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xx-2019学年高二物理上学期第二次月考试题(含解析) (I)一、选择题(每小题4分,共40分)1.关于电场强度的定义式,下面说法中正确的是( )A. q越大则E越小B. q为试探电荷的电荷量C. q为场源电荷的电荷量D. E的方向与试探电荷的受力方向相同【答案】B【解析】【详解】A、公式为比值定义式,E与F和q没有正反比关系,不会因试探电荷而改变,故A错误;BC、q为试探电荷,即用来检测电场中某个位置场强的电荷,不是场源电荷,故B正确,C错误;D、规定E的方向与正电荷受力方向相同,与负电荷受力方向相反,故D错误;故选B。【点睛】关键知道公式为比值定义式,E与F和q没有正反比关系,q为试探电荷;规定E的方向与正电荷受力方向相同,与负电荷受力方向相反。2.两个完全相同的金属球A和B带电荷量之比为17,相距为r.两者接触一下放回原来的位置,若两电荷原来带异种电荷,则后来两小球之间的库仑力大小与原来之比是( )A. 37 B. 47C. 97 D. 167【答案】C【解析】【详解】接触前,两球之间的库仑力大小为F=kq7qr2=7kq2r2 ,接触后两者所带的电荷量为q=7qq2=3q,它们之间的库仑力大小为F=k3q3qr2=9kq2r2,所以F:F=9:7,故C正确,ABD错误。3.如图所示是由电源E、灵敏电流计G、滑动变阻器R和平行板电容器C组成的电路,开关S闭合.在下列四个过程中,灵敏电流计中有方向由a到b电流的是( )A. 在平行板电容器中插入电介质B. 减小平行板电容器两极板间的距离C. 减小平行板电容器两极板的正对面积D. 增大平行板电容器两极板的正对面积【答案】C【解析】【详解】在平行板电容器中插入介质,根据电容器电容的决定式C=S4kd分析可得电容增大,而电容器的电压不变,则由电容的定义式C=QU分析可知电容器所带电量增加,将要充电,负电荷从a流向b,电路中形成逆时针方向的电流,有b到a方向的电流通过电流计,故A项错误。减小平行板电容器两极板间的距离,根据C=S4kd分析可得电容增大,而电压不变,则由C=QU分析可知电容器所带电量增加,同理通过电流计的电流方向为b到a,故B错误。减小平行板电容器两极板间的正对面积,根据C=S4kd分析可知电容减小,而电压不变,则由C=QU分析得知电容器所带电量减小,将要放电,电路中形成顺时针方向的电流,有从a到b方向的电流通过电流计,故C正确,D错误。4.如图所示为研究影响平行板电容器电容决定因素的实验装置,使电容器两极板上带有等量异种电荷,并在电容器间用绝缘丝线悬挂一带电铝球,下列说法正确的是( )A. 只将电容器b板向左平移,静电计指针的张角与丝线偏角均变小B. 只将电容器b板向上平移,静电计指针的张角与丝线偏角均变大C. 只在极板间插入有机玻璃板,静电计指针的张角与丝线偏角均变大D. 只增加极板带电荷量,静电计指针的张角与丝线偏角均变大,表明电容增大【答案】B【解析】【详解】由题意可知,电容器的电荷量保持不变。静电计指针的张角取决于电容器两极板间的电势差的大小。对小球受力分析可知,小球受重力、绳子拉力和电场力作用处于平衡状态,结合力的合成可得qE=mgtan,且E=Ud。根据电容的决定式C=S4kd可知,只将电容器b板向左平移,板间距离d增大,则电容C减小,根据定义式C=QU可知,两板间电势差U增大,则静电计的指针张角增大,丝线偏角也增大,故A错误。同理,只将电容器b板向上平移,则相对面积S减小,电容C减小,电势差U增大,则静电计的指针张角和丝线偏角都增大,故B正确。只在极板间插入有机玻璃板,介电常数增大,则电容增大,电势差减小,则静电计的指针张角和丝线偏角都减小,故C错误。电容是电容器的一个基本属性,与极板所带电荷量以及两板间的电势差的无关,故只增大极板所带的电荷量,电容不会改变,故D错误。5.对于电动势的定义式E=Wq的理解,正确的是( )A. E与W成正比B. E与q成反比C. E的大小与W、q无关D. W表示静电力的功【答案】C【解析】【详解】电源的电动势是指电源将其它形式的能量转化为电能的本领,在数值上,等于非静电力将单位正电荷从电源的负极移送到正极时所做的功。定义式E=Wq不是决定式,不能说E与W成正比,也不能说E与q成反比,故AB错误,C正确。而W指的是非静电力的功,故D错误。6.如图所示,将左边的铜导线和右边的铝导线连接起来,已知截面积S铝2S铜在铜导线上取一截面A,在铝导线上取一截面B,若在1 s 内垂直地通过它们的电子数相等,那么通过这两个截面的电流的大小关系是( )A. IAIB B. IA2IBC. IB2IA D. 不能确定【答案】A【解析】根据公式I可得,I的大小与横截面积的大小无关,主要应取决于单位时间内通过导体横截面电荷量的多少,选项A正确。7.电路中有一电阻,通过电阻的电流为5 A,当通电5分钟时,通过电阻横截面的电子数为( )A. 1 500个 B. 9.3751019个C. 9.3751021个 D. 9.3751020个【答案】C【解析】由q=It可知,5s钟通过的电量为:q=It=5560=1500C;则通过的电子数为:n=qe=15001.61019=9.3751021个;故选C。8.有三个电阻,R1=2,R2=3,R3=4,现把它们并联起来接入电路,则通过它们的电流之比为I1:I2:I3是( )A. 6:4:3 B. 3:4:6 C. 2:3:4 D. 4:3:2【答案】A【解析】试题分析:并联电路两端的电压相等,设为1,则I1=12,I2=13,I3=14,所以I1:I2:I3=6:4:3,故A正确;考点:考查了串并联电路规律的应用【名师点睛】关键是知道并联电路各个支路两端的电压相等,串联电路中电流处处相等,然后根据欧姆定律解题9.一个电流表的满偏电流Ig=1mA,内阻Rg=500。要把它改装成一个量程为10V的电压表,则应在电流表上( )A. 串联一个9.5的电阻 B. 并联一个10 k的电阻C. 串联一个9.5k的电阻 D. 并联一个9.5的电阻【答案】C【解析】【详解】把一个电流表改装成一个电压表,需要串联一个电阻,故BD错误;通过电流表的电流为Ig时,电流表两端的电压为Ug=IgRg=0.001A500=0.5V,则串联电阻分得的电压为UR=UUg=10V0.5V=9.5V,则串联的电阻大小为R=URIg=9.5V0.001A=9.5k,故C正确,A错误。10.如图所示电路中,各灯额定电压和额定功率分别是:A灯“10V 10W”,B灯“60V 60W”,C灯“40V 40W”,D灯“30V 30W”。在a、b两端加上电压后,四个灯都能发光。比较各灯消耗功率大小,正确的是( )A. PBPDPAPCB. PBPAPDPCC. PBPDPCPAD. PAPCPDPB【答案】B【解析】试题分析:A灯的电阻:RA=UA2PA=10010=10,B灯的电阻:RB=UB2PB=360060=60,C灯的电阻:RC=UC2PC=160040=40,D灯的电阻:RD=UD2PD=90030=30;设a到b回路的电流为1A,则IA=IB=1A;因为C、D两灯并联,所以UC=UD,即ICRC=(1IC)RD,所以IC=RDRC+RD=3030+40=37A,ID=1A37A=47A,A灯消耗的功率为PA=IA2RA=(1A)210=10W,B灯消耗的功率为PB=IB2RB=(1A)260=60W,C灯消耗的功率为PC=IC2RC=(37A)2407.3W,D灯消耗的功率为PD=ID2RD=(47A)2309.8W,所以PBPAPDPC,B正确;考点:考查了电功率的计算【名师点睛】由电路图可知,C、D两灯并联,再与A、B两灯串联;先根据R=U2P求出四盏灯的电阻,设电路中的总电流为1A,根据并联电路电流特点求出C、D两灯的电流,根据P=I2R分别求出四盏灯的电功率,即可比较各灯消耗功率的大小关系二、实验题(共2小题,每空4分,共20分)11.如图,平行板电容器AB两极板水平放置,已知A板和电源正极相连,且E1E2,当单刀双掷开关接1时,电源电动势为E1,一带正电粒子沿AB中心水平线射入,打在B极板上的N点,不计粒子重力.回答下列问题(选填“N点”“N点的左侧”“N的右侧”)(1)断开开关并将A板左移一段距离,其他条件不变,则粒子打在_;(2)断开开关并将A板上移一段距离,其他条件不变,则粒子打在_;(3)将单刀双掷开关接2,电动势为E2,其他条件不变,则粒子打在_;【答案】 (1). N点左侧 (2). N点 (3). N点右侧【解析】【详解】(1)断开开关后Q不变,将A板向左移动时,电容C减小,根据Q=CU,两板间电压增大,根据U=Ed,板间电场强度增大,加速度增大,故粒子打在N点左侧;(2)断开开关后,Q不变,将A板上移一段距离后,板间电场强度不变,加速度不变,故粒子仍打在N点;(3)若开关接2时,电压减小,则E减小,加速度减小,则打在极板所用的时间增大;故粒子将打在N的右侧。12.有一铅蓄电池,在其内部将2105 C的电子从正极移到负极需要3102 s的时间,此过程中非静电力做功为4105 J,则该铅蓄电池的电动势是_,给一小灯泡供电,供电电流是0.2 A,供电10 min,非静电力做功是_。【答案】 (1). 2V (2). 240J【解析】【详解】铅蓄电池的电动势E=Wq=41052105V=2V;由E=Wq可得非静电力做的功为W=qE=ItE=0.2A1060s2V=240J 。三、计算题(共4个小题,共40分)13.如图所示为某金属导体的伏安特性曲线:(1)试说明导体电阻随电压的变化规律; (2)试算出电压为20 V时导体的电阻;【答案】(1)各点的电压与电流的比值为对应的电阻,由图可知电阻值随电压的增加而增加(2)403【解析】【详解】解:(1)各点的电压与电流的比值为对应的电阻,由图可知电阻值随电压的增加而增加(2)由I=UR可得电压为20V时的电阻大小为R=UI=20V1.5A=40314.电场中某区域的电场线如图所示,A、B是电场中的两点,一个电荷量q=+2.0108C的点电荷在A点所受电场力FA=3.0104N,在仅受电场力的作用下,将该点电荷从A点移到B点,电场力做功W=6.0107J,求:(1)A点电场强度的大小EA;(2)A、B两点间的电势差UAB.【答案】(1)1.5104N/C (2)30V【解析】【详解】解:(1)由EFq可得A点的电场强度大小为EAFAq=3.0104N2.0108C=1.5104N/C (2)由U=Wq可得AB两点间的电势差为UAB=Wq=6.0107J2.0108C=30V15.铅蓄电池的电动势为2 V,一节干电池的电动势为1.5 V,将铅蓄电池和干电池分别接入电路,两个电路中的电流分别为0.1 A和0.2 A试求:两个电路都工作20 s,电源所消耗的化学能分别为多少?哪一个电源把化学能转化为电能的本领更大?【答案】4 J6 J铅蓄电池的转化本领更大【解析】对于铅蓄电池的电路,20 s内通过的电荷量为q1I1t2 C,对于干电池的电路,20 s内通过的电荷量为q2I2t4 C.由电动势的定义式得电源消耗的化学能分别为W1q1E14 J,W2q2E26 J.电动势反映电源把其他形式的能转化为电能本领的大小,电动势越大,电源本领越大故铅蓄电池把化学能转化为电能的本领更大16.一个初速为零的电子在经U1=4500V的电压加速后,垂直平行板间的匀强电场从距两级板等距处射入,如图。若两板间距d=1.0cm,板长L=3.0cm,两板间的电压U2=200V;已知电子的带电量为e=1.61019C,质量为m=0.91030kg,只考虑两板间的电场,不计重力,求:(1)电子经加速电压加速后以多大的速度v0进入偏转电场;(2)电子射出偏转电场时沿垂直于板面方向转移的距离y和垂直于板方向的速度vy的大小。【答案】(1)4107m/s;(2)0.1cm,83106m/s【解析】【详解】(1)根据动能定理:U1e=12mv02解得v0=2eU1m=21.610-1945000.910-30m/s=4107m/s(2)电子在偏转电场中做类平抛运动,有:L=v0ty=12at2 又a=eEm=qU2md联立解得y=0.1cm垂直于板方向vy2=2ay得vy=2qU2ymd 代入数据解得:vy=83106m/s
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