精品解析：广西南宁市第三中学2023-2024学年高二下学期期中段考物理试题

2024年南宁三中高二年级下学期段考 物理试题 本卷满分100分，考试用时75分钟 一、单项选择题（本题共7小题，每小题4分，共28分。每题只有一个选项符合题目要求。） 1. 同学们一定都吃过味道鲜美的烤鸭，烤鸭的烤制过程没有添加任何调料，只是在烤制之前，把烤鸭放在腌制汤中腌制一定的时间，盐就会进入肉里。下列说法正确的是（　　） A. 如果让腌制汤温度升高，盐进入鸭肉的速度就会加快 B. 烤鸭的腌制过程说明分子之间有引力，把盐分子吸进鸭肉里 C. 在腌制汤中，只有盐分子进入鸭肉，没有盐分子从鸭肉里面出来 D. 把鸭肉放入腌制汤后立刻冷冻，将不会有盐分子进入鸭肉 【答案】A 【解析】 【详解】A．盐分子进入鸭肉是因为发生了扩散，温度越高，扩散得越快。故A正确； B．盐进入鸭肉是因为盐分子的永不停息的无规则运动，并不是因为分子引力。故B错误； C．盐分子永不停息地做无规则运动，有的进入鸭肉，有的离开鸭肉。故C错误； D．冷冻后，仍然会有盐分子进入鸭肉，只不过速度慢一些。故D错误。 故选A。 2. 电磁波为信息的传播“插上了翅膀”，使古代人“顺风耳、千里眼”的梦想变成了现实，下列电磁波相关知识的说法中正确的是（　　） A. 图甲是电磁波的产生与传播示意图，麦克斯韦理论告诉我们，变化的电场产生变化的磁场 B. 图乙表示电磁波在传递声音图像等信息时，需要将其搭载在高频载波上发射出去，这一过程叫调谐 C. 图丙为一张人体X光照片，X射线可用于诊断病情，它的波长比可见光短 D. 图丁是医用消毒灯，基原理是利用红外线具有较高能量，足以破坏细胞核中的物质，以此达到灭菌消毒的目的 【答案】C 【解析】 【详解】A．麦克斯韦理论告诉我们，均匀变化的磁场产生稳定的电场，而周期性变化的磁场产生周期性变化的电场，故A错误； B．传递声音图像等信息时，需要将其搭载在高频载波上发射出去，这一过程叫调制，故B错误； C．X射线可用于诊断病情，它的频率比可见光大，但是它的波长比可见光短，故C正确； D．紫外线具有较高能量，足以破坏细胞核中的物质，因此可以利用紫外线灭菌消毒，故D错误。 故选C。 3. MN左侧有一垂直纸面向里的匀强磁场，现有一匝数匝的圆形线圈垂直磁场方向放置，其直径ac与磁场边界MN重合。已知圆形线圈总电阻，圆形线圈面积为。磁感应强度B随时间t变化的规律如图所示，下列说法正确的是（　　） A. 回路产生均匀增大的感应电流 B. 回路中磁通量变化量为0.18Wb C. 回路中产生的感应电动势大小为4.5V D. 时间内通过线圈横截面的电荷量为3C 【答案】D 【解析】 【详解】A．由图可知，磁感应强度均匀增大，穿过线圈的磁通量均匀增加，回路产生恒定的感应电流，故A错误； B．回路中磁通量变化量为 故B错误； C．回路中产生的感应电动势大小为 故C错误； D．回路中产生的感应电流为 通过线圈横截面的电荷量为 ，穿过线圈的磁通量不变，没有感应电流，则通过线圈横截面的电荷量为0，则时间内通过线圈横截面的电荷量为3C，故D正确。 故选D。 4. 2024 年国际体联艺术体操世界杯比赛中中国艺术体操队收获1金1银2铜，中国队在3带2球项目的成套《凤鸣凌霄》则以汉唐国风为主题，通过运用彩带模拟造型。某段比赛过程中彩带的运动可简化成沿x轴负方向传播的简谐横波，t=0时刻波形图如图所示，t=3s时Q点恰好到达波谷。下列说法正确的是（　　） A. t=0时刻P点沿y轴负方向振动 B. 该波的最小波速为m/s C. 若周期T=12s，质点P再过5s到达平衡位置 D. 这列波9s 内传播的距离可能为5m 【答案】B 【解析】 【详解】A．波沿x轴负方向传播，根据波形平移法可知，t=0时刻P点沿y轴正方向振动，故A错误； B．由图可知波长为 t=0时刻，Q点从平衡位置沿y轴负方向振动，t=3s时Q点恰好到达波谷，则有 （，，） 可得周期为 （，，） 则波速为 （，，） 当时，可得最小波速为，故B正确； C．若周期T=12s，则波速为 则t=0时刻，Q点处平衡位置振动传到P点所用时间为 故C错误； D．根据 （，，） 这列波9s 内传播的距离为 （，，） 可知这列波9s 内传播的距离不可能为5m，故D错误。 故选B。 5. 笔记本电脑利用了霍尔元件控制电脑进入休眠状态。如乙图，一块宽为a、高为b、长为c的霍尔元件，导电粒子是电荷量为e的电子，其定向移动速率为v，通入方向向右的电流，当显示屏闭合时元件处于垂直于上表面、方向向下的匀强磁场中，稳定后，元件的前、后表面间出现霍尔电压U，以此控制屏幕的熄灭。则（　　） A. 元件的霍尔电压U与b成正比 B. 元件的霍尔电压U与v无关 C. 稳定后电子受到的洛伦兹力大小为 D. 若前、后表面分别接丙图中的1、2接线柱，发光二极管B灯亮 【答案】C 【解析】 【详解】C.电子在运动过程中洛伦兹力和电场力平衡，有 所以 故C正确； AB.由 则电压 故前后表面的电压与速度有关，与成正比，故AB错误； D.由图知电流从左向右流动，因此电子的运动方向从右向左，根据左手定则可知电子偏转到后表面，因此前表面的电势比后表面的高，A灯亮。故D错误。 故选C。 6. 为保证自行车夜间骑行安全，在自行车上安装了尾灯，其电源另固定在后轮的交流发电机。交流发电机的原理图如图所示，线圈在车轮的带动下绕轴转动，通过滑环和电刷保持与尾灯连接，矩形线圈 ABCD的面积为 10cm2、共有100匝。线圈总电阻为1Ω，线圈处于磁感应强度大小为10T的匀强磁场中，尾灯灯泡电阻为3Ω，当线圈转动角速度为 8rad/s时，下列说法正确的是（　　） A. 线圈在图示位置时，通过线圈的电流最大 B. 线圈从图中所示位置开始计时，其转动过程中产生的电动势为e = 8cos8t（V） C. 线圈从图中所示位置转过90°过程中产生的电动势的平均值为 D. 线圈从图中所示位置转过90°过程中，尾灯电阻消耗的功率为 【答案】C 【解析】 【详解】A.由图 可知，线圈位于中性面位置，回路电流最小，故A错误； B.线圈位于中性面位置，产生的电动势为 可得 故B错误； C.根据 可知 故C正确； D.通过尾灯电阻消耗的功率为 其中 得 故D错误。 故选C。 7. 发光竹蜻蜓是一种常见的儿童玩具，它在飞起或风吹时能够持续闪烁发光。如图是竹蜻蜓的简化电路，半径为a的导电圆环内等分为四个直角扇形区域，、区域内存在垂直环面向里的匀强磁场，其余两个区域内存在垂直环面向外的匀强磁场，磁感应强度大小均为B。长度为a、电阻为r的导体棒OP 以角速度绕O点逆时针匀速转动，t=0时 OP 经过图示位置。OP通过圆环和导线与导通电阻为R的发光二极管（LED）相连。忽略其它电阻。若设从M到N 的电流方向为正，则下列图像正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】根据右手定则，在、这两段时间内，电流方向应为O到P，则 电流应从N到M，但根据二极管的单向导电性，此时二极管电阻非常大，整个回路相当于断路，没有电流。OP间的电压为电动势，则 在、这两段时间内，电流方向应为P到O，则 电流从M到N，大小为 得到的图像如图所示 故选D。 二、多项选择题（本题共3小题，每小题6分，共18分。每小题有多个选项符合题目要求，全部选对得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。） 8. 如图所示的经颅磁刺激联合脑电图（TMS-EEG）技术是一种无创的技术，通电线圈作用于头皮产生强而短暂的磁脉冲刺激大脑皮层，诱导组织中产生感应电流，导致局限区域皮层神经元的去极化和激活。以下说法正确的是（　　） A. 电流的磁效应是法拉第发现的，揭示了电与磁的内在联系 B. 由图示中的磁场方向可判断线圈中此时的电流方向（俯视）为逆时针 C. 只要通电线圈中的电流足够大，即可诱导组织中产生感应电流 D. 通电线圈接入交变电流，会使诱导组织中产生感应电流 【答案】BD 【解析】 【详解】A．电流的磁效应是奥斯特发现的，揭示了电与磁的内在联系，故A错误； B．由图示中的磁场方向可知，感应电流产生的磁场向上，根据右手螺旋定则，线圈中此时的电流方向（俯视）为逆时针，故B正确； C. 电线圈中的电流足够大，若电流大小保持不变，线圈内的磁通量不发生变化，则诱导组织中不会产生感应电流，故C错误； D．要使诱导组织中产生感应电流，根据电磁感应定律，线圈中的磁通量要变化，通电线圈应接入交变电流，故D正确。 故选BD。 9. 为了研究远距离输电时输电导线的总电阻对电路的影响，我校兴趣小组设计了如图所示的电路，a、b间接入正弦交流发电机，发电机输出电压保持不变。用滑动变阻器R接入的电阻模拟输电导线的总电阻，变压器可视为理想变压器，L1、L2为两个规格相同的灯泡且其电阻可视为不变，开始时开关S处于闭合状态。下列说法正确的是（　　） A. 若P2不动，滑动变阻器滑片P1向左滑动时，发电机的输出总功率变大 B. 若P2不动，滑动变阻器滑片 P1向左滑动时，电压表示数变小，两灯泡均变暗 C. 若P1不动，P2向上滑动时，发电机的输出总功率变大 D. 若P1、P2不动，当开关S断开时，灯泡L1变暗，电压表示数变大 【答案】BC 【解析】 【详解】A．设理想变压器原、副线圈的匝数分别为n1、n2，电流分别为I1、I2，电压分别为、，副线圈负载电阻设为R2，有 对理想变压器有 把理想变压器原线圈等效为电阻，有 等效电阻与滑动变阻器串联接入a、b间，a、b间输出的总功率 当滑动变阻器滑片P1向左滑动时，滑动变阻器接入电路的电阻增大，可知发电机输出的总功率减小，故A错误； B．若P2不动，滑动变阻器滑片P1向左滑动时，滑动变阻器接入电路的电阻增大，a、b间总电阻增大，a、b间电压U一定，可知原线圈电流减小，副线圈电流也减小，副线圈总电阻不变，电压表示数变小，所以两灯泡均变暗，故B正确； C． 若P1不动，P2向上滑动时，变大，等效电阻为 可知等效电阻减小，a、b间输出的总功率 得输出的总功率变大，故C正确； D．若P1、P2不动，当开关S断开时，副线圈的负载电阻R2增大，原线圈等效电阻也增大，等效电阻分压变大，理想变压器原线圈两端电压变大，副线圈两端电压也变大，电压表示数变大，灯泡L1变亮，故D错误。 故选BC。 10. 如图所示，在圆心为O、半径为R的半圆形区域内（含边界）有磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场，MN为直径，半径OP垂直于MN。t=0时刻，大量同种正电粒子以不同的速率v、不同的方向从O点射入磁场。该正电粒子的质量为m，电荷量为q，入射方向与ON成角，不计粒子受到的重力以及粒子间的相互作用。下列说法正确的是（　　） A. =60°时，粒子在磁场中运动的最长时间为 B. =60°时，仅改变粒子的电性，粒子在磁场中运动的最长时间为 C. 若，则大量不同入射方向的粒子在半圆形区域内扫过的面积 D. 若，则大量不同入射方向的粒子在圆弧上扫过的弧长 【答案】AD 【解析】 【详解】A．当粒子的速度较小时，正电粒子从MO边界离开磁场,其轨迹对应的圆心角为，此时粒子在磁场中运动的时间最长，最长时间为 故A正确； B．当粒子的速度较小时，负电粒子从ON边界离开磁场，其轨迹对应的圆心角为，此时粒子在磁场中运动的时间最长，最长时间为 故B错误； C．根据洛伦兹力提供向心力 若，粒子的轨道半径为 则大量粒子的轨迹如图所示 阴影部分面积为 故C错误； D．若，粒子的轨道半径为 则大量粒子的轨迹如图所示 根据几何关系有 解得 大量粒子在圆弧上扫过的弧长为弧，弧长为 故D正确。 故选AD。 三、实验题（本题共2小题，共16分） 11. 小林同学用激光笔和透明长方体玻璃砖测量玻璃的折射率，实验过程如下； （1）将玻璃砖平放在水平桌面上的白纸上，用大头针在白纸上标记玻璃砖的边界。 （2）①激光笔发出的微光从玻璃砖上的M 点水平入射，到达ef面上的O点后反射到N点射出。用大头针在白纸上标记O点、M 点和激光笔出光孔Q的位置。 ②移走玻璃砖，在白纸上描绘玻璃砖的边界和激光的光路，作 QM 连线的延长线与ef 面的边界交于P点，如图（a）所示。 ③用刻度尺测量 PM和OM的长度d1和d2，PM的示数如图（b）所示，d1为____cm，测得d2为3.40cm。 （3） 利用所测量的物理量，写出玻璃砖折射率表达式n=______；由测得的数据可得折射率n为______（结果保留3位有效数字）。 【答案】 ①. 2.23##2.24##2.25 ②. ③. 1.51##1.52 【解析】 【详解】（2）③[1]刻度尺的最小分度为0.1cm，由图知 （3）[2][3]玻璃砖折射率的表达式 代入数据有 12. 热敏电阻是传感器中经常使用的元件，某学习小组要探究一热敏电阻的阻值随温度变化的规律。 （1）先用多用电表预判热敏电阻阻值随温度的变化趋势。如图乙所示，选择适当的 “”倍率的欧姆挡，先将红黑表笔______，调节欧姆调零旋钮，使指针指向右边“0Ω”处，再进行读数Rt=______Ω（结果保留两位有效数字）。 可供选择的器材有： 待测热敏电阻 Rt（实验温度范围内，阻值约几百欧到几手欧）； 电源E（电动势3V，内阻r约为1.00Ω； 电阻箱R（阻值范围0~9999.99Ω）； 滑动变阻器 R1（最大阻值20.00Ω）： 滑动变阻器 R2（最大阻值 2000Ω）； 微安表（量程100μA，内阻RA等于2500.00Ω）； 开关两个，温控装置一套，导线若干。 同学们设计了如图甲所示的测量电路，主要实验步骤如下： ①按图示连接电路； ②闭合S1、S2，调节滑动变阻器滑片P的位置，使微安表指针满偏； ③保持滑动变阻器滑片P的位置不变，断开S2，调节电阻箱，使微安表指针半偏； ④记录此时的温度和电阻箱的阻值。 回答下列问题： （2）为了更准确地测量热敏电阻的阻值，滑动变阻器应选用______（填“R1”或“R2”）。 （3）请用笔画线代替导线，将实物图丙（不含温控装置）连接成完整电路______。 （4）某温度下微安表半偏时，电阻箱的读数为 5000.00Ω，该温度下热敏电阻的测量值为Rt=______Ω（结果保留两位小数），该测量值______（填“大于”或“小于”）真实值。 【答案】（1） ①. 短接 ②. 2.0×103 （2）R1 （3） （4） ①. 5000.00 ②. 大于 【解析】 【小问1详解】 [1][2]先将红黑表笔短接，调节欧姆调零旋钮，使指针指向右边“0Ω”处，再进行读数 Rt=20×100Ω=2.0×103Ω 【小问2详解】 为了更准确地测量热敏电阻的阻值，滑动变阻器接成了分压电路，则应选用阻值较小的R1。 【小问3详解】 电路连线如图 【小问4详解】 [1]由步骤②到步骤③可知，某温度下微安表半偏时，说明接入电路的电阻箱的电压等于热敏电阻的电压，二者阻值相等，电阻箱的读数为 5000.00Ω，则该温度下热敏电阻的测量值为Rt=5000.00Ω； [2]断开S2时，与滑动变阻器并联的电阻变大，则电压变大，则电阻箱的阻值大于热敏电阻的阻值，即该测量值大于真实值。 四、解答題（本题共3小题、共38分） 13. 如图所示，某光学元件是一个半径为R的球，O点为球心。球面内侧S处有一单色点光源，其发出的一条光线射到球面上的A点，该光线恰好不从球内射出。已知SA =，光在真空中的传播速度为c。求： （1） 该光学元件的折射率n； （2）该光线从S点发出到第一次回到S点的时间t。 【答案】（1）2；（2） 【解析】 【详解】（1）光线在A点发生全反射，因，可知临界角 折射率 （2）再次回到A点时光线通过的路程 根据 可得该光线从S点发出到第一次回到S点的时间 14. 如图，间距为L=0.5m的两平行光滑金属导轨（电阻不计）由水平部分和弧形部分平滑连接而成，其水平部分足够长，虚线右侧存在方向竖直向下，大小为B=2T的匀强磁场。质量为m2=0.5kg、阻值为R2=30Ω的导体棒b静置在右侧的水平轨道上。另一质量为m1=2kg、电阻为R1=10Ω的导体棒a棒从距水平轨道高为h=3.2m的地方由静止释放，两导体棒始终与导轨接触良好且未能相碰，忽略金属棒中感应电流产生的磁场，g取10m/s2，求： （1） a 棒刚进入磁场时b棒的加速度； （2） 在两棒运动的整个过程中，b棒中产生的焦耳热。 【答案】（1），方向水平向右；（2）9.6J 【解析】 【详解】（1）a 棒下滑过程，根据动能定理有 a 棒刚进入磁场产生的感应电动势 回路的感应电流 对b棒，根据牛顿第二定律有 解得 方向水平向右。 （2）a 棒进入磁场后，对两棒构成的系统，根据动量守恒定律有 回路产生的总焦耳热 b棒中产生的焦耳热 解得 15. 东方超环（EAST）的“偏转系统”原理如图所示，一带正电粒子束先通过加有电压的两极板再进入垂直于纸面向外的矩形匀强磁场区域，正电粒子一部分打到下极板，剩下的进入磁场发生偏转并被吞噬板吞噬。已知正电粒子束宽度为d，粒子均纵向均匀分布，方向平行于极板。粒子电荷量为q，质量为m，两极板间电压为U，板间距为d，极板长度为2d，吞噬板长度为2d，矩形匀强磁场区域足够宽，粒子的重力可忽略不计，不考虑粒子间的相互作用。 （1）要使速度的粒子直线通过两极板，则需在两极板间施加一垂直于纸面的匀强磁场B1，求B1的大小和方向； （2）第（1）问中的粒子离开极板后，进入磁感应强度为的偏转磁场，求打到吞噬板上的粒子与下极板右端端点A的最小距离x； （3） 若粒于进入两极板的速度撤去极板间磁场B1，且B2边界宽度足够大，粒子束有部分带电粒子会通过两极板进入偏转磁场，并要求进入偏转磁场的粒子全部被吞噬板吞噬，求磁场 B2的取值范围。 【答案】（1），方向垂直于纸面向里；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）粒子能直线通过两极板，粒子做匀速直线运动，洛伦兹力与电场力平衡，则有 解得 根据平衡条件可知洛伦兹力方向向上，由左手定则可得B1的方向垂直于纸面向里。 （2）从上极板边缘飞出的粒子到下极板的距离最小，由洛伦兹力提供向心力 粒子在偏转磁场中的运动半径 最小距离 解得 （3）撤去极板间磁场B1，粒子在极板之间做类平抛运动，对于飞出极板的粒子有 解得 设粒子射出两极板的速度为v，根据动能定理得 解得 粒子离开极板间的速度偏转角余弦值为 由洛伦兹力提供向心力得 沿上极板射入的粒子射出偏转电场时与吞噬板上端相距为，且当该粒子恰好打到吞噬板上端时，运动半径最小，磁场磁感应强度B2最大。由几何关系有 解得 从距上极板的位置射入极板间的粒子，恰好从下极板的右端进入磁场，且当该粒子刚好打在吞噬板下端时，运动半径最大，磁场磁感应强度B2最小。由几何关系有 解得 故B2的取值范围为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2024年南宁三中高二年级下学期段考 物理试题 本卷满分100分，考试用时75分钟 一、单项选择题（本题共7小题，每小题4分，共28分。每题只有一个选项符合题目要求。） 1. 同学们一定都吃过味道鲜美的烤鸭，烤鸭的烤制过程没有添加任何调料，只是在烤制之前，把烤鸭放在腌制汤中腌制一定的时间，盐就会进入肉里。下列说法正确的是（　　） A. 如果让腌制汤温度升高，盐进入鸭肉的速度就会加快 B. 烤鸭的腌制过程说明分子之间有引力，把盐分子吸进鸭肉里 C. 在腌制汤中，只有盐分子进入鸭肉，没有盐分子从鸭肉里面出来 D. 把鸭肉放入腌制汤后立刻冷冻，将不会有盐分子进入鸭肉 2. 电磁波为信息的传播“插上了翅膀”，使古代人“顺风耳、千里眼”的梦想变成了现实，下列电磁波相关知识的说法中正确的是（　　） A. 图甲是电磁波的产生与传播示意图，麦克斯韦理论告诉我们，变化的电场产生变化的磁场 B. 图乙表示电磁波在传递声音图像等信息时，需要将其搭载在高频载波上发射出去，这一过程叫调谐 C. 图丙为一张人体X光照片，X射线可用于诊断病情，它的波长比可见光短 D. 图丁是医用消毒灯，基原理是利用红外线具有较高能量，足以破坏细胞核中的物质，以此达到灭菌消毒的目的 3. MN左侧有一垂直纸面向里的匀强磁场，现有一匝数匝的圆形线圈垂直磁场方向放置，其直径ac与磁场边界MN重合。已知圆形线圈总电阻，圆形线圈面积为。磁感应强度B随时间t变化的规律如图所示，下列说法正确的是（　　） A. 回路产生均匀增大的感应电流 B. 回路中磁通量变化量为0.18Wb C. 回路中产生的感应电动势大小为4.5V D. 时间内通过线圈横截面的电荷量为3C 4. 2024 年国际体联艺术体操世界杯比赛中中国艺术体操队收获1金1银2铜，中国队在3带2球项目的成套《凤鸣凌霄》则以汉唐国风为主题，通过运用彩带模拟造型。某段比赛过程中彩带的运动可简化成沿x轴负方向传播的简谐横波，t=0时刻波形图如图所示，t=3s时Q点恰好到达波谷。下列说法正确的是（　　） A. t=0时刻P点沿y轴负方向振动 B. 该波的最小波速为m/s C. 若周期T=12s，质点P再过5s到达平衡位置 D. 这列波9s 内传播的距离可能为5m 5. 笔记本电脑利用了霍尔元件控制电脑进入休眠状态。如乙图，一块宽为a、高为b、长为c的霍尔元件，导电粒子是电荷量为e的电子，其定向移动速率为v，通入方向向右的电流，当显示屏闭合时元件处于垂直于上表面、方向向下的匀强磁场中，稳定后，元件的前、后表面间出现霍尔电压U，以此控制屏幕的熄灭。则（　　） A. 元件的霍尔电压U与b成正比 B. 元件的霍尔电压U与v无关 C. 稳定后电子受到的洛伦兹力大小为 D. 若前、后表面分别接丙图中的1、2接线柱，发光二极管B灯亮 6. 为保证自行车夜间骑行安全，在自行车上安装了尾灯，其电源另固定在后轮的交流发电机。交流发电机的原理图如图所示，线圈在车轮的带动下绕轴转动，通过滑环和电刷保持与尾灯连接，矩形线圈 ABCD的面积为 10cm2、共有100匝。线圈总电阻为1Ω，线圈处于磁感应强度大小为10T的匀强磁场中，尾灯灯泡电阻为3Ω，当线圈转动角速度为 8rad/s时，下列说法正确的是（　　） A. 线圈在图示位置时，通过线圈的电流最大 B. 线圈从图中所示位置开始计时，其转动过程中产生的电动势为e = 8cos8t（V） C. 线圈从图中所示位置转过90°过程中产生的电动势的平均值为 D. 线圈从图中所示位置转过90°过程中，尾灯电阻消耗的功率为 7. 发光竹蜻蜓是一种常见的儿童玩具，它在飞起或风吹时能够持续闪烁发光。如图是竹蜻蜓的简化电路，半径为a的导电圆环内等分为四个直角扇形区域，、区域内存在垂直环面向里的匀强磁场，其余两个区域内存在垂直环面向外的匀强磁场，磁感应强度大小均为B。长度为a、电阻为r的导体棒OP 以角速度绕O点逆时针匀速转动，t=0时 OP 经过图示位置。OP通过圆环和导线与导通电阻为R的发光二极管（LED）相连。忽略其它电阻。若设从M到N 的电流方向为正，则下列图像正确的是（　　） A. B. C. D. 二、多项选择题（本题共3小题，每小题6分，共18分。每小题有多个选项符合题目要求，全部选对得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。） 8. 如图所示的经颅磁刺激联合脑电图（TMS-EEG）技术是一种无创的技术，通电线圈作用于头皮产生强而短暂的磁脉冲刺激大脑皮层，诱导组织中产生感应电流，导致局限区域皮层神经元的去极化和激活。以下说法正确的是（　　） A. 电流的磁效应是法拉第发现的，揭示了电与磁的内在联系 B. 由图示中的磁场方向可判断线圈中此时的电流方向（俯视）为逆时针 C. 只要通电线圈中的电流足够大，即可诱导组织中产生感应电流 D. 通电线圈接入交变电流，会使诱导组织中产生感应电流 9. 为了研究远距离输电时输电导线的总电阻对电路的影响，我校兴趣小组设计了如图所示的电路，a、b间接入正弦交流发电机，发电机输出电压保持不变。用滑动变阻器R接入的电阻模拟输电导线的总电阻，变压器可视为理想变压器，L1、L2为两个规格相同的灯泡且其电阻可视为不变，开始时开关S处于闭合状态。下列说法正确的是（　　） A. 若P2不动，滑动变阻器滑片P1向左滑动时，发电机的输出总功率变大 B. 若P2不动，滑动变阻器滑片 P1向左滑动时，电压表示数变小，两灯泡均变暗 C. 若P1不动，P2向上滑动时，发电机的输出总功率变大 D. 若P1、P2不动，当开关S断开时，灯泡L1变暗，电压表示数变大 10. 如图所示，在圆心为O、半径为R的半圆形区域内（含边界）有磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场，MN为直径，半径OP垂直于MN。t=0时刻，大量同种正电粒子以不同的速率v、不同的方向从O点射入磁场。该正电粒子的质量为m，电荷量为q，入射方向与ON成角，不计粒子受到的重力以及粒子间的相互作用。下列说法正确的是（　　） A. =60°时，粒子在磁场中运动的最长时间为 B. =60°时，仅改变粒子的电性，粒子在磁场中运动的最长时间为 C. 若，则大量不同入射方向的粒子在半圆形区域内扫过的面积 D. 若，则大量不同入射方向的粒子在圆弧上扫过的弧长 三、实验题（本题共2小题，共16分） 11. 小林同学用激光笔和透明长方体玻璃砖测量玻璃的折射率，实验过程如下； （1）将玻璃砖平放在水平桌面上的白纸上，用大头针在白纸上标记玻璃砖的边界。 （2）①激光笔发出的微光从玻璃砖上的M 点水平入射，到达ef面上的O点后反射到N点射出。用大头针在白纸上标记O点、M 点和激光笔出光孔Q的位置。 ②移走玻璃砖，在白纸上描绘玻璃砖的边界和激光的光路，作 QM 连线的延长线与ef 面的边界交于P点，如图（a）所示。 ③用刻度尺测量 PM和OM的长度d1和d2，PM的示数如图（b）所示，d1为____cm，测得d2为3.40cm。 （3） 利用所测量的物理量，写出玻璃砖折射率表达式n=______；由测得的数据可得折射率n为______（结果保留3位有效数字）。 12. 热敏电阻是传感器中经常使用的元件，某学习小组要探究一热敏电阻的阻值随温度变化的规律。 （1）先用多用电表预判热敏电阻阻值随温度的变化趋势。如图乙所示，选择适当的 “”倍率的欧姆挡，先将红黑表笔______，调节欧姆调零旋钮，使指针指向右边“0Ω”处，再进行读数Rt=______Ω（结果保留两位有效数字）。 可供选择的器材有： 待测热敏电阻 Rt（实验温度范围内，阻值约几百欧到几手欧）； 电源E（电动势3V，内阻r约为1.00Ω； 电阻箱R（阻值范围0~9999.99Ω）； 滑动变阻器 R1（最大阻值20.00Ω）： 滑动变阻器 R2（最大阻值 2000Ω）； 微安表（量程100μA，内阻RA等于2500.00Ω）； 开关两个，温控装置一套，导线若干。 同学们设计了如图甲所示的测量电路，主要实验步骤如下： ①按图示连接电路； ②闭合S1、S2，调节滑动变阻器滑片P的位置，使微安表指针满偏； ③保持滑动变阻器滑片P的位置不变，断开S2，调节电阻箱，使微安表指针半偏； ④记录此时的温度和电阻箱的阻值。 回答下列问题： （2）为了更准确地测量热敏电阻的阻值，滑动变阻器应选用______（填“R1”或“R2”）。 （3）请用笔画线代替导线，将实物图丙（不含温控装置）连接成完整电路______。 （4）某温度下微安表半偏时，电阻箱的读数为 5000.00Ω，该温度下热敏电阻的测量值为Rt=______Ω（结果保留两位小数），该测量值______（填“大于”或“小于”）真实值。 四、解答題（本题共3小题、共38分） 13. 如图所示，某光学元件是一个半径为R的球，O点为球心。球面内侧S处有一单色点光源，其发出的一条光线射到球面上的A点，该光线恰好不从球内射出。已知SA =，光在真空中的传播速度为c。求： （1） 该光学元件的折射率n； （2）该光线从S点发出到第一次回到S点的时间t。 14. 如图，间距为L=0.5m的两平行光滑金属导轨（电阻不计）由水平部分和弧形部分平滑连接而成，其水平部分足够长，虚线右侧存在方向竖直向下，大小为B=2T的匀强磁场。质量为m2=0.5kg、阻值为R2=30Ω的导体棒b静置在右侧的水平轨道上。另一质量为m1=2kg、电阻为R1=10Ω的导体棒a棒从距水平轨道高为h=3.2m的地方由静止释放，两导体棒始终与导轨接触良好且未能相碰，忽略金属棒中感应电流产生的磁场，g取10m/s2，求： （1） a 棒刚进入磁场时b棒的加速度； （2） 在两棒运动的整个过程中，b棒中产生的焦耳热。 15. 东方超环（EAST）的“偏转系统”原理如图所示，一带正电粒子束先通过加有电压的两极板再进入垂直于纸面向外的矩形匀强磁场区域，正电粒子一部分打到下极板，剩下的进入磁场发生偏转并被吞噬板吞噬。已知正电粒子束宽度为d，粒子均纵向均匀分布，方向平行于极板。粒子电荷量为q，质量为m，两极板间电压为U，板间距为d，极板长度为2d，吞噬板长度为2d，矩形匀强磁场区域足够宽，粒子的重力可忽略不计，不考虑粒子间的相互作用。 （1）要使速度的粒子直线通过两极板，则需在两极板间施加一垂直于纸面的匀强磁场B1，求B1的大小和方向； （2）第（1）问中的粒子离开极板后，进入磁感应强度为的偏转磁场，求打到吞噬板上的粒子与下极板右端端点A的最小距离x； （3） 若粒于进入两极板的速度撤去极板间磁场B1，且B2边界宽度足够大，粒子束有部分带电粒子会通过两极板进入偏转磁场，并要求进入偏转磁场的粒子全部被吞噬板吞噬，求磁场 B2的取值范围。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $