2023年天津市南开中学高考物理模拟试卷（五）
发布：2024/4/26 11:36:51
一、单选题（每题5分，共25分）
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1．如图所示为氢原子的能级示意图，大量处于n=4激发态的氢原子，在向较低能级跃迁的过程中向外辐射能量。下列说法正确的是（ ）组卷：223引用：2难度：0.7 -
2．蹦床表演的安全网如图甲所示，网绳的结构为正方形格子，O、a、b、c、d等为网绳的结点，安全网水平张紧后，重为mg的运动员从高处落下，恰好落在O点上。该处下凹至最低点时，网绳dO与eO、bO与gO间的夹角均为120°，如图乙所示，两侧对称。此时O点受到向下的作用力大小为4mg,则这时O点周围每根网绳承受的张力大小为（ ）组卷：314引用：3难度：0.6 -
3．如图所示，宇宙中一对年轻的双星，在距离地球16万光年的蜘蛛星云之中。该双星系统由两颗炽热又明亮的大质量恒星构成，二者围绕连接线上中间某个点公转。通过观测发现，两颗恒星正在缓慢靠近。不计其他天体的影响，且两颗恒星的质量不变，则以下说法中正确的是（ ）组卷：182引用：2难度：0.7 -
4．由交流发电机、定值电阻R、交流电流表A组成的闭合回路如图甲所示，线圈ABCD在匀强磁场中绕垂直于磁场的转轴沿逆时针方向转动，从某时刻开始计时，穿过线圈的磁通量Φ随时间t的变化情况如图乙所示，下列说法正确的是（ ）
组卷：279引用：2难度：0.8
四、解答题。
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12．“太空粒子探测器”由加速、偏转和收集三部分组成，其原理可简化为如图所示。辐射状的加速电场区域I边界为两个同心平行的网状金属扇形弧面，O1为圆心，圆心角θ为120°，外圆弧面AB与内圆弧面CD间的电势差为U0，M为外圆弧的中点。在紧靠O1右侧有一圆形匀强磁场区域Ⅱ，圆心为O2，半径为L，磁场方向垂直于纸面向外且大小为
。在磁场区域下方相距L处有一足够长的收集板PNQ。已知MO1O2和FNQ为两条平行线，且与O2N连线垂直。假设太空中漂浮着质量为m、电荷量为q的带正电粒子，它们能均匀地吸附到AB弧面并经电场从静止开始加速，然后从O1进入磁场，并最终到达PNQ板被收集，忽略一切万有引力和粒子之间作用力。求：B=2mU0qL2
（1）粒子经电场加速后，进入磁场时的速度v的大小；
（2）粒子在磁场中运动的半径R；
（3）粒子到达收集板沿PQ方向的宽度。
组卷：105引用：3难度：0.4 -
13．有人设计了可变阻尼的电磁辅助减震系统，由三部分组成。下部分是电磁侦测系统：一部分是可变电磁阻尼系统，吸收振动时的动能：控制系统接收侦测系统的信号，改变阻尼磁场的强弱。系统如图（1）所示，侦测线框、阻尼线圈固定在汽车底盘上，侦测系统磁体、减震系统磁体固定在车轴上，车轴与底盘通过一减震弹簧相连。侦测系统磁场为匀强磁场，B1=0.01T，长方形线框宽d=0.05m,整个回路的电阻R1=0.1Ω，运动过程中，线框的下边不会离开磁场，上边不会进入磁场。阻尼线圈由100个相互绝缘的独立金属环组成，这100个金属环均匀固定在长为0.2m的不导电圆柱体上，减震系.统磁场辐向分布，俯视如图（2）所示，线圈所在位置磁感应强度B2大小处处相等，大小由控制系统控制。汽车静止时，阻尼线圈恰好50匝处于磁场中，取此时侦测线框所在的位置为原点，取向下为正，线框相对侦测磁场的位移记为x,B2的大小与x的关系如图（3）所示。每个线圈的电阻为R2=0.001Ω，周长L=0.3m。不考虑阻尼线圈之间的电磁感应，忽略阻尼线圈导体的粗细，设车轴与底盘总保持平行。
（1）侦测线框向下运动时电流的方向为顺时针还是逆时针？
（2）写出侦测线框由平衡位置向下运动时，侦测线框流入控制系统的电量q与位移x的大小关系式：
（3）某次侦测线框由平衡位置向下运动，流入控制系统的电量q=2.5×10-4C，这一过程底盘相对车轴做v=10m/s的匀速运动，求这一过程阻尼线圈吸收了多少机械能；
（4）某次侦测线框由平衡位置向下运动，流入控制系统的电量q=5×10-4C，求这一过程中安培力对阻尼线圈的总冲量。组卷：184引用：1难度：0.1
