2024年沪教版选择性必修2物理上册阶段测试试卷

…………○…………内…………○…………装…………○…………内…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○…………※※请※※不※※要※※在※※装※※订※※线※※内※※答※※题※※…………○…………外…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○…………第=page22页，总=sectionpages22页第=page11页，总=sectionpages11页2024年沪教版选择性必修2物理上册阶段测试试卷858考试试卷考试范围：全部知识点；考试时间：120分钟学校：______姓名：______班级：______考号：______总分栏题号一二三四五六总分得分评卷人得分一、选择题(共9题，共18分)1、如图所示，“∠”形金属导轨COD上放有一根金属棒MN，拉动MN使它以速度v向右匀速平动，如果导轨和金属棒都是粗细相同的均匀导体，电阻率都为ρ，那么MN在导轨上运动的过程中；闭合回路的（）

A.感应电动势保持不变B.感应电流保持不变C.感应电流逐渐减弱D.感应电流逐渐增强2、关于物理学家及其成就下列说法中正确的是（）A.楞次发现了电磁感应定律B.麦克斯韦建立了电磁场理论C.安培发现了电流的磁效应D.奥斯特发现了电磁感应现象3、如图所示，边长为l0的正方形区域内（包括边界）存在垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为在点处有一粒子源，能够沿方向发射质量为电荷量为的粒子；粒子射出的速率大小不同。粒子的重力忽略不计，不考虑粒子之间的相互作用，则（）

A.轨迹不同的粒子，在磁场中运动时间一定不同B.从点射出的粒子入射速度大小为C.从点射出的粒子在磁场中运动的时间为D.粒子在边界上出射点距点越远，在磁场中运动的时间越短4、如图所示，一束由质子、电子和粒子组成的射线，在正交的电磁场中沿直线从点射入磁场形成3条径迹，下列说法正确的是（）

A.2是粒子的径迹B.3是质子的径迹C.1是粒子的径迹D.2是质子的径迹5、如图所示，足够长的U形光滑金属导轨平面与水平面成θ角（0＜θ＜90°），其中MN与PQ平行且间距为L，磁感应强度为B的匀强磁场与导轨平面垂直，金属棒ab接入电路的电阻为R，导轨电阻不计。ab棒由静止开始沿导轨下滑，并与两导轨始终保持垂直且良好接触，下列对ab棒在下滑过程中的描述正确的有（）

A.做匀加速直线运动B.最大速度为C.最大电功率为D.金属棒上的焦耳热等于金属棒的重力势能减少量6、如图所示，在xoy坐标系的第一象限内存在垂直于纸面向里的匀强磁场。一带电粒子在P点以与轴正方向成60°的方向射入磁场，并沿垂直于y轴的方向射出磁场。已知匀强磁场的磁感应强度大小为带电粒子质量为m，电荷量为q，OP=a；不计粒子的重力。根据上述信息可以得出（）

A.带电粒子在磁场中运动的速率为B.带电粒子在磁场中运动的时间为C.带电粒子在磁场中运动轨迹的半径为D.带电粒子在磁场中运动轨迹的圆心坐标为7、如图所示，一带电粒子以初速度沿x轴正方向从坐标原点O射入平行于y轴向上的匀强电场中，粒子从O点运动到P点的时间为到达P点时的动能为若将电场换成垂直于纸面向里的匀强磁场，其它条件不变，粒子仍然经过P点，粒子从O点运动到P点的时间为到达P点时的动能为下列关系式正确的是（）

A.B.C.D.8、初速度为零的α粒子和质子经过相同的加速电场后，垂直进入同一匀强磁场中做匀速圆周运动。已知α粒子和质子的质量之比mα∶mH=4∶1，电荷量之比qα∶qH=2∶1。则它们在磁场中做圆周运动的半径之比为（）A.∶1B.1∶C.2∶1D.1∶29、如图，空间某区域存在匀强电场和匀强磁场，电场方向竖直向上（与纸面平行），磁场方向垂直于纸面向里。三个带正电的微粒a、b、c电荷量相等，质量分别为已知在该区域内，a在纸面内做匀速圆周运动，b在纸面内向右做匀速直线运动，c在纸面内向左做匀速直线运动。下列选项正确的是（）

A.B.C.D.评卷人得分二、多选题(共5题，共10分)10、下列说法中错误的是()A.电感线圈对交流具有阻碍作用的主要原因是线圈具有电阻B.电容器对交流具有阻碍作用的原因是两板间的绝缘体电阻很大C.在交流电路中，电阻、感抗、容抗可以同时存在D.感抗、容抗和电阻一样，交流电通过它们做功时都是电能转化为内能11、如图所示，理想变压器的输入端通过滑动变阻器R1与输出功率恒定的交流电源相连，理想变压器的输出端接滑动变阻器R2和灯泡L。在保证电路安全的情况下，欲使灯泡L变亮；可以（）

A.把R1的滑动片向a端移动B.把R1的滑动片向b端移动C.把R2的滑动片向c端移动D.把R2的滑动片向d端移动12、一个矩形线圈在匀强磁场中匀速转动，产生的交变电动势那么（）A.该交变电流的频率是50HzB.当t＝0时，线圈平面恰好位于中性面C.当t＝s时，e有最大值D.该交变电流电动势的有效值为220V13、如图甲所示，相距为L=1m的两条足够长的光滑平行金属导轨MN、PQ水平放置于竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度B随时间t的变化规律如图乙所示，导轨的M、P两端连接一阻值为R=0.5Ω的电阻，金属棒ab垂直于导轨放置且接触良好，aM=bP=1m，现将水平外力F作用ab棒上，已知：F=0.02t（N），式中5(s)，5s后F=0.1N保持不变，金属棒在运动中始终与导轨垂直。测得ab棒沿导轨滑行达到最大速度的过程中，流过电阻R的总电量为q=1.4C，不计金属棒ab及导轨的电阻；则（）

A.0~5s内ab棒始终保持静止B.5s后的一段时间内ab棒做匀加速直线运动C.ab棒运动过程中的最大速度v=0.2D.ab棒从开始运动至获得最大速度的过程中，距导轨MP的最大距离为x=1.4m14、利用霍尔效应制作的霍尔元件，广泛应用于测量和自动控制等领域。如图是霍尔元件的工作原理示意图，一块长为a，宽为c的矩形半导体霍尔元件，元件内的导电粒子是电荷量为e的自由电子，通入图示方向的电流I时，电子的定向移动速度为v，当磁感应强度B垂直于霍尔元件的工作面向下时，前后两侧面会形成电势差U；下列说法中正确的是。

A.前、后表面间的电压U与v无关B.前表面的电势比后表面的高C.自由电子受到的洛伦兹力大小为D.前、后表面间的电压U与c成正比评卷人得分三、填空题(共8题，共16分)15、交流发电机的线圈在磁场中转动时，转轴与磁场方向_________，用_________定则判断线圈切割磁感线产生的感应电流方向。16、如图所示是饮水器的自动控制电路，左边是一个在水温较低时对水加热的容器，内有密封绝缘的电热丝发热器和接触开关只要有水浸没它就会导通；水面低于时；不会加热。

（1）是一个热敏电阻，低温时呈现高电阻，右边P是一______（选填“与”、“或”或“非”）逻辑门，接在电源之间，图中J是一个继电器，可以控制发热器工作与否。是一个可变电阻，低温时应______（选填“远大于”或“远小于”）

（2）请阐述此饮水机的自动加热原理______。17、如图所示，利用电流天平可以测量匀强磁场的磁感应强度，电流天平的右臂挂着矩形线圈，匝数为n，线圈的水平边长为L，bc边处于匀强磁场内，磁感应强度B的方向与线圈平面垂直，当线圈中通过电流I时，调节砝码使两臂达到平衡，然后使电流反向；大小不变，这时需要在左盘中增加质量为m的砝码；才能使两臂达到新的平衡。

（1）用已知量和可测量n、m、L、I计算B的表达式为______；

（2）当时，磁感应强度为______T。（重力加速度g取）18、互感和互感电动势：两个相互靠近但导线不相连的线圈，当一个线圈中的______变化时，它所产生的______会在另一个线圈中产生感应电动势，这种现象叫作互感，这种感应电动势叫作______。19、正弦式交变电流：按_________规律变化的交变电流叫作正弦式交变电流，简称_____________20、徐老师用实验来探究自行车测速码表用的霍尔元件中自由电荷的电性。如图所示，设NM方向为x轴，沿EF方向（y轴）通入恒定电流I，垂直薄片方向（z轴）加向下的磁场B，测得沿___________（填“x”“y”或“z”）轴方向会产生霍尔电压如果自由电荷为负电荷，则___________（真“M”或“N”）板电势高。

21、直流：_________不随时间变化的电流称为直流。22、如图所示，是一个按正弦规律变化的交变电流的图像，则该交变电流的周期是_________s，电流的有效值是______A。

评卷人得分四、作图题(共4题，共40分)23、在图中画出或说明图中所示情形下通电导线I所受磁场力的方向。

24、要在居民楼的楼道安装一个插座和一个电灯；电灯由光敏开关和声敏开关控制，光敏开关在天黑时自动闭合，天亮时自动断开；声敏开关在有声音时自动闭合，无声音时自动断开。在下图中连线，要求夜间且有声音时电灯自动亮，插座随时可用。

25、在“探究楞次定律”的实验中；某同学记录了实验过程的三个情境图，其中有两个记录不全，请将其补充完整。

26、如图所示：当条形磁铁向右靠近通电圆环时，圆环向右偏离，试在图中标出圆环中的电流方向___________．评卷人得分五、实验题(共1题，共3分)27、图1为“探究影响感应电流方向的因素”的实验装置；所用电流表指针偏转方向与电流方向间的关系为：当电流从“+”接线柱流入电流表时，指针向右偏转。

（1）将条形磁铁按如图1方式S极向下插入螺线管时，发现电流表的指针向右偏转。螺线管的绕线方向如图2所示。请在图2中标出螺线管中的感应电流方向。___________

（2）对实验结果进行分析可得出结论：当穿过螺线管的磁通量增加时，感应电流产生的磁场与条形磁铁的磁场方向___________（填“相同”或“相反”）；接上面的（1），将条形磁铁从螺线管中抽出时，电流表的指针向___________（填“左”或“右”）偏转。

（3）通过变换磁极、改变螺线管线圈绕行方向，多次实验后总结出如下结论：感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的___________（选填“增加”或“减少”或“变化”）。

（4）为了验证规律是否具有普遍性，如图3所示将电池组、滑动变阻器、带铁芯的线圈A、线圈B．前述电流表及开关进行连接。其中A线圈绕法如图4所示，B线圈绕法如图5所示。开关闭合，先将线圈A放在线圈B中，按照先理论分析再实验检验的方法进行研究。下列四个选项中能够实现的是___________。

A．断开开关的瞬间；电流表指针将向左偏转。

B．将线圈A从线圈B中拔出时；电流表指针将向右偏转。

C．当滑动变阻器的滑片向左加速滑动时；电流表指针将向右偏转。

D．当滑动变阻器的滑片向左匀速滑动时；电流表指针不发生偏转。

评卷人得分六、解答题(共4题，共36分)28、如图，长为板间距离为的水平极板间，有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感强度为板不带电。现有质量为电量为的粒子（不计重力），从靠近下极板左侧处以速度垂直射入磁场。

（1）粒子在磁场中运动的最长时间为多少；

（2）欲使粒子都打在上极板，速度应在什么范围。

29、如图所示，线圈的面积是共100匝，线圈电阻为外接电阻匀强磁场的磁感应强度为当线圈以的转速匀速转动时；求：

（1）转动中感应电动势的最大值；

（2）电路中交流电压表和电流表的示数（结果保留根号）；

（3）线圈由图示位置转过的过程中；交变电动势的平均值。

30、质谱仪是用来测定带电粒子质量和分析同位素的重要工具，如图所示，电容器两极板相距为d，两板间电压为U，极板间匀强磁场的磁感应强度为B1，方向垂直纸面向外．一束电荷电量相同、质量不同的带正电的粒子，沿电容器的中线平行于极板射入电容器，沿直线匀速穿过电容器后进入另一磁感应强度为B2的匀强磁场，磁场方向垂直纸面向外．结果分别打在感光片上的a、b两点，设a、b两点之间距离为△x；粒子所带电荷量为q，且不计重力，求：

（1）求粒子进入磁场B2时的速度v的大小.

（2）求打在a、b两点的粒子质量之差△m.

（3）比较这两种带电粒子在磁场B2中运动时间的大小关系，并说明理由.31、如图甲为小型旋转电枢式交流发电机的原理图．其矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的固定轴OO′匀速转动，线圈的匝数n＝100，电阻r＝10Ω，线圈的两端经集流环与电阻R连接，电阻R＝90Ω，与R并联的交流电压表为理想电表．在t＝0时刻，线圈平面与磁场方向平行，穿过每匝线圈的磁通量Φ随时间t按图乙所示正弦规律变化．求：

(1)交流发电机产生的电动势最大值；

(2)电路中电压表的示数；

(3)R上的热功率．参考答案一、选择题(共9题，共18分)1、B【分析】【详解】

A．设MN从O点开始运动时间为t，则

有效切割的长度为

感应电动势为

故感应电动势随时间增大而逐渐增大；A错误；

BCD．闭合电路的总电阻为

因此感应电流为

可知I与t无关；所以感应电流保持不变，CD错误，B正确。

故选B。2、B【分析】【分析】

【详解】

A．纽曼和韦伯发现了电磁感应定律；故A错误；

B．麦克斯韦建立了电磁场理论；故B正确；

C．奥斯特发现了电流的磁效应；故C错误；

D．法拉第发现了电磁感应现象；故D错误。

故选B。3、C【分析】【详解】

A．粒子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力完全提供向心力：

解得半径：

粒子运动的周期：

设粒子在磁场中转过的圆心角为粒子在磁场中的运动时间：

粒子速率不同运动轨迹不同，如果转过的圆心角相等，则粒子在磁场中的运动时间相等，如从ad边离开磁场的粒子在磁场中转过半个圆周，虽然运动轨迹不同，但运动时间都相同，为A错误；

B．从c点飞出的粒子半径：

解得速度：B错误；

C．从d点飞出的粒子运动时间为半个周期：

C正确；

D．根据C选项的分析可知，粒子从a点射入，从ad边飞出，所用时间均为半个周期，因此粒子在边界上出射点距a点越远；在磁场中运动的时间不一定越短，D错误。

故选C。4、D【分析】【详解】

质子和粒子均带正电，电子带负电，由左手定则知质子和粒子均向右偏移，电子向左偏移，根据

得

可知质子做圆周运动的半径小，则2是质子的径迹，3是α粒子的径迹；故D正确，ABC错误。

故选D。5、B【分析】【详解】

AB．ab棒由静止释放后，速度逐渐增大，产生的感应电动势逐渐增大，通过ab棒的电流逐渐增大，ab棒所受安培力逐渐增大，而安培力沿导轨向上，所以ab棒所受合外力逐渐减小，做加速度减小的加速运动，当安培力与重力沿导轨方向的分力大小相等时，ab棒将做匀速直线运动，设最大速度为v，此时通过ab棒的电流为

ab棒所受安培力大小为

根据平衡条件有

解得

故A错误；B正确；

C．最大电功率为

故C错误；

D．根据能量守恒定律可知；金属棒上的焦耳热等于金属棒机械能的减少量，即重力势能的减少量与动能增加量之差，故D错误。

故选B。6、A【分析】【详解】

带电粒子的运动轨迹如图所示。

C．由几何关系可知

得

故C错误；

A．带电粒子所受洛伦兹力提供向心力有

得

故A正确；

B．带电粒子在磁场中的偏转角为则带电粒子在磁场中运动的时间为

故B错误；

D．圆心Q离O点的距离为

带电粒子在磁场中运动轨迹的圆心坐标为故D错误。

故选A。7、D【分析】【详解】

AB．在电场作用下，粒子做类平抛运动，从O点运动到P点的时间为

在磁场作用下，粒子做匀速圆周运动，从O点运动到P点的过程中，经过的轨迹为一段圆弧，所以路程大于所以经过的时间大于在电场作用下的时间，即

AB错误；

CD．在电场力作用下，粒子向上偏转，电场力做正功，所以粒子的动能增大；在磁场力作用下，粒子做匀速圆周运动，洛伦兹力不做功，所以粒子的动能不变，因此

C错误；D正确。

故选D。8、A【分析】【详解】

α粒子和质子从同一点由静止出发，经过相同的电场都做匀加速直线运动，设加速电场的电压为U，根据动能定理可得

可得

当它们进入同一匀强磁场B中，只受到洛伦兹力提供向心力而做匀速圆周运动，根据牛顿第二定律可得

可得

则

故选A。9、B【分析】【详解】

带正电的微粒a在纸面内做匀速圆周运动，必有

带正电的微粒b向右做匀速直线运动，电场力竖直向上，左手定则判断洛伦兹力竖直向上，重力竖直向下，平衡条件得

得

带正电的微粒c向左做匀速直线运动，电场力竖直向上，左手定则判断洛伦兹力竖直向下，重力竖直向下，平衡条件得

得

可得

故选B。二、多选题(共5题，共10分)10、A:B:D【分析】【详解】

A．电感线圈对交流具有阻碍作用的主要原因是线圈具有感抗；故A与题意相符；

B．电容器对交流不具有阻碍作用；只对直流电有阻碍，故B与题意相符；

C．交流电路中；电阻；感抗、容抗可以同时存在，故C与题意不符；

D．电流通过电阻时；电能转化为内能；电流通过电感时，当电流增大，电能转变成磁场能，电流减小时，磁场能又转变成电能；电流通过电容时，当电容两端电压增大，电能转变成电场能，当电容两端电压减小时，电容中的电场能又转变成电能。故D与题意相符。

故选ABD。11、A:D【分析】【详解】

理想变压器电流与匝数的关系为

电源的输出功率

整理可得

由于电源的输出功率恒定，若使灯泡变亮，即I2变大，应使R1减少或R2减小；因此AD正确，BC错误。

故选AD。12、A:B【分析】【详解】

A．由可知；该交变电流的频率是50Hz，故A正确；

B．当t＝0时；产生的交变电动势为零，说明线圈平面恰好位于中性面，故B正确；

C．当t＝s时，e＝0，e有最小值；故C错误；

D．该交变电流电动势的有效值为

故D错误。

故选AB。13、A:C【分析】【分析】

【详解】

A．0~5s内，由于磁场变化产生的感应电动势

闭合回路中感应电流

0~5s内，磁场强度与时间关系为

ab棒水平方向将受到向左安培力

故ab棒始终保持静止；故A正确；

BC．5s后，由于磁场磁感应强度保持不变，故ab棒将在外力F作用下从静止开始向右运动，并切割磁感线，从而将受到水平向左安培力的作用，由牛顿第二定律可得

又因为

即

所以，ab棒将做加速度逐渐减小的加速直线运动，最后达到匀速。当ab棒匀速运动时，速度最大，即

代入数据解得vm=0.2

故B错误；故C正确；

D．ab棒从开始运动至获得最大速度的过程中，流过电阻R的总电量为1.4C，则有

解得x=2.4m

所以ab棒从开始运动至获得最大速度的过程中，距导轨MP的最大距离为2.4m；故D错误。

故选AC。14、B:C【分析】【详解】

B．电流方向向右；电子向左定向移动，根据左手定则判断可知，电子所受的洛伦兹力方向向里，则后表面积累了电子，前表面的电势比后表面的电势高，故B正确。

AD．由电子受力平衡可得：解得：U=Bva，所以前、后表面间的电压U与v成正比，前、后表面间的电压U与c无关；故AD错误。

C．稳定时自由电子受力平衡，受到的洛伦兹力等于电场力，即为：故C正确。

故选BC。三、填空题(共8题，共16分)15、略

【分析】【分析】

【详解】

略【解析】垂直右手16、略

【分析】【分析】

【详解】

(1)[1]与。

[2]远大于。

(2)[3]当水温较低时，阻值较大，A为高电势，且有水浸没B也为高电势，则Q、C之间才有高电压输出，电磁继电器有电流通过，将吸动闭合，发热器工作。【解析】与远大于见解析17、略

【分析】【分析】

【详解】

（1）[1]设左、右砝码质量分别为线圈质量为当磁场方向垂直纸面向里时，根据平衡条件有

当磁场方向垂直纸面向外时，根据平衡条件有

联立解得

（2）[2]代入数据得【解析】118、略

【分析】【分析】

【详解】

略【解析】①.电流②.变化的磁场③.互感电动势19、略

【解析】①.正弦②.正弦式电流20、略

【分析】【详解】

[1][2]由左手定则知，带负电的自由电荷向N板偏转，NM间（轴方向）产生霍尔电压，M板电势高。【解析】M21、略

【分析】【分析】

【详解】

略【解析】方向22、略

【分析】【详解】

[1]由图可知；该交变电流的周期是0.20s；

[2]由图可知，该交变电流的最大值为电流的有效值【解析】0.2010四、作图题(共4题，共40分)23、略

【分析】【详解】

根据左手定则，画出通过电导线I所受磁场力的方向如图所示。

【解析】24、略

【分析】【分析】

根据题中“要在居民楼的楼道安装一个插座和一个电灯”可知；本题考查交流电的常识，根据开关作用和交流电接线常识，进行连接电路图。

【详解】

晚上；天黑光控开关闭合，有人走动发出声音，声控开关闭合，灯亮，说明两个开关不能独立工作，只有同时闭合时，灯才亮，即两个开关和灯泡是三者串联后连入电路；根据安全用电的原则可知，开关控制火线，开关一端接火线，一端接灯泡顶端的金属点，零线接灯泡的螺旋套；三孔插座通常的接线方式是面对插座，上孔接地线，左孔接零线，右孔接火线；电路图如下图所示。

【解析】25、略

【分析】【分析】

【详解】

由第一个图可知：当条形磁铁的N极插入线圈过程中；电流计的指针向右偏转，则有：线圈中向下的磁场增强，感应电流的磁场阻碍磁通量增加，感应电流的磁场方向向上，则指针向右偏，记录完整。

第二个图指针向左偏；说明感应电流的磁场方向向下，与磁铁在线圈中的磁场方向相反，则线圈中磁场增强，故磁铁向下运动，如图。

第三个图指针向右偏；说明感应电流的磁场方向向上，与磁铁在线圈中的磁场方向相同，则线圈中磁场减弱，故磁铁向上运动，如图。

【解析】26、略

【分析】【详解】

当条形磁铁向右靠近圆环时；导线线圈的磁通量向右增大，由楞次定律：增反减同可知，线圈中产生感应电流的方向顺时针（从右向左看），如图所示：

【解析】如图所示五、实验题(共1题，共3分)27、略

【分析】【详解】

（1）[1]如图。

（2）[2]当穿过螺线管的磁通量增加时；根据产生的电流方向，由右手定则可判断出产生的感应电流的磁场与原磁场方向相反。

[3]将条形磁铁从螺线管中抽出时；穿过线圈的磁通量减小，根据楞次定律，感应电流的磁通量应与原磁场方向相同，阻碍磁通量的减小，根据安培定则可判断，电流表的指针向左偏转。

（3）[4]通过变换磁极；改变螺线管线圈绕行方向；多次实验后总结出如下结论：感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化。

（4）[5]由图3可以知道，A线圈中电流的方向由a流向b；由图4，根据安培定则可以知道，A线圈中磁场的方向向上。

A．断开开关的瞬间，A线圈中的磁通量减小，B线圈中的磁通量也减小，根据楞次定律可以知道，B线圈中电流的方向由d流向c；电流从左接线柱流入电流表，电流表指