2022-2023學年北京市101中學高二（上）期末物理試卷

一、單項選擇題：本題共13小題，每題3分，共39分。在每小題給出的4個選項中，只有一項是符合題意的，選對的得3分，有選錯或不答的得0分。

• 1．關于磁場中某一點磁感應強度的方向，下列說法正確的是（　　）

  A．與一小段通電直導線所受磁場力的方向一致

  B．與運動電荷所受磁場力的方向一致

  C．與小磁針N極所受磁場力的方向一致

  D．與小磁針S極所受磁場力的方向一致
  組卷：176引用：3難度：0.6

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• 2．如圖所示，閉合線圈上方有一豎直放置的條形磁鐵．當磁鐵向下運動（但未插入線圈內部）時，線圈中（　　）

  A．沒有感應電流

  B．感應電流的方向與圖中箭頭方向相反

  C．感應電流的方向與圖中箭頭方向相同

  D．感應電流的方向不能確定
  組卷：132引用：10難度：0.9

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• 3．如圖所示，在水平地面上固定一對與水平面夾角為θ的光滑平行金屬導軌，頂端接有電源，直導體棒ab垂直兩導軌放置，且與兩軌道接觸良好，整套裝置處于勻強磁場中。圖為沿a→b方向觀察的側視圖，下面四幅圖中所加磁場能使導體棒ab靜止在軌道上的是（　　）

  A．

  B．

  C．

  D．
  組卷：567引用：6難度：0.7

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• 4．兩個質量相同、所帶電荷量相等的帶電粒子a、b,以不同的速率對準圓心O沿著AO方向射入圓形勻強磁場區域，其運動軌跡如圖。若不計粒子的重力，則下列說法正確的是（　　）

  A．a粒子帶正電，b粒子帶負電

  B．a粒子在磁場中所受洛倫茲力較大

  C．b粒子動能較大

  D．b粒子在磁場中運動時間較長
  組卷：2141引用：41難度：0.9

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• 5．如圖是一種焊接方法的原理示意圖．將圓形待焊接金屬工件放在線圈中，然后在線圈中通以某種電流，待焊接工件中會產生感應電流，感應電流在焊縫處產生大量的熱量將焊縫兩邊的金屬熔化，待焊工件就焊接在一起．我國生產的自行車車輪圈就是用這種辦法焊接的．下列說法中正確的是（　　）

  A．線圈中的電流是很強的恒定電流

  B．線圈中的電流是交變電流，且頻率很高

  C．待焊工件焊縫處的接觸電阻比非焊接部分電阻小

  D．焊接工件中的感應電流方向與線圈中的電流方向總是相反
  組卷：523引用：7難度：0.9

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• 6．將定值電阻R₁=10Ω、R₂=20Ω串聯接在正弦交流電路中，通過電阻R₂的電流i隨時間t變化的情況如圖所示．則（　　）

  A．通過R1的電流有效值是1.2A

  B．R1兩端的電壓有效值是6V

  C．通過R2的電流有效值是1.2 2 A

  D．R2兩端的電壓有效值是6 2 V
  組卷：36引用：4難度：0.9

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• 7．在空間存在著豎直向上的各處均勻的磁場，將一個不變形的單匝金屬圓線圈放入磁場中，規定線圈中感應電流方向如圖甲所示的方向為正。當磁場的磁感應強度B隨時間t的變化規律如圖乙所示時，圖丙中能正確表示線圈中感應電流隨時間變化的圖線是（　　）

  A．

  B．

  C．

  D．
  組卷：702引用：10難度：0.7

  解析

• 8．如圖所示，垂直于紙面的勻強磁場局限在長為L的虛線框內，邊長為d的正方形閉合線圈在外力作用下由位置1勻速穿過磁場區域運動到位置2，若L＞2d,則在運動過程中線圈中的感應電流隨時間變化的情況可以用以下哪幅圖象來描述（　　）

  A．

  B．

  C．

  D．
  組卷：305引用：8難度：0.6

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四、計算題：本題共5小題，共36分。解答要寫出必要的文說明、方程式和重要的演算步驟，直接寫出最后答案的不得分。

• 23．粒子加速器可以用人工方法使帶電粒子獲得很大速度和能量。如圖是回旋加速器的結構示意圖，D₁和D₂是兩個中空的半徑為R的半圓型金屬盒，兩盒之間留有窄縫，它們之間接一定頻率的交流電。兩個金屬盒處于與盒面垂直的勻強磁場中，磁感應強度為B。D₁盒的中央A處的粒子源可以產生質量為m、電荷量為+e的質子（

  1

  1

  H）。質子在兩盒之間被電場加速，之后進入磁場后做勻速圓周運動。經過若干次加速后，將質子從金屬盒邊緣引出。設該粒子在交變電場中運動時電壓大小始終為U，不考慮粒子離開A處時的速度、粒子重力、粒子間的相互作用及相對論效應。
  （1）求質子被引出時的動能E_k；
  （2）求質子被電場加速的次數n,以及交流電的頻率f；
  （3）若用該加速器加速α粒子（

  4

  2

  He,質量為4m,電荷量為+2e），并且獲得和質子相同的動能，則該加速器需要調整哪些參數，并分析說明該如何調整。
  組卷：287引用：1難度：0.6

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• 24．如圖甲所示，寬度為L的足夠長光滑金屬導軌水平固定在勻強磁場中，磁場范圍足夠大，磁感應強度大小為B，方向垂直于導軌平面向上。現有一根質量為m、電阻為R的金屬棒MN放置在金屬導軌上，長度與金屬導軌寬度相等，金屬棒MN在運動過程中始終與導軌垂直且接觸良好，不計導軌電阻。
  （1）若金屬棒MN在水平向右的恒力F（已知）作用下由靜止開始運動：
  a.描述金屬棒MN的運動情況，請從速度、加速度兩個角度進行分析；
  b.求金屬棒所能達到的最大速度v_m。
  （2）若t=0時對原靜止的金屬棒MN施加一水平向右外力F（未知），使金屬棒MN做加速度大小為a（已知）的勻加速直線運動：
  a.請推導金屬棒MN加速過程中外力F隨時間t變化的關系式，并在圖乙中畫出F-t的示意圖；
  b.經過時間t₀后撤掉外力，求之后金屬棒MN前進的距離x。
  組卷：143引用：1難度：0.3

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