2021-2022學年浙江省寧波市鎮海中學高二（下）期末物理試卷

一、選擇題Ⅰ（本題共13小題，每小題3分，共39分。每小題列出的四個備選項中只有一個是符合題目要求的，不選、多選、錯選均不得分）

• 1．下列說法中正確的是（　　）

  A．光年是長度單位，長度在國際單位制中的基本單位是米

  B．電荷量的單位庫侖（C）是電學中的基本單位

  C．一對作用力與反作用力不可能都做正功

  D．牛頓通過扭秤實驗測出萬有引力常量G
  組卷：12引用：1難度：0.8

  解析

• 2．物理學緊密聯系我們的生活和生產技術，關于下列設備的說法正確的是（　　）

  A． 通入真空冶煉爐線圈的交流電頻率越低，冶煉效果越好

  B． 電壓互感器工作時，其副線圈中的電壓大于原線圈中的電壓

  C． 電子感應加速器中的洛倫茲力對電子不做功

  D． 流入扼流圈的頻率越低，扼流圈對電流的阻礙作用越明顯
  組卷：6引用：1難度：0.7

  解析

• 3．黃河鐵牛是世界橋梁史上的傳世之寶。如圖，唐代蒲津浮橋通過兩岸的鐵牛固定，鐵牛底部的鐵柱插入地下。鐵牛受到3個力，其中橋索對鐵牛的拉力為F₁，鐵柱對鐵牛的作用力為F₂，鐵牛自身重力為G，則（　　）
  

  A．橋索對鐵牛的拉力F1可以不沿橋索方向

  B．鐵柱對鐵牛的作用力F2一定沿著鐵柱向上

  C．F1與F2的合力豎直向上

  D．若F1增大，F2減小
  組卷：29引用：3難度：0.4

  解析

• 4．傳感器根據具體工作原理的不同，可分為電阻式、電容式、電感式等等，下列關于傳感器的分類及工作原理正確的是（　　）
  

  A．熱敏電阻和金屬熱電阻都是電阻式傳感器，兩者的電阻都隨溫度的升高而減小

  B．圖1所示的傳感器是電容式傳感器，當被測物體向左運動時，電容器的電容減小

  C．圖2所示的傳感器是電感式傳感器，當被測物體向左運動時，電感線圈的自感系數減小

  D．圖3所示的傳感器是干簧管，當磁體靠近干簧管時，兩個簧片被磁化，相互吸引而接通
  組卷：48引用：1難度：0.7

  解析

• 5．兩個帶異種電荷的導體周圍的電場線分布如圖所示，a、b、c和d是電場中的四個點，其中a、d在導體表面上。將帶正電的粒子從a移動到b和從a移動到d過程中電場力做功分別為W_ab和W_ad，同一負點電荷在c和d兩點的電勢能分別為E_pc和E_pd，則下列說法中正確的是（　　）

  A．兩導體表面的電場線可能與表面不垂直

  B．a、b、c、d四點中c點的電場強度最大，電勢也最高

  C．Epc＜Epd

  D．Wab＞Wad
  組卷：71引用：5難度：0.6

  解析

• 6．火車以60m/s的速率轉過一段圓形彎道，某乘客發現放在桌面上的指南針在30s內勻速轉過了約30°。在此30s時間內，火車（　　）

  A．處于平衡狀態	B．此過程線速度不變
  C．角速度約為0.2rad/s	D．加速度約為1m/s2
  組卷：10引用：2難度：0.8

  解析

• 7．如圖所示，某快遞公司使用電動水平傳輸機輸送快件，皮帶在電動機的帶動下保持大小為v=1m/s的恒定速度向右運動。現將一質量為m=1kg的郵件由靜止輕放在皮帶上，郵件和皮帶間的動摩擦因數為μ=0.2，郵件過一會兒能保持與傳送帶相對靜止，對于郵件從靜止釋放到相對靜止這一過程，下列說法不正確的是（　　）

  A．郵件在傳送帶上的相對位移大小為0.25m

  B．此過程系統因摩擦產生的熱量為1J

  C．電動機多做的功為1J

  D．電動機增加的輸出功率為2W
  組卷：23引用：1難度：0.5

  解析

四、計算題（本題共3小題，共40分。解答時寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟，只寫出最后答案的不能得分）

• 20．如圖所示，兩平行金屬導軌EFG和JKL均由水平和傾斜兩部分組成，左側傾斜部分為光滑的、間距L=1m,電阻不計的金屬導軌，水平部分為光滑的，間距L=1m的絕緣軌道，兩者之間平滑連接。其中傾斜部分傾角θ=37°，左端連接有一個滑動變阻器R，在傾斜導軌的區域Ⅰ內有方向垂直斜面向上，大小為B₁=0.4T的勻強磁場，其寬度為x₂=6m,磁場Ⅰ區下邊界與FK距離為x₃=9m。在水平導軌區域Ⅱ中有大小為B₂=

  3

  5

  T、方向豎直向上的勻強磁場，其寬度x₄=4m。在區域Ⅱ的左側水平導軌無磁場區中放有一硬質金屬線框cc₁c₂c₃d₃d₂d₁d（缺下底cd）。同時在傾斜導軌上距離磁場區域Ⅰ上邊界x₁=3m處放置金屬桿ab,ab桿與金屬線框的材料和粗細規格完全相同，當調節滑動變阻器R的阻值為某一數值時，金屬桿ab由靜止釋放恰能勻速通過磁場區域Ⅰ，ab桿滑過FK時無能量損失，ab桿進入水平軌道后與金屬線框發生完全非彈性碰撞，并粘合為一個完整的凸形硬質金屬線框 ac₁c₂c₃d₃d₂d₁b（a與c、b與d重合且接觸良好，以下簡稱為凸形金屬框）。凸形金屬框碰后向右進入磁場區域Ⅱ，滑出區域Ⅱ后被放置在導軌正中央的水平彈簧彈回，凸形金屬框與彈簧碰撞時無能量損失。已知ab桿長為L=1m,質量m₁=0.1kg,ab桿電阻為r₁=0.1Ω，金屬線框cc₁c₂c₃d₃d₂d₁d質量m₂=0.2kg,電阻為r₂=0.2Ω，cc₁=c₁c₂=c₂c₃=dd₁=d₂d₁=d₃d₂=0.25m,c₃d₃=0.5m,不計所有摩擦。重力加速度g=10m/s²，求：
  
  （1）滑動變阻器R的阻值；
  （2）ab桿與金屬線框發生完全非彈性碰撞后的速度；
  （3）ab桿在水平軌道上運動過程中產生的電熱；
  （4）通過計算說明最終凸形金屬框能完整進出磁場Ⅱ的次數。（注意：進磁場和出磁場各記一次）
  組卷：40引用：1難度：0.2

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• 21．如圖所示，直角坐標系中，邊長為L的正方形區域OPSQ，OP、OQ分別與x軸、y軸重合，正方形內的適當區域Ⅰ（圖中未畫出）中分布有勻強磁場。位于S處的粒子源，沿紙面向正方形區域內各個方向均勻發射速率恒定的帶負電粒子，粒子的質量為m、電荷量為-q。所有粒子均從S點進入磁場，離開區域Ⅰ磁場時速度方向均沿x軸正方向，其中沿y軸正方向射入磁場的粒子從O點射出磁場。y軸右側依次有勻強電場區域Ⅱ、無場區、勻強磁場區域Ⅲ，各區域沿y軸方向無限長，沿x軸方向的寬度分別為L、2.5L、1.5L。電場區域Ⅱ的左邊界在y軸上，電場方向沿y軸負方向；區域Ⅰ和區域Ⅲ內磁場的磁感應強度大小均為B，方向均垂直紙面向里。區域Ⅲ左邊界上有長度為L的收集板CD，C端在x軸上。粒子打在收集板上即被吸收，并通過電流表導入大地。不計粒子的重力和相互作用，不考慮粒子對原有電場與磁場的影響。
  
  （1）求所發射粒子的初速度v₀；
  （2）請在答題紙圖中畫出磁場分布的最小面積，并用陰影表示；
  （3）調整電場強度大小E，為使從O點進入電場的粒子，最終能打到收集板的右側，求粒子在區域Ⅲ運動過程中的最大半徑；
  （4）將電場強度大小E調到（3）中的最大值，已知從S處粒子源每秒射出粒子數為n,求經過磁場打在收集板上的粒子對于板的垂直壓力。（結果可用反三角函數表示）
  組卷：57引用：1難度：0.1

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