法庫(kù)縣實(shí)驗(yàn)中學(xué)2018-2019學(xué)年高二上學(xué)期第二次月考試卷物理

法庫(kù)縣實(shí)驗(yàn)中學(xué)2018-2019學(xué)年高二上學(xué)期第二次月考試卷物理班級(jí)_ 座號(hào)_ 姓名_ 分?jǐn)?shù)_一、選擇題1 如圖所示，在x軸上的上方有沿y軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)強(qiáng)度為E，在x軸下方的等腰直角三角形CDM區(qū)域內(nèi)有垂直于xOy平面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，其中C、D在x軸上，它們到原點(diǎn)O的距離均為a?，F(xiàn)將質(zhì)量為m、帶電荷量為q的粒子從y軸上的P點(diǎn)由靜止釋放，設(shè)P點(diǎn)到O點(diǎn)的距離為h，不計(jì)重力作用與空氣阻力的影響。下列說法正確的是 A若h=，則粒子垂直于CM射出磁場(chǎng)B若h=，則粒子平行于x軸射出磁場(chǎng)C若h=，則粒子垂直于CM射出磁場(chǎng)D若h=，則粒子平行于x軸射出磁場(chǎng)【答案】AD 【解析】 若h=，則在電場(chǎng)中，由動(dòng)能定理得：qEh=mv2；在磁場(chǎng)中，有qvB=m，聯(lián)立解得：r=a，如圖，根據(jù)幾何知識(shí)可知粒子垂直CM射出磁場(chǎng)，故A正確，B錯(cuò)誤；若h=，與上題同理可得：r=a，則根據(jù)幾何知識(shí)可知粒子平行于x軸射出磁場(chǎng)，故C錯(cuò)誤，D正確?！久麕燑c(diǎn)睛】本題是帶電粒子在組合場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的問題，要能熟練運(yùn)用動(dòng)能定理求得加速得到的速度，分析向心力來源，由牛頓第二定律求出磁場(chǎng)中軌跡的半徑，再結(jié)合幾何關(guān)系進(jìn)行分析。2 甲、乙兩物體在同一直線上做直線運(yùn)動(dòng)的速度時(shí)間圖象如圖所示，則（ ）A. 前3秒內(nèi)甲、乙運(yùn)動(dòng)方向相反B. 前3秒內(nèi)甲的位移大小是9mC. 甲、乙兩物體一定是同時(shí)同地開始運(yùn)動(dòng)D. t=2s時(shí)，甲、乙兩物體可能恰好相遇【答案】BD3 （多選）發(fā)射地球同步衛(wèi)星時(shí)，先將衛(wèi)星發(fā)射到近地圓軌道1，然后在圓軌道1的Q點(diǎn)經(jīng)點(diǎn)火使衛(wèi)星沿橢圓軌道2運(yùn)行，待衛(wèi)星到橢圓軌道2上距地球最遠(yuǎn)點(diǎn)P處，再次點(diǎn)火，將衛(wèi)星送入同步圓軌道3，如圖所示則衛(wèi)星在軌道1、2和3上正常運(yùn)行時(shí)，有：A衛(wèi)星在軌道3上的速率大于在軌道1上的速率B衛(wèi)星在軌道3上的角速度小于在軌道1上的角速度C衛(wèi)星在軌道1上經(jīng)Q點(diǎn)的加速度等于它在軌道2上經(jīng)Q點(diǎn)的加速度D衛(wèi)星在軌道2上運(yùn)行時(shí)經(jīng)過P點(diǎn)的加速度跟經(jīng)過Q點(diǎn)的加速度相等【答案】BC【解析】4 關(guān)于產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件，下列說法正確的是A. 閉合回路中一部分導(dǎo)體做切割磁感線運(yùn)動(dòng)可以在回路中產(chǎn)生感應(yīng)電流B. 穿過閉合回路的磁通量發(fā)生變化，可以在回路中產(chǎn)生感應(yīng)電流C. 整個(gè)閉合回路在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中垂直于磁場(chǎng)方向做切割磁感線運(yùn)動(dòng)，可以產(chǎn)生感應(yīng)電流D. 只要穿過回路的磁通量發(fā)生變化，就會(huì)有感應(yīng)電流產(chǎn)生【答案】AB【解析】只要閉合電路中的一部分導(dǎo)體做切割磁感線運(yùn)動(dòng)，閉合回路的磁通量發(fā)生了變化，電路中就有感應(yīng)電流，故AB正確；整個(gè)閉合回路在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中垂直于磁場(chǎng)方向做切割磁感線運(yùn)動(dòng)，如果磁通量沒變化，也不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，故C錯(cuò)誤；必須穿過閉合回路的磁通量發(fā)生變化，才會(huì)有感應(yīng)電流產(chǎn)生，故D錯(cuò)誤。所以AB正確，CD錯(cuò)誤。5 如圖所示，質(zhì)量分別為mA和mB的兩小球用輕繩連接在一起，并用細(xì)線懸掛在天花板上，兩小球恰處于同一水平位置，細(xì)線與豎直方向間夾角分別為1與2（1 2）?，F(xiàn)將A、B間輕繩剪斷，則兩小球開始擺動(dòng)，最大速度分別為vA和vB，最大動(dòng)能分別為EkA和EkB，則下列說法中正確的是A. mB mAB. 輕繩剪斷時(shí)加速度之比為tan1:tan2C. vA EkB【答案】A【解析】試題分析：未剪斷細(xì)繩時(shí)兩球都處于平衡狀態(tài)，設(shè)兩球間的水平細(xì)繩的拉力大小為T對(duì)A球分析受力如圖由平衡條件得： ，同理，對(duì)B球有： ，則得，因，故，A正確輕繩剪斷時(shí)加速度之比為，B錯(cuò)誤；兩球擺到最低點(diǎn)時(shí)速度最大，動(dòng)能最大根據(jù)機(jī)械能守恒得：A球有，得，同理對(duì)B可得，由圖知： ， ，故，C錯(cuò)誤；最大動(dòng)能， ，由圖知： ， ，但， 不一定大于，D錯(cuò)誤選A.【點(diǎn)睛】未剪斷細(xì)繩時(shí)兩球都處于平衡狀態(tài)，由平衡條件列式，得到水平繩的拉力與質(zhì)量的大小，從而得到兩球質(zhì)量關(guān)系將A、B間輕繩剪斷瞬間，由牛頓第二定律求加速度之比，兩小球擺動(dòng)過程中，機(jī)械能守恒，到達(dá)最低點(diǎn)時(shí)的速度，根據(jù)機(jī)械能守恒定律列式，分析最大速度的大小6 在升降電梯內(nèi)的地板上放一體重計(jì)，電梯靜止時(shí)，某同學(xué)站在體重計(jì)上，體重計(jì)示數(shù)為50 kg，電梯運(yùn)動(dòng)過程中，某一段時(shí)間內(nèi)該同學(xué)發(fā)現(xiàn)體重計(jì)示數(shù)如圖所示，已知重力加速度為g，則在這段時(shí)間內(nèi)，下列說法正確的是 A該同學(xué)所受的重力變小了B該同學(xué)重力大小等于體重計(jì)對(duì)該同學(xué)的支持力C電梯一定在豎直向下運(yùn)動(dòng)D電梯的加速度大小為，方向一定豎直向下【答案】D 【解析】 某時(shí)刻電梯中的人觀察到體重計(jì)示數(shù)變?yōu)?0g kg，是物體對(duì)體重計(jì)的壓力減小了，物體的重力沒有發(fā)生變化，故A錯(cuò)誤；該同處于失重狀態(tài)，體重計(jì)對(duì)他的支持力小于該同學(xué)的重力，則該同學(xué)重力大小大于體重計(jì)對(duì)該同學(xué)的支持力，故B錯(cuò)誤；電梯靜止時(shí)，該同學(xué)對(duì)體重計(jì)的壓力為50g N；在某時(shí)刻電梯中的人觀察到體重計(jì)的示數(shù)變?yōu)?0g N，對(duì)重物有：mgF=ma，解得：a=2 m/s2=g，方向豎直向下；則電梯的加速度大小為g，方向豎直向下，電梯可能向下做加速運(yùn)動(dòng)，也可能向上做減速運(yùn)動(dòng)，故C錯(cuò)誤，D正確；故選D。7 （2016河北邯鄲高三入學(xué)考試）在電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，將一個(gè)質(zhì)量為m、電荷量為q的帶電小球由靜止開始釋放，帶電小球沿與豎直方向成角的方向做直線運(yùn)動(dòng)。關(guān)于帶電小球的電勢(shì)能和機(jī)械能的判斷，正確的是（ ）A若sin ，則電勢(shì)能一定減少，機(jī)械能一定增加B若sin ，則電勢(shì)能、機(jī)械能一定不變C若sin ，則電勢(shì)能一定增加，機(jī)械能一定減小D若tan ，則電勢(shì)能可能增加，機(jī)械能一定增加【答案】B【解析】【名師解析】若sin k2）的輕彈簧，仍使系統(tǒng)平衡，此時(shí)繩子所受的拉力為T2， 彈簧的彈力為F2，則下列說法正確的是（ ）A. T1T2 B. F1F2 C. T1T2 D. F1F2【答案】C【解析】解：對(duì)小球B受力分析，由平衡條件得，彈簧的彈力N和繩子的拉力F的合力與重力mg大小相等、方向相反，即，作出力的合成圖，并由三角形相似得： ，又由題， ，得，繩子的拉力T只與小球B的重力有關(guān)，與彈簧的勁度系數(shù)k無關(guān)，所以得到T1=T2，故C項(xiàng)正確。換成K2以后AB減小由可知F1F2，B錯(cuò)誤綜上所述，本題正確答案為C。13（2016年山東省煙臺(tái)市診斷）如圖所示，滑塊以初速度v0滑上表面粗糙的固定斜面，到達(dá)最高點(diǎn)后又返回到出發(fā)點(diǎn)則能大致反映滑塊整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中速度v、加速度a、動(dòng)能Ek、重力對(duì)滑塊所做的功W與時(shí)間t或位移x關(guān)系的是（取初速度方向?yàn)檎较颍敬鸢浮緼D【解析】滑塊以初速度v0滑上表面粗糙的固定斜面，到達(dá)最高點(diǎn)后又返回到出發(fā)點(diǎn)其速度圖象A正確；上滑和下滑滑塊的加速度方向都向下，加速度圖象B錯(cuò)誤。動(dòng)能為標(biāo)量且一定為正值，圖象C錯(cuò)誤。由做功的定義式，上滑時(shí)重力對(duì)滑塊所做的功W為負(fù)值，下滑時(shí)重力對(duì)滑塊所做的功W也為負(fù)值，且，返回出發(fā)點(diǎn)，位移為零，全過程重力對(duì)滑塊所做的功W=0，選項(xiàng)D正確。14如圖所示為一個(gè)質(zhì)量為m、電荷量為q的圓環(huán)，可在水平放置的足夠長(zhǎng)的粗糙細(xì)桿上滑動(dòng)，細(xì)桿處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，不計(jì)空氣阻力，現(xiàn)給圓環(huán)向右的初速度v0，在以后的運(yùn)動(dòng)過程中，圓環(huán)運(yùn)動(dòng)的速度圖象不可能是下圖中的（ ） a bMNdc【答案】B15（多選）2013年12月2日1時(shí)30分，嫦娥三號(hào)探測(cè)器由長(zhǎng)征三號(hào)乙運(yùn)載火箭從西昌衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)射，首次實(shí)現(xiàn)月球軟著陸和月面巡視勘察。嫦娥三號(hào)的飛行軌道示意圖如圖所示。假設(shè)嫦娥三號(hào)在環(huán)月段圓軌道和橢圓軌道上運(yùn)動(dòng)時(shí)，只受到月球的萬有引力，則（ ）A若已知嫦娥三號(hào)環(huán)月段圓軌道的半徑、運(yùn)動(dòng)周期和引力常量，則可算出月球的密度B嫦娥三號(hào)由環(huán)月段圓軌道變軌進(jìn)入環(huán)月段橢圓軌道時(shí)，應(yīng)讓發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火使其減速C嫦娥三號(hào)在環(huán)月段橢圓軌道上P點(diǎn)的速度大于Q點(diǎn)的速度D嫦娥三號(hào)在動(dòng)力下降階段，其引力勢(shì)能減小【答案】BD【解析】 16右圖是質(zhì)譜儀的工作原理示意圖。帶電粒子被加速電場(chǎng)加速后,進(jìn)入速度選擇器。速度選擇器內(nèi)存在相互正交的勻強(qiáng)磁場(chǎng)和勻強(qiáng)電場(chǎng)。勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度為E。平板S上有可讓粒子通過的狹縫P和記錄粒子位置的膠片A1A2。平板S下方有磁感應(yīng)強(qiáng)度為B0的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。下列表述正確的是（ ）A. 質(zhì)譜儀是分析同位素的重要工具B. 速度選擇器中的磁場(chǎng)方向垂直紙面向外C. 能通過狹縫P的帶電粒子的速率等于D. 粒子打在膠片上的位置越靠近狹縫P,粒子的比荷越小【答案】ABC【解析】A.因同位素原子的化學(xué)性質(zhì)完全相同，無法用化學(xué)方法進(jìn)行分析，故質(zhì)譜儀就成為同位素分析的重要工具，選項(xiàng)A正確；B.在速度選擇器中，帶電粒子所受靜電力和洛倫茲力在粒子沿直線運(yùn)動(dòng)時(shí)應(yīng)等大反向，結(jié)合左手定則可知，選項(xiàng)B正確；C.再由qE=qvB有v=，選項(xiàng)C正確；D.在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B0的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中R=，所以選項(xiàng)D錯(cuò)誤。故選：ABC。點(diǎn)睛：帶電粒子經(jīng)加速后進(jìn)入速度選擇器，速度v=E/B的粒子可通過選擇器，然后進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng)，由于比荷不同，做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑不同，打在S板的不同位置。二、填空題17如圖所示， 在xOy平面的第象限內(nèi)，有垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，在第象限內(nèi)，有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B。P點(diǎn)是x軸上的一點(diǎn)，橫坐標(biāo)為x0?，F(xiàn)在原點(diǎn)O處放置一粒子放射源，能沿xOy平面，以與x軸成45角的恒定速度v0向第一象限發(fā)射某種帶正電的粒子。已知粒子第1次偏轉(zhuǎn)后與x軸相交于A點(diǎn)，第n次偏轉(zhuǎn)后恰好通過P點(diǎn)，不計(jì)粒子重力。求：（1）粒子的比荷；（2）粒子從O點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)所經(jīng)歷的路程和時(shí)間。（3）若全部撤去兩個(gè)象限的磁場(chǎng)，代之以在xOy平面內(nèi)加上與速度v0垂直的勻強(qiáng)電場(chǎng)（圖中沒有畫出），也能使粒子通過P點(diǎn)，求滿足條件的電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大小和方向。【答案】 （1）粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，由牛頓第二定律得： 解得粒子運(yùn)動(dòng)的半徑： 由幾何關(guān)系知，粒子從A點(diǎn)到O點(diǎn)的弦長(zhǎng)為： 由題意OP是n個(gè)弦長(zhǎng)： 解得粒子的比荷：（2）由幾何關(guān)系得，OA段粒子運(yùn)動(dòng)軌跡的弧長(zhǎng)是1/4圓的周長(zhǎng)，所以：= 粒子從O點(diǎn)到P點(diǎn)的路程：s=n= 粒子從O點(diǎn)到P點(diǎn)經(jīng)歷的時(shí)間：t（3）撤去磁場(chǎng)，加上勻強(qiáng)電場(chǎng)后，粒子做類平拋運(yùn)動(dòng)， 由 得 方向：垂直v0指向第象限18如圖所示，一個(gè)變壓器原副線圈的匝數(shù)比為31，原線圈兩端與平行導(dǎo)軌相接，今把原線圈的導(dǎo)軌置于垂直紙面向里、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=2T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，并在導(dǎo)軌上垂直放一根長(zhǎng)為L(zhǎng)=30cm的導(dǎo)線ab，當(dāng)導(dǎo)線以速度v=5m/s做切割磁感線的勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)（平動(dòng)），副線圈cd兩端的電壓為_V。【答案】0【解析】由于是勻速運(yùn)動(dòng)，產(chǎn)生恒定的電流，則變壓器副線圈電壓為零三、解答題19（2016北京西城模擬）2016年2月11日，美國(guó)“激光干涉引力波天文臺(tái)”（LIGO）團(tuán)隊(duì)向全世界宣布發(fā)現(xiàn)了引力波，這個(gè)引力波來自于距離地球13億光年之外一個(gè)雙黑洞系統(tǒng)的合并。已知光在真空中傳播的速度為c，太陽(yáng)的質(zhì)量為M0，萬有引力常量為G。（1）兩個(gè)黑洞的質(zhì)量分別為太陽(yáng)質(zhì)量的26倍和39倍，合并后為太陽(yáng)質(zhì)量的62倍。利用所學(xué)知識(shí)，求此次合并所釋放的能量。（2）黑洞密度極大，質(zhì)量極大，半徑很小，以最快速度傳播的光都不能逃離它的引力，因此我們無法通過光學(xué)觀測(cè)直接確定黑洞的存在。假定黑洞為一個(gè)質(zhì)量分布均勻的球形天體。a因?yàn)楹诙磳?duì)其他天體具有強(qiáng)大的引力影響，我們可以通過其他天體的運(yùn)動(dòng)來推測(cè)黑洞的存在。天文學(xué)家觀測(cè)到，有一質(zhì)量很小的恒星獨(dú)自在宇宙中做周期為T，半徑為r0的勻速圓周運(yùn)動(dòng)。由此推測(cè)，圓周軌道的中心可能有個(gè)黑洞。利用所學(xué)知識(shí)求此黑洞的質(zhì)量M；b嚴(yán)格解決黑洞問題需要利用廣義相對(duì)論的知識(shí)，但早在相對(duì)論提出之前就有人利用牛頓力學(xué)體系預(yù)言過黑洞的存在。我們知道，在牛頓體系中，當(dāng)兩個(gè)質(zhì)量分別為m1、m2的質(zhì)點(diǎn)相距為r時(shí)也會(huì)具有勢(shì)能，稱之為引力勢(shì)能，其大小為（規(guī)定無窮遠(yuǎn)處勢(shì)能為零）。請(qǐng)你利用所學(xué)知識(shí)，推測(cè)質(zhì)量為M的黑洞，之所以能夠成為“黑”洞，其半徑R最大不能超過多少？【答案】【解析】（2）a.小恒星繞黑洞做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，設(shè)小恒星質(zhì)量為m根據(jù)萬有引力定律和牛頓第二定律解得 。b.設(shè)質(zhì)量為m的物體，從黑洞表面至無窮遠(yuǎn)處根據(jù)能量守恒定律解得 因?yàn)檫B光都不能逃離，有v = c所以黑洞的半徑最大不能超過20如圖是一種配有小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)和光電池的新型路燈，其功率為120W。該風(fēng)力發(fā)電機(jī)的線圈由風(fēng)葉直接帶動(dòng)，其產(chǎn)生的電流可視為正弦交流電。已知風(fēng)葉的半徑為r1m，風(fēng)能的利用效率為14%，風(fēng)力發(fā)電機(jī)的線圈共有N200匝，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B0.1T，線圈的面積為S10.2m2，空氣的密度為1.3kg/m3，太陽(yáng)垂直照射到地面上單位面積上的功率為1kw，如果光電池板垂直太陽(yáng)光方向的平均受光面積為S1m2，光能的利用效率為220%，取3，結(jié)果保留2位有效數(shù)字。（1）若某天是無風(fēng)的晴天，太陽(yáng)光照6小時(shí)，則太陽(yáng)能光電池產(chǎn)生的電能可使路燈正常工