【解析】贵州省麻江县一中2019-2020学年高二上学期10月月考物理试题

贵州省麻江县一中2019-2020学年上学期10月份考试
高二 物理
一、单选题(共10小题,每小题3.0分,共30分)
1.把两根电阻相同的电热丝先串联后并联分别接在同一理想电源上，若要产生相等的热量，则两种方法所需的时间之比t 串：t 并为（ ）
A. 1:1
B. 2:1
C. 4:1
D. 1:4 【答案】C
试题分析：由串并联电路的特点可知，串联后总电阻为，并联的总电阻为022R
R =，由焦耳定律2
U Q t R =，要产生相等的热量，则有22
00==22U U Q t Q t R R =串串并并，可得:4:1t t =串并。

C 正确；
考点：考查了串并联电路的特点、电热的计算
2.如图所示，两个点电荷，电荷量分别为q 1＝4×10－9C 和q 2＝－9×10－9C ，分别固定于相距20 cm 的a 、b 两点，有一个点电荷q 放在a 、b 所在直线上且静止不动，该点电荷所处的位置是( )
A. 在a 点左侧40 cm 处
B. 在a 点右侧8 cm 处
C. 在b 点右侧20 cm 处
D. 无法确定
【答案】A
【详解】q 1的电量比q 2电量小，所以第三个电荷不论正负，只有放在q 1的左侧才能处于平衡，且q 1与q 2对该点电荷的电场力大小应相等，所以设q 距q 1的距离为r ，则有 1222
0.2()q q q q k
k r r =+ 代入数据解得： r =0.4m
即在ab 连线上，a 的左侧40cm 处。

A ．在a 点左侧40 cm 处，与结论相符，选项A 正确；
B ．在a 点右侧8 cm 处，与结论不相符，选项B 错误；
C ．在b 点右侧20 cm 处，与结论不相符，选项C 错误；
D ．无法确定，与结论不相符，选项D 错误；
3.我国北京正负电子对撞机的储存环是周长为240 m 的近似圆形轨道，电子电荷量
e=1.6×10–19 C ，在整个环中运行的电子数目为5×1011个，设电子的速度是3×107 m/s ，则环中的电流是（ ）
A. 10 mA
B. 1 mA
C. 0.1 mA
D. 0.01 mA
【答案】A
5×1011个电子的总电荷量为q=5×1011×1.6×10-19C=8×10-8C ，电子运动的周期为672240810310r T s s v π-===⨯⨯ ，则环中电流为8681010810
q I A mA t --⨯==⨯＝ 故选A. 4.如图所示,a 、b 端接入电源,当滑动变阻器滑片P 向下滑动时,电路中两个灯泡都不亮,用电压表检查电路时,测得U ab =U,U cd =U,U ac =0,U bd =0,则故障原因可能是…( )
A. 变阻器短路
B. 变阻器断路
C. a 、c 间灯泡断路
D. 两个灯泡都断路
【答案】B
串联电路中灯不发光，则可能是某处断路，电压表测断路位置为电源电压，测不断的位置电压为零，U ab =U 测量的是电源电压，测得U cd =U,说明两灯泡没有断路，U ac =0,U bd =0,说明在两灯泡之外有断路情况，两灯泡之间只有一个变阻器，所以变阻器处于断路情况，B 正确
思路分析：如果电压表示数为零，说明电压表上无电流通过，则可能在并联路段之外有断路或者并联路段之内有短路，若电压表有示数，说明电压表上有电流通过，则在并联电路之外
无断路或者并联电路内无短路，
试题点评：明确电路故障特点，熟练运用电路的有关规律是分析电路故障问题的基础和关键，利用电流表和电压表判断电路中的故障，依据在故障电路中电流表和电压表显示的现象来判断．
5. 如图所示，一段长为a，宽为b，高为c(a>b>c)的导体，将其中的两个对立面接入电路中时，最大的电阻为R，则最小的电阻为：( )
A. c2R/a2
B. c2R/ab
C. a2R/bc
D. R
【答案】A
试题分析：根据电阻定律
L
R
S
ρ
=，若希望电阻最小，则分母应越大，分子应越小，所以以
ab为横截面积分母最大，则答案为A
考点：电阻定律
点评：此类题型考察了电阻定律的理解
6.阴极射线示波管的聚焦电场是由电极A1、A2形成，实线为电场线，虚线为等势线，Z轴为该电场的中心轴线，P、Q、R为一个从左侧进入聚焦电场的电子运动轨迹上的三点，则
A. 电极A1的电势低于电极A2的电势
B. 电场中Q点的电场强度小于R点的电场强度
C. 电子在P点处的动能大于在Q点处的动能
D. 电子从P至R的运动过程中，电场力对它一直做正功
【答案】AD
【详解】A.沿电场线电势降低，因此电极A1的电势低于电极A2，故A正确；
B.据电场线的疏密程度可知，因此Q点电场线比R点电场线密，故Q点的电场强度大于R点
的电场强度，故B错误；
C.电子从P至R的运动过程中，是由低电势向高电势运动时，电场力做正功，动能增加，电子在P点处的动能小于在Q点处的动能，选项C错误；
D.电子从P至R的运动过程中，由低电势向高电势运动，电场力做正功，故D正确。

7. 关于接触起电，即一个带电物体与另一个不带电物体接触，下列说法正确的是（）
A. 两个物体一定带异种电荷
B. 两个物体一定带同种电荷
C. 两个物体一定带不等量的同种电荷
D. 两个物体一定带等量的同种电荷
【答案】B
试题分析：一个带电物体去接触另一个不带电物体时，电荷会转移到那个导体上，使物体带电，且带有同种电荷．只有完全相同的两个带电体接触，净电荷平均分配，两物体带等量的同种电荷．如果物体不相同，则电荷量比一定相等。

故选B
考点：接触起点
点评：容易题。

所用的起电方式都是电荷的转移，接触起电是一个物体上的电荷转移到了另一个物体上。

8.如图所示，AB是某电场中的一条电场线，在电场线上A处自由释放一负试探电荷时，它沿直线向B加速运动，对此现象，下列判断中正确的是(不计重力)( )
A. 若加速度a A>a B，则AB一定是正点电荷电场中的一条电场线
B. 若加速度a A<a B，则AB一定是正点电荷电场中的一条电场线
C. 若加速度a A＝a B，则AB一定是匀强电场中的一条电场线
D. 无论a A，a B大小关系怎样，AB都可能是等量异号电荷电场中的一条电场线
【答案】D
【详解】在电场线上A处自由释放一个负试探电荷时，它沿直线向B点处运动，电荷受到的电场力向右，所以电场线的方向向左，但是只有一条电场线，不能判断电场线的疏密的情况，不能判断电荷的受力的变化的情况，不能判断加速度的变化的情况。

A．若加速度a A＞a B，则AB可能是正点电荷电场中的一条电场线，故A错误；
B ．若加速度a A ＜a B ，则AB 可能是负点电荷电场中的一条电场线，故B 错误；
C ．若加速度a A =a B ，则AB 可能是匀强电场中的一条电场线。

故C 错误；
D ．无论a A 、a B 大小关系怎样，AB 都可能是等量异号电荷电场中的一条电场线，故D 正确；
9.电容器是一种常用的电子元件．对电容器认识正确的是( )
A. 电容器的电容表示其储存电荷的能力
B. 电容器的电容与它所带的电量成正比
C. 电容器的电容与它两极板间的电压成正比
D. 电容的常用单位有 μF 和pF,1 μF＝103
pF
【答案】A
【详解】A ．电容是表示电容器容纳电荷本领大小的
物理量，电容器的电容表示其储存电荷能力，故A 正确；
BC ．电容器的电容由电容器本身决定，与所带电荷量和板间的电压无关，故BC 均错误；
D ．电容的常用单位有μF 和pF ，1F=106μF=1012PF ，故D 错误； 10.甲、乙、丙三个电荷在同一直线上，甲带电＋Q ，乙带电－q (Q ＞q )，每个点电荷受其余两个点电荷的作用力的合力都等于零，则丙电荷( )
①一定带正电 ②电量大于q ③电量小于Q ④在甲、乙连线之间
A. ①②
B. ①③
C. ②③
D. ③④
【答案】A
【分析】
由于甲电荷带正电荷，乙电荷负电荷，根据同种电荷排斥，异种电荷吸引，要使丙处于衡状态，对其受力分析，根据库仑定律去判断所处的位置； 【详解】设丙电荷所在位置与甲电荷的距离为r 甲丙，丙电荷所在位置与乙电荷距离为r 乙丙，要能处于平衡状态，所以甲电荷对丙电荷的电场力大小等于乙电荷对丙的电场力大小。

根据库
仑定律
122kq q F r
，由于Q ＞q ，所以r r 乙丙甲丙＜，所以丙电荷离甲电荷较远； ①、乙电荷处在甲电荷与丙电荷之间，乙电荷受其它两个电荷所施的
电场力合力都为零，所以丙电荷一定带正电荷，同理也可以判断出甲和丙合力为零，故①正确；
②、对甲电荷进行受力分析，甲电荷受其它两个电荷所施的电场力合力都为零，
因为丙电荷离甲电荷远，所以丙电荷所带电量一定大于乙电荷电量，故②正确；
③、对乙电荷进行受力分析，乙电荷受其它两个电荷所施的电场力合力都为零，
由于丙电荷与乙电荷的距离和甲电荷与乙电荷的距离的具体关系不清楚，所以丙所带电量与甲电荷电量关系无法确定，故③错误；
④、假设丙放在甲电荷和乙电荷之间，无论丙带何种电荷，甲电荷对丙电荷的电场力和乙电荷对丙电荷的电场力方向相同，所以丙不能处于平衡状态，故④错误；
综上所述选项A 正确，选项BCD 错误。

【点睛】我们可以去尝试假设丙带正电或负电，根据平衡条件求解它应该放在什么地方，能不能使丙处于平衡状态，不行再继续判断。

二、多选题(共4小题,每小题4.0分,共16分)
11.如图，一带正电的点电荷固定于O 点，两虚线圆均以O 为圆心，两实线分别为带电粒子M 和N 先后在电场中运动的轨迹，a 、b 、c 、d 、e 为轨迹和虚线圆的交点.不计重力.下列说法正确的是( )
A. M 带负电荷，N 带正电荷
B. M 在b 点的动能小于它在a 点的动能
C. N 在d 点的电势能等于它在e 点的电势能
D. N 在从c 点运动到d 点的过程中克服电场力做功
【答案】ABC
试题分析：由粒子运动轨迹可知，M 受到的是吸引力，N 受到的是排斥力，可知M 带负电荷，
N带正电荷，故A正确．M从a到b点，库仑力做负功，根据动能定理知，动能减小，则b点的动能小于在a点的动能，故B正确．d点和e点在同一等势面上，电势相等，则N在d点的电势能等于在e点的电势能，故C正确．
D、N从c到d，库仑斥力做正功，故D错误．故选ABC
考点：带电粒子在电场中的运动
【名师点睛】本题关键是根据曲线运动的条件判断出静电力的方向，掌握判断动能和电势能变化的方向，一般的解题思路是根据动能定理判断动能的变化，根据电场力做功判断电势能的变化。

12.(多选)如图所示，直线A为电源a的路端电压与电流关系图象，直线B为电源b的路端电压与电流关系图象，直线C为一电阻R两端电压与电流关系图象．将这个电阻R分别接到a、b两个电源上，由图可知这两次相比( )
A. R接到电源a上，电源效率较高
B. R接到电源b上，电源输出功率较大
C. R接到电源a上，电源输出功率较大，但效率较低
D. R接到电源b上，电源内阻发热功率较小
【答案】CD
【详解】电源的效率为
UI U
EI E
η==．由图看出，电源a的电动势大于电源b的电动势，直线
C与A、B的交点表示R分别接在a、b两个电源上的工作状态，交点纵坐标表示路端电压U，则知R接到电源a上，电源效率较低，故A错误。

电源的图线与电阻R的U-I图线的交点表示电阻R接在该电源上的工作状态，由图读出电阻R接在电源a的电压和电流较大，电源a 的输出功率较大。

电源效率较低，故B错误，C正确。

电源U-I图象的斜率大小等于电源的内阻，可知，电源b的内阻较小，且R接到电源b上时电流较小，电源内阻发热功率较小。

故D 正确。

故选CD。

【点睛】本题是电源的外特性曲线与电阻的伏安特性曲线的综合，关键理解交点的物理意义，
也可以根据闭合电路欧姆定律研究电流与电压关系，来比较电源的输出功率．
13.图中虚线为电场中与场强方向垂直的等间距平行直线，两粒子M 、N 质量相等，所带电荷的绝对值也相等。

现将M 、N 从虚线上的O 点以相同速率射出，两粒子在电场中运动的轨迹分别如图中两条实线所示。

点a 、b 、c 为实线与虚线的交点，已知O 点电势高于c 点。

若不计重力，则
A. M 带负电荷，N 带正电荷
B. N 在a 点的速度与M 在c 点的速度大小相同
C. N 在从O 点运动至a 点的过程中克服电场力做功
D. M 在从O 点运动至b 点的过程中，电场力对它做的功等于零
【答案】D
【详解】A ．由于O 点电势高于c 点。

电场强度方向向下，根据MN 粒子的运动轨迹可知N 受到的电场力向上，M 受到的电场力向下，N 带负电，M 带正电，A 错误；
B ．根据题意可知2Oa Oc U U =，而且电场力都做的是正功，而且电荷和质量大小相等，根据动能定理得2201122
Uq mv mv =-，N 在a 点的速度与M 在c 点的速度大小不等，B 错误； C ．N 在从O 点运动至a 点的过程中受到的电场力向上，轨迹运动方向也向上，故电场力做正功，C 错误
D ．图中的虚线为等势线，即O 点和b 点的电势相等，所以M 点从O 点到b 点的过程中电场力对粒子做功等于零，D 正确；
14. 对于水平放置的平行板电容器,下列说法正确的是（ ）
A. 将两极板的间距加大,电容将增大
B. 将两极板平行错开,使正对面积减小,电容将减小
C. 在下板的内表面上放置一面积和极板相等、厚度小于极板间距的陶瓷板,电容将增大
D. 在下板的内表面上放置一面积和极板相等、厚度小于极板间距的铝板,电容将增大
【答案】BCD
影响平行板电容器电容大小的因素有：①随正对面积的增大而增大；②随两极板间距离的增大而减小；③在两极板间放入电介质，电容增大，则可知A错误，B、C正确；在下极板的内表面上放置一面积和极板相等、厚度小于极板间距的铝板，实际上是减小了平行板的间距，电容增大，D正确。

分卷II
三、实验题(共2小题，共15分)
15.(1)用螺旋测微器测量合金丝的直径。

为防止读数时测微螺杆发生转动，读数前应先旋紧如下图所示的部件________ (选填“A”“B”“C”或“D”)。

从图中的示数可读出合金丝的直径为___________mm。

(2)用游标卡尺可以测量某些工件的外径。

在测量时，示数如上图乙所示，则读数分别为
_______mm。

【答案】（1）B，0.410；（2）11.50
【详解】试题分析：解决本题的关键掌握游标卡尺读数的方法，主尺读数加上游标读数，不需估读．螺旋测微器的读数方法是固定刻度读数加上可动刻度读数，在读可动刻度读数时需估读．
解：（1）读数前应先旋紧B，使读数固定不变，螺旋测微器的固定刻度为0mm，可动刻度为41.0×0.01mm=0.410mm，所以最终读数为0mm+0.410mm=0.410mm．
（2）游标卡尺的主尺读数为11mm，游标尺上第00个刻度和主尺上某一刻度对齐，所以游标读数为10×0.05mm=0.50mm，所以最终读数为：11mm+0.50mm=11.50mm．
故答案为：（1）B，0.410；（2）11.50
【点评】对于基本测量仪器如游标卡尺、螺旋测微器等要了解其原理，要能正确使用这些基本
仪器进行有关测量．
16.在测定一节干电池的电动势和内电阻的实验中，备有下列器材：
A．待测的干电池（电动势约为1.5 V，内电阻小于1.0 Ω ）
B．电流表A1（量程0﹣3 mA，内阻R g1=10 Ω）
C．电流表A2（量程0﹣0.6 A，内阻R g2=0.1 Ω）
D．滑动变阻器R1（0﹣20 Ω，10 A）
E．滑动变阻器R2（0﹣200 Ω，l A）
F．定值电阻R0（990Ω）
G．开关和导线若干
（1）某同学发现上述器材中没有电压表，但给出了两个电流表，于是他设计了如图甲所示的（a）、（b）两个参考实验电路，其中合理的是__图所示的电路；在该电路中，为了操作方便且能准确地进行测量，滑动变阻器应选__（填写器材前的字母代号）．
（2）图乙为该同学根据（1）中选出的合理的实验电路，利用测出的数据绘出的I1﹣I2图线（I1为电流表A1的示数，I2为电流表A2的示数，且I2的数值远大于I1的数值），但坐标纸不够大，他只画了一部分图线，则由图线可得被测电池的电动势E=__V，内阻r=__Ω．
（3）若图线与纵坐标轴的交点等于电动势的大小，则图线的纵坐标应该为_________
A．I1（R0+R g1） B．I1•R0 C．I2（R0+R g2） D．I1•R g1．
【答案】 (1). （1）b (2). D (3). （2）1.48 (4). 0.84 (5). （3）A
（1）上述器材中虽然没有电压表，但给出了两个电流表，电路中电流最大为：
I m=1.5
1
A=1.5 A；故电流表至少应选择0～0.6 A量程；
故应将3 mA故应将电流表G串联一个电阻，改装成较大量程的电压表使用．电表流A由于内阻较小；故应采用相对电源来说的外接法；故a、b两个参考实验电路，其中合理的是b；因
为电源的内阻较小，所以应该采用较小最大值的滑动变阻器，有利于数据的测量和误差的减小．滑动变阻器应选D （R 1），
（2）根据电路结构结合闭合电路欧姆定律知
102()A E I R R I r =++ 解得：1200
()()
A A E r I I R R R R =-++ 所以图像的纵坐标
30 1.4810()A E R R -=⨯+ ; 解得： 1.48E V =
图像的斜率3
30(1.48 1.10)0.8410()0.45
A r k R R ---===⨯+ 解得：0.84r =Ω
（3）根据闭合电路欧姆定律可知U =E ﹣Ir ，若图线与纵坐标轴的交点等于电动势的大小，则图线的纵坐标应该为路段电压，而U =I 1（R 0+R g1），即图线的纵坐标应该为I 1（R 0+R g1），故选：A
点睛：利用数学函数和图像相结合的方式求解电源的电动势和内阻。

四、计算题(共4小题,每小题18.0分,共72分)
17.如图甲所示，在水平方向的匀强电场中，用长为l 的绝缘细线，拴住质量为m 、带电量为q 的小球，线的上端O 固定，开始时将线和球拉成水平，松开后，小球由静止开始向下摆动，当摆过60°角时，速度又变为零．问：
（1）A 、B 两点的电势差AB U 多大？
（2）电场强度多大？
【答案】（1）AB 两点的电势差U AB 为﹣；
（2）匀强电场的场强大小是
．
试题分析：（1）小球从A 到B 的过程中，重力做正功mgLsin60°，电场力做功为qU AB ，动能的变化量为零，根据动能定理求解电势差U AB ；
（2）根据电场强度与电势差的关系U=Ed 求解场强．式中d 是AB 沿电场线方向的距离，d=L ﹣Lcos60°．
解：（1）小球由A 到B 过程中，由动能定理得：
mgLsin60°+qU AB =0，
解得：U AB =﹣；
（2）BA 间电势差为：U BA =﹣U AB =
， 则场强：E==；
答：（1）AB 两点的电势差U AB 为﹣
；
（2）匀强电场的场强大小是． 【点评】本题是带电体在电场中平衡和圆周运动的问题，需要正确分析小球的运动过程和小球的受力情况，根据动能定理和平衡条件，以及电场知识综合求解．
18.如图所示，已知平行板电容器两极板间距离4d mm =，充电后两极板电势差为120V 。

A 板带正电，若它的电容为3F μ，且P 到A 板距离为1mm 。

求：
（1）每一板的带电荷量。

（2）一个电子在P 点具有的电势能。

（3）一个电子从B 板出发到A 板获得的动能。

（4）两板间的电场强度。

【答案】（1）3.6×10-4C （2）-90eV （3）120eV （4）3×104N/C
【详解】（1）由Q UC =得
64120310 3.610Q C C --=⨯⨯=⨯。

（2）电子在P 点具有的电势能
90eV AB P PB U E e p e d d
ϕ=-=-=-。

（3）因为电子从B 板出发到A 板的过程中电场力做正功，电势能减小，动能增加，所以由动能定理得
0k BA E eU -=-，
解得：
120 eV
k E =。

（4）两板间的电场强度 4310N/C U E d
==⨯ 19.如图所示，电路中接一电动势为4V 、内阻为2Ω的直流电源，电阻R 1、R 2、R 3、R 4的阻值均为4Ω，电容器的电容为30μF，电流表的内阻不计，当电路稳定后，求：
（1）电流表的读数
（2）电容器所带的电荷量
（3）如果断开电源，通过R 2的电荷量
【答案】（1）0.4A （2）4.8×10-5C （3）
-5=2.4102
Q C ⨯
【详解】当电键S 闭合时，电阻1R 、2R 被短路．根据欧姆定律求出流过3R 的电流，即电流表的读数．电容器的电压等于3R 两端的电压，求出电压，再求解电容器的电量．断开电键S 后，电容器通过1R 、2R 放电，1R 、2R 相当并联后与3R 串联．再求解通过2R 的电量．
（1）当电键S 闭合时，电阻1R 、2R 被短路．根据欧姆定律得 电流表的读数30.4E I
A R r
==+ （2）电容器所带的电量533 4.810Q CU CIR C -===⨯
（3）断开电键S 后，电容器相当于电源，外电路是1R 、2R 相当并联后与3R 串联．由于各个电阻都相等，则通过2R 的电量为51 2.4102
Q Q C -==⨯' 20.如图所示一束带电粒子(不计重力)，垂直电场线方向进入偏转电场，试讨论在以下情况中，粒子应具备什么条件，才能得到相同的偏转距离y 和偏转角θ．(U 、d 、l 保持不变)
（1）进入偏转电场的速度相同；
（2）进入偏转电场的动能相同；
（3）先静止由同一加速电场加速后，再进入偏转电场．
【答案】（1）当/q m 相同，y 、tan θ也相同；（2）当q 相同，则y 、tan θ也相同；（3）在
（3）的条件下，不论带电粒子的m 、q 如何，只要经过同一加速电场加速，再垂直进入同一偏转电场，它们飞出电场的偏转距离y 和偏转角度θ都是相同的。

【详解】水平方向可分解为速度为0v 的匀速直线运动，沿电场力方向为初速为零的匀加速直线运动，设粒子带电量为q ，质量为m ，两平行金属板间的电压为U ，板长为L ，板间距离为d ，当粒子以初速0v 平行于两板而进入电场时，由E =U /d ；qE qU a m md
== ，0l t v = ，22220001,tan 22ql U at qlU y at mv d v mv d
θ==== 讨论：
（1）因为0v 相同，当/q m 相同，y 、tan θ也相同；
（2）因为2012
mv 相同，当q 相同，则y 、tan θ也相同； （3）设加速电场的电压为U ' ，由2012qU mv '
= ，有：2,tan 42Ul Ul y dU dU θ''== 可见，在（3）的条件下，不论带电粒子的m 、q 如何，只要经过同一加速电场加速，再垂直进入同一偏转电场，它们飞出电场的偏转距离y 和偏转角度θ都是相同的。