高二10月份月考物理A卷
一、选择题(1-7单选每题4分,8-10多选每题6分,共46分)
1.关于公式R=和公式R=ρ,下列说法正确的是( )
A.两式对一切情况都适用
B.R=仅适用于金属导体,R=ρ适用于任何导体
C.导体的电阻R与U成正比,与I成反比
D.同种导体的电阻在温度一定时与导体长度成正比,与导体的横截面积成反比
2、一电池外电路断开时的路端电压为3 V,接上8 Ω的负载电阻后路端电压降为2.4 V,则可以判定电池的电动势E和内电阻r为( )
A.E=2.4 V,r=1 Ω
B.E=3 V,r=2 Ω
C.E=2.4 V,r=2 Ω
D.E=3 V,r=1 Ω
3、如图所示的电路中,电源内阻不可忽略。开关S闭合后,在变阻器R0的滑动端向下滑动的过程中( )
A.电压表与电流表的示数都减小
B.电压表与电流表的示数都增大
C.电压表的示数增大,电流表的示数减小
D.电压表的示数减小,电流表的示数增大
4、如图所示,将平行板电容器接在电源两极间,电容器两极板间的带电尘埃恰好处于静止状态。若将两极板缓慢地错开一些,其他条件不变,则( )
A.电容器带电荷量不变
B.电源中将有电流从正极流出
C.尘埃仍静止
D.电流计中将有电流通过,电流方向由b→a
5、使两个完全相同的金属小球(均可视为点电荷)分别带上-3Q和+5Q的电荷后,将它们固定在相距为a的两点,它们之间库仑力的大小为F1。现用绝缘工具使两小球相互接触后,再将它们固定在相距为2a的两点,它们之间库仑力的大小为F2。则F1与F2之比为( )
A.2∶1 B.60∶1
C.16∶1 D.15∶4
6、如图所示,匀
强电场的场强E=100
V/m,A、B点相距10
cm,A、B连线与电场线的夹角为60°,则UBA之值为( )
A.-10 V B.10 V
C.-5 V D.-53 V
7、如图所示,在
粗糙的水平面上固定一个点电荷Q,在M点无初速度释放一个带有恒定电荷量的小物块,小物块在Q的电场中运动到N点停止,则从M到N的过程中,下列说法错误的是( )
A.小物块所受的静电力逐渐减小
B.小物块具有的电势能逐渐减小
C.M点的电势一定高于N点的电势
D.小物块电势能的减少量一定等于克服摩擦力做的功
8、如图所示是一簇未标明方向、由单一点电荷产生的电场线,虚线是一带电粒子通过该电场区域时的运动轨迹,a、b是轨迹上的两点。若带电粒子在运动中只受电场力作用,根据此图可判断出该带电粒子( )
A.电性与场源电荷的电性相同
B.在a、b两点所受电场力大小Fa>Fb
C.在a、b两点的速度大小va>vb
D.在a、b两点的动能Eka<Ekb
9、如图所示是某电源的路端电压与电流的关系图像,下列结论正确的是( )
A.电源的电动势为6.0 V
B.电源的内阻为12 Ω
C.电源的短路电流为0.5 A
D.电流为0.3 A时的外电阻是18 Ω
10、如图所示,直
线A为电源a的路端电压与电流的关系图线;直线B为电源b的路端电压与电流的关系图线;直线C为一个电阻R的两端电压与电流的关系图线。将这个电阻分别接到a、b两电源上,那么( )
A.R接到b电源上时电源的效率高
B.R接到b电源上时电源的输出功率较大
C.R接到a电源上时电源的输出功率较大,但电源效率较低
D.R接到a电源上时电阻的发热功率较大,电源效率也较高
二、实验题(每空2分,共24分)
1、在“测定金属的电阻率”的实验中。
(1)某同学用螺旋测微器测金属丝直径时,测得结果如图甲所示,则该金属丝的直径d为________mm。
(2)用量程为3 V的电压表和量程为0.6 A的电流表测金属丝的电压和电流时读数如图乙所示,则电压表的读数为________V,电流表的读数为________A。
(3)设金属丝的长度为L,利用以上测量数据,可得这种材料的电阻率为____________Ω·m(用U , I , d , L表示)。
2、在“用电流表和电压表测定电池的电动势和内阻”的实验中。
(1)备有如下器材
A.干电池1节
B.滑动变阻器(0~20 Ω)
C.滑动变阻器(0~1 kΩ)
D.电压表(0~3 V)
E.电流表(0~0.6 A)
F.电流表(0~3 A)
G.开关、导线若干
(1)其中滑动变阻器应选________,电流表应选________。(只填器材前的序号)
(2)为了最大限度的减小实验误差,请在虚线框中画出该实验最合理的电路图。
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(3)某同学根据实验数据画出的U-I图像如图所示,由图像可得电池的电动势为________V,内阻为________Ω。
(4)写出该实验误差的原因:____________;电动势的测量值________真实值,内阻的测量值________真实值。(填“大于”“等于”或“小于”)
三、解答题(1题8分,2题10分,3题12分,共30分)
1、把质量为m的带负电小球A,用绝缘细绳悬挂,若将带电荷量为Q的带正电球B靠近A,当两个带电小球在同一高度相距r保持静止时,绳与竖直方向成α角。试求:
(1)A球受到的绳子拉力多大?
(2)A球带电荷量是多少?
2、在如图所示的
电路中,已知电源电动势E=3
V,内电阻r=1
Ω,电阻R1=2
Ω,滑动变阻器R的阻值可连续增大,问:
(1)当R多大时,R消耗的功率最大?最大功率为多少?
(2)当R多大时,R1消耗的功率最大?最大功率为多少?
3、如图所示,电
源电动势E=10
V,内阻r=0.5
Ω,“8
V 16
W”的灯泡L恰好能正常发光,电动机M绕线的电阻R0=
1 Ω,求:
(1)路端电压;
(2)电源的总功率;
(3)电动机的输出功率。
(解析版)高二10月份月考物理A卷
一、选择题(1-7单选每题4分,8-10多选每题6分,共46分)
1.关于公式R=和公式R=ρ,下列说法正确的是( )
A.两式对一切情况都适用
B.R=仅适用于金属导体,R=ρ适用于任何导体
C.导体的电阻R与U成正比,与I成反比
D.同种导体的电阻在温度一定时与导体长度成正比,与导体的横截面积成反比
D [R=ρ适用于金属导体和电解液,且为纯电阻电路,故A、B错误;导体的电阻由导体本身决定,与U、I无关,故C错误,D正确。]
2、一电池外电路断开时的路端电压为3 V,接上8 Ω的负载电阻后路端电压降为2.4 V,则可以判定电池的电动势E和内电阻r为( )
A.E=2.4 V,r=1 Ω
B.E=3 V,r=2 Ω
C.E=2.4 V,r=2 Ω
D.E=3 V,r=1 Ω
B [外电路断开时的路端电压等于电动势,即E=3 V,接上8 Ω的负载电阻后,路端电压U=E-r=2.4 V,可得r=2 Ω,B正确。]
3、如图所示的电路中,电源内阻不可忽略。开关S闭合后,在变阻器R0的滑动端向下滑动的过程中( )
A.电压表与电流表的示数都减小
B.电压表与电流表的示数都增大
C.电压表的示数增大,电流表的示数减小
D.电压表的示数减小,电流表的示数增大
A [滑动变阻器R0的滑片向下滑动的过程中,R0接入电路的电阻变小,电路的总电阻变小,总电流变大,电源的内电压变大,外电压变小,电压表的示数变小,R1两端的电压变大,R2两端的电压变小,电流表的示数变小,A正确。]
4、如图所示,将平行板电容器接在电源两极间,电容器两极板间的带电尘埃恰好处于静止状态。若将两极板缓慢地错开一些,其他条件不变,则( )
A.电容器带电荷量不变
B.电源中将有电流从正极流出
C.尘埃仍静止
D.电流计中将有电流通过,电流方向由b→a
C [若将两极板错开一些,则电容器的电容减小,电容器两极板间的电压不变,所以电容器上的带电荷量减少,电容器放电,电流从电容器的正极板流出,流向电源的正极,即电流方向为a→b;因电容器两极板间的距离没有发生变化,所以场强没有发生变化,带电尘埃受到的电场力不变,尘埃仍静止。故选项C正确。]
5、使两个完全相同的金属小球(均可视为点电荷)分别带上-3Q和+5Q的电荷后,将它们固定在相距为a的两点,它们之间库仑力的大小为F1。现用绝缘工具使两小球相互接触后,再将它们固定在相距为2a的两点,它们之间库仑力的大小为F2。则F1与F2之比为( )
A.2∶1 B.60∶1
C.16∶1 D.15∶4
解析 相互接触前,F1=k=k,相互接触后,两小球上的电荷量先中和再平分,接触后两小球所带电荷量q′==Q,接触后两小球之间的库仑力为F2=k=k=F1,故B正确。
答案 B
6、如图所示,匀
强电场的场强E=100
V/m,A、B点相距10
cm,A、B连线与电场线的夹角为60°,则UBA之值为( )
A.-10 V B.10 V
C.-5 V D.-53 V
解析 根据电势差与场强的关系U=Ed得UAB=E·LABcos 60°=100×0.1×cos 60° V=5 V,且沿电场线方向电势降低,即φA>φB,所以UBA=-5 V,所以C选项正确。
答案 C
7、如图所示,在
粗糙的水平面上固定一个点电荷Q,在M点无初速度释放一个带有恒定电荷量的小物块,小物块在Q的电场中运动到N点停止,则从M到N的过程中,下列说法错误的是( )
A.小物块所受的静电力逐渐减小
B.小物块具有的电势能逐渐减小
C.M点的电势一定高于N点的电势
D.小物块电势能的减少量一定等于克服摩擦力做的功
解析 小物块在从M运动到N的过程中,一定受到向右的摩擦力,所以库仑力一定向左。随着由M运动到N,离电荷Q距离越来越大,所以小物块受到的静电力即库仑力一定减小,A正确;由动能定理可得μmgx-WE=0,即WE=μmgx,静电力做正功,小物块具有的电势能减小,其减少量等于克服滑动摩擦力做的功值,B、D正确;因点电荷Q的电性未知,不能判断M、N两点电势的高低,C错误。
答案 C
8、如图所示是一簇未标明方向、由单一点电荷产生的电场线,虚线是一带电粒子通过该电场区域时的运动轨迹,a、b是轨迹上的两点。若带电粒子在运动中只受电场力作用,根据此图可判断出该带电粒子( )
A.电性与场源电荷的电性相同
B.在a、b两点所受电场力大小Fa>Fb
C.在a、b两点的速度大小va>vb
D.在a、b两点的动能Eka<Ekb
BC [根据带电粒子的运动轨迹可知,带电粒子所受电场力的方向跟电场线共线,指向运动轨迹曲线弯曲的内侧,由此可知,带电粒子与场源电荷电性相反,选项A错误;a点电场线比b点密,所以a点场强较大,带电粒子在a点所受电场力较大,选项B正确;假设带电粒子由a点运动到b点,所受电场力方向与速度方向之间的夹角大于90°,电场力做负功,带电粒子的动能减少,速度减小,即Eka>Ekb,va>vb,同理可分析带电粒子由b点运动到a点时也有Eka>Ekb,va>vb,故选项C正确,D错误。]
9、如图所示是某电源的路端电压与电流的关系图像,下列结论正确的是( )
A.电源的电动势为6.0 V
B.电源的内阻为12 Ω
C.电源的短路电流为0.5 A
D.电流为0.3 A时的外电阻是18 Ω
解析 因该电源的U-I图像的纵轴坐标并不是从零开始的,故纵轴上的截距虽为电源的电动势,即E=6.0 V,但横轴上的截距0.5 A并不是电源的短路电流,则内阻应按斜率的绝对值计算,即r=||= Ω=2 Ω。由闭合电路欧姆定律可得电流I=0.3 A时,外电阻R=-r=18 Ω。故选A、D。
答案 AD
10、如图所示,直
线A为电源a的路端电压与电流的关系图线;直线B为电源b的路端电压与电流的关系图线;直线C为一个电阻R的两端电压与电流的关系图线。将这个电阻分别接到a、b两电源上,那么( )
A.R接到b电源上时电源的效率高
B.R接到b电源上时电源的输出功率较大
C.R接到a电源上时电源的输出功率较大,但电源效率较低
D.R接到a电源上时电阻的发热功率较大,电源效率也较高
解析 由题图知Ea>Eb,内阻ra>rb,当电阻R接到电源两极时,电源的效率为η==,所以R接到电源b上时,电源的效率高,A正确,D错误;由题图知,R接到电源a上时,电源的输出电压和电流均比接到b上时大,故R接到电源a上时,电源的输出功率较大,B错误,C正确。
答案 AC
二、实验题(每空2分,共24分)
1、在“测定金属的电阻率”的实验中。
(1)某同学用螺旋测微器测金属丝直径时,测得结果如图甲所示,则该金属丝的直径d为________mm。
(2)用量程为3 V的电压表和量程为0.6 A的电流表测金属丝的电压和电流时读数如图乙所示,则电压表的读数为________V,电流表的读数为________A。
(3)设金属丝的长度为L,利用以上测量数据,可得这种材料的电阻率为____________Ω·m(用U , I , d , L表示)。
解析 (1)螺旋测微器的读数为:d=2.5 mm+43.5×0.01 mm=2.935 mm。
(2)因电压表的每小格读数为0.1 V,所以应估读到0.01 V,所以电压表的读数为:U=2.60 V;电流表的每小格读数为0.02 A,应估读到0.01 A,所以电流表的读数为I=0.52 A。
(3)根据R=ρ得ρ===
2、在“用电流表和电压表测定电池的电动势和内阻”的实验中。
(1)备有如下器材
A.干电池1节
B.滑动变阻器(0~20 Ω)
C.滑动变阻器(0~1 kΩ)
D.电压表(0~3 V)
E.电流表(0~0.6 A)
F.电流表(0~3 A)
G.开关、导线若干
(1)其中滑动变阻器应选________,电流表应选________。(只填器材前的序号)
(2)为了最大限度的减小实验误差,请在虚线框中画出该实验最合理的电路图。
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(3)某同学根据实验数据画出的U-I图像如图所示,由图像可得电池的电动势为________V,内阻为________Ω。
(4)写出该实验误差的原因:____________;电动势的测量值________真实值,内阻的测量值________真实值。(填“大于”“等于”或“小于”)
解析 (1)滑动变阻器的最大值一般为待测电阻的几倍时较好,在该实验中因干电池内阻比较小,故滑动变阻器选择较小一点的即可,故滑动变阻器应选B。(也可以从便于调节的角度来分析,应该选择阻值较小的滑动变阻器。)
电流表的量程要大于电源允许通过的最大电流,对于干电池来讲允许通过的最大电流一般是0.5 A,故需要选择0~0.6 A,所以电流表应选E。
(2)电路图如图所示。
(3)由U-I图像可知:纵截距为1.5 V,故干电池的电动势为1.5 V;内阻r=||=|| Ω=1 Ω。
(4)由于电压表的分流作用,使电流表读数总是比干路电流小,造成E测<E真,
r测<r真。
答案 (1)B E (2)见解析图 (3)1.5 1
(4)电压表的分流 小于 小于
三、解答题(1题8分,2题10分,3题12分,共30分)
1、把质量为m的带负电小球A,用绝缘细绳悬挂,若将带电荷量为Q的带正电球B靠近A,当两个带电小球在同一高度相距r保持静止时,绳与竖直方向成α角。试求:
(1)A球受到的绳子拉力多大?
(2)A球带电荷量是多少?
解
析 (1)带负电的小球A处于平衡状态,A受到库仑力F、重力mg以及绳子的拉力T的作用,受力如图。
竖直方向:mg-Tcos α=0①
水平方向:F-Tsin α=0②
解得T=③
F=mgtan α④
(2)根据库仑定律F=k⑤
联立④⑤解得q=
答案 (1) (2)
2、在如图所示的
电路中,已知电源电动势E=3
V,内电阻r=1
Ω,电阻R1=2
Ω,滑动变阻器R的阻值可连续增大,问:
(1)当R多大时,R消耗的功率最大?最大功率为多少?
(2)当R多大时,R1消耗的功率最大?最大功率为多少?
解析 (1)把R1视为内电路的一部分,则当R=R1+r=3 Ω时,R消耗的功率最大,其最大值为
Pmax==0.75 W。
(2)对定值电阻R1,当电路的电流最大时其消耗的功率最大,此时R=0,所以P1=I2R1=()2R1=2 W。
答案 (1)3 Ω 0.75 W (2)0 2 W
3、如图所示,电
源电动势E=10
V,内阻r=0.5
Ω,“8
V 16
W”的灯泡L恰好能正常发光,电动机M绕线的电阻R0=
1 Ω,求:
(1)路端电压;
(2)电源的总功率;
(3)电动机的输出功率。
解析 (1)灯泡正常发光,所以路端电压为8 V。
(2)设干路总电流为I,则U=E-Ir,
得I=4 A,故P总=EI=40 W。
(3)又IL== A=2 A
故IM=I-IL=2 A
PM总=UIM=8×2 W=16 W
PM出=PM总-IR0=16 W-22×1 W=12 W。
答案 (1)8 V (2)40 W (3)12 W
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