高中物理 选修二(2019)综合基础练习(含答案)

学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________

一、单选题

1．磁场对电流可以产生作用力，最先发现这一现象的科学家是（　　）

A．库仑 ．安培 ．法拉第 ．特斯拉

2．理想变压器原、副线圈匝数之比为10:1，在原线圈中通以50Hz的正弦式交变电流，则下列说法正确的是（　　）

A．原、副线圈两端的电压之比为10:1

B．原、副线圈中通过的电流之比为10:1

C．原、副线圈的输入、输出功率之比为10:1

D．原、副线圈中交变电流的频率之比为10:1

3．电磁波在真空中传播的速度是3.00×108m/s， 有一个广播电台的频率为90.0MHz， 这个台发射的电磁波的波长为（　　）

A．2.70m ．3.00m ．3.33m ．270m

4．如图所示，均匀带负电的圆环a绕过圆心与圆环所在平面垂直的轴O顺时针旋转，闭合金属小圆环b与圆环a在同一平面内，且与a同心，则（　　）

A．若圆环a匀速转动，小圆环b内有顺时针方向的感应电流

B．圆环a匀速转动的角速度越大，穿过小圆环b的磁通量越大

C．圆环a做匀速转动的角速度越大，小圆环b内的感应电流越大

D．圆环a加速转动时，小圆环b内有逆时针方向的感应电流

5．如图所示，一根条形磁铁从左向右靠近闭合金属环的过程中，环中的感应电流（自左向右看）（ ）

A．沿顺时针方向

B．先沿顺时针方向后沿逆时针方向

C．沿逆时针方向

D．先沿逆时针方向后沿顺时针方向

6．医院常用X光机检查人的身体，X光机利用了X射线的（ ）

A．荧光效应 ．灭菌消毒作用

C．强穿透能力 ．显著热效应

二、多选题

7．下列图像中属于交流电的是（ ）

A． ． ． ．

8．2019年12月6日，时速600公里磁悬浮列车在杭州亮相；磁悬浮列车利用了安培力的作用，下列说法中正确的是（ ）

A．通电导线在磁场中一定受到安培力的作用

B．安培力与导体所处区域的磁感应强度成正比

C．安培力与处在磁场区域内的导体长度成正比

D．左手定则中，拇指所指方向为电流方向

9．目前雷达发射的电磁波频率多在200 MHz至1 000 MHz的范围内．下列关于雷达和电磁波的说法正确的是(　　)

A．真空中上述雷达发射的电磁波的波长范围在0.3 m至1.5 m之间

B．电磁波是由恒定不变的电场或磁场产生的

C．测出从发射电磁波到接收反射波的时间间隔可以确定雷达和目标的距离

D．波长越短的电磁波，反射性能越强

10．2011年9月28 日，中国第二条特高压交流电项目获批，国家电网副总经理舒印彪表示： 该公司第二条特高压交流电项目已获得批准，投资规模、线路长度和输电容量都比之前项目大一倍以上。如图所示是远距离输电示意图，电站的输出电压U1=250 V，输出功率P1 = 100 kW，输电线电阻R=8Ὢ。则进行远距离输电时，下列说法中正确的是（　　）

A．若电站的输出功率突然增大，则升压变压器的输出电压增大

B．若电站的输出功率突然增大，则降压变压器的输出电压减小

C．输电线损耗比例为5%时，所用升压变压器的匝数比为n1：n2=1：16

D．用10000 V高压输电，输电线损耗功率为8 000 W

三、实验题

11．在竖直平面内建立xOy坐标系，在坐标系的第Ⅰ象限的OyPO范围内存在如图所示正交的匀强电场和匀强磁场，PO平行于y轴；质量为m、带电荷量为q的微粒从第Ⅱ象限的a点沿xOy平面水平抛出，微粒进入电、磁场后做直线运动，并经过点；若将匀强电场方向改为竖直向上，微粒仍从a点以相同速度抛出，进入电、磁场后做圆周运动，且运动轨迹恰好与x轴和直线PQ相切。重力加速度为g。求：

（1）匀强磁场的磁感应强度B；

（2）当电场方向竖直向上时，微粒在复合场中运动的过程中电势能的变化量。

12．霍尔元件是一种基于霍尔效应的磁传感器，用它可以检测磁场及其变化，图甲为使用霍尔元件测量通电直导线产生磁场的装置示意图，由于磁芯的作用，霍尔元件所处区域磁场可看做匀强磁场，测量原理如乙图所示，直导线通有垂直纸面向里的电流，霍尔元件前、后、左、右表面有四个接线柱，通过四个接线柱可以把霍尔元件接入电路，所用器材已在图中给出并已经连接好电路。

（1）制造霍尔元件的半导体参与导电的自由电荷带负电，电流从乙图中霍尔元件右侧流入，左侧流出，霍尔元件______（填“前表面”或“后表面”）电势高；

（2）已知霍尔元件单位体积内自由电荷数为n，每个自由电荷的电荷量为e，霍尔元件的厚度为h。为测量霍尔元件所处区域的磁感应强度B，根据乙图中所给的器材和电路，还必须测量的物理量有______（写出具体的物理量名称及其符号），计算式B=______。

四、解答题

13．已知线圈的匝数为100匝，某时刻磁铁在线圈正上方一定高度上，此时线圈内的磁通量为0.004Wb，经过0.5s把磁铁完全插入后，线圈内磁通量变为0.02 Wb，计算磁铁插入过程中线圈里产生的感应电动势大小。

14．如图所示，面积为0.2 m2的100匝线圈处在匀强磁场中，磁场方向垂直于线圈平面。已知磁感应强度随时间变化的规律为B=（2+0.2t）T，定值电阻R1=6Ω，线圈电阻R2=4Ω，求流经R1的电流方向及a、b两点间的电压Uab。

15．在磁感应强度为0.8T的匀强磁场中，放一条与磁场方向垂直、长度为2m的通电导线，导线中的电流为5.0A，求：

(1)这条导线所受安培力大小；

(2)如果将导线转动90°，使导线与磁场平行，求此时导线受到的安培力。

16．某匀强磁场的磁感应强度为0.2 T，—通电直导线长为0. 5 m，电流是3 A，求下列情况下通电直导线在磁场中所受的安培力

（1）当电流方向与磁场方向相同时，安培力大小F1；

（2）当电流方向与磁场方向垂直时，安培力大小F2。

参

1．B

【分析】

根据物理学史和常识解答，记住著名物理学家的主要贡献即可答题。

【详解】

磁场对电流可以产生作用力，最先发现这一现象的科学家是安培，故B正确，ACD错误。

故选B。

2．A

【详解】

A．理想变压器原、副线圈电压之比等于匝数之比，理想变压器原、副线圈匝数之比为10:1，所以原、副线圈两端的电压之比为10:1，故A正确；

B．理想变压器原、副线圈电流之比等于匝数的反比，所以原、副线圈两端的电流之比为1:10，故B错误；

C．原、副线圈的输入功率等于输出功率，C错误；

D．原、副线圈中交变电流的频率相同，D错误。

故本题选A。

3．C

【详解】

电磁波的传播速度是光速，频率波长速度的关系是c=λf，所以，故C正确．故选C．

4．B

【详解】

AC．圆环a匀速转动，激发稳定磁场，b内磁通量没有变化，不会产生感应电流。故AC错误；

B．根据电流定义式，有

可知，圆环a匀速转动的角速度越大，圆环a中电流越大，则穿过小圆环b的磁通量越大。故B正确；

D．圆环a加速转动时，激发的磁场变强，小圆环b内磁通量增加，根据楞次定律可知，有顺时针方向的感应电流。故D错误。

故选B。

5．C

【解析】

【分析】

楞次定律的内容：感应电流的磁场总是要阻碍引起感应电流磁通量的变化．根据楞次定律判定感应电流的方向．

【详解】

条形磁铁从左向右靠近闭合金属环的过程中，穿过金属环向右的磁通量一直增大，根据楞次定律可判断，从左向右看，环中的感应电流沿逆时针为向，C正确；A、B、D错误；

故选C。

【点睛】

解决本题的关键掌握用楞次定律判断感应电流方向的步骤，先判断原磁场的方向以及磁通量是增加还是减小，再根据楞次定律判断出感应电流的磁场方向，最后根据安培定则，判断出感应电流的方向．

6．C

【详解】

紫外线具有化学效应强，能杀菌，制成消毒灯，还具有荧光效应，能制成验钞机来验钞，故AB不符合题意；X射线具有较强的穿透能力，常在医疗上用来检查身体线，故C符合题意；红外线具有显著的热效应能制成热谱仪，制成红外线夜视仪，红外线可以用来遥控，制成电视遥控器．所以D选项不符合题意．故选C．

7．ABC

【详解】

交变电流是指大小和方向都随时间作周期性变化的电流；电动势的变化情况与电流变化情况相同，根据图像可知ABC的大小和方向都随时间周期性变化，而D选项中方向不随时间改变，故ABC正确，D错误。

故选ABC。

8．BC

【详解】

A．通电导线的电流方向和磁场平行时不会受到安培力的作用，故A错误；

B C．由可知故安培力与导体所处区域的磁感应强度成正比，与处在磁场区域内的导体长度成正比，故BC正确；

D．左手定则中，拇指所指方向为安培力方向，故D错误。

故选BC。

9．ACD

【详解】

试题分析：根据，电磁波频率在200MHz至1000MHz 的范围内，则电磁波的波长范围在0．3m至1．5m之间，故A正确；雷达是利用电磁波的反射原理，电磁波的产生是依据麦克斯韦的电磁场理论，变化的磁场产生电场，变化的电场产生磁场，故CD正确；根据麦克斯韦的电磁场理论可知，恒定不变的电场不会产生磁场，电磁波是变化磁场产生电场变化电场产生磁场不断交替变化产生的，故B错误．故选ACD．

考点：雷达和电磁波

10．BC

【详解】

AB．电站的输出电压没有变，升压变压器的匝数不变，所以升压变压器的输出电压不变，电站的输出功率突然增大，则根据

输电线上的电流增大，根据

可得，降压变压器的输入电压减小，降压变压器的匝数不变，所以降压变压器的输出电压减小，故A错误；B正确；

C．输电线损耗比例为5%时，根据

解得

升压变压器的电流为

升压变压器的匝数比为

故C正确；

D．输送电流为

损失功率为

故D错误。

故选BC。

11．（1）；（2）

【详解】

（1）微粒在电、磁场中做直线运动时所受合外力为零，受力如图所示，有

由电场方向竖直向上时微粒做圆周运动可知

，

由几何关系得

联立解得

（2）微粒进、出复合场的两点在y方向的距离

则

解得

12．后表面 电压表示数U，电流表示数I 

【详解】

（1）[1]磁场是直线电流产生，根据安培定则，磁场方向向下；电流向左，根据左手定则，安培力向外，载流子是负电荷，故前表面带负电，后表面带正电，故后表面电势较高。

（2）[2][3]设前后表面的厚度为d，最终电子在电场力和洛伦兹力的作用下处于平衡有：

根据电流微观表达式，有：

联立解得：

因此还必须测量的物理量有：电压表读数U，电流表读数I。

13．3.2V

【详解】

磁通量的变化量

由法拉第电磁感应定律得

14．电流方向a→R1→b；2.4V

【详解】

由法拉第电磁感应定律

回路中线圈为电源，R为外电阻，由楞次定律的a点电势高于b点电势，有

电流方向a→R1→b。

15．(1)8N；(2)0

【详解】

(1)这条导线所受安培力大小

(2)如果将导线转动90°，使导线与磁场平行，此时导线受到的安培力为零。

16．（1）0（2）0.3N

【详解】

（1）当电流方向与磁场方向相同时，不受安培力，即为：

F1=0。

（2）当电流方向与磁场方向垂直时，安培力最大，为：

F2=BIL=0.2×3×0.5N=0.3N