高二物理综合(选修3--1和选修3--2-带答案)

高二物理期末复习综合检测卷2
1下列说法中正确的是（ ） A ．根据B F
IL
=
可知，磁场中某处的磁感应强度B 与通电导线所受的磁场力F 成正比 B ．根据F=BIL 可知，在磁场中某处放置的电流越大，则受到的安培力一定越大 C ．根据Ф=BS 可知，闭合回路的面积越大，穿过该线圈的磁通量一定越大 D ．根据t
n
E ∆∆=φ
可知，线圈中磁通量变化越快，线圈中产生的感应电动势一定越大 2．如图中三条实线a 、b 、c 表示三个等差等势面。

一个带电粒子射入电场后只在电场力作用下沿虚线所示途径由M 点运动到N 点，由图可以看出：（ ）
A ．三个等势面的电势关系是a >b >c
B ． 带电粒子在 M 点的加速度较大。

?
C ．带电粒子在N 点的动能较小，电势能较大
D ．带电粒子在N 点的动能较大，电势能较小
3空间某一静电场的电势φ在x 轴上分布如图所示，x 轴上两点B 、C 点电场强度在x 方向上的分量分别是E Bx 、E cx ，下列说法中正确的有 A ．B 、C 两点的电场强度大小E Bx ＜E cx B ．E Bx 的方向沿x 轴正方向 C ．电荷在O 点受到的电场力在x 方向上的分量最大
D ．负电荷沿x 轴从B 移到C 的过程中，电场力先做正功，后做负功 4．如图所示，A 板射出的电子经电场加速后，水平射入水平放置的平行板电容器之间，电容器两极板所加的电压为U ，电子打在荧光屏P 上某位置（不计电子的重力及阻力）。

现要使电子打在荧光屏上的位置上移，则下列做法可行的是（ ）
A ．仅将滑动触头向左移动
B ．仅将滑动触头向右移动 {
C ．仅增加水平放置的平行板电容器的间距
D ．固定水平放置的平行板电容器的长度l ，仅增加其正对面
积
5．如图所示，四个相同的表头分别改装成两个安培表和两个伏特
表。

安培表A 1的量程大于A 2的量程，伏特表V 1的量程大V 2的量程，把它们按图接入电路，则（ ） ①安培表A 1的读数大于安培表A 2的读数；②安培表A 1的偏转角小于安培表A 2的偏转角； ③伏特表V 1的读数小于伏特表V 2的读数；④伏特表V 1的偏转角等于伏特表V 2的偏转角； A.①② B.②③ C.③④ D.①④
6如图所示，金属板放在垂直于它的匀强磁场中，当金属板中有电流通过时，在金属板的上表面A 和下表面A ′之间会出现电势差，这种现象称为霍尔效应。

若匀强磁场的磁感应强度为B ，金属板宽度为h 、厚度为d ，通有电流I ，稳定状态时，上、下表面之间的电势差大小为U 。

则下列说法正确的是（）
A ．在上、下表面形成电势差的过程中，电子受到的洛仑兹力方向向上 }
B ．达到稳定状态时，金属板上表面A 的电势高于下表面A ′的电势
C ．只将金属板的厚度d 减小为原来的一半，则上、下表面之间的电势差大小变为U/2
D ．只将电流I 减小为原来的一半，则上、下表面之间的电势差大小变为U/2
7如图所示，直角三角形ABC 区域中存在一匀强磁场，磁感应强度为B ，已知AB 边长为L ，∠C=30°，比荷均为
q
m
的带正电粒子（不计重力）以不同的速率从A 点沿AB 方向射入磁场，则（ ）
A ．粒子速度越大，在磁场中运动的时间越短
B ．粒子在磁场中运动的
最长时间为23m
qB
π
C ．粒子速度越大，在磁场中运动的路程越短
D ．粒子在磁场中运动的最长路程为43
9
L π 8如图所示，平行金属导轨与水平面成θ角，导轨与固定电阻R 1和R 2相连
匀强磁场垂直穿过导轨平面．有一导体棒ab ，质量为m ，导体棒的电阻与固定电阻R 1和R 2的阻值均相等，与导轨之间的动摩擦因数为μ，导体棒ab 沿导轨向上滑动，当上滑的速度为v 时，受到安培力的大小为F ，此时
A ．电阻R 1消耗的热功率为Fv /3
B ．电阻R 2消耗的热功率为Fv /6 ]
C ．整个装置因摩擦而消耗的热功率为μmgv cos θ
D ．整个装置消耗的机械功率为(F ＋μmg cos θ)v
9在如图所示电路中，电源的电动势E ＝3V ，内电阻r ＝Ω，电阻R 1＝2Ω，闭合电键S ，当滑动变阻器的滑动触头P 向下滑动时，四个理想电表的示数都发生变化，电表的示数分别用I 、U 1、U 2和U 3表示，电表示数变化量的大小分别用ΔI 、ΔU 1、ΔU 2和ΔU 3表示，则下列叙述中正确的是（ ） A ．I 变小，U 2变小
B ．32U U ∆>∆
C ．31U U ∆>∆
D
r I
U >∆∆2
10如图所示，两个半径相同的半圆形轨道分别竖直放在匀强电场和匀强磁场中，轨道两端在同一高度上，轨道是光滑的，两个相同的带正电小球同时从两轨道左端最高点由静止释放，M 、N 为轨道的最低点，则（ ）
A ．两小球第一次到达轨道最低点时对轨道的压力F M ＞F N
B ．两小球到达轨道最低点的速度v M ＝v N
C ．小球第一次到达M 点的时间大于小球第一次到达N 点的时间 -
11．如图甲所示，质量为m 、通有电流I 的导体棒ab 置于倾角为θ、宽度为d 的光滑平行导轨上，图乙是从b 向a 方向观察时的平面视图．欲使导体棒ab 能静止在导轨上，可在导轨所在的空间加一个垂直于导体棒ab 的匀强磁场，图乙中水平、竖直或平行导轨、垂直导
轨的①②③④⑤五个箭头分别表示磁场的可能方向．关于该磁场的大小及方向，下列说法中正确的是（ ）
R 1 R 2
E ，r
S V 3
P
V 2
V 1
A
A ．磁场磁感应强度的最小值为
mg Id B ．磁场磁感应强度的最小值为sin mg Id
C ．磁场的方向不可能是方向①②⑤
D ．磁场的方向可能是方向③④⑤
12如图所示，abcd 为用粗细均匀的同种材料制成的矩形金属线框，其中ab 的长度只有bc 长度的一半。

现将线框放在水平光滑绝缘的桌面上，在外力F 的作用下让线框以速度v 匀速穿过右边两个磁感应强度大小相等、方向相反且边界距离均为L 的匀强
磁场区域。

若以图示位置开始计时，规定顺时针方向为电流的正方向，磁感线向下穿过线框时的磁通量为正。

则下列关于穿过金属线框的磁通量Φ、金属线框中的电流I 、cb 间的电势差U cb 以及外力F
的大小随时间变化的图象中，可能正确的是（ ）
F F 0 2F 0 L /v 2L /v 3L /v t
D
O
U cb U 0 -U 0
2U 0 L /v 2L /v 3L /v t C
O Φ L /v 2L /v 3L /v t A
Φ0 2Φ0 O I I 0 -I 0 L /v 2L /v 3L /v t B
O
13．某同学设计了一个测量材料电阻率的实验方案，可提供的器材有：
A ．电流表G ，内阻R g =120 Ω，满偏电流I g =3 mA
B ．电流表A ，内阻约为R A 约 Ω，量程为0～0.6 A %
C ．螺旋测微器
D ．电阻箱R 0（阻值变化范围为0～9999 Ω，额定电流为0.5 A ）
E ．滑动变阻器R （阻值变化范围为0～5 Ω，额定电流为1 A ）
F ．干电池组E （电动势为3 V ，内阻为 Ω）
G ．开关一个、导线若干
根据以下所述的部分操作，将相应的结果填入横线上、画出相应的电路图： （1）用多用电表粗测电阻丝的阻值，当用“×10”挡时发现指针静止时偏转角度过大（见图甲中的a 位置），他应该换用________挡（填“×1”或“×100”）。

换挡后，在再次测量前先要进行_________。

经过一系列正确操作后，指针静止时处于图甲中的b 位置，则该电阻丝的阻值约为________Ω； ~
（2）用螺旋测微器测量电阻丝的直径，其示
数部分如图乙所示，则该次测量测得的电阻丝直径为d =________mm ；
（3）把电流表G 与电阻箱串联改装成电压表，使得该电压表最大测量电压为3 V ，则电阻箱的阻值应调为R 0=________Ω；
（4）用改造完的电压表设计一个测量电阻率的实验
电路，根据提供的器材和实验需要，请将图丙中电路图补画完整（要在器材适当位置标出表示
2
L L a b c
d B B F
G
S
E R 0
图丙
图0 20
25 30
35
图乙
I 2
I 1— 相应器材的符号：滑动变阻器符号为R ，被测电阻丝符号为R x ）；
（5）如果电阻丝的长度用L 表示，电路闭合后，调节滑动变阻器的滑片到合适位置，电流表G 的示数为I 1，电流表A 的示数为I 2，请用已知量和测量量写出该材料电阻率测量值的表达式ρ=________________。

14实际电流表有内阻，可等效为理想电流表与电阻的串联。

测量实际电流表G 1内阻r 1的电路如图所示。

供选择的仪器如下：
①待测电流表G 1（0～5mA ，内阻约300Ω）； ②电流表G 2（0～10mA ，内阻约100Ω）；
③定值电阻R 1（300Ω）； ④定值电阻R 2（10Ω）； 。

⑤滑动变阻器R 3（0～1000Ω）；⑥滑动变阻器R 4（0～20Ω）； ⑦干电池（）； ⑧电键S 及导线若干。

⑴定值电阻应选______，滑动变阻器应选______。

(只填写序号) ⑵用连线连接实物图。

⑶补全实验步骤：
①按电路图连接电路，将滑动触头移至最______端（填“左”或“右”）；
②闭合电键S ，移动滑动触头至某一位置，记录G 1、G 2的读数I 1、I 2； ③多次移动滑动触头，记录相应的G 1、G 2读数I 1、I 2； ④以I 2为纵坐标，I 1为横坐标，作出相应图线，如图所示。

⑷根据I 2−I 1图线的斜率k 及定值电阻，写出待测电流表内阻的表达式_____________。

15．如图所示，E ＝10 V ，r ＝1 Ω，R 1＝R 3＝5 Ω，R 2＝4 Ω，C ＝100 μF ，当S 断开时，电容器中带电粒子恰好处于静止状态，求： (1)S 闭合后，带电粒子加速度的大小和方向； (2)S 闭合后流过R 3的总电荷量．
…
16．如图，第一象限内存在沿y 轴负方向的匀强电场，电场强度大小为E ，第二、三、四象限存在方向垂直xOy 平面向外的匀强磁场，其中第二象限的磁感应强度大小为B ，第三、四象限磁感应强度大小相等，一带正电的粒子，从P （-d ，0）点沿与x 轴正方向成 =60°角平行xOy 平面入射，经第二象限后恰好由y 轴上的Q 点（图中未画出）垂直y 轴进入第一象限，之后经第四、三象限重新回到P 点，回到P 点时速度方向与入射方时相同，不计粒子重力，求：
（1）粒子从P 点入射时的速度0v ；（2）第三、四象限磁感应强度的大小'B ； 17．如图所示，两根足够长的光滑平行金属导轨MN 、PQ 间距离L=0.5m ，其电阻不计，两导轨及其构成的平面与水平面成30°角。

完全相同的两金属棒ab 、cd 分别垂直导轨放置，且都与导轨始终有良好接触。

已知两金属棒质量均为m=0.02kg ，电阻相等且不可忽略。

整个装置处在垂直于导轨平面向上的匀强磁场中，磁感应强度B=，金属棒ab 在平行于导轨向上的力F 作用下，沿导轨向上匀速运动，而金属棒cd 恰好能够
保持静止。

取g=10m ／s 2，求：（1）通过金属棒cd 的电流大小、方向；（2）金属棒ab 受到的力F 大小；
（3）若金属棒cd 的发热功率为，金属棒ab 的速度。

' 1 2 3 4
5 6 7 '
8
9 10 11 12
D
C
D
,
A
D
AD
B
BCD
BCD
A
BD
[
AB
13（1）×1，电阻调零（或欧姆调零），25；（各1分）
（2） （～均正确）；（1分） （3）880；（2分）
（4）补画完整的电路图如图所示；（2分）
（5）
21021()
4()
g d I R R L I I π+-。

（2分）
14⑴（4分）③，⑥ ⑵（3分）见图 ~
⑶（2分）将滑动触头移至最左端 ⑷（3分）11(1)r k R =-
15解析：(1)S 断开，带电粒子恰好处于静止状态，设电容器两极板间距离为d ，有：
U C ＝
E
R 1＋R 2＋r R 2
＝4 V ，
q U C
d ＝mg .
S 闭合后，有：U ′C ＝
E
R 2＋r R 2
＝8 V. 设带电粒子加速度为a ，则根据牛顿第二定律， 有：q U ′C
d －mg ＝ma .
、
解得：a ＝g ，方向竖直向上．
(2)S 闭合后，流过R 3的总电荷量等于电容器上电荷的增加量，所以ΔQ ＝C (U ′C －U C )， 即ΔQ ＝4×10－
4C.
A R x R S
E
图丙
G R 0
16【答案】（1）03E
v
B
=
（2） 2.4B B '= 【解析】
试题分析：（1）粒子从P 点射入磁场中做匀速圆周运动，画出轨迹如图，设粒子在第二象限圆周运动的半径为r ，由几何知识得：23sin sin 60d d d
r α=
==︒ 根据200v qv B m r
=得023qBd
v =
粒子在第一象限中做类平抛运动，则有()2
1cos 602qE r t m
-︒=
《
00tan y qE t v m v v α==，联立解得03E
v B
=
（2）设粒子在第一象限类平抛运动的水平位移和竖直位移分别为x 和y ，根据粒子在第三、四
象限圆周运动的对称性可知粒子刚进入第四象限时速度与x 轴正方向的夹角等于α．
则有：02y
v x v t y t ==，，得0tan 3 22y v y x v α===由几何知识可得3cos 2r y r r α=-=
=，则得2
3
x d = 所以粒子在第三、四象限圆周运动的半径为12
()
532
3sin d d R α+==
粒子进入第三、四象限运动的速度002cos v v v α=
==根据2
v qvB m R
'=得： 2.4B B '=
17．(1) I=1A 电流方向由d 至c (2) F= (3) v=2m/s 试题分析：（1）金属棒cd 在安培力和重力导轨支持力作用下静止，正交分解后平行导轨方向有F cd =mgsin30°金属棒cd 受到的安培力F cd =BIL 代入数据，解得I=1A
根据楞次定律可知，金属棒 cd 中的电流方向由d 至c （2）金属棒ab 与cd 受到的安培力大小相等：F ab =F cd 对金属棒ab ，由共点力平衡有F=mgsin30°+F ab 代入数据解得F=
（3）金属棒发热功率P=I 2R
金属棒ab 匀速运动的速度大小为v 时，其产生的感应电动势E=BLv 由闭合电路欧姆定律知I=
2E R
代入数据解得v=2m/s。