2021年天津一中、益中学校高考物理联考试卷（4月份）
发布：2024/4/20 14:35:0
一、单项选择题（每小题5分，共25分。每小题给出的四个选项中，只有一个选项是正确的）
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1．五颜六色的气球是很多小孩非常喜欢的玩具。将一个气球从较冷的室外带到较温暖的室内（室内外温差较大），一段时间后球内气体状态稳定，气球无漏气现象。在此过程中，关于气球内气体说法正确的是（ ）组卷：187引用：3难度：0.7 -
2．实现核能电池的小型化、安全可控化一直是人们的目标。现在有一种“氚电池”，它的体积比一元硬币还要小，就是利用了氚核β衰变产生的能量，有的心脏起搏器就是使用“氚电池”供电，使用寿命长达20年。氚核发生β衰变过程中除了产生β粒子和新核外，还会放出质量数和电荷数为零的反中微子。氚核的半衰期为12.5年，下列说法正确的是（ ）
组卷：183引用：2难度：0.8 -
3．一般认为激光器发出的是频率为ν的“单色光”，实际上它的频率并不是真正单一的，激光频率ν是它的中心频率，它所包含的频率范围是Δν（也称频率宽度），其中Δν+ν和ν-Δν分别记为“上限频率”和“下限频率”。某红宝石激光器发出的激光（其“上限频率”和“下限频率”对应的光分别记为a光和b光）由空气斜射到实心玻璃球表面，入射角为i,如图所示。则下列说法正确的是（ ）组卷：153引用：1难度：0.7 -
4．图甲为家用燃气灶点火装置的电路原理图，转换器将直流电压转换为图乙所示的正弦交流电加在理想变压器的原线圈上，设变压器原、副线圈的匝数分别为n1、n2。当两点火针间电压大于5000V就会产生电火花进而点燃燃气，闭合S，下列说法正确的是（ ）
组卷：121引用：1难度：0.6
三、解答题（共5小题，满分60分）
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12．如图甲所示，两条相距l的光滑平行金属导轨位于同一竖直面（纸面）内，其上端接一阻值为R的电阻；在两导轨间OO′下方区域内有垂直导轨平面向里的匀强磁场，磁感应强度为B．现使电阻为r、质量为m的金属棒ab由静止开始自OO′位置释放，向下运动距离d后速度不再变化．（棒ab与导轨始终保持良好的电接触且下落过程中始终保持水平，导轨电阻不计）．
（1）求棒ab在向下运动距离d过程中回路产生的总焦耳热；
（2）棒ab从静止释放经过时间t0下降了，求此时刻的速度大小；d2
（3）如图乙在OO′上方区域加一面积为s的垂直于纸面向里的均匀磁场B'，棒ab由静止开始自OO′上方一某一高度处释放，自棒ab运动到OO′位置开始计时，B'随时间t的变化关系B′=kt,式中k为已知常量；棒ab以速度v0进入OO′下方磁场后立即施加一竖直外力使其保持匀速运动．求在t时刻穿过回路的总磁通量和电阻R的电功率．组卷：488引用：9难度：0.5 -
13．在芯片制造过程中，离子注入是其中一道重要的工序。如图，是离子注入工作原理示意图，离子经电场加速后沿水平方向进入速度选择器，然后通过磁分析器，选择出特定比荷的离子，经偏转系统后注入处在水平面上的晶圆（硅片）。速度选择器、磁分析器和偏转系统中匀强磁场的磁感应强度大小均为B、方向均垂直纸面向外；速度选择器和偏转系统中匀强电场的电场强度大小均为E、方向分别为竖直向上和垂直纸面向外。磁分析器截面是内外半径分别为R1和R2的四分之一圆弧，其两端中心位置M和N处各有一小孔；偏转系统中电场和磁场的分布区域是一棱长为L的正方体，晶圆放置在偏转系统底面处。当偏转系统不加电场和磁场时，离子恰好竖直注入到晶圆上的O点，O点也是偏转系统底面的中心。以O点为原点建立xOy坐标系，x轴垂直纸面向外。整个系统置于真空中，不计离子重力，经过偏转系统直接打在晶圆上的离子偏转的角度都很小。已知当α很小时，满足：sinα≈α，cosα≈1-
α2。12
（1）求离子通过速度选择器后的速度大小v及磁分析器选择出的离子的比荷；
（2）当偏转系统仅加电场时，求离子注入到晶圆上的位置坐标（x1，y1）；
（3）当偏转系统仅加磁场时，设离子注入到晶圆上的位置坐标为（x2，y2），请利用题设条件证明：y2=x1；
（4）当偏转系统同时加上电场和磁场时，求离子注入到晶圆上的位置坐标（x3，y3），并简要说明理由。组卷：193引用：3难度：0.6
