2025年北师大版选择性必修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2025年北师大版选择性必修2物理下册阶段测试试卷3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9题，共18分)1、平面OM和平面ON之间的夹角为30°，其横截面（纸面）如图所示，平面OM上方存在匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直于纸面向外。一带电粒子的质量为m，电荷量为q（q>0）。粒子沿纸面以大小为v的速度从OM的某点向左上方射入磁场，速度与OM成30°角。已知该粒子在磁场中的运动轨迹与ON只有一个交点，并从OM上另一点射出磁场。不计重力。粒子离开磁场的出射点到两平面交线O的距离为（）

A.B.C.D.2、手机无线充电功能的应用为人们提供更大的便利。图甲为其充电原理的示意图，充电板接交流电源，对充电板供电，充电板内的励磁线圈可产生交变磁场，从而使手机内的感应线圈中产生感应电流。当充电板内的励磁线圈通入如图乙所示的交变电流时（电流由a流入时的方向为正）；不考虑感应线圈的自感，下列说法中正确的是（）

A.感应线圈中产生的是恒定电流B.感应线圈中电流的方向总是与励磁线圈中电流方向相反C.t1～t3时间内，c点电势始终高于d点电势D.t3时刻，感应线圈中电流的瞬时值最大3、广州二中高中部有不少电子设备，其中没有应用了电磁感应原理的是（）A.教职工洗手间的红外感应水龙头B.图书馆书籍的电子感应标签C.教工宿舍铁门的电子感应钥匙D.教工宿舍使用的电磁炉4、电子在匀强磁场中做匀速圆周运动，下列说法正确的是A.速率越大，周期越大B.速率越小，周期越大C.速度方向与磁场方向平行D.速度方向与磁场方向垂直5、如图1所示，在匀强磁场中，一矩形金属线圈两次分别以不同的转速，绕与磁感线垂直的轴匀速转动，产生的交变电动势图像如图2中曲线a、b所示；则（）

A.曲线a表示的交变电动势有效值为15VB.曲线a表示的交变电动势频率为25HzC.曲线a、b对应的线圈转速之比为D.时刻穿过线圈平面的磁通量均为零6、在匀强磁场中；一个100匝的闭合圆形金属线圈，绕线圈平面内与磁感线垂直的固定轴匀速转动，穿过该线圈的磁通量随时间按图示正弦规律变化，设线圈总电阻为2Ω，则（）

A.t=0时，线圈在中性面B.t=1s时，线圈中磁通量对时间的变化率为零C.一个周期内，线圈产生的热量为D.0~1s时间内通过导线横截面电荷量为4C7、图为某种交变电流的波形；则该交变电流有效值为。

A.1.5AB.AC.3.0AD.A8、图示为高铁的供电流程图，牵引变电所（视为理想变压器，原、副线圈匝数比为）将高压或降至再通过接触网上的电线与车顶上的受电器使机车获得工作电压；则（）

A.若电网的电压为则B.若电网的电压为则C.若高铁机车运行功率增大，机车工作电压将会高于D.高铁机车运行功率增大，牵引变电所至机车间的热损耗功率也会随之增大9、如图所示，面积为内阻不计的100匝矩形线圈ABCD，绕垂直于磁场的轴匀速转动，转动的角速度为匀强磁场的磁感应强度为矩形线圈通过滑环与理想变压器相连，触头P可移动，副线圈所接电阻电表均为理想交流电表。当线圈平面转动到与磁场方向平行时开始计时，下列说法正确的是（）

A.线圈中感应电动势的表达式为B.P上移时，电流表示数减小C.时，电压表示数为D.当原、副线圈匝数比为时，电阻上消耗的功率为评卷人得分二、多选题(共5题，共10分)10、如图所示是发电厂通过升压变压器进行高压输电，接近用户端时再通过降压变压器降压给用户供电的示意图（图中变压器均可视为理想变压器，图中电表均为理想交流电表。设发电厂输出的电压一定，两条输电线总电阻用R0表示），则当进入用电高峰时（）

A.电压表V1、V2的读数均不变，电流表A2的读数增大，电流表A1的读数减小B.电压表V2、V3的读数之差与电流表A2的读数的比值不变C.电压表V3、V4读数的比值减小，电流表A2的读数增大，电流表A3的读数增大D.线路损耗功率增大11、传感器的应用改变了我们的生活，没有传感器，就不可能有现代化的自动控制技术。下列有关传感器的判断大致正确的是（）A.传感器是将非电学量（如压力、温度、位移等）转化成电学量（如电压、电流等）的装置B.温度传感器中使用到的热敏电阻，是利用半导体材料在温度发生变化时电阻不变这一特性制成的C.空调机、电冰箱、微波炉和消毒柜等家用电器都要用到压力传感器D.自动门、家电遥控系统、生命探测器都使用了红外线传感器12、如图所示为一种质谱仪的示意图，该质谱仪由速度选择器、静电分析器和磁分析器组成．若速度选择器中电场强度大小为磁感应强度大小为方向垂直纸面向里，静电分析器通道中心线为圆弧，圆弧的半径()为通道内有均匀辐射的电场，在中心线处的电场强度大小为磁分析器中有范围足够大的有界匀强磁场，磁感应强度大小为方向垂直于纸面向外．一带电粒子以速度沿直线经过速度选择器后沿中心线通过静电分析器，由点垂直边界进入磁分析器，最终打到胶片上的点；不计粒子重力．下列说法正确的是。

A.速度选择器的极板的电势板比极板的高B.粒子的速度C.粒子的比荷为D.两点间的距离为13、如图所示，在倾角为θ的光滑斜面上，存在两个大小相等、方向相反的匀强磁场，磁场方向与斜面垂直，两磁场的宽度MJ和JG均为L，一个质量为m、电阻为R、边长也为L的正方形导线框，由静止开始沿斜面下滑，当ab边刚越过GH进入磁场时，线框恰好以速度v0做匀速直线运动；当ab边下滑到JP与MN的中间位置时，线框又恰好以速度v做匀速直线运动；则（）

A.v0=4vB.线框离开MN的过程中电流方向为adcbaC.当ab边刚越过JP时，线框加速度的大小为gsinθD.从ab边刚越过GH到ab边刚越过MN过程中，线框产生的热量为14、如图，和是电阻不计的平行金属导轨，其间距为L，导轨弯曲部分光滑，平直部分粗糙，二者平滑连接，右端接一个阻值为R的定值电阻。平直部分导轨左边区域有宽度为d、方向竖直向上、磁感应强度大小为B的匀强磁场。质量为m、长为L、电阻为2R的金属棒从高为h处由静止释放，到达磁场右边界处恰好停止。已知金属棒与平直部分导轨间的动摩擦因数为μ；金属棒与导轨间接触良好。则金属棒穿过磁场区域的过程中（）

A.流过定值电阻的电流方向为B.金属棒两端电势差的最大值为C.电阻R产生的焦耳热为D.在此过程中通过R上的电荷量评卷人得分三、填空题(共6题，共12分)15、我国《道路交通安全法》规定驾驶员的血液酒精含量达到20mg/m3（含20mg/m3）属于酒驾，达到80mg/m3（含80mg/m3）属于醉驾。只要酒驾就属于违法行为，可能被处以行政拘留或者罚款。半导体型呼气酒精测试仪采用氧化锡半导体作为传感器。如图甲所示是该测试仪的原理图，图中电源电动势为4.8V，内阻可忽略不计：电压表量程为5V，内阻很大；定值电阻R1的阻值为60Ω；实验测得酒精气体传感器R2的电阻值随酒精气体浓度变化的关系曲线如图乙所示。

(1)醉驾时R2的阻值小于等于___________Ω；

(2)按图甲所示电路图把电压表改装成酒精浓度表，则酒精气体浓度为0的刻度线应刻在电压刻度线为__________V处；刚好醉驾时应刻在电压刻度线为___________V处。（计算结果取三位有效位数）16、我国《道路交通安全法》规定驾驶员的血液酒精含量达到20mg/m3（含20mg/m3）属于酒驾，达到80mg/m3（含80mg/m3）属于醉驾。只要酒驾就属于违法行为，可能被处以行政拘留或者罚款。半导体型呼气酒精测试仪采用氧化锡半导体作为传感器。如图甲所示是该测试仪的原理图，图中电源电动势为4.8V，内阻可忽略不计：电压表V量程为5V，内阻很大；定值电阻R1的阻值为60Ω；实验测得酒精气体传感器R2的电阻值随酒精气体浓度变化的关系曲线如图乙所示。

（1）醉驾时R2的阻值小于等于________Ω；

（2）按图甲所示电路图把电压表改装成酒精浓度表，则酒精气体浓度为0的刻度线应刻在电压刻度线为_________V处。

17、小明同学设计了一个“电磁天平”，如图1所示，等臂天平的左臂为挂盘，右臂挂有矩形线圈，两臂平衡．线圈的水平边长L=0.1m，竖直边长H=0.3m，匝数为N1．线圈的下边处于匀强磁场内，磁感应强度B0=1.0T，方向垂直线圈平面向里．线圈中通有可在0～2.0A范围内调节的电流I．挂盘放上待测物体后，调节线圈中电流使得天平平衡，测出电流即可测得物体的质量．（重力加速度取g=10m/s2）

（1）为使电磁天平的量程达到0.5kg，线圈的匝数N1至少为___________匝．

（2）进一步探究电磁感应现象，另选N2=100匝、形状相同的线圈，总电阻R=10Ω，不接外电流，两臂平衡，如图2所示，保持B0不变，在线圈上部另加垂直纸面向外的匀强磁场，且磁感应强度B随时间均匀变大，磁场区域宽度d=0.1m．当挂盘中放质量为0.01kg的物体时，天平平衡，求此时磁感应强度的变化率等于___________T/s．

18、在磁感应强度B＝0.8T的匀强磁场中，一根与磁场方向垂直放置、长度L＝0.2m的通电导线中通有I＝0.4A的电流，则导线所受磁场力大小为________；若将导线转过90°与磁场方向平行时，导线所受磁场力为________，此时磁场的磁感应强度为________。19、回旋加速器工作原理如图所示。已知两个D形金属扁盒放在匀强磁场中，磁场方向垂直于盒底面，磁场的磁感应强度为B，离子源置于D形盒的中心附近，若离子源射出粒子的电量为q，质量为m，最大回转半径为R，其运动轨道如图所示。若为已知量，则两盒所加交流电的频率为_______________，粒子离开回旋加速器时的动能为____________。

20、（1）如图所示，金属棒ab置于水平放置的U形光滑导轨上，在ef右侧存在有界匀强磁场B，磁场方向垂直导轨平面向下。在ef左侧的无磁场区域cdef内有一半径很小的金属圆环L，圆环与导轨在同一平面内。当金属棒ab在水平恒力F作用下从磁场左边界ef处由静止开始向右运动后，圆环L有________（填“收缩”或“扩张”）趋势，圆环内产生的感应电流________（填“变大”；“变小”或“不变”）。

（2）如图，金属环A用轻线悬挂，与长直螺线管共轴，并位于其左侧。若变阻器滑片P向左移动，则金属环A将向________（填“左”或“右”）运动，并有________（填“收缩”或“扩张”）趋势。

评卷人得分四、作图题(共4题，共20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、解答题(共1题，共3分)25、如图所示，PM、QN是两根半径为d的光滑的四分之一圆弧轨道，其间距为L，Q、P连线水平，M、N在同一水平高度，圆弧轨道电阻不计，在其上端连有一阻值为R的电阻，整个装置处于竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度大小为B。现有一根长度稍大于L，质量为m，电阻为r的金属棒从轨道的顶端P处由静止开始下滑，到达轨道底端MN时对轨道的压力为2mg；求∶

(1)棒到达最低点时，棒受到的安培力F；

(2)棒到达最低点时，金属棒两端的电压UMN；

(3)棒下滑过程中金属棒产生的热量。

参考答案一、选择题(共9题，共18分)1、D【分析】【分析】

【详解】

带电粒子在磁场中做圆周运动

轨道半径为r＝

轨迹与ON相切，画出粒子的运动轨迹如图所示，由于＝2rsin30°＝r

故△AO′D为等边三角形，∠O′DA＝60°，而∠MON＝30°，则∠OCD＝90°，故CO′D为一直线＝＝2＝4r＝

故选D。

2、C【分析】【分析】

【详解】

A．由图象励磁线圈中通有变化的交变电流时；感应线圈中产生电流也在变化，不是恒定电流，故A错误；

B．当励磁线圈中的电流减小时；故磁感应强度减小，则通过感应线圈磁通量减小，根据楞次定律，可知感应线圈中磁场方向与励磁线圈中磁场方向相同，可知感应线圈中电流的方向与励磁线圈中电流方向相同；同理，当励磁线圈中的电流增加时，故磁感应强度增加，则通过感应线圈磁通量增加，根据楞次定律，可知感应线圈中磁场方向与励磁线圈中磁场方向相反，可知感应线圈中电流的方向与励磁线圈中电流方向相反；故B错误；

C．由图可知，在t1～t3时间内分两段时间分析，根据楞次定律可知，在t1～t2时间内，励磁线圈中的电流从a流入，根据安培定则可知，磁场方向向上，由于此时电流的大小不断减小，故磁感应强度减小，则通过感应线圈磁通量减小，根据楞次定律，可知感应线圈中磁场方向与励磁线圈中磁场方向相同，也向上，则线圈中的电流从d流向c；在t2～t3时间内，励磁线圈中的电流从b流入，根据安培定则可知，磁场方向向下，由于此时电流的大小不断增大，故磁感应强度增大，则通过感应线圈磁通量增大，根据楞次定律，可知感应线圈中磁场方向与励磁线圈中磁场方向相反，向上，则线圈中的电流从d流向c，综上分析可知c点电势高于d点电势；故C正确；

D．由图可知，t3时刻；励磁线圈中电流最大，电流的变化率为零，所以感应线圈中电流瞬时值也为0，故D错误。

故选C。3、A【分析】【分析】

【详解】

A．非触摸式自动水龙头利用的是红外线传感器；故A正确；

BCD．图书馆书籍的电子感应标签；教工宿舍铁门的电子感应钥匙，都是通过电磁感应完成信息传递；电磁炉，是利用涡流现象工作的，应用了电磁感应原理；故BCD错误。

故选A。4、D【分析】由可知，选项A、B错误，做匀速圆周运动时，速度方向与磁场方向垂直，选项D正确．5、B【分析】【详解】

A．曲线a表示的交变电动势有效值为

故A错误；

B．曲线a表示的交变电动势的周期为0.04s，则频率为

故B正确；

C．曲线b表示的交变电动势的周期为0.06s，根据可知转速与周期成反比，故转速之比为故C错误；

D．时刻曲线a、b的电动势瞬时值都为零；线圈处于中性面，穿过线圈的磁通量最大，故D错误。

故选B。6、C【分析】【详解】

A．t=0时；穿过线圈平面的磁通量为0，所以线圈在与中性面垂直的面，A错误；

B．t=1s时，图像斜率最大，即最大；所以线圈中磁通量对时间的变化率最大，B错误；

C．根据图像可知磁通量的最大值

则电动势的最大值

一个周期内，线圈产生的热量

C正确；

D．通过线圈的电荷量

0~1s时间内根据图像可知所以通过线圈的电荷量为0，D错误。

故选C。7、B【分析】【详解】

由有效值的定义可得：

代入数据解得

故B正确；ACD错误；

故选B。8、D【分析】【详解】

AB．若电网的电压为则

若电网的电压为则

故AB错误；

CD．若高铁机车运行功率增大；则牵引变电所副线圈输入功率增大，而副线圈电压不变，所以牵引变电所至机车间之间的电流增大，热损耗功率也会随之增大，导线电阻分压增大，机车工作电压将会低于25kV，故C错误，D正确。

故选D。9、D【分析】【分析】

【详解】

A．由图可知，是从最大感应电动势的位置开始计时的，则有

它的表达可写为

可知A错误；

B．当P向上移动时，原线圈匝数减少，由可知；输出电压增大，输出电流增大，输出功率增大。根据理想变压器原理可知输入功率增大，电流表示数增大，B错误；

C．电压表的示数指的是有效值，即为C错；

D．当原、副线圈匝数比为时，输出电压为则电阻R上消耗的功率为

D正确；

故选D。二、多选题(共5题，共10分)10、B:D【分析】【详解】

A．变压器两端的电压与负载无关，输入电压和匝数比都不变，因此V1、V2的读数均不变，用电高峰期，并联的用电器增多，总电阻减小，电流增大，根据电流与匝数比成反比可知，电流表A2、A1的读数都增大；故A错误；

B．电压表V2、V3的读数之差与电流表A2的读数的比值为输电线的电阻值；为定值，不变化，故B正确；

C．电压表V3、V4读数的比值等于降压变压器的匝数比，保持不变，由于电流表A2的读数增大，因此电流表A3的读数也增大；故C错误；

D．由于输电线电流增大；输电线路上损失的功率增大，故D正确。

故选BD。11、A:D【分析】【详解】

A．传感器是将非电学量（如压力；温度、位移等）转化成电学量（如电压、电流等）的装置；故A正确；

B．温度传感器中使用到的热敏电阻；是利用半导体材料在温度发生变化时电阻也发生变化这一特性制成的，故B错误；

C．空调机；电冰箱、微波炉和消毒柜等家用电器都要用到温度传感器；故C错误；

D．自动门；家电遥控系统、生命探测器都使用了红外线传感器；故D正确。

故选AD。12、A:C【分析】【分析】

根据粒子在静电分析器中的受力方向判断粒子的电性；根据粒子在速度选择器中的受力情况判断极板的电势高低；根据粒子在速度选择器中做直线运动求解粒子的速度；根据粒子在静电分析其中的圆周运动求解粒子的比荷；根据粒子在磁场中做匀速圆周运动求解半径，可求解PQ距离.

【详解】

A．粒子在静电分析器内沿中心线方向运动，说明粒子带正电荷，在速度选择器中由左手定则可判断出粒子受到的洛伦兹力向上，粒子受到的电场力向下，故速度选择器的极板P1的电势比极板P2的高；选项A正确；

B．由qvB1＝qE1可知，粒子的速度；选项B错误；

C．由和可得，粒子的比荷为选项C正确；

D．粒子在磁分析器中做圆周运动，PQ为轨迹圆的直径，故P、Q两点间的距离选项D错误。

故选AC。13、A:B:D【分析】【详解】

A．由题意当ab边刚越过GH进入磁场时，线框恰好以速度v0做匀速直线运动，加速度为零。当ab边下滑到JP与MN的中间位置时，线框又恰好以速度v做匀速直线运动，则知两次匀速运动时，重力沿斜面向下的分力与安培力平衡，安培力的表达式分别为

由平衡条件即可求出速度关系v0=4v

故A正确。

B．线框离开MN的过程中，穿过线圈磁通量减小，由楞次定律可行，线圈产生的感应电流方向为adcba；故B正确。

C．当ab边未越过JP时，线框做匀速直线运动，处于受力平衡，即

当ab边刚越过JP时，线框两边切割磁感线，导致线框做匀减速运动，受力分析，即

从而可求出线框加速度的大小为故C错误；

D．从ab边刚越过GH到ab边刚越过MN过程中，线框的重力势能和动能均减小，根据功能关系得知，线框克服安培力做功的大小等于重力势能的减少量与动能减小量之和。则线框产生的热量为

解得

故D正确。

故选ABD。14、A:D【分析】【详解】

A．根据右手定则可知，流过定值电阻的电流方向为A正确；

B．下滑过程有

感应电动势为

此时金属棒两端电动势最大

解得

B错误；

C．电路总的焦耳热为

电阻R产生的焦耳热为

解得

C错误；

D．感应电动势的平均值

感应电流的平均值

解得

D正确。

故选AD。三、填空题(共6题，共12分)15、略

【分析】【分析】

【详解】

(1)[1]醉驾时血液酒精含量达到80mg/m3，由图可知，R2的阻值小于等于30Ω；

(2)[2][3]按图甲所示电路图把电压表改装成酒精浓度表，则酒精气体浓度为0时，电阻R2阻值最大为60Ω；此时。

则刻度线应刻在电压刻度线为2.40V处；

刚好醉驾时R2=30Ω；此时。

则应刻在电压刻度线为3.20V处。【解析】302.403.2016、略

【分析】【分析】

【详解】

(1)[1]醉驾时血液酒精含量达到80mg/m3，由图可知，R2的阻值小于等于30Ω；

(2)[2]按图甲所示电路图把电压表改装成酒精浓度表，则酒精气体浓度为0时，电阻R2阻值最大为60Ω；此时。

则刻度线应刻在电压刻度线为2.40V处；【解析】302.417、略

【分析】【分析】

（1）电磁天平的工作原理为通电线框在磁场中受到安培力；当安培力和被测物体的重力相等时天平处于平衡。

（2）在上方加入变化的磁场后；变化的磁场产生的电流使线框在下部磁场受安培力和重力平衡．

【详解】

（1）天平平衡时，有当电流最大即2A时N1最小，带入数据得N1=25

（2）天平平衡时，安培力等于重力，安培力为重力为0.1N，代入数据得【解析】250.118、略

【分析】【分析】

【详解】

[1]当磁感应强度B与电流I垂直放置时；由公式。

可知。

F＝BIL＝0.8×0.4×0.2N＝6.4×10－2N[2][3]当导线放置方向与磁感应强度的方向平行时，受到的磁场力的大小为零，磁场中某点的磁感应强度的大小和是否放置通电导线以及放置的方向无关，B＝0.8T。【解析】6.4×10－2N00.8T19、略

【分析】【详解】

[1]由回旋加速器知识可知，所加交流电的周期与粒子在磁场中运动周期相同，则

则两盒所加交流电的频率为

[2]当粒子达到最大回转半径R时，根据

即

所以粒子离开回旋加速器时的动能为【解析】20、略

【分析】【分析】

【详解】

（1）[1]ab棒在恒力F作用下，速度增大，切割磁感线运动产生的电动势E=Blv

增大，abdc中的感应电流增大，abdc内磁场增强，穿过圆环L的磁通量增大；所以圆环有收缩的趋势。

[2]ab棒受到的安培力F′=

逐渐增大，由F-=ma

知，加速度a逐渐减