2024年沪科版选择性必修2物理下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年沪科版选择性必修2物理下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：______总分栏题号一二三四五六总分得分评卷人得分一、选择题(共7题，共14分)1、某小组用如图甲所示的可拆变压器探究变压器原、副线圈两端的电压与匝数之间的关系，在实验时忘记把图甲中的变压器铁芯B组装到变压器铁芯A上，组装后的变压器如图乙所示。在铁芯上的原、副线圈接入匝数分别为n1=800匝和n2=200匝，原线圈两端与正弦式交流电源相连，电源两端的输出电压u=12sin314t（V）；则与副线圈两端连接的交流电压表的示数可能是（）

A.0.6VB.3VC.3VD.12V2、如图所示，M、N为两个用同种材料同规格的导线制成的单匝闭合圆环线圈；其圆环半径之比为2：1，两线圈置于同一个垂直于环面向里的匀强磁场中。若不考虑线圈之间的相互影响，当匀强磁场的磁感应强度随时间均匀增大时，下列判断中正确的是（）

A.两线圈中感应电动势之比EM：EN=2：1B.两线圈中感应电流之比IM：IN=1：1C.两线圈中感应电流的功率之比PM：PN=8：1D.两线圈中感应电流的方向均为顺时针方向3、在泗水县城某居民小区内，有一辆平板三轮车上水平装载着一个长方形铝合金窗框，三轮车沿平直道路自西向东行驶。若考虑到地磁场的存在，且在三轮车运动的区域内地磁场可视为匀强磁场，则铝合金窗框将发生电磁感应现象，下列判断中正确的是（）A.窗框内将产生感应电流，且俯视窗框时窗框中的感应电流沿顺时针方向B.窗框内将产生感应电流，且俯视窗框时窗框中的感应电流沿逆时针方向C.窗框内无感应电流，但窗框的北侧电势较低D.窗框内无感应电流，但窗框的北侧电势较高4、如图所示，两根光滑平行金属长导轨水平固定放置，导轨间存在竖直向上的匀强磁场，两根完全相同的金属棒垂直放置在导轨上，两金属棒的长度恰好等于金属导轨的间距，时刻对金属棒施加一个水平向右的恒力F，此后两金属棒由静止开始运动，金属棒在运动过程中始终与导轨接触良好，两金属棒的速度大小分别记为加速度大小分别记为金属棒两端电压记为闭合回路消耗的电功率记为P，电路中除金属棒以外的电阻均不计，下列关系图像错误的是（）

A.B.C.D.5、一台小型发电机与电压表V；小灯泡按图甲所示电路连接；发电机产生的感应电动势随时间变化的规律如图乙所示。发电机线圈电阻不能忽略，则（）

A.从线圈与中性面垂直的位置开始计时B.电压表V的示数为36VC.发电机产生的感应电动势的表达式为D.若线圈匝数为90，则任意时刻穿过线圈的磁通量为6、电磁感应知识及其应用的下列说法错误的是（）A.手机既可以发射电磁波，又可以接收电磁波B.磁电式电流表、电压表中线圈要绕在铝框上一个重要原因是利用电磁阻尼C.在电磁炉上加热食品须使用金属器皿，是因金属在交变磁场中产生涡流发热D.对于同一线圈，当电流变化越大时，线圈中产生的自感电动势一定越大7、关于电磁波下列说法正确的是（）A.麦克斯韦通过实验验证了“变化的电场产生磁场”和“变化的磁场产生电场”，并证实了电磁波的存在B.医院里常用红外线照射病房和手术室进行消毒C.一切物体都在辐射红外线，这种辐射与物体的温度有关D.电磁波的传播需要介质，其在介质中的传播速度等于光速评卷人得分二、多选题(共8题，共16分)8、如图甲所示；用电流天平测量匀强磁场的磁感应强度，挂在天平右下方的单匝矩形线圈中通入如图乙所示的电流，此时天平处于平衡状态，现保持边长和电流大小，方向都不变，将该矩形线圈短边放在磁场中，如图丙所示，挂在天平的右臂下方，则（）

A.左盘中加入适当砝码，天平仍可平衡B.线圈受安培力变大C.天平向右下方倾斜D.天平向左下方倾斜9、如图所示，在x轴的上方有沿y轴负方向的匀强电场，电场强度为E，在x轴下方的等腰直角三角形CDM区域内有垂直于xOy平面向外的匀强磁场，磁感应强度为B，其中C、D在x轴上，它们到原点O的距离均为a。现将质量为m、带电荷量为q的正粒子从y轴上的P点由静止释放，设P点到O点的距离为h；不计重力作用与空气阻力的影响。下列说法正确的是（）

A.若则粒子垂直于CM射出磁场B.若则粒子垂直于CM射出磁场C.若则粒子平行于x轴射出磁场D.若则粒子平行于x轴射出磁场10、矩形线圈abcd位于足够长的通电直导线附近，且线圈平面与导线在同一平面内，如图所示，线圈的两条边ad和bc与导线平行，线圈始终在导线的右侧区域运动，要使线圈中产生a→d→c→b→a方向的电流；可以（  ）

A.线圈不动，增大导线中的电流B.线圈不动，减小导线中的电流C.导线中的电流不变，线圈向右平动D.导线中的电流不变，线圈向左平动11、关于电磁波的应用；下列说法正确的是（）

A.微波炉不是利用电磁波来工作的B.微波炉是利用电磁波的能量来快速加热食物的C.雷达是利用电磁波的反射来侦测目标的D.夜视仪是利用红外线来帮助人们在夜间看见物体的12、一电中性微粒静止在垂直纸面向里的匀强磁场中，在某一时刻突然分裂成a、b和c三个微粒，a和b在磁场中做半径相等的匀速圆周运动；环绕方向如图所示，c未在图中标出。仅考虑磁场对带电微粒的作用力，下列说法正确的是（）

A.a带负电荷B.b带正电荷C.c带负电荷D.a和b的动量大小一定相等13、如图所示直角坐标系xOy，P（a，－b）为第四象限内的一点，一质量为m、电量为q的负电荷（电荷重力不计）从原点O以初速度沿y轴正方向射入，第一次在整个坐标系内加垂直纸面向内的匀强磁场，该电荷恰好能通过P点；第二次保持y>0区域磁场不变，而将y<0区域磁场改为沿x方向匀强电场，该电荷仍通过P点（）

A.匀强磁场的磁感应强度为B.匀强磁场的磁感应强度C.电荷从O运动到P，第二次所用时间一定短些D.电荷通过P点时的速度，第二次与x轴负方向的夹角一定小些14、如图甲所示为足够长、倾斜放置的平行光滑导轨，处在垂直斜面向上的匀强磁场中，导轨上端接有一定值电阻，导轨平面的倾角为金属棒垂直导轨放置，用一平行于斜面向上的拉力F拉着金属棒由静止向上运动，金属棒的质量为0.2kg，其速度大小随加速度大小的变化关系如图乙所示，且金属棒由静止加速到最大速度的时间为1s，金属棒和导轨的电阻不计，sin=0.6，cos=0.8，g取10m/s2；则（）

A.F为恒力B.F的最大功率为0.56WC.回路中的最大电功率等于0.56WD.金属棒由静止加速到最大速度这段时间内定值电阻上产生的焦耳热是0.26J15、如图在同一平面内固定有一长直导线PQ和一导线框R，R在PQ的右侧．导线PQ中通有正弦交流电i，i的变化如图所示，规定从Q到P为电流正方向．导线框R中的感应电动势

A.在时为零B.在时改变方向C.在时最大，且沿顺时针方向D.在时最大，且沿顺时针方向评卷人得分三、填空题(共7题，共14分)16、物理学家法拉第在研究电磁学时，亲手做过许多实验如图所示的实验就是著名的电磁旋转实验，这种现象是：如果载流导线附近只有磁铁的一个极，磁铁就会围绕导线旋转；反之，载流导线也会围绕单独的某一磁极旋转．这一装置实际上就成为最早的电动机．图中A是可动磁铁，B是固定导线，C是可动导线，D是固定磁铁．图中黑色部分表示汞（磁铁和导线的下半部分都浸没在汞中），下部接在电源上．请你判断这时自上向下看，A将_____________转动和C将__________转动．（均选填“顺时针”或“逆时针”）

17、导体棒切割磁感线产生感应电流，导体棒所受安培力的方向与导体棒运动方向_________，导体棒克服_________做功，把其他形式的能转化为电能。18、如图所示为某收音机接收电路，其电感L=10-3mH，为了接收波长为500m的电磁波，其电容C应调到___________。

19、如图所示，是一个按正弦规律变化的交变电流的图像，则该交变电流的周期是_________s，电流的有效值是______A。

20、如图所示，一平行于光滑斜面的轻弹簧一端固定于斜面上，一端拉住条形磁铁，条形磁铁处于静止状态，磁铁中垂面上放置一通电导线，导线中电流方向垂直纸面向里且缓慢增大，在此过程中，弹簧弹力大小的变化情况是______，磁铁对斜面的压力大小的变化情况是______。

21、两条平行且足够长的金属导轨置于磁感应强度为B的匀强磁场中，B的方向垂直导轨平面。两导轨间距为L，左端接一电阻R，其余电阻不计。长为2L的导体棒ab如图所示放置，开始时ab棒不导轨垂直，在ab棒绕a点紧贴导轨以角速度顺时针旋转90°的过程中，通过电阻R的电流方向为_________（填“由上到下”或者“由下到上”）；电动势的最大值为_________；通过电阻R的电荷量是_________。

22、如图所示，（a）→（b）→（c）→（d）→（e）过程是交流发电机发电的示意图，线圈的ab边连在金属滑环K上，cd边连在金属滑环L上；用导体制成的两个电刷分别压在两个滑环上，线圈在转动时可以通过滑环和电刷保持与外电路连接。

（1）图（a）中，线圈平面与磁感线垂直，磁通量___________，磁通量变化率___________（填“最大”或“零”）。

（2）从图（b）开始计时，线圈中电流i随时间t变化的关系是___________（填“i=Imsinωt”填“i=Imcosωt”）。

（3）当线圈转到图（c）位置时，感应电流___________（填“最小”或“最大”），且感应电流方向___________（填“改变”或“不改变”）。

（4）当线圈转到图（d）位置时，感应电动势___________（填“最小”或“最大”），ab边感应电流方向为___________（填“a→b”或“b→a”）。评卷人得分四、作图题(共4题，共24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9分)27、某实验小组用一套器材先后组成甲；乙所示的电路；分别研究通电自感和断电自感，自感线圈的直流电阻不可忽略。

（1）图甲中，闭合开关S后，会看到灯泡___________（填“立即变亮”或“逐渐变亮”）；

（2）图乙中，闭合开关S后，会看到灯泡___________（填“逐渐变亮”或“立即变亮后逐渐变暗”）；断开开关后，如果看到灯泡先闪一下后逐渐熄灭，原因是___________；

（3）图乙中，若小灯泡的规格为“3V1.5W”，将电感线圈更换为直流电阻为9Ω的电感线圈，开关闭合后调节滑动变阻器，使小灯泡正常发光，小灯泡电阻始终不变。则将开关断开的一瞬间，电感线圈的自感电动势大小为___________V。评卷人得分六、解答题(共1题，共6分)28、两根平行的导电轨道右端置于水平面上，左端与水平面成角，整个轨道处于竖直向上的匀强磁场中，导体棒与左侧轨道垂直放置，导体棒与右侧轨道垂直放置，如图甲所示，已知轨道间距匀强磁场的磁感应强度两导体棒的质量均为电阻导体棒与轨道之间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，导体棒与轨道之间无摩擦力，导电轨道的电阻不计，当导体棒受到外力（图中未画出）作用，在水平面内按图乙所示正弦规律往复运动（规定棒向右运动为正方向）时，导体棒始终保持静止状态；求：

（1）导体棒两端电压随时间变化的规律；

（2）内外力做的功

参考答案一、选择题(共7题，共14分)1、A【分析】【详解】

由题可知电源两端的输出电压

则输入电压的有效值

根据

可得

由于该同学实验中没有将铁芯B安装在铁芯A上；有漏磁现象，存在电能损失，导致变压器的输出电压低于理论计算值。故BCD错误，A正确。

故选A。2、C【分析】【详解】

A．根据法拉第电磁感应定律有

由题知圆环半径之比

所以

选项A错误；

B．根据电阻定律有

所以电阻之比

则两线圈中感应电流之比

选项B错误；

C．两线圈中感应电流的功率之比

选项C正确；

D．当匀强磁场的磁感应强度随时间均匀增大时；根据楞次定律和右手螺旋定则可知两线圈中感应电流的方向均为逆时针方向，选项D错误。

故选C。3、D【分析】【分析】

【详解】

AB．在泗水地磁场的竖直分量竖直向下；地磁场视为匀强磁场，则穿过穿过平放的长方形铝合金窗框的磁通量不变，铝合金窗框内没有感应电流产生，故AB错误；

CD．铝合金窗框自西向东运动；由右手定则可知，窗框的北侧电势较高，南侧电势较低，故D正确，C错误。

故选D。4、B【分析】【详解】

AB．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，但是两金属棒的速度仍在增大。故A正确，与题意不符；B错误，与题意相符；

C．设两金属棒电阻均为R，系统达到稳定之前

随时间逐渐增大，系统达到稳定后，因回路中电流不变，则

随着的增加而均匀增加。故C正确；与题意不符；

D．闭合回路消耗的电功率

在开始阶段随回路中电流的增大；电功率逐渐增大，当系统稳定后回路中电流不变，电功率不再变化。故D正确，与题意不符。

本题选错误的故选B。5、C【分析】【详解】

A．当t=0时，e=0；故线框从中性面位置开始转动，故A错误；

B．由图像可知，电动势最大值为

因为是正弦交流电，所以有效值为

由于电路中发电机线圈电阻不可忽略；故灯泡电压不可能等于36V，电压表V的示数不可能为36V，故B错误；

C．根据前面分析可知感应电动势最大值为根据图像可知周期为

故角速度为

则表达式为

故C正确；

D．由感应电动势公式

可得

则任意时刻有

故D错误。

故选C。6、D【分析】【详解】

A．手机在使用过程中；将要传递的信息用电磁波发射出去，另一方面又可以通过接收电磁波来获取他人传递给自己的信息，故A正确；

B．常常用铝框做骨架；起到电磁阻尼作用，是为了利用电磁感应，故B正确；

C．电磁炉是采用电磁感应原理；在金属锅上产生涡流，使锅体发热从而加热食物的，与微波炉工作原理不同，故C正确；

D．根据法拉第电磁感应定律；当电流变化越快时，磁通量变化越快，自感电动势越大，故D错误。

本题选说法错误项，故选D。7、C【分析】【详解】

A．赫兹通过实验验证了“变化的电场产生磁场”和“变化的磁场产生电场”；并证实了电磁波的存在，A错误；

B．医院里常用紫外线照射病房和手术室进行消毒；B错误；

C．一切物体都在辐射红外线；这种辐射与物体的温度有关，C正确；

D．电磁波的传播可以不需要介质；在介质中的传播速度小于光速，D错误。

故选C。二、多选题(共8题，共16分)8、A:C【分析】【详解】

由题意可知，在乙图中天平处于平衡状态，此时线圈在磁场中受到的安培力大小为

方向竖直向上；该安培力与线圈重力的合力大小等于左侧物体的总重力，太平处于平衡。

当在丙图中；由于导体的有效长度变短，故受到的安培力减小且竖直向上，右侧的重力与安培力的合力大于图乙中右侧的重力与安培力的合力，故天平将向右倾斜，当左盘中加入适当砝码，天平则仍可平衡。

故选AC。9、A:D【分析】【详解】

AC．若则由动能定理，到达O点的速度满足

解得

根据

此时粒子在磁场中运动的半径为R=a

可知粒子垂直CM射出磁场；选项A正确，C错误；

BD．若则由动能定理，到达O点的速度满足

解得

此时粒子在磁场中运动的半径为R′=a

则粒子平行于x轴负向射出磁场；选项B错误，D正确。

故选AD。10、A:D【分析】【详解】

A．当电流增大时；垂直纸面向里的磁场穿过线圈的磁通量增加，根据楞次定律可知，感应电流方向逆时针，故A正确；

B．当电流减小时；垂直纸面向里的磁场穿过线圈的磁通量减小，根据楞次定律可知，感应电流方向顺时针，故B错误；

C．线圈向右平动，逐渐远离导线，穿过线圈的磁场减小，即穿过线圈的磁通量减小，故产生感应电流为顺时针，即感应电流的方向为abcda；故C错误；

D．线圈向左平动；穿过线圈的磁场变大，即穿过线圈的磁通量变大，则产生感应电流为逆时针，故D正确。

故选AD。11、B:C:D【分析】【详解】

AB．微波属于电磁波；微波炉利用微波加热食物，故A错误，B正确；

C．雷达是利用电磁波的反射来侦测目标的；故C正确；

D．不同温度的物体发出的红外线特征不同；夜视仪是利用红外线来帮助人们在夜间看见物体的，故D正确。

故选BCD。12、B:C【分析】【分析】

【详解】

ABC．由左手定则可知，粒子a、粒子b均带正电；电中性的微粒分裂的过程中，总的电荷量应保持不变，则粒子c应带负电，A错误，BC正确；

D．粒子在磁场中做匀速圆周运动时，洛伦兹力提供向心力，即

解得

由于粒子a与粒子b的质量、电荷量大小关系未知，则粒子a与粒子b的动量大小关系不确定；D错误。

故选BC。13、A:C【分析】【详解】

AB．电荷第一次的运动轨迹如图1所示，设粒子运动的半径为r，根据几何关系可得①

解得②

根据牛顿第二定律有③

联立②③解得

故A正确，B错误；图1

C．易知电荷两次在第一象限中运动时间相同。电荷第一次在第四象限中运动到P点的过程中，其沿y轴方向的分速度不断减小，且始终小于v0，而电荷第二次在第四象限中运动到P点的过程中，其沿y轴方向的分速度始终等于v0，而电荷两次在第四象限运动到P点时的竖直分位移相同；所以电荷第二次在第四象限中运动的时间短些，进而可知整个过程，第二次所用时间一定短些，故C正确；

D．设电荷第一次通过P点时的速度与x轴负方向的夹角为θ1，根据几何关系可得

电荷第二次的运动轨迹如图2所示，设电荷第二次通过P点时的速度与x轴负方向的夹角为θ2，根据类平抛运动规律的推论可知

所以有

即第二次与x轴负方向的夹角一定大些；故D错误。

故选AC。图2

故选AC。14、A:C:D【分析】【详解】

AB．对棒受力分析有

变形得

结合图乙可知

联立解得

且由可知，F的最大功率为

故A正确；B错误；

C．当棒的速度为1m/s时，回路中的电流最大，回路中的电功率最大为

故C正确；

D．金属棒由静止加速到最大速度由动量定理得

即

解得

金属棒由静止加速到最大速度，由动能定理得

解得

由功能关系可知

故D正确。

故选ACD。15、A:C【分析】【详解】

本题考查交变电流图象；法拉第电磁感应定律、楞次定律及其相关的知识点。

解析由图（b）可知，导线PQ中电流在t=T/4时达到最大值，变化率为零，导线框R中磁通量变化率为零，根据法拉第电磁感应定律，在t=T/4时导线框中产生的感应电动势为零，选项A正确；在t=T/2时，导线PQ中电流图象斜率方向不变，导致导线框R中磁通量变化率的正负不变，根据楞次定律，所以在t=T/2时，导线框中产生的感应电动势方向不变，选项B错误；由于在t=T/2时，导线PQ中电流图象斜率最大，电流变化率最大，导致导线框R中磁通量变化率最大，根据法拉第电磁感应定律，在t=T/2时导线框中产生的感应电动势最大，由楞次定律可判断出感应电动势的方向为顺时针方向，选项C正确；由楞次定律可判断出在t=T时感应电动势的方向为逆时针方向，选项D错误。三、填空题(共7题，共14分)16、略

【分析】【分析】

【详解】

[1][2]根据电源可知，B中电流方向向上，根据右手定则可以判断A所在位置磁场为逆时针方向，而A上端为N极，故自上向下看，A将逆时针转动；C所在位置磁场竖直向上，C中电流向左下，根据左手定则判断受力向里，故自上向下看C将顺时针转动【解析】逆时针顺时针17、略

【分析】【分析】

【详解】

略【解析】相反安培力18、略

【分析】【详解】

[1]该电磁波的频率为

那么该电路的固有频率也应调到f。由电磁振荡的频率公式得C=

代入数据得C≈7.04×10-2μF【解析】7.04×10-2μF19、略

【分析】【详解】

[1]由图可知；该交变电流的周期是0.20s；

[2]由图可知，该交变电流的最大值为电流的有效值【解析】0.201020、略

【分析】【详解】

[1][2]如图所示，因为通电导线位于磁铁的中垂面上，所以过通电导线的磁感线的切线平行于斜面向下，当导线中通入垂直纸面向里且缓慢增大的电流时，根据左手定则可知通电导线受到的安培力垂直于斜面向上，根据可知安培力逐渐变大；根据牛顿第三定律可知，通电导线对磁铁的作用力垂直于斜面向下且逐渐变大，所以磁铁在沿斜面方向的受力情况不变，即弹簧弹力大小不变，而磁铁对斜面的压力逐渐变大。

【解析】不变逐渐变大21、略

【分析】【详解】

[1][2]．由右手定则可知，通过电阻R的电流方向为由上到下；电动势的最大值为

[3]．第一阶段：平均电动势

通过R的电荷量

第二阶段ab棒脱离导轨后，电路中没有电流．所以总电量：【解析】由上到下22、略

【分析】【分析】

【详解】

（1）[1][2]图（a）中；线圈平面与磁感线垂直，磁通量最大，磁通量变化率为零。

（2）[3]从图（b）开始计时，线圈中电流i随时间t变化的关系是i=Imcosωt。

（3）[4][5]当线圈转到图（c）位置时为中性面；感应电流为零，最小，且感应电流方向发生改变。

（4）[6][7]当线圈转到图（d）位置时，磁通量变化率最大，此时感应电动势最大，由右手定则可知，ab边感应电流方向为b→a。【解析】①.最大②.零③.i=Imcosωt④.最小⑤.改变⑥.最大⑦.b→a四、作图题(共4题，共24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