精品解析：广东省肇庆市2024-2025学年高二上学期期末统一考试物理试卷

肇庆市2024-2025学年第一学期高二年级期末统一考试 物理 本试题共6页，考试时间75分钟，满分100分 注意事项： 1.答题前，考生先将自己的信息填写清楚、准确，将条形码准确粘贴在条形码粘贴处。 2.请按照题号顺序在答题卡各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效。 3.答题时请按要求用笔，保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，不得使用涂改液、修正带、刮纸刀。考试结束后，请将本试题及答题卡一并交回。 一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项是符合题目要求的。 1. 某同学设计了如下4个电路研究自感现象。开关闭合时，灯泡正常发光，开关断开后，灯泡逐渐熄灭是（　　） A. B. C. D. 2. 如图，某电子设备的核心部分是一个平行板电容器，板内存在匀强电场，电场强度大小为E，板的长度为L。现有质量为m、电荷量为q的带电粒子，以初速度v0垂直电场方向飞入其中，粒子能被吸附到收集板上，不计粒子受到的重力则下列说法正确的是（　　） A. 粒子在电场中做变加速曲线运动 B. 粒子在电场中克服电场力做功 C. 粒子在电场中的运动时间大于 D. 粒子在电场中的偏移量不会大于 3. 如图，一带正电的电荷量为的金属球静置于电子台秤上的绝缘泡沫上，此时电子台秤的示数为。接着，用尼龙线将一带负电的电荷量为的塑料球悬吊在金属球正上方，并缓慢地将其接近金属球，直到两者之间的距离为时，电子台秤的示数为m。两球均可视为点电荷，重力加速度为，金属球始终静止在电子台秤上。下列说法正确的是（　　） A. 在两球接近的过程中，电子台秤的示数不断变大 B. 在两球接近的过程中，尼龙线的拉力不断变小 C. 电子台秤的示数为时，两球的距离 D. 两球接触后，再把塑料球拉回金属球正上方处，则电子台秤的示数大于 4. 如图是超导电磁船的简化原理图，和是与电源相连的两个电极，它们之间的距离为且处于垂直纸面的匀强磁场区域（由超导线圈产生，其独立电路部分未画出）。通电后，两电极之间的海水受到安培力的作用，船体就在海水的反作用力推动下行驶。已知船的总质量为，当电极间的电流为、磁场的磁感应强度大小为时，船体恰好以速度匀速航行。设船体受到的阻力恒定，关于超导电磁船，以下说法正确的是（　　） A. 该超导电磁船应用的是电磁感应原理 B. 若接直流电源的正极，则磁场方向垂直纸面向里时船体前进 C. 改变电极正负或磁场方向，可控制船体前进或后退 D. 若仅将磁场的磁感应强度增大为，则船体的加速度大小为 5. 研究人员通过精确控制导线的电流大小和方向，产生特定的磁场分布，实现对电磁波的屏蔽。有两根平行且间距为的通电导线A和B，分别通有电流和（如图），已知通电长直导线周围的磁感应强度大小与电流成正比、与该点到通电长导线的距离成反比，即，以下关于两导线中点处的磁场描述正确的是（　　） A. 若，，处磁感应强度大小为 B. 若，，处的磁感应强度大小为 C. 若，，处的磁感应强度大小为 D. 无论如何控制导线A和B的电流，处的磁感应强度都不会为零 6. 在农业生产中，常采用静电喷洒技术提高农药的喷洒效率和附着率。喷洒农药的无人机上安装有静电喷嘴，静电喷嘴内装有一根带电的针，使得农药水珠离开喷嘴时会带有大量电荷（如图）。由于与大地相连的农作物叶子带负电，喷洒出的农药水珠在静电力的作用下被吸附在叶子上，不会被风吹走。在农药水珠被农作物叶子吸附的过程中（　　） A. 喷洒出农药水珠带负电荷 B. 电场力对喷洒出的农药水珠做正功 C. 喷洒出的农药水珠的电势能增加 D. 离农作物叶片越近，农药水珠所受静电力越小 7. 电动自行车驱动部分由蓄电池、电动机及控制开关串联而成（如图）。当电动自行车在水平路面以某一恒定速度行驶时（阻力不变），电动机的输入电流为，电压为。已知蓄电池的电动势为，电动机的效率为。在此行驶状态，以下说法正确的是（　　） A. 电动机的输出功率为 B. 电动机的内阻为 C. 电动机的热功率为 D. 蓄电池的输出功率为 二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错或不选的得0分。 8. 现代高层建筑中，电梯系统安装了电磁缓冲装置。在电梯轿厢底部对称安装了8台永久强磁铁，磁铁S极均朝上，电梯井道内壁上铺设若干金属线圈，当电梯轿厢超速下降时会迅速启动缓冲系统，使线圈立即闭合。当电梯轿厢超速下降到如图所示位置时，下列说法正确的是（　　） A. 下方线圈对轿厢有阻碍作用，上方线圈对轿厢无阻碍作用 B. 轿厢上方与下方之间的金属线圈相互排斥 C. 从上往下看，轿厢上方线圈的感应电流沿顺时针方向 D. 上方线圈有收缩趋势，下方线圈有扩张的趋势 9. 在如图甲所示的虚线框内有匀强磁场，一固定的金属线圈abcd有部分处在磁场中，磁场方向垂直于线圈平面，磁感应强度随时间的变化规律如图乙所示。线圈中产生的电动势E、电流I、焦耳热Q、线框受到的安培力F与时间t的关系图像可能正确的是（　　） A. B. C. D. 10. 阿尔法磁谱仪（AMS）主要用于探测宇宙中的奇异物质，其中最关键的永磁体系统是由中国科研团队研制成功的，解决了不能将强磁场送入外层空间运行的世界性难题。永磁体系统核心部分可简化为半径为R的圆形匀强磁场区域，磁场方向垂直纸面向里，如图所示，从P点沿直径方向射入速度相同的粒子，P、a、b、c、d、e为圆周上的等分点。忽略粒子的重力和粒子间的相互作用，不考虑粒子反弹。以下说法正确的是（　　） A. 打在a处的粒子带负电，打在d处的粒子带正电 B. 打在a处的粒子的比荷是打在d处的3倍 C. 打在b处的粒子的比荷与打在e处的相等 D. 打在e处的粒子在磁场中运动的时间是打在d处的2倍 三、非选择题：本题共5小题，共54分。考生根据要求作答。 11. 某实验小组的同学为观察电容器的充、放电现象，设计了如图甲所示的电路，其中为电源，为平行板电容器，为电阻箱，S为单刀双掷开关，G为电流计。 （1）根据图甲，将图乙中的实物连线补充完整，___________ （2）先将单刀双掷开关接，并稳定一段时间，电容器的上极板带___________（选填“正电”或“负电”） （3）再将单刀双掷开关接，流过电流计的电流方向为__________（选填“到”或“到”）。 （4）在（3）操作中，若想要使电容器放电时间变长，则电阻箱的阻值要_________（选填“调大”“调小”或“不变”）。 12. 某同学想要研究平时考试使用的2B铅笔芯的电阻，他找到的实验器材有：6只完全相同的2B铅笔芯（阻值相同）、定值电阻（阻值为）、滑动变阻器、螺旋测微器、毫米刻度尺、多用电表、电压表、一端连有鳄鱼夹的导线、开关S、电源、导线若干等。 （1）先用多用电表欧姆挡的“”挡粗测铅笔芯的电阻，发现指针偏角过大。为了更准确测量电阻，应将旋钮调至____________（选填“”或“”）挡后再次进行测量 （2）用毫米刻度尺、螺旋测微器分别测量2B铅笔的长度和直径。某次测量时的长度示数和直径示数如图甲和乙，其长度和直径读数分别：____________cm，____________mm； （3）按原理图丙连接好电路进行测量 ①闭合开关S前，应将滑动变阻器的滑片滑到____________（选填“A”或“B”）端； ②测量时，先将滑动变阻器调整至合适位置并一直保持不变； ③接着将鳄鱼夹夹在1位置，测得定值电阻两端的电压为； ④然后依次将鳄鱼夹夹在2、3、4、5、6、7的位置上进行测量，测得接入第支铅笔芯时的电压表示数为； ⑤根据测出的数据，则一支铅笔芯的电阻为____________（用题中、、、符号表达）； （4）若考虑电压表内阻的影响，此方法测量的铅笔芯电阻____________（选填“大于”“小于”或“等于”）真实值。 13. 如图所示，一倾角的光滑绝缘斜面固定在方向竖直向下的匀强电场中，电场强度大小，现有一质量m=0.05kg、电荷量的带正电小球（可视为质点），从斜面顶端处由静止沿斜面向下运动至底端处，已知斜面的长度，取重力加速度。 （1）求小球运动的加速度大小； （2）求小球在斜面上运动的时间； （3）小球的电势能如何变化？变化量为多少？ 14. 如图所示，粗细均匀的金属棒和塑料棒长度均为，金属棒质量，电阻。两棒随水平传送带以恒定速度向右传送，离开传送带后进入光滑水平区域1，接着滑上一光滑固定的水平金属导轨，导轨相互平行且与平台边界垂直，间距也为两端连接了的电阻，导轨所在区域有竖直向下的匀强磁场，磁感应强度大小，棒与导轨接触良好，始终与平台保持平行。两棒依次穿过磁场区域后，再经过光滑水平区域2，从距地面高度的平台上水平飞出落到地面上。已知金属棒落点与平台边界的水平距离。各边界均平滑连接，忽略导轨的电阻及空气阻力，取重力加速度。求： （1）金属棒刚进入磁场时的加速度大小； （2）金属棒穿过磁场的过程中，电阻产生的热量； （3）金属棒与塑料棒落点之间的水平距离。 15. 2023年我国已实现国产离子注入机28纳米工艺制程全覆盖。离子注入是芯片制造中的重要工序，离子按预设路径注入到特制的晶硅片上。图甲是离子注入的简化原理图，静止于处的离子（不计重力），经电压为的加速电场加速后从点进入磁分析器（内有匀强磁场，截面为内、外半径分别为和的四分之一圆环），从点射出，分别为磁分析器边界的中点，接着沿水平中心线方向穿过磁感应强度为的速度选择器，从中点射入边长为的正方形匀强磁场区域，磁场方向垂直于纸面向里。经磁场偏转后注入到晶硅片中，晶硅片长度为，置于正方形上边界且关于的中点对称，已知离子的质量为，电荷量为。 （1）求离子离开加速电场时的速度大小； （2）求磁分析器内磁感应强度的大小和速度选择器内的电场强度的大小； （3）为了让离子注入到晶硅片上，求正方形区域内磁场的磁感应强度大小的范围。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 肇庆市2024-2025学年第一学期高二年级期末统一考试 物理 本试题共6页，考试时间75分钟，满分100分 注意事项： 1.答题前，考生先将自己的信息填写清楚、准确，将条形码准确粘贴在条形码粘贴处。 2.请按照题号顺序在答题卡各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效。 3.答题时请按要求用笔，保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，不得使用涂改液、修正带、刮纸刀。考试结束后，请将本试题及答题卡一并交回。 一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项是符合题目要求的。 1. 某同学设计了如下4个电路研究自感现象。开关闭合时，灯泡正常发光，开关断开后，灯泡逐渐熄灭的是（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】AD．开关断开后，灯泡和线圈需要构成闭合回路，才能慢慢熄灭，故AD错误； B．断开开关后，在灯泡和线圈组成的回路中，线圈充当电源的作用放电，灯泡电流方向会变成自右向左，感应电流逐渐减小，灯泡逐渐熄灭，故B正确。 C．电键断开时，在灯泡和线圈组成的回路中，线圈充当电源的作用放电，灯泡电流方向会变成自右向左，但由于灯泡与二极管串联，二极管通反向电流时电阻极大，灯泡会直接熄灭。故C错误。 故选B。 2. 如图，某电子设备的核心部分是一个平行板电容器，板内存在匀强电场，电场强度大小为E，板的长度为L。现有质量为m、电荷量为q的带电粒子，以初速度v0垂直电场方向飞入其中，粒子能被吸附到收集板上，不计粒子受到的重力则下列说法正确的是（　　） A. 粒子在电场中做变加速曲线运动 B. 粒子在电场中克服电场力做功 C. 粒子在电场中运动时间大于 D. 粒子在电场中的偏移量不会大于 【答案】D 【解析】 【详解】AB．粒子在两收集板间做类平抛运动，加速度恒定，电场力做正功，故AB错误； C．粒子能被收集板吸附，可知在电场中运动时间最大时，有 解得 故C错误； D．最大偏移量为， 解得 故D正确。 故选D。 3. 如图，一带正电的电荷量为的金属球静置于电子台秤上的绝缘泡沫上，此时电子台秤的示数为。接着，用尼龙线将一带负电的电荷量为的塑料球悬吊在金属球正上方，并缓慢地将其接近金属球，直到两者之间的距离为时，电子台秤的示数为m。两球均可视为点电荷，重力加速度为，金属球始终静止在电子台秤上。下列说法正确的是（　　） A. 在两球接近的过程中，电子台秤的示数不断变大 B. 在两球接近的过程中，尼龙线的拉力不断变小 C. 电子台秤的示数为时，两球的距离 D. 两球接触后，再把塑料球拉回金属球正上方处，则电子台秤示数大于 【答案】D 【解析】 【详解】AB．两球带异种电荷，会相互吸引，当缓慢靠近时，库仑力变大，故电子台秤读数变小，尼龙线拉力变大，故A错误，B错误； C．对金属球分析，由平衡关系可知， 解得 故C错误； D．两球接触后分开后必带等量同种电荷或不带电，两球会相互排斥或不受库仑力，故电子台秤的示数会大于，故D正确。 故选D。 4. 如图是超导电磁船简化原理图，和是与电源相连的两个电极，它们之间的距离为且处于垂直纸面的匀强磁场区域（由超导线圈产生，其独立电路部分未画出）。通电后，两电极之间的海水受到安培力的作用，船体就在海水的反作用力推动下行驶。已知船的总质量为，当电极间的电流为、磁场的磁感应强度大小为时，船体恰好以速度匀速航行。设船体受到的阻力恒定，关于超导电磁船，以下说法正确的是（　　） A. 该超导电磁船应用的是电磁感应原理 B. 若接直流电源的正极，则磁场方向垂直纸面向里时船体前进 C. 改变电极正负或磁场方向，可控制船体前进或后退 D. 若仅将磁场的磁感应强度增大为，则船体的加速度大小为 【答案】C 【解析】 【详解】A．该超导电磁船应用了磁场对电流的作用力，故A错误； B．两电极之间的海水受到安培力的作用，船体就在海水的反作用力推动下向前驶动，因此，海水受到的安培力指向船尾方向，根据左手定则，磁场方向垂直纸面向外，故B错误； C．改变电极正负或磁场的方向，安培力方向改变，可以控制船体前进或后退，故C正确； D．磁感应强度大小为时，船体匀速运动，即安培力大小与阻力大小相等，即，将磁感应强度大小增大为时，安培力变为，船体所受合外力大小 则加速度大小为，D错误。 故选C。 5. 研究人员通过精确控制导线的电流大小和方向，产生特定的磁场分布，实现对电磁波的屏蔽。有两根平行且间距为的通电导线A和B，分别通有电流和（如图），已知通电长直导线周围的磁感应强度大小与电流成正比、与该点到通电长导线的距离成反比，即，以下关于两导线中点处的磁场描述正确的是（　　） A. 若，，处的磁感应强度大小为 B. 若，，处的磁感应强度大小为 C. 若，，处的磁感应强度大小为 D. 无论如何控制导线A和B的电流，处的磁感应强度都不会为零 【答案】C 【解析】 【详解】AD．处的磁感应强度为两导线产生的磁场矢量叠加，若，，则两导线在处的磁感应强度大小相等方向相反，叠加后为0，故AD错误； B．若，，则两导线在处的磁感应强度方向相同，则处的磁感应强度大小为 故B错误； C．若，，则有，， 故C正确。 故选C。 6. 在农业生产中，常采用静电喷洒技术提高农药的喷洒效率和附着率。喷洒农药的无人机上安装有静电喷嘴，静电喷嘴内装有一根带电的针，使得农药水珠离开喷嘴时会带有大量电荷（如图）。由于与大地相连的农作物叶子带负电，喷洒出的农药水珠在静电力的作用下被吸附在叶子上，不会被风吹走。在农药水珠被农作物叶子吸附的过程中（　　） A. 喷洒出的农药水珠带负电荷 B. 电场力对喷洒出的农药水珠做正功 C. 喷洒出农药水珠的电势能增加 D. 离农作物叶片越近，农药水珠所受静电力越小 【答案】B 【解析】 【详解】A．植物叶片带负电，喷洒出的农药水珠带正电才能被吸附到植物叶片上，故A错误； BC．农药水珠带正电，电场力对其做正功，电势能减少，故C错误，B正确； D．越靠近植物叶片，根据库仑定律可知，静电力越大，故D错误。 故选B。 7. 电动自行车的驱动部分由蓄电池、电动机及控制开关串联而成（如图）。当电动自行车在水平路面以某一恒定速度行驶时（阻力不变），电动机的输入电流为，电压为。已知蓄电池的电动势为，电动机的效率为。在此行驶状态，以下说法正确的是（　　） A. 电动机的输出功率为 B. 电动机的内阻为 C. 电动机的热功率为 D. 蓄电池的输出功率为 【答案】A 【解析】 【详解】A．电动机的输出功率应为，故A正确； BC．电动机两端的电压为，通过电动机的电流为，但电动机不是纯电阻，不能直接应用欧姆定律计算内阻，电动机的热功率 电动机的总功率，又 解得 故B错误，C错误； D．蓄电池的总功率： 但蓄电池有内阻，输出功率不可能为 又，故D错误。 故选A。 二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错或不选的得0分。 8. 现代高层建筑中，电梯系统安装了电磁缓冲装置。在电梯轿厢底部对称安装了8台永久强磁铁，磁铁S极均朝上，电梯井道内壁上铺设若干金属线圈，当电梯轿厢超速下降时会迅速启动缓冲系统，使线圈立即闭合。当电梯轿厢超速下降到如图所示位置时，下列说法正确的是（　　） A. 下方线圈对轿厢有阻碍作用，上方线圈对轿厢无阻碍作用 B. 轿厢上方与下方之间的金属线圈相互排斥 C. 从上往下看，轿厢上方线圈的感应电流沿顺时针方向 D. 上方线圈有收缩的趋势，下方线圈有扩张的趋势 【答案】BC 【解析】 【详解】BC．电梯轿厢底部安装了永磁铁，故上、下方线圈在电梯轿厢下降时会产生感应电流，根据楞次定律，从上往下看可知，上方线圈电流方向为顺时针，下方线圈电流方向为逆时针，两线圈相互排斥，故BC正确； AD．上、下方线圈均对轿厢有阻碍作用，轿厢向下运动，远离上方线圈，故上方线圈有扩张的趋势，轿厢靠近下方线圈，故下方线圈有收缩的趋势，故AD错误。 故选BC。 9. 在如图甲所示的虚线框内有匀强磁场，一固定的金属线圈abcd有部分处在磁场中，磁场方向垂直于线圈平面，磁感应强度随时间的变化规律如图乙所示。线圈中产生的电动势E、电流I、焦耳热Q、线框受到的安培力F与时间t的关系图像可能正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】AD 【解析】 【详解】A．设线圈处于磁场中的面积为S，根据法拉第电磁感应定律有 B-t图像中，0~T0、2T0~4T0内，变化率恒定且方向相反，T0~2T0内，变化率为零，所以0~T0、2T0~4T0内，感应电动势大小相等，但方向相反，T0~2T0内，感应电动势为零，故A正确； C．根据闭合电路欧姆定律，可知0~T0、2T0~4T0内，感应电流大小相等，方向相反，T0~2T0内，感应电流为零，故C错误； B．由于0~T0、2T0~4T0内，感应电流大小均恒定不变，T0~2T0内，感应电流为零，根据焦耳热，可知0~T0、2T0~4T0内，焦耳热随时间均匀变化，故B错误； D．根据安培力，可知0~T0内安培力随时间均匀增大，2T0~4T0内安培力随时间先均匀减小后增大，T0~2T0内，安培力为零，故D正确。 故选AD。 10. 阿尔法磁谱仪（AMS）主要用于探测宇宙中的奇异物质，其中最关键的永磁体系统是由中国科研团队研制成功的，解决了不能将强磁场送入外层空间运行的世界性难题。永磁体系统核心部分可简化为半径为R的圆形匀强磁场区域，磁场方向垂直纸面向里，如图所示，从P点沿直径方向射入速度相同的粒子，P、a、b、c、d、e为圆周上的等分点。忽略粒子的重力和粒子间的相互作用，不考虑粒子反弹。以下说法正确的是（　　） A. 打在a处的粒子带负电，打在d处的粒子带正电 B. 打在a处的粒子的比荷是打在d处的3倍 C. 打在b处粒子的比荷与打在e处的相等 D. 打在e处的粒子在磁场中运动的时间是打在d处的2倍 【答案】AB 【解析】 【详解】A．由左手定则可知，打在a处的粒子带负电，打在d处的粒子带正电，故A正确； B．在a点，粒子转过的圆心角 根据几何关系得 同理d处转过的圆心角 由可知，打在a处的粒子比荷是打在d处的3倍，故B正确； C．由于 可得 故打在b处和e处的粒子半径不同，故比荷不相等，故C错误； D．由于 所以 因为打在e处与d处的粒子的轨迹半径之比为，圆心角度之比为，故打在两处的粒子在磁场中的运动时间之比为，故D错误。 故选AB。 三、非选择题：本题共5小题，共54分。考生根据要求作答。 11. 某实验小组的同学为观察电容器的充、放电现象，设计了如图甲所示的电路，其中为电源，为平行板电容器，为电阻箱，S为单刀双掷开关，G为电流计。 （1）根据图甲，将图乙中的实物连线补充完整，___________ （2）先将单刀双掷开关接，并稳定一段时间，电容器的上极板带___________（选填“正电”或“负电”） （3）再将单刀双掷开关接，流过电流计的电流方向为__________（选填“到”或“到”）。 （4）在（3）操作中，若想要使电容器放电时间变长，则电阻箱的阻值要_________（选填“调大”“调小”或“不变”）。 【答案】（1） （2）正电 （3）到 （4）调大 【解析】 【小问1详解】 如图 【小问2详解】 电容器的上极板与电源正极连接，则上极板带正电； 【小问3详解】 将单刀双掷开关接，电容器放电，流过电流计的电流方向为到； 【小问4详解】 要使电容器放电时间变长，则要减小电路中的电流，故电阻箱的阻值要调大。 12. 某同学想要研究平时考试使用的2B铅笔芯的电阻，他找到的实验器材有：6只完全相同的2B铅笔芯（阻值相同）、定值电阻（阻值为）、滑动变阻器、螺旋测微器、毫米刻度尺、多用电表、电压表、一端连有鳄鱼夹的导线、开关S、电源、导线若干等。 （1）先用多用电表欧姆挡的“”挡粗测铅笔芯的电阻，发现指针偏角过大。为了更准确测量电阻，应将旋钮调至____________（选填“”或“”）挡后再次进行测量 （2）用毫米刻度尺、螺旋测微器分别测量2B铅笔的长度和直径。某次测量时的长度示数和直径示数如图甲和乙，其长度和直径读数分别：____________cm，____________mm； （3）按原理图丙连接好电路进行测量 ①闭合开关S前，应将滑动变阻器的滑片滑到____________（选填“A”或“B”）端； ②测量时，先将滑动变阻器调整至合适位置并一直保持不变； ③接着将鳄鱼夹夹在1位置，测得定值电阻两端的电压为； ④然后依次将鳄鱼夹夹在2、3、4、5、6、7的位置上进行测量，测得接入第支铅笔芯时的电压表示数为； ⑤根据测出的数据，则一支铅笔芯的电阻为____________（用题中、、、符号表达）； （4）若考虑电压表内阻的影响，此方法测量的铅笔芯电阻____________（选填“大于”“小于”或“等于”）真实值。 【答案】（1） （2） ①. 5.20（5.18~5.22） ②. 0.709##0.708##0.710 （3） ①. A ②. （4）小于 【解析】 【小问1详解】 先用多用电表欧姆挡的“”挡粗测铅笔芯的电阻，发现指针偏角过大，说明电阻阻值较小，为了更准确测量电阻，应将旋钮调至挡后再次进行测量。 【小问2详解】 [1]图甲刻度尺的分度值为，由图甲可知长度读数为； [2]螺旋测微器的精确值为，由图乙可知直径读数为 【小问3详解】 ①[1]闭合开关S前，应将滑动变阻器的滑片滑到A端，使电路电流从最小开始调节； ⑤[2]电路图是一个串联电路，电流始终为，连接铅笔芯时可得 故有 【小问4详解】 由， 因为电压表分流，故实际电流，则有。 13. 如图所示，一倾角的光滑绝缘斜面固定在方向竖直向下的匀强电场中，电场强度大小，现有一质量m=0.05kg、电荷量的带正电小球（可视为质点），从斜面顶端处由静止沿斜面向下运动至底端处，已知斜面的长度，取重力加速度。 （1）求小球运动的加速度大小； （2）求小球在斜面上运动的时间； （3）小球的电势能如何变化？变化量为多少？ 【答案】（1） （2） （3）电势能减少， 【解析】 【小问1详解】 对小球受力分析，如图所示，根据牛顿第二定律，有 解得 【小问2详解】 根据运动学公式，有 解得 【小问3详解】 电场力做正功，故电势能减少，减少量为 代入数据解得 14. 如图所示，粗细均匀的金属棒和塑料棒长度均为，金属棒质量，电阻。两棒随水平传送带以恒定速度向右传送，离开传送带后进入光滑水平区域1，接着滑上一光滑固定的水平金属导轨，导轨相互平行且与平台边界垂直，间距也为两端连接了的电阻，导轨所在区域有竖直向下的匀强磁场，磁感应强度大小，棒与导轨接触良好，始终与平台保持平行。两棒依次穿过磁场区域后，再经过光滑水平区域2，从距地面高度的平台上水平飞出落到地面上。已知金属棒落点与平台边界的水平距离。各边界均平滑连接，忽略导轨的电阻及空气阻力，取重力加速度。求： （1）金属棒刚进入磁场时的加速度大小； （2）金属棒穿过磁场的过程中，电阻产生的热量； （3）金属棒与塑料棒落点之间的水平距离。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 金属棒刚进入磁场时产生的感应电动势 根据闭合电路的欧姆定律可得 金属棒所受的安培力 根据牛顿第二定律，有 解得 【小问2详解】 金属棒经过区域2后水平飞出，根据平抛运动规律，有， 解得 由能量守恒定律，有 电阻产生的热量 解得 【小问3详解】 塑料棒经过磁场区域的过程中不产生感应电流，不受安培力作用，将匀速通过，有 金属棒和塑料棒的水平位移差为 15. 2023年我国已实现国产离子注入机28纳米工艺制程全覆盖。离子注入是芯片制造中的重要工序，离子按预设路径注入到特制的晶硅片上。图甲是离子注入的简化原理图，静止于处的离子（不计重力），经电压为的加速电场加速后从点进入磁分析器（内有匀强磁场，截面为内、外半径分别为和的四分之一圆环），从点射出，分别为磁分析器边界的中点，接着沿水平中心线方向穿过磁感应强度为的速度选择器，从中点射入边长为的正方形匀强磁场区域，磁场方向垂直于纸面向里。经磁场偏转后注入到晶硅片中，晶硅片长度为，置于正方形上边界且关于的中点对称，已知离子的质量为，电荷量为。 （1）求离子离开加速电场时的速度大小； （2）求磁分析器内磁感应强度的大小和速度选择器内的电场强度的大小； （3）为了让离子注入到晶硅片上，求正方形区域内磁场的磁感应强度大小的范围。 【答案】（1） （2）， （3） 【解析】 【小问1详解】 离子经过加速电场加速后，根据动能定理，有 解得 【小问2详解】 离子进入磁分析器后，由牛顿第二定律得 由几何关系得 解得 进入速度选择器后根据平衡关系有 解得 【小问3详解】 进入正方形磁场区域时，打在晶硅片最左端时，如图1。 z 根据牛顿第二定律得 由几何关系得 解得 打在晶硅片最右端时，如图2。 根据牛顿第二定律得 由几何关系得 解得 故磁场磁感应强度大小的范围为。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$