2022-2023學(xué)年湖北省荊、荊、襄、宜四地七校高二（上）期中物理試卷

一、選擇題：本題共11小題，每小題4分，共44分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，第1～6題只有一項(xiàng)符合題目要求，第7～11題有多項(xiàng)符合題目要求。全部選對(duì)的得4分，選對(duì)但不全的得2分，有選錯(cuò)的得0分。

• 1．發(fā)電機(jī)的基本原理是電磁感應(yīng)．發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)現(xiàn)象的科學(xué)家是（　?。?/h2>

  A．安培

  B．奧斯特

  C．法拉第

  D．麥克斯韋
  組卷：38引用：2難度：0.9

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• 2．2020年，由中科院合肥研究院等離子體所自主研制的最緊湊型超導(dǎo)回旋質(zhì)子治療系統(tǒng)加速器順利引出200MeV質(zhì)子束流，實(shí)現(xiàn)高能量級(jí)超導(dǎo)回旋加速器關(guān)鍵技術(shù)突破，標(biāo)志著國(guó)產(chǎn)最緊湊型超導(dǎo)回旋質(zhì)子加速器研制成功?；匦铀倨鞯脑砣鐖D所示，D₁和D₂是兩個(gè)半徑為R的半圓型金屬盒，接在電壓為U、周期為T的交流電源上，位于D₁圓心處的質(zhì)子源A能不斷產(chǎn)生質(zhì)子（初速度可以忽略），質(zhì)子在兩盒之間被電場(chǎng)加速，D₁、D₂置于與盒面垂直的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。已知質(zhì)子的電荷量為q、質(zhì)量為m,忽略質(zhì)子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間，不考慮加速過程中的相對(duì)論效應(yīng)，不計(jì)質(zhì)子重力。下列說法正確的是（　?。?/h2>

  A．交流電源的周期等于 πm q B

  B．若只增大交流電源的電壓U，則質(zhì)子的最大動(dòng)能將增大

  C．質(zhì)子在電場(chǎng)中加速的次數(shù)為 q B 2 R 2 2 m U

  D．質(zhì)子第2次和第3次經(jīng)過兩D型盒間狹縫后的運(yùn)動(dòng)軌跡半徑之比為2：3
  組卷：152引用：1難度：0.6

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• 3．在水平光滑絕緣桌面上有一邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的正方形線框abcd,被限制在沿ab方向的水平直軌道自由滑動(dòng)．bc邊右側(cè)有一正直角三角形勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域efg,直角邊ge和ef的長(zhǎng)也等于L，磁場(chǎng)方向豎直向下，其俯視圖如圖所示，線框在水平拉力作用下向右勻速穿過磁場(chǎng)區(qū)，若圖示位置為t=0時(shí)刻，設(shè)逆時(shí)針方向?yàn)殡娏鞯恼较?。則感應(yīng)電流i-t圖象正確的是（時(shí)間單位為L(zhǎng)/v）（　　）

  A．

  B．

  C．

  D．
  組卷：643引用：8難度：0.4

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• 4．如圖所示，由光滑彈性絕緣壁構(gòu)成的等邊三角形ABC容器的邊長(zhǎng)為a,小孔O是豎直邊AB的中點(diǎn)，其內(nèi)存在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，一質(zhì)量為m、電荷量為+q的粒子從小孔O以速度v垂直AB沿水平射入磁場(chǎng)，粒子與器壁經(jīng)過8次垂直碰撞后能從O孔水平射出，不計(jì)粒子重力，碰撞時(shí)無能量和電荷量損失，則磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B及對(duì)應(yīng)粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)行時(shí)間t分別為（　　）

  A． B = 6 mv qa 、 t = 7 πa 6 v	B． B = 10 mv qa 、 t = 13 πa 10 v
  C． B = 2 mv qa 、 t = πa 3 v	D． B = 4 mv qa 、 t = πa 5 v
  組卷：296引用：1難度：0.5

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• 5．海底通信電纜通電后會(huì)產(chǎn)生磁場(chǎng)，科學(xué)家為了檢測(cè)某一海域中磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小，利用圖中一塊長(zhǎng)為a、寬為b、厚為c,單位體積內(nèi)自由電子數(shù)為n的金屬霍爾元件，放在海底磁場(chǎng)中，當(dāng)有如圖所示的恒定電流I（電流方向和磁場(chǎng)方向垂直）通過元件時(shí)，會(huì)產(chǎn)生霍爾電勢(shì)差U_H，通過元件參數(shù)可以求得此時(shí)海底的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大?。ǖ卮艌?chǎng)較弱，可以忽略）。下列說法正確的是（提示：電流I與自由電子定向移動(dòng)速率v之間關(guān)系為I=nevbc,其中e為單個(gè)電子的電荷量）（　?。?/h2>

  A．元件上表面的電勢(shì)高于下表面的電勢(shì)

  B．僅增大霍爾元件的寬度b,上、下表面的電勢(shì)差不變

  C．僅增大霍爾元件的厚度c,上、下表面的電勢(shì)差不變

  D．其他條件一定時(shí)，霍爾電壓越小，則該處的磁感應(yīng)強(qiáng)度越大
  組卷：82引用：2難度：0.6

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二、非選擇題：本題共5小題。共56分。

• 15．如圖所示，MN、PQ為電阻不計(jì)的光滑平行金屬導(dǎo)軌，其間距為L(zhǎng)，一電阻為R的定值電阻與導(dǎo)軌左端相連，空間存在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)和導(dǎo)軌平面夾角為θ，一根垂直平行導(dǎo)軌放置的導(dǎo)體棒ab在外力的作用下由靜止開始做加速度為a的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)體棒質(zhì)量為m、長(zhǎng)度為L(zhǎng)，電阻為R，求：
  （1）t時(shí)刻，通過電阻R的電流的大??；
  （2）t時(shí)刻，導(dǎo)體棒所受外力F的大??；
  （3）0～t時(shí)間段內(nèi)，通過電阻R的電荷量。
  組卷：75引用：3難度：0.5

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• 16．“國(guó)際熱核聚變實(shí)驗(yàn)堆（ITER）計(jì)劃”是目前全球規(guī)模最大、影響最深遠(yuǎn)的國(guó)際科研合作項(xiàng)目之一，其原理主要是將發(fā)生熱核反應(yīng)的高能粒子束縛在磁場(chǎng)中，其中一種設(shè)計(jì)方案原理如圖所示，空間中存在兩個(gè)以O(shè)為圓心的圓形保護(hù)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向均垂直于紙面，磁場(chǎng)Ⅰ、Ⅱ的半徑分別為R₁、R₂，粒子在O點(diǎn)發(fā)生熱核反應(yīng)。其中R₁=2R₀，R₂=3R₀，半徑為R₁的圓內(nèi)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B₁。有一電荷量為q,質(zhì)量為m的粒子由O點(diǎn)以速度v射出，不計(jì)粒子的重力，不計(jì)任何阻力。（題中已知量為R₀、q、B₁、m）
  （1）若粒子不能射出半徑為R₁的圓形區(qū)域，求粒子速度的最大值v₁；
  （2）若粒子由O點(diǎn)射出的速度為

  5

  4

  v

  1

  ，求粒子第一次在磁場(chǎng)I區(qū)域運(yùn)動(dòng)的時(shí)間；
  （3）若要使束縛效果最好，則半徑R₁和R₂之間的圓環(huán)內(nèi)磁感應(yīng)強(qiáng)度B₂要與B₁方向相同。若

  B

  2

  =

  B

  1

  2

  ，為使粒子不能射出半徑R₂的圓形區(qū)域，求粒子速度的最大值v₂。
  組卷：49引用：1難度：0.3

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