(2021新人教版)高中物理选择性必修第二册期末综合练习(九).docx
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1、试卷第 1页,总 8页 期末综合练习(九)期末综合练习(九)20202021 学年高二下学期物理人教版学年高二下学期物理人教版 (2019)选择性必修二)选择性必修二 一、单选题一、单选题 1如图,电灯的灯丝电阻为2,电池电动势为 2V,内阻不计,线圈的自感系数很大. 先合上电键 K,稳定后突然断开 K,则下列说法中正确的是 A若线圈电阻为零,电灯立即变暗再熄灭 B若线圈电阻为零,电灯会突然亮一下再熄灭 C若线圈电阻为4,电灯会闪亮一下再熄灭,且电灯中电流方向与 K 断开前方向相 反 D若线圈电阻为4,电灯会立即变暗再熄灭,且电灯中电流方向与 K 断开前方向相 同 2如图所示,磁场中有一导线
2、MN 与“匸”形光滑的金属框组成闭合电路,当导线向右 运动时,下列说法正确的是 A电路中有顺时针方向的电流B电路中有逆时针方向的电流 C导线的 N 端相当于电源的正极D电路中无电流产生 3如图所示,A、B 是两个规格相同的灯泡,L 是自感系数较大的线圈,其直流电阻与 灯泡电阻相等,按照图示连接好电路。则() A开关 S 闭合,A 灯先亮,最后两者一样亮 B开关 S 闭合,B 灯先亮,最后两者一样亮 试卷第 2页,总 8页 C开关 S 闭合一段时间后断开,流过 A 的电流方向向左 D开关 S 闭合一段时间后断开,A 灯先闪亮一下再逐渐熄灭 4如图,把一个带铁芯的线圈 L、开关 S 和电源用导线连
3、接,将一金属套环置于线圈 L 上,且使铁芯穿过套环。则闭合开关 S 的瞬间() A套环将保持静止,套环内无电流流过 B套环将保持静止,套环内的电流与线圈内的电流方向相同 C套环将向上跳起,套环内的电流与线圈内的电流方向相反 D套环将向上跳起,套环内的电流与线圈内的电流方向相同 5一正三角形导线框 ABC(高度为 a)从图示位置沿 x 轴正向匀速穿过两匀强磁场区 域。两磁场区域磁感应强度大小均为 B、方向相反、垂直于平面、宽度均为 a。下图反 映感应电流与线框移动距离 x 的关系,以逆时针方向为电流的正方向。图像正确的是 () AB CD 6如图所示,电源的电动势为 6V、内阻为 1,R 是一个
4、电阻箱,定值电阻 R2=4、 R3= 10,电容器 C 的电容为 5F,闭合开关 S,调节电阻箱 R,电路达到稳定状态后, 下列说法正确的是 试卷第 3页,总 8页 A当 R1的阻值增大时,电源的路端电压增大,流过 R3的电流减小 B当 R1的阻值增大时,电容器的电荷量将增大 C当 R1的电阻为 6时,电容器所带电荷量的大小为 110-5C D当 S 断开后,R2中将出现瞬时电流,方向由 ab 7如图所示,等腰直角三角形 OPQ 区域内存在匀强磁场,另有一等腰直角三角形导线 ABC 以恒定的速度沿垂直于磁场方向穿过磁场,穿越过程中速度始终与 AB 边垂直且保 持 AC 平行于 OQ关于线框中的
5、感应电流,以下说法中正确的是() A完全进入磁场时感应电流沿顺时针方向 B完全进入磁场时感应电流沿顺时针方向 C开始进入磁场时感应电流沿顺时针方向 D开始穿出磁场时感应电流沿顺时针方向 二、多选题二、多选题 8如图所示,某同学用玻璃皿在中心放一个圆柱形电极接电源的负极,沿边缘放一个 圆环形电极接电源的正极做“旋转的液体的实验”, 若蹄形磁铁两极间正对部分的磁场视 为匀强磁场,磁感应强度为 B=0.1 T,玻璃皿的横截面的半径为 a=0.05 m,电源的电动 势为 E=3 V,内阻 r=0.1,限流电阻 R0=4.9 ,玻璃皿中两电极间液体的等效电阻为 R=0.9 ,闭合开关后当液体旋转时电压表
6、的示数为 1.5 V,则 试卷第 4页,总 8页 A由上往下看,液体做逆时针旋转 B液体所受的安培力大小为 1.510-3N C闭合开关后,液体热功率为 0.81 W D闭合开关 10 s,液体具有的动能是 3.69 J 9如图所示,用一端拴有钢球的细绳做“感受向心力”的实验抡动细绳使钢球在光滑 水平台面上做圆周运动,则() A绳对钢球的拉力提供向心力 B桌面对钢球的支持力提供向心力 C只减小钢球的绕行速度,绳的拉力将减小 D松手后钢球仍能维持圆周运动 10如图所示是电表中的指针和电磁阻尼器,下列说法中正确的是() A1 是磁铁,在 2 中产生涡流 B2 是磁铁,在 1 中产生涡流 C该装置的
7、作用是使指针能很快地稳定 D该装置的作用是使指针能够转动 三、解答题三、解答题 11如图甲所示,一边长 L1m、质量 m5 kg 的正方形金属线框,放在光滑绝缘的水 平面上,整个装置放在方向竖直向上、磁感应强度 B10T 的匀强磁场中,它的一边与 磁场的边界 MN 重合,在水平力 F 作用下由静止开始向左运动,经过 5 s 线框被拉出磁 场,测得金属线框中的电流随时间变化的图象如图乙所示在金属线框被拉出的过程中 试卷第 5页,总 8页 (1)求通过线框截面的电荷量及线框的电阻; (2)试判断线框做什么运动并速度 v 随时间 t 变化的表达式; (3)写出水平力 F 随时间变化的表达式; (4)
8、已知在这 5 s 内力 F 做功 1.4 J,那么在此过程中,线框产生的焦耳热是多少? 12如图所示,两根固定在水平面上的光滑平行导轨 MN 和 PQ,一端接有阻值为 R 的 电阻,处于方向竖直向下的匀强磁场中。在导轨上垂直导轨跨放质量为 m 的金属直杆, 金属杆的电阻为 r,金属杆与导轨接触良好,导轨足够长且电阻不计。金属杆在垂直杆 的水平恒力 F 作用下向右匀速运动时,电阻 R 上消耗的电功率是 P,某一时刻撤去水平 力 F,杆最终停下来。求: (1)杆停下来之前通过电阻 R 的电流方向。 (2)撤去 F 后,电阻 R 上产生的焦耳热是多少? (3)撤去 F 后,当电阻 R 上消耗的电功率
9、为 4 P 时,金属杆的加速度大小、方向。 13如图所示,平行长直光滑固定的金属导轨MNPQ、平面与水平面的夹角30, 导轨间距为0.5mL , 上端接有3R 的电阻, 在导轨中间加一垂直轨道平面向下的 匀强磁场,磁场区域为 11 OOOO ,磁感应强度大小为2TB ,磁场区域宽度为 0.4md ,放在导轨上的一金属杆ab质量为0.08kgm 、电阻为2r ,从距磁 场上边缘 0 d处由静止释放,金属杆ab刚好匀速进入磁场上边缘。导轨的电阻可忽略不 计,杆在运动过程中始终与导轨垂直且两端与导轨保持良好接触,重力加速度大小为 2 10m/sg ,求: (1)金属杆进入匀强磁场时的速度大小; 试卷
10、第 6页,总 8页 (2)金属杆距磁场上边缘的距离 0 d (3)金属杆通过磁场区域的过程中电阻 R 上产生的焦耳热 R Q。 14如图所示,金属杆 ab、cd 置于平行轨道 MN、PQ 上,可沿轨道滑动,两轨道间距 l0.5 m,轨道所在空间有垂直于轨道平面的匀强磁场,磁感应强度 B0.5 T,用力 F 0.25 N 向右水平拉杆 ab,若 ab、cd 与轨道间的滑动摩擦力分别为 Ff10.15 N、Ff2 0.1 N,两杆的有效电阻 R1R20.1 ,设导轨电阻不计,ab、cd 的质量关系为 2m1 3m2,且 ab、cd 与轨道间的最大静摩擦力与滑动摩擦力相等求: (1)此两杆之间的稳定
11、速度差; (2)若 F0.3 N,两杆间稳定速度差又是多少? 15 (1)如图,质量为 m 的物体,仅在与运动方向相同的恒力 F 的作用下,经过时间 t, 发生了一段位移 l,速度由 v1增加到 v2。结合图中情景,请猜测并推导: a恒力和其作用时间的累积 Ft 直接对应着什么物理量的变化?并由牛顿运动定律和 运动学公式推导这种关系的表达式。 b恒力在其作用空间上的积累 Fl 直接对应着什么物理量的变化?并由牛顿运动定律 和运动学公式推导这种关系的表达式。 (2)题(1)a 和(1)b 所推导出的表达式不仅适用于质点在恒力作用下的运动, 也适用于质点在变力作用下的运动,这时两个表达式中的力都是
12、指平均力,但两个 表达式中的平均力的含义不同。在(1)a 所推导出的表达式中的平均力 F1是指合力 对时间的平均值,在(1)b 所推导出的表达式中的平均力 F2是指合力对位移的平均 试卷第 7页,总 8页 值。 c质量为 1.0kg 的物块,受变力作用下由静止开始沿直线运动,在 2.0s 的时间内运 动了 2.5m 的位移,速度达到了 2.0m/s。请利用题(1)a 和(1)b 所推导出的表达 式求出平均力 F1和 F2的值。 16 如图所示, 设匀强磁场的磁感应强度 B 为 0.1 T, 切割磁感线的导线的长度 l 为 40 cm, 线框向左匀速运动的速度 v 为 5 m/s,整个线框的电阻
13、 R 为 0.5 ,试求: (1)感应电动势的大小; (2)感应电流的大小 17如图所示,两根光滑金属导轨平行放置在倾角为 30的斜面上,导轨宽度为 L,导 轨下端接有电阻 R,两导轨间存在一方向垂直于斜面向上、磁感应强度大小为 B 的匀强 磁场轻绳一端平行于斜面系在质量为 m 的金属棒上,另一端通过定滑轮竖直悬吊质 量为 m0的小木块 第一次将金属棒从 PQ 位置由静止释放, 发现金属棒沿导轨下滑 第 二次去掉轻绳,让金属棒从 PQ 位置由静止释放已知两次下滑过程中金属棒始终与导 轨接触良好,且在金属棒下滑至底端 MN 前,都已经达到了平衡状态导轨和金属棒的 电阻都忽略不计,已知 0 m m
14、 5, 22 mgR gh B L (h 为 PQ 位置与 MN 位置的高度差),其 他物理量未知求: (1)第一次与第二次运动到 MN 时的速度大小之比; (2)金属棒两次运动到 MN 过程中,电阻 R 产生的热量之比 18如图所示,质量50gm 的铜棒长10cml ,用长度均为 l 的两根轻软导线水平 地悬吊在竖直向上的匀强磁场中,磁感应强度 1 T 4 B ,通电后,棒向纸外偏转,当偏 角37时处于平衡状态,求此铜棒中的电流(sin370.6, 2 10m/sg ) 试卷第 8页,总 8页 四、填空题四、填空题 19如图所示,空间存在一垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度为 B,磁场宽度为
15、 l, 在竖直平面中的正方形线框边长也为 l,质量为 m,电阻为 R 离磁场上边的距离为 h.若 线框自由下落后恰能匀速通过磁场区域,则线框下落的高度h _;线框通过磁 场区域的时间t _. 20在倾角为?的光滑斜面上,置一通有电流 I、长为 L、质量为 m 的导体棒,如图为 截面图。要使棒静止的斜面上,且对斜面无压力,则所加匀强磁场的磁感应强度 B 的大 小是,方向是。 答案第 1页,总 10页 参考答案参考答案 1B 【解析】 【详解】 AB突然断开 K,线圈将产生自感现象,且与电灯构成一闭合回路,此时通过电灯的电流 向上,与断开前的电流方向相反;因线圈直流电阻为零,比灯泡电阻小,断开前通
16、过线圈的 电流大于通过灯泡的电流,则电灯会突然比原来亮一下再熄灭,B 正确,A 错误 CD断开 S,线圈中电流将要减小,产生自感电动势,相当于电源,且与电灯构成一闭合 回路,形成自感电流,根据楞次定律可知,此时通过电灯的电流向上,与断开前的电流方向 相反;因线圈直流电阻比灯泡大,断开前通过线圈是电流小于通过灯泡的电流,即电灯会突 然比原来暗一下再熄灭,故 CD 错误, 故选 B 【点睛】 本题考查了电感线圈对电流突变时的阻碍作用, 要能根据楞次定律判断电流的方向,分析断 开前通过灯泡电流与线圈电流的大小关系,判断灯泡是否能闪亮一下 2B 【详解】 根据右手定则,由题意可知,当导线向右运动时,产
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