1、1天津市武清区杨村第三中学 2019 届高三物理上学期第二次月试题 一、单项选择题（共 10 小题；共 30 分）1. 指南针是我国古代四大发明之一，东汉学者王充在论衡一书中描述的“司南”是人们公认的最早的磁性定向工具，关于指南针能指示南北方向是由于 A. 指南针的两个磁极相互吸引 B. 指南针的两个磁极相互排斥C. 指南针能吸引铁、钴、镍等物质 D. 地磁场对指南针的作用2. 如图所示， 、 两点分别放置两个等量异种电荷， 是它们连线的中点， 为连线上靠近 的一点， 为连线中垂线上处于 点上方的一点，在 、 、 三点中 A. 场强最小的点是 点，电势最高的点是 点B. 场强最小的点是 点，电
2、势最高的点是 点C. 场强最小的点是 点，电势最高的点是 点D. 场强最小的点是 点，电势最高的点是 点3. 由消防水龙带的喷嘴喷出水时，水离开喷口时的速度大小为 ，方向与水平面夹角为 ，在最高处正好到达着火位置，忽略空气阻力，则空中水柱的高度是（重力加速度 取 ） A. B. 28.8m C. D. 4. 我国成功发射“天宫一号”飞行器，入轨后绕地球的运动可视为匀速圆周运动，运动周期为 ，已知地球同步卫星的周期为 ，则以下判断正确的是 A. “天宫一号”的向心加速度与地球同步卫星的向心加速度之比为 2B. “天宫一号”的角速度与地球同步卫星的角速度之比为 C. “天宫一号”的线速度与地球同步
3、卫星的线速度之比为 D. “天宫一号”的轨道半径与地球同步卫星的轨道半径之比为 5. 质量为 的跳伞运动员做低空跳伞表演，他从离地 米高的桥面跃下，由静止开始下落，设运动员在打开降落伞之前所受阻力恒定，且下落的加速度为 ，在运动员下落 的过程中（未打开降落伞），下列说法正确的是 A. 运动员的重力势能减少了 B. 物体的机械能减少了 C. 物体克服阻力所做的功为 D. 运动员的动能增加了 6. 质量为 的物块，沿着半径为 的半球形金属壳内壁滑下，半球形金属壳竖直放置，开口向上，滑到最低点时速度大小为 ，若物体与球壳之间的摩擦因数为 ，则物体在最低点时，下列说法正确的是 A. 受到向心力为 B.
4、 受到的摩擦力为 C. 受到的摩擦力为 D. 受到的合力方向指向圆心7. 如图所示，质量为 的小球用长 的细线悬挂而静止在竖直位置。用 缓慢地拉，将小球拉到细线与竖直放心 角的位置。在此过程中，拉力 做的功是多少? 3A. B. C. D. 8. 一带电粒子沿图中曲线穿过一匀强电场中的等势面，且四个等势面的电势关系满足 ，若不计粒子所受重力，则 A. 粒子一定带正电B. 粒子的运动是匀变速运动C. 粒子从 点到 点运动的过程中动能先减小后增大D. 粒子从 点到 点运动的过程中电势能增大9. 一半径为 的均匀带电圆环，带有正电荷其轴线与 轴重合，环心位于坐标原点 处， 、 为 轴上的两点，则下列
5、说法正确的是 A. 环心 处电场强度为零B. 沿 轴正方向从 点到无穷远处电场强度越来越小C. 沿 轴正方向由 点到 点电势越来越高D. 将一正试探电荷由 点移到 点，电荷的电势能增加10. 电场中等势面如图所示，下列描述正确的是 4A. 点的电场强度比 点的小B. 负电荷在 点电势能比 点电势能大C. 某电荷从 运动到 过程中和从 运动到 过程中，电场力做功一定相等D. 某正电荷沿不同路径由 移到 过程中，电场力功也不同二、双项选择题（共 4 小题；共 16 分）11. 由磁感应强度的定义式 可知 A. 若某处的磁感应强度为零，则通电导线放在该处所受安培力一定为零B. 通电导线放在磁场中某处
6、不受安培力的作用时，则该处的磁感应强度一定为零C. 同一条通电导线放在磁场中某处所受的磁场力是一定的D. 磁场中某点的磁感应强度与该点是否放通电导线无关12. 如图所示， 是用轻绳连接的小球， 是用轻杆连接的小球，都在竖直平面内作圆周运动，且绳、杆长度 L 相等。忽略空气阻力，下面说法中正确的是 A. A 球可能作匀速圆周运动B. 球通过圆周最高点最小速度是 ，而 球过圆周最高点的速度最小可为零C. 对 球来说，到最低点时处于超重状态，杆对球的作用力最大5D. 球在运动过程中所受的合外力的方向处处指向圆心13. 几个水球可以挡住一颗子弹?国家地理频道的实验结果是：四个水球足够！水平排列的 个水
7、球直径相同，子弹在水球中沿水平线做匀变速直线运动，恰好能穿出第 4 个水球，则可以判断的是 A. 子弹在每个水球中的速度变化相同B. 每个水球对子弹的做的功不同C. 子弹在每个水球中运动的时间不同D. 子弹在毎个水球中的动能变化相同14. 如图所示，在点电荷 产生的电场中，实线 是一条方向未标出的电场线，虚线 是一个电子只在静电力作用下的运动轨迹。设电子在 、 两点的加速度大小分别为 aA 、 ，电势能分别为 、 。下列说法正确的是 A. 电子一定从 向 运动B. 若 ，则 靠近 端且为正电荷C. 无论 为正电荷还是负电荷一定有 D. 点电势可能高于 点电势三、填空题（共 2 小题；共 8 分
8、）15. 电子伏是研究微观粒子时常用的能量单位， 就是在电势差为 的两点间移动一个元电荷，电场力所做的功，则 。616. 一台起重机，从静止开始，在时间 内将重物匀加速提升 ，在此过程中，带动起重机的发动机输出功率为 设起重机效率 ，则起重机所提升重物的质量 四、实验题（共 1 小题；共 4 分）17. 在“验证机械能守恒定律”的实验中，已知打点计时器所用电源的频率为 ，查得当地的重力加速度 ，测得所用的重物的质量为 ，实验中得到一条点迹清晰的纸带，如图所示，把第一个点记作 ，另选连续的 个点 、 、 、 D 作为测量的点，经测量知道 、 、 、 各点到 点的距离分别为 、 、 、 ，根据以上
9、数据，可知重物由 点运动到 点，重力势能的减少量等于 ，动能的增加量等于 。（取三位有效数字）五、解答题（共 3 小题；共 42 分）18. 某滑板爱好者在离地 高的平台上滑行，水平离开 点后落在水平地面的 点，其水平位移 ，着地时由于存在能量损失，着地后速度变为 ，并以此为初速沿水平地面滑行 后停止，已知人与滑板的总质量 ，求：（1）人与滑板在水平地面滑行时受到的平均阻力大小；（2）人与滑板离开平台时的水平初速度。（空气阻力忽略不计， ）719. 如图为质谱仪原理示意图，电荷量为 、质量为 的带正电的粒子从静止开始经过电压为 的加速电场后进入粒子速度选择器。选择器中存在相互垂直的匀强电场和匀
10、强磁场，匀强电场的场强为 、方向水平向右。已知带电粒子能够沿直线穿过速度选择器，从 点垂直 进入偏转磁场，该偏转磁场是一个以直线 为边界、方向垂直纸面向外的匀强磁场。带电粒子经偏转磁场后，最终到达照相底片的 点。可测量出 、 间的距离为 ，带电粒子的重力可忽略不计。求：（1）粒子从加速电场射出时速度 的大小。（2）粒子速度选择器中匀强磁场的磁感应强度 的大小和方向。（3）偏转磁场的磁感应强度 的大小。20. 如图所示，在半径为 的圆形区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为 ，圆形区域右侧有一竖直感光板，圆弧顶点 有一速度为 的带正电粒子平行于纸面进入磁场，已知粒子的质量为 ，电荷量为 ，
11、粒子重力不计。（1）若粒子对准圆心射入，求它在磁场中运动的时间；（2）若粒子对准圆心射入，且速率为 ，求它打到感光板上时速度的垂直分量；（3）若粒子以速度 从 点以任意角射入，试证明它离开磁场后均垂直打在感光板上。8答案第一部分1. D【解析】用指南针指示方向，是由于地球本身是一个大磁体，地球的磁场对磁体产生力的作用，地球的南极是地磁的 极，地球的北极是地磁的 极，同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，故指南针指示南北方向，因此选项 D 正确，A、B、C 错误。2. D【解析】画出等量异号电荷的电场线和等势面的分布图象，如图所示：电场线的疏密程度表示电场强度的大小，在 、 、 三点中， 带电位置
12、电场线最稀疏，故场强最小的点是 点。 、 两个点在一个等势面上，电势相等；沿着电场线电势逐渐降低，故 点电势高于 点电势；故电势最高的点是 点。故 D 正确，ABC 错误。3. B【解析】水在竖直方向上的分速度 。则空中水柱的高度 。故 B 正确，A 、C、D 错误。4. D【解析】根据 得， ，可知加速度之比为 ，故 A 错误；根据 得， ，轨道半径之比为 ，则角速度之比为 ，故 B 错误；9根据 得， ，则线速度之比为 ，故 C 错误；根据 LatexErr 得，轨道半径 ，天宫一号和同步卫星的周期之比为 ，则轨道半径之比为 ，故 D 正确。5. D6. B【解析】根据牛顿第二定律得知，物
13、体在最低点时的向心力 。故 A 错误。根据牛顿第二定律得： ，则有： 。所以滑动摩擦力为： ，故 B 正确，C 错误；物体在最低点时，竖直方向的合力向上，水平方向的合力向左，所以物体受到的合力方向不指向圆心，故 D 错误。7. D【解析】当小球用细线悬挂而静止在竖直位置，当用力拉离与竖直方向成 角的位置过程中，由于拉力的大小在变化，不能用功的计算公式求功，故 AB 错误；设拉力做功为 ，由动能定理得： ，解得：，故 C 错误，D 正确。8. B【解析】由于 LatexErr，所以电场线垂直于等势面由 指向 ，根据电荷运动规律可知其受电场力由 指向 ，即该粒子带负电，从 点到 点的运动过程中，粒
14、子的动能在增大，电势能在减小.9. A【解析】A、根据场强的叠加可知， 点的场强为零，故 A 正确；B、 点的场强为零，无穷远处的场强为零， 到无穷远间的场强不为零，故 轴正方向从 点到无穷远处电场强度先增大，后减小，故 B 错误；10C、电场线方向由 指向 ，沿电场方向电势降低，故 C 错误；D、将一正试探电荷由 点移到 点，电场力做正功，电势能减小，故 D 错误；10. C【解析】 点的等势面比 点密，则 点的电场强度比 点大，故 A 错误。由图可知， 点的电势高于 点的电势，根据 知，负电荷在 点的电势能比 点电势能小，故 B 错误。LatexErr 和 间的电势差相等，电荷从 运动到
15、过程中和从 运动到 过程中，电场力做功一定相等，故 C 正确。、 两点在同一等势面上，某正电荷沿不同路径由 移到 过程中，电场力功为零，故 D 错误。第二部分11. A， D【解析】若某处的磁感应强度为零，则通电导线放在该处所受安培力一定为零，故 A 正确；通电导线放在磁场中某处不受安培力的作用时，可能是由于通电导线与磁场平行， 并不为零，故 B 错误；同一条通电导线放在磁场中某处所受的磁场力不一定相同，与电流和导线受到放置的角度均有关，故 C 错误；磁感应强度的定义式 采用比值定义法，可知磁感应强度与该点是否放通电导线无关，由磁场本身的特性决定，故 D 正确。12. B， C【解析】 球运动
16、过程中，绳子的拉力不做功，机械能守恒，小球的重力势能不断变化，动能就不断变化，速率不断变化，一定做变速圆周运动，故 A 错误。当 球恰好通过最高点时，绳子的拉力为零，由重力提供向心力，此时速度最小，设为 。根据牛顿第二定律得： ，得； ；对于 球，由于杆子对小球能有支撑作用，所以 球过圆周最高点的速度最小可为零，故 B 正确。11对 球来说，到最低点时加速度方向向上，根据牛顿运动定律得知，杆对球的作用力大于重力， 球处于超重状态。根据牛顿第二定律得： ， 最大， 最大，故 C 正确。球在运动过程中受到重力和绳子拉力两个作用，根据平行四边形定则可知， 所受的合外力的方向不是处处指向圆心，只有在最
17、高点和最低点两个位置指向圆心，故 D 错误。13. C， D【解析】子弹向右做匀减速运动，通过相等的位移所用的时间逐渐变长，所以子弹在每个水球中运动的时间不同。加速度相同，由 知，子弹在每个水球中的速度变化不同，故 A 错误，C 正确；由 知， 不变， 相同，则每个水球对子弹的做的功相同，故 B 错误；每个水球对子弹的做的功相同，由动能定理得知，子弹在毎个水球中的动能变化相同，故D 正确。14. B， C【解析】由于不知道电子速度变化，由运动轨迹图不能判断电子向那个方向运动，故 A 错误；若 ，则 点离点电荷 更近即 靠近 端；又由运动轨迹可知，电场力方向指向凹的一侧即左侧，所以，在 上电场方
18、向向右，那么 靠近 端且为正电荷，故 B 正确；由 可知，电场线方向由 指向 ，那么 点电势高于 点，故 D 错误；由 可知，电子所受电场力方向指向左侧，那么，若电子从 向 运动，则电场力做负功，电势能增加；若电子从 向 LatexErr 运动，则电场力做正功，电势能减小，所以，一定有 求解过程与 所带电荷无关，只与电场线方向相关，故 C正确。第三部分15. 【解析】根据电场力做功公式公式 LatexErr 得： 。1216. 【解析】起重机效率 ，由动能定理得： ， ，由此解得 ；第四部分17. ； 【解析】重物由 点运动到 点，重力势能的减小量 。点的瞬时速度 ，则动能的增加量 。第五部分
19、18. （1） 【解析】设人与滑板在水平地面上滑行时受到的平均阻力的大小为 ，人在滑行过程中只有阻力做功，根据动能定理：解得： （2） 【解析】人与滑板离开平台后做平抛运动，竖直方向分运动为自由落体，有： 得： 水平方向分运动为匀速直线运动 。19. （1） 【解析】在加速电场中，由 可解得 。（2） ，方向垂直纸面向外13【解析】粒子在速度选择器中受到向右的电场力 ，应与洛伦兹力 平衡，故磁场 的方向应该垂直于纸面向外，由 得 。（3） 【解析】粒子在磁场 中的轨道半径 ，由 ，得 。20. （1） 【解析】设带电粒子进入磁场中做匀速圆周运动的轨道半径为，由牛顿第二定律得 带电粒子在磁场中的运动轨迹为四分之一圆周，轨迹对应的圆心角为 ，如图甲所示，则。（2） 【解析】由（1）知，当 时，带电粒子在磁场中运动的轨迹半径为 ，其运动轨迹如图乙所示，由几何关系可知 ，所以带电粒子离开磁场时偏转角为 。14（3） 见解析【解析】由（1）知，当带电粒子以 射入时，带电粒子在磁场中的运动轨道半径为 。设粒子射入方向与 方向之间的夹角为 ，带电粒子从区域边界 射出，带电粒子的运动轨迹如图丙所示。因 所以四边形 LatexErr 为菱形由图可知： ， ，故 因此，带电粒子射出磁场时的方向为水平方向，与入射的方向无关。
