人教版（2019）高中物理选择性必修二复习检测卷（一）（Word版含解析）

这是一份人教版（2019）高中物理选择性必修二复习检测卷（一）（Word版含解析），共15页。试卷主要包含了单选题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。
 人教版（新课标）高中物理选择性必修二复习检测卷（一）一、单选题（本大题共10小题，共40.0分）下列有关安培力和洛伦兹力的说法正确的是判断安培力的方向用左手定则，判断洛伦兹力的方向用右手定则
B. 安培力与洛伦兹力的本质相同，所以安培力和洛伦兹力都不做功
C. 一小段通电导体在磁场中某位置受到的安培力为零，但该位置的磁感应强度不一定为零
D. 静止的电荷在磁场中一定不受洛伦兹力作用，运动的电荷在磁场中一定受到洛伦兹力的作用 如图所示是电磁波发射电路中的电磁振荡电路，某时刻电路中正形成如图所示方向的电流，此时电容器的上极板带正电，下极板带负电，则以下说法正确的是    A. 线圈中的磁场向上且正在增强
B. 电容器中的电场向下且正在减弱
C. 若在线圈中插入铁芯，则发射电磁波的频率变大
D. 若增大电容器极板间的距离，则发射电磁波的波长变小
 传感器已广泛应用于日常生活下列传感器能够将力学量转换为电学量的是A. 应变片 B. 干簧管
C. 热敏电阻 D. 霍尔元件如图所示，边长为的等边三角形导线框用绝缘细线悬挂于天花板，导线框中通一逆时针方向的电流，图中虚线过边中点和边中点，在虚线的下方有一垂直于导线框向里的匀强磁场，此时通电导线框处于静止状态，细线的拉力为。保持其他条件不变，现虚线下方的磁场消失，虚线上方有相同的磁场未画出，此时细线的拉力为。已知重力加速度为，则导线框的质量为A.  B.  C.  D. 下列说法正确的是A. 图甲是用来加速带电粒子的回旋加速器的示意图，要想粒子获得的最大动能增大，可增加电压
B. 图乙磁流体发电机的结构示意图，可以判断出极板是发电机的正极，极板是发电机的负极
C. 图丙是速度选择器，带电粒子不计重力能够沿直线匀速通过速度选择器的条件是
D. 图丁是质谱仪的工作原理示意图，粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝粒子的比荷越小如图甲所示，在水平面上固定有平行长直金属导轨和，端接有电阻。导体棒垂直轨道放置在光滑导轨上，导轨电阻不计。导轨右端区域存在垂直于导轨面的匀强磁场，且磁感应强度随时间的变化规律如图乙所示。在时刻，导体棒以速度从导轨的左端向右运动，经过时间开始进入磁场区域，取磁场方向垂直纸面向里为磁感应强度的正方向，回路中顺时针方向为电流正方向，则回路中的电流随时间的变化规律图像可能是   
A.  B.
C.  D. 如图所示，平行导轨位于竖直平面内，导轨间距离，两导轨与电阻连接，其余电阻不计，水平虚线下方存在匀强磁场，磁感应强度，质量的导体棒垂直放置于导轨上，与导轨接触良好，将其从距虚线高处由静止释放，进入磁场时恰好以做匀速直线运动。取，则下列说法正确的是A. 导体棒进入磁场后电流的方向是到
B. 导体棒进入磁场后下落的过程不存在能量转化
C. 电阻的阻值为
D.
 如图所示，绝缘的水平桌面上放置一金属圆环，在圆环的正上方固定一个线圈，线圈与平行金属导轨相连并与导体棒组成闭合回路，金属导轨处于垂直导轨所在平面向里的匀强磁场中，由于导体棒的运动，使得圆环中产生逆时针方向从上向下看的感应电流，并且对桌面的压力小于圆环的重力，下列说法正确的是    A. 导体棒向右加速运动 B. 导体棒向左加速运动
C. 导体棒向右减速运动 D. 导体棒向左减速运动在匀强磁场中放一电阻不计的平行金属导轨，导轨跟大线圈相接，如图所示．导轨上放一根导线，磁感线垂直于导轨所在平面．当导线向右加速运动时，所包围的小闭合线圈产生的感应电流方向，及所具有的形变趋势是     A. 有顺时针方向的电流，且有收缩的趋势
B. 有顺时针方向的电流，且有扩张的趋势
C. 有逆时针方向的电流，且有收缩的趋势
D. 有逆时针方向的电流，且有扩张的趋势在匀强磁场中，一矩形金属线框绕与磁感线垂直的转轴匀速转动，如图甲所示。产生的交变电动势随时间变化的规律如图乙所示。则下列说法正确的是A. 时矩形金属线框平面与磁感线平行
B. 该交变电流的电动势的有效值为 
C. 该交变电流的电动势的瞬时值表达式为
D. 电动势瞬时值为时，矩形金属线框平面与中性面的夹角为二、实验题（本大题共1小题，共15.0分）分某同学通过实验制作一个简易的温控装置，实验原理电路图如图所示，继电器与热敏电阻、滑动变阻器串联接在电源两端，当继电器的电流超过时，衔铁被吸合，加热器停止加热，实现温控。继电器的电阻约为，热敏电阻的阻值与温度的关系如下表所示
提供的实验器材有：电源，内阻不计、电源，内阻不计、滑动变阻器、滑动变阻器、热敏电阻，继电器、电阻箱、开关、导线若干。为使该装置实现对之间任一温度的控制，电源应选用_____选填“”或“”，滑动变阻器应选用_____选填“”或“”。实验发现电路不工作。某同学为排查电路故障，用多用电表测量各接点间的电压，则应将如图所示的选择开关旋至_____选填“”、“”、“”或“”
 合上开关，用调节好的多用电表进行排查，在图中，若只有、间断路，则应发现表笔接入、时指针_____选填“偏转”或“不偏转”，接入、时指针_____选填“偏转”或“不偏转”。排除故障后，欲使衔铁在热敏电阻为时被吸合，下列操作步骤正确顺序是____。填写各步骤前的序号将热敏电阻接入电路观察到继电器的衔铁被吸合断开开关，将电阻箱从电路中移除合上开关，调节滑动变阻器的阻值断开开关，用电阻箱替换热敏电阻，将阻值调至      三、计算题（本大题共4小题，共45.0分）如图甲所示为小型旋转电枢式交流发电机的原理图，其矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的固定轴按如图所示方向匀速转动，线圈的匝数匝、电阻，线圈的两端经集流环与电阻连接，电阻，与电阻并联的交流电压表为理想电表。在时刻，线圈平面与磁场方向垂直，交流发电机产生的电动势的瞬时值随时间按图乙所示正弦规律变化。求：通过线圈的磁通量的最大值；电路中交流电压表两端的电压；线圈由图甲所示位置转过的过程中，通过线圈的电量。



         


 如图所示，是坐标系第四象限的角平分线，在与轴负半轴所夹的区域内存在沿轴正方向的匀强电场，场强大小为。在第一象限内的射线与轴正半轴所夹区域内存在沿轴负方向的匀强电场，场强大小为，射线与轴的夹角为，在与轴正半轴所夹区域内存在一个圆形匀强磁场区域，磁感应强度大小，方向周期性变化，每次粒子进入磁场时磁场的方向改变一次。现在轴上的点由静止释放一个重力不计、质量为、电荷量为的粒子，粒子在射出第四象限的电场后立即进入磁场，欲使粒子能在第一、第四象限内做周期性运动，求：粒子第一次进入磁场时磁场的方向及射线与轴的最小夹角；第四象限内磁场区域的最小面积；磁场区域面积最小时带电粒子运动的周期。



       
 如图所示，在竖直平面内的直角坐标系中，轴上方有竖直向下的匀强电场，电场强度大小为，轴下方无电场，但有一半径为的圆形有界匀强磁场与轴相切于坐标原点，磁场的方向垂直于平面向里图中未画出。一质量为、电荷量为的带正电粒子，由坐标为的点无初速度释放，粒子进入磁场后在磁场中恰好运动圆周，粒子所受重力不计，取。求匀强磁场的磁感应强度大小；若将该粒子释放位置水平向左移动一段距离未知，再无初速度释放，求当多大时粒子在磁场中运动的时间最长，并求该最长时间和粒子离开磁场时的位置坐标。不考虑粒子离开磁场后的运动

    如图所示，足够长光滑导轨倾斜放置，导轨平面与水平面夹角，导轨间距，其下端连接一个定值电阻，其它电阻不计。两导轨间存在垂直于导轨平面向下的匀强磁场，磁感应强度一质量为的导体棒其电阻不计垂直于导轨放置，现将导体棒由静止释放，取重力加速度，，。判断金属棒下滑过程中产生的感应电流方向；求导体棒下滑的最大速度；求棒下滑过程中电阻消耗的最大电功率；若导体棒从静止加速到的过程中，通过的电量，求产生的热量．

答案和解析1.【答案】【解答】A.判断安培力和洛伦兹力的方向都用左手定则，项错误；
B.安培力做功，洛伦兹力不做功，项错误；
C.当通电导体点磁场方向平行时，通电导线不受安培力作用，项正确；
D.当电荷的运动方向与磁场方向平行时，运动电荷不受洛伦兹力作用，项错误。2.【答案】【解答】A、由图中电流的方向流向电容器的正极，说明电容器正在充电，回路中的磁场能向电场能转化，所以电路中的电流正在减小，所以线圈中的磁场正在减弱，故A错误；
B、根据上极板带正电可知，电容器内电场的方向向下，又由于电容器正在充电，则电容器内的电场正在增大，故B错误；
C、若在线圈中插入铁芯，则线圈的自感系数增大，根据可知发射电磁波的频率变小，故C错误；
D、若线增大电容器极板间的距离，根据可知发射电磁波的频率变变大，则发射电磁波的波长变小，故D正确。  3.【答案】【解答】A、应变片属于力电传感器，把力学量转换为电学量，故A正确。
B、干簧管是一种能够感知磁场的传感器，将磁学量转换为电学量，故B错误。
C、热敏电阻能够把温度这个热学量转化为电阻这个电学量，故C错误。
D、霍尔元件能够把磁感应强度这个磁学量转换为电压这个电学量，故D错误。
故选：。  4.【答案】【解答】当在虚线的下方有一垂直于导线框向里的匀强磁场，此时导线框处于静止状态，细线中的拉力为，
据平衡条件得：，
当虚线下方的磁场消失，虚线上方有相同的磁场，细线中的拉力为，由受力分析及平衡条件得：，
联立解得：，故C正确，ABD错误。故选C。  5.【答案】【解答】A.图甲是用来加速带电粒子的回旋加速器的示意图，设形盒的半径为，粒子从形盒射出时，在磁场中的轨道半径等于形盒的半径，此时粒子的速度最大，动能也达到最大，根据洛伦兹力提供向心力有：，，可得粒子的最大动能为：，可知粒子获得的最大动能与电压无关，故A错误；
B.图乙磁流体发电机的结构示意图，根据左手定则可知正离子所受洛伦兹力的方向向下，则可以判断出极板是发电机的负极，极板是发电机的正极，故B错误；
C.图丙是速度选择器，带电粒子不计重力能够沿直线匀速通过速度选择器的条件是二力平衡，，即，故C正确；
D.图丁是质谱仪的工作原理示意图，由图可知间是一个速度选择器，所以粒子进入磁场的速度相同，粒子打在胶片上的位置与狭缝的距离为轨道半径的两倍，设粒子进入磁场的速度为，则粒子打在胶片上的位置与狭缝的距离为，则粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝粒子的比荷越大，故D错误。故选C。  6.【答案】
【解答】根据法拉第电磁感应定律可得，在时间内，产生的感应电动势为定值，则感应电流为定值，根据楞次定律可得回路中电流方向为逆时针，即负方向；导体棒进入磁场的过程中，感应电流，随着速度减小、安培力减小、则加速度减小，图象的斜率减小，根据右手定则可得电流方向为顺时针，故A正确，BCD错误。故选A。 7.【答案】【解答】A.由右手定则可知，导体棒进入磁场后电流方向由到，故A错误；B.导体棒进入磁场后切割磁感线产生感应电动势，在闭合回路中产生电流，部分机械能转化为焦耳热，有能量转化，故B错误；
C.导体棒切割磁感线产生的感应电动势安培力导体棒做匀速直线运动，由平衡条件得代入数据解得故C错误；
D.导体棒进入磁场前做自由落体运动，下落高度故D正确。
故选D。  8.【答案】【解答】A.导体棒向右加速运动时，感应电流从流向，在线圈里产生向上的磁场，金属圆环的磁通量增加，为阻碍增加，金属圆环产生顺时针方向的磁场，对桌面的压力大于圆环的重力，故A不符合题意；
B.导体棒向左加速运动时；感应电流从流向，在线圈里产生向下的磁场，金属圆环的磁通量增加，为阻碍增加，金属圆环产生逆时针方向的磁场，对桌面的压力大于圆环的重力，故B不符合题意；
C.导体棒向右减速运动时，感应电流从流向，在线圈里产生向上的磁场，金属圆环的磁通量减少，为阻碍减少，金属圆环产生逆时针方向的磁场，对桌面的压力小于圆环的重力，故C符合题意；
D.导体棒向左减速运动时，感应电流从流向，在线圈里产生向下的磁场，金属圆环的磁通量减少，为阻碍减少，金属圆环产生顺时针方向的磁场，对桌面的压力小于圆环的重力，故D不符合题意；故选C。  9.【答案】【解答】向右运动时，由右手定则可知，感应电流由流向，
加速运动，感应电动势：变大，感应电流：变大，
穿过的磁通量增大，为阻碍磁通量的增加，由楞次定律可知，有收缩的趋势，
由楞次定律可知，中感应电流沿逆时针方向，故C正确，ABD错误。故选C。  10.【答案】【解析】解：、当时刻感应电动势等于零，所以穿过线框回路的磁通量最大，线框平面与中性面重合，矩形金属线框平面与磁感线垂直，故A错误；
B、产生的有效值为：，故B错误；
C、由图可知，，周期为：，角速度为：，则该交流电的瞬时表达式为：，故C错误；
D、电动势瞬时值为时，则有：，解得：，所以矩形金属线框平面与中性面的夹角为，故D正确故选：。
 11.【答案】；；；不偏转；偏转；【解答】由表格数据知，当温度为时，热敏电阻阻值为，继电器的阻值，当电流为时，，所以电源选E，时，热敏电阻阻值，则，此时变阻器阻值，所以变阻器选择；
多用电表做电压表测量电压，旋钮旋至直流电压档处；
若只有、间断路，表笔接入、时，整个回路断路，电表指针不偏转，接入、时电流流经电表，故指针偏转；
时，热敏电阻阻值为，所以应将电阻箱阻值调至，调节变阻器，使衔铁吸合，再将电阻箱换成热敏电阻，故顺序为。
故答案为：；；；不偏转；偏转；。  12.【答案】解：由图可知，线圈转动的周期为：，
发电机产生的电动势最大值为： ，
代入数值解得每匝线圈磁通量的最大值为： 。
由闭合电路的欧姆定律，可得感应电流的最大值：，
感应电流的有效值为： ，
电压表的读数是： 。
电动势的平均值为： ，
由闭合电路的欧姆定律，可得电流的平均值为： ，
通过电阻的电量： 。13.【答案】解：粒子能在第四象限中加速，说明粒子带正电粒子第一次进入磁场中只有向轴正方向偏转，才能周期性运动，由左手定则知粒子第一次进入磁场时磁场的方向应垂直于平面向里
在场强为的匀强电场中加速时，由动能定理可得：
解得
由洛伦兹力提供向心力可得对应的轨道半径满足
解得
由于洛伦兹力永远不做功，离开磁场时速度沿轴正方向，欲使之周期性运动，粒子运动到电场边界速度应减为零，由知          由几何关系知
由            解得：
磁场区域的面积最小时恰将弧包围在其中，即以为直径的圆面积最小，故
于是磁场区域的最小面积
段：
段：
粒子在段匀速运动的时间
整理得
粒子在第一象限内匀减速运动的时间满足
整理得
由图可知粒子运动的周期为14.【答案】解：粒子在电场中做匀加速直线运动粒子在磁场中运动时，由洛伦兹力提供向心力，则有由几何关系可知解得：。粒子在磁场中转过的弦等于时，对应的时间最长，设其所转过的圆心角为，则有解得：，即        粒子在磁场中运动的最长时间，其中解得：由几何关系可知：粒子离开磁场位置的横坐标等于，即所以粒子离开磁场时的位置坐标为。15.【答案】解：由右手定则判断金属棒中的感应电流方向为由到；电动势：，感应电流：，，当安培力与重力分力相等时，速度最大，棒做匀速运动，即，；由前可知，代入得：，由得：，由能量关系有