1 . 交通工具

我国的高铁、动车四通八达，小轿车也已进入千家万户，这些交通工具大大方便了人们的出行。
1．某同学在水平向右行驶的高铁车厢内，放置了一个用量角器自制的加速度测量仪，在一段时间内，测量仪上系有小球的细线与竖直方向成θ角，如图所示。则高铁在此时间内向右做______运动，其加速度大小为______

A.       B.     C.     D.
2．汽车质检时，将汽车的主动轮压在两个粗细相同的有固定转动轴的滚筒上，使车轮转动时汽车仍在原地不动，如图所示。车内轮A的半径为，车外轮B的半径为，滚筒C的半径为，车轮与滚筒间不打滑，当车轮以恒定速度运行时，A、B轮边缘的线速度大小之比为______，B、C轮边缘的向心加速度大小之比为______。

3．汽车在水平路面向前运动，后轮胎外测的边缘上有一个黑色小石子，如图所示。当汽车运动速度为v时，小石子刚好运动到达最高点且离开轮胎。已知汽车轮胎半径为R，重力加速度为g，则小石子在最高点离开轮胎时的速度为______；小石子经过______时间落到路面。

4．某汽车安全气囊的触发装置如图所示，金属球被强磁铁吸引固定。当汽车受到猛烈撞击，且加速度大于400m/s²时，金属球会脱离强磁铁，并沿导轨运动而接通电路使安全气囊打开。若金属球的质量为50g，则强磁铁对金属球的最大引力为______N，当汽车紧急加速时，金属球对强磁铁的压力将_____（选填“变小”“变大”或“不变”）。

5．在高铁的每节车厢都安装大量不同功能的传感器。如图所示为霍尔元件做成的磁传感器，该霍尔元件自由移动电荷为负电荷，若电流由a流向b时，M、N两极电势差，则图中的磁场方向向_____（选填“上”或“下”）。电势差越大，测得的磁感应强度越_____（选填“大”或“小”）

2 . 二、测速
现代科技发展提供了很多测量物体运动速度的方法。我们教材介绍的门式结构光电门传感器如图所示，两臂上有A、B两孔，A孔内的发光管发射红外线，B孔内的光电管接收红外线。

(1)如图2所示，为了测量物体运动的速度，在物体上安装挡光片。用光电门传感器测量运动物体经过光电门时的速度，需要测量的物理量有______和______。

(2)光电门传感器是根据光电效应，利用光电转换元件将光信号转换成电信号的器件。如图3所示为某种金属在各种频率单色光照射下反向遏止电压U与入射光频率v之间的关系。从图中数据可知该金属的极限频率为_________Hz（计算结果保留2位有效数字）。已知红外线的波长范围约在，用红外线照射该金属______（选填“能”或“不能”）产生光电效应。（普朗克常量，电子电量）

(3)图（a）中磁铁安装在半径为R的自行车前轮上，磁铁到前轮圆心的距离为r。磁铁每次靠近霍尔传感器，传感器就输出一个电压信号到速度计上。
（1）测得连续N个电压信号的时间间隔为t，则在这段时间内自行车前进的平均速度______。
（2）自行车做匀变速直线运动，某段时间内测得电流信号强度I随时间t的变化如图（b）所示，则自行车的加速度______（以车前进方向为正方向）。
（3）如图（c）所示，电流从上往下通过霍尔元件A（自由电荷为电子），当磁铁C沿图示方向运动经过霍尔元件附近时，会有图示方向的磁场穿过霍尔元件，在元件的左右两面间能检测到电势差。则磁铁经过霍尔元件的过程中（由空间磁场变化所激发的电场可忽略不计）______
A. 磁铁C的N极靠近元件且       B. 磁铁C的S极靠近元件且
C. 磁铁C的N极靠近元件且       D. 磁铁C的S极靠近元件且

(4)用微波传感器测量飞行网球的速度，利用发送信号与接收信号的频率差，通过公式计算出物体运动的速度。当球远离传感器运动时，单位时间内测得的信号数和波长（       ）

A．变多，变长

B．变多，变短

C．变少，变短

D．变少，变长

3 . 六、霍尔推进器

我国“天和号”核心舱配备了四台全国产化的LHT-100霍尔推进器，虽然单台推力只有80毫牛，但在关键性能上已经反超国际空间站。霍尔推进器工作时，将气体推进剂电离成电子和离子，这些离子在电场的作用下被加速后以极高的速度喷出，在相反的方向上对航天器产生了推力。

1．单位质量的推进剂所产生的冲量叫“比冲量”，也叫“比推力”，是衡量推进器效率的重要参数。在国际单位制中，其单位可表示为___________。
2．霍尔推进器工作时需要用磁场将带电粒子约束在一定区域内，产生霍尔效应。“霍尔效应”可用图示模型进行理解：将长方形金属导体置于匀强磁场中，磁场B与电流I的方向如图所示且垂直，导体中的自由电子在洛伦兹力的作用下发生漂移，在导体的一侧聚集积累，从而在相对的两个表面之间出现电势差，即“霍尔电压”。图中的___________两个表面间会产生霍尔电压，电势较高的是___________表面（均选填“上、下、左、右、前、后”）。若匀强磁场的磁感应强度为B，电流强度为I，电子电量为e，电子沿电流方向的平均定向移动速率为v，导体长、宽、高分别为a、b、c，则最大“霍尔电压”为___________。

3．霍尔推进器工作原理简化如图，放电通道两端的电极A、B间存在一加速电场E。工作时，工作物质氙气进入放电通道后被电离为氙离子，再经电场加速喷出，形成推力。若某次试验中有96.0%的氙气被电离，氙离子从右端喷出电场的速度v=2.00×10⁴m/s，其比荷k==7.30×10⁵C/kg。氙离子进入通道的初速度可以忽略，电子质量远小于氙离子的质量。当推进器产生的推力达到80.0毫牛时（1毫牛=10^-3牛顿），求：

（1）加速电压U_AB；

（2）每秒进入放电通道的氙气质量M₀；

（3）氙离子向外喷射形成的电流I。（结果均取3位有效数字）

4．某同学从网上查到：虽然推力小，但相比传统的火箭，霍尔推进器的优势主要有两点：一是效率更高，持续时间更长；二是无需随身携带更多的燃料。所以，要执行更远的探索任务，霍尔推进器一定是首选。请你就所学知识，对该资料做出科学的评价。