2025-2026学年物理鲁科版(2019)选择性必修第一册 全册过关综合性考试B卷(含解析)
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2025-2026学年鲁科版(2019)选择性必修第二册
全册综合检测试卷1(含解析)
(满分:100分)
一、单项选择题:本题共4小题,每小题4分,共16分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.传感器是指这样一类元件:它能够感受诸如力、温度、光、声、化学成分等物理量,并把它们按照一定的规律转换为便于传送和处理的另一个物理量(通常是电压、电流等电学量),或转换为电路的通断。空调机在室内温度达到设定的温度后,会自动停止工作,空调机内使用的传感器是( )
A.力传感器 B.温度传感器
C.光传感器 D.声传感器
2.(2023·南通市高二期末)如图所示,两个完全相同的灯泡L1、L2的电阻值与R相等,线圈的自感系数很大,且直流电阻值忽略不计。闭合开关瞬间L1、L2均发光,待电路稳定后再断开开关,则( )
A.闭合开关后,L1、L2的亮度相同
B.闭合开关后,L1、L2都逐渐变暗
C.断开开关瞬间,R中电流方向与断开前相同
D.断开开关后,L1由不亮突然闪亮后熄灭
3.(2023·长沙市长郡中学月考)如图,在光滑的水平面上,宽为2L的有界匀强磁场左侧放置一边长为L的正方形导电线圈,线圈在水平外力作用下向右匀加速穿过该磁场,则在线圈穿过磁场的过程中,拉力F、线圈中感应电流I(顺时针方向为正)、热功率P随位移s的变化图像正确的是( )
4.(2023·重庆市育才中学高二期中)如图所示,磁感应强度为B的匀强磁场方向垂直纸面向里,图中虚线为磁场的边界,其中bc段是半径为R的四分之一圆弧,ab、cd的延长线通过圆弧的圆心,Ob长为R。一束质量均为m、电荷量均为+q的粒子,在纸面内以不同的速率从O点垂直ab射入磁场,其中M、N是圆弧边界上的两点,不计粒子间的相互作用力和重力。则下列分析中正确的是( )
A.从M点射出的粒子速率可能大于从N点射出粒子的速率
B.从圆弧bc射出的所有粒子中,从圆弧bc中点射出的粒子所用时间最短
C.从M点射出的粒子在磁场中运动的时间可能大于从N点射出的粒子在磁场中运动的时间
D.从边界cd射出的粒子在磁场中运动的时间一定小于从圆弧bc段射出的粒子在磁场中运动的时间
二、多项选择题:本题共4小题,每小题6分,共24分。在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求。全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
5.(2023·长沙市雅礼中学期末)如图所示,由三根相同导体连接而成的正三角形线框abc固定在匀强磁场中,线框所在平面与磁场方向垂直,a、b分别与直流电源两端相接。若导体ab受到的安培力大小为F1,ac段导体受到的安培力大小为F2,acb段导体受到的安培力大小为F3,正三角形线框abc受到的安培力大小为F4,则下列判断正确的是( )
A.F1=2F2 B.F4=0
C.F4=1.5F1 D.F4=2F1
6.(2023·南平市高二月考)如图所示,边长为L、电阻不计的n匝正方形金属线框位于竖直平面内,连接的小灯泡的额定功率、额定电压分别为P、U,线框及小灯泡的总质量为m,在线框的下方有一匀强磁场区域,区域宽度为l,磁感应强度方向与线框平面垂直,其上、下边界与线框底边均水平。线框从图示位置开始由静止下落,穿越磁场的过程中,小灯泡始终正常发光。重力加速度为g,则( )
A.有界磁场宽度l0区域内存在着方向与x轴负方向成45°角的匀强电场E2,电场强度大小E2=102 V/m,在-1 m0,则有Q1>Q2。
11.(1)见解析图 (2)BCD (3)向左
解析 (1)将线圈L2和电流表串联形成一个回路,将开关、滑动变阻器、电源、线圈L1串联成另一个回路即可,实物图如图所示
(2)若使感应电流与原电流在线圈L2、L1中的方向相同,则线圈L2中的磁通量应该减小,故拔出线圈L1、使变阻器阻值变大、断开开关均可使线圈L2中的磁通量减小,故选B、C、D。
(3)由题图所示可知,将滑动变阻器的滑片向左滑动时,滑动变阻器接入电路的阻值减小,通过线圈L1的电流增大,产生的磁场增强,穿过线圈L2的磁通量增大,电流表指针向右偏转,由此可知,穿过线圈L2的磁通量增大时,电流表指针向右偏,则磁通量减少时,指针向左偏;如果将铁芯向上拔出,穿过线圈L2的磁通量减少,电流表指针左偏。
12.(1)BD (2)D (3)C
解析 (1)变压器改变的是交流电压,因此为了人身安全,原线圈两端只能使用低压交流电源,所用交流电压不超过12 V,故A错误;即使副线圈不接用电器,原线圈处于空载也有一定的损耗,原线圈也不能长时间通电,故B正确;实验通电时,为保证人身安全及实验准确性,不可用手接触裸露的导线,故C错误;使用多用电表测电压时,先用最大量程挡试测,再选用恰当的挡位进行测量,故D正确。
(2)由题可知,原线圈连接的电压为直流电压,因此,副线圈两端的电压为0。故选D。
(3)电压挡“×10 V”的量程精度为0.2 V,估读到0.1 V,则读数为5.6 V;根据理想变压器的电压比等于匝数比,考虑变压器有一定的电能损失,则最接近的匝数比为2∶1。故选C。
13.(1)2 500 V (2)60 kW 440 kW (3)10∶1
解析 输电线路原理图如图所示
(1)根据U1U2=n1n2可知,升压变压器副线圈两端的电压U2=n2U1n1=2 500 V。
(2)输电线上的电流I2=P2U2=P1U2=200 A
输电线上的功率损失
P损=I22r线=60 kW
用户得到的功率P用=P1-P损=440 kW
(3)输电线上损失的电压
ΔU=I2r线=300 V
降压变压器原线圈两端的电压
U3=U2-ΔU=2 200 V
降压变压器原、副线圈的匝数比为
n3n4=U3U4=10∶1。
14.(1)4 m/s (2)①1.6 m ②0.4 C
解析 (1)当金属杆达到最大速度v时,根据法拉第电磁感应定律可知此时回路中感应电动势为E=BLv
根据闭合电路欧姆定律可知此时回路中的感应电流为I=ER+r
此时金属杆所受安培力大小为F=BIL
根据平衡条件有F=mg
联立并代入数据解得v=4 m/s
(2)①从金属杆开始下落到刚达到最大速度的过程中,设回路中产生的总焦耳热为Q总,
有QRQ总=RR+r=34
由能量守恒定律有mgh=12mv2+Q总
联立并代入数据解得h=1.6 m
②设金属杆从开始下落经过时间t达到最大速度,根据法拉第电磁感应定律可得此过程中回路中的平均感应电动势为E=nΔΦΔt=BLℎt
根据闭合电路欧姆定律可得此过程中回路中的平均感应电流为I=ER+r
根据电流的定义式为I=qt
联立并代入数据解得q=0.4 C。
15.(1)22 m/s,方向与x轴正方向成45°角 (2)20 T (3)(2.5+π4) s
解析 (1)根据题意可知,粒子在电场E1中做类平抛运动,设经过t1时间进入磁场,有x=v0t1
解得t1=0.5 s
粒子从(-1 m,0)处进入磁场,其速度大小
v=v02+vy2=v02+(E1qmt1)2=22 m/s
速度方向与x轴正方向夹角为θ
tan θ=vyv0=E1qmt1v0=1
解得θ=45°,故方向与x轴正方向成45°角
(2)由对称性可知,粒子进入电场E2时速度方向与x轴正方向夹角也为45°,即在磁场中转过的角度为90°,设在磁场中粒子做圆周运动半径为R,运动轨迹如图所示
由几何关系得d=2R
则R=22 m
洛伦兹力提供向心力有qvB=mv2R
解得B=20 T
(3)粒子进入电场E2做匀减速运动,当速度为零时折返,由动能定理有
12mv2=E2qs
解得s=2 m
粒子在电场E2中单程运动时间
t2=sv2=1 s
粒子在磁场做圆周运动的周期
T=2πRv=2πmqB=π2 s
粒子在磁场中运动时间t3=T4=π8 s
粒子再次进入磁场做圆周运动,转过90°后垂直电场E2方向再次进入电场E2,用时t4=t3
故粒子第三次通过y轴所用时间
t=t1+2t2+t3+t4=(2.5+π4) s。
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