广西壮族自治区南宁市第二名校2023-2024学年高二下学期...

更新时间：2024-04-12 浏览次数：19 类型：开学考试

一、选择题（本题共10小题，共计46分。在每个小题给出的四个选项中，第1-7题只有一个选项正确，选对得4分；第8-10有多个选项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全得3分，有选错或不选的得0分。）

1. (2024高二下·南宁开学考) 小明同学在学习磁感应强度（I与B垂直） $\text{[math]}$ 的定义式后，发现以下表达式中有一个不是物理量的定义式，它是（　　）

A . 电流 $\text{[math]}$ B . 电容 $\text{[math]}$ C . 电动势 $\text{[math]}$ D . 电场强度 $\text{[math]}$

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2. (2024高二下·仪陇月考) 如图所示，在匀强磁场中放有平行铜导轨，它与大线圈 $\text{[math]}$ 相连。导线圈 $\text{[math]}$ 在 $\text{[math]}$ 的中间，与 $\text{[math]}$ 共面放置。要使 $\text{[math]}$ 中获得顺时针方向的感应电流，则放在导轨上的裸金属棒 $\text{[math]}$ 的运动情况可能是（）

A . 向右匀速运动 B . 向右加速运动 C . 向左加速运动 D . 向左减速运动

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3. (2024高二下·南宁开学考) 如图所示，电源电动势 $\text{[math]}$ ，内阻 $\text{[math]}$ ，开关 $\text{[math]}$ 处于闭合状态，则（　　）

A . 电路中的电流大小为零 B . 电容器 $\text{[math]}$ 的带电量为 $\text{[math]}$ C . S断开，电容器 $\text{[math]}$ 处于放电状态 D . S由闭合至断开过程中，流过 $\text{[math]}$ 的电荷量为 $\text{[math]}$

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4. (2024高二下·南宁开学考) 两个点电荷 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 固定在x轴上O、D两点，两者之间连线上各点电势高低如图中曲线所示（OB>BD），取无穷远处电势为零，由图可知，下列说法错误的是（）

A . B点电场强度为零 B . $\text{[math]}$ 为负电荷， $\text{[math]}$ 为正电荷 C . $\text{[math]}$ 电量一定大于 $\text{[math]}$ 电量 D . 将电子沿x轴从A点移到C点，电场力一直做正功

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5. (2024高二下·南宁开学考) 如图所示电路中定值电阻阻值R大于电源内阻阻值r，各电表均为理想表。闭合电键后，将滑动变阻器滑片向下滑动，电压表V₁、V₂、V₃示数变化量的绝对值分别为ΔU₁、ΔU₂、ΔU₃ ，电流表A示数变化量的绝对值为ΔI，则（　　）

A . $\text{[math]}$ 变小 B . $\text{[math]}$ 不变 C . V₁、V₂、A示数均变大 D . 电源输出功率先增大后减小

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6. (2024高二下·南宁开学考) 如图所示，点A、B、C、D、M、N将半径为 $\text{[math]}$ 的圆周六等分。空间有一方向与圆平面平行的范围足够大的匀强电场（图中未画出）。已知A、C、M三点的电势分别为 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 。下列判断正确的是（　　）

A . 圆心O点的电势为2V B . 圆心O点的电势为2.25V C . 电场强度的大小为100V/m D . 电场强度的大小为 $\text{[math]}$

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7. (2024高二下·南宁开学考) 如图所示，质量为m、电阻为R、边长为L正方形金属线框的cd边恰好与有界匀强磁场的上边界重合，现将线框在竖直平面内由静止释放，当下落高度为 $\text{[math]}$ 时线框开始做匀速运动。已知线框平面始终与磁场方向垂直，且cd边始终水平，磁场的磁感应强度大小为B，重力加速度大小为g，不计空气阻力，则下列说法正确的是（）

A . cd边进入磁场时，线框中感应电流的方向为逆时针方向 B . 线框匀速运动时，速度大小为 $\text{[math]}$ C . 线框从静止到刚好匀速运动的过程中，通过线框某截面的电量为 $\text{[math]}$ D . 线框从静止到刚好匀速运动的过程中，线框中产生的焦耳热为 $\text{[math]}$

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8. (2024高二下·南宁开学考) 电磁现象在科技和生活中有着广泛的应用，下列说法正确的是（　　）

A . 甲图中，线圈 $\text{[math]}$ 闭合，开关 $\text{[math]}$ 断开时，触头 $\text{[math]}$ 与工作电路将延时断开 B . 乙图中，闭合开关，用外力顺时针（从铜盘左侧观察）转动铜盘，电路中会产生感应电流，通过 $\text{[math]}$ 的电流自上而下 C . 丙图中，若该元件用金属材料制作，则通入图示的电流时，上表面电势比下表面电势低 D . 丁图中，给电磁炉接通恒定电流，可以在锅底产生涡流，给锅中食物加热

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9. (2024高二下·南宁开学考) 如图所示，一个质量为m、带电荷量为+q的圆环，套在一根固定的足够长的水平粗糙绝缘直杆上，环直径略大于杆直径。直杆处于磁感应强度为B的水平匀强磁场中，圆环以初速度 $\text{[math]}$ 使其向右运动，最终圆环处于平衡状态，已知重力加速度为g，则（　　）

A . 圆环向右运动过程中受到竖直向下的洛伦兹力 B . 圆环运动过程中可能不受摩擦力 C . 圆环最终可能会停下来 D . 圆环克服摩擦力做的功可能为 $\text{[math]}$

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10. (2024高二下·南宁开学考) 如图所示，在xOy平面第I象限内y轴和虚线之间存在范围足够大的匀强磁场，方向垂直纸面向外，磁感应强度大小为B，虚线与x轴正方向的夹角 $\text{[math]}$ ，在M（0，l）处有一个粒子源，可沿平面内各个方向射出质量为m，电量为q的带正电的粒子，粒子速率均为 $\text{[math]}$ ，不计粒子间的相互作用力与重力，则能从x轴正半轴射出的粒子（　　）

A . 在磁场中运动的最短时间为 $\text{[math]}$ B . 在磁场中运动的最短时间为 $\text{[math]}$ C . 在磁场中运动的最长时间为 $\text{[math]}$ D . 在磁场中运动的最长时间为 $\text{[math]}$

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二、实验题（本题共2小题，共14分）

11. (2024高二下·南宁开学考) 读出以下仪器仪表的读数。
1. （1）（a）图中电压表量程为 $\text{[math]}$ ，则读数为 $\text{[math]}$ ；（b）图中电流表量程为 $\text{[math]}$ ，则读数为 $\text{[math]}$ ；（c）图中螺旋测微器读数为 $\text{[math]}$ ；（d）图中游标卡尺读数为 $\text{[math]}$ 。
2. （2）当使用多用电表测量物理量时，多用电表表盘示数如图（f）所示。若此时选择开关对准 $\text{[math]}$ 挡，则被测电阻的阻值为 $\text{[math]}$ 。若用多用电表测量另一个电阻的阻值发现指针偏转角度很大，则应该换用倍率（填“ $\text{[math]}$ ”或“ $\text{[math]}$ ”）的挡位，换挡后先要进行，然后再测量电阻。使用完电表后应把选择开关拨到位置。
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12. (2024高二下·南宁开学考) 现有一节干电池（电动势约为 $\text{[math]}$ ），电压表 $\text{[math]}$ （量程为 $\text{[math]}$ ，内阻约 $\text{[math]}$ ），电流表 $\text{[math]}$ （量程为 $\text{[math]}$ ，内阻为 $\text{[math]}$ ），滑动变阻器 $\text{[math]}$ ），电键一个及导线若干。
1. （1）为了更准确地测出电源电动势和内阻，某组同学用如图甲所示的电路测得多组电压和电流值，并作出了如图乙所示的 $\text{[math]}$ 图线的倾斜直线，由此可得该电源电动势 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ ，内阻 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ （结果均保留两位小数）；
2. （2）乙图中所示曲线为一个小灯泡的 $\text{[math]}$ 曲线，用这个小灯泡与（1）中所述电源串联起来组成闭合回路，小灯泡的实际功率为 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ ，灯泡发光过程中欧姆定律（“适用”或“不适用”）；
3. （3）另一小组在实验时，发现电流表坏了，于是不再使用电流表，仅用电阻箱替换掉了滑动变阻器，电路图如图丙所示。他们在实验中读出几组电阻箱的阻值 $\text{[math]}$ 和电压表的示数 $\text{[math]}$ ，描绘出 $\text{[math]}$ 的关系图像，得到的函数图象是一条直线。若该图像的斜率为 $\text{[math]}$ ，纵轴截距为 $\text{[math]}$ ，则此电源电动势 $\text{[math]}$ ，内阻 $\text{[math]}$ 。（用题中所给字母表示）
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三、解答题（本题共3小题，共40分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分。）

13. (2024高二下·南宁开学考) 如图所示，两根足够长的直金属导轨MN、PQ平行放置在倾角为θ=37⁰的绝缘斜面上，两导轨间距为L=2m，M、P两点间接有阻值为R=3.5Ω的电阻，一根质量为m=0.1kg电阻为r=1.5Ω的均匀直金属杆ab放在两导轨上，并与导轨垂直，整套装置处于磁感应强度为B=0.5T的匀强磁场中，磁场方向垂直于斜面向下，导轨电阻忽略不计，让ab杆沿导轨由静止开始下滑，导轨和金属杆接触良好，不计摩擦和空气阻力，重力加速度g=10m/s² ，
1. （1）在加速下滑过程中，当ab杆的速度大小为v=2m/s时，通过ab杆的电流I及其加速度的a的大小；
2. （2）求在下滑过程中，ab杆可以达到的速度最大值v_m；
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14. (2024高二下·南宁开学考) 如图，在竖直平面内，一半径为R的半圆形轨道与水平轨道在B点平滑连接．半圆形轨道的最低点为B、最点高为C，圆心为O。整个装置处于水平向左的匀强电场中．现让一质量为m、电荷量为q的带正电小球（可视为质点），从水平轨道的A点静止释放，到达B点时速度为 $\text{[math]}$ 。当小球过C点时撤去电场，小球落到水平轨道上的D点。已知A、B间的距离为 $\text{[math]}$ R，重力加速度为g，轨道绝缘且不计摩擦和空气阻力，求：
1. （1）该匀强电场场强E的大小；
2. （2） A、D间的距离；
3. （3）小球经过半圆形轨道某点P（图中未画出）时，所受合外力方向指向圆心O，求小球过P点时对轨道压力的大小。
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15. (2024高二下·南宁开学考) 芯片制造过程有极其复杂的工艺，其中离子注入是一道重要的工序，该工作原理如图所示：离子经加速后沿水平方向进入速度选择器，离子在速度选择器中做匀速直线运动，然后通过磁分析器，选择出特定比荷的离子，经偏转系统后注入到水平面内的晶圆（硅片）处。速度选择器中匀强磁场的磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向外，匀强电场场强大小为E，方向竖直向上；磁分析器截面是内外半径分别为 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 的四分之一圆环，其两端中心位置M和N处各有一个小孔，磁分析器中匀强磁场的磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向外；偏转系统中电场和磁场的分布区域是同一边长为L的正方体，底面与晶圆所在的水平面重合，偏转系统中匀强磁场的磁感应强度大小为B、匀强电场场强大小为E，它们的方向均垂直纸面向外；从磁分析器N处小孔射出的离子自偏转系统上表面的中心射入，当偏转系统不加电场及磁场时，离子恰好竖直注入到晶圆上的O点。以O点为坐标原点，偏转系统中B的方向为x轴正方向，水平向左为y轴正方向，建立平面直角坐标系。整个系统置于真空中，不计离子重力，打到晶圆上的离子经过电场和磁场偏转的角度都很小，而当 $\text{[math]}$ 很小时，有以下近似计算： $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ 。求：
1. （1）离子的电性及通过速度选择器后的速度大小；
2. （2）从磁分析器出来的离子的比荷；
3. （3）偏转系统同时加上电场和磁场时，离子注入晶圆的位置坐标。
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