法庫縣實驗中學2018-2019學年高二上學期第二次月考試卷物理

法庫縣實驗中學2018-2019學年高二上學期第二次月考試卷物理班級_ 座號_ 姓名_ 分數(shù)_一、選擇題1 如圖所示，在x軸上的上方有沿y軸負方向的勻強電場，電場強度為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平面向外的勻強磁場，磁感應強度為B，其中C、D在x軸上，它們到原點O的距離均為a?，F(xiàn)將質量為m、帶電荷量為q的粒子從y軸上的P點由靜止釋放，設P點到O點的距離為h，不計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B若h=，則粒子平行于x軸射出磁場C若h=，則粒子垂直于CM射出磁場D若h=，則粒子平行于x軸射出磁場【答案】AD 【解析】 若h=，則在電場中，由動能定理得：qEh=mv2；在磁場中，有qvB=m，聯(lián)立解得：r=a，如圖，根據(jù)幾何知識可知粒子垂直CM射出磁場，故A正確，B錯誤；若h=，與上題同理可得：r=a，則根據(jù)幾何知識可知粒子平行于x軸射出磁場，故C錯誤，D正確。【名師點睛】本題是帶電粒子在組合場中運動的問題，要能熟練運用動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中軌跡的半徑，再結合幾何關系進行分析。2 甲、乙兩物體在同一直線上做直線運動的速度時間圖象如圖所示，則（ ）A. 前3秒內(nèi)甲、乙運動方向相反B. 前3秒內(nèi)甲的位移大小是9mC. 甲、乙兩物體一定是同時同地開始運動D. t=2s時，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，先將衛(wèi)星發(fā)射到近地圓軌道1，然后在圓軌道1的Q點經(jīng)點火使衛(wèi)星沿橢圓軌道2運行，待衛(wèi)星到橢圓軌道2上距地球最遠點P處，再次點火，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上正常運行時，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點的加速度等于它在軌道2上經(jīng)Q點的加速度D衛(wèi)星在軌道2上運行時經(jīng)過P點的加速度跟經(jīng)過Q點的加速度相等【答案】BC【解析】4 關于產(chǎn)生感應電流的條件，下列說法正確的是A. 閉合回路中一部分導體做切割磁感線運動可以在回路中產(chǎn)生感應電流B. 穿過閉合回路的磁通量發(fā)生變化，可以在回路中產(chǎn)生感應電流C. 整個閉合回路在勻強磁場中垂直于磁場方向做切割磁感線運動，可以產(chǎn)生感應電流D. 只要穿過回路的磁通量發(fā)生變化，就會有感應電流產(chǎn)生【答案】AB【解析】只要閉合電路中的一部分導體做切割磁感線運動，閉合回路的磁通量發(fā)生了變化，電路中就有感應電流，故AB正確；整個閉合回路在勻強磁場中垂直于磁場方向做切割磁感線運動，如果磁通量沒變化，也不會產(chǎn)生感應電流，故C錯誤；必須穿過閉合回路的磁通量發(fā)生變化，才會有感應電流產(chǎn)生，故D錯誤。所以AB正確，CD錯誤。5 如圖所示，質量分別為mA和mB的兩小球用輕繩連接在一起，并用細線懸掛在天花板上，兩小球恰處于同一水平位置，細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，最大速度分別為vA和vB，最大動能分別為EkA和EkB，則下列說法中正確的是A. mB mAB. 輕繩剪斷時加速度之比為tan1:tan2C. vA EkB【答案】A【解析】試題分析：未剪斷細繩時兩球都處于平衡狀態(tài)，設兩球間的水平細繩的拉力大小為T對A球分析受力如圖由平衡條件得： ，同理，對B球有： ，則得，因，故，A正確輕繩剪斷時加速度之比為，B錯誤；兩球擺到最低點時速度最大，動能最大根據(jù)機械能守恒得：A球有，得，同理對B可得，由圖知： ， ，故，C錯誤；最大動能， ，由圖知： ， ，但， 不一定大于，D錯誤選A.【點睛】未剪斷細繩時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量的大小，從而得到兩球質量關系將A、B間輕繩剪斷瞬間，由牛頓第二定律求加速度之比，兩小球擺動過程中，機械能守恒，到達最低點時的速度，根據(jù)機械能守恒定律列式，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，電梯靜止時，某同學站在體重計上，體重計示數(shù)為50 kg，電梯運動過程中，某一段時間內(nèi)該同學發(fā)現(xiàn)體重計示數(shù)如圖所示，已知重力加速度為g，則在這段時間內(nèi)，下列說法正確的是 A該同學所受的重力變小了B該同學重力大小等于體重計對該同學的支持力C電梯一定在豎直向下運動D電梯的加速度大小為，方向一定豎直向下【答案】D 【解析】 某時刻電梯中的人觀察到體重計示數(shù)變?yōu)?0g kg，是物體對體重計的壓力減小了，物體的重力沒有發(fā)生變化，故A錯誤；該同處于失重狀態(tài)，體重計對他的支持力小于該同學的重力，則該同學重力大小大于體重計對該同學的支持力，故B錯誤；電梯靜止時，該同學對體重計的壓力為50g N；在某時刻電梯中的人觀察到體重計的示數(shù)變?yōu)?0g N，對重物有：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動，也可能向上做減速運動，故C錯誤，D正確；故選D。7 （2016河北邯鄲高三入學考試）在電場強度大小為E的勻強電場中，將一個質量為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動。關于帶電小球的電勢能和機械能的判斷，正確的是（ ）A若sin ，則電勢能一定減少，機械能一定增加B若sin ，則電勢能、機械能一定不變C若sin ，則電勢能一定增加，機械能一定減小D若tan ，則電勢能可能增加，機械能一定增加【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，與彈簧的勁度系數(shù)k無關，所以得到T1=T2，故C項正確。換成K2以后AB減小由可知F1F2，B錯誤綜上所述，本題正確答案為C。13（2016年山東省煙臺市診斷）如圖所示，滑塊以初速度v0滑上表面粗糙的固定斜面，到達最高點后又返回到出發(fā)點則能大致反映滑塊整個運動過程中速度v、加速度a、動能Ek、重力對滑塊所做的功W與時間t或位移x關系的是（取初速度方向為正方向）【答案】AD【解析】滑塊以初速度v0滑上表面粗糙的固定斜面，到達最高點后又返回到出發(fā)點其速度圖象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錯誤。動能為標量且一定為正值，圖象C錯誤。由做功的定義式，上滑時重力對滑塊所做的功W為負值，下滑時重力對滑塊所做的功W也為負值，且，返回出發(fā)點，位移為零，全過程重力對滑塊所做的功W=0，選項D正確。14如圖所示為一個質量為m、電荷量為q的圓環(huán)，可在水平放置的足夠長的粗糙細桿上滑動，細桿處于磁感應強度為B的勻強磁場中，不計空氣阻力，現(xiàn)給圓環(huán)向右的初速度v0，在以后的運動過程中，圓環(huán)運動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30分，嫦娥三號探測器由長征三號乙運載火箭從西昌衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)射，首次實現(xiàn)月球軟著陸和月面巡視勘察。嫦娥三號的飛行軌道示意圖如圖所示。假設嫦娥三號在環(huán)月段圓軌道和橢圓軌道上運動時，只受到月球的萬有引力，則（ ）A若已知嫦娥三號環(huán)月段圓軌道的半徑、運動周期和引力常量，則可算出月球的密度B嫦娥三號由環(huán)月段圓軌道變軌進入環(huán)月段橢圓軌道時，應讓發(fā)動機點火使其減速C嫦娥三號在環(huán)月段橢圓軌道上P點的速度大于Q點的速度D嫦娥三號在動力下降階段，其引力勢能減小【答案】BD【解析】 16右圖是質譜儀的工作原理示意圖。帶電粒子被加速電場加速后,進入速度選擇器。速度選擇器內(nèi)存在相互正交的勻強磁場和勻強電場。勻強磁場的磁感應強度為B,勻強電場的電場強度為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下方有磁感應強度為B0的勻強磁場。下列表述正確的是（ ）A. 質譜儀是分析同位素的重要工具B. 速度選擇器中的磁場方向垂直紙面向外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性質完全相同，無法用化學方法進行分析，故質譜儀就成為同位素分析的重要工具，選項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動時應等大反向，結合左手定則可知，選項B正確；C.再由qE=qvB有v=，選項C正確；D.在磁感應強度為B0的勻強磁場中R=，所以選項D錯誤。故選：ABC。點睛：帶電粒子經(jīng)加速后進入速度選擇器，速度v=E/B的粒子可通過選擇器，然后進入勻強磁場，由于比荷不同，做圓周運動的半徑不同，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磁場，在第象限內(nèi)，有垂直紙面向里的勻強磁場，磁感應強度大小均為B。P點是x軸上的一點，橫坐標為x0?，F(xiàn)在原點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次偏轉后與x軸相交于A點，第n次偏轉后恰好通過P點，不計粒子重力。求：（1）粒子的比荷；（2）粒子從O點運動到P點所經(jīng)歷的路程和時間。（3）若全部撤去兩個象限的磁場，代之以在xOy平面內(nèi)加上與速度v0垂直的勻強電場（圖中沒有畫出），也能使粒子通過P點，求滿足條件的電場的場強大小和方向。【答案】 （1）粒子在勻強磁場中做勻速圓周運動，由牛頓第二定律得： 解得粒子運動的半徑： 由幾何關系知，粒子從A點到O點的弦長為： 由題意OP是n個弦長： 解得粒子的比荷：（2）由幾何關系得，OA段粒子運動軌跡的弧長是1/4圓的周長，所以：= 粒子從O點到P點的路程：s=n= 粒子從O點到P點經(jīng)歷的時間：t（3）撤去磁場，加上勻強電場后，粒子做類平拋運動， 由 得 方向：垂直v0指向第象限18如圖所示，一個變壓器原副線圈的匝數(shù)比為31，原線圈兩端與平行導軌相接，今把原線圈的導軌置于垂直紙面向里、磁感應強度為B=2T的勻強磁場中，并在導軌上垂直放一根長為L=30cm的導線ab，當導線以速度v=5m/s做切割磁感線的勻速運動時（平動），副線圈cd兩端的電壓為_V。【答案】0【解析】由于是勻速運動，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“激光干涉引力波天文臺”（LIGO）團隊向全世界宣布發(fā)現(xiàn)了引力波，這個引力波來自于距離地球13億光年之外一個雙黑洞系統(tǒng)的合并。已知光在真空中傳播的速度為c，太陽的質量為M0，萬有引力常量為G。（1）兩個黑洞的質量分別為太陽質量的26倍和39倍，合并后為太陽質量的62倍。利用所學知識，求此次合并所釋放的能量。（2）黑洞密度極大，質量極大，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觀測直接確定黑洞的存在。假定黑洞為一個質量分布均勻的球形天體。a因為黑洞對其他天體具有強大的引力影響，我們可以通過其他天體的運動來推測黑洞的存在。天文學家觀測到，有一質量很小的恒星獨自在宇宙中做周期為T，半徑為r0的勻速圓周運動。由此推測，圓周軌道的中心可能有個黑洞。利用所學知識求此黑洞的質量M；b嚴格解決黑洞問題需要利用廣義相對論的知識，但早在相對論提出之前就有人利用牛頓力學體系預言過黑洞的存在。我們知道，在牛頓體系中，當兩個質量分別為m1、m2的質點相距為r時也會具有勢能，稱之為引力勢能，其大小為（規(guī)定無窮遠處勢能為零）。請你利用所學知識，推測質量為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動，設小恒星質量為m根據(jù)萬有引力定律和牛頓第二定律解得 。b.設質量為m的物體，從黑洞表面至無窮遠處根據(jù)能量守恒定律解得 因為連光都不能逃離，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力發(fā)電機和光電池的新型路燈，其功率為120W。該風力發(fā)電機的線圈由風葉直接帶動，其產(chǎn)生的電流可視為正弦交流電。已知風葉的半徑為r1m，風能的利用效率為14%，風力發(fā)電機的線圈共有N200匝，磁場的磁感應強度為B0.1T，線圈的面積為S10.2m2，空氣的密度為1.3kg/m3，太陽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光方向的平均受光面積為S1m2，光能的利用效率為220%，取3，結果保留2位有效數(shù)字。（1）若某天是無風的晴天，太陽光照6小時，則太陽能光電池產(chǎn)生的電能可使路燈正常工