和平区实验中学2018-2019学年高二上学期第二次月考试卷物理

和平区实验中学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．如图表示的是一条倾斜的传送轨道，B是传送货物的平台，可以沿着斜面上的直轨道运送物体。

某次传送平台B沿轨道将货物A向下传送到斜轨道下端，运动过程可用如图中的速度时间图像表示。

下述分析中不．正确的是（）
A. 0～1t时间内，B对A的支持力小于重力，摩擦力水平向右
B. 1t～2t时间内，B对A的支持力等于重力，摩擦力水平向左
C. 2t～3t时间内，B对A的支持力大于重力，摩擦力水平向左
D. 0～1t时间内出现失重现象；2t～3t时间内出现超重现象
【答案】B
【解析】
2．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。

3．（多选）2013年12月2日1时30分，嫦娥三号探测器由长征三号乙运载火箭从西昌卫星发射中心发射，
首次实现月球软着陆和月面巡视勘察。

嫦娥三号的飞行轨道示意图如图所示。

假设嫦娥三号在环月段圆轨道和椭圆轨道上运动时，只受到月球的万有引力，则（）
A．若已知嫦娥三号环月段圆轨道的半径、运动周期和引力常量，则可算出月球的密度
B．嫦娥三号由环月段圆轨道变轨进入环月段椭圆轨道时，应让发动机点火使其减速
C．嫦娥三号在环月段椭圆轨道上P点的速度大于Q点的速度
D．嫦娥三号在动力下降阶段，其引力势能减小
【答案】BD
【解析】
4．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/s2）
A．A加速度的大小为2.5 m/s2
B．B加速度的大小为2 m/s2
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 。

5． 如图所示，在倾角为30°的斜面上的P 点钉有一光滑小铁钉，以P 点所在水平虚线将斜面一分为二，上 部光滑，下部粗糙．一绳长为3R 轻绳一端系与斜面O 点，另一端系一质量为m 的小球，现将轻绳拉直小球从A 点由静止释放，小球恰好能第一次通过圆周运动的最高点B 点．已知OA 与斜面底边平行，OP 距离为2R ，且与斜面底边垂直，则小球从A 到B 的运动过程中（ ）
A. 合外力做功
1
2
mgR B. 重力做功2mgR C. 克服摩擦力做功34mgR D. 机械能减少1
4
mgR.
【答案】D
【解析】以小球为研究的对象，则小球恰好能第一次通过圆周运动的最高点B 点时，绳子的拉力为0，小球受
到重力与斜面的支持力，重力沿斜面向下的分力恰好充当向心力，得：
2
sin30B
v mg m R
= 解得： B v ==
A 到
B 的过程中，重力与摩擦力做功，设摩擦力做功为W f ，则02
1sin3002
f B mgR W mv +=
-解得： 1
4
f W mgR =-
A ：A 到
B 的过程中，合外力做功等于动能的增加211
=-0=24
B W mv mgR 合，故A 错误。

B ：A 到B 的过程中，重力做功01
sin302G W mgR mgR ==，故B 错误。

C ：A 到B 的过程中，克服摩擦力做功1
4
f f
W W mgR =-=克，故C 错误。

D ：A 到B 的过程中，机械能的变化14f
E W mgR ∆==-机，即机械能减小1
4
mgR ，故D 正确。

6． 对于电容
，以下说法正确的是
A. 一只电容器所充电荷量越大，电容就越大
B. 对于固定电容器，它的带电量跟两极板间所加电压的比值保持不变
C. 电容器的带电量跟加在两极间的电压成反比
D. 如果一个电容器没有带电，也就没有电容 【答案】B
【解析】解：A 、电容器带电荷量越大，板间电压越大，而电容不变．故A 错误．
B 、电容表征电容器容纳电荷本领的大小，对于固定电容器，电容
C 不变，由定义式C=可知，则带电荷量跟它两极板间所加电压的比值保持不变．故B 正确．
C 、电容器的带电荷量Q=CU ，当电容C 一定时，电量与电压成正比．当电容C 变化时，电量与电压不成正比．故C 错误．
D 、电容表征电容器容纳电荷本领的大小，与电容器的电量、电压无关．故D 错误． 故选：B
【点评】本题考查对电容的理解能力，抓住电容的物理意义和定义式是关键．
7． 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】
2
1
21n n U U =，A 对
8． 关于电源电动势E 的下列说法中错误的是：（ ） A ．电动势E 的单位与电势、电势差的单位相同，都是伏特V B ．干电池和铅蓄电池的电动势是不同的 C ．电动势E 可表示为E=
q
W
，可知电源内非静电力做功越多，电动势越大 D ．电动势较大，表示电源内部将其它形式能转化为电能的本领越大 【答案】C
9． 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。

10．图示为一正弦式交变电流的电流i随时间t变化的图象，由图可知，这个交流电的
A. 有效值为10V
B. 频率为50Hz
C. 有效值为
D. 频率为0.02Hz
【答案】B
【解析】根据图象可知，交流电的最大电流为10A，周期为0.02s，频率为：，故B正确，D错误；电流有效值：，故AC错误。

所以B正确，ACD错误。

11．2016年2月11日，美国科学家宣布探测到引力波，证实了爱因斯坦100年前的预测，弥补了爱因斯坦广
义相对论中最后一块缺失的“拼图”。

双星的运动是产生引力波的来源之一，假设宇宙中有一双星系统由a、b 两颗星体组成，这两颗星绕它们连线的某一点在万有引力作用下做匀速圆周运动。

测得a星的周期为T，a、b 两颗星的距离为l，a、b两颗星的轨道半径之差为Δr（a星的轨道半径大于b星的），则
A. b星的周期为
B. a星的线速度大小为
C. a、b两颗星的轨道半径之比为
D. a、b两颗星的质量之比为
【答案】B
【解析】试题分析：a、b两颗星体是围绕同一点绕行的双星系统，故周期T相同，选项A错误。

由，
得，。

所以,选项C错误；a星体的线速度,选项B正确；由
，得，选项D错误；故选B．
考点：双星
【名师点睛】解决本题的关键知道双星系统的特点，角速度大小相等，向心力大小相等，难度适中。

12．真空中有两个静止的点电荷，它们之间静电力的大小为F。

如果保持这两个点电荷的带电量不变，而将它们之间的距离变为原来的4倍，那么它们之间的静电力的大小为
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】在距离改变之前库仑力为：，带电量不变，而将它们之间的距离变为原来的4倍时库仑力为：
，故D正确，ABC错误。

13．（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】
14．一个质量为m的人站在电梯中，电梯加速上升，加速度大小为g/4（g为重力加速度），人对电梯底部的压力大小为
A．mg B．2mg C．5mg/4 D．mg/4
【答案】C
【解析】
15．质量为m的木块位于粗糙水平桌面上，若用大小为F的水平恒力拉木块，其加速度为a１。

当拉力方向不变，大小变为2F时，木块的加速度为a2，则
A．a1=a2B．a2<2a1
C．a2>2a1D．a2=2a1
【答案】C
【解析】由牛顿第二定律得：，，由于物体所受的摩擦力，，
即不变，所以，故选项C正确。

【名师点睛】本题考查对牛顿第二定律的理解能力，F是物体受到的合力，不能简单认为加速度与水平恒力F成正比。

16．探月卫星绕地运行一段时间后，离开地球飞向月球。

如图所示是绕地飞行的三条轨道，轨道1是近地圆形
轨道，2和3是变轨后的椭圆轨道。

A点是2轨道的近地点，B点是2轨道的远地点，卫星在轨道1的运行速率为7．7 km/s，则下列说法中正确的（）
A．卫星在2轨道经过A点时的速率一定大于7．7 km/s
B．卫星在2轨道经过B点时的速率一定小于7．7 km/s
C．卫星在3轨道所具有的机械能小于在2轨道所具有的机械能
D．卫星在3轨道所具有的最大速率小于在2轨道所具有的最大速率
【答案】AB
【解析】
考点：考查了万有引力定律的应用
【名师点睛】题要掌握离心运动的条件和近心运动的条件，能够根据这两个条件判断速度的大小．还要知道卫星的运动的轨道高度越高，需要的能量越大，具有的机械能越大．
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R1（填“增大”或“减小”）；乙图是表，要使它的量程加大，应使R
（填“增大”或“减小”）。

2
【答案】安培；减小；伏特；增大
18．“用电流表和电压表测定电池的电动势和内阻”的实验,供选用的器材有:
A.电流表（量程:0-0.6 A,R A=1 Ω）
B.电流表（量程:0-3 A,R A=0.6 Ω）
C.电压表（量程:0-3 V,R V=5 kΩ）
D.电压表（量程:0-15 V,R V=10 kΩ）
E.滑动变阻器（0-10 Ω,额定电流1.5 A）
F.滑动变阻器（0-2 kΩ,额定电流0.2 A）
G.待测电源（一节一号干电池）、开关、导线若干
（1）请在下边虚线框中画出本实验的实验电路图____。

（2）电路中电流表应选用____,电压表应选用____,滑动
变阻器应选用____。

（用字母代号填写）
（3）如图所示为实验所需器材,请按原理图连接成正确的实验电路____。

【答案】（1）. （1）如解析图甲所示：；（2）. （2）A；（3）. C；（4）. E；（5）. （3）如解析图乙所示：
【解析】（1）电路如图甲所示：
由于在电路中只要电压表的内阻R V≫r，这种条件很容易实现，所以应选用该电路。

（2）考虑到待测电源只有一节干电池，所以电压表应选C；放电电流又不能太大，一般不超过0.5A，所以电流表应选A；滑动变阻器不能选择阻值太大的，从允许最大电流和减小实验误差的角度来看，应选择电阻较小额定电流较大的滑动变阻器E，故器材应选A、C、E。

（3）如图乙所示：
19．如图所示，在以O点为圆心、r为半径的圆形区域内，在磁感强度为B，方向垂直纸面向里的匀强磁场，a、b、c为圆形磁场区域边界上的3点，其中∠aob=∠boc=600，一束质量为m，电量为e而速率不同的电子从a点沿ao方向射人磁场区域，其中从bc两点的弧形边界穿出磁场区的电子，其速率取值范围是．【答案】
（4分）
三、解答题
20．如图所示，一带电为+q，质量为m的小球，从距地面高h处以一定的初速水平抛出，在距抛出点水平距离为L处有一根管口比小球略大的竖直细管，细管的上口距地面h/2。

为了使小球能无碰撞地通过管子，可在管子上方整个区域内加一水平向左的匀强电场。

试求：
（1）小球的初速度应为多大？
（2）应加电场的场强大小？
（3）小球从抛出经多长时间落到地面上？
【答案】解：水平方向匀减速运动到管口时速度恰为零，则
①
竖直方向自由落体运动到管口，则
②
由①②得：
③
mm
mm
水平方向由运动学公式及牛顿第二定律：④
由③④得：
竖直方向自由落体运动到地面，则
21．半径为R的光滑圆环竖直放置，环上套有两个质量分别为m和3m的小球A和B。

A、B之间用一长为2 R的轻杆相连，如图所示。

开始时，A、B都静止，且A在圆环的最高点，现将A、B释放，试求：
（1）B球到达最低点时的速度大小；
（2）B球到达最低点的过程中，杆对A球做的功；
（3）B球在圆环右侧区域内能达到的最高点位置。

【答案】（1）2gR（2）0（3）高于O点3
2R处
【解析】
22．（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
220)2(r T m r Mm G π= 解得 23
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22c
M G R '=。