安徽省六安市第一中学2020学年高二物理上学期第二次阶段性考试试题（含解析） 18页

安徽省六安市第一中学2020学年高二上学期第二次阶段性考试物理试题 ‎ 一、选择题 ‎1. 有两个同种材料制成的导体，两导体为横截面为正方形的柱体，柱体高均为h，大柱体柱截面边长为a，小柱体柱截面边长为b，则（ ）‎ A. 从图示电流方向看大柱体与小柱体的电阻之比为a：b B. 若电流方向竖直向下，大柱体与小柱体的电阻之比为a：b C. 从图示电流方向看大柱体与小柱体的电阻之比为1：1‎ D. 若电流方向竖直向下，大柱体与小柱体的电阻之比为a2：b2‎ ‎【答案】C ‎【解析】A、从图示方向看，则根据电阻定律可知，，故两电阻相等，比值为，故A错误，C正确；‎ B、若电流竖直向下，则根据电阻定律有：，，故，故BD错误。‎ 点睛：本题考查电阻定律的应用，要注意本题可以作为电阻微型化的依据，注意电流方向不同，同一个电阻其阻值可能不同。‎ ‎2. 铜的摩尔质量为M，密度为ρ，每摩尔铜原子有n个自由电子，今有一横截面积为S的铜导线，当通过的电流为I时，电子定向移动的平均速率为（ ）‎ A. 光速c B. C. D. ‎ ‎【答案】C 点睛：设自由电子定向移动的速率为v和导线中自由电子从一端定向移到另一端所用时间为t，求出导线中自由电子的数目，根据电流的定义式推导出电流的微观表达式，解得自由电子定向移动的速率。‎ ‎3. 一个电荷只在电场力作用下从电场中的A点移到B点过程中，电场力做了2×10-6J的正功，那么（ ）‎ A. 电荷在B处时具有2×10-6J的动能 B. 该过程中电荷的电势能减少了2×10-6J C. 电荷在B处时具有2×10-6J的电势能 D. 该过程中电荷的动能减少了2×10-6J ‎【答案】B ‎【解析】A、电荷只在电场力作用下，电场力做了的正功，合力做功即为，根据动能定理得知，动能增加了，故AD错误；‎ B、电场力做了的正功，根据功能关系得知，电荷的电势能减小，故B正确，C错误。‎ 点睛：本题考查对电场力做功与电势能变化关系的理解，要熟练运用动能定理分析动能的变化，注意合力做功与动能变化有关，而电场力做功与电势能变化有关。‎ ‎4. 如图所示的电路中，电源电动势为E，内电阻为r。开关s闭合后，电灯L1、L2均能发光。现将滑动变阻器R的滑片P稍向上移动，下列说法正确的是（ ）‎ A. 电灯L1、L2均变亮 B. 电灯L1变亮，L2变暗 C. 电流表的示数变小 D. 电源的总功率变小 ‎【答案】B ‎【解析】试题分析：由图可知与滑动变阻器并联，再与串联。现将滑动变阻器的滑片稍向上移动，滑动变阻器接入电路的阻值变小，电路总电阻变小，根据闭合电路欧姆定律得知，干路电流增大，所以电灯变亮，路端电压减小，所以与滑动变阻器并联电压减小，所以变暗．故A错误，B正确；干路电流增大，与滑动变阻器并联电压减小，所以通过的电流减小，所以电流表的示数增大，故C错误；根据得电源的总功率增大，故D错误。‎ 考点：闭合电路的欧姆定律 ‎【名师点睛】由图可知与滑动变阻器并联，再与串联．据滑片的移动方向判断滑动变阻器接入电路的阻值如何变化，由闭合电路欧姆定律判断电路电流如何变化，根据电路电流变化求解；本题是电路中动态变化分析的问题，首先要搞清电路的结构，其次要按“部分→整体→部分”的顺序分析。‎ ‎5. 如图所示电路中，电源的电动势为E，内阻为r，R1、R3为定值电阻，R2为滑动变阻器，C为平行板电容器，开关S闭合后，电容器两板正中央有一个带电液滴恰好静止。电流表和电压表都可以视为理想电表。当滑动变阻器滑片P向b端滑动过程中，下述说法中正确的是( )‎ A. 电压表示数变大，电流表示数变小 B. 电压表示数变小，电流表示数变大 C. 电容器C所带电荷量增加，液滴向上加速运动 D. 电容器C所带电荷量减小，液滴向下加速运动 ‎【答案】D ‎【解析】A、当滑动变阻器滑片P向b端滑动过程中，接入电路的电阻减小，与并联的电阻减小，总电阻减小，则总电流增大，电压增大，则电压表示数变大；与并联的电压减小，通过电流减小，则电流表示数变大，故AB错误；‎ C、与并联的电压减小，电容器板间电压减小，带电量减小，板间场强减小，液滴所受的电场力减小，则液滴将向下加速运动，故C错误，D正确。‎ 点睛：本题是电路动态分析问题，关键是理清电路，根据路串并联知识和闭合电路欧姆定律得到各个部分电路电流和电压的变化。‎ ‎6. 如图所示的示波管，当两偏转电极XX′、YY′电压为零时，电子枪发射的电子经加速电场加速后会打在荧光屏上的正中间（图示坐标系的O点，其中x轴与XX′电场的场强方向重合，x轴正方向垂直于纸面向里，y轴与YY′电场的场强方向重合，y轴正方向竖直向上）.若要电子打在图示坐标系的第Ⅲ象限，则（ ）‎ A. X'、Y'极接电源的正极，X、Y接电源的负极 B. X、Y'极接电源的正极，X'、Y接电源的负极 C. X'、Y极接电源的正极，X、Y'接电源的负极 D. X、Y极接电源的正极，X'、Y'接电源的负极 ‎【答案】A ‎【解析】将粒子的运动沿着X、Y和初速度方向进行正交分解，沿初速度方向不受外力，做匀速直线运动；打在第三象限，故经过YY′区间时电场力向下，即Y接负极；‎ 打在第三象限，故经过XX′区间时电场力外，即X接负极，故选项A正确。‎ 点睛：将粒子的运动沿着X、Y和初速度方向进行正交分解，要使粒子打在第三象限，经过区间时电场力向下，经过区间时电场力向外，再进一步确定各个极板的极性。‎ ‎7. 如图所示，平行板电容器的两个极板为A、B，B板接地，使其A板带有电荷量+Q，B板带有电荷量-Q，板间电场中有一固定点P，以下说法正确的是（ ）‎ A. 若将B板固定，A板下移时，P点的电场强度不变，P点电势降低 B. 若将A板固定，B板上移时，P点的电场强度不变，P点电势降低 C. 若将B板固定，A板下移时，P点的电场强度增大，P点电势升高 D. 如果A板固定，B板上移时，P点的电场强度增大，P点电势升高 ‎【答案】B ‎【解析】A、B，由题，电容器两板所带电量不变，正对面积不变，A板下移时，根据、和可推出：可知，P点的电场强度E不变，P点与下板的距离不变，根据公式，P点与下板的电势差不变，则P点的电势不变，故AC错误；‎ B、B板上移时，同理得知，P点的电场强度不变，根据公式，P点与下板的电势差减小，而P点的电势高于下板的电势，下板的电势为零，所以P点电势降低，故B正确，D错误。‎ 点睛：本题是电容器的动态变化分析问题，板间的场强要在理解并会推导的基础上记住，这是一个很重要的结论。‎ ‎8. 如图所示，电路中的电阻均为1Ω，电源电动势为3V，内阻为0.5Ω，电流表、电压表均为理想电表，则此时电流表电压表的读数分别是（ ）‎ A. 1.5A 1.5V B. 3A 3V C. 3A 1.5V D. 1.5A 3V ‎【答案】A ‎【解析】画出等效电路图如图所示：‎ ‎...............‎ 点睛：解决本题的关键是画出等效电路图，再由电路的连接关系，由欧姆定律解题。‎ ‎9. 如图所示，电源电动势E=8V，内阻r=4Ω，电灯A的电阻为10Ω，电灯B的电阻为8Ω，滑动变阻器的总电阻为6Ω.闭合开关S，并滑片P由a端向b端滑动的过程中（不考虑电灯电阻的变化），下列说法正确的是（ ）‎ A. 电灯A的亮度不断增大 B. 电源的最大输出功率为4W C. 电流表的示数先减小后增大 D. 电压表的示数先增大后减小 ‎【答案】CD ‎【解析】当滑动触头P由a端向b端滑动的过程中，该并联电路的总电阻为：‎ ‎（R是和灯A串联部分滑动变阻器的阻值），所以，由数学知识分析知，当时，该电路的总电阻最大为，所以滑动触头P由a端向b端滑动的过程中总电阻由逐渐增大到，再由逐渐减少到，根据闭合电路欧姆定律电路中电流先减少再增大即电流表的示数先减少后增大；电压表的示数为可知先增大后减小；由于灯A的支路电阻一直在增加，而电压表先增大后减小，导致A的电流一直在减少，故A灯变暗，故CD正确；‎ 根据题意可以知道：，由数学知识分析知，当外电路电阻等于电源的内阻时，电源的输出功率最大，则电源的最大输出功率为，而以上分析可知，外电路总电阻最小为，所以电源的最大输出功率小于，故选项CD正确，选项AB错误。‎ 点睛：本题是电路动态变化分析问题，按“局部→整体→局部”的思路进行分析．对于变阻器，两侧电路并联，根据两灯的电阻大小确定总电阻如何变化是关键。‎ ‎10. 如图所示为汽车蓄电池与车灯（电阻不变）、启动电动机组成的电路，蓄电池内阻为0.05Ω，电流表和电压表均为理想电表.只接通S1时，电流表示数为10A，电压表示数为12V.再接通S2，启动电动机工作时，电流表示数变为8A，则：（ ）‎ A. 此次电动机的输入功率480W B. 此次电源的输出功率500W C. 此时通过启动电动机的电流是50A D. 此时通过启动电动机的电流是58A ‎【答案】AC ‎【解析】当只接通时，由题可以知道，车灯的电阻 汽车蓄电池电动势为：‎ 当再接通时，灯的电压即电压表示数为：‎ 则根据闭合电路欧姆定律可以得到通过电源的电流为：‎ 则通过电动机的电流为：‎ 此次电动机的输入功率为：‎ 此次电源的输出功率为：，故选项AC正确，选项BD错误。‎ 点睛：本题应注意电动机工作时的电路是非纯电阻电路，不可以用欧姆定律求电流，要充分利用串联电路中电压关系和电流关系来解决这类问题。‎ ‎11. 如图所示电路中，电源内阻不能忽略，两个电压表均为理想电表。当滑动变阻器R2的滑动触头P移动时，关于两个电压表V1与V2的示数，分别为U1、U2电流表示数为I下列判断正确的是（ ）‎ A. P向b移动，V1示数增大、V2的示数减小，A的示数变小 B. P向a移动，V1示数增大、V2的示数减小，A的示数变大 C. P向a移动，V1示数改变量的绝对值小于V2示数改变量的绝对值 D. P向b移动，则 ‎【答案】BC ‎【解析】A、若p向b端移动，则滑动变阻器接入电阻增大，则电路中总电流A减小，内电压减小，路端电压增大，减小，则的示数增大，则，即，故AD错误；‎ B、若p向a端移动，则滑动变阻器接入电阻减小，由闭合电路欧姆定律可知，电路中总电流A增大，则内电压增大，两端的电压增大；路端电压减小，故两端的电压减小，故B正确；‎ C、因路端电压减小，示数增大，示数减小，而两电表之和等于路端电压，故可知示数改变量的绝对值小于示数改变量的绝对值，故C正确。‎ 点睛：闭合电路欧姆定律的动态分析类题目，一般可按外电路-内电路-外电路的分析思路进行分析，在分析时应注意结合闭合电路欧姆定律及串并联电路的性质。‎ ‎12. 一点电荷沿着图中曲线JK穿过匀强电场，a、b、c、d为等势面，且φa<φb<φc<φd，不计粒子受的重力，可以确定（ ）‎ A. 该粒子带负电 B. 该匀强电场的方向水平向右 C. 从J到K过程中，粒子的电势能减小 D. 从J到K过程中，粒子的加速度保持不变 ‎【答案】ACD ‎【解析】A、电场线和等势线垂直，所以电场沿水平方向，从电荷的轨迹JK可知，电场力水平向右，由于因而可确定电场线的方向从右向左，故粒子的带负电，故A正确，B错误；‎ C、根据电场力与速度的夹角为锐角可知电场力做正功，导致粒子的动能增大，而电势能则减小，故C正确；‎ D、由图可知，等势面均匀分布，故该电场为匀强电场，故粒子受到的电场力不变，故加速度保持不变，故D正确。‎ 点睛：由于电荷只受电场力作用，电场力将指向运动轨迹的内侧，同时注意电场线和等势线垂直，说明电场沿水平方向，电荷沿轨迹JK运动，则电场力一定水平向右，根据电势的高低来确定电场线的方向，从而确定了电荷的电性，并根据电场力做功的情况，来确定电势能的变化。‎ 二.填空题 ‎13. 如图是一个多量程多用电表的简化电路图，测量电流、电压和电阻各有两个量程。当转换开关S旋到________位置时，可用来测电压；当S旋到_________位置时，可用来测量电阻。‎ ‎【答案】 (1). 5、6 (2). 3、4‎ ‎【解析】由图所示可知，当转换开关S旋到位置5、6时，表头G与电阻串联，此时可用来测量电压；‎ 由图所示电路图可知，当S旋到位置3、4时表头G与电源相连接，故可以测量电阻。‎ 点睛：本题考查多用电表内部的结构问题，注意当表头与电源相连接时是用来测量电阻的。‎ ‎14. 某同学利用下列器材测定一节干电池的电动势和内电阻 A.待测干电池（电动势约1.5V，内阻约1.0Ω）‎ B.电流表（满偏电流3mA，内阻10Ω）‎ C.安培表，量程0~0.6A，内阻约为0.1Ω D.电阻箱R3（0-9999Ω）‎ E.滑动变阻器R1（0~20Ω，10A）‎ F.滑动变阻器R2（0-100Ω，1A）‎ G.电键和导线若干 ‎（1）由于没有电压表，该同学用电流表G和电阻箱R3改装成量程为3V的电压表，则电阻箱的阻值应调为______________Ω ‎（2）闭合开关S，调节滑动变阻器，读出电流表相应的示数I，并计算出改装后的电压表的读数U，在坐标纸中画出了如图2所示的U-I图像，由图像可知：E=____________V，r=__________Ω（保留两位有效数字）‎ ‎（3）为了能较为准确地进行测量，以及操作方便，实验中应选用的滑动变阻器是_________（填器材前的字母代号）‎ ‎（4）请在图1方框中画出实验电路图_______________。‎ ‎【答案】 (1). 990 (2). 1.5V (3). 1.0Ω (4). E (5). 如图所示:‎ ‎【解析】（1）把电流表G改装成的电压表，需要串联电阻阻值：‎ ‎；‎ ‎（2）由闭合电路欧姆定律可知：，由图可知，电源的电动势，‎ ‎；‎ ‎（3）由于灯泡内阻较小，故为了便于调节，滑动变阻器应选择总阻值较小的E；‎ ‎（4）由题意可知，本题中采用表头和电阻箱串联充当电压表，同时电流表采用相对电源的外接法，故电路图如图所示：‎ 点睛：本题考查了电压表的改装、实验器材的选择、设计测电源电动势与内阻实验的电路图，知道测电源电动势与内阻实验的实验原理，根据实验器材可以作出电路图，同时注意掌握数据的处理方法。‎ ‎15. 某同学要测量一均匀新材料制成的圆柱体的电阻率ρ。步骤如下：‎ ‎（1)用螺旋测微器测量其直径如右上图，由图可知其直径为_________mm；‎ ‎（2）用游标为20分度的卡尺测量其长度如图，可知其长度为_________mm；‎ ‎（3）用多用电表的电阻“×10”挡，按正确的操作步骤测此圆柱体的电阻，表盘的示数如图，则该电阻的阻值约为____________Ω 。‎ ‎（4）某同学想用伏安法更精确地测量其电阻R，现有的器材及其代号和规格如下：‎ 待测圆柱体电阻R 电流表A1（量程0~4mA，内阻约50Ω）‎ 电流表A2（量程0~10mA，内阻约30Ω）‎ 电压表V1（量程0~3V，内阻约10kΩ）‎ 电压表V2（量程0~15V，内阻约25kΩ）‎ 直流电源E(电动势4V，内阻不计)‎ 滑动变阻器R1（阻值范围0~15Ω，允许通过的最大电流2.0A）‎ 滑动变阻器R2（阻值范围0~2kΩ，允许通过的最大电流0.5A）‎ 开关S，导线若干 为使实验误差较小，要求测得多组数据进行分析请在框中画出测量的电路图，并标明所用器材的代号__；‎ ‎【答案】 (1). 4.700mm (2). 50.15mm (3). 220Ω (4). 如图所示:‎ ‎【解析】（1）螺旋测微器的读数为：；‎ ‎（2）游标卡尺的读数为：；‎ ‎（3）欧姆表的读数为：；‎ ‎（4）电路图如图，电压表用的指针偏角太小，所以用电压表，由电动势和电阻的值知电流最大为十几毫安，所以用电流表，滑动变阻器用小阻值的，便于调节，所以用滑动变阻器、电流表外接、滑动变阻器分压式接法：‎ 点睛：螺旋测微器读数时，也应分成整数部分和小数部分两部分来读，注意半毫米刻度线是否露出；欧姆表读数时注意倍率；本实验首先根据电源电动势大小选择电压表的量程，再通过求出待测电阻的最大电流来选择电流表的量程，根据实验要求多测几次数据可知变阻器应采用分压式接法，应选择阻值小的变阻器以方便调节。‎ 三、计算题 ‎16. 如图所示，光滑绝缘细杆倾斜放置，与水平面夹角为θ=30°，杆上有A、B、C三点，与C点在同一水平面上的O点固定一正电荷Q，且OC=OB，质量为m，电荷量为-q的有孔小球从杆上A点无初速度下滑，已知q<