高二下期末模塊綜合測試卷02(練習(xí))-高中物理課件（人教版2019選擇性必修第二冊）-試卷下載-教習(xí)網(wǎng)

高二下期末模塊綜合測試卷【02卷】（考試時間：75分鐘試卷滿分：100分命題范圍：選擇性必修第二冊）第Ⅰ卷（選擇題共43分）一．選擇題（本題共7小題，每小題4分，共28分。在每小題給出的四個選項中，只有一項符合題目要求）1．（2022·山東·蘭陵四中高二階段練習(xí)）LC振蕩電路中電容器上極板電量q隨時間t在一個周期內(nèi)的變化圖線如圖甲所示，某時刻線圈中的磁感應(yīng)強度方向和極板間的電場強度方向如圖乙所示。下列說法正確的是（　?。?/span>A．t1時刻線圈中自感電動勢最小 B．t2時刻線圈中電流方向不發(fā)生變化C．t1~t2中某時刻與圖乙狀態(tài)相對應(yīng) D．t3~t4時間內(nèi)回路中的電流為逆時針方向【答案】B【解析】A．在時刻，上極板的電量達(dá)到最大，電流變化率最大，因此線圈中的自感電動勢達(dá)到最大，故A錯誤；B．時刻電量的變化率不變，線路中的電流變化率也不變，所以線圈的電流方向保持不變，故B正確；C．時間內(nèi)電量減少，而乙圖電路電流為逆時針，電容器下極板帶正電，電容器處于充電狀態(tài)，電荷量變大，故C錯誤；D．從，上極板的負(fù)電荷轉(zhuǎn)移到下極板，這是電容的放電，所以線圈中的感應(yīng)電流是順時針，故D錯誤。故選B。2．（2020·江蘇南通·三模）如圖所示，一根兩端開口、長為1 m的銅管豎直放置，把一個磁性很強的圓柱形磁體從管上端放入管中，磁體直徑略小于銅管內(nèi)徑，磁體過了較長時間才從銅管下端落出，比自由落體慢了許多。則（　?。?/span>A．磁體下落變慢，主要是因為磁體受到空氣阻力作用B．磁體下落變慢，主要是因為磁體受到金屬銅的吸引C．銅管內(nèi)電流方向保持不變D．銅管對磁體的作用力方向始終向上【答案】D【解析】磁體穿過銅管下落地過程中，穿過銅管的磁通量發(fā)生變化，銅管產(chǎn)生感應(yīng)電流，根據(jù)楞次定律推論“來拒去留”，感應(yīng)電流的磁場對磁體的作用力向上，從而導(dǎo)至磁體下落的時間變長，D正確，ABC錯誤。故選D。3．（2021·吉林·長春十一高高二階段練習(xí)）在勻強磁場中，一矩形金屬線框繞與磁感線垂直的轉(zhuǎn)動軸勻速轉(zhuǎn)動，如圖甲所示。產(chǎn)生的交變電動勢隨時間變化的規(guī)律如圖乙所示。則下列說法正確的是（　?。?/span>A．t＝0.01s時穿過線框的磁通量最小B．該交變電動勢的瞬時值表達(dá)式為e＝22sin（100t）VC．電動勢瞬時值為22V時，線圈平面與磁感線的夾角為45°D．從計時時刻開始轉(zhuǎn)過90°過程的平均電動勢為22V【答案】C【解析】A．由圖象知：t=0.01s時，感應(yīng)電動勢為零，則穿過線框的磁通量最大，故A錯誤；B．由圖可知，該交變電動勢的最大值為，周期為T=0.02s，則該交變電動勢的瞬時值表達(dá)式為，故B錯誤；C．由瞬時值表達(dá)式可知，當(dāng)e=22V時，有，則可知線圈平面與磁感線的夾角為45°，故C正確；D．從計時時刻開始轉(zhuǎn)過90°過程的平均電動勢為聯(lián)立方程，解得，故D錯誤。故選C。4．（2022·青海·西寧北外附屬新華聯(lián)外國語高級中學(xué)有限公司高二階段練習(xí)）如圖所示，、為兩個相同的燈泡，線圈的自感系數(shù)較大，直流電阻不計，下列說法正確的是（　?。?/span>A．閉合開關(guān)時，先亮、后亮 B．閉合開關(guān)穩(wěn)定后，、亮度相同C．?dāng)嚅_開關(guān)的瞬間，點的電勢比點高 D．?dāng)嚅_開關(guān)的瞬間，閃亮一下然后逐漸熄滅【答案】D【解析】A．開關(guān)閉合的瞬間，電壓直接加到兩個燈泡上，所以兩個燈泡同時亮，故A錯誤；B．開關(guān)閉合到電路中電流穩(wěn)定的時間內(nèi)，由于線圈的阻礙，L中的電流逐漸增加，由于線圈L的直流電阻不計，故L1緩慢熄滅，L2燈泡逐漸變亮，故B錯誤；C．開關(guān)在斷開瞬間，線圈相當(dāng)于電源，電流方向仍不變，所以電流自右向左通過燈L1，a點的電勢比b點高，故C錯誤；D．開關(guān)斷開后瞬間，線圈與燈泡L1組成自感回路，L1閃亮一下然后逐漸熄滅，L2不在自感回路中，立即熄滅，故D正確。故選D。5．（2022·福建省建甌市芝華中學(xué)高二階段練習(xí)）如圖所示，兩平行光滑無限長導(dǎo)軌所在的平面與水平面夾角為，導(dǎo)軌的一端接有電動勢為E、內(nèi)阻不計的直流電源，兩導(dǎo)軌間的距離為L，在導(dǎo)軌所在空間內(nèi)分布著方向垂直于導(dǎo)軌所在平面向上的勻強磁場，一個質(zhì)量為m的導(dǎo)體棒ab恰好靜止在金屬導(dǎo)軌上，導(dǎo)體棒與金屬導(dǎo)軌垂直且接觸良好，導(dǎo)體棒的電阻為R，金屬導(dǎo)軌電阻不計，現(xiàn)把磁場的方向改為豎直向上，磁感應(yīng)強度大小保持不變，則（　?。?/span>A．磁場的磁感應(yīng)強度大小為 B．導(dǎo)體棒仍保持靜止C．導(dǎo)體棒沿導(dǎo)軌下滑，最終靜止 D．運動過程導(dǎo)體棒的最大加速度為gsinθ【答案】A【解析】A．導(dǎo)體棒ab恰好靜止在金屬導(dǎo)軌上時，受力分析如圖由平衡條件可得由閉合電路的歐姆定理，可得聯(lián)立解得，故A正確；BCD．把磁場的方向改為豎直向上，則安培力大小不變，方向變?yōu)樗较蛴遥瑒t不再平衡，導(dǎo)體棒一直沿導(dǎo)軌勻加速下滑，由牛頓第二定律可得，導(dǎo)體棒的加速度大小為聯(lián)立解得，故BCD錯誤。故選A。6．（2022·江蘇·蘇州市相城區(qū)陸慕高級中學(xué)高二階段練習(xí)）如圖所示，為一火災(zāi)報警系統(tǒng)，其中為定值電阻，R為熱敏電阻，其阻值隨溫度的升高而減小。理想變壓器原、副線圈匝數(shù)比為，有一只電流表串在原線圈上，一只電壓表并在副線圈上，從某時刻開始在原線圈兩端加上交變電壓，其瞬時值表達(dá)式為，則（　?。?/span>A．電壓表的示數(shù)為B．在R處出現(xiàn)火警時，電壓表的示數(shù)將變大C．在R處出現(xiàn)火警時，電流表的示數(shù)將變大D．在R處出現(xiàn)火警時，定值電阻的電功率將變小【答案】C【解析】A．原線圈的輸入電壓為則副線圈的輸出電壓為，即電壓表的示數(shù)為22V，故A錯誤；B．在R處出現(xiàn)火警時，由于U1不變，匝數(shù)比不變，則U2不變，即電壓表示數(shù)不變，故B錯誤；CD．在R處出現(xiàn)火警時，R阻值減小，則副線圈中的電流變大，原線圈中的電流變大，即電流表的示數(shù)將變大，定值電阻的電功率變大，故C正確，D錯誤。故選C。7．（2022·福建·南靖縣第二中學(xué)高二階段練習(xí)）如圖所示，磁感應(yīng)強度為的有界勻強磁場的寬度為，一質(zhì)量為、電阻為、邊長為d（d<L）的正方形金屬線框豎直放置。線框由靜止釋放，進(jìn)入磁場過程中做勻速運動，完全離開磁場前已做勻速運動。已知重力加速度為，下列說法中錯誤的是（　　）A．進(jìn)、出磁場過程中電流方向不同B．進(jìn)、出磁場過程中通過線框某一橫截面的電荷量相等C．通過磁場的過程中產(chǎn)生的熱量為D．邊離開磁場時的速度大小為【答案】C【解析】A．根據(jù)楞次定律可知，進(jìn)磁場過程中電流方向為逆時針，出磁場時電流方向為順時針，所以A正確，不符合題意；B．根據(jù)則進(jìn)、出磁場過程中通過線框某一橫截面的電荷量相等，所以B正確，不符合題意；C．通過磁場的過程中產(chǎn)生的熱量為，所以C錯誤，符合題意；D．邊離開磁場時做勻速運動，則加速度為0，有解得，所以D正確。不符合題意；故選C。二．多選題（本題共3小題，每小題5分，共15分。在每小題給出的四個選項中，有多項符合題目要求。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。）8．（2021·安徽·安慶九一六學(xué)校高二階段練習(xí)）如圖，利用理想變壓器進(jìn)行遠(yuǎn)距離輸電，發(fā)電廠的輸出電壓恒定，輸電線路的電阻不變，當(dāng)用電高峰到來時（　　）A．輸電線上損失的功率增大B．電壓表V1的示數(shù)減小，電流表A1的示數(shù)增大C．電壓表V2的示數(shù)增大，電流表A2的示數(shù)減小D．用戶功率與發(fā)電廠輸出功率的比值減小【答案】AD【解析】A．當(dāng)用電高峰到來時，用戶消耗的功率變大，則降壓變壓器副線圈的電流變大，即電流表A2的示數(shù)變大，由于匝數(shù)比不變，輸電線上的電流I隨之變大，A1的示數(shù)增大，輸電線上損失的功率變大，A正確；B．因發(fā)電廠的輸出電壓U1恒定，則升壓變壓器的副線圈兩端的電壓U2不變，即電壓表V1的示數(shù)不變，故B錯誤；C．輸電線上的電壓損失變大，故降壓器原線圈兩端的電壓減小，副線圈兩端的電壓也減小，即電壓表V2的示數(shù)減小，C錯誤；D．設(shè)電廠輸出功率為P，輸電線上電流為I，用戶消耗的功率與發(fā)電廠輸出功率的比值＝＝因為輸電線上的電流I增大，則電壓損失增大，U2不變，所以用戶消耗的功率與發(fā)電廠輸出功率的比值減小，D正確。故選AD。9．（2021·黑龍江·哈爾濱市第六中學(xué)校模擬預(yù)測）如圖所示，一根導(dǎo)線制成的斜邊AB長為2L的等腰直角三角形線框ABC，以速度v勻速穿過寬度為2L的勻強磁場，電流以逆時針方向為正方向，回路中的感應(yīng)電流I和AB兩端的電勢差UAB隨線框位移x變化的關(guān)系圖像正確的是（　?。?/span>A． B． C． D．【答案】AD【解析】AB．線框進(jìn)入磁場過程中，穿過線框垂直于紙面向里的磁通量增加，感應(yīng)電流沿逆時針方向，線框出磁場過程中，穿過線框垂直于紙面向里的磁通量減少，感應(yīng)電流沿順時針方向，線框進(jìn)入磁場過程中切割磁感線的有效長度先增大后減小，感應(yīng)電動勢先增大后減小，感應(yīng)電流先增大后減小，線框出磁場過程中，切割磁感線的有效長度先增大后減小，感應(yīng)電動勢先增大后減小，感應(yīng)電流先增大后減小，B錯誤，A正確；CD．線框進(jìn)入磁場，電流方向從A到B，，大小隨電流先增大后減小，線框出磁場過程，電流方向從B到A，，大小隨電流先增大后減小，C錯誤，D正確。故選AD。10．（2022·河南新鄉(xiāng)·高二期末）電磁場與現(xiàn)代高科技密切關(guān)聯(lián)，并有重要應(yīng)用。對以下四個科技實例，說法正確的是（　?。?/span>A．圖甲的速度選擇器能使速度大小的粒子沿直線勻速通過，與粒子的帶電性質(zhì)及帶電量無關(guān)B．圖乙的磁流體發(fā)電機正常工作時電流方向為，電阻兩端的電勢差等于發(fā)電機的電動勢C．圖丙為回旋加速器，若增大形盒狹縫之間的加速電壓，則粒子射出加速器時的最大動能增大D．圖丁為霍爾元件，若載流子帶負(fù)電，穩(wěn)定時元件左側(cè)的電勢低于右側(cè)的電勢，電勢差與元件中的電流成正比【答案】AD【解析】A．電場的方向與B的方向垂直，帶電粒子進(jìn)入復(fù)合場，受電場力和安培力，且二力是平衡力，即所以不管粒子帶正電還是帶負(fù)電都可以勻速直線通過，所以與粒子的帶電性質(zhì)及帶電量無關(guān)，A正確；B．由左手定則知正離子向上偏轉(zhuǎn)，負(fù)離子會向下偏轉(zhuǎn)，所以P板是電源正極，Q板是電源負(fù)極，常工作時電流方向為，但電路工作時等離子體也有電阻，故電阻兩端的電勢差等于發(fā)電機的路段電壓，小于電動勢，B錯誤；C．根據(jù)公式得故最大動能，與加速電壓無關(guān)，C錯誤；D．若載流子帶負(fù)電，由左手定則可知，負(fù)粒子向左端偏轉(zhuǎn)，所以穩(wěn)定時元件左側(cè)的電勢低于右側(cè)的電勢；根據(jù)穩(wěn)定時對負(fù)粒子受力分析得得又因為電流的微觀表達(dá)解得故電勢差與元件中的電流成正比，D正確。故選AD。第Ⅱ卷（非選擇題共57分）三、非選擇題（共57分，解答題應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式或重要演算步驟，只寫出最后答案的不得分。有數(shù)值計算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位。）11．（6分）（2022·廣東·大埔縣虎山中學(xué)高二階段練習(xí)）某同學(xué)用圖中所給器材進(jìn)行與安培力有關(guān)的實驗。兩根金屬導(dǎo)軌ab和a1b1固定在同一水平面內(nèi)且相互平行，足夠大的電磁鐵（未畫出）的S極位于兩導(dǎo)軌的正上方，N極位于兩導(dǎo)軌的正下方，一金屬棒置于導(dǎo)軌上且與兩導(dǎo)軌垂直。（1）在圖中畫出連線，完成實驗電路；要求滑動變阻器以限流方式接入電路，且在開關(guān)閉合后，金屬棒沿箭頭所示的方向運動。______（2）為使金屬棒在離開導(dǎo)軌時具有更大的速度，有人提出以下建議:A．適當(dāng)減小兩導(dǎo)軌間的距離B．換一根更長的金屬棒C．適當(dāng)增大金屬棒中的電流其中正確的是____（填入正確選項前的字母）。（3）根據(jù)磁場會對電流產(chǎn)生作用力的原理,人們發(fā)明了____（填入正確選項前的字母）。 A．回旋加速器 B．電磁炮 C．質(zhì)譜儀【答案】見解析 C B【解析】（1）[1]電路連線如圖;（2）[2]根據(jù)公式可得，適當(dāng)增加導(dǎo)軌間的距離或者增大電流，可增大金屬棒受到的安培力，根據(jù)動能定理有則金屬棒離開導(dǎo)軌時的動能變大，即離開導(dǎo)軌時的速度變大，A錯誤，C正確；若換用一根更長的金屬棒，但導(dǎo)軌間的距離不變，安培力F不變，棒的質(zhì)量變大，速度為速度變小，B錯誤。故選C。（3）[3]根據(jù)磁場會對電流產(chǎn)生作用力的原理，人們發(fā)明了電磁炮；回旋加速器和質(zhì)譜儀都是根據(jù)帶電粒子在磁場中做圓周運動制成的，故選B。12．（9分）（2021·山東·模擬預(yù)測）要測定一個自感系數(shù)很大的線圈的直流電阻，實驗室提供下列器材。A．多用電表一只B．電壓表（量程，內(nèi)阻約為）C．電壓表（量程，內(nèi)阻約為）D．滑動變阻器（阻值）E．滑動變阻器（阻值）F．電池（電動勢，內(nèi)阻很?。?/span>G．開關(guān)、，導(dǎo)線若干（1）首先用多用電表粗測線圈的電阻，操作步驟如下：①機械調(diào)零后將紅、黑表筆分別插入多用電表的“＋”“-”插孔，選擇歐姆“”擋：②把紅、黑表筆分別與自感線圈的兩端相接，發(fā)現(xiàn)多用電表的指針讀數(shù)太??；③為了較準(zhǔn)確地進(jìn)行測量，重新選擇恰當(dāng)?shù)谋堵剩?/span>④把紅、黑表筆分別與自感線圈的兩端相接，穩(wěn)定后多用電表表盤示數(shù)如圖a所示。上述步驟中遺漏的重要步驟是___________，此自感線圈的直流電阻約為___________。（2）根據(jù)多用電表的示數(shù)，為了減少實驗誤差，并在實驗中獲得盡可能大的電壓調(diào)節(jié)范圍，應(yīng)從圖b中的A、B、C、D四個電路中選擇___________電路來測量自感線圈的電阻；其中電流表用多用電表代替，多用電表的電流擋有①、②、③、④，則應(yīng)選的電流擋為___________（填序號），滑動變阻器應(yīng)選___________（填器材符號）。（3）某學(xué)生進(jìn)行的實驗步驟如下：a．按電路圖連接好實驗電路；b．合上開關(guān)、，移動滑動變阻器的滑片到適當(dāng)位置，穩(wěn)定后讀出電流表和電壓表的讀數(shù)、；c．重復(fù)b步驟多次；d．先斷開開關(guān)，再斷開開關(guān)，拆除實驗裝置，整理好器材；e．求出每次、的比值，并求出它們的平均值即為自感線圈的直流電阻。請指出上述實驗步驟中的錯誤___________。【答案】每次使用歐姆表和換擋后都要進(jìn)行歐姆調(diào)零 22 D ④ 步驟d中應(yīng)該先斷開，再斷開【解析】(1)[1]因為歐姆表每次改換擋位，相當(dāng)于改變了歐姆表的內(nèi)部構(gòu)造，所以每次使用時都要歐姆調(diào)零。[2]因為第一次使用的是“”擋，指針讀數(shù)太小，故應(yīng)該換成“”擋，題圖a中指針指在“22”，所以電阻約為。(2)[3]因為題目要求獲得盡可能大的電壓調(diào)節(jié)范圍，故采用分壓電路，多用電表的直流電流擋的內(nèi)阻與線圈的直流電阻相比不可忽略，故采用電流表外接法，故選D。[4]因線圈的直流電阻約，可能通過的最大電流為，故應(yīng)選用擋。[5]為了操作方便，用分壓電路就要用阻值較小的滑動變阻器，故選用。(3)[6]斷開電路應(yīng)該考慮線圈的自感，先斷開開關(guān)，再斷開開關(guān)，會產(chǎn)生反向感應(yīng)電壓加在電壓表兩端，可能會使電壓表指針迅速反轉(zhuǎn)而受損，故應(yīng)先斷開，再斷開。13．（12分）（2022·吉林·梅河口市第五中學(xué)高二階段練習(xí)）如圖所示，用一小型交流發(fā)電機向遠(yuǎn)處用戶供電，已知發(fā)電機線圈abcd匝數(shù)N=100匝，面積S=0.03 m2，線圈勻速轉(zhuǎn)動的角速度ω=100π rad/s，勻強磁場的磁感應(yīng)強度，輸電時先用升壓變壓器將電壓升高，到達(dá)用戶區(qū)再用降壓變壓器將電壓降下來后供用戶使用，輸電導(dǎo)線的總電阻R=10 Ω，變壓器都是理想變壓器，降壓變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為n3∶n4=10∶1，若用戶區(qū)標(biāo)有“220 V，8.8 kW”的電動機恰能正常工作。發(fā)電機線圈電阻r不可忽略。求：（1）輸電線路上損耗的電功率ΔP；（2）若升壓變壓器原、副線圈匝數(shù)比為n1∶n2=1∶8，交流發(fā)電機線圈電阻r上的熱功率與輸電線上損耗的電功率之比。【答案】（1）；（2）【解析】（1）設(shè)降壓變壓器原、副線圈的電流分別為、，電動機恰能正常工作，有，所以輸電線路上損耗的電功率計算可得，，（2）電動勢的最大值可得，，，升壓變壓器的原線圈輸入功率電機線圈內(nèi)阻上消耗的熱功率得，，所以14．（12分）（2022·江蘇·漣水縣第一中學(xué)高二階段練習(xí)）如圖所示，矩形區(qū)域?qū)挾葹?/span>l，其內(nèi)有磁感應(yīng)強度大小末知、方向垂直紙面向外的勻強磁場。一帶電粒子以初速度v0垂直左邊界射入，飛出磁場時偏離原方向30°，不計粒子的重力，求∶（1）帶電粒子在磁場中的運動半徑。（2）磁感應(yīng)強度B的大小。（3）帶電粒子在磁場中運動的時間。【答案】（1）2l；（2）；（3）【解析】粒子運動軌跡如圖所示（1）根據(jù)軌跡圖可知，粒子在磁場中運動的軌道半徑（2）由可得（3）由題可知圓心角為30°，則運動的時間 15．（18分）（浙江省9 1高中聯(lián)盟2021-2022學(xué)年高二（下）期中考試物理試題）如圖所示，豎直放置的圓弧導(dǎo)軌與足夠長的水平導(dǎo)軌平滑連接，且軌道間距為，右側(cè)空間中有豎直向上、磁感應(yīng)強度大小為B的勻強磁場，質(zhì)量為、電阻為的金屬棒和質(zhì)量為m，電阻為R的金屬棒垂直導(dǎo)軌放置且與導(dǎo)軌接觸良好，現(xiàn)將金屬棒靜止在水平導(dǎo)軌上，將棒從距離水平導(dǎo)軌高度h處時靜止釋放，除金屬棒外其余電阻不計，所有軌道均光滑。求：（1）棒滑至瞬間的速度大??；（2）棒最終的速度大小和棒最終的速度大小；（3）整個過程中棒產(chǎn)生的焦耳熱Q；（4）整個過程中通過棒的電荷量q。【答案】（1）；（2）；（3）；（4）【解析】（1）設(shè)棒到達(dá)瞬間的速度為，根據(jù)動能定理得得（2）根據(jù)動量守恒定律得得則（3）根據(jù)能量守恒得所以（4）對棒列動量定理則

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