2024年沪教版选择性必修2物理下册月考试卷含答案

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A.垂直导线沿纸面向右B.垂直导线沿纸面向左C.垂直纸面向里D.垂直纸面向外2、如图所示为电流天平，可以用来测量匀强磁场的磁感应强度。它的右臂挂有一个矩形线圈，匝数为N，底边长为L，下部悬在匀强磁场中，线圈平面与磁场垂直。当线圈中通有电流I时，调节砝码使两臂达到平衡；然后使电流反向、大小不变，这时需要在左盘中增加质量为m的砝码，才能使两臂达到新的平衡。所测磁场的磁感强度B的大小为（）

A.B.C.D.3、传感器的功能与人的视觉；听觉、触觉、嗅觉等功能相似。不只在科研领域；在人们的日常生活中，也会用到传感器以实现某种功能。关于图中应用传感器的实际情景，下列说法错误的是（）

A.甲图传感器用来测量位移的微小变化，是位移传感器B.乙图光电计数器用到了光敏电阻这个传感元件，是光传感器C.丙图利用霍尔元件可以测量微小位移，是位移传感器D.丁图干簧管是利用电磁感应的原理控制电路的通断的4、一长为L的直导线置于磁感应强度大小为B的匀强磁场中，导线中的电流为I。下列说法正确的是（）A.通电直导线受到安培力的大小为ILBB.无论通电直导线如何放置，它都将受到安培力C.安培力是载流子受到的洛伦兹力的宏观表现，所以安培力对通电直导线不做功D.通电直导线所受安培力的方向垂直于磁感应强度方向和电流方向构成的平面5、一个匝数为100匝；电阻为0.5Ω的闭合线圈处于某一磁场中，磁场方向垂直于线圈平面，从某时刻起穿过线圈的磁通量按图示规律变化．则线圈中产生交变电流的有效值为()

A.5AB.2AC.6AD.5A评卷人得分二、多选题(共6题，共12分)6、如图所示；一束电子以大小不同的速率沿图示方向垂直飞入横截面是一正方形的匀强磁场区域，下列判断正确的是（）

A.电子在磁场中运动时间越长，其轨迹线越长B.电子在磁场中运动时间越长，其轨迹线所对应的圆心角越大C.在磁场中运动时间相同的电子，其轨迹线不一定重合D.电子的速率不同，它们在磁场中运动时间一定不相同7、如图所示，理想变压器的输入端通过滑动变阻器R1与输出功率恒定的交流电源相连，理想变压器的输出端接滑动变阻器R2和灯泡L。在保证电路安全的情况下，欲使灯泡L变亮；可以（）

A.把R1的滑动片向a端移动B.把R1的滑动片向b端移动C.把R2的滑动片向c端移动D.把R2的滑动片向d端移动8、如图所示，在的长方形区域有垂直于xoy平面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为B，坐标原点O处有一个粒子源，在某时刻发射大量质量为m、电荷量为q的带正电粒子重力不计它们的速度方向均在xoy平面内的第一象限，且与y轴正方向的夹角分布在范围内，速度大小不同，且满足已知粒子在磁场中做圆周运动的周期为T，则下列说法正确的是

A.所有粒子在磁场中运动经历最长的时间为B.所有粒子在磁场中运动经历最长的时间小于C.从磁场上边界飞出的粒子经历最短的时间小于D.从磁场上边界飞出的粒子经历最短的时间为9、在LC振荡电路中；某时刻电路中的电流方向如图所示，且电流正在增大，则该时刻（）

A.电容器上极板带正电，下极板带负电B.电容器上极板带负电，下极板带正电C.电场能正在向磁场能转化D.电容器正在放电10、如图所示，为了减少电能损失，一小型水电站用变压比的理想升压变压器向距离较远的用户供电，已知发电机的输出功率为46kW，输电线路导线总电阻为最后用户得到220V；44kW的电力，则下列说法正确的是（）

A.发电机的输出电压是460VB.输电线上的电流是40AC.输电线上损失的电压是200VD.用户降压变压器原、副线圈匝数比11、一个半径为r、质量为m、电阻为R的金属圆环，用一根长为L的绝缘轻细杆悬挂于O点，在O的正下方有一半径为的圆形匀强磁场区域，其圆心与O在同一竖直线上，若金属环的圆心为如图所示。现使绝缘轻细杆由水平位置由静止释放，下摆中金属环所在平面始终垂直磁场，已知重力加速度为g；忽略空气阻力。则下列说法正确的是（）

A.金属环最终可能静止在点的正下方B.金属环在进人磁场时所受安培力的方向沿连线方向C.金属环在整个过程中产生的焦耳热是D.金属环在第一次进入磁场过程中通过导线截面的电量为评卷人得分三、填空题(共9题，共18分)12、如图所示，阻值为R的金属棒从图示ab位置分别以v1、v2的速度沿光滑导轨（电阻不计）匀速滑到a′b′位置，若v1∶v2=1∶2，则在这两次过程中回路的电流I1∶I2=___________，产生的热量Q1∶Q2=___________，通过任一截面的电荷量q1∶q2=___________，外力的功率P1∶P2=___________

13、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_______14、某同学做DIS实验时用如图所示的电路，利用该电路可以测量小灯泡的________或者________．

15、要有效地发射电磁波；振荡电路必须具有的两个特点：

（1）要有_________的振荡频率，频率越_________；发射电磁波的本领越大。

（2）振荡电路的电场和磁场必须分散到尽可能大的空间，因此采用_________电路。16、电视广播信号是一种无线电信号，实际传播中需要通过载波将信号调制成_________信号再进行传播。17、频率（f）：

周期的倒数叫作频率，数值等于交变电流在单位时间内完成周期性变化的__________18、如图所示，用长为L的轻绳，悬挂一质量为m的带电小球，放在磁感应强度为B，方向垂直纸面向里的匀强磁场中。现将小球拉到与悬点等高处由静止释放，小球便在垂直于磁场的竖直面内摆动，当小球第一次摆到最低点时，轻绳的拉力恰好为零，重力加速度为g，忽略空气阻力，由此可知小球___________（选填“带正电”“不带电”或“带负电”）当小球第二次经过最低点时轻绳拉力等于___________。

19、如图甲所示，匝数n=100，边长l=0.1m的正方形线框置于匀强磁场中，从图示位置开始计时，让线框绕垂直磁场方向的轴匀速转动，通过线框的磁通量随时间变化的图像如图乙所示。在t1=0.02s和t2=0.04s时，线框中感应电流的方向_______（填“相同”或“相反”）；匀强磁场的磁感应强度为_______T；线框中感应电动势的有效值为_______V；线框中感应电动势的瞬时值表达式为_______。

20、如图所示，交流发电机线圈的面积为0.05m2，共100匝，在磁感应强度为T的匀强磁场中，以10πrad/s的角速度匀速转动，电阻R1和R2的阻值均为50Ω，线圈的内阻忽略不计，若从图示位置开始计时，则线圈中的电动势的表达式为_______V，电流表的示数为_______A。

评卷人得分四、作图题(共4题，共24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1题，共8分)25、某实验小组利用伏安法进行“探究热敏电阻的温度特性”实验；部分实验器材如下：

A.电源（电动势内阻不计）；B.电流表（量程0~500内阻约为）；

C．电流表（量程0~0.6内阻为）；D.开关；导线若干。

(1)因为需要一个量程为的电压表，上述器材中可以用来改装成电压表的电流表为________（选填选项前的字母），还需要一个阻值为________的定值电阻与所选电流表串联进行改装。

(2)改装好电压表后，采用如图甲所示电路，根据不同温度下电压表和电流表的读数比值，得到不同温度下热敏电阻的阻值，描绘出如图乙中的曲线，由于系统误差，图乙中由实验得到的数据描绘出的实际曲线与理论曲线相比有一定的差异，图乙中标记为Ⅰ的图线是________（选填“实际曲线”或“理论曲线”）。

(3)兴趣小组利用该热敏电阻制作了一个检测油箱警戒液位的低油位报警装置，如图丙所示。给热敏电阻通以一定的电流，热敏电阻会发热，当液面高于热敏电阻的高度，热敏电阻上产生的热量会被液体带走，温度基本不变，当液体减少、热敏电阻露出液面时，热敏电阻的温度将_________（选填“升高”或“降低”），阻值会________（选填“增加”或“减小”），指示灯会亮，就知道液面低于设定值。若根据图乙中Ⅱ的图线数据来设定油箱警戒液位值，实际工作中指示灯亮的时间点将________（选填“延迟”“不变”或“提前”）。评卷人得分六、解答题(共2题，共20分)26、如图甲所示，两条相距L=1m的水平粗糙导轨左端接一定值电阻。T=0s时，一质量m=1kg、阻值r=0.5的金属杆，在水平外力的作用下由静止开始向右运动，5s末到达MN，MN右侧为一匀强磁场，磁感应强度B=1T，方向垂直纸面向内。当金属杆到达MN后，保持外力的功率不变，金属杆进入磁场，8s末开始做匀速直线运动。整个过程金属杆的v-t图象如图乙所示。若导轨电阻忽略不计，杆和导轨始终垂直且接触良好，两者之间的动摩擦因数=0.5，重力加速度试计算：

（1）进入磁场前，金属杆所受的外力F；

（2）金属杆到达磁场边界MN时拉力的功率；

（3）电阻的阻值R；

（4）若前8s金属杆克服摩擦力做功127.5J，试求这段时间内电阻R上产生的热量。

27、如图甲所示，绝缘水平面上固定着两根足够长的光滑金属导轨PQ、MN，相距为L=0.5m，ef右侧导轨处于匀强磁场中，磁场方向垂直导轨平面向下，磁感应强度B的大小如图乙变化。开始时ab棒和cd棒锁定在导轨如图甲位置，ab棒与cd棒平行，ab棒离水平面高度为h=0.2m，cd棒与ef之间的距离也为L，ab棒的质量为m1=0.2kg，有效电阻R1=0.05Ω，cd棒的质量为m2=0.1kg，有效电阻为R2=0.15Ω。(设a、b棒在运动过程始终与导轨垂直；两棒与导轨接触良好，导轨电阻不计)。问：

(1)0~1s时间段通过cd棒的电流大小与方向；

(2)假如在1s末，同时解除对ab棒和cd棒的锁定，稳定后ab棒和cd棒将以相同的速度作匀速直线运动；试求这一速度；

(3)对ab棒和cd棒从解除锁定到开始以相同的速度作匀速运动，ab棒产生的热量为多少?

(4)ab棒和cd棒速度相同时，它们之间的距离为多大?参考答案一、选择题(共5题，共10分)1、A【分析】【详解】

根据左手定则可知；导线受到的安培力方向为垂直导线沿纸面向右。

故选A。2、A【分析】【详解】

根据平衡条件有

解得

故选A。3、D【分析】【详解】

A．甲图中；当被测物体在左；右方向发生位移时，电介质板随之在电容器两极板之间移动。如果测出了电容的变化，就能知道物体位置的变化，所以甲图传感器是位移传感器，A正确；

B．乙图中；A是发光仪器，B是接收光信号的仪器，B中的主要元件是由光敏电阻组成的光电传感器。当传送带上没有物品挡住由A射向B的光信号时，光敏电阻的阻值较小，供给信号处理系统的电压变低；当传送带上有物品挡住由A射向B的光信号时，光敏电阻的阻值变大，供给信号处理系统的电压变高。这种高低交替变化的信号经过处理，就会转化为相应的数字，实现自动计数的功能，B正确；

C．丙图中，在两块磁感应强度相同、同极相对的放置的磁体缝隙中放入霍尔元件，当霍尔元件处于中间位置时，磁感应强度B为0，霍尔电压为0，可将该点作为位移的零点。当霍尔元件沿着z轴正；负方向移动时；则有霍尔电压输出，且电压大小与位移大小成正比，从而能够实现微小位移的测量，C正确；

D．丁图干簧管利用磁场控制电路的通断；不是利用电磁感应原理工作的，D错误。

故选D。4、D【分析】【分析】

【详解】

A．只有当通电导线与磁场方向垂直时，通电导线受到安培力的大小才为IBL；故A错误；

B．当通电导线与磁场平行时；它不受安培力，故B错误；

C．安培力是载流子受到的洛伦兹力的宏观表现；安培力对通电导线也能做功，故C错误；

D．通电直导线所受安培力的方向既垂直于磁感应强度方向又垂直于电流方向；即垂直于磁感应强度方向和电流方向构成的平面，故D正确。

故选D。5、B【分析】【详解】

0−1s内的磁通量变化率为：K1=0.01/1Wb/s=0.01Wb/s；

则感应电动势为：E1=nK1=1V；

1−1.2s内的磁通量变化率为：K2=0.01/0.2Wb/s=0.05Wb/s；

则感应电动势为：E2=nK2=5V；

对一个定值电阻；在一个周期内产生的热量：

Q=Q1+Q2=×1+×0.2=12J

根据有交流电有效值的定义：Q=I2RT

得：I=A；故ACD错误，B正确；

故选B.二、多选题(共6题，共12分)6、B:C【分析】【分析】

【详解】

AB．由周期公式T＝知；周期与电子的速率无关，所以在磁场中的运动周期相同，由。

知，电子在磁场中运动时间与轨迹对应的圆心角成正比，所以电子在磁场中运动的时间越长，其轨迹线所对应的圆心角θ越大；电子飞入匀强磁场中做匀速圆周运动，由半径公式。

知；轨迹半径与速率成正比，则电子的速率越大，在磁场中的运动轨迹半径越大，故A错误，B正确；

CD．若它们在磁场中运动时间相同；但轨迹不一定重合，比如：轨迹3；4与5，它们的运动时间相同，但它们的轨迹对应的半径不同，即它们的速率不同，故C正确，D错误。

故选BC。7、A:D【分析】【详解】

理想变压器电流与匝数的关系为

电源的输出功率

整理可得

由于电源的输出功率恒定，若使灯泡变亮，即I2变大，应使R1减少或R2减小；因此AD正确，BC错误。

故选AD。8、A:C【分析】【详解】

粒子在洛伦兹力作用下做圆周运动运动，洛伦兹力作为向心力，有：

解得：

又因为

所以2a≤R≤3a

粒子做圆周运动的周期

AB.θ从0增大，则粒子在磁场上边界的出射点右移，设磁场横向无右边界，则粒子在上边界最远能到达的位置为粒子做圆周运动与上边界相切的点，如图所示：

此时粒子出射点的横坐标

所以粒子一定能到达磁场边界的右上顶点且粒子做圆周运动的轨迹都是劣弧，该点对应粒子做圆周运动的弦最大值，所以粒子出射点为磁场边界右上边界点时，粒子在磁场中转过角度最大，运动时间最长；对应于相同的弦长，半径越小，中心角越大，所以当R=2a，且粒子出射点为磁场边界右上顶点时，粒子在磁场中运动经历的时间最长；此时半径和弦长相等，所，粒子转过的角度运动经历的时间

故A正确；B错误．

CD.当速度与y轴正方向的夹角θ为零时，有：

R越大，对应的φ越小，所以当R=3a时，φ最小，此时

所以

则运动时间为：

故C正确；D错误；

【点睛】

在求解粒子在磁场中的运动问题时，要注意分析粒子的运动轨迹，如本题要分析粒子是否能到达磁场边界的右上顶点．9、A:C:D【分析】【详解】

通过图示电流方向；知电容器在放电，则电容器上极板带正电，下极板带负电，振荡电流增大，电容器上的电荷量正在减少，电场能正在向磁场能转化，故ACD正确，B错误。

故选ACD。10、A:D【分析】【详解】

ABC．输电线路导线损失的功率为

输电线上损失的电压为

输电线上的电流为

理想变压器，电流与匝数成反比，则升压变压器原线圈的电流为

则发电机的输出电压为

BC错误；A正确；

D．对于升压变压器的输出电压为

降压变压器的输入电压为

降压变压器的匝数比为

D正确。

故选AD。11、B:C:D【分析】【详解】

A．金属环进入磁场与出磁场过程中，穿过环的磁通量发生变化，有感应电流，则进入磁场与出磁场过程均有一部分机械能转化为焦耳热，因此，金属环每次摆动的最高点位置不断降低，直到金属环与磁场圆内切时速度为0之后，在摆动过程中，穿过金属环的磁通量不再改变，环中不再产生感应电流，金属棒之后在左右与磁场圆内切的位置往返摆动，可知金属环最终不可能静止在点的正下方；A错误；

B．金属环在进人磁场时，产生感应电流，受到安培力

金属圆环与磁场圆的两交点连线为两个圆的一条公共弦，该条弦的长度为金属环在进人磁场时所受安培力中的等效长度L，根据左手定则可知，安培力垂直于该公共弦，根据楞次定律，该安培力为阻力，即金属环在进人磁场时所受安培力的方向沿连线方向；B正确；

C．根据上述可知；金属环最终与磁场圆内切时速度为0，作出示意图如图所示。

根据几何关系，金属环在切点A、C位置时，其圆心与O、O2的距离均为则金属环A、C位置时，圆心到O的高度为

则有

C正确；

D．金属环最终全部进入磁场中，在磁场中左右往返摆动，在整个过程中磁通量的变化量为

感应电动势的平均值

感应电流的平均值

解得

D正确。

故选BCD。三、填空题(共9题，共18分)12、略

【分析】【分析】

【详解】

[1]回路中感应电流为。

则有。

[2]产生的热量为。

则有。

[3]通过任一截面的电荷量为。

即q与v无关；则有。

[4]由于棒匀速运动；外力的功率等于电路中的热功率，即。

则有。

【解析】1∶21∶21∶11∶413、略

【分析】【分析】

【详解】

略【解析】电学量通断14、略

【分析】【详解】

[1][2]电压传感器A可以测量小灯泡两端的电压，电流传感器B可以测量灯泡的电流，根据及可以测量功率和电阻。【解析】①.功率②.电阻15、略

【解析】①.足够高②.高③.开放16、略

【解析】高频17、略

【解析】次数18、略

【分析】【分析】

【详解】

[1]当球第一次摆到最低点时；悬线的张力恰好为零，说明小球在最低点受到的洛伦兹力竖直向上，根据左手定则知小球带负电。

[2]若小球第一次到达最低点速度大小为v，则由动能定律可得mgL=mv2

小球摆动过程只有重力做功，机械能守恒，小球第二次到达最低点速度大小仍为v，由圆周运动规律及牛顿第二定律可知第二次经过最低点时F-qvB-mg=m

综上解出F=6mg【解析】带负电6mg19、略

【分析】【详解】

[1]由

可知曲线斜率的正负代表感应电动势的方向，在t1=0.02s和t2=0.04s时图像的斜率的正负号相反；说明这两个时刻的电动势方向相反，即感应电流方向相反。

[2]由乙图可知通过线框的磁通量的最大值为

代入数据得B=4T

[3]由乙图可知线圈转动的周期T=0.04s，转动的角速度为

线圈在转动过程中产生的感应电动势的最大值

故线圈中感应电动势的有效值为

[4]从图示位置开始计时，线框中感应电动势的瞬时值表达式为【解析】相反420、略

【分析】【分析】

【详解】

[1]线圈中产生的感应电动势的最大值表示为。

图示位置磁通量为零；感应电动势最大，则感应电动势的瞬时值为。

[2]电压的有效值为。

则电流表的示数。

【解析】1.4四、作图题(共4题，共24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，故磁铁向上运动，如图。

【解析】24、略

【分析】【详解】

当条形磁铁向右靠近圆环时；导线线圈的磁通量向右增大，由楞次定律：增反减同可知，线圈中产生感应电流的方向顺时针（从右向左看），如图所示：

【解析】如图所示五、实验题(共1题，共8分)25、略

【分析】【详解】

(1)[1]要将电流表改装成电压表；需要选择