2025年新科版选择性必修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2025年新科版选择性必修2物理上册阶段测试试卷27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5题，共10分)1、闭合电路中感应电动势的大小跟穿过这一闭合电路的（）A.磁通量大小有关B.磁场的磁感强度大小有关C.磁通量变化的快慢有关D.磁通量变化的大小有关2、图甲是小型交流发电机的示意图，在匀强磁场中，一矩形金属线圈绕与磁场方向垂直的轴匀速转动，产生的电动势随时间变化的正弦规律图象如图乙所示，发电机线圈内阻为外接一只电阻为的灯泡；不计电路的其他电阻，则（）

A.时线圈平面与中性面垂直B.每秒钟内电流方向改变100次C.灯泡两端的电压为D.线圈的转速为3、下列说法中，符合物理学史实的是（）A.法拉第发现了电流周围存在磁场B.奥斯特总结出了磁场对运动电荷作用的规律C.麦克斯韦发现导线通电时，导线附近的小磁针发生偏转D.库仑借助扭秤实验总结出了点电荷间相互作用的规律4、某一空间可能存在电场，也可能存在磁场，将一电子静止释放，忽略其所受的重力和空气阻力，下列判断正确的是（）A.如果空间只存在匀强电场，电子将做匀速直线运动B.如果空间只存在匀强磁场，电子将做匀速圆周运动C.如果空间只存在匀强电场，电子将做匀加速直线运动D.如果空间只存在匀强磁场，电子将做匀加速曲线运动5、图示装置叫质谱仪，最初是由阿斯顿设计的，是一种测量带电粒子的质量和分析同位素的重要工具。其工作原理如下：一个质量为m、电荷量为g的离子，从容器A下方的小孔飘入电势差为U的加速电场，其初速度几乎为0，然后经过沿着与磁场垂直的方向，进入磁感应强度为B的匀强磁场中；最后打到照相的底片D上。不计离子重力。则（）

A.离子进入磁场时的速率为B.离子在磁场中运动的轨道半径为C.离子在磁场中运动的轨道半径为D.若a、b是两种同位素的原子核，从底片上获知a、b在磁场中运动轨迹的直径之比是则a、b的质量之比为评卷人得分二、多选题(共5题，共10分)6、如图所示，两根通电的长直导线平行放置，电流大小相等，方向相反。在与导线垂直的平面上有a、b、c、d四点，其中a、b在导线横截面连线的延长线上，c、d在导线横截面连线的垂直平分线上，且a、b及c、d关于两导线的中间位置O点对称。下列说法正确的是（）

A.O点的磁感应强度为0B.两通电直导线相互排斥C.a、b两点的磁感应强度大小相等，方向相反D.c、d两点的磁感应强度大小相等，方向相同7、利用磁聚焦和磁控束可以改变一束平行带电粒子的宽度，人们把此原理运用到薄膜材料制备上，使芯片技术得到飞速发展。如图，宽度为的带正电粒子流水平向右射入半径为的圆形匀强磁场区域，磁感应强度大小为这些带电粒子都将从磁场圆上O点进入正方形区域，正方形过O点的一边与半径为的磁场圆相切。在正方形区域内存在一个面积最小的匀强磁场区域，使汇聚到O点的粒子经过该磁场区域后宽度变为且粒子仍沿水平向右射出，不考虑粒子间的相互作用力及粒子的重力，下列说法正确的是（）

A.正方形区域中匀强磁场的磁感应强度大小为方向垂直纸面向里B.正方形区域中匀强磁场的磁感应强度大小为方向垂直纸面向里C.正方形区域中匀强磁场的最小面积为D.正方形区域中匀强磁场的最小面积为8、如图甲，自行车前轮某条幅上安装一块磁铁，轮子每转一圈，磁铁靠近霍尔传感器一次，磁铁在霍尔元件中形成如图乙所示的磁场B；元件中定向移动的电子（方向与电流方向相反）在磁场作用下就会在极短时间内形成霍尔电势差，速度计便记录一次。则（）

A.霍尔元件后表面比前表面电势高B.霍尔元件前表面比后表面电势高C.电流一定时，车速越快，霍尔电势差越大D.电流一定时，磁场越强，霍尔电势差越大9、航母上飞机弹射起飞是利用电磁驱动来实现的；电磁驱动原理如图所示，在固定线圈左右两侧对称位置放置两个闭合金属圆环，铝环和铜环的形状；大小相同，已知铜的电阻率较小，则合上开关S的瞬间（）

A.铝环向左运动，铜环向右运动B.两个金属环都向右运动C.铜环受到的安培力小于铝环受到的安培力D.从左侧向右看，铝环中感应电流沿顺时针方向10、如图是电动充气泵的结构示意图。其工作原理：电磁铁通入电流，弹簧片上下振动，通过橡皮碗对气室施加力的作用，达到充气目的。当电流从电磁铁的a端流入时；小磁体被吸引而向下运动，则（）

A.小磁体的下端为S极B.小磁体的下端为N极C.a、b间接入的可能是交流电D.a、b间接入的可能是恒定电流评卷人得分三、填空题(共8题，共16分)11、如图所示，一电子以速度1.0×107m/s与x轴成30°的方向从原点出发，在垂直纸面向里的匀强磁场中运动，磁感应强度B=1T.那么圆周运动的半径为______m，经过______S时间，第一次经过x轴.（电子质量m=9.1×10-31kg）12、有一种测量压力的电子秤，其原理图如图所示。E是内阻不计、电动势为6V的电源。R0是一个阻值为300Ω的限流电阻。G是由理想电流表改装成的指针式测力显示器。R是一个压敏电阻，其阻值可随压力大小变化而改变，其关系如下表所示。C是一个用来保护显示器的电容器。秤台的重力忽略不计；试分析：

。压力F/N

0

50

100

150

200

250

300

电阻R/Ω

300

280

260

240

220

200

180

(1)利用表中的数据归纳出电阻R随压力F变化的函数式R=___________Ω；

(2)若电容器的耐压值为5V，该电子秤的最大称量值为___________N；

(3)如果把电流表中电流的刻度变换成压力刻度，则该测力显示器的刻度___________。（选填“均匀”或“不均匀”）13、如图所示，是自动水位报警器的示意图，其中继电器的线圈通过电流时，磁铁吸引衔铁1，使它与触头3断开，与触头2接触．若要求水位正常时绿灯亮，高出一定水位时红灯亮，现有红、绿灯泡各一个，红灯泡应安在________位置，绿灯泡应安在________位置（填A或B）．

14、正弦式交变电流和电压。

电流表达式i=_________，电压表达式u=_________。其中Im、Um分别是电流和电压的_________，也叫_____________15、如图所示，面积为0.2m2的100匝线圈处在匀强磁场中，磁场方向垂直于线圈平面，已知磁感应强度随时间变化的规律如图，定值电阻R1=6Ω，线圈电阻R2=4Ω，则ab两点的电势___________（填“>”或“=”或“＜”），回路中的感应电动势大小为___________V。

16、导体棒中带电粒子的定向移动形成电流；电流可以从宏观和微观两个角度来认识，安培力与洛伦兹力也有宏观与微观的对应关系。

如图所示，静止不动的匀强磁场的磁感应强度大小为B，方向竖直向下。一段直导体棒长为L，横截面积为S，单位体积的自由电荷个数为n，自由电荷的电荷量为导体棒中通有恒定电流，自由电荷的定向移动速率为（本题中两问均认为始终不变）。导体棒水平放置处于磁场中（垂直于磁感应强度）。

（1）若导体棒相对磁场静止，电荷定向运动时所受洛伦兹力的矢量和，在宏观上表现为导体棒所受的安培力。按照这个思路，请你由安培力的表达式推导出洛伦兹力大小的表达式。()

（2）概念学习中，类比与比较是常用的学习方法。我们已经知道，垂直于匀强磁场磁感线的通电导线所受的安培力由此，我们用来定义磁感应强度。同样，运动方向垂直于匀强磁场磁感线的带电粒子所受的洛伦兹力由此也可用洛伦兹力来定义磁感应强度，定义式是_________，把该定义式与电场强度的定义式进行对比，两个定义式（而非物理量）的差别在于：__________________

17、在如图所示的日光灯工作原理电路图中：

（1）开关闭合前，启动器的静触片和动触片是____________(填“接通的”或“断开的”)；

（2）开关刚闭合时，220V电压加在____________上，使__________发出辉光；

（3）日光灯启动瞬间，灯管两端电压__________220V(填“大于”；“等于”或“小于”)；

（4）日光灯正常发光时，启动器的静触片和动触片________(填“接通”或“断开”)，镇流器起着__________作用，保证日光灯正常工作。18、现把电阻与线圈两端相连构成闭合回路，在线圈正上方放一条形磁铁，如图所示，磁铁的S极朝下，在将磁铁的S极插入线圈的过程中，通过电阻的感应电流的方向由___________，线圈与磁铁相互___________（填“吸引”或“排斥”）。

评卷人得分四、作图题(共4题，共20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、解答题(共4题，共40分)23、如图所示是中国科学院自主研制的磁约束核聚变实验装置中的“偏转系统”原理图。由正离子和中性粒子组成的多样性粒子束通过两极板间电场后进入偏转磁场。其中的中性粒子沿原方向运动，被接收板接收；一部分离子打到左极板，其余的进入磁场发生偏转被吞噬板吞噬并发出荧光。多样性粒子束宽度为L，各组成粒子均横向均匀分布。偏转磁场为垂直纸面向外的矩形匀强磁场，磁感强度为已知离子的比荷为k，两极板间电压为U、间距为L，极板长度为2L，吞噬板长度为2L并紧靠负极板。若离子和中性粒子的重力；相互作用力、极板厚度可忽略不计；则。

（1）要使的离子能沿直线通过两极板间电场，可在极板间施加一垂直于纸面的匀强磁场求的大小；

（2）调整极板间磁场使的离子沿直线通过极板后进入偏转磁场。若且上述离子全部能被吞噬板吞噬，求偏转磁场的最小面积和吞噬板的发光长度

（3）若撤去极板间磁场且偏转磁场边界足够大，离子速度为且各有n个，能进入磁场的离子全部能被吞噬板吞噬，求的取值范围及吞噬板上收集的离子个数。

24、如图，某小型水电站的发电机的输出电功率为输电电压为输电线的总电阻为用户端需要的电压为升压变压器和降压变压器均为理想变压器。求：

（1）输电线上损失的电功率

（2）降压变压器原、副线圈的匝数比

（3）此输电线路最多可以让用户端多少盏“”的灯泡正常发光。

25、电子以v=1.6×106m/s的速度沿着与磁场垂直的方向射入B=2.0×10-4T的匀强磁场中，求电子做匀速圆周运动的轨道半径和周期。（电子的电荷量q=1.6×10-19C和质量为m=9.1×10-31kg，π=3.14）26、如图所示，水平固定的光滑U形金属框架宽为L，足够长，其上放一质量为m的金属棒左端连接有一电容为C的电容器（金属框架、金属棒及导线的电阻均可忽略不计），整个装置处在竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度大小为B。现给棒一个初速度使棒始终垂直框架并沿框架运动，如图所示。求金属棒从开始运动到达稳定状态时电容器的带电量和电容器所储存的能量（不计电路向外界辐射的能量）。

参考答案一、选择题(共5题，共10分)1、C【分析】【详解】

根据法拉第电磁感应定律知，磁感应强度大、磁通量大、磁通量变化量大，感应电动势不一定大，磁通量变化快，即磁通量变化率大，则感应电动势大，感应电动势与磁通量的变化快慢有关，故C正确，ABD错误．2、B【分析】【分析】

【详解】

A．由图乙可知，时感应电动势为0；处于中性面上，故A错误；

B．由题图乙可知周期T=0.02s；线框每转一周，电流方向改变两次，每秒电流方向改变100次，故B正确；

C．由题图乙可知交流电电动势的最大值是有效值为

灯泡两端的电压为

故C错误；

D．由图象乙可知交流电周期T=0.02s，所以线圈的转速为

故D错误。

故选B。3、D【分析】【分析】

【详解】

A．奥斯特发现了电流周围存在磁场；A错误；

B．洛伦兹总结出了磁场对运动电荷作用的规律；B错误；

C．奥斯特发现导线通电时；导线附近的小磁针发生偏转，C错误；

D．库仑借助扭秤实验总结出了点电荷间相互作用的规律；D正确。

故选D。4、C【分析】【详解】

AC．如果空间只存在匀强电场；电子只受电场力，由于是匀强电场，所受电场力为恒力，所以电子做初速度为零的匀加速直线运动，故C正确，A错误；

BD．如果空间只存在匀强磁场；所以电子不受任何力的作用，所以电子将静止，故BD错误。

故选C。5、C【分析】【详解】

离子在电场中加速有

解得

在磁场中偏转有

解得

同位素的电量一样，其质量之比为

故选C。二、多选题(共5题，共10分)6、B:D【分析】【分析】

【详解】

A．根据安培定则，左、右导线在O点产生的磁感应强度方向都竖直向上，所以O点的合磁感应强度不等于零；A错误；

B．根据安培定则和左手定则；同向电流相互吸引，反向电流相互排斥，B正确；

C．根据安培定则，左边导线、右边导线在a点的磁感应强度方向分别向下、向上，但是左边导线离a点近，产生的磁感应强度大，合磁场向下；左边导线、右边导线在b点的磁感应强度的方向分别为向上、向下，但是，右边导线离b点近，产生的磁感应强度大，合磁场方向下，所以a、b两点的磁感应强度方向相同；都向下，C错误；

D．根据安培定则，左、右导线在c点产生的磁感应强度方向分别为左上、右上，且大小相等，合磁感应强度方向竖直向上，左、右导线在d点产生的磁感应强度方向分别为右上、左上，且大小相等，合磁感应强度方向竖直向上，根据对称性，在c、d两点的合磁感应强度大小相等，所以，c、d两点的磁感应强度大小相等；方向相同，D正确。

故选BD。7、B:C【分析】【详解】

AB．根据磁聚焦原理，粒子在半径为的圆形磁场区域中运动，粒子运动的轨迹半径为有

解得

要使汇聚到O点的粒子经正方形区域内的磁场偏转后宽度变为且粒子仍沿水平向右射出，作出轨迹如图所示，由几何关系可知粒子的轨迹半径正方形中磁场区域内应该为圆形磁场的一部分，有

解得

比较可得

由左手定则可知；方向垂直纸面向里，A错误，B正确；

CD．如图，磁场区域的最小面积为

C正确；D错误。

故选BC。8、A:D【分析】【详解】

AB．根据左手定则可知；元件中的电子在洛伦兹力作用下向前表面移动，则霍尔元件后表面比前表面电势高，故A正确，B错误；

C．根据可得，霍尔电势差为UH=Bdv

电流的微观表达式为I=neSv

其中n是单位体积内的电子数，e是一个电子所带的电量，S是导体的横截面积，v是电子定向移动的速率，整理得

联立解得

可知保持电流不变，霍尔电势差UH与车速大小无关；磁场越强，霍尔电势差越大，故C错误，D正确。

故选AD。9、A:D【分析】【详解】

AB．合上开关S的瞬间；穿过两个金属环的磁通量变大，根据楞次定律，为阻碍磁通量的增大，铝环向左运动，铜环向右运动，故A正确，B错误；

C．由于铜环和铝环的形状；大小相同；铜的电阻率较小，故铜环的电阻较小，两环对称地放在固定线圈两侧，闭合S瞬间，穿过两环的磁通量的变化率相同，两环产生的感应电动势大小相同，铜环电阻较小，根据闭合电路欧姆定律可知，铜环中产生的感应电流较大，再根据安培力公式可知，铜环受到的安培力较大，故C错误；

D．闭合S瞬间；由右手螺旋定则可知，穿过铝环的磁通量向左且增大，根据楞次定律可知，从左侧向右看，铝环中感应电流沿顺时针方向，故D正确。

故选AD。10、B:C【分析】【详解】

AB．根据安培定则可得电磁铁上端为极；根据异名磁极相吸可得小磁铁下端为极；故A错误，B正确。

CD．用交流电可以让电磁铁上端的磁极交替变化；从而让气室不断从外吸气，对目标充气。如果用直流电，小磁铁要么被吸引，要么被排斥远离，无法连续充气，故C正确，D错误。

故选BC。三、填空题(共8题，共16分)11、略

【分析】【分析】

【详解】

电子所受到的洛伦兹力提供它做匀速圆周运动的向心力，即解得：圆周运动的半径代入数据可得：．

电子在磁场中运动轨迹如图。

则电子第一次经过x轴所用时间又联立解得：．【解析】12、略

【分析】【分析】

【详解】

(1)通过表中数据可得。

故R与F成线性变化关系；设它们的关系为。

R=kF+b代入数据得。

(2)由题意，上的电压为5V，通过的电流为。

利用。

R=300-0.4F可求得。

(3)由。

R=kF+b可得。

即该测力显示器的刻度不均匀。【解析】不均匀13、略

【分析】【分析】

【详解】

[1][2]当水位正常时，容器中的金属片断开，电磁铁断电没有磁性，绿灯所在电路接通，绿灯亮；当水位升高，水是导体，当水位达到一定高度是容器中金属片接通时，电磁铁通电有磁性，把衔铁吸引下来，红灯所在电路接通，红灯亮，发出报警信号．故红灯泡应安在B位置，绿灯泡应安在A位置。【解析】①.B②.A14、略

【解析】①.Imsinωt②.Umsinωt③.最大值④.峰值15、略

【分析】【分析】

【详解】

[1]根据楞次定律，线圈中感应电流的方向为逆时针方向，所以a点电势大于b点电势。

[2]根据法拉第电磁感应定律得【解析】>2016、略

【分析】【详解】

（1）[1]导线受安培力的大小为

长L的导线内的总的带电粒子数为

又

电荷定向运动时所受洛伦兹力的矢量和，变现为导线所受的安培力，即

联立可以推导出洛伦兹力的表达式为

（2）[2][3]用洛伦兹力来定义磁感应强度，定义式为

两个定义式（而非物理量）的差别在于：磁感应强度是描述磁场力的性质的物理量，它的方向是小磁针静止时N极的受力方向；电场强度是描述电场力的性质的物理量，它的方向与正电荷的受力方向相同。【解析】磁感应强度是描述磁场力的性质的物理量，它的方向是小磁针静止时N极的受力方向；电场强度是描述电场力的性质的物理量，它的方向与正电荷的受力方向相同17、略

【分析】【详解】

镇流器在启动时产生瞬时高压；在正常工作时起降压限流作用，电路接通后，启辉器中的氖气停止放电（启辉器分压少；辉光放电无法进行，不工作），U形片冷却收缩，两个触片分离，灯丝受热时发射出来的大量电子，在灯管两端高电压作用下，以极大的速度由低电势端向高电势端运动．在加速运动的过程中，碰撞管内氩气分子，使之迅速电离．在紫外线的激发下，管壁内的荧光粉发出近乎白色的可见光。

（1）[1]开关合上前；启动器的静金属片和动金属片是断开的；

（2）[2][3]开关刚合上时；220V电压加在启辉器；使日光发光；

（3）[4]日光灯启动瞬间；灯管两端的电压高于220V；

（4）[5]日光灯正常发光时；启动器的静触片和动触片断开的；

[6]镇流器起着限流降压作用，保证日光灯正常工作。【解析】断开的启辉器日光大于断开限流降压18、略

【分析】【分析】

【详解】

[1]当磁铁向下运动时，穿过线圈的磁通量变大，原磁场方向向上，所以感应磁场方向向下，根据右手螺旋定则，拇指表示感应磁场的方向，四指弯曲的方向表示感应电流的方向，即通过电阻的电流方向为b→a。

[2]根据楞次定律“来拒去留”可判断线圈对磁铁的作用是阻碍作用，故磁铁与线圈相互排斥。【解析】b-a排斥四、作图题(共4题，共20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】21、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