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2024-2025學年高二物理人教版(2019)選擇性必修第二冊綜合復習題(含解析)

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2024-2025學年高二物理人教版(2019)選擇性必修第二冊綜合復習題(含解析)

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2024-2025學年高二物理人教版(2019)選擇性必修
第二冊綜合復習題
考試范圍人教版(2019)選擇性必修第二冊考試時間:75分鐘命題人:李老師
注意事項:
1.答題前填寫好自己的姓名、班級、考號等信息
2.請將答案正確填寫在答題卡上
第I卷(選擇題)
一、單選題(共25分)
1.(本題5分)楞次定律是確定什么的規律(  )
A.電流磁效應中磁場的方向; B.感應電流的方向
C.洛倫茲力的方向; D.安培力的方向
2.(本題5分)如圖所示,理想變壓器的原、副線圈匝數比,原線圈兩端接交流電源,已知電阻R=5Ω,電壓表V的讀數為100V,則(  )
A.原、副線圈中電流頻率之比f1∶f2=10∶1
B.電流表A2的讀數為2A
C.原、副線圈內交變電流之比I1∶I2=10∶1
D.變壓器輸入功率為200W
3.(本題5分)如圖所示,在足夠長的水平線上方有方向垂直紙面向里的范圍足夠大的勻強磁場區域,一帶負電的粒子 P 從 a 點沿 θ =45°方向以初速度 v 垂直磁場方向射入磁場中,經時間 t 從 b 點出磁場。不計粒子重力,下列說法正確的是(  )
A.粒子射出磁場時與水平線的夾角(銳角)為 θ
B.若P的初速度增大為2v,則射出磁場所需時間為2t
C.若 P 的初速度增大為 2v,粒子射出磁場時與水平線的夾角(銳角)為 2θ
D.若磁場方向垂直紙面向外,粒子 P 還是從 a 點沿 θ=45°方向以初速度 v 垂直磁場方向射入磁場中,則射出磁場所需時間為 2t
4.(本題5分)如圖所示,兩正對水平放置的帶電平行金屬板間形成勻強電場(不考慮邊緣效應),金屬板右下方以MN、PQ為上下邊界,MP為左邊界的區域內,存在垂直紙面向外的勻強磁場,磁場高度為d,MN與下金屬板等高,MP與金屬板右端在同一豎直線上。一電荷量為q、質量為m的正離子,以初速度平行于金屬板面從A點射入金屬板間,不計離子的重力,離子恰好從下極板的右側邊緣垂直進入磁場區域,并從邊界MP的P點離開磁場,則磁場的磁感應強度B大小為(  )
A. B. C. D.
5.(本題5分)靜置于桌面上的水平螺線管中通有如圖所示的恒定電流,螺線管正上方固定一通電直導線M,M中通有垂直紙面向里的恒定電流,導線恰與螺線管中軸線垂直。紙面內,螺線管正上方以直導線M為圓心的圓上有a、b、c、d四點,其中a、c連線恰為圓的豎直直徑,b、d連線為圓的水平直徑。已知a點的磁感應強度方向水平向左,忽略地磁場的影響,下列說法正確的是(  )
A.a點的磁感應強度大于c點的磁感應強度
B.b、c兩點的磁應強度相同
C.導線在圖示位置時,通電螺線管所受的安培力豎直向上
D.若將通電直導線M豎直向下移動到a點的過程中,螺線管所受安培力逐漸減小
二、多選題(共20分)
6.(本題5分)一段通電直導線,長度為l,電流為I,放在同一個勻強磁場中,導線和磁場的相對位置有如圖所示的四種情況,通電導線所受到的安培力的大小情況將是(  )
A.丙和丁的情況下,導線所受到的安培力都大于甲的情況
B.乙的情況下,導線不受力
C.乙、丁的情況下,導線所受安培力大小都相等
D.甲、丙、丁的情況下,導線所受安培力大小都相等
7.(本題5分)如圖,AC是一個半徑為R的四分之一圓弧,將其放置在與平面AOC垂直的磁感應強度為B的勻強磁場中。當該導線中通以由A到C,大小為I的恒定電流時,該導線受到安培力的大小和方向是(  )
A.安培力大小為
B.安培力大小為為
C.安培力方向為垂直AC的連線指向左下方
D.安培力方向為垂直AC的連線指向右上方
8.(本題5分)如圖為某小型水電站的電能輸送示意圖,發電機通過升壓變壓器T1和降壓變壓器T2向用戶供電。已知輸電線的總電阻R=10 Ω,降壓變壓器T2的原、副線圈匝數之比為4∶1,副線圈與用電器R0組成閉合電路。若T1、T2均為理想變壓器,T2的副線圈兩端電壓u=220sin(100πt)V。當用電器電阻R0=11 Ω時,下列說法正確的是(  )
A.通過用電器R0的電流有效值是20 A
B.當用電器R0的阻值減小時,輸電線損耗的功率也隨著減小
C.發電機中的電流變化頻率為100 Hz
D.升壓變壓器的輸入功率為4650 W
9.(本題5分)如圖所示,金屬棒ab質量為m,通過電流為I,處在磁感應強度為B的勻強磁場中,磁場方向與導軌平面夾角為θ,ab靜止于寬為L水平導軌上。下列說法正確的是(  )
A.金屬棒受到的安培力大小為
B.金屬棒受到的摩擦力大小為
C.若只改變電流方向,金屬棒對導軌的壓力將增大
D.若只增大磁感應強度B后,金屬棒對導軌的壓力將減小
第II卷(非選擇題)
三、實驗題(共15分)
10.(本題6分)(1)在研究回路中感應電動勢大小與磁通量變化快慢的關系實驗(見圖(a))中,得到圖線如圖(b)所示。
①在實驗中需保持不變的是_________。
A.擋光片的寬度
B.小車的釋放位置
C.導軌傾斜的角度
D.光電門的位置
②線圈匝數增加一倍后重做該實驗,請在圖(b)中畫出新的實驗圖線_______。
(2)為完成探究變壓器線圈兩端的電壓與匝數的關系的實驗,必須要選用的是_______。
A.有閉合鐵芯的原副線圈
B.無鐵芯的原副線圈
C.交流電源
D.直流電源
E.多用電表(交流電壓檔)
F.多用電表(交流電流檔)
用匝數匝和匝的變壓器,實驗測量數據如下表:
1.80 2.80 3.80 4.90
4.00 6.01 8.02 9.98
根據測量數據可判斷連接電源的線圈是_______(填或)。
11.(本題9分)國家有關酒駕的裁量標準如下:
駕駛員血液酒精 含量 ≥20mg/100mL, ≤80mg/100mL ≥80mg/100mL
行為定性 飲酒駕駛 醉酒駕駛
酒精檢測儀是交警執法時通過呼氣來檢測司機飲酒多少的檢測工具。現有一個酒精檢測儀的主要元件“酒精氣體傳感器”,其阻值隨氣體酒精濃度變化的情況如表。
R/Ω 60 40 30 20 10
氣體酒精濃度/(mg·m-3) 0 50 90 140 360
(1)請根據表中數據在圖乙中描繪出“R—氣體酒精濃度”的關系曲線___________。
(2)已知人體血液酒精濃度是所呼出氣體酒精濃度的2200倍。若測得某司機小明,經過氣體酒精濃度測試,顯示呼氣酒精濃度為120mg/m3,則司機小明應該是屬于___________駕駛,此時R的阻值為___________Ω。
(3)現有一個電源,電動勢為4.5V,內阻約為1Ω;電壓表V,量程為3V,內阻約為2000Ω;電流表A,量程為3A,內阻約為5Ω;滑動變阻器R1,阻值0~50Ω;滑動變阻器R2,阻值0~500Ω;開關、導線若干。若要用以上器材和上述“酒精氣體傳感器”組成一個測定氣體酒精濃度的電路,該電路只使用一個電表,且正常工作時,被測氣體酒精濃度若為0,則電表指針滿偏。且該電路可以在電源老化,內阻變大的情況下,通過調節變阻器,保證被測氣體酒精濃度為0時,電表指針仍能滿偏。則該電路應選用的電表是___________(填字母代號,下同),應選用的滑動變阻器是___________。請在圖丙虛線框中完成設計電路圖___________。
四、解答題(共40分)
12.(本題6分)如圖所示,線圈的自感系數為3 μH,在線圈的中間有抽頭2,電容器的電容可在150~300 pF之間變化,S為轉換開關。求此回路的最大周期和最大頻率。
13.(本題10分)在一次物理探究活動中,某同學將一個蹄形磁鐵靠近正在發光的白熾燈,如圖所示,他驚訝地發現燈絲在晃動。
(1)請解釋一下燈絲會晃動的原因。
(2)請說明該現象中能量的轉化過程。
試卷第6頁,共7頁
試卷第7頁,共7頁
14.(本題10分)如圖所示,空間存在有水平邊界、垂直紙面向里的勻強磁場,磁感應強度為B,磁場邊界上方l處有一個質量為m、電阻為R、邊長為l的正方形線框,將線框由靜止釋放,從線框下邊框進磁場經時間Δt后線框上邊框進磁場,不計空氣阻力,重力加速度為g,求:
(1)線框下邊框進入磁場時的速度大小;
(2)線框上邊框進入磁場時的速度大小。
15.(本題14分)可見光的頻率和波長范圍如表所示。
顏色 頻率(1T=1012) 波長
紅 385~482THz 780~622nm
橙 482~503THz 622~597nm
黃 503~520THz 597~577nm
綠 520~610THz 577~492nm
藍、靛 610~659THz 492~455nm
紫 659~750THz 455~400nm
物理探究小組利用一套雙縫干涉裝置研究光的干涉現象,他們首先調節裝置,使雙逢與光屏的距離為1.00m,雙縫之間的距離為0.3mm,然后小組同學選用波長為660nm的紅色激光照射雙縫,在光屏上形成明暗相間的干涉條紋。
(i)求相鄰的兩條明條紋間的距離
(ii)若小組同學將雙縫間的距離調節為0.2mm,換用另一種顏色的激光照射雙縫,測得光屏上第1條到第6條亮條紋中心間的距離為14.0mm,已知激光傳播的速度c=3.00×108m/s,則這種激光的頻率為多少?是什么顏色?
試卷第8頁,共1頁
試卷第5頁,共7頁
參考答案
1.B
【詳解】
楞次定律是指感應電流具有這樣的方向,即感應電流的磁場總要阻礙引起感應電流的磁通量的變化。楞次定律還可表述為:感應電流的效果總是反抗引起感應電流的原因。
故選B。
2.B
【詳解】
A.變壓器不改變頻率,所以原、副線圈中電流頻率之比
f1∶f2=1∶1
A錯誤;
B.根據變壓器的電壓規律得
電流表A2的讀數為
B正確;
C.根據變壓器的電流規律得
I1∶I2=1∶10
C錯誤;
D.根據能量守恒得變壓器輸入功率為
D錯誤。
故選B。
3.A
【詳解】
A.根據粒子做勻速圓周運動的對稱性,當負粒子從b點射出時,速度方向與水平線的夾角為θ,故A正確;
BC.若速度增大為2v,雖然負粒子做勻速圓周運動的半徑加倍,但速度方向仍與水平線夾角為θ,粒子的偏轉角度為不變,粒子射出磁場所需時間仍為t,故BC錯誤;
D.磁場垂直于紙面向里時,粒子的偏轉角為90°,若磁場反向,負粒子逆時針方向做勻速圓周運動,由運動的對稱性,當粒子從磁場射出時與邊界成45°,此時粒子偏轉了
360°-2×45°=270°
粒子在磁場中的運動時間
粒子偏向角變為原來的3倍,則粒子運動時間為原來的3倍,為3t,故D錯誤。
故選A。
4.C
【詳解】
設離子離開電場時的速度為v,且與水平方向成α角,離子在電場中做類平拋運動,所以離子進入磁場時的速度大小
離子進入磁場后做勻速圓周運動,令其軌道半徑為r,由幾何關系有
根據牛頓第二定律有
聯立各式解得磁場的磁感應強度大小
故C正確。
故選C。
5.C
【詳解】
A.設螺線管在a、c兩點產生磁場的磁感應強度大小分別為Ba1和Bc1,通電直導線M在a、c兩點產生磁場的磁感應強度大小分別為Ba2和Bc2,根據安培定則以及磁感應強度的疊加法則可知a、c兩點的合磁感應強度大小分別為
但是
Ba1>Bc1
所以Bc與Ba的大小不能比較,故A錯誤;
B.根據安培定則可知,導線M在b、c兩點的磁感應強度大小相同,但方向不同,b點豎直向上,c點水平向右;螺旋管在b點產生的磁感應強度方向斜向右上方,c點水平向右,所以由磁場疊加原理可知這兩點的合磁感應強度方向一定不同,所以磁感應強度一定不相同,故B錯誤;
C.導線在圖示位置時,通電螺線管在M處產生磁場的磁感應強度方向為水平向右,根據左手定則可知M所受安培力豎直向下,根據牛頓第三定律可知通電螺線管所受安培力豎直向上,故C正確;
D.根據通電螺線管周圍磁感線分布特點可知,將通電直導線M豎直向下移動到a點的過程中,導線M所在位置磁感應強度逐漸增大,則M所受安培力逐漸增大,根據牛頓第三定律可知螺線管所受安培力也逐漸增大,故D錯誤。
故選C。
6.BD
【詳解】
由圖像得甲、丙、丁三圖中導線均與磁場垂直,乙圖中導線與磁場平行,故甲、丙、丁、三種情況下,導線的安培力大小均為
乙情況下導線所受安培力為0。所以AC錯誤,BD正確。
故選BD。
7.BD
【詳解】
直導線折成半徑為R的圓弧形狀,在磁場中的有效長度為
則安培力大小為
安培力的方向與等效長度的直線垂直,根據左手定則可得,安培力的方向垂直AC的連線指向右上方。
故選BD。
8.AD
【詳解】
A.由題意可知T2副線圈兩端電壓的有效值為
根據歐姆定律可得通過用電器R0的電流有效值為
故A正確;
B.當用電器R0的阻值減小時,T2副線圈電壓不變,則電流增大,所以輸電線路電流增大,損耗的功率將增大,故B錯誤;
C.變壓器不改變交變電流的頻率,所以發電機中的電流變化頻率為
故C錯誤;
D.降壓變壓器的輸出功率為
P1=UI =4400W
根據理想變壓器原、副線圈電流規律可知輸電線中的電流為
輸電線上損失的功率為
ΔP=I′2R=250W
升壓變壓器的輸入功率為
P=P1+ΔP=4650W
故D正確。
故選AD。
9.CD
【詳解】
ABD.作出金屬桿受力的主視圖,如圖所示
根據安培力公式可得金屬棒ab所受安培力為
根據平衡條件得

若只增大磁感應強度B后,由上式可得金屬棒對導軌的壓力將減小,故AB錯誤,D正確;
C.改變電流方向,則金屬棒所受的安培力與原來方向相反,則有
所以金屬棒對導軌的壓力增大,故C正確。
故選CD。
10.AD ACE nb
【詳解】
(1)①[1]由法拉第電磁感應定律,因為改變傾角或者小車釋放的位置可以改變小車的速度,進而改變時間,保證光電門的位置不變才能保證磁通量的變化量相同,同時擋光片的寬度也應該不變。
故選AD。
②[2]根據,線圈匝數增加一倍后,感應電動勢增加一倍,電壓傳感器讀數增加一倍,點(3,2)變為(3,4),點(10,6)變為(10,12),連接(3,4)和(10,12)兩點即可得到新的圖線,如圖
(2)[3]為了完成變壓器的探究,需要使用交流電源變壓,多用電表交流電壓檔;為了讓變壓效果明顯需要含有閉合鐵芯的原副線圈。
故選ACE。
[4]由于有漏磁,所以副線圈測量電壓應該小于理論變壓值,即nb為輸入端,na為輸出端,故連接電源的線圈是nb。
11. 飲酒 24 V R1
【詳解】
(1)[1]根據數據描繪出“R—氣體酒精濃度”的關系曲線如圖:
(2)[2]司機小明,經過氣體酒精濃度測試,顯示呼氣酒精濃度為120mg/m3時血液酒精濃度為
120×2200mg/m3=2.64×105mg/m3=26.4mg/100mL
對照有關酒駕的裁量標準可知司機小明應該是屬于飲酒駕駛;
[3]由圖線可知,呼氣酒精濃度為120mg/m3時R的阻值為24Ω。
(3)[4]根據被測氣體酒精濃度若為0,則電表指針滿偏的電路要求的特征,可知該電路應選用的電表是V;
[5]因R=24Ω,則應選用的滑動變阻器是R1;
[6]畫出電路如圖:
12.1.884×10-7s,1.06×107Hz
【詳解】
根據
可得振蕩的最大周期為
s=1.884×10-7 s
根據
解得
Hz=1.06×107 Hz
13.(1)受到安培力的作用;(2)電能轉化為燈絲的機械能
【詳解】
(1)有電流通過的燈絲置于磁場中晃動,體現了通電導體在磁場中受到安培力的作用;
(2)在這個過程中,是安培力做功將電能轉化為燈絲的機械能。
14.(1);(2)
【詳解】
(1)線框下邊框進磁場前自由下落,
v12-0=2gl(或者mgl=mv2)
解得下邊框進磁場時的速度大小
v1=
(2)線框進入磁場的過程,平均感應電動勢
平均感應電流
電荷量
線框進入磁場的過程,由動量定理有
mgΔt-BlΔt=mv2-mv1

15.(i)2.20mm;(ii)5.36×1014Hz或536THz,綠光
【詳解】
(i)由雙縫干涉條紋間的距離公式可得
(ii)兩個亮條紋之間的距離
由雙縫干涉條紋間的距離公式可得
由光的波度、波長和頻率的關系可得
該光是綠光。
答案第8頁,共9頁
答案第9頁,共9頁2024-2025學年高二物理人教版(2019)選擇性必修
第二冊綜合復習題2
考試范圍人教版(2019)選擇性必修第二冊考試時間:75分鐘命題人:李老師
注意事項:
1.答題前填寫好自己的姓名、班級、考號等信息
2.請將答案正確填寫在答題卡上
第I卷(選擇題)
一、單選題(共30分)
1.(本題5分)如圖是一正弦式交變電流的電流i隨時間t化的圖像。由圖可知這個電流的(  )
A.有效值為,頻率為
B.有效值為,頻率為
C.有效值為,頻率為
D.有效值為,頻率為
2.(本題5分)下圖中關于傳感器的應用,說法正確的是(  )
A.干簧管是利用電磁感應的原理控制電路的通斷的
B.機器人“眼睛”利用了光傳感器
C.紅外測溫槍向人體發射紅外線,從而測量人體溫度
D.火災報警器是通過感知溫度觸發報警的
3.(本題5分)下列關于電磁波的說法中不正確的是
A.微波爐能快速加熱食物是利用紅外線具有顯著的熱效應
B.常用的電視機遙控器通過發出紅外線脈沖信號來遙控電視機
C.天文學家用射電望遠鏡接收天體輻射的無線電波進行天體物理研究
D.遙感技術中利用了紅外線探測器接收物體發出的紅外線來探測被測物體的特征
4.(本題5分)非接觸式體溫槍利用下列哪種射線測量人體溫度(  )
A.射線 B.紫外線 C.X射線 D.紅外線
5.(本題5分)在下列裝置中,既能發射又能接收電磁波的是(  )
A.收音機 B.移動電話 C.固定電話 D.電視機
6.(本題5分)如圖所示,長為的直導線垂直磁場方向放置在磁感應強度為的勻強磁場中,直導線中通有的電流時,所受安培力的大小為(  )
A. B.
C. D.
二、多選題(共24分)
7.(本題6分)下列關于物理學家的貢獻,說法正確的是(  )
A.法拉第最早發現了電流的磁效應,并提出電磁感應定律
B.庫侖通過實驗提出庫侖定律,并在實驗室測出靜電常量k
C.美國物理學家密立根發明的回旋加速器能在實驗室中產生大量的高能粒子
D.牛頓用“月—地檢驗”證實了萬有引力定律的正確性
8.(本題6分)下列對電磁感應的理解,正確的是(  )
A.發生電磁感應現象時一定會產生感應電流
B.穿過線圈的磁通量均勻變化時,感應電動勢不變
C.感應電流的磁場總是阻礙引起感應電流的磁通量的變化
D.穿過某閉合回路的磁通量發生變化時,回路中不一定產生感應電流
9.(本題6分)一個理想變壓器,原線圈1200匝,副線圈400匝,現在副線圈上接一個變阻器R,如圖所示。各電表均為理想表,則下列說法中正確的是(  )
A.安培表A1與A2的示數之比為3:1
B.伏特表V1與 V2的示數之比為3:1
C.當變阻器滑動頭向下移動時,原線圈的輸入功率將增加
D.原、副線圈的功率之比為3:1
10.(本題6分)關于電磁波譜,下列說法中正確的是(  )
A.X射線對生命物質有較強的作用,過量的X射線輻射會引起生物體的病變
B.γ射線是波長最短的電磁波
C.紫外線的頻率比紫光低
D.在電磁波譜中,穿透能力最強的是X射線
第II卷(非選擇題)
三、實驗題(共22分)
11.(本題10分)小張同學用圖甲的實驗裝置“研究電磁感應現象”。斷開開關瞬間,發現靈敏電流計的指針向左偏轉了一下。
(1)閉合開關穩定后,將滑動變阻器的滑片向右滑動過程中,靈敏電流計的指針______(填“向左偏轉”、“向右偏轉”或“不偏轉”);
(2)如圖乙所示,R為熱敏電阻,其阻值隨著周圍環境溫度的升高而減小。輕質金屬環A用輕繩懸掛,與長直螺線管共軸(A線圈平面與螺線管線圈平面平行),并位于其左側。若周圍環境溫度急劇上升時,從左向右看,金屬環A中電流方向______(填“順時針”或“逆時針”),金屬環A將向______(填“左”或“右”)運動,并有______(填“收縮”或“擴張”)的趨勢。
12.(本題12分)一個面積為 S 的矩形線圈在勻強磁場中以某一條邊為轉軸做勻速轉動,磁場方向與轉軸垂直.線圈中感應電動勢 e 與時間 t 的關系如圖所示.感應電動勢的峰值和周期可由圖中讀出.則磁感應強度 B =____________;在 t = T /12時刻,線圈平面與磁感應強度的夾角等于______________.
四、解答題(共24分)
13.(本題10分)某課外實驗小組將一個交變電流信號輸入示波器,示波器屏幕上出現如圖所示的波形圖。從該波形圖可以得到哪些信息?
14.(本題14分)如圖所示的甲、乙、丙三種電路是電子技術中的常用電路,a、b是輸入端,其中高頻成分用“≈”表示,低頻成分用“~”表示,直流成分用“-”表示,則甲、乙、丙負載R上得到的電流的主要特征各是什么?
試卷第4頁,共4頁
試卷第3頁,共4頁
參考答案
1.B
【詳解】
從圖像可知,該交流電電流最大值,且周期,則這個電流的有效值為
頻率為
故ACD錯誤,B正確。
故選B。
2.B
【詳解】
A.干簧管是利用磁極間的相互作用來控制電路的通斷,故A錯誤;
B.機器人“眼睛”利用了光傳感器,故B正確;
C.紅外測溫槍是接受人體向外發射紅外線的強弱,從而測量人體溫度,故C錯誤;
D.火災報警器是利用煙霧對光的反射工作的,故D錯誤。
故選B。
3.A
【詳解】
A.食物中的水分子在微波的作用下熱運動加劇,溫度升高,內能增加,不是利用紅外線來加熱,A錯誤,符合題意;
B.常用的電視機遙控器通過發出紅外線脈沖信號來遙控電視機,B正確,不符合題意;
C.天文學家用射電望遠鏡接收天體輻射的無線電波進行天體物理研究,C正確,不符合題意;
D.遙感技術中利用紅外線探測器接收物體發出的紅外線來探測被測物體的特征,D正確,不符合題意。
故選A。
4.D
【詳解】
非接觸式體溫槍利用紅外線測量人體溫度,只有紅外線有這種功能,故ABC錯誤,D正確。
故選D。
5.B
【詳解】
AD.收音機和電視機只能接收電磁波,故AD錯誤;
B.移動電話可發射和接收電磁波,故B正確;
C.固定電話接收和發送的是電流信號,故C錯誤。
故選B。
6.A
【詳解】
依題意,可求得導線所受安培力大小為
故選A。
7.BD
【詳解】
A.奧斯特最早發現了電流的磁效應,法拉第提出電磁感應定律,所以A錯誤;
B.庫侖通過實驗提出庫侖定律,并在實驗室測出靜電常量k,所以B正確;
C.美國物理學家勞倫斯發明的回旋加速器能在實驗室中產生大量的高能粒子,所以C錯誤;
D.牛頓用“月—地檢驗”證實了萬有引力定律的正確性,所以D正確;
故選BD。
8.BC
【詳解】
A.發生電磁感應現象時,若電路不閉合,只產生感應電動勢,不產生感應電流,故A錯誤;
B.穿過線圈的磁通量均勻變化時,磁通量的變化率恒定,根據法拉第電磁感應定律得知:線圈中產生的感應電動勢恒定不變。故B正確;
C.根據楞次定律可知:感應電流的磁場總是阻礙引起感應電流的磁通量的變化。故C正確;
D.穿過某閉合回路的磁通量發生變化時,定會產生感應電流,故D錯誤。
故選BC。
9.BC
【詳解】
A.根據變壓器的匝數與電流的關系,有
故A錯誤;
B.根據變壓器的匝數與電壓的關系,有
故B正確;
C.當變阻器滑動頭向下移動時,負載電阻減小,副線圈電流增加,原線圈電流也隨之增加,根據公式,有
可知原線圈的輸入功率將增加。故C正確;
D.理想變壓器,能量沒有損失,原、副線圈的功率之比為1:1.故D錯誤。
故選BC。
10.AB
【詳解】
A.X射線對生命物質有較強的作用,過量的X射線輻射會引起生物體的病變,選項A正確;
B.γ射線是波長最短的電磁波,選項B正確;
CD.在電磁波譜中從無線電波到γ射線,波長逐漸減小,頻率逐漸增大,紫外線的頻率比紫光高,在電磁波譜中γ射線的穿透能力最強,選項CD錯誤。
故選AB。
11.向右偏轉 逆時針 左 收縮
【詳解】
(1)由題意可知當穿過B的磁通量減小時,指針向左偏轉,則可知當穿過B的磁通量增大時,指針應該向右偏轉,則閉合開關穩定后,將滑動變阻器的滑片向右滑動過程中,A所在回路中的電阻減小,則A中的電流增大,磁場變強,穿過B的磁通量增大,故靈敏電流計的指針向右偏轉;
(2)當溫度升高時,則電阻減小,導致線圈中的電流增大,依據右手螺旋定則與楞次定律,從左向右看,金屬環A中電流方向為逆時針方向;
因穿過A環的磁通量增大,據楞次定律,感應電流的磁場方向與原電流磁場方向相反,故相互排斥,則金屬環A將向左運動,且金屬環A有收縮趨勢。
12.;
【解析】
線圈在t=0時刻感應電動勢達最大值Em,這時線圈平面與磁感應強度B的夾角θ=0,
由Em=BSω=BS,得B=,
又t=0,θ=0,則當t=時,有θ=ωt=.
13.可知道該交變電流的最大值和周期。
【詳解】
可知道該交變電流的最大值和周期。
14.見解析
【詳解】
甲:低頻成分,因電容器有隔直流作用,C較大時,低頻易通過;
乙:低頻成分,因電容器對高頻有旁路作用,C較小,通高頻,阻低頻;
丙:直流成分,因電容器有旁路作用和隔直作用,C越大時,容抗越小,低頻成分越容易通過旁路。
答案第4頁,共4頁
答案第3頁,共4頁2024-2025學年高二物理人教版(2019)選擇性必修
第二冊綜合復習題3
考試范圍人教版(2019)選擇性必修第二冊考試時間:75分鐘命題人:李老師
注意事項:
1.答題前填寫好自己的姓名、班級、考號等信息
2.請將答案正確填寫在答題卡上
第I卷(選擇題)
一、單選題(共30分)
1.(本題5分)關于電磁波的下列說法正確的是(  )
A.紅外線和X射線都有很高的穿透本領,常用于醫學上透視人體
B.過強的紫外線照射有利于人的皮膚健康
C.電磁波中頻率最大的是X射線
D.光是以波動形式傳播的一種電磁振動
2.(本題5分)初速度為v0的電子,沿平行于通電長直導線的方向射出,直導線中電流方向與電子的初始運動方向如圖所示,則(  )
A.電子將向左偏轉,速率不變,半徑變小
B.電子將向左偏轉,速率改變,半徑變小
C.電子將向右偏轉,速率不變,半徑變大
D.電子將向右偏轉,速率改變,半徑變大
3.(本題5分)如圖所示,固定在水平面上的半徑為r=0.1m的金屬圓環內存在方向豎直向上、磁感應強度大小為B=4T的勻強磁場。長為l=0.2m、單位長度電阻為R0=10Ω的金屬棒,一端與圓環接觸良好,另一端固定在豎直導電轉軸OO′上,隨軸以角速度ω=100rad/s勻速轉動。在圓環的A點和電刷間接有如圖所示的電路,電阻R1和R2阻值均為1Ω,不計其他電阻和摩擦,下列說法正確的是(  )
A.棒產生的電動勢為8V
B.通過電流表的電流方向自右向左,示數為1A
C.導體棒消耗的電功率為1W
D.電阻R2消耗的電功率為W
4.(本題5分)超導材料電阻降為零的溫度稱為臨界溫度。1987年我國科學家制成了臨界溫度為90K的高溫超導材料,利用超導材料零電阻的性質,可實現無損耗輸電。現有一直流電路,輸電線的總電阻為0.4Ω,它提供給用電器的電功率為40kW,電壓為800V。如果用臨界溫度以下的超導電纜替代原來的輸電線,保持供給用電器的功率和電壓不變,那么節約的電功率為(  )
A.1kW B.1.6×103kW
C.1.6kW D.10kW
5.(本題5分)圖(a)為電視機電腦板供電電路圖,圖中變壓器可視為理想變壓器,原、副線圈的匝數比為44:1,R為用電器件的等效電阻,阻值為5Ω,A為理想電流表。已知ab兩點間的電壓如圖(b)所示,下列說法正確的是(  )
A.通過R電流的表達式為
B.電流表的示數約為1.41A
C.原線圈中磁通量的變化率大于副線圈中磁通量的變化率
D.原線圈兩端的電壓為220V
6.(本題5分)物理除了知識的學習外,還要領悟并掌握處理物理問題的思想與方法。下列關于物理學中的思想方法,敘述不正確的是(  )
A.求重心、合力、總電阻、平均速度、瞬時速度和電流有效值都使用了等效替代思想
B.伽利略在批判亞里士多德關于自由落體運動的觀點時應用了歸謬法
C.加速度、電場強度、電勢都是采取比值法定義的物理量
D.用點電荷和質點研究物理問題時都采用了“理想化模型法”
二、多選題(共24分)
7.(本題6分)如圖所示,半徑為的圓形區域存在垂直紙面向里的勻強磁場,磁感應強度為。過圓心,以半徑為邊長作一個正方形,一個質量為、電荷量為的帶電粒子從點沿方向射入磁場,最后從弧線某處射出,設粒子運動周期為,不計粒子的重力,下列說法正確(  )
A.粒子帶負電
B.速度越大,粒子運動時間越長
C.若粒子恰好從點射出,其運動時間為
D.若粒子恰好經過點,其運動速度為
8.(本題6分)關于電磁場和電磁波,下列敘述中正確的是(  )
A.電場和磁場總是形成不可分割的統一體
B.電磁波和機械波一樣依賴于介質傳播
C.電磁波的頻率越大,波長也越大
D.在電磁波譜中X射線的頻率大于紅外線的頻率
9.(本題6分)中國科學院科普云平臺的格致論道欄目中,羅會仟老師演示了用超導線圈懸浮一個強磁鐵的實驗,如圖所示,此時強磁鐵N極朝上。當快速將磁鐵從圖示位置向下拔出,則(  )
A.俯視超導線圈,其電流的方向為順時針
B.俯視超導線圈,其電流的方向為逆時針
C.將磁鐵S極朝上再從下方靠近超導線圈,線圈受引力
D.將磁鐵S極朝上再從下方靠近超導線圈,線圈受斥力
10.(本題6分)關于電磁波和電磁振蕩,下列說法正確的有(  )
A.在LC振蕩電路中,電流最大時,線圈L中的磁通量最大
B.產生電磁波的條件是只要空間某個區域有變化的電場或磁場
C.雷達是利用波長較短的微波來測定物體位置的無線電裝置
D.電磁波從發射電路向空間傳播時電磁振蕩一停止,產生的電磁波立即消失
E.常用的電視遙控器是利用發出紅外線來變換頻道的
第II卷(非選擇題)
三、實驗題(共18分)
11.(本題8分)壓力傳感器按用途分類主要是壓力監視、壓力測量和壓力控制及轉換成其他量的測量。按供電方式分為壓阻型和壓電型傳感器,前者是被動供電的,需要有外電源,后者是傳感器自身可以產生電壓,不需要外加電源。為了探究某壓電型壓力傳感器的輸出電流與其所受正壓力之間的關系,某興趣小組的同學做了如下實驗,實驗電路圖如圖甲所示,將壓力傳感器水平放置,接入如圖甲所示電路,其上放置一與壓力傳感器上表面面積接近的平整薄硬木板(使壓力傳感器上表面受力均勻),電流表是量程、內阻為的靈敏電流表。
當在木板上放置重物時,因為壓力傳感器受到正壓力,其兩端將產生輸出電壓,此時壓力傳感器相當于不計內阻的電源,通過放置不同重物測量產生的壓力F與通過電流表電流I并繪制圖像來完成實驗。
(1)測量結束后得到砝碼數與所讀的電流表示數之間關系如下表,表中數據中明顯存在錯誤的一組是第________組(填砝碼個數,砝碼數即為實驗組數)。
砝碼數n/個 1 2 3 4 5
電流表示數 0.22 0.43 0.6 0.84 1.00
(2)根據列表中數據在圖乙所示坐標系中描繪出電流隨砝碼數變化的圖線______。圖像不過原點的原因是_________________。
(3)通過查詢實驗所用壓力傳感器參數,發現銘牌上的參數顯示其正常工作壓力范圍為,對應輸出電壓范圍為。而實驗只提供5個的砝碼,g取,則要想使砝碼全部放入時靈敏電流表恰好滿偏,則電阻R的阻值應為________。
(4)若將兩個相同的壓力傳感器圖丙方式放置連接(不計傳感器自身重力),放上相同重物后,圖甲和圖丙兩圖中電流表示數之比為_________。
12.(本題10分)(1)在“研究電磁感應現象”的實驗中,首先要按圖(甲)接線,以查明電流表指針的偏轉方向與電流方向的關系;然后再按圖(乙)將電流表與B連成一個閉合回路,將A與電池、滑動變阻器和開關串聯成另一個閉合電路。在圖(甲)中,當閉合S時,觀察到電流表指針向左偏(不通電時指針停在正中央)在圖(乙)中,
①將S閉合后,將螺線管A插入螺線管B的過程中,電流表的指針將___________(填“向左”“向右”或“不發生”,下同)偏轉;
②螺線管A放在B中不動,電流表的指針將___________偏轉;
③螺線管A放在B中不動,將滑動變阻器的滑動觸片向右滑動時,電流表的指針將___________偏轉;
④螺線管A放在B中不動,突然切斷開關S時,電流表的指針將___________偏轉。
(2)給金屬塊纏上線圈,線圈中通入反復變化的電流,金屬塊中產生如圖1中虛線所示的感應電流,這樣的電流稱為___________,真空冶煉爐就是利用它產生的熱量使金屬熔化。變壓器和鎮流器的鐵心通常用涂有絕緣漆的薄硅鋼片疊壓制成,而不是用一整塊鐵制成,其原因是為了___________,減少鐵心發熱損失。
(3)如圖2所示的交變電流的有效值I=___________A(其中每個周期的后半周期的圖像為半個周期的正弦曲線)
四、解答題(共28分)
13.(本題12分)如圖所示,板長為L。間距為d的平行金屬板M,N水平放置,正極板N接地,板間有垂直于紙面向外的勻強磁場。一質量為m,電荷量為q的帶電粒子自A點以初速度v沿兩極板中線水平進入板間,從B點射出后,立即進入右側垂直紙面向里的圓形有界勻強磁場。離開圓形磁場區域后,以與豎直方向成的夾角打在圓形有界磁場下方足夠大的水平接收屏上的C點(圖中未畫出)。已知圓形磁場區域的圓心O在延長線上,兩勻強磁場的磁感應強度大小均為B,離O點的距離為圓形有界磁場半徑的2倍,取地面為零勢能面,不計粒子重力及電場的邊緣效應,求:
(1)上極板M的電勢;
(2)圓形有界勻強磁場半徑R的可能值。
14.(本題16分)如圖所示,豎直放置的平行金屬光滑導軌MN和PQ,相距L=0.40m,導軌上端接一電阻R=1.5Ω,導軌處在垂直于紙面向里的勻強磁場中,磁感應強度B=0.5T。有質量m=0.02kg,阻值為r=0.5Ω的導體棒AB緊挨導軌,沿著導軌由靜止開始下落,其他部分的電阻及接觸電阻均不計.
(1)導體棒能達到的最大速度是多少?
(2)若導體棒AB下落h=8m導體棒已達到最大速度,求AB棒產生的焦耳熱Q。
試卷第6頁,共7頁
試卷第1頁,共7頁
參考答案
1.D
【詳解】
A.X射線有很高的穿透本領,常用于醫學透視人體,紅外線沒有穿透本領,A錯誤;
B.過強的紫外線照射對人的皮膚有害,B錯誤;
C.電磁波中頻率最大的是γ射線,C錯誤;
D.光是以波動形式傳播的一種電磁振動,是電磁波,D正確。
故選D。
2.C
【詳解】
根據右手螺旋定則可知,在導線的右側,磁場垂直紙面向內,再根據左手定則,電子向右偏轉。由于洛倫茲力不做功,電子速率保持不變,距離導線越遠,導線產生的磁場越弱,根據
可知粒子軌道半徑增大。
故選C。
3.D
【詳解】
A.由于在圓環內存在磁感應強度為B的勻強磁場,所以金屬棒有效切割長度為r,金屬棒切割磁感線產生的感應電動勢
故A錯誤;
B.以金屬棒有效切割長度為r,單位長度電阻為
R0=10Ω
則金屬棒電阻為
Rr=1Ω
電路中的總電阻為
電路中電流為
故B錯誤;
C.導體棒消耗的電功率為
故C錯誤;
D.電阻R2中電流為干路電流一半,則消耗的電功率為
故D正確。
故選D。
4.A
【詳解】
當輸電導線總電阻為0.4Ω時,由
P=UI

I=
輸電線上損失的功率
=1kW
BCD錯誤,A正確。
故選A。
5.A
【詳解】
A.根據圖像可知
根據根據閉合回路的歐姆定律可得電流表的示數為
由于電流是正弦變化,則通過R電流的表達式為
A正確;
B.由圖像可知,ab兩點間的電壓為
根據閉合回路的歐姆定律可得電流表的示數為
B錯誤;
C.根據變壓器的原理可知,原線圈中磁通量的變化率等于副線圈中磁通量的變化率,C錯誤;
D.根據變壓器的原副線圈的電壓關系,則有
代入數據,解得
D錯誤。
故選A。
6.A
【詳解】
A.求重心、合力、總電阻、電流有效值都使用了等效替代思想,求平均速度用到了比值法,求瞬時速度用了極限法,故A錯誤;
B.亞里士多德認為在同一地點重的物體和輕的物體下落快慢不同,伽利略運用“歸謬法”否定了亞里士多德關于重的物體下落快、輕的物體下落慢的論斷,故B正確;
C.加速度、電場強度、電勢都是采取比值法定義的物理量,故C正確;
D.用點電荷和質點研究物理問題時都采用了“理想化模型法”,故D正確。
本題選不正確項,故選A。
7.ACD
【詳解】
A.粒子向左偏轉,根據左手定則可知粒子帶負電,故A正確;
B.設粒子的速度大小為v,做勻速圓周運動的半徑為r,根據牛頓第二定律有

解得


由此可知粒子所有粒子的運動周期都相同。設粒子在磁場中轉過的圓心角為α,則粒子在磁場中運動的時間為

根據④式可知α越大,t越大,根據②式可知v越大,r越大,如圖1所示,當r逐漸增大時,α逐漸減小,則t逐漸減小,所以速度越大,粒子運動時間越短。若粒子恰好從點射出,其運動時間為,故B錯誤,C正確;
D.若粒子恰好經過點,其運動軌跡如圖2所示,由幾何關系可得其運動半徑為
則其運動速度為
故D正確。
故選ACD。
8.AD
【詳解】
A.電場和磁場總是相互聯系著的,形成一個不可分割的統一體,即電磁場,A正確;
B.電磁波的傳播不需要介質,電磁波可以在真空中傳播,B錯誤;
C.根據
電磁波的頻率越大,波長也越短,C錯誤;
D.在電磁波譜中X射線的頻率大于紅外線的頻率,D正確。
故選AD。
9.BD
【詳解】
AB.根據楞次定律可知,當快速將磁鐵從圖示位置向下拔出時,線圈的磁通量減小,又此時強磁鐵N極朝上,故俯視超導線圈,其電流的方向為逆時針,A錯誤,B正確;
CD.將磁鐵S極朝上再從下方靠近超導線圈時,根據楞次定律可知,線圈下方為S極,故線圈受斥力,C錯誤,D正確。
故選BD。
10.ACE
【詳解】
A.在LC振蕩電路中,電流最大時,電容器放電完畢,電場能轉化為磁場能,磁通量最大,故A正確;
B.均勻變化的電場周圍產生恒定的磁場,恒定磁場的周圍不會產生電場,不能產生電磁波,故B錯誤;
C.雷達是利用波長較短的微波來測定物體位置的無線電裝置,故C正確;
D.電磁波從發射電路向空間傳播時電磁振蕩停止,產生的電磁波不會立即消失,故D錯誤;
E.常用的電視遙控器是利用發出紅外線,波長較長,來變換頻道的,故E正確。
故選ACE。
11.3 薄硬木板對壓力傳感器產生壓力 40 1∶2
【詳解】
(1)由列表知有一組有明顯錯誤,其他四組是合理的,通過觀察五組電流數據中有四組數據讀到了,說明該電流表的最小分度值為,第3組數據只讀到,說明讀數時明顯錯誤。
(2)圖像如圖所示
設每個砝碼質量為m,平整薄硬板質量為,壓電型傳感器受到壓力
產生的電動勢E滿足
根據閉合電路歐姆定律得
聯立解得
由此可知不過坐標原點的原因是因為硬板木板有質量,對壓力傳感器產生壓力。
(3)由題意得的壓力對應輸出電壓,則在5個砝碼(總重力5N)作用下的輸出電壓為,有
聯立解得
(4)當重物產生的壓力為時,圖丙2每個傳感器上壓力均為,但相當于兩個電源串聯在一起,圖甲中傳感器上壓力為,則圖丙中輸出電壓為圖甲中輸出電壓的2倍,圖甲和圖乙兩圖中電流表示數之比為1∶2。
12.向右 不發生 向右 向左 渦流 減少渦流
【詳解】
(1)①將S閉合后,將螺線管A插入螺線管B的過程中,磁通量增大,由楞次定律可知,感應電流從電流表正接線柱流入,則電流表的指針將向右偏轉。
②螺線管A放在B中不動,穿過B的磁通量不變,不產生感應電流,電流表不發生偏轉。
③螺線管A放在B中不動,穿過B磁場方向向上,將滑動變阻器的滑動觸片向右滑動時,穿過B的磁通量變大,由楞次定律可得,感應電流從電流表正接線柱流入,則電流表的指針將向右偏轉。
④螺線管A放在B中不動,穿過B的磁場方向向上,突然切斷開關S時,穿過B的磁通量減小,由楞次定律可知,感應電流從電流表的負接線柱流入,則電流表的指針將向左偏轉。
(2)金屬塊中產生如圖1中虛線所示的感應電流,這樣的電流稱為渦流。
變壓器和鎮流器的鐵心通常用涂有絕緣漆的薄硅鋼片疊壓制成,而不是用一整塊鐵制成,其原因是為了增大電阻,減小渦流。
(3)交變電流的有效值為I,則有
解得
13.(1);(2),
【詳解】
(1)根據粒子在兩金屬板間做直線運動,則有
聯立解得
(2)粒子在圓形磁場中的偏轉情況如圖所示,則有
解得
根據沿圓心方向射入圓形磁場的粒子,從磁場射出時,其速度的反向延長線經過圓心,則由幾何關可得
14.(1)10m/s;(2)0.15J
【詳解】
(1)當導體棒所受的合力為零時,速度最大,有
解得最大速度為
(2)整個過程,根據能量守恒定律得
代入數據,解得
AB棒產生的焦耳熱
答案第8頁,共9頁
答案第9頁,共9頁

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