2021年高二下学期物理期末复习模拟综合训练九含答案

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，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( )

A．b、d两点的电场强度相同

B．a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θ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( )

A．a的质量一定大于b的质量

B．a的电荷量一定大于b的电荷量

C．a运动的时间大于b运动的时间

D．a的比荷(q a／m a)大于b的比荷(q b／m b)

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u bc、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），R为定值电阻. 下列说法正确的是（）

A．电压表V2的示数为9V

B．原线圈两端电压的瞬时值表达式为（V）

C．R1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1：4

8.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μ。虚线框a′b′c′d′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d′c′

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d′c′边距离为l 。在这个过程中，

金属线框产生的焦耳热为（）

A ．

B ．

C ．

D ．

9．如图所示，abcd 为一边长为L 、匝数为N 的正方形闭合线圈，绕对称轴O O′匀速转动，角速度为ω。空间中只有O O′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 2 2

NBL 2ω B ．线圈中电流方向每秒钟改变次数为ωπ

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12

NBL 2 10. 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ω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Bωr

2 B ．变压器原线圈两端的电压为Bωr 2 C ．通过负载R 的电流为

D ．通过负载R 的电流为

11. 在倾角为θ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 的质量是2msinθ

B．b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

C．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D．b棒放上导轨后，a棒中电流大小是

12.（xx?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（）

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E p=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：

①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，闭

合S1，调节R1，使电流表示数为I0；

②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 Ω；

(3)由此可知，圆柱体的电阻为________Ω.

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①、②两条U-I直线，则直线②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①、②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B＝2T的匀强磁场中绕轴OO′以角速度ω＝10πrad/s匀速转动，线圈共10匝，电阻r＝5Ω，ab＝0.3m，bc＝0.6m，负载电阻R ＝45Ω。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）（xx?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，其所在平面与水平面所成的角α=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=1.0Ω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：

①气体对外所做的功；

②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.D

5.【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U bc 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U bc 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. A

8.【解析】选D 。由动能定理有：－W 安－μmg 2l =0－12 mv 02，整理得：W 安=12

mv 02－2μmgl ，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 条边在切割磁感线，因此线圈中电动势表达式为E=12

NBL 2ωsin ωt ，电动势有效值表达式为 2 4 NBL 2ω，故A 错。由ω=2πf ，则f=ω2π

，由此可知，线圈中电流方向每秒钟改变次数为ωπ

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=Br ×ωr=Bωr 2 ，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a→b，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=BLv 0．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上产生的焦耳热Q==，故D正确．

13.【解析】(1)游标卡尺的精度为0.1 mm，所以L＝(50＋1×0.1) mm＝5.01 cm，螺旋测微器的读数为d＝(5＋31.6×0.01) mm＝5.316 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)5.01 5.316(5.315～5.317均可) (2)①大②大(3)1 280

14．(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E max＝nBSω＝10×2×0.3×0.6×10πV≈113.04V

故瞬时值表达式e＝E max·cosωt＝113.04cos10πt V

(2)电流的有效值

I＝＝＝1.6A

所以0.05s内R上产生的热量

Q＝I2Rt＝5.76J

(3)平均感应电动势为：

E＝n＝72V

平均感应电流为：I＝＝1.44A

所以通过电阻R的电荷量为：q＝I·t＝0.072C。

. (1)e＝113.04cos10πt V (2)5.67J (3)0.072C

16.【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N→M．

（2）MN杆匀速运动时有最大速度，

I=，

代入数据解得v m=7.5m/s，

MN杆速度最大时，在0.2s内扫过的最大面积S=Lv m△t=0.4×7.5×0.2m2=0.6m2．（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，△Φ=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N→M．

（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0.375J．

17.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）①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；

②根据热力学第一定律，△U=UIt-W=UIt-（PS+mg）L；

答案：（1）BD；（2）d；（3）①气体对外所做功W=（PS+mg）L；②气体内能增加量△U=UIt-（PS+mg）L．

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