青阳县第一中学2018-2019学年高二上学期第二次月考试卷物理

青阳县第一中学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．如图所示，绝缘粗糙斜面固定在水平地面上，斜面所在空间存在平行于斜面向上的匀强电场E，轻弹簧一端固定在斜面项端，另一端拴接一质量不计的绝缘薄板，一带正电的小滑块，从斜面上的P点由静止释放沿斜面向上运动，并能压缩弹簧至R点（图中未标出）然后返回，则
A. 滑块从P点运动到R点过程中，其机械能增量等于电场力与弹簧弹力做功之和
B. 滑块从P点运动到R 点过程中，电势能的减少量大于重力势能和弹簧弹性势能的增加量之和
C. 滑块返回过程能到达的最低位置位于P点的上方
D. 滑块最终停下来，克服摩擦力所做的功等于电势能减少量与重力势能增加量之差
【答案】BC
【解析】试题分析：由题可知，小滑块从斜面上的P点处由静止释放后，沿斜面向上运动，说明小滑块开始时受到的合力的方向向上，开始时小滑块受到重力、电场力、斜面的支持力和摩擦力的作用；小滑块开始压缩弹簧后，还受到弹簧的弹力的作用．小滑块向上运动的过程中，斜面的支持力不做功，电场力做正功，重力做负功，摩擦力做负功，弹簧的弹力做负功．在小滑块开始运动到到达R点的过程中，电场力做的功转化为小滑块的重力势能、弹簧的弹性势能以及内能．由以上的分析可知，滑块从P点运动到R点的过程中，其机械能增量等于电场力与弹簧弹力做功、摩擦力做功之和，故A错误；由以上的分析可知，电场力做的功转化为小滑块的重力势能、弹簧的弹性势能以及内能，所以电势能的减小量大于重力势能和弹簧弹性势能的增加量之和，故B正确；小滑块运动的过程中，由于摩擦力做功，小滑块的机械能与电势能的和增加减小，所以滑块返回能到达的最低位置在P点的上方，不能在返回P点，故C正确；滑块运动的过程中，由于摩擦力做功，小滑块的机械能与电势能的和逐渐减小，所以滑块最终停下时，克服摩擦力所做的功等于电势能的减小量与重力势能增加量、弹性势能增加量之差，故D错误。

考点：考查了功能关系的应用
【名师点睛】该题中，小滑块的运动的过程相对是比较简单的，只是小滑块运动的过程中，对小滑块做功的力比较多，要逐个分析清楚，不能有漏掉的功，特别是摩擦力的功
2．（2016·辽宁大连高三月考）一滑块在水平地面上沿直线滑行，t＝0时速率为1 m/s。

从此刻开始在与速度平行的方向上施加一水平作用力F。

力F和滑块的速度v随时间的变化规律分别如图甲、乙所示，则（两图取同一正方向，取g＝10 m/s2）（）
A．滑块的质量为0.5 kg
B．滑块与水平地面间的动摩擦因数为0.05
C．第1 s内摩擦力对滑块做功为－1 J
D．第2 s内力F的平均功率为1.5 W
【答案】BD
【解析】【参考答案】BD
3．如图所示，实线表示在竖直平面内的电场线，电场线与水平方向成α角，水平方向的匀强磁场与电场正交，有一带电液滴沿斜向上的虚线L做直线运动，L与水平方Array向成β角，且α＞β，则下列说法中正确的是（）
A．液滴可能带负电
B．液滴一定做匀速直线运动
C．液滴有可能做匀变速直线运动
D．电场线方向一定斜向上
【答案】BD
4．（2018江西赣中南五校联考）如图所示，a、b 两颗人造地球卫星分别在半径不同的轨道上绕地球做
匀速圆周运动，则下列说法正确的是
A.a 的周期小于 b 的周期
B.a 的动能大于 b 的动能
C.a 的势能小于 b 的势能
D.a 的加速度大于 b 的加速度
【答案】AD
【解析】地球对卫星的万有引力提供卫星做匀速圆周运动的向心力即：G 2Mm r =ma =m 2
2T π⎛⎫
⎪⎝⎭r ,解得：T =2π
.。

由于卫星a 的轨道半径较小，所以a 的周期小于 b 的周期，选项A 正确；由G 2Mm r =ma 可知，a
的加速度大于 b 的加速度，选项D 正确。

5． 一条形磁铁静止在斜面上，固定在磁铁中心的竖直上方的水平导线中通有垂直纸面向里的恒定电流，如图所示，若将磁铁的N 极位置与S 极位置对调后，仍放在斜面上原来的位置，则磁铁对斜面的压力F 和摩擦力f F 的变化情况分别是
A. F 增大， 减小f F
B. F 减小，
增大
f F C. F 与都减小f F D. F 与都增大f F 【答案】D
【解析】在磁铁的N 极位置与S 极位置对调前,根据左手定则判断可以知道,导线所受的安培力方向斜向下,由牛顿第三定律得知,磁铁所受的安培力方向斜向上,
设安培力大小为,斜面的倾角为,磁铁的重力为G,由磁铁的受力平衡得:F 安α斜面对磁铁的支持力: ,=)cos F G F α-安（摩擦力: ,f=)sin G F α-安（在磁铁的N 极位置与S 极位置对调后,
同理可以知道,斜面对磁铁的支持力： ,=)cos F G F α+安（摩擦力: 可见,F 、f 都增大，故D 正确；f=)sin G F α+安（综上所述本题答案是：D
6． 如图所示，质量为4 kg 的物体A 静止在竖直的轻弹簧上，质量为1 kg 的物体B 用细线悬挂在天花板上，B 与A 刚好接触但不挤压，现将细线剪断，则剪断后瞬间，下列结果正确的是（g 取10 m/s 2）
A ．A 加速度的大小为2.5 m/s 2
B ．B 加速度的大小为2 m/s 2
C ．弹簧的弹力大小为50 N
D ．A 、B 间相互作用力的大小为8 N
【答案】BD
【解析】AB 、剪断细线前，A 、B 间无压力，则弹簧的弹力F =m A g =40 N ，剪断细线的瞬间，对整体分析，根据牛顿第二定律有：（m A +m B ）g −F =（m A +m B ）a ，解得：a =2 m/s 2，A 错误，B 正确；C 、剪断细线的瞬间，
弹簧的弹力不变，仍为40 N ，C 错误；D 、隔离对B 分析，根据牛顿第二定律有：m B g −N =m B a ，解得：N =m B g −m B a =10 N−1×2 N=8 N ，D 正确。

故选BD 。

7． 如图所示，质点α、b 在直线PQ 上，质点α由P 点出发沿PQ 方向向Q 做初速度为零的匀加速直线运动．当质点α运动的位移大小为x 1时，质点b 从Q 沿QP 方向向P 点做初速度为零的匀加速直线运动，当b 的位移为x 2时和质点α相遇，两质点的加速度大小相同，则PQ 距离为（
）
A. 122x x ＋＋
B. 122x x ＋＋
C. 122x x ＋
D. 122x x ＋【答案】B
8
． 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。

9． 如图，A 、B 两球用劲度系数为k 1的轻弹簧相连，B 球用长为L 的细绳悬于O 点，A 球固定在O 点正下方，且O 、A 间的距离恰为L ，此时绳子所受的拉力为T 1，弹簧的弹力为F 1，现把A 、B 间的弹簧换成劲度系数为k 2（k 1>k 2）的轻弹簧，仍使系统平衡，此时绳子所受的拉力为T 2， 弹簧的弹力为F 2，则下列说法正确的是（
）
A. T 1＜T 2
B. F 1＜F 2
C. T 1＝T 2
D. F 1＝F 2
【答案】C
【解析】
解：对小球B 受力分析，由平衡条件得，弹簧的弹力N 和绳子的拉力F 的合力与重力mg 大小相等、方向相反，即，作出力的合成图，并由三角形相似得：
，又由题， ，得=mg F 合F T F
OA OB AB
==合OA OB L ==，绳子的拉力T 只与小球B 的重力有关，与弹簧的劲度系数k 无关，所以得到T 1=T 2，故C 项
T F mg ==合正确。

换成K 2以后AB 减小由可知F 1>F 2，B 错误
F T F
OA OB AB
==合
综上所述，本题正确答案为C 。

10．在前人研究的基础上，有一位物理学家利用图示的扭秤装置进行研究，提出真空中两个静止点电荷之间相互作用的规律，这位物理学家是
A. 牛顿
B. 伽利略
C. 库仑
D. 焦耳
【答案】C
【解析】试题分析：利用图所示的扭秤装置进行研究，提出真空中两个静止点电荷之间相互作用的规律的物理学家是库伦，故选C ．考点：物理学史
【名师点睛】此题是对物理学史的考查；对历史上物理学的发展史及物理学家的伟大贡献都要熟练掌握，尤其是课本上涉及到的物理学家更应该熟记．
11．一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
12．（多选）如图所示电路，电源电动势为E ，内阻为r ，当开关S 闭合后，小型直流电动机M 和指示灯L 都恰能正常工作。

已知指示灯L 的电阻为R 0，额定电流为I ，电动机M 的线圈电阻为R ，则下列说法中正确的是
A.电动机的额定电压为IR
B.电动机的输出功率为IE-I 2R
C.电源的输出功率为IE-I 2r
D.整个电路的热功率为I 2（R 0+R+r ）
【答案】CD
【解析】电动机两端的电压U 1=U ﹣U L ，A 错误；电动机的输入功率P=U 1I ，电动机的热功率P 热=I 2R ，则电动机的输出功率P 2=P ﹣I 2R ，故B 错误；整个电路消耗的功率P 总=UI=IE-I 2r ，故C 正确；整个电路的热功率为Q=I 2（R 0+R+r ），D 正确。

13．横截面积为S 的铜导线，流过的电流为I ，设单位体积的导体中有n 个自由电子，电子的电荷量为e ，此时电子的定向移动的平均速率设为v ，在时间内，通过导线横截面的自由电子数为
A. B.
C.
D.
【答案】A
【解析】根据电流的微观表达式I=nevS ，在△t 时间内通过导体横截面的自由电子的电量Q=I △t ，则在△t 时间内，通过导体横截面的自由电子的数目为 ，将I=nevS 代入得
，
选项A 正确，BCD 错误；故选A.
点睛：本题考查电流的微观表达式和定义式综合应用的能力，电流的微观表达式I=nqvs ，是联系宏观与微观的桥梁，常常用到．
14．如图甲所示，不计电表对电路的影响，改变滑动变阻器的滑片位置，测得电压表和随电流表的示数变化规律如图乙中a 、b 所示，下列判断正确的是（
）
①图线a 的延长线与纵轴交点的坐标值等于电源电动势②图线b 斜率的绝对值等于电源的内阻
③图线a 、b 交点的横、纵坐标之积等于此状态下电源的输出功率
④图线a、b交点的横、纵坐标之积等于此状态下电阻R0消耗的功率
A．①③B．①④C．①③④D．②③
【答案】C
【解析】
15．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。

二、填空题
16．现有一块直流电流计G，满偏电流为，内阻约。

某同学想把它改装成量程为0-2V的电压表，他首先根据图示电路，用半偏法测定电流计G的内阻。

（1）该同学在开关断开的情况下，检查电路连接无误后，将R的阻值调至最大。

后续的实验操作步骤依次是_________，最后记录的阻值并整理好器材（请按合理的实验顺序，
选填下列步骤前的字母）。

A. 闭合
B. 闭合
C. 调节R的阻值，使电流计指针偏转到满刻度
D. 调节R的阻值，使电流计指针偏转到满刻度的一半
E. 调节的阻值，使电流计指针偏转到满刻度的一半
F. 调节的阻值，使电流计指针偏转到满刻度
（2）如果测得的阻值为，即为电流计G内阻的测量值。

则给电流计G__________联（选填“串”或“
并”）一个阻值为_______的电阻，就可以将该电流计G改装成量程为2V的电压表。

（3）在本实验中电流计G内阻的测量值比其内阻的实际值________（选填“偏大”或“偏小”）
【答案】（1）. ACBE （2）. 串（3）. 9600 （4）. 偏小
【解析】（1）半偏法测电阻实验步骤：第一步，按原理图连好电路；第二步，闭合电键S1，调节滑动变阻器R，使表头指针满偏；第三步，闭合电键S2，改变电阻箱R1的阻值，当表头指针半偏时记下电阻箱读数，此时电阻箱的阻值等于表头内阻r g．故应选ACBE；
（2）如果测得的阻值为，则电流计的内阻为r=400Ω即为电流计G内阻的测量值，要想改装成量程
为2V的电压表则给电流计G串联一个阻值为的电阻，就可以将该电
流计G改装成。

（3）实际上电阻箱并入后的，电路的总电阻减小了，干路电流增大了，电流计半偏时，流过电阻箱的电流大于流过电流计的电流，电阻箱接入的电阻小于电流计的电阻．所以该测量值偏小于实际值．
17．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．
三、解答题
18．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＝108 C/kg ，重力忽略不计，在每个粒
q
m
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＝at 2＝·
2
d 21212U 1q dm (l
v 0)
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mv max 2＝mv 02＋q · 1212U 1
2解得v max ＝×105 m/s ＝1.414×105 m/s 。

2
19．发电机和电动机具有装置上的类似性，源于它们机理上的类似性。

直流发电机和直流电动机的工作原理可以简化为如图1、图2所示的情景。

在竖直向下的磁感应强度为B的匀强磁场中，两根光滑平行金属轨道MN、PQ固定在水平面内，相距为L，电阻不计。

电阻为R的金属导体棒ab垂直于MN、PQ放在轨道上，与轨道接触良好，以速度v（v平行于MN）向右做匀速运动。

图1轨道端点MP间接有阻值为r的电阻，导体棒ab受到水平向右的外力作用。

图2轨道端点MP间接有直流电源，导体棒ab通过滑轮匀速提升重物，电路中的电流为I。

（1）求在Δt时间内，图1“发电机”产生的电能和图2“电动机”输出的机械能。

（2）从微观角度看，导体棒ab中的自由电荷所受洛伦兹力在上述能量转化中起着重要作用。

为了方便，可认为导体棒中的自由电荷为正电荷。

a．请在图3（图1的导体棒ab）、图4（图2的导体棒ab）中，分别画出自由电荷所受洛伦兹力的示意图。

b．我们知道，洛伦兹力对运动电荷不做功。

那么，导体棒ab中的自由电荷所受洛伦兹力是如何在能量转化过程中起到作用的呢？请以图2“电动机”为例，通过计算分析说明。

【答案】（1）（2）a．如图3、图4 b．见解析
【解析】
如图4所示，沿棒方向的洛伦兹力，做负功
垂直棒方向的洛伦兹力，做正功
所示，即导体棒中一个自由电荷所受的洛伦兹力做功为零。

做负功，阻碍自由电荷的定向移动，宏观上表现为“反电动势”，消耗电源的电能；做。