河北省邢台一中2013-2014学年高二上学期第一次月考 物理试题 含答案

邢台一中2013-——-2014学年上学期第一次月考
高二年级物理试题 命题人：段利峰
第I 卷（选择题共48分）
一、选择题 (每小题4分，共48分)
1．当电场强度超过6
3.010/V m ⨯时，阴雨天的空气会被击穿而放电。

现
有一片距空旷地面300m 高的带电乌云,乌云与地面间要发生闪电,两者间的电势差至少为（ ） A ．4
1.010
V -⨯ B ．4
1.010V ⨯ C ．8
9.010V ⨯ D ．9
9.010V ⨯
【答案】C
【考点】本题考查的是电场强度与电势差之间的关系
【KS5U 解析】考查了电场强度与电势差之间的关系，根据公式d
U
E =可得，两者之间的电势差为8
9.010V ⨯.
2．在电场中的某一点,当放入正电荷时受到的电场力向右，当放入负电荷时受到的电场力向左,则下列说法正确的是( ）
A ．当放入正电荷时,该点场强向右；当放入负电荷时,该点场强向左
B ．该点的场强方向一定向右
C ．该点的场强方向一定向左
D ．该点的场强方向可能向左，也可能向右 【答案】B
【考点】本题考查的是电场强度的问题
【KS5U 解析】电场一旦形成，场强就已经定下来了，场强与检验电荷无关，由场源决定.而我们规定场强的方向与正的检验电荷受力方向相同，与负的检验电荷受力方向相反
3．如图为一匀强电场，某带电粒子从A点运动到B点,在这一运动过程中克服重力做的功为2。

0J，电场力做的功为1。

5J,则下列说法正确的是( )
A．粒子带负电
B．粒子在A点的电势能比在B点少1。

5J
C．粒子在A点的动能比在B点少0.5J
D．粒子在A点的机械能比在B点少1.5J
【答案】CD
【考点】本题考查的是电势和电势能的问题
【KS5U解析】A、由运动轨迹上来看，垂直电场方向射入的带电粒子向电场的方向偏转，说明带电粒子受到的电场力与电场方向相同，所以带电粒子应带正电．选项A错误’；从A到B的过程中,电场力做正功，电势能在减少，所以在A点是的电势能要大于在B点时的电势能．选项B错误;从A到B的过程中,克服重力做功2.0J，电场力做功1.5J,由动能定理可知，粒子在A点的动能比在B点多0.5J，选项C正确;从A到B的过程中，除了重力做功以外，还有电场力做功，电场力做正功，电势能转化为机械能,带电粒子的机械能增加，由能的转化与守恒可知，机械能的增加量等于电场力做功的多少，所以机械能增加了1。

5J，选项D正确．
4．在光滑的绝缘水平面上，有一个正方形的abcd，顶点a和c处分别固定等量的异种电荷，如图所示.若将一个带负电的粒子在外力F 的作用下沿着对角线bd做匀速直线运动。

粒子从b运动到d的过程中，下列说法正确的是( )
A．先从高电势到低电势,后从低电势到高电势
B．电场力先做正功，后做负功
C．电场力始终不做功
D．外力Ｆ始终做正功
【答案】C
【考点】本题考查的是电场力做功的问题
【KS5U解析】在A、C处放的是等量异种电荷，则带负电的粒子所受电场力沿平行于ac连线,而且bd又垂直于ac，所以整个过程中电场力不做功.
5．在如图所示的电路中，开关S闭合后，由于电阻元件发生短路或断路故障,电压表和电流表的读数都增大，则可能出现了下列哪种故障（）
A。

R1短路 B.R2短路 C.R3短路 D.R1断路
【答案】A
【考点】本题考查的是电路的故障问题
【KS5U解析】若各原件没有故障,电路正常，则电流表测量流过
R的
1
支路电流,电压表测量
R两端的电压；若1R短路,则2R被短路,外电路
3
只有电阻
R接在电源两端，电流表测量干路电流，电压表测量路端3
电压，两表示数均增大,符合题意；若
R短路,则1R被短路，电流表示
2
数为零，显然不符合题意；若
R短路,则电压表示数为零,不符合题意；
3
若
R断路，则电流表示数为零，也不符合题意.故本题正确选项为1
A.
6．在如图所示的U—I图像中,直线a为某电源的路端电压U与干路电流I的关系图像，直线b为某电阻R的伏安特性曲线.用该电源和电阻R连接成闭合电路，由图像可知（)
A．R的阻值1。

5Ω
B．电源电动势为3V，内电阻为0.5 Ω
C．电源的输出功率为3。

0 W
D ．电阻R 的电功率为1.5 W 【答案】AD
【考点】本题考查的是闭合电路的欧姆定律 【KS5U 解析】A 、由图象Ⅱ可知，外电阻
Ω==
5.1I U
R ，故
A 正确．
B 、由图象Ⅰ可知，电源电动势E=3.0V ，短路电流I 短=2.0A,电源内阻
Ω==
5.1I E
r 故
B 错误．
C 、由两图象的交点坐标,可得电源的路端电压为1.5V ，干路电流为1.0A ，电源的输出功率为 1.5P UI W ==，故C 错误．
D 、由两图象的交点坐标，可得电阻两端的电压为1.5V,流过电阻的电流为1。

0A ，电阻消耗的功率为 1.5P UI W ==，故D 正确．
7．有一只电熨斗，内部电路如图甲所示,其中M 为旋钮内部的接线端子，旋钮有“高”“中”“低”“关”4个挡，这4个挡的内部接线有如图乙所示的4种方式，则下列判断正确的是（ )
A ．a 方式为“高”档
B ．b 方式为“低”档
C ．c 方式为“关”档
D ．d 方式为“中”档 【答案】B
【考点】本题考查的是电路的结构
【KS5U 解析】a 中回路未闭合，故a 方式为“关挡”,b 中总电阻
1
2
b
R R R =+，c 中总电阻为1
C
R R =，d 中总电阻为1
2
1
2
d
R R R
R R
=+由公式R
P U 2
=d 方式为“高"档，c 方式为“中"档，b 方式为“低”档,所以B
正确，A 、C 、D 错误；
8．如右图所示，直线A 、B 分别为电源a 、b 的路端电压与电流的关系图像,设两个电源的内阻分别为r a 和r b ，若将一定值电阻R 0分别接到a 、b 两电源上，通过R 0的电流分别为I a 和I b ，则
A ．r a ＞r b
B ．I a ＞I b
C ．R 0接到a 电源上，电源的输出功率较大，但电源的效率较低
D ．R 0接到b 电源上，电源的输出功率较小，电源的效率也较低 【答案】ABC
【考点】本题考查的是闭合电路的欧姆定律的问题
【KS5U 解析】有图像可以知道A 电源的电动势大于B 电源的,同时A 电源的内阻大于B 电源的内阻，所以A 电源的效率低。

9．某同学将一直流电源的总功率P ，输出功率R
P 和电源内部的发热
功率r
P 随电流I 变化的图线画在同一坐标系中，如右图中的a 、b 、c
所示。

则下列说法中正确的是( )
A.图线b 表示输出功率R
P 随电流I 变化的关系
B 。

图中a 线最高点对应的功率为最大输出功率
C 。

在a 、b 、c 三条图线上分别取横坐标相同的A 、B 、C 三点这三点的纵坐标一定满足关系A
B C y y y =+
D 。

b 、c 线的交点M 与a 、b 线的交点N 的横坐标之比一定为1:2,
纵坐标之比一定为1:4. 【答案】CD
【考点】本题考查的是闭合电路的欧姆定律的问题以及能量的问题 【KS5U 解析】解：由电源消耗功率和电源内部消耗功率表达式
E EI P =,2
r r P I =,可知，a
是直线，表示的是电源消耗的电功率，b 是抛
物线,表示的是电源内电阻上消耗的功率，c 表示外电阻的功率即为电源的输出功率R
P ,所以AC 错误；
在a 、b 、c 三条图线上分别取横坐标相同的A 、B 、C 三点,因为直流电源的总功率E
P 等于输出功率R
P 和电源内部的发热功率r
P 的和，所
以这三点的纵坐标一定满足关系A
B
C
P P P =+，所以C 正确；当内电阻
和外电阻相等时，电源输出的功率最大，此时即为b 、c 线的交点M
时的电流，此时电流的大小为r
E
r R E 2=
+,功率的大小为r E
42
a 、
b 线的交
点N 表示电源的总功率E
P 和电源内部的发热功率r
P 随相等，此时只
有电源的内电阻，所以此时的电流的大小为E
r
，功率的大小为
r
E
2
,所
以横坐标之比为1:2，纵坐标之比为1:4，所以D 正确．
10．如右图所示的电路中，电阻R1=10Ω，R3=5Ω，R4=10Ω，电容器电容C=2μF,电源电动势E=15V,内阻不计，要使电容器不带有电，变阻器R2的阻值应调为( ）
A ．8Ω
B ．16Ω
C ．20Ω
D ．40Ω 【答案】C
【考点】本题考查的是闭合电路的欧姆定律的问题
【KS5U 解析】如果电容器不带电，则电容器两端的电势相等，由于1
2
:2:1R R
=,所以所以24:2:1R R =，所以选项
C 正确。

11．如图所示电路中，电源的内电阻为r ，R 2、R 3、R 4均为定值电阻，电表均为理想电表。

闭合电键S ,当滑动变阻器R 1的滑动触头P 向右滑动时，电流表和电压表的示数变化量的大小分别为I 、U ，下
列说法正确的是（ ）
A ．电压表示数变大
B ．电流表示数变大
C ．U I
∆∆＞r D ．U I
∆∆＜r
【答案】AD
【考点】本题考查的是电路的动态分析
【KS5U 解析】解:设1
R 、2
R 、3
R 、4
R 的电流分别为1
I 、2
I 、3
I 、4
I ，
电压分别为1
U 、2
U 、3
U 、4
U ．干路电流为I 总，路端电压为U ，电
流表电流为I ．
A 、R 2变大，外电阻变大，I 总变小，U E Ir =-变大，U 3变大．故A 正确．
B 、I 3变大，I 变小，由4
3I I I =-变小，U 4变小，而14U U U =-，U
变
大,则U1变大，I1变大,1=I I
I +总
,I
变大．故B 错误
C 、
D ，由欧姆定律U
E r I =-总,得
r U
I =∆∆总
．由1=I I
I +总
，I
变小,I1变大,I
总变小，则I I ∆>∆总
，
U U
r I I ∆∆<<∆∆总
<r 故D 正确．
12．如右图所示，C 为两极板水平放置的平行板电容器，闭合开关S ，当滑动变阻器1
R 、2
R 的滑片处于各自的中点位置时,悬在电容器C 两
极板间的带电尘埃P 恰好处于静止状态．要使尘埃P 向下加速运动，下列方法中可行的是( ）
A．把
R的滑片向左移动
2
B．把
R的滑片向右移动
2
C．把
R的滑片向左移动
1
D．把开关S断开
【答案】A
【考点】本题考查的是闭合电路的欧姆定律的问题
【KS5U解析】把R2的滑片向左移动时，电容器的电压减小，板间场强减小，向下加速运动．所以选项A正确；R1的滑片移动不能改变电容器的电压，所以尘埃P处于处于静止状态．故C错误；把开关S断开后，电容器的电压等于电源的电动势，即电压增大，尘埃P向上加速运动．故D错误．
第II卷（非选择题共50分）
二、实验题（每空2分，共24分)
13．某同学用游标为20分度的卡尺测量一薄金属圆板的直径D，用螺旋测微器测量其厚度d，示数如图所示。

由图可读出D=________mm,d=________mm.
【答案】50.75 50。

80 或者 50.85 3。

774—-3。

778 【考点】本题考查的是游标卡尺和螺旋测微器的读数问题
【KS5U 解析】解:游标卡尺的主尺读数为50mm ，游标读数为0.05×16mm=0。

80mm ，所以最终读数为50。

80mm ．
螺旋测微器的固定刻度读数为3.5mm ，可动刻度读数为0.01×27。

4mm=0.274mm ．所以最终读数为3。

774mm ．
14．如图所示电路,当A 、B 两端接入150V 的电压时，C 、D 两端电压为50V.当C 、D 两端接入150V 电压时，A 、B 两端电压为100V ，求R 1：R 2：R 3=_________ 【答案】4:4：1；
【考点】本题考查的是闭合电路的欧姆定律的问题
【KS5U 解析】当A 、B 两端接入150V 的电压时， 2R 1和R 2串联，R 2电压50V,根据串联电压与电阻成正比 ()1
2
2
2:150:503:1V V R R R
+==
122:2:1R R =
1
2
:1:1R R
=
当C 、D 两端接入150V 电压时,2R 3和R 2串联，R 2电压100V ，根据串联电压与电阻成正比
()3
2
2
2:150:1003:2V V R R R
+==
322:1:2R R =
32
:1:4R R
=
1
2
3
::4:4:1R R R
=
15．在测定一节干电池的电动势和内电阻的实验中,实验室备有下列器材选用：
①干电池(电动势E约为V5.1，内电阻r约为Ω0.1）；
②电流表G（满偏电流mA
0.2，内阻Ω
=10
R）；
g
③电流表A（量程A6.0~0，内阻约为Ω5.0）；
④滑动变阻器R（Ω
0，A10）；
~
20
⑤滑动变阻器'R（Ω
~
0，A1)；
300
⑥定值电阻Ω
=999
R；
⑦开关和导线若干。

某同学设计了如所示的电路进行实验:
(1）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“R"或“'R”）；在闭合开关S前,应将滑动变阻器的滑动端c移动至_ _ （填“a端"、“中央"或“b 端”）。

（2）根据图（甲）在图（乙)的实物图上连线。

(3）闭合开关S，移动滑动变阻器的滑动端c至某一位置，读出电流表G和电流表A的示数I1和I2。

多次改变滑动端c的位置，得到的数据为：
在图（丙）所示的坐标纸上以I1为纵坐标、I2为横坐标画出所对应的I1-I2曲线（I1为电流表G的示数, I2为电流表A的示数）。

（4）利用所画图线可求得电源的电动势E= V,电源的内电阻r = Ω。

（结果要求保留两位小数)
【答案】（1）R，b端
（2）如图（乙) （3）如图(丙）（4）1。

48±0。

01V ; 0.60±0.02Ω
【考点】本题考查的是测定一节干电池的电动势和内电阻的实验【KS5U解析】滑动变阻器的选择R，因为其电阻小，便于调节而且额定电流大不易烧坏。

闭合电键时电路中的电阻要达到最大，这样能保护电源的作用,所以开始的时候画片在b端。

在图丙中画出图像之后，将图像延长,与纵轴的交点代表的是电动势，与横轴的交点代表的是短路电流，从而能求出电源的内阻.
16.用伏安法测量一个定值电阻的电阻值，现有的器材规格如下：A．待测电阻R x（大约100Ω）
B．直流毫安表A1（量程0～10mA，内阻约为100Ω)
C．直流毫安表A2（量程0~40mA，内阻约为40Ω）
D．直流电压表V1(量程0~3V，内阻约为5kΩ）
E ．直流电压表V 2（量程0～15V ，内阻约为15k Ω）
F ．直流电源（输出电压4V ，内阻计）
G ．滑动变阻器R(阻值范围0~50Ω，允许最大电流1A ） H ．开关一个、导线若干
（1）．根据器材的规格和实验要求，为使实验结果更加准确,
直流毫安表应选 ，直流电压表应选 .（填序号A 、B 、C 、D ）
（2）．在方框内画出实验电路图，要求电压和电流的变化范围尽可能大.
【答案】C ， D （分压、外接)
【考点】本题考查的是伏安法测量一个定值电阻的电阻值
【KS5U 解析】解：（1)由题意可知，电源为必选的，其电压为4V ，故考虑准确性,电压表只能选择3V 量程；则电路中的电流300mA 故电流表只能选择C ，电压表只能选择D ；
（2）由于滑动变阻器电阻最大只有15Ω,而待测电阻100Ω，故滑动变阻器起不到必要的控制作用，故滑动变阻器只能采用分压接法；同时
R R
A
V
R
R
，故电流表应选用外接法；故答案如图所示；
根据原理图可以连接实物图，注意导线不能交叉;导线要接在接线柱上，连接时选连接滑动变阻器与电源；然后再并联测量电路；如图所示；
故答案为:(1）C,D ； (2)(3）如图所示;
三、计算题（17题10分，18题12分，19题共16分，共38分） 17．如图所示，电源的电动势E =110V ，电阻R 1=21Ω，电动机绕组的电阻R 0=0.5Ω，电键S 1始终闭合。

当电键S 2断开时，电阻R 1的电功率是525W;当电键S 2闭合时，电阻R 1的电功率是336W,求
(1）电源的内电阻；
（2）当电键S 2闭合时流过电源的电流和电动机的输出功率。

【答案】1Ω 1606W
【考点】本题考查的是闭合电路的欧姆定律的问题 【KS5U 解析】（1）设S 2断开时R 1消耗的功率为P 1, 则
R r R E P 1
2
11⎪⎭⎫
⎝⎛+=，
代入数据可以解得，1r =Ω
（2）设S2闭合时R 1两端的电压为U ，消耗的功率为P 2， 则
R U P 1
2
2
=，
解得，84U V =
由闭合电路欧姆定律得, E U Ir =+，
代入数据,得26I A =
流过R1的电流为I1，流过电动机的电流为I 2，
A
U
R
I 41
1==
，
而1
2
I I I
+=,所以222A I =，
由，2
2
20+U I
P I R =出 代入数据得，1606W P
=出
18．在如图所示的电路中，R 1、R 2均为定值电阻，且R 1=100Ω，R 2阻值未知，R 3是一滑动变阻器，当其滑片从左端滑至右端时,测得电源的路端电压随电流的变化图线如图所示,其中A 、B 两点是滑片在变阻器的两个不同端点得到的求：
(1）电源的电动势和内阻； （2）定值电阻R 2的阻值； （3)滑动变阻器的最大阻值. 【答案】 20Ω 5Ω 300Ω
【考点】本题考查的是闭合电路的欧姆定律的问题
【KS5U 解析】（1)将AB 延长后交U 轴与20V 处，交I 轴于1。

0A 处
20E V =，
Ω
==
20I
E
r 总
（2)滑片P 滑至右端时由图象知此时对应于B 点∴2
4V U
=
216r
E V U
U =-=
由串联电路的电压分配与阻值正成比知4,5r R R ==Ω
（3）滑片滑到左端时由图象可知外电压为
=16,=20164r V E V V V U
U U =--=外
外
A r U I 2.0==总
Ω
==
80I
U
R 总
外
外
R1与R3并联后的总电阻为3=80-5=75R ΩΩΩ并
,
又
Ω
=+=
753
1
31
3R
R R R R 并，解得：3
300R
=Ω
19．如图所示,在倾角为θ的绝缘斜面上，有相距为L 的A 、B 两点，分别固定着两个带电量均为Q 的正点电荷。

O 为AB 连线的中点,a 、b 是AB 连线上两点，其中
Aa ＝Bb ＝4L
.一质量为
m 、电荷量为+q 的
小滑块(可视为质点）以初动能0
k E 从a 点出发，沿AB 直线向b 点运动,其中小滑块第一次经过O 点时的动能为0
2k E ，第一次到达b 点时
的动能恰好为零，已知静电力常量为k 。

求：
（1)两个带电量均为Q 的正点电荷在a 点处的合场强大小和方向； （2）小滑块由a 点向b 点运动的过程中受到的滑动摩擦力大小; （3）aO 两点间的电势差。

【答案】L
E E kQ
E 2
219128=-=
θ
sin 2mg L
f E KO
-=
q U E K 230=
【考点】本题考查的是电场强度和电势差的问题
【KS5U 解析】(1）根据真空中点电荷的电场强度的表达式
r kQ
E 2
=
得：
A 点处电荷在a 处场强
⎪
⎭⎫
⎝⎛=
42
1L E kQ
，方向沿斜面向上
B 点处电荷在a 处场强
⎪
⎭⎫ ⎝⎛=
432
2L E kQ
，方向沿斜面向下
根据电场的叠加原理，可知，在a 点处的合场强大小和方向分别是：
L
E E kQ E 2
219128=
-=，方向沿斜面向上
（2）由4
a
b
L
A B
==，O 为AB 连线的中点得：a 、b 关于O 点对称，
则a 点与b 点等势，即0ab
U =，小滑块从a 点运动到b 点的过程中,
电场力做功=0W
电
设小滑块与水平面间的摩擦力大小为f ,小滑块从a 点运动到b 点的过程中根据动能定理有
E K L
f L m
g 0022sin -=--θ
而f mg μ= 解得
θ
sin 2mg L
f E KO
-=
（3)小滑块从a 点运动到O 点的过程中，根据动能定理
E E K K L
f L m
g qU 00244sin -=--θ
得
q U E K 230=。