广西壮族自治区南宁二中2023级（2026届）高二年级12月联考物理及答案

南宁二中2023级高二年级12月联考命题：磨花丽审题：严丽华、张晓霞1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在条形码区3．请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答，超出答题区书写的答案无效；在草稿1．真空中A、B两个异种点电荷带电荷量分别为2Q、-Q，两点电荷固定在光滑水平桌面相距为L的两处（静电力常量为k）。下列说法正确的是A．A、B两个点电荷之间的库仑力大小为B．A、B两个点电荷连线之间的电场方向为由B指向AC．A、B两个点电荷连线的垂直平分线OO1上各位置的电场强度方向均为与AB平行，且指向#侧D．在A、B两个点电荷连线的延长线上，在点电荷A的左侧由静止释放一负点电荷，它一定加速向A靠近2．如图所示，平行板电容器在充电稳定后，板间有一带电尘粒恰能在电场中静止。若将正对的平行板左右错开一些，则以下说法中正确的是A．带电尘粒将向上加速运动B．带电尘粒将向下加速运动C．错开过程中，通过电阻R的电流方向为A到BD．错开过程中，通过电阻R的电流方向为B到A3．如图所示为六根与水平面平行的导线的横截面示意图，导线分布在正六边形的六个角，导线所通电流方向已在图中标出。已知每条导线在O点产生的磁感应强度大小为B0，则B．大小为2B0，方向沿x轴负方向B．乙图中如果长为l、通过电流为I的短5．如图，金属圆形线圈a套在条形磁铁上，条形磁铁与线圈a所在的平面垂直且穿过线圈圆心，若将线圈a对称地扩展为线圈b的形状，则穿过线圈的磁通量变化情况是6．闪电是云与云之间、云与大地之间或者云体内各部位之间的强烈放电现象。若某次闪电是在云与大地之间发生的，大量电子从地面流向云层。放电过程的平均电流为I，持续时间为t，电子的电荷量为e，则下列说法正确的是C．此次放电过程中流过地面的电荷量为Ite7．一个不带电的空腔导体放入电场强度为E0的匀强电场中，达到静电平衡后，导体外部电场线分布如图所示。W为导体壳壁，A、B为空腔内两点。下列说法正确的是A．金属发生感应起电，右端外表面的感应电荷为正，右端内表面C．感应电荷在A、B两点场强相等D．金属处于静电平衡时，金属内部的电场强度与E0大小相等、二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。全部选对的得6分，选对但不全的得38．如图所示，将一倾斜的平行金属导轨固定在地面上，导轨的顶端接一电源和一滑动变阻器，在垂直导轨平面向下的方向上加一匀强磁场，在倾斜导轨上放一导体棒，导体棒与导轨垂直且接触良好并处于静止状态。现调节滑动变阻器使9．真空中一半径为r0的带电金属球，通过其球心的一直线上各点的电势φ分布如图所示，图中x1、x2、x3分别是该直线上A、B、C三点离球心的距离，根据φ-x电势图像，判断下B．B点的电场强度大于C点的电场强度C．A点的电场强度方向由A指向BD．电荷量为q的正电荷沿直线从B移到C的过程中，电场力做功W=q(φ2-φ3)10．如图所示，一个半径为R的圆形磁场区域，磁感应强度大小为B，磁感应强度方向垂直纸面向里。一个粒子源从圆上的A点向各个方向不停地发射出相同速率的带正电的粒子（忽略粒子间的相互作用和粒子的重力），带电粒子的质量均为m，所带电荷量均为q，运动,则粒子能打在圆形磁场圆周上的范围是六分之一,则粒子在磁场中运动的最长时间为三、实验题：本题共2小题，共14分。A．待测电阻Rx（大约100Ω);B．直流毫安表A1（量程0~10mA，内阻约100Ω);C．直流毫安表A2（量程0~40mA，内阻约40Ω);E．直流电压表V2（量程0~15V，内阻约15kΩ);F．直流电源（输出电压4V，内阻不计,；G．滑动变阻器R（阻值范围0~50Ω,允许最大电流1A），）；I（2）在虚线框内画出实验电路图，要求电压和电流的变化范围I尽可能大一些；L-------s12.（8分，每空2分）用欧姆表粗测得某圆柱复合材料的电阻约为3千欧，某实验小组通过以下（1）该实验小组分别用20分度的游标卡尺、螺旋测微器测量其长度L和直径D，某次测量结果如图甲、乙所示，长度L=▲cm，直径D=▲mm；（2）某次实验时，图丙所示量程为0~0.6A的电流表读数为▲A。电压表的示数为U，电流表的示数为I，用实验测量的物理量L、D、U、I表示电阻率，则表达式为南宁二中2023级高二年级12月联考·物理第4页共6页四、计算题：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。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。13.（12分）如图所示，某多级直线加速器由横截面相同的n个金属圆筒（漂移管）依次排列组成，圆筒的两底面中心开有小孔，其中心轴线在同一直线上，相邻漂移管分别接在高频脉冲电源的两极。质子从K点沿轴线进入加速器并依次向右穿过各漂移管，在漂移管内做匀速直线运动，在漂移管间隙被电场加速，加速电压视为不变。若粒子在筒内运动时间恰好等于交变电压周期的一半，漂移管间缝隙很小，这样粒子就能“踏准节奏”在间隙处一直被加速。设质子进入漂移管C时速度为8×106m/s，进入漂移管E时速度为1×107m/s，交变电压周期T=1×10-7s，质子的比荷取1×108C/kg。粒子离开漂移管E后，沿中线进入偏转电场AB，AB间电压与漂移管间加速电压相等，AB两板之间宽度为d，长度为L。不计一切阻力及质子重力，忽略电场的边缘效应。求：（1）漂移管C的长度LC；（2）相邻漂移管间的加速电压U；（3）的比值为多少时粒子恰好从偏转电场的边缘飞出。14.（12分）如图所示为某款质谱仪的工作原理示意图，此质谱仪由以下几部分构成：离子源S、加速电场PQ，静电分析器、偏转磁场、记录板，静电分析器通道中心线的半径为R，通道内有均匀辐向的电场，中心线处的电场强度大小为E，记录板MN紧靠静电分析器水平放置，静电分析器和记录板下方分布着范围足够大的匀强磁场，离子源S可以发射初速度不计的正离子，经过加速电场加速后进入静电分析器，恰能沿静电分析器中心线做匀速圆周运动，之后竖直向下飞入匀强磁场，最终打在记录板上，已知该离子源发射的质子H在偏转磁场中水平偏转距离为d，质子的质量为m，电荷量为q，（1）求加速电场的电压U；（3）若匀强磁场区域磁感应强度大小的波动范围为B±ΔB，为使质子H与氘核H打在15.（16分）霍尔推进器某局部区域可抽象成如图所示的模型。Oxy平面内存在竖直向下的匀强电场和垂直坐标平面向里的匀强磁场，磁感应强度为B。质量为m、电荷量为e的电子从O点沿x轴正方向水平入射。入射速度为v0时，电子沿x轴做直线运动;入射速度小于v0时，电子的运动轨迹如图中的虚线所示，且在最高点与在最低点所受的合力大小相（2）若电子入射速度为，求运动到速度为时位置的纵坐标y1；（3）若电子入射速度在0<v<v0范围内均匀分布，求能到达纵坐标位置的电子数N占总电子数N0的百分比。南宁二中2023级高二年级12月联考·物理第6页共6页南宁二中2023级高二年级12月联考题号123456789答案DCDCCDCABBDAC一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。1.【答案】D【解析】两个点电荷A、B之间的库仑力大小F甲A错误；在A、B两个点电荷连线之间，点电荷A产生的电场由A指向B，点电荷B产生的电场也由A指向B，结合矢量叠加原理，可知合电场由A指向B，B错误；两个点电荷A、B连线的中垂线001上各位置到A、B两个点电荷的距离相等，根据电场强度和矢量叠加原理，可知除A、B连线的中点外，中垂线001上各点的合电场方向为斜向右上方或斜向右下方，C错误；点电荷A对该负点电荷的电场力F1向右，点电荷B对该负点电荷的电场力F2向左，由库仑力F=可知F1>F2，该负点电荷受到的合电场力向右，它向右做加速运动，D正确。故选D。2.【答案】C【解析】根据电容器的决定式当正对面积S减小时，电容器的电容减小，带电尘粒受电场力：没有发生变化，故电场力不变，粒子仍处于平衡状态，AB错误；由于电容器的电容减小，两极板间电压保持不变，故电容器的带电荷量将减小，故电容器放电，流经电阻R电流方向从A至B，C正确，D错误。故选C。3.【答案】D【解析】根据磁场的叠加原理，将x轴上电流向里的导线在0点产生的磁感应强度与x轴上向外电流向外的导线在0点产生的磁场进行合成，则这两根导线的合磁感应强度为B1；同理可得：将左上方电流向外的导线在0点产生的磁场与右下方电流向里的导线在0点产生的磁场进行合成，则这两根导线的合磁感应强度为B2，将右上方电流向里的导线在0点产生的磁场与左下方电流向外的导线在0点产生的磁场进行合成，则这两根导线的合磁感应强度为B3，根据磁场叠加原理可知：B1=B2=B3=2B0，由几何关系可：B2与B3的夹角为120。，故将B2与B3合成，则它们的合磁感应强度大小也为2B0，方向与B1的方向相同，最后将其与B1合成，可得正六边形中心处磁感应强度大小为4B0，方向沿Y轴正方向，D正确，ABC错误。故选D。4.【答案】C【解析】根据安培定则，同向电流相互吸引，异向电流相互排斥，图甲所示两导线应相互排斥，A错误；只有长为l、通过电流为I的短直导线垂直放在匀强磁场中所受磁场力的大小为F，则可测出该处磁感应强度才为B错误；根据安培定则可知，如图直导线下方有垂直纸面向里的磁场，N极向纸面内转动，C正确；根据安培定则可知，如图环形导线内部有垂直纸面向外的磁场，N极向纸面外转动，D错误。故选C。5.【答案】C【解析】通过圆形线圈的磁通量为穿过圆环的磁感线的条数，首先明确条形磁铁的磁感线分布情况，另外要注意磁感线是闭合的曲线。条形磁铁的磁感线在磁体的内部是从S极到N极，在磁体的外部是从N极到S极，内部有多少根磁感线，外部的整个空间就有多少根磁感线同内部磁感线构成闭合曲线。对于线圈的两个位置，磁铁内部的磁感线全部穿过，但线圈面积越大，抵消越多，磁通量反而越小，C正确，ABD错误。故选C。6.【答案】D【解析】放电过程中，电子由地面流向云层，即电子所受的电场力由地面指向云层，由于电子带负电，电场力的方向与电场强度的方向相反，故云层的电势比地面的电势高；电流的方向与负电荷定向移动的方向相反，故放电电流的方向由云层指向地面，AB错误。由电流的定义式I=可知，此次放电过程流过地面的电荷量为q=It，由于电子的电荷量为e，故放电过程中从地面流向云层的电子的数量错误，D正确。故选D。7.【答案】C【解析】金属放在静电场中会发生感应起电，根据静电屏蔽，右端外表面的感应电荷为正，右端内表面不带电，A错误；根据静电平衡下导体内部特征，金属整体是等势体，金属导体内外表面电势差为0，B错误；根据静电平衡下导体内部特征，金属内部被静电屏蔽，A、B两点的电场强度为0，金属内部的感应电荷产生的电场强度与匀强电场E0大小相等、方向相反，故感应电荷在A、B两点场强相等，故C正确，D错误。故选C。二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。8.【答案】AB【解析】若调节滑动变阻器之前，F安<mgsinθ,因安培力平行于导轨所在平面向上，则导体棒所受的摩擦力也平行于导轨所在平面向上，当滑动变阻器接入电路的阻值减小时，导体棒中的电流增大，则导体棒所受的安培力增大，受到的摩擦力先减小到零，再向下增大；若调节滑动变阻器之前，F安>mgsinθ,则导体棒所受的摩擦力平行于导轨所在平面向下，则当滑动变阻器接入电路的阻值减小时，导体棒所受的摩擦力随安培力的增大而增大，故选AB。9.【答案】BD【解析】由图可知0到r0电势不变，之后电势变小，带电金属球为一等势体，再依据沿着电场线方向，电势降低，则金属球带正电，A错误；B点的电场强度方向由B指向C，B点的电场强度大于C点的电场强度，B正确；A点在金属球的内部，场强为零，C错误；正电荷沿直线从B移到C的过程中，电场力做功W=quBC=q(φ2一φ3)，D正确。故选BD。10.【答案】AC【解析】若r=2R，粒子会从磁场圆的不同位置出射，范围是整个圆周长；其中粒子在磁场中运动的时间最长时，磁场区域的直径是轨迹的一条弦，作出轨迹如图所示，因为r=2R，则圆心角α=60。，粒子在磁场中运动的最长时间正确，B错误；若粒子在磁场圆的出射点都在AP之间，由几何关系可知，AP弧长对应的圆心角为60°,所以粒子能打在圆形磁场圆周上的范围是六分之一个圆周长，C正确。若粒子沿不同方向射入磁场，如图所示，在磁场中运动时间最长的粒子正好转过了一周，时间为错误；故选AC。三、实验题：本题共2小题，共14分。11.（6分，每空2分）【答案】（1）C；D2【解析】（1）根据电源与待测电阻估算电流最大值I==A=40mA，故毫安表选C；电源电动势为4V，所以电压表应选D；（2）实验要求电压和电流的变化范围尽可能大一些，故滑动变阻器应采用分压式接法，毫安表的内阻与被测电阻阻值接近，应采用毫安表外接法。12.（8分，每空2分）【答案】（1）2.325；6.7002）0.40；【解析】（1）由图甲所示游标卡尺可知，游标尺是20分度的，游标尺的精度是0.05mm，其示数为23mm+5×0.05mm=23.25mm=2.325cm；由图乙所示螺旋测微器可知，其示数为：6.5mm+20.0×0.01mm=6.700mm；（2）由图示电流表可知，其量程为0.6A，分度值为0.02A，示数为0.40A；待测金属丝电阻阻值R=，结合电阻定律得R=P=P，可得电阻率P=2【答案】（1）LC=0.4m2）U=9×104V3）=解1）质子在C管运动的时间为：tC=T..........................................(1分)漂移管C的长度：LC=vCtC (1分)代入数据解得：LC=0.4m (1分)（2）质子从漂移管C到漂移管E过程，加速了2次根据动能定理有：2qU=mv一mv........................................(2分)代入数据解得：U=9×104V..................................................................(1分)（3）质子沿中线进入偏转电场AB后，a=........................................(2分)在竖直方向上：=at2...................................................................(1分)在水平方向上：L=vEt.....................................................................(1分)联立解得：=................................................................................(2分)（3）0≤△B<2(32)解1）设质子经过加速电场加速后速度为v，质子在静电分析器中做匀速圆周运动根据牛顿第二定律可得qE=........................................................(1分)解得：..................................................................................(1分)根据动能定理可得一0......................................................解得：U=ER....................................................................................(1分)（2）设子在匀强磁场中做匀速圆周运动的半径为r1根据几何关系可得r1=d............................................................................(1分)质子在匀强磁场中运动时，根据牛顿第二定律可得qvB=................(1分)联立解得.....................................................................................(1分)（3）若质子在磁感应强度为B一△B与氘核在磁感应强度为B+△B时，恰好打在记录板上同一位置，则对质子，有qv(B一△B)=....................................................................(1分)对氘核，有qU=•2mv一0..........................................................................(1分)qv2(B+△B)=..........................................................................................(1分)联立解得：△B=(3一22)B=2(32).............................................(1分)则△B的取值范围为0≤△B<2(32)...............................................(1分)15.（16分）【答案】（1）E=Bv03）9