1、高二物理期末复习综合模拟训练九(满分100分,考试时间:90分钟)一选择题(本题共10小题,每小题4分,共48分.在每小题给出的四个选项中,有的只有一个选项正确,有的有多个选项正确,全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。)1. 下列说法中正确的是A电场中电场强度越大的地方,电势就越高;B若运动的电荷在某处不受洛伦兹力的作用,则可以说明该处磁感应强度一定为零;C当穿过线圈的磁通量为零时,线圈中仍可能产生感应电动势D. 法拉第不仅提出了场的概念,而且发明了人类历史上的第一台发电机2. 如图所示,匀强电场E的区域内,在O点放置一点电荷Q.a、b、c、d、e、f为以O为球心的球面上的点
2、,aecf平面与电场平行,bedf平面与电场垂直,则下列说法中正确的是()Ab、d两点的电场强度相同Ba点的电势等于f点的电势C点电荷q在球面上任意两点之间移动时,电场力一定做功D将点电荷q在球面上任意两点之间移动时,从a点移动到c点电势能的变化量一定最大3. 如图所示,在垂直纸面向里的匀强磁场的边界上,有两个质量和电荷量均相同的正、负离子(不计重力),从O点以相同的速度先后射入磁场中,入射方向与边界成角,则正、负离子在磁场中 ( )A运动时间相同 B运动轨迹的半径相同C重新回到边界时速度的大小和方向均相同D重新回到边界的位置与O点的距离相等4. 如图是质谱仪工作原理的示意图带电粒子a、b经电
3、压U加速(在A点初速度为零)后,进入磁感应强度为B的匀强磁场中做匀速圆周运动,最后分别打在感光板S上的x1、x2处图中半圆形的虚线分别表示带电粒子a、b所通过的路径,则 ( )Aa的质量一定大于b的质量Ba的电荷量一定大于b的电荷量Ca运动的时间大于b运动的时间Da的比荷(qama)大于b的比荷(qbmb)5. 如图所示,a、b是两个相同的小灯泡,L是一个自感系数很大的线圈,其直流电阻值与R相同,且R小于小灯泡的电阻。闭合开关S待电路达到稳定后,a、b两灯泡均可发光。由于自感作用,在开关S接通和断开后,灯泡a和b的发光情况是( )A. S接通时灯a先达到最亮,S断开时灯a后暗B. S接通时灯a
4、先达到最亮,S断开时灯b后暗C. S接通时灯b先达到最亮,S断开时灯a后暗D. S接通时灯b先达到最亮,S断开时灯b后暗6. 如图所示,匀强磁场垂直纸面向里,磁感应强度的大小为B,磁场在y轴方向足够宽,在x轴方向宽度为l。一直角三角形导线框abc(bc边的长度为l)从图示位置向右匀速穿过磁场区域,以逆时针方向为电流的正方向,在下图中线框中感应电流i、bc两端的电势差ubc、bc边受到的安培力的大小F与线框移动的距离x的关系图象正确的是7. 如图甲所示,理想变压器原、副线圈的匝数比为4:1,电压表和电流表均为理想电表,原线圈接如图乙所示的正弦交变电流,图中R1为热敏电阻(温度升高时其电阻减小),
5、R为定值电阻. 下列说法正确的是( )A电压表V2的示数为9VB原线圈两端电压的瞬时值表达式为(V)CR1处温度升高时,电流表的示数变大,电压表V2的示数变大D变压器原线圈的输入功率和副线圈的输出功率之比为1:48.如图所示,在粗糙绝缘水平面上有一正方形闭合金属线框abcd,其边长为l、质量为m,金属线框与水平面的动摩擦因数为。虚线框abcd内有一匀强磁场,磁场方向竖直向下。开始时金属线框的ab边与磁场的dc边重合。现使金属线框以初速度v0沿水平面滑入磁场区域,运动一段时间后停止,此时金属线框的dc边与磁场区域的dc边距离为l。在这个过程中,金属线框产生的焦耳热为( )A BC D9如图所示,
6、abcd为一边长为L、匝数为N的正方形闭合线圈,绕对称轴OO匀速转动,角速度为。空间中只有OO左侧存在垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度为B。若闭合线圈的总电阻为R,则( )A线圈中电动势的有效值为NBL2B线圈中电流方向每秒钟改变次数为次C在转动一圈的过程中,线圈中有一半时间没有电流D当线圈转到图中所处的位置时,穿过线圈的磁通量为NBL210. 如图所示,水平金属圆盘置于磁感应强度为B、方向竖直向下的匀强磁场中,圆盘绕金属转轴OO以角速度沿顺时针方向匀速转动,铜盘的中心及边缘处分别用金属滑片与一理想变压器的原线圈相连。已知圆盘半径为r,理想变压器原、副线圈匝数比为n,变压器的副线圈与一电阻为
7、R的负载相连。不计铜盘及导线的电阻,则下列说法正确的是 ( )A变压器原线圈两端的电压为Br2B变压器原线圈两端的电压为Br2C通过负载R的电流为D通过负载R的电流为11. 在倾角为的斜面上固定两根足够长的光滑平行金属导轨PQ、MN,相距为L,导轨处于磁感应强度为B的匀强磁场中,磁场方向垂直导轨平面向下有两根质量均为m的金属棒a、b,先将a 棒垂直导轨放置,用跨过光滑定滑轮的细线与物块c 连接,连接a棒的细线平行于导轨,由静止释放c,此后某时刻,将b也垂直导轨放置,a、c此刻起做匀速运动,b棒刚好能静止在导轨上a棒在运动过程中始终与导轨垂直,两棒与导轨接触良好,导轨电阻不计则( )A物块c的质
8、量是2msinBb棒放上导轨前,物块c减少的重力势能等于a、c增加的动能Cb棒放上导轨后,物块c减少的重力势能等于回路消耗的电能与a增加的重力势能之和Db棒放上导轨后,a棒中电流大小是12.(2015乐山二模)如图所示,固定在水平面上的光滑平行金属导轨,间距为L,右端接有阻值为R的电阻,空间存在在方向竖直、磁感应强度为B的匀强磁场质量为m、电阻为r的导体棒ab与固定弹簧相连,放在导轨上初始时刻,弹簧恰处于自然长度给导体棒水平向右的初速度v0,导体棒开始沿导轨往复运动,在此过程中,导体棒始终与导轨垂直并保持良好接触已知导体棒的电阻r与定值电阻R的阻值相等,不计导轨电阻,则下列说法中正确的是()
9、A 导体棒开始运动的初始时刻受到的安培力向左 B 导体棒开始运动的初始时刻导体棒两端的电压U=BLv0 C 导体棒开始运动后速度第一次为零时,系统的弹性势能Ep=m D 金属棒最终会停在初始位置,在金属棒整个运动过程中,电阻R上产生的焦耳热Q=m二、实验题(共2小题,16分)13. (7分)某同学测量一个圆柱体导体的电阻率,需要测量圆柱体导体的尺寸和电阻(1)分别使用游标卡尺和螺旋测微器测量圆柱体导体的长度和直径,某次测量的示数如图1(a)和(b)所示,长度为_cm,直径为_mm.(2)按图(c)连接电路后,实验操作如下:将滑动变阻器R1的阻值置于最_处(填“大”或“小”);将S2拨向接点1,
10、闭合S1,调节R1,使电流表示数为I0;将电阻箱R2的阻值调至最_(填“大”或“小”);将S2拨向接点2,保持R1不变,调节R2,使电流表示数仍为I0,此时R2阻值为1 280 ;(3)由此可知,圆柱体的电阻为_.14. (9分)某研究性学习小组设计了如图甲所示的电路,同时测电阻R0的阻值、电源的电动势E及内阻r。 (1)闭合电键S,移动滑动触头P,用 V1、V2和A测得并记录多组数据。根据数据描出如图丙所示的、两条U-I直线,则直线是根据电压表_(填“V1”或“V2”)和电流表A的数据画得的;(2)根据图像求得电源电动势E的测量值为 _V,内电阻的测量值为_(保留两位有效数字);(3)直线、
11、的交点对应滑动变阻器接入闭合电路的阻值为 ,此时电源的总功率为 W。三、计算题(本题3小题,共36分,第13题8分,14题13分,15题15分)15(8分)如图所示,矩形线圈abcd在磁感应强度B2T的匀强磁场中绕轴OO以角速度10rad/s匀速转动,线圈共10匝,电阻r5,ab0.3m,bc0.6m,负载电阻R45。求:(1)写出图示位置开始计时线框中感应电动势的瞬时值表达式;(2)电阻R在0.05s内产生的热量;(3)0.05s内流过电阻R上的电荷量(设线圈从垂直中性面开始转动)。16.(13分)(2015佛山校级模拟)如图所示,足够长的光滑U形导体框架的宽度L=0.40m,电阻忽略不计,
12、其所在平面与水平面所成的角=37,磁感应强度B=1.0T的匀强磁场方向垂直于框平面一根质量为m=0.20kg、有效电阻R=1.0的导体棒MN垂直跨放在U形框架上,导体棒从静止开始沿框架下滑到刚开始匀速运动时,通过导体棒截面电量共为Q=2.0C(sin37=0.6,cos37=0.8,g=10m/s2)求:(1)导体棒的最大加速度和最大电流强度的大小和方向?(2)导体棒在0.2s内在框架所夹部分可能扫过的最大面积?(3 )导体棒从开始下滑到刚开始匀速运动这一过程中,导体棒的有效电阻消耗的电功?17.(1)(6分)下列说法中正确的是 A扩散运动向着更为无序的方向进行,是可逆过程B物体的内能取决于温
13、度、体积和物质的量C分子间的作用力可能随分子间距离的增大而减小D液晶对不同颜色光的吸收强度随电场强度的变化而变化E. 空气相对湿度越大时,空气中水蒸气压强越接近同温度水的饱和气压,水蒸发越慢 (2)(2分)一定质量的理想气体从状态(p1、V1)开始做等温膨胀,状态变化如图1中实线所示若该部分气体从状态(p1、V1)开始做绝热膨胀至体积V2,则对应的状态变化图线可能是图中 虚线(选填图中虚线代号)(3)(7分)如图2所示,一定质量的理想气体用不导热的活塞封闭在内壁光滑的绝热气缸内,气缸竖直放置,缸内安装一电热丝,活塞质量m,横截面积S,外界大气压强p,重力加速度g开始时活塞处于静止状态,将电热丝
14、通电给气体缓慢加热,测得电热丝两端电压为U,通过的电流为I经过时间t,活塞缓慢向上移动距离L求:气体对外所做的功;气体内能的增量高二物理期末复习综合模拟训练九参考答案1. CD 2.D 3.BCD 4.D5.【解析】选D。接通时,由于线圈的自感作用,L中的电流由零逐渐增大的,因此b灯先达最亮,而断开时,a灯立刻熄灭,而由于线圈的自感作用,线圈电流不能突变,因此而b灯过一会才会熄,D正确,ABC错误。6.【解析】选B、C。导体棒切割磁感线产生感应电动势E=BLv,感应电流,在0-l内,有效长度L逐渐变大,感应电流I逐渐变大,方向为逆时针方向;在l-2l内,有效长度L逐渐变大,感应电流逐渐变大,方
15、向为顺时针方向,故A错误,B正确;在0-l内,感应电流I逐渐变大,方向为逆时针方向,此时c端电势高于b端,且Ubc为负值且逐渐增大;在l-2l内,感应电流逐渐变大,方向为顺时针方向,此时b端电势高于c端,且Ubc为正值,且逐渐增大,故C正确;bc边受到的安培力的大小,故F随x变化关系不是线性关系,故选项D错误。7. A8.【解析】选D。由动能定理有:W安mg2l=0mv02,整理得:W安=mv022mgl,安培力所做的功全部转化为电能并最后全部转化为内能,故A、B、C错,D正确。9【解析】选B。线圈在转动过程中,始终有N条边在切割磁感线,因此线圈中始终有电流,故C错。由于始终只有N条边在切割磁
16、感线,因此线圈中电动势表达式为E=NBL2sint,电动势有效值表达式为NBL2,故A错。由=2f,则f=,由此可知,线圈中电流方向每秒钟改变次数为次,因此B正确。磁通量与平面相对应,与线圈匝数无关,因此D错。10.【解析】B。变压器原线圈两端的电压为圆盘产生的电动势,即E=Brr=Br2 ,选项B正确,A错误;因为变压器初级电压恒定,故次级电压为零,通过负载电阻R的电流为零,选项CD错误;故选B。11.【解析】选A、C、D。因为ac匀速运动,b静止,故对abc的整体,即:,选项A正确;b棒放上导轨前,对ac系统机械能守恒,故物块c减少的重力势能等于a、c增加的动能与a增加的重力势能之和,选项
17、B错误;b棒放上导轨后,物块c减少的重力势能等于回路消耗的电能与a增加的重力势能之和,选项C正确;b棒放上导轨后,对a棒:,即,选项D正确。 12.【解析】选A、D。导体棒开始运动的初始时刻,由右手定则判断可知:ab中产生的感应电流方向从ab,由左手定则判断得知ab棒受到的安培力向左,故A正确;导体棒开始运动的初始时刻,ab棒产生的感应电势为E=BLv0由于r=R,所以导体棒两端的电压U=E=BLv0故B错误;由于导体棒运动过程中产生电能,所以导体棒开始运动后速度第一次为零时,根据能量守恒定律得知:系统的弹性势能小于故C错误;金属棒最终会停在初始位置,在金属棒整个运动过程中,电阻R上产生的焦耳
18、热 Q=,故D正确13.【解析】(1)游标卡尺的精度为0.1 mm,所以L(5010.1) mm5.01 cm,螺旋测微器的读数为d(531.60.01) mm5.316 mm.(2)为了保护电流表,在接通电路之前,要使电路中的总电阻尽可能大,电路接通后再慢慢减小电路中的电阻答案(1)5.015.316(5.3155.317均可)(2)大大(3)1 28014(9分)(1)V1 (1分); (2)3.0 (2分), 1.0 (2分); (3)0 (2分) 3(2分)15 (1)电动势的最大值为EmaxnBS1020.30.610V113.04V故瞬时值表达式eEmaxcost113.04cos
19、10t V(2)电流的有效值I1.6A所以0.05s内R上产生的热量QI2Rt5.76J(3)平均感应电动势为:En72V平均感应电流为:I1.44A所以通过电阻R的电荷量为:qIt0.072C。. (1)e113.04cos10t V (2)5.67J (3)0.072C16.【解析】(1)MN杆速度为零时,加速度最大,a=,加速度方向沿斜面向下MN杆速度最大时,电流最大,有:mgsin37=BIL,代入数据解得I=3A,电流的方向由NM(2)MN杆匀速运动时有最大速度,I=,代入数据解得vm=7.5m/s,MN杆速度最大时,在0.2s内扫过的最大面积S=Lvmt=0.47.50.2m2=0
20、.6m2(3)设MN杆从开始下滑到刚开始匀速运动这一过程中下滑的位移为d,通过导体横截面电量Q=,而平均感应电动势,=BLd,解得d=m=5m设导体棒的有效电阻消耗的电功为W,由动能定理得,代入数据解得W=0.375J答案:(1)导体棒的最大加速度为6m/s2,方向沿斜面向下;最大电流强度为3A,方向由NM(2)导体棒在0.2s内在框架所夹部分可能扫过的最大面积为0.6m2(3)导体棒的有效电阻消耗的电功为0.375J17.解:(1)选C、D、E。扩散运动向着更为无序的方向进行,根据热力学第二定律可知,此过程是不可逆过程故A错误;物体的内能取决于温度,体积和物质的量故B错误;分子间作用力随分子
21、间距离较为复杂,分子距离增大,分子力可能增大,也可能减小故C正确;液晶具有各向异性,对不同颜色光的吸收强度随电场强度的变化而变化故D正确;空气相对温度越大时,空气中水蒸气压强越接近同温度水的饱和气压,水蒸发越慢,所以E选项正确。(2)绝热膨胀到体积V2与等温膨胀到V2相比较,绝热膨胀到体积V2时温度低(由于要对外做功);假设先等温膨胀到V2,然后再降温,压强更低,故故图线d;(3)气体等压膨胀,对活塞的推力为恒力,为:F=PS=PS+mg;活塞缓慢向上移动距离L,故推力做功为:W=FL=(PS+mg)L;根据热力学第一定律,U=UIt-W=UIt-(PS+mg)L;答案:(1)BD;(2)d;(3)气体对外所做功W=(PS+mg)L;气体内能增加量U=UIt-(PS+mg)L