山东省枣庄市第八中学(东校区)2021学年上学期高二年级9月月考物理试卷

山东省枣庄市第八中学（东校区）2020-2021学年上学期高二年级9月月考
物理试卷
考试时间：100分钟
一、选择题（1—8题为单项选择题，9—12题为多项选择题） 1．以下对公式的理解正确的是（ ） A ．公式F
E q
=
指出，电场强度E 跟检验电荷的电量q 成反比 B ．由公式U
E d
=
可知，电场中两点的距离越大，电场场强E 越小 C ．在公式122q q F k
r =中， 2
2
kq r 是2q 的电场在1q 位置的电场强度值 D ．公式p E q φ=指出，同一个电荷在电势越高的地方电势能越大
2．图为某匀强电场的电场线，带负电的粒子沿电场线从a 运动到b ，若粒子只受电场力作用，则（ ）
A ．a 、b 两点电势相等
B ．粒子的电势能减小
C ．粒子从a 运动到b 过程加速度保持不变
D ．粒子做匀加速直线运动
3．如图所示，电动机M 的线圈电阻为r ，接入电压恒为U 的电源时，电动机正常工作，此时电动机中通过的电
流为I 、消耗的电功率为
U I r =2
U P r
=
热，C 点离A 板4cm ，则关于C 点
的电势的下列说法中正确的是（ ）
A ．φC =400V
B ．φ
C =﹣400V C ．φC =200V
D ．φC =﹣200V
6．如图所示，有向直线为某点电荷电场中的一条电场线，其上两点a 、b 相距为d ，电势差为U ，b 点的场强大小为E ，把电荷量为q 的试探电荷从a 点移到b 点，电场力做功为W ，该试探电荷在a 点所受的电场力大小为F ，下列关系式一定正确的是（ ）
A．E＝F
q
B．U＝Ed C．E＝
2
kq
d
D．U＝
W
q
7．电阻R1和R2分别标有规格“100Ω、4W”和“Ω、8W”，将它们串联起来之后，能承受的最大电压是（）A．30 V B． V C．90 V D．25 V
8．在如图所示的电路中，电源的电动势和内阻及电阻R2的阻值都恒定，当滑动变阻器R1的滑片处于某位置时，电容器C两极板间的带电油滴恰好悬浮不动。

下列判断正确的是（）
A．若仅减小电容器两极板间的正对面积，油滴将向下运动
B．若仅将R1的滑片向右移动，油滴将向上运动
C．若仅将R1的滑片向左移动，电源的效率将增加
D．若仅将R1的滑片移动，电压表V1、V2的示数变化量的代数和总等于零
9．（多选）电吹风是电动机带动风叶转动的装置，电热丝给空气加热得到热风．设电动机线圈和电热丝的总电阻
为R，接在一电压为u=U0sinωt的交流电源上，若已知电吹风使用时消耗的功率为
2
2
U
R0
2
2
P U I
m；螺旋测微器读数为________ mm。

14．某同学查阅资料发现自动铅笔笔芯的电阻随温度升高而变小，在实验室中，他取一段长为16 cm的自动铅笔笔芯，用多用电表测量其电阻大约为5Ω，该同学要较精确测量铅笔芯的电阻，需要测量多组数据，现有下述器材可供选择：
A．电源3 V，内阻不计
B．直流电流表0～3 A（内阻约Ω）
C．直流电流表0～600 mA（内阻约Ω）
D．直流电压表0～3 V（内阻约3 Ω）
E．直流电压表0～15 V（内阻约200 Ω）
F．滑动变阻器（5 Ω，1 A）
G．滑动变阻器（1 Ω，300 mA）
（1）除开关、导线外，实验中要求能够在电压表上从零开始读取若干组数据，需要选用的器材有：_____________（填写字母代号）；
（2）画出合适的电路图
（3）该同学在下表中记录了实验数据，请你根据实验数据在方格纸上画出了该铅笔芯的伏安特性曲线：作U﹣I 图上纵轴为I，横轴为U
15．在如下图所示的电路中，四节干电池串联，小灯泡A、B的规格均为“，”。

闭合开关S后，无论怎样移动
滑片
ΩA ”挡，开关S 仍断开，将两表笔分别与a 、b 两接线柱接触，稳定时其指
针也恰好指在如图位置上，则通过灯泡的电流是_________mA 。

三、解答题
16．一个电源接8Ω电阻时，通过电源的电流为，接13Ω电阻时，通过电源的电流为，求: （1）电源的电动势和内阻．
（2）当外电阻为13Ω时，电源的效率和外电阻上消耗的电功率
17．如图所示的电路中，电源的电动势为E=10v ，内阻忽略不计．R 1、R 2、R 3、R 4均为20Ω定值电阻，电容器C=30mF ，开关S 是断开的．现将开关S 闭合，则在闭合S 后的较长时间内，通过R 4的电荷量是多少
18．如图所示，虚线左侧有一场强为E 1=E 的匀强电场，在两条平行的虚线MN 和，重力不计）无初速度地放入电场E 1中的A 点，最后电子打在右侧的屏上，A 点到MN 的距离为2
L
，AO 连线与屏垂直，垂足为O ，求： 1电子到MN 的速度大小；
2电子从释放到打到屏上所用的时间；
3电子刚射出电场E 2时的速度方向与连线夹角θ的正切值tan θ； 4电子打到屏上的点到点O 的距离x
参考答案
一、选择题 1．C
【解析】公式F E q =
是电场强度的定义式，采用比值法定义，则知E 与F 、q 无关，A 错误；公式只适用于U
E d
=匀强电场，而匀强电场的场强E 处处相同，与两点间的距离无关，B 错误；在公式12
2q q F k r
=中，将1Q 看成场源电荷， 2Q 看成试探电荷，则2
2
Q k
r 是点电荷2Q 产生的电场在点电荷1Q 处场强的大小，C 正确；根据电势能公式p E q φ=知，同一个正电荷在电势越高处的电势能越大，而同一个负电荷在电势越高处的电势能越小，D 错误． 2．C
A 、沿着电场线方向，电势降低，则有a 点的电势高于b 点电势，故A 错误；
B 、带负电的粒子沿电场线从a 运动到b ，电场力做负功，则电势能增加，故B 错误；
C 、电场线疏密反映场强大小，从a 向b 运动，场强不变，加速度不变，所以粒子做匀变速直线运动，若速度方向与加速度相同，则做匀加速直线运动；若两方向相反，则做匀减速直线运动，故C 正确，
D 错误． 【点睛】
本题考查了电场线的特点，能够形象地描述电场的强弱和方向，并强调速度与加速度的方向来确定速度增加与否． 3．D
【解析】电动机为非纯电阻用电器，电动机中通过的电流为U
I r
<
，它消耗的电能一部分转化成机械能一部分自身发热，线圈电阻的发热功率2
P I r =热，消耗的电功率为P IU =，所以根据能量守恒得出2P IU I r =-出，
故ABC 错误，D 正确； 故选D 。

【点睛】要注意非纯电阻，欧姆定律不再适用，求解输出的机械功率要应用能量守恒定律的角度分析。

4．D
【解析】根据粒子的轨迹判定甲粒子受到中心点电荷Q 的引力，而乙粒子受到中心点电荷Q 的斥力，可知两粒子在从a 向b 运动过程中电场力做功情况．
A 、由图可知，甲粒子受到中心点电荷Q 的引力，甲粒子从c 到b 的过程中电场力做负功，电势能增大，所以甲粒子在b 点的电势能比在c 点大。

故A 错误；
B 、乙粒子受到中心点电荷Q 的排斥力，从a 到d 电场力做负功，动能减小，速度减小。

从d 到b 电场力做正功，动能增大，速度增大，所以乙粒子在d 点速度最小；故B 错误；
C 、a 、b 两点电场强度大小相等，方向不同，则电场强度不同，故C 错误。

D 、越靠近正点电荷Q 电势越高，则d 点电势比b 点电势高，故D 正确。

故选D 。

【点睛】
根据轨迹判定“电荷甲受到中心电荷的引力，而电荷乙受到中心电荷的斥力”是解决本题的突破口．要注意电场强度是矢量，只有大小和方向都相同时电场强度才相同． 5．D
【解析】由E=U/d 得：E=600
0.12=5000V/m ；C 点电势等于CA 两点的电势差，因A 带正电且电势为零，故C 点电势小
于A ，U CA =-Ed 1=-5000×=-200V ，故φC =-200V ，故D 正确，ABC 错误。

故选D 。

【点睛】
在研究电场中能的性质时一定要注意各量间的正负，明确正负在题目中的含义，并能正确应用． 6．D
【解析】A ． a 点的场强大小为在a 点的试探电荷受到的电场力与试探电荷的电荷量的比值，即a F
E q
=，因电场不一定是匀强电场，可知b 点的场强不一定是F
E q
=
，故A 错误； B ．公式U ＝Ed 只适用与匀强电场，对非匀强电场不适用，故B 错误； C ．点电荷产生的场强大小为E ＝
2
kq
d ，其中q 为点电荷，d 为到该点电荷的距离，故C 错误； D ．从a 到b 电场力做功为W ＝qU ，所以电势差U ＝W
q
，故D 正确． 7．B
【解析】电阻R 1的额定电流为：I 1=√
P 1R 1
=√
4100
=0.2A ，电阻R 2的额定电流为：I 2=√
P 2
R 2
=√
812.5
=0.8A ，串联起
来后允许的最大电流是，能承受的最大电压是：U =I (R 1+R 2)=0.2×(100+12.5)V =22.5V ，故B 正确，ACD 错误。

8．B
【解析】A ．减小两板间正对面积，电容器的板间电压不变，场强不变，油滴所受的电场力不变，仍静止，故A 错误；
B ．R 1滑动触头向右移动时，接入电路的电阻增大，电路中电流减小，内电压减小，路端电压增大，则电容器板间电压增大，板间场强增大，油滴所受的竖直向上的电场力增大，油滴将向上运动。

故B 正确；
C ．同理可得，R 1滑动触头向左移动时，接入电路的电阻减小，外电路电阻减小，而电源的效率
()1
=
1IU IR R r IE I R r R r R
η===
+++
可知电源的效率减小，故C 错误；
D ．R 1的滑动触头移动时，外电阻发生变化，则路端电压随之变化，电压表V 1，V 2的读数之和等于路端电压，所以电压表V 1，V 2的读数变化量的代数和不等于零，故D 错误。

故选B 。

9．BD
【解析】电吹风不是纯电阻原件，工作时不满足欧姆定律，电吹风的功率满足输入动律=热功率输出功率，接入交流电，工作时的电压为最大值的有效值 【详解】
电动机正常工作时，两端的电压为交流电的有效值02IR >
，因此02I R <
，功率2
0022U P I R
=<
，故A 不对而D 正确，2I R 为电动机发热功率，电动机得输入功率等于输出功率加发热功率，因此2P I R >，因此B
正确，C 错误；所以选BD 10．BC
【解析】A ．增大A 、B 板间的距离，根据电容的决定式
4S
C kd
επ=
知电容C 减小，电容器的电量Q 不变，则由定义式
Q C U
=
知板间电压U 增大，静电计指针张角变大。

A 错误。

B ．减小A 、B 板间的距离，根据电容的决定式
4S
C kd
επ=
知电容C 增大，电容器的电量Q 不变，则由定义式
Q C U
=
知板间电压U 减小，静电计指针张角变小。

B 正确。

C ．在A 、B 板间放入一介质板，根据电容的决定式
4S
C kd
επ=
知电容C 增大，电容器的电量Q 不变，则由定义式
Q C U
=
知板间电压U 减小，静电计指针张角变小。

C 正确。

D ．把B 板向上平移，减小A 、B 板的正对面积，根据电容的决定式
4S
C kd
επ=
知电容C 减小，电容器的电量Q 不变，则由定义式
Q C U
=
知板间电压U 增大，静电计指针张角变大。

D 错误。

故选BC 。

11．ACD
【解析】A ．若q 从A 点由静止释放，受到向下的电场力作用，向下加速运动，过O 点后受到向上的电场力作用，做减速运动，根据受力情况的对称性可知q 将以O 点为对称中心做往复运动，故A 正确；
B ．电荷在O 点时电场力为零，电荷在A 点电场力是否最大无法确定，电荷由A 点向O 点运动的过程中加速度变化情况无法确定，可能一直减小，也可能先增大再减小，故B 错误；
C ．q 由A 点向O 点运动时，电场力做正功，说明动能逐渐增大，电势能逐渐减小，故C 正确。

D ．q 受到指向圆心的电场力，在ab 连线中垂面内给它一个垂直电场力方向大小合适的速度，电场力提供向心力，
电荷可以做匀速圆周运动，故D正确。

故选ACD。

12．ABC
【解析】试题分析：明确电路结构，根据功率公式可明确它们可能的功率；再明确当L3达最大功率时L1与L2两端的电压，由功率公式明确二者的功率，即可求得总功率．
解：A、由图可知，L1与L2串联后与L3并联，L1与L2的电压之和为U，则两灯泡的功率均小于额定功率，故L1消耗的功率可能为3W；故A正确；
B、L3所加电压U未知，故L3消耗的功率可能为15W；故B正确；
C、当L3达额定功率时，L1和L2的电压为额定电压一半；则由
3V
3
0.75
4
U
I A A
R
===3A
1
3
10V71Ω7Ω
⨯=A”挡，由图示表盘可知，其分
度值为5mA，示数为170mA。

三、解答题
16．（1），2Ω（2）%，
【解析】
（1）由闭合电路的欧姆定律E=I（rR）有：E=（r8）
E=（r13）
解得：E=，r=2Ω
（2）由闭合电路的欧姆定律得：
1.5
0.1
132
E
I A A
R r
===
++
则电源的效率为：
13
100%100%100%86.7%
15
UI R
EI R r
η=⨯=⨯=⨯=
+
外电阻上消耗的电功率为：P=I2R=×13W=．
17．
【解析】
S断开时，电源与R1、R2串联，R3、R4和电容器串联后与R2并联，由于电容器可看做断路，故R3、R4上电压为零，电容器上电压等于R2的电压，且上极板电势高，带正电．
则电容器的电荷量为：
2112
CR E
Q R R =
+=，
S 闭合时，R 1、R 2串联后与R 3并联，R 4和电容器串联后并联在R 1两端，电容器上的电压等于R 1两端的电压，且上极板电势低， 带负电．
1212
CR E
Q R R =
+=，
闭合S 后的较长时间内，电容正负极变化了， 通过R 4的电荷量为：
120.3c Q Q Q ∆=+=；
考查开关S 的接通与断开时，电路中电阻是如何连接，并掌握欧姆定律与电容公式的应用，注意判定电容器的电
压是解题的关键．
18．
2；32；43L
【解析】
（1）从A 点到MN 的过程中，由动能定理
2
122
L eE mv ⋅
= 得
v =
（2）电子在电场1E 中做初速度为零的匀加速直线运动，设加速度为1a ，时间为1t ，由牛顿第二定律和运动学公式得
11=
=eE eE
a m m
则时间t 1为
11=
v t a =
从MN 到屏的过程中运动的时间
22L t v =
运动的总时间为
12=+=t t t （3）设电子射出电场2E 时沿平行电场线方向的速度为y v ，根据牛顿第二定律得，电子在电场中的加速度为
222=
=eE eE
a m m
运动时间为
3L
t v
=
则竖直方向速度为
23y v a t =
所以夹角为
tan y v v
θ=
解得
tan 2θ=
（4）如图，电子离开电场2E 后，将速度方向反向延长交于2E 场的中点O '。

由几何关系知
tan 2
x L L θ=
+ 得3x L =。