2024年北师大版选择性必修2物理上册阶段测试试卷含答案

…………○…………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年北师大版选择性必修2物理上册阶段测试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8题，共16分)1、如图所示，一种延时继电器的示意图，铁芯上有两个线圈A和B．线圈A跟电源连接，线圈B两端连在一起构成一个闭合回路。在断开开关S的时候，弹簧K并不会立刻将衔铁D拉起使触头C离开；而是过一小段时间才执行这个动作。下列说法正确的是（）

A.线圈B不闭合，仍会产生延时效应B.将衔铁D换成铜片，延时效果更好C.保持开关S闭合，线圈B中磁通量为零D.断开开关S的瞬间，线圈B中的电流从上往下看为顺时针方向2、如图甲所示，匀强磁场中有一面积为S、电阻为R的单匝金属圆环，磁场方向垂直于圆环平面竖直向上。图乙为该磁场的磁感应强度B随时间t变化的图像，曲线上P点坐标为（t0，B0），P点的切线在B轴的截距为B1；由以上信息可知（）

①时；圆环中感应电动势的大小。

②时；圆环中感应电流的方向。

③内；通过圆环某截面的电量。

④内，圆环所产生的焦耳热A.①②③④B.①②③C.②③④D.①④3、如图是回旋加速器的示意图，加速电场场强大小恒定，D1和D2是两个中空的半圆金属盒，它们之间有一定的电势差U。A处的粒子源产生的带电粒子；在两盒之间被电场加速。两个半圆盒处于与盒面垂直的匀强磁场中，所以粒子在磁场中做匀速圆周运动。经过半个圆周之后，当粒子再次到达两盒间的缝隙时，这时控制两盒间的电势差，使其恰好改变正负，于是粒子经过盒缝时再一次被加速，如此，粒子在做圆周运动的过程中一次一次地经过盒缝，而两盒间的电势差一次一次地改变正负，粒子的速度就能够增加到很大。则下列说法错误的是（）

A.两盒间电势差的变化周期只与粒子的比荷有关B.粒子的最大速度与D形盒的尺寸有关C.带电粒子每运动一周被加速两次D.粒子第一次加速和第二次加速的半径之比为4、质谱仪可用来分析同位素，也可以用来分析比质子重很多倍的离子．现在用质谱仪来分析比质子重很多倍的离子，其示意图如图所示，其中加速电压恒定．质子在入口处从静止开始被加速电场加速，经匀强磁场偏转后从出口P离开磁场．若某种一价正离子在入口处从静止开始被同一加速电场加速，为使它经匀强磁场偏转后仍从P点离开磁场；需将磁感应强度增加到原来的11倍．此离子和质子的质量之比为（）

A.11B.12C.144D.1215、如图，正方形导线框abcd的边长为L=10cm，线框平面位于竖直平面内，上下两边处于水平状态。当它从某高处落下时通过一匀强磁场，磁场方向垂直于线框平面，线框的ab边刚进入磁场时，由于安培力的作用使得线框恰能匀速运动。已知磁场的宽度h=4L，线框刚进入磁场时的速度v0=2.5m/s。那么若以向下为力的正方向；则线框通过磁场区域过程中所受安培力的图象可能是以下四图中的（）

A.B.C.D.6、矩形导线框abcd（图甲）放在匀强磁场中，磁感线方向与线框平面垂直，磁感应强度B随时间t变化的图象如图乙所示。t=0时刻，磁感应强度的方向垂直纸面向里。若规定导线框中感应电流逆时针方向为正，则在0〜4s时间内，线框中的感应电流I以及线框的ab边所受安培力F随时间变化的图象为（）（安培力取向上为正方向）

A.B.C.D.7、下列说法中正确的是（）A.“交流电的有效值”用的是等效替代的方法B.探究导体的电阻与材料、长度、粗细的关系，用的是反证的方法C.电场强度是用比值法定义的，电场强度与电场力成正比，与试探电荷的电荷量成反比D.“如果电场线与等势面不垂直，在等势面上移动电荷时电场力就要做功”用的是控制变量的方法8、风力发电将为2023年杭州亚运会供应绿色电能，其模型如图所示。风轮机叶片转速m转/秒，并形成半径为r的圆面，通过转速比的升速齿轮箱带动面积为S、匝数为N的发电机线圈高速转动，产生的交变电流经过理想变压器升压后，输出电压为U。已知空气密度为风速为v，匀强磁场的磁感应强度为B；忽略线圈电阻，则（  ）

A.单位时间内冲击风轮机叶片气流的动能为B.经升压变压器后，输出交变电流的频率高于C.变压器原、副线圈的匝数比为D.高压输电有利于减少能量损失，因此电网的输电电压越高越好评卷人得分二、多选题(共5题，共10分)9、一根通有电流I的直铜棒用软导线挂在如图所示匀强磁场中，此时软导线的拉力大于零，下列描述正确的是（）

A.若适当增大电流，方向不变，软导线的拉力增大B.若使电流反向，则软导线的拉力增大C.电流大小、方向不变，适当增强磁场可使软导线拉力为零D.使原电流反向，并适当增强磁场，可使软导线拉力为零10、如图所示，半径为R的圆形区域内存在着垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B，磁场的左边垂直x轴放置一线型粒子发射装置，能在0≤y≤R的区间内各处沿x轴正方向同时发射出速度相同、带正电的同种粒子，粒子质量为m，电荷量为q；不计粒子的重力及粒子间的相互作用力。若某时刻粒子被装置发射出后，经过磁场偏转击中y轴上的同一位置，则下列说法中正确的是（）

A.粒子的初速度为B.粒子都击中在O点处C.粒子在磁场中运动的最长时间为D.粒子到达y轴上的最大时间差为11、如图所示，两个横截面分别为圆和正方形，但磁感应强度均相同的匀强磁场，圆的直径d等于正方形的边长；两个电子分别以相同的速度飞入两个磁场区域，速度方向均与磁场方向垂直，进入圆形磁场区域的电子速度方向指向圆心，进入正方形磁场区域的电子速度方向沿一边的中垂线，则下面判断正确的是。

A.两电子在两磁场中运动时轨道半径相同B.电子在正方形磁场中运动的轨迹可能更长C.进入圆形磁场区域的电子一定先飞离磁场D.两电子在两磁场中偏转角度可能相同12、如图甲所示，ABCD是一长方形有界匀强磁场边界，磁感应强度按图乙规律变化，取垂直纸面向外为磁场的正方向，图中一质量为m、所带电荷量为q的带正电粒子以速度v0在t＝0时从A点沿AB方向垂直磁场射入；粒子重力不计。则下列说法中正确的是（）

A.若粒子经时间恰好垂直打在CD上，则磁场的磁感应强度B.若粒子经时间恰好垂直打在CD上，则粒子运动的半径大小C.若要使粒子恰能沿DC方向通过C点，则磁场的磁感应强度的大小（n＝1，2，3）D.若要使粒子恰能沿DC方向通过C点，磁场变化的周期（n＝1，2，3）13、如图所示，两根等高光滑的圆弧轨道，半径为r、间距为L，轨道电阻不计。在轨道顶端连有一阻值为R的电阻，整个装置处在一竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度为B。现有一根质量为m，长度稍大于L、电阻不计的金属棒从轨道最低位置cd开始，在拉力作用下以速度v0向在沿轨道做匀速圆周运动至ab处；则该过程中（）

A.通过杆的电流方向为由c向dB.拉力做功为mgrC.电阻R上产生的热量为D.流过R的电量为评卷人得分三、填空题(共7题，共14分)14、如图所示，LC振荡电路中振荡电流的周期为自振荡电流沿逆时针方向达到最大值时开始计时，当时，电容器正处于______状态（选填“充电”“放电”“充电完毕”或“放电完毕”），这时电容器的上极板______（选填“带正电”“带负电”或“不带电”）。

15、研究表明，提高电磁波的______，增大电磁波的能量，电磁波传播的距离就越远。16、与金属不同的是，有些半导体的导电能力随温度的升高而________，故可以用半导体材料制作________。17、一段直导线在垂直于均匀磁场的平面内运动。已知导线绕其一端以角速度转动时的电动势与导线以垂直于导线方向的速度v做平动时的电动势相同，那么，导线的长度为__________________。18、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___________

19、判断下列说法的正误．

（1）正弦式交变电流的正负两部分是对称的，所以有效值为零。____

（2）交变电流的有效值就是一个周期内的平均值。____

（3）一个正弦式交变电流的峰值同周期、频率一样是不变的，但有效值是随时间不断变化的。____

（4）交流电路中，电压表、电流表的测量值都是有效值。____20、如图甲，理想变压器的原线圈匝数n1=350匝，副线圈匝数n2=70匝，电阻R=20Ω，V是理想交流电压表，原线圈加上如图乙所示的正弦交流电，则电阻R上消耗的电功率为________W，在t=0.01s时，电压表的示数为________V，副线圈上电压峰值为________V。

评卷人得分四、作图题(共4题，共36分)21、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。

22、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。

23、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。

24、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3题，共30分)25、现要组装一个酒精测试仪，它利用的是一种二氧化锡半导体型酒精气体传感器。此传感器的电阻Rx随酒精气体浓度的变化而变化，规律如图甲所示。酒精测试仪的调试电路如图乙所示。目前国际公认的酒驾标准是“0.2mg/mL≤酒精气体浓度<0.8mg/mL”；醉驾标准是“酒精气体浓度≥0.8mg/mL”提供的器材有：

A．二氧化锡半导体型酒精传感器Rx

B．直流电源（电动势为4V；内阻不计）

C．电压表（量程为3V；内阻非常大）

D．电阻箱（最大阻值为999.9Ω）

E．定值电阻R1（阻值为50Ω）

F．定值电阻R2（阻值为10Ω）

G．单刀双掷开关一个；导线若干。

（1）为使电压表改装成酒精浓度测试表以判断是否酒驾，R应选用定值电阻_______（填R1或R2）；

（2）按照下列步骤调节此测试仪：

①电路接通前，先将电阻箱调为30.0Ω，然后开关向______（填“a”或“b”）端闭合，将电压表此时指针对应的刻度线标记为______mg/mL；（保留两位有效数字）

②逐步减小电阻箱的阻值，电压表的示数不断______（填“变大”或“变小”）。按照甲图数据将电压表上“电压”刻度线标为对应的“酒精浓度”；此浓度表刻度线上对应的浓度值是______（填“均匀”或“非均匀”）变化的；

③将开关向另一端闭合；测试仪即可正常使用。

（3）在电压表刻度线上标注一段红色的长度以提醒酒驾的读数范围，该长度与电压表总刻度线长度的比例为1:_______。（保留一位有效数字）

（4）使用一段时间后，由于电源的电动势略微变小，内阻变大，其测量结果______（填“偏大”“偏小”或“准确”）。26、某同学使用如图所示的三组器材探究电磁感应现象。

（1）在甲图中，闭合开关s后，将滑片P向右减速移动的过程中，线圈B中的磁通量______（选填“增大”或“减小”）。

（2）在乙图中，将如图所示条形磁铁向下插入线圈的过程中，感应电流从______（选填“正”或“负”）极接线柱流入电表。

（3）为判断线圈绕向，可将灵敏电流计G与线圈连接，如图丙所示．已知线圈由端开始绕至端；当电流从电流计G左端流入时，指针向左偏转。当条形磁铁从图中的虚线位置向右远离时，指针向右偏转．俯视线圈，其绕向为_______（填：“顺时针”或“逆时针”）。27、如图是某学习小组在空旷的场地上做“摇绳发电实验”的示意图．他们将一铜芯线像甩跳绳一样匀速摇动，铜芯线的两端分别通过细铜线与灵敏交流电流计相连．摇绳的两位同学的连线与所在处的地磁场（可视为匀强磁场）垂直．摇动时，铜芯线所围成半圆周的面积S＝2m2，转动角速度rad/s，用电流计测得电路中电流I＝40μA，电路总电阻R＝10Ω，g取10m/s2，＝2.25，则该处地磁场的磁感应强度B=_______;从铜芯线所在平面与该处地磁场平行开始计时，求其转过四分之一周的过程中，通过电流计的电荷量q=______；求铜芯线转动一周的过程中，电路产生的焦耳热Q=________

参考答案一、选择题(共8题，共16分)1、D【分析】【详解】

A．线圈B不闭合时，当S断开后，在线圈B中不会产生感应电流；铁芯上不会有磁性，则不会产生延时效应，选项A错误；

B．因铜不是磁性材料，则将衔铁D换成铜片；会将失去延时效果，选项B错误；

C．保持开关S闭合，线圈B中磁通量不变；但不为零，选项C错误；

D．断开开关S的瞬间，穿过线圈B的磁通量向下减小，根据楞次定律可知，线圈B中的电流从上往下看为顺时针方向；选项D正确。

故选D。2、B【分析】【详解】

时，根据法拉第电磁感应定律可知，圆环中感应电动势的大小为

由图乙可知；通过圆环的磁通量竖直向上增加，根据楞次定律可知，圆环中感应电流为顺时针方向（俯视）；

内，通过圆环某截面的电量为

由图乙可知，磁感应强度随时间不是均匀变化的，所以感应电动势是变化的，感应电流是变化的，故无法得到内；圆环所产生的焦耳热。

故选B。3、A【分析】【详解】

A．回旋加速器正常工作时，电势差的变化周期等于粒子在磁场中做匀速圆周运动的周期，即有

可知；两盒间电势差的变化周期与粒子的比荷；磁感应强度有关，A错误，符合题意；

B．令D形盒的半径为R，则有

解得

即粒子的最大速度与D形盒的尺寸有关；B正确，不符合题意；

C．由于回旋加速器正常工作时；电势差的变化周期等于粒子在磁场中做匀速圆周运动的周期，则带电粒子每运动一周被加速两次，C正确，不符合题意；

D．粒子第一次加速有

粒子第二次加速有

解得

D正确；不符合题意。

故选A。4、D【分析】【详解】

质量为m，带电量为q的粒子在质谱仪中运动，则粒子在加速电场中加速运动，设粒子在磁场中运动的速度为v，应用动能定理可得：

解得：

粒子在磁场做匀速圆周运动，洛伦兹力作向心力，则有：

解得：

因为离子和质子从同一出口离开磁场，所以他们在磁场中运动的半径相等，即为：

所以离子和质子的质量比m离：m质=121；

A．11；与结论不相符，选项A错误；

B．12；与结论不相符，选项B错误；

C．144；与结论不相符，选项C错误；

D．121，与结论相符，选项D正确；5、B【分析】【详解】

由于线框匀速进入磁场，可知线框受到的安培力方向竖直向上，大小为

或

线框进入磁场的过程中，安培力为负值且大小恒定，当线框完全进入磁场后，因穿过线框的磁通量不变，没有感应电动势，也没有感应电流，则线框不会受到安培力的作用，线框在重力的作用下加速下降，当线框刚出磁场时，切割磁感线的速度大于故线框受到的安培阻力

线框减速离开磁场，受到的安培力

随着速度v的减小，安培力F为负值且逐渐减小；对比图象可知，B选项符合题意。

故选B。6、C【分析】【详解】

AB．由图可知，过程中磁感应强度向里均匀减小，过程中磁感应强度向外均匀增大，根据楞次定律可知，都产生顺时针方向的感应电流，根据法拉第电磁感应定律可知电流大小恒定；过程中磁感应强度向外均匀减小，过程中磁感应强度向里均匀增大；同理可知都产生逆时针方向的感应电流，且大小恒定。故A错误，B错误；

CD．根据楞次定律可知磁感应强度减小时导线框有扩张趋势，磁感应强度增大时导线框有收缩趋势。所以在0~2s内ab边所受安培力先向上后向下；在2s~4s内ab边所受安培力也是先上向后向下；由安培力公式

且B随时间t均匀变化可知；故C正确，D错误。

故选C。7、A【分析】【详解】

A．交流电通过一电阻的效果和该交流电的有效值通过该电阻的效果相同；应用了等效替代，A正确；

B．探究导体的电阻与材料；长度、粗细的关系；用的是控制变量法，B错误；

C．电场强度是用比值法定义的；但是电场强度与外界因素无关，只和电场本身的因素有关，C错误；

D．“如果电场线与等势面不垂直；那么电场强度沿着等势面方向就有一个分量，在等势面上移动电荷时静电力就要做功。”用的是假设法，D错误。

故选A。8、C【分析】【详解】

A．单位时间内冲击风轮机叶片气流的体积

气体质量

动能

故A错误；

B．发电机线圈转速为mn，则

频率

经升压变压器后，输出交变电流的频率仍为故B错误；

C．变压器原线圈两端电压最大值

有效值

则变压器原、副线圈的匝数比为故C正确；

D．考虑到高压输电的安全性和可靠性；电网的输电电压并非越高越好，故D错误。

故选C。二、多选题(共5题，共10分)9、B:C【分析】【详解】

试题分析：由图可知，导线所受的安培力的方向向上，软导线的拉力满足：F拉+F安=mg；若适当增大电流；方向不变，则安培力变大，则软导线的拉力减小，选项A错误；若使电流反向，则安培力反向，则软导线的拉力增大，选项B正确；电流大小；方向不变，适当增强磁场，则安培力变大，则可使软导线拉力为零，选项C正确；使原电流反向，并适当增强磁场，只能使软导线拉力变大，故选项D错误．

考点：安培力；物体的平衡.10、A:D【分析】【详解】

A．从最低点射出的也击中那么粒子做匀速圆周运动的半径为由洛仑兹力提供向心力得

则速度

故A正确。

B．由题意，某时刻发出的粒子都击中的点是轴上同一点，由最高点射出的只能击中则击中的同一点就是故B错误。

C．显然偏转角最大的时间最长，显然从最低点射出的粒子偏转90°，时间最长，时间

故C错误。

D．从最高点直接射向的粒子时间最短，则最长与最短的时间差为

故D正确。

故选AD。11、A:B:D【分析】【分析】

【详解】

A．电子在磁场中做匀速圆周运动，洛仑兹力提供向心力

解得

两电子速度相同；磁感应强度相同，运动时轨道半径相同．A正确；

BCD．将圆形磁场和矩形磁场的边界放到同一位置；粒子在磁场中可能运动情况如图；

由轨迹1可知；电子在正方形磁场中运动的轨迹可能更长．B正确；

由轨迹2可知；进入圆形磁场区域的电子不一定先飞离磁场；两电子在两磁场中偏转角度可能相同，C错误，D正确。

故选ABD。

点睛：将两磁场区域重合，画出可能轨迹进行比较。12、A:D【分析】【详解】

A．若粒子经时间恰好垂直打在CD上，则粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径为L，根据牛顿第二定律有

解得

故A正确；

B．若粒子经时间恰好垂直打在CD上，如图1所示，可知粒子运动了三段四分之一圆弧，则运动的半径大小为

故B错误；图1

CD．若要使粒子恰能沿DC方向通过C点，如图2所示，则粒子运动的总时间一定为磁感应强度变化周期的整数倍，设粒子运动的半径为r，则

根据牛顿第二定律有

解得

根据几何关系可知粒子在一个磁场变化的周期T0内转过的圆心角为120°，则

故C错误；D正确。

故选AD。图213、A:C:D【分析】【分析】

【详解】

A．由右手定则可知，通过杆的电流方向为由c向d；故A正确；

B．由功能关系可知

故B错误；

C．金属棒做圆周运动转过的圆心角为θ时导体棒切割磁感线产生的感应电动势

回路产生正弦式感应电流，感应电动势的最大值

有效值

通过R的电流大小

金属棒从cd到ab过程R上产生的热量

故C正确；

D．金属棒从cd运动到ab过程，由法拉第电磁感应定律可知，平均感应电动势

平均感应电流

流过R的电荷量

故D正确。

故选ACD。三、填空题(共7题，共14分)14、略

【分析】【分析】

本题考查考生对电磁振荡的规律的理解与掌握情况；体现了高考重视基础的命题理念，要求考生注重对基础知识的理解和掌握。

【详解】

[1][2]以逆时针方向为电流的正方向，根据题意画出LC回路振荡电流的变化图像如图所示；结合图像。

时刻设为图像中的P点，则该时刻电路正处于反向电流减小的过程中，所以电容器正处于反向充电状态，上极板带正电。【解析】充电带正电15、略

【分析】【详解】

[1]研究表明，提高电磁波的频率，增大电磁波的能量，电磁波传播的距离就越远。【解析】频率16、略

【分析】【详解】

[1][2]与金属不同的是，有些半导体的导电能力随温度的升高而增强，故可以用半导体材料制作热敏电阻。【解析】①.增强②.热敏电阻17、略

【分析】【详解】

[1]导线以垂直于导线方向的速度v做平动时的电动势为

导线绕其一端以角速度转动时的电动势为

联立得【解析】18、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】①.110②.121019、略

【解析】①.错误②.错误③.错误④.正确20、略

【分析】【详解】

[1]理想变压器的原线圈的输入电压为

根据电压与匝数的关系可得

所以电阻R上消耗的电功率为

[2]电压表的示数为

[3]副线圈电压的峰值为【解析】0.84四、作图题(共4题，共36分)21、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】22、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】23、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