开平区第一中学校2018-2019学年高二上学期第二次月考试卷物理

开平区第一中学校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．（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】
2．如图所示，一圆盘可以绕其竖直轴在水平面内运动，圆盘半径为R，甲、乙两物体的质量分别为M和m （M>m），它们与圆盘之间的最大静摩擦力均为正压力的μ倍，两物体用长为L的轻绳连在一起，L<R.若将甲物体放在转轴位置上，甲、乙连线正好沿半径方向拉直，要使两物体与圆盘不发生相对滑动，则圆盘旋转的角速度最大不得超过（两物体看作质点）（）
A.
mL
g
)m M (-μ B.
ML
g
)m M (-μ C.
ML
g
)m M (+μ D.
mL
g
)m M (+μ
【答案】D 【解析】
3． 如图所示，长方形abcd 长ad=0.6 m ，宽ab=0.3 m ，e 、f 分别是ad 、bc 的中点，以ad 为直径的半圆内有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度B =0.25 T 。

一群不计重力、质量 m =3×10-7 kg 、电荷量q =＋2×10－3 C 的带电粒子以速度υ
0=5×l02 m/s 从左右两侧沿垂直ad 和bc 方向射入磁场区域（不
考虑边界粒子），则（ ）
A ．从ae 边射入的粒子，出射点分布在ab 边和bf 边
B ．从ed 边射入的粒子，出射点全部分布在bf 边
C ．从bf 边射入的粒子，出射点全部分布在ae 边
D ．从fc 边射入的粒子，全部从d 点射出
【答案】ABD
4． 下列说法中正确的是
A. 在家庭电路中洗衣机和电冰箱是串联的
B. 节能灯比白炽灯的发光效率高
C. 变压器是用于改变直流电压的装置
D. 交流电的周期越长，频率也越高 【答案】B
【解析】试题分析：在家庭电路中各用电器之间是并联关系，A 错误；节能灯是通过发热而发光的，比白炽灯的发光效率高，B 正确；变压器是用于改变交流电压的装置，C 错误；根据公式可得周期越长，频率越小，
D 错误。

考点：考查了家庭电路，变压器，交流电 5． 以下各选项中属于交流电的是
【答案】C 【解析】
试题分析：交流电是指电流的方向发生变化的电流，电流的大小是否变化对其没有影响，电流的方向变化的是C ，故C 是交流电，ABD 是直流电。

考点：考查了对交流电的理解
6． 在点电荷Q 的电场中，一个质子通过时的轨迹如图带箭头的线所示，a 、b 为两个等势面，则下列判断中正确的是（ ）
A ．Q 可能为正电荷，也可能为负电荷
B ．运动中．粒子总是克服电场力做功
C ．质子经过两等势面的动能E ka ＞E kb
D ．质子在两等势面上的电势能
E pa ＞E pb 【答案】C
7． 如图所示，质量分别为m A 、m B 的A 、B 两物块用轻线连接，放在倾角为θ的斜面上，用始终平行于斜面向上的拉力F 拉A ，使它们沿斜面匀加速上升，A 、B 与斜面间的动摩擦因数均为μ。

为了增加轻线上的张力，可行的办法是
A ．减小A 物块的质量
B ．增大B 物块的质量
C ．增大倾角θ
D ．增大动摩擦因数μ
【答案】AB
8． 一圆环形铝质金属圈（阻值不随温度变化）放在匀强磁场中，设第1s 内磁感线垂直于金属圈平面（即垂直于纸面）向里，如图甲所示。

若磁感应强度B 随时间t 变化的关系如图乙所示，那么第3s 内金属圈中（ ）
A. 感应电流逐渐增大，沿逆时针方向
B. 感应电流恒定，沿顺时针方向
C. 圆环各微小段受力大小不变，方向沿半径指向圆心
D. 圆环各微小段受力逐渐增大，方向沿半径指向圆心
【答案】D
【解析】试题分析：从图乙中可得第3s 内垂直向里的磁场均匀增大，穿过线圈垂直向里的磁通量增大，由楞次定律可得，感应电流为逆时针方向；根据法拉第电磁感应定律可得线圈产生的感应电动势为
S B E t t ∆Φ∆=
=∆∆，根据欧姆定律产生的感应电流为E S B I R R t ∆==∆， I 正比于B
t
∆∆，第3s 内磁通量的变化率恒定，所以产生的感应电流恒定，AB 错误；圆环各微小段受安培力，由于磁场逐渐增大，电流不变，根据公式F BIL =，可得圆环各微小段受力逐渐增大，由左手定则可得，安培力的方向沿半径指向圆心．故C 错误；D 正确．
考点：考查了电磁感应与图像
9． 如图所示，一个原来不带电的半径为r 的空心金属球放在绝缘支架上，右侧放置一个电荷量为+Q 的点电荷，点电荷与金属球球心处在同一水平线上，且点电荷到金属球表面的最近距离为2r 。

达到静电平衡后，下列说法正确的是
A. 金属球左边会感应出正电荷，右边会感应出负电荷，所以左侧电势比右侧高
B. 左侧的正电荷与右侧负电荷电量相等
C. 点电荷Q 在金属球球心处产生的电场场强大小为
D. 感应电荷在金属球球心处产生的电场场强为零
【答案】BC
【解析】由于静电感应，则金属球左边会感应出正电荷，右边会感应出等量的负电荷；静电平衡的导体是一个等势体，导体表面是一个等势面，所以金属球左、右两侧表面的电势相等．故A错误，B正确；点电荷Q在
金属球球心处产生的电场场强大小为，选项C正确；金属球内部合电场为零，电荷+Q与感应
电荷在金属球内任意位置激发的电场场强都是等大且反向，所以金属球上感应电荷在球心激发的电场强度不为0，故D错误；故选BC.
点睛：处于静电感应现象的导体，内部电场强度处处为零，电荷全部分布在表面．且导体是等势体. 10．（多选）如图所示，氕核、氘核、氚核三种粒子从同一位置无初速地飘入电场线水平向右的加速电场E1，之后进入电场线竖直向下的匀强电场E2发生偏转，最后打在屏上。

整个装置处于真空中，不计粒子重力及其相互作用，那么（）
A．偏转电场E2对三种粒子做功一样多
B．三种粒子打到屏上时的速度一样大
C．三种粒子运动到屏上所用时间相同
D．三种粒子一定打到屏上的同一位置
【答案】AD
【解析】
11．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（）
一定大于E B，φA一定大于φB
A．E
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
12．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
13．如图，一小球放置在木板与竖直墙壁之间，设墙面对球的压力大小为1N ,球对木板的压力大小为2N ，以木板与墙连接点所形成的水平直线为轴，将木板从图示位置开始缓慢地转到水平位置。

不计摩擦，在此过程中
A 、1N 始终减小，2N 始终增大
B 、1N 始终减小，2N 始终减小
C 、1N 先增大后减小，2N 始终减小
D 、1N 先增大后减小，2N 先减小后增大 【答案】B 【解析】
14．有一台小型直流电动机，经测量：在实际工作过程中两端电压U=5V，通过的电流I=1A，电机线圈电阻，这台电机工作5分钟时间将电能转化为焦耳热和机械能的值为
A. 焦耳热为30J
B. 焦耳热为1500J
C. 机械能为1500J
D. 机械能为1470J
【答案】AD
【解析】根据焦耳定律可得焦耳热为：，故A正确，B错误；电动机做的总功为：W=UIt=5×1×5×60J=1500J，机械能为：E=W-Q=1500-30J=1470J，故D正确，C错误。

所以AD正确，BC 错误。

15．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/s2，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 。

16．甲和乙两个物体在同一直线上运动，它们的速度—时间图象 分别如图中的a 和b 所示。

在t 1时刻（ ）
A. 它们的运动方向相同
B. 它们的运动方向相反
C. 甲的速度比乙的速度大
D. 乙的速度和甲的速度相等 【答案】A
二、填空题
17．如图所示，将一个电流表G 和另一个电阻连接可以改装成伏特表或安培表，则甲图对应的是 表，要使它的量程加大，应使R 1 （填“增大”或“减小”）；乙图是 表，要使它的量程加大，应使R
2 （填“增大”或“减小”）。

【答案】安培；减小；伏特；增大
18．质量为m 1=2kg 的带电绝缘球A ，在光滑水平面上，从无限远处以初速度10m/s ，向另一个固定在水平面上
带同号电荷的绝缘球
B 靠近，B 球的质量为m 2=3kg ，在它们相距到最近时，总的动能为______J ，它们具有的电
势能为_______J 。

【答案】 0 100
19．某待测电阻R x 的阻值约为20Ω，现要测量其阻值， 实验室提供器材如下：
A ．电流表A 1（量程150mA ，内阻r 1约10Ω）
B ．电流表A 2（量程20mA ，内阻r 2=30Ω）
C ．定值电阻R 0=100Ω
D ．滑动变阻器R ，最大阻值为5Ω
E ．电源E ，电动势E=4V （内阻不计）
F ．开关S 及导线若干
①根据上述器材完成此实验，测量时要求电表读数不得小于其量程的1/3，请你在虚线框内画出测量R x 的实验原理图（图中元件用题干中相应英文字母符号标注）。

②实验时电流表A 1的读数为I 1，电流表A 2的读数为I 2，用已知和测得的物理量表示R x = 。

【答案】 （2分）
（4分）
三、解答题
20．为了使航天员能适应失重环境下的工作和生活，国家航天局组织对航天员进行失重训练时创造出了一种失重环境。

航天员乘坐在总质量m=5×104kg 的训练飞机上，飞机以200 m/s 的速度与水平面成30°倾角匀速飞升到7 000 m 高空时向上拉起，沿竖直方向以v 0=200 m/s 的初速度向上做匀减速直线运动，匀减速的加速度大小为g ，当飞机到最高点后立即掉头向下，沿竖直方向以加速度g 做匀加速运动，这段时间内便创造出了完全失重的环境。

当飞机离地2 000 m 高时，为了安全必须拉起，之后又可一次次重复为航天员提供失重训练。

若飞机飞行时所受的空气阻力F=kv （k=900 N·s/m ），每次飞机速度达到350 m/s 后必须终止失重训练（否则飞机可能失控）。

求:（整个运动过程中，重力加速度g 的大小均取10 m/s 2）
（1）飞机一次上下运动为航天员创造的完全失重的时间。

（2）飞机从最高点下降到离地4 500 m 时飞机发动机的推力。

【答案】（1） 55s （2） 2.7×105N
【解析】试题分析：飞机先以加速度g 减速上升，再以加速度g 加速下降，判断速度达到350m/s 与离地2000m
2
1
22)
(I I r R I R o x -+=
哪一个先到则结束训练周期，根据运动学公式列式计算即可。

（1）上升时间： 0200=
2010
v t s s g ==上， 上升高度为： 22
0200=2000220
v h m m g ==上，
竖直下落速度达到1350m v s =时，下落高度： 22
1
350=6125220
v h m m g ==下，
此时飞机离地高度为=28752000h h h h m m ∆=+->下上，所以1350
=3510
v t s s g ==下，
飞机一次上下为航天员创造的完全失重的时间为： +=55t t t s =下上；
（2）飞机离地4500m>2875m ，仍处于完全失重状态，飞机自由下落的高度为
22000700045004500h m m m m =+-=，此时飞机的速度为2300m v s ==，
由于飞机加速度为g ，所以推力F 应与空气阻力大小相等，即5
900300 2.710f F F N N ==⨯=⨯。

点晴：解决本题的关键是分析清楚飞机的运动情况，然后对其运用运动学公式列式计算，注意判定速度与高度限制谁先达到是关键。

21．如图甲所示，带正电粒子以水平速度v 0从平行金属板MN 间中线OO ′连续射入电场中。

MN 板间接有如图乙所示的随时间t 变化的电压U MN ，两板间电场可看作是均匀的，且两板外无电场。

紧邻金属板右侧有垂直纸面向里的匀强磁场B ，分界线为CD ，EF 为屏幕。

金属板间距为d ，长度为l ，磁场的宽度为d 。

已知：B ＝
5×10－3 T ，l ＝d ＝0.2 m ，每个带正电粒子的速度v 0＝105 m/s ，比荷为q
m ＝108 C/kg ，重力忽略不计，在每个粒
子通过电场区域的极短时间内，电场可视作是恒定不变的。

试求：
（1）带电粒子进入磁场做圆周运动的最小半径； （2）带电粒子射出电场时的最大速度；
（3）带电粒子打在屏幕上的范围。

【答案】 （1）0.2 m （2）1.414×105 m/s （3）O ′上方0.2 m 到O ′下方0.18 m 的范围内
【解析】
（2）设两板间电压为U 1，带电粒子刚好从极板边缘射出电场，则有d 2＝12at 2＝12·U 1q dm ⎝⎛⎭
⎫l v 02 代入数据，解得U 1＝100 V 在电压低于100 V 时，带电粒子才能从两板间射出电场，电压高于100 V 时，带电粒子打在极板上，不能从两
板间射出。

带电粒子刚好从极板边缘射出电场时，速度最大，设最大速度为v max ，则有12mv max 2＝12mv 02＋q · U 12
解得v max ＝2×105 m/s ＝1.414×105 m/s 。

22．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。