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367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6题，共12分)1、如图所示为回旋加速器示意图。D形盒上加交变电压，其间隙处产生交变电场。已知D形盒的半径为R，交变电压的周期为T，电压为U，D形盒的间隙为d，磁感应强度的大小为B，该回旋加速器为α粒子（）加速器，不计α粒子的初速度，已知质子的质量为m，元电荷为e。粒子在D形盒间隙运动的时间很短；一般可忽略，下列说法正确的是（）

A.该回旋加速器不能用于氘核（）的加速B.α粒子最后从D形盒被引出的速度大小为C.α粒子在D形盒中加速的次数D.若考虑α粒子在D形盒间隙中运动的时间，该时间可能超过半个周期2、图甲所示为2019年日本发射货运飞船搭载的STARS-Me系列卫星，其包含两颗微小、犹如魔方大小的卫星，卫星之间通过一根细钢缆相连，它们以相同角速度环绕地球从东向西转动，其简化图如图乙所示，己知卫星A位于卫星B正下方，轨道高度均低于地球同步轨道，下列说法正确的是（）

A.两颗卫星线速度均大于7.9km/sB.根据公式卫星A的线速度大于B的线速度C.卫星A与卫星B之间钢缆上可能没有力的作用D.当两颗卫星在赤道平面上方转动时，卫星A电势高3、如图所示，金属环从条形磁铁的正上方A处由静止开始下落（）

A.从A到B，穿过金属环的磁通量减少B.从A到B，金属环受磁场力方向向下C.从B到O，穿过金属环的磁通量增加D.从B到O，金属环不受磁场力的作用4、如图所示，两光滑平行长直金属导轨水平固定放置，导轨间存在竖直向下的匀强磁场．两根相同的金属棒ab、cd垂直放置在导轨上，处于静止状态。时刻，对cd棒施加水平向右的恒力F，棒始终与导轨接触良好，导轨电阻不计。两棒的速度vab、vcd和加速度aab、acd随时间t变化的关系图像可能正确的是（）

A.B.C.D.5、正弦曲线状金属丝与金属细杆ac在a、c处焊接在一起，两者在b处彼此绝缘，回路总电阻为R，d、e到ac的距离均为L。将线框平放在光滑水平桌面上，线框右侧有垂直桌面向下、边界为矩形的匀强磁场，磁场磁感应强度为B，磁场左右宽度为L，纵向宽度足够大，ac与磁场左右边界垂直，整个装置的俯视图如图所示。现在水平外力F作用下使线框以速度v沿ac向右匀速运动，t=0时刻c点到达磁场左边界；在线框穿过磁场过程中，下列说法正确的是（）

A.当e点到达磁场左边界时，回路中电流最大B.t=0到时间内外力F做的功为C.外力F的瞬时最大功率为D.线框中的电流会增大或减小，但不会改变方向6、如图，C、D是两条竖直且足够长的固定导轨（电阻不计），导轨间存在垂直纸面向里的匀强磁场，EF是一个固定螺线管，C、D的输出端a、b分别连接EF的输入端c、d，P是在EF的正下方水平放置在地面上的铝圆环。现对金属棒AB施加一竖直向上的力使金属棒由静止开始向上做匀加速运动，在运动过程中棒始终与C、D导轨良好接触；可认为通电螺线管在圆环中产生的磁感应强度与通过螺线管的电流成正比，则（）

A.金属棒中的感应电流方向由A到BB.P环有收缩的趋势C.P环对地面的压力逐渐减小D.P环中感应电流逐渐变大评卷人得分二、多选题(共5题，共10分)7、如图所示，足够长的光滑平行金属导轨与水平面成角放置，导轨间距为L且电阻不计，其顶端接有一阻值为R的电阻，整个装置处于磁感应强度大小为B的匀强磁场中，磁场方向垂直于导轨平面向下。一质量为m的金属棒以初速度v0由导轨底端M点上滑，经一段时间滑行距离x到达最高点N后，又返回底端M点。金属棒与两导轨始终垂直且接触良好，其接入电路中的电阻为r，重力加速度为g。下列说法正确的是（）

A.金属棒上滑过程中通过电阻R的电荷量为B.整个过程中电阻R中的电流先从b到a后从a到bC.金属棒下滑时间大于上滑时间D.金属棒上滑时间为8、如图所示，甲、乙是规格相同的灯泡，A、B两端加直流电压时，甲灯正常发光，乙灯完全不亮；当A、B两端加上有效值和直流电压相等的交流电压时；甲灯发出微弱的光，乙灯能正常发光。下列说法正确的有：（）

A.与甲灯串联的元件X是电容器B.与乙灯串联的元件Y是电容器C.与甲灯串联的元件X是电感线圈D.与乙灯串联的元件Y是电感线圈9、局部空间的地磁场对宇宙射线的作用原理可以用如下的简化模型来研究。如图所示，正圆柱体形状的空间内存在沿轴线方向、大小为B的匀强磁场。一个电量大小为e、质量为m的电子以的初速度从圆柱体的底面O点出发，沿与轴线成角的方向射入磁场，一段时间后恰好经过该圆柱体空间的另一底面圆心点。不考虑洛伦兹力以外的其它力；下列说法正确的是（）

A.圆柱体空间的底面半径一定不小于B.电子在圆柱体空间内运动的时间可能为C.圆柱体空间的高可能为D.电子在圆柱体空间内运动的某段时间里动量变化量不可能为零10、如图所示，在坐标系的Ⅱ象限中的某处存在磁感应强度为B的圆形匀强磁场（图中未画出），磁场方向垂直于纸面，在y轴上的P点释放一质量为m、电荷量为q的粒子，粒子的初速度为且释放时速度方向与y轴正向成角，不考虑重力带来的影响，此粒子经磁场偏转后与x轴成角；则（）

A.该粒子带正电、负电均有可能B.该圆形匀强磁场方向一定垂直纸面向里C.若与x轴负方向成角，则该圆形匀强磁场区域的最小面积为D.若与x轴正方向成角，则该圆形匀强磁场区域的最小面积为11、输电能耗演示电路如图所示。左侧变压器原、副线圈匝数比为1∶3，输入电压为的正弦交流电。连接两理想变压器的导线总电阻为r，负载R的阻值为开关S接1时，右侧变压器原、副线圈匝数比为2∶1，R上的功率为接2时，匝数比为1∶2，R上的功率为P。以下判断正确的是（）

A.B.C.D.评卷人得分三、填空题(共7题，共14分)12、实验证明：通电长直导线周围磁场的磁感应强度大小为式中常量I为电流强度，r为距导线的距离。在水平长直导线MN正下方，有一矩形线圈abcd通以逆时针方向的恒定电流，被两根轻质绝缘细线静止地悬挂着，如图所示。开始时MN内不通电流，此时两细线内的张力均为当MN通以强度为电流时，两细线内的张力均减小为当MN内电流强度大小变为时，两细线内的张力均增大为则电流的大小为________A；当MN内的电流强度为时两细线恰好同时断裂，则在此断裂的瞬间线圈的加速度大小为________g。（g为重力加速度）

13、如图所示，图甲为热敏电阻的R­t图像，图乙为用此热敏电阻R和继电器组成的一个简单恒温箱温控电路，继电器线圈的电阻为150Ω。当线圈中的电流大于或等于20mA时，继电器的衔铁被吸合。为继电器线圈供电的电池的电动势E＝6V；内阻可以不计。图中的“电源”是恒温箱加热器的电源。

（1）应该把恒温箱内的加热器接在________（选填“A、B端”或“C、D端”）。

（2）如果要使恒温箱内的温度保持100℃，可变电阻R′的值应调节为________Ω。

（3）为使恒温箱内的温度保持在更高的数值，可变电阻R′的值应________（选填“增大”或“减小”）。14、______于磁场B的方向放置的长为l的通电导线，当通过的电流为I时，所受安培力为F＝______15、将①红外线、②紫外线、③无线电波、④可见光、⑤γ射线、⑥X射线，按波长由大到小的排列顺序是___________；其中___________最容易发生明显衍射现象，___________的穿透能力最强。（每空均填写电磁波前的序号即可）16、与热敏电阻相比，金属热电阻的______________好，测温范围______，但________较差。17、如图中PQ是匀强磁场里的一片薄金属片，其平面与磁场方向平行，一个粒子从某点以与PQ垂直的速度射出，动能是E，该粒子在磁场中的运动轨迹如图所示，今测得它在金属片两边的轨道半径之比是10∶9，若在穿越金属板过程中粒子受到的阻力大小及电荷量恒定，则该粒子每穿过一次金属片，动能减少了___________，该粒子最多能穿过金属板___________次。

18、如图，光滑绝缘水平面上一正方形线圈以某初速度滑过一有界匀强磁场。磁场宽度大于线圈宽度。线圈滑入和滑出磁场的过程中，通过线圈横截面的电量分别为q1和q2，产生的焦耳热分别为Q1和Q2。则q1________q2，Q1________Q2（均选填“<”、“=”或“>”）。

评卷人得分四、作图题(共4题，共28分)19、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。

20、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。

21、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。

22、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2题，共10分)23、（1）某同学用图所示的变压器做“探究变压器两端电压与匝数的关系”实验：

①如图所示，变压器右边原线圈“0”和“1”接线柱所接的电源应是如图___________（填“甲”或“乙”）；

②右边“0”和“1”接线柱接电源的同时，左边接线柱依次接“0”和“2”、“0”和“8”、“0”和“16”，测得如下数据：。线圈原线圈副线圈接线柱接“0”和“1”接“0”和“2”接“0”和“8”接“0”和“16”电压/V5.611.045.092.5

上述探究副线圈两端的电压与匝数的关系中采用的实验方法是___________

A．等效法B．控制变量法C．转换法D．类比法。

（2）在“探究导体电阻与其影响因素的定量关系”实验中，选择a、b、c和d四根导线进行对比研究，其中a、b、c三根是铜导线，d是镍铬合金线，通过导线a与b比较研究导体电阻与导体横截面积的关系，导线b与c比较研究导体电阻与导体长度的关系，导线c与d比较研究导体电阻与导体材料的关系，实验中发现关于这四根导线的粗细、长短，说法正确的是___________

A．a与c长度相同B．a与c粗细相同。

C．b与d长度相同D．b与d粗细相同24、理想变压器是指在变压器变压的过程中，线圈和铁芯不损耗能量、磁场被束缚在铁芯内不外漏的变压器．现有一个理想变压器、一个原线圈（匝数为n1）和一个副线圈（匝数为n2）。甲；乙两位同学想探究这个理想变压器的原、副线圈两端的电压与线圈匝数的关系。

（1）甲同学的猜想是U1∶U2＝n1∶n2；乙同学的猜想是U1∶U2＝n2∶n1.你认为猜想合理的同学是________，你做出上述判断所依据的物理规律是_________。

（2）为了验证理论推导的正确性，可以通过实验来探究。为保证实验安全、有效地进行，应选用________电源。

（3）在实验时，若采用多用电表进行测量，应先将选择开关置于________挡，并选用________量程进行试测，大致确定被测数据后，再先用适当的量程进行测量。参考答案一、选择题(共6题，共12分)1、C【分析】【详解】

A．带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的周期公式为

由题意可知；α粒子与氘核的比荷相等。粒子圆周运动的周期与交变电压周期相同才能使粒子回旋加速，故该回旋加速器也可以用于氘核的加速，A错误；

B．根据

α粒子最后从D形盒被引出的速度大小为

故B错误；

C．根据动能定理

得

故C正确；

D．考虑α粒子在D形盒间隙中运动的时间；若该时间超过半个周期，则粒子将在电场中做减速运动，故该时间不可能超过半个周期，故D错误。

故选C。2、D【分析】【详解】

A．第一宇宙速度7.9km/s是物体在地球表面附近做匀速圆周运动的速度；同时也是绕地球运行的最大环绕速度，所以两颗卫星线速度均小于7.9km/s，故A错误；

B．由题意并根据可知卫星A的线速度小于B的线速度；故B错误；

C．根据可知；若没有钢缆的作用，则卫星A的线速度应比卫星B的线速度大，由于钢缆的作用使得卫星A的线速度小于B的线速度，所以钢缆上一定有力的作用，故C错误；

D．赤道上方地磁场的方向为从南向北；当两颗卫星在赤道平面上方从东向西转动时，根据右手定则可知A卫星电势高，故D正确。

故选D。3、C【分析】【分析】

【详解】

A．从A到B；穿过金属环的磁通量增加，选项A错误；

B．从A到B；根据“来拒去留”可知，金属环受磁场力方向向上，选项B错误；

C．根据条形磁铁内外的磁感线分布可知，线圈在O点时内外磁感线抵消的最少，则磁通量最大，即从B到O；穿过金属环的磁通量增加，选项C正确；

D．从B到O；穿过金属环的磁通量增加，根据楞次定律可知，金属环受向上的磁场力的作用，选项D错误。

故选C。4、C【分析】【详解】

金属棒cd在恒力F作用下由静止开始加速，此时金属棒ab、cd加速度

之后回路中出现感应电流，金属棒cd受到的安培力与恒力F反向，金属棒cd的加速度减小，金属棒ab在安培力作用下开始加速，金属棒cd与金属棒ab的速度差逐渐增大，回路中的电动势逐渐增大，安培力

逐渐增大，金属棒cd加速度减小，金属棒ab加速度增大，当

时，不再变化；回路中的电流不再变化，安培力不变，两棒加速度不变，但是两金属棒的速度仍在增大，故C符合题意，ABD不符合题意。

故选C。5、C【分析】【详解】

AC．当d点到达磁场左边界时，有效切割长度最大，为2L，回路中电流最大，此时外力F的瞬时功率最大，此时感应电流为

功率为

故A错误；C正确；

B．到时间内，感应电流为正弦式交流电，最大值为

则外力F做的功转化为电路焦耳热

故B错误；

D．由楞次定律及安培定则可判断线圈感应电流大小随时间的变化图（其中）；如图。

线框中的电流会增大或减小；也会改变方向，故D错误。

故选C。6、B【分析】【详解】

A．根据右手定则，流过金属棒中的感应电流方向由B到A；A错误；

BCD．由于AB匀加速运动，产生的感应电动势

越来越大，回路中的电流

越来越大；穿过P的磁通量与电流成正比，越来越大，根据楞次定律推论，P环有收缩的趋势；根据法拉第电磁感应定律，P环中产生恒定的感应电流；根据楞次定律，P环与固定螺线管产生的磁场方向相反，P环（等价于磁铁，磁性不变）与固定螺线管（等价于磁铁，磁性变强）同名磁极相对，相互排斥，因此P环对地面的压力增大；因此B正确，CD错误。

故选B。二、多选题(共5题，共10分)7、A:C:D【分析】【详解】

A．金属棒上滑过程中通过电阻R的电荷量为

故A正确；

B．由楞次定律，金属棒上滑过程电阻R中电流从a到b，下滑过程电阻R中电流从b到a；故B错误；

C．根据能量守恒得，除最高点外，在任何一个位置上，上滑到此位置的速度大于下滑到此位置的速度，则上滑的平均速度大于下滑的平均速度，所以t上<t下

故C正确；

D．上滑过程，以向上为正方向，由动量定理得

两边求和

又

解得

故D正确。

故选ACD。8、B:C【分析】【分析】

【详解】

BD．A、B两端加直流电压时；甲灯正常发光，乙灯完全不亮，由电容器“通交隔直”的特点可知，与乙灯串联的元件Y是电容器，B正确，D错误；

AC．当A、B两端加上有效值和直流电压相等的交流电压时；甲灯发出微弱的光，由电感线圈“通直流，阻交流”的特点可知，与甲灯串联的元件X是电感线圈，A错误，C正确。

故选BC。9、B:C【分析】【详解】

A．将速度分解为沿磁场方向和垂直于磁场方向，则电子在沿磁场方向做匀速直线运动，在垂直于磁场方向做匀速圆周运动，其圆周运动半径

其在圆柱体中心一侧运动范围为直径，故圆柱体半径应不小于

故A错误；

B．一段时间后恰好经过该圆柱体空间的另一底面圆心点，则运动时间与圆周运动周期关系为

故B正确；

C．电子沿磁场方向位移

故C正确；

D．电子运动时间为周期整数倍时动量变化量为零；故D错误。

故选BC。10、A:C:D【分析】【详解】

AB．由题可知粒子沿逆时针方向运动；但磁场方向可能垂直纸面向里或向外，对应粒子则带正电或带负电，A正确，B错误；

C．若与x轴负方向成角；粒子轨迹如图所示。

由几何关系可知，粒子偏转角为90°，粒子运动圆弧对应弦长为

而

所以最小圆形磁场面积

解得

C正确；

D．若与x轴正方向成角；粒子轨迹如图乙所示。

由几何关系可知，粒子偏向角为150°，所以圆弧所对圆心角为150°，对应弦长为

最小圆形磁场面积

解得

D正确。

故选ACD。11、B:D【分析】【分析】

【详解】

当开关S接1时，左侧变压器次级电压U2=3×7.5V=22.5V

电阻R上的电压，即右侧变压器的次级电压

电流

则右侧变压器初级电压

电流

则

当开关S接2时，设输电电流为I，则右侧变压器的次级电流为0.5I；右侧变压两边电压关系可知

解得I=3A

则R上的功率

故选BD。三、填空题(共7题，共14分)12、略

【分析】【详解】

[1]MN不通电时两线原来的拉力均为则mg=2T0=6N

当MN通1A的电流时，两线的张力均减为由于2T1<mg

所以安培力方向向上，大小为mg=2T1+F安

计算出F安=I1(-)=2N，I1=1A

当两细线内的张力均增大为时，由于2T2>mg

安培力方向向下，大小为2T2=mg+F′安，F′安=I2(-)

计算得I2=1A

电流方向与原来相反。

[2]当MN中的电流为时两细线签好同时断裂，此时线圈的安培力方向向下，大小为F″安=I3(-)=6N

细线断开的瞬间由牛顿第二定律有mg+F″安=ma

所以线圈的加速度为2g。【解析】1213、略

【分析】【分析】

【详解】

（1）[1]当温度较低时，热敏电阻的阻值较大，电路中的电流较小，此时继电器的衔铁脱离电磁铁，A、B部分接入电路，此时是需要加热的，恒温箱内的加热器要工作，所以应把恒温箱内的加热器接在A、B端。

（2）[2]当温度达到100℃时，加热电路要断开，此时继电器的衔铁要被吸合，即控制电路的电流要达到I＝20mA，设继电器线圈的电阻为R0；根据闭合电路欧姆定律可得；

I＝代入数据解得。

R′＝100Ω（3）[3]由以上分析可知，若使恒温箱内的温度保持在更高的数值，则I＝20mA时R变小，R0不变，故可变电阻R′的值应增大，从而实现目标。【解析】A、B端100增大14、略

【分析】【分析】

【详解】

略【解析】①.垂直②.IlB15、略

【分析】【详解】

[1]按波长由大到小的排列顺序是无线电波；红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线。

[2]波长最长的无线电波最容易发生明显衍射现象。

[3]波长最短的γ射线穿透能力最强。【解析】①.③①④②⑥⑤②.③③.⑤16、略

【分析】【详解】

[1][2][3]与热敏电阻相比，金属热电阻的化学稳定性好，测温范围大，但灵敏度较差。【解析】①.化学稳定性②.大③.灵敏度17、略

【分析】【分析】

【详解】

[1][2]粒子在磁场中做匀速圆周运动；洛伦兹力提供向心力，由。

得。

即。

由已知

得。

粒子每穿过一次金属片；动能减少了。

该粒子最多穿过金属板的次数为次，约为5次。【解析】518、略

【分析】【详解】

[1]由题意，根据

由于线圈滑入和滑出磁场的过程中穿过线圈磁通量的变化量Φ相等，线圈电阻R相等，所以可知q1=q2

[2]设正方形线圈滑入磁场瞬间初速度为v0，完全进入磁场时速度为v1，完全离开磁场时速度为v2，线圈的边长为L。正方形线圈滑入磁场过程中，根据动量定理有－F安1t1=－Bq1L=mv1－mv0

正方形线圈滑出磁场过程中，根据动量定理有－F安2t2=－Bq2L=mv2－mv1

综上可知v0－v1=v1－v2

正方形线圈滑入磁场过程中产生的焦耳热为

正方形线圈滑出磁场过程中产生的焦耳热为

其中v0－v1=v1－v2v0＋v1－(v1＋v2)=v0－v2>0

则有Q1>Q2【解析】=>四、作图题(共4题，共28分)19、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】20、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