河南省鄭州高新區(qū)五校2022-2023學(xué)年高三下學(xué)期物理物理...

更新時(shí)間：2024-07-13 瀏覽次數(shù)：50 類型：高考模擬

一、填空題

1. (2023·鄭州競(jìng)賽) 兩個(gè)點(diǎn)電荷在真空中相距為r₁時(shí)的相互作用力等于它們?cè)谀骋弧盁o(wú)限大”向同性均勻電介質(zhì)中相距為r₂時(shí)的相互作用力，則該電介質(zhì)的相對(duì)介電常量εr＝。

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2. (2023·鄭州競(jìng)賽) 電容為 $\text{[math]}$ 的平板電容器，接在電路中，如圖所示。若將相對(duì)介電常量為 $\text{[math]}$ 的各向同性均勻電介質(zhì)插入電容器中（填滿空間），此時(shí)電場(chǎng)能量是原來(lái)的倍。

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3. (2023·鄭州競(jìng)賽) 帶電粒子穿過(guò)過(guò)飽和蒸汽時(shí)，在它走過(guò)的路徑上，過(guò)飽和蒸汽便凝結(jié)成小液滴，從而顯示出粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡，這就是云室的原理。今在云室中有磁感強(qiáng)度大小為1T的均勻磁場(chǎng)，觀測(cè)到一個(gè)質(zhì)子的徑跡是半徑20cm的圓弧，該質(zhì)子的動(dòng)能為J。

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4. (2023·鄭州競(jìng)賽) 真空中兩只長(zhǎng)直螺線管1和2，長(zhǎng)度相等，單層密繞匝數(shù)相同，直徑之比 $\text{[math]}$ ＝ $\text{[math]}$ 。當(dāng)它們通以相同電流時(shí)，兩螺線管貯存的磁能之比 $\text{[math]}$ ＝。

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5. (2023·鄭州競(jìng)賽) 一圓線圈的半徑為R，載有電流I，置于均勻外磁場(chǎng)B中，如圖所示。在不考慮載流圓線圈本身所激發(fā)的磁場(chǎng)的情況下，則線圈導(dǎo)線上的張力為。（載流線圈的法線方向規(guī)定與磁場(chǎng)B的方向相同。）

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6. (2023·鄭州競(jìng)賽) 螺繞環(huán)中心周長(zhǎng)l=10cm，環(huán)上均勻密繞線圈N=200匝，線圈中通有電流I=0.1A，管內(nèi)充滿相對(duì)磁導(dǎo)率μr=4200的磁介質(zhì)。則管內(nèi)磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為T。

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7. (2023·鄭州競(jìng)賽) 同時(shí)測(cè)量能量為1keV作一維運(yùn)動(dòng)的電子的位置與動(dòng)量時(shí)，若位置的不確定值在0.1nm內(nèi)，則動(dòng)量的不確定值的百分比 $\text{[math]}$ 至少為。（不確定關(guān)系式采用 $\text{[math]}$ ）

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8. (2023·鄭州競(jìng)賽) 在康普頓散射實(shí)驗(yàn)中，設(shè)入射的X射線波長(zhǎng)為0.0708nm，散射后波長(zhǎng)變?yōu)?.0732nm，則反沖電子的動(dòng)能為eV。

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9. (2023·鄭州競(jìng)賽) 圖示為一圓柱體的橫截面，圓柱體內(nèi)有一均勻電場(chǎng) $\text{[math]}$ ，其方向垂直紙面向內(nèi)， $\text{[math]}$ 的大小隨時(shí)間t線性增加，P為柱體內(nèi)與軸線相距為r的一點(diǎn)，則P點(diǎn)的位移電流密度的方向?yàn)?span id="z163fv8" class="filling" >；P點(diǎn)感生磁場(chǎng)的方向?yàn)?span id="abncayu" class="filling" >。

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10. (2023·鄭州競(jìng)賽) 半人馬星座α星是距離太陽(yáng)系最近的恒星，它距離地球S＝4.3×10¹⁶m。設(shè)有一宇宙飛船自地球飛到半人馬星座α星，若宇宙飛船相對(duì)于地球的速度為v＝0.999c，按地球上的時(shí)鐘計(jì)算要用年時(shí)間；以飛船上的時(shí)鐘計(jì)算，所需時(shí)間為年。

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11. (2023·鄭州競(jìng)賽) 已知μ子的靜止能量為105.7MeV，平均壽命為2.2×10^-8s。則動(dòng)能為150MeV的μ子的速度大小為；平均壽命為s。

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12. (2023·鄭州競(jìng)賽) 鋰（Z＝3）原子中含有3個(gè)電子，電子的量子態(tài)可用（n，l，mL，ms）四個(gè)量子數(shù)來(lái)描述，若已知基態(tài)鋰原子中一個(gè)電子的量子態(tài)為（1，0，0， $\text{[math]}$ ），則其余兩個(gè)電子的量子態(tài)分別為和。

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二、單選題

13. (2023·鄭州競(jìng)賽) 有一邊長(zhǎng)為a的正方形平面，在其中垂線上距中心O點(diǎn) $\text{[math]}$ 處，有一電荷為q的正點(diǎn)電荷，如圖所示，則通過(guò)該平面的電場(chǎng)強(qiáng)度通量為（　?。?nbsp;

A . $\text{[math]}$ B . $\text{[math]}$ C . $\text{[math]}$ D . $\text{[math]}$

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14. (2023·鄭州競(jìng)賽) 一個(gè)大平行板電容器水平放置，兩極板間的一半空間充有各向同性均勻電介質(zhì)，另一半為空氣，如圖。當(dāng)兩極板帶上恒定的等量異號(hào)電荷時(shí)，有一個(gè)質(zhì)量為m、帶電荷為+q的質(zhì)點(diǎn)，在極板間的空氣區(qū)域中處于平衡。若把電介質(zhì)抽去，則該質(zhì)點(diǎn)（　?。?

A . 保持不動(dòng) B . 向上運(yùn)動(dòng) C . 向下運(yùn)動(dòng) D . 是否運(yùn)動(dòng)不能確定

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15. (2023·鄭州競(jìng)賽) 兩個(gè)同心圓線圈，大圓半徑為R，通有電流I₁；小圓半徑為r，通有電流I₂ ，如圖。若r<<R（大線圈在小線圈處產(chǎn)生的磁場(chǎng)近似為均勻磁場(chǎng)），當(dāng)它們處在同一平面內(nèi)時(shí)小線圈所受磁力矩的大小為（　?。?p>

A . $\text{[math]}$ B . $\text{[math]}$ C . $\text{[math]}$ D . 0

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16. (2023·鄭州競(jìng)賽) 如圖，一導(dǎo)體棒ab在均勻磁場(chǎng)中沿金屬導(dǎo)軌向右作勻加速運(yùn)動(dòng)，磁場(chǎng)方向垂直導(dǎo)軌所在平面。若導(dǎo)軌電阻忽略不計(jì)，并設(shè)鐵芯磁導(dǎo)率為常數(shù)，則達(dá)到穩(wěn)定后在電容器的M極板上（　?。?p>

A . 帶有一定量的正電荷 B . 帶有一定量的負(fù)電荷 C . 帶有越來(lái)越多的正電荷 D . 帶有越來(lái)越多的負(fù)電荷

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17. (2023·鄭州競(jìng)賽) 靜止質(zhì)量不為零的微觀粒子作高速運(yùn)動(dòng)，這時(shí)該粒子物質(zhì)波的波長(zhǎng)λ與速度v的關(guān)系為（　?。?

A . $\text{[math]}$ B . $\text{[math]}$ C . $\text{[math]}$ D . $\text{[math]}$

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三、解答題

18. (2023·鄭州競(jìng)賽) 如圖所示，半徑為R的均勻帶電球面，電量為q，沿半徑方向上有一均勻帶電細(xì)線，電荷線密度為λ，長(zhǎng)度為l，細(xì)線左端離球心距離為r₀。設(shè)球面和細(xì)線上的電荷分布不受相互作用影響，試求：
1. （1）細(xì)線受到該帶電球面作用的電場(chǎng)力；
2. （2）細(xì)線在該帶電球面電場(chǎng)中的電勢(shì)能（選取無(wú)窮遠(yuǎn)處的電勢(shì)為零）。
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19. (2023·鄭州競(jìng)賽) 如圖所示，半徑R＝1.0cm的無(wú)限長(zhǎng) $\text{[math]}$ 圓柱形金屬薄片中，沿長(zhǎng)度方向有均勻分布的電流I＝10.0A通過(guò)。試求圓柱軸線上任意一點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度。

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20. (2023·鄭州競(jìng)賽) 如圖所示，在紙面所在的平面內(nèi)有一載有電流I的無(wú)限長(zhǎng)直導(dǎo)線，其旁另有一邊長(zhǎng)為l的等邊三角形線圈ACD。該線圈的AC邊與長(zhǎng)直導(dǎo)線距離最近且相互平行。今使線圈ACD在紙面內(nèi)以勻速v遠(yuǎn)離長(zhǎng)直導(dǎo)線運(yùn)動(dòng)，且v與長(zhǎng)直導(dǎo)線相垂直。試求當(dāng)線圈AC邊與長(zhǎng)直導(dǎo)線相距a時(shí)，線圈ACD內(nèi)的動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)。

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21. (2023·鄭州競(jìng)賽) 設(shè)有一電子在寬為0.20nm的一維無(wú)限深方勢(shì)阱中，試求：
1. （1）電子在最低能級(jí)的能量；
2. （2）當(dāng)電子處于第一激發(fā)態(tài)（n＝2）時(shí)，在勢(shì)阱何處出現(xiàn)的概率最小，其值為多少?
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22. (2023·鄭州競(jìng)賽) 等離子體是由部分電子被剝離后的原子及原子被電離后產(chǎn)生的正負(fù)離子組成的離子化氣體狀物質(zhì)。當(dāng)?shù)入x子柱中通以電流時(shí)（如圖所示），它會(huì)受到自身電流的磁場(chǎng)作用而向軸心收縮，這個(gè)現(xiàn)象稱為載流等離子體的箍縮效應(yīng)。試用所學(xué)知識(shí)解釋這個(gè)效應(yīng)。

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