2022-2023學(xué)年山西省朔州市應(yīng)縣一中高二（上）期末物理試卷

一．單項(xiàng)選擇題（4×10=40分）

• 1．如圖所示，兩條完全相同的圓弧形材料AOB和COD，圓弧對(duì)應(yīng)的圓心角都為120°，圓弧AOB在豎直平面內(nèi)，圓弧COD在水平面內(nèi)，以O(shè)點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)、水平向右為x軸正方向，兩弧形材料均勻分布正電荷，P點(diǎn)為兩段圓弧的圓心，已知P點(diǎn)處的電場(chǎng)強(qiáng)度為E_O、電勢(shì)為φ_O，設(shè)圓弧AO在圓心P處產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E，產(chǎn)生的電勢(shì)為φ，選無(wú)窮遠(yuǎn)的電勢(shì)為零，以下說(shuō)法正確的是（　?。?/h2>

  A．E= 3 3 EO   φ= 1 4 φO

  B．E= 3 6 EO   φ= 3 4 φ O e 2 m O

  C．將質(zhì)子（比荷 e m ）從P點(diǎn)無(wú)初速釋放，則質(zhì)子的最大速度為 φ O e 2 m

  D．若兩段弧形材料帶上的是等量異種電荷，x軸上各點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度為零，電勢(shì)為零
  組卷：152引用：6難度：0.6

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• 2．如圖所示，正方形MNPQ內(nèi)的兩個(gè)三角形區(qū)域充滿勻強(qiáng)磁場(chǎng)，形狀與MNPQ完全相同的閉合導(dǎo)線框M'N'P'Q'在外力作用下沿軸線OO'水平向左勻速運(yùn)動(dòng)。設(shè)通過(guò)導(dǎo)線框的感應(yīng)電流為i,逆時(shí)針?lè)较驗(yàn)殡娏鞯恼较?，?dāng)t=0時(shí)M'Q'與NP重合，在M'Q'從NP到臨近MQ的過(guò)程中，下列圖象中能反映i隨時(shí)間t變化規(guī)律的是（　?。?br />

  A．

  B．

  C．

  D．
  組卷：330引用：7難度：0.6

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• 3．如圖所示，紙面內(nèi)有一矩形導(dǎo)體閉合線框abcd,ab邊長(zhǎng)大于bc邊長(zhǎng)，置于垂直紙面向里、邊界為MN的勻強(qiáng)磁場(chǎng)外，線框兩次勻速地完全進(jìn)入磁場(chǎng)，兩次速度大小相同，方向均垂直于MN．第一次ab邊平行MN進(jìn)入磁場(chǎng)，線框上產(chǎn)生的熱量為Q₁，通過(guò)線框?qū)w橫截面的電荷量為q₁；第二次bc邊平行MN進(jìn)入磁場(chǎng)，線框上產(chǎn)生的熱量為Q₂，通過(guò)線框?qū)w橫截面的電荷量為q₂，則（　　）

  A．Q1＜Q2，q1=q2	B．Q1＞Q2，q1＞q2
  C．Q1＞Q2，q1=q2	D．Q1=Q2，q1＜q2
  組卷：357引用：8難度：0.7

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• 4．如圖所示，兩平行光滑金屬導(dǎo)軌固定在絕緣斜面上，導(dǎo)軌間距為L(zhǎng)，勁度系數(shù)為k的輕質(zhì)彈簧上端固定，下端與水平直導(dǎo)體棒ab相連，彈簧與導(dǎo)軌平面平行并與ab垂直，直導(dǎo)體棒垂直跨接在兩導(dǎo)軌上，空間存在垂直導(dǎo)軌平面斜向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。閉合開(kāi)關(guān)S后導(dǎo)體棒中的電流為I，導(dǎo)體棒平衡時(shí)，彈簧伸長(zhǎng)量為x₁；調(diào)換圖中電源極性，使導(dǎo)體棒中電流反向，導(dǎo)體棒中電流仍為I，導(dǎo)體棒平衡時(shí)彈簧伸長(zhǎng)量為x₂。忽略回路中電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)，則勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小為（　?。?/h2>

  A． k I （ x 1 + x 2 ）	B． k I （ x 2 - x 1 ）
  C． k 2 IL （ x 2 + x 1 ）	D． k 2 IL （ x 2 - x 1 ）
  組卷：131引用：2難度：0.7

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• 5．手搖式發(fā)電機(jī)是我們教學(xué)中常用的演示工具，如圖甲所示，可以簡(jiǎn)化為圖乙。一個(gè)小型旋轉(zhuǎn)電樞式交流發(fā)電機(jī)的矩形線圈面積為S，匝數(shù)為n,線圈總電阻為r,在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中以矩形線圈中軸線為軸、以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，產(chǎn)生的交流電通過(guò)M、N與外電路連接，如圖乙所示，外電路電燈電阻為R，電壓表為理想交流電表。在線圈由平行于磁場(chǎng)方向位置轉(zhuǎn)過(guò)90°的過(guò)程中，下面說(shuō)法正確的是（　　）
  

  A．電壓表V的示數(shù)為 nω BSR R + r

  B．通過(guò)燈泡的電荷量為 n 2 BS R + r

  C．電燈中產(chǎn)生的焦耳熱為 n 2 B 2 S 2 πω R 4 （ R + r ） 2

  D．從線圈平行于磁場(chǎng)方向位置開(kāi)始計(jì)時(shí)，通過(guò)線圈中感應(yīng)電流的瞬時(shí)值表達(dá)式為i= nω BS R + r sinωtA
  組卷：155引用：2難度：0.7

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• 6．直導(dǎo)線ab與線圈所在的平面垂直且隔有一小段距離，其中直導(dǎo)線固定，線圈可自由運(yùn)動(dòng)，當(dāng)通過(guò)如圖所示的電流方向時(shí)（同時(shí)通電），從左向右看，線圈將（　?。?/h2>

  A．不動(dòng)

  B．順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)向右平移

  C．順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)向左平移

  D．逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)向右平移
  組卷：144引用：2難度：0.5

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四、解答題

• 19．如圖所示，空間中存在著水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)強(qiáng)度大小E=5

  3

  N/C．同時(shí)存在著水平方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，其方向與電場(chǎng)方向垂直，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B=0.5T．有一帶正電的小球，質(zhì)量m=1×10^-6kg,電荷量q=2×10^-6C，正以速度v在圖示的豎直面內(nèi)做勻速直線運(yùn)動(dòng)，當(dāng)經(jīng)過(guò)P點(diǎn)時(shí)撤掉磁場(chǎng)（不考慮磁場(chǎng)消失引起的電磁感應(yīng)現(xiàn)象），取g=10m/s²．求：
  （1）小球做勻速直線運(yùn)動(dòng)的速度v的大小和方向；
  （2）從撤掉磁場(chǎng)到小球再次穿過(guò)P點(diǎn)所在的這條電場(chǎng)線經(jīng)歷的時(shí)間t。
  組卷：201引用：5難度：0.5

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• 20．為實(shí)現(xiàn)火箭回收再利用，有效節(jié)約大空飛行成本，設(shè)計(jì)師在返回火箭的底盤(pán)安裝了4臺(tái)電磁緩沖裝置，工作原理是利用電磁阻尼作用減緩地面對(duì)火箭的反沖力。電磁緩沖裝置的主要部件有兩部分：①緩沖滑塊，外部由高強(qiáng)度絕緣材料制成，其內(nèi)部邊緣繞有閉合單匝矩形線圈abcd；②火箭主體，包括絕緣光滑緩沖軌道MN、PQ，緩沖軌道內(nèi)存在穩(wěn)定勻強(qiáng)磁場(chǎng)，方向垂直于整個(gè)緩沖軌道平面。當(dāng)緩沖滑塊接觸地面時(shí)，滑塊立即停止運(yùn)動(dòng)，此后線圈與火箭主體中的磁場(chǎng)相互作用，火箭主體一直做減速運(yùn)動(dòng)直至達(dá)到軟著陸要求的速度，從而實(shí)現(xiàn)緩沖?，F(xiàn)已知緩沖滑塊豎直向下撞向地面時(shí)，水箭主體的速度大小為v₀，軟著陸要求的速度不能超過(guò)v,4臺(tái)電磁緩沖裝置結(jié)構(gòu)相同，如圖所示，為其中一臺(tái)電磁緩沖裝置的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖，單匝線圈的ab邊和cd邊電阻均為R；ad邊和bc邊電阻忽略不計(jì)；ab邊長(zhǎng)為L(zhǎng)，火箭主體質(zhì)量為m,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，重力加速度為g,一切摩擦阻力不計(jì)。求：
  （1）緩沖滑塊剛停止運(yùn)動(dòng)時(shí)，流過(guò)線圈ab邊的電流大小和方向；
  （2）為了著陸速度不超過(guò)v,磁感應(yīng)強(qiáng)度B的最小值（假設(shè)緩沖軌道足夠長(zhǎng)，線圈足夠高）；
  （3）若火箭主體的速度大小從v₀減到v的過(guò)程中，經(jīng)歷的時(shí)間為t,求該過(guò)程中每臺(tái)電磁緩沖裝置中產(chǎn)生的焦耳熱。
  組卷：60引用：2難度：0.2

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