《2021年浙江省物理选考（6月）物理试卷（原卷版含解析）.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2021年浙江省物理选考（6月）物理试卷（原卷版含解析）.pdf（35页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、2 0 2 1 年 6 月浙江省普通高校招生选考科目考试物理真题卷一、选择题I（本题共13小题，每小题3分，共39分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，不选、多选、错选均不得分）1.据 自然杂志2 0 2 1 年 5 月 1 7 日报道，中国科学家在稻城“拉索”基 地（如图）探测到迄今为止最高能量的/射线，能量值为1.4 0 x l（）i5 eV，即（）A.1.4 0 x 1 0 1 5 VB.2.24XW4CC.2.2 4 x 1 0、D.2.2 4 x 1 0-4J2.用高速摄影机拍摄的四张照片如图所示，下列说法正确的是（）A.研究甲图中猫在地板上行走的速度时，猫可视为质点
2、B.研究乙图中水珠形状形成的原因时，旋转球可视为质点C.研究丙图中飞翔鸟儿能否停在树桩上时，鸟儿可视为质点D.研究丁图中马术运动员和马能否跨越障碍物时，马可视为质点3.如图所示，在火箭发射塔周围有钢铁制成的四座高塔，高塔的功能最有可能的是（）A.探测发射台周围风力的大小 B.发射与航天器联系的电磁波C.预防雷电击中待发射的火箭 D.测量火箭发射过程的速度和加速度4.2 0 2 1 年 5月 1 5 日，天问一号着陆器在成功着陆火星表面的过程中，经大气层2 90 s 的减速，速度从4.9 x I O,m/s 减为4.6 x 1 0?m/s ；打开降落伞后，经过90 s 速度进一步减为1.0 x
3、1 （m/s ；与降落伞分离,打开发动机减速后处于悬停状态；经过对着陆点的探测后平稳着陆。若打开降落伞至分离前的运动可视为竖直向下运动，则着陆器（）A.打开降落伞前，只受到气体阻力的作用B.打开降落伞至分离前，受到的合力方向竖直向上C.打开降落伞至分离前，只受到浮力和气体阻力的作用D.悬停状态中，发动机喷火的反作用力与气体阻力是平衡力5.如图所示，虚线是正弦交流电的图像，实线是另一交流电的图像，它们的周期T 和 最 大 值 相 同，则实线所对应的交流电的有效值。满 足（）A U=L B.U=必7吗 C.U 6U,“D.A 6U，2 2 2 26.某书中有如图所示的图，用来表示横截面是形导体右侧
4、的电场线和等势面，其中。、6 是同一条实线上的两点，c 是另一条实线上的一点，”是导体尖角右侧表面附近的一点。下列说法正确的是（）A.实线表示电场线B.离 d 点最近的导体表面电荷密度最大C.形导体右侧表面附近电场强度方向均相同D.电荷从。点到c 点再到6 点电场力做功一定为零7.质量为，”的小明坐在秋千上摆动到最高点时的照片如图所示，对该时刻，下列说法正确的是（）A.秋千对小明的作用力小于蹙B.秋千对小明的作用力大于叫C.小明的速度为零，所受合力为零D.小明的加速度为零，所受合力为零8.大功率微波对人和其他生物有一定的杀伤作用。实验表明，当人体单位面积接收的微波功率达到250W/H?时会引起
5、神经混乱，达到lOOOW/m?时会引起心肺功能衰竭。现有一微波武器，其发射功率P=3 x l07W o 若发射的微波可视为球面波，则引起神经混乱和心肺功能衰竭的有效攻击的最远距离约为()A.l(X)m 25m B.l(X)m 50m C.200m l(X)m D.200m 50m9.将一端固定在墙上的轻质绳在中点位置分叉成相同的两股细绳，它们处于同一水平面上。在离分叉点相同长度处用左、右手在身体两侧分别握住直细绳的一端，同时用相同频率和振幅上下持续振动，产生的横波以相同的速率沿细绳传播。因开始振动时的情况不同，分别得到了如图甲和乙所示的波形。下列说法正、A.甲图中两手开始振动时方向并不相同B.
6、甲图中绳子的分叉点是振动减弱的位置C.乙图中绳子分叉点右侧始终见不到明显的波形D.乙图只表示细绳上两列波刚传到分叉点时波形1 0.空间站在地球外层的稀薄大气中绕行，因气体阻力的影响，轨道高度会发生变化。空间站安装有发动机，可对轨道进行修正。图中给出了国际空间站在2020.02-2020.08期间离地高度随时间变化的曲线，则空间 站()A.绕地运行速度约为2.0km/sB.绕地运行速度约为8.0kni/sC.在 4月份绕行的任意两小时内机械能可视为守恒D.在 5月份绕行 任意两小时内机械能可视为守恒1 1.中国制造的某一型号泵车如图所示，表中列出了其部分技术参数。已知混凝土密度为2.4 x l（
7、）3 kg/m3,假设泵车的泵送系统以1 5 0 m3/h 的输送量给3 0 m高处输送混凝土，则每小时泵送系统对混凝土做的功至少为（）发动机最大输出功率（k W）3 3 2最大输送高度（m）6 3整车满载质量（kg ）5.4 xlO4最大输送量（m/h）1 8 0A.1.0 8 x 1 0。B.5.04X107J C.1.0 8 x l08J D.2.7 2 x lO8J1 2 .用激光笔照射透明塑料制成的光盘边缘时观察到的现象如图所示。入射点。和两出射点P、Q恰好位于光盘边缘等间隔的三点处，空气中的四条细光束分别为入射光束反射光束反出射光束c 和 4 已知光束。和 6间的夹角为9 0,则（
8、）Q dbA.光盘材的折射率=2B.光在光盘内的速度为真空中光速的三分之二C.光束6、c 和 d的强度之和等于光束a的强度D.光束c 的强度小于。点处折射光束OP的强度1 3 .已知普朗克常量=6.6 3 x 1 0-3 4 j.s，电子的质量为9.1 Ix lO kg,一个电子和一滴直径约为4R m 的油滴具有相同动能，则电子与油滴的德布罗意波长之比的数量级为()A.1 0-8B.1 06C.1 08D.1 01 6二、选择题n(本题共3 小题，每小题2分，共 6 分。每小题列出的四个备选项中至少有一个是符合题目要求的。全部选对的得2 分，选对但不全的得1分，有选错的得0 分)1 4.对四个
9、核反应方程(1)(U-记 T h+：H e；(2)Th f 常 P a+：e；(3)；4N+He-；7 O+；H ;(4)；H+：H T H e+；n+1 7.6 M eV。下列说法正确的是()A.(1)(2)式核反应没有释放能量B.(1)(2)(3)式均是原子核衰变方程C.(3)式是人类第一次实现原子核转变的方程D.利用激光引发可控的(4)式核聚变是正在尝试的技术之一1 5.如图所示，有两根用超导材料制成的长直平行细导线“、b,分别通以8 0 A 和 1 0 0 A流向相同的电流，两导线构成的平面内有一点P，到两导线的距离相等。下列说法正确的是()a-80A100AA.两导线受到的安培力与=
10、12 5 工B.导 线 所 受 的 安 培 力 可 以 用 尸 计 算C.移走导线6前后，p点的磁感应强度方向改变D.在离两导线所在的平面有一定距离的有限空间内，不存在磁感应强度为零的位置16.肥皂膜的干涉条纹如图所示，条纹间距上面宽、下面窄。下列说法正确的是()A.过肥皂膜最高和最低点的截面一定不是梯形B.肥皂膜上的条纹是前后表面反射光形成的干涉条纹C.肥皂膜从形成到破裂，条纹宽度和间距不会发生变化D.将肥皂膜外金属环左侧的把柄向上转动9 0,条纹也会跟着转动9 0 三、非选择题（本题共6 小题，共 55分）17.在“验证机械能守恒定律”实验中，小王用如图1所示的装置，让重物从静止开始下落，
11、打出一条清晰的纸带，其中的一部分如图2所示。点是打下的第一个点，A、&C和。为另外4个连续打下的点。n图1P.1B J）平 哪 叫 叩 晒 啊 哪 弓 叫III叫 叫 叫 叩 叩 叩 中 叩 即 叩ll|l叩II哪IU|叫 皿 哪lll|l叩 岬1卜 啊I叩 中 叩 牛0 1cm 2 3 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34图2为了减小实验误差，对体积和形状相同的重物，实 验 时 选 择 密 度 大 的 理 由 是。已知交流电频率为5（）Hz,重物质量为2 0 0 g,当地重力加速度g =9.8 0 m/s 2,则从O点到C点，重物的重
12、力势能变化量的绝对值,41=J、C点的动能纥c=J （计算结果均保留3位有效数字）。比较耳。与|耳|的大小，出现这一结果的原因可能是 oA.工作电压偏高 B.存在空气阻力和摩擦力 C.接通电源前释放了纸带1 8 .图示是“用双缝干涉测量光的波长”实验的装置。实验中：观察到较模糊的干涉条纹，要使条纹变得清晰，值得尝试的是 （单选）A.旋转测量头 B.增大单缝与双缝间的距离 C.调节拨杆使单缝与双缝平行要增大观察到的条纹间距，正确的做法是（单选）A.减小单缝与光源间的距离 B.减小单缝与双缝间的距离C.增大透镜与单缝间的距离 D.增大双缝与测量头间的距离1 9.小李在实验室测量一电阻R的阻值。（1
13、）因电表内阻未知，用如图1所示的电路来判定电流表该内接还是外接。正确连线后，合上开关S,将滑动变阻器的滑片P移至合适位置。单刀双掷开关K 掷 到 1,电压表的读数H=L 6 5 V,电流表的示数如图 2 所示，其读数乙 A：将 K 掷到2,电压表和电流表的读数分别为2=L75V,=0.3 3 A。由 此 可 知 应 采 用 电 流 表 （填“内”或“外”）接法。（2）完成上述实验后，小李进一步尝试用其它方法进行实验：器材与连线如图3 所示，请 在 虚 线 框 中 画 出 对 应 的 电 路 图；先将单刀双掷开关掷到左边，记录电流表读数，再将单刀双掷开关挪到右边，调节电阻箱的阻值，使电流表的读数
14、与前一次尽量相同，电阻箱的示数如图3 所示。则待测电阻凡=此方法_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ （填“有”或“无”）明显的实验误差，其理由是。电力双掷开关2 0.机动车礼让行人是一种文明行为。如图所示，质量m=1.0 xl（）3kg的汽车以匕=36km/h的速度在水平路面上匀速行驶，在距离斑马线s=20m 处，驾驶员发现小朋友排着长/=6m 的队伍从斑马线一端开始通过，立即刹车，最终恰好停在斑马线前。假设汽车在刹车过程中所受阻力不变，且忽略驾驶员反应时间。（1）求开始刹车到汽车停止所用的时间和所受阻力的大小；（2）若路面宽L=6 m,小朋友行走的速度=0.5m/s,求汽车在斑马线前
15、等待小朋友全部通过所需的时间；（3）假设驾驶员以V2=54m/h超速行驶，在距离斑马线s=20m 处立即刹车，求汽车到斑马线时的速度。2 1.如图所示，水平地面上有一高=0.4 m的水平台面，台面上竖直放置倾角6 =3 7。的粗糙直轨道AB、水平光滑直轨道8 C、四分之一圆周光滑细圆管道CO和半圆形光滑轨道。防，它们平滑连接，其中管道8的半径r =0.1 m、圆心在。|点，轨道。防的半径R =0.2 m、圆心在。2点，。、D、。2和尸点均处在同一水平线上。小滑块从轨道A B上距台面高为力的尸点静止下滑，与静止在轨道8 c上等质量的小球发生弹性碰撞，碰后小球经管道CD、轨 道 从 尸 点 竖 直
16、 向 下 运 动，与正下方固定在直杆上的三棱柱G碰撞，碰后速度方向水平向右，大小与碰前相同，最终落在地面上Q点，已知小滑块与轨道AB间的动摩擦因数=,s in 3 7 =0.6,c o s 3 70 =0.8。(1)若小滑块的初始高度/?=0.9 m,求小滑块到达B点时速度%的大小；(2)若小球能完成整个运动过程，求人的最小值打m i；(3)若小球恰好能过最高点E,且三棱柱G的位置上下可调，求落地点Q与 尸点的水平距离x的最大值xm a x。2 2.一种探测气体放电过程的装置如图甲所示，充满氯气(N e)的电离室中有两电极与长直导线连接，并通过两水平长导线与高压电源相连。在与长直导线垂直的平面
17、内，以导线为对称轴安装一个用阻值的细导线绕制、匝数N=5 x 1()3的圆环形螺线管，细导线的始末两端c、d与阻值R =9()。的电阻连接。螺线管的横截面是半径a =1.0 x l 0-2 m的圆，其中心与长直导线的距离r =0.1 m。气体被电离后在长直导线回路中产生顺时针方向的电流/,其/-/图像如图乙所示。为便于计算，螺线管内各处的磁感应kJ强度大小均可视为B =：,其中火=2乂1 0-71.向人。求0 6.0 X 1 0-3s内通过长直导线横截面的电荷量Q；(2)求3.0 x 1 0-3$时，通过螺线管某一匝线圈的磁通量 ；(3)若规定cfR f d为电流的正方向，在不考虑线圈自感的情
18、况下，通过计算，画出通过电阻R的小 T图像；(4)若规定c fR fd为电流的正方向，考虑线圈自感，定性画出通过电阻K的，R-f图像。2 3.如图甲所示，空间站上某种离子推进器由离子源、间距为的 中间有小孔的两平行金属板M、N和边长为L的立方体构成，其后端面P为喷口。以金属板N的中心O为坐标原点，垂直立方体侧面和金属板建立x、y和z坐标轴。M、N板之间存在场强为E、方向沿z轴正方向的匀强电场；立方体内存在磁场，其磁感应强度沿z方向的分量始终为零，沿x和y方向的分量Bx和By随时间周期性变化规律如图乙所示，图中为可调。氤 离 子(X e 2+)束从离子源小孔S射出，沿z方向匀速运动到M板，经电场
19、加速进入磁场区域,最后从端面P射出，测得离子经电场加速后在金属板N中心点。处相对推进器的速度为v o 已知单个离子的质量为?、电荷量为2 e,忽略离子间的相互作用，且射出的离子总质量远小于推进器的质量。(1)求离子从小孔S射出时相对推进器的速度大小V；(2)不考虑在磁场突变时运动的离子，调节综的值，使得从小孔S射出的离子均能从喷口后端面P射出，求 综 的取值范围;(3)设离子在磁场中的运动时间远小于磁场变化周期T,单位时间从端面P射出的离子数为，且丸=立 竺 金。求图乙中时刻离子束对推进器作用力沿Z轴方向的分力。5eL甲乙2021年6月浙江省普通高校招生选考科目考试物理真题卷一、选择题I（本题
20、共13小题，每小题3 分，共 39分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，不选、多选、错选均不得分）1.据 自然杂志2021年5月17日报道，中国科学家在稻城“拉索”基 地（如图）探测到迄今为止最高能量的/射线，能量值为1.40 xl（）Q e V,即（）A.1.40 x1015 VB.2.24X10-4CC.2.24x1 O-4 WD.2.24 x IO-4J【答案】D【解析】【分析】【详解】1.40 xl0,5eV=1.40 xl015xl.6xl0-,9J=2.24xl0J故选Do2.用高速摄影机拍摄的四张照片如图所示，下列说法正确的是（）A.研究甲图中猫在地板上行走的速度
21、时，猫可视为质点B.研究乙图中水珠形状形成的原因时，旋转球可视为质点C.研究丙图中飞翔鸟儿能否停在树桩上时，鸟儿可视为质点D.研究丁图中马术运动员和马能否跨越障碍物时，马可视为质点【答案】A【解析】【分析】【详解】A.研究甲图中猫在地板上行走的速度时:猫的大小可忽略不计，可将猫看做质点，选项A正确;B.研究乙图中水珠形状形成的原因时，旋转球的大小和形状不能忽略，旋转球不能看做质点，选 项 B错误;C.研究图丙中飞翔鸟儿能否停在树桩上时，鸟儿的大小不能忽略，不能将鸟儿看做质点，选项C错误；D.研究丁图中马术运动员和马能否跨越障碍物时，马的大小不能忽略不计，不能把马看做质点，选项D错误。故选A o
22、3 .如图所示，在火箭发射塔周围有钢铁制成的四座高塔，高塔的功能最有可能的是（）A.探测发射台周围风力的大小 B.发射与航天器联系的电磁波C.预防雷电击中待发射的火箭 D.测量火箭发射过程的速度和加速度【答案】C【解析】【分析】【详解】在火箭发射塔周围有钢铁制成的四座高塔，因铁制的高塔有避雷作用，其功能是预防雷电击中发射的火箭。故选C。4 .2 0 2 1 年 5 月 1 5 日，天问一号着陆器在成功着陆火星表面的过程中，经大气层2 9 0 s 的减速，速度从4.9 x l O m/s 减为4.6 x l O,m/s ；打开降落伞后，经过9 0 s 速度进一步减为1.0 x 1 （m/s；与降
23、落伞分离,打开发动机减速后处于悬停状态；经过对着陆点的探测后平稳着陆。若打开降落伞至分离前的运动可视为竖直向下运动，则着陆器（）A.打开降落伞前，只受到气体阻力的作用B.打开降落伞至分离前，受到的合力方向竖直向上C.打开降落伞至分离前，只受到浮力和气体阻力的作用D.悬停状态中，发动机喷火的反作用力与气体阻力是平衡力【答案】B【解析】【分析】【详解】A.打开降落伞前，在大气层中做减速运动，则着陆器受大气的阻力作用以及火星的引力作用，选项 A 错误；B.打开降落伞至分离前做减速运动，则其加速度方向与运动方向相反，加速度方向向上，则合力方向竖直向上，B 正确；C.打开降落伞至分离前，受到浮力和气体的
24、阻力以及火星的吸引力作用，选项C 错误；D.悬停状态中，发动机喷火的反作用力是气体对发动机的作用力，由于还受到火星的吸引力，则与气体的阻力不是平衡力，选项D 错误。故选Bo5.如图所示，虚线是正弦交流电的图像，实线是另一交流电的图像，它们的周期T 和最大值G”相同，则实线所对应的交流电的有效值U 满 足（）A.U=乂2浮 殍 吗【答案】D【解析】【分析】【详解】因虚线是正弦交流电的图像，则该交流电的有效值为U有效值=蚩2由图可知，在任意时刻，实线所代表的交流电的瞬时值都不大于虚线表示的正弦交流电的瞬时值，则实线所代表的交流电的有效值小于虚线表示的正弦交流电的有效值，则故选Do6.某书中有如图所
25、示的图，用来表示横截面是形导体右侧的电场线和等势面，其中、人 是同一条实线上的两点，C是另一条实线上的一点，d是导体尖角右侧表面附近的一点。下列说法正确的是（）A.实线表示电场线B.离d点最近的导体表面电荷密度最大C.形导体右侧表面附近电场强度方向均相同D.电荷从a点到c点再到人点电场力做功一定为零【答案】D【解析】【分析】【详解】A.处于静电平衡的导体，是个等势体，则整个导体为等势体，由于电场线方向总是与等势面垂直,所以实线不是电场线，是等势面，则A错误；B.根据等势面的疏密表示场强的强弱，则d点的场强较弱，并且电场强度越大的地方电荷密度越大，所以B错误；C.在形导体右侧表面上下部分附近电场
26、强度方向不相同，所以c错误；D.由于、在同一等势面上，则电荷从a点到c点再到人点电场力做功一定为零，所以D正确；故选D。7.质量为?的小明坐在秋千上摆动到最高点时的照片如图所示，对该时刻，下列说法正确的是（）A.秋千对小明的作用力小于可B.秋千对小明的作用力大于蹙C.小明的速度为零，所受合力为零D.小明的加速度为零，所受合力为零【答案】A【解析】【分析】【详解】在最高点，小明的速度为0,设秋千的摆长为/,摆到最高点时摆绳与竖直方向的夹角为。，秋千对小明的作用力为F,则对人，沿摆绳方向受力分析有F-mg cos 0=m-由于小明的速度为0，则有F=mg cos 0 ；7 O+；H ；(4)iH+
27、；H .：He+；n+1 7.6 Me V。下列说法正确的是()A.(1)(2)式核反应没有释放能量B.(1)(2)(3)式均是原子核衰变方程C.(3)式是人类第一次实现原子核转变的方程D.利用激光引发可控的(4)式核聚变是正在尝试的技术之一【答案】C D【解析】【分析】【详解】A.(1)是a衰变，(2)是 衰变，均有能量放出，故A错误；B.(3)是人工核转变，故B错误；C.(3)式是人类第一次实现原子核转变的方程，故C正确；D.利用激光引发可控的(4)式核聚变是正在尝试的技术之一，故D正确。故选C D。1 5.如图所示，有两根用超导材料制成的长直平行细导线a、b,分别通以8 0 A和1 0
28、0 A流向相同的电流，两导线构成的平面内有一点P，到两导线的距离相等。下列说法正确的是()a-80APb-/?m/s【解析】【分析】【详解】（1）根据平均速度S4=二V解得刹车时间八=4s刹车加速度根据牛顿第二定律Ff-ma解得6 =2.5x103 N（2）小朋友过时间1 +L(2 =%等待时间t=t2-t=20s（3）根据v-v2=las解得y=5百m/s2 1.如图所示，水平地面上有一高=0.4m的水平台面，台 面 上 竖 直 放 置 倾 角37。的粗糙直轨道4 3、水平光滑直轨道BC、四分之一圆周光滑细圆管道C O和半圆形光滑轨道。所，它们平滑连接，其中管道C O的半径r =0.1m、圆
29、心在。1 点，轨道DE户 的半径R =0.2 m、圆心在。2 点，。1、。、0 2 和 厂点均处在同一水平线上。小滑块从轨道A B上 距 台 面 高 为 的P点静止下滑，与静止在轨道上等质量的小球发生弹性碰撞，碰后小球经管道C。、轨道。防 从 尸点竖直向下运动，与正下方固定在直杆上的三棱柱G碰撞，碰后速度方向水平向右，大小与碰前相同，最终落在地面上Q点，已知小滑块与轨道4 B间的动摩擦 因 数M=s i n 3 7 =0.6,c o s 3 7 0 =0.8。(1)若小滑块的初始高度/?=0.9 m,求 小 滑 块 到 达8点 时 速 度%的 大 小;(2)若小球能完成整个运动过程，求 的最小
30、值力m i n；(3)若小球恰好能过最高点E,且 三 棱 柱G的位置上下可调，求落 地 点Q与F点的水平距离X的最大值xm a x。【答 案】(1)4 m/s；(2)hmin=0.4 5 m；(3)0.8 m【解 析】【分 析】【详 解】(1)小滑块 A B轨道上运动mgh jLimg c o s 0=g m 代入数据解得%=g 屈=4 m/s(2)小滑块与小球碰撞后动量守恒，机械能守恒，因此有mv0=mvA+mvB,；mv=g mv+g mv1解得vA=0,%=4 m/s小 球 沿 轨 道 运 动，在最高点可得V2F.mg=m-从。点 到E点由机械能守恒可得-相片m in+/咫（夫+）=万机
31、m in其中为，解得%=045m（3）设尸点到G 点的距离为y,小球从E 点到Q 点的运动，由动能定理；加诳=g 相片m in+盛（尺+刃由平抛运动可得 1 2x=vGt,H+r-y =-g r联立可得水平距离为x=2 j(0.5-y)(0.3 +y)由数学知识可得当0.5-y =0.3+y取最小，最小值为%加=0-8m22.一种探测气体放电过程的装置如图甲所示，充满筑气（N e）的电离室中有两电极与长直导线连接，并通过两水平长导线与高压电源相连。在与长直导线垂直的平面内，以导线为对称轴安装一个用阻值/?o=10Q的细导线绕制、匝数N=5x103的圆环形螺线管，细导线的始末两端以 d 与阻值R
32、=90Q 的电阻连接。螺线管的横截面是半径a=1.0 xl（y2m 的圆，其中心与长直导线的距离r=0.1m 0气体被电离后在长直导线回路中产生顺时针方向的电流/,其 图 像 如 图 乙 所 示。为便于计算，螺线管内各处的磁感应ki强度大小均可视为3=：,其中 n Z x lO-T -m/A。（1）求0 6.0 x l（）-3s内通过长直导线横截面的电荷量Q；（2）求3.0 x10-35时，通过螺线管某一匝线圈的磁通量；（3）若规定c-E-d 为电流的正方向，在不考虑线圈自感的情况下，通过计算，画出通过电阻R 的小 -，图像；（4）若规定c f R f d为电流的正方向，考虑线圈自感，定性画出
33、通过电阻R 的小一，图像。【答案】(1)Q =0.5C；(2)=6.2 8 x 10-8皿；(3)见解析；(4)见解析【解析】【分析】【详解】(1)由电量和电流的关系4=可知/-图像下方的面积表示电荷量，因此有Q =/+了343代入数据解得Q=0.5C(2)由磁通量的定义可得=6 S =x7ra2代入数据可得=6.2 8 x 1 O W b(3)在0 L 0 x l()-3s时间内电流均匀增加，有楞次定律可知感应电流的方向c.R.d,产生恒定的感应电动势八 伫=丝 竺 t r Z由闭合回路欧姆定律可得ER+国代入数据解得，=3.14x10-3 A在1.0乂10-355.0乂10-35电流恒定，
34、穿过圆形螺旋管的磁场恒定，因此感应电动势为零，感应电流为零，而在5.0 xl0-3s 6.0 x10-3S时间内电流随时间均匀变化，斜率大小和0 LOxlOs大小相同，因此电流大小相同，由楞次定律可知感应电流的方向为d f R f c,则图像如图所示加/1。-3 A八3.14-:IIU 1.0 2.0 3.0 4.0 5：0 6：0 7.0 10%-3,U.-（4）考虑自感的情况下，线框会产生自感电动势阻碍电流的增加，因此电流是缓慢增加的，过一段时间电路达到稳定后自感消失，电流的峰值和之前大小相同，在LOxl（T3s5.0 x10-35时间内电路中的磁通量不变化电流要减小为零，因此自感电动势会
35、阻碍电流的减小，使得电流缓慢减小为零，电流图像如图i/O-A23.如图甲所示，空间站上某种离子推进器由离子源、间距为d的中间有小孔的两平行金属板M、N和边长为L的立方体构成，其后端面尸为喷口。以金属板N的中心O为坐标原点，垂直立方体侧面和金属板建立x、y和z坐标轴。M、N板之间存在场强为E、方向沿z轴正方向的匀强电场；立方体内存在磁场，其磁感应强度沿z方向的分量始终为零，沿x和y方向的分量Bx和B,随时间周期性变化规律如图乙所示，图中B。可调。值 离 子（Xe?+）束从离子源小孔S射出，沿z方向匀速运动到M板，经电场加速进入磁场区域,最后从端面P射出，测得离子经电场加速后在金属板N中心点。处相
36、对推进器的速度为曲。已知单个离子的质量为加、电荷量为2 e,忽略离子间的相互作用，且射出的离子总质量远小于推进器的质量。（I）求离子从小孔s射出时相对推进器的速度大小V；（2）不考虑在磁场突变时运动的离子，调节线的值，使得从小孔S射出的离子均能从喷口后端面尸射出,求 为的取值范围；（3）设离子在磁场中的运动时间远小于磁场变化周期T,单位时间从端面尸射出的离子数为“，且立竺。求图乙中时刻离子束对推进器作用力沿z轴方向的分力。5eL甲 乙【答案】（1）y =-延2；（2）0警；（3）-nmv0,方向沿z轴负方向V m 3eL 5【解析】【分析】【详解】（1）离子从小孔S射出运动到金属板N中心点。处
37、，根据动能定理有2eEd=；mv-m v2解得离子从小孔S射出时相对推进器的速度大小（2）当磁场仅有沿x方向的分量取最大值时，离子从喷口 P的下边缘中点射出，根据几何关系有（退）2+：根据洛伦兹力提供向心力有联立解得2叫 稣 二 丁B。2 m v05eL当磁场在x和y方向的分量同取最大值时，离子从喷口P边缘交点射出，根据几何关系有（R伍丫K）-2+Z?=R；此时3 =3 ;根据洛伦兹力提供向心力有22 e x%x 夜线=R?联立解得为 啜故品的取值范围为o%；3eL（3）粒子在立方体中运动轨迹剖面图如图所示由题意根据洛伦兹力提供向心力有2 e x%x正 线=.足3且满足3 空所以可得_ mv。_ 5层一 2夜叫一 4所以可得cos 3=5离子从端面P射出时，沿z轴方向根据动量定理有Fbt=ntmva cos。一0根据牛顿第三定律可得离子束对推进器作用力大小F=nmv0方向沿z轴负方向。