南康区一中2018-2019学年高二上学期第二次月考试卷物理

南康区一中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．如图甲所示，在升降机顶部安装了一个能够显示拉力的传感器，传感器下方挂一轻质弹簧，弹簧下端挂一质量为m的小球，若升降机在匀速运行过程中突然停止，以此时为零时刻，在后面一段时间内传感器所显示的弹力F的大小随时间t变化的图象如图乙所示，
g为重力加速度，则下列选项正确的是
A．升降机停止前在向上运动
B．0～t1时间小球处于失重状态，t1～t2时间小球处于超重状态
C．t1～t3时间小球向下运动，速度先增大后减少
D．t3～t4时间小球向上运动，速度在减小
【答案】AC
2．截面直径为d、长为L的导线，两端电压为U，当这三个量中的一个改变时，对自由电子定向移动的平均速率的影响，下列说法正确的是（）
A．电压U加倍时，自由电子定向移动的平均速率不变
B．导线长度L加倍时，自由电子定向移动的平均速率不变
C．导线截面直径d加倍时，自由电子定向移动的平均速率加倍
D．导线截面直径d加倍时，自由电子定向移动的平均速率不变
【答案】D
3．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。

4．如图所示，一平行板电容器的两个极板竖直放置，在两极板间有一带电小球，小球用一绝缘轻线悬挂于O 点。

现给电容器缓慢充电，使两极板所带电荷量分别为+Q和-Q ，此时悬线与竖直方向的夹角为π/6。

再给电容器缓慢充电，直到悬线与竖直方向的夹角增加到π/3，且小球与两极板不接触。

则第二次充电使电容器正极板增加的电量是（）
A．Q/2 B．Q C．3Q D．2Q
【答案】D
5．如图，带电荷量之比为q A∶q B＝1∶3的带电粒子A、B以相等的速度v0从同一点出发，沿着跟电场强度垂直的方向射入平行板电容器中，分别打在C、D点，若OC＝CD，忽略粒子重力的影响,则（）
A. A和B在电场中运动的时间之比为2∶1
B. A和B运动的加速度大小之比为4∶1
C. A和B的质量之比为1∶2
D. A和B的位移大小之比为1∶1
【答案】B
【解析】
6．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
7． 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
8． 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
9． 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。

10．让平行板电容器充电后与电源断开，静电计的指针偏转一定角度，若减小两极板间的距离，那么静电计指针的偏转角度及板间电场强度（ ）
A ．夹角减小，场强不变
B ．夹角增大，场强变大
C ．夹角不变，场强变小
D ．无法确定
【答案】A
11．在远距离输电中,如果输送功率和输送距离不变,要减少输送导线上热损耗,目前最有效而又可行的输送方法是（
）
A ．采用超导材料做输送导线；
B ．采用直流电输送；
C ．提高输送电的频率；
D ．提高输送电压.
【答案】D
【解析】提高输送电压，因为输送功率不变，所以输送电压高了，输送电流就小了，根据可得输送2
P I R =导线上热损耗就小了，选D 。

12．一正弦交变电流的电压随时间变化的规律如图所示。

由图可知该交变电流
A ．周期为0.125s
B ．电压的有效值为
C ．电压的最大值为V
D ．电压瞬时值的表达式为（V ）u t π=【答案】B 【解析】
试题分析：由电压随时间的变化规律可知，周期为0.250s ，故A 不对；电压的最大值为20V ，故电压的有效=，B 是正确的；C 是不对的；电压瞬时值表达式中，最大值是是不对的，应该是
20V ，故D 也不正确。

考点：交流电的电压与时间的关系。

13．关于电流激发的磁场，下列四个图中，磁场方向跟电流方向标注正确的是
A. B. C. D.
【答案】AB
【解析】根据安培右手定则可知，A 图的电流方向向上，产生从上往下看逆时针方向的磁场，故A 正确；同理B 图符合安培右手定则，故B 正确；根据安培右手定则可知，小磁针的N 极应该指向左方，故C 错误；根据安培右手定则可知，D 图中小磁针的N 极应该垂直纸面向外，故D 错误。

所以AB 正确，CD 错误。

14．某电场区域的电场线如右图所示．把一个电子从A 点移到B 点时，则（ ）
A ．电子所受的电场力增大，电子克服电场力做功．
B ．电子所受的电场力减小，电场力对电子做正功
C ．电子所受的电场力增大，电势能减小，动能增大
D ．电子所受的电场力增大，电势能增大，动能减小【答案】C
15．一正弦交流电的电流随时间变化的规律如图所示．由图可知
A ．该交流电的频率是50Hz
B ．该交流电的电流有效值为A
C ．该交流电的电流瞬时值的表达式为i=2sin （50πt ）（A ）
D ．若该交流电流通过R=10Ω的电阻，则电阻消耗的功率是20W 【答案】CD
【解析】由图得周期为0.04s ，频率为25Hz ，A 错误；最大值2A ，则有效值为A ，B 错误；由图象知，C 2选项中表达式正确；电阻消耗的功率，D 正确。

W R I P 202==二、填空题
16．有一正弦交流电，它的电压随时间变化的情况如图所示，则电压的峰值为________ V ；有效值为________ V ；交流电的；频率为________ Hz.
第22题
第23题
【答案】10 v ；
V 或7.07 v
；
2.5Hz
【解析】
试题分析：由图可知，该交流电的电压最大值为：，所以有效值为：，周期为10
m U V =U ==0.4s ，所以有：1
2.5f Hz T
=
=考点：正弦式电流的图象和三角函数表达式；正弦式电流的最大值和有效值、周期和频率17．（1）在做“探究平抛运动的规律”实验时，下列操作正确的是（ ）
A ．通过调节使斜槽的末端保持水平
B ．每次释放小球的位置可以不同
C ．使描出的轨迹更好地反映真实运动，记录的点应适当多一些
D ．将记录小球位置的纸取下后，用直尺依次将各点连成折线
（2）图6所示为一小球做平抛运动的闪光照片的一部分，图中背景方格的边长均为4. 9cm ，每秒钟闪光10次，小球平抛运动的初速度是 m/s ，当地的重力加速度大小是
m/s
【答案】（1）AC （2）1.47m/s
三、解答题
18．（2016北京西城模拟）2016年2月11日，美国“激光干涉引力波天文台”（LIGO ）团队向全世界宣布发现了引力波，这个引力波来自于距离地球13亿光年之外一个双黑洞系统的合并。

已知光在真空中传播的速度为c ，太阳的质量为M 0，万有引力常量为G 。

（1）两个黑洞的质量分别为太阳质量的26倍和39倍，合并后为太阳质量的62倍。

利用所学知识，求此次合
并所释放的能量。

（2）黑洞密度极大，质量极大，半径很小，以最快速度传播的光都不能逃离它的引力，因此我们无法通过光学观测直接确定黑洞的存在。

假定黑洞为一个质量分布均匀的球形天体。

a ．因为黑洞对其他天体具有强大的引力影响，我们可以通过其他天体的运动来推测黑洞的存在。

天文学家观测到，有一质量很小的恒星独自在宇宙中做周期为T ，半径为r 0的匀速圆周运动。

由此推测，圆周轨道的中心可能有个黑洞。

利用所学知识求此黑洞的质量M ；
b ．严格解决黑洞问题需要利用广义相对论的知识，但早在相对论提出之前就有人利用牛顿力学体系预言过黑洞的存在。

我们知道，在牛顿体系中，当两个质量分别为m 1、m 2的质点相距为r 时也会具有势能，称之为引力势能，其大小为r
m m G E 21p -=（规定无穷远处势能为零）。

请你利用所学知识，推测质量为M ′的黑洞，之
所以能够成为“黑”洞，其半径R 最大不能超过多少？【答案】【
解
析
】
（2）a.小恒星绕黑洞做匀速圆周运动，设小恒星质量为m
根据万有引力定律和牛顿第二定律0
2
2
2(
r T
m r Mm
G π=解得
2
3
024GT r M π=。

b.设质量为m 的物体，从黑洞表面至无穷远处
根据能量守恒定律0
-212='+（R m
M G mv 解得 22v M G R '
=
因为连光都不能逃离，有v = c
所以黑洞的半径最大不能超过2
2c M G R '=
19．如图所示，倾斜角θ=30°的光滑倾斜导体轨道（足够长）与光滑水平导体轨道连接．轨道宽度均为L=1m ，
电阻忽略不计．匀强磁场I 仅分布在水平轨道平面所在区域，方向水平向右，大小B1=1T ；匀强磁场II 仅分布在倾斜轨道平面所在区域，方向垂直于倾斜轨道平面向下，大小B2=1T ．现将两质量均为m=0.2kg ，电阻均
为R=0.5Ω的相同导体棒ab和cd，垂直于轨道分别置于水平轨道上和倾斜轨道上，并同时由静止释放．取g=10m/s2．
（1）求导体棒cd沿斜轨道下滑的最大速度的大小；
（2）若已知从开始运动到cd棒达到最大速度的过程中，ab棒产生的焦耳热Q=0.45J，求该过程中通过cd棒横截面的电荷量；
（3）若已知cd棒开始运动时距水平轨道高度h=10m，cd棒由静止释放后，为使cd棒中无感应电流，可让磁场Ⅱ的磁感应强度随时间变化，将cd棒开始运动的时刻记为t=0，此时磁场Ⅱ的磁感应强度为B0=1T，试求cd 棒在倾斜轨道上下滑的这段时间内，磁场Ⅱ的磁感应强度B随时间t变化的关系式．
【答案】（1）；（2）；（3）。

【解析】
（2）设cd棒下滑距离为x时，ab棒产生的焦耳热Q，此时回路中总焦耳热为2Q。

根据能量守恒定律，有
解得下滑距离
根据法拉第电磁感应定律，感应电动势平均值
感应电流平均值
通过cd棒横截面的电荷量
（3）若回路中没有感应电流，则cd棒匀加速下滑，加速度为初始状态回路中磁通量
一段时间后，cd棒下滑距离
此时回路中磁通量
回路中没有感应电流，则，即
由上可得磁感应强度
代入数据得，磁感应强度B随时间t变化的关系式为
考点：电磁感应现象的综合应用。