2024年沪教版选择性必修2物理下册阶段测试试卷

…………○…………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物理下册阶段测试试卷53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7题，共14分)1、如图所示，正方形区域ABCD中有垂直于纸面向里的匀强磁场，M、N分别为AB、AD边的中点，一带正电的粒子（不计重力）以某一速度从M点平行于AD边垂直磁场方向射入并恰好从A点射出．现仅将磁场的磁感应强度大小变为原来的下列判断正确的是。

A.粒子将从D点射出磁场B.粒子在磁场中运动的时间不变C.磁场的磁感应强度变化前、后，粒子在磁场中运动过程的动量变化大小之比为2:1D.若其他条件不变，继续减小磁场的磁感应强度，粒子可能从C点射出2、交通警察用来检测驾驶员酒精含量的检测器使用的传感器是（）A.声音传感器B.电化学传感器C.压力传感器D.温度传感器3、一架飞机在广州上空匀速巡航，机翼保持水平，飞行高度不变，由于受地磁场竖直向下分量的作用，金属机翼上有电势差，设飞行员左方机翼末端处的电势为右方机翼末端处电势为则下列说法正确的是（）A.若飞机从东往西飞，比高B.若飞机从南往北飞，比低C.若飞机从北往南飞，比低D.由于飞机匀速飞行，则等于4、如图为发电厂向远处用户的输电电路示意图；升压变压器和降压变压器均为理想变压器，发电厂的输出电压和输电线的电阻均不变。若输送功率增大，下列说法中正确的有（）

A.升压变压器的输出电压增大B.降压变压器的输出电压增大C.输电线上损耗的功率占总功率的比例减小D.输电线上损耗的功率增大5、如图所示，在垂直纸面向里的匀强磁场的边界上，有两个质量和电荷量均相同的正、负离子（不计重力），从O点以相等的速率先后射入磁场中，入射方向与边界成角θ；则有关正；负离子在磁场中的运动，下列说法错误的是（）

A.运动周期相等B.运动的轨迹半径相等C.重新回到边界时速度的方向不同D.重新回到边界时到O点的距离相等6、如图所示，两根垂直纸面、平行且固定放置的直导线M和N，通有同向等值电流；沿纸面与直导线M、N等距放置另一根可自由移动的通电导线ab，则通电导线ab在安培力作用下运动的情况是()

A.沿纸面逆时针转动B.沿纸面顺时针转动C.a端转向纸外，b端转向纸里D.a端转向纸里，b端转向纸外7、如图单匝矩形闭合导线框abcd一半处于磁感应强度为B的水平有界匀强磁场中，线框面积为S，电阻为R。线框绕与其中心线重合的竖直固定转轴OO′以角速度ω匀速转动；固定转轴恰好位于匀强磁场的右边界。则线框中感应电流的有效值为（）

A.B.C.D.评卷人得分二、多选题(共9题，共18分)8、在如图所示的电路中，a、b、c为三盏完全相同的灯泡，L是一个自感系数很大、直流电阻为零的自感线圈，E为电源；S为开关。关于三盏灯泡，下列说法正确的是（）

A.合上开关，c先亮，a、b后亮B.合上开关一段时间后，a、b一样亮C.断开开关，b、c同时熄灭，a缓慢熄灭D.断开开关，c马上熄灭，b和a一起缓慢熄灭9、如图所示的电路中，A1和A2是完全相同的灯泡；线圈L是直流电阻可以忽略不计自感系数很大的线圈，下列说法中正确的是（）

A.闭合开关S接通电路时，A2先亮A1后亮，最后一样亮B.闭合开关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延时熄灭，有由a到b的电流流过A2D.断开开关S切断电路时，A1和A2都立即熄灭10、麦克斯韦集电磁学研究成果之大成，不仅预言了电磁波的存在，而且揭示了电、磁、光现象在本质上的统一性。下列关于人们对电磁波的认识，说法正确的是（）A.有一个均匀变化的电场，就可以产生持续的电磁波B.紫外线的波长比X射线更长，它具有灭菌消毒的作用C.可见光也是电磁波，可用于通信D.狭义相对论认为，真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的11、如图所示，两根足够长的光滑平行金属导轨竖直放置，导轨间距为L=0.1m，导轨平面内分布着垂直导轨平面向里的匀强磁场，磁感应强度大小B=5T，导轨上端分别接有电阻R和电源E。质量为m=0.2kg的金属棒MN紧靠导轨水平放置，已知电阻R=1Ω，电源E=1.5V、内阻r=0.5Ω，重力加速度g=10m/s2，不计金属棒和导轨的电阻。闭合开关后将金属棒MN由静止释放；以下说法正确的是（）

A.若开关与1接通，金属棒MN克服安培力的功等于回路中产生的焦耳热B.若开关与2接通，金属棒MN克服安培力的功等于回路中产生的焦耳热C.若开关与1接通，金属棒MN最终以8m/s的速度匀速运动D.若开关与2接通，金属棒MN最终以1m/s的速度匀速运动12、关于磁场，下列说法正确的是（）A.磁场的方向就是一小段通电导线在该点的受力方向B.电流元所受安培力为零，则该处磁感应强度也为零C.根据安培分子电流假说，所谓磁化就是分子电流由无序变成有序排列D.穿过平面的磁通量为零，磁感应强度不一定为零13、如图，一个质量为m、带电量为+q的圆环，可在水平放置的足够长的粗糙细杆上滑动，细杆处于磁感应强度为B的匀强磁场中。现给圆环一个水平向右的初速度v0；在以后的运动中下列说法正确的是（）

A.圆环可能做匀速直线运动B.圆环可能做匀减速直线运动C.圆环克服摩擦力所做的功一定为D.圆环克服摩擦力所做的功可能为14、加速器是使带电粒子获得高能量的装置；下图是回旋加速器的原理图，由回旋加速器的工作原理可知。

A.随着速度的增加，带电粒子走过半圆的时间越来越短B.带电粒子获得的最大速度是由交变电场的加速电压决定的C.交变电场的频率跟带电粒子的荷质比成正比D.不同的带电粒子在同一回旋加速器中运动的总时间相同15、回旋加速器是加速带电粒子的装置，其核心部分是分别与高频交流电源两极相连接的两个D形金属盒，两盒间的狭缝中形成周期性变化的电场，使粒子在通过狭缝时都能得到加速，两D形金属盒处于垂直于盒底的匀强磁场中，如图所示。设D形盒半径为R，若用回旋加速器加速质子时，匀强磁场的磁感应强度为B，高频交流电频率为f；则下列说法正确的是（）

A.质子被加速后的最大速度不可能超过B.质子被加速后的最大速度与加速电场的电压大小无关C.只要R足够大，质子的速度可以被加速到任意值D.若磁感应强度B增大，交流电频率f不需要增大也能正常工作16、下列甲；乙、丙、丁四幅图是法拉第电磁感应现象中产生感应电流的几种情况；根据已经学过的知识，请判断下列说法正确的是（）

A.甲图中当磁场均匀增大，线圈中感应电动势均匀增大B.乙图中线圈放置于垂直于纸面向里的磁场中，导体棒向右运动过程中，导体棒电流方向为由到C.丙图在条形磁铁极向下插入螺旋管的过程中，电容器上极板带负电D.丁图在向右匀速运动中，金属圈中将产生逆时针方向电流评卷人得分三、填空题(共5题，共10分)17、小型水利发电站的发电机输出功率为24.5kW，输出电压为350V，输电线总电阻为4Ω，为了使输电线损耗功率为发电机输出功率的5%，需在发电机处设升压变压器，用户所需电压为220V，所以在用户处需安装降压变压器。输电电路图如图所示，则电流I1=___________；升压变压器的原、副线圈的匝数之比n1：n2=___________；降压变压器的原、副线圈的匝数之比n3：n4=_________。

18、内容：感应电流具有这样的方向，即感应电流的磁场总要_________引起感应电流的_____________19、如图所示，将直径为d、电阻为R的闭合金属环从匀强磁场B中拉出，这一过程中通过金属环某一截面的电荷量为_________。

20、家用电子调光灯的调光原理是用电子线路将输入的正弦式交流电压的波形截去一部分来实现调节电压，从而调节灯光的亮度。某电子调光灯经调整后的电压波形如图所示，则该交流电的电压有效值为___________若将此电压加在阻值的电热丝两端，功率为___________

21、已知我国家庭电路中的交流电变化的关系为它的频率是________Hz,则此交流电的电压有效值是________V.评卷人得分四、作图题(共4题，共12分)22、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。

23、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。

24、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。

25、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10分)26、半导体薄膜压力传感器是一种常用的传感器；其阻值会随压力变化而改变。

（1）利用图甲所示的电路测量一传感器在不同压力下的阻值其阻值约几十千欧，现有以下器材：

压力传感器。

电源：电动势

电流表A：量程250μA，内阻约为

电压表V：量程内阻约为

滑动变阻器R：阻值范围

开关S；导线若干。

为了提高测量的准确性，应该选下面哪个电路图进行测量_________；

（2）通过多次实验测得其阻值随压力F变化的关系图像如图乙所示：

由图乙可知，压力越大，阻值_________（选填“越大”或“越小”），且压力小于时的灵敏度比压力大于时的灵敏度（灵敏度指电阻值随压力的变化率）_________（选填“高”或“低”）；

（3）利用该压力传感器设计了如图丙所示的自动分拣装置，可以将质量不同的物体进行分拣，图中为压力传感器，为滑动变阻器，电源电动势为（内阻不计）。分拣时将质量不同的物体用传送带运送到托盘上，OB为一个可绕O转动的杠杆，下端有弹簧，当控制电路两端电压时，杠杆OB水平，物体水平进入通道1；当控制电路两端电压时，杠杆的B端就会被吸下，物体下滑进入通道2，从而实现分拣功能。重力加速度大小为若要将质量大于的货物实现分拣，至少应该将接入电路的阻值调为_________（结果保留3位有效数字）。评卷人得分六、解答题(共2题，共20分)27、有一台发电机通过升压和降压变压器给用户供电，已知发电机的输出功率是20kW，端电压为400V，升压变压器原、副线圈的匝数比为n1﹕n2=1﹕5，两变压器之间输电导线的总电阻R=l.0Ω，降压变压器输出电压U4=220V；求：

(1)升压变压器的输出电压；

(2)输送电能的效率多大；

(3)降压变压器的原、副线圈的匝数比n3﹕n4；

(4)如果不用变压器；输电导线的热损耗是用变压器时的几倍。

28、一个重力不计的带电粒子，以大小为v的速度从坐标的a点，平行于x轴射入磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向外的圆形匀强磁场区域，并从x轴上b点射出磁场，射出速度方向与x轴正方向夹角为如图求：

（1）带电粒子在磁场中运动的轨道半径；

（2）带电粒子的比荷及粒子从a运动到b点的时间；

参考答案一、选择题(共7题，共14分)1、B【分析】【详解】

A．设正方形的边长为a，由题意可知，粒子在磁场中做圆周运动的轨道半径为粒子在磁场中做圆周运动，洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律得：解得：当磁场的磁感应强度大小变为原来的时，粒子轨道半径变为原来的2倍，即粒子将从N点射出．故A错误．

B．由运动轨迹结合周期公式可知，当磁场的磁感应强度大小变为原来的时，则粒子从A点离开磁场的情况下，在磁场中运动的时间粒子从N点离开磁场的情况下，在磁场中运动的时间可得：t1=t2；即粒子在磁场中运动的时间不变．故B正确．

C．磁场的磁感应强度变化前，粒子在从磁场中运动过程的速度变化大小为2v，磁场的磁感应强度变为原来的后，粒子在磁场中运动过程中的速度变化大小为即速度变化大小之比为．故C错误．

D．无论磁场的磁感应强度大小如何变化，只要磁感应强度的方向不变，粒子都不可能从C点射出．故D错误．2、B【分析】【详解】

检测驾驶员酒精含量；与声音；压力、温度无关，因此选用的是化学传感器，故B正确。

故选B。3、A【分析】【分析】

【详解】

当飞机在北半球飞行时，由于地磁场的存在，且地磁场的竖直分量方向竖直向下，由于感应电动势的方向与感应电流的方向是相同的，由低电势指向高电势，由右手定则可判知，在北半球不论沿何方向水平飞行，都是飞机的左方机翼电势高，右方机翼电势低，即总有比高。

故选A。4、D【分析】【分析】

【详解】

A．由于电厂的输出电压不变；升压变压器的匝数不变，所以升压变压器的输出电压不变，A错误；

B．由于输送功率增大，则升压变压器的输出功率增大，升压变压器的输出电压U2不变，由P=UI，可知输电线上的电流I线增大，由U损=I线R，输电线上的电压降增大，降压变压器的输入电压U3=U2−U损减小；降压变压器的匝数不变，所以降压变压器的输出电压减小，B错误；

C．由

电厂的输出电压不变；输电线电阻不变，所以输电线上损耗的功率占总功率的比例随输送功率的增大而增大，C错误；

D．由P损=I线2R可知，输电线上的电流I线增大；电阻不变，所以输电线上损耗的功率增大，D正确。

故选D。5、C【分析】【分析】

【详解】

A．根据可知；正；负离子运动的轨迹周期相等，故A正确，不符合题意；

B．根据可知；正；负离子运动的轨迹半径相等，故B正确，不符合题意；

C．因为从同一边界射入；又从相同边界射出、出射角等于入射角；所以正、负离子重新回到边界时速度的方向相同，故C错误，符合题意；

D．正、负离子重新回到边界时到O点的距离均为

故D正确；不符合题意。

故选C。6、D【分析】【分析】

通过右手螺旋定则来确定平行且固定放置的直导线M和N，在导线a处的磁场分布；再由左手定则来确定安培力的方向，从而确定导线a如何运动。

【详解】

根据长直导线周围磁场的分布规律和矢量合成法则，可以判断两导线M、N连线的中垂线上方磁场方向水平向右，ab上半段所受安培力垂直于纸面向里，两导线M、N连线的中垂线下方磁场方向水平向左，ab下半段所受安培力垂直于纸面向外，所以a端转向纸里，b端转向纸外，选项D正确，ABC错误。7、A【分析】【分析】

【详解】

线圈中产生感应电动势最大值

设感应电动势有效值为E，则

电流

解得

故A正确；BCD错误。

故选A。二、多选题(共9题，共18分)8、B:D【分析】【分析】

【详解】

AB．开关S闭合瞬间，因线圈L的电流增大，导致出现自感电动势，阻碍电流的增大，则b、c先亮，a后亮；合上开关一段时间后，因线圈中电流恒定，则相当于导线，所以a、b一样亮，通过c的电流是a、b的电流之和，故c比a、b更亮．故A错误；B正确；

CD．断开开关S的瞬间，由自感的特性可知L和a、b组成的回路中有电流，导致a、b一起缓慢熄灭；而c没有电流通过，则马上熄灭，故C错误D正确。

故选BD。9、A:C【分析】【分析】

【详解】

AB．闭合开关S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；最后两灯泡的电压一样大，所以一样亮。A正确，B错误；

CD．断开开关S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，电流方向为由a到b，所以两灯泡一起过一会儿熄灭。C正确，D错误。

故选AC。10、B:C:D【分析】【分析】

【详解】

A．变化的磁场一定产生电场；但如果是均匀变化的电场，只能产生恒定不变的磁场，不能形成电磁波，故A错误；

B．紫外线的波长比X射线长；具有灭菌消毒的作用，故B正确；

C．可见光是电磁波的一种；可用于通信，故C正确；

D．狭义相对论认为；真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的，光速与光源；观察者间的相对运动无关，故D正确。

故选BCD。11、A:C:D【分析】【详解】

AC．若开关与1接通，该回路为纯电阻回路，且只有动生电动势，因此金属棒MN克服安培力的功等于回路中产生的焦耳热，当金属棒所受安培力大小与重力相等时，金属棒匀速运动，即

而

联合解得

故AC正确；

BD．若开关与2接通，导体棒与电源串联，回路中除了动生电动势外还有电源，电源在回路中产生的电流也产生焦耳热，因此，金属棒MN克服安培力的功不等于回路中产生的焦耳热，当金属棒所受安培力大小与重力相等时，金属棒匀速运动，即

而

联合解得

故B错误；D正确。

故选ACD。12、C:D【分析】【分析】

【详解】

A．根据左手定则可知；安培力的方向总是垂直于磁场的方向，所以A错误；

B．电流元所受安培力为零；该处磁感应强度不一定为零，因为当电流方向与磁场方向平行时，安培力也为0，所以B错误；

C．根据安培分子电流假说；所谓磁化就是分子电流由无序变成有序排列，则C正确；

D．穿过平面的磁通量为零；磁感应强度不一定为零，因为当磁场方向与平面平行时，磁感量也为0，所以D正确；

故选CD。13、A:D【分析】【详解】

A．根据左手定则可知，洛伦兹力的方向向上，若

则细杆对圆环的支持力为0；所以摩擦力为0，所以物体可能做匀速直线运动，A正确。

B．对物体受力分析，则有

所以速度变化；加速度一定会发生变化，不可能做匀变速直线运动，B错误。

C．对物体受力分析，若

根据动能定理可知

故摩擦力做功有可能为

所以C为有可能正确；故C错误。

D．对物体受力分析，若

物体会做减速运动，当

之后物体会匀速运动，故根据动能定理

所以可解得

D正确。

故选AD。14、C:D【分析】【详解】

试题分析：带电粒子在磁场中运动的周期可知粒子运动的周期与运动的速度无关，A错误；粒子最后离开磁场是时，运动的轨道半径与D形盒的半径相等，根据可知离开磁场时的速度与加速度电压的大小无关，B错误，带电粒子在磁场中运动的频率与交变电场的频率相等，大小为因此交变电场的频率跟带电粒子的荷质比成正比，C正确；粒子在回旋加速器中被加速的过程，而因此粒子在回旋加速器中运动的时间t=整理得：与粒子的质量和带量无关，因此不同的粒子在同一回旋加速器中运动的时间相同，D正确．

考点：回旋加速器15、A:B【分析】【详解】

AB．粒子在磁场中运动时，洛伦兹力提供向心力，则有

可得

所以质子被加速后的最大速度不可能超过质子被加速后的最大速度与金属盒之间的电压大小无关，与D形金属盒的半径有关，故A；B正确。

C．若足够大；质子的速度不可以被加速到任意值，因当达到一定速度后，质子的质量发生变化，导致周期变化，不能继续加速，故C错误；

D．带电粒子在磁场中运动的周期与加速电场的周期相等，根据周期公式知，磁感应强度B增大，交流电频率f需要增大才能正常工作；故D错误；

故选AB。16、B:C【分析】【详解】

A．由法拉第电磁感应定律可知；甲图中当磁场均匀增大，线圈中感应电动势恒定不变，故A错误；

B．由右手定则可知，乙图中导体棒向右运动过程中，导体棒电流方向为由到故B正确；

C．丙图中，由楞次定律可知，条形磁铁极向下插入螺旋管的过程中；螺线管中感应电流由上端导线流入，下端导线流出，对电容器充电，则电容器下极板带正电，上极板带负电，故C正确；

D．丁图在向右匀速运动中，线圈中产生恒定的电流，则金属圈中无感应电流产生；故D错误。

故选BC。三、填空题(共5题，共10分)17、略

【分析】【详解】

[1]电流

[2]输电线上损耗的功率

则输电线上的电流

根据理想变压器的电流规律

解得升压变压器的原、副线圈的匝数之比

[3]对于降压变压器

则降压变压器的原、副线圈的匝数之比【解析】70A1：4133：2218、略

【分析】【分析】

【详解】

略【解析】阻碍磁通量的变化19、略

【分析】【分析】

【详解】

[1]金属环的面积为

由法拉第电磁感应定律得

由欧姆定律得，感应电流为

则通过截面的电荷量为【解析】20、略

【分析】【分析】

【详解】

[1]根据有效值的概念可知

解得U=110V

[2]若将此电压加在阻值的电热丝两端，功率为【解析】①.110②.121021、略

【分析】【详解】

因ω=100πrad/s，则频率交流电的电压有效值是【解析】50220四、作图题(共4题，共12分)22、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】23、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】24、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