华龙区第一中学校2018-2019学年高二上学期第二次月考试卷物理

华龙区第一中学校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 将一均匀导线围成一圆心角为90的扇形导线框OMN，其中OMR，圆弧MN的圆心为O点，将导线框的O点置于如图所示的直角坐标系的原点，其中第二和第四象限存在垂直纸面向里的匀强磁场，其磁感应强度大小为B，第三象限存在垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为2B。从t0时刻开始让导线框以O点为圆心，以恒定的角速度沿逆时针方向做匀速圆周运动，假定沿ONM方向的电流为正，则线框中的电流随时间的变化规律描绘正确的是【答案】B【解析】 2 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。3 如图所示，平行金属导轨与水平面成角，导轨与固定电阻R1和R2相连，匀强磁场垂直穿过导轨平面有一导体棒ab，质量为m，导体棒的电阻与固定电阻R1和R2的阻值均相等，与导轨之间的动摩擦因数为，导体棒ab沿导轨向上滑动，当上滑的速度为v时，受到安培力的大小为F. 此时A. 电阻R1消耗的热功率为Fv/3B. 电阻R2消耗的热功率为Fv/6C. 整个装置因摩擦而消耗的热功率为mgvcosD. 整个装置消耗的机械功率为（Fmgcos）v 【答案】BCD【解析】4 如图所示，四个电荷量相等的带电粒子（重力不计）以相同的速度由O点垂直射入匀强磁场中，磁场垂直于纸面向外。图中Oa、Ob、Oc、Od是四种粒子的运动轨迹，下列说法中正确的是 A打到a、b点的粒子带负电B四种粒子都带正电C打到c点的粒子质量最大D打到d点的粒子质量最大【答案】AC【解析】因为磁场垂直纸面向外，根据左手定则可知正电荷应向下偏转，负电荷向上偏转，故到a、b点的粒子带负电，A正确，B错误；根据半径公式可知在速度和电荷量相同的情况下，同一个磁场内质量越大，轨迹半径越大，从图中可知打在c点的粒子轨迹半径最大，故打在c点的粒子的质量最大，C正确D错误。5 让平行板电容器充电后与电源断开，静电计的指针偏转一定角度，若减小两极板间的距离，那么静电计指针的偏转角度及板间电场强度（ ）A夹角减小，场强不变 B夹角增大，场强变大 C夹角不变，场强变小 D无法确定【答案】A6 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 如图所示,两根相互平行的长直导线过纸面上的M、N两点,且与纸面垂直,导线中通有大小相等、方向相反的电流。A、O、B在M、N的连线上,O为MN的中点,C、D位于MN的中垂线上,且A、B、C、D到O点的距离均相等。关于以上几点处的磁场,下列说法错误的是（ ）A. O点处的磁感应强度为0B. A、B两点处的磁感应强度大小相等、方向相反C. C、D两点处的磁感应强度大小相等、方向相同D. A、C两点处的磁感应强度的方向不同【答案】ABD【解析】A.根据安培定则判断:两直线电流在O点产生的磁场方向均垂直于MN向下，O点的磁感应强度不为0，故选项A错误；B.A、B两点处的磁感应强度大小相等、方向相同，故选项B错误；C.根据对称性，C、D两点处的磁感应强度大小相等、方向相同，故C选项正确；D.A、C两点处的磁感应强度方向相同，故选项D错误。故选：ABD。点睛：根据安培定则判断磁场方向，再结合矢量的合成知识求解。8 一个物体以初速度v0沿光滑斜面向上运动，其速度v随时间t变化的规律如图所示，在连续两段时间m和n内对应面积均为S，则b时刻瞬时速度vb的大小为A. B. C. D. 【答案】C【解析】设b点的速度为vb，加速度为a，根据位移时间公式：可得：和，速度位移间的关系为：vb=va+am，联立解得：，故C正确，ABD错误。9 如图所示,用细绳悬于O点的可自由转动的通电导线AB放在蹄形磁铁的上方,当导线中通以图示方向电流时,从上向下看,AB的转动方向及细绳中张力变化的情况为（ ）A. AB顺时针转动,张力变大B. AB逆时针转动,张力变小C. AB顺时针转动,张力变小D. AB逆时针转动,张力变大【答案】D【解析】在导线上靠近A、B两端各取一个电流元，A处的电流元所在磁场向上穿过导线，根据左手定则，该处导线受力向外，同理B处电流元受安培力向里，所以从上向下看，导线逆时针转动，同时，由于导线转动，所以电流在垂直纸面方向有了投影，对于此有效长度来说，磁感线是向右穿过导线，再根据左手定则可判定导线有向下运动的趋势，故选D.10以下各选项中属于交流电的是【答案】C【解析】试题分析：交流电是指电流的方向发生变化的电流，电流的大小是否变化对其没有影响，电流的方向变化的是C，故C是交流电，ABD是直流电。考点：考查了对交流电的理解11右图是质谱仪的工作原理示意图。带电粒子被加速电场加速后,进入速度选择器。速度选择器内存在相互正交的匀强磁场和匀强电场。匀强磁场的磁感应强度为B,匀强电场的电场强度为E。平板S上有可让粒子通过的狭缝P和记录粒子位置的胶片A1A2。平板S下方有磁感应强度为B0的匀强磁场。下列表述正确的是（ ）A. 质谱仪是分析同位素的重要工具B. 速度选择器中的磁场方向垂直纸面向外C. 能通过狭缝P的带电粒子的速率等于D. 粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝P,粒子的比荷越小【答案】ABC【解析】A.因同位素原子的化学性质完全相同，无法用化学方法进行分析，故质谱仪就成为同位素分析的重要工具，选项A正确；B.在速度选择器中，带电粒子所受静电力和洛伦兹力在粒子沿直线运动时应等大反向，结合左手定则可知，选项B正确；C.再由qE=qvB有v=，选项C正确；D.在磁感应强度为B0的匀强磁场中R=，所以选项D错误。故选：ABC。点睛：带电粒子经加速后进入速度选择器，速度v=E/B的粒子可通过选择器，然后进入匀强磁场，由于比荷不同，做圆周运动的半径不同，打在S板的不同位置。12 如图所示，光滑半球形容器固定在水平面上，O为球心。一质量为m的小滑块，在水平力F的作用下静止于P点。设滑块所受支持力为FN，OP与水平方向的夹角为。下列关系正确的是（ ）AFBFmgtan CFN DFNmgtan 【答案】A【解析】解法三：正交分解法。将滑块受的力水平、竖直分解，如图丙所示，mgFNsin ，FFNcos ，联立解得：F，FN。解法四：封闭三角形法。如图丁所示，滑块受的三个力组成封闭三角形，解直角三角形得：F，FN，故A正确。 13如图所示，用一根长杆和两个小定滑轮组合成的装置来提升质量为m的重物A，长杆的一端放在地面上，并且通过铰链连接形成转轴，其端点恰好处于左侧滑轮正下方的O点处，在杆的中点C处拴一细绳，通过两个滑轮后挂上重物A，C点与O点的距离为，滑轮上端B点距O点的距离为.现在杆的另一端用力，使其沿逆时针方向由竖直位置以角速度匀速转至水平位置（转过了 角）.则在此过程中，下列说法正确的是（ ）A. 重物A的速度先增大后减小，最大速度是B. 重物A做匀速直线运动C. 绳的拉力对A所做的功为D. 绳的拉力对A所做的功为【答案】A【解析】【点睛】本题应明确重物的速度来自于绳子的速度，注意在速度的分解时应明确杆的转动线速度为线速度，而绳伸长速度及转动速度为分速度，再由运动的合成与分解得出合速度与分速度的关系。14如图4所示，一理想变压器，当原线圈两端接U1=220V的正弦式交变电压时，副线圈两端的电压U2=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4:1B原、副线圈的匝数之比等于1:4C原、副线圈的匝数之比等于2:1D原、副线圈的匝数之比等于1:2【答案】A【解析】，A对15真空中保持一定距离的两个点电荷，若其中一个点电荷的电荷量增加了，但仍然保持它们之间的相互作用力不变，则另一点电荷的电量一定减少了（ ） A B C D【答案】B16如图所示，质量为60 g的铜棒长L=20 cm，两端与等长的两细软铜线相连，吊在磁感应强度B=0.5 T、方向竖直向上的匀强磁场中。当棒中通过恒定电流I后，铜棒能够向上摆动的最大偏角=60，取重力加速度g=10 m/s2，则铜棒中电流I的大小是 AA BAC6 A DA【答案】A【解析】铜棒上摆的过程，根据动能定理有FLsin 60mgL(1cos 60)=0，安培力F=BIL，解得I=A，选A。17如图所示，平行板电容器与电动势为E的直流电源（内阻不计）连接，下极板接地一带电油滴位于电容器中的P点且恰好处于平衡状态现将平行板电容器的上极板竖直向上移动一小段距离（ ）A. 带电油滴将沿竖直方向向上运动B. P点的电势将降低C. 带电油滴的电势能将减小D. 若电容器的电容减小，则极板带电量将增大【答案】B【解析】A、将平行板电容器的上极板竖直向上移动一小段距离，由于电容器两板间电压不变，根据得知板间场强减小，油滴所受的电场力减小，则油滴将向下运动故A错误B、场强E减小，而P点与下极板间的距离不变，则由公式U=Ed分析可知，P点与下极板间电势差将减小，而P点的电势高于下极板的电势，则知P点的电势将降低故B正确C、由带电油滴原来处于平衡状态可知，油滴带负电，P点的电势降低，则油滴的电势能将增加故C错误D、根据Q=UC，由于电势差不变，电容器的电容减小，故带电量减小，故D错误；故选B【点睛】本题运用分析板间场强的变化，判断油滴如何运动运用推论：正电荷在电势高处电势能大，而负电荷在电势高处电势能小，来判断电势能的变化18电视机中有一个传感器，能将遥控器发出的红外线信号转化为电信号，下列装置中也利用了这种传感器的是A. 电话机的话筒 B. 楼道里的声控开关C. 空调中的遥控接收器 D. 冰箱中的温控器【答案】C【解析】试题分析：用遥控器调换电视机的频道的过程，实际上就是传感器把光信号转化为电信号的过程电话机的话筒是将声音转化为电信号，A错误；楼道中照明灯的声控开关将声信号转化为电信号，调机接收遥控信号的装置将光信号转化为电信号，C正确；冰箱中控制温度的温控器将温度转化为电信号故D错误二、填空题19一部电梯在t=0时由静止开始上升，电梯的加速度a随时间t的变化如图所示，电梯中的乘客处于失重状态的时间段为_（选填“09 s”或“1524 s”）。若某一乘客质量m=60 kg，重力加速度g取10 m/s2，电梯在上升过程中他对电梯的最大压力为_N。【答案】1524 s 660（每空3分）【解析】20质量为m1=2kg的带电绝缘球A，在光滑水平面上，从无限远处以初速度10m/s，向另一个固定在水平面上带同号电荷的绝缘球B靠近，B球的质量为m2=3kg，在它们相距到最近时，总的动能为_J，它们具有的电势能为_J。【答案】 0 10021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22如图所示，倾斜角=30的光滑倾斜导体轨道（足够长）与光滑水平导体轨道连接轨道宽度均为L=1m，电阻忽略不计匀强磁场I仅分布在水平轨道平面所在区域，方向水平向右，大小B1=1T；匀强磁场II仅分布在倾斜轨道平面所在区域，方向垂直于倾斜轨道平面向下，大小B2=1T现将两质量均为m=0.2kg，电阻均为R=0.5的相同导体棒ab和cd，垂直于轨道分别置于水平轨道上和倾斜轨道上，并同时由静止释放取g=10m/s2（1）求导体棒cd沿斜轨道下滑的最大速度的大小；（2）若已知从开始运动到cd棒达到最大速度的过程中，ab棒产生的焦耳热Q=0.45J，求该过程中通过cd棒横截面的电荷量；（3）若已知cd棒开始运动时距水平轨道高度h=10m，cd棒由静止释放后，为使cd棒中无感应电流，可让磁场的磁感应强度随时间变化，将cd棒开始运动的时刻记为t=0，此时磁场的磁感应强度为B0=1T，试求cd棒在倾斜轨道上下滑的这段时间内，磁场的磁感应强度B随时间t变化的关系式【答案】（1）；（2）；（3）。【解析】（2）设cd棒下滑距离为x时，ab棒产生的焦耳热Q，此时回路中总焦耳热为2Q。根据能量守恒定律，有解得下滑距离根据法拉第电磁感应定律，感应电动势平均值感应电流平均值通过cd棒横截面的电荷量（3）若回路中没有感应电流，则cd棒匀加速下滑，加速度为初始状态回路中磁通量一段时间后，cd棒下滑距离此时回路中磁通量回路中没有感应电流，则，即由上可得磁感应