【物理】湖北省宜昌市第二中学2019-2020学年高二上学期10月月考试题（解析版） 13页

物理试卷 一、选择题(本题共12小题，每小题4分，共48分．在每小题给出的四个选项中，第1～8题只有一项符合题目要求，第9～12题有多项符合题目要求．全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不选的得0分．)‎ ‎1.真空中两个相同的带等量异号电荷的金属球A和B（均可看成点电荷），分别固定在两处，两球间的静电力为F。现用一个不带电的完全相同金属小球C先与A接触，再与B接触，然后移开C，再让A、B的间距增大为原来的2倍，此时A、B间的静电力为：‎ A. B. C. D. ‎ ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】真空中两个静止点电荷间的静电力大小为：‎ 不带电的同样的金属小球C先与A接触：‎ 接着金属小球C再与B接触：‎ 两点电荷间的距离增大到原来的2倍,则两点电荷间的静电力大小为：‎ 故选D.‎ ‎2.有甲、乙两导体，甲的电阻是乙的一半，而单位时间内通过导体甲的横截面的电荷量是乙的两倍，则以下说法中正确的是 A. 甲、乙两导体中的电流相同 B. 甲、乙两导体两端的电压相同 C. 甲、乙两导体消耗的电功率相同 D. 以上选项都不对 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】A．单位时间内通过横截面的电荷量甲是乙的的2倍，根据电流定义式：‎ 所以甲的电流是乙电流的两倍，故A错误;‎ BD．根据：‎ 甲的电阻是乙的一半可以知道，甲导体两端的电压等于乙的电压，故B正确，D错误.‎ C．根据：‎ P=UI 可知甲导体的功率是乙的两倍，故C错误.‎ 故选B.‎ ‎3.如图所示，在点电荷Q的电场中有A、B两点，A点更靠近Q，则：‎ A. 该点电荷Q带正电。A点的电势一定大于零 B. A点的电场强度比B点大，A点的电势比B点高 C. 同一点电荷放在A点具有的电势能比放在B点时具有的电势能大 D. 同一点电荷放在A点受到的电场力比放在B点时受到的电场力小 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】A．根据电场线的方向可知点电荷Q为正电荷，但因没有规定哪一点电势为零，故不能确定A点电势是否大于零，故A错误.‎ B．根据电场线的疏密程度可判断A点的场强大于B 点；根据沿电场线方向电势降低可判断A点电势高于B点，故B正确.‎ C．根据：‎ 当试探电荷为正时，A点电势能大于B点；当试探电荷为负时，A点电势能小于B点，故C错误.‎ D．根据：‎ A点场强大于B点，故同一点电荷放在A点受到的电场力比放在B点时受到的电场力大，故D错误.‎ 故选B.‎ ‎4.有一条横截面积为S的导体，通过的电流为I，该导体内单位体积内的自由电荷数为n，每个自由电荷的电量为q，则：‎ A. 该导体内自由电荷定向移动的速率为，该速率很大，等于光在真空中的速率 B. 该导体内自由电荷定向移动的速率为，该速率很小，远小于光在真空中的速率 C. 该导体内自由电荷定向移动的速率为nqSI，该速率很大，等于光在真空中的速率 D. 该导体内自由电荷定向移动的速率为nqSI，该速率很小，远小于光在真空中的速率 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】根据电流微观表达式：‎ 可知自由电荷定向移动的速率为：‎ 而自由电子定向移动的速率很慢，远小于真空中的光速，故选B.‎ ‎5.如图所示，理想电源两端的电压保持为E不变，若滑动变阻器的总电阻，当电建S闭合时，‎ A. 若滑动头P滑到a端时，R上获得的电压是E B. 若滑动头P滑到b端时，R上获得的电压是0‎ C. 若滑动头P滑到ab的中点时，R上获得的电压是 D. 若滑动头P滑到ab的中点时，R上获得的电压是 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】AB．由图分析可知，当滑动头P滑到a端时，R被短路，获得的电压为0；滑动头P滑到b端时，R与R0并联，R两端电压为E，故A错误，B错误.‎ CD．若滑动头P滑到ab的中点时，由图分析可知，R0左边部分与R并联，再和右边部分串联，并联电阻为：‎ 故根据串联电路电阻之比等于电压之比可得R两端电压为，所以C错误，D正确.‎ 故选D.‎ ‎6.如图所示，平行板电容器与电动势为E直流电源(内阻不计)连接，下极板接地，静电计的外壳接地，其指针张角可以测试电容两极板间的电势差。一带负电油滴恰好静止于P点。现将平行板电容器的上极板竖直向下平移一小段距离，则下列说法正确的是 A. 平行板电容器的电容将变小 B. 带电油滴将向下运动 C. 静电计指针张角变小 D. 电容器的带电量将增多 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】A．根据电容器的决定式：‎ 平行板电容器的上极板竖直向下平移一小段距离，d变小，故C变大，所以A错误.‎ BC．因电容器与直流电源连接，故上极板下移过程中U不变，静电计指针张角不变；由：‎ 可知E增大；所以电场力增大，故带电油滴将向上运动，故B错误，C错误.‎ D．由：‎ 因为U不变，C增大，可得电容器的带电量Q将增多，故D正确.‎ 故选D.‎ ‎7.分别用如图所示的甲、乙两种电路测量同一未知电阻的阻值，图甲两表的示数分别为3V、4mA；图乙两表的示数分别为3.8V、3.8mA，则下列说法正确的是 A. 用甲图测量更准确，待测电阻RX的真实值略小于750Ω B. 用甲图测量更准确，待测电阻RX的真实值略大于750Ω C. 用乙图测量更准确，待测电阻RX的真实值略大于1kΩ D. 用乙图测量更准确，待测电阻RX的真实值略小于1kΩ ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】电压表变化为0.8V，而电流变化为0.2mA；则说明电压示数变化大，电流表的分压效果较大；故应采用电流表外接法，即甲图测量更准确；而甲电路电流表示数含电压表的分流，故待测电阻RX的真实值略大于测量值．测量值：‎ 即真实值略大于750Ω，故选B.‎ ‎8.如图所示，平行板电容器的电容为C，带电荷量为Q，板间距离为d，今在两板的中点处放一点电荷q，则它所受静电力的大小为（　　）‎ A. k B. k C. D. ‎ ‎【答案】C ‎【解析】‎ 根据公式可得两极板间的电压为，根据公式可得两极板间的电场强度大小为，因为两板间是匀强电场，所以任一点的电场强度相等，故两板中点出的电荷受到的静电力为，C正确．‎ ‎9.匀强电场中有A、B、C三点，如图所示，已知AC⊥BC，∠ABC=60°.该匀强电场的电场线与A、B、C所在平面平行，把一个电荷量的正电荷从A移到B，电场力做功为零；从B移到C，电场力做功为-2×10-3J，则下列说法正确的是 A. A、B两点间的电势差为UAB=-200V B. A、C两点间的电势差为UAC=-200V C. 该电场的场强方向垂直斜向下 D. 该电场的场强方向沿着CB向右 ‎【答案】BC ‎【解析】‎ ‎【详解】A．把正电荷从A移到B，电场力做功为零，故AB为匀强电场的等势面，UAB=0，故A错误.‎ B．由题意把正电荷从B移到C，电场力做功为-2×10-3J，故：‎ 又因为AB为匀强电场的等势面，所以：‎ 故B正确.‎ CD．因AB为匀强电场的一个等势面，故电场方向垂直于AB；又因B点电势小于C点电势，所以电场的场强方向垂直斜向下，故C正确，D错误.‎ 故选BC.‎ ‎10.如图所示，虚线表示电场中的一簇方向不明的电场线，一个带正电的粒子以一定的初速度进入电场后，只在电场力作用下沿实线轨迹运动，粒子先后通过M点和N点，由此可判断出 A. M点的电势低于N点的电势 B. 粒子在M点的电势能比在N点的电势能小 C. 粒子在M点的速率小于在N点的速率 D. 粒子在M点受到的电场力比在N点受到的电场力小 ‎【答案】CD ‎【解析】‎ ‎【详解】A．由图分析可知，电场力指向轨迹的凹侧，正电荷的受力方向与电场线方向相同，故可知电场方向沿电场线左下方；所以M点的电势高于N点；故A错误.‎ BC．由A分析可知，正电荷由M点到N点过程中，电场力做正功，电势能减小，动能增加，故粒子在M点的电势能比在N点的电势能大；在M点的速率小于在N点的速率，故B错误，C正确.‎ D．根据电场线的疏密程度可判定粒子在M点受到的电场力比在N点受到的电场力小，故D正确.‎ 故选CD.‎ ‎11.如图两个电阻R1R2串联后接在电路中a、b两点。已知a、b两点的电压保持U不变。此时R1两端电压为U1，R2两端电压为U2。某同学把一个内阻不是很大的电压表并联在R1两端时，电压表读数为U3，将该电压表并联在R2两端时，读数为U4。则有 A. U1+U2=U，U1:U2=R1:R2 B. U3+U4=U，U3:U4=R1:R2‎ C. U1＜U3，U2＜U4 D. U1＞U3，U2＞U4‎ ‎【答案】AD ‎【解析】‎ ‎【详解】AB．当没有接电压表时，R1和R2串联，故有：‎ U1+U2=U 且：‎ U1:U2=R1:R2‎ U3和U4并不是同时测得的，而因电压表内阻的关系所以U3与U4的和并不等于U，故A正确，B错误.‎ CD．当电压表并联在R1两端时，电压表内阻与R1并联，此时并联部分电阻比R1小，分担电压也要小，故 U1＞U3，同理U2＞U4，故C错误，D正确.‎ 故选AD.‎ ‎12.如图所示，原来不带电的金属球A的半径为R，它的表面接地。右侧放置一个电荷量为+Q的点电荷，到球心的距离为r。则下列说法正确的是 A. 该点电荷+Q的电场在球心的电场强度等于0‎ B. 该点电荷+Q的电场在球心的电场强度等于 C. 球心处的电势比球表面的电势低 D. 球心处的电势和球表面的电势一样高 ‎【答案】BD ‎【解析】‎ ‎【详解】AB．由于静电平衡，球心处的合场强为零，即电荷Q和球面上感应电荷在球心O处产生的场强大小相等，方向相反．根据点电荷场强公式， 点电荷Q在球心处产生的场强：‎ 方向水平向左，故A错误，B正确.‎ CD．由于金属球A处于静电平衡状态，故球心处的电势和球表面的电势一样高，故C错误，D正确.‎ 故选BD.‎ 二、实验题(本题每空2分，共16分)‎ ‎13.现有一合金制成的圆柱体，某兴趣小组为测量该合金的电阻率，现用伏安法测量圆柱体两端之间的电阻，用螺旋测微器测量该圆柱体的直径，用游标卡尺测量该圆柱体的长度．‎ ‎（1）若流经圆柱体的电流为I，圆柱体两端之间的电压为U，圆柱体的直径和长度分别用D、L表示，则用D、L、I、U表示的电阻率的关系式为ρ=________.‎ ‎（2）该兴趣小组粗测该圆柱体的电阻约为10Ω，为了更准确测定其电阻率，实验室中有以下供选择的器材：‎ A.电池组(3V，内阻约1Ω)‎ B电流表（0-3A，内阻0.0125Ω)‎ C.电流表(0-0.6A，内阻约为0.125Ω)‎ D.电压表(0-3V，内阻4kΩ)‎ E.电压表(0-15V，内阻15kΩ)‎ F.滑动变阻器R1(0-20Ω，允许最大电流1A)‎ G.滑动变阻器R2(0-2000Ω，允许最大电流0.3A)‎ H.开关，导线若干 为了使实验电路更节能，且测量结果尽量准确，测量时电压表应选________，电流表应选________，滑动变阻器应选_______。（填写器材前字母代号）‎ ‎（3）根据（2）中实验所选量程，某次实验两电表的示数如图，则读数分别为__________V和__________A ‎（4）用伏安法测其电阻时，本实验需采用安培表接法________（填“外”或“内”），测得的实验结果比起真实值________（填“偏大”或“偏小”）‎ ‎【答案】 (1). (2). D C F (3). 2.15 0.16 (4). 外 偏小 ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)[1]有电阻定律：‎ 可知：‎ ‎(2)[2]因为电源电动势为3V,电表读数要达到半偏,则电压表选D; ‎ ‎[3]由：‎ 可以知道电路中最大电流约为0.5A,则电流表选C; ‎ ‎[4]为了使测量结果尽量准确,滑动变阻器采用限流接法,故电阻不能太大，选F;‎ ‎(3)[5][6]根据电压表量程选的3V，故读数为2.15V；电流表量程为0.6A，故读数为0.16A.‎ ‎(4)[7][8]因待测电阻的阻值较小：‎ 故应采用电流表外接法；因电压表的分流作用，故此接法测得的电阻值比起真实值偏小.‎ 三、计算题（本题共4小题，共36分．按题目要求作答，解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位．）‎ ‎14.电流表的内阻是Rg=200Ω，满刻度电流值是Ig=600μA。‎ ‎（1）现要把这个电流表改装成量程为3.0V的电压表，应串联一个多大的电阻？‎ ‎（2）若把这个电流表改装成量程为3.0A的电流表，求改装后的电流表的内阻 ‎【答案】（1）4800Ω（2）0.04Ω ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)设串联的电阻为R，则：‎ 根据题意代入数据解得：R=4800Ω ‎(2)设改装后电流表内阻为RA，则：‎ 根据题意代入数据解得：RA=0.04Ω 答：(1)改装成量程为3.0V的电压表，应串联一个4800Ω的电阻.‎ ‎(2) 改装成量程为3.0A的电流表, 改装后的电流表的内阻0.04Ω.‎ ‎15.如图所示，电阻，小型电动机绕线电阻R2=2Ω，当开关S断开时，理想电流表的示数是I1=0.5A；当开关S合上后，电动机转动起来，电路两端的电压U保持不变，此时电流表的示数I=1.5A，求：‎ ‎（1）电路两端的电压U ‎（2）流过电动机的电流I2‎ ‎（3）电动机输出机械功率 ‎【答案】（1）10V（2）1.0A（3）8W ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)由题意知，当开关S断开时，电路中只有电阻R，由欧姆定律可知：‎ 代入数据解得电路两端的电压U=10V.‎ ‎(2)由题意可知，闭合开关S后，电动机与电阻并联，所以：‎ ‎(3)电动机输入功率：‎ 电动机发热功率：‎ 所以电动机输出：‎ 答：（1）电路两端的电压U=10V.‎ ‎（2）流过电动机电流I2=1.0A.‎ ‎（3）电动机输出的机械功率8W.‎ ‎16.如图所示，A、B、C三点为一直角三角形的三个顶点，∠B=30°。现在A、B两点放置两点电荷qA、qB，测得C点电场强度的方向与AB平行，则:‎ ‎（1）两电荷分别带的是正电还是负电？‎ ‎（2）两电荷的电量之比，qA∶qB是多少？‎ ‎【答案】（1）qA带负电，qB带正电（2）1:8‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)若A、B都为正电荷,都为负电荷,或A为正电荷,B为负电荷,C点合场强的方向不可能与AB平行.所以A为负电荷、B为正电荷.‎ ‎(2)作出点电荷qA、qB分别在C点的场强方向,如图：‎ 根据平行四边形定则和几何关系得A、B在C点的场强之比为：‎ 设AC长r.则BC长为2r，则：‎ qA在C点的场强为：‎ qB在C点的场强为：‎ 解得：qA∶qB=1:8.‎ 答：（1）A为负电荷、B为正电荷.‎ ‎（2）两电荷的电量之比，qA∶qB=1：8。‎ ‎17.如图所示的装置放置在真空中，炽热的金属丝可以发射电子，金属丝和竖直金属板之间加一电压U1=2500V，发射出的电子被加速后成为高速电子，从金属板上的小孔S射出．装置右侧有两个相同的平行金属极板水平正对放置，板长l=6.0cm，相距d=2.0cm，两极板间加以电压U2‎ ‎=200V的偏转电场．从小孔S射出的电子沿平行于板面的方向由极板左端中间位置射入偏转电场，之后从偏转电场右侧射出．已知电子的比荷为=1.8×1011C/kg，设电子刚离开金属丝时的速度为0，忽略金属极板边缘对电场的影响，不计电子受到的重力．求：‎ ‎（1）电子射入偏转电场时的速度v；‎ ‎（2）电子射出偏转电场时在竖直方向上的侧移量y；‎ ‎【答案】（1）3×107m/s（2）3.6×10-3m ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)电子加速过程由动能定理得：‎ 代入数据解得：v=3×107m/s ‎(2)设电子在偏转电场中运动时间为t，则：‎ L=vt 解得：t=2×10-9s，电子的加速度为：‎ 带入数据解得：a=1.8×1015m/s2‎ 电子射出偏转电场时在竖直方向上的侧移量：‎ 解得：y=3.6×10-3m 答：（1）电子射入偏转电场时的速度v=3×107m/s；‎ ‎（2）电子射出偏转电场时在竖直方向上的侧移量y=3.6×10-3m；‎