高二物理上学期第三次月考试题 理(含解析)(新版)人教版

2019学年第一学期第三次月考高二理科综合(理科班) 试题
一、选择题
1. 关于库仑定律，下列说法中正确的是( )。

A. 库仑定律适用于点电荷，点电荷其实就是体积很小的带电球体
B. 库仑定律的公式，当两个电荷间的距离→∞时，库仑定律的公式就不适用了
C. 若点电荷的电荷量大于的电荷量，则对的电场力大于对电场力
D. 静电力常数的数值是由实验得出的
【答案】D
【解析】库仑定律适用于点电荷，当带电体的电量和大小与所研究的问题相比可忽略时，可看做点电荷，则点电荷不一定是体积很小的带电球体，选项A错误；库仑定律的公式，当两个电荷间的距离→0时，库仑定律的公式就不适用了，选项B错误；电荷之间的作用力是相互作用力，若点电荷的电荷量大于的电荷量，则对的电场力仍等于对电场力，选项C错误；静电力常数的数值是由实验得出的，选项D正确；故选D.
2. 如图所示，半径为R的圆形线圈共有n匝，其中心位置处半径为r的虚线范围内有匀强磁场，磁场方向垂直线圈平面。

若磁感应强度为B，则穿过线圈的磁通量为( )。

A. B. C. D.
【答案】B
【解析】由于线圈平面与磁场方向垂直，故穿过该面的磁通量为：Φ=BS，半径为r的虚线范围内有匀强磁场，所以磁场的区域面积为：S=πr2所以Φ=πBr2．故选项B正确；故选B. 点睛：本题考查了磁通量的定义式和公式Φ=BS的适用范围，只要掌握了磁通量的定义和公式Φ=BS的适用条件就能顺利解决．注意磁通量与线圈匝数无关．
3. 如图所示，把一重力不计的通电直导线水平放在蹄形磁铁两极的正上方,导线可以自由转动，当导线通入图示方向电流I时，导线的运动情况是（从上往下看）（）。

A. 顺时针方向转动，同时下降
B. 顺时针方向转动，同时上升
C. 逆时针方向转动，同时下降
D. 逆时针方向转动，同时上升
【答案】A
【解析】试题分析：在导线两侧取两小段，由左手定则可知，左边一小段所受的安培力方向
垂直纸面向外，右侧一小段所受安培力的方向垂直纸面向里，从上往下看，知导线逆时针转动；当转动90度时，由左手定则可知，导线所受的安培力方向向下，所以导线的运动情况为，逆时针转动，同时下降．故C正确．
考点：左手定则.
4. 在如图所示的四个电场中，均有相互对称分布的a、b两点，其中a、b两点电势和场强都相同的是
A. B.
C. D.
【答案】C
.........
点睛：本题考查场强的叠加；要注意明确场强是矢量；而矢量要相同，只有大小和方向都相同才相同，而当大小或方向之一不同时，矢量即不相同．
5. 如图所示，实线代表电场线，虚线代表只受电场力作用下带正电粒子的运动轨迹，粒子由
a到b再到c.则下列说法正确的是（）。

A. 粒子在b点加速度最大
B. φc>φa>φb
C. 带电粒子在b处动能最大
D. 带电粒子在c处电势能最小
【答案】D
【解析】由图可知，c处电场线最密集，则粒子在c处受电场力最大，加速度最大，选项A错误；因电场线的方向不能判断，则三点的电势关系不能确定，选项B错误；如图可知，根据曲线弯曲的方向可以判定粒子所受电场力方向向左，则粒子由a到b再到c，电场力做正功，动能增大，电势能减小，即在c点的动能最大，电势能最小，选项C错误，D正确；故选D. 点睛：根据曲线运动条件判定粒子所受电场力方向，若已知电场方向还可判定粒子带所带电荷种类，根据电场力和位移情况判定电场力做功情况，并根据结合动能定理分析动能和电势能的大小情况．
6. 质量为m的小球A，沿光滑水平面以v0的速度与质量为2m的静止小球B发生正碰，碰撞后，小球A的速度可能是( )。

A. B. 0 C. D.
【答案】ABC
【解析】若两球发生完全非弹性碰撞，则由动量守恒：mv0=(m+2m)v，解得v=v0；若若两
球发生完全弹性碰撞，则由动量守恒：mv0=mv1+2mv2，由能量关系：；联立解得，则小球A的速度范围，故选ABC.
点睛：此题关键是知道两个小球的碰撞满足动量守恒定律，同时能量损失最小的是完全弹性碰撞，能量损失最大的是完全非弹性碰撞.
7. 如图所示，平行板电容器两个极板为A、B，B板接地，A板带有电荷量.板间电场有一固定点P.以下说法正确的是( )。

A. A板下移时，P点的电场强度不变，P点电势不变
B. A板下移时，P点的电场强度不变，P点电势降低
C. B板上移时，P点的电场强度不变，P点电势降低
D. B板上移时，P点的电场强度减小，P点电势降低
【答案】AC
【解析】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
以及可得推论：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U=Ed，P点与下板的电势差不变，则P点的电势不变．故A正确，B错误．B板上移时，同理得知，P点的电场强度不变，根据公式U=Ed，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C正确，D错误．故选AC.
点睛：本题是电容器的动态变化分析问题，要记住当电容器电量一定时，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. 在如图所示的电路中，电源电动势为E，内阻不计，和均为定值电阻，为滑动变阻器。

当的滑动触点在端时合上开关S，此时三个电表、和V的示数分别为、和。

现将的滑动触点向端移动，则下列说法正确的是（）。

A. 减少，增大
B. 增大，不变
C. 不变，两端电压增大
D. 减小，两端电压不变
【答案】AC
【解析】R2的滑动触点向b端移动时，R2减小，整个电路的总电阻减小，总电流增大，内电压增大，外电压减小，即电压表示数U减小，R3电压增大，R1、R2并联电压减小，通过R1的电流I1减小，即A1示数I1减小，而总电流I增大，则流过R2的电流I2增大，即A2示数增大．总电流I增大，则R3两端电压变大，故A正确，BCD错误，故选A．
点睛：解决本题的关键抓住电动势和内电阻不变，结合闭合电路欧姆定律求解．注意做题前一定要理清电路，看电压表测的是什么电压，电流表测的是什么电流．
二、非选择题
9. 某同学要测量一粗细均匀的某种新材料制成的圆柱体的电阻率ρ.
（1）用游标卡尺和螺旋测微器测量其长度L和直径d，如图甲所示，由图可知其长度为____mm.由图乙可知其直径d为____mm.
（2）圆柱体阻值大约为5Ω.用伏安法测电阻时，由于电压表、电流表内阻有影响，为了减小系统误差，则选择______（图a或图b）的电路图，此做法使得结果_____（偏大、偏小）。

【答案】(1). 50.15mm (2). 4.700mm (3). 图b (4). 偏小
【解析】（1）由图可知其长度为5cm+0.05mm×3=50.15mm；直径d为4.5mm+0.01mm ×20.0=4.700mm.
10. 用实验测一电池的内阻和一待测电阻的阻值，已知电池的电动势约6V，电池内阻和待测电阻阻值都为数十欧。

可选用的实验器材有:
电流表(量程0~30);
电流表(量程0~100);
电压表(量程0~6);
滑动变阻器(阻值0~5Ω);
滑动变阻器(阻值0~300Ω);
开关一个，导线若干条。

某同学的实验过程如下:
Ⅰ.设计如图1所示的电路图，正确连接电路。

Ⅱ.将R的阻值调到最大，闭合开关，逐次调小R的阻值，测出多组U和I的值，并记录。

以U为纵轴。

I为横轴。

得到如图2所示的图线。

Ⅲ.断开开关，将改接在B、C之间。

A与B直接相连，其他部分保持不变。

重复Ⅱ的步骤，得到另一条U-I图线，图线与横轴I的交点坐标为，与纵轴U的交点坐标为.
回答下列问题:
（1）电流表应选用 _______，滑动变阻器应选用________.
（2）由图2的图线，得电源内阻r=____Ω；
（3）用、和表示待测电阻的关系式____________代入数值可得；
（4）若电表为理想电表，接在B、C之间与接在A、B之间，滑动变阻器滑片都从最大阻值位置调到某同一位置，两种情况相比，电流表示数变化范围________电压表示数变化范围__________(选填“相同”或“不同”)。

【答案】(1). A2(2). R2(3). 25Ω(4). (5). 相同(6). 不同
【解析】（1）由题意可知，电动势为6V，而电阻约为数十欧姆，为了保证实验的安全，电流
表应选择A2；由电路图可知，滑动变阻器起调节电流的作用，5Ω的电阻小于待测电阻较多，故只能选择R2；
（2）图象的斜率表示电源的内阻，则可知，内阻为：；
（3）接R x改接在B、C之间，由题意可知，等效内阻为：R0+r=；解得：R X=-r；（4）由于在调节滑动变阻器时，闭合电路中电阻不变，故电流表的变化范围相同；而由于电压表测量的是路端电压，由于等效内电阻不同，故电压表的变化范围不同；
点睛：本题考查测量电源内阻及电阻的实验，关键在于明确电路结构，认清实验方法及步骤；再由欧姆定律或闭合电路欧姆定律进行分析求解．
11. 如图所示，电路中三个电阻和的阻值分别为R、2R和4R。

当电键断开、闭合时，电源输出功率为；当闭合、断开时，电源输出功率也为.
（1）求电源的内阻和电动势；
（2）当、都断开时，求电源的总功率。

【答案】（1），r=2R（2）
【解析】（1）当电键S1断开、S2闭合时，对全电路E=I1(R+r)，
输出功率P0=I12R，
当S1闭合、S2断开时，对全电路E=I2(4R+r)，
输出功率P0=I22∙4R
解得，r=2R
（2）当S1、S2都断开时，外电路电阻R；则电源总功率为；P=P0
12. 如图所示，半径为的绝缘光滑圆环，固定在竖直平面内，环上套有一个质量为、带正电的小球（可视为质点），空间存在水平向右的匀强电场，小球所受的电场力是其重力的倍，将小球从环上点由静止释放。

求：
（1）小球在最低位置B点所能获得的动能。

（2）小球在整个过程中所获得的最大动能。

（3）小球对环的最大压力。

【答案】（1）（2）（3）5.25mg
【解析】（1）小球由A到B，只有重力与电场力做功，由动能定理可得：
解得
因，所以qE、mg的合力F合与竖直方向夹角的正切值
即θ＝37°
设珠子在C点时所受合力沿圆周切线方向的分力为零，则C点就是珠子做圆周运动的等效最低点，珠子由A点静止释放后从A点运动到C点过程做加速运动，到C点时的速度最大，动能最大，对加速过程由动能定理得
既
解得E k2=2mgr.
珠子在C点时的速度最大，向心力最大，珠子与环间的作用力最大．
设珠子在C点受圆环弹力为F N，有
即
由牛顿第三定律得，珠子对圆环的最大压力为
点睛：本题重点是要判定什么时候达到最大动能，这个是有受力决定的，因此就转而分析受力，受力平衡时物体的动能达到最大，在根据受力平衡感确定出来最大动能的位置，最终才能求最大动能．
13. 在倾角θ=30°的斜面上，固定一金属框，宽L= 0.25m，接入电动势E=12V、内阻不计的电池。

垂直框面放有一根质量m=0.2kg的金属棒ab，它与框架的动摩擦因数为，整个装置放在磁感应强度B=0.8T的垂直框面向上的匀强磁场中。

当调节滑动变阻器R的阻值在什么范围内时，可使金属棒静止在框架上？（框架与棒的电阻不计，最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力，g=10m/s2）
【答案】
【解析】试题分析：由安培定则可知导体棒受到的安培力沿斜面向上，
当安培力较小，摩擦力方向向上时：（1分）
其中：（1分）
由闭合电路欧姆定律得：（1分）
以上联立：代入数据解得：（2分）
当安培力较大，摩擦力方向向下时：（1分）
其中：（1分）
由闭合电路欧姆定律得：
以上联立：代入数据解得：（2分）
故滑动变阻器R的取值范围应为1.6Ω≤R≤4.8Ω（1分）
考点：安培力、共点力作用下的平衡、闭合电路欧姆定律
【名师点睛】本题主要考查了安培力、共点力作用下的平衡、闭合电路欧姆定律。

通电导线处于垂直斜面向上的匀强磁场中，则由电流方向结合左手定则可得安培力的方向，当安培力过大时，则棒有上滑趋势，则静摩擦力沿斜面向下．当安培力过小时，则棒有下滑的趋势，则静摩擦力沿斜面向上．根据力的平衡条件可求出两种安培力的大小，从而确定滑动变阻器的电阻范围。