江苏省徐州市沛县第二中学2023-2024学年高三下学期开学考试物理试题

这是一份江苏省徐州市沛县第二中学2023-2024学年高三下学期开学考试物理试题，文件包含2024届高三年级下学期物理期初测试docx、期初考试物理参考答案docx等2份试卷配套教学资源，其中试卷共11页， 欢迎下载使用。
11．×1;0.595/0.594/0.596; UI2−I1 ;πD2ΔR4ΔL ;=
12．（1）从图示位置开始计时，线圈的磁通量瞬时值为
Φ=BL22csωt
Δt时间内线圈的磁通量变化大小为
ΔΦ=BL22−BL22csωΔt
导线框abcd中平均感应电动势的大小为
E=ΔΦΔt=BL21−csωΔt2Δt
通过导线截面的电荷量为
q=IΔt=ERΔt=BL21−csωΔt2R
（2）线圈产生的最大电动势为
Em=BL22ω
电动势有效值为
E=Em2=BL2ω22
此线框的发热功率为
P=E2R=B2L4ω28R
13(1)由波形图知，波长为λ=8m，根据波速公式有v=λf=8m/s
(2)由题意可知，t=0时刻质点P振动方向向上，则该简谐横波沿x轴正方向传播，则质点P的振动方程为yP=6sin(2πt+π4)cm
则t1时刻有32cm=6sin(2πt1+π4)cm
解得t1=14s
由于质点Q在质点P右侧23个波长处，所以质点Q的振动与质点P相比滞后23个周期，其振动方程为
yQ=6sin(2πt+π4−23×2π)cm=6sin(2πt−1312π)cm
当t1=14s时，质点Q的位移
yQ=6sin(2π×14−1312π)cm=6sin(−712π)cm=−3(2+6)2cm
14．（1）设石子从车尾下落到地面的时间为t，石子做平抛运动
H=12gt2
竖直方向的速度vy=gt
石子第一次落地时速度v=v02+vy2
解得v=810m/s
（2）石子撞击地面前后速度与水平地面夹角相同，反弹速率为撞击地面时速率的12，第一次反弹时石子的速度
v′y=vy2
v′x=v02
第一次反弹后至第二次落地前石子在空中的时间
t′=2v′yg
第二次落地时石子与车尾水平距离
L=v0t′−v′xt′
解得
L=9.6m
15．（1）设偏转电场的极板间距为d′，板长为L′，则在加速电场中qU=12mvC2−0
在偏转电场中竖直方向位移为
y=12at2=12⋅qU′d′m⋅(L′vC)2
联立上述两方程可得y=U′L′24d′U
可知竖直方向位移与所带电荷量无关，仅注入初速度0的离子时X+和X3+穿出偏转电场时竖直方向位移之比为1:1。
（2）仅注入初速度为6eUm的X+离子，则在加速电场
eU=12mvC2−12mv02
在偏转电场射出后的速度大小为v，在磁场当中，设入射方向与磁场边界线夹角为θ，则射入位置与射出位置的距离Y=2rsinθ，B0ev=mv2r，sinθ=vCv
联立以上方程可得Y=4B02mUe
（3）收集板最上端的位置距离D点x=L+d=4B02mUe
初速度为0的粒子射入磁场后偏转的距离为x1=2r1=2mvC1Be=2B2mUe
初速度为6eUm的粒子射入磁场后偏转的距离为x2=2r2=2mvC2Be=4B2mUe
当B=B0时，所有的粒子均在收集板上。当2B2mUe=32B02mUe
解得B=4B03
即B∈[B0,43B0]范围时所有的粒子恰好均在收集板上。当4B2mUe=32B02mUe
解得B=83B0
即B∈(83B0,3B0]恰好所有的粒子均不在收集板上。当B∈(43B0,83B0)范围时，每秒能收集到的离子数n为n=4B2mUe−32B02mUe4B2mUe−2B2mUe⋅n0=(2−3B4B0)n0
收集板上每秒能收集到的离子数n与B之间的关系为
B0≤B≤43B0时n=n0
43B0