重庆市高二物理期末考试下册带参考答案与解析.docx
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重庆市高二物理期末考试下册带参考答案与解析
重庆市高二物理期末考试(2022年下册)带参考答案与解析
选择题
关于通电直导线在匀强磁场中所受的安培力,下列说法正确的是()
A.安培力的方向可以不垂直于直导线
B.安培力的方向总是垂直于磁场的方向
C.安培力的大小与通电直导线和磁场方向的夹角无关
D.将直导线从中点折成直角,安培力的大小一定变为原来的一半
【答案】B
【解析】
试题本题考查了产生条件、大小与方向,当电流方向与磁场平行时不受安培力,根据左手定则可知安培力的方向与磁场垂直.引用公式F=BIL时,注意要求磁场与电流垂直,若不垂直应当将导线沿磁场与垂直于磁场分解,因此垂直时安培力最大,最大为F=BIL.
解:
A、B、根据左手定则可知,安培力方向与磁场和电流组成的平面垂直,即与电流和磁场方向都垂直,故A错误,B正确;
C、磁场与电流不垂直时,安培力的大小为F=BILsinθ,则安培力的大小与通电导线和磁场方向的夹角有关,故C错误;
D、当电流方向与磁场的方向平行,所受安培力为0,将直导线从中折成直角,让其中的一半与磁场的方向平行,安培力的大小将变为原来的一半;将直导线在垂直于磁场的方向的平面内从中折成直角,安培力的大小一定变为原来的
,故D错误.
故选:
B.
选择题
交流发电机发电示意图如图所示,线圈转动过程中,下列说法正确的是
A.转到图甲位置时,通过线圈的磁通量变化率最大
B.转到图乙位置时,线圈中产生的感应电动势为零
C.转到图丙位置时,线圈中产生的感应电流最大
D.转到图丁位置时,AB边感应电流方向为A→B
【答案】D
【解析】
要解决此题,需要掌握发电机的制作原理,知道发电机是根据电磁感应原理制成的,感应电流的方向与磁场方向和切割磁感线的方向有关。
转到图甲位置时,线圈平面与磁感线垂直,磁通量最大,但磁通量变化率最小为零,故A错误;转到图乙位置时,线圈产生的感应电动势最大,故B错误;转到图丙位置时,线圈位于中性面位置,此时感应电流最小,且感应电流方向改变,故C错误;转到图丁位置时,根据楞次定律可知AB边感应电流方向为A→B,故D正确;故选D。
选择题
如图所示,金属棒AB原来处于静止状态(悬挂).由于CD棒的运动,导致AB棒向右摆动,则CD棒( )
A.向右平动B.向左平动
C.向里平动D.向外平动
【答案】D
【解析】
由右手定则判断选项中CD棒运动情况产生的电流方向,然后由左手定则判断AB受安培力的方向,看其受力与题干中的运动情况是否相符.
若CD棒水平向右运动或水平向左摆动,则运动方向与磁场方向平行,没有感应电流产生,则AB棒不会受安培力作用,不会运动,故AB错误;若CD棒垂直纸面向里平动,由右手定则判断感应电流由A到B,由左手定则判断AB受力向左,则AB将向左摆动,与题干不符,故C错误;若CD棒垂直纸面向外平动,由右手定则判断感应电流由B到A,由左手定则判断AB受力向右,则AB将向右摆动,故D正确;故选D。
选择题
如图所示,质量为m的金属环用线悬挂起来。
金属环有一半处于水平且与环面垂直的匀强磁场中。
从某时刻开始,磁感应强度均匀减小,则在磁感应强度均匀减小的过程中,关于线拉力的大小的下列说法中正确的是( )
A.小于环的重力mg,并保持恒定B.始终等于环的重力mg
C.大于环的重力mg,并逐渐减小D.大于环的重力mg,并保持恒定
【答案】C
【解析】磁感应强度均匀减小,穿过回路的磁通量均匀减小,根据法拉第电磁感应定律得知,回路中产生恒定的电动势,感应电流也恒定不变.由楞次定律可知,感应电流方向:
顺时针,再由左手定则可得,安培力的合力方向竖直向下.则金属环所受的安培力F=BIL,可知安培力F均匀减小,且方向向下,金属环始终保持静止,则拉力大于重力,由于磁感应强度均匀减小.所以拉力的大小也逐渐减小,则可知,拉力开始时大于重力mg,并且逐渐减小;故C正确,ABD错误.故选C.
选择题
如图,水平地面上有一个倾角为θ的斜面,其表面绝缘.另一个带正电的滑块放在斜面上,两物体均处于静止状态。
当加上水平向右的匀强电场后,滑块与斜面仍相对地面静止,则( )
A.滑块对斜面的压力一定变大B.斜面体对地面的压力一定变大
C.滑块与斜面间的摩擦力一定变大D.斜面体与地面间的摩擦力一定变大
【答案】AD
【解析】
对物体受力分析,根据共点力平衡分别求出加上电场前后滑块所受摩擦力和支持力的大小,从而进行比较.对整体分析,得出斜面体与地面压力和摩擦力的变化.
未加电场前,斜面体对滑块的支持力N=mgcosθ,加上电场后,支持力的大小变为N′=mgcosθ+qEsinθ,知滑块对斜面的压力变大。
故A正确。
对整体分析,未加电场时,水平方向上不受力,斜面体与地面的摩擦力为零,加上电场后,整体受到水平向左的摩擦力,知斜面体与地面间的摩擦力增大。
竖直方向支持力的大小仍然等于总重力,所以斜面体与地面间的压力不变。
故D正确,B错误。
滑块开始受重力、支持力和静摩擦力处于平衡,加上匀强电场后,滑块多了一个水平向右的电场力,所受的静摩擦力方向可能沿斜面向上,可能沿斜面向下,则摩擦力的大小可能减小、可能增大,可能不变。
故C错误。
故选AD。
选择题
如图所示,速度选择器中磁感应强度大小为B和电场强度大小为E,两者相互垂直;一束带电粒子以一定的初速度沿直线通过速度选择器后从狭缝P进入另一磁感应强度大小为B′的匀强磁场,最后打在平板S的D1D2上,不计粒子重力,则()
A.该束粒子带负电
B.速度选择器中的磁场方向垂直纸面回里
C.打在D1处的粒子大于打在D2处的粒子的速度
D.打在D1处的比荷大于打在D2处的粒子的比荷
【答案】B
【解析】
粒子经过速度选择器时所受的电场力和洛伦兹力平衡,根据带电粒子在磁场中的偏转方向判断电荷的电性。
根据平衡求出粒子经过速度选择器的速度。
通过带电粒子在磁场中的偏转,根据半径的大小判断粒子比荷的大小。
带电粒子在磁场中向下偏转,根据左手定则,知该粒子带正电,而速度选择器中正电荷受到电场力向下,则受到的洛伦兹力向上,则磁场方向垂直纸面向里,故A错误,B正确;粒子经过速度选择器时所受的电场力和洛伦兹力平衡,有:
qE=qvB.则
,即所有进入磁场B′的粒子的速度都是相同的,即打在D1处的粒子等于打在D2处的粒子的速度,故C错误;粒子在磁场B’中做匀速圆周运动,经过速度选择器进入磁场B’的粒子速度相等,根据
知,打在D1处的比荷小于打在D2处的粒子的比荷,故D错误。
故选B。
选择题
如图,E为电源,其内阻为r,L为小灯泡(其灯丝电阻可视为不变),R1、R2为定值电阻,R3为光敏电阻(其阻值大小随所受照射光强度的增大而减小),V为理想电压表。
若将照射R3的光的强度增强,则()
A.小灯泡变暗B.通过R2的电流变大
C.电压表的示数变小D.电源内阻的功率变大
【答案】D
【解析】
由光敏电阻的性质可知电路中电阻的变化,则由闭合电路欧姆定律可得出电路中电流的变化,由欧姆定律可得出电压表示数的变化;同时还可得出路端电压的变化;由串联电路的规律可得出并联部分电压的变化,再由并联电路的规律可得出通过小灯泡的电流的变化,由功率公式即可得出灯泡功率的变化.
将照射R3的光的强度增强,光敏电阻的阻值减小,电路中的总电阻减小;由闭合电路欧姆定律可得,电路中干路电流增大,故R1两端的电压增大,电压表的示数变大。
故C错误;
因干路电流增大,电源的内电压增大则路端电压减小,同时R1两端的电压增大,故并联电路部分电压减小,则流过R2的电流减小,流过灯泡的电流一定增大,灯泡变亮,故AB错误;干路电流增大,则电源内阻的功率变大,故D正确;故选D。
选择题
如图所示,交流电流表A1、A2、A3分别与电容器C.线圈L和电阻R串联后接在同一个交流电源上,供电电压瞬时值为U1=Umsinω1t,三个电流表读数相同。
现换另一个电源供电,供电电压瞬时值为U2=Umsinω2t,ω2=2ω1.改换电源后,三个电流表的读数将()
A.A1将减小,A2将增大,A3将不变B.A1将增大,A2将减小,A3将不变
C.A1将不变,A2将减小,A3将增大D.A1将减小,A2将减小,A3将不变
【答案】B
【解析】
当交变电流的频率变大时,线圈的感抗变大,电容器的容抗变小,因此A变亮,B变暗.又因为电阻在直流和交流电路中起相同的作用,故C灯亮度不变.
由公式2πf=ω知,后来交流电的频率变大,线圈的感抗变大,电容器的容抗变小,对电阻没影响,所以A1示数将增大,A2数将减小,A3示数不变,所以选项B正确,ACD错误。
故选B。
选择题
一个匝数为100匝,电阻为0.5Ω的闭合线圈处于某一磁场中,磁场方向垂直于线圈平面,从某时刻起穿过线圈的磁通量按图示规律变化。
则线圈中产生交变电流的有效值为()
A.4.0AB.2.0AC.2
AD.0.01A
【答案】C
【解析】
根据每段时间内磁通量的变化率求出每段时间内的感应电动势,结合热量的公式求出在一个周期内产生的热量。
抓住交流电和直流电在相同时间内、通过相同电阻,产生相同的热量,求出电流的有效值。
0-0.5s内的磁通量变化率为:
K=
Wb/s=0.02Wb/s,则感应电动势
;则感应电流
;在0.5s-1s内磁通量不变,感应电流为零;设有效值为I,则
,即
,解得I=2
A;故选C.
选择题
如图所示,一质量为m,电荷量为+q的带正电绝缘体物块位于高度略大于物块高的水平宽敞绝缘隧道中,隧道足够长,物块上、下表面与隧道上、下表面的动摩擦因数均为μ,整个空间存在垂直纸面向里、磁感应强度为B的匀强磁场.现给物块水平向右的初速度v0,空气阻力忽略不计,物块电荷量不变,则整个运动过程中,物块克服阻力做功不可能为( )
A.0B.
mv02
C.mv02+
D.mv02−
【答案】C
【解析】
根据左手定则判断洛伦兹力方向,因初速度大小未知,故开始时滑块受弹力方向不能确定,应讨论.
由题意对滑块受力分析,因不知道开始时滑块所受洛伦兹力与重力谁大,故弹力方向大小均不能确定,应讨论:
若滑块受到向上的洛伦兹力F=mg,则支持力FN=0,摩擦力f=0,滑块将匀速运动,摩擦力不做功,故A可能;若F<mg,则弹力方向向上,竖直方向满足FN+F=mg,水平方向受摩擦力向左,滑块做减速运动,由F=qvB知,F减小,FN则增大,f增大,由-f=ma可知,v继续减小,最后减为零,由动能定理知,-W=0-
mv02,解得:
W=mv02,故B可能;若F>mg,则滑块受到向下的压FN,在竖直方向满足F=mg+FN,滑块向右做减速运动,由动态分析知,当F=mg时FN=0,f=0,最终滑块做匀速运动,此时满足:
qvB=mg,解得:
,对滑块整个过程由动能定理得:
-W=mv2-mv02,联立解得:
W=mv02−
,故C不可能,D可能;本题选不可能的,故选C。
选择题
如图所示是教材中演示自感现象的两个电路图,L1和L2为自感系数很大、直流电阻不计的线圈,下列说法中正确的是
A.闭合开关S1,待电路稳定后,灯A1熄灭
B.开关S2接通瞬间,灯A2、A3同时变亮
C.闭合开关S1,待电路稳定后,断开S1瞬间,灯A1突然闪亮,随后逐渐熄灭
D.闭合开关S2,电路稳定后,断开S2瞬间,灯A2、A3立即熄灭
【答案】AC
【解析】
闭合开关的瞬间,通过L的电流增大,产生自感电动势,根据楞次定律分析电流的变化,判断通过两灯电流的关系。
待电路稳定后断开开关,线圈产生自感电动势,分析通过两灯的电流关系,判断两灯是否同时熄灭。
闭合开关S1,待电路稳定后,因线圈的电阻为零,则灯A1
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- 重庆市 物理 期末考试 下册 参考答案 解析