黑龙江省双鸭山市第一中学2019-2020学年高二上学期第一次月考物理试题 16页

黑龙江省双鸭山市第一中学2019-2020学年高二上学期第一次月考 物理试题 一．选择题：（共12小题，1-7单选，8-12多选，每小题4分，共48分.多选全部选对得4分，选对但不全得2分，有选错的得0分）‎ ‎1. 下面是对电源电动势概念的认识,你认为正确的是（ ）‎ A. 同一电源接入不同的电路,电动势会发生变化 B. 1号1．5 V干电池比7号1．5 V干电池体积大,但电动势相同 C. 电动势表征了电源把其他形式能转化为电能的本领,电源把其他形式能转化为电能越多,电动势越大 D. 电动势、电压和电势差虽名称不同,但物理意义相同,所以单位也相同 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】A、同一电源接入不同的电路，电动势不变，故A错误；‎ B、1号干电池比7号干电池体积大，但它们电动势相同，故B正确；‎ C、电源电动势表征了电源把其他形式的能转化为电能的本领，电源的电动势大，该电源把其他能转化成电能的本领大，根据W=qU，电源把其他形式的能转化为电能越多，电动势不一定大，还跟移动电荷的多少有关，故C错误；‎ D、电动势定义式，电压定义式，可知其物理意义不同，故D错误。‎ ‎【点睛】知道电源的概念、物理意义、定义式即可正确解题，本题要注意电源电动势表征了电源把其他形式的能转化为电能的本领大小，根据W=qU可知，电源把其他形式的能转化为电能越多，电动势不一定大，还跟移动电荷的多少有关。‎ ‎2.对于欧姆定律，理解正确的是 A. 从R= 可知，导体两端的电压为零时，导体的电阻也为零 B. 从R= 可知，导体的电阻跟导体两端的电压成正比，跟导体中的电流成反比 C. 从I= 可知，导体中的电流跟加在它两端的电压成正比，跟它的电阻成反比 D. 从U=IR可知，导体两端的电压随电阻的增大而增高 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】导体的电阻是由导体本身决定的，与两端的电压无关以及导体中的电流无关，选项AB错误；从可知，导体中的电流跟加在它两端的电压成正比，跟它的电阻成反比，选项C正确；从U=IR可知，当电流一定时，导体两端的电压随电阻的增大而增高，选项D错误。‎ ‎3.对于常温下一根阻值为R的金属电阻丝，下列说法正确的是(　　)‎ A. 常温下，若将电阻丝均匀拉长为原来的10倍，则电阻变为10R B. 常温下，若将电阻丝从中点对折，电阻变为R/4‎ C. 加在电阻丝上的电压从0逐渐加大到U，则在任意状态下的U/I的值不变 D. 若把温度降到绝对零度附近，电阻丝的电阻突然变为零，这种现象称为超导现象 ‎【答案】BD ‎【解析】‎ ‎【详解】A、常温下，若将电阻丝均匀拉长为原来的10倍，则截面积变为原来的1/10，根据电阻定律，则电阻变为原来的100倍，A错误；‎ B、常温下，若将电阻丝从中点对折，长度为原来的一半，面积为原来的2倍，则电阻变为，B正确；‎ C、电阻丝随着温度阻值会发生变化或者在超导状态不成立，C错误；‎ D、根据超导现象知，D正确。‎ ‎4.如图所示，直线A为某电源的U–I图线，曲线B为某小灯泡的U–I图线，用该电源和小灯泡组成闭合电路时，电源的输出功率和电源的总功率分别是（ ）‎ A. 4 W 6 W B. 4 W 8 W C. 2 W 3 W D. 2 W 4 W ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】试题分析：根据图象可以知道电源的电动势的大小，和灯泡的电压电流的大小，根据功率的公式计算即可．‎ 解：由图象可知用该电源和灯泡组成闭合电路时，交点为它们工作时的电流和电压的大小，‎ 电路中电流为I=2A，路端电压为U=2V，电源的电动势的大小为3V，‎ 电源的输出功率为P=UI=2×2=4W，电源的总功率P=EI=3×2=6W．‎ 故选：B ‎5.如图所示，电路两端的电压U保持不变，电阻R1、R2、R3消耗的电功率一样大，则电阻之比R1∶R2∶R3是( )‎ A. 1∶1∶1‎ B. 4∶1∶1‎ C. 1∶4∶4‎ D. 1∶2∶2‎ ‎【答案】C ‎【解析】‎ 试题分析：并联电路两端的电压相等，则由可知，功率相等，电压相等，则电阻一定相等；中的电流等于并联部分的总电流，，故，则有：；则由可知：，解得；，故电阻之比为：1：4：4，C正确；‎ 考点：考查了串并联电路规律，电功率的计算 ‎【名师点睛】关键是公式及其变形式的灵活应用，难点是利用串联电路的电压与电阻成正比的关系求出电阻与的比值．‎ ‎6. 如图所示，平行金属板A、B水平正对放置，分别带等量异号电荷。一带电微粒水平射入板间，在重力和电场力共同作用下运动，轨迹如图中虚线所示，那么 A. 若微粒带正电荷，则A板一定带正电荷 B. 微粒从M点运动到N点电势能一定增加 C. 微粒从M点运动到N点动能一定增加 D. 微粒从M点运动到N点机械能一定增加 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】A、粒子在电场力和重力的合力作用下做类平抛运动，合力向下，电场力可能向上而小于重力，也可能向下，故无法判断A板的带电情况，A错误；‎ B、电场力可能向上，也可能向下，故微粒从M点运动到N点电势能可能增加，也可能减小，B错误；‎ C、粒子在电场力和重力的合力作用下做类似平抛运动，电场力和重力的合力向下，故从M到N动能增加， C正确；‎ D、电场力可能向上，也可能向下，故微粒从M点运动到N点过程，电场力可能做负功，也可能做正功，故机械能可能增加，也可能减少，D错误；‎ ‎7.如图所示的电路中，R1、R2、R3和R4皆为定值电阻，R5为可变电阻，电源的电动势为E，内阻为r，设电流表A的读数为I，电压表V的读数为U，当R5的滑动触点向a端移动时 A. I变大，U变小 B. I变大，U变大 C. I变小，U变小 D. I变小，U变大 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】当R5的滑动触点向图中a端移动时，R5变小，外电路总电阻变小，由闭合电路欧姆定律知，总电流I变大，路端电压变小，U变小，根据闭合电路欧姆定律，电路中并联部分电压 U并=E﹣I（r+R1+R2）变小，则I变小。‎ A.A项与上述分析结论不相符，故A错误；‎ B.B项与上述分析结论不相符，故B错误；‎ C.C项与上述分析结论相符，故C正确；‎ D.D项与上述分析结论不相符，故D错误 ‎8.如图所示，为某一金属导体的伏安特性曲线，由图象可知 A. 该导体的电阻随电压的升高而增大 B. 该导体的电阻随电压的升高而减小 C. 导体两端电压为2 V时，电阻为0.5 Ω D. 导体两端电压为2 V时，电阻为1 Ω ‎【答案】AD ‎【解析】‎ AB、某点与原点连线的斜率表示电阻倒数，从图像中可以看出，随着电压的升高，斜率在减小，所以电阻在增大，故A对，B错；‎ CD、当导体两端电压为2 V时，此时图像上对应的电流值为2A，所以电阻 ,故C错D正确；‎ 综上所述本题答案是：AD ‎9.在如图甲所示的电路中, L1、L2、L3为三个相同规格的小灯泡,这种小灯泡的伏安特性曲线如图乙所示.当开关S闭合后,电路中的总电流为0.25A,则此时( )‎ A. L1两端的电压为L2两端电压的2倍 B. L1消耗的电功率为 ‎ C. L2的电阻为 ‎ D. L1、L2消耗的电功率的比值大于4:1‎ ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】A、L2和L3并联后与L1串联，L2和L3的电压和电流均相同，则L1的电流为L2电流的2倍，由于灯泡是非线性元件，所以L1的电压不是L2电压的2倍，故A错误；‎ B、根据图象可知，当电流为0.25A时，电压U=3V，所以L1消耗的电功率 P=UI=0.75W，故B正确；‎ C、L2的电流为0.125A，由图可知，此时L2的电压小于0.5V，根据可知，L2的电阻小于4Ω，故C错误；‎ D、根据P=UI可知，L2消耗的电功率P2＜0.125×0.5=0.0625W，所以L1、L2消耗的电功率的比值大于4:1，故D错误；‎ ‎10.如图，平行板电容器板间电压为U，板间距为d，两板间为匀强电场，让质子流以初速度v0垂直电场射入，沿a轨迹落到下板的中央，现只改变其中一条件，让质子沿b轨迹落到下板边缘，则可以将（　　）‎ A. 开关S断开 B. 初速度变为 C. 板间电压变为 D. 竖直移动上板，使板间距变为2d ‎【答案】C ‎【解析】‎ A、开关S断开，电容器极板电荷量不变，电容器电容不变，电容器两极板间电压不变，场强不变，质子所受电场力不变，加速度不变，所以仍落到下板的中央，故A错误；‎ B、将初速度变为一半，质子加速度不变，运动时间不变，质子的水平位移变为原来的一半，不可能到达下板边缘，故B错误；‎ C、当板间电压变为U/4时，场强变为原来的1/4，电场力变为原来的1/4，加速度变为原来的1/4，根据 知，时间为原来的2倍，由x=v 0t知水平位移为原来的2倍，所以能沿b轨迹落到下板边缘，故C正确；‎ D、竖直移动上板，使板间距变为2d，则板间场强变为原来的1/2，电场力为原来的1/2，加速度为原来的1/2，根据 知，时间为原来的倍，水平位移为原来倍，不能到达下板边缘，故D错误；‎ 故选：C。‎ ‎11.有一横截面积为S的铜导线，流经其中的电流为I。设每单位体积的导线中有n个自由电子，电子的电量为e。此时电子的定向移动的速度为v。在△t时间内，通过导线横截面的自由电子数目可表示为（ ）‎ A. B. C. D. ‎ ‎【答案】BD ‎【解析】‎ ‎【详解】AB.由于流经导线的电流为I，则在∆t时间内，流经导线的电荷量为Q=I∆t，而电子的电荷量为e，则t时间内通过导线横截面的自由电子数目可表示为N= ，故选项A不符合题意，选项B符合题意。‎ CD.在∆t时间内，以速度v移动电子在铜导线中通过的距离为v∆t，由于铜导线的横截面积为S，则在∆t时间内，电子经过的导线体积为v∆tS。又由于单位体积的导线有n个自由电子，则在∆t时间内，通过导线横截面的自由电子数目可表示为N=nvS∆t。故选项C不符合题意，选项D符合题意。‎ ‎12.如图所示的电路中，L1，L2是两个不同的小灯泡，a，b间有恒定的电压，他们都正常发光，当滑动变阻器的滑动触头向右滑动时，发生的现象是（　　）‎ A. L1亮度不变，L2变暗 B. L1变暗，L2变亮 C. 电路消耗的总功率变小 D. 流过滑动变阻器的电流变小 ‎【答案】BCD ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 电路结构是：滑动变阻器与灯泡L2并联，再与灯泡L1串联．滑动变阻器的滑动头向右移动的过程中，变阻器接入电路的电阻增大，引起并联部分电阻变化，外电路总电阻变化，干路电流变化，再分析灯泡L2电压的变化来分析灯泡亮度的变化．根据P=UI来判断电路消耗的总功率。‎ ‎【详解】A、B项：滑动变阻器的滑动头向右移动的过程中，RP变大，外电路总电阻R 变大，干路电流减小，L1变暗，灯泡L2的电压U2=U-IR1变大，L2变亮，故A错误，B正确；‎ C项：由于干路电流减小，根据P=UI，电路消耗的总功率变小，故C正确；‎ D项：由于干路电流减小，灯泡L2的电压U2=U-IR1变大，流过L2的电流变大，故流过滑动变阻器的电流减小，故D正确。‎ ‎【点睛】本题是简单的电路动态变化分析问题，通常按照“部分→整体→部分”的思路分析。‎ 二．实验（共计10分,每空2分）‎ ‎13.如图所示，四个相同的表头分别改装成两个电流表和两个电压表，电流表的量程大于的量程，电压表的量程大于的量程，把它们按图接入电路，则下列说法正确的是（ ）‎ ‎①电流表的读数大于电流表的读数 ‎②电流表的偏转角小于电流表的偏转角 ‎③电压表的读数小于电压表的读数 ‎④电压表的偏转角等于电压表的偏转角 A. ①② B. ②③ C. ③④ D. ①④‎ ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】、两安培表并联，表头两端的电压相同，电流相同，指针偏转角度相同，安培表的量程大于的量程，则安培表的读数大于安培表的读数故正确，错误．‎ ‎ 、两电压表串联，两表头的电流相同，指针偏转角度相同，量程大的读数大，伏特表的偏转角等于伏特表的偏转角故错误，正确．‎ 故选D ‎14.已知一个电流表的内阻为，Ig=100μA，若要改装成量程为3V的伏特表，需 （填“串”或“并”）联一个阻值为__________的电阻，若改装成量程为1A的安培表，需_______（填“串” 或“并”）联一个阻值约为_________的电阻．‎ ‎【答案】串，29k，并，01‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】改装电压表需要串联一个电阻分压，根据串并联电路规律可得，解得，改装电流表需要并联一个电阻分流，根据串并联电路规律可得，解得。‎ ‎【点睛】把电流表改装成电压表需要串联分压电阻，即串联后两者两端的电压即为电压表量程，把电流表改装成大量程电流表需要并联分流电阻，即并联后通过两电阻的电流之和即为电流表的最大量程，应用串并联电路特点可以求出电阻阻值。‎ 三．计算题（共计52分）‎ ‎15.如图所示，有一电子（电荷量为e，质量为m）经电压U0加速后，进入两块间距为d，电压为U的平行金属板间。若电子从两板正中间垂直电场方向射入，且正好能穿过电场，‎ 求：（1）金属板AB的长度L； （2）电子穿出电场时的动能Ek。‎ ‎【答案】（1）（2）‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）设电子离开加速电场瞬间的速度为v0，由动能定理，有：‎ 在偏转电场中偏转时，有：‎ 而：‎ 解得：‎ ‎（2）电子在偏转电场中偏转时，由动能定理，得：‎ 解得 ‎16.在图中R1＝14Ω，R2＝9Ω．当开关处于位置1时，电流表读数I1＝0.2A；当开关处于位置2时，电流表读数I2＝0.3A．求电源的电动势E和内电阻r．‎ ‎【答案】3V，1Ω ‎【解析】‎ ‎【详解】当开关处于位置1时，根据闭合电路欧姆定律得：‎ E=I1（R1+r）‎ 当开关处于位置2时，根据闭合电路欧姆定律得：‎ E=I2（R2+r）‎ 代入解得：r=1Ω 将r=1Ω代入可得：E=3V ‎17.如图所示是利用电动机提升重物的示意图，其中D是直流电动机．p是一个质量为m的重物，它用细绳拴在电动机的轴上．闭合开关ｓ，重物p以速度v匀速上升，这时电流表和电压表的示数分别是I=5.0A和U=110V，重物p上升的速度v=0.70m/s．已知该装置机械部分的机械效率为70%，重物的质量m=45kg（g取10m／s2）．求：‎ ‎（1）电动机消耗的电功率P电；‎ ‎（2）绳对重物做功的机械功率P机；‎ ‎（3）电动机线圈的电阻R．‎ ‎【答案】（1）550W；（2）315W；（3）4Ω ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）电动机消耗得电功率为；‎ ‎（2）重物匀速上升，拉力T=mg，‎ 绳对重物做功的机械功率为：‎ ‎（3）电动机输出电功率为：‎ 电动机线圈的电阻R的发热功率为=100W 由得 电动机线圈的电阻：‎ ‎18.如图所示的电路中，R1、R2均为定值电阻，且R1=100Ω，R2的阻值未知，R3是一个滑动变阻器，在其滑片从最左端滑至最右端的过程中，测得电源的路端电压U随电流I的变化图线如图所示，其中图线上的A、B两点是滑片在变阻器两个不同的端点时分别得到的．求：‎ ‎(1)电源的电动势和内电阻；‎ ‎(2)定值电阻R2的阻值；‎ ‎(3)滑动变阻器R3的最大值；‎ ‎(4)上述过程中R1上得到的最大功率以及电源的最大输出功率．‎ ‎【答案】(1)E=20V，r=20Ω (2)R2=5Ω (3) R3=300Ω (4),‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）由闭合电路欧姆定律，代入数据得，‎ 联立解得E=20V，r=20Ω ‎（2）当R3的滑键自左向右滑时，R3阻值变小，使电路总电阻变小，而总电流变大。由此可知，图线上的A、B两点是滑键分别位于最左端和最右端时所得到的。当滑键位于最右端时，R3=0，R1被短路，外电路总电阻即为R2，故由B点的U、I值可求出R2。‎ ‎(3)当滑键在最左端时，其阻值最大，并对应着图线上的A点，故由A点的U、I值可求出此时外电路总电阻，再根据串、并联电路的规律可求出R3的最大值。‎ ‎，‎ 代入数值得滑动变阻器的最大阻值为 ‎（4）当R1消耗的功率最大时，它两端电压最大，由知，这时电路的总电流I应为最小，故应把滑动变阻器的阻值调到最大，再结合上面求出的有关数据，便可求出R1消耗的最大功率。当时，‎ 此时R1两端的电压为：。‎ 则R1消耗的最大功率为 又当时，电源输出功率最大，即有 ‎19.如图所示，在沿水平方向的匀强电场中有一固定点O，用一根长度为的绝缘细线把质量为，带有正电荷的金属小球悬挂在O点，小球静止在B 点时，细线与竖直方向的夹角为。现将小球拉至位置A使细线水平后由静止释放。求: ‎ ‎(1)小球运动通过最低点C时的速度大小；‎ ‎(2)小球通过最低点C时细线对小球的拉力大小；‎ ‎(3)如果要使小球能绕O点做圆周运动，则在A点时沿垂直于OA方向上施加给小球的初速度的大小范围。(取，)‎ ‎【答案】(1)；(2)；(3) ‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)小球受到电场力、重力和绳的拉力作用处于静止 根据共点力平衡条件有：‎ 小球从点运动到点的过程，根据动能定理有：‎ 代入数据解得：‎ ‎(2)在点，由细线对小球的拉力和重力的合力提供向心力，根据牛顿第二定律得：‎ 代入解得： ‎ ‎(3)若能通过圆周上点关于点的对称性时，则能做完整的圆周运动，设对称点为，通过点最小速度为，小球恰好通过点时，由电场力与重力的合力提供向心力，得：‎ 从到的过程，运用动能定理得：‎ 代入数据解得： ‎ 要使小球能在竖直平面内做完整的圆周运动，则在点时沿垂直于方向上施加给小球的初速度的大小 ‎ ‎