2024年沪科新版选择性必修2物理上册月考试卷含答案

…………○…………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年沪科新版选择性必修2物理上册月考试卷含答案考试试卷考试范围：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总分得分评卷人得分一、选择题(共7题，共14分)1、如图所示，边长为L的正方形有界匀强磁场ABCD，带电粒子从A点沿AB方向射入磁场，恰好从C点飞出磁场；若带电粒子以相同的速度从AD的中点P垂直AD射入磁场，从DC边的M点飞出磁场（M点未画出）。设粒子从A点运动到C点所用时间为t1，由P点运动到M点所用时间为t2（带电粒子重力不计），则t1∶t2为（）

A.2∶1B.2∶3C.3∶2D.2、如图所示，MN、PQ为两条平行的水平放置的金属导轨，左端接有定值电阻R，金属棒ab斜放在两导轨之间，与导轨接触良好，ab=L。磁感应强度为B的匀强磁场垂直于导轨平面，设金属棒与两导轨间夹角为60°，以速度v水平向右匀速运动；不计导轨和棒的电阻，则流过金属棒的电流为（）

A.B.C.D.3、如图所示，纸面内有一“凹”字形单匝金属线框组成闭合回路，置于垂直于纸面向里、磁感应强度大小为B的匀强磁场中，线框的总电阻为R，边长如图所示．线框绕ab轴做角速度为ω的匀速圆周运动。则从图示位置（）

A.转动90°时回路中电流方向发生改变B.转动180°的过程中通过导线截面的电荷量为零C.转动90°时回路中感应电动势大小为D.转动过程中电流的有效值为4、太阳风暴发生时，会抛射出大量高能量的带电粒子，它们最快十几分钟就能到达地球，这些高能粒子的穿透能力很强，对航天器有一定的破坏性。由于质子占了总粒子数的90%以上，因此这种事件称为太阳质子事件。则下列关于太阳质子事件的说法中正确的是（）A.地球同步卫星比近地卫星受到的影响更大B.地球赤道附近的居民比北极圈附近的居民受到的影响更大C.质子事件中，质子的高能量来自于太阳内部的核裂变反应D.大气层对宇宙粒子有一定的阻挡作用，所以北京地区在夜间可观察到高层大气被高能质子激发或电离后发出的绚丽的荧光5、如图所示，两个在a、b点相连的金属环，粗金属环的电阻为细金属环电阻的一半。匀强磁场垂直穿过粗金属环所在的区域，在粗环里磁感应强度随时间变化关系满足时，粗环围成面积为S，则a、b两点间的电势差为（）

A.B.C.D.6、如图所示，导体棒沿两平行金属导轨从图中位置以速度v向右匀速通过一正方形磁场区域abcd，ac垂直于导轨且平行于导体棒，ac右侧的磁感应强度是左侧的2倍且方向相反．导轨和导体棒的电阻均不计，下列关于导体棒中感应电流和所受安培力随时间变化的图象正确的是(规定电流从M经R到N为正方向；安培力向左为正方向)()

A.B.C.D.7、图示为高铁的供电流程图，牵引变电所（视为理想变压器，原、副线圈匝数比为）将高压或降至再通过接触网上的电线与车顶上的受电器使机车获得工作电压；则（）

A.若电网的电压为则B.若电网的电压为则C.若高铁机车运行功率增大，机车工作电压将会高于D.高铁机车运行功率增大，牵引变电所至机车间的热损耗功率也会随之增大评卷人得分二、多选题(共9题，共18分)8、如图所示，是自感系数较大的线圈，其直流电阻可忽略不计，是三个相同的小灯泡；下列说法正确的是（）

A.开关闭合时，灯立即亮，灯逐渐亮B.开关闭合，电路稳定后，灯亮，灯不亮C.开关断开时，灯立即熄灭，灯逐渐熄灭D.开关断开时，灯立即熄灭，灯逐渐熄灭9、如图所示，表面粗糙且绝缘的水平传送带以速度v向右匀速转动，空间中所在区域内存在磁感应强度大小为B、方向竖直向上的匀强磁场，与的夹角为45°，且某时刻在传送带左侧轻放一边长为L、质量为m、电阻为R的正方形导线框，边与始终平行，线框与传送带恰好相对静止通过磁场区域，已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g；则（）

A.线框中的电流先增大后减小再增大再减小B.线框所受安培力方向始终水平向左C.线框所受静摩擦力的最大值为D.线框进入磁场前运动的最短距离为10、如图所示，分界线上下两侧有垂直纸面的匀强磁场，磁感应强度分别为和一质量为m，电荷量为q的带电粒子（电性未知，不计重力）从O点出发以一定的初速度沿纸面垂直向上射出，经时间t又回到出发点O；形成了图示心形图案，则（）

A.粒子一定带正电荷B.上下两侧的磁场方向相反C.上下两侧的磁感应强度的大小D.时间11、如图所示，电源电动势为E，内阻忽略不计，滑动变阻器的滑片P置于中点；两水平金属板间有垂直纸面向里的匀强磁场，一带正电的粒子（不计重力）以速度v0正好水平向右匀速穿过两板间；下列说法正确的是（）

A.若粒子带负电，也可以沿图示方向以相同速度沿直线穿过此区域B.将滑片P向上移动一点，该粒子穿出两板间的过程中电势能增大C.将滑片P向上移动一点，该粒子穿出两板间的过程中动能减小D.把R连入电路中的阻值由变为则能沿直线穿出的粒子速度为12、现代科学研究中常要用到高速电子，电子感应加速器就是利用感生电场使电子加速的设备。如图所示，上面为真空室的侧视图，上、下为电磁铁的两个磁极，电磁铁线圈中电流的大小可以变化；下面为磁极之间真空室的俯视图。现有一电子在真空室中做圆周运动，从上往下看，电子沿逆时针方向做加速运动。则下列说法正确的是（）

A.电子在轨道中做圆周运动的向心力是电场力B.电子在轨道中加速的驱动力是电场力C.通入线圈中的电流正在减弱D.要使电子在固定的圆轨道上不断加速，真空室的磁场应不断增强13、电和磁现象在科技和生活中有着广泛的应用；下列说法正确的是（）

A.图甲中，闭合开关，用外力顺时针（从左边看）转动铜盘，电路中会产生感应电流，通过的电流自下而上B.图乙中若该元件用金属材料制作，则通入图示的电流时，上表面电势比下表面电势低C.图丙中如果线圈B不闭合，开关断开时将不会产生延时效果D.图丁中给电磁炉接通恒定电流，可以在锅底产生涡流，给锅中食物加热14、如图所示，在光滑绝缘水平桌面上建立一个直角坐标系，在坐标系的第一、四象限的两块区域内分别存在垂直桌面向上、向下的匀强磁场，磁感应强度大小均为2.0T，磁场边界线的方程为y＝0.5sin2πx（m）（）。在水平桌面上静置一个长1m、宽0.5m的矩形单匝导线框abcd，其电阻R＝1Ω，ab、dc边与x轴平行，在拉力F的作用下，线框从图示位置开始沿x轴正方向以大小为1m/s的速度匀速穿过整个磁场区域；下列说法正确的是（）

A.线框中的感应电流最大为1AB.bc边到达x＝0.75m时，拉力F的功率为4WC.整个过程中拉力F所做的功为1.25JD.整个过程中线框产生的焦耳热为1.5J15、如图甲为一台小型发电机的示意图，单匝线圈逆时针转动。若从中性面开始计时，产生的电动势随时间的变化规律如图乙所示。已知发电机线圈内阻外接灯泡的电阻为理想电压表与灯泡并联。则下列判断正确的是（）

A.时，线圈位置与中性面垂直B.时，理想电压表读数为C.灯泡的发热功率为D.到内，通过灯泡的电荷量为16、图甲为一交流发电机示意图，线圈abcd在匀强磁场中绕固定轴OO'沿顺时针方向匀速转动，图乙是该发电机的电动势e随时间t按余弦规律变化的图象。已知线圈电阻为2Ω，定值电阻R=18Ω；电表均为理想交流电表。由此可以判定（）

A.交流电的频率为5HzB.电压表读数为10VC.电流表读数为0.5AD.t=0.1s时刻，穿过线圈的磁通量最大评卷人得分三、填空题(共7题，共14分)17、在学习了自感的知识以后，高二年级的某物理兴趣小组的同学在学校的探究实验室用以下的器材进行了探究：直流电阻可以不计线圈L，规格相同的灯泡和规格为3V、20欧的滑动变阻器他们按图连接好实验电路图；滑动变阻器的滑片移到移到中间。

当开关S闭合时，他们可以观察到的实验现象是：______（填选项前的字母）；

A．灯比先亮起来，最终比亮。

B．比灯先亮起来，最终比亮。

C．两灯同时亮。

当S断开时，他们观察到的实验现象是______（填选项前的字母）。

A．两灯立即同时熄灭。

B．先闪亮一下；然后两灯一起慢慢熄灭。

C．先熄灭，A1慢慢熄灭18、如图为在温度为左右的环境中工作的某自动恒温箱的原理简图。

箱内的电阻为热敏电阻，它的电阻随温度变化的图线如图所示。当ab端电压时，电压鉴别器会令开关S接通，恒温箱内的电热丝发热，使箱内的温度升高；当时，电压鉴别器会使S断开，停止加热。则恒温箱内的温度恒定在________

19、如图1所示，厚度为h，宽度为d的导体板放在匀强磁场中，磁场方向垂直于板的两个侧面向里，当电流通过导体板时，在导体板的上侧面A和下侧面A′之间会产生电势差；这种现象称为霍尔效应，这种导体板做成磁敏元件。当前大量使用的磁传感器就是由磁敏元件与集成电路制作的。

（1）若图中的电流I是电子的定向运动产生的，则导体板的上侧面电势比下侧面电势__________（高或低）

（2）设该导体板单位体积中自由电子的个数为n，导体板的宽度为d，通过导体板的电流为I，磁感应强度为B，电子电荷量为e，发生霍尔效应时，导体板上下侧面间的电势差为__________20、如图所示，光滑的形金属导轨水平放置，不计电阻，宽度左端的间接有定值电阻电阻的金属棒垂直导轨放置在两条导轨上，并用水平绝缘细线通过光滑的定滑轮连接质量的重物，重物静止在地面上，细线拉直，已知间距离某时刻开始，导轨平面内有竖直向上的匀强磁场，磁感应强度从零开始随时间均匀增大，变化率则重物未离开地面前通过的电流为_______当重物对地面的压力为零时，磁场的磁感应强度大小为_______．(取)

21、如图所示，A、B两个闭合线圈用同样的导线制成，匝数均为10匝，半图示区域内有匀强磁场，且磁感应强度随时间均匀减小。A、B线圈中产生的感应电动势之比为_____，两线圈的感应电流之比为______。

22、在水平放置的光滑导轨上，沿着导轨方向固定一条形磁铁（如图所示）。现有四个滑块，分别由铜、铁、铝和有机玻璃制成，使它们从导轨上A点以一定的初速度向磁铁滑去，则作加速运动的是__________；作匀速运动的是____________；作减速运动的是________。

23、可见光：可见光的波长在________nm之间。评卷人得分四、作图题(共4题，共16分)24、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。

25、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。

26、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。

27、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、解答题(共1题，共6分)28、如图所示，足够长的U形光滑导体框水平放置，宽度为L，一端连接的电阻为R。导体框所在空间存在竖直向下的匀强磁场，磁感应强度大小为B。电阻为r的质量为m的导体棒MN放在导体框上，其长度恰好等于导体框的宽度，且相互接触良好。其余电阻均可忽略不计。在水平拉力作用下，导体棒向右匀速运动，速度大小为v：

(1)请根据法拉第电磁感应定律推导导体棒匀速运动时产生的感应电动势的大小E=BLv；

(2)求回路中感应电流I大小和方向；

(3)若在某个时刻撤去拉力，请在图中定性说明MN杆的运动情况，并画出撤去拉力后导体棒运动的v-t图像；

(4)在撤去拉力后，电阻R产生的焦耳热QR。

参考答案一、选择题(共7题，共14分)1、C【分析】【详解】

由带电粒子从A点沿AB方向射入磁场可知粒子做圆周运动的圆心在AD及其延长线上，又有粒子恰好从C点飞出磁场，故可得粒子运动半径为L，粒子从A到C转过的中心角θ=90°；

那么，从P点入射的粒子圆心在AD延长线上距D点L处，那么粒子转过的中心角为：

即θ′=60°

运动时间

所以t1：t2=θ：θ′=3：2

故C正确，ABD错误；

故选C。2、B【分析】【详解】

金属棒切割磁感线的有效长度为

根据法拉第电磁感应定律

由欧姆定律

解得

B正确；ACD错误。

故选B。3、C【分析】【详解】

A．通过一次中性面（即磁场与线框面积垂直位置时）电流方向才会发生改变；故A错误；

B．转动180°的过程中通过导线截面的电荷量为

故B错误；

C．转动90°时回路中感应电动势大小为

故C正确；

D．转动过程中电流的有效值为

故D错误。

故选C。4、A【分析】【详解】

A．粒子从太阳射到地球的过程中会不断地损失能量；同步卫星比近地卫星离太阳更近，到达同步卫星的粒子的能量也会更大，造成影响更大，故A正确；

B．当质子垂直射向赤道时；根据左手定则，质子将绕着赤道平面做圆周运动，这部分质子不会到达地球表面，所以赤道的居民受到的影响更小，故B错误；

C．质子事件中；质子的高能量来自于太阳内部的核聚变反应，故C错误；

D．太阳射出的高能带电粒子流使高层大气的分子或原子被激发从而产生极光；由于到达地球两极的粒子会更多，所以极光一般是在南北极才能看到，北京是看不到的，故D错误。

故选A。5、C【分析】【详解】

粗环里磁感应强度随时间变化，在粗环中产生感应电流，粗环相当于电源，电动势为

ab两点的电势差就是路端电压，根据串联电路分压特点有

故选C。6、A【分析】【详解】

设ac左侧磁感应强度是B，则右侧的为2B．导轨间距为L．

AB．金属棒PQ通过bac区域时，由右手定则可知金属棒感应电流从Q到P，为正方向，由

PQ刚要到ac时，

金属棒PQ通过bdc区域时，由右手定则可知金属棒感应电流从P到Q，为负方向，由

可知i随时间均匀减小，PQ棒刚离开ac时，

当导体棒过ac后，磁感应强度为2B，有效切割长度为2（L-vt），速度为v，则．

故A正确；B错误．

CD．金属棒PQ通过bac区域时，安培力

金属棒PQ通过bdc区域时，安培力大小为．

根据数学知识可得，故CD错误．7、D【分析】【详解】

AB．若电网的电压为则

若电网的电压为则

故AB错误；

CD．若高铁机车运行功率增大；则牵引变电所副线圈输入功率增大，而副线圈电压不变，所以牵引变电所至机车间之间的电流增大，热损耗功率也会随之增大，导线电阻分压增大，机车工作电压将会低于25kV，故C错误，D正确。

故选D。二、多选题(共9题，共18分)8、A:C【分析】【分析】

【详解】

A．开关闭合时，灯立即亮，因为线圈产生自感，会阻碍该支路电流的增大，所以灯逐渐亮；故A正确。

B．开关闭合，电路稳定后，灯均亮；故B错误。

CD．开关断开时，灯立即熄灭，线圈及灯构成回路，线圈产生自感以阻碍电流减小，灯逐渐熄灭；故C正确，D错误。

故选AC。9、A:C:D【分析】【详解】

A．线框进入有界磁场后，其边不切割磁感线，由几何知识可知，线框切割磁感线的有效长度的最大值为L，线框完全进入磁场时a点恰好运动到上；线框匀速进入磁场区域的过程中切割磁感线的有效长度先增大后减小，同理可得线框出磁场区域的过程中切割磁感线的有效长度也先增大后减小，故线框匀速通过磁场区域的过程中，线框中的电流先增大后减小，再增大再减小，故A正确。

B．线框进出磁场的过程中所受安培力的有效长度与正方形线框的对角线平行，由楞次定律和左手定则可知，线框所受安培力方向始终垂直于对角线故B错误；

C．计算所受安培力时有效长度的最大值为因为线框恰好与传送带相对静止通过磁场区域，所以线框所受的最大静摩擦力等于所受的最大安培力，有

故C正确；

D．又

线框从静止开始匀加速到a点到达磁场边界的速度恰好为v时，由

可得

故D正确。

故选ACD。10、C:D【分析】【详解】

A．题中未提供磁场的方向和绕行的方向；所有不能用洛仑兹力充当圆周运动的向心力的方法判定电荷的正负，A错误；

B．粒子越过磁场的分界线MN时；洛仑兹力的方向没有变，根据左手定则可知磁场方向相同，B错误；

C．设上面的圆弧半径是r1，下面的圆弧半径是r2，根据几何关系可知

洛仑兹力充当圆周运动的向心力

解得

所以

C正确；

D．由洛仑兹力充当圆周运动的向心力

周期

得

带电粒子运动的时间

由

得

D正确。

故选CD。11、A:B:C【分析】【详解】

A．由于带正电的粒子沿水平方向直线穿过此区域，故有qE=qv0B

此时电场力竖直向下，洛伦兹力竖直向上，当粒子带负电时电场力竖直向上，洛伦兹力竖直向下，由于速度保持不变，粒子仍能沿直线穿过此区域，故A正确；

BC．将滑片P向上移动一点，则滑动变阻器的有效阻值减小，总电流增大，故R0两端的电压增大；所以滑动变阻器两端的电压减小，所以电容器两端的电压减小，则电容器两极板之间的电场强度减小，从而造成电场力减小，故洛伦兹力大于电场力，所以电荷向上偏转，电场力做负功，粒子的电势能增大，动能减小，故BC正确；

D．只要粒子沿直线穿过，则就必须满足qE=qv0B

即

当把R连入电路中的阻值为则电容器两端的电压

当把R连入电路中的阻值为电容器两端的电压

显然此时的场强不等于原场强的一半，故能沿直线穿出的粒子速度也不是故D错误。

故选ABC。12、B:D【分析】【详解】

AB．电子所受感应电场力方向沿切线方向；电子做圆周运动需要的向心力是电子受的洛伦兹力提供的；电子在轨道中做加速的驱动力是由感生电场提供的电场力，A错误，B正确；

C．从上往下看电子沿逆时针方向做加速运动；表明感应电场沿顺时针方向，图示电磁铁螺线管电流产生的磁场方向竖直向上，根据楞次定律和右手定则，当磁场正在增强时，产生的感应电场沿顺时针方向，C错误；

D．由C分析可知；要使电子在固定的圆轨道上不断加速，真空室的磁场应不断增强，D正确。

故选BD。13、A:B:C【分析】【详解】

A．图甲中，闭合开关，用外力顺时针（从左边看）转动铜盘，电路中会产生感应电流，根据右手定则判断可知，通过的电流自下而上；故A正确；

B．图乙中若该元件用金属材料制作；则通入图示的电流时，根据左手定则判断可知，电子向上偏转，则上表面电势比下表面电势低，故B正确；

C．图丙中如果线圈B不闭合，开关断开时；线圈B中不会产生感应电流，则将不会产生延时效果，故C正确；

D．图丁中给电磁炉接通恒定电流；不会产生变化的磁场，则不会产生涡流，故D错误。

故选ABC。14、B:D【分析】【详解】

AB．线框匀速切割磁感线，当bc边到达x=0.75m时，前后两边都切割磁感线，产生的感应电动势最大，感应电流最大，为

此时线框受到的安培力最大，由于线框匀速运动，所以拉力最大，拉力的功率最大，根据平衡条件有

则拉力功率的最大值为

故A错误；B正确；

CD．线框穿过磁场区域的过程中；形成三段以正弦规律变化的感应电流，如图所示（规定顺时针方向为正）

三段感应电流的峰值分别为1A、2A、1A，三段感应电流的持续时间均为0.5s，整个过程产生的焦耳热

由于线圈匀速运动，根据功能关系，可得拉力F做的功等于整个过程中线框产生的焦耳热为故C错误，D正确。

故选BD。15、C:D【分析】【详解】

A．由图乙可知，时；感应电动势的瞬时值为0，则线圈在中性面位置，故A错误；

B．电压表示数为有效值，由图乙得，线圈电动势最大值为则有效值为

由闭合回路欧姆定律可得，电压表读数为

故B错误；

C．有公式可得，灯泡的发热功率为

故C正确；

D．由图乙可知，周期为则有

又有

可得

由和可得

故D正确。

故选CD。16、A:C【分析】【分析】

【详解】

A．根据图乙可知；交变电流的周期为0.2s，频率为5Hz，故A正确。

C．交变电流的电动势的最大值为

得出电动势的有效值为

电流表的读数为交变电流的有效值，故

故C正确。

B．电压表的示数为电阻R上的电压的有效值，故电压表的示数为

故B错误。

D．从图乙可知，时刻；电动势最大，故此时线圈平面和磁场平行，穿过线圈的磁通量为零，故D错误。

故选AC。三、填空题(共7题，共14分)17、略

【分析】【分析】

【详解】

[1]合上开关K接通电路，A2立即亮，线圈对电流的增大有阻碍作用，所以通过A1的电流慢慢变大，最后由于线圈L的电阻不计，则最终流过A1的电流比较大，A1比较亮；所以A2比A1先亮起来，最终A1比A2亮，故选A；

[2]断开开关K切断电路时，通过A2的原来的电流立即消失，线圈对电流的减小有阻碍作用，所以通过A1的电流会慢慢变小，并且通过A2；由于流过A1的电流比较大，所以A2先闪亮一下，然后两灯一起慢慢熄灭，故选B．【解析】①.A②.B18、略

【分析】【详解】

设电路路端电压为U，当Uab=0时，有R1=R3

解得Rt=20kΩ

由图可知，当Rt＝20kΩ时t=35【解析】3519、略

【分析】【详解】

（1）[1]规定电流方向与负电荷定向移动的方向相反，由于电流的方向向右，则电子移动的方向向左，由左手定则可知电子会向A即上侧面偏转；故上侧面的电势低于下侧面的电势。

（2）[2]发生霍尔效应时，根据受力平衡可知

根据电流的微观表达式有

联立解得【解析】低20、略

【分析】【详解】

(1)由法拉第电磁感应定律,则有：E=Ld=0.08V

由欧姆定律,得：I=E/（R+r）=0.2A

当重物恰好被提离地面时；导体棒MN受力平衡；

则有：BIL−mg=0；B=20T

点睛：由法拉第电磁感应定律可求感应电动势，由欧姆定律可求感应电流；当重物恰好被提离地面时，安培力等于重力，根据平衡方程可求磁感应强度．【解析】0.22021、略

【分析】【详解】

[1]对任一半径为的线圈，根据法拉第电磁感应定律：

由于相同，相同，则得：

因故A、B线圈中产生的感应电动势之比为：

[2]根据电阻定律得：线圈的电阻为：

由于相同，两线圈电阻之比为：

线圈中感应电流：

联立得到：