2016-2017学年湖南省衡阳市高二下学期理科实验班第一次月考理综物理试卷（解析版）

一、选择题

1. 难度：中等

A. B点电场强度为，方向水平向右

B. B点电场强度为，方向水平向左

C. BC线段的中点电场强度为零

D. B、C两点的电场强度相同

2. 难度：简单

示波器是一种电子仪器，可以用它观察电信号随时间变化的情况.示波器的核心部件示波管，由电子枪、偏转电极和荧光屏组成，其原理图如图甲所示.图乙是从右向左看到的荧光屏的平面图.在偏转电极XX'、YY'上都不加电压时，电子束将打在荧光屏的中心点；若亮点很快移动，由于视觉暂留关系，能在荧光屏上看到一条亮线.若在XX'上加如图丙所示的扫描电压，在YY'上加如图丁所示的信号电压，则在示波管荧光屏上看到的图形是下图中

A.

B.

C.

D.

二、不定项选择题

3. 难度：简单

关于电场力做功和电势差的说法中，正确的是

A. 电势差的大小由电场力在两点间移动电荷做的功和电荷量决定

B. 电场力在电场中两点间移动电荷做功的多少由这两点间的电势差和电荷量决定

C. 电势差是矢量，电场力做的功是标量

D. 在匀强电场中，与电场线垂直的某个方向上任意两点间的电势差均为零

4. 难度：困难

某同学设计的“电磁弹射”装置如图所示，足够长的光滑金属导轨（电阻不计）水平固定放置，间距为l，磁感应强度大小为B的磁场垂直于轨道平面向下。在导轨左端跨接电容为C的电容器，另一质量为m、电阻为R的导体棒垂直于导轨摆放。先断开电键S，对电容器充电，使其带电量为Q，再闭合电键S，关于该装置及导体棒的运动情况下列说法正确的是

A. 要使导体棒向右运动，电容器的b极板应带正电

B. 导体棒运动的最大速度为

C. 导体棒运动过程中，流过导体棒横截面的电量为Q

D. 导体棒运动过程中感应电动势的最大值为

5. 难度：中等

小灯泡通电后，其电流I随所加电压U变化的图线如图所示，P为图线上一点，PN为P点的切线，PQ为U轴的垂线，PM为I轴的垂线，则下列说法不正确的是

A. 随着所加电压的增大，小灯泡的电阻增大

B. 对应P点，小灯泡的电阻为R=

C. 对应P点，小灯泡的电阻为R=

D. 对应P点，小灯泡的功率为图中矩形PQOM所围的面积

6. 难度：简单

一辆电动观光车蓄电池的电动势为E，内阻不计，当空载的电动观光车以大小为v的速度匀速行驶时，流过电动机的电流为I，电动车的质量为m，电动车受到的阻力是车重的k倍，忽略电动观光车内部的摩擦，则

A. 电动机的内阻为

B. 电动机的内阻为

C. 电动车的工作效率

D. 电动机的发热效率

三、选择题

7. 难度：中等

如图所示，甲带正电，乙是不带电的绝缘物块，甲、乙叠放在一起，置于粗糙的固定斜面上，地面上方空间有垂直纸面向里的匀强磁场，现用平行于斜面的恒力F拉乙物块，在使甲、乙一起保持相对静止沿斜面向上加速运动的阶段中

A. 甲、乙两物块间的摩擦力不断增大

B. 甲、乙两物块间的摩擦力保持不变

C. 甲、乙两物块间的摩擦力不断减小

D. 乙物块与斜面之间的摩擦力不断减小

四、不定项选择题

8. 难度：中等

如图甲所示，两根间距L=0.4m的平行金属导轨水平放置，导轨的电阻忽略不计，整个装置处于竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度B=T，导轨右端接有一理想变压器，变压器的原、副线圈匝数比为2：1，电表均为理想电表，一根导体棒ab置于导轨上，导体棒电阻不计且始终与导轨良好接触，若导体棒沿平行于导轨的方向在PQ和MN之间运动，其速度图象如图乙的正弦曲线所示，电阻R=10Ω，则下列判断正确的有

A. 导体棒产生的感应电动势最大值4V

B. 交流电压表读数为2V，交流电流表示数为0.2A

C. 电阻R在1分钟内产生的热量为96J

D. 增大导体棒运动的频率，其他条件不变，电压表示数将变大

五、实验题

9. 难度：中等

某实验小组预测定一只小灯泡（其额定功率为0.75w，但额定电压已经模糊不清）的额定电压值，实验过程如下：

他们先用多用电表的欧姆档测出小灯泡的电阻约为2Ω，然后根据公式算出小灯泡的额定电压U=≈1.23V．但他们认为这样求得的额定电压值不准确，于是他们利用实验室中的器材设计了一个实验电路，进行进一步的测量．他们选择的实验器材有：

A．电压表V（量程3v，内阻约3kΩ）

B．电流表A₁（量程150mA，内阻约2Ω）

C．电流表A₂（量程500mA，内阻约0.6Ω）

D．滑动变阻器R₁（0～20Ω）

E．滑动变阻器R₂（0～50Ω）

F．电源E（电动势4.0v，内阻不计）

G．开关s和导线若干

（1）测量过程中他们发现，当电压达到1.23v时，灯泡亮度很弱，继续缓慢地增加电压，当达到2.70V时，发现灯泡已过亮，立即断开开关，所有测量数据见表：

请你根据表中数据，在给出的坐标纸上作出U﹣I图线，从中可得小灯泡的额定电压应为___v（结果保留两位有效数字）．这一结果大于实验前的计算结果，原因是_______________．

（2）从表中的实验数据可以知道，他们在实验时所选择的电路应为___，电流表应选___（填“A₁”或“A₂”），滑动变阻器应选___（填“R₁”或“R₂”）．

六、简答题

10. 难度：压轴

飞行器常用的动力系统．某种推进器设计的简化原理如图1，截面半径为R的圆柱腔分别为两个工作区，I为电离区，将氙气电离获得1价正离子；Ⅱ为加速区，长度为L，两端加有电压，形成轴向的匀强电场．I区产生的正离子以接近0的初速度进入Ⅱ区，被加速后以速度v_M从右侧喷出．Ⅰ区内有轴向的匀强磁场，磁感应强度大小为B，在离轴线处的C点持续射出一定速度范围的电子．假设射出的电子仅在垂直于轴线的截面上运动，截面如图2所示（从左向右看）．电子的初速度方向与中心O点和C点的连线成α角（0＜α＜90^◦）．推进器工作时，向I区注入稀薄的氙气．电子使氙气电离的最小速度为v₀，电子在I区内不与器壁相碰且能到达的区域越大，电离效果越好．已知离子质量为M；电子质量为m，电量为e．（电子碰到器壁即被吸收，不考虑电子间的碰撞）．

（1）求II区的加速电压及离子的加速度大小；

（2）为取得好的电离效果，请判断I区中的磁场方向（按图2说明是“垂直纸面向里”或“垂直纸面向外”）；

（3）ɑ为90^◦时，要取得好的电离效果，求射出的电子速率v的范围；

（4）要取得好的电离效果，求射出的电子最大速率v_M与α的关系．

11. 难度：中等

某高中物理课程基地拟采购一批实验器材，增强学生对电偏转和磁偏转研究的动手能力，其核心结构原理可简化为题图所示．AB、CD间的区域有竖直向上的匀强电场，在CD的右侧有一与CD相切于M点的圆形有界匀强磁场，磁场方向垂直于纸面．一带正电粒子自O点以水平初速度v₀正对P点进入该电场后，从M点飞离CD边界，再经磁场偏转后又从N点垂直于CD边界回到电场区域，并恰能返回O点．已知OP间距离为d，粒子质量为m，电荷量为q，电场强度大小，粒子重力不计．试求：

（1）粒子从M点飞离CD边界时的速度大小；

（2）P、N两点间的距离；

（3）磁感应强度的大小和圆形有界匀强磁场的半径．

12. 难度：困难

如图甲的xoy坐标系中，第一、二和三象限中存在垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B．在o处有一粒子源，能向平面内各个方向均匀发射速率为v₀的带正电的相同粒子，这些粒子与﹣x轴的最远交点为A（﹣2a，0）．不计粒子重力以及粒子之间的相互作用．

（1）求粒子的比荷．

（2）若在x=﹣1.5a处垂直于x轴放置一块足够长的荧光板MN，当粒子击中MN时将被吸收，并使荧光物质发光变亮．求MN上亮线的长度

（3）若撤去粒子源和第一象限内的磁场，在第四象限内加一个沿+y方向的场强为E=v₀B的匀强电场，并在第一象限内x=3a处放一个足够长的荧光屏PQ，如图乙．在y轴上y=2a以下位置水平沿﹣x方向以速度v₀发射上述粒子，则应在何处发射，才能使粒子击中PQ时的位置离P最远？求出最远距离．