2019届天津市新华中学高三上学期第二次月考物理试卷(解析版)

1页 2019届天津市新华中学高三上学期第二次月考物理试卷（解析版）

一、单项选择题

1. 关于电场和磁场的概念，以下说法正确的是( )

A. 电荷放入电场中某区域内的任意位置，电荷受到的电场力都相同，则该区域内的电场一定是匀强电场

B. 放入电场中某位置的电荷受到的电场力不为零，则该位置的电场强度一定不为零

C. 一小段长为L的通有电流I的导体，在磁场中受到的安培力为F，则该磁场的磁感应强度B一定为

D. 一小段通电导体在磁场中某位置受到的安培力为零，则该位置的磁感应强度一定为零

【答案】AB

【解析】

试题分析：电荷放入电场中某区域内的任意位置，电荷受到的电场力都相同，则该区域内的电场一定是匀强电场，选项A正确；根据可知，放入电场中某位置的电荷受到的电场力不为零，则该位置的电场强度一定不为零，选项B正确；一小段长为L的通有电流I的导体，在磁场中如果受到的最大的安培力为F，则该磁场的磁感应强度B一定为，选项C错误；因导线平行磁场方向放置时，所受的安培力为零，则当一小段通电导体在磁场中某位置受到的安培力为零，则该位置的磁感应强度不一定为零，选项D错误；故选AB.

考点：电场强度；磁感应强度.

【名师点睛】此题考查了学生对电场强度以及磁感应强度的理解；要知道电场强度和磁感应强度，都是采用比值定义法；电场力为零时，电场强度一定为零；而安培力为零时，磁感应强度不一定为零；基础题.

2.如图所示为一正点电荷M和一金属板N形成的电场线，a、b、c为电场中的三点，则下列说法正确的是（ ）

A. a、c两点的电场强度大小关系为Ea>Ec

B. a、b两点的电势相等

C. 一负点电荷在a点处的电势能大于它在b点处的电势能 2页 D. 若将某正点电荷由a点移到c点，电场力做正功

【答案】AD

【解析】

【详解】电场线密的地方电场的强度大，电场线疏的地方电场的强度小，则a、c两点的电场强度大小关系为，A正确；沿电场方向电势降低，所以a点电势比b点的电势高，B错误；根据可知同一个负点电荷在低电势处电势能大，又知道a点电势比b点的电势高，故一负点电荷在a点处的电势能小于它在b点处的电势能，C错误；a点电势低于c点电势，正电荷的从高电势向低电势运动，电势能减小，所以电场力做正功，D正确．

3.如图甲所示，AB是一个点电荷电场中的一条电场线，图乙中是放在电场线上a、b两点的检验电荷所受电场力与其电量的函数图线，由此可知（ ）

A. 场源电荷在a点左侧

B. 场源电荷在a、b之间

C. 场源电荷在b点右侧

D. 因不知场源电荷的电性，所以无法确定

【答案】A

【解析】

【详解】根据可知图乙的斜率表示电场强度大小，并且检验电荷受到的电场力方向同向，所以在a点的电场强度大于在b点的电场强度，且电场方向相同，根据点电荷电场公式可知距离场源电荷越近，电场强度越大，故场源电荷在a点的左侧，若在两点之间则电场强度方向不同，若在b点右侧，则a点的电场强度小，故A正确；

【点睛】本题的关键是由电场强度的定义式得到，图象的斜率表示电场强度大小．

4.有一横截面积为S的铜导线，流经其中的电流为I。设单位体积内导线中有n个自由电子，电子的电荷量为q，此时电子的定向移动速度为v，则在△t时间内，通过导线横截面的自由电子数目可表示为（ ）

A. nvS△t B. nv△t C. I△t/q D. I△t(Sq)

【答案】AC

【解析】 3页 【分析】

根据电流的两个表达式来分析，首先从导体导电的微观角度来说，在t时间内能通过某一横截面的自由电子必须处于长度为的圆柱体内，由于自由电子可以认为是均匀分布，故此圆柱体内的电子数目为．而从电流的定义来说，故在t时间内通过某一横截面的电荷量为It，通过横截面的自由电子数目为．

【详解】从微观角度来说，在时间内能通过某一横截面的自由电子必须处于长度为的圆柱体内，此圆柱体内的电子数目为，A正确；是电子通过的距离，没意义，缺少面积S，B错误；从电流的定义式来说，，故在t时间内通过某一横截面的电荷量为，通过横截面的自由电子数目为，C正确；是通过铜导线单位横截面的自由电子数，D错误．

5.如图所示的是示波管工作原理图：电子经电场加速后垂直射入偏转电场，若加速电压为U1，偏转电压为U2，偏转电场的极板长度与极板间的距离分别为L和d，取“单位偏转电压引起的偏转距离”来描述示波管的灵敏度（该距离越大则灵敏度越高），则下列哪种方法可使示波管的灵敏度提高（ ）

A. 增大U1 B. 增大U2 C. 减小L D. 减小d

【答案】D

【解析】

试题分析：经加速电场后的速度为V，则，所以电子进入偏转电场时速度的大小为，v0=，电子进入偏转电场后的偏转的位移为，y=at2===，所以示波管的灵敏度=，所以要提高示波管的灵敏度可以增大l，减小d和减小U1，所以D正确．

考点：示波器的原理．

6.质量为m1和m2的两个带电小球，被两根丝线悬挂着，当达到平衡时，两小球在同一水平线上，且两根丝线与竖直方向的夹角分别为α和β，如图所示.则（ ） 4页

A. = B. =

C. = D. =

【答案】B

【解析】

对两球受力分析，如图所示：

根据共点力平衡和几何关系得：m1gtanα=F1，m2gtanβ=F2；根据牛顿第三定律，有：F1=F2，故；故选B。

点睛：本题要比较两球质量关系，我们要通过电场力把两重力联系起来进行比较，结合共点力平衡条件列式求解重力与电场力的关系式是关键．

7.如图所示，用两根轻细金属丝将质量为m、长为l的金属棒ab悬挂在c、d两处，置于匀强磁场内。当棒中通以从a到b的电流I后，两悬线偏离竖直方向θ角而处于平衡状态。为了使棒平衡在该位置上，所需的磁场的最小磁感应强度的大小、方向为(

)

A. tan θ，竖直向上

B. tan θ，竖直向下

C. sin θ，平行悬线向下

D. sin θ，平行悬线向上 5页 【答案】D

【解析】

要求所加磁场的磁感应强度最小，应使棒平衡时所受的安培力有最小值。由于棒的重力恒定，悬线拉力的方向不变，由画出的力的三角形可知，安培力的最小值为Fmin＝mgsinθ，即IlBmin＝mgsinθ，得Bmin＝sin

θ，方向应平行于悬线向上，故选D.

8.图中水平虚线为匀强电场中与场强方向垂直的等间距平行直线．两带电小球M、N质量相等，所带电荷量的绝对值也相等．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．则（ ）

A. M带负电荷，N带正电荷

B. M在O点和b点的动能相等

C. N在从O点运动至a点的过程中克服电场力做功

D. N在a点的速度与M在c点的速度大小相等

【答案】B

【解析】

【详解】虚线与电场方向垂直，则虚线表示电场的等势面，O点所在等势面的电势高于c点所在电势的等势面，又知道电场方向由高电势指向低电势，所以电场方向竖直向下，两个重力方向都竖直向下，根据N粒子的轨迹可知合力向上，所以受到与电场方向相反的电场力，故N带负电，并且其电场力绝对值大于重力绝对值，所以对M来说其电场力必须向下，M带正电，A错误；O点和b点在同一等势面上，电势相等，高度又相等，从O点到b点重力做功为零，电场力做功为零，所以M在O点和b点的动能相等，B正确；N从O点运动至a点的过程中电场力与速度的夹角为锐角，电场力做正功，C错误；从O到a过程中和从O到c过程中，电场力做功的绝对值相同，重力做功的绝对值相同，但对粒子N，电场力做正功，重力做负功，对粒子M，两者都做正功，所以根据动能定理可得N在a点的速度小于M在c点的速度大小，D错误． 6页 【点睛】本题要根据粒子的轨迹判定电场力方向，根据电场线与等势线垂直的特点，分析能否判定电性．由动能定理分析电场力做功是常用的方法．

9.两个等量同种电荷固定于光滑水平面上，其连线中垂线上有A、B、C三点，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，场强

B. 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点电势逐渐升高

D. A、B两点间的电势差

【答案】AD

【解析】

试题分析：根据v-t图可知粒子在B点的加速度最大，此处电场强度最大，根据牛顿第二定律求场强的最大值．由C到A的过程中物块的动能一直增大，由能量守恒定律分析电势能的变化情况．由动能定理可求得AB两点的电势差．

从速度时间图象可知带电粒子在B点的加速度最大为，所受的电场力最大为，据知，B点的场强最大为1N/C，故A错误；从速度时间图象可知带电粒子的速度增大，电场力做正功，电势能减小，故B错误；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；从速度时间图象可知A、B两点的速度分别为，再根据动能定理得，解得：，故D正确．

10.

如图所示，图线a是某一电源的U﹣I曲线，图线b是一定值电阻的U﹣I曲线．若将该电源与该定值电阻连成闭合电路（已知该电源的内阻r=2.0Ω），则下列说法错误的是（ ） 7页

A. 将2只这种电阻串联作为外电阻，电源输出功率最大

B. 将3只这种电阻并联作为外电阻，电源输出功率最大

C. 该定值电阻为6Ω

D. 该电源的电动势为20V

【答案】A

【解析】

解：C、图线b的斜率k===6Ω，则定值电阻的阻值R=k=6Ω；故C正确；

D、由图读出交点的电压U=15V，电流I=2.5A，根据闭合电路欧姆定律得，电源的电动势：E=U+Ir=15V+2.5×2V=20V；故D正确；

AB、当内外电路的电阻相等时电源的输出功率最大，故将3只这种电阻并联作为外电阻，电源输出功率最大，故A错误，B正确；

本题选错误的，故选：A

【点评】本题要理解伏安特性曲线的物理意义，知道定值电阻的伏安特性曲线斜率等于电阻，电源的伏安特性曲线的斜率绝对值表示内电阻、纵轴截距表示电源的电动势．

11.一带电粒子在电场中仅受静电力作用，做初速度为零的直线运动．取该直线为x轴，起始点O为坐标原点，其电势能Ep与位移x的关系如图所示．下列图象中合理的是(

)

A. B.

C. D.

【答案】D