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(guān)于磁場中某一點磁感應(yīng)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：172引用：3難度：0.6

  解析
• 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(nèi)部）時，線圈中（　　）

  A．沒有感應(yīng)電流

  B．感應(yīng)電流的方向與圖中箭頭方向相反

  C．感應(yīng)電流的方向與圖中箭頭方向相同

  D．感應(yīng)電流的方向不能確定
  組卷：130引用：10難度：0.9

  解析
• 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(cè)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（　?。?/div>

  A．

  B．

  C．

  D．
  組卷：475引用：5難度：0.7

  解析
• 4．兩個質(zhì)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(qū)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(chǎn)粒子帶正電，b粒子帶負電

  B．a(chǎn)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：2060引用：41難度：0.9

  解析
• 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(chǎn)生感應(yīng)電流，感應(yīng)電流在焊縫處產(chǎn)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(chǎn)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（　?。?/div>

  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(yīng)電流方向與線圈中的電流方向總是相反
  組卷：501引用：7難度：0.9

  解析
• 6．將定值電阻R₁=10Ω、R₂=20Ω串聯(lián)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（　?。?/div>

  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：31引用：3難度：0.9

  解析
• 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(guī)定線圈中感應(yīng)電流方向如圖甲所示的方向為正。當磁場的磁感應(yīng)強度B隨時間t的變化規(guī)律如圖乙所示時，圖丙中能正確表示線圈中感應(yīng)電流隨時間變化的圖線是（　?。?/div>

  A．

  B．

  C．

  D．
  組卷：667引用：9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(nèi)，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(qū)域運動到位置2，若L＞2d,則在運動過程中線圈中的感應(yīng)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：285引用：8難度：0.6

  解析

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(jié)構(gòu)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(yīng)強度為B。D₁盒的中央A處的粒子源可以產(chǎn)生質(zhì)量為m、電荷量為+e的質(zhì)子（

  1

  1

  H）。質(zhì)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(jīng)過若干次加速后，將質(zhì)子從金屬盒邊緣引出。設(shè)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(yīng)。
  （1）求質(zhì)子被引出時的動能E_k；
  （2）求質(zhì)子被電場加速的次數(shù)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(zhì)量為4m,電荷量為+2e），并且獲得和質(zhì)子相同的動能，則該加速器需要調(diào)整哪些參數(shù)，并分析說明該如何調(diào)整。
  組卷：259引用：1難度：0.6

  解析
• 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(yīng)強度大小為B，方向垂直于導軌平面向上?，F(xiàn)有一根質(zhì)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(guān)系式，并在圖乙中畫出F-t的示意圖；
  b.經(jīng)過時間t₀后撤掉外力，求之后金屬棒MN前進的距離x。
  組卷：131引用：1難度：0.3

  解析