高二物理苏大附中学年高二上学期第一次月考物理试题.docx
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高二物理苏大附中学年高二上学期第一次月考物理试题
2015-2016学年江苏省苏大附中高二(上)第一次月考物理试卷
一、单项选择题(3×9共27分)
1.有关电压与电动势的说法中正确的是( )
A.电压与电动势的单位都是伏特,所以电动势与电压是同一物理量的不同叫法
B.电动势是电源两极间的电压
C.电动势公式E=
中W与电压U=
中的W是一样的,都是电场力做的功
D.电动势是反映电源把其他形式的能转化为电能本领强弱的物理量
2.欧姆不仅发现了欧姆定律,还研究了电阻定律,有一个长方体金属电阻,材料分布均匀,边长分别为a、b、c,且a>b>c.电流沿以下方向流过该金属电阻,其中电阻阻值最小的是( )
A.
B.
C.
D.
3.电阻R和电动机M串连接到电路中,如图所示,已知电阻R跟电动机线圈的电阻值相等,开关接通后,电动机正常工作.设电阻R和电动机M两端的电压分别为U1和U2,经过时间t,电流通过电阻R做功为W1,产生热量为Q1,电流通过电动机做功为W2,产生热量为Q2.则有( )
A.U1<U2,Q1=Q2B.U1=U2,Q1=Q2C.W1=W2,Q1>Q2D.W1<W2,Q1<Q2
4.用两个相同的小量程电流表,分别改装成了两个量程不同的大量程电流表A1、A2,若把A1、A2分别采用并联或串联的方式接入电路,如图所示,则闭合电键后,下列有关电表的示数和电表指针偏转角度的说法正确的是( )
A.图甲中的A1、A2的示数相同
B.图甲中的A1、A2的指针偏角相同
C.图乙中的A1、A2的示数和偏角都不同
D.图乙中的A1、A2的指针偏角相同
5.如图所示为一磁流体发电机示意图,A、B是平行正对的金属板,等离子体(电离的气体,由自由电子和阳离子构成,整体呈电中性)从左侧进入,在t时间内有n个自由电子落在B板上,则关于R中的电流大小及方向判断正确的是( )
A.I=
,从上向下B.I=
,从上向下
C.I=
,从下向上D.I=
,从下向上
6.小灯泡通电后其电流I随所加电压U变化的图线如图所示,P为图线上一点,PN为图线在P点的切线,PQ为U轴的垂线,PM为I轴的垂线,则下列说法中正确的是( )
A.随着所加电压的增大,小灯泡的电阻减小
B.对应P点,小灯泡的电阻为
C.对应P点,小灯泡的电阻为
D.对应P点,小灯泡的功率为图中矩形PQOM所围面积
7.如图所示,两平行金属板间有一匀强电场,板长为L,板间距离为d,在板右端L处有一竖直放置的光屏M,一带电荷量为q,质量为m的质点从两板中央射入板间,最后垂直打在M屏上,则下列结论正确的是( )
A.板间电场强度大小为
B.板间电场强度大小为
C.质点在板间的运动时间和它从板的右端运动到光屏的时间相等
D.质点在板间的运动时间大于它从板的右端运动到光屏的时间
8.如图所示,一电子枪发射出的电子(初速度很小,可视为零)进入加速电场加速后,垂直射入偏转电场,射出后偏转位移为Y,要使偏转位移增大,下列哪些措施是可行的(不考虑电子射出时碰到偏转电极板的情况)( )
A.增大偏转电压UB.增大加速电压U0
C.增大偏转极板间距离D.将发射电子改成发射负离子
9.一个用半导体材料制成的电阻器D,其电流I随它两端电压U的关系图象如图(a)所示,将它与两个标准电阻R1、R2并联后接在电压恒为U的电源两端,三个用电器消耗的电功率均为P,现将它们连接成如图(b)所示的电路,接在该电源的两端,设电阻器D和电阻R1、R2消耗的电功率分别是PD、P1、P2,它们之间的大小关系有( )
A.P1=4PDB.P1<4P2C.PD=P2D.PD=
二、多项选择题(4×5共20分)
10.(多选)下列说法正确的是( )
A.据R=
可知,加在电阻两端的电压变为原来的2倍时,导体的电阻也变为原来的2倍
B.不考虑温度对阻值的影响,通过导体的电流及加在两端的电压改变时导体的电阻不变
C.据ρ=
可知,导体的电阻率与导体的电阻和横截面积的乘积RS成正比,与导体的长度l成反比
D.导体的电阻率与导体的长度l、横截面积S、导体的电阻R皆无关
11.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.L2的电阻为12Ω
B.L1消耗的电功率为0.75W
C.L1、L2消耗的电功率的比值为4:
1
D.L1两端的电压为L2两端电压的2倍
12.如图,M、N是在真空中竖直放置的两块平行金属板,板间有匀强电场,质量为m、电荷量为﹣q的带电粒子,以初速度v由小孔进入电场,当M、N间电压为U时,粒子刚好能到达N板,如果要使这个带电粒子能到达M、N两板间距的
处返回,则下述措施能满足要求的是( )
A.使初速度减为原来的
B.使M、N间电压提高到原来的2倍
C.使M、N间电压提高到原来的4倍
D.使初速度和M、N间电压都减为原来的
13.如图所示为匀强电场的电场强度E随时间t变化的图象.当t=0时,在此匀强电场中由静止释放一个带电粒子,设带电粒子只受电场力的作用,则下列说法中正确的是( )
A.带电粒子将始终向同一个方向运动
B.2s末带电粒子回到原出发点
C.3s末带电粒子的速度为零
D.0~3s内,电场力做的总功为零
14.如图所示,光滑的水平轨道AB,与半径为R的光滑的半圆形轨道BCD相切于B点,AB水平轨道部分存在水平向右的匀强电场,半圆形轨道在竖直平面内,B为最低点,D为最高点.一质量为m带正电的小球从距B点x的位置在电场力的作用下由静止开始沿AB向右运动,恰能通过最高点,则( )
A.R越大,x越大
B.R越大,小球经过B点后瞬间对轨道的压力越大
C.m越大,x越大
D.m与R同时增大,电场力做功增大
三、实验题(2×9共18分)
15.(12分)(2015秋•江苏校级月考)某同学在探究规格为“6V,3W”的小灯泡伏安特性曲线实验中:
该同学采用如图所示的电路进行测量.图中R为滑动变阻器(阻值范围0~20Ω,额定电流1.0A),L为待测小灯泡,V为电压表(量程6V,电阻20kΩ),A为电流表(量程0.6A,内阻1Ω),E为电源(电动势8V,内阻不计),S为开关.
Ⅰ.在实验过程中,开关S闭合前,滑动变阻器的滑片P应置于最 端;(填“左”或“右”)
Ⅱ.在实验过程中,已知各元件均无故障,但闭合开关S后,无论如何调节滑片P,电压表和电流表的示数总是调不到零,其原因是 点至 点的导线没有连接好;(图中的黑色小圆点表示接线点,并用数字标记,空格中请填写如图所示中的数字)
Ⅲ.该同学描绘出小灯泡的伏安特性曲线示意图如图所示,则小灯泡的电阻值随工作电压的增大而 .(填“不变”、“增大”或“减小”)
16.小明对2B铅笔芯的导电性能感兴趣,于是用伏安法测量其电阻值.
(1)图1是部分连接好的实物电路图,请用电流表外接法完成接线并在图1中画出.
(2)小明用电流表内接法和外接法分别测量了一段2B铅笔芯的伏安特性,并将得到的电流、电压数据描到U﹣I图上,如图2.在图中,由电流表外接法得到的数据点是用 (填“○”或“×”)表示的.
(3)请你选择一组数据点,在图2上用作图法作图,并求出这段铅笔芯的电阻为 Ω.
四、推理与计算题(18+18+19共55分)
17.(18分)(2012秋•临清市校级期末)如图所示,A为电解槽,M为电动机,N为电炉子,恒定电压U=12V,电解槽内阻rA=2Ω,当K1闭合,K2、K3断开时,电流表示数6A;当K2闭合,K1、K3断开时,电流表示数5A,且电动机输出功率为35W;当K3闭合,K1、K2断开时,电流表示数为4A.求:
(1)电炉子的电阻及发热功率各多大?
(2)电动机的内阻是多少?
(3)在电解槽工作时,电能转化为化学能的功率为多少?
18.(18分)(2008•青岛二模)如图所示,真空中水平放置的两个相同极板Y和Y'长为L,相距d,足够大的竖直屏与两板右侧相距b.在两板间加上可调偏转电压U,一束质量为m、带电量为+q的粒子(不计重力)从两板左侧中点A以初速度v0沿水平方向射入电场且能穿出.
(1)证明粒子飞出电场后的速度方向的反向延长线交于两板间的中心O点;
(2)求两板间所加偏转电压U的范围;
(3)求粒子可能到达屏上区域的长度.
19.(19分)(2014•闸北区一模)如图,水平放置的金属薄板A、B间有匀强电场,已知B板电势高于A板.电场强度E=5×105N/C,间距d=1.25m.A板上有一小孔,M恰好在孔的正上方,距离h=1.25m.从M处每隔相等时间间隔由静止释放一个质量m=1×10﹣3kg的带电小球.第1个带电小球的电量q1=+1×10﹣8C,第n个带电小球的电量qn=nq1.取g=10m/s2.求:
(1)第1个带电小球从M下落至B板的时间;
(2)第几个带电小球将不能抵达B板;
(3)第
(2)问中该带电小球下落过程中机械能的变化量.
2015-2016学年江苏省苏大附中高二(上)第一次月考物理试卷
参考答案与试题解析
一、单项选择题(3×9共27分)
1.有关电压与电动势的说法中正确的是( )
A.电压与电动势的单位都是伏特,所以电动势与电压是同一物理量的不同叫法
B.电动势是电源两极间的电压
C.电动势公式E=
中W与电压U=
中的W是一样的,都是电场力做的功
D.电动势是反映电源把其他形式的能转化为电能本领强弱的物理量
考点:
电源的电动势和内阻.
专题:
恒定电流专题.
分析:
电压与电动势的单位相同,但物理意义不同.电动势是反映电源把其他形式的能转化为电能本领大小的物理量.电动势定义式公式E=
中的W是非静电力做功,电压U=
中的W是静电力做功.电动势等于电源没有接入电路时两极间的电压.
解答:
解:
A、电压与电动势的单位相同,但物理意义不同,是两个不同的物理量.故A错误.
B、根据闭合电路欧姆定律,路端电压U=E﹣Ir,只有当外电路断开时,I=0,路端电压等于电动势.当外电路接通时,路端电压即电源两极间的电压小于电动势,故B错误.
C、电动势定义式公式E=
中的W是非静电力做功,电压U=
中的W是静电力做功.故C错误.
D、电源是把其他形式的能转化为电能的装置,电动势反映电源把其他形式的能转化为电能本领大小.故D正确.
故选:
D.
点评:
本题考查电动势的概念,关键要明确电动势的物理意义,知道与电压的区别,属于基础题.
2.欧姆不仅发现了欧姆定律,还研究了电阻定律,有一个长方体金属电阻,材料分布均匀,边长分别为a、b、c,且a>b>c.电流沿以下方向流过该金属电阻,其中电阻阻值最小的是( )
A.
B.
C.
D.
考点:
电阻定律.
专题:
恒定电流专题.
分析:
由金属导体电阻的决定式R=ρ
进行计算,注意各电阻中的导体长度及截面积.
解答:
解:
由电阻的决定式可知,A中电阻RA=
,B中电阻RB=
;C中电阻RC=
;D中电阻RD=
;
故电阻最小的为A;
故选:
A.
点评:
本题考查电阻定率的应用,要注意电阻是由导体本身的性质决定的.
3.电阻R和电动机M串连接到电路中,如图所示,已知电阻R跟电动机线圈的电阻值相等,开关接通后,电动机正常工作.设电阻R和电动机M两端的电压分别为U1和U2,经过时间t,电流通过电阻R做功为W1,产生热量为Q1,电流通过电动机做功为W2,产生热量为Q2.则有( )
A.U1<U2,Q1=Q2B.U1=U2,Q1=Q2C.W1=W2,Q1>Q2D.W1<W2,Q1<Q2
考点:
闭合电路的欧姆定律;电功、电功率.
专题:
恒定电流专题.
分析:
开关接通后,电动机正常工作,其电路非纯电阻电路,电动机两端的电压大于线圈电阻与电流的乘积.而电阻R是纯电阻,其两端电压等于电阻与电流的乘积.根据焦耳定律研究热量关系.
解答:
解:
设开关接通后,电路中电流为I.
对于电阻R,由欧姆定律得U1=IR
对于电动机,U2>IR,则U1<U2.
根据焦耳定律得
Q1=I2Rt,Q2=I2Rt,则Q1=Q2.
故选A
点评:
本题把握纯电阻电路与非纯电阻电路区别的能力,抓住欧姆定律适用于纯电阻电路,不适用于非纯电阻电路,而焦耳定律对两种电路均适用.
4.用两个相同的小量程电流表,分别改装成了两个量程不同的大量程电流表A1、A2,若把A1、A2分别采用并联或串联的方式接入电路,如图所示,则闭合电键后,下列有关电表的示数和电表指针偏转角度的说法正确的是( )
A.图甲中的A1、A2的示数相同
B.图甲中的A1、A2的指针偏角相同
C.图乙中的A1、A2的示数和偏角都不同
D.图乙中的A1、A2的指针偏角相同
考点:
闭合电路的欧姆定律.
专题:
恒定电流专题.
分析:
电流表A1、A2是由两个相同的小量程电流表改装成的,它们并联时,表头的电压相等,电流相等,指针偏转的角度相同,量程大的电流表读数大.当它们串联时,A1、A2的示数相同.由于量程不同,内阻不同,两电表两端的电压不同,流过表头的电流不同,指针偏转的角度不同.
解答:
解:
A、B图甲中的A1、A2并联,表头的电压相等,电流相等,指针偏转的角度相同,量程不同的电流表读数不同.故A错误,B正确.
C、D图乙中的A1、A2串联,A1、A2的示数相同.由于量程不同,内阻不同,电表两端的电压不同,流过表头的电流不同,指针偏转的角度不同.故CD错误.
故选B
点评:
本题要对于安培表的内部结构要了解:
小量程电流表(表头)与分流电阻并联而成.指针偏转角度取决于流过表头的电流大小.
5.如图所示为一磁流体发电机示意图,A、B是平行正对的金属板,等离子体(电离的气体,由自由电子和阳离子构成,整体呈电中性)从左侧进入,在t时间内有n个自由电子落在B板上,则关于R中的电流大小及方向判断正确的是( )
A.I=
,从上向下B.I=
,从上向下
C.I=
,从下向上D.I=
,从下向上
考点:
电流、电压概念.
专题:
恒定电流专题.
分析:
根据电流的定义式求解电流的大小,根据左手定则判断洛伦兹力的方向,分析自由电子向什么方向运动.
解答:
解:
由题,在t时间内,落到B板的电子数为n个,即电子的电量为q=ne,根据电流的定义式I=
,得通过R的电流大小为I=
,根据左手定则判断可知,电子所受的洛伦兹力方向向下,则R中电流方向从上向下.
故选A
点评:
磁流体发电机的原理实质是带电粒子在磁场中偏转而形成电流.电流方向与电子定向移动方向相反.
6.小灯泡通电后其电流I随所加电压U变化的图线如图所示,P为图线上一点,PN为图线在P点的切线,PQ为U轴的垂线,PM为I轴的垂线,则下列说法中正确的是( )
A.随着所加电压的增大,小灯泡的电阻减小
B.对应P点,小灯泡的电阻为
C.对应P点,小灯泡的电阻为
D.对应P点,小灯泡的功率为图中矩形PQOM所围面积
考点:
闭合电路的欧姆定律;电功、电功率.
专题:
恒定电流专题.
分析:
由图看出此灯泡是非线性元件,根据电阻是指对电流的阻碍作用判断灯泡电阻与电压之间的关系;找到P点对应的电压和电流,根据欧姆定律求出此时灯泡的电阻;由功率公式可知功率对应图线的“面积”.
解答:
解:
A、由图象可知,灯泡的电阻等于R=
,等于图线上的点与原点O连线斜率的倒数,由数学知识可知,电压增大,此斜率减小,则灯泡的电阻增大.故A错误;
B、C由图象可知,P点对应的电压为U1,电流为I2,则灯泡的电阻R=
≠
,故B、C错误;
D、因P=UI,所以图象中矩形PQOM所围的面积为对应P点小灯泡的实际功率,故D正确.
故选D.
点评:
对于线性元件,其电阻R=
=
,非线性元件,R=
;对于U﹣I图与I﹣U图要区分清楚,电阻R=K,还是R=
不能搞错.
7.如图所示,两平行金属板间有一匀强电场,板长为L,板间距离为d,在板右端L处有一竖直放置的光屏M,一带电荷量为q,质量为m的质点从两板中央射入板间,最后垂直打在M屏上,则下列结论正确的是( )
A.板间电场强度大小为
B.板间电场强度大小为
C.质点在板间的运动时间和它从板的右端运动到光屏的时间相等
D.质点在板间的运动时间大于它从板的右端运动到光屏的时间
考点:
带电粒子在匀强电场中的运动.
专题:
带电粒子在电场中的运动专题.
分析:
根据题意分析,质点最后垂直打在M屏上,必须考虑质点的重力.质点在平行金属板间轨迹应向上偏转,飞出电场后,质点的轨迹向下偏转,质点才能最后垂直打在M屏上.第一次偏转质点做类平抛运动,第二次斜向上抛运动平抛运动的逆过程,运用运动的分解法,根据对称性,分析前后过程加速度的关系,再研究电场强度的大小.
水平方向质点始终做匀速直线运动,质点在板间运动的时间跟它从板的右端运动到光屏的时间相等.
解答:
解:
A、B:
据题分析可知,质点在平行金属板间轨迹应向上偏转,做类平抛运动,飞出电场后,质点的轨迹向下偏转,质点才能最后垂直打在M屏上,前后过程质点的运动轨迹有对称性,如图,可见两次偏转的加速度大小相等,根据牛顿第二定律得,qE﹣mg=mg,得到
.故A错误,B错误.
C、D由于质点在水平方向一直做匀速直线运动,两段水平位移大小相等,则质点在板间运动的时间跟它从板的右端运动到光屏的时间相等.故C正确,D错误.
故选:
C
点评:
本题是类平抛运动与平抛运动的综合应用,基本方法相同:
运动的合成与分解.
8.如图所示,一电子枪发射出的电子(初速度很小,可视为零)进入加速电场加速后,垂直射入偏转电场,射出后偏转位移为Y,要使偏转位移增大,下列哪些措施是可行的(不考虑电子射出时碰到偏转电极板的情况)( )
A.增大偏转电压UB.增大加速电压U0
C.增大偏转极板间距离D.将发射电子改成发射负离子
考点:
带电粒子在匀强电场中的运动.
专题:
带电粒子在电场中的运动专题.
分析:
电子先经电场加速,后经电场偏转,先根据动能定理得到加速获得的速度表达式,再运用运动的分解,结合类平抛运动的规律,得到偏转距离y的表达式,即可进行分析.
解答:
解:
经加速电场后的速度为v,则
mv2=eU0
所以电子进入偏转电场时速度的大小为,v=
电子进入偏转电场后的偏转的位移y=
at2=
•
•(
)2=
.
可见,要增大y,可行的方法有:
增大偏转电压U,减小加速电压U0.或减小偏转电场极板间距离d,与粒子的电性和质量无关.故A正确.
故选:
A.
点评:
本题是先加速后偏转,带电粒子通过组合场的类型,得到的结论与带电粒子的电量和质量无关.
9.一个用半导体材料制成的电阻器D,其电流I随它两端电压U的关系图象如图(a)所示,将它与两个标准电阻R1、R2并联后接在电压恒为U的电源两端,三个用电器消耗的电功率均为P,现将它们连接成如图(b)所示的电路,接在该电源的两端,设电阻器D和电阻R1、R2消耗的电功率分别是PD、P1、P2,它们之间的大小关系有( )
A.P1=4PDB.P1<4P2C.PD=P2D.PD=
考点:
电功、电功率;闭合电路的欧姆定律.
专题:
恒定电流专题.
分析:
根据半导体材料的伏安特性曲线可知,随着电压增大,电阻器D的电阻减小,电压减小,电阻增大.电阻器D与两个标准电阻R1、R2并联后接在电压恒为U的电源两端,三个用电器消耗的电功率均为P,此时三个电阻的阻值相等;当将它们连接成如图(b)所示的电路,接在该电源的两端时,电阻器D的电压小于电源的电压,电阻增大,根据并联电路的特点分析其电流与R1、R2电流的关系,再研究功率关系.
解答:
解:
由题,电阻器D与两个标准电阻R1、R2并联后接在电压恒为U的电源两端,三个用电器消耗的电功率均为P,此时三个电阻的阻值相等;当将它们连接成如图(b)所示的电路,接在该电源的两端时,电阻器D的电压小于电源的电压,由(a)图象可知,电阻器D的电阻增大,则有RD>R1=R2.而RD与R2并联,电压相等,根据欧姆定律得知,电流ID<I2,又I1=I2+ID,得到I1<2I2,I1>2ID.
,
,
,所以得到P1<4P2.P1与4PD的大小无法判断.PD<P2.P2>
,故如图(b)的电路中,PD与
无法比较.
故选B
点评:
本题首先要读懂半导体材料的伏安特性曲线,其次要抓住串并联电路的特点进行分析.
二、多项选择题(4×5共20分)
10.(多选)下列说法正确的是( )
A.据R=
可知,加在电阻两端的电压变为原来的2倍时,导体的电阻也变为原来的2倍
B.不考虑温度对阻值的影响,通过导体的电流及加在两端的电压改变时导体的电阻不变
C.据ρ=
可知,导体的电阻率与导体的电阻和横截面积的乘积RS成正比,与导体的长度l成反比
D.导体的电阻率与导体的长度l、横截面积S、导体的电阻R皆无关
考点:
电阻定律;欧姆定律.
专题:
恒定电流专题.
分析:
导体电阻由导体材料、长度、横截面积决定,与导体两端的电压和通过导体的电流无关,应用欧姆定律分析答题.
解答:
解:
A、由于R=
的定义式,对于一个确定的导体来说,导体的电阻与导体两端的电压无关,故A错误;
B、导体电阻由导体材料、长度、横截面积决定,在温度不变时,与导体两端的电压和通过导体的电流无关,故B正确;
C、同种材料的导体,导体的电阻率不变,故C错误;
D、材料的电阻率与导体材料、长度、横截面积无关,故D正确;
故选:
BD.
点评:
本题是一道基础题,知道导体电阻的决定因素、应用欧姆定律即可正确解题.
11.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.L2的电阻为12Ω
B.L1消耗的电功率为0.75W
C.L1、L2消耗的电功率的比值为4:
1
D.L1两端的电压为L2两端电压的2倍
考点:
电功、电功率.
专题:
恒定电流专题.
分析:
当开关S闭合后L1灯的电流强度为总电流,结合图象得到灯泡L1、L2、L3的电压和电流,然后求解功率.
解答:
解:
A、据电路图可知据乙图可知电流为0.25A,L1灯泡的电压为3V;灯泡L2、L3并联,每个灯泡通过的电流为0.125A,从图乙知电压U2=U3<1V,L1两端的电压不是L2两端电压的2倍,电流为0.125A时电压大约为0.5V,所以L2电阻R2=
,故A错误D错误;
B、当开关闭合后,灯泡L1的电压U1=3V,由图读出其电流I1=0.25A,则灯泡L1的电阻R1=
=12Ω,功率P1=U1I1=0.75W,B正确.
C、L2消耗的功率P2=U2I2<1V×0.125A=0.125W,故C错误.
故选:
B
点评:
本题关键结合图象得到灯泡L1、L2、L3的电压和电流,图中数据比较特殊,刚好是处于方格纸的交点位置.
12.如图,M、N是在真空中竖直放置的两块平行金属板,板间有