2022-2023學(xué)年江蘇省蘇州市昆山中學(xué)實(shí)驗(yàn)班高二（下）期末物理試卷

一、單選題（共40分）

• 1．如圖所示，固定在豎直平面內(nèi)的光滑圓弧軌道所含圓弧的度數(shù)很小，O是圓弧的最低點(diǎn)。兩個(gè)完全相同的小球M、N從圓弧左側(cè)的不同位置同時(shí)釋放。它們從釋放到到達(dá)O點(diǎn)過程中都經(jīng)過圖中的P點(diǎn)。下列判斷正確的是（　?。?/h2>

  A．M比N后到達(dá)O點(diǎn)

  B．M、N通過P點(diǎn)時(shí)所受的回復(fù)力相同

  C．M有可能在P點(diǎn)追上N并與之相碰

  D．從釋放到到達(dá)O點(diǎn)過程中，重力對(duì)M的沖量比重力對(duì)N的沖量大
  組卷：86引用：4難度：0.6

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• 2．磁電式轉(zhuǎn)速傳感器的結(jié)構(gòu)如圖所示。它是由永久磁鐵、線圈、磁輪等組成，在磁盤上加工有齒形凸起，齒數(shù)為nx。當(dāng)磁輪與轉(zhuǎn)軸一起旋轉(zhuǎn)時(shí)，磁輪的凹凸齒形將引起磁輪與永久磁鐵間氣隙大小的變化，使繞在永久磁鐵上的線圈的磁通量發(fā)生變化，從而使線圈輸出變化的電壓，根據(jù)電壓變化就可以測(cè)出轉(zhuǎn)速。則關(guān)于該轉(zhuǎn)速傳感器，下列說法正確的是（　　）

  A．轉(zhuǎn)速變化時(shí)，線圈輸出電壓不變

  B．它是靠線圈輸出電壓的頻率來測(cè)轉(zhuǎn)速的

  C．輸出電壓的頻率等于磁盤的轉(zhuǎn)速

  D．若輸出電壓的頻率為f,則磁盤的轉(zhuǎn)速為nf
  組卷：41引用：2難度：0.5

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• 3．如圖所示為一帶電粒子探測(cè)器裝置的側(cè)視圖：在一水平放置、厚度為d的薄板上下，有磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B但方向相反的勻強(qiáng)磁場(chǎng)：上方的磁場(chǎng)方向垂直紙面向里，而下方磁場(chǎng)方向垂直紙面向外。有一電荷量為q、質(zhì)量為m的粒子進(jìn)入該探測(cè)器，其運(yùn)動(dòng)軌跡如圖中曲線所示，粒子的軌跡垂直于磁場(chǎng)方向且垂直穿過薄板。如果薄板下方軌跡的半徑R大于薄板上方軌跡的半徑r,設(shè)粒子重力與空氣阻力可忽略不計(jì)，則下列說法正確的是（　　）

  A．粒子帶正電，由O點(diǎn)沿著軌跡運(yùn)動(dòng)至P點(diǎn)

  B．穿過薄板后，粒子的動(dòng)能為 q 2 B 2 R 2 2 m

  C．穿過薄板導(dǎo)致的粒子動(dòng)能改變 q 2 B 2 2 m （ R 2 - r 2 ）

  D．粒子穿過薄板時(shí)，所受到的平均阻力大小為 q B md （ R 2 - r 2 ）
  組卷：123引用：2難度：0.6

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• 4．發(fā)電機(jī)的示意圖如圖所示，n匝正方形線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中以恒定角速度ω繞OO′軸轉(zhuǎn)動(dòng)，阻值為R的電阻兩端電壓的有效值為U₀。線圈電阻為r,其余電阻不計(jì)，轉(zhuǎn)動(dòng)過程中，線圈中磁通量的最大值為（　?。?/h2>

  A． U 0 （ R + r ） 2 nω R	B． 2 U 0 （ R + r ） 2 nω R
  C． U 0 （ R + r ） nω R	D． 2 U 0 （ R + r ） nω R
  組卷：105引用：2難度：0.6

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• 5．如圖所示，在光滑絕緣水平面上，一矩形線圈以速度v₁開始進(jìn)入磁場(chǎng)，離開磁場(chǎng)區(qū)域后速度為v₂。已知磁場(chǎng)區(qū)域?qū)挾却笥诰€圈寬度，則線圈（　?。?/h2>

  A．進(jìn)、出磁場(chǎng)過程通過截面的電荷量不同

  B．進(jìn)、出磁場(chǎng)過程中產(chǎn)生的焦耳熱相同

  C．線圈在磁場(chǎng)中勻速運(yùn)動(dòng)的速度為 v 1 + v 2 2

  D．進(jìn)、出磁場(chǎng)過程動(dòng)量的變化量不同
  組卷：566引用：3難度：0.3

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三、解答題（8+8+14+15分）

• 14．用基本原理如圖所示的裝置做離子控制實(shí)驗(yàn)，其相關(guān)參數(shù)如下：
  ①空腔圓柱截面半徑為R，壁厚可以忽略不計(jì)；
  ②工作區(qū)Ⅰ長(zhǎng)度d=4R，內(nèi)有沿y軸正向的勻強(qiáng)電場(chǎng)；
  ③工作區(qū)Ⅱ長(zhǎng)度未知，內(nèi)有沿z軸負(fù)向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。
  現(xiàn)有一質(zhì)量為m,電量為q的正離子從左側(cè)截面的最低點(diǎn)A處，以初速度v₀沿z軸正向進(jìn)入Ⅰ區(qū)，經(jīng)過兩個(gè)區(qū)域分界面上的B點(diǎn)進(jìn)入Ⅱ區(qū)，在以后的運(yùn)動(dòng)過程中恰好未碰到圓柱腔的內(nèi)壁，最終從右側(cè)截面上的C點(diǎn)飛出，B點(diǎn)和C點(diǎn)均為所在截面處豎直半徑的中點(diǎn)（如圖中所示），不計(jì)粒子重力，求：
  （1）Ⅰ區(qū)中電場(chǎng)強(qiáng)度的大小E；
  （2）Ⅱ區(qū)中磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B；
  （3）Ⅱ區(qū)的長(zhǎng)度L應(yīng)為多大。
  組卷：102引用：3難度：0.5

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• 15．如圖甲所示，兩根完全相同的光滑金屬導(dǎo)軌平行放置，寬L=3m,傾斜部分abcd與水平方向夾角為θ=30°，勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直斜面向下，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.5T，軌道頂端ac接有電阻R=1.5Ω。導(dǎo)軌水平部分只有邊界zk、ke、ep、pn、nf、fz之間有豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小也為B=0.5T，其中磁場(chǎng)左邊界zk長(zhǎng)為d=1m,邊界ke、zf與水平導(dǎo)軌間夾角均為α=45°且長(zhǎng)度相等，磁場(chǎng)右邊界pn與兩個(gè)導(dǎo)軌垂直。一金屬棒與導(dǎo)軌接觸良好，在斜面上由靜止釋放，到達(dá)底端bd時(shí)已經(jīng)勻速，速度大小為v₀=8m/s。當(dāng)金屬棒進(jìn)入導(dǎo)軌的水平部分時(shí)，給金屬棒施加外力，在軌道水平部分zkef之間運(yùn)動(dòng)時(shí)速度的倒數(shù)

  1

  v

  與位移x圖像如圖乙所示，棒運(yùn)動(dòng)到ef處時(shí)撤去外力，此時(shí)棒速度大小為

  v

  0

  3

  。最終金屬棒恰能運(yùn)動(dòng)到磁場(chǎng)的右邊界pn處。已知運(yùn)動(dòng)中金屬棒始終與導(dǎo)軌垂直，金屬棒連入電路中的電阻為r=0.5Ω。g=10m/s²。求：
  （1）金屬棒的質(zhì)量m的大小：
  （2）水平磁場(chǎng)邊界ep的距離大??；
  （3）金屬棒在水平導(dǎo)軌上運(yùn)動(dòng)時(shí)，電阻R產(chǎn)生的焦耳熱。
  
  組卷：347引用：3難度：0.3

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