物理卷·2019届云南省宣威市第四中学高二上学期12月月考试题（解析版）

物理卷·2019届云南省宣威市第四中学高二上学期12月月考试题（解析版）

云南省宣威市第四中学2017-2018学年高二12月月考物理试题 一、单选题 ‎ ‎1. 如图所示的示波管，当两偏转电极XX′、YY′电压为零时，电子枪发射的电子经加速电场加速后会打在荧光屏上的正中间(图示坐标系的O点，其中x轴与XX′电场的场强方向重合，x轴正方向垂直于纸面向里，y轴与YY′电场的场强方向重合，y轴正方向竖直向上)．若要使电子打在图示坐标系的第Ⅲ象限，则(　　)‎ A. X、Y接电源的正极，X′、Y′接电源的负极 B. X、Y′接电源的正极，X′、Y接电源的负极 C. X′、Y接电源的正极，X、Y′接电源的负极 D. X′、Y′接电源的正极，X、Y接电源的负极 ‎【答案】D ‎【解析】试题分析：若要电子打在图示坐标系的第Ⅲ象限，则必须使得YY′电场方向向上，XX′方向电场指向X方向，即X′、Y′极接电源的正极，X、Y接电源的负极，故选D.‎ 考点：示波器 ‎【名师点睛】此题考查了示波器的原理；解题的关键是搞清示波器的结构，带电粒子在两个偏转电场中运动时，受两个方向的电场力可以分别考虑；此题难度不大是基础题，考查学生对仪器的认识程度.‎ ‎2. 用图示装置探究平抛运动的规律．两个相同的小钢球A、B球心等高，用力向左击打B ‎，使B离开装置做平抛运动，同时电路断开，A自由下落，经一段时间后两球在空中相撞．下列说法正确的是（　　）‎ A. 该实验说明B在水平方向做匀速运动 B. 该实验说明B在竖直方向做自由落体运动 C. 若加大击打力度，两球可能不相撞 D. 若减小击打力度，两球一定不相撞 ‎【答案】B ‎【解析】试题分析：两球能在空中相遇，说明在竖直方向的运动相同，故该实验说明B在竖直方向做自由落体运动 ，选项B正确，A错误；若加大击打力度，则球B的水平初速度较大，则两球会在比较高的地方相遇；同理减小减小击打力度，球B的水平初速度较小，则两球会在比较低的地方相遇，选项CD错误；故选B.‎ 考点：探究平抛运动的规律 ‎3. 如图所示,从O点沿x方向水平抛出的物体,抵达斜面上端的P点时,其速度方向恰好与斜面平行,然后沿着斜面无摩擦滑下.从抛出点开始计时,下列描述该物体沿x方向和y方向运动的v-t图象中,大致正确的是( )‎ A. B. ‎ C. D. ‎ ‎【答案】C ‎【解析】O到P做平抛运动，在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做自由落体运动，竖直方向的加速度为g，从P沿斜面做匀加速直线运动，加速度，在水平方向上做匀加速直线运动，在竖直方向上做匀加速直线运动，竖直方向上的加速度小于，故C正确，ABD错误。‎ 点睛：解决本题的关键知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，以及知道在斜面上做匀加速直线运动，分解为水平方向和竖直方向，在两个分方向上均做匀加速直线运动。‎ ‎4. 如图所示为一长为、倾角的固定斜面．今有一弹性小球，自与斜面上端等高的某处自由释放，小球落到斜面上反弹时，速度大小不变，碰撞前后，速度方向与斜面夹角相等，若不计空气阻力，欲使小球恰好落到斜面下端，则小球释放点距斜面上端的水平距离为(　　)‎ A. ‎ B. ‎ C. ‎ D. ‎ ‎【答案】B ‎【解析】设小球落到斜面上的速度为，根据平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做自由落体运动，有： ，则平抛运动的时间，‎ 则平抛运动竖直分位移为： 如图所示：‎ 小球开始下落为自由落体运动，自由下落的时间为， ‎ 则其下落的高度为：‎ 得到：，木板在竖直方向上的高度为L，则，则，则由几何知识得，小球释放点距木板上端的水平距离为，故D正确，ABC错误。‎ 点睛：解决本题的关键知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，灵活运用几何关系和运动学公式进行求解。‎ ‎5. 真空中相距为3L的两个点电荷A、B分别固定于x轴上x1＝0和x2＝3L的两点处，其连线上各点场强随x变化关系如图所示(x正方向为场强的正方向)，以下判断中正确的是(　　)‎ A. 点电荷A、B一定为异种电荷 B. 点电荷A、B所带电荷量的绝对值之比为1∶2‎ C. x＝L处的电势一定为零 D. 把一个负电荷沿x轴从移至的过程中，电势能先减小后增大 ‎【答案】B ‎【解析】A、由图看出：段和段场强方向相反，则知点电荷A、B一定为同种电荷，故A错误； B、由于L处场强为0，故A、B两个电荷在L处产生的场强大小相等、方向相反，则得：，则得：，故B错误； C、L处场强为0，但电势是相对的，零电势的选择是任意的，所以处的电势不一定为零，故C错误； D、从移至的过程中，场强方向先向左后向右，负电荷所受的电场力方向先向右后向左，电场力先做正功后做负功，则其电势能先减小后增大，故D正确。‎ 点睛：只要掌握同种性质和异种性质的点电荷产生的电场的分别特点就能顺利解决此类问题，并能运用电场的叠加原理分析两个电荷的电量关系。‎ ‎6. 如图所示，一长为L的轻绳，一端固定在天花板上，另一端系一质量为m的小球，球绕竖直轴线O1O2做匀速圆周运动，绳与竖直轴线间的夹角为θ，则下列说法中正确的是(　　)‎ A. 球受到重力，绳对球的拉力和向心力 B. 球受到重力和绳对球的拉力 C. 球需要的向心力大小为mgsinθ D. 球需要的向心力大小为 ‎【答案】B ‎【解析】试题分析：小球受重力，绳子拉力，合外力指向圆心，所以B对。向心力大小根据受力分析可求，CD错 考点：向心力 点评：本题考查了向心力的表达式以及计算。‎ ‎7. 如图所示，小球以初速度v0从A点沿粗糙的轨道运动到高为h的B点后自动返回，其返回途中仍经过A点，则经过A点的速度大小为(　　)‎ A. ‎ B. ‎ C. ‎ D. ‎ ‎【答案】B ‎【解析】对小球由A至B的过程，由动能定理有： 再对由B返回A的过程，由动能定理有： 解得：小球返回经过A点的速度，故选项B正确。‎ 点睛：解决本题的关键是抓住往返两个过程中，摩擦力做功相等，分段运用动能定理求解。‎ ‎8. 一质点以一定的速度通过P点时，开始受到一个与速度方向垂直的恒力F 的作用，则此后该质点的运动轨迹可能是图中的(　　)‎ A. a B. b C. c D. d ‎【答案】B ‎【解析】A、轨迹a表面物体做圆周运动，圆周运动需要向心力，而向心力总是指向圆心，方向不断改变，而题目中的力是恒力，故A错误； B、质点受到一个与速度方向垂直的恒力F的作用，一定做类似平抛运动的轨迹，故B正确； C、受到一个与速度方向垂直的恒力F的作用，质点不可能做直线运动，故C错误； D、该轨迹类似斜上抛运动的轨迹，质点受到一个与速度方向不垂直的恒力F的作用，故D错误。‎ 点睛：曲线运动的速度方向是切线方向，曲线运动的条件是合力与速度不共线。‎ ‎9. 关于元电荷的解释，下列说法正确的是（ ）。‎ ‎①元电荷就是电子 ‎ ‎②元电荷跟电子所带的电荷量相等 ‎ ‎③基本电荷就是质子 ‎ ‎④物体所带的电荷只能是元电荷的整数倍 A. ①② B. ③④ C. ①③ D. ②④‎ ‎【答案】D ‎【解析】试题分析：电荷又称“基本电量”，在各种微粒，电子电荷量大小最的，人们把最小电荷叫做元电荷，电荷是示跟一个电子所带电荷量数值相等的电，但既不是电子，不也不是质子；任何带电体所带电荷量都等电荷是元电荷整数倍，D正确；‎ 考点：考查了对元电荷的理解 ‎【名师点睛】元电荷是带电量的最小值，它本身不是电荷，所带电量均是元电荷的整数倍．且知道电子的电量与元电荷的电量相等，同时让学生明白电荷量最早是由美国科学家密立根用实验测得．‎ ‎10. 一辆汽车匀速率通过一座圆弧形拱桥后，接着又以相同速率通过一圆弧形凹形桥．设两圆弧半径相等，汽车通过拱桥桥顶时，对桥面的压力F1为车重的一半，汽车通过圆弧形凹形桥的最低点时，对桥面的压力为F2，则F1与F2之比(　　)‎ A. 1∶1‎ B. 1∶2‎ C. 1∶3‎ D. 2∶1‎ ‎【答案】C ‎【解析】试题分析：汽车通过桥顶A时有：mg﹣F1=‎ 在圆弧形凹地最低点时有：F2﹣mg=，‎ 而2F1=mg 则F2﹣mg=mg﹣F1，‎ F2=2mg﹣F1=4F1﹣F1=3F1，‎ 所以F1：F2=1：3，故C正确，ABD错误．‎ 故选：C ‎11. 在照明用电的电路中，如果在白炽灯电路上并联一只电炉后，发现电灯变暗，这是因为(　　)‎ A. 电路中的总电阻加大 B. 电路中总电流加大，输电线上电压降增大 C. 电炉两端电压比电灯电压大 D. 电路中总电流未变化，电炉从电灯中分出了电流 ‎【答案】B ‎【解析】A、并联后总电阻小于任何支路的电阻，故并联后总电阻减小，故A错误； B、由于总电压恒定，并联后总电阻减小，导致电路中的总电流增大，电线上电压降增大，则灯泡两端的电压减小，从而使流过白炽灯的电流变小，故B正确，D错误； C、电炉与灯泡并联，电压相等，故C错误。‎ 点睛：本题生活中现象，考查应用物理知识分析实际问题的能力，相当于电路中动态变化分析问题。‎ ‎12. 如图所示是一个由电池、电阻R、开关S与平行板电容器组成的串联电路，开关S闭合．一带电液滴悬浮在两板间P点不动，下列说法正确的是(　　)‎ A. 带电液滴可能带正电 B. 增大两极板距离的过程中，电阻R中有从b到a的电流，电容器中负电荷从B到A C. 断开S，减小两极板正对面积的过程中，液滴将加速下降 D. 断开S，减小两极板距离过程中，液滴静止不动 ‎【答案】D ‎ ‎ 点睛：本题是电容器动态变化分析问题，关键要抓住不变量．当电容器保持与电源相连时，其电压不变。‎ 二、多选题 ‎ ‎13. 2012年6月16日，“神舟九号”飞船在酒泉卫星发射中心发射升空，并于6月18日转入自主控制飞行与“天宫一号”实施自动交会对接，这是中国实施的首次载人空间交会对接．在“神舟九号”飞船发射前约20天，“天宫一号”目标飞行器开始降轨调相，进入对接轨道，建立载人环境，等待与飞船交会对接．设变轨前和变轨完成后“天宫一号”的运行轨道均可视为圆轨道，则有(　　)‎ A. “天宫一号”变轨前的线速度小于变轨完成后的线速度 B. “天宫一号”变轨前的角速度小于变轨完成后的角速度 C. “天宫一号”变轨前的向心加速度小于变轨完成后的向心加速度 D. “天宫一号”变轨前的运行周期小于变轨完成后的运行周期 ‎【答案】ABC ‎【解析】A、据得，所以轨道半径减小，线速度增加，故A正确； B、据得，所以轨道半径减小，角速度增加，故B正确； C、据得，所以轨道半径减小，向心加速度增加，故C正确； D、据得周期，所以轨道半径减小，周期减小，故D错误。‎ 点睛：天宫一号绕地球圆周运动万有引力提供圆周运动向心力，根据半径变化关系分析线速度、角速度、向心加速度及周期的变化关系。‎ ‎14. 套着弹簧与小球P的粗糙细杆固定在如图所示的装置上，弹簧的一端固定在装置的A点，另一端连接一质量为m的小球P，当整个装置静止时，弹簧处于拉伸状态，小球P离A点的距离为4L，离B点的距离为2L，那么当整个装置绕竖直中心轴OO′以角速度ω匀速转动时，下列说法正确的是(　　)‎ A. 小球P一定会更靠近B点 B. 小球P可能相对B点距离不变 C. 小球P受到的合力可能为mω2L D. 小球受到的静摩擦力一定变小 ‎【答案】BC 点睛：当整个装置静止时，弹簧处于拉伸状态，说明小球静止时受向右的摩擦力，当整个装置绕竖直中心轴以角速度匀速转动时，小球所受的合力提供向心力。‎ ‎15. A和B是绕地球做匀速圆周运动的卫星，，轨道半径RB＝2RA，则B与A的(　　)‎ A. 加速度之比为4∶1‎ B. 周期之比为 C. 线速度之比为 D. 角速度之比为 ‎【答案】BCD ‎【解析】人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动时万有引力提供向心力:‎ ‎，分析可得： A、加速度，则，故A错误； ‎ B、周期，则，故B正确； C、线速度，则，故C正确； D、角速度，则，故D正确。‎ 点睛：熟练掌握万有引力提供卫星圆周运动的向心力，并能写出向心力的不同表达式。‎ ‎16. 磁场中某点磁感应强度的方向就是(　　)‎ A. 该点的磁场的方向 B. 该点小磁针静止时N极所指方向 C. 该点小磁针N极的受力方向 D. 该点小磁针S极的受力方向 ‎【答案】ABC ‎【解析】磁场中某点的磁感应强度方向为该点的磁场方向，与在该点的小磁针静止时N极所指方向相同，即与该点小磁针N极的受力方向，故选项ABC正确，选项D错误。‎ 点睛：本题关键抓住磁感应强度的方向与磁场方向、小磁针N极受力方向、小磁针静止时N极所指方向、磁感线的切线方向相同。‎ 三、实验题 ‎ ‎17. 霍尔元件可以用来检测磁场及其变化．图甲为使用霍尔元件测量通电直导线产生磁场的装置示意图．由于磁芯的作用，霍尔元件所处区域磁场可看作匀强磁场，直导线通有垂直纸面向里的电流，测量原理如图乙所示，霍尔元件前、后、左、右表面有四个接线柱，通过四个接线柱可以把霍尔元件接入电路，所用器材已在图中给出，部分电路已经连接好．‎ ‎(1)制造霍尔元件的半导体参与导电的自由电荷带负电，电流从乙图中霍尔元件左侧流入，右侧流出，霍尔元件________(填“前表面”或“后表面”)电势高；‎ ‎(2)在图乙中画线连接成实验电路图______________；‎ ‎(3)已知霍尔元件单位体积内自由电荷数为n，每个自由电荷的电荷量为e，霍尔元件的厚度为h，为测量霍尔元件所处区域的磁感应强度B，还必须测量的物理量有________(写出具体的物理量名称及其符号)，计算式B＝________.‎ ‎【答案】 (1). 前表面 (2). 如图所示:‎ ‎ (3). 电压表读数U (4). 电流表读数I ‎【解析】试题分析：（1）磁场是直线电流产生，根据安培定则，磁场方向向下；电流向右，根据左手定则，安培力向内，载流子是负电荷，故后表面带负电，前表面带正电，故前表面电势较高；‎ ‎（2）变阻器控制电流，用电压表测量电压，电路图如图所示：‎ ‎（3）设前后表面的厚度为，最终电子在电场力和洛伦兹力的作用下处于平衡，有：，根据电流微观表达式，有：‎ 联立解得：，故还必须测量的物理量有：电压表读数U，电流表读数I。‎ 考点：霍尔效应及其应用 ‎【名师点睛】本题关键是明确霍耳电压的产生原理，要能够根据平衡条件和电流微观表达式列式分析；还要注意控制电路和测量电路的接法。‎ ‎18. 某同学用如图甲所示的装置验证机械能守恒定律：‎ ‎(1)安装打点计时器时，纸带的两个限位孔必须处在同一________线上．‎ ‎(2)接通电源，让打点计时器正常工作后，松开________．‎ ‎(3)将纸带上打出的第一个点记为0，并在离0点较远的任意点依次选取几个连续的点，分别记为1,2,3….量出各点与0点的距离h,算出各点对应的速度，分别记为v1至v6，数据如下表：‎ 表中有一数据有较大误差，代表符号为________．‎ ‎(4)修正数据后，该同学计算出各点对应速度的平方值，并作出v2－h图象，如图乙所示，若得出的直线斜率为k，则可测出重力加速度g＝________.与真实值相比，测出的g值________(选填“偏小”或“偏大”)．‎ ‎【答案】 (1). )竖直 (2). 纸带 (3). v3 (4). (5). 偏小 ‎【解析】试题分析：（1）由于纸带穿过两个限位孔时要求纸带不与限位孔摩擦，故意这两个限位孔要在同一竖直线上；（2）接通电源，让打点计时器正常工作后，才能松开纸带，而不能先松纸带后接通计时器；（3）由于物体做自由落体运动，相等间隔时间内速度的增加量应该是相等的，故这些连续点间的速度差应该是定值，通过比较发现，第4个点的速度v4与v3的差与其他的不同，故速度v4的数据有较大的误差；（4）由于mgh=mv2，即k=tanθ==2g，故重力加速度g=；由于实验中不可避免地会存在摩擦，故测得的速度与实际值偏小，则k值偏小，故重力加速度的大小也偏小。‎ 考点：验证机械能守恒定律的实验。‎ 四、计算题 ‎ ‎19. 如图所示，在边长为l的正方形四个顶点A、B、C、D上依次放置电荷量为＋q、＋q、＋q和－q的点电荷，求正方形中心O点的电场强度．‎ ‎【答案】，方向沿OD连线由O指向D ‎【解析】由对称性原理可知：A、C两点电荷在中心O点产生的场强等大反向，和场强为零；B、D两点电荷在中心O点产生的场强等大同向，O点场强为B、D两点电荷在中心O点产生场强的和场强，故正方形中心O点的场强大小为，方向沿OD连线由O指向D。‎ ‎20. 回旋加速器D形盒中央为质子流，D形盒的交流电压为U，静止质子经电场加速后，进入D形盒，其最大轨道半径为R，磁场的磁感应强度为B，质子质量为m.求：‎ ‎(1)质子最初进入D形盒的动能多大；‎ ‎(2)质子经回旋加速器最后得到的动能多大；‎ ‎(3)交流电源的频率是多少．‎ ‎【答案】(1)eU　(2)　(3)‎ ‎【解析】（1）质子在电场中被加速，根据动能定理，则有最初进入D型盒的动能：； （2）根据得，粒子出D形盒时的最后的速度为：， 则粒子出D形盒时的最后的动能为：； （3）由洛伦兹力提供向心力，则有：，而，所以粒子在磁场中运行周期为，因一直处于加速状态，则磁场中的周期与交流电源的周期相同，即为：，因此频率为。‎ 点睛：考查粒子做匀速圆周的周期公式与半径公式的应用，掌握牛顿第二定律，注意交流电源变化周期与粒子在磁场中偏转周期的关系。‎ ‎21.‎ ‎ 在如图所示的装置中，两个光滑的定滑轮的半径很小，表面粗糙的斜面固定在地面上，斜面的倾角为θ＝30°.用一根跨过定滑轮的细绳连接甲、乙两物体，把甲物体放在斜面上且连线与斜面平行，把乙物体悬在空中，并使悬线拉直且偏离竖直方向α＝60°.现同时释放甲、乙两物体，乙物体将在竖直平面内振动，当乙物体运动经过最高点和最低点时，甲物体在斜面上均恰好未滑动．已知乙物体的质量为m＝1kg，若取重力加速度g＝10 m/s2.试求：‎ ‎(1)乙物体运动经过最高点和最低点时悬绳的拉力大小；‎ ‎(2)甲物体的质量及斜面对甲物体的最大静摩擦力．‎ ‎【答案】(1) 5 N 20 N (2)2.5 kg　7.5 N ‎【解析】试题分析：(1)设乙物体运动到最高点时，绳子上的弹力为FT1‎ 对乙物体FT1＝mgcosα＝5 N 当乙物体运动到最低点时，绳子上的弹力为FT2‎ 对乙物体由机械能守恒定律：mgl(1－cosα)＝mv2‎ 又由牛顿第二定律：FT2－mg＝m 得：FT2＝mg(3－2cosα)＝20 N.‎ ‎(2)设甲物体的质量为M，所受的最大静摩擦力为Ff，‎ 乙在最高点时甲物体恰好不下滑，有：Mgsinθ＝Ff＋FT1‎ 得：Mgsinθ＝Ff＋mgcosα 乙在最低点时甲物体恰好不上滑，有：‎ Mgsinθ＋Ff＝FT2‎ 得：Mgsinθ＋Ff＝mg(3－2cosα)‎ 可解得：M＝＝2.5 kg Ff＝mg(1－cosα)＝7.5 N.‎ 考点：共点力平衡，力的合成与分解 ‎ ‎