安徽省定远县重点中学2017-2018学年高二上学期第三次月考物理试题 含解析

安徽定远县重点中学2017-2018学年高二上学期第三次月考物理试题
一、选择题：本题共10小题，在每小题给出的四个选项中，第1～6题只有一项符合题目要求，第7～10题有多个选项符合题目要求．
1. 两个分别带有电荷量－Q和＋3Q的相同金属小球(均可视为点电荷)，固定在相距为r的两处，它们间库仑力的大小为F.两小球相互接触后将其固定距离变为，则两球间库仑力的大小为( )
A. B. C. D. 12F
【答案】C
【解析】根据库仑定律可得，当两者接触后，都带上了等量同种电荷，电荷量为
，故库仑力变为，故B正确．
2. 下列说法中正确的是（）
A. 匀强电场中两点间的电势差等于场强与这两点间的距离的乘积
B. 电源电动势反映了电源把其他形式的能量转化为电能的本领
C. 通过导体横截面的电荷量越多，导体中的电流越大
D. 空间中任一点的电场强度总是指向该点电势降落的方向
【答案】B
【解析】A、根据公式U=Ed可知，两点间的电势差等于场强和这两点间在电场线方向上距离的乘积，故A错误；
B、电源的电动势反映了电源将其它形式的能转化为电能的本领的大小，故B正确；
C、电流的定义为电量与时间的比值，即为单位时间内通过的电量，是由电量与时间共同决定的，电量多电流不一定大，故C错误；
D、电势降低最快的方向才是电场强度方向．故D错误
故选B。

3. 一根长为L、横截面积为S的金属棒,其材料的电阻率为ρ,棒内单位体积自由电子数为n,电子的质量为m,电荷量为e。

在棒两端加上恒定的电压时,棒内产生电流,自由电子定向运动的平均速率为v,则金属棒内的电场强度大小为( )
A. B. C. ρnev D.
【答案】C
【解析】电场强度可表示为E＝①，其中L为金属棒长度，U为金属棒两端所加的电动势，而U＝IR②，其中③，④，联立①②③④，可得E＝nevρ，故C 项正确.
4. 如图所示，R1和R2是材料相同、厚度相同、表面均为正方形的导体，R1边长为2L，R2边长为L，若R1的阻值为4Ω，则R2的阻值为（）
A. 4Ω
B. 8Ω
C. 16Ω
D. 64Ω
【答案】A
............
故选：A.
5. 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. 电灯均变亮
B. 电灯变暗，变亮
C. 电流表的示数变小
D. 电流表的示数不变
【答案】B
【解析】AB、现将滑动变阻器R的滑片P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I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，B对；
C、干路电流I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、D错误;
综上所述本题答案是：B
6. 如图所示,直线A是电源的路端电压和干路电流的关系图线,直线B、C分别是电阻R1、R2
的两端电压与电流的关系图线,若将这两个电阻分别接到该电源上,则( )
A. R2接在电源上时,电源的效率高
B. R1接在电源上时,电源的效率高
C. R1接在电源上时,电源的输出功率大
D. 电源的输出功率一样大
【答案】B
【解析】根据电源效率表达式：可知，效率与路端电压成正比，R1接在电源上时路端电压大，效率高，故A错误，B正确；由图线的交点读出，R1接在电源上时电压为：，电流为：，则输出功率为：，R2接在电源上时电压为：，电流为：，则输出功率为：，故CD错误。

所以B正确，ACD错误。

7. 在如图所示的电路中，R是一个定值电阻，A、B为水平正对放置的两块平行金属板，两板间带电微粒P处于静止状态，则下列说法正确的是（）
A. 若把A、B两金属板的间距增大一小段距离，则带电微粒P将向下运动
B. 若把A、B两金属板的间距增大一小段距离，则带电微粒P将向上运动
C. 若只断开开关K，与开关闭合时相比带电微粒P将向上运动
D. 若断开开关K且把A、B两金属板间的距离增大一小段距离后，带电微粒P仍保持静止【答案】AD
【解析】因为两极板和电源相连，所以两极板间的电压恒定，根据公式可知两极板间的电场强度减小，故微粒受到的电场力减小，故重力大于电场力，微粒向下运动，A正确B错误；只断开开关K，电容不变，电荷量不变，故电压不变，所以两极板间的电场强度不变，故微粒仍处于静止状态，C错误；断开K，增加两板间间的距离，根据公式可知电容C减小，而两极板间的所带电荷量不变，所以根据公式可得，故两极板间的电场强度和两极板间的距离无关，电场强度不变，微粒受到的电场力不变，仍处于静止状态，D正确；
8. 如图所示，用电池对电容器充电，电路a、b之间接有一灵敏电流表，两极板之间有一个电荷q处于静止状态。

现将两极板的间距变大，则( )
A. 电荷将向上加速运动
B. 电荷将向下加速运动
C. 电流表中将有从a到b的电流
D. 电流表中将有从b到a的电流
【答案】BD
【解析】试题分析：将两极板的间距变大，而电容器的电压不变，板间场强减小，电荷q所受的电场力F=Eq减小，电荷将向下加速运动．故A错误，B正确；根据电容的决定式
可知，电容减小，电容器的电压U不变，由电容的定义式分析得知，电容器的电量减小，电容器放电，而电容器上极板带正电，则电流表中将有从b到a的电流．故C错误，D正确．故选BD．
考点：电容器
【名师点睛】对于电容器动态变化分析问题，首先要根据电容的决定式判断电容的变化，抓住不变量，再由电容的定义式分析电量或电压的变化，再进一步研究场强等的变化情况。

9. 如图所示，有三个质量相等，分别带正电、带负电和不带电的小球，从平行板电场的中点以相同的初速度垂直于电场方向进入电场，它们分别落在A、B、C三点，下列说法不正确的是( )
A. 落在A点的小球带正电，落在B点的小球不带电
B. 三个小球在电场中运动的时间相等
C. 三个小球到达极板时的动能关系为
D. 三个小球在电场中运动时的加速度关系为
【答案】BD
【解析】试题分析：不带电的小球只受重力作用，做平抛运动，带负电的小球做类平抛运动，加速度比重力加速度大，带正电的小球做加速度比重力加速度小的类平抛运动．由此根据平抛和类平抛运动规律求解．
在平行金属板间不带电小球、带正电小球和带负电小球的受力如图所示：
由此可知不带电小球做平抛运动的加速度为，带正电小球做类平抛运动的加速度为
，带负电小球做类平抛运动的加速度为；根据题意，三小球在竖直方向都做初速度为0的匀加速直线运动，球到达下极板时，在竖直方向产生的位移h相等，据得三小球运动时间，正电荷最长，不带电小球次之，带负电小球时间最短，B错误；三小球在水平方向都不受力，做匀速直线运动，则落在板上时水平方向的距离与下落时间成正比，故水平位移最大的A是带正电荷的小球，B是不带电的小球，C带负电的小球．故A正确；根据动能定理，三小球到达下板时的动能等于这一过程中合外力对小球做的功．由受力图可知，带负电小球合力最大为G+F，做功最多动能最大，带正电小球合力最小为G-F，做功最少动能最小，故有，C正确；因为A带正电，B不带电，C带负电，所以
，所以，D错误．
10. 如图，质量为m、带电量为q的小球用长为L的细线悬挂，处在水平方向的匀强电场中，小球静止于A点，此时悬线与竖直方向夹角为θ=30°，现用力将小球缓慢拉到最低点B由静止释放。

不计空气阻力，则下列说法正确的是（）
A. 场强的大小为
B. 小球将在A、B之间往复摆动
C. 小球将回到A处停下来
D. 小球从B向右摆到最高点的过程中，电势能的减少量为
【答案】AD
二、实验题
11. （1）如图1所示，螺旋测微器的示数为_______ mm，如图2所示，游标卡尺的示数为_______
mm．
（2）一多用电表的电阻挡有三个倍率,分别是×1、×10、×100．用×10挡测量某电阻时，
操作步骤正确,发现表头指针偏转角度很小，为了较准确地进行测量，应换到______挡，如果
换挡后立即用表笔连接待测电阻进行读数,那么缺少的步骤是________，若补上该步骤后测
量，表盘的示数如图所示，则该电阻的阻值是_________Ω．
【答案】 (1). 6.122～6.125 (2). 10.50 (3). ×100 (4). 调零(或重新调零)
(5). 2.2×103Ω
【解析】(1)螺旋测微器固定刻度为 ,可动刻度为 ,所以最终读数
为 .由于估读误差的存在，所以答案是：6.122～6.125
游标卡尺的主尺读数为10mm,游标读数为，所以最终读数为10.50mm. (2)因指针偏角过小,故应换为大档位;故选档;
如果换挡后立即用表笔连接待测电阻进行读数,那么缺少的步骤是:重新进行欧姆调零;
由图示表盘可以知道,该电阻的阻值是
综上所述本题答案是：（1）6.122～6.125 ；10.50 （2）×100；调零(或重新调零)；
2.2×103Ω
12. 某同学用伏安法测一节干电池的电动势和内阻，现备有下列器材：
A．被测干电池一节
B．电流表：量程0～0.6 A，内阻r=0.3Ω
C．电压表：量程0～3 V，内阻未知
D．滑动变阻器：0～10Ω，2 A
E．开关、导线若干
伏安法测电池电动势和内阻的实验中，由于电流表和电压表内阻的影响，测量结果存在系统误差；在现有器材的条件下，要尽可能准确地测量电池的电动势和内阻。

（1）实验电路图应选择下图中的__________（填“甲”或“乙”）；
（2）根据实验中电流表和电压表的示数得到了如图丙所示的U－I图象，则在修正了实验系统误差后，干电池的电动势E＝__________V，内电阻r＝__________Ω。

（所有结果保留两位有效数字）
【答案】 (1). 甲 (2). 1.5V (3). 0.70Ω
【解析】（1）为了使得电流表的读数为通过电源电流的电流，电流表与电池串联，将电流表内阻等效为电源内阻，故电路图选择甲；
（2）由U-I图可知，电源的电动势E=1.5V；内电阻
三、计算题：解答过程要求写出必要的文字说明、方程式或重要的演算步骤，只写出最后答案的，不能得分；有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。

13. 如图所示，两平行金属板A、B间为一匀强电场，A、B相距6cm，C、D为电场中的两点，且CD＝4cm，CD连线和场强方向成60°角。

已知电子从D点移到C点的过程中电场力做功为6.4×10-17J，求：
（1）匀强电场的场强；
（2）A、B两板间的电势差；
（3）若A板接地，D点电势为多少？
【答案】（1）E=2×104N/C（2）1200V（3）400V
【解析】（1）由题，D→C电场力做正功，为：，得
（2）因电场力做正功，则知电子在电场中受到的电场力方向向上，电子带负电，则场强方向为A→B．所以A、B间电势差为：
（3）A、D间电势差为：
由，得：
14. 某商场安装了一台倾角为30°的自动扶梯，该扶梯在电压380 V的电动机带动下以0.4 m/s的恒定速度向斜上方运动．电动机的最大输出功率为4.9 kW，不载人时测得电动机中的电流为5A，若载人时扶梯的移动速率和不载人时相同，则这台自动扶梯可同时乘载的人数最多是多少？（设人的平均质量为60 kg，g取10 m/s2）
【答案】25人
【解析】扶梯本身向上运动所需功率为
P1＝UI＝380×5W＝1900W＝1.9KW
n个人以恒定速率向上运动可用功率
P2＝P-P1＝4.9KW-1.9KW＝3.0KW
载乘一个人的机械功率是
P3＝mgv sin30°＝60×10×0.4×0.5W＝120W
15. 如图所示，充电后的平行板电容器水平放置，电容为C，极板间距离为d，上极板正中有
一小孔．质量为m、电荷量为+q的小球从小孔正上方高h处由静止开始下落，穿过小孔到达下极板处速度恰为零（空气阻力忽略不计，极板间电场可视为匀强电场，重力加速度为g）．求：
（1）小球到达小孔处的速度；
（2）极板间电场强度大小和电容器所带电荷量；
【答案】（1）（2）；
【解析】试题分析：由v2＝2gh，得
（2）在极板间小球受重力和电场力作用，有
qE－mg＝ma，且v2－0＝2ad，得
由U＝Ed，Q＝CU得
考点：牛顿定律；带电粒子在电场中的运动
【名师点睛】本题关键是明确小球的受力情况和运动规律，然后结合动能定理和动量定理列式分析，比较简单。

16. 如图所示的装置放置在真空中，炽热的金属丝可以发射电子，金属丝和竖直金属板之间加一电压U1＝2500 V，发射出的电子被加速后，从金属板上的小孔S射出。

装置右侧有两个相同的平行金属极板水平正对放置，板长l＝6.0 cm，相距d＝2 cm，两极板间加以电压U2＝200 V的偏转电场。

从小孔S射出的电子恰能沿平行于板面的方向由极板左端中间位置射入偏转电场。

已知电子的电荷量e＝1.6×10－19 C，电子的质量 m＝0.9×10－30 kg，设电子刚离开金属丝时的速度为零，忽略金属极板边缘对电场的影响，不计电子受到的重力。

求：
（1）电子射入偏转电场时的动能E k；
（2）电子射出偏转电场时在竖直方向上的侧移量y；
（3）电子在偏转电场运动的过程中电场力对它所做的功
【答案】（1）E k＝4.0×10－16J（2）y＝0.36cm（3）W＝5.76×10－18J 【解析】(1)电子在加速电场中有eU1＝E k
解得:E k＝4.0×10－16 J
(2)设电子在偏转电场中运动的时间为t
电子在水平方向做匀速运动，由l＝v1t，解得
电子在竖直方向受电场力
电子在竖直方向做匀加速直线运动，设其加速度为a
依据牛顿第二定律有,解得:
电子射出偏转电场时在竖直方向上的侧移量
解得y＝0.36cm
(3)电子射出偏转电场的位置与射入偏转电场位置的电势差
电场力所做的功W＝eU
解得W＝5.76×10－18 J。