【物理】黑龙江省哈尔滨师范大学青冈实验中学校2018-2019学年高二（实验班）12月月考试题

【物理】黑龙江省哈尔滨师范大学青冈实验中学校2018-2019学年高二（实验班）12月月考试题

哈师大青冈实验中学2018---2019学年度高二实验班考试 物理试题 一.选择题：本题共14小题，1~8题为单选，其余多选。单选题3分，多选题4分共48分。多选题全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得零分。‎ ‎1.关于元电荷的下列说法中不正确的是 A.元电荷实质上是指电子和质子本身 B.所有带电体的电荷量一定等于元电荷的整数倍 C.元电荷的数值通常取作e＝1.60×10－19 C D.元电荷e的数值最早是由美国物理学家密立根用油滴实验测得的 ‎2.如图所示，一电子以与磁场方向垂直的速度v从P处沿PQ方向进入长为d、宽为h的匀强磁场区域，从N处离开磁场，若电子质量为m，带电荷量为e，磁感应强度为B，则 A.电子在磁场中做类平抛运动 B.电子在磁场中运动的时间t=‎ C.洛伦兹力对电子做的功为Bevh D.电子在N处的速度大小也是v ‎ ‎3.如图所示,在水平面和竖直墙壁之间放置质量为m、高为h的木块A和质量为M、半径为R的球B,各接触面均光滑,木块受到水平向右的外力F作用,系统处于静止状态.O为B的球心,C为A、B接触点.现撤去外力F,则 ‎ A.撤去外力F瞬间,墙壁对球B的弹力 ‎ B.撤去外力F瞬间,球B的加速度 ‎ C.撤去外力F瞬间,木块A的加速度 ‎ D.撤去外力F瞬间,木块对地面压力N=(m+M)g ‎ ‎4.如图所示，A、B是绕地球做圆周运动的两颗卫星，A、B两卫星与地心的连线在相等时间内扫过的面积之比为2，则A、B两卫星的周期之比为 ‎ A. 16 B. 2 C. 4 D. 8‎ ‎5.在图示的电路中,闭合开关后,当滑动变阻器的滑动触头P从最上端逐渐滑向最下端的过程中,电压表V的读数变化量为△U,电流表A2的读数变化量为△I2（电表均视为理想电表）.则 ‎ A.电压表V的读数先变小后变大 B.电流表A1的读数先变大后变小 C.电流表A2的读数变大 D.△U与△I2的比值为定值 ‎6、如图所示，在第一象限内有垂直纸面向里的匀强磁场，正、负电子分别以相同速度沿与x轴成30°角的方向从原点垂直磁场射入，则负电子与正电子在磁场中运动时间之比为 A.1:2 B.2:1 C.1: D.1:1‎ ‎7.电场中M、N两点场强的大小分别为EM、EN，电势分别为φM、φN.某带电粒子仅在电场力作用下从M点运动到N点，若此过程中带电粒子的动能始终保持不变,下列判断正确的是 ‎ A.EM＞EN，φM＞φN B.EM＜EN，φM=φN C.EM=EN，φM=φN D.EM＜EN，φM＜φN ‎8.在竖直平面内固定一半径为R的金属细圆环，质量为m的金属小球（视为质点）通过长为L的绝缘细线悬挂在圆环的最高点.当圆环、小球都带有相同的电荷量Q（未知）时，发现小球在垂直圆环平面的对称轴上处于平衡状态，如图所示.已知静电力常量为k.则下列说法中正确的是 A.电荷量Q＝ B.电荷量Q＝ ‎ C.线对小球的拉力F＝ D.线对小球的拉力F＝‎ ‎9.如图所示，先后以速度v1和v2匀速把一矩形线圈拉出有界匀强磁场区域，‎ v1＝2v2，在先后两种情况下 ‎ A.线圈中的感应电流之比I1∶I2＝2∶1 B.线圈中的感应电流之比I1∶I2＝1∶2‎ C.线圈中产生的焦耳热之比Q1∶Q2＝4∶1 D.通过线圈某截面的电荷量之比q1∶q2＝1∶1‎ ‎10.如图，在x>0，y>0的空间中有恒定的匀强磁场，磁感应强度的方向垂直于xOy平面向里，大小为B，现有四个相同的带电粒子，由x轴上的P点以不同初速度平行于y轴射入此磁场，其出射方向如图所示，不计重力，则 A.初速度最大的粒子是沿①方向出射的粒子 B.初速度最大的粒子是沿②方向出射的粒子 C.在磁场中运动经历时间最长的是沿③方向出射的粒子 D.在磁场中运动经历时间最长的是沿④方向出射的粒子 ‎11.如图所示，真空中有A、B两个等量异种点电荷，O、M、N是AB连线的垂线上的三个点，且AO>OB，A带负电荷，B带正电荷，一试探电荷仅受电场力作用，试探电荷从M运动到N的轨迹如图中实现所示。下列判断中正确的是 A.两点电势 B.此试探电荷一定带正电 C.此试探电荷可能带负电 D.此试探电荷在M处的电势能大于在N处的电势能 ‎12.如图所示,真空中同一平面内MN直线上固定电荷量分别为-9Q和+Q的两个点电荷，两者相距为L,以+Q电荷为圆心，半径为L/2画圆，a、b、c、d是圆周上四点，其中a、b在MN直线上，c、d两点连线垂直于MN，一电荷量为+q的试探电荷在圆周上运动,则下列判断错误的是 A.电荷+q在a处所受到的电场力最大 B.电荷+q在a处的电势能最大 C.电荷+q在b处的电势能最大 D.电荷+q在c、d两处的电势能相等 ‎13.在炎热的夏天小学生们喜欢戴着装有一个微型电风扇的帽子，微型电风扇中直流电动机的额定电压为U，额定电流为I，线圈电阻为R，将它接在电动势为E、内阻为r的直流电源的两极间，电动机恰好能正常工作，则 A.电源的总功率为UI B.电源的输出功率为UI C.电动机消耗的热功率为 D.电动机消耗的热功率为I2R ‎14.中国科学家发现了量子反常霍尔效应，杨振宁称这一发现是诺贝尔奖级的成果.如图所示， 厚度为ｈ，宽度为ｄ的金属导体，当磁场方向与电流方向垂直时，在导体上下表面会产生电势差，这种现象称为霍尔效应.下列说法正确的是 A.上表面的电势低于下表面电势 B.仅增大ｈ时，上下表面的电势差增大 C.仅增大ｄ时，上下表面的电势差减小 D.仅增大电流Ｉ时，上下表面的电势差减小 二、实验题：15题每空2分，16题每空2分，电路图3分 ‎15.某同学要测量一个由均匀新材料制成的圆柱体的电阻率ρ ‎.实验中：游标卡尺测量其长度如图甲所示，可知其长度为_______mm；用螺旋测微器测量其直径如图乙所示，可知其直径为_______mm；‎ ‎16.一个小灯泡上标有“4V，2W”的字样，现在要用伏安法测量这个灯泡的U﹣I图线，现有下列器材供选用：‎ A.电压表（0～5V，内阻约10kΩ） B.电压表（0～10V，内阻约20kΩ）‎ C.电流表（0～0.3A，内阻约1Ω） D.电流表（0～0.6A，内阻约0.4Ω）‎ E.滑动变阻器（10Ω，2A） F.学生电源（直流6V），还有开关导线 ‎(1)实验中所用电压表应选　 　，电流表应选用　 　（用序号字母表示）。‎ ‎(2)为了使实验误差尽量减小，要求从零开始多测几组数据，请在图甲方框内画出满足实验要求的电路图。‎ ‎(3)某同学利用实验得到的数据画出了该小灯泡的U﹣I曲线（如图乙所示），若直接在小灯泡两端加上2V的电压，则该小灯泡消耗的功率是　 　W，电阻是　 　Ω。（结果保留两位有效数字）‎ 三.计算题:本题共3小题，共37分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须写出数值和单位。‎ ‎17.(11分)一根长为l的绝缘细线下端连接一质量为m 的带电小球，上端悬挂在固定点O上，整个装置处于真空室内的匀强电场中，电场方向水平，电场强度大小为E.开始时小球静止于A点，此时细线与竖直方向的夹角 θ=37°，如图所示.重力加速度为g，已知sin37°=0.60，cos37°=0.80.‎ ‎（1）求小球的电荷量q.‎ ‎（2）某时刻将匀强电场的方向突然改为竖直向上但电场强度大小保持不变，求小球通过最低点B时细线对小球的拉力大小.‎ ‎18.(12分)如图所示，两根间距为d的平行光滑金属导轨与水平面成θ角，导轨间接有阻值为R的电阻，其他电阻不计。电阻也为R、质量为m的金属杆ab垂直导轨放置，在NN ′以下的范围内有垂直于导轨平面的匀强磁场，磁感应强度为B，MM ′、NN ′、PP ′彼此平行。金属杆ab从导轨的顶端MM ′由静止开始滑下，刚进入磁场边界NN ′时的速度为v，下滑到PP ′处时速度变为稳定，PP ′与NN ′的距离为s，求：‎ ‎（1）金属杆ab刚进入磁场边界NN ′时加速度的大小；‎ ‎（2）金属杆ab从NN ′滑到PP ′的过程中电阻R上产生的热量。‎ 19. ‎(14分)如图所示，在第Ⅱ象限内有水平向右的匀强电场，电场强度为E，在第Ⅰ、Ⅳ象限内分别存在如图所示的匀强磁场，磁感应强度大小相等，有一个带电粒子以垂直于x轴的初速度v0从x轴上的P点进入匀强电场中，并且恰好与y轴的正方向成45°角进入磁场，又恰好垂直x轴进入第Ⅳ象限的磁场，已知OP之间的距离为d，（不计粒子重力）‎ 求：(1)带电粒子在磁场中做圆周运动的半径；‎ ‎(2)带电粒子从进入磁场到第二次经过x轴，在磁场中运动的总时间；‎ ‎(3)匀强磁场的磁感应强度大小。‎ ‎【参考答案】‎ ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ ‎5‎ ‎6‎ ‎7‎ ‎8‎ ‎9‎ ‎10‎ ‎11‎ ‎12‎ ‎13‎ ‎14‎ A D C D D A C A AD AD ABD B BD AC ‎15题、 50.15 、 4.700‎ ‎16题、（1）A 、 D （2）分压外接 （3）0.80 、 5.0‎ ‎17.(11分)‎ ‎18.（12分）【解析】（1）进入磁场时的加速度为gsin θ﹣‎ ‎（2）mgssin θ﹣+mv2‎ ‎（1）金属杆刚进入磁场时，产生的感应电动势为：E=Bdv 金属杆所受的安培力为：F=BId=‎ 由牛顿第二定律得：Mgsin θ﹣=ma 解得：a=gsin θ﹣‎ ‎（2）设金属杆稳定速度为v′‎ 由平衡条件得mgsin θ=BI′d 金属杆中感应电流为I′=‎ v′=‎ ‎19.（14分）【解析】（1）带电粒子的运动轨迹如图所示。‎ 由题意知，带电粒子到达y轴时的速度v=v0‎ 这一过程的所用时间t1=‎ 电场中沿y轴的位移y=v0t=2d 根据几何关系得到，带电粒子在磁场中的偏 转轨道半径r=2d 故t总=（2分）‎ （3） 磁场中（1分）电场中，又（1分）‎ ‎ 求得（2分）‎