2022-2023學年山西省朔州市應縣一中高二（上）期末物理試卷
發(fā)布：2024/4/20 14:35:0
一．單項選擇題（4×10=40分）
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1．如圖所示，兩條完全相同的圓弧形材料AOB和COD，圓弧對應的圓心角都為120°，圓弧AOB在豎直平面內，圓弧COD在水平面內，以O點為坐標原點、水平向右為x軸正方向，兩弧形材料均勻分布正電荷，P點為兩段圓弧的圓心，已知P點處的電場強度為EO、電勢為φO，設圓弧AO在圓心P處產生的電場強度大小為E，產生的電勢為φ，選無窮遠的電勢為零，以下說法正確的是（ ）組卷：157引用：6難度：0.6 -
2．如圖所示，正方形MNPQ內的兩個三角形區(qū)域充滿勻強磁場，形狀與MNPQ完全相同的閉合導線框M'N'P'Q'在外力作用下沿軸線OO'水平向左勻速運動。設通過導線框的感應電流為i,逆時針方向為電流的正方向，當t=0時M'Q'與NP重合，在M'Q'從NP到臨近MQ的過程中，下列圖象中能反映i隨時間t變化規(guī)律的是（ ）
組卷：337難度：0.6 -
3．如圖所示，紙面內有一矩形導體閉合線框abcd,ab邊長大于bc邊長，置于垂直紙面向里、邊界為MN的勻強磁場外，線框兩次勻速地完全進入磁場，兩次速度大小相同，方向均垂直于MN．第一次ab邊平行MN進入磁場，線框上產生的熱量為Q1，通過線框導體橫截面的電荷量為q1；第二次bc邊平行MN進入磁場，線框上產生的熱量為Q2，通過線框導體橫截面的電荷量為q2，則（ ?。?/h2>組卷：381難度：0.7 -
4．如圖所示，兩平行光滑金屬導軌固定在絕緣斜面上，導軌間距為L，勁度系數為k的輕質彈簧上端固定，下端與水平直導體棒ab相連，彈簧與導軌平面平行并與ab垂直，直導體棒垂直跨接在兩導軌上，空間存在垂直導軌平面斜向上的勻強磁場。閉合開關S后導體棒中的電流為I，導體棒平衡時，彈簧伸長量為x1；調換圖中電源極性，使導體棒中電流反向，導體棒中電流仍為I，導體棒平衡時彈簧伸長量為x2。忽略回路中電流產生的磁場，則勻強磁場的磁感應強度B的大小為（ ?。?/h2>組卷：134難度：0.7 -
5．手搖式發(fā)電機是我們教學中常用的演示工具，如圖甲所示，可以簡化為圖乙。一個小型旋轉電樞式交流發(fā)電機的矩形線圈面積為S，匝數為n,線圈總電阻為r,在磁感應強度為B的勻強磁場中以矩形線圈中軸線為軸、以角速度ω勻速轉動，產生的交流電通過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方向位置轉過90°的過程中，下面說法正確的是（ ?。?br />
組卷：157引用：2難度：0.7 -
6．直導線ab與線圈所在的平面垂直且隔有一小段距離，其中直導線固定，線圈可自由運動，當通過如圖所示的電流方向時（同時通電），從左向右看，線圈將（ ）組卷：147引用：2難度：0.5
四、解答題
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19．如圖所示，空間中存在著水平向右的勻強電場，電場強度大小E=5N/C．同時存在著水平方向的勻強磁場，其方向與電場方向垂直，磁感應強度大小B=0.5T．有一帶正電的小球，質量m=1×10-6kg,電荷量q=2×10-6C，正以速度v在圖示的豎直面內做勻速直線運動，當經過P點時撤掉磁場（不考慮磁場消失引起的電磁感應現象），取g=10m/s2．求：3
（1）小球做勻速直線運動的速度v的大小和方向；
（2）從撤掉磁場到小球再次穿過P點所在的這條電場線經歷的時間t。組卷：220難度：0.5 -
20．為實現火箭回收再利用，有效節(jié)約大空飛行成本，設計師在返回火箭的底盤安裝了4臺電磁緩沖裝置，工作原理是利用電磁阻尼作用減緩地面對火箭的反沖力。電磁緩沖裝置的主要部件有兩部分：①緩沖滑塊，外部由高強度絕緣材料制成，其內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，緩沖軌道內存在穩(wěn)定勻強磁場，方向垂直于整個緩沖軌道平面。當緩沖滑塊接觸地面時，滑塊立即停止運動，此后線圈與火箭主體中的磁場相互作用，火箭主體一直做減速運動直至達到軟著陸要求的速度，從而實現緩沖。現已知緩沖滑塊豎直向下撞向地面時，水箭主體的速度大小為v0，軟著陸要求的速度不能超過v,4臺電磁緩沖裝置結構相同，如圖所示，為其中一臺電磁緩沖裝置的結構簡圖，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；ab邊長為L，火箭主體質量為m,磁感應強度大小為B，重力加速度為g,一切摩擦阻力不計。求：
（1）緩沖滑塊剛停止運動時，流過線圈ab邊的電流大小和方向；
（2）為了著陸速度不超過v,磁感應強度B的最小值（假設緩沖軌道足夠長，線圈足夠高）；
（3）若火箭主體的速度大小從v0減到v的過程中，經歷的時間為t,求該過程中每臺電磁緩沖裝置中產生的焦耳熱。組卷：63引用：2難度：0.2