教科版高中物理高二上学期第一次月考卷（必修第三册第1~2章）含答案解析.zip

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注意事项：
1．本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分。答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2．回答第Ⅰ卷时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。写在本试卷上无效。
3．回答第Ⅱ卷时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
4．测试范围：第一、二章（教科版2019必修第三册）。
5．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
第Ⅰ卷
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1~8题只有一项符合题目要求，第9~12题有多项符合题目要求。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．如图，充气后的气球在头发上摩擦，再靠近不带电的空易拉罐，在气球未接触易拉罐的情况下，可观察到易拉罐会朝气球方向滚动，关于这一现象，下列说法正确的是（ ）
A．易拉罐靠近气球一侧的带电性质和气球相同
B．易拉罐远离气球一侧的带电性质和气球相同
C．气球对易拉罐远、近两侧的作用力均为吸引力
D．气球对易拉罐远、近两侧的作用力大小相等
【答案】B
【解析】根据静电感应，靠近气球一侧与气球带异种电荷，远离一侧与气球带同种电荷，B正确，A错误；气球对易拉罐远侧为斥力，近侧为吸引力。并且对近侧的力大于远侧的力，CD错误。
2．真空中带电荷量分别为和的两个点电荷，它们的距离为时，两点电荷间静电力的大小为，若仅将它们的距离变为，则两点电荷间静电力的大小变为（ ）
A． B． C． D．
【答案】A
【解析】根据库仑定律可得，若它们的距离变为，则两点电荷间静电力的大小变为，只有A正确。
3．某电解池，如果在1s内共有个二价正离子和个一价负离子通过面积为的某横截面，那么通过这个横截面的电流是（元电荷的电荷量为）（ ）
A．0B．0.8AC．1.6AD．3.2A
【答案】D
【解析】由于正电荷受力的方向沿着电场线方向，负电荷受力的方向逆着电场线方向，而负电荷逆着电场线方向运动等效为正电荷顺着电场线方向运动，因此电流强度
，只有D正确。
4．甲图为浙江常见景象，为了避免雷击损坏建筑，在建筑顶部安装避雷针，当低空带负电的云团靠近避雷针时，云团和地面之间形成电场分布，避雷针的顶端及周围形成的电场的等势面（相邻等势面间的电势差相等）和电场线分布情况如图乙所示，电场中有A、B、C、D、E五点，其中D、E为避雷针上的两点，则下列说法正确的是（ ）
A．图中虚线为电场线
B．A点电场强度可能等于B点电场强度大小
C．正电荷由D点运动到E点电势能减小
D．A点的电势小于其在C点的电势
【答案】D
【解析】电场线是由正电荷或无穷远出发，终止于无穷远或负电荷，图中实线为电场线，根据等势线与电场线垂直，可知图中虚线为等势线，A错误；根据电场线越密，电场强度越大，可知A点电场强度小于B点电场强度大小，B错误；避雷针表面电势相等，可知D点的电势等于E点的电势，所以正电荷由D点运动到E点电势能不变，C错误；根据沿着电场线方向，电势不断降低，可知C点的电势高于A点的电势，D正确。
5．如图所示，直线A为某电源的图线，曲线B为某小灯泡的图线，用该电源和小灯泡组成闭合电路，则（ ）
A．电源的内阻为0.5ΩB．电源的电动势为2V
C．电源的输出功率为6WD．此时小灯泡的电阻大于1Ω
【答案】A
【解析】根据U=E-Ir，A图线斜率大小表示内阻，内阻为，A正确；纵轴截距表示电源的电动势E，则E=3V，B错误；两图像的交点为电路的工作点，由图像可知I=2A，U=2V，则电源输出的功率为，C错误；工作点时小灯泡电阻为，D错误。
6．如图所示，A、B、C、D是匀强电场中一正方形的四个顶点，场强方向平行于正方形ABCD所在平面。已知A、B、C三点的电势分别为，，，则（ ）
A．D点的电势，场强方向平行于AB方向
B．D点的电势，场强方向平行于AC方向
C．D点的电势，场强方向平行于BC方向
D．把一个电子从C移到B，电场力做功为4eV
【答案】B
P
【解析】匀强电场中，由公式可知，沿着任意方向，每前进相同的距离，电势差都相等，电场线如图所示，连接AC，AC连线的中点为P，则P点的电势为，与B点同电势，连接BP，则BP为一条等势线，D点在BP连线上，所以D点电势，电场线垂直于等势线，且由高电势指向低电势，场强方向沿AC方向，AC错误，B正确；把一个电子从C移到B，电场力做正功，D错误。
7．光敏电阻是利用半导体制成的一种阻值随入射光强弱而改变的电阻器（阻值随光照强度的增大而减小），一般用于光的测量、光的控制和光电转换。如图所示的电路中，电源的电动势为E、内阻为r，和（）为定值电阻，为光敏电阻，A1、A2为理想电流表，V为理想电压表，当开关S闭合后逐渐减小对的光照强度，电流表A1示数变化量的绝对值为，电流表A2示数变化量的绝对值为，电压表示数变化量的绝对值为，下列说法正确的是（ ）
A．电流表A2的示数减小B．增大
C．电源的输出功率减小D．
【答案】C
【解析】当开关S闭合后逐渐减小对的光照强度，则的阻值变大，电路总电阻变大，根据闭合电路欧姆定律可知，电路总电流减小，r和R1上的总电压减小，电压表示数增大即定值电阻两端电压增大，根据欧姆定律可知，电流表A2的示数增大，A错误；根据闭合电路欧姆定律可得，则，可见保持不变，B错误；电源的输出功率，当外电阻等于内阻时，电源的输出功率最大；开始时，外电路电阻大于电源内阻，的阻值变大，外电路电阻变大，远离内阻，则电源的输出功率减小，C正确；根据欧姆定律可得，则，由于，可得，D错误。
8．平行板电容器、静电计、理想二极管（正向电阻为0，反向电阻无穷大）与内阻不计的电源连接成如图所示的电路，P为平行板电容器两极板间的一点，其中电容器的右极板固定，左极板可左右移动少许，设静电计的张角为。下列说法中正确的是（ ）

A．若左极板向左移动少许，则变大，P点的电势不变
B．若左极板向左移动少许，则不变，P点的电势不变
C．若左极板向右移动少许，则不变，P点的电势升高
D．若左极板向右移动少许，则变小，P点的电势降低
【答案】C
【解析】静电计上的电压等于电源电压不变，所以静电计的张角不变，AD错误。由于二极管具有单向导电性，所以电容器只能充电，不能放电。将电容器的左极板水平向左移时，根据可知，电容器的电容变小，但不能放电，则电容器带电量不变，由可知，电容器的两极板间的电势差U变大，又可知，电容器两极板间的电场不变，则有，由于P点到左极板的距离变大，则左极板与P点间的电势差变大，由于左极板的电势不变，则P点的电势降低，B错误。若左极板向右移动少许，根据可知，电容器的电容变大，电容器充电，则电容器极板间的电压等于电源电压不变，根据可知，电容器两极板间的电场强度变大，则有，由于P点到右极板的距离不变，所以P点与右极板间的电势差变大，而由于此时右极板的电势不变，所以P点的电势升高，C正确。
9．扫地机器人是智能家用电器的一种，它利用自身携带的小型吸尘部件进行吸尘清扫，如图表所示为某款扫地机器人的铭牌标有的数据，则该扫地机器人（ ）
A．工作额定电流为2A
B．以额定功率工作时，每分钟消耗电能为2400J
C．以额定电压工作时，电机的内阻为10Ω
D．电池充满电后储存的总电荷量为5000C
【答案】AB
【解析】由铭牌标有的数据可知工作额定电流为，A正确；以额定功率工作时，每分钟消耗电能为，B正确；由于扫地机器人是非纯电阻负载，所以以额定电压工作时，应满足，可得，C错误；电池充满电后储存的总电荷量为，D错误。
10．如图，电荷量分别为q和-q（）的点电荷固定在正方体的两个顶点上，a、b是正方体的另外两个顶点，则（ ）
A．a点和b点的电场强度大小相等B．a点和b点的电场强度大小不相等
C．a点和b点的电场强度方向相同D．a点和b点的电场强度方向不相同
【答案】AC
【解析】等量异种电荷电场强度分析，a点和b点在两电荷之间，根据几何关系及场强大小可以确定两点的电场强度大小相等，A正确，B错误；等量异种电荷电场强度分析，a点和b点在两电荷之间，根据几何关系及场强方向可以确定两点的电场强度方向相同，C正确，D错误。
11．近几年世界上对新材料的研究和发现有很多，新材料可以帮助人类的科技发展和提高人们的生活水平。某科研小组研究一块均匀的长方体新材料，长为，宽为，厚为。电流沿方向时测得样品的电阻为，则下列说法正确的是（ ）
A．样品的电阻率为B．样品的电阻率为
C．电流沿方向时样品的电阻为D．电流沿方向时样品的电阻为
【答案】BD
【解析】沿方向测得的电阻为，根据电阻定律即有，那么电阻率为，B正确，A错误；根据电阻定律，那么沿方向的电阻，，C错误，D正确。
12．在x轴上O、P两点分别放置电荷量为、的点电荷，一个带负电的试探电荷在两电荷连线上的电势能随x变化关系如图所示，其中A、B两点电势能为零，BD段中C点电势能最大。下列说法中正确的是（ ）
A．是负电荷，是正电荷
B．B、C间场强方向沿x轴负向
C．C点的电场强度大于A点的电场强度
D．若将一个正点电荷从B点移到D点，电场力先做正功后做负功
【答案】AD
【解析】试探电荷带负电，由题图可知，从O到P电势能一直减小，则电势一直增加，两个点电荷必定是异种电荷，且是负电荷，是正电荷，A正确；从B到C电势能增加，则电势降低，根据沿电场线方向电势降低可知，B、C间电场强度方向沿x轴正方向，B错误；切线斜率表示电场力，可知C点场强为零，A点的场强不等于零，则A点的场强大于C点的场强，C错误；由题图可知，从B点到D点，带负电的试探电荷电势能先增大后减小，则电势先降低后升高，将一个正点电荷从B点移到D点，电势能先减小后增大，则电场力先做正功后做负功，D正确。
第Ⅱ卷
二、实验题：本题共2小题，共15分。
13．某同学制作一个双量程（“”挡和“”挡）的欧姆表，他设计的电表电路如图所示。所用器材分别为：
A．电流表（满偏电流，内阻）
B．定值电阻、
C．滑动变阻器（最大阻值符合题目要求）
D．电源（电动势为，内阻忽略不计）
E．单刀双掷开关S
F．表笔、及导线若干
回答下列问题：
(1)表笔为___________（填“红”或“黑”）表笔；
(2)当单刀双掷开关S接1时，欧姆表的挡位为___________（填“”或“”）；
(3)当单刀双掷开关S接2时，欧姆调零后将待测电阻接在表笔、间，发现电流表的指针对准刻度盘上的处，则电阻___________。
【答案】(1)红 (2)×1 (3)150
【解析】（1）根据欧姆表的“红入黑出”原则，a端接红表笔。
（2）根据闭合电路欧姆定律得，当单刀双掷开关S接1时，电路允许通过的最大电流较大，则欧姆表中值电阻较小，挡位为“×1”。
（3）当单刀双掷开关S接2时，由串并联电路特点及欧姆定律得欧姆调零时电路中的总电流为，则此时欧姆表的内阻为，接待测电阻后，指针对准刻度盘上的0.5mA处，即总电流变为 eq \F(I,2)，，解得。
14．小明用某热敏电阻RT作为传感器模拟自动烧水壶系统，如图甲所示，其中左侧为控制电路，右侧为工作电路。继电器的供电电源E1=5V，内阻r1=1Ω，继电器线圈用漆包线绕成，其电阻R线圈=20Ω，滑动变阻器接入电路电阻Rp=59Ω。图乙为热敏电阻的阻值随温度的变化图像，继电器B端点与工作电路用导线相连接，当线圈中的电流大于等于0.05A时，继电器的衔铁将被吸合，B点将与A点分离。
(1)由图乙可知，当环境温度分别为80℃时，热敏电阻阻值RT为__________Ω。
(2)由图乙可知，随着烧水壶内水逐步烧热，热敏电阻阻值将__________（填“增大”“减小”或“不变”），继电器的磁性将__________（填“增强”“减弱”或“不变”）。
(3)当水烧到__________℃时继电器与衔铁吸合，此时烧水壶工作电路断开。
(4)把滑动变阻器接入电路电阻调为Rp=__________Ω，当水烧到80℃时，继电器与衔铁吸合，烧水壶工作电路断开。
【答案】(1) 30 (2)减小 增强 (3)100 (4)49
【解析】（1）由图乙可知，当环境温度为80℃时，热敏电阻为30Ω。
（2）由图乙可知，环境温度升高，热敏电阻阻值减小。热敏电阻阻值减小，流过继电器电流增大，磁性增强。
（3）当线圈中电流大于等于0.05mA时，衔铁被吸合，此时根据欧姆定律可知，得，此时温度为100℃。
（4）当温度为80℃时，，此时根据欧姆定律可得，则
三、计算题：本题共3小题，共37分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。
15．如图所示的电路中，电源电动势E＝10 V，内阻r＝0.5 Ω，电动机的电阻R0＝1.0 Ω，定值电阻R1＝1.5 Ω。电动机正常工作时，理想电压表的示数U1＝3.0 V。求：
（1）电源的总功率；
（2）电源的输出功率；
（3）电动机消耗的电功率，以及将电能转化为机械能的功率。
【答案】（1）20W；（2）18W；（3）12W，8W
【解析】（1）已知电压表的示数U1＝3.0 V和定值电阻R1＝1.5 Ω，根据欧姆定律可求出电路中的电流I＝＝2.0A
电源的总功率P总＝EI＝20W
（2）电源的输出功率
P出＝EI－I2r＝18 W
（3）根据闭合电路的欧姆定律，电动机两端的电压U2＝E－U1－Ir＝6 V
电动机消耗的电功率P电＝U2I＝12 W
电动机将电能转化为机械能的功率，就是电动机的输出功率P机＝U2I－I2R0＝8W
16．如图半径为R的光滑绝缘圆形轨道固定在竖直平面内，在圆轨道的最低点B处固定一带电小球；另有质量为m的带电小球穿在圆环上，从A点（水平最右端）处无初速释放。若小球运动到C点时获得最大速度，其大小为，已知，重力加速度大小为g，求：
（1）小球在A点对轨道的压力大小；
（2）小球在C点对轨道的压力大小；
（3）小球从A点运动到C的过程中，电场力所做的功。
【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】（1）小球在C点的速度速度最大，此时沿速度方向合力为零，设此时库仑力为，切线方向有
解得
由几何关系可知，
设小球在A点时库仑力大小为，由库仑定律有，
解得
在A点受力分析，如图所示
解得
根据牛顿第三定律知：小球在A点对轨道的压力大小为
（2）在C点，对小球的受力分析如图所示
对小球切线方向有
法线方向有
解得
由牛顿第三定律可知，小球在C点对轨道的压力大小为。
（3）小球从A点运动到C点的过程中，设电场力做的功为W，由动能定理可得
解得
17．如图甲，水平面上的O点处锁定一小物块A，其左端通过绝缘轻绳绕过光滑定滑轮与固定光滑斜面上的不带电小物块B连接，滑轮左侧轻绳与斜面平行且足够长，右侧轻绳水平。以O点为原点建立水平坐标轴Ox，A与水平面间的动摩擦因数µ随位置x的变化关系图像如图乙所示。已知斜面倾角，A、B的质量均为，A的电荷量，A处于电场强度大小、方向水平向右的匀强电场中。取。
（1）求轻绳的拉力大小；
（2）求解除A的锁定瞬间，轻绳的拉力大小；
（3）解除A的锁定后，在A的速度达到最大时立即撤去电场，求A向右运动能到达的最远位置的坐标。
【答案】（1）5N；（2）7.25N；（3）5.5m
【解析】（1）对B物体，由平衡条件有
解得
（2）解除A瞬间，设A、B的加速度大小为a，对A、B，由牛顿第二定律得
解得
（3）解除A后，设A在处速度最大，此时加速度为零，绳拉力为F3，对A、B有
由乙图可知
解得
设撤去电场力后，当轻绳刚好松弛时，A的位置在x1处，此时A、B的加速度大小都为，对B，有
对A，有
解得
设此时系统度大小为，根据能量守恒定律有
解得
A经过x1位置后，A的加速度大于B的加速度，轻绳松弛，此后A仅在摩擦力作用下作减速运动，设运动到x2处速度为零，根据动能定理有
解得