高二物理限时练9.20（Word版含答案）

高二物理限时练9.20
一、单选题（每小题4分，共28分）
1．下列说法正确的是（　　）
A．由可知，电阻与电压成正比，与电流成反比
B．由可知，电阻与导体的长度成正比、与横截面积成反比
C．由可知，电流与电量成正比，与时间成反比
D．各种材料的电阻率都与温度有关，金属的电阻率随温度的升高而增大
2．如图所示，实线为不知方向的三条电场线，从电场中M点以相同速度飞出a、b两个带电粒子，仅在电场力作用下的运动轨迹如图中虚线所示。则（　　）
A．a一定带正电，b一定带负电
B．a的速度将减小，b的速度将增加
C．a的加速度将减小，b的加速度将增加
D．两个粒子的电势能一个增加一个减小
3．如图所示，、、为电场中同一条水平方向电场线上的三点，为的中点，、电势分别为、。下列叙述正确的是（　　）
A．该电场在点处的电势一定为
B．点处的场强一定大于点处的场强
C．一正电荷从点运动到点电势能一定减少
D．一正电荷运动到点时受到的静电力由指向
4．如图1所示，某电场中的一条电场线有三点O、A、B，且OA=AB，一带负电的粒子仅在电场力作用下，由静止从O点经A点运动到B点，选O点为坐标原点，运动方向为正向建立坐标系，该粒子的速度与位移图像如图2所示。已知无穷远处的电势为0。则对于O、A、B三点的电势、、、电场强度的大小EO、EA、EB等，下列说法不正确的是（　　）
A．粒子从O点经A点再到B点的过程中，粒子的电势能与动能的和不变
B．
C．
D．EO>EA>EB
5．如图所示，平行板电容器下极板 A 带负电，上极板 B 带正电．将 B 板用导线接地，然后在两极板间的 P 点自由放置一个点电荷，该点电荷恰好静止在此处．以 E 表示两板间的电场强度，φP 表示 P 点的电势，Ep 表示该点电荷在P点的电势能．若保持下极板不动，将上极板向上移动一小段距离，则( )
A．E 增大，φP 增大 B．E 不变，φP 增大
C．φP 减小，Ep 减小 D．φP 减小，Ep 增大
6．如图甲所示，两平行金属板MN、PQ的板长和板间距离相等，板间存在如图乙所示的随时间周期性变化的电场，电场方向与两板垂直.在t =0时刻，一不计重力的带电粒子沿板间中线垂直电场方向射入电场粒子射入电场时的速度为，t=T时刻粒子刚好沿MN板右边缘射出电场.则（ ）
A．该粒子射出电场时的速度方向一定是沿垂直电场方向的
B．时刻，该粒子的速度大小为
C．若该粒子在时刻以速度进入电场，则粒子会打在板上
D．若该粒子的入射速度变为，则该粒子仍在t =T时刻射出电场
二、多选题（每小题6分，选对不全得3分，共18分）
7．如图所示，甲、乙两个电路都是由一个灵敏电流表G和一个变阻器组成的，已知灵敏电流表的满偏电流，内电阻，则下列说法正确的是（　　）
A．甲表是电流表，R增大时量程增大
B．乙表是电压表，R增大时量程增大
C．在甲图中，若改装成的电流表的量程为，则R=0.5Ω
D．在乙图中，若改装成的电压表的量程为，则R=1200Ω
8．四个相同的小量程电流表（表头）分别改装成两个电流表、和两个电压表、已知电流表的量程大于的量程，电压表的量程大于的量程，改装好后把它们按图所示接法连入电路，则（　　）
A．电流表的读数大于电流表的读数
B．电流表指针的偏转角小于电流表指针的偏转角
C．电压表的读数小于电压表的读数
D．电压表指针的偏转角等于电压表指针的偏转角
9．图中虚线为匀强电场中与场强方向垂直的等间距平行直线，两粒子M、N质量相等，所带电荷的绝对值也相等，现将M、N从虚线上的O点以相同速率射出，两粒子在电场中运动的轨迹分别如图中两条实线所示。点a、b、c为实线与虚线的交点，已知O点电势高于c点。若不计重力，则（　　）
A．M带负电荷，N带正电荷　　　　　　　　　B．N在a点的速度与M在c点的速度大小相同
C．N从O点运动至a点的过程中电势能减少　　D．M在从O点运动至b点的过程中，电场力对它做的功等于零
三、实验题（每空2分，共14分）
10．在“用多用电表测电阻、电流和电压”的实验中：
（1）用多用电表测电流或电阻的过程中，下列说法正确的是________。
A．在测量电阻时，更换倍率后必须重新进行调零
B．在测量电流时，更换量程后必须重新进行调零
C．在测量未知电阻时，必须先选择倍率最大挡进行试测
D．在测量未知电流时，必须先选择电流最大量程进行试测
（2）测量时多用电表指针指在如图所示位置。若选择开关处于“2.5 V”挡，其读数为____________V；若选择开关处于“×10”挡，其读数____________（选填“大于”“等于”或“小于”）20Ω。
11．某同学要测量一均匀新材料制成的圆柱体的电阻率ρ，步骤如下：
（1）用游标卡尺测量其长度如图甲所示，由图可知其长度为L＝______mm。
（2）用螺旋测微器测量其直径如图乙所示，由图可知其直径D＝______mm。
（3）用多用电表的电阻“×10”挡，按正确的操作步骤测此圆柱体的电阻，表盘示数如图丙所示，则该电阻的阻值约为______Ω。
（4）该同学想用伏安法更精确地测量其电阻R，现有的器材及其代号和规格如下：
待测圆柱体电阻R；
电流表A（量程0~30mA，内阻约30Ω）； 电压表V（量程0~3V，内阻约10kΩ）；
直流电源E（电动势4V，内阻不计）； 滑动变阻器R1（阻值范围0~15Ω，允许通过的最大电流2.0A）；
开关S；导线若干。
为减小测量误差，在实验中实验电路应采用图中的______。
四、解答题（12分+12分）
12．如图，一根均匀带电的长直橡胶棒沿轴线方向做速度为的匀速直线运动。若棒横截面积为，单位长度所带的电荷量为，求由于棒的运动而形成的等效电流的大小和方向。
13．有一个电流表G，内阻Rg=10Ω，满偏电流Ig=3mA。求：
（1）要把它改装为量程0-3V的电压表，要串联多大的电阻？改装后电压表的内阻是多大？
（2）要把它改装为量程0-15mA的电流表，要并联多大的电阻？改装后电流表的内阻是多大？
五、附加题（10分）
14．如图所示为一真空示波管，电子从灯丝K发出（初速度不计），经灯丝与A板间的加速电压U1加速，从A板中心孔沿中心线KO射出，然后进入两块平行金属板M、N形成的偏转电场中（偏转电场可视为匀强电场），电子进入M、N间电场时的速度与电场方向垂直，电子经过电场后打在荧光屏上的P点。已知加速电压为U1，M、N两板间的电压为U2，两板间的距离为d，板长为L1，板右端到荧光屏的距离为L2，电子的质量为m，电荷量为e。求：
（1）电子穿过A板时的速度大小；
（2）电子从偏转电场射出时的侧移量；
（3）P点到O点的距离
参考答案：
1．B
【详解】A．是电阻的定义式，可以计算阻值的大小，但R与U不成比，与I不成反比，A错误；
B．由可知，电阻与导体的长度成正比、与横截面积成反比，B正确；
C．为电流的定义式，电流与电量不成正比，与时间不成反比，C错误；
D．金属的电阻率随温度的升高而增大，有些材料的电阻率与温度无关，D错误。
故选B。
2．C
【详解】A．因电场线的方向不知，所以a、b两个带电粒子的电性无法确定，A错误；
BD．因a、b两个带电粒子都是在电场力的作用下运动，所以电场力对两粒子都做正功，两个粒子的电势能均减小，速度都增加，BD错误；
C．由图知a在运动的过程中场强减小，电场力减小，加速度减小，b则相反，加速度增大，选项C正确。
故选C。
3．C
【详解】AB．该电场的电场线分布情况不明，所以在c点处的电势不一定为4 V，a点处的场强Ea不一定大于b点处的场强Eb。故AB错误；
CD．因c点的电势一定高于b点，由公式
易知，一正电荷从c点运动到b点，电势能一定减少。根据“沿电场线方向电势逐渐降低”可得c点的场强方向由a指向c。所以正电荷运动到c点时受到的电场力由a指向c。故C正确，D错误。
故选C。
4．D
【详解】A．粒子由O点向B点运动的过程中，只有电场力做功，减少的电势能转化为粒子的动能，则粒子的电势能与动能的和不变，故A正确；
B．又因为粒子由O点向B点运动的过程中，电场力做正功，粒子又带负电，所以这条电场线的方向应由B指向O，又沿电场线方向，电势越来越低，则有
故B正确；
CD．由图像可知
则
取极短时，可得
即粒子由O点向B点运动的过程中，加速度越来越大，由
可知粒子的电场强度也越来越大，则
则电场是非匀强电场，所以OA区域的电场强度都小于AB区域电场强度，且OA=AB，因此有
即
所以
故C正确，D错误。
故选D。
5．D
【详解】AB. 电容器与电源断开，故电量不变；上极板向上移动时，两板间的距离增大，根据、C=QU和E=Ud结合得：
可知板间场强E不变；
根据U=Ed，E不变，P点到正极板的距离增大，则正极板与P点的电势差增大，正极板电势为零，P点的电势比正极板低，则P点的电势降低，φP 减小；
故A错误，B错误；
CD.再根据设P与上极板距离为L，则P点的电势能为：
，
因此负电荷在P点的电势能增大，故C错误，D正确。
6．A
【详解】试题分析：设板间距为；不管电场方向如何，粒子进入板间后在水平方向不受力，一定是匀速直线运动，所以．若初速度变为则经过就会射出电场，选项D错．在竖直方向，为匀加速直线运动，末速度，偏移量，在时间内竖直方向为匀减速直线运动，竖直方向末速度，即末速度为水平方向，与电磁方向垂直，选项A对．则离开磁场时的偏移量为，整理可得，即时刻的竖直速度，合速度为，选项B错．若粒子在时刻进入电场，只不过偏转方向相反，仍会在从PQ右边缘射出，选项C错．
考点：带电粒子在匀强电场中的偏转
7．BD
【详解】A．甲由一个灵敏电流表和一个变阻器并联，利用并联电阻的分流，改装成安培表。安培表的量程
可知当减小时量程增大。故A错误；
B．乙由一个灵敏电流表和一个变阻器串联，利用串联电阻的分压，改装成伏特表。伏特表的量程
可知增大时量程增大。故B正确；
C．由公式
知，在甲图中，若改装成的电流表的量程为，则，C错误；
D．由公式
知，在乙图中，若改装成的电压表的量程为，则，D正确。
故选BD。
8．AD
【详解】AB．电流表的量程大于的量程，故电流表的内阻小于的内阻；由图可知，两电流表并联，故两流表两端的电压相等，两表由同一电流表改装而成，而将电流表扩大量程时为并联一小电阻，故相当于为四个电阻并联，故两表头中电流相同，故两表的偏角相同，因表量程大于表，故的读数比的读数大，A正确，B错误；
CD．电压表的量程大于的量程，故的电阻大于的电阻；两电压表串联，故通过两表的电流相等，故的读数比的读数大，两电压表串联，通过表头的电流相等，表头指针偏转角度相等，电压表的偏转角等于电压表的偏转角，C错误，D正确。
故选AD。
9．BCD
【详解】A．虚线为匀强电场中与场强方向垂直的等间距平行直线，即虚线为等差等势线，O点电势高于c点，沿着电场线的方向电势降低，可知匀强电场的方向如下图所示
结合曲线运动的轨迹可知，M粒子所受电场力方向与电场线方向相同，M粒子带正电，N粒子所受电场力方向与电场线方向相反，N粒子带负电，A错误；
B.a、O、c三点分别在连续的等差等势线上，且两粒子M、N质量相等，所带电荷的绝对值也相等，M粒子带正电，N粒子带负电，结合曲线可知，N从O点运动至a点和M在从O点运动至c点过程中电场力对N、M粒子做的功相等，粒子以相同速率射出，根据动能定理可知，N在a点的动能与M在c点动能大小相等，即N在a点的速度与M在c点的速度大小相同，B正确；
C．N从O点运动至a点的过程中，电场力做正功，电势能减小，C正确；
D．O点和b点在同一等势线上，M在从O点运动至b点的过程中，电场力对它做的功等于零，D正确。
故选BCD。
10． AD 1.35 小于
【详解】（1）[1]A．在测量电阻时，更换倍率后，欧姆表的内部电阻发生了变化，欧姆挡的零刻度在最右边，也就是电流满偏，所以必须重新进行调零，A正确；
B．在测量电流时，根据电流表的原理，电流挡的零刻度在最左边，更换量程后不需要调零，B错误；
C．在测量未知电阻时，若先选择倍率最大挡进行试测，当被测电阻较小时，电流有可能过大，所以应先选择倍率较小的挡进行试测，若指针偏角过小，再换用倍率较大的挡进行测量，C错误；
D．在测量未知电流时，为了电流表的安全，必须先选择电流最大量程进行试测，若指针偏角过小，再换用较小的量程进行测量，D正确。
故选AD。
（2）[2]选择开关处于“2.5 V”挡，分度值为0.05 V，所以此时的读数为1.35 V；
[3]电表的欧姆挡的刻度分布不是均匀的，越向左，刻度越密集，所以10至30的中间刻度值一定小于20，若选择开关处于“×10”挡，由题图可知其读数小于。
11． 50.25 4.950 120 A
【详解】(1)[1]由图示游标卡尺可知，游标卡尺是20分度的，游标卡尺的精度是0.05mm，由图示游标卡尺可知，其示数为
50mm+0.05×5mm=50.25mm
(2)[2]由图示螺旋测微器可知，其示数为
4.5mm+45.0×0.01mm=4.950mm
(3)[3] 多用电表的电阻“×10”挡测电阻，由图丙所示表盘可知，电阻阻值为
12×10Ω=120Ω
(4)[4] 由于电压表内阻远大于待测电阻阻值，电流表应采用外接法；待测电阻阻值远大于滑动变阻器最大阻值，为测多组实验数据，滑动变阻器应采用分压接法，因此应选择图A所示电路图。
12．qv，与v的方向相反
【详解】棒沿轴线方向以速度v做匀速直线运动时，每秒通过的距离为v米，每秒v米长的橡胶棒上电荷都通过直棒的横截面，每秒内通过横截面的电量大小为
Q=q v
根据电流的定义式为
t=1s
得到等效电流为
I=qv
由于棒带负电，则电流的方向与棒运动的方向相反，即与v的方向相反。
13．（1）990Ω，1000Ω；（2）2.5Ω，2Ω
【详解】（1）把电流表改装成量程0-3V的电压表，串联的电阻大小为
电压表内阻为
故要把它改装为量程0-3V的电压表，要串联990Ω的电阻，改装后电压表的内阻为1000Ω。
（2）把电流表改装为量程0-15mA的电流表，并联的电阻大小为
内阻为
故要把它改装为量程0-15mA的电流表，要并联2.5Ω的电阻，改装后电流表的内阻为2Ω。
14．（1）；（2）；（3）
【详解】（1）设电子经电压U1加速后的速度为v0，根据动能定理得
解得
（2）电子以速度v0进入偏转电场后，垂直于电场方向作匀速直线运动，沿电场方向作初速度为零的匀加速直线运动。设偏转电场的电场强度为E，电子在偏转电场运动的时间为t1，电子的加速度为a，离开偏转电场时相对于原运动方向的侧移量为y1，根据牛顿第二定律和运动学公式得
，，
又因为
，
联立以上式子解得
（3）设电子离开偏转电场时沿电场方向的速度为vy，根据运动学公式得
电子离开偏转电场后作匀速直线运动，设电子离开偏转电场后打在荧光屏上所用的时间为t2，电子打到荧光屏上的侧移量为y2，如图所示，有
，
解得
所以，P到O点的距离为