江西高二高中物理月考试卷带答案解析
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江西高二高中物理月考试卷
班级:___________ 姓名:___________ 分数:___________
一、选择题
1.第一次提出用电场线形象描述电场;用磁感线形象描述磁场的物理学家是法拉第,因此“法拉第”被称为“力线之父”。
高二学生在学习电场知识时,形成了以下结论性观念,你认为正确的是 ( )
A.描述电场的电场线并不是客观存在的,仅是一种科学物理模型。
因此,电场也是客观不存在的
B.在电场中某点处,当放入正检验电荷时,受到的电场力方向向右;当放入负检验电荷时,受到的电场力方向向左。
因此该点处电场强度E的方向与检验电荷的电性有关
C.在某电场中,引入一个初速度为零的负检验电荷放在某处,仅在电场力的作用下,负检验电荷由该处移到某一个位置时,则其电势能一定减少。
D.在描述电场的物理量:电势、电势能、电势差、电场强度中,电势差和电场强度为矢量
2.下列各种说法中正确的是()
A.电流的定义式I=q/t,适用于任何自由电荷的定向移动形成的电流。
B.电动势在数值上等于电源将单位正电荷从负极移送到正极时,静电力所做的功
C.电动势为1.5 V的干电池,表明干电池可以使2 C的电量具有0.75 J的电能
D.从R=U/I可知,导体中的电流跟两端的电压成正比,跟导体的电阻成反比
3.小灯泡通电后其电流I随所加电压U变化的图线如图所示,P为图线上一点,PN为图线过P点的切线,PQ为
U轴的垂线,PM为I轴的垂线.则下列说法中不正确的是()
A.随着所加电压的增大,小灯泡的电阻增大
B.对应P点,小灯泡的电阻为R=U1/I2
C.对应P点,小灯泡的电阻为R=U1/(I2-I1).
D.对应P点,小灯泡的功率为图中矩形PQOM所围的面积
4.当电路中的电流超过熔丝的熔断电流时,熔丝就要熔断.由于种种原因,熔丝的横截面积略有差别.那么熔丝熔断的可能性较大的是( )
A.横截面积大的地方
B.横截面积小的地方
C.同时熔断
D.可能是横截面积大的地方,也可能是横截面积小的地方
5.如图所示,A、B、C、D、E是半径为r的圆周上等间距的五个点,在这些点上各固定一个点电荷,除A点处的电量为-q外,其余各点处的电量均为+q,则圆心O处()
A.场强大小为,方向沿AO方向
B.场强大小为,方向沿OA方向
C.场强大小为,方向沿AO方向
D .场强大小为,方向沿OA 方向
6. 如图所示,一水平放置的平行板电容器的两极板间距为d ,极板分别与电池两极相连.上极板中心有一小孔(小孔对电场的影响可忽略不计)。
小孔正上方d/2处的P 点有一带电粒子,该粒子从静止开始下落.经过小孔进入电容器,并在下极板处(未与极扳接触)返回。
若将下极板向上平移d/3,则同样从P 点由静止开始下落的相同粒子将
( )
A .在距上极板d/2处返回
B .在距上极板2d/5处返回
C .打到下极板上
D .在下极板处返回
7.阻值较大的两个电阻R 1和R 2串联后,接入电压恒定的电路,如图所示,现用同一电压表依次测量a 与b 、b 与
c 以及a 与c 间电压,测量值依次为U 1、U 2、U ,则 ( )
A .
B .
C .
D .
8.仪器中常用两个阻值不同的可变电阻来调节电路中的电流,一个作粗调,一个作细调,这两个变阻器可按图中甲、乙两种方式接入电路.已知R 1阻值较大,R 2阻值较小,则( )
A .甲图中R 1作粗调用
B .甲图中R 1作细调用
C .乙图中R 2作粗调用
D .乙图中R 2作细调用
9.如图所示,一个不带电的表面绝缘的导体P 正在向带正电的小球Q 缓慢靠近,但不接触,也没有发生放电现象,则下列说法中正确的是( )
A .
B 端的感应电荷为负电荷 B .导体内场强越来越大
C .导体上的感应电荷在C 点产生的场强始终大于在B 点产生的场强
D .C 、B 两点的电势始终相同
10.质量为m 的带正电小球由空中A 点无初速度自由下落,在t 秒末加上竖直向上、范围足够大的匀强电场,再经过t 秒小球又回到A 点。
不计空气阻力且小球从未落地,则( )
A .整个过程中小球电势能减少了1.5 mg 2t 2
B .整个过程中机械能的增量为2 mg 2t 2
C .从加电场开始到小球运动到最低点时小球动能减少了mg 2t 2
D .从A 点到最低点小球重力势能减少了2/3mg 2t
2
11.在某一电场中的P 点放入一个带电荷量为
的负电荷,所受电场力大小为
,方向水平向左。
则P 点的电场强度E = N/C ,方向 。
二、填空题
1.如图所示, R 1=12kΩ,R 2=8kΩ,R 3=20kΩ,R 4=600Ω,当滑动变阻器滑动触头C 调到最上端时,AB 间的总电阻是________Ω,AB 间最大电阻值为________Ω。
2.如图所示,q 1、q 2、q 3分别表示在一条直线上的三个点电荷,已知q 2为正电荷,q 1与q 2之间的距离为l 1,q 2与q 3之间的距离为l 2,且每个电荷都处于平衡状态.则q 1,带_______(填正或负)电,q 1、q 2、q 3三者电量大小之比是_____________.
三、计算题
1.(9分)如图所示是利用电动机提升重物的示意图,其中D 是直流电动机.P 是一个质量为m 的重物,它用细绳拴在电动机的轴上.闭合开关S ,重物P 以速度v 被匀速提升,这时电流表和电压表的示数分别是I =5.0A和U =110V,重物P 上升的速度v =0.90m/s .重物的质量m=50kg 。
不计一切摩擦,g 取10m/s 2.求:
(1)电动机消耗的电功率P 电; (2)电动机线圈的电阻R 。
2.(10分)如图所示,两带电平行板竖直放置,开始时两板间电压为U ,相距为d ,两板间形成匀强电场。
有一带电粒子质量为m (重力不计)、所带电量为+q ,从两板下端连线的中点P 以竖直速度v 0射入匀强电场中,使得带
电粒子落在A 板M 点上,
试求:(1)M 点离板下端的高度;
(2)若将A 板向左侧水平移动d/2并保持两板电压为U ,此带电粒子仍从P 点竖直射入匀强电场且仍落在A 板M 点上,则应以多大的速度v 射入匀强电场?
3.(13分)在一绝缘支架上,固定着一个带正电的小球A ,A 又通过一长为10cm 的绝缘细绳连着另一个带负电的小球B ,B 的质量为0.1kg ,电荷量为×10-
6C ,如图所示,将小球B 缓缓拉离竖直位置,当绳与竖直方向的夹角为60°时,将其由静止释放,小球B 将在竖直面内做圆周运动.已知释放瞬间绳刚好张紧,但无张力.静电力常量
,g 取10m/s 2。
求
(1)小球A 的带电荷量;
(2)释放瞬间小球B 的加速度大小;
(3)小球B运动到最低点时绳的拉力大小。
4.(10分)如图以y轴为边界,右边是一个水平向左的E
=1×104N/C匀强电场,左边是一个与水平方向成45°斜
1
=×104N/C匀强电场,现有一个质量为m=1.0g,带电量q=1.0×10-6C小颗粒从坐标为(0.1,0.1)向上的E
2
处静止释放。
忽略阻力,g=10m/s2。
求
(1)第一次经过y轴时的坐标及时间
(2)第二次经过y轴时的坐标
江西高二高中物理月考试卷答案及解析
一、选择题
1.第一次提出用电场线形象描述电场;用磁感线形象描述磁场的物理学家是法拉第,因此“法拉第”被称为“力线之父”。
高二学生在学习电场知识时,形成了以下结论性观念,你认为正确的是 ( )
A.描述电场的电场线并不是客观存在的,仅是一种科学物理模型。
因此,电场也是客观不存在的
B.在电场中某点处,当放入正检验电荷时,受到的电场力方向向右;当放入负检验电荷时,受到的电场力方向向左。
因此该点处电场强度E的方向与检验电荷的电性有关
C.在某电场中,引入一个初速度为零的负检验电荷放在某处,仅在电场力的作用下,负检验电荷由该处移到某一个位置时,则其电势能一定减少。
D.在描述电场的物理量:电势、电势能、电势差、电场强度中,电势差和电场强度为矢量
【答案】C
【解析】电场、磁场是自然界客观存在的物质,电场线、磁感线是为了形象描述电场、磁场而假想的一种理想化的物理模型,跟质点类似,实际上并不存在,故选项A错误;电场强度是描述电场性质的物理量,它的大小由电场
本身决定,与放入电场的电荷(试探电荷/检验电荷)无关,故选项B错误;仅在电场力的作用下,负检验电荷移到某一个位置时,电场力做正功,则其电势能一定减少,故选项C正确;电势、电势能、电势差为标量,电场强
度为矢量,故选项D错误。
【考点】本题考查对描述电场的基本概念(电场线、电场强度、电势能)的理解以及矢量和标量的判断
2.下列各种说法中正确的是()
A.电流的定义式I=q/t,适用于任何自由电荷的定向移动形成的电流。
B.电动势在数值上等于电源将单位正电荷从负极移送到正极时,静电力所做的功
C.电动势为1.5 V的干电池,表明干电池可以使2 C的电量具有0.75 J的电能
D.从R=U/I可知,导体中的电流跟两端的电压成正比,跟导体的电阻成反比
【答案】A
【解析】电流的定义式I=q/t,适用于任何自由电荷的定向移动形成的电流的计算,故选项A正确;电动势在数值上等于电源将单位正电荷从负极移送到正极时,非静电力所做的功,故选项B错误;由可知电动势为1.5 V 的干电池,表明干电池可以使2 C的电量具有3 J的电能,故选项C错误;在电阻一定时,通过导体的电流跟导
体两端的电压成正比,在电压一定时,通过导体的电流跟导体的电阻成反比,故选项D错误。
【考点】电流的定义式,电动势,欧姆定律
3.小灯泡通电后其电流I随所加电压U变化的图线如图所示,P为图线上一点,PN为图线过P点的切线,PQ为
U 轴的垂线,PM 为I 轴的垂线.则下列说法中不正确的是( )
A .随着所加电压的增大,小灯泡的电阻增大
B .对应P 点,小灯泡的电阻为R=U 1/I 2
C .对应P 点,小灯泡的电阻为R=U 1/(I 2-I 1).
D .对应P 点,小灯泡的功率为图中矩形PQOM 所围的面积
【答案】C
【解析】由于电阻的倒数等于I-U 图线斜率的大小,由I-U 图象可知,通过灯泡的电流随两端电压的增大而增大,且图线的斜率逐渐减小,故选项A 正确、不符合题意;由图象可知,P 点对应的电压为U 1,电流为I 2,则灯泡的电阻R= U 1/I 2,故选项B 正确、不符合题意,选项C 不正确、符合题意;因P=UI ,所以图象中矩形PQOM 所围的面积为对应P 点小灯泡的实际功率,故选项D 正确、不符合题意.故本题选C . 【考点】本题借助I-U 图象考查欧姆定律的应用,电功率的计算
4.当电路中的电流超过熔丝的熔断电流时,熔丝就要熔断.由于种种原因,熔丝的横截面积略有差别.那么熔丝熔断的可能性较大的是( ) A .横截面积大的地方 B .横截面积小的地方 C .同时熔断
D .可能是横截面积大的地方,也可能是横截面积小的地方
【答案】B
【解析】同一根熔丝上的不同粗细部位相当于串联在一起,不论粗细,流过它们的电流相等,但根据
可知,越细(横截面积小)的地方的电阻就越大,则越细(横截面积小)的地方消耗功率越大,
越容易烧断。
【考点】电阻的决定式,焦耳定律
5.如图所示,A 、B 、C 、D 、E 是半径为r 的圆周上等间距的五个点,在这些点上各固定一个点电荷,除A 点处的
电量为-q 外,其余各点处的电量均为+q ,则圆心O 处( )
A .场强大小为,方向沿AO 方向
B .场强大小为,方向沿OA 方向
C .场强大小为,方向沿AO 方向
D .场强大小为,方向沿OA 方向
【答案】D
【解析】由点电荷的场强公式可知,各点电荷在O 点产生的场强大小为E=
,电场强度是矢量,求合场强应用
平行四边形定则,由对称性可知,B 、C 、D 、E 四个点电荷的合场强大小为E′=,方向沿OA 方向,则A 、B 、
C 、
D 、
E 四个点电荷的合场强大小为: E 合=E′+E=
+
=
,方向沿OA 方向;故本题选
D .
【考点】点电荷的场强,电场强度的叠加问题
6. 如图所示,一水平放置的平行板电容器的两极板间距为d ,极板分别与电池两极相连.上极板中心有一小孔(小孔对电场的影响可忽略不计)。
小孔正上方d/2处的P 点有一带电粒子,该粒子从静止开始下落.经过小孔进入电容器,并在下极板处(未与极扳接触)返回。
若将下极板向上平移d/3,则同样从P 点由静止开始下落的相同粒子将
( )
A .在距上极板d/2处返回
B .在距上极板2d/5处返回
C .打到下极板上
D .在下极板处返回
【答案】B
【解析】带电粒子在重力作用下下落,此过程中重力做正功,当带电粒子进入平行板电容器时,电场力对带电粒子做负功,若带电粒子在下极板处返回,由动能定理得mg(+d)-qU =0;若电容器下极板上移
,设带电粒子在距上极板d′处返回,则重力做功W G =mg(+d′),电场力做功W 电=-qU′=-q
U =-q
U ,由动能定
理得W G +W 电=0,联立各式解得d′=
d ,选项B 正确.
【考点】重力、电场力做功的计算,动能定理的应用
7.阻值较大的两个电阻R 1和R 2串联后,接入电压恒定的电路,如图所示,现用同一电压表依次测量a 与b 、b 与
c 以及a 与c 间电压,测量值依次为U 1、U 2、U ,则 ( )
A .
B .
C .
D .
【答案】C
【解析】假设电压表未接入电路时,电阻R 1和R 2的电压分别为U 1′和U 2′,当电压表测量电阻R 1的电压时,与R 1并联,并联电阻小于R 1,而R 2不变,则并联部分的电压小于电压表没有接入电路时的电压,即U 1<U 1′,同理,U 2<U 2′,则U 1+U 2<U 1′+U 2′,又U 1′+U 2′=U ,则U 1+U 2<U ,故选项A 、B 错误;设电压表的电阻为R V ,当电压表测量电阻R 1的电压时,根据欧姆定律得到U 1=
,同理,U 2=
,则.故选项C 正确,选项D 错误.故本题选C 。
【考点】串联电路和并联电路,闭合电路的欧姆定律
8.仪器中常用两个阻值不同的可变电阻来调节电路中的电流,一个作粗调,一个作细调,这两个变阻器可按图中甲、乙两种方式接入电路.已知R 1阻值较大,R 2阻值较小,则( )
A .甲图中R 1作粗调用
B .甲图中R 1作细调用
C .乙图中R 2作粗调用
D .乙图中R 2作细调用
【答案】AC
【解析】在(甲)电路中,由于是串联电路且R 1>R 2,据欧姆定律I=
知,在电压一定的情况下,电阻变化大的
对电路中的电流影响就大,故R 1对电流的影响大,起粗略调节作用;在(乙)电路中,由于是并联,即其并联的电阻起到分担电流的作用,据欧姆定律I=
知,在电压一定的情况下,电阻的变化越小,其对干路电流的影响就
越大,故R 2对电流的影响大,起粗略调节作用.故本题选AC 。
【考点】串、并联电路,欧姆定律
9.如图所示,一个不带电的表面绝缘的导体P 正在向带正电的小球Q 缓慢靠近,但不接触,也没有发生放电现象,则下列说法中正确的是( )
A .
B 端的感应电荷为负电荷 B .导体内场强越来越大
C .导体上的感应电荷在C 点产生的场强始终大于在B 点产生的场强
D .C 、B 两点的电势始终相同 【答案】CD
【解析】导体P 处在正电荷的电场中,由于静电感应现象,导体的右端B 要感应出正电荷,在导体的左端C 会出现负电荷,故A 错误.处于静电平衡的导体内场强为0,故B 错误.在C 点和B 点的场强由导体上的感应电荷和正电的小球Q 共同叠加产生,并且为0,带正电的小球Q 在C 点的场强大于B 点的场强,所以导体上的感应电荷在C 点产生的场强始终大于在B 点产生的场强,故C 正确.处于静电平衡的导体是等势体,C 、B 两点的电势始终相同,故D 正确.故本题选CD .
【考点】静电平衡中导体的电场强度、电势,场强的叠加,电荷守恒定律
10.质量为m 的带正电小球由空中A 点无初速度自由下落,在t 秒末加上竖直向上、范围足够大的匀强电场,再经过t 秒小球又回到A 点。
不计空气阻力且小球从未落地,则( )
A .整个过程中小球电势能减少了1.5 mg 2t 2
B .整个过程中机械能的增量为2 mg 2t 2
C .从加电场开始到小球运动到最低点时小球动能减少了mg 2t 2
D .从A 点到最低点小球重力势能减少了2/3mg 2t 2
【答案】BD
【解析】小球先做自由落体运动,后做匀减速运动,两个过程的位移大小相等、方向相反.设电场强度大小为E ,加电场后小球的加速度大小为a ,取竖直向下方向为正方向,则由
gt 2=-(vt-at 2),又v=gt ,解得 a=3g ,则小
球回到A 点时的速度为v′=v -at=-2gt ,整个过程中小球机械能的增量为="2" mg 2t 2,故选项B 正确;由牛顿
第二定律得a=
,联立解得,qE=4mg ,△ɛ=qE•
gt 2=2mg 2t 2,故选项A 错误;设从A 点到最低点的高度
为h ,根据动能定理得mgh-qE (h-gt 2)=0,得,h=gt 2,A 点到最低点小球重力势能减少了
△E p =mgh=2/3mg 2t 2,故选项D 正确;从加电场开始到小球运动到最低点时小球动能减少了△E k =
m(gt)2,故选
项C 错误。
【考点】本题是带电粒子在匀强电场和重力场中的运动问题,考查牛顿第二定律、运动学规律和动能定理、功能关系的综合应用
11.在某一电场中的P 点放入一个带电荷量为的负电荷,所受电场力大小为,方向水平向左。
则P 点的电场强度E = N/C ,方向 。
【答案】4×104 , 水平向右 【解析】P 点的电场强度E=
=
N/C =4×104N/C ,场强方向与负电荷所受电场力方向相反,即水平向
右.故答案为:4×104、水平向右.
【考点】电场强度的大小计算与方向判断
二、填空题
1.如图所示, R 1=12kΩ,R 2=8kΩ,R 3=20kΩ,R 4=600Ω,当滑动变阻器滑动触头C 调到最上端时,AB 间的总电阻是________Ω,AB 间最大电阻值为________Ω。
【答案】9×103;1.06×104
【解析】滑动变阻器的滑动触头C 在最上端的时候相当于R 2串联R 3再并联R 1,AB 间总电阻为
= 9×103Ω。
当C 调节到某处时,设滑动变阻器的上端电阻为x kΩ,下端为20-xkΩ,所以AB 间总电阻为[(12+x)(8+20+x) / (12+20+8) +0.6] kΩ,当x=8的时候AB 间总电阻有最大值,带入可得AB 间总电阻为1.06×104 kΩ. 【考点】复合电路电阻的求解
2.如图所示,q 1、q 2、q 3分别表示在一条直线上的三个点电荷,已知q 2为正电荷,q 1与q 2之间的距离为l 1,q 2与q 3之间的距离为l 2,且每个电荷都处于平衡状态.则q 1,带_______(填正或负)电,q 1、q 2、q 3三者电量大小之比是_____________.
【答案】负 ,
【解析】假设q 1带负电,要使q 2平衡则q 3也应带负电;假设q 1带正电,要使q 2平衡则q 3也应带正电,但是q 1、q 3不能平衡,所以q 1、q 3都带负电荷.
由于三个电荷均处于平衡状态,由库仑定律建立如下平衡式: 对q 1:
,对q 2:
,对q 3:
解得:q 1:q 2:q 3=。
【考点】库仑定律,共点力平衡的条件及其应用
三、计算题
1.(9分)如图所示是利用电动机提升重物的示意图,其中D 是直流电动机.P 是一个质量为m 的重物,它用细绳拴在电动机的轴上.闭合开关S ,重物P 以速度v 被匀速提升,这时电流表和电压表的示数分别是I =5.0A和U =110V,重物P 上升的速度v =0.90m/s .重物的质量m=50kg 。
不计一切摩擦,g 取10m/s 2.求:
(1)电动机消耗的电功率P
电
;
(2)电动机线圈的电阻R。
【答案】(1)550W (2)4Ω
【解析】(1)电动机的输入功率P
入
=UI=5×110W=550W (4分)
(2)电动机的输出功率P
出
=mgv=50×10×0.9=450W
电动机线圈的发热功率P
热=P
入
-P
出
P
热
=I2 R
代入数据,联立解得R = 4Ω(5分)
【考点】电功、电功率,焦耳定律
2.(10分)如图所示,两带电平行板竖直放置,开始时两板间电压为U,相距为d,两板间形成匀强电场。
有一带电粒子质量为m(重力不计)、所带电量为+q,从两板下端连线的中点P以竖直速度v
射入匀强电场中,使得带电粒子落在A板M点上,
试求:(1)M点离板下端的高度;
(2)若将A板向左侧水平移动d/2并保持两板电压为U,此带电粒子仍从P点竖直射入匀强电场且仍落在A板M 点上,则应以多大的速度v射入匀强电场?
【答案】见解析
【解析】(1),
解得M点离板下端的高度(5分)
(2)电压不变,则,得加速度关系
由式可解得(5分)
【考点】本题考查带电粒子在匀强电场中的运动(即类平抛运动)
3.(13分)在一绝缘支架上,固定着一个带正电的小球A,A又通过一长为10cm的绝缘细绳连着另一个带负电的小球B,B的质量为0.1kg,电荷量为×10-6C,如图所示,将小球B缓缓拉离竖直位置,当绳与竖直方向的夹角为60°时,将其由静止释放,小球B将在竖直面内做圆周运动.已知释放瞬间绳刚好张紧,但无张力.静电力常量
,g取10m/s2。
求
(1)小球A的带电荷量;
(2)释放瞬间小球B的加速度大小;
(3)小球B运动到最低点时绳的拉力大小。
【答案】见解析
【解析】(1)小球B刚释放瞬间,因v=0 故垂直切线方向mgcos60°=
代入数值,得q
A
=5×10-6C (4分)
(2)切线方向,则(4分)
(3)因释放后小球B做圆周运动,两球的相对距离不变,库仑力不做功,
由机械能守恒得mg(L-Lcos60°)=
由最低点F
T +-mg=由以上各式得:F
T
=mg=1.5N(5分)
【考点】牛顿第二定律,库仑定律,机械能守恒定律
4.(10分) 如图以y 轴为边界,右边是一个水平向左的E 1=1×104N/C 匀强电场,左边是一个与水平方向成45°斜向上的E 2=
×104N/C 匀强电场,现有一个质量为m=1.0g ,带电量q=1.0×10-
6C 小颗粒从坐标为(0.1,0.1)
处静止释放。
忽略阻力,g=10m/s 2。
求
(1)第一次经过y 轴时的坐标及时间 (2)第二次经过y 轴时的坐标 【答案】见解析
【解析】(1)小颗粒在E 1中电场力为F 1=E 1q=0.01N 重力G=0.01N 有受力分析得合力指向原点,即小颗粒向原点做匀加速直线运动第一次经过y 轴的坐标为(0,0) 加速度
由
得
s (4分)
(2)运动到原点的速度为v 0=at=2m/s 小颗粒在E 2电场中合力为
方向与v 0方向垂直
由此可得小颗粒做类平抛运动,再次运动到y 轴的时间为t 1, v 0方向位移为S 1= v 0 t 1 与v 0方向垂直位移为
由几何关系得S 1=S 2
第二次经过y 轴时到原点距离为 S 1=1.6m 即坐标为(0,-1.6) (6分)
【考点】本题是带电粒子在匀强电场中的运动问题,遇到类似的动力学问题关键是正确进行受力分析和运动过程分析,然后选择相应的物理规律列式求解。