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2010-2023历年河北省衡水中学高三下学期第一次调研考试理科物理卷

第1卷

一.参考题库(共10题)

1.如图所示，第三象限内存在互相垂直的匀强电场和匀强磁场，匀强磁场方向向里，大小为B0，匀强电场场强为E。第二象限的某个矩形区域内，有方向垂直纸面向内的匀强磁场，磁场的下边界与x轴重合。一质量为m、电荷量为q的带正电粒子，以某一速度从M点进入第三象限，沿与y轴成600的直线运动到P点，在P点进入第二象限的磁场，经过一段时间后粒子垂直y轴上的N点通过y轴，N点到原点距离为L。忽略粒子的重力影响。求：

（1）请分析匀强电场的场强方向并求出粒子的运动速度。（6分）

（2）矩形有界磁场的磁感应强度B的大小。（10分）

（3）矩形有界磁场的最小面积。（4分）（要求有必要的文字叙述和轨迹图）

2.如图，在高h1=30m的光滑水平平台上，质量m1=1kg的小物块以1水平速度v1与质量m2=2kg的静止小物块2正碰，碰后合为一个小物块3；小物块3做平抛运动，恰从光滑圆弧形轨道BC的B点的切线方向进入圆弧形轨道，B点的高度h2=15m，圆弧轨道的圆O与平台等高，轨道最低点C的切线水平，并与地面上长为L=70m的水平粗糙轨道CD平滑连接；小物块3沿轨道BCD运动与右边墙壁发生碰撞。g=10m/s2。求：

（1）小物块1的水平速度v1的大小？（5分）

（2）若小物块3与墙壁只发生一次碰撞，碰后速度等大反向，没有冲出B点，最后停在轨道CD上的某点p（p点没画出）。设小物块3与轨道CD之间的动磨擦因数为μ，求μ的取值范围。（7分）

3.将一个半径为1m的匝数为100匝的圆形金属线框，置于磁感应强度B随时间t的变化关系如图乙所示的匀强磁场中，线框平面与磁场方向垂直，线框总电阻为3.14Ω，规定逆着磁场强度的方向，看顺时针的方向为感应电流的正方向，如图甲所示。下列说法中正确的是（?）

A．0～1s内，感应电流的方向为正

B．感应电流的有效值

C．0～1s内，线圈有扩张趋势

D．1～3s内通过线框某一截面的电量是0～1s内的两倍

4.在光滑水平面上有一个内外壁都光滑的导热气缸质量为M，气缸内有一质量为m的活塞，已知Mm。活塞密封一部分理想气体。现对活塞施一水平向左的推力F(如图A)时，气缸的加速度为a1，封闭气体的压强为p1，体积为V1；若用同样大小的力F水平向左拉汽缸，如图B，此时气缸的加速度为a2，封闭气体的压强为p2，体积为V2，设密封气体的质量和温度均不变。则(?)

A:a1=a2?,P1V2????B:a1a2?,P1P2,V1V2

C:a1=a2?,P1P2,V1V2???D:a1a2?,P1P2,V1V2

5.如图所示，等离子气流（由高温高压的等电量的正、负离子组成）由左方连续不断地以速度射入P1和P2两极板间的匀强磁场中，直导线与P1、P2相连接，线圈A与直导线cd相连接。线圈A内存在变化的磁场，且磁感应强度B的正方向规定为向左，已知ab和cd的作用情况为：0～2s内互相排斥，2～4s内互相吸引。则线圈A内磁感应强度B随时间变化的图象不可能是（???）

6.处于坐标原点的波源产生一列沿x轴正方向传播的简谐横波，波速v=200m/s。已知t=0时，波刚传播到x=40m处，波形如图所示。在x=400m处有一接受器(图中未画出)，则下列说法正确的是()

A．波源开始振动时方向沿y轴正方向

B．接受器在t=2s时才能接受此波

C．若波源向x轴正方向匀速运动，接受器收到波的频率为10Hz

D．从t=0开始经0.15s，x=40m的质点运动的路程为0.6m

7.如图所示，竖直平面内有一半径为r、内阻为R1、粗细均匀的光滑半圆形金属环球，在M、N处与相距为2r、电阻不计的平行光滑金属轨道ME、NF相接，EF之间接有电阻R2，已知R1＝12R，R2＝4R。在MN上方及CD下方有水平方向的匀强磁场I和II，磁感应强度大小均为B。现有质量为m、电阻不计的导体棒ab，从半圆环的最高点A处由静止下落，在下落过程中导体棒始终保持水平，与半圆形金属环及轨道接触良好，且平行轨道足够长。已知导体棒ab下落r/2时的速度大小为v1，下落到MN处的速度大小为v2。

（1）求导体棒ab从A下落到r/2时的加速度大小。（6分）

（2）若导体棒ab进入磁场II后棒中电流大小始终不变，求磁场I和II之间的距离h和R2上的电功率P2。（7分）

（3）若将磁场II的CD边界略微下移，导体棒ab刚进入磁场II时速度大小v3，要使其在外力F作用下做匀加速直线运动，加速度大小为a，求所加外力F随时间变化的关系式（7分）

8.物理学的发展丰富了人类对物质世界的认识，推动了科学技术的创新和革命，促进了物质生产的繁荣与人类文明的进步。