2020-2021学年高二上学期第一次月考物理试卷(20-31班)含答案解析

江西省玉山县一中【最新】高二上学期第一次月考物理试卷
（20-31班）
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题
1．一块手机电池的背面印有如图所示的一些符号，另外在手机使用说明书上还写有“通话时间3 h，待机时间100 h”，则该手机通话和待机时消耗的功率分别约为（）
A．1.8 W，5.4×10-2W
B．3.6 W，0.108 W
C．0.6 W，1.8×10-2 W
D．6.48×103 W，1.94×102 W
2．有四盏灯，如图所示连接在电路中，L1和L2都标有“220 V'100W”字样，L3和L4都标有“220 V'40 W”字样，把电路接通后，四个灯都能发光．最暗的是( )
A．L3B．L2C．L1D．L4
3．如图所示是一个匀强电场的等势面，每两个相邻等势面相距4 cm，由此可以确定电场强度的方向和数值是( )
A．竖直向下，E＝50 V/m
B．水平向左，E＝50 V/m
C．水平向左，E＝200 V/m
D．水平向右，E＝200 V/m
4．如图所示，质子（11H）和α粒子（42He），以相同的初动能垂直射入偏转电场（粒子不计重力），则这两个粒子射出电场时的侧位移y之比为
A．1∶1 B．1∶2 C．2∶1 D．1∶4
5．一带负电荷的质点，在电场力作用下沿曲线abc从a运动到c，已知质点的速率是递减的．关于b点电场强度E的方向，下列图示中可能正确的是（虚线是曲线在b点的切线）
A．
B．
C．
D．
6．如下图的电路中,当滑动变阻器的滑动头向下滑动时,A、B两灯亮度的变化情况为( )
A．A灯和B灯都变亮
B．A灯和B灯都变暗
C．A灯变亮,B灯变暗
D．A灯变暗,B灯变亮
7．图中的实线表示电场线，虚线表示只受电场力作用的带电粒子的运动轨迹，粒子由M点向N点运动，可以判定（）
A．粒子带负电，运动过程电势能减小
B．粒子带负电，运动过程电势能增大
C．粒子带正电，运动过程电势能减小
D．粒子带正电，运动过程电势能增大
8．如图所示，平行板电容器的两极板为A、B，B极板接地，A极板带有电荷量+Q，板间电场有一固定点P，若将B极板固定，A极板下移一些，或者将A极板固定，B极板上移一些，在这两种情况下，以下说法正确的是( )
A．A极板下移时，P点的电场强度增大，P点电势不变
B ．A 极板下移时，P 点的电场强度不变，P 点电势升高
C ．B 极板上移时，P 点的电场强度不变，P 点电势降低
D ．B 极板上移时，P 点的电场强度减小，P 点电势升高
二、多选题
9．如图（1）是一点电荷形成的电场中的一条电场线，A 、B 是电场线上的两点，一负电荷q 仅在电场力作用下以初速度v 0从A 运动到B ，速度图线如图（2）所示，则以下说法正确的是（ ）
A ．此电场一定是正电荷形成的电场
B ．A 、B 两点的电场强度是E A ＜E B
C ．AB 两点的电势是φA ＞φB
D ．负电荷q 在AB 两点的电势能大小是
E PA ＞E PB
10．如图所示，在真空中一条竖直向上的电场线上有a 、b 两点．一带电质点在a 处由静止释放后沿电场线向下运动，到达b 点时速度恰好为零．则下面说法正确的是( )
A ．该带电质点一定带正电荷
B ．该带电质点一定带负电荷
C ．b 点的电场强度大于a 点的电场强度
D ．质点在b 点所受到的合力一定为零
11．如图所示，电动势为E 、内阻为r 的电池与定值电阻R 0、滑动变阻器R 串联，已知0R r ，滑动变阻器的最大阻值为2r ．当滑动变阻器的滑片P 由a 端向b 端滑动时，下列说法中正确的是（ ）
A．电路中的电流变大
B．电源的输出功率先变大后变小
C．滑动变阻器消耗的功率变小
D．定值电阻R0上消耗的功率先变大后变小
三、实验题
12．图中游标卡尺的读数为_____mm；图中螺旋测微器的读数为_____mm．
13．在做“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中，实验室提供了以下器材：
A．小灯泡（3.8V，0.3A）
B．滑动变阻器（5Ω，2A）
C．电流表（0~0.5A，内阻约0.4Ω）
D．电压表（0~5V，内阻约10kΩ）
E．开关及导线若干
(1)为实验测量误差尽可能小，电流表应选用________（填“内”或“外”）接法；
(2)为使小灯泡两端电压从零开始连续变化，滑动变阻器应选用__________（填“限流式”或“分压式”）接法；
(3)综上所述，应选择下图中的_______电路进行实验
(4)利用实验数据画出了如乙图所示的小灯泡伏安特性曲线。

图中，坐标原点O到P点连线的斜率表示______。

则根据此图给出的信息可知，随着小灯泡两端电压的升高，小灯泡的电阻______（填“变大”、“变小”或“不变”）
四、解答题
14．如图所示，电源电动势E＝12 V，内阻r＝1 Ω，电阻R1＝3 Ω，R2＝2 Ω，R3＝5 Ω，电容器的电容C1＝4 μF，C2＝1 μF，求C1、C2所带电荷量．
15．电量为q＝2×10－4C的带正电小物块置于绝缘水平面上，所在空间存在沿水平方向且方向始终不变的电场，电场强度E的大小与时间t的关系，以及物块速度v与时间t 的关系如图所示．若重力加速度g取10 m/s2，求：
(1)物块的质量m；
(2)物块与水平面之间的动摩擦因数μ．
16．如图所示，板长L=4cm的平行板电容器，板间距离d=3cm，板与水平线夹角α=37°，两板所加电压为U=100 V，有一带负电液滴，带电荷量为q=3×10-10C，以v0=1 m/s的水平速度自A板边缘水平进入电场，在电场中仍沿水平方向并恰好从B板边缘水平飞出，取g=10m/s2.求：
(1)试说明液滴在电场中运动性质；
(2)液滴的质量；
(3)液滴飞出时的速度．
17．如图，AB是位于竖直平面内、半径R＝0.5 m的1/4圆弧形的光滑绝缘轨道，其下
端点B与水平绝缘轨道平滑连接，整个轨道处在水平向左的匀强电场中，电场强度E＝5×103N/C．今有一质量为m＝0.1 kg、带电荷量q＝＋8×10－5C的小滑块(可视为质点)从A点由静止释放．若已知滑块与水平轨道间的动摩擦因数 ＝0.05，取g＝10 m/s2，求：
(1)小滑块第一次经过圆弧形轨道最低点B时对B点的压力
(2)小滑块在水平轨道上通过的总路程
参考答案
1．C
【解析】
由图知 3.6U V =,500Q mA h =⋅．通话时3t h =，由Q It =，P UI =得0.6UQ P W t =
=.同理待机时100t h =，21.810UQ P W t -=⨯'
=
'，C 对． 2．A
【解析】 试题分析：根据公式2
U P R
=可得1L 和2L 的电阻小于3L 和4L 的电阻，因为通过2L 和3L 的电流之和等于1L 的电流，所以通过1L 的电流大于2L 的电流，通过3L 的电流小于4L 的电流，根据公式2P I R =可得12P P >，43P P >，因为2L 和3L 并联，所以电压相等，根据公式
2
U P R
=可得23P P >，所以123P P P >>，43P P >．所以3L 最暗，故A 正确； 考点：考查了电功率的计算
【名师点睛】根据额定电压和额定功率，由功率公式比较两种灯泡的电阻大小．根据公式
2P I R =比较1L 和2L 、3L 和4L 功率的大小．根据公式2U P R
=，比较2L 和3L 功率大小．再确定哪个灯泡功率最小
3．B
【解析】
根据电场强度的方向应与等势面垂直，且由较高的等势面指向较低的等势面，可知该电场强度的方向水平向左．由场强与电势差的关系得：E ＝U d ＝100 V/m. 4．B
【解析】
试题分析：质子和α粒子垂直射入偏转电场都做类平抛运动，根据牛顿第二定律得到粒子加速度的表达式为=qE a m ，粒子射出电场时的侧位移y 的表达式为212
=y at ，又0=L t v ，
2012=k E mv ，联立得24=k
qEL y E ，由题，两个粒子的初动能k E 相同，E 、l 相同，则y 与q 成正比，质子（11H ）和α粒子（4
2He ）电荷量之比为1：2，侧位移y 之比为1：2，B 正确．
考点：考查了带电粒子在电场中的偏转
5．D
【详解】
A 、电荷做曲线运动，电场力与速度方向不在同一直线上，应指向轨迹弯曲的内侧，不可能沿轨迹的切线方向，则场强也不可能沿轨迹的切线方向．故A 错误．
B 、负电荷所受的电场力方向与场强方向相反，图中电场力方向与速度方向的夹角为锐角，电场力做正功，电荷的速率增大，与题不符．故B 错误．
C 、图中场强方向指向轨迹的内侧，则电场力指向轨迹的外侧，电荷的轨迹应向上弯曲，不可能沿如图的轨迹运动．故C 错误．
D 、图中场强方向指向轨迹的外侧，则电场力指向轨迹的内侧，而且电场力方向与电荷的速度方向成钝角，电场力做负功，电荷的速率减小，符合题意．故D 正确．
6．B
【详解】
当滑动变阻器的滑动头向下滑动时，滑动变阻器接入电路的电阻变小，并联部分的总电阻变小，所以总电阻变小，总电流变大，所以电源内阻的电压变大，所以A 灯的电压变小，故A 灯变暗；由A 的电流变小，而总电流变大，所以通过另一支路的电流变大，所以另一个电阻的电压变大，故灯泡B 的电压变小，可知B 的功率变小，故B 灯变暗．故选B ． 7．C
【解析】
试题分析：由电场力方向应指向轨迹的内侧得知，粒子所受电场力方向大致斜向左下方，粒子带正电，电场力对粒子做正功，其电势能减小，动能增大，则知粒子在M 点的电势能大于在N 点的电势能，故ABD 错误，C 正确．
考点：本题考查电场线、电势能、力与轨迹的关系等．
8．C
【解析】
A 极板下移时，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4S C kd επ=、Q C U
=和E=U/d 可推出：4kQ E S πε=，可知，只改变板间距离d 时，板间的电场强度不变，则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，板间电场强度不变，
根据公式U=Ed 知，P 点与B 极板的间距离减小，则P 点与B 极板间的电势差减小，而下板的电势为零，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，板间的场强表达式为 4kQ E S
πε=
，这个式子要在理解并会推导的基础上记住，这是一个很重要的结论．
9．BC
【解析】
试题分析：根据v-t 图像的倾斜程度可知，其加速度越来越大，由题意因为仅受电场力，即说明电场强度越来越强，即E A <E B 因此B 对；根据动能定理可得，电场力对负电荷从A 到B 做负功，所以电势能增大E pA <E pB ，D 错；电场力水平向左，场强水平向右，沿着电场线电势降低，所以φA >φB ，C 对；由点电荷周围电场线分布情况可知，此电场一定是负电荷形成的电场，A 错；
考点：考查电场线分布、电势、电势能、场强
点评：本题难度较小，对于各种常见电场的分布要熟悉，电场力与场强、电荷的关系；电势能、电势、电场力做功的关系要了解
10．AC
【解析】
试题分析：带电质点由a 点释放后向下运动，到达b 点时速度恰好为零，则质点先做加速运动，后做减速运动，电场力的方向必定向上，与电场线方向相反，可知该质点一定带负电，故B 正确，A 错误；带电质点到b 点时速度又减为零，可知质点的运动过程中，合力先向上再向下，即重力不变，电场力减小，由电场力公式F=qE 可知，a 处电场强度大于b 处电场强度，故C 正确；由上分析可知，质点在b 点所受到的合力一定大于零，故D 错误．故选BC ．
考点：带电粒子在复合场中的运动
【名师点睛】解决带电粒子在复合场中的运动，要正确进行受力分析，确定其运动状态，然后依据相关规律求解．
11．AC
【详解】
A ．当滑动变阻器滑片P 由a 端向b 端滑动时，电路中的总电阻变小，电动势和内电阻不变，可知电路总电流变大，故A 正确，符合题意；
B ．当外电阻等于内电阻时，电源的输出功率最大，由题意可知，
0R R r ≥=外，当滑动变阻器的滑片P 由a 端向b 端滑动时，外电路电阻从3r 减小到r ，由于整个过程中，外电阻一直大于电源内阻，随外电阻阻值的减小，电源的输出功率不断增大，故B 错误，不符合题意；
C ．把R 0与电源组成的整体看做等效电源，电源内电阻变为2r ，滑动变阻器消耗的功率可看成电源的输出功率，随着外电阻从2r 减到0的过程中，输出功率减小，故C 正确，符合题意；
D ．当滑动变阻器滑片P 由a 端向b 端滑动时，电路中的总电阻变小，电动势和内电阻不变，
可知电路总电流变大，根据20P I R = ，R 0不变，定值电阻R 0上消耗的功率变大．故D 错误，
不符合题意．
【点睛】
分析滑动变阻器的功率如何变化是本题的关键，把把定值电阻R 0和电源看成一个整体，此时电源的输出功率即为滑动变阻器消耗的功率．
12．13.55 0.609
【详解】
[1] 游标卡尺的主尺读数为13mm ，游标读数为0.05×11mm=0.55mm ，所以最终读数为13.55mm ．
[2] 螺旋测微器固定刻度为0.5mm ，可动刻度为0.01×10.9=0.109mm ，所以最终读数为0.609mm ．
13．外接法 分压式 B P 状态灯丝电阻的倒数 变大
【解析】
【详解】
(1)[1]灯泡正常发光时的电阻： 3.8Ω12.67Ω0.3
U R I ==≈，电流表内阻约为0.4Ω，电压表内阻约为10kΩ，电压表内阻远大于灯泡电阻，电流表应采用外接法．
(2)[2]灯泡两端电压从零开始变化，滑动变阻器应采用分压接法．
(3)[3]电流表采用外接法、滑动变阻器采用分压接法，则应采用图B 所示实验电路．
(4)[4][5]坐标原点O 到P 点连线的斜率表示P 状态小灯泡电阻的倒数；根据此图给出的信息可知，随着小灯泡两端电压的升高，小灯泡的电阻变大．
14．1.6×10-5C ；10-5C
【解析】
试题分析：由于电容器的隔直作用，故R 3无电流通过，R 1，R 2构成串联电路，根据闭合电路欧姆定律，I ＝12E R R r
++＝2 A ，U 1＝IR 1＝6 V ，U 2＝IR 2＝4 V ，所以C 1两端的电压U C1＝U 2＝4 V ，C 2两端的电压U C2＝U 1＋U 2＝10 V ，根据Q ＝CU 知，Q 1＝C 1U C1＝4×
10－6×4 C ＝1.6×
10－5C ，Q 2＝C 2U C2＝1×10－6×10 C ＝10－5C ． 考点：闭合电路欧姆定律 欧姆定律 电容 电阻
15．(1)2 kg (2)0.2
【解析】
当4310/E N C =⨯时，物体的加速度为221/2v a m s t ∆=
==∆， 根据牛顿第二定律得：qE f ma -=；
当4210/E N C =⨯时，物体匀速运动，则物体受力平衡，qE f =，又f mg μ=； 代入数据解得：10.2m kg μ==，．
16．(1)匀加速直线运动；(2)8810m kg -=⨯；
(3)2
m v s =
【解析】
(1) 受力如图，分解电场力 电场强度U E d
= 根据平衡条件得qEcos370= mg
由以上两式解得m=8×
10-3
kg
(2) 由牛顿第二定律qEsis370= ma 在平行板中飞行的距离是0sin 37
d x =
由运动学公式2202v v ax -= 由以上各式解得11m v s
= ． 17．(1) 2.2N '=N ；方向竖直向下；(2)6m S =；
【详解】
（1）设小滑块第一次到达B 点时的速度为B v ，对圆弧轨道最低点B 的压力为N F ， 根据动能定理可得：212
B mgR qER mv -=， 最低点B 对小滑块运用牛顿第二定律可得：2B N v F mg m R
'-=， 根据牛顿第三定律：N N F F ='，
所以小滑块第一次经过圆弧形轨道最低点B 时对B 点的压力：32 2.2N F mg qE N =-=． （2）电场力大小：81055103qE =⨯-⨯⨯ 0.4N = N
摩擦力大小：0.050.110f mg μ==⨯⨯ 0.05N = N
可知：qE f >
所以小滑块最终在圆弧轨道的BC 部分往复运动，并且小滑块运动到B 点时速度恰好为零， 对小滑块运用动能定理可得：00mgR qER mgx μ--=-
解得小滑块在水平轨道上通过的总路程：6x m =．。