物理卷·2019届河南省南阳一中高二上学期第四次月考（1月）（2018-01）

物理卷·2019届河南省南阳一中高二上学期第四次月考（1月）（2018-01）

河南省南阳市第一中学2017-2018学年高二上学期第四次月考（1月）物理 一、选择题：本题共10小题，每小题6分，在每小题给出的四个选项中，第1~6题只有一项符合题目要求，第7~10题有多项符合题目要求。全部选对得4分，选对但不全得2分，有选错的得0分 ‎1．物理学家通过艰苦的实验来探究自然的物理规律，为人类的科学做出了巨大贡献，值得我们敬仰，下列描述中符合物理学史的是 A．法拉第提出一种观点，认为在电荷的周围存在着由它产生的电场 B．洛伦兹力通过实验测定了磁场对电流的作用力 C．奥斯特发现了电流的磁效应并提出了分子电流假说 D．安培最早测定了元电荷e的数值 ‎2．关于磁场中的磁感应强度，以下说法正确的是 A．一电流元或一运动电荷在某一区域不受力，则表明该区域不存在磁场 B．磁感应强度是反映磁场本身性质的物理量，与放入其中电流元或小磁针无关 C．若电流元探测到磁场力，则该力的方向即为磁场的方向 D．当一电流元在磁场中某一位置探测到磁场力F时，可以利用公式求出磁感应强度的大小 ‎3．有两只完全相同的电流表，其中一只改装成安培表，另一只改装成伏特表，如果做实验时误将这两只安培表、伏特表串联起来接入电路 A．安培表一定损坏 B．伏特表一定损坏 C．两表针偏转角不同 D．两表指针转角相同 ‎4．如图所示，一束质量和电荷量可能不相同的正离子垂直地射入匀强磁场和匀强电场正交的区域里，结果发现有些离子保持原来的运动方向，未发生偏转，如果让这些不偏转的离子进入另一匀强电场中，发现这些粒子又分列成几束，对这些进入另一磁场的粒子，可得胡结论 A．它们的动能一定不相同 B．它们的电荷量一定不相同 C．它们的质量一定不相同 D．它们的比荷一定不相同 ‎5．如图所示，电源的电动势为E，内电阻为r，开关S闭合后，灯泡均能发光，现将滑动变阻器R的滑片P稍向下移动，则 A．灯泡变暗，变亮 B．灯泡、均变暗 C．电流表的示数变大 D．电源的总功率变小 ‎6．两个质量相同、所带电荷量相等的带电粒子a、b，以不同的速率对准圆心O沿着AO方向射入圆形匀强磁场区域，其运动轨迹如图，若不计粒子的重力，则下列说法正确的是 A．a粒子带正电，b粒子带负电 B．a粒子在磁场中所受洛伦兹力较大 C．b粒子动能较大 D．b粒子在磁场中运动时间较长 ‎7．在真空中，有一平板电容器，两极板M、N所带电荷量分别为+Q和-Q，如图所示，带电小球（电量为+q，质量为m），用绝缘丝线悬挂在两金属板之间，平衡时丝线与M板间距为θ，极板M固定不动，将极板N移近M一些，且不与带电小球接触，则 A．电容器的电容c变大 B．丝线与极板M之间的夹角变大 C．若将丝线剪断，小球在电场中将会做类平抛运动 D．若将丝线剪断，小球在电场中做匀变速直线运动 ‎8．如图甲所示，一条电场线与Ox重合，取O点电势为零，Ox方向上各点的电势随x变化的情况如图乙所示，若在O点静止释放一电子，电子仅受电场力的作用，则 A．电子的电势能将增大 B．电子将沿Ox方向运动 C．电子运动的加速度恒定 D．电子运动的加速度大小先减小后增大 ‎9．如图所示，真空中存在范围足够大的匀强电场，A、B为该匀强电场的两个等势面，现有三个完全相同的带等量正电荷的粒子a、b、c，，从等势面A上的某点同时以相同速率v0‎ 向不同方向开始运动，其中a的初速度方向垂直指向等势面B，b的初速度方向平行于等势面，C的初速度方向与a相反．经过一段时间，三个小球先后通过等势面B．已知三个小球始终在该匀强电场中运动，不计重力，则下列判断中正确的是 A．等势面A的电势高于等势面B的电势 B．a、b两粒子通过等势面B时的速度大小相等 C．开始运动后的任一时刻，a、b两粒子的动能总是相同 D．开始运动后的任一时刻，三个粒子电势能总是相等 ‎10．两位同学在实验室利用如图（a）所示的电路测定定值电阻R0、电源的电动势E和内阻r，调节滑动变阻器的滑动触头P向某一方向移动时，一个同学记录了电流表A和电压表V1的测量数据，另一同学记录的是电流表A和电压表V2的测量数据．并根据数据描绘了如图（b）所示的两条U-I直线．图象中两直线的交点C表示的物理意义是 A．滑动变阻器的滑动头P滑到了最左端 B．电源的输出功率最大 C．定值电阻R上消耗的功率为0.5W D．电源的效率达到最大值 二、计算题 ‎11．汤姆逊用来测定电子的比荷（电子的电荷量与质量之比）的实验装置如图所示，真空管内的阴极K发出的电子（不计初速度、重力和电子间的相互作用）经加速电压加速后，穿过A、A′中心的小孔沿中心轴O1‎ O的方向进入到两块水平正对放置的平行极板P和P'间的区域．当极板间不加偏转电压时，电子束打在荧光屏的中心O点处，形成了一个亮点；加上偏转电压U后，亮点偏离到O′点，（O′与O点的竖直间距为d，水平间距可忽略不计．此时，在P和P′间的区域，再加上一个方向垂直于纸面向里的匀强磁场．调节磁场的强弱，当磁感应强度的大小为B时，亮点重新回到O点．已知极板水平方向的长度为L1，极板间距为b，极板右端到荧光屏的距离为L2（如图所示）．‎ ‎（1）求打在荧光屏O点的电子速度的大小．‎ ‎（2）推导出电子的比荷的表达式 ‎12．如图所示，一块半导体样品板放在垂直于平面的匀强磁场中，当有稳定恒电流I垂直于磁场方向通过样品板时，在板的两侧面1和2之间会产生一恒定的电势差．‎ ‎（1）若测得＞0，则这块样品板的载流子是带正电，还是带负电的？试说明理由．‎ ‎（2）设磁感强度为B，样品板的厚度为d，每个载流子带电量的绝对值为e，试证明样品板的单位体积内参加导电的载流子数目为．‎ ‎13．如图所示，在xoy平面内，y轴左侧无磁场，y轴右侧有磁感应强度为B的匀强磁场，虚线（x=a）以左磁场方向垂直xoy平面向里，磁场宽度为a，虚线以右磁场方向垂直xoy平面向外，一个带正电q、质量为m的粒子在x=0处，以速度v0沿x轴正方向射入磁场。（不考虑粒子重力）‎ ‎（1）若粒子做圆周运动的轨道半径，但v0未知，求粒子与x轴的交点坐标；‎ ‎（2）若不受上问中条件的约束，粒子的初速度仍为v0而且视为已知，则a为何值时，粒子可以回到原点O。‎ 参考答案 ‎1A 2B 3C 4D 5D 6C 7AD 8BD 9AB 10ABC ‎ ‎11、（1）当电子受到的电场力与洛沦兹力平衡时，电子做匀速直线运动，亮点重新回复到中心O点，设电子的速度为v，则，得即；‎ ‎（2）当极板间仅有偏转电场 时，电子以速度v进入后，竖直方向作匀加速运动，加速度为 电子在水平方向作匀速运动，在电场内的运动时间为 这样，电子在电场中，竖直向上偏转的距离为 离开电场时竖直向上的分速度为 电子离开电场后做匀速直线运动，经t2时间到达荧光屏 t2时间内向上运动的距离为 这样，电子向上的总偏转距离为，可解得 ‎12、带电粒子在进入磁场以后，受到洛仑兹力的作用而发生偏转，在样品板的两侧面积累一定量的带电粒子，以形成电场，且随带电粒子的增加，电场强度也逐渐增强，当载流子受到的电场力和洛仑磁力相等时，达到稳定状态．‎ ‎（1）当，载流子是带正电，正电荷的定向运动方向与电流方向一致，根据左手定则可知，洛仑兹力的作用使载流子发生偏转，即向上（侧面1）偏转，故所以；若载流子是负电荷，洛仑兹力使载流子向下（侧面2）偏转，即U1-U2＜0．此方法可用来判断半导体材料是P型的还是N型．‎ ‎（2）认为载流子在样品板中均以平均定向速度v运动，则每个载流子在磁场中所受的洛仑兹力为 当板的两侧面间产生恒定的电势差U1-U2后，载流子还会受到一个反方向的电场力，如果设E 为电场强度，则电场力为 又设样品板的宽度为b，即 则电场力为 当回路处于稳定状态时，和两力平衡，即 同时，载流子形成的电流强度I与载流子的单位体积数目及平均定向移动速度v的关系为，即．故所以．‎ ‎13、（1）带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动，画出其在第一象限的运动轨迹示意图如图所示，轨迹由两段圆弧组成，圆心设为C和，轨迹与x轴交点为P。‎ 由对称性可知在x=2a直线上，设此直线与x轴交点为D，P点的x轴坐标为，过两段圆弧的连接点作平行与x轴的直线EF，则 ‎，，，‎ 由此可知P点的x轴坐标为 ‎（2）若要求带电粒子能够返回原点，由对称性可知，其运动轨迹如图所示，这时在x轴上，设与x轴负方向所成夹角为α，粒子轨道半径为r 由几何关系可得，‎ 由牛顿运动定律可得，解得