邢台县第一中学2018-2019学年高二上学期第二次月考试卷物理

邢台县第一中学2018-2019学年高二上学期第二次月考试卷物理
班级__________ 座号_____ 姓名__________ 分数__________
一、选择题
1．如图所示，滑块穿在水平横杆上并可沿杆左右滑动，它的下端通过一根细线与小球相连，小球受到水平向右的拉力F的作用，此时滑块与小球处于静止状态．保持拉力F始终沿水平方向，改变F的大小，使细线与竖直方向的夹角缓慢增大，这一过程中滑块始终保持静止，则（）
A. 滑块对杆的压力增大
B. 滑块受到杆的摩擦力不变
C. 小球受到细线的拉力大小增大
D. 小球所受各力的合力增大
【答案】C
【解析】
2． 如图所示，圆形区域内有垂直纸面的匀强磁场，三个质量和电荷量都相同的带电粒子a 、b 、c ，以不同的速率对准圆心O 沿着AO 方向射入磁场，其运动轨迹如图。

若带电粒子只受磁场力的作用，则下列说法正确
的是（ ）A ．a 粒子动能最大
B ．c 粒子速率最大
C ．c 粒子在磁场中运动时间最长
D ．它们做圆周运动的周期c b a T T T <<【答案】B
3． 如图所示，在原来不带电的金属细杆ab 附近的P 点处，放置一个正点电荷，达到静电平衡后（ ）
A ．a 端的电势比b 端的低
B ．b 端的电势比d 点的高
C ．金属细杆内c 处场强为零
D ．金属细杆内c 处感应电荷场强的方向由a 指向b 【答案】CD
4． a 、b 两个电容器如图所示，关于电容器下列说法正确的是
A. b 电容器的电容是
B. a 电容器的电容小于b 的电容
C. a 与b 的电容之比是8：1
D. a 电容器只有在80V 电压下才能正常工作【答案】B
【解析】由图可知a 电容器的电容是，b 电容器的电容是
，故A 错误，B 正确；a 与b 的电
容之比是1：10，故C 错误；
80V 是指电容器正常工作时的电压，不是只有在80V 电压下才能正常工作，故D 错误。

所以B 正确，ACD 错误。

5． 一斜劈A 静止在粗糙的水平面，在其斜面上放着一滑块B ，若给滑块B 一平行斜面向下的初速度v 0，则B 正好保持匀速下滑。

如图所示，现在B 下滑过程中再加一个作用力，则以下说法正确的是：
A. 在B 上加一竖直向下的力F 1,则B 将保持匀速运动，A 对地无摩擦力的作用
B. 在B 上加一沿斜面向下的力F 2,则B 将加速运动，A 对地有水平向左的静摩擦力的作用
C. 在B 上加一水平向右的力F 3,则B 将减速运动，在B 停止前A 对地有向右的摩擦力的作用
D. 无论在B 上加什么方向的力，在B 停止前A 对地都无静摩擦力的作用【答案】AD
【解析】物块B 原来保持匀速下滑，A 静止，以滑块和斜面组成的整体为研究对象，分析受力情况，根据平衡条件得知地面对斜面没有摩擦力，如有摩擦力，整体的合力不为零，将破坏平衡状态与题矛盾，对B ，有：
，即得， 是斜面的倾角；
mgsin f mgcos θμθ==sin cos θμθ=θA 、当施加竖直向下的力时，对整体受力分析，在竖直方向合力为零，水平方向合力为零，故地面对A 无1F 摩擦力，对B 受力分析可知， ，所以B 做匀速运动，故A 正确；
0mg F sin mg F cos θμθ+-+=（）（）
B 、在B 上加一沿斜面向下的力，如图，物块所受的合力将沿斜面向下，故做加速运动，但B 与斜面间的2F 弹力大小不变，故滑动摩擦力大小不变，即物块所受支持力与摩擦力的合力仍然竖直向上，则斜面所受摩擦力与物块的压力的合力竖直向下，则斜面水平方向仍无运动趋势，故仍对地无摩擦力作用，故B 错误；
C 、在B 上加一水平向右的力，沿斜面方向： ，故物体做减3F 330mgsin F cos mgcos F sin θθμθθ--+（）＜速运动；对物块，所受支持力增加了，则摩擦力增加，即支持力与摩擦力均成比例的增加，3F sin θ3F sin μθ其合力方向还是竖直向上，如图：
则斜面所受的摩擦力与压力的合力放还是竖直向下，水平放向仍无运动趋势，则不受地面的摩擦力，故C 错误；
D 、无论在B 上加上什么方向的力，B 对斜面的压力与B 对斜面的摩擦力都是以的比例增加，则其合力1μ：的方向始终竖直向下，斜面便没有运动趋势，始终对地面无摩擦力作用，故D 正确。

点睛：滑块原来匀速下滑，合力为零，斜面保持静止状态，合力也为零，以滑块和斜面整体为研究对象，分析受力情况，根据平衡条件分析地面对斜面的摩擦力和支持力，木块可能受两个力作用，也可能受到四个力作用。

6． （2018·洛阳联考）如图所示，一个电荷量为－Q 的点电荷甲，固定在绝缘水平面上的O 点。

另一个电荷量为＋q 、质量为m 的点电荷乙，从A 点以初速度v 0沿它们的连线向甲运动，运动到B 点时速度为v ，且为运动过程中速度的最小值。

已知点电荷乙受到的阻力大小恒为f ，A 、B 两点间距离为L 0，静电力常量为k ，则下列说法正确的是（
）
A ．点电荷乙从A 点向甲运动的过程中，加速度先增大后减小
B ．点电荷乙从A 点向甲运动的过程中，其电势能先增大再减小
C ．O 、B 两点间的距离为
kQq
f D ．在点电荷甲形成的电场中，A 、B 两点间的电势差为U AB ＝
fL 0＋12
mv 2
q
【答案】.C 【
解
析
】
7．（多选）发射地球同步卫星时，先将卫星发射到近地圆轨道1，然后在圆轨道1的Q点经点火使卫星沿椭圆轨道2运行，待卫星到椭圆轨道2上距地球最远点P处，再次点火，将卫星送入同步圆轨道3，如图所示．则卫星在轨道1、2和3上正常运行时，有：
A．卫星在轨道3上的速率大于在轨道1上的速率
B．卫星在轨道3上的角速度小于在轨道1上的角速度
C．卫星在轨道1上经Q点的加速度等于它在轨道2上经Q点的加速度
D．卫星在轨道2上运行时经过P点的加速度跟经过Q点的加速度相等
【答案】BC
【解析】
8．如图所示，平行板电容器带有等量异种电荷，与静电计相连，静电计金属外壳和电容器下极板都接地。

在两极板间有一个固定在P点的点电荷，以E表示两板间的电场强度，E p表示点电荷在P点的电势能，θ表示静电计指针的偏角。

若保持下极板不动，将上极板向下移动一小段距离至图中虚线位置，则
A．θ增大，E增大B．θ增大，E p不变
C．θ减小，E
增大D．θ减小，E不变
【答案】D
9．（多选）如图所示，A、D分别是斜面的顶端、底端，B、C是斜面上的两个点，AB＝BC＝CD，E点在D点的正上方，与A等高。

从E点以一定的水平速度抛出质量相等的两个小球，球1落在B点，球2落在C点，关于球1和球2从抛出到落在斜面上的运动过程
（）
A．球1和球2运动的时间之比为2∶1
B．球1和球2动能增加量之比为1∶2
2
C．球1和球2抛出时初速度之比为2∶1
D．球1和球2运动时的加速度之比为1∶2
【答案】BC
【解析】
10．如图所示，物块A和B用细线绕过定滑轮相连，B物块放在倾角为θ=37°的斜面上刚好不下滑，连接物块B的细线与斜面垂直，物块与斜面间的动摩擦因数为μ=0.8，设物块B受到的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则物块A与B的质量之比为
A. 1：20
B. 1：15
C. 1：10
D. 1：5
【答案】A
【解析】对A、B受力分析如图所示：
对A物体根据平衡条件得：。

对B物体在沿斜面方向有：，在垂直斜面方向有：
，摩擦力为：，联立以上并带入数据可得：，故A正确，BCD错误。

11．在匀强电场中，把一个电量为q的试探电荷从A移动到B点。

已知场强为E，位移大小为d，初末位置电势差为U，电场力做功为W，A点电势为。

下面关系一定正确的是
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】因初末位置电势差为U，则电场力的功为W=Uq，选项A正确；因位移d不一定是沿电场线的方向，则U=Ed不一定正确，故选项BCD错误；故选A.
12．如图所示电路中，电源电动势为E，线圈L的电阻不计．以下判断不正确的是（）
A．闭合S稳定后，电容器两端电压为E
B．闭合S稳定后，电容器的a极板不带电
C．断开S后的很短时间里，电容器的a极板将带正电
D．断开S后的很短时间里，电容器的a极板将带负电
【答案】AD
【解析】
试题分析：闭合S稳定后，线圈L相当于导线，则电容器被短路，则其电压为零，故A错误；当闭合S稳定后，电容器被短路，则其电压为零，电容器的a极板不带电，故B正确；断开S的瞬间，线圈L中电流减小，产生自感电动势，相当于电源，结电容器充电，根据线圈的电流方向不变，则电容器的a极板将带正电．故C 正确，D错误。

考点：考查了电感电容对交流电的阻碍作用
13．家用电吹风中，有一个小电动机和与它串联的一段电热丝。

电热丝加热空气，电动机带动风叶转动，送出热风。

设电动机线圈的电阻为，电热丝的电阻为。

将电吹风接到直流电源上，电源输出电压为U，输出电流为I，电吹风消耗的电功率为P。

以下表达式中正确的是
A. B.
C. D.
【答案】AD
【解析】A、电吹风机消耗的电功率P是总的功率，总功率的大小应该是用P=IU来计算，所以总功率P=IU，故A正确，B错误；电吹风机中发热的功率要用I2R来计算，所以总的发热功率为P=I2（R1+R2），吹风机的总功率P=IU要大于发热部分的功率，所以C错误，D正确；故选AD．
点睛：对于电功率的计算，一定要分析清楚是不是纯电阻电路，对于非纯电阻电路，总功率和发热功率的计算公式是不一样的．
14．
如图，一充电后的平行板电容器的两极板相距l 。

在正极板附近有一质量为M 、电荷量为q （q ＞0）的粒子；在负极板附近有另一质量为m 、电荷量为－q 的粒子。

在电场力的作用下，两粒子同时从静止开始运动。

已知
两粒子同时经过一平行于正极板且与其相距l 的平面。

若两粒子间相互作用力可忽略，不计重力，则M ∶m
2
5
为（ ）
A ．3∶2
B ．2∶1
C ．5∶2
D ．3∶1
【答案】　A
【解析】　设极板间电场强度为E ，两粒子的运动时间相同，对M ，由牛顿第二定律有：qE ＝Ma M ，由运动学
公式得：l ＝a M t 2；
251
2
对m ，由牛顿第二定律有qE ＝ma m
根据运动学公式得：l ＝a m t 2
351
2由以上几式解之得：＝，故A 正确。

M m 3
2
15．如图甲，水平地面上有一静止平板车，车上放一物块，物块与平板车的动摩擦因数为0.2，t =0时，车开始沿水平面做直线运动，其v ﹣t 图象如图乙所示，g 取10 m/s 2，若平板车足够长，关于物块的运动，以下描述正确的是
A ．0~6 s 加速，加速度大小为2 m/s 2，6~12 s 减速，加速度大小为2 m/s 2
B ．0~8 s 加速，加速度大小为2 m/s 2，8~12 s 减速，加速度大小为4 m/s 2
C ．0~8 s 加速，加速度大小为2 m/s 2，8~16 s 减速，加速度大小为2 m/s 2【答案】C 【
解
析
】
16．如图4所示，一理想变压器，当原线圈两端接U 1=220V 的正弦式交变电压时，副线圈两端的电压U 2=55V ．对于该变压器，下列说法正确的是（ ）
A ．原、副线圈的匝数之比等于4:1
B ．原、副线圈的匝数之比等于1:4
C ．原、副线圈的匝数之比等于2:1
D ．原、副线圈的匝数之比等于1:2【答案】A
【解析】，A 对
21
21n n U U =二、填空题
17．输送1.0×l05瓦的电功率，用发1.0×l04伏的高压送电，输电导线的电阻共计1.0欧，输电导线中的电流是
A ，输电导线上因发热损失的电功率是 W 。

【答案】10；100
【解析】由，得输电导线中的电流=10A UI P =U
P
I =
输电导线上因发热损失的电功率: =100×1=100W
r I P 2
=18．在伏安法测电阻的实验中，待测电阻R x 约200Ω，，电压表V 的内阻约为2kΩ，电流表A 的内阻约为10Ω，测量电路中电流表的连接方式如图甲或图乙所示，结果由公式
计算得出，公式中U 与I 分别为电压表
和电流表的示数。

若将用图甲和图乙电路图测得Rx 的电阻值分别记为R x1和R x2，则______（填“R x1”或“R x2”）真更接近待测电阻的真实值，且测量值R x1_______（填“大于”“等于”或“小于”） 真实值。

测量值R x2_____ （填“大于”“等于”或“小于”）真实值。

（2）图丙所示是消除伏安法系统误差的电路图。

该实验的第一步是闭合开关S 1，将开关，2接2，调节滑动变阻器Rp′和Rp ，使得电压表的示数尽量接近满量程，读出此时电压表和电流表的示数U 1、I 1。

接着让两滑动变阻器的滑片位置不动，将开关S 2接1，再次读出电压表和电流表的示数U 2、I 2，则待测电阻R 的真实值为__________。

【答案】 （1）
. （2）. 大于 （3）. 小于 （4）
.
【解析】（1
）因为，电流表应采用内接法，则R x 1更接近待测电阻的真实值，电流表采用内接法，电压的测量值偏大，由欧姆定律可知，电阻测量值大于真实值，同理电流表采用外接法，电流的测量值偏大，由欧姆定律可知，测量值R x2小于真实值。

（2）由欧姆定律得：，，联立可得：。

19．如图所示，在以O 点为圆心、r 为半径的圆形区域内，在磁感强度
为B ，方向垂
直纸面向里
的匀强磁场，a 、b 、c 为圆形磁场区域边界上的3点，其中∠aob =∠boc =600，
一束质量为m ，电量为e 而速率不同的电子从a 点沿ao 方向射人磁场区域，其中从bc 两
点的弧形边界穿出磁场区的电子，其速率取值范围是 ．【答案】
（4分）三、解答题
20．发射宇宙飞船的过程要克服引力做功，已知将质量为m 的飞船在距地球中心无限远处移到距地球中心为r 处的过程中，引力做功为W=G Mm r ，飞船在距地球中心为r 处的引力势能公式为E p =- G Mm r
，式中G 为万有引力恒量，M 为地球质量。

若在地球的表面发射一颗人造地球卫星，如果发身的速度很大，此卫星可以上升到离地心无穷远处（即地球引力作用范围之外）这个速度称为第二宇宙速度（也称逃逸速度）。

（1
）试推导第二宇宙速度的表达式？mm
mm
（2）已知逃逸速度大于真空中光速的天体叫黑洞，设某黑洞的质量等于太阳的质量M＝1.98×1030kg，求它的可能最大半径？
【答案】
【解析】
（1）设无穷远处的引力势能为零，地球半径为R，第二宇宙速度为v，则由机械能守恒定律得：
1 2mv2- G
Mm
R
=0，
解得：
21．已知氢核（质子）的质量是1.67×10-27kg，电子的质量是9.1×10-31kg，质子的带电量为1.6×10-19C，在氢原子内它们之间的最短距离为5×10-11m。

已知静电力常量k=9×109N/C2m2，引力常量G=6.7×10-11N•m2/kg2。

（计算结果取一位有效数字）
（1）计算出氢原子中氢核与电子之间的库仑力和万有引力各是多大?
（2）求出库仑力与万有引力的比值。

（3）谈谈你对计算结果的看法。

【答案】（1）8.0×10-8N 4×10-47N （2）比值为2×1039（3）计算结果表明库仑力远大于万有引力，因此在研究微观粒子的运动时，可以忽略万有引力的影响。

【解析】试题分析：应用库仑定律和万有引力定律直接计算，再进行比较。

（1）氢原子中氢核与电子之间的库仑力：
（2）氢原子中氢核与电子之间的库仑力和万有引力的比值：
（3）计算结果表明库仑力远大于万有引力，因此在研究微观粒子的运动时，可以忽略万有引力的影响。

点睛：本题主要考查了将库仑定律与万有引力定律计算出的电子与质子之间的作用力，从而确定氢原子中氢核与电子之间的库仑力和万有引力的比值，属于基础题。

22．如图甲所示，有一磁感应强度大小为B 、垂直纸面向外的匀强磁场，磁场边界OP 与水平方向夹角为45°，紧靠磁场右上边界放置长为L ，间距为d 的平行金属板M 、N ，磁场边界上的O 点与N 板在同一水平面上，O 1、O 2是电场左右边界中点．在两板间存在如图乙所示的交变电场（取竖直向下为正方向）．某时刻从O 点竖直向上同时发射两个相同的粒子a 和b ，质量为m ，电量为+q ，初速度不同．粒子a 在图乙中的t =时刻，4T 从O 1点水平进入板间电场运动，由电场中的O 2点射出．粒子b 恰好从M 板左端进入电场．（不计粒子重力和粒子间相互作用，电场周期T 未知）
求：（1）粒子a 、b 从磁场边界射出时的速度v a 、v b ；
（2）粒子a 从O 点进入磁场到射出O 2点运动的总时间；
（3）如果交变电场的周期，要使粒子b 能够穿出板间电场，求这电场强度大小E 0满足的条件．4m T qB
=
【答案】（1） （2） （3） 2a qBd v m =b qBd v m =()22m d L m t qB qBd π+=+220qd B E mL ≤【解析】（1）如图所示，粒子a 、b 在磁场中均速转过90°，平行于金属板进入电场．
由几何关系可得： ，r b =d ①
1
2a r d =由牛顿第二定律可得 ②
2
a a a
v qv B m r = ③
2
b b b
v qv B m r =解得： , 2a qBd v m =b qBd
v m
=
（3）粒子在磁场中运动的时间相同，a 、b 同时离开Ⅰ磁场，a 比b 进入电场落后时间 24
a d m T t v qB ∆=
==⑦
故粒子b 在t =0时刻进入电场．由于粒子a 在电场中从O 2射出，在电场中竖直方向位移为0，故a 在板间运动的时间t a 是周期的整数倍，由于v b =2v a ，b 在电场中运动的时间是，可见b 在电场中运动的时间是半个周期的整数倍即 12b a t t =
2b b L T t n v ==⋅⑧ ⑨2L n Tv
=粒子b 在内竖直方向的位移为 ⑩2T 2122T y a ⎛⎫= ⎪⎝⎭
粒子在电场中的加速度0qE a m
=由题知4m T qB =粒子b 能穿出板间电场应满足ny ≤d
解得22
0qB d E mL
≤【点睛】本题考查了带电粒子在电场与磁场中的运动，分析清楚粒子运动过程、作出粒子运动轨迹是正确解题的关键，应用牛顿第二定律、粒子在磁场中做匀速圆周运动的周期公式、牛顿第二定律、运动学公式即可正确解题．。