湖北省黃岡市某校2018_2019學年高二物理4月月考試題.docx

湖北省黃岡市某校2018-2019學年高二物理4月月考試題 時間:90分鐘 滿分：110分第I卷 選擇題一、單選題(本大題共6小題，每小題4分，共24分)1.如圖所示，先接通電鍵S使電容器充電，然后斷開S，增大兩極板間的距離時，電容器所帶電量Q、電容C、兩極板間電勢差U的變化情況是（） A.Q變小，C不變，U不變B.Q變小，C變小，U不變 C.Q不變，C變小，U變大D.Q不變，C變小，U變小2.有兩個同種材料制成的導體，兩導體為橫截面為正方形的柱體，柱體高均為h，大柱體柱截面邊長為a，小柱體柱截面邊長為b，則（） A.從圖示電流方向看大柱體與小柱體的電阻之比為a：b B.從圖示電流方向看大柱體與小柱體的電阻之比為1：1 C.若電流方向豎直向下，大柱體與小柱體的電阻之比為a：b D.若電流方向豎直向下，大柱體與小柱體的電阻之比為a2：b23.超級電容器又叫雙電層電容器（ElectricalDouble-LayerCapacitor）是一種新型儲能裝置，它不同于傳統(tǒng)的化學電源，是一種介于傳統(tǒng)電容器與電池之間、具有特殊性能的電源它具有功率密度高、充放電時間短、循環(huán)壽命長、工作溫度范圍寬等特點如圖為一款超級電容器，其標有“2.7V，3000F”，則可知（） A.該電容器在2.7 V電壓下才能正常工作 B.該電容器最大容納電荷量為8100 C C.所儲存電荷量是手機鋰電池“4.2V，1000mAh”的3倍 D.該超級電容充電時把電能轉(zhuǎn)化為化學能4.如圖所示，在豎直放置間距為d的平行板電容器中，存在電場強度為E的勻強電場，有一質(zhì)量為m、電荷量為+q的點電荷從兩極板正中間處靜止釋放，重力加速度為g，則點電荷運動到負極板的過程（） A.加速度大小為a=+gB.所需的時間為t= C.下降的高度為y= D.電場力所做的功為W=Eqd5.如圖所示，R1為定值電阻，R2為可變電阻，E為電源電動勢，r為電源的內(nèi)電阻，以下說法中不正確的是（） A.當R2=R1+r時，R2上獲得最大功率B.當R1=R2+r時，R1上獲得最大功率 C.當R2=0時R1上獲得功率一定最大D.當R2=0時，電源的輸出功率可能最大6.如圖，真空中電量均為Q的兩正點電荷，固定于一絕緣正方體框架的兩側(cè)面ABB1A1和DCC1D1中心連線上，且兩電荷關于正方體中心對稱，則（） A.A、B、C、D四個點的電勢相同 B.A1、B1、C1、D1四個點的電場強度相同 C.負檢驗電荷q在A點的電勢能小于在C1點的電勢能 D.正檢驗電荷q從C點移到C1點過程電場力對其做正功二、多選題(本大題共4小題，對而不全得2分，錯選得零分，共20分)7.兩個完全相同的金屬小球，帶電量之比為1：5，相距為r，兩者相互接觸后再放回原來的位置上，則它們間的庫侖力可能為原來的（）倍 A.0.4B.0.6C.0.8D.1.88.汽車油量表的工作原理圖如圖所示，物體M為油面上的浮子，浮子帶動滑動變阻器的金屬滑桿P上下移動，通過理想電壓表反映油箱內(nèi)油量的大小則由圖可知（） A.滑動觸頭P向上運動時，電壓表示數(shù)變大 B.不論電壓表示數(shù)多大，電源內(nèi)的電流不發(fā)生變化 C.電壓表示的數(shù)為零時，電源內(nèi)沒有電流 D.滑動觸頭P滑動到電阻的最上端時，電源內(nèi)的電流最大9.如圖所示，一臺電動機提著質(zhì)量為m的物體，以速度v勻速上升已知電動機線圈的電阻為R，電源電動勢為E，通過電源的電流為I，當?shù)刂亓铀俣葹間，忽略一切阻力導線電阻，則（） A.電源內(nèi)阻 B.電源內(nèi)阻 C.如果電動機轉(zhuǎn)軸被卡住而停止轉(zhuǎn)動，較短時間內(nèi)電源消耗的功率將變大 D.如果電動機轉(zhuǎn)軸被卡住而停止轉(zhuǎn)動，較短時間內(nèi)電源消耗的功率將變小10.在電場強度大小為E的勻強電場中，將一個質(zhì)量為m、電荷量為+q的帶電小球由靜止開始釋放，帶電小球沿與豎直方向成角的方向做直線運動關于帶電小球的電勢能和機械能W的判斷，正確的是（） A.若sin，則一定減少，W一定增加 B.若sin=，則、W一定不變C.若sin=，則一定增加，W一定減小 D.若tan=，則可能增加、也可能少，但與W的總和一定保持不變第II卷（實驗題和計算題 ）三、實驗題探究題(本大題共3小題，6分+6分+8分=20分)11.如圖所示實驗裝置可用來探究影響平行板電容器的因素，其中電容器左側(cè)極板和靜電計外殼接地，電容器右側(cè)極板與列電計金屬球相連 （1）使電容器帶電后與電源斷開 將左極板上移，可觀察到靜電計指針偏轉(zhuǎn)角 _ （選填變大，變小或不變）； 兩板間插入一塊玻璃，可觀察到靜電計指針偏轉(zhuǎn)角 _ （選填變大、變小或不變）； （2）從圖中讀得某金屬絲的直徑為 _ mm 12.為了較精確地測量一節(jié)干電池的內(nèi)阻，可用以下給定的器材和一些導線來完成實驗：量程3V的理想電壓表V，量程0.6A的電流表A（具有一定內(nèi)阻），定值電阻R0（R0=1.5），滑動變阻器R1（010），滑動變阻器R2（0200），電鍵S實驗電路原理圖如圖（a） （1）為方便實驗調(diào)節(jié)和較準確地測量，滑動變阻器應選用 _ （填R1或R2） （2）用筆畫線代替導線在圖（b）中完成電路連接 （3）實驗中改變滑動變阻器的阻值，測出幾組電流表和電壓表的讀數(shù)，在給出的U-I坐標系中畫出U-I圖線如圖（c）所示，則干電池的內(nèi)阻r= _ （結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）13. 用如圖（甲）所示的電路圖研究額定電壓為2.4V的燈泡L的伏安特性，并測出該燈泡在額定電壓下工作時的電阻值 （1）在閉合開關S前，滑動變阻器觸頭應該放在 _ 端（選填“a”或“b”） （2）按電路圖（甲）測出的燈泡電阻值比真實值 _ （選填“偏大”或“偏小”）根據(jù)所得到的圖象如圖乙所示，它在額定電壓下實際功率P= _ W，I-U圖象是一條曲線而不是直線的原因是 _ 四、計算題(本大題共4小題，9分+10分+13分+14分=46分)14.如圖所示，質(zhì)量均為m的兩個帶電小球A和B放置在光滑的絕緣水平面上，彼此相距為l，A球帶電荷量+Q，B球帶電荷量-Q，若用一水平力拉動其中一個球，且要使另一個球與前面的球始終保持l的間距運動，則拉力F的大小為？ 15. 一輛電動自行車的銘牌上給出了如下的技術(shù)參數(shù)表請根據(jù)表上計算規(guī)格后輪驅(qū)動直流電機車型26英寸額定輸出功率200W整車質(zhì)量30kg額定電壓 50V（1）此車電機正常工作的電流；（2）如果他家平均每天使用電動自行車的時間為0.6h；那么，他一個月（30天）使用電動自行車耗電多少kWh？16. 如圖所示，電源電動勢E=6V，內(nèi)阻r=1，電流表內(nèi)阻RA=3，三個定值電阻的阻值分別為R1=5，R2=10，R3=15，電容器電容C=1.010-10F，問：（1）閉合開關S待電路穩(wěn)定后，電流表的示數(shù)是多少？（2）閉合開關S待電路穩(wěn)定后，電容器的帶電量是多少？（3）再次斷開開關S待電路穩(wěn)定，通過R2的電量是多少？17. 如圖所示，空間有場強E=1.0103V/m豎直向下的電場，長L=0.4m不可伸長的輕繩固定于O點，另一端系一質(zhì)量m=0.05kg帶電q=+510-4C的小球，拉起小球至繩水平后在A點無初速度釋放，當小球運動至O點的正下方B點時，繩恰好斷裂，小球繼續(xù)運動并垂直打在同一豎直平面且與水平面成=30、無限大的擋板MN上的C點試求： （1）繩子至少受多大的拉力才能被拉斷； （2）A、C兩點的電勢差 高二物理答案和解析【答案】 1.C2.B3.B4.B5.B6.A7.CD8.AB9.BC10.BD11.變大；變??；0.520 12.R1；0.29 13.a；偏小；1.2；1.2 14.解：如拉力F作用于B上水平向右，使系統(tǒng)做勻加速運動，對A有 對系統(tǒng)F=2ma，則F= 答：拉力的大小為 15.解：（1）此車電機正常工作時的電流：I=A； （2）電動自行車一月消耗的電能：W=Pt=0.20.630=3.6kWh 答：（1）此車電機正常工作的電流是4A；（2）一個月使用電動自行車耗電3.6kWh 16.解：（1）根據(jù)電阻之間的關系，有：= 電流表示數(shù) （2）電容器兩端電壓，電容器帶電量 （3）電容器通過和放電，放電電流根電阻成反比，因此電量也跟電阻成反比，則通過的電量為：=2.16 答：（1）閉合開關S待電路穩(wěn)定后，電流表的示數(shù)是0.6A （2）閉合開關S待電路穩(wěn)定后，電容器的帶電量是（3）再次斷開開關S待電路穩(wěn)定，通過R2的電量是 17.解：（1）AB由動能定理及圓周運動知識有： （mg+qE）L=mvB2 F-（mg+qE）= 得：F=3N （2）由（1）可知到達B點的速度為 在C點根據(jù)速度關系有：vcsin=vB 從AC過程，根據(jù)動能定理有： 從根據(jù)動能定理有：qUAC+mghAC=mvc2-0 得：U=1600V 答：（1）繩子至少受3N的拉力才能被拉斷； （2）A、C兩點的電勢差為1600V 【解析】 1. 解：電容器與電源斷開，電量保持不變，增大兩極板間距離時，根據(jù)C=，知電容C變小，根據(jù)U=知兩極板間的電勢差U變大，故C正確 故選：C 電容器與電源斷開，電量保持不變，增大兩極板間距離時，根據(jù)C=，判斷電容的變化，根據(jù)U=判斷電勢差的變化 解決電容器的動態(tài)分析問題關鍵抓住不變量若電容器與電源斷開，電量保持不變；若電容器始終與電源相連，電容器兩端間的電勢差保持不變 2. 解：A、從圖示方向看，則根據(jù)電阻定律可知，R1=，R2=，故兩電阻相等，比值為1：1，故A錯誤，B正確 C、若電流豎直向下，則根據(jù)電阻定律有：R1=，R2=，故R1：R2=b2：a2；故CD錯誤 故選：B 根據(jù)電阻定律進行分析，注意明確導線長度和截面積的確定，從而求出各自的電阻，進而求出對應的比值 本題考查電阻定律的應用，要注意本題可以作為電阻微型化的依據(jù)，注意電流方向不同，同一個電阻其阻值可能不同 3. 解：A、電容器的額定電壓為2.7V，說明工作電壓要不超過2.7V，可以小于2.7V，故A錯誤； BC、該電容器最大容納電荷量：Q=CU=3000F2.7V=8100C， 手機鋰電池“4.2V，1000mAh”的電荷量q=1000mAh=1A3600s=3600C， 故，故B正確，C錯誤； D、由于是電容器，故該超級電容充電時把電能存儲在電容器中，沒有轉(zhuǎn)化為化學能，故D錯誤； 故選：B 電容器的額定電壓是正常工作時允許的最大電壓，實際電壓可以低于額定電壓；電容器與電源的電容量q=It，電容器是儲存電能的工具 本題考查電容器和電源，關鍵是明確電容量的概念和額定電壓的含義，基礎題目 4. 解：A、點電荷受到重力、電場力，合力F=；根據(jù)牛頓第二定律有：a=，故A錯誤； B、根據(jù)運動獨立性，水平方向點電荷的運動時間為t，水平方向上的加速度a=，根據(jù)位移公式可得：=，化簡得t=，故B正確； C、豎直方向做自由落體運動，下降高度h=gt2=，故C錯誤； D、電荷運動位移為，故電場力做功W=，故D錯誤 故選：B 分析電荷的受力情況，根據(jù)牛頓第二定律可求得總的加速度； 根據(jù)運動的獨立性，分別對水平方向和豎直方向進行分析，根據(jù)水平方向上的勻加速直線運動規(guī)律可求得運動時間；再對豎直方向分析，從而求出對應的高度，根據(jù)功的公式可求得電場力所做的功 本題考查帶電粒子在電場和重力場組成的復合場中的運動，要注意明確帶電粒子在水平和豎直兩個方向上相互獨立但時間相等，再分別根據(jù)勻變速直線運動的規(guī)律求解即可 5. 解：A、將R1等效到電源的內(nèi)部，R2上的功率等于等效電源的輸出功率，當?shù)刃щ娫吹耐怆娮璧扔趦?nèi)阻時，即R2=R1+r時，輸出功率最大，即R2上的功率最大故A正確 B、根據(jù)P=I2R，電流最大時，R1上的功率最大當外電阻最小時，即R2=0時，電流最大故B錯誤，C正確 D、當外電阻等于內(nèi)阻時電源的輸出功率最大，外電阻與內(nèi)電阻越接近，電源的輸出功率越大，當R1r，故當R2=0時，電源的輸出功率最大，故D正確； 因選不正確的，故選：B 當外電阻等于內(nèi)阻時電源的輸出功率最大對于定值電阻，根據(jù)P=I2R，電流最大時，功率最大 解決本題的關鍵掌握當外電阻等于內(nèi)阻時電源的輸出功率最大對于定值電阻，根據(jù)P=I2R，電流最大時，功率最大 6. 解：等量同種電荷周圍電場分布情況如圖： 將該圖與題圖結(jié)合可知： A、將兩個圖比較可知，A、B、C、D四個點的是關于連線對稱的，所以電勢相同，故A正確； B、由于A1、B1、C1、D1四個點是關于連線對稱，場強大小相等，但方向不同，所以場強不同，故B錯誤 C、D、將兩個圖比較可知，A、B、C、D四個點和A1、B1、C1、D1四個點關于點電荷的連線的中心是對稱的，所以8個點的電勢高低是相等的，所以負檢驗電荷q在A點的電勢能等于在C1點的電勢能，正檢驗電荷q從C點移到C1點過程電場力對其做功的和為0故C錯誤，D錯誤 故選：A 解答本題要掌握等量同種電荷周圍電場分布情況，電場線與等勢面垂直，而且順著電場線電勢逐漸減小結(jié)合對稱性進行分析 該題考查常見的電場以及電場線的分布，要熟練掌握等量異種電荷和等量同種電荷周圍電場強度、電勢分布情況，并能正確判斷電荷在電場中運動時動能或電勢能變化情況 7. 解：由庫侖定律可得：F=k， 當兩相同金屬小球帶同種電荷時，兩者相互接觸后再放回原來的位置上，它們的電荷量之比變?yōu)?：3，所以庫侖力是原來的1.8倍， 當兩相同金屬小球帶異種電荷時，兩者相互接觸后再放回原來的位置上，它們的電荷量之比變?yōu)?：2，所以庫侖力是原來的0.8倍，故CD正確，AB錯誤 故選：CD 兩電荷間存在庫侖力，其大小可由庫侖定律求出當兩電荷相互接觸后再放回原處，電荷量可能相互中和后平分，也可能相互疊加再平分，所以庫侖力的變化是由電荷量變化導致的 本題考查庫侖定律的同時，利用了控制變量法當控制距離不變時，去改變電荷量，從而確定庫侖力的變化當然也可控制電荷量不變，去改變間距，從而得出庫侖力的變化 8. 解： A、電壓表測量變阻器下部分電阻的電壓，根據(jù)串聯(lián)電路電壓與電阻成正比的特點可知，滑動觸頭P向上運動時，電壓表示數(shù)變大故A正確 B、D由于理想電壓表內(nèi)阻認為無窮大，對電路沒有影響，所以不論電壓表示數(shù)多大，電源內(nèi)的電流不發(fā)生變化故B正確，D錯誤 C、滑動觸頭P移到最下端時，電壓表示的數(shù)為零，但電源內(nèi)仍有電流故C錯誤 故選AB 理想電壓表內(nèi)阻認為無窮大，對電路沒有影響圖示電路中，變阻器的金屬滑桿P上下移動時，電路中電流不變根據(jù)串聯(lián)電路分壓特點，分析電壓表示數(shù)的變化 本題關鍵抓住理想電壓表內(nèi)阻無窮大，相當于斷路的特點進行分析 9. 解：A、在時間t內(nèi)消耗電能（W電）轉(zhuǎn)化為機械能（W機=mgh）和內(nèi)能（W內(nèi)=I2Rt）， 所以W電=mgvt+I2Rt 而W電=EI-I2r 解得：，故A錯誤，B正確； C、如果電動機轉(zhuǎn)軸被卡住而停止轉(zhuǎn)動，則電動機相當于電阻為R的電阻，所以電路的電流增大， 根據(jù)P=I2r可知較短時間內(nèi)電源消耗的功率將變大，故C正確，D錯誤 故選BC 電流通過直流電動機做功，消耗電能（W電=UIt）轉(zhuǎn)化為機械能（W機=mgh）和內(nèi)能（W內(nèi)=I2Rt），可求消耗的電能，再根據(jù)W電=EI-I2r求解電源內(nèi)阻；如果電動機轉(zhuǎn)軸被卡住而停止轉(zhuǎn)動，則電動機相當于電阻為R的電阻，電路的電流增大，電源消耗的功率增大 本題考查了消耗電能（電功）的計算、功率的計算特別是要知道電動機不是純電阻用電器，電流做功消耗的電能大部分轉(zhuǎn)化為機械能、少部分轉(zhuǎn)化為內(nèi)能（發(fā)熱） 10. 解：A、若sin，電場力可能做正功，也可能做負功，所以可能減小也可能增大、W可能增大也可能減小故A錯誤 BC、若sin=，則電場力與速度方向垂直，電場力不做功，、W一定守恒故B正確，C錯誤 D、若tan=，則電場力沿水平方向，可能水平向左，可能水平向右，則電場力和重力的合力與速度方向可能同向，也可能成一定的角度，則電場力可能做正功，可能做負功，可能增加，可能減小，根據(jù)能量守恒知，電勢能和機械能之和保持不變，故D正確 故選：BD 根據(jù)電場力做功判斷帶電小球電勢能的變化，結(jié)合除重力以外其它力做功得出機械能的變化 本題關鍵是分析電場力與合力方向的夾角，來判斷電場力做功正負，確定電勢能和機械能的變化 11. 解：（1）根據(jù)電容的決定式C= 知，上移左極板，正對面積S減小，則電容減小， 根據(jù)U=知，電荷量不變，則電勢差增大，指針偏角變大 根據(jù)電容的決定式C=知，將兩板間插入一塊玻璃時，電容增大，根據(jù)U=知，電荷量不變，則電勢差減小，指針偏角變小 （2）螺旋測微器的固定刻度為0.5mm，可動刻度為2.00.01mm=0.020mm， 所以最終讀數(shù)為0.5mm+0.020mm=0.520mm 故答案為：（1）變大，變??；（2）0.520 抓住電容器的電荷量不變，根據(jù)電容的決定式C=判斷電容的變化，結(jié)合U=判斷電勢差的變化，從而得出指針偏角的變化 螺旋測微器的讀數(shù)方法是固定刻度讀數(shù)加上可動刻度讀數(shù)，在讀可動刻度讀數(shù)時需估讀 解決本題的關鍵知道靜電計測量的是電容器兩端的電勢差，處理電容器動態(tài)分析時，關鍵抓住不變量，與電源斷開，電荷量保持不變，結(jié)合電容的決定式和定義式進行分析 對于基本測量儀器如游標卡尺、螺旋測微器等要了解其原理，要能正確使用這些基本儀器進行有關測量 12. 解：（1）電流表的量程IA=0.6A，根據(jù)閉合電路歐姆定律可知，電路中需要的最大電阻應為：Rmax=7.5所以變阻器應選R1； （2）根據(jù)原理圖可知實物圖如圖所示： （3）根據(jù)閉合電路歐姆定律應用：E=U+I（r+R0）， 整理可得：U=-（r+R0）I+E，由圖可知圖象與縱坐標的交點為電源的電動勢；故E=1.50V； 根據(jù)函數(shù)斜率的概念應有：r+R0=，解得r=0.29； 故答案為：（1）R1 （2）如圖所示； （3）0.29（1）根據(jù)閉合電路歐姆定律求出電路中需要的最大電阻，從而確定對應的滑動變阻器； （2）根據(jù)電路圖可得出對應的實物圖； （3）根據(jù)閉合電路歐姆定律寫出關于U與I的函數(shù)表達式，然后根據(jù)斜率和截距的概念即可求解 本題考查測量電源的電動勢和內(nèi)電阻的實驗，應注意明確以下幾點：測定電池電動勢和內(nèi)阻實驗應選擇內(nèi)阻較大的舊電池；通過電流表的最小電流應為電流表量程的，這樣可以保證準確；遇到根據(jù)圖象求解的問題，應根據(jù)物理規(guī)律整理出關于縱軸與橫軸物理量的函數(shù)表達式，再根據(jù)斜率和截距的概念即可求解 13. 解：（1）：閉合開關前，應將滑動觸頭置于輸出電壓最小的a端，以保護電流表； （2）：根據(jù)歐姆定律，電阻測量值為=， 若考慮電壓表內(nèi)阻影響，待測電阻的真實值為=， 比較可知，所以測出的燈泡電阻值比真實值偏??； 根據(jù)I-U圖象讀出U=2.4V時對應的電流I=0.5A， 所以小燈泡的實際功率為=1.2W； 根據(jù)歐姆定律應有：I=，可見I-U圖象上的點與原點連線斜率的倒數(shù)等于燈泡的電阻，由于連線的斜率逐漸減小，所以小燈泡的電阻隨溫度的升高而增大， 即