东城区第一中学校2018-2019学年高二上学期第二次月考试卷物理

东城区第一中学校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．为了研究超重与失重现象，某同学把一体重秤放在电梯的地板上，他站在体重秤上随电梯运动并观察体重秤示数的变化。

下表记录了几个特定时刻体重秤的示数。

下列说法正确的是
A．t1和t2时刻该同学的质量并没有变化，但所受重力发生变化
B．t1和t2时刻电梯的加速度方向一定相反
C．t1和t2时刻电梯运动的加速度大小相等；但运动的速度方向一定相反
D．t3时刻电梯可能向上运动
【答案】BD
【解析】
2．对于电容，以下说法正确的是
A. 一只电容器所充电荷量越大，电容就越大
B. 对于固定电容器，它的带电量跟两极板间所加电压的比值保持不变
C. 电容器的带电量跟加在两极间的电压成反比
D. 如果一个电容器没有带电，也就没有电容
【答案】B
【解析】解：A、电容器带电荷量越大，板间电压越大，而电容不变．故A错误．
B、电容表征电容器容纳电荷本领的大小，对于固定电容器，电容C不变，由定义式C=可知，则带电荷量跟它两极板间所加电压的比值保持不变．故B正确．
C、电容器的带电荷量Q=CU，当电容C一定时，电量与电压成正比．当电容C变化时，电量与电压不成正比．故C错误．
D、电容表征电容器容纳电荷本领的大小，与电容器的电量、电压无关．故D错误．
故选：B
【点评】本题考查对电容的理解能力，抓住电容的物理意义和定义式是关键．
3．下列物理量中，属于矢量的是
A. 电场强度
B. 电势差
C. 电阻
D. 电功率
【答案】A
【解析】
4．将质量为m的圆环套在固定的水平直杆上，环的直径略大于杆的截面直径，环与杆间的动摩擦因数为μ，对环施加一位于竖直平面内斜向上且与杆夹角为θ的拉力F，使圆环以加速度a沿杆运动，则F的大小不可能是
A．B．
C．D．
【答案】C
【解析】对环受力分析，受重力、拉力、弹力和摩擦力的作用，其中弹力可能向上，也可能向下，也可能等于
零。

若环受到的弹力为零，则F cosθ=ma，F sinθ=mg，解得或；若环受到的弹力的方向向上，则：F cosθ–μ(mg–F sinθ)=ma，解得；若环受到的弹力的方向向下，则：
F cosθ–μ(F sinθ–mg)=ma，解得，故ABD是可能的，选项C是不可能的。

5． 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
】
6． 如图所示，一个不带电的表面绝缘的导体P 正在向带正电的小球Q 缓慢靠近，但不接触，也没有发生放电现象，则下列说法中正确的是（ ）
A ．
B 端的感应电荷为负电荷 B ．导体内场强越来越大
C ．C 点的电势高于B 点电势
D ．导体上的感应电荷在C 点产生的场强始终大于在B 点产生的场强【答案】D
7． 下面说法中正确的是（
）
A ．根据E = F/q ，可知电场中某点的场强与电场力成正比
B ．根据E = KQ/r 2，可知点电荷电场中某点的场强与该点电荷的电量Q
成正比
Q
C ．根据E = U/d ，可知电场中某点的场强与电势差成正比
D ．根据场强叠加原理，可知合电场的场强一定大于分电场的场强【答案】B
8． 如图所示为一个质量为m 、电荷量为＋q 的圆环，可在水平放置的足够长的粗糙细杆上滑动，细杆处于磁感应强度为B 的匀强磁场中，不计空气阻力，现给圆环向右的初速度v 0，在以后的运动过程中，圆环运动的
速度图象不可能是下图中的（
）
【答案】B
9． 如图所示，轻弹簧两端拴接两个质量均为m 的小球a 、b ，拴接小球的细线固定在天花板，两球静止，两细线
与水平方向的夹角α=30°
，弹簧水平，以下说法正确的是
A ．细线拉力大小为mg
B ．弹簧的弹力大小为
C ．剪断左侧细线瞬间，b 球加速度为0
D ．剪断左侧细线瞬间，a 球加速度为
【答案】C 【
解
析
】
10．（2016·河南郑州高三入学考试）如图所示，MPQO 为有界的竖直向下的匀强电场，电场强度为E ，ACB
为光滑固定的半圆形轨迹，轨道半径为R ，A 、B 为圆水平直径的两个端点，AC 为圆弧。

一个质量为m ，电
1
4
荷量为－q 的带电小球，从A 点正上方高为H 处由静止释放，并从A 点沿切线进入半圆轨道。

不计空气阻力及一切能量损失，关于带电小球的运动情况，下列说法正确的是（
）
A ．小球一定能从
B 点离开轨道B ．小球在A
C 部分可能做匀速圆周运动
C ．若小球能从B 点离开，上升的高度一定小于H
D ．小球到达C 点的速度可能为零【答案】BC
【解析】【名师解析】由于题中没有给出H 与R 、E 的关系，所以小球不一定能从B 点离开轨道，A 项错误；若重力大小等于电场力，小球在AC 部分做匀速圆周运动，B 项正确；由于小球在AC 部分运动时电场力做负功，所以若小球能从B 点离开，上升的高度一定小于H ，C 项正确；若小球到达C 点的速度为零，则电场力大于重力，小球不可能沿半圆轨道运动，所以小球到达C 点的速度不可能为零，D 项错误。

11．物体从静止开始做匀加速直线运动，第3秒内通过的位移是3m ，则（ ）
A. 第3秒内的平均速度是3m/s
B. 物体的加速度是1.2m/s 2
C. 前3秒内的位移是6m
D. 3S 末的速度是3.6m/s 【答案】ABD
12．甲、乙两车从同一地点沿同一方向出发，下图是甲、乙两车的速度图象，由图可知（
）
A. 甲车的加速度大于乙车的加速度
t
B. 时刻甲、乙两车的速度相等
1
t
C. 时刻甲、乙两车相遇
1
t
D. 0～时刻，甲车的平均速度小于乙车的平均速度
1
【答案】B
13．如图甲一质量为M的长木板静置于光滑水平面上，其上放一质量为m的小滑块。

木板受到随时间t变化的水平拉力F作用时，用传感器测出其加速度a，得到如图乙所示的a－F图象。

取g＝10 m/s2，则
A．滑块的质量m＝4 kg B．木板的质量M＝6 kg
C．当F＝8 N时滑块的加速度为2 m/s2D．滑块与木板间的动摩擦因数为0.1
8如图所示，在不计滑轮摩擦和绳子质量的条件下，当小车匀速向左运动时，物体M的受力和运动情况是A．绳的拉力等于M的重力B．绳的拉力大于M的重力
C．物体M向上匀速运动D．物体M向上加速运动
【答案】AD
14．真空中有两个静止的点电荷，它们之间静电力的大小为F。

如果保持这两个点电荷的带电量不变，而将它们之间的距离变为原来的4倍，那么它们之间的静电力的大小为
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】在距离改变之前库仑力为：，带电量不变，而将它们之间的距离变为原来的4倍时库仑力为：，故D正确，ABC错误。

15．如图甲所示,一火警报警器的部分电路示意图,其中R2为半导体热敏材料制成的传感器,其电阻随温度T变化的图线如图乙所示,电流表为值班室的显示器,a、b之间接报警器,当传感器R2所在处出现火情时,显示器的电流I和报警器两端的电压U的变化情况是（）
A. I变大,U变大
B. I变大,U变小
C. I变小,U变大
D. I变小,U变小
【答案】D
【解析】试题分析：当传感器所在处出现火情时，温度升高，由图乙知的阻值变小，外电路总电阻变小，则总电流变大，电源的内电压变大，路端电压变小，即U变小．电路中并联部分的电压，变大，其他量不变，则变小，电流表示数I变小，故D正确。

考点：闭合电路的欧姆定律．
16．如图甲所示，两平行金属板A、B放在真空中，间距为d，P点在A、B板间，A板接地，B板的电势随时间t的变化情况如图乙所示，t=0时，在P点由静止释放一质量为m、电荷量为e的电子，当=2T时，电子回到P点。

电子运动过程中未与极板相碰，不计重力，则下列说法正确的是
A.：=1：2
B.：=1：3
C. 在0～2T时间内，当t=T时电子的电势能最小
D. 在0～2T 时间内，电子的电势能减小了
【答案】BD
【解析】根据场强公式可得0～T时间内平行板间的电场强度为：，电子的加速度为：，且向上做匀加速直线运动，经过时间T的位移为：，速度为：v1=a1T，同理在T～2T内平行板间电场强度为：，加速度为：，电子以v1的速度向上做匀变速度直线运动，位移为：
，由题意2T时刻回到P点，则有：x1+x2=0，联立可得：φ2=3φ1，故A错误，B正确；当速度最大时，动能最
大，电势能最小，而0～T内电子做匀加速运动，之后做匀减速直线运动，因φ2=3φ1，所以在2T时刻电势能最小，故C错误；电子在2T时刻回到P点，此时速度为：，（负号表示方向向下），电子的动能为：，根据能量守恒定律，电势能的减小量等于动能的增加量，故D正确。

所以
BD正确，AC错误。

二、填空题
17．轻质弹簧的上端固定在电梯的天花板上，弹簧下端悬挂一个小铁球，在电梯运行时，乘客发现弹簧的伸长量比电梯静止时的伸长量小，这一现象表明电梯的加速度方向一定___________（填“向下”或“向上”），乘客一定处在________（填“失重”或“超重”）状态，人对电梯的压力比自身重力_______（填“大”或“小”）。

【答案】向下失重小（每空2分）
【解析】弹簧伸长量减小，说明弹力减小，则物体受到的合力向下，故小铁球的加速度向下，故乘客一定处于失重状态，根据N=mg–ma可知人对电梯的压力比自身重力小。

18．在“探究小车速度随时间变化的规律”实验中，除了电火花打点计时器、纸带、复写纸、小车、一端附有光滑定滑轮的长木板级两根导线外，还有下列器材供选择：
A.天平，
B.弹簧秤，
C.钩码，
D.秒表，
E.刻度尺，
F.蓄电池，
G.交流电源
（1）其中电火花打点计时器的作用是____________；
（2）将实验所需的器材前面的字母代号填在横线上___________；
（3）如图为某次实验中记录的纸带，测得s1=2.60cm，s2=4.10cm，s3=5.60cm，s4=7.10cm．s5=8.60cm。

图中每相邻两个计数点间还有4个点未画出，则小车做匀加速直线运动的加速度a=_______m/s2，其中打点计时器在打D点时，小车的瞬时速度v D=_________m/s，在DF段平均速度________m/s（电源为220V，
v
DF
50Hz，结果保留两位有效数字）
【答案】记录小车的位置及对应时间CEG 1.5 0.64 0.79
（1）电火花打点计时器的作用是打点并记录所用的时间；
（2）打点计时器还需要交流电源，而蓄电池是直流电；钩码的质量与重力不需要测量，但长度需要刻度尺来测量，最后打点计时器具有计时作用，不需要秒表．故选CEG ；
（3）每两个记数点之间还有四个振针留下的点迹未画出，所以相邻的计数点间的时间间隔T =0.1s ，由纸带的数据得出相邻的计数点间的位移之差相等，即△x =1.5cm ，根据匀变速直线运动的推论公式△x =aT 2可以求出加
速度的大小，得： ，根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，2
2
0.015 1.5m/s 0.1
a =
=可以求出打纸带上D 点时小车的瞬时速度大小.在DF 段平均速度
0.0560.071
0.64m/s 220.1
CE D x v T +==≈⨯
0.0710.0860.79m/s 220.1
DF DF x v T +==≈⨯19．在“描绘小灯泡伏安特性曲线”的实验中，使用的小灯泡为“6 V ，
3 W ”， 还备有下列器材
电流表A l （量程3A ，内阻0.2Ω） 电流表A 2（量程0.6 A ，内阻1Ω） 电压表V 1（量程3V ，内阻20k Ω） 电压表V 2（量程15V ，内阻60K Ω） 变阻器R 1（0—1000Ω，0.5 A ） 变阻器R 2（0～20Ω，2A ）
学生电源（6～8V ）， 开关S 及导线若干.
在上述器材中，电流表应选用_______，电压表应选用 变阻器应选用 ，在上面的方框中画出实验的电路图。

【答案】A 2 ，V 2，R 2
三、解答题
20．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，4
T
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 ①1
2
a r d =
由牛顿第二定律可得 ②
2a
a a
v qv B m r = ③
2b
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 24a 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 0
qB 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．
21．如图所示，在Ox轴的原点和坐标为a的点分别固定有电荷量为和-Q的点电荷。

已知静电力常量为k ，求：
（1）坐标为a/2场点的场强大小与方向；
（2）x轴上场强为0的点的坐标。

【答案】（1）（2）
【解析】（1）坐标为a/2场点的场强大小
（2）x轴上场强为0的点满足：，解得x=2a
22．真空室中有如图甲所示的裝置，电极K持续发出的电子（初速度不计）经过加速电场加速后，从小孔0沿水平放置的偏转极板M、N的中心轴线OO′射入偏转电场。

极板M、N长度均为L，加速电压，偏转极板右侧有荧光屏（足够大且未画出）。

M、N两板间的电压U随时间t变化的图线如图乙所示，其中。

调节两板之间的距离d，使得每个电子都能通过偏转极板，已知电子的质量为m、电荷量为e，电子重力不计。

（1）求电子通过偏转极板的时间t；
（2）求偏转极板之间的最小距离d；
（3）当偏转极板间的距离为最小值d时，荧光屏如何放置时电子击中的范围最小? 该范围的长度是多大?
【答案】（1）T（2）d>L（3）
【解析】试题分析：根据动能定理求出加速后的速度，进入偏转电场后做类平抛运动，水平方向匀速直线运动，根据运动学方程即可解题；t=0、T、2T…时刻进入偏转电场的电子，竖直方向先加速运动，后作匀速直线运动，射出电场时沿垂直于竖直方向偏移的距离y最大，根据运动学公式即可求解；先求出不同时刻射出偏转电场的电子沿垂直于极板方向的速度，再求出电子速度偏转角，从而求出侧移距离的最大值与最小值之差，即可求解。

（1）电子在加速电场中，根据动能定理有：
电子在偏转电场中，水平方向：
解得：t=T
（2）t=0、T、2T…时刻进入偏转电场的电子，竖直方向先加速运动，后作匀速直线运动，射出电场时沿竖直方向偏移的距离y最大。

竖直方向加速有：
竖直方向匀速运动有：
电子能出偏转极板有：
联立以上解得：d≥L
（3）对满足（2）问条件下任意确定的d，不同时刻射出偏转电场的电子沿垂直于极板方向的速度均为：
电子速度偏转角的正切值均为：，即可得：
电子射出偏转电场时的偏转角度相同，即电场出偏转电场时速度的大小和方向均相同不同时刻射出偏转电场的
电子沿垂直于极板方向的侧移距离可能不同，侧移距离的最大值与最小值之差：即
若荧光屏与电子出偏转极板后的速度垂直，则电子击中荧光屏的范围最小，该最小范围为
联立解得
故该范围长度为～
点睛：本题主要考查了带电粒子在电场中加速和偏转问题，注意带电粒子在偏转电场中做类平抛运动，根据平抛运动的基本规律，在水平和竖直方向上列方程即可解题。