高二物理下学期期末复习.docx
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高二物理下学期期末复习
高二物理下学期期末复习
一、电磁感应
任务一：
仔细阅读并完成“五三”P102-P105楞次定律右手定则
对应练习：
1、用如图所示器材研究“电磁感应现象”。
闭合开关时灵敏电流计指针向左偏转。
在保持开关闭合的状态下（）
A．
将线圈A全部放入线圈2中，然后向左较快或较慢推动滑片时，灵敏电流计指针均向左偏转，但偏转角度不同
B．将线圈A全部放入线圈2中，然后向右较快或较慢推动滑片时，灵敏电流计指针均向左偏转，但偏转角度不同
C．滑片置于中间位置不动，将线圈1从线圈2中的同一位置较快或较慢抽出，灵敏电流计的指针偏转方向不同，偏转角度也不同
D．滑片置于中间位置不动，将线圈1从图示位置较快或较慢放入线圈2中，灵敏电流计的指针偏转方向相同，偏转角度也相同
2、如右图，一圆形金属环与两固定的平行长直导线在同一竖直平面内，环的圆心与两导线距离相等，环的直径小于两导线间距。
两导线中通有大小相等、方向向下的恒定电流。
若（）
A．
金属环向上运动，则环上的感应电流方向为顺时针方向
B．金属环向下运动，则环上的感应电流方向为顺时针方向
C．金属环向左侧直导线靠近，则环上的感应电流方向为逆时针方向
D．
金属环向右侧直导线靠近，则环上的感应电流方向为逆时针方向
3、（多选）如图所示，金属导轨上的导体棒ab在匀强磁场中沿导轨做下列哪种运动时，铜制线圈c中将有感应电流产生且被螺线管吸引（）
A．向右做匀速运动B.向左做减速运动
C.向右做减速运动D.向右做加速运动
4、如图，在方向垂直于纸面向里的匀强磁场中有一U型金属导轨，导轨平面与磁场垂直。
金属杆PQ置于导轨上并与导轨形成闭合回路PQRS，一圆环形金属线框T位于回路围成的区域内，线框与导轨共面，现让金属杆PQ突然向右运动，在运动开始的瞬间，关于感应电流的方向，下列说法正确的是（）
A.PQRS中沿顺时针方向，T中沿逆时针方向
B.PQRS中沿顺时针方向，T中沿顺时针方向
C.PQRS中沿逆时针方向，T中沿逆时针方向
D.PQRS中沿逆时针方向，T中沿顺时针方向
任务二：
仔细阅读并完成“五三”P105-P107法拉第电磁感应定律
对应练习：
5、如图所示，10匝铜导线制成的线圈两端M、N与一电压表相连，线圈内磁场方向垂直纸面向里，线圈中磁通量的变化规律如图乙所示。
下列说法中正确的是（）
A．电压表的正接线柱接线圈的N端
B．线圈中的磁通量的变化量为1.5wb
C．线圈中磁通量的变化率为1.5wb/s
D．电压表的读数为5V
6、图为无线充电技术中使用的受电线圈示意图，线圈匝数为n，面积为S。
若在t1到t2时间内，匀强磁场平行于线圈轴线向右穿过线圈，其磁感应强度大小由B1均匀增加到B2，则该段时间线圈两端a和b之间的电势差
-
（）
A．恒为
B．从0均匀变化到
C．恒为-
D.从0均匀变化到-
7、如图所示，平行金属导轨水平放置，宽度L=0.3m，一端链接R=0.50
的电阻。
导轨所在空间存在竖直向下的匀强磁场，磁感应强度B=0.20T。
导体棒MN放在导轨上，其长度恰好等于导轨间距，与导轨接触良好。
导轨与导体棒的电阻均可忽略不计。
现使导体棒MN沿导轨向右匀速运动，速度v=5.0m/s。
求：
（1）导体棒MN切割磁感线产生的感应电动势E。
（2）导体棒MN所受安培力F的大小。
（3）感应电流的功率P。
（变拓）如上图所示，足够长的平行光滑金属导轨水平放置，宽度L=0.4m，一端连接R=1Ω的电阻。
导轨所在空间存在竖直向下的匀强磁场，磁感应强度B=1T。
把电阻r=1Ω的导体棒MN放在导轨上，其长度恰好等于导轨间距，与导轨接触良好。
导轨的电阻可忽略不计。
在平行于导轨的拉力F作用下，导体棒沿导轨向右匀速运动，速度v=5m/s。
求：
（1）感应电流I和导体棒两端的电压U；
（2）拉力F的大小；
（3）拉力F的功率
（4）电路中产生的热功率
8、在物理学中，变化量、变化率在描述公众变化过程时起着非常重要的作用。
（1）伽利略在研究自由落体运动时，考虑了两种可能的速度变化：
一种是速度随时间均匀变化，另一种是速度随位移均匀变化。
如图1所示，小球做自由落体运动，A、B是运动过程中的两个位置。
从A到B的运动时间为
位移为
，速度变化为
。
类比加速度的定义式a=
，写出速度随位移的变化率ax的表达式。
判断在自由落体运动中ax是增大的还是减小的，并说明理由。
（2）空间存在有一圆柱形的匀强磁场区域，其横截面如图2所示，磁感应强度随时间按照图3所示的规律均匀变化。
图中B0和t0为已知量。
a．用电阻为R的细导线做成半径为r的圆环（图中未画出），圆环平面垂直于该磁场，圆环的中心与磁场中心重合。
圆环半径小于该磁场的横截面半径。
。
求t=t0时磁感应强度随时间的变化率
以及圆环中的电流。
b．上述导体圆环中产生的电流，实际是导体中的自由电荷在感生电场力的作用下做定向运动，而且自由电荷受到电场力的大小可以根据电动势的定义和法拉第电磁感应定律推导出来。
现将导体圆环替换成一个用绝缘细管做成的半径为r的封闭圆形管道，且圆形管道的中心与磁场区域的中心重合（图中未画出）。
管道内有一小球，小球质量为m，带电荷量为+q。
忽略小球的重力和一切阻力。
t=0时小球静止。
求t=t0时小球的速度大小及管道对小球的弹力大小。
任务三：
仔细阅读并完成“五三”P109自感和互感
对应练习：
9、如图所示为演示自感现象的电路图，其中R0为定值电阻，电源电动势为E、内阻为r，小灯泡的灯丝电阻为R（可视为不变），电感线圈的自感系数为L、电阻为RL。
电路接通并达到稳定状态后，断开开关S，可以看到灯泡先是“闪亮”（比开关断开前更亮）一下，然后才逐渐熄灭，但实验发现“闪亮”现象并不明显。
为了观察到断开开关S时灯泡比开关断开前有更明显的“闪亮”现象，下列措施中一定可行的是（）
A．撤去电感线圈中的铁芯，使L减小
B．更换电感线圈中的铁芯，使L增大
C．更换电感线圈，保持L不变，使RL增大
D．更换电感线圈，保持L不变，使RL减小
10、（多选）如图所示的电路中，A1和A2是完全相同的灯泡，线圈L的电阻可以忽略，下列说法中正确的是（）
A．合上开关S接通电路时，A2先亮，A1后亮，最后一样亮
B．合上开关S接通电路时，A1和A2始终一样亮
C．断开开关S切断电路时，A2立刻熄灭，A1过一会儿才熄灭
D．断开开关S切断电路时，A1和A2都要过一会儿才熄灭
任务四：
仔细阅读并完成“五三”P111-119电磁感应综合问题
对应练习：
11、如图所示，光滑水平面上有竖直向下的匀强磁场，图v向左运动，穿出磁场。
此过程中，线框中感应电流的大小随时间变化的图像是（）
12、如图所示，两根足够长平行金属导轨MN、PQ固定在倾角
=37
的绝缘斜面上，顶部接有一阻值R=3
的定值电阻，下端开口，轨道间距L=1m。
整个装置处于磁感应强度B=2T的匀强磁场中，磁场方向垂直斜面向上。
质量m=1kg的金属棒ab置于导轨上，ab在导轨之间的电阻r=1
，电路中其余电阻不计。
金属棒ab由静止释放后沿导轨运动时始终垂直于导轨，且与导轨接触良好。
不计空气阻力影响。
已知金属棒ab与导轨间动摩擦因数
=0.5，sin37
=0.6，cos37
=0.8，取g=10m/s2.
（1）求金属棒ab沿导轨向下运动的最大速度vm；
（2）求金属棒ab沿导轨向下运动过程中，电阻R上的最大电功率PR；
（3）若从金属棒ab开始运动至达到最大速度过程中，电阻R上产生的焦耳热总共为1.5J，求流过电阻R的总电荷量q。
13、如图所示，两根相距为L的光滑金属导轨CD、EF固定在水平面内，并处在方向竖直向下的匀强磁场中，导轨足够长且电阻不急。
在导轨的左端接入一阻值为R的定值电阻，将质量为m、电阻可忽略不计的金属棒MN垂直放置在导轨上。
T=0时刻，MN棒与DE的距离为d，MN棒运动过程中始终与导轨垂直且接触良好，不计空气阻力。
（1）金属棒MN以恒定速度v向右运动过程中
①若从t=0时刻起，所加的匀强磁场的磁感应强度B从B0开始逐渐减小时，恰好使回路中不产生感应电流，试从磁通量的角度分析磁感应强度B的大小随时间t的变化规律；
②若所加匀强磁场的磁感应强度为B且保持不变，试从磁通量变化、电动势的定义、自由电子的受力和运动、或功能关系等角度入手，选用两种方法推导MN棒中产生的感应电动势E的大小；
（2）为使回路DENM中产生正弦（或余弦）交变电流，请你展开“智慧的翅膀”，提出一种可行的设计方案，自设必要的物理量及符号，写出感应电动势瞬时值的表达式。
14、直流电动机是常见的用电器，其原理可简化为如图所示的情景。
在竖直向下的磁感应强度为B的匀强磁场中，直流电源与间距为L的两根足够长的光滑平行金属轨道MN、PQ连接，整个装置固定在水平面内，导轨电阻不计。
质量为m0的金属导体棒ab垂直放在轨道上，且与轨道接触良好。
电源电动势为E，内阻为r，导体棒ab电阻为R。
闭合开关，导体棒ab从静止开始向右运动，并通过光滑定滑轮提升质量为m的重物。
（1）求闭合开关的瞬间，导体棒受到的安培力；
（2）导体棒ab切割磁感线运动时会产生感应电动势，该电动势总是削弱电源电动势的作用，因此称为反电动势，其大小可以表示为E反=BLv。
请选取匀速提升重物的过程，结合能量转化与守恒定律证明：
电路中的电流I=
（3）重物从静止开始向上提升，当重物提升高度为h时，导体棒速率为v，计算此过程安培力做的总功。
二、交变电流
任务一：
仔细阅读并完成“五三”P123-P125交流电
对应练习：
1、图1是交流发电机模型示意图。
在磁感应强度为B的匀强磁场中，有一矩形线圈abcd可绕线圈平面内垂直于磁感线的轴OO'转动，由线圈引出的导线ae和df分别与两个跟线圈一起绕OO'转动的金属圆环相连接，金属圆环又分别与两个固定的电刷保持滑动接触，这样矩形线圈在转动中就可以保持和外电路电阻R形成闭合电路。
图2是线圈的主视图，导线ab和cd分别用它们的横截面来表示。
已知ab长度为L1，bc长度为L2，线圈以恒定角速度
逆时针转动。
（只考虑单匝线圈）
（1）线圈平面处于中性面位置时开始计时，试推导t时刻整个线圈中的感应电动势e1 的表达式；
（2）线圈平面处于与中性面成φ0夹角位置时开始计时，如图3所示，试写出t时刻整个线圈中的感应电动势e2的表达式；
（3）若线圈电阻为r，求线圈每转动一周电阻R上产生的焦耳热．（其它电阻均不计）
2、如图所示，闭合的矩形导体线圈abcd在匀强磁场中绕垂直与磁感线的对称轴OO'匀速转动，沿着OO'方向观察，线圈沿逆时针方向转动。
已知匀强磁场的磁感应强度为B，线圈匝数为n，ab边的边长为L1，ad边的边长为L2，线圈总电阻为R，转动的角速度为
。
图中线圈平面与磁场方向平行。
（1）从线圈经过图示位置开始计时，写出线圈内的电流随时间变化的函数关系式。
（2）求线圈电阻的发热功率。
（3）从线圈经过图示位置开始计时，求经过四位之一周期时间通过线圈导线某横截面的电荷量。
任务二：
仔细阅读并完成“五三”P137-P138变压器
对应练习：
3、图1和图2是教材中演示电感器对交变电流的阻碍作用的两个电路图。
把带铁芯的线圈L与小灯泡串联起来，先把它们接到直流电源上，如图1所示，再把它们接到交流电源上，如图2所示。
取直流电源的电压与交流电压的有效值相等，观察比较两种情况下电路稳定时灯泡的亮度。
下列叙述正确的是（）
A．接交流时灯泡更亮些
B．接直流和交流灯泡一样亮
C．线圈对直流和交流的阻碍作用相同
D．线圈对交流的阻碍作用更大
4、如图所示，理想变压器的原线圈接在u=220
sin100
t（V）的交流电源上，副线圈接有R=55
的负载电阻，原、副线圈匝数之比为2:
1，电流表、电压表均为理想电表。
下列说法正确的是（）
A．原线圈中电流表的读数为1A
B．原线圈中的输入功率为220
W
C．副线圈中电压表的读数为110
V
D．副线圈中输出交流电的周期为50s
5、如图所示，电路中的变压器为理想变压器，R为滑动变阻器，U1为加在原线圈两端的交流电压，I1为原线圈中的电流，U2为副线圈两端的交流电压，I2为副线圈中的电流，P2为滑动变阻器上消耗的电功率。
若U1保持不变，改变滑动变阻器滑片的位置，下列说法中正确的是（）
A．P2保持不变
B．U2保持不变
C．I1保持不变
D．I2保持不变
（一）光学
任务一：
仔细阅读并完成“五三”P140-P142光的折射、全反射和波动性
对应练习：
1、干涉实验中，用白光做光源，在屏上观察到彩色干涉条纹．若在双缝中的一缝前放一红色滤光片，另一缝前放一绿色滤光片，这时（）
A．在屏上出现红色干涉条纹
B．在屏上出现绿色干涉条纹
C．在屏上出现红绿相间的干涉条纹
D．无干涉条纹
2、光由空气进入半圆形玻璃砖，再由玻璃砖射入空气中。
下面四幅光路途中，O点是半圆形玻璃砖某一截面的圆心，可能正确的是（）
ABCD
3、如图所示，一束可见光a从玻璃砖射向空气，分成b、c两束单色光。
单色光b和c比较，下列说法正确的是（）
A、在相同条件下进行双缝干涉实验，b光的干涉条纹间距较大
B、真空中b光的波长较小
C、玻璃砖中b光的速度较小
D、从玻璃射向空气发生全反射时，b光的临界角较小
4、一束激光照在一个很小的圆盘上，在屏上观察到如图所示的图样，在影的中心有一个亮斑，这就是著名的“泊松亮斑”。
下列说法正确的是（）
A．圆盘中心有个小孔，这是光的衍射现象
B．圆盘中心是不透光的，这是光的衍射现象
C．圆盘中心有个小孔，这是光的干涉现象
D．圆盘中心是不透光的，这是光的干涉现象
4、如图所示是双缝干涉实验原理图，使用波长为600nm的橙色光照射时，在光屏上的P0点和P0上方的P1点恰好形成两列相邻的亮条纹；若用波长为400nm的紫光重复上述实验，则P0点和P1点形成的明暗条纹情况是（）
A．P0点和P1点都是亮条纹
B．P0点是亮条纹，P1点是暗条纹
C．P0点是暗条纹，P1点是亮条纹
D．P0点和P1点都是暗条纹
5、如右图是用干涉法检查某种厚玻璃的上表面是否平的装置，所用单色光是用普通光源加滤光片产生的，检查中所观察到的干涉条纹是由哪两个表面反射的光叠加而成的（）
A．a的上表面和b的下表面
B．a的上表面和b的上表面
C．a的下表面和b的上表面
D．a的下表面和b的下表面
6、激光散斑测速是一种崭新的测速技术，它应用了光的干涉原理，其二次曝光照相所获得的“散斑对”相对于双缝干涉中的双缝，待测物体的速度v与二次曝光的时间间隔△t的乘积等于双缝的间距，试验中可测的二次曝光的时间间隔△t、双缝到屏的距离l以及相邻两条亮条纹间距△x，若所用的激光的波长为λ，则该实验确定物体运动的速度表达式是（）
A．
B.
C.
D.
任务二：
仔细阅读并完成“五三”P142-P143光的粒子性
7、如图所示，一束可见光穿过平行玻璃砖后，变为a、b两束单色光，则（）
A. a光的频率大于b光的频率
B. 若a光是蓝色光，则b光可能是黄色光
C. 若两种光通过相同双缝，则a光产生的干涉条纹间距比b光大
D. 若a光不能使某金属发生光电效应，则b光一定不能使该金属发生光电效应
8、在实验条件完全相同的情况下，分别用红光和紫光做实验进行比较，得到四个实验结论。
以下是对四个实验结论的描述。
其中正确的是（）
A．通过平行玻璃砖后，红光发生的侧移量较大
B．在双缝干涉实验中，光屏上红光的干涉条纹间距较宽
C．若紫光照射到某金属表面有光电子逸出，则红光照射也一定有光电子逸出
D．以相同入射角从水中射向空气，紫光能发生全反射，红光也一定能发生全反射
（多选）9、
甲
电源
乙
U
Uc
O
I
Im
图14
如图甲所示为研究光电效应的电路图，当用一定频率的光照射金属阴极K时，通过调节光电管两端电压U，测量对应的光电流强度I，并绘制了如图乙所示的I﹣U图象。
已知电子所带电荷量为e，图象中遏止电压Uc、饱和光电流Im及入射光的频率ν、普朗克常量h均为已知量。
下列说法正确的是（ BC ）
A．阴极金属的逸出功为hν+│eUc│
B．阴极逸出电子的最大初动能为eUc
C．若仅增大入射光的频率ν，则光电子的最大初动能的数值也随之增大
D．若仅增大入射光的强度，则光电子的最大初动能的数值也随之增大
E．当用波长大于c/ν的光照射阴极K时，一定不能产生光电流
F．当用频率小于ν的光照射阴极K时，一定不能产生光电流
（二）原子
任务一：
仔细阅读并完成“五三”P147-P149原子物理和原子核
对应练习：
1．如图所示为氢原子的能级示意图，大量氢原子处于n=3能级的激发态，在向低能级月前的过程中向外发出光字，用这些光照射逸出功为2.29eV的金属钠，下列说法中正确的是（）
A．这些氢原子能发出两种频率不同的光
B．从n=3跃迁到n=2所发出的光子的波长最短
C．金属钠表面所发出的光电子的最大初动能为9.60eV
D．从n=3跃迁到n=2所发出的光子的频率最低
2、下列各种物理现象中，与原子核内部变化有关的是（ ）
A．用紫外线照射锌板，锌板向外发射光电子的现象
B．氢原子发光时，形成不连续的线状光谱的现象
C．用α粒子轰击金箔后，极少数α粒子发生大角度偏转的现象
D．比结合能小的原子核结合成或分解成比结合能大的原子核时释放核能的现象
3、关于α、β、γ三种射线，下列说法正确的是
A．α射线是一种波长很短的电磁波
B．γ射线是一种波长很短的电磁波
C．β射线的电离能力最强
D．γ射线的电离能力最强
4、大量处于n＝4激发态的氢原子向低能级跃迁时能辐射出多种不同频率的光，用这些光照射如图甲所示的光电管的阴极K。
已知氢原子的部分能级图如图乙所示，阴极K为金属钨，其逸出功为4.54eV。
下列说法中正确的是（ ）
乙
图14
甲
n
En/eV
0
-0.85
-1.51
-3.4
-13.6
∞
4
3
2
1
5
-0.54
A．这些氢原子最多能发出6种不同频率的光
B．能使金属钨发生光电效应的光有4种
C．逸出光电子的最大初动能一定为9.06eV
D．若将滑动变阻器的滑片调到最左端，电路中的光电流一定变为0
5、下列核反应方程中，属于
衰变的是（）
A
B
C
D
6、一个铀核（
）发生裂变，核反应方程是
，并出现质量亏损。
则（）
A．X是电子，裂变过程放出能量
B．X是中子，裂变过程放出能量
C．X是电子，裂变过程吸收能量
D．X是中子，裂变过程吸收能量
7、在磁感应强度为B的匀强磁场中，一个静止的放射性原子核发生了一次
衰变。
放射出的
粒子（
在与磁场垂直的平面内做圆周运动，其轨道半径为R。
以m、q分别表示
粒子的质量和电荷量。
（1）放射性原子核用
表示，新核的元素符号用Y表示，写出该
衰变的核反应方程。
（2）
粒子的圆周运动可以等效成一个环形电流，求圆周运动的周期和环形电流的大小。
（3）设该衰变过程释放的核能都转化为
粒子和新核的动能，新核的质量为M，求衰变过程的质量亏损
。
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