范县第一中学2018-2019学年高二上学期第二次月考试卷物理

范县第一中学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
1．一台家用电冰箱的铭牌上标有“220V 100W”，这表明所用交变电压的（）
A.峰值是311V
B.峰值是220V
C.有效值是220V
D.有效值是311V
【答案】AC
【解析】
试题分析：但是涉及到交流点的均应该是有效值，即有效值为220V，根据交流电最大值和有效值的关系，最
大值为
考点：有效值、最大值
点评：本题考察了交流电的有效值和最大值的区别与联系。

交流电中的有效值是利用电流热效应定义的。

2．如图，电梯的顶部挂有一个弹簧测力计，其下端挂了一个重物，电梯匀速直线运动时，弹簧测力计的示数为10 N，在某时刻电梯中相对电梯静止不动的人观察到弹簧测力计的示数变为8 N，g取10 m/s2，以下说法正确的是
A．电梯可能向下加速运动，加速度大小为2 m/s2
B．电梯可能向下减速运动，加速度大小为12 m/s2
C．此时电梯对人的支持力大小等于人的重力大小
D．此时电梯对人的支持力大小小于人对电梯的压力
【答案】A
【解析】AB、电梯匀速直线运动时，弹簧秤的示数为10 N，知重物的重力等于10 N。

弹簧测力计的示数变为8 N时，对重物有：mg−F=ma，解得a=2 m/s2，方向竖直向下，则电梯的加速度大小为2 m/s2，方向竖直向下。

电梯可能向下做加速运动，也可能向上做减速运动。

故A正确，B错误；C、由于加速度方向竖直向下，人处于失重状态，电梯对人的支持力大小小于人的重力大小，C错误；D、电梯对人的支持力与人对电梯的压力是作用力与反作用力，大小相等，D错误。

故选A。

3．下列选项不符合历史事实的是（）
A、富兰克林命名了正、负电荷
B 、库仑在前人工作的基础上通过库仑扭秤实验确定库仑定律
C 、麦克斯韦提出电荷周围存在一种特殊的物质--电场
D 、法拉第为了简洁形象描述电场，提出电场线这一辅助手段 【答案】C
4． 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
5． 如图所示，倾角为的斜面静置于地面上，斜面上表面光滑，A 、B 、C 三球的质量分别为m 、2m 、3m ，轻质弹簧一端固定在斜面顶端、另一端与A 球相连，A 、B 间固定一个轻杆，B 、C 间由一轻质细线连接。

弹簧、轻杆与细线均平行于斜面，初始系统处于静止状态，现突然剪断细线或弹簧。

下列判断正确的是
A ．弹簧被剪断的瞬间，A 、
B 、
C 三个小球的加速度均为零 B ．弹簧被剪断的瞬间，A 、B 之间杆的弹力大小为零
C ．细线被剪断的瞬间，A 、B 球的加速度沿斜面向上，大小为g sin
D ．细线被剪断的瞬间，A 、B 之间杆的弹力大小为4mg sin
【答案】BCD
【解析】若是弹簧被剪断，将三个小球看做一个整体，整体的加速度为，然后隔离A ，对A 分析，
设杆的作用力为F ，则
，解得
，A 错误，B 正确；剪断细线前，以A 、B 、C 组成的
系统为研究对象，系统静止，处于平衡状态，合力为零，则弹簧的弹力为
，
以C 为研究对象知，细线的拉力为3mg sin θ。

剪断细线的瞬间，由于弹簧弹力不能突变，弹簧弹力不变，以A 、B 组成的系统为研究对象，由牛顿第二定律得，解得A 、B 两个小球
的加速度为，方向沿斜面向上，以B 为研究对象，由牛顿第二定律得：
，
解得杆的拉力为
，故CD 正确。

6． 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】21
2
1n n U U ，A 对
7． 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.
8． 放在粗糙水平面上的物块A 、B 用轻质弹簧秤相连，如图所示，物块与水平面间的动摩擦因数均为μ，今对物块A 施加一水平向左的恒力F ，使A 、B 一起向左匀加速运动，设A 、B 的质量分别为m 、M ，则弹簧秤的示数
A ．
B ．
C ．
D ．
【答案】C
【解析】根据牛顿第二定律得：对整体：，对B ：F 弹–μMg =Ma ，解得，
故
选C 。

9． 如图所示，将平行板电容器与电池组相连，两板间的带电尘埃恰好处于静止状态．若将两板缓慢地错开一些，其他条件不变，则（ ）
A．电容器带电量不变B．尘埃仍静止
C．检流计中有a→b的电流D．检流计中有b→a的电流
【答案】BC
10．关于电场强度和静电力,以下说法正确的是（）
A. 电荷所受静电力很大,该点的电场强度一定很大
B. 以点电荷为圆心、r为半径的球面上各点的电场强度相同
C. 若空间某点的电场强度为零,则试探电荷在该点受到的静电力也为零
D. 在电场中某点放入试探电荷q,该点的电场强度E=,取走q后,该点电场强度为0
【答案】C
【解析】A.电场强度是矢量，其性质由场源电荷决定，与试探电荷无关；而静电力则与电场强度和试探电荷都有关系，电荷所受静电力很大，未必是该点的电场强度一定大，还与电荷量q有关，选项A错误；
B.以点电荷为圆心，r为半径的球面上各点的电场强度大小相同，而方向各不相同，选项B错误；
C.在空间某点的电场强度为零，则试探电荷在该点受到的静电力也为零，选项C正确；
D.在电场中某点放入试探电荷q，该点的电场强度E= ，取走q后，该点电场强度不变，与是否放入试探电荷无关，选项D错误。

故选：C。

11．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 cos θ=ma ，F sin θ=mg ，解得
或
；若环受到的弹力的方向
向上，则：F cos θ–μ(mg –F sin θ)=ma ，解得；若环受到的弹力的方向向下，则：
F cos θ–μ(F sin θ–mg )=ma ，解得，故ABD 是可能的，选项C 是不可能的。

12．某马戏团演员做滑杆表演，已知竖直滑杆上端固定，下端悬空，滑杆的重力为200 N ，在杆的顶部装有一拉力传感器，可以显示杆顶端所受拉力的大小。

从演员在滑杆上端做完动作时开始计时，演员先在杆上静止了0.5 s ，然后沿杆下滑，3.5 s 末刚好滑到杆底端，并且速度恰好为零，整个过程演员的v –t 图象和传感器显示
的拉力随时间的变化情况分别如图甲、乙所示，g ＝10 m/s 2
，则下列说法正确的是
A ．演员的体重为800 N
B ．演员在最后2 s 内一直处于超重状态
C ．传感器显示的最小拉力为600 N
D ．滑杆长4.5 m 【答案】BD
【解析】A ．由两图结合可知，静止时，传感器示数为800 N ，除去杆的重力200 N ，演员的重力就是600 N ，故A 错误；B ．由图可知最后2 s 内演员向下减速，故加速度向上，处于超重状态，故B 正确；C ．在演员加速下滑阶段，处于失重状态，杆受到的拉力最小，此阶段的加速度为：2213
m/s 3.0m/s 1.50.5
a =
=-，由牛
顿第二定律得：mg −F 1=ma ，解得：F 1=420 N ，加上杆的重力200 N ，可知杆受的拉力为620 N ，故C 错误；D ．v −t 图象的面积表示位移，则可知，总长度x =
1
2
×3×3 m =4.5 m ；故D 正确；故选BD 。

13．如图所示，P 、Q 是两个电量相等的正的点电荷，它们连线的中点是O ，A 、 B 是中垂线上的两点，OA ＜
OB ，用E A 、E B 、φA 、φB 分别表示A 、B 两点的场强和电势，则（ ） A ．E
A 一定大于E
B ，φA 一定大于φB B ．E A 不一定大于E B ，φA 一定大于φB
C ．E A 一定大于E B ，φA 不一定大于φB
D ．
E A 不一定大于E B ，φA 不一定大于φB 【答案】B 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2
5l 的平面。

若两粒子间相互作用力可忽略，不计重力，则M ∶m 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：25l ＝1
2a M t 2；
对m ，由牛顿第二定律有qE ＝ma m
根据运动学公式得：35l ＝1
2
a m t 2
由以上几式解之得：M m ＝3
2
，故A 正确。

15．用一根绳子竖直向上拉一个物块，物块从静止开始运动，绳子拉力的功率按如图所示规律变化，0～to 时间内物块做匀加速直线运动，to 时刻后物体继续加速，t 1时刻物块达到最大速度。

已知物块的质量为m ，重力加速度为g ，则下列说法正确的是
A. 物块始终做匀加速直线运动
B. 0～t 0时间内物块的加速度大小为
C. to 时刻物块的速度大小为
D. 0～t 1时间内绳子拉力做的总功为 【答案】D
【解析】由图可知在0-t 0时间内物块做匀加速直线运动，t 0时刻后功率保持不变，根据P =Fv 知，v 增大，F 减小，物块做加速度减小的加速运动，当加速度减小到零，物体做匀速直线运动，故A 错误；根据P 0=Fv =Fat ，由牛顿第二定律得：F =mg +ma ，联立可得：P =（mg +ma ）at ，由此可知图线的斜率为：，可
知
，故B 错误；在t 1时刻速度达到最大，F =mg ，则速度：
，可知t 0时刻物块的速度大小小于
，
故C 错误；在P -t 图象中，图线围成的面积表示牵引力做功的大小即：，故D 正确。

所以D 正
确，ABC 错误。

16．如下图所示的情况中，a 、b 两点电势相等、电场强度也相同的是（ ）
A ．带等量异种电荷的平行金属板之间的两点
B ．离点电荷等距的任意两点
C ．两等量同种电荷其连线的中垂线上与连线中点等距的任意两点
D ．两等量异种电荷其连线的中垂线上与连线中点等距的任意两点 【答案】D
17．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。

18．图中a 、b 、c 是匀强电场中同一平面上的三个点，各点的电势分别是U a ＝5V ，U b ＝2V ，U c ＝3V ，则在下列各示意图中能表示该电场强度的方向是（ ）
【答案】D
二、填空题
19．如图所示， 在xOy 平面的第Ⅰ象
限内，有垂直纸面向外的匀强磁场，在第Ⅳ象限内，有垂直纸面向里的匀强磁场，
磁感应强度大小均为B 。

P 点是x 轴上的一点，横坐标为x 0。

现在原点O 处放置一粒子放射源，能沿xOy 平面，以与x 轴成45°角的恒定 速度v 0向第一象限发
射某种带正电的粒子。

已知粒子第1次偏转后与x 轴相交于A 点，第n 次偏转后
恰好通过P 点，不计粒子重力。

求：
（1）粒子的比荷q
m
；
（2）粒子从O 点运动到P 点所经历的路程和时间。

（3）若全部撤去两个象限的磁场，代之以在xOy 平面内加上与速度v 0垂直的匀强电场（图中没有画出），也能使粒子通过P 点，求满足条件的电场的场强大小和方向。

【答案】 （1）粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动，由牛顿第二定律得：R
m v B qv 20
解得粒子运动的半径：qB
m v R 0
=
由几何关系知，粒子从A 点到O 点的弦长为：R 2 由题意OP 是n 个弦长：02x R n =⋅ 解得粒子的比荷：
02Bx nv m q
=
（2）由几何关系得，OA 段粒子运动轨迹的弧长是1/4圆的周长，所以：=
R 2
π
粒子从O 点到P 点的路程：s=n =
4
220
x nR ππ
=
粒子从O 点到P 点经历的时间：t ＝=
0v s
042v x π （3）撤去磁场，加上匀强电场后，粒子做类平抛运动， 由
得n Bv E 0
2= 方向：垂直v0指向第Ⅳ象限．
20．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
'0022t v x =2'02122t
m
qE x =
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：。

21．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UI P =，得输电导线中的电流U
P
I =
=10A 输电导线上因发热损失的电功率: r I P 2
==100×1=100W
三、解答题
22．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 ＝k
r 。

在带电长直细棒右侧，有一长为l 的绝缘细线连接了
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）2mgl 3q （2）a A ＝a B ＝g 1
3mg
【解析】
对B 球：4q ·k 2l ＝ma B 得a B ＝2kq ml ，方向向右。

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 ·k l ＋4q ·k 2l
＝2ma 解得a ＝g
对A ：q ·k l
＋T ＝ma 解得T ＝13
mg 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 ＝13
mg 。

23．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 =4T 时刻，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4m T qB
，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．
【答案】（1） 2a qBd v m = b q B d v m = （2） ()22m d L m t q B q B d
π+=+ （3） 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： 1
2a r d =，r b =d
① 由牛顿第二定律可得2
a
a a
v qv B m r =
②
2
b
b b
v qv B m r = ③
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12b a t t =
，可见b 在电场中运动的时间是半个周期的整数倍即2b b L T t n v ==⋅ ⑧ 2L n Tv
= ⑨ 粒子b 在2T 内竖直方向的位移为2122T y a ⎛⎫= ⎪⎝⎭
⑩ 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．。