2024年沪科版选择性必修2物理下册月考试卷

…………○…………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年沪科版选择性必修2物理下册月考试卷151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总分得分评卷人得分一、选择题(共9题，共18分)1、如图，光滑无电阻的金属框架MON竖直放置，匀强磁场的磁感应强度为B，方向垂直于MON平面指向纸里。质量为m，长度为l，电阻为R的金属棒ab从∠abO=45°的位置由静止释放，两端沿框架在重力作用下滑动。若当地的重力加速度为g，金属棒与轨道始终保持良好接触，下列说法正确的是（）

A.棒下滑过程机械能守恒B.下滑过程中棒产生从b到a方向的电流C.从释放到棒全部滑至水平轨道过程中产生的电能等于D.从释放到棒全部滑至水平轨道过程中，通过棒的电荷量等于2、一矩形线圈位于一个方向垂直线圈平面向里的磁场中，如图a所示，磁感应强度B随t的变化规律如图b所示。以I表示线圈中的感应电流，以图a线圈上箭头所示方向的电流为正，则以下的i-t图中正确的是：（）

A.B.C.D.3、如图所示，分布在半径为r的圆形区域内的匀强磁场，磁感应强度为B，方向垂直纸面向里。电荷量为q、质量为m的带正电的粒子从磁场边缘A点沿圆的半径AO方向射入磁场；离开磁场时速度方向偏转了60°角。（不计粒子的重力）则（）

A.粒子做圆周运动的半径为rB.粒子的入射速度为C.粒子在磁场中运动的时间为D.粒子在磁场中运动的时间为4、磁敏元件在越来越多的电子产品中被使用，市场上看到的带皮套的智能手机就是使用磁性物质和霍尔元件等起到开关控制的，当打开皮套，磁体远离霍尔元件，手机屏幕亮；当合上皮套，磁体靠近霍尔元件，屏幕熄灭，手机进入省电模式。如图所示，一块宽度为长为厚度为的矩形半导体霍尔元件，元件内的导电粒子是电荷量为的自由电子，通入水平向右大小为的电流时，当手机套合上时元件处于垂直于上表面、方向向上且磁感应强度大小为的匀强磁场中，于是元件的前、后表面产生稳定电势差以此来控制屏幕熄灭；则下列说法正确的是（）

A.前表面的电势比后表面的电势高B.自由电子所受洛伦兹力的大小为C.用这种霍尔元件探测某空间的磁场时，霍尔元件的摆放方向对无影响D.若该元件单位体积内的自由电子个数为则发生霍尔效应时，元件前后表面的电势差为5、半导体内导电的粒子“载流子”有两种：自由电子和空穴（空穴可视为能自由移动带正电的粒子），以自由电子导电为主的半导体叫N型半导体，以空穴导电为主的半导体叫P型半导体。下图为检验半导体材料的类型和对材料性能进行测试的原理图，图中一块长为a、宽为c、高为b的半导体样品板放在沿y轴正方向的匀强磁场中，磁感应强度大小为当有大小为I、沿x轴正方向的恒定电流通过样品板时，会在与z轴垂直的上、下表面之间产生霍尔电势差U，若样品板单位体积内的载流子数目为n，每个载流子所带电荷量的绝对值为e；载流子重力不计，下列说法中正确的是（）

A.若上表面电势高，则该半导体为N型半导体B.只增大磁感应强度霍尔电势差U减小C.只增大样品板上下表面间的距离霍尔电势差U减小D.只增大样品板单位体积内的载流子数目n，霍尔电势差U减小6、如图所示，两个完全相同的半圆形光滑轨道竖直固定在水平地面上，使轨道两端在同一高度上，右边轨道置于匀强磁场中，磁场方向垂直于纸面向外。两个相同的带正电小球同时从两轨道左端最高点由静止开始沿轨道运动，P、M分别为两轨道的最低点；则下列有关判断正确的是（）

A.两小球第一次到达轨道最低点的速度关系：B.两小球第一次到达轨道最低点时对轨道的压力关系：C.两小球从开始运动到第一次到达轨道最低点所用的时间关系：D.左边小球能回到出发点位置，右边小球不能回到出发点位置7、如图，水平面上有两条足够长的光滑平行导轨EF、GH，导轨间距为l，垂直于导轨平行地放有两根完全相同的金属杆a和b。已知两杆质量为m，导轨电阻不计，空间存在垂直轨道平面向上的匀强磁场B。开始时a、b两杆处于静止状态，现给b杆水平向右的初速度在此后的整个过程中，下列说法正确的是（）

A.两棒最终的速度大小相等，方向相反B.两棒受到安培力的冲量相同C.a棒产生的焦耳热为D.通过b棒某横截面的电荷量为8、空间存在着如图的匀强磁场，MN为磁场理想边界，光滑水平面上有一个边长为a，质量为m，电阻为R的金属正方形线框，从图中Ⅰ位置以速度2v沿垂直于磁场方向开始运动，当线框运动到分别有一半面积在两个磁场中的如图Ⅱ位置时，线框的速度为v；则下列说法错误的是（）

A.在图中位置Ⅱ时线框中的电功率为B.此过程中回路产生的电能为C.在图中位置Ⅱ时线框的加速度为D.此过程中通过线框截面的电量为9、下列说法正确的是（）A.太阳光通过三棱镜形成彩色光谱，这是光的干涉的结果B.眯着眼睛看发光的灯丝时能观察到彩色条纹，这是光的偏振现象C.红光比其它可见光更容易发生衍射，所以警示灯常使用红光D.拍摄玻璃橱窗内的物体时，往往在镜头前加装一个偏振片以增加透射光的强度评卷人得分二、多选题(共6题，共12分)10、如图所示，有相距L的光滑金属导轨，其半径为R的圆弧部分竖直放置，平直部分固定于水平地面上，MNQP范围内有方向竖直向下、磁感应强度为B的匀强磁场。金属棒ab和cd垂直于导轨且接触良好，cd静止在磁场中；ab从圆弧导轨的顶端由静止释放，进入磁场后与cd没有接触，cd离开磁场时的速度是此刻ab速度的一半，已知ab的质量为m、电阻为r，cd的质量为2m、电阻为2r。金属导轨电阻不计，重力加速度为g。下列说法正确的有（）

A.cd在磁场中运动时电流的方向为c→dB.cd在磁场中做加速度减小的加速运动C.cd在磁场中运动的过程中流过的电荷量为D.从ab由静止释放至cd刚离开磁场时，cd上产生的焦耳热为mgR11、如图所示，实线表示在竖直平面内的电场线，电场线与水平方向成α角，水平方向的匀强磁场与电场正交，有一带电液滴沿斜向上的虚线L做直线运动，L与水平方向成β角，且α>β；则下列说法中正确的是()

A.液滴一定做匀速直线运动B.液滴有可能做匀减速直线运动C.电场线方向一定斜向上D.液滴的电势能可能增大12、如图所示，光滑导轨由倾斜和水平两部分在MM′处平滑连接组成，导轨间距为0.5m，水平导轨处于竖直向上、磁感应强度大小为2T的匀强磁场中，倾斜导轨上端连接阻值为1的电阻R，现让质量为0.1kg、阻值也为1的金属棒a从距离水平导轨高度为0.8m处由静止释放，金属棒a到达磁场中OO′时的动能是金属棒运动到MM′时动能的最终静止在水平导轨上，金属棒a与导轨垂直且接触良好、导轨电阻不计，重力加速度g=10m/s2；下列分析正确的是（）

A.金属棒a运动到MM′时回路中的电流为4AB.金属棒a运动到OO′时的加速度大小为10m/s2C.在金属棒a整个滑动的过程中，电阻R上产生的焦耳热为0.4JD.若金属棒a从高为1.25m处由静止释放，可能停在OO′的左侧13、如图所示，光滑水平面上有一边长为L的正方形金属框，质量为m，总电阻为R，其右侧cd边紧邻两个磁感应强度大小均为B、宽度均为L、方向相反的有界匀强磁场，现让金属框在外力作用下以速度v0匀速进入磁场区域并沿直线运动；速度方向始终与磁场边界垂直，金属框平面始终与磁场垂直，则下列说法正确的是（）

A.cd边的位移为的过程中，金属框中产生的焦耳热为B.cd边的位移为的过程中，金属框中感应电流大小为C.cd边的位移为的过程中，金属框产生的焦耳热为D.金属框离开右侧磁场的过程中，通过其任一截面的电荷量为14、如图所示，固定在绝缘水平面上的半径的金属圆环内存在方向竖直向上、磁感应强度大小的匀强磁场。金属棒一端与圆环接触良好，另一端固定在竖直导电转轴上，随轴顺时针匀速转动．在圆环的A点和电刷间接有阻值的电阻和板间距的平行板电容器，有一质量电荷量的颗粒在电容器极板间恰好处于静止状态。取重力加速度大小不计其他电阻和摩擦，下列说法正确的是（）

A.电容器两极板间的电压为B.电容器的上极板带正电荷C.每秒钟通过电阻的电荷量为D.金属棒转动的角速度大小为15、如图甲所示是一种振动发电装置的示意图，半径为r=0.1m、匝数n=20的线圈位于辐向分布的磁场中，磁场的磁感线均沿半径方向均匀分布（其右视图如图乙所示），线圈所在位置的磁感应强度的大小均为B=T，线圈电阻为R1=0.5Ω，它的引出线接有R2=9.5Ω的小电珠L，外力推动线圈框架的P端，使线圈沿轴线做往复运动，线圈运动速度v随时间t变化的规律如图丙所示（摩擦等损耗不计）；则（）

A.小电珠中电流的峰值为0.16AB.小电珠中电流的有效值为0.16AC.电压表的示数约为1.5VD.t=0.1s时外力的大小为0.128N评卷人得分三、作图题(共4题，共28分)16、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。

17、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。

18、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。

19、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___________．评卷人得分四、解答题(共1题，共10分)20、如图所示，虚线是速度选择器的中线，其间匀强磁场的磁感应强度大小为方向垂直纸面向里，匀强电场未画出。其右侧偏转磁场的磁感应强度大小为方向垂直纸面向外。照相底片与虚线垂直，虚线的延长线与底片的交点为）。现有带电荷量均为q的两种带正电离子以速度沿着虚线向右做匀速直线运动，穿过小孔后进入宽度为d的偏转磁场，最后分别打在底片上的P点和Q点，测得P、Q两点的距离为P点到点的距离为（不计离子受到的重力，取）。求：

（1）速度选择器中所加电场的电场强度；

（2）分别打到P、Q点上的两种离子的质量之比和在偏转磁场中运动的时间之比。

参考答案一、选择题(共9题，共18分)1、D【分析】【详解】

A．棒在下滑过程中；棒与金属导轨组成闭合回路，磁通量在改变，会产生感应电流，棒将受到安培力作用，安培力对棒做功，棒的机械能不守恒，故A错误；

B．棒下滑过程中，围成的面积减小，根据楞次定律可知，产生感应电流，方向为到故B错误；

C．棒从释放到滑至水平轨道过程，金属棒的重力势能减小为

金属棒减小的重力势能转化为金属棒的电能和金属棒的动能，由能量守恒定律得知棒上产生的电能小于故C错误；

D．棒与金属导轨组成闭合回路磁通量的变化量为

根据推论得到通过棒的电荷量为

故D正确；

故选D。2、A【分析】【详解】

CD．根据法拉第电磁感应定律有

可知在0~1s间电动势恒定；电流恒定，故CD错误；

AB．在0~1s间；磁通量增大，由楞次定律可知流过闭合线圈的感应电流逆时针，电流为负方向，故A正确，B错误。

故选A。3、B【分析】【详解】

A．设粒子做匀速圆周运动的半径为R；如图所示。

根据几何知识可知

得到圆运动的半径

A错误；

B．根据牛顿运动定律

有

粒子的入射速度

B正确；

CD．由于粒子在磁场中的运动方向偏转了60˚角，所以粒子完成了个圆运动，根据线速度与周期的关系得

粒子在磁场中的运动时间为

CD错误。

故选B。4、D【分析】【详解】

A．元件内的导电粒子是电荷量为e的自由电子，通入水平向右大小为I的电流时；电子向左运动，由左手定律可得电子受洛伦兹力的作用往前表面偏转，故前表面的电势比后表面的电势低，故A错误；

BC．元件的前、后表面产生稳定电势差时，电子受到的洛伦兹力与电场力平衡

整理得

为垂直于上表面的磁感应强度的大小，故霍尔元件的摆放方向对有影响；故BC错误；

D．元件单位体积内的自由电子个数为n，根据电流的微观表达式

整理得

电子受到的洛伦兹力与电场力平衡

联立得元件前后表面的电势差为

D正确。

故选D。5、D【分析】【详解】

A．根据题意；由左手定则可知，若上表面电势高，说明“载流子”是空穴，则半导体为P型半导体，故A错误；

BCD．根据题意，由平衡条件有

又有

联立解得

可知，只增大磁感应强度霍尔电势差增大，只增大样品板上下表面间的距离霍尔电势差U不变，只增大样品板单位体积内的载流子数目n，霍尔电势差U减小；故BC错误，D正确。

故选D。6、B【分析】【详解】

A．在右图中，因为洛仑兹力总是垂直于速度方向，故洛仑兹力不做功；球下落时只有重力做功，故两种情况机械能均守恒，由

知两次球到最低点的速度相等

故A错误；

B．小球在最低点时，左图中重力和支持力的合力提供向心力

而右图中是重力、支持力和洛伦兹力的合力提供向心力

可知

故B正确；

C．两种情况小球沿斜面向下的加速度在相同位置都相同

为圆弧切线与水平方向的夹角。所以两种情况小球的运动情况相同，故tP=tM

故C错误；

D．两种情况小球机械能都守恒；所以都能回到出发点位置，故D错误。

故选B。7、D【分析】【详解】

A．两棒组成的系统动量守恒，则有

解得

由此可知两棒最终的速度大小相等；方向相同，故A错误；

B．根据牛顿第三定律可知两棒受到安培力大小相等；方向相反，则冲量方向不同，故B错误；

C．根据能量守恒定律有

a棒产生的焦耳热为

故C错误；

D．对b棒，根据动量定理有

其中

解得

故D正确。

故选D。8、C【分析】【详解】

A．在图中位置Ⅱ时线框中产生的感应电动势为

线框中的电功率为

故A正确；

B．根据能量守恒定律可得线框中产生的电能为

故B正确；

C．在图中位置Ⅱ时线框所受的安培力的合力

由牛顿第二定律得

故C错误；

D．此过程中通过线框截面的电量为

故D正确。

故说法错误的是选C。9、C【分析】【分析】

【详解】

A．太阳光通过三棱镜；因各种光的折射率不同，形成彩色光谱，这是光的折射的结果，故A错误；

B．眯着眼睛看发光的灯丝时能观察到彩色条纹；这是光单缝衍射的现象，故B错误；

C．红光的波长比其它可见光长；因此更容易发生衍射，所以警示灯常使用红光，故C正确；

D．往往在镜头前加装一个偏振片以减弱反射光的透射强度；故D错误。

故选C。二、多选题(共6题，共12分)10、B:D【分析】【分析】

【详解】

A．ab进入磁场中运动时，回路中磁通量减小，根据楞次定律可知，cd电流的方向为d→c；A错误；

B．当ab进入磁场后回路中产生感应电流，则ab受到向左的安培力而做减速运动，cd受到向右的安培力而做加速运动，由于两者的速度差逐渐减小，可知感应电流逐渐减小，安培力逐渐减小，可知cd向右做加速度减小的加速运动；B正确；

C．ab从释放到刚进入磁场过程，由动能定理得mgR＝mv02

ab和cd组成的系统所受合外力为零，则由动量守恒定律mv0＝m·2vcd＋2m·vcd

解得

对cd由动量定理有BL·Δt＝2m·vcd

其中q＝·Δt

解得q＝

C错误；

D．从ab自圆弧导轨的顶端由静止释放，至cd刚离开磁场时由能量关系有Qcd＝Q

解得Qcd＝mgR

D正确。

故选BD。11、A:C【分析】【分析】

由题设条件可知；带电液滴的电性；电场的方向都未知，因此需要分情况分析．

【详解】

A．如下图所示，带电液滴，在复合场中，受到重力洛伦兹力和电场力作用；由。

题设条件知，带电液滴沿斜向上的虚线L做直线运动，所以重力洛伦兹力和电场力这三个力的合力为零；故A正确。

B．如果液滴有可能做匀减速直线运动，那么液滴受洛伦兹力会变小，液滴受的重力和电场力都是恒力；液滴受力合力不为零，其合力方向与液滴运动方向不在一条直线上，液滴就不会做直线运动，不符合题意，故B错误。

C．由以上分析知，电场线方向一定斜向上，且液滴带正电，否则液滴不在沿虚线L做直线运动；故C正确。

D．液滴受力合力零；液滴带正电，且在电场中从高电势向低电势位置运动，液滴的电势能不可能增大，故D错误；

故选AC。

【点睛】

带电微粒在复合场中的运动情况比较复杂，分析时要从多个角度去考虑，才有可能回答的正确．12、B:C【分析】【详解】

A．金属棒沿斜轨道下滑过程，据动能定理有

解得

此时的电动势为

电流为

故A错误；

B．由题意知，金属棒a到达磁场中OO'时的动能是金属棒运动到MM'时动能的金属棒到达OO′时的速度为

根据牛顿第二定律得

解得

故B正确；

C．对金属棒运动全过程，根据能量守恒定律有

其中电阻R上产生的焦耳热与金属棒上的焦耳热按阻值分配有

故C正确；

D．金属棒a从距离水平导轨高度为0.8m处由静止释放，金属棒a到达磁场中OO'时的动能是金属棒运动到MM'时动能的最终静止时停在OO′的右侧，若金属棒a从高为1.25m处由静止释放，最终静止时产生的内能会更多，在磁场中运动的距离会更大，所以最终静止时停在OO'的右侧；故D错误。

故选BC。13、C:D【分析】【详解】

A．cd边位移为的过程中，只有cd边切割磁感线，感应电动势为

感应电流为

运动时间为

则产生的焦耳热

故A错误；

BC．cd边位移为的过程中，ab边和cd边分别切割磁感线，根据右手定则可知，感应电动势为

感应电流为

运动时间为

产生的焦耳热

故B错误C正确；

D．金属框离开右侧磁场的过程中，由法拉第电磁感应定律得＝＝

感应电流为

通过其任一截面的电荷量为

故D正确。

故选CD。14、A:D【分析】【分析】

【详解】

A．对电容器极板间的带电颗粒受力分析有

解得

选项A正确；

B．金属棒顺时针运动；由右手定则可知，电容器下极板带正电荷，选项B错误；

C．由公式

故每秒钟通过电阻的电荷量为选项C错误；

D．由公式

解得

选项D正确；

故选择：AD。15、A:D【分析】【详解】

AB．由题意及法拉第电磁感应定律知道，线圈在磁场中做往复运动，产生的感应电动势的大小符合正弦曲线变化规律，线圈中的感应电动势的峰值为Em＝nBlv＝nB·2πrvm

故小电珠中电流的峰值为

选项A正确；B错误；

C．电压表示数为U＝·R2≈1.07V

选项C错误；

D．当t＝0.1s也就是时，外力的大小为F＝nB·2πrIm＝0.128N

选项D正确．

故选AD。三、作图题(共4题，共28分)16、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】17、略

【分析】【分析】

根据题中“要在居民