高二物理人教版2019选择性必修二 全册综合 复习提升原创卷(有解析)

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名称 高二物理人教版2019选择性必修二 全册综合 复习提升原创卷(有解析)
格式 docx
文件大小 2.2MB
资源类型 试卷
版本资源 人教版(2019)
科目 物理
更新时间 2023-02-10 16:13:02

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文档简介

高二物理人教版2019选择性必修二
全册综合
复习提升原创卷
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.(2023秋·北京海淀·高二人大附中校考期末)在如图所示的空间中,存在匀强电场,同时存在沿x轴负方向的匀强磁场。一电子在该空间恰沿y轴正方向以速度v匀速运动。据此可以判断出(  )
A.电场沿z轴负方向,运动过程中电子的电势能不变
B.电场沿z轴负方向,运动过程中电子的电势能增大
C.电场沿x轴正方向,运动过程中电子的电势能不变
D.电场沿x轴正方向,运动过程中电子的电势能增大
2.(2023·全国·高三专题练习)如图所示,半径为R的圆形区域内有一垂直纸面向里的匀强磁场,P为磁场边界上的一点。大量质量为m、电荷量为q的带正电粒子,在纸面内沿各个方向以相同速率v从P点射入磁场。这些粒子射出磁场时的位置均位于PQ圆弧上,PQ圆弧长等于磁场边界周长的。不计粒子重力和粒子间的相互作用,则该匀强磁场的磁感应强度大小为(  )
A. B. C. D.
3.(2023·全国·高三专题练习)如图所示是一交变电流随时间变化的图象,则此交变电流的有效值为( )
A.4A B.3A C.5A D.5A
4.(2022春·河南·高三阶段练习)城市一卡通系统工程是城市数字化、信息化建设的重要部分。一卡通是一种芯片卡,它的工作原理是电磁感应,卡片阅读机产生变化的磁场,让卡的内部回路产生感应电流,卡内的芯片就会发送信号,从而阅读机读取到芯片数据。已知某卡回路中产生的感应电动势满足关系,其中k与卡回路及线圈匝数有关,若卡回路的矩形线圈面积为,,卡片阅读机产生的磁场垂直穿过卡线圈平面,且线圈中磁场随时间的变化率,其中B0=5.00×10-8T,频率f=14.14MHz,则卡回路线圈中感应电动势的有效值约为(  )
A.2.25V B.1.97V C.1.20V D.0.680V
5.(2023·全国·高三专题练习)如图,甲、乙两个完全相同的线圈,在距地面同一高度处由静止开始释放,A、B是边界范围、磁感应强度的大小和方向均完全相同的匀强磁场,只是A的区域比B的区域离地面高一些,两线圈下落时始终保持线圈平面与磁场垂直,则(  )
A.甲先落地 B.乙先落地
C.二者同时落地 D.无法确定
6.(2023·全国·高三专题练习)如图所示,已知一带电小球在光滑绝缘的水平面上从静止开始经电压为U的金属板(未画出)间电场加速后,水平进入互相垂直的匀强电场(电场强度为E)和匀强磁场(磁感应强度为B)的叠加场中,小球在此空间的竖直面内做匀速圆周运动,重力加速度为g,则(  )
A.小球可能带正电
B.小球做匀速圆周运动的半径r=
C.小球做匀速圆周运动的周期T=
D.若电压U增大,则小球做匀速圆周运动的周期增大
7.(2023秋·北京海淀·高二校考期末)如图所示,足够长的U形光滑金属导轨平面与水平面成θ角,其中MN与PQ平行且间距为L,导轨平面与磁感应强度大小为B的匀强磁场垂直,导轨电阻不计。金属棒ab由静止开始沿导轨下滑,并与两导轨始终保持垂直且接触良好,ab棒在MN与PQ之间部分的电阻为R,当ab棒沿导轨下滑的距离为x时,棒的速度大小为v。则在这一过程中(  )
A.金属棒ab做匀加速运动
B.通过金属棒ab横截面的电荷量为
C.金属棒ab产生的焦耳热为
D.金属棒ab的最大速度为
二、多选题
8.(2023春·河南周口·高二校考开学考试)下列关于图中各带电粒子所受洛伦兹力的方向或带电粒子的带电性的判断正确的是( )
A.洛伦兹力方向竖直向下 B.洛伦兹力方向垂真纸面向外
C.粒子带正电 D.洛伦兹力方向垂直纸面向外
9.(2023秋·陕西宝鸡·高二校考期末)如图,这是某速度选择器的原理示意图,两正对平行金属板之间存在互相垂直的匀强电场与匀强磁场,匀强电场的电场强度大小为E,匀强磁场的磁感应强度大小为B.关于此速度选择器,下列说法正确的是( )
A.能沿直线匀速通过速度选择器的带电粒子,其速度大小是
B.能沿直线匀速通过速度选择器的带电粒子,其速度大小是
C.从左侧P点进入复合场区的正电荷有可能匀速通过速度选择器
D.从右侧Q点进入复合场区的负电荷有可能匀速通过速度选择器
10.(2023秋·山东青岛·高二校联考期末)图所示,空间中存在一匀强磁场,将长度为的直导线放置在轴上,当通以大小为、沿轴负方向的电流后,测得其受到的安培力大小为,方向沿轴正方向。下列关于磁感应强度的方向和大小,说法正确的是(  )
A.方向只能沿轴正方向 B.大小可能为
C.大小可能为 D.大小可能为
三、实验题
11.(2023·全国·高三专题练习)在“研究磁通量变化时感应电流的方向”实验中,实物电路连接如图:
(1)实物图中有一个元件接错了回路,请指出并改正:_______、_________。
(2)为了方便探究感应电流方向的规律,实验应研究原磁场方向、磁通量的变化情况、_________三者的关系。
(3)在实验过程中,除了查清流入电流表的电流方向与指针偏转方向之间的关系之外,还应查清________中导线的绕制方向。(选填“A”“B”或“A和B”)
12.(2020·全国·高三专题练习)热敏电阻是传感电路中常用的电子元件。现用伏安法研究热敏电阻的伏安特性曲线,要求特性曲线尽可能完整。已知常温下待测热敏电阻的阻值为4~5Ω。热敏电阻和温度计插入带塞的保温杯中,杯内有一定量的冷水,其他备用的仪表和器具有:盛有热水的热水瓶(图中未画出)、电源(3V、内阻可忽略)、直流电流表(内阻约1Ω)、直流电压表(内阻约5kΩ)、滑动变阻器(0~20Ω)、开关、导线若干。
(1)在下面方框中画出实验电路图,要求测量误差尽可能小。( )
(2)根据电路图,在图中的实物图上连线。( )
(3)简要写出完成接线后的主要实验步骤__________。
四、解答题
13.(2022·高二课时练习)举例简述电磁波载有能量,也能载有信息。
14.(2023秋·重庆九龙坡·高二重庆市渝高中学校校考期末)如图,一长为的金属棒用两个完全相同的弹簧水平地悬挂在匀强磁场中,磁场的磁感应强度大小为0.1T,方向垂直于纸面向里;弹簧上端固定,下端与金属棒绝缘。金属棒通过开关与一电动势为12V的电池相连,电路总电阻为4Ω。已知开关断开时两弹簧的伸长量均为;闭合开关,系统重新平衡后,两弹簧的伸长量与开关断开时相比均改变了。求:
(1)开关闭合后金属棒所受安培力的大小方向;
(2)金属棒的质量多大?
15.(2023春·重庆九龙坡·高二重庆市育才中学校考开学考试)如图所示,质量为m,电量为q的带正电小球,通过其中心的小孔套在半径为R的竖直绝缘圆环上,整个装置处在方向互相垂直的匀强电场与匀强磁场中。已知电场强度大小,方向水平向右,磁感应强度大小为B,方向垂直纸面向外,重力加速度为g,和分别为圆环的水平和竖直直径,忽略所有摩擦。现从P点由静止释放小球,求:
(1)小球的最大速度大小;
(2)小球第二次通过N点时对轨道的弹力。
16.(2023·全国·高三专题练习)如图甲所示,光滑的金属导轨MN和PQ平行,间距L=1.0m,与水平面之间的夹角α=37°,匀强磁场磁感应强度B=2.0 T,方向垂直于导轨平面向上,MP间接有阻值R=7.6Ω的电阻,质量m=0.5kg、电阻r=0.4Ω的金属杆ab垂直导轨放置,现用和导轨平行的恒力F沿导轨平面向上拉金属杆ab,使其由静止开始运动,当金属杆上滑的位移s=3.8m时达到稳定状态,对应过程的v-t图像如图乙所示,取g=10m/s2,导轨足够长。(sin37°=0.6,cos37°=0.8)求:
(1)运动过程中a、b哪端电势高,并计算恒力F的大小;
(2)从金属杆开始运动到刚达到稳定状态,此过程金属杆上产生的焦耳热;
(3)由图中信息计算0~1s内,金属杆滑过的位移。
试卷第2页,共7页
试卷第3页,共7页
参考答案:
1.A
【详解】电子在该空间恰沿y轴正方向以速度v匀速运动,由左手定则可知,受到的洛伦兹力沿z轴负方向,则受到的电场力沿沿z轴正方向,由于电子带负电,故电场沿z轴负方向,电子运动方向与所受电场力垂直,电场力不做功,电势能不变。
故选A。
2.D
【详解】从P点射入的粒子与磁场边界的最远交点为Q,最远的点是轨迹上直径与磁场边界圆的交点,相应的弧长变为圆周长的,如图所示
所以
结合几何关系,有
洛伦兹力充当向心力,根据牛顿第二定律,有
联立解得
故选D。
3.C
【详解】设该交变电流的有效值为I,让该交变电流和直流分别通过同一电阻(阻值为R),在一个周期(T=0.2s)内,该交变电流产生的热量
Q′=I12Rt1+I22Rt2
在一个周期内,直流通过该电阻产生的热量
Q=I2RT
由Q=Q′,代入数据,解得
I=5A
故ABD错误,C正确。
故选C。
4.B
【详解】通过卡回路的磁通量变化率
则感应电动势

联立得
则感应电动势的有效值为
带入数据得
故B正确,ACD错误。
故选B。
5.B
【详解】先比较甲、乙线圈落地速度的大小。乙进入磁场时的速度较大,则安培力较大,在磁场中的运动距离相等克服安培力做功较多,即产生的焦耳热较多。由能量守恒定律可知,乙线圈落地速度较小。线圈穿过磁场区域时受到的安培力为变力,设受到的平均安培力为F,穿过磁场时间为,下落全过程时间为,落地时的速度为v,则全过程由动量定理得


所以
可见,两下落过程安培力的冲量相等,整理得
因为,所以
故选B。
6.C
【详解】A.小球在叠加场中做匀速圆周运动,则小球受的静电力和重力大小相等、方向相反,小球带负电,A错误;
BCD.由洛伦兹力提供向心力有
Bqv=m
由动能定理得
Uq=mv2
又知
mg=qE
联立可得小球做匀速圆周运动的半径
r=

T=
可以得出
T=
B、D错误,C正确。
故选C。
7.B
【详解】A.在ab加速运动的某时刻,根据牛顿第二定律可得
mgsinθ-BIL=ma

联立解得
可知金属棒ab运动的加速度大小随着速度的增大而减小,所以加速度为一个变量,选项A错误;
B.通过金属棒ab横截面的电荷量为
选项B正确;
C.金属棒ab产生的焦耳热为Q,根据动能定理可得
解得
因安培力随速度不断变化,则不能用W=Fx求解安培力的功,选项C错误;
D.金属棒ab达到最大速度,有
解得
选项D错误。
故选B。
8.CD
【详解】A.粒子带负电,根据左手定则,四指指向左,手心向里,大拇指向上,即洛伦兹力方向竖直向上,故A错误;
B.粒子带负电,根据左手定则,四指指向上,手心向左,大拇指指向里,所以洛伦兹力方向垂直纸面向里,故B错误;
C.根据左手定则,手心向外,大拇指指向上,四指指向与速度方向相同,所以粒子带正电,故C正确;
D.粒子带负电,根据左手定则,四指指向左,手心向上,所以大拇指指向外,所以洛伦兹力方向垂直纸面向外,故D正确。
故选CD。
9.AC
【详解】AB.带电粒子能够沿直线匀速通过速度选择器的条件是
则,其速度大小为
A正确,B错误;
C.正电荷从P点进入复合场区后,受到向下的电场力和向上的洛伦兹力,只要电荷的速度满足关系式
电荷就能通过速度选择器,与电荷的电荷量及电性均无关,C正确;
D.负电荷从Q点进入复合场区时,电荷受到的电场力和洛伦兹力均向上,不可能匀速通过复合场区,D错误。
故选AC。
10.BC
【详解】A.根据左手定则可知,磁感应强度的方向不可能与安培力方向平行。故A错误;
BCD.根据左手定则和安培力公式可知,磁感应强度在z轴正方向的分量为
即磁感应强度最小为。故BC正确,D错误。
故选BC。
11. 开关应接入原线圈A所在的回路 见解析 感应电流的磁场方向 A和B
【详解】(1)[1][2]开关应接入原线圈A所在的回路,改正后的接法如图所示。
(2)[3]为了方便探究感应电流方向的规律,实验应研究原磁场方向、磁通量的变化情况、感应电流的磁场方向三者之间的关系。
(3)[4]在实验过程中,需要确定线圈A中电流的磁场方向和线圈B中感应电流的磁场方向,故还应查清线圈A与线圈B中导线的绕制方向。
12. ①往保温杯中加一些热水,待温度稳定时读出温度计值;②调节滑动变阻器,快速测出几组电流表和电压表的值;③重复步骤①、②,测量不同温度下的数据;④绘出各测量温度下热敏电阻的伏安特性曲线
【详解】(1)[1]热敏电阻的阻值随温度的升高而减小,故要研热敏电阻在不同温度下的伏安特性曲线,则需要电压的变化范围要尽可能的大,故滑动变阻器应采用分压接法,热敏电阻的阻值常温下约4~5Ω,故热敏电阻为小电阻。故安培表采用外接法.故电路连接如图所示
(2)[2]由于热敏电阻的温度变化范围要尽可能的大,故热敏电阻要放在不同的水温中,电路的连接要注意先串联再并联,电流要从正接线柱流入电流表和电压表,滑动变阻器下边两个接线柱要全接上,上边只能接一个接线柱.连接如图所示
(3)[3]①往保温杯中加一些热水,待温度稳定时读出温度计值;
②调节滑动变阻器,快速测出几组电流表和电压表的值;
③重复步骤①、②,测量不同温度下的数据;
④绘出各测量温度下热敏电阻的伏安特性曲线。
13.见解析
【详解】γ射线是一种电磁波,具有很强的贯穿能力,说明γ射线具有很高的能量;我们观看的电视节目就是通过电磁波传递信息的。
14.(1)0.03N,方向向下;(2)
【详解】(1)开关闭合后金属棒中的电流方向由,由左手定则可知,金属棒所受安培力方向竖直向下;
开关闭合后回路中电流为
受到的安培力大小为
(2)开关断开时,由平衡条件可得
开关闭合后,由平衡条件可得
联立解得
15.(1);(2)
【详解】(1)在等效最低点速度最大,由几何关系可知
(2)N点的速度
在N点
由牛顿第三定律可知,弹力大小为
,方向竖直向下
16.(1)b端电势高,3.5N;(2)0.0825J;(3)0.4m
【详解】(1)由右手定则可判断,金属杆中感应电流由a流向b,b相当于电源的正极,故b端电势高,当金属杆匀速运动时,由平衡条件得
由法拉第电磁感应定律有
闭合回路中的感应电流
金属杆所受安培力
由图乙可知
联立并代入数据解得
(2)从金属杆开始运动到刚达到稳定状态,由动能定理得
克服安培力所做的功等于整个电路产生的焦耳热,即
两电阻产生的焦耳热与阻值成正比,故金属杆上产生的焦耳热为
联立并代入数据解得
(3)金属杆做加速度减小的加速运动,由动量定理有
根据法拉第电磁感应定律有
根据闭合电路欧姆定律有
由图乙可知
联立并代入数据解得金属杆滑过的位移
答案第8页,共8页
答案第9页,共9页