2021-2022学年天津市南开中学高三（下）第五次月考物理试卷
发布：2024/12/26 23:0:3
一、单项选择题（每题5分，共25分）
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1．2020年11月24日4时30分，我国用长征五号遥五运载火箭成功发射嫦娥五号探测器。该探测器顺利到达月球表面并取回1.73kg月壤。氦3大量存在于月壤中，是未来的清洁能源。两个氦3聚变的核反应方程是
He+32He→32He+2X+12.86MeV，已知氦3、氦4和X粒子的质量分别为m1、m2和m3。下列说法正确的是（ ）42组卷：103引用：1难度：0.7 -
2．5G技术即第五代移动通信技术，采用3300～5000MHz频段，相比于4G（即第四代移动通信技术，18802635MHz频段）技术而言，具有极大的带宽、极大的容量和极低的时延。关于电磁波的下列说法正确的是（ ）
组卷：77引用：1难度：0.8 -
3．为了实现人类登陆火星的梦想，我国宇航员王跃和俄罗斯宇航员一起进行了“模拟登火星”的实验活动，假设火星半径与地球半径之比为1：2，火星质量与地球质量之比为1：9．已知地球表面的重力加速度为g,地球半径为R，万有引力常量为G，忽略自转的影响，则（ ）
组卷：1231引用：16难度：0.9 -
4．如图所示，在匀强磁场中有一个矩形单匝线圈ABCD，AB边与磁场垂直，MN边始终与金属滑环K相连，PQ边始终与金属滑环L相连．金属滑环L、交流电流表A、定值电阻R、金属滑环K通过导线串联．使矩形线圈以恒定角速度绕过BC、AD中点的轴旋转．下列说法中正确的是（ ）组卷：71引用：5难度：0.9
三、非选择题（共5小题，满分60分）
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12．在芯片制造过程中，离子注入是其中一道重要的工序。如图所示是离子注入工作原理的示意图，静止于A处的离子，经电压为U的加速电场加速后，沿图中圆弧虚线通过半径为R0的圆弧形静电分析器（静电分析器通道内有均匀辐向分布的电场）后，从P点沿平行硅片方向进入半径为r的圆形匀强磁场区域，该圆形磁场区域的直径PQ与竖直方向成45°，经磁场偏转，最后打在竖直放置的硅片上。离子的质量为m、电荷量为q,不计离子重力。求：14
（1）离子进入圆形匀强磁场区域时的速度大小v；
（2）静电分析器通道内虚线处电场强度的大小E0；
（3）若磁场方向垂直纸面向外，离子从磁场边缘上某点出磁场时，速度方向与直径PQ垂直，求圆形区域内匀强磁场的磁感应强度B0的大小。组卷：174引用：2难度：0.4 -
13．在学校举办的高楼落蛋活动中，为保证鸡蛋从高处落地后能完好无损，小明设计了如图甲所示的装置。装置下端安装了一个横截面（俯视）如图乙所示的磁体，其内、外分别为圆柱形和圆筒形。两者固定在一起，且两者间存在沿径向向外的磁场，不考虑磁体在其他区域产生的磁场。圆筒形磁体与两条平行金属导轨AH和BG固定在一起，CDEF是一个金属线框，DF、CE被约束在导轨的凹槽内，可沿导轨无摩擦滑动，线框CD的正中间接有一个半径为r（r略大于圆柱形磁体的半径）、匝数为N、总电阻为R的线圈，EF之间接有一只装有鸡蛋的铝盒，铝盒的电阻也为R。导轨上方固定有一根绝缘细棒HG。细棒与铝盒间连接了一根劲度系数为k的轻质绝缘弹簧。小明将该装置置于距离水平地面高h（h远大于装置自身高度）处，并保持导轨竖直，待铝盒静止后将弹簧锁定，此时线圈恰好位于磁体上边界处。现由静止释放装置，整个装置竖直落到水平地面上后弹簧立即解除锁定，且磁体连同两导轨和绝缘棒HG的速度立即变为零。已知线框CDEF（含线圈、铝盒、鸡蛋）的总质量为m,线框第一次运动到最低点时弹簧的形变量是装置刚落地时的两倍，此时EF仍未进入磁场，线圈所在处的磁感应强度大小均为B，重力加速度为g,弹簧始终在弹性限度内，除线圈和铝盒外，线框其他部分的电阻不计，忽略空气阻力。求：
（1）落地时线圈切割磁感线产生的感应电动势E以及线圈中感应电流的方向（俯视）；
（2）从落地到线框最终静止的过程中，回路产生的总焦耳热Q；
（3）从落地到线框第一次运动到最低点的过程中，通过回路某截面的电荷量q。组卷：137引用：2难度：0.4
