双台子区外国语学校2018-2019学年高二上学期第二次月考试卷物理

双台子区外国语学校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 （2015新课标全国，17）一汽车在平直公路上行驶。从某时刻开始计时，发动机的功率P随时间t的变化如图所示。假定汽车所受阻力的大小f恒定不变。下列描述该汽车的速度v随时间t变化的图线中，可能正确的是（ ） 【答案】A【解析】2 某同学站在电梯地板上，利用速度传感器和计算机研究一观光电梯升降过程中的情况，如图所示的vt图象是计算机显示的观光电梯在某一段时间内的速度变化情况（向上为正方向）。根据图象提供的信息，可以判断下列说法中正确的是 A05 s内，观光电梯在加速上升，该同学处于失重状态B510 s内，该同学对电梯地板的压力等于他所受的重力C1020 s内，观光电梯在加速下降，该同学处于失重状态D2025 s内，观光电梯在加速下降，该同学处于失重状态【答案】BD 【解析】 在05 s内，从速度时间图象可知，此时的加速度为正，说明电梯的加速度向上，此时人处于超重状态，故A错误；510 s内，该同学做匀速运动，故其对电梯地板的压力等于他所受的重力，故B正确；在1020 s内，电梯向上做匀减速运动，加速度向下，处于失重状态，故C错误；在2025 s内，电梯向下做匀加速运动，加速度向下，故处于失重状态度，故D正确。3 OabcA如图所示，圆形区域内有垂直纸面的匀强磁场，三个质量和电荷量都相同的带电粒子a、b、c，以不同的速率对准圆心O沿着AO方向射入磁场，其运动轨迹如图。若带电粒子只受磁场力的作用，则下列说法正确的是（ ）Aa粒子动能最大Bc粒子速率最大Cc粒子在磁场中运动时间最长D它们做圆周运动的周期【答案】B4 如图所示为一质点从t0时刻开始，做初速度为零的匀加速直线运动的位移时间图象，图中斜虚线为t4 s时对应图象中的点的切线，交时间轴于t2 s处，由此可知该质点做匀加速运动的加速度为（ ）A. B. C. . D. 【答案】B5 一平行板电容器充电后与电源断开，负极板接地，在两极板间有一正电荷（电荷量很小）固定在P点，如图所示，以E表示极板间的场强，U表示两极板的电压，Ep表示正电荷在P点的电势能，若保持负极板不动，将正极板移动到如图中虚线所示位置，则（ ） AU变小，Ep不变 BU变小，E不变 CU变大，Ep变大 DU不变，E不变【答案】AB6 甲、乙两车在平直公路上沿同一方向行驶，其vt图像如图所示，在 t0时刻，乙车在甲车前方x0处，在tt1时间内甲车的位移为x下列判断正确的是（ ）A. 若甲、乙在t1时刻相遇，则x0xB. 若甲、乙在时刻相遇，则下次相遇时刻为C. 若x0x ，则甲、乙一定相遇两次D. 若x0x，则甲、乙一定相遇两次【答案】BD7 如图所示，匀强电场中有a、b、c三点，在以它们为顶点的三角形中，a30，c90，电场方向与三角形所在平面平行。已知a、b和c点的电势分别为（2）V、（2） V和2 V。该三角形的外接圆上最低、最高电势分别为A（2） V、（2） VB0、4 VC（2） V、（2） VD0、2 V 【答案】B【解析】8 如图甲，水平地面上有一静止平板车，车上放一物块，物块与平板车的动摩擦因数为0.2，t=0时，车开始沿水平面做直线运动，其vt图象如图乙所示，g取10 m/s2，若平板车足够长，关于物块的运动，以下描述正确的是 A06 s加速，加速度大小为2 m/s2，612 s减速，加速度大小为2 m/s2B08 s加速，加速度大小为2 m/s2，812 s减速，加速度大小为4 m/s2C08 s加速，加速度大小为2 m/s2，816 s减速，加速度大小为2 m/s2【答案】C【解析】9 关于地磁场，下列说法正确的是A. 地磁场的N极在地理的北极附近B. 地磁场的磁极与地理的南北极不完全重合C. 地磁场的S极在地理的北极附近D. 北京地区的地磁场有朝北和向下的两个分量【答案】BCD【解析】地磁场的南北极和地理的南北极刚好相反，即地磁场的S极在地理的北极附近，地磁场的磁极与地理的南北极不完全重合，故A错误，BC正确；北京地区的地磁场有朝北和向下的两个分量，故D正确。所以BCD正确，A错误。10物体由静止开始沿直线运动，其加速度随时间的变化规律如图所示，取开始时的运动方向为正方向，则物体运动的vt图象是 A BC D【答案】C【解析】 在01 s内，物体从静止开始沿加速度方向匀加速运动，在12 s内，加速度反向，速度方向与加速度方向相反，所以做匀减速运动，到2 s末时速度为零。23 s内加速度变为正向，物体又从静止开始沿加速度方向匀加速运动，重复01 s内运动情况，34 s内重复12 s内运动情况。在01 s内，物体从静止开始正向匀加速运动，速度图象是一条直线，1 s末速度，在12 s内， ，物体将仍沿正方向运动，但做减速运动，2 s末时速度，23 s内重复01 s内运动情况，34 s内重复12 s内运动情况，综上正确的图象为C。11绝缘光滑斜面与水平面成角，一质量为m、电荷量为q的小球从斜面上高h处，以初速度为、方向与斜面底边MN平行射入，如图所示，整个装置处在磁感应强度大小为B的匀强磁场中，磁场方向平行于斜面向上。已知斜面足够大，小球能够沿斜面到达底边MN。则下列判断正确的是 A小球在斜面上做非匀变速曲线运动B小球到达底边MN的时间C匀强磁场磁感应强度的取值范围为D匀强磁场磁感应强度的取值范围为【答案】BD【解析】对小球受力分析，重力，支持力，洛伦兹力，根据左手定则，可知，洛伦兹力垂直斜面向上，即使速度的变化，不会影响重力与支持力的合力，由于速度与合力垂直，因此小球做匀变速曲线运动，故A错误；假设重力不做功，根据小球能够沿斜面到达底边MN，则小球受到的洛伦兹力0f=qv0Bmgcos，解得磁感应强度的取值范围为0Bcos，在下滑过程中，重力做功，导致速度增大vv0，则有【名师点睛】考查曲线运动的条件，掌握牛顿第二定律与运动学公式的内容，理解洛伦兹力虽受到速度大小影响，但没有影响小球的合力，同时知道洛伦兹力不能大于重力垂直斜面的分力。12如图甲所示，在升降机顶部安装了一个能够显示拉力的传感器，传感器下方挂一轻质弹簧，弹簧下端挂一质量为m的小球，若升降机在匀速运行过程中突然停止，以此时为零时刻，在后面一段时间内传感器所显示的弹力F的大小随时间t变化的图象如图乙所示，g为重力加速度，则下列选项正确的是A升降机停止前在向上运动B0t1时间小球处于失重状态，t1t2时间小球处于超重状态Ct1t3时间小球向下运动，速度先增大后减少Dt3t4时间小球向上运动，速度在减小 【答案】AC13如图，平行板电容器的两个极板与水平地面成一角度，两极板与一直流电源相连。若一带电粒子恰能沿图中所示水平直线通过电容器，则在此过程中，该粒子（ ）A.所受重力与电场力平衡B.电势能逐渐增加C.动能逐渐增加D.做匀变速直线运动【答案】BD14（2016河北仙桃高三开学检测）某蹦床运动员在一次蹦床运动中仅在竖直方向运动，如图为蹦床对该运动员的作用力F随时间t的变化图象。不考虑空气阻力的影响，下列说法正确的是（ ）At1至t2过程内运动员和蹦床构成的系统机械能守恒Bt1到t2过程内运动员和蹦床构成的系统机械能增加Ct3至t4过程内运动员和蹦床的势能之和增加Dt3至t4过程内运动员和蹦床的势能之和先减小后增加 【答案】BD【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轻质弹簧的上端固定在电梯的天花板上，弹簧下端悬挂一个小铁球，在电梯运行时，乘客发现弹簧的伸长量比电梯静止时的伸长量小，这一现象表明电梯的加速度方向一定_（填“向下”或“向上”），乘客一定处在_（填“失重”或“超重”）状态，人对电梯的压力比自身重力_（填“大”或“小”）。【答案】向下 失重 小（每空2分）【解析】弹簧伸长量减小，说明弹力减小，则物体受到的合力向下，故小铁球的加速度向下，故乘客一定处于失重状态，根据N=mgma可知人对电梯的压力比自身重力小。17如图1所示，宽度为d的竖直狭长区域内（边界为L1、L2），存在垂直纸面向里的匀强磁场和竖直方向上的周期性变化的电场（如图2所示），电场强度的大小为E0，E0表示电场方向竖直向上。t=0时，一带正电、质量为m的微粒从左边界上的N1点以水平速度v射入该区域，沿直线运动到Q点后，做一次完整的圆周运动，再沿直线运动到右边界上的N2点。Q为线段N1N2的中点，重力加速度为g。上述d、E0、m、v、g为已知量。（1）求微粒所带电荷量q和磁感应强度B的大小；（2）求电场变化的周期T；（3）改变宽度d，使微粒仍能按上述运动过程通过相应宽度的区域，求T的最小值。【答案】（附加题）（1）根据题意，微粒做圆周运动，洛伦兹力完全提供向心力，重力与电场力平衡，则mg=q 微粒水平向右做直线运动，竖直方向合力为0.则mg+q=qvB联立得：q= B=（2）设微粒从运动到Q的时间为，作圆周运动的周期为，则 qvB= 2R=v联立得： 电场变化的周期T=+=（3）若微粒能完成题述的运动过程，要求d2R联立得：R=设Q段直线运动的最短时间,由得，因不变,T的最小值=+=（2+1） 三、解答题18（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M0，万有引力常量为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r0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m1、m2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（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解得 。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解得 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19如图甲所示的是安全恒温饮水机的自动控制电路左边是一个对水加热的容器，内有密封绝缘可调的电热丝发热器和接触开关S1，只要有水浸没S1，它就会导通Rx是一个热敏电阻，低温时呈现高电阻，达到高温时（如水的沸点）呈现低电阻Ry是一个可变电阻，低温时RxRy，高温（水的沸点）时RxRy中方框P内是一个逻辑门，A、B是逻辑门的输入端，Z是输出端当A、B输入都为高电势时，Z才输出高电势右边虚线框J内是一个继电器，当Z输出高电势时电磁线圈中有电流，S2被吸动闭合，发热器工作该加热电路中，电的电动势为220V，内电阻为4，电热丝是一根额定电流为5A、总阻值为220的均匀电阻丝制成的圆环形滑动变阻器，如图乙所示（1）根据题意，甲图中方框P是一个_（选填“与”、“或”、“非”）逻辑门，该逻辑门输入信号由水位高低控制的输入端是_，输入信号由水温高低控制的输入端是_（