2022-2023學年北京十二中高二（上）期末物理試卷
發布：2024/12/21 22:30:3
一、單項選擇題（只有一個選項是符合題意的．每小題3分，共30分）
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1．下列說法中正確的是（ ）
組卷：80引用：1難度：0.7 -
2．某電子元件通電后，其電流I隨所加電壓U變化的圖線如圖所示，P為圖線上一點，P點的坐標為（UP，IP），過P點的切線在縱軸上的截距為I0，由此圖可知（ ）組卷：362引用：2難度：0.8 -
3．在如圖所示的電路中，燈泡L的電阻大于電源的內阻r,閉合電鍵S，將滑動變阻器滑片P向左移動一段距離后，電壓表和電流表均視為理想電表，下列結論正確的是（ ）組卷：282引用：2難度：0.6 -
4．如圖所示，某地有一臺風力發電機，它的葉片轉動時可形成半徑為R的圓面。某時間內該地區的風速為v,風向恰好跟葉片轉動的圓面垂直，已知空氣的密度為ρ，假如這風力發電機將空氣動能轉化為電能的效率為η。則該發電機發電的功率為（ ）組卷：114引用：2難度：0.6 -
5．如圖所示為洛倫茲力演示儀的結構示意圖．由電子槍產生電子束，玻璃泡內充有稀薄的氣體，在電子束通過時能夠顯示電子的徑跡．前后兩個勵磁線圈之間產生勻強磁場，磁場方向與兩個線圈中心的連線平行．電子速度的大小和磁感應強度可以分別通過電子槍的加速電壓U和勵磁線圈的電流I來調節．適當調節U和I，玻璃泡中就會出現電子束的圓形徑跡．下列調節方式中，一定能讓圓形徑跡半徑增大的是（ ）組卷：339引用：12難度：0.9 -
6．磁流體發電機的結構簡圖如圖所示。把平行金屬板A、B和電阻R連接，A、B之間有很強的磁場，將一束等離子體（即高溫下電離的氣體，含有大量正、負帶電粒子）以速度v噴入磁場，A、B兩板間便產生電壓，成為電源的兩個電極。下列推斷正確的是（ ）組卷：215引用：6難度：0.4 -
7．1922年英國物理學家阿斯頓因質譜儀的發明、同位素和質譜的研究榮獲了諾貝爾化學獎．若一束粒子由左端射入質譜儀后的運動軌跡如圖所示，則下列說法中正確的是（ ）組卷：803引用：38難度：0.9
四、計算題（本題共4小題，共40分）解題要求：寫出必要的文字說明、方程式、演算步驟和答案．
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20．如圖所示為回旋加速器的示意圖，置于高真空中的兩個D形金屬盒半徑為R，狹縫之間的距離為d。置于與盒面垂直的磁感應強度為B勻強磁場中，兩盒間接交流電源的電壓為U。在中央A處有一個粒子源，能夠不斷釋放出質量為m,電荷量為+q的質子，不計質子的初速度．質子經電場加速后從D1的邊緣沿切線飛出，不計質子的重力，忽略狹義相對論效應。求：
（1）質子第一次進入磁場中的速度v1；
（2）質子經過回旋加速器加速后獲得的最大動能Ek；
（3）不計粒子穿過狹縫的時間，要使質子每次經過電場都被加速，則交流電源的周期為多大；
（4）若質子在電場中的加速次數與回旋半周的次數相同，試證明當R?d時，質子在電場中加速的總時間相對于在D形盒中回旋的時間可忽略不計（質子在電場中運動時，不考慮磁場的影響）；
（5）有同學想利用該回旋加速器直接對質量為m、電量為+2q的粒子加速。能行嗎？行，說明理由；不行，提出改進方案。組卷：89引用：1難度：0.4 -
21．如圖所示，已知截面為矩形的管道長度為l,寬度為a,高度為b。其中相距為a的兩側面是電阻可忽略的導體，該兩側導體與某種金屬直導體MN連成閉合電路，相距為b的頂面和底面是絕緣體，將電阻率為ρ的水銀沿圖示方向通過矩形導管，假設沿流速方向上管道任意橫截面上各點流速相等，且水銀流動過程中所受管壁阻力與水銀流速成正比。為使水銀在管道中勻速流過，就需要在管道兩端加上壓強差。初始狀態下，整個空間范圍內無磁場，此時測得在管道兩端加上大小為p0的壓強差時水銀的流速為v0，則：
（1）求水銀受到摩擦力與其流速的比例系數k；
（2）在管道上加上垂直于兩絕緣面，方向向上，磁感應強度大小為B的勻強磁場時，若仍要保持水銀的流速為v0不變，求此時管道兩端的壓強差p；
（3）經典物理學認為該金屬直導體MN中恒定電場形成穩恒電流。導體中的自由電子在電場力的作用下，做定向運動，在此過程中，不斷與金屬離子發生碰撞。通過電場力和碰撞“阻力”做功，將電場能轉化為內能，使金屬離子的熱運動更加劇烈，這就是焦耳熱產生的原因。已知金屬直導體電阻為R，通過的電流為I。請以大量自由電荷在電場力作用下，宏觀上表現為勻速運動的模型，并從做功和能量的轉化守恒的角度，推導：在時間t內導線中產生的焦耳熱可表達為Q=I2Rt（所需的其他中間量，可以自己設令）。組卷：73引用：1難度：0.3