江西省吉安市吉水中学学年高二上学期第一次.docx
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江西省吉安市吉水中学学年高二上学期第一次
2016-2017学年江西省吉安市吉水中学高二（上）第一次月考物理试卷（万里班）
一、选择题（本题共12小题，每小题4分，共48分．在每小题给出的四个选项中，第1～9小题，只有一个选项正确；第10～12小题，有多个选项正确，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分．）
1．关于电场强度及电场线的概念，下列说法中正确的是（ ）
A．电荷在电场中某点受到的电场力大，该点的电场强度就大
B．电场强度的方向总跟电场力的方向一致，电场线上某一点的切线方向即为该点的场强方向
C．由静止释放的带电粒子只在电场力作用下，其运动轨迹一定与电场线重合
D．电场中某点的电场强度由电场本身决定，与试探电荷无关
2．煤矿渗水会造成严重安全事故，2011年11月13日凌晨0时10分，甘肃省白银市景泰县通达煤矿发生透水事故，当时井下作业人员11名，其中4人泅水脱险，7人被困．利用传感电容器可检测矿井渗水，发出安全警报，从而避免事故的发生．如图所示是一种通过测量电容器电容的变化来检测液面高低的仪器原理图，A为固定的导体芯，B为导体芯外面的一层绝缘物质，C为导电液体，把仪器接到图示电路中，已知灵敏电流表的指针偏转方向与电流方向的关系为：
电流从哪侧流入电流表则电流表指针向哪侧偏转，当发现指针向右偏转时，导电液体深度h的变化为（ ）
A．h正在增大B．h正在减小C．h不变D．无法确定
3．如图所示是某款理发用的电吹风的电路图，它主要由电动机M和电热丝R构成．当闭合开关S1、S2后，电动机驱动风叶旋转，将空气从进风口吸入，经电热丝加热，形成热风后从出风口吹出．已知电吹风的额定电压为220V，吹冷风时的功率为120W，吹热风时的功率为1000W．关于该电吹风，下列说法正确的是（ ）
A．电热丝的电阻为55Ω
B．电动机的电阻为
Ω
C．当电吹风吹冷风时，电热丝每秒钟消耗的电能为120J
D．当电吹风吹热风时，电动机每秒钟消耗的电能为1120J
4．两根材料相同的均匀导线x和y串联在电路中，两导线沿长度方向的电势变化情况分别如图中的ab段和bc段图线所示，则导线x和y的横截面积之比为（ ）
A．2：
1B．1：
2C．6：
1D．1：
6
5．如图所示，匀强电场中的A、B、C三点构成一边长为a的等边三角形．电场强度的方向与纸面平行．电子以某一初速度仅在静电力作用下从B移动到A动能减少E0，质子仅在静电力作用下从C移动到A动能增加E0，已知电子和质子电量绝对值均为e，则匀强电场的电场强度（ ）
A．
B．
C．
D．
6．如图所示，虚线A、B、C为某电场中的三条等势线，其电势分别为3V、5V、7V，实线为带电粒子在电场中运动时的轨迹，P、Q为轨迹与等势线A、C的交点，带电粒子只受电场力，则下列说法正确的是（ ）
A．粒子可能带负电
B．粒子在P点的动能大于Q点动能
C．粒子在P点电势能大于粒子在Q点电势能
D．粒子在P点受到电场力大于Q点受到的电场力
7．示波管是一种多功能电学仪器，其结构图如图所示，电子枪中的炽热金属丝不断放出可认为初速度为零的电子，在加速电场加速，再经偏转电极XX′和YY′，最后在荧光屏上形成图象．现在偏转电极XX′和YY′上不加电压，加速电场电压为U，经加速后形成横截面积为S、电流为I的电子束．已知电子的电量为e、质量为m，则在刚射出加速电场时，一小段长为△L的电子束内电子个数是（ ）
A．
B．
C．
D．
8．如图所示，平行金属板A、B水平正对放置，分别带等量异号电荷，一带电微粒水平射入板间，在重力和电场力共同作用下运动，轨迹如图中虚线所示，那么（ ）
A．若微粒带正电荷，则A板一定带正电荷
B．微粒从M点运动到N点电势能一定增加
C．微粒从M点运动到N点动能一定增加
D．微粒从M点运动到N点机械能一定增加
9．如图所示，从F处释放一个无初速度的电子向B板方向运动，指出下列对电子运动的描述中错误的是（设电源电动势为U）（ ）
A．电子到达B板时的动能是eU
B．电子从B板到达C板动能变化量为零
C．电子到达D板时动能是3eU
D．电子在A板和D板之间做往复运动
10．如图所示，可视为点电荷的小物块A、B分别带负电和正电，B固定，其正下方的A静止在绝缘斜面上，则A受力个数可能为（ ）
A．A可能受到2个力作用B．A可能受到3个力作用
C．A可能受到4个力作用D．A可能受到5个力作用
11．如图所示，平行板电容器两极板M、N相距d，两极板分别与电压恒定为U的电源两极连接，极板M带正电．现有一质量为m的带电油滴在极板中央处于静止状态，且此时极板带电荷量与油滴带电荷量的比值为k，则（ ）
A．油滴带负电
B．油滴带电荷量为
C．电容器的电容为
D．将极板N向下缓慢移动一小段距离，油滴将向上运动
12．如图甲所示，平行金属板中央有一个静止的电子（不计重力），两板间距离足够大，当两板间加上如图乙所示的电压后，在下图中反映电子速度v、位移x和加速度a三个物理量随时间t的变化规律可能正确的是（ ）
A．
B．
C．
D．
二、实验题（本题共2小题，共16分）
13．请读出以下数据：
（1）如图1数据为 ；
（2）如图2数据为 ；
（3）如图3数据为 ．
14．暑假期间，某学校课题研究小组为了撰写关于未知材料电阻率的实践报告，设计了一个测量电阻率（被测电阻丝的阻值约为25Ω）的实验方案，可提供的器材有：
A．电流表G，内阻Rg=120Ω，满偏电流Ig=3mA
B．电流表A，内阻约为0.2Ω，量程为0～0.6A
C．螺旋测微器
D．电阻箱R0（0～9999Ω，0.5A）
E．滑动变阻器R（5Ω，1A）
F．干电池组（3V，0.05Ω）
G．一个开关和导线若干
他进行了以下操作：
（1）用螺旋测微器测量电阻丝的直径，其示数部分如图甲所示，则该次测量测得直径d= mm；
（2）把电流表G与电阻箱串联改装成电压表使用，最大测量电压为3V，则电阻箱的阻值应调为R0= Ω；
（3）请用改造完的电压表设计一个测量电阻率的实验电路，根据提供的器材和实验需要，请将图乙中电路图补画完整；
（4）实验数据的测量与电阻率的计算：
如果电阻丝的长度用L表示，电路闭合后，调节滑动变阻器的滑片到合适位置，电流表G的示数为I1，电流表A的示数为I2，请用已知量和测量量写出计算电阻率的表达式ρ= ．
三、计算题（本题共4小题，共36分）
15．四川省“十二五”水利发展规划指出，若按现有供水能力测算，我省供水缺口极大，蓄引提水是目前解决供水问题的重要手段之一．某地要把河水抽高20m，进入蓄水池，用一台电动机通过传动效率为80%的皮带，带动效率为60%的离心水泵工作．工作电压为380V，此时输入电动机的电功率为19kW，电动机的内阻为0.4Ω．已知水的密度为1×l03kg/m3，重力加速度取10m/s2．求：
（1）电动机内阻消耗的热功率；
（2）将蓄水池蓄入864m3的水需要的时间（不计进、出水口的水流速度）．
16．如图所示，在足够长的光滑绝缘水平直线轨道上方h高度的P点，固定一电荷量为+Q的点电荷．一质量为m、带电荷量为+q的物块（可视为质点），从轨道上的A点以初速度v0沿轨道向右运动，当运动到P点正下方B点时速度为v．已知点电荷产生的电场在A点的电势为φ（取无穷远处电势为零），PA连线与水平轨道的夹角为60°，静电力常数已知为k；试求：
（1）物块在A点时受到轨道的支持力大小；
（2）点电荷+Q产生的电场在B点的电势．
17．绝缘光滑水平面内有一圆形有界匀强电场，其俯视图如图所示，图中XOY所在平面与光滑水平面重合，场强方向与x轴正向平行，电场的半径为R=
m，圆心O与坐标系的原点重合，场强E=2N/C，一带电量为q=﹣1×10﹣5C，质量m=1×10﹣5kg带负电的粒子，由坐标原点O处以速度v0=1m/s沿y轴正方向射入电场，求
（1）粒子在电场中运动的时间；
（2）粒子出射点的位置坐标；
（3）粒子射出时具有的动能．
18．如图甲所示，水平面被竖直线PQ分为左右两部分，左部分光滑，范围足够大，上方存在水平向右的匀强电场．右部分粗糙，一质量为m=2kg，长为L的绝缘体制成的均匀带电的直棒AB置于水平面上，A端距PQ的距离为S=3m，给棒一个水平向左的初速v0，并以此时作为时间的起点，棒在最初2秒的运动图象如图乙所示．2秒末棒的B端刚好进入电场，已知直棒单位长度带电量为λ=0.1C/m，取重力加速度g=10m/s2．
求：
（1）直棒的长度；
（2）匀强电场的场强E；（3）直棒最终停在何处？
2016-2017学年江西省吉安市吉水中学高二（上）第一次月考物理试卷（万里班）
参考答案与试题解析
一、选择题（本题共12小题，每小题4分，共48分．在每小题给出的四个选项中，第1～9小题，只有一个选项正确；第10～12小题，有多个选项正确，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分．）
1．关于电场强度及电场线的概念，下列说法中正确的是（ ）
A．电荷在电场中某点受到的电场力大，该点的电场强度就大
B．电场强度的方向总跟电场力的方向一致，电场线上某一点的切线方向即为该点的场强方向
C．由静止释放的带电粒子只在电场力作用下，其运动轨迹一定与电场线重合
D．电场中某点的电场强度由电场本身决定，与试探电荷无关
【考点】电场线；电场强度．
【分析】电场力F=qE，受到的电场力大，该点的电场强度不一定大，电场强度的方向总跟正电荷所受电场力的方向一致，某点的电场强度由场源和该点的位置决定，与试探电荷无关．
【解答】解；A、电场力F=qE，受到的电场力大，该点的电场强度不一定大，故A错误
B、电场强度的方向总跟正电荷所受电场力的方向一致，故B错误
C、若电场线是曲线，则电荷受力将发生方向的变化，则其轨道不可能与电场线重合，故C错误；
D、某点的电场强度由场源和该点的位置决定，与试探电荷无关，故D正确
故选：
D
2．煤矿渗水会造成严重安全事故，2011年11月13日凌晨0时10分，甘肃省白银市景泰县通达煤矿发生透水事故，当时井下作业人员11名，其中4人泅水脱险，7人被困．利用传感电容器可检测矿井渗水，发出安全警报，从而避免事故的发生．如图所示是一种通过测量电容器电容的变化来检测液面高低的仪器原理图，A为固定的导体芯，B为导体芯外面的一层绝缘物质，C为导电液体，把仪器接到图示电路中，已知灵敏电流表的指针偏转方向与电流方向的关系为：
电流从哪侧流入电流表则电流表指针向哪侧偏转，当发现指针向右偏转时，导电液体深度h的变化为（ ）
A．h正在增大B．h正在减小C．h不变D．无法确定
【考点】传感器在生产、生活中的应用．
【分析】影响平行板电容器电容的因素有正对面积、极板间距与电介质．然而如图所示为一测定液面高低的传感器，利用了平行板电容器特性．高度的变化，就相当于正对面积变化．
【解答】解：
如图所示为一测定液面高低的传感器示意图．液体的高度升高，导致电容器的电容变大．
据题：
把仪器接到图示电路中，已知电流从哪侧流入电流表则电流表指针向哪侧偏转．如果发现指针正向右偏转，说明G中电流向左，电容器正在放电．由于传感器与电源相连，所以电容器两极间的电压不变，而电容器电量在减小，则由Q=CU知，电容器的电容在减小．故液体的高度h在减小．故B正确，ACD错误．
故选：
B
3．如图所示是某款理发用的电吹风的电路图，它主要由电动机M和电热丝R构成．当闭合开关S1、S2后，电动机驱动风叶旋转，将空气从进风口吸入，经电热丝加热，形成热风后从出风口吹出．已知电吹风的额定电压为220V，吹冷风时的功率为120W，吹热风时的功率为1000W．关于该电吹风，下列说法正确的是（ ）
A．电热丝的电阻为55Ω
B．电动机的电阻为
Ω
C．当电吹风吹冷风时，电热丝每秒钟消耗的电能为120J
D．当电吹风吹热风时，电动机每秒钟消耗的电能为1120J
【考点】电功、电功率．
【分析】吹热风时，电热丝和电动机都工作，它们是并联的，电路的总功率等于它们功率之和，根据并联电路的特点即可求解电动机每秒钟消耗的电能．
【解答】解：
A、电机和电阻并联，当吹热风时，电阻消耗的功率为P=P热﹣P冷=1000﹣120W=880W，由P=
可知R=
=55Ω，故A正确；
B、电机为非纯电阻电路故不能用P=
求，故B错误；
C、当电吹风吹冷风时，电热丝处于断路状态，没有电流通过，电热丝每秒钟消耗的电能为0，故C错误；
D、当电吹风吹热风时，电动机M和电热丝R并联，电动机的功率为120W，所以每秒钟消耗的电能Q=Pt=120×1=120J，故D错误；
故选：
A
4．两根材料相同的均匀导线x和y串联在电路中，两导线沿长度方向的电势变化情况分别如图中的ab段和bc段图线所示，则导线x和y的横截面积之比为（ ）
A．2：
1B．1：
2C．6：
1D．1：
6
【考点】路端电压与负载的关系；串联电路和并联电路．
【分析】串联电路中电流相等，根据电势差的大小，通过欧姆定律得出电阻的大小关系，再根据电阻定律得出ab段和bc段导线的横截面积之比．
【解答】解：
ab段和bc段的电势差分别为2V，4V，电流相等，根据欧姆定律得：
=
=
．
根据电阻定律得，R=ρ
，则S=
，则横截面积之比：
=
×
=
=
．
故选：
B．
5．如图所示，匀强电场中的A、B、C三点构成一边长为a的等边三角形．电场强度的方向与纸面平行．电子以某一初速度仅在静电力作用下从B移动到A动能减少E0，质子仅在静电力作用下从C移动到A动能增加E0，已知电子和质子电量绝对值均为e，则匀强电场的电场强度（ ）
A．
B．
C．
D．
【考点】电场强度．
【分析】根据动能定理可求得BA间和CA间的电势差，判断A、B、C三点的电势差，画出等势面和电场线的分布情况，由公式U=Ed，d是电场线方向两点间的距离求场强．
【解答】解：
根据动能定理得电子从B到A过程中：
﹣eUBA=﹣E0，
则得：
B、A间的电势差
①
质子从C到A过程中，eUCA=E0，得
②
由①②可知B、C两点电势相等且大于A点电势，即φB=φC＞φA．
因为电场为匀强电场，所以BC连线为等势面（如图中虚线），与BC垂直为电场线（如图中实线）
则场强大小为：
场强方向垂直BC，并指向A．
故选：
D
6．如图所示，虚线A、B、C为某电场中的三条等势线，其电势分别为3V、5V、7V，实线为带电粒子在电场中运动时的轨迹，P、Q为轨迹与等势线A、C的交点，带电粒子只受电场力，则下列说法正确的是（ ）
A．粒子可能带负电
B．粒子在P点的动能大于Q点动能
C．粒子在P点电势能大于粒子在Q点电势能
D．粒子在P点受到电场力大于Q点受到的电场力
【考点】电场线；电势能．
【分析】由电场线与等势面的关系可得出电场线的方向，根据曲线的弯曲方向可知粒子的受力方向及粒子的电性；
由等势面的疏密可知电场强度的大小，由F=Eq可知电场力的大小关系；
由电势及电势能的关系可知两点的电势能大小关系；由动能定理可知P、Q两点的间的动能的变化．
【解答】解：
A、因电场线与等势面相互垂直，且由高电势指向低电势，故电场线如图所示，由粒子运动的轨迹弯曲的方向可知粒子受力沿电场线的方向，故粒子带正电；故A错误；
B、若粒子从P到Q，则电场力做负功，粒子动能减小，故P点动能大于Q点动能；若粒子从Q到P，电场力做正功，动能增大，P点动能大于Q点动能，故粒子在P点动能一定大于Q点的动能，故B正确；
C、因P点电势小于Q点电势，粒子带正电，由E=φq可知P点的电势能小于Q点的电势能，故C错误；
D、因Q点处的等势面密集，故Q点的电场强度大，故电荷在Q点受到的电场力大于P点受到的电场力，故D错误；
故选：
B．
7．示波管是一种多功能电学仪器，其结构图如图所示，电子枪中的炽热金属丝不断放出可认为初速度为零的电子，在加速电场加速，再经偏转电极XX′和YY′，最后在荧光屏上形成图象．现在偏转电极XX′和YY′上不加电压，加速电场电压为U，经加速后形成横截面积为S、电流为I的电子束．已知电子的电量为e、质量为m，则在刚射出加速电场时，一小段长为△L的电子束内电子个数是（ ）
A．
B．
C．
D．
【考点】带电粒子在匀强电场中的运动．
【分析】根据动能定理求出电子刚出加速电场时的速度v．在一小段长为△L内电子可以看成做匀速运动，由△t=
求出电子运动的时间，根据电流求出长为△L电子束的电量，再求解电子数．
【解答】解：
对直线加速过程，根据动能定理，有：
eU=
得到：
v=
①
在刚射出加速电场时，一小段长为△l的电子束内电子电量为：
q=I△t=I
②
电子数n=
③
联立①②③得：
n=
故选：
A．
8．如图所示，平行金属板A、B水平正对放置，分别带等量异号电荷，一带电微粒水平射入板间，在重力和电场力共同作用下运动，轨迹如图中虚线所示，那么（ ）
A．若微粒带正电荷，则A板一定带正电荷
B．微粒从M点运动到N点电势能一定增加
C．微粒从M点运动到N点动能一定增加
D．微粒从M点运动到N点机械能一定增加
【考点】带电粒子在混合场中的运动；功能关系；机械能守恒定律．
【分析】微粒在平行金属板间受到重力与电场力的作用，根据微粒运动轨迹与微粒受到的重力与电场力间的关系分析答题．
【解答】解：
微粒在极板间受到竖直向下的重力作用与电场力作用，由图示微粒运动轨迹可知，微粒向下运动，说明微粒受到的合力竖直向下，重力与电场力的合力竖直向下；
A、如果微粒带正电，A板带正电荷，微粒受到的合力向下，微粒运动轨迹向下，A板带负电，但如果电场力小于重力，微粒受到的合力向下，微粒运动轨迹向下，则A板既可以带正电，也可能带负电，故A错误；
B、如果微粒受到的电场力向下，微粒从M点运动到N点过程中电场力做正功，微粒电势能减小，如果微粒受到的电场力向上，则电势能增加，故B错误；
C、微粒受到的合力向下，微粒从M点运动到N点过程中合外力做正功，微粒的动能增加，故C正确；
D、微粒从M点运动到N点过程动能增加，重力势能减小，机械能不一定增加，故D错误．
故选：
C．
9．如图所示，从F处释放一个无初速度的电子向B板方向运动，指出下列对电子运动的描述中错误的是（设电源电动势为U）（ ）
A．电子到达B板时的动能是eU
B．电子从B板到达C板动能变化量为零
C．电子到达D板时动能是3eU
D．电子在A板和D板之间做往复运动
【考点】带电粒子在匀强电场中的运动．
【分析】明确电场分布情况，电子从静止在匀强电场中被加速运动，电场力做的功，即为电子获得的动能；电子在没有电场中做匀速直线运动；当电子以一定速度进入反向电场时会做减速运动，则减小的动能即为电场力做的负功．
【解答】解：
A、释放出一个无初速度电荷量为e的电子，在电压为U电场中被加速运动，当出电场时，所获得的动能等于电场力做的功，即W=qU=eU，故A正确；
B、由图可知，BC间没有电压，则没有电场，所以电子在此处做匀速直线运动，则电子的动能不变．故B正确；
C、电子以eU的动能进入CD电场中，在电场力的阻碍下，电子作减速运动，由于CD间的电压也为U，所以电子的到达D板时速度减为零，所以开始反向运动．故C错误；
D、由上可知，电子将会在A板和D板之间加速、匀速再减速，回头加速、匀速再减速，做往复运动，故D正确；
本题选错误的，故选：
C．
10．如图所示，可视为点电荷的小物块A、B分别带负电和正电，B固定，其正下方的A静止在绝缘斜面上，则A受力个数可能为（ ）
A．A可能受到2个力作用B．A可能受到3个力作用
C．A可能受到4个力作用D．A可能受到5个力作用
【考点】库仑定律；物体的弹性和弹力．
【分析】对A物块进行受力分析，同时结合平衡条件进行分析．
【解答】解：
首先物块受重力和B给的吸引力，若重力和吸引力恰好相等，则可以满足受力平衡的条件，所以A球可能受到2个力的作用，A正确；
若向上的吸引力小于重力，则A对斜面有压力，会受到斜面的支持力，若要合力为0处于平衡状态必须还要受一沿斜面向上的摩擦力才可以，所以A有可能受四个力的作用，C正确．
故选：
AC．
11．如图所示，平行板电容器两极板M、N相距d，两极板分别与电压恒定为U的电源两极连接，极板M带正电．现有一质量为m的带电油滴在极板中央处于静止状态，且此时极板带电荷量与油滴带电荷量的比值为k，则（ ）
A．油滴带负电
B．油滴带电荷量为
C．电容器的电容为
D．将极板N向下缓慢移动一小段距离，油滴将向上运动
【考点】带电粒子在混合场中的运动．
【分析】带电荷量为q的微粒静止不动，所受的电场力与重力平衡，由平衡条件分析微粒的电性．由E=
，求解电场强度．根据微粒的电场力有无变化，分析微粒的运动情况．
【解答】解：
A、由题，带电荷量为q的微粒静止不动，则微粒受到向上的电场力，平行板电容器板间场强方向竖直向下，则微粒带负电．故A正确．
B、由平衡条件得：
mg=q
，得油滴带电荷量为：
q=
，故B错误．
C、根据C=
，结合mg=qE，且Q=kq，则得电容器的电容为：
C=
．故C正确．
D、极板N向下缓慢移动一小段距离，电容器两极板距离s增大，板间场强减小，微粒所受电场力减小，则微粒将向下做加速运动．故D错误．
故选：
AC．
12．如图甲所示，平行金属板中央有一个静止的电子（不计重力），两板间距离足够大，当两板间加上如图乙所示的电压后，在下图中反映电子速度v、位移x和加速度a三个物理量随时间t的变化规律可能正确的是（ ）
A．
B．
C．
D．
【考点】匀强电场中电势差和电场强度的关系．
【分析】分析电子一个周期内的运动情况：
0～
时间内，电子从静止开始向A板做匀加速直线运动，
～
时间内沿原方向做匀减速直线运动，
～
T时间内向B板做匀加速直线运动，
～T时间内做匀减速直线运动．根据牛顿第二定律分析加速度．根据电子的运动情况分析判断．
【解答】解：
分析电子一个周期内的运动情况：
0～
时间内，电子从静止开始向A板做匀加速直线运动，
～
时间内沿原方向做匀减速直线运动，
时刻速度为零．
～
T时间内时间内向B板做匀加速直线运动，
～T时间内做匀减速直线运动．接着周而复始．
A、C、根据匀变速运动速度图象是倾斜的直线可知，A图符合电子的运动情况．故A正确，C错误．
B、电子做匀变速直线运动时x﹣t图象应是抛物线，故B错误．
D、根据电子的运动情况：
匀加速运动和匀减速运动交替产生，而匀变速运动的加速度不变，a﹣t图象应平行于横轴．故D正确．
故选：
AD
二、实验题（本题共2小题，共16分）
13．请读出以下数据：
（1）如图1数据为 2.15V ；
（2）如图2数据为 0.16A ；
（3）如图3数据为 40.40mm ．
【考点】刻度尺、游标卡尺的使用．
【分析】明确电表量程，从而确定最小分度，则可以确定最终读数；
游标卡尺在读数时要先读主尺上刻度，再读出游标对齐的格数，现根据主尺的刻度加上游标对齐格数与精确度的乘积即为最终读数．
【解答】解：
（1）电压表量程为3V，最小
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