2024年沪教版选择性必修2物理上册阶段测试试卷

…………○…………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物理上册阶段测试试卷823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、某兴趣小组利用如图所示装置给小灯泡供电．矩形闭合导线框ABCD处于磁感应强度大小为B的水平匀强磁场中，线框电阻不计．线框绕垂直于磁场的轴OO′以角速度ω匀速转动，并通过变压器给小灯泡供电．下列说法正确的是

A.图示位置穿过线框的磁通量为零B.图示位置线框产生的感应电动势为零C.使用变压器的目的是为了提高输出功率D.若灯泡偏暗，可通过增加原线圈匝数来提高灯泡亮度2、某兴趣小组利用如下图所示装置给灯泡供电。图中两磁极位置相对于水平轴线对称，磁极间的磁场视为磁感应强度为的匀强磁场，单匝矩形导线框边长绕轴线沿逆时针方向以角速度匀速转动；并通过升压变压器（可视为理想变压器）给灯泡供电。下列说法正确的是（）

A.图示位置时线框产生的感应电动势为B.线框产生的感应电动势的峰值为C.线框中电流的有效值小于灯泡中电流的有效值D.若灯泡偏暗，可通过适当减少原线圈匝数来提高灯泡亮度3、如图所示，一束由质子、电子和粒子组成的射线，在正交的电磁场中沿直线从点射入磁场形成3条径迹，下列说法正确的是（）

A.2是粒子的径迹B.3是质子的径迹C.1是粒子的径迹D.2是质子的径迹4、如图所示，LC振荡电路中；某时刻线圈中磁场方向向上，且电路中的电流正在减小。下列判断正确的是（）

A.电路中电流方向为由a流向bB.电容器上极板带负电C.电路中电场能正在增大D.电容器两极板间场强正在减小5、以下说法正确的是（）A.通电导线在磁场中一定会受到安培力的作用B.磁铁对通电导线不会有力的作用C.两根通电导线之间可能有斥力的作用D.运动电荷在磁场中一定受到洛伦兹力的作用6、一个电阻为R、面积为S的金属环，让磁感线垂直穿过环面，在t时间内，磁感应强度的变化是△B，则通过金属环导线截面的电量与下述哪些量无关（）A.时间tB.环所围面积SC.环的电阻值RD.磁感应强度B的变化7、用规格完全相同的导线制作的半径之比的两个闭合导线环P和Q，两导线环同圆心、同平面放置，其中导线环Q所包围的区域有与Q的面积完全相同的匀强磁场(其它区域无磁场)，匀强磁场的方向垂直于导线环平面，如图甲所示，匀强磁场的磁感应强度B随时间变化规律如图乙所示，规定磁场方向垂直于圆环平面向里为正。则以下判断中正确的是（）

A.P、Q两环中的感应电动势大小之比B.P、Q两环中的感应电流的大小之比C.时间内与时间内感应电流方向相反D.时间内与时间内环中感应电流的大小都是逐渐增大的评卷人得分二、多选题(共9题，共18分)8、图甲、图乙是交流发电机示意图，线圈ABCD在磁场中匀速转动．下列说法正确的是。

A.图甲中穿过线圈的磁通量最大，电路中的感应电流最大B.图乙中穿过线圈的磁通量为零，电路中的感应电流最大C.图甲中穿过线圈的磁通量变化率为零，电路中的感应电流为零D.图乙中穿过线圈的磁通量变化率最大，电路中的感应电流为零9、如图所示xOy坐标系的第一象限内y轴与直线y=x（x≥0）之间的部分区域内存在垂直纸面向里的磁感应强度B=0.5T的有界匀强磁场。从y轴上的A点沿x轴正方向射出许多速率不同的相同带正电的粒子。已知粒子速率范围为0<v≤102m/s。且最大速率的粒子恰好不从磁场右边界穿出。不计粒子的重力及电荷间相互作用力。下列说法正确的是（）

A.所有粒子在磁场中运动的时间相同B.粒子的比荷为C.磁场区域的最小面积为D.粒子从直线y=x处运动时间射出磁场10、转速传感器用来检测齿轮旋转速度；为汽车自动控制系统提供关键数据。图甲是转速传感器结构示意图，当齿轮转动时会导致感应线圈内磁通量变化，产生感应电流。当齿轮从甲图中位置开始计时，0~0.2s内车载电脑显示的电流信号如图乙所示，下列说法正确的是（）

A.齿轮的转速为5r/sB.齿轮的旋转周期为2.4sC.0.1s时，感应线圈内磁通量的变化率最大D.0~0.1s内感应线圈内磁通量的变化率先变大后变小11、关于电磁振荡和电磁波，下列说法正确的是（）A.在LC振荡电路中，当电流最大时，电路中电场能最大B.麦克斯韦从理论上预言了电磁波，赫兹用实验证实了电磁波的存在C.周期性变化的电场和磁场可以相互激发，形成电磁波D.电磁波在真空中的传播速度与电磁波的频率有关12、如图(a)所示，在半径为R的虚线区域内存在周期性变化的磁场，其变化规律如图(b)所示．薄挡板MN两端点恰在圆周上，且MN所对的圆心角为120°。在t=0时，一质量为m、电荷量为+q的带电粒子，以初速度v从A点沿直径AOB射入场区，运动到圆心O后，做一次半径为的完整的圆周运动，再沿直线运动到B点，在B点与挡板碰撞后原速率返回（碰撞时间不计；电荷量不变），运动轨迹如图(a)所示，粒子的重力不计，不考虑变化的磁场所产生的电场，下列说法正确的是（）

A.磁场方向垂直纸面向外B.图(b)中C.图(b)中D.若t=0时，质量为m、电荷量为-q的带电粒子，以初速度v从A点沿AO入射，偏转、碰撞后，仍可返回A点13、如图1所示，一半径为r的光滑绝缘细圆管固定在水平面上，一质量为m、电荷量为q的带负电小球在细圆管中运动。垂直细圆管平面存在方向竖直向上的匀强磁场，其磁感应强度大小随时间的变化规律如图2所示（取竖直向上为正，图中为已知量）。已知当磁感应强度均匀变化时；在圆管内产生电场强度大小处处相等的感生电场（电场线闭合的涡旋电场），原来静止的小球在管内做圆周运动，小球可看作点电荷且电荷量保持不变。则下列说法正确的是（）

A.小球沿顺时针（从上往下看）方向运动B.管内电场强度大小为C.小球由静止开始运动第一周所用时间为D.小球第2次回到出发点的速度大小为14、如图所示，用粗细均匀的电阻丝制成形状相同、大小不同的甲、乙两个矩形线框。甲对应边的长度是乙的两倍，二者底边距离匀强磁场上边界高度h相同，磁场方向垂直纸面向里，匀强磁场宽度d足够大。不计空气阻力，适当调整高度h，将二者由静止释放，甲将以恒定速度进入匀强磁场中。在矩形线框进入磁场的整个过程中，甲、乙的感应电流分别为I1和I2，通过导体横截面的电量分别为q1和q2，线框产生的热量分别为Q1和Q2，线框所受到的安培力分别是F1和F2；则以下结论中正确的是（）

A.B.C.D.15、如图所示，面积为S的N匝矩形导线框置于水平方向的匀强磁场B中，通过电刷、导线与理想变压器原线圈构成闭合电路，线框在磁场中绕垂直于磁场方向的转轴以大小为ω的角速度逆时针匀速转动，已知原、副线圈的匝数比为副线圈通过电阻R接两个相同的灯泡；线框的电阻不计。从线框在中性面开始计时，下列说法正确的是（）

A.线框在此位置时的感应电流方向为逆时针（俯视）B.变压器原线圈上电压瞬时值为C.变压器副线圈上电压的有效值为2NBSωD.将开关闭合，其余条件不变，线框的电流变为原来的2倍16、如图甲所示电路中，理想变压器原、副线圈的匝数之比n1∶n2＝5∶1，电阻R＝20Ω，L1、L2为规格相同的两个小灯泡，S1为单刀双掷开关。原线圈接正弦交变电源，输入电压u随时间t的变化关系如图乙所示。现将S1接1、S2闭合，此时L2正常发光。下列说法正确的是（）

A.输入电压u的表达式u＝20sin（50πt）VB.只断开S2后，L1、L2均正常发光C.只断开S2后，原线圈的输入功率减小D.若将S1换接到2，R消耗的电功率为0.8W评卷人得分三、填空题(共6题，共12分)17、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”）。

18、传感器的定义：能够感受诸如力、温度、光、声、化学成分等被测量，并能把它们按照一定的规律转换为便于传送和处理的可用信号输出。通常是电压、电流等______，或转换为电路的_______19、矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动，在中性面时，通过线圈的磁通量最大。______20、模块机器人具有三个部分，它们分别是传感器、______器和______器，如果模块机器人有2种传感器，3种控制方式，4种执行器，那么从理论上可以有______种组合方式。21、判断下列说法的正误．

（1）LC振荡电路的电容器放电完毕时，回路中磁场能最小，电场能最大．____

（2）LC振荡电路的电容器极板上电荷量最多时，电场能最大．____

（3）LC振荡电路中电流增大时，电容器上的电荷一定减少．____

（4）LC振荡电路的电流为零时，线圈中的自感电动势最大．____

（5）LC振荡电路中，电容器的某一极板，从带最多的正电荷放电到这一极板带最多的负电荷为止，这一段时间为一个周期．____22、电阻应变片：电阻应变片有金属电阻应变片和_______应变片，半导体电阻应变片的工作原理是基于半导体材料的____效应。评卷人得分四、作图题(共4题，共12分)23、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。

24、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。

25、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。

26、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8分)27、如图甲所示为热敏电阻的图象，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电池的电动势内阻可以不计图中的“电源”是恒温箱加热电源．

(1)图甲说明热敏电阻的阻值随着温度的升高______填“增大”“减小”或“不变”

(2)应该把恒温箱内加热器接______端填“AB”或“CD”

(3)如果要使恒温箱内的温度保持滑动变阻器接入电路的电阻值为______评卷人得分六、解答题(共1题，共5分)28、如图甲所示，在空间存在范围足够大的水平匀强磁场，磁感应强度大小为B，在磁场中竖直固定两根足够长的光滑平行金属导轨，磁场方向垂直导轨平面向里，导轨间距为L，顶端接有阻值为R的电阻，导轨电阻不计．一根长度为L、质量为m、电阻为r的水平金属棒，以初速度v0从导轨上的MN处开始竖直向上运动；且始终与导轨保持良好接触，当棒运动到MN下方h高度处刚好开始做匀速运动，重力加速度为g，不计空气阻力．求：

⑴金属棒从开始运动到刚好做匀速运动的过程中；电阻R上消耗的电能；

⑵金属棒从开始运动到刚好做匀速运动所经历的时间；

⑶从微观角度看；金属棒中的自由电荷所受的洛伦兹力在电磁感应能量转化中起着重要作用．请在图乙中画出金属棒在匀速运动过程中，自由电子所受洛伦兹力的示意图．

参考答案一、选择题(共7题，共14分)1、B【分析】【详解】

由图可知，此时线圈和磁场垂直，线框的磁通量最大，感应电动势为0，故A错误，B正确．变压器只是改变电压和电流，不改变功率和频率，故C错误；根据要使输出电压变大，可通过减少原线圈匝数，故D错误．故选B．

点睛：本题关键交变电流产生的过程及其规律，掌握住理想变压器的电压、电流及功率之间的关系：线框与磁场垂直时，位于中性面，感应电动势为零．根据电压与匝数成正比，电流与匝数成反比，变压器的输入功率和输出功率相等.2、D【分析】【分析】

【详解】

A．由图可知；此时线圈和磁场垂直，线框的磁通量最大，感应电动势为0，选项A错误；

B．线框产生的感应电动势的峰值为选项B错误；

C．升压变压器原副线圈的功率相等，所以原线圈电流大于副线圈的电流，则线框中电流的有效值大于灯泡中电流的有效值；选项C错误。

D．若灯泡偏暗说明输出电压较小；要使输出电压变大，应减少原线圈匝数，选项D正确。

故选D。3、D【分析】【详解】

质子和粒子均带正电，电子带负电，由左手定则知质子和粒子均向右偏移，电子向左偏移，根据

得

可知质子做圆周运动的半径小，则2是质子的径迹，3是α粒子的径迹；故D正确，ABC错误。

故选D。4、C【分析】【详解】

AB．根据安培定则，线圈中的电流从下到上，此时电流正在减小，表明电容器正在充电，所以上极板带正电，下极板带负电，电流方向从b流向a；故AB错误；

C．电容器正在充电；根据能量守恒定律分析，能量正在从磁场能转化为电场能，电场能在增大，故C正确；

D．电容器正在充电；电场能在增大，两极板间的场强正在增大，故D错误。

故选C。5、C【分析】【分析】

【详解】

A．当通电导线平行放置于磁场中时；不受磁场力做用，当通电导线和磁场不平行时，受到磁场力作用，故A错误；

B．磁铁的周围存在磁场；磁场与通电导线不平行时，通电导线有安培力的作用，故B错误；

C．两根通电导线如果电流方向相同；则存在引力作用，如果电流方向相反，则存在斥力作用，故C正确；

D．若运动电荷的速度方向与磁感线的方向平行；则运动电荷不受洛伦兹力的作用。故D错误。

故选C。6、A【分析】【详解】

由法拉第电磁感应定律得：E=闭合电路欧姆定律得：I=通过金属环截面的电荷量为：q=I△t，解得：电荷量与R、S、△B有关，与t无关，故A正确，BCD错误；7、B【分析】【详解】

A．磁通量可以用穿过线圈的磁感线条数表示，由于穿过两个线圈的磁感线条数一样多，故穿过两个线圈的磁通量相等，根据法拉第电磁感应定律可知两个线圈的感应电动势相等；故A错误；

B．根据电阻定律相同，则电阻之比为

根据闭合电路欧姆定律得产生的感应电流之比为

故B正确；

C．时间内磁感应强度垂直于圆环平面向里且减小，穿过两个线圈的磁通量减小，根据楞次定律和安培定则可得线圈的感应电流方向为顺时针方向，时间内磁感应强度垂直于圆环平面向外且增大；穿过两个线圈的磁通量增大，根据楞次定律和安培定则可得线圈的感应电流方向为顺时针方向，故C错误；

D．根据法拉第电磁感应定律和图像的斜率可知在时间内线圈的感应电动势逐渐减小，所以时间内环中感应电流的大小都是逐渐减小的，在时间内线圈的感应电动势逐渐减小，所以时间内环中感应电流的大小是逐渐减小的；故D错误；

故选B。二、多选题(共9题，共18分)8、B:C【分析】【详解】

AC.图甲中线圈平面与磁感线方向垂直；穿过线圈的磁通量最大，磁通量变化率为零，感应电动势为零，故感应电流为零，故A错误，C正确；

BD.图乙中线圈平面与磁感线方向平行；穿过线圈的磁通量为零，磁通量变化率最大，感应电动势最大，故感应电流最大，故B正确，D错误；

故选BC9、A:B【分析】【详解】

A．因为所有粒子均不从磁场右边界射出，所以所有粒子在磁场中均做半个圆周运动，从y轴上射出磁场，运动时间均为

选项A正确；

B．速率的粒子恰好不从磁场右边界射出，其轨迹圆与直线相切（如图所示）

设粒子轨迹圆的半径为r，由几何关系有

解得

由得

选项B正确；

C．磁场中区域的最小面积

选项C错误；

D．速率最大的粒子从A点运动到直线处的轨迹圆心角

粒子从直线处到从y轴射出磁场运动的时间为

选项D错误；

故选AB。10、B:D【分析】【详解】

B．由图乙可知；交流电电流周期为0.2s，齿轮的齿数为12，旋转周期为2.4s，故B正确；

A．交流电频率为

齿轮的转速为

故A错误；

C．由图乙可知；0.1s时，电流为0，感应线圈内磁通量的变化率最小，故C错误；

D．由图乙可知；0~0.1s内电流先变大，后变小，感应线圈内磁通量的变化率先变大后变小，故D正确。

故选BD。11、B:C【分析】【详解】

A．在LC振荡电路中；当电流最大时，电容极板电荷量最小，电路中电场能最小，A错误；

B．麦克斯韦从理论上预言了电磁波；赫兹用实验证实了电磁波的存在，B正确；

C．周期性变化的电场和磁场可以相互激发；形成电磁波，C正确；

D．电磁波在真空中的传播速度与电磁波的频率无关；D错误。

故选BC。12、B:C【分析】【详解】

根据轨迹可知，带正电的粒子从O点向上偏转做圆周运动，由左手定则可知，磁场方向垂直纸面向里，选项A错误；粒子在磁场中做匀速圆周运动洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律得：qvB0=m解得磁感应强度：B0=选项B正确；虚线区域不加磁场时粒子做匀速直线运动，粒子做匀速直线运动的时间：虚线区域加速磁场后粒子做匀速圆周运动，粒子做匀速圆周运动的时间：磁场变化的周期：T0=t1+t2=选项C正确；若t=0时，质量为m、电荷量为-q的带电粒子，以初速度v从A点沿AO入射，到达O点后向下，与板碰撞后，到达B板，与B碰撞后向上偏转900然后从磁场中飞出；则不能返回A点，选项D错误；故选BC.

【点睛】

此题关键是要搞清粒子在磁场中的运动情况即轨迹，结合圆周运动的知识求解运动时间；注意用左手定则判断洛伦兹力的方向时要注意四指的指向.13、B:D【分析】【详解】

A．由楞次定律可知感生电场的方向沿顺时针；小球带负电，故小球沿逆时针方向运动，A错误；

B．产生的感生电场的电场强度

B正确；

C．小球做加速度大小不变的加速曲线运动，小球的电场力方向始终与速度方向相同，当成匀加速直线运动处理，根据运动学公式

解得

C错误；

D．由动能定理可得

解得

D正确。

故选BD。14、B:C:D【分析】【分析】

【详解】

A．设线框刚进入磁场的速度为v，据动能定理可得

解得

故两个线框进入磁场的速度相同，设线框底边宽为d，据

可知，甲产生的电动势是乙的2倍，由题意可知，甲线框总长是乙的2倍，即甲电阻是乙的2倍，由

可知，甲、乙中的电流相等，即

A错误；

B．在矩形线框进入磁场的整个过程中，通过导体横截面的电量为

其中

联立可得

甲的各边长是乙的2倍，故甲的面积是乙的4倍，又甲的电阻是乙的2倍，可得

B正确；

C．由题意知，甲进入磁场做匀速直线运动，满足

由于甲的质量是乙的2倍，底边长也是乙的2倍，故乙进入磁场时所受安培力与重力相等，也做匀速直线运动，设线框高度为L，进入磁场的时间为

线框产生的热量为

甲的电阻是乙的2倍，线框高是乙的2倍，故

C正确；

D．线框受到的安培力为

可得

D正确。

故选BCD。15、A:B:C【分析】【详解】

A．线框通过图中位置瞬间；根据右手定则可知感应电流方向为逆时针（俯视），故A正确；

B．线框中感应电动势的峰值

从线框在中性面开始计时，线框中感应电动势表达式为

故B正确；

C．原线圈电压的有效值为

由变压器电压与匝数的关系可知

得到副线圈上电压的有效值为

故C正确；

D．将开关闭合；两相同灯泡并联后，电阻变为原来的一半，其余条件不变，副线框总电阻没有变为原来的一半，电流不会变为原来的2倍，故D错误。

故选ABC。16、C:D【分析】【分析】

【详解】

A．由图象得周期

则

输入电压最大值

所以输入电压u的表达式应为

选项A错误；

B．只断开后，负载电阻变大为原来的2倍，电压不变，则副线圈电流变小为原来的一半，L1、L2的功率均变为额定功率的四分之一，则L1、L2均不能正常发光；选项B错误；

C．只断开后；负载电阻变大，副线圈电流变小，输出功率变小，则原线圈的输入功率减小，选项C正确；

D．若换接到2后，电阻R电压有效值为4V，则R消耗的电功率为

选项D正确。

故选CD。三、填空题(共6题，共12分)17、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18、略

【分析】【分析】

【详解】

略【解析】电学量通断19、略

【分析】【分析】

【详解】

[1]矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动，中性面是指线圈平面与磁感线垂直的位移，则在中性面时，通过线圈的磁通量最大。此说法正确。【解析】正确20、略

【分析】【分析】

【详解】

[1][2][3]模块机器人由传感器、控制器和执行器三个模块组成，相当于人的感觉器官、大脑和肌肉，根据数学组合可知，若选择一个传感器，一个控制方式，则有四种组合，因此共有24种组合。【解析】①.控制②.执行③.2421、略

【分析】【分析】

【详解】

略【解析】①.错误②.正确③.正确④.正确⑤.错误22、略

【分析】【分析】

【详解】

略【解析】半导体电阻压阻四、作图题(共4题，共12分)23、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】24、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】25、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