江西省上饶市“山江湖”协作体2019-2020学年高二物理上学期第一次联考试题（自主班含解析）

江西省上饶市“山江湖”协作体2019-2020学年高二物理上学期第一次联考试题（自主班，含解析）一、选择题1.下列叙述不符合史实的是( )a. 库伦通过扭秤实验首先发现了点电荷之间相互作用的规律b. 法拉第最早引入了电场的概念，并提出用电场线形象表示电场c. 欧姆发现了欧姆定律，说明了热现象和电现象之间存在联系d. 电荷e的数值最早是由密立根通过油滴实验测得的【答案】c【解析】库伦通过扭秤实验首先发现了点电荷之间相互作用的规律，选项a正确；法拉第最早引入了电场的概念，并提出用电场线形象表示电场，选项b正确；欧姆发现了欧姆定律，焦耳发现焦耳定律，说明了热现象和电现象之间存在联系，选项c错误；电荷e的数值最早是由密立根通过油滴实验测得的，选项d正确；此题选择不符合史实的，故选c.2.如图所示竖直绝缘墙壁上的q处由一固定的质点a，在q的正上方的p点用细线悬挂一质点b，a、b两点因为带电而相互排斥，致使悬线与竖直方向成角，由于漏电使a、b两质点的电量逐渐减小，在电荷漏空之前悬线对悬点p的拉力t大小a. t变小b. t变大c. t不变d. t无法确定【答案】c【解析】【详解】以小球为研究对象，球受到重力，的斥力和线的拉力三个力作用，作出力图，如图。作出、的合力，由三个共点力的平衡条件可知：和方向相反，大小相等，即根据几何知识可知，可得：又，可得：在、两质点带电量逐渐减少的过程中，、均不变，则不变，悬线对悬点的拉力大小也不变。故c正确，abd错误；故选：c。3.真空中相距3a的两个点电荷m、n分别固定于x轴上x10和x23a的两点上，在它们连线上各点的电场强度e随x变化关系如图所示，则以下判断中正确的是（） a. 点电荷m、n一定为异种电荷b. 点电荷m、n一定为同种电荷c. 点电荷m、n所带电荷量的绝对值之比为2:1d. x2a处的电势一定为零【答案】b【解析】【详解】ab. 若两电荷为异种电荷，在x=2a处，电场强度不可能为0，所以两电荷为同种电荷，故a项与题意不相符，b项与题意相符；c. 根据点电荷的电场强度的表达式：解得:qm=4qn故c项与题意不相符；d. x=2a处电场强度为0，但是电势是一个相对性的概念，即零电势的选择是任意的，人为的，故x=2a处的电势可以为零，也可以不为零，故d项与题意不相符。4.已知轴上固定着两个点电荷，如图为轴上各点电势关于其位置的变化规律。（设无穷远处电势为零）则下列说法正确的是a. 两点电荷一定为同种电荷b. 轴上x=5 m处的电场强度最大c. 电子由2 m处沿x轴移动到5 m处，电场力做正功d. 试探电荷由无穷远处沿x轴的负向运动，加速度先增大后减小【答案】c【解析】【详解】a.由图象可知，无穷远处电势为零，在轴上有电势大于零的点，又有电势小于零的点，因此两点电荷一定为异种点电荷，故a错误；b.在图象中，图线的斜率表示电场强度的大小，由图可知x=5m处的斜率最小，则该点的电场强度最小，故b错误；c.电子在高电势点的电势能小，则电子由2m处沿x轴移动到5m处的过程中，电势能减小，电场力做正功，故c正确；d.由于5m处的电场强度最小，因此试探电荷由无穷远处沿x轴的负向运动，电场强度先增大后减小再增大，电场力先增大后减小再增大，则加速度先增大后减小再增大，故d错误。5.如图所示，矩形的四个顶点a、b、c、d为匀强电场中的四个点，ab=2bc = 2 m，电场线与矩形所在的平面平行。已知a点电势为18 v，b点电势为10 v，c点电势为6 v。一带电粒子从以点以速度v0=1000 m/s射入电场，v0与ab边的夹角为，一段时间后粒子经过ab边的中点e。不计粒子的重力，下列判断正确的是a. d点电势为12 vb. 粒子从a点到e点电势能增大c. 电场强度大小为d. 粒子从a点到e点所用时间【答案】c【解析】【详解】由于匀强电场中等长度的平行线间电势差相等，由，则，故a项错误； d点和e点的电势相等，两点连线为等势线，电场线垂直于等势线，由于以ab=2bc=2m，故ade为等腰直角三角形，a点到直线如的距离为等，由u=ed可得e，故c项正确；电场力方向与粒子运动方向垂直，粒子射入电场后做类平抛运动，运动到e点时，电场力正功，因此电势能减小，b错误；垂直于电场线方向的位移为，解得所需时间为，故d项错误。6.如图所示为吹风机的工作电路图，其中m和a分别为电动机和电阻丝，且rm为吹风机的内阻、r为电阻丝a的电阻已知该吹风机有两个挡位，电源电压恒为220 v，低挡消耗的电功率为120 w，高挡消耗的电功率为1 000 w则下列关于对该电路的分析正确的是a. 两电键均闭合时吹风机为低挡位b. rmc. r55 d. 低挡位时，电阻丝每秒产生的焦耳热为880 j【答案】c【解析】【详解】a. 由图可知，两电键均闭合时，电阻丝接入电路，电阻丝发热，所以此时为高挡位，故a项与题意不相符；b.当s1断开，s2闭合时，只有电动机接入电路，即为低挡位，流过电动机的电流为由于电动机为非纯电阻电路，所以电动机的电阻故b项与题意不相符；c. 当s1，s2闭合时，为高挡位，由题意可知，电阻丝的功率为所以电阻丝的电阻为 故c项与题意相符；d. 低挡位时，电阻丝末接入电路，所以电功率为0，故d项与题意不相符。7.如图所示的电路中，电源电动势为e，内电阻为r，闭合开关s，待电流达到稳定后，电流表示数为i，电压表示数为u，电容器c所带电荷量为q将滑动变阻器的滑动触头p从图示位置向a端移动一些，待电流达到稳定后，与p移动前相比（）a. u变小b. i变小c. q不变d. q减小【答案】b【解析】【详解】当滑动变阻器p的滑动触头从图示位置向a端移动时，其接入电路的电阻值增大，外电路总电阻增大，由闭合电路的欧姆定律可知，干路的电流i减小；变阻器两端的电压u=e-i（r2+r），由i减小，可知u增大，即电容器c两端的电压增大，再据c=，得q=cu，可判断出电容器的电荷量q增大，故b正确，acd错误。故选：b。8.某同学按如图电路进行实验，电压表和电流表均为理想电表，实验中由于电路发生故障，发现两电压表示数相同(但不为零)，若这种情况的发生是由用电器引起的，则可能的故障原因是（ ）a. r3短路b. r1短路c. r3断开d. r2断开【答案】d【解析】a：r3短路，两电压表均被短路，电压表示数相同(均为零)。故a项错误。b：r1短路，由图可知rp与r2串联后与r3并联，然后接在电源上。电压表v1测并联部分电压，v2测r2两端的电压。两电压表示数不同。故b项错误。c：r3断开，由图可知rp与r2串联，然后再与r1串联。电压表v1测rp与r2的电压，v2测r2两端的电压。两电压表示数不相同。故c项错误。d：r2断开，r3与r1串联接在电源上，两电压表均测r3的电压。两电压表示数相同(但不为零)。故d项正确。9.如图所示，水平放置的平行板电容器，上板带负电，下板带正电，带电小球以速度v0水平射入电场，且沿下板边缘飞出若下板不动，将上板上移一小段距离，小球仍以相同的速度v0从原处飞入，则带电小球()a. 将打在下板中央b. 仍沿原轨迹由下板边缘飞出c. 不发生偏转，沿直线运动d. 若上板不动，将下板上移一段距离，小球可能打在下板的中央【答案】bd【解析】试题分析：带电粒子在电场中运动问题。带电小球在两板间做类平抛运动，竖直方向，水平方向，由牛顿第二定律有，当下板不动，将上板上移一小段距离，不变，落到下板时相同，则t、l相同，可见a 选项错误，b选项正确，c选项错误，若上板不动，将下板上移一段距离不变，落到下板时减小，则t、l减小，小球可能打在下板的中央，d选项正确故选bd考点：带电粒子在电场中运动点评：中等难度。此题带电粒子在电场中的偏转做类平抛运动，要注意电容器断开电源，改变两极板间的距离，两板间电场强度不变是解决问题的关键。10.如图所示，在匀强电场中有一直角三角形obc，电场方向与三角形所在平面平行，若三角形三点处的电势分别为o、b、c，已知o=0v，b =3v，c =6v，ob=4cm，oc=6cm。则下列说法中正确的是a. 匀强电场中电场强度的大小为200v/mb. 匀强电场中电场强度的大小为125v/mc. 匀强电场中电场强度方向斜向下与oc夹角为37d. 一个电子由c点运动到o点再运动到b点的过程中电场力做功3ev【答案】bc【解析】【详解】abc.如图，根据匀强电场的特点，oc中点d的电势为3v，则bd为一条等势线，电场方向如图，电场强度的方向斜向下与oc夹角，=37；由几何关系得，o到bd的距离d2.4cm，在匀强电场中，故a错误，bc正确；d根据w=qu可知一个电子由c点运动到o点再运动到b点的过程中电场力做功为w=-e3v=-3ev，故d错误；11.如图所示，和是同种材料、厚度相同、表面为正方形的导体，但的尺寸比的尺寸大，在两导体上加相同的电压，通过两导体的电流方向如图所示，则下列说法中正确的是（ ）a. r1中的电流小于r2中的电流b. r1中的电流等于r2中的电流c. r1中自由电荷定向移动的速率大于r2中自由电荷定向移动的速率d. r1中自由电荷定向移动的速率小于r2中自由电荷定向移动的速率【答案】bd【解析】【详解】设材料厚度为h，正方形边长为a，根据：得电阻只与金属材料和厚度有关，所以两方片电阻相同，电压相同时，通过的电流相同，因为r1的横截面积大，在电流相同时，自由电荷的速率就小。a描述与分析不符，故a错误.b描述与分析相符，故b正确.c描述与分析不符，故c错误d描述与分析相符，故d正确.12.如图甲所示，一个电荷量为2c，质量为1kg的小物块从c点静止释放，其运动的vt图象如图乙所示，其中b点处为整条图线切线斜率最大的位置(图中标出了该切线)则下列说法正确的是( )a. b点为中垂线上电场强度最大的点，电场强度e1n/cb. 由c到a的过程中物块的电势能先减小后变大c. 由c点到a点的过程中，电势逐渐升高d. ab两点的电势差uab5v【答案】ad【解析】【详解】a.据vt图象的斜率等于加速度，可得物块在b点的加速度最大为m/s22 m/s2，所受的电场力最大为fma(12) n2 n，则电场强度的最大值为en/c1 n/c，故a正确；b.据vt图象可知物块的速度增大，电场力做正功，则电势能减小，故b错误；c.据两个等量的同种正电荷，其连线中垂线上电场强度方向由o点沿中垂线指向外侧，故由c点到a点的过程中电势逐渐减小，故c错误；d.由vt图象可知a、b两点的速度分别为：va6 m/s，vb4 m/s，物块在a到b过程，根据动能定理得：1(4262)j10 j，得：v5 v，故d正确二、填空题13.如图所示，质量均为m的三个带电小球a、b、c，放在光滑的绝缘水平面上，a与b，b与c相距均为l，a带电qa=+2q，b带电qb=-q若在c上施加一水平向右的恒力，能使a、b、c三球始终保持相对静止，则外力f的大小为_；c球带电量qc=_（用正、负号表示电性）。【答案】 (1). (2). 【解析】【详解】a、b、c三者作为整体为研究对象，有：f=3ma 所以加速度方向向右，而a带正电，b带负电，b若要向右加速，则c带正电荷以a为研究对象，有 以b为研究对象，有由可解得：qc=q；14.如图所示，有一带电荷量为q的点电荷与均匀带电圆形薄板相距为2d，此点电荷到带电薄板的垂线通过板的圆心若图中b点处的电场强度为零，则图中a点处的电场强度大小为_，方向_(静电力恒量为k)【答案】 (1). (2). 水平向左【解析】【详解】q在b点形成的电场强度的大小为，方向向左；因b点场强为零，故薄板在a点的场强方向向右，大小也为，由对称性可知，薄板在a点的场强，方向向左；q在a处产生的场强大小为，方向向左，根据电场的叠加原理可得：a点处的电场强度大小为，方向水平向左【点睛】题目中要求的是薄板形成的场强，看似无法解决； 但注意b点的场强是由薄板及点电荷的电场叠加而成，故可求得薄板在b点的电场强度，而薄板两端的电场是对称的，故由对称性可解15.如图所示，abcd为放在e1.0103v/m的水平匀强电场中的绝缘光滑轨道，其中bcd部分是直径为20 cm的半圆环，ab15 cm，今有m10 g、q104c的小球从静止由a点沿轨道运动，它运动到图中c处时的速度是_ m/s，在c处时对轨道的压力是_ n；要使小球能运动到d点，开始时小球的位置应离b点_m.【答案】 (1). ； (2). 0.4； (3). 0.25；【解析】【分析】对a到c点的过程运用动能定理，求出c点的速度；根据径向的合力提供向心力，求出轨道对球的弹力，从而得知球对轨道的压力；小球恰好到达d点时重力提供向心力，应用牛顿第二定律求出到达d点的速度，然后应用动能定理求出小球初位置到b的距离；【详解】小球从a经b到c的过程中，由动能定理得：，代入数据解得：；在c点，牛顿第二定律得：，代入数据解得：由牛顿第三定律可知，小球对轨边c点的压力：；小球恰好运动到d点时，在d点，由牛顿第二定律得：，从a点到d点过程，由动能定理得：，代入数据解得：，开始时小球的位置应离b点。【点睛】本题考查了动能定理的应用，分析清楚小球的运动过程、知道向心力来源是解题的前提与关键，应用动能定理与牛顿第二定律可以解题。16.如图所示电路中，电源e的电动势为3.2v，电阻r的阻值为30，小灯泡l的额定电压为3.0v，额定功率为4.5w当电键s接位置1时，电压表的读数为3v则电源内电阻大小_，当电键s接到位置2时，小灯泡l的实际功率_w（假设灯泡电阻不变）【答案】 (1). 2 (2). 1.28【解析】【详解】当电键s接位置1时，电压表的读数为3v，可知电源内阻上的电压为0.2v；电路中的电流：，则内阻：；小灯泡的电阻：； 当电键s接到位置2时，电路电流：；小灯泡l的实际功率.三、计算题17.如图所示，电源电动势e=10 v，内阻r=1 ，闭合开关s后，标有“8 v,12 w”的灯泡恰能正常发光，电动机m的内阻r0=4 ，求：(1)电源的输出功率p出；(2)10 s内电动机产生的热量q；(3)电动机的机械功率【答案】(1)16 w(2)10 j(3)3 w【解析】【详解】(1)由题意知，并联部分电压：u=8 v，故内电压为：u内=eu=2 v总电流：i=2 a，电源的输出功率：p出=ui=16 w；(2)流过灯泡的电流：i1=1.5 a则流过电动机的电流：i2=ii1=0.5 a电动机的热功率：p0=r0=1 w10 s内电动机产生的热量：q=p0t=10 j；(3)电动机的总功率：p=ui2=4 w电动机的机械功率：p机=pp0=3 w.18.如图所示，一根光滑绝缘细杆与水平面成=的角倾斜固定。细杆的一部分处在场强方向水平向右的匀强电场中，场强e=2104n/c。在细杆上套有一个带电荷量为q=1.732105c、质量为m=3102kg的负电小球。现使小球从细杆的顶端a由静止开始沿杆滑下，并从b点进入电场，小球在电场中滑至最远处的c点。已知a、