2027届吉林市实验中学高三物理高考总复习试卷(选修二)

**基本信息** 高三物理选修二周测试卷，以黑洞照片、电磁炮等科技情境为载体，融合实验探究与综合计算，强化物理观念与科学思维。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |选择题|10题（单选7、多选3）|安培力、变压器、电磁波、电磁感应|结合黑洞照片（第3题）、辽宁舰弹射（第8题）等科技情境，考查科学推理| |非选择题|5题（实验2、计算3）|热敏电阻实验、变压器测定、电磁综合计算|实验题（第11题）注重数据处理与误差分析，计算题（第15题）突出带电粒子磁场运动模型建构|

2027届吉林市实验中学高三物理高考总复习试卷 选修二 出题人： 命题人： 一、选择题（1-7单选 8-10多选） 1．如图所示，pq为一段半径为R圆弧导线，O点为圆心，poq夹角θ=120°，磁感应强度为B的匀强磁场垂直纸面向里。若导线中通有大小为I的电流，则通电导线所受安培力的大小为（　　） A．2BIR B．BIR C． D． 2．在变电站里，经常要用交流电表去监测电网上的高电压，所用的器材叫电压互感器。如下所示的四个图中，能正确反映其工作原理的是（　　） A． B． C． D． 3．北京时间2022年5月12日晚9点，事件视界望远镜（EHT）合作组织正式发布了银河系中心黑洞人马座A·（SgrA·）的首张照片，如图所示。该照片利用了射电望远镜对电磁波的捕捉。下列关于波的说法正确的是（　　） A．周期性变化的电场和磁场可以相互激发，形成电磁波 B．电磁波是纵波，不能发生偏振现象 C．电磁波和机械波都依赖于介质才能传播 D．电磁波在任何介质中传播的速度都相等 4．关于下列四幅图理解正确的是（　　） A．甲图中干电池的电动势为1.5V，则通过电源的电荷量为1C时，电源内静电力做功为1.5J B．乙图中表示条形磁铁的磁感线从N极出发，到S极终止 C．丙图中说明电流具有磁效应，奥斯特受此启发发现了电磁感应现象 D．丁图中回旋加速器加速带电粒子的最大动能与加速电压的大小无关 5．用两根轻质柔软导线悬挂一根长为L、质量为m的导体棒MN在天花板上P、Q两点，空间存在磁感应强度大小为B的匀强磁场，磁场方向始终垂直于导体棒，对导体棒通入电流I，稳定后发现悬挂导体棒的导线偏离竖直方向某一夹角θ，如图所示。重力加速度为g，下列说法正确的是（　　） A．电流方向由M到N B．磁场方向竖直向上时，有tan θ＝ C．磁场方向可能垂直于PQNM平面 D．若BIL<mg，则磁场方向平行于PQNM时，θ有最大值 6．电磁炮的工作原理可简化为如图所示的电路：间距为L的固定水平平行金属导轨PQ、间存在垂直导轨平面向下、磁感应强度大小为B的匀强磁场，导轨左端连接一个电动势为E、内阻为r的直流电源。一质量为m、接入回路的电阻为R的金属棒（电磁炮发射构件）从导轨上某处由静止释放，金属棒在运动过程中始终与导轨垂直且接触良好，金属棒离开导轨前已达到最大速度。导轨及导线的电阻不计，忽略所有摩擦。下列说法错误的是（　　） A．金属棒的最大动能为 B．加速过程中流过金属棒的电荷量为 C．加速过程中电源提供的电能为 D．加速过程中金属棒产生的焦耳热为 7．如图甲乙分别是两种交流电的、关系图像，则两种交流电的有效值之比为（　　） A．1 B． C． D． 8．辽宁号航空母舰（代号∶001型航空母舰，舷号∶16，简称∶辽宁舰），是一艘可以搭载固定翼飞机的航空母舰，也是中国第一艘服役的航空母舰。航母上飞机弹射起飞所利用的电磁驱动原理如图所示，由绕在铁芯上的线圈与电源、滑动变阻器和开关组成闭合回路，左侧圆环套在光滑的绝缘杆上，当固定线圈上突然通过直流电时，线圈左侧的金属环被弹射出去（　　） A．从右侧看，开关闭合瞬间环中会产生沿逆时针方向的感应电流 B．电路接通时，使滑动变阻器的滑片P向上加速滑动时，左侧的金属环也会被向左弹射出去 C．电池正、负极调换后，闭合开关S的瞬间，金属环仍能向左弹射 D．若将金属环置于线圈右侧，闭合开关S的瞬间，环将向右弹射 9．如图所示是演示自感现象的实验电路图．下列说法中正确的是（　　） A．在断开开关S后的一段短暂时间里，L中仍有电流通过，方向为a→b B．在断开开关S后的一段短暂时间里，A中仍有电流通过，方向为a→b C．在断开开关S后，原存储在线圈内的大部分磁场能将转化为电能 D．在断开开关S后，原存储在线圈内的大部分磁场能将转化为化学能 10．如图，方向竖直向上的匀强磁场中固定着两根位于同一水平面内的足够长平行金属导轨，导轨上静止着与导轨接触良好的两根相同金属杆1和2，两杆与导轨间的动摩擦因数相同且不为零，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。现用平行于导轨的恒力F拉金属杆2使其开始运动，在足够长时间里，下列描述两金属杆的速度v随时间t变化关系的图像中，可能正确的是（　　） A． B． C． D． 二、非选择题 11．热敏电阻的阻值随温度的变化而改变，通过建立温度与热敏电阻两端电压的关系，可制作一简易的温度传感器，进而实现温度测量。如图（a）所示，为热敏电阻，为匹配电阻，电源电动势为E（内阻不计），数字电压表（内阻视为无穷大）用于测量热敏电阻两端的电压。 （1）由图（a）可得的表达式为_____。 （2）已知某热敏电阻从升温到时，其阻值从单调减小到。为了合理配置的阻值，用电阻箱代替该热敏电阻进行实验。经数据处理得到不同值对应的关系图线，如图（b）所示，分析可知应选图线_____对应的作为匹配电阻，可使在更宽范围内对变化的响应更灵敏。 （3）选定匹配电阻后，按图（a）连接电路，改变热敏电阻的温度T，测量其两端的电压，并尝试用二次多项式进行数据拟合，得到温度与的关系。 （4）用已标定的温度传感器进行实验，记录数据，如下表所示，其中T为测量温度，为标准温度，。表中绝对误差最大和最小的测量温度值T分别为_____和_____。除涉及元器件的精度和稳定性之外，分析该温度传感器测量误差的主要来源：_____。 12．有一个教学用的可拆变压器，如图甲所示，它有两个外观基本相同的线圈A、B，线圈外部还可以绕线． (1)某同学用一多用电表的同一欧姆挡先后测量了A、B线圈的电阻值，指针分别对应图乙中的A、B位置，由此可推断________线圈的匝数较多(选填“A”或“B”)． (2)如果把它看成理想变压器，现要测定A线圈的匝数，提供的器材有：一根足够长的绝缘导线、一只多用电表和低压交流电源，请简要叙述实验的步骤(写出要测的物理量，并用字母表示)________ 13．如图所示，在垂直于纸面向里、磁感应强度大小为B=3T的匀强磁场中，水平放置两根动摩擦因数为μ=0.1的平行金属导轨，两轨间距为l=50cm，左端接有电动势E=2V、内阻r=0.5Ω的电源，现将一质量m=1kg、接入电路的电阻R0=1.5Ω的金属棒ab放置在导轨上，其余电阻不计，开关闭合的瞬间，求： (1)金属棒ab的电功率； (2)金属棒ab的加速度. 14．如图所示，光滑绝缘的倾斜框架放在方向竖直向下的匀强磁场中，倾角为θ=45°、宽度为L=0.2m。导体棒水平放置在框架上，且和电动机并联成右侧电路，电源的电动势E=6V、内电阻r=1Ω，电动机的额定电压为U=4V，额定功率为P=2W。开关闭合后，电动机正常工作，导体棒静止在框架上，已知匀强磁场的磁感应强度为B=2T，重力加速度g=10m/s2，不计导线对导体棒的作用力，求： (1)通过导体棒的电流； (2)导体棒的质量。 15．一匀强磁场分布在以O为圆心，半径为R的圆形区域内，方向与纸面垂直，如图所示，质量为m、电荷量q的带正电的质点，经电场加速后，以速度v沿半径MO方向进入磁场，沿圆弧运动到N点，然后离开磁场，，质点所受重力不计，求： （1）判断磁场的方向； （2）该匀强磁场的磁感应强度B； （3）带电质点在磁场中运动的时间。 试卷第2页，共6页 试卷第1页，共6页 学科网（北京）股份有限公司 答案 1．D 【详解】通电导线的有效长度为pq的连线，长度为，通电导线所受安培力的大小为 故选D。 2．B 【详解】由电压互感器的工作原理可知，电压互感器应跨接在火线与零线之间，且由于电压与匝数成正比，故电压互感器应使高压电线并联接入匝数较多的线圈上，故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 3．A 【详解】A．周期性变化的电场和磁场可以相互激发，形成电磁波，故A正确； B．电磁波是横波，可以发生偏振现象，故B错误； C．电磁波的传播不依赖于介质，故C错误； D．电磁波在不同介质中传播的速度不相等，故D错误。 故选A。 4．D 【详解】A．甲图中干电池的电动势为1.5V，则通过电源的电荷量为1C时，电源内非静电力做功为1.5J，所以A错误； B．乙图中表示条形磁铁的外部磁感线从N极出发，回到S极，内部磁感线从S极出发，回到N极,构成一个闭合回路，所以B错误； C．丙图中说明电流具有磁效应，奥斯特受此启发发现了电流磁效应，所以C错误； D．丁图中回旋加速器加速带电粒子的最大动能为 ，与加速电压的大小无关，所以D正确。 故选D。 5．D 【详解】A．由于磁场和电流方向均未知，因此不能确定它们的方向，故A错误； B．当磁场方向竖直向上时，对导体棒受力分析有 故B错误； C．导体棒受到重力mg、悬线拉力FT和安培力FA而平衡，如图所示 由此可判断安培力的方向在虚线a、b之间，则磁场方向不可能垂直于PQNM平面，故C错误； D．当BIL<mg时，画出力的示意图 分析图可知，当FA与导线拉力垂直时，θ取得最大值，由左手定则可知磁场方向平行于PQNM，故D正确。 故选D。 6．D 【详解】A．导体棒受安培力运动切割磁感线产生感应电动势，当感应电动势与电源电动势相等时，金属棒速度达到最大，有 金属棒最大动能 A正确； B．根据动量定理 则 化简可得 B正确； C．加速过程中电源提供的电能 C正确； D．加速过程中金属棒和电源内阻均产生焦耳热，根据能量守恒可知 故金属棒产生的焦耳热 D错误。 故选D。 7．A 【详解】设甲乙两图的交流电有效值分别为、，根据交流电有效值的定义与图中的条件可得 解得 解得 则有 A正确，BCD错误。 故选A。 8．BCD 【详解】A．线圈中电流为左侧流入，磁场方向为向右，在闭合开关的过程中，磁场变强，则由楞次定律可知，感应电流由左侧看为逆时针，由右侧看为顺时针，故A错误； B．电路接通时，使滑动变阻器的滑片P向上加速滑动时，接入电路中的电阻值减小，则电路中的电流值增大，根据楞次定律“来拒去留”，可知左侧的金属环会被向左弹射出去，故B正确； C．电池正负极调换后，金属环受力向左，故仍将向左弹出，故C正确； D．若环放在线圈右方，根据“来拒去留”可得，环将向右运动，故D正确。 故选BCD。 9．AC 【详解】开关由闭合到断开瞬间，A灯中原来的电流突然消失，线圈中电流减小，产生自感电动势阻碍电流减小，自感电流流过A灯，灯过一会熄灭。根据楞次定律得知，线圈中电流方向自左向右，通过A灯电流自右向左，即为从b→a．原存储在线圈内的大部分磁场能将转化为电能，故AC正确，BD错误。 故选AC。 10．BD 【详解】AB．当力F作用到杆2上时，杆2立刻做加速运动，随着速度的增加产生感应电流，从而产生向左的安培力，此时的加速度 则随速度增加，杆2做加速度减小的加速运动，当加速度减为零时做匀速运动；此时对杆1所受的安培力若小于最大静摩擦力，则此过程中杆1始终不动，则图像A错误，B正确； CD．由上述分析可知，若安培力增加到一定值时杆2开始运动，则随着安培力的增加，棒2做加速度逐渐增加的加速运动，杆1做加速度减小的加速运动，当两杆的加速度相等时，两杆的速度差恒定，此时两杆所受的安培力恒定，加速度恒定，则选项C错误，D正确。 故选BD。 11． 乙 38.0 70.2 匹配电阻的阻值不太合适或选用二次多项式进行数据拟合不够精确 【详解】（1）[1]由闭合电路的欧姆定律可得电路中电流 可得 （2）[2]由图（b）可知，图线乙在相同的变化区间，变化范围更大，即图线乙对应的作为匹配电阻，可使在更宽范围内对变化的响应更灵敏。 （4）[3][4]结合表格数据分析，可知测量的绝对误差最大和最小对应的测量温度分别为和。 [5]误差的主要来源除去涉及元器件的精度和稳定性之外，可能是匹配电阻的阻值不太合适或选用二次多项式进行数据拟合不够精确。 12． A 见解析 【详解】（1）[1]欧姆表示数等于指针示数与挡位的乘积，用同一挡位测电阻，指针偏角越大，所测电阻阻值越小，指针偏角越小，电阻阻值越大，由图示可知，a位置指针偏角小，线圈A的电阻大，线圈A的匝数较多； （2）[2]实验步骤：①用长导线绕一个n匝线圈，作为副线圈替代A线圈；②把低压交流电源接B线圈，测得线圈的输出电压为U；③用A线圈换下绕制的线圈测得A线圈的输出电压为． 13．(1)1.5W； (2) 0.5m/s2  方向水平向右 【详解】（1）根据闭合电路欧姆定律    在金属棒两端的电压为 则金属棒ab的电功率为 (2)根据安培力公式 则摩擦力为 水平方向根据牛顿第二定律 所以 方向水平向右． 14．(1) 1.5A； (2) 0.06 kg。 【详解】(1) 根据闭合电路的欧姆定律可得E=U+Ir，解得电路的总电流 通过电动机的电流 通过导体棒的电流 I′=I-IM=1.5A (2) 以导体棒为研究对象，受到重力、支持力和安培力，从右向左看，受力情况如图所示： 根据平衡条件可得： BI′L=mgtanθ 解得 15．(1)垂直纸面向外；(2)B=；(3)t= 【详解】（1）根据左手定则，可知该磁场方向垂直纸面向外； （2）粒子在磁场中做匀速圆周运动，设轨道半径为r，圆心为，如图所示 洛伦兹力提供向心力 由几何关系可得 联立得 （3）设粒子在磁场中运动的时间为t，粒子做匀速圆周运动，期周期 由于，因此运动的圆心角，因此粒子在磁场中运动的时间 答案第4页，共5页 答案第5页，共5页 学科网（北京）股份有限公司 $