2019-2020学年高二物理12月阶段考(第三次月考)试题(含解析).doc

2019-2020学年高二物理12月阶段考(第三次月考)试题(含解析)一、选择题1. 关于静电场的等势面，下列说法正确的是( )A. 两个电势不同的等势面可能相交B. 电场线与等势面处处相互垂直C. 同一等势面上各点电场强度一定相等D. 将一负的试探电荷从电势较高的等势面移至电势较低的等势面，电场力做正功【答案】B.考点：等势面【名师点睛】本题关键记住电场线和等势面的关系，相互垂直，从电势高的等势面指向电势低的等势面，掌握等势面的基本特点：在等势面上移动电荷，电场力总是不做功视频2. 如图，两平行的带电金属板水平放置。若在两板中间a点从静止释放一带电微粒，微粒恰好保持静止状态。现将两板绕过a点的轴(垂直于纸面)逆时针旋转45，再由a点从静止释放一同样的微粒，该微粒将( )A. 保持静止状态B. 向左上方做匀加速运动C. 向正下方做匀加速运动D. 向左下方做匀加速运动【答案】D【解析】试题分析：在两板中间a点从静止释放一带电微粒，微粒恰好保持静止状态，微粒受重力和电场力平衡，故电场力大小F=mg，方向竖直向上；将两板绕过a点的轴（垂直于纸面）逆时针旋转45，电场强度大小不变，方向逆时针旋转45，故电场力逆时针旋转45，大小仍然为mg；故重力和电场力的大小均为mg，方向夹角为135，故合力向左下方，微粒的加速度恒定，向左下方做匀加速运动；故ABC错误，D正确；故选D考点：电场强度；物体的平衡；牛顿第二定律【名师点睛】本题关键是对微利受力分析后结合牛顿第二定律分析，注意本题中电容器的两板绕过a点的轴逆时针旋转，板间场强大小不变，基础题目。视频3. 如图所示的电路中，电流表A和电压表V均可视为理想电表。现闭合开关S后，将滑动变阻器滑片P向左移动，下列说法中正确的是( ) A. 电流表A的示数变小，电压表V的示数变大B. 电阻R2消耗的功率变大C. 电容器C上电荷量减小D. 电源的总功率变大【答案】A【解析】试题分析：通过判断滑动变阻器阻值的变化，确定外电路总电阻的变化，根据欧姆定律分析电路中总电流的变化，判断电流表示数和灯泡亮度的变化由欧姆定律分析电压表示数的变化根据变阻器电压的变化，判断电容器的电量变化根据判断电源的总功率的变化接有电容器的支路为断路，其两端电压等于滑动变阻器两端的电压，即电压表测量的电压，滑片P向左移动移动过程中，滑动变阻器连入电路的电阻增大，电路总电阻增大，总电流减小即电流表示数减小，所以灯泡L变暗，其两端电压减小，根据闭合回路欧姆定律可知路端电压增大，故变阻器两端电压增大，即电压表示数增大，A正确；将灯泡电阻和电源内阻等效为电源内阻，因不知道与的大小关系，故电阻消耗的功率无法判断，B错误；电容器两极板间的电压增大，根据可知两极板所带电荷量增大，C错误；电源的总功率减小，D错误；4. 将四个定值电阻a、b、c、d分别接入电路，测得相应的电流、电压值如图所示。其中阻值最接近的两个电阻是( ) A. a和b B. b和d C. a和c D. c和d【答案】A【解析】根据欧姆定律可得：，即该点与原点连线的斜率等于该电阻值，由图像可知，a和b阻值接近相等，故选A.点睛：此题关键是知道U-I线的斜率等于电阻，根据该点与原点连线的斜率可判断阻值的关系.5. 如图所示，两个单匝线圈a、b的半径分别为r和2r。圆形匀强磁场B的边缘恰好与a线圈重合，则穿过a、b两线圈的磁通量之比为() A. 11 B. 12 C. 14 D. 41【答案】A【解析】根据磁通量的定义，当B垂直于S时，穿过线圈的磁通量为=BS，其中S为有磁感线穿过区域的面积，所以图中a、b两线圈的磁通量相等，所以A正确；BCD错误【名师点睛】本题主要注意磁通量的计算公式中S的含义，它指的是有磁感线穿过区域的垂直面积6. 质量为m、长为L的直导体棒放置于四分之一光滑圆弧轨道上，其截面如图所示，整个装置处于竖直向上磁感应强度为B的匀强磁场中，直导体棒中通有恒定电流，平衡时导体棒与圆弧圆心的连线与竖直方向成60角。则下列关于导体棒中的电流的分析正确的是( )A. 导体棒中电流垂直纸面向外，大小为B. 导体棒中电流垂直纸面向外，大小为C. 导体棒中电流垂直纸面向里，大小为 D. 导体棒中电流垂直纸面向里，大小为【答案】C7. 如图所示，电源电动势E=3 V，小灯泡L标有“2 V0.4 W”，开关S接1，当滑动变阻器调到R=4 时，小灯泡L正常发光。现将开关S接2，小灯泡L和电动机M均正常工作。则()A. 电源内阻为1 B. 电动机的内阻为4 C. 电动机正常工作电压为1 VD. 电源效率约为93.3%【答案】AD【解析】试题分析：开关S接1，根据题中信息可知小灯泡的额定电流为，电阻为，根据闭合回路欧姆定律可得，解得，A正确；当接2时灯泡正常发光，电路的电流为，电源内阻分的电压为故电动机分的电压为，故电阻，故BC错误；电源的效率，D正确；考点：考查了闭合回路欧姆定律的应用【名师点睛】小灯泡L正常发光，其电压为额定电压，功率为额定功率，由公式可求出电路中的电流根据闭合电路欧姆定律求解电源的电阻电动机为非纯电阻电路，注意公式的应用与选取即可8. 在一静止点电荷的电场中，任一点的电势与该点到点电荷的距离r的关系如图所示。电场中四个点a、b、c和d的电场强度大小分别为Ea、Eb、Ec和Ed。点a到点电荷的距离ra与点a的电势a已在图中用坐标(ra、a)标出，其余类推。现将一带正电的试探电荷由a点依次经b、c点移动到d点，在相邻两点间移动的过程中，电场力所做的功分别为Wab、Wbc和Wcd。下列选项正确的是( ) A. EcEd=21B. EaEb=41C. WabWbc=31D. WbcWcd=13【答案】BC【解析】试题分析：由点电荷场强公式可求场强之比；利用公式和分别计算电场力做的功，从而求电场力做功之比根据点电荷电场公式可知，故A错误B正确；根据公式可知，故，故C正确D错误9. 如图所示，台秤上放一光滑平板，其左边固定一挡板，一轻质弹簧将挡板和一条形磁铁连接起来，此时台秤读数为F1，现在磁铁上方中心偏左位置固定一导体棒，若将导体棒中通以方向如图所示的电流后，台秤读数为F2，则以下说法正确的是()A. 弹簧长度将变长B. 弹簧长度将变短C. F1F2D. F1F2【答案】BC【解析】以导体棒为研究对象，根据左手定则判断可知，其所受安培力方向为斜向右下方，根据牛顿第三定律分析得知，磁铁受到的安培力方向斜向左上方，则磁铁将向左运动，弹簧被压缩，长度将变短故A错误，B正确由于磁铁受到的安培力方向斜向左上方，对弹簧秤的压力减小，则F1F2故C正确，D错误故选BC.点睛：本题的关键是知道磁场对电流的作用的方向可以通过左手定则判断，然后根据作用力和反作用力的知识进行推理分析.10. 如图所示，一块长度为a、宽度为b、厚度为d的金属导体，当加有与侧面垂直的匀强磁场B，且通以图示方向的电流I时，用电压表测得导体上、下表面M、N间电压为U，已知自由电子的电荷量为e。下列说法中正确的是()A. 导体的M面比N面电势高B. 导体单位体积内自由电子数越多，电压表的示数越大C. 导体中自由电子定向移动的速度为v=D. 导体单位体积内的自由电子数为【答案】AD【解析】电流方向向右，电子定向移动方向向左，根据左手定则判断可知，电子所受的洛伦兹力方向：向上，则M积累了电子，MN之间产生向上的电场，所以M板比N板电势低，A错误；电子定向移动相当长度为d的导体切割磁感线产生感应电动势，电压表的读数U等于感应电动势E，则有，可见，电压表的示数与导体单位体积内自由电子数无关，故B错误；由，得自由电子定向移动的速度为，故C正确；电流的微观表达式是，则导体单位体积内的自由电子数，代入得，故D正确二、实验题11. 如图所示，请读出这些仪器读数：（1）如果是用10档测量电阻，则读数为_； 如果是用直流10mA档测量电流，则读数为_ mA；如果是用直流 5V档测量电压，则读数为_ V。（2）图中螺旋测微器的读数是_mm；游标卡尺的读数是_cm。【答案】 (1). 70 (2). 6.9 (3). 3.45 (4). 3.407（3.4063.408） (5). 3.130【解析】试题分析：根据多用电表所测量的量与量程确定其分度值，然后根据指针位置读出其示数；游标卡尺读数的方法是主尺读数加上游标读数，不需估读螺旋测微器的读数方法是固定刻度读数加上可动刻度读数，在读可动刻度读数时需估读（1）欧姆表读数为；如果是用直流10mA档测量电流，由图示表盘可知，其分度值为0.2mA，则读数为6.9mA；如果是用直流5V档测量电压，由图示表盘可知，其分度值为0.1V，读数为3.45V；（2）螺旋测微器的读数为；游标卡尺的读数为：12. 某同学做“测定电源的电动势和内阻”实验。（1）他采用如图所示的实验电路进行测量。图中给出了做实验所需要的各种仪器，请你按电路图把它们连成实验电路_。（2）根据实验数据做出U-I图象，如图所示，蓄电池的电动势E=_ V，内电阻r = _.（3）这位同学对以上实验进行了误差分析。其中正确的是_。A.实验产生的系统误差，主要是由于电压表的分流作用B.实验产生的系统误差，主要是由于电流表的分压作用C.实验测出的电动势小于真实值D.实验测出的内阻大于真实值【答案】 (1). 见解析 (2). 1.5 (3). 0.75 (4). AC【解析】试题分析：实物连接如图所示：由，纵轴截距表示电动势，图线斜率表示内阻，故可知电源电动势为2.0V，内阻为3.75。电压表的分流会造成电路干路电流的测量值偏小，同样路端电压下电流偏小，而短路电流测量值准确，会造成图线在真实值得基础上绕与横轴交点逆时针转动，故电动势测量值偏小，内阻偏小。考点：实验：测量电源的电动势和内阻三、解答题13. 有一条横截面积S=1mm2的铜导线，通过的电流I=1A。已知铜的密度=8.9103kg/m3，铜的摩尔质量M=6.410-2kg/mol，阿伏加德罗常数NA=6.021023mol-1，电子的电量e=-1.610-19C。这这个问题中可以认为导线中每个铜原子贡献一个自由电子。求铜导线中自由电子定向移动的速度（计算结果保留两位有效数字）。【答案】【解析】可设自由电子定向移动的速率为v和导线中自由电子从一端定向移到另一端所用时间为t，求出导线中自由电子的数目，根据电流的定义式推导出电流的微观表达式，再解得自由电子定向移动的速率自由电子的数目等于摩尔数与阿弗加德罗常数的乘积，摩尔数等于质量除以摩尔质量设铜导线长为L，则体积为LS，质量，摩尔数；总的自由电子数为，电荷量为；全部通过该铜线截面时间为；则；即，代入数据知14. 如图所示，在范围很大的水平向右的匀强电场中，一个电荷量为-q的油滴，从A点以速度v竖直向上射人电场.已知油滴质量为m，重力加速度为g，当油滴到达运动轨迹的最高点B（图中未画出）时，测得它的速度大小恰为v/2，求:（1）电场强度E为多大?（2）A、B两点间的电势差UAB?【答案】（1）（2）【解析】油滴在竖直方向上:油滴在水平方向上：可得油滴在水平方向上:可得：15. 如图所示，水平导轨间距为L=0.5 m，导轨电阻忽略不计；导体棒ab的质量m=1 kg，电阻R0=0.9 ，与导轨接触良好；电源电动势E=10 V，内阻r=0.1 ，电阻R=4 ；外加匀强磁场的磁感应强度B=5 T，方向垂直于ab，与导轨平面成夹角=53；ab与导轨间的动摩擦因数为=0.5(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力)，定滑轮摩擦不计，线对ab的拉力为水平方向，重力加速度g=10 m/s2，ab处于静止状态。已知sin 53=0.8，cos 53=0.6。求：（1）通过ab的电流大小和方向；（2）ab受到的安培力大小；（3）重物重力G的取值范围。【答案】（1）I=2A，方向从a流向b（2）5N（3）【解析】（1）由闭合电路的欧姆定律可得，通过ab的电流，方向：由a到b；（2）ab受到的安培力：；（3）ab受力如图所示，最大静摩擦力：由平衡条件得：当最大静摩擦力方向向右时：当最大静摩擦力方向向左时：由于重物平衡，故：则重物重力的取值范围为：；