从化区高中2018-2019学年高二上学期第三次月考试卷物理

从化区高中2018-2019学年高二上学期第三次月考试卷物理班级__________ 座号_____ 姓名__________ 分数__________
一、选择题
1． （2016·河北邯郸高三入学考试）在电场强度大小为E 的匀强电场中，将一个质量为m 、电荷量为q 的带电小球由静止开始释放，带电小球沿与竖直方向成θ角的方向做直线运动。

关于带电小球的电势能和机械能的判断，正确的是（ ）
A ．若sin θ<
，则电势能一定减少，机械能一定增加qE
mg
B ．若sin θ＝，则电势能、机械能一定不变
qE
mg C ．若sin θ＝，则电势能一定增加，机械能一定减小
qE
mg D ．若tan θ＝，则电势能可能增加，机械能一定增加qE
mg
【答案】B
【解析】【名师解析】若sin θ<，电场力可能做正功，也可能做负功，所以电势能可能减小也可能增大、
qE
mg
机械能可能增大也可能减小，A 项错误；若sin θ＝，则电场力与速度方向垂直，电场力不做功，电势能、
qE
mg 机械能一定不变，B 项正确，C 项错误；若tan θ＝，则电场力沿水平方向，电场力和重力的合力与速度方
qE
mg
向同向，电场力做正功，电势能一定减少，机械能一定增加，故D 项错误。

2． （多选）在如图所示的电路中，开关闭合后，灯泡L 能正常发光．当滑动变阻器的滑片向右移动时，下列判断正确的是
A ．滑动变阻器R 的阻值变小
B ．灯泡L 变暗
C ．电源消耗的功率增大
D ．电容器C 的电荷量增大【答案】BD
【解析】
★3．如图所示，一束含有、的带电粒子束从小孔O1处射入速度选择器，其中沿直线O1O2运动的粒子
在小孔O2处射出后垂直进入偏转磁场，最终打在P1、P2两点，不计粒子间的相互作用。

则
A．打在P1点的粒子是
B．O2P2的长度是O2P1长度的2倍
C．粒子与粒子在偏转磁场中运动的时间之比为2:1
D．粒子与粒子在偏转磁场中运动的时间之比为1:1
【答案】B
【解析】带电粒子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，所以，所以，可知粒子的比荷越大，则运动的半径越小，所以打在P1点的粒子是，打在P2点的粒子是，故A错误；因
粒子与粒子在偏转磁场中运动的半径比为1:2，则O2P1和O2P2长度之比为1:2，选项B正确；带电粒子在沿直线通过速度选择器时，电场力与洛伦兹力大小相等方向相反，即：qvB=qE，所以，可知从粒子速度选择器中射出的粒子具有相等的速度；粒子运动的周期，则粒子与粒子在偏转磁场中运动的周期之比为1:2，运动半个周期，则时间之比也为1:2，选项CD错误。

4．将金属块用压缩的轻弹簧卡在一个矩形箱子中，如图所示，在箱子的上顶板和下底板装有压力传感器，能
随时显示出金属块和弹簧对箱子上顶板和下底板的压力大小。

将箱子置于电梯中，随电梯沿竖直方向运动。

当箱子随电梯以a=4.0 m/s2的加速度竖直向上做匀减速运动时，上顶板的传感器显示的压力为4.0 N，下底板的传感器显示的压力为10.0 N。

取g=10 m/s2，若上顶板传感器的示数是下底板传感器的示数的一半，则升降机的运动状态可能是
A．匀加速上升，加速度大小为5 m/s2
B．匀加速下降，加速度大小为5 m/s2
C．匀速上升
D．静止状态
【答案】B
【解析】以a=4.0 m/s 2的加速度竖直向上做匀减速运动时，物体受到上顶板向下的压力，下底板的支持力，以向下为正方形，根据牛顿第二定律有，代入计算m=1 kg。

若上顶板传
感器的示数是下底板传感器的示数的一半，则意味着弹簧长度不变，弹簧弹力不变，即，则有，得a=5 m/s2方向向下。

故选B。

5．如图所示，在真空中匀强电场的方向竖直向下，匀强磁场的方向垂直纸面向里，三个油滴a、b、c带有等量同种电荷，其中a静止，b向左做匀速直线运动，c向右做匀速直线运动。

比较它们所受的重力m a、m b、m c 间的关系，正确的是
A．m a最大B．m b最大
C．m c最大D．m c最小
【答案】BD
【解析】a球受力平衡，有m a g=qE，重力和电场力等值、反向、共线，故电场力向上，由于电场强度向下，故球带负电，b球受力平衡，有m b g=qvB+qE；c球受力平衡，有m c g+qvB=qE，解得：m b>m a>m c，故选BD。

6．在静电场中,下列说法正确的是（）
A. 电场强度处处为零的区域内,电势也一定处处为零
B. 电场强度处处相同的区域内,电势也一定处处相同
C. 电场强度的方向可以跟等势面平行
D. 沿着电场强度的方向,电势总是不断降低的
【答案】D
【解析】A.等量同种点电荷连线中点处的电场强度为零，但电势不一定为零，电势高低与零势面的选取有关，故A错误；
B.在匀强电场中，电场强度处处相等，但电势沿电场线方向降低，故B错误；
C.电场线方向处处与等势面垂直，即电场线上各点的切线方向与等势面垂直，各点电场强度方向就是电场线各点切线方向，故C错误；
D.电场强度方向是电势降落最快的方向，故D正确。

故选：D
7．下图是一个说明示波管工作原理的示意图,电子经电压U1加速后垂直进入偏转电场,离开电场时的偏转量是h,两平行板间的距离为d,电势差为U2,板长为L。

为了提高示波管的灵敏度（每单位电压引起的偏转量）,可采用的方法是（）
A. 增大两板间的电势差U2
B. 尽可能使板长L短些
C. 尽可能使板间距离d小一些
D. 使加速电压U1升高一些
【答案】C
【解析】试题分析：带电粒子加速时应满足：qU1=mv02；带电粒子偏转时，由类平抛规律，应满足：L=v0t
h=at2；联立以上各式可得，即，可见，灵敏度与U2无关，增大L、
减小d或减小U1均可增大灵敏度，所以C正确，ABD错误．故选C．
考点：带电粒子在电场中的运动
【名师点睛】本题是信息的给予题，根据所给的信息，根据动能定理和类平抛运动规律求出示波管灵敏度的表达式即可解决本题。

8．（2017武昌模拟）一质量为m的带电小球，在竖直方向的匀强电场中以水平速度抛出，小球的加速度竖直向下，大小为2g/3，空气阻力不计。

小球在下落h个过程中，关于其能量的变化，下列说法中正确的是A．动能增加了mgh/3
B．电势能增加了mgh/3
C．重力势能减少了2mgh/3
D．机械能减少了mgh/3
【答案】BD
【解析】
9．某同学站在电梯地板上，利用速度传感器和计算机研究一观光电梯升降过程中的情况，如图所示的v–t图象是计算机显示的观光电梯在某一段时间内的速度变化情况（向上为正方向）。

根据图象提供的信息，可以判断下列说法中正确的是
A．0~5 s内，观光电梯在加速上升，该同学处于失重状态
B．5~10 s内，该同学对电梯地板的压力等于他所受的重力
C．10~20 s内，观光电梯在加速下降，该同学处于失重状态
D．20~25 s内，观光电梯在加速下降，该同学处于失重状态
【答案】BD
【解析】在0~5 s内，从速度—时间图象可知，此时的加速度为正，说明电梯的加速度向上，此时人处于超重状态，故A错误；5~10 s内，该同学做匀速运动，故其对电梯地板的压力等于他所受的重力，故B正确；在10~20 s内，电梯向上做匀减速运动，加速度向下，处于失重状态，故C错误；在20~25 s内，电梯向下做匀加速运动，加速度向下，故处于失重状态度，故D正确。

10．绝缘光滑斜面与水平面成α角，一质量为m、电荷量为–q的小球从斜面上高h处，以初速度为、方向与斜面底边MN平行射入，如图所示，整个装置处在磁感应强度大小为B的匀强磁场中，磁场方向平行于斜面向上。

已知斜面足够大，小球能够沿斜面到达底边MN。

则下列判断正确的是
A．小球在斜面上做非匀变速曲线运动
B．小球到达底边MN的时间
C．匀强磁场磁感应强度的取值范围为
D．匀强磁场磁感应强度的取值范围为
【答案】BD
【解析】对小球受力分析，重力，支持力，洛伦兹力，根据左手定则，可知，洛伦兹力垂直斜面向上，即使速度的变化，不会影响重力与支持力的合力，由于速度与合力垂直，因此小球做匀变速曲线运动，故A错误；假设重力不做功，根据小球能够沿斜面到达底边MN，则小球受到的洛伦兹力0≤f=qv0B≤mg cosα，解得磁感应
强度的取值范围为0≤B ≤
cos α，在下滑过程中，重力做功，导致速度增大v >v 0，则
有
【名师点睛】考查曲线运动的条件，掌握牛顿第二定律与运动学公式的内容，理解洛伦兹力虽受到速度大小影响，但没有影响小球的合力，同时知道洛伦兹力不能大于重力垂直斜面的分力。

11．如图所示，a 、b 、c 是由真空中正点电荷形成的电场中一条电场线上的三个点，已知ab=bc ，a 、b 两点间电压为10V ，则b 、c 两点间电压：（ ）
A. 等于10V
B. 大于10V
C. 小于10V
D.
条件不足，无法判断
【答案】C
12．小型登月器连接在航天站上，一起绕月球做圆周运动，其轨道半径为月球半径的3倍，某时刻，航天站使登月器减速分离，登月器沿如图所示的椭圆轨道登月，在月球表面逗留一段时间完成科考工作后，经快速启动仍沿原椭圆轨道返回，当第一次回到分离点时恰与航天站对接，登月器快速启动时间可以忽略不计，整个过程中航天站保持原轨道绕月运行。

已知月球表面的重力加速度为g ，月球半径为R ，不考虑月球自转的影响，则登月器可以在月球上停留的最短时间约为（
）
A ．4.7π
B ．3.6π
R g R g C ．1.7π
D ．1.4π
R
g R
g 【答案】 A 【
解
析
】
设登月器在小椭圆轨道运行的周期为T 1，航天站在大圆轨道运行的周期为T 2。

对登月器和航天站依据开普勒第三定律分别有＝＝　②T 2 3R 3T 12 2R 3T 22
3R 3
为使登月器仍沿原椭圆轨道回到分离点与航天站实现对接，登月器可以在月球表面逗留的时间t 应满足t ＝nT 2－T 1　③（其中，n ＝1、2、3、…）
联立①②③得t ＝6πn －4π （其中，n ＝1、2、3、…）
3R g 2R
g
当n ＝1时，登月器可以在月球上停留的时间最短，即t ＝4.7π，故A 正确。

R
g
13．2017年6月15日，我国在酒泉卫星发射中心用长征四号乙运载火箭成功发射硬X 射线调制望远镜卫星“慧眼”。

“慧眼”的成功发射将显著提升我国大型科学卫星研制水平，填补我国国X 射线探测卫星的空白，实现我国在空间高能天体物理领域由地面观测向天地联合观测的超越。

“慧眼”研究的对象主要是黑洞、中子星和射线暴等致密天体和爆发现象。

在利用“慧眼”观测美丽的银河系时，若发现某双黑洞间的距离为L ，只在彼此之间的万有引力作用下做匀速圆周运动，其运动周期为T ，引力常量为G ，则双黑洞总质量为（
）
A. B. C. D.
2324L GT π23243L GT π3224GL T π232
4T GL π【答案】A 【
解
析
】
14．在日光灯的连接线路中，关于启动器的作用，以下说法正确的是（）
A．日光灯启动时，为灯管提供瞬时高压
B．日光灯正常工作时，起降压限流的作用
C．起到一个自动开关的作用，实际上可用一个弹片开关代替（按下接通，放手断开）
D．以上说法均不正确
【答案】C
【解析】镇流器的作用是在日光灯启动时，为灯管提供瞬时高压，在日光灯正常工作时，起降压限流的作用所以AB错误。

启动器起到一个自动开关的作用，实际上可用一个弹片开关代替（按下接通，放手断开）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．
16．一个正常工作的理想变压器的原、副线圈中，下列的哪个物理量不相等 A 、交变电流的频率B 、电流的有效值 C 、电功率D 、磁通量的变化率
【答案】Ｂ【解析】
试题分析：理想变压器不会改变交流电的频率，选项A 错误；由
，由此可知两线圈的有效值不同，2
1
21n n U U 选项B 正确；由能量守恒定律可知输入、输出功率相同，选项C 错误；理想变压器的工作原理是互感现象，磁通量的变化率相同，选项D 错误；故选B 考点：考查理想变压器
点评：本题难度较小，掌握变压器的原理即可回答本题
17．如图，一个质量为m 、带电荷量为+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。

现给圆环一个水平向右的初速度v 0，在以后的运动中下列说法正确的是
A ．圆环可能做匀减速运动
B ．圆环可能做匀速直线运动
C．圆环克服摩擦力所做的功可能为
D．圆环克服摩擦力所做的功不可能为
【答案】BC
【解析】当qv0B<mg，圆环受到向上的支持力，故圆环受到摩擦力而做减速运动停止，速度在减小，洛伦兹力减小，杆所受的支持力和摩擦力都发生变化，所以不可能做匀减速运动；由动能定理可知圆环克服摩擦力所
做的功为，故A错误，C正确；当qv0B=mg时，即当时，圆环不受摩擦力作用而做匀速直线运动，选项B正确；当qv0B>mg时，圆环受到杆的向下的弹力，从而受到摩擦力作用而做减速运动，当满足
qvB=mg时，圆环不受杆的弹力及摩擦力作用而做匀速运动，此时的速度为，则此过程中摩擦力做功为，故选项D错误。

18．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
二、填空题
19．在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中，小灯泡的规格为“2.0V，0.5A”。

备有下列器材：
A. 电源E（电动势为3.0V，内阻不计）
B. 电压表（量程0-3V，内阻约）
C. 电压表（量程0-15V，内阻约）
D. 电流表（量程0-3A，内阻约）
E. 电流表（量程0-0.6A，内阻约）
F. 滑动变阻器（0-，3.0A）
G. 滑动变阻器（0-，1.25 A）
H. 开关和若干导线
为了尽可能准确地描绘出小灯泡的伏安特性曲线，请完成以下内容。

（1）实验中电压表应选用______，电流表应选用______，滑动变阻器应选用_____（请填写选项前对应的字母）。

测量时采用图中的_________图电路（选填“甲”或“乙”）。

（2）图丙是实物电路，请你不要改动已连接的导线，把还需要连接的导线补上。

____
（3）某同学完成该实验后，又找了另外两个元件，其中一个是由金属材料制成的，它的电阻随温度的升高而增大，而另一个是由半导体材料制成的，它的电阻随温度的升高而减小。

他又选用了合适的电源、电表等相关器材后，对其中的一个元件进行了测试，测得通过其中的电流与加在它两端的电压数据如下表所示：
U/V0.400.600.80 1.00 1.20 1.50 1.60
I/A0.200.450.80 1.25 1.80 2.81 3.20
请根据表中数据在图丁中作出该元件的I-U图线_____；
该元件可能是由________（选填“金属”或“半导体”）材料制成的。

【答案】（1）. B （2）. E （3）. F （4）. 甲（5）.
（6）. （7）. 半
导体
【解析】（1）灯泡的额定电压为2.0V，则电压表选择B．由于灯泡的额定电流为0.5A，则电流表选择E．灯泡的电阻，为了便于测量，滑动变阻器选择F．灯泡的电流和电压从零开始测起，滑动变阻
器采用分压式接法，灯泡的电阻与电流表内阻相当，属于小电阻，电流表采用外接法，即采用甲电路．（2）实物连线如图；
（3）根据描点法得出该元件的I-U图线如图所示，由图线可知，电阻随着电流增大而减小，属于半导体材料成．
点睛：本题考查了连接实物电路图、描点作图，确定滑动变阻器与电流表的接法是正确连接实物电路图的前提与关键，电压与电流从零开始变化时，滑动变阻器应采用分压接法．
20．如图所示，质量是m =10g 的铜导线ab 放在光滑的宽度为0.5m 的 金属滑轨上，滑轨平面与水平面倾角为30°，ab 静止时通过电流为10A ，要使ab 静止，磁感强度至少等于_____，方向为______。

（取g=10m/s 2）【答案】 0.01T （2分） 垂直斜面向上（2分）
21．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
22．如图所示，质量M=8kg 的长木板A 放在水平光滑的平面上，木板左端受到水平推力F=8N 的作用，当木板向右运动的速度达到时，在木板右端轻轻地放上一个大小不计，质量为m=2kg 的小物块B ，0 1.5/v m s =放上小物块0.6s 后撤去F ，小物块与木板间的动摩擦因数，木板足够长，取．求：
0.2μ=2
10/g m s =（1）放上小物块后撤去F 前，长木板与小物块的加速度；（2）撤去F 后，二者达到相同速度的时间；
（3）整个过程系统产生的摩擦热（结果保留两位有效数字）．
m eBr v m eBr 333≤≤
【答案】（1）；（2）0.24s ；（3）2.8J ．
220.5/2/m s m s ，【解析】试题分析：（1）对车和物体受力分析，由牛顿第二定律可以求得加速度的大小；
（2）有推力F 时，车和物体都做加速运动，由速度公式可以求得撤去力F 时两者各自的速度；撤去力F 后车减速，物体继续做加速运动，由速度公式可以求得两者达到相同速度时的时间；（3）由位移公式求出各自的位移，然后由摩擦力产生热量的公式即可求出．
（1）分别对小车和物体受力分析，由牛顿第二定律可得，物块的加速度： 2
2/B mg
a g m s m
μμ=
==小车的加速度： A F mg
a M
μ-=
代入数据解得：
2
0.5/A a m s =
23．如图所示，在光滑绝缘水平面上放置一带正电的长直细棒，其周围产生垂直于带电细棒的辐射状电场，电场强度大小E 与距细棒的垂直距离r 成反比，即E ＝。

在带电长直细棒右侧，有一长为l 的绝缘细线连接了k r
两个质量均为m 的带电小球A 和B ，小球A 、B 所带电荷量分别为＋q 和＋4q ，A 球距直棒的距离也为l ，两个球在外力F ＝2mg 的作用下处于静止状态。

不计两小球之间的静电力作用。

（1）求k 的值；
（2）若撤去外力F ，求在撤去外力瞬时A 、B 小球的加速度和A 、B 小球间绝缘细线的拉力。

【答案】　（1）　（2）a A ＝a B ＝g mg
2mgl 3q 13
【解析】
对B 球：4q ·＝ma B 得a B ＝，方向向右。

k 2l 2kq ml
因为a A <a B ，所以在撤去外力瞬时A 、B 将以相同的加速度a 一起向右运动，A 、B 间绝缘细线张紧，有拉力T 。

因此，对A 、B 整体，由牛顿第二定律，有q ·＋4q ·＝2ma
k l k 2l 解得a ＝g
对A ：q ·＋T ＝ma
k l
解得T ＝mg
13
故撤去外力瞬时，A 、B 的加速度a ＝g ；A 、B 小球间绝缘细线的拉力T ＝mg 。

13。