2022-2023學年江蘇省蘇州市昆山中學實驗班高二（下）期末物理試卷

一、單選題（共40分）

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

  A．M比N后到達O點

  B．M、N通過P點時所受的回復力相同

  C．M有可能在P點追上N并與之相碰

  D．從釋放到到達O點過程中，重力對M的沖量比重力對N的沖量大
  組卷：101引用：5難度：0.6

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• 2．磁電式轉速傳感器的結構如圖所示。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，齒數為nx。當磁輪與轉軸一起旋轉時，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生變化，從而使線圈輸出變化的電壓，根據電壓變化就可以測出轉速。則關于該轉速傳感器，下列說法正確的是（　　）

  A．轉速變化時，線圈輸出電壓不變

  B．它是靠線圈輸出電壓的頻率來測轉速的

  C．輸出電壓的頻率等于磁盤的轉速

  D．若輸出電壓的頻率為f,則磁盤的轉速為nf
  組卷：44引用：2難度：0.5

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• 3．如圖所示為一帶電粒子探測器裝置的側視圖：在一水平放置、厚度為d的薄板上下，有磁感應強度大小均為B但方向相反的勻強磁場：上方的磁場方向垂直紙面向里，而下方磁場方向垂直紙面向外。有一電荷量為q、質量為m的粒子進入該探測器，其運動軌跡如圖中曲線所示，粒子的軌跡垂直于磁場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,設粒子重力與空氣阻力可忽略不計，則下列說法正確的是（　　）

  A．粒子帶正電，由O點沿著軌跡運動至P點

  B．穿過薄板后，粒子的動能為 q 2 B 2 R 2 2 m

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

  D．粒子穿過薄板時，所受到的平均阻力大小為 q B md （ R 2 - r 2 ）
  組卷：137引用：2難度：0.6

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• 4．發電機的示意圖如圖所示，n匝正方形線圈在勻強磁場中以恒定角速度ω繞OO′軸轉動，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，轉動過程中，線圈中磁通量的最大值為（　　）

  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：119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開始進入磁場，離開磁場區域后速度為v₂。已知磁場區域寬度大于線圈寬度，則線圈（　　）

  A．進、出磁場過程通過截面的電荷量不同

  B．進、出磁場過程中產生的焦耳熱相同

  C．線圈在磁場中勻速運動的速度為 v 1 + v 2 2

  D．進、出磁場過程動量的變化量不同
  組卷：624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驗，其相關參數如下：
  ①空腔圓柱截面半徑為R，壁厚可以忽略不計；
  ②工作區Ⅰ長度d=4R，內有沿y軸正向的勻強電場；
  ③工作區Ⅱ長度未知，內有沿z軸負向的勻強磁場。
  現有一質量為m,電量為q的正離子從左側截面的最低點A處，以初速度v₀沿z軸正向進入Ⅰ區，經過兩個區域分界面上的B點進入Ⅱ區，在以后的運動過程中恰好未碰到圓柱腔的內壁，最終從右側截面上的C點飛出，B點和C點均為所在截面處豎直半徑的中點（如圖中所示），不計粒子重力，求：
  （1）Ⅰ區中電場強度的大小E；
  （2）Ⅱ區中磁感應強度大小B；
  （3）Ⅱ區的長度L應為多大。
  組卷：144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°，勻強磁場垂直斜面向下，磁感應強度B=0.5T，軌道頂端ac接有電阻R=1.5Ω。導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磁場，磁感應強度大小也為B=0.5T，其中磁場左邊界zk長為d=1m,邊界ke、zf與水平導軌間夾角均為α=45°且長度相等，磁場右邊界pn與兩個導軌垂直。一金屬棒與導軌接觸良好，在斜面上由靜止釋放，到達底端bd時已經勻速，速度大小為v₀=8m/s。當金屬棒進入導軌的水平部分時，給金屬棒施加外力，在軌道水平部分zkef之間運動時速度的倒數

  1

  v

  與位移x圖像如圖乙所示，棒運動到ef處時撤去外力，此時棒速度大小為

  v

  0

  3

  。最終金屬棒恰能運動到磁場的右邊界pn處。已知運動中金屬棒始終與導軌垂直，金屬棒連入電路中的電阻為r=0.5Ω。g=10m/s²。求：
  （1）金屬棒的質量m的大小：
  （2）水平磁場邊界ep的距離大小；
  （3）金屬棒在水平導軌上運動時，電阻R產生的焦耳熱。
  
  組卷：388引用：4難度：0.3

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