内蒙古巴彦淖尔市临河区第三中学2020届高三上学期月考物理试题 13页

物理试卷 第I卷（选择题)‎ 一、单选题 ‎1. 用伏安法测电阻时，待测电阻大约是10欧，电流表的内阻是1欧，电压表的内阻是5千欧，则：（ ）‎ A. 用电流表外接法，此时测量值比真实值大 B. 用电流表外接法，此时测量值比真实值小 C. 用电流表内接法，此时测量值比真实值大 D. 用电流表内接法，此时测量值比真实值小 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎,用电流表外接法，误差较小，测量值为电压表与待测电阻并联后的阻值，小于真实值，B对．‎ ‎2.如图所示，两个互相接触的导体A和B，均放在绝缘支架上，现将用丝绸摩擦过的玻璃棒靠近导体A，但不接触，若先将A、B分开，再将玻璃棒移去，则A、B的带电情况分别是(　　)‎ A. 不带电、带正电 B. 带负电、 不带电 C. 带负电、带正电 D. 带正电、带负电 ‎【答案】C ‎【解析】‎ 丝绸摩擦过的玻璃棒带正电，将玻璃棒靠近两个不带电的导体AB，靠感应起电使物体带电，若先将玻璃棒移去，A、B中的电荷重新中和，再将A、B分开，则A、B的都不带电． 故选C.‎ 点睛：解决本题的关键知道摩擦起电、感应起电、接触带电的实质都是电荷的移动，电荷的总量保持不变．‎ ‎3.如图所示，一个不带电的枕型导体AB，放在带正电的导体C附近（它们均与地绝缘）达到静电平衡后，下列说法正确的是（　　）‎ A. A端带负电 B. B端带负电 C. 电势φA＞φB D. 电势φA＜φB ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 导体在电场中处于静电平衡后，整个导体是个等势体．正电荷产生的电场是发散的电场，沿着电场线电势要降低．‎ ‎【详解】A、B项：不带电的枕型导体AB，放在带正电的导体C附近，由于静电感应，A端与B端将带上感应电荷，达到静电平衡后靠近C的A端将带上与C电性相反的电荷，即A带上负电荷，而B端带上正电荷；故A正确，B错误；‎ C、D项：把一个在绝缘支架上不带电的枕形导体放在带正电的导体C附近，达到静电平衡后，枕形导体是个等势体，A点与B点的电势是相等的；故C、D错误．‎ 故应选A．‎ ‎【点睛】此题考查静电平衡中的导体，电场中的处于静电平衡的导体是等势体，导体上电势处处相同．同时要知道负电荷产生的电场特点，以及电势分布的特点．‎ ‎4.表为某电饭锅铭牌上的一部分内容，根据表中的信息，可计算出在额定电压下达到额定功率时通过电饭锅的电流约为（ ）‎ A. ‎6.2‎A‎ B. ‎3.2A C. ‎4.6A D. ‎‎5.5A ‎【答案】B ‎【解析】‎ 由电饭锅铭牌可知，额定电压为220V，额定功率为700W，故：，故选B．‎ ‎5.下列关于物理学史错误的是（ ）‎ A. 1785年法国物理学家库仑 利用扭秤实验发现了电荷之间的相互作用规律—库仑定律．‎ B. 法拉第曾经做了一个法拉第笼实验．该实验说明静电屏蔽可以使金属壳内部不受外部电场影响 C. 1820年，丹麦物理学家安培 电流可以使周围的磁针偏转的效应，称为电流的磁效应．‎ D. 荷兰物理学家洛仑兹 提出运动电荷产生了磁场和磁场对运动电荷有作用力（洛仑兹力）的观点．‎ ‎【答案】C ‎【解析】‎ A、法国物理学家库仑利用扭秤实验发现了电荷之间的相互作用规律，故A正确．B、著名物理学家法拉第曾经冒着被电击的危险做了一个著名的法拉第笼实验，把自己关在金属笼内，当笼外发生强大的静电放电时，他并未受到任何影响，并且验电器也无任何显示，利用的是静电屏蔽，故B正确．C、丹麦物理学家奥斯特发现了电流可以使周围的小磁针偏转的效应，称为电流的磁效应，故C错误．D、荷兰物理学家洛仑兹 提出运动电荷产生了磁场和磁场对运动电荷有作用力（洛仑兹力）的观点，故D正确．本题选错误的故选C．‎ ‎【点睛】物理学史是高考考查内容之一，是常识性问题，这些常识要与物理学其他知识一起学习和记忆．‎ ‎6.在如图所示电场中，a、b两点的电场强度相同的是 ( )‎ A. B. C. D. ‎ ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】A图中a、b是同一圆上的两点，场强大小相等，但方向不同，则电场强度不同．故A错误．B图中a、b场强大小不等，但方向相同，则电场强度不同．故B错误．C图中a、b是匀强电场中的两点，电场强度相同，故C正确；D图中a、b电场线的疏密表示场强的大小，所以a、b场强不等，故D错误；故选C．‎ 二、多选题 ‎7.据报道“‎2016 年 1 ‎月 1 日郑州发生万伏电缆落地，持续大火将路面烧焦成大坑”的事件．高压电线落地可能导致行人跨步触电，如图所示，设人的两脚 M N 间最大跨步距离为d，触地点 O 流入大地的电流为 I，大地的电阻率为ρ，O N 间的距离为 R．电流在以 O点为圆心半径为 r 的半球面上均匀分布，其电流密度为，电流密度乘以电阻率等于电场强度，该场强可以等效于把点电荷 Q 放在真空中 O 点处产生的场强．下列说法正确的是 A. 等效点电荷 Q 电量为（K 为静电力常量）‎ B. 图中 MN 两脚间跨步电压可能等于 C. 当两脚间的距离处于最大跨步时跨步电压不可能为零 D. 两脚并拢跳离触地点是防跨步触电的一种有效方法 ‎【答案】AD ‎【解析】‎ 根据题意有电场强度大小：，所以等效点电荷的电荷量，故A正确；因为距O点越近，电场强度越强，所以图中MN两脚间跨步电压大于，故B错误；当两脚处在同一等势面上，两脚间的距离处于最大跨步时跨步电压为零，故C错误；两脚并拢时不会有电流通过人体，所以两脚并拢跳离触地点是防跨步触电的一种有效方法，故D正确．所以AD正确，BC错误．‎ ‎8.两块正对的平行金属板之间夹上一层电介质，就组成了一个平行板电容器．要改变平行板电容器的电容，可以改变(　　)‎ A. 两极板间的电压U B. 电容器所带的电荷量Q C. 两极板间的距离d D. 两极板间的正对面积S ‎【答案】CD ‎【解析】‎ ‎【详解】由电容器的电容决定式可知，电容器的电容由两板间距d、相对面积S以及电介质的介电常数ε决定，与电压U、电量Q均无关，故AB错误．根据电容的决定式可知，要改变平行板电容器的电容，可改变两极板间的距离d或改变两极板间的正对面积S．故CD正确．故选CD．‎ ‎【点睛】本题要抓住电容比值定义的共性理解C与U、Q无关的特性，同时掌握电容的决定式，知道决定电容的因素．‎ ‎9.如图所示, 一束带电粒子沿水平方向沿虚线飞过磁针上方, 并与磁针方向平行, 能使磁针的N极转向读者, 那么这速带电粒子可能是 ( )‎ ‎ ‎ A. 向右飞的正离子 B. 向右飞的负离子 C. 向左飞的正离子 D. 向左飞的负离子 ‎【答案】BC ‎【解析】‎ 试题分析：若能使磁针的S极转向纸内，说明磁场的方向垂直纸面向外，根据右手定则可知，此粒子可能是向左飞行的正离子束，或者向右飞行的负离子束，选项BC正确．‎ 考点：右手定则.‎ ‎10.‎ ‎ 如图所示，A，B，C，D是真空中一正四面体的四个顶点（正四面体是由四个全等正三角形围成的空间封闭图形），所有梭长都为a．现在A、B两点分别固定电荷量分别为+q和-q的两个点电荷，静电力常量为k，下列说法不正确的是 A. C、D两点的场强相同 B. C点的场强大小为 C. C、D两点电势相等 D. 将一正电荷从C点移动到D点，电场力做正功 ‎【答案】D ‎【解析】‎ 试题分析：由题意知，AB中垂面为零势面，而C、D两点在中垂面上，故C、D两点电势相等，又因电场线与等势面垂直，B处放-q，故方向指向B点一侧，由几何关系知，C、D两点场强大小相等，A正确；C正确；C点电场强度为两电荷在该点场强的矢量和，如图所示，，由图知合场强为，B正确；‎ C、D两点电势相等，故将一正电荷从C点移动到D点，电场力做功为零，D错误；本题选不正确的，故选D．‎ 考点：点电荷的电场、场强的叠加．‎ ‎11.图中所示是一种电四极子，4个点电荷分布于正方形的四个顶点，带电量均为q，两个为正电荷，两个为负电荷，O为电四极子的中心，OP为水平直线，且与电四极子的一边平行，则下列说法正确的是 A. P点场强方向垂直OP向上 B. O点电势比P点电势高 C. O点场强小于P点场强 D. 将一个正电荷沿OP连线从O移动到P点，电场力做正功，电势能减小 ‎【答案】AC ‎【解析】‎ 根据等量异种电荷的电场线分布情况可知，左边两个正负电荷和右边两个正负电荷在P点产生的电场强度方向都与OP垂直，而右边两个电荷在P点产生的场强大，所以P点场强不为零，方向垂直于OP向上，故A正确．等量异种电荷连线的垂直平分线是一条等势线，所以直线OP是左边两个正负电场中的等势线，也是右边两个正负电场中的等势线，根据叠加原理可知OP仍是一条等势线，O点与P点电势相等，故B错误．根据对称性可知，O点场强为零，而P点场强不零，则O点场强小于P点场强，故C正确．由于OP是一条等势线，则将一个正电荷沿OP连线从O移动到P点，电场力不做功，电势能不变，故D错误．故选AC．‎ 点睛：本题关键要熟悉等量异种电荷的电场线和等势线的分布情况，灵活选择所研究的对象，根据电场叠加原理和对称性进行分析．‎ ‎12.如图所示，一个电场的电场线分布关于y轴对称，等腰直角三角形OPQ处于电场中，A为OQ中点，则下列说法中正确的是（ ）‎ A. Q点的电势比A点的电势低 B. 将负电荷由O点移动到P点，电场力做正功 C. OA两点间的电势差大于AQ两点间的电势差 D. 在O点静止释放一个带正电粒子，该粒子将沿y轴做匀变速直线运动 ‎【答案】AC ‎【解析】‎ A、沿电场线方向电势降低，故Q点的电势比A点的电势低，故A正确； B、将负电荷由O点移动到P点，电场力做负功，故B错误； C、电场线的疏密表示场强的大小，由可知，在OA段受到的电场力大于在AQ段受到的电场力，故在OA段受到的电场力做功大于在AQ段受到的电场力做功，根据可知，在OA两点间的电势差大于AQ两点间的电势差，故C正确； D、由于电场为非匀强电场，在O点静止释放一个带正电粒子受到的力方向时刻在变，大小在变，故做变加速运动，故D错误．‎ 点睛：电场线、电场强度、电势、电势差等物理量之间的关系以及大小比较，是电场中的重点和难点，在平时训练中要加强这方面的练习，以加深对概念的理解．‎ 第II卷（非选择题)‎ 三、实验题 ‎13. 如图所示的电路中，直径为D的圆环是用粗细均匀的电阻丝制成的，其阻值为R，图中A，B，…，H为圆环的等分点，A点固定，电阻不计的金属杆OP上接有电流表A，P为滑片，且滑片P能沿圆环滑动，并保持良好的接触，电源电动势为E，内阻不计．当闭合电键S后，滑片P沿圆环顺时针滑动时，图中各表的示数会发生变化．甲、乙两同学按此电路图，分别做实验，并记下当滑片P在某些位置时各电表的示数．‎ ‎（1）甲、乙两同学分别用游标卡尺和螺旋测微器测量小圆环的厚度，如下图所示，甲、乙同学的读数分别为 mm， mm．‎ ‎（2）根据上述实验数据，回答下列问题：‎ ‎①根据表1中的实验数据，请通过计算，分析完成表1中“位置A”下的空格．‎ I= A；U1= V．‎ ‎②根据表1、表2中的实验数据，请通过比较、分析来说明，可能乙同学在实验过程中， 部分的电路发生了断路．‎ ‎③根据②中的分析，请思考：当滑片P滑到G、A之间位置X时，则表2中“位置X”下的空格可能的数据（即各电表的示数）分别是 ‎ A．‎0.05A，0.75V，5.25V B．‎0.07A，1.05V，4.95V C．‎0.16A，2.40V，3.60V D．‎0.25A，3.75V，2.25V ‎【答案】（1）3.64；3.878；（2）①‎0.4A；6V；②GA之间断路；③BD ‎【解析】‎ 试题分析：（1）甲同学的读数为：‎0.3cm+‎0.02mm×32=‎3.64mm；乙同学读数：‎3.5mm+‎0.01mm×37.8=‎3.878mm；（2）①当滑片滑动A位置，圆环部分短路，电压表电压表V2的示数为0，电源电动势等于圆环部分未短路时，两电压表示数之和，即E=3.75+2.25V=6V，电阻R1的阻值，则此时电压表V1的示数为6V，电流表的示数．所以“位置A”下的空格分别为‎0.4A，6V．‎ ‎②通过甲同学数据分析知，电压表V2的示数先增大后减小，是因为并联部分电阻先增大后减小，乙同学电压表V2的示数逐渐增大，知圆环部分的电阻逐渐增大，知乙同学做实验时，圆环在G、A之间某处发生断路故障．‎ ‎③由于G、A之间某处发生断路故障，所以在位置X处，圆环的电阻可能比BA部分小，可能比BG部分大，则电流表的示数可能小于‎0.08A，可能大于‎0.24A．当电流表示数小于‎0.08A 时，U1＜1.20V，U2＞4.80V，当电流大于‎0.24A时，U1＞3.6V，U2＜2.4V．又电压表U1的示数与电流表的示数比值等于R1的阻值，为15Ω．故B、D正确，A、C错误．故选BD．‎ 考点：游标卡尺及螺旋测微器的读数；电路的分析及欧姆定律的应用．‎ 四、解答题 ‎14.如图所示，ABCD为表示竖立放在场强为E=3×104V/m的水平匀强电场中的绝缘光滑轨道，其中轨道的BCD部分是半径为R的半圆环，轨道的水平部分与半圆环相切A为水平轨道的一点，而且AB=R=‎0.2m，把一质量m=‎400g、带电q=10‎-4C的小球，放在水平轨道的A点上面由静止开始被释放后,在轨道的内侧运动.（g=‎10m/s2）‎ ‎①它到达B点时的速度是多大?‎ ‎②它到达C点时对轨道压力是多大?‎ ‎③小球所能获得的最大动能是多少?‎ ‎【答案】（1）m/s （2）7N（3）0.8J ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ ‎（1）A至B过程中，由动能定理求解B点的速度；（2）根据动能定理求解小球到达C点的速度，根据牛顿第二定律求解到达C点时对轨道压力；（3）当小球到达平衡位置时速度最大，根据动能定理求解最大动能.‎ ‎【详解】①设小球在B点速度为VB,则A至B过程中，由动能定理有 ‎ ‎ 解得vB=m/s ‎ ‎②设小球在C点的速度大小是vc,则对于小球由A→C的过程中,应用动能定律   ‎ 计算得出vc= ‎ 小球在C点时受力分析如图，应满足 计算得出 ‎ 由牛顿第三定律可以知道小球对轨道的压力为7N. ‎ ‎ ③由mg=4N，Eq=3N .‎ 设小球与O点连线与竖直方向OB的夹角为θ时动能为 则 ‎ ‎  ‎ 解得=0.8J ‎【点睛】对与圆周运动结合的题目，一般要用到动能定理、牛顿第二定律以及速度最大或最小的临界条件，应记住在复合场中速度最大即等效“最低点”是物体能够平衡的位置，速度最小（等效最高点）位置则是最低点关于圆心的对称点．‎ ‎15.如图所示，空间同时存在相互垂直的匀强磁场和匀强电场，磁场垂直纸面向里，磁感应强度B=2.0T；电场方向和竖直方向夹角α=60°．一个带正电的微粒从空间的S点出发，沿SP方向以v=‎4m/s的速度做匀速直线运动，运动方向与竖直方向夹角θ=30°，微粒运动一段时间后，电场方向变为竖直向上，场强E大小不变，微粒立即做圆周运动，其圆心在过S点的竖直线上，某时刻磁场又突然消失（电场仍然竖直向上），微粒最终恰能回到S点，重力加速度，求 ‎（1）匀强电场的场强大小；‎ ‎（2）微粒做匀速直线运动的时间（结果可用根式表示）．‎ ‎【答案】（1）8.0N/C（2）‎ ‎【解析】‎ ‎（1）微粒沿SP方向做直线运动过程中，受重力mg、电场力qE和洛伦兹力qvB，该运动为匀速直线运动，则三力合力Wie零，如图1所示 由于三力平衡且互成120°，由几何关系可知三力等大 则qE=mg，qvB=mg 解得 ‎（2）电场变为竖直向上后，电场力与重力平衡，微粒在洛伦兹力作用下做匀速圆周运动，有 解得 画出微粒运动的轨迹如图2所示 由轨迹可知，微粒在M点开始做圆周运动，在N点磁场消失，微粒又做匀速直线运动回到S点，根据几何关系可得，即 微粒做匀速直线运动的时间 ‎16.如图所示，R1＝2 Ω，R2＝3 Ω，滑动变阻器最大值R3＝5 Ω，则当滑动触头从a滑到b的过程中，电流表示数的最小值为多少？‎ ‎【答案】‎‎2A ‎【解析】‎ ‎【详解】设触头上部分电阻为xΩ，则下部分为（5-x）Ω，总电阻 由数学知识可知当2+x=8-x时，即x=3Ω时，R最大，此时Rmax=Ω=2.5Ω 安培表示数最小．‎ ‎【点睛】外电路总电阻与局部电路电阻的变化是一致的，当局部电阻增大时，总电阻也增大，本题就根据这个特点进行分析．‎