2024年沪教版选择性必修2物理上册月考试卷含答案

…………○…………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年沪教版选择性必修2物理上册月考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总分得分评卷人得分一、选择题(共7题，共14分)1、如图所示，电阻不计的刚性U型光滑金属导轨固定在水平面上，导轨上连有电阻R。金属杆ab可在导轨上滑动，滑动时保持与导轨垂直。整个空间存在一个竖直向上的匀强磁场区域。现有一位于导轨平面内且与导轨平行的向左方向的拉力作用于金属杆ab的中点上，使之从静止开始在导轨上向左运动。已知拉力的功率恒定不变。在金属杆ab向左沿导轨运动的过程中，关于金属杆ab的速度与时间的大致图像；下列正确的是（）

A.B.C.D.2、如图，固定在匀强磁场中的线框abc是由一根粗细均匀的导线弯折成的闭合等腰直角三角形，∠c=90°，线框所在平面与磁场方向垂直现将直流电源接在线框的a、b两点间，此时ac受到的安培力大小为F；则（）

A.导线bc与ac受到的安培力相同B.导线acb受到的安培力大小为FC.导线ab与acb受到的安培力大小相等D.整个线框受到的安培力大于2F3、在赤道处，地磁场方向由南向北，如图所示，将一小球向东水平抛出，落地点为a给小球带上电荷后；仍以原来的速度水平抛出，考虑地磁场的影响（视为匀强磁场），下列说法正确的是（）

A.无论小球带何种电荷，小球在空中飞行的时间相等B.无论小球带何种电荷，小球落地时的速度的大小相等C.若小球带正电荷，小球仍会落在a点D.若小球带正电荷，小球会落在更近的b点4、如图所示，在Oxy平面直角坐标系的轴右侧、以原点O为圆心的半圆形区域内存在匀强磁场，磁场的方向垂直于Oxy平面并指向纸面里。在坐标原点O有一个粒子发射源，可以沿x轴正方向先后发射质量相同、速度大小不相同的两个粒子（重力均不计），二者电荷量相同电性相反。一个粒子在磁场中运动一段时间t1后从P1点离开磁场，在磁场中运动的轨迹半径为r1；另一个粒子在磁场中运动一段时间t2后从P2点离开磁场，在磁场中运动的轨迹半径为r2。下列说法正确的是（）

A.t1=t2，r1=r2B.t1>t2，r1>r2C.t1<t2，r1<r2D.t1<t2，r1>r25、老师做了一个物理小实验让学生观察：一轻质横杆两侧各固定一金属环；横杆绕中心点自由转动，老师拿一条形磁铁插向其中一个小环，后又取出插向另一个小环，同学们看到的现象是（）

A.磁铁插向左环，横杆发生转动，从上方向下看，横杆顺时针转动；B.磁铁插向右环，横杆发生转动，从上方向下看，横杆逆时针转动；C.无论磁铁插向左环还是右环，横杆都不发生转动；D.无论磁铁插向左环还是右环，横杆都发生转动。6、如图所示，用一根粗细均匀的细铜导线做成一个半径为r的闭合圆环，把圆环的一半置于均匀变化的匀强磁场中，磁场方向始终垂直纸面向里，磁感应强度大小随时间的变化规律为B=B0+kt（B0不变，k为一恒量且满足0<k<1T/s），a、b为圆环的一条直径的两端点，圆环的总电阻为R；则（）

A.圆环中产生顺时针方向的感应电流B.圆环具有扩张的趋势C.a、b两点间的电势差D.在t=0时，右半圆环受到的安培力大小为7、如图所示，abcd为一边长为L、匝数为N的正方形闭合线圈，线圈绕对称轴OO′匀速转动的角速度为ω。空间中只有OO′左侧存在方向垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为B。若闭合线圈的总电阻为R；则（）

A.线圈中电动势的最大值为NBL2ωB.线圈中电动势的有效值为NBL2ωC.在转动一圈的过程中，线圈中有一半时间没有电流D.穿过线圈的磁通量最大值为评卷人得分二、多选题(共6题，共12分)8、如图，在直角坐标系第一象限轴与直线所夹范围内存在匀强磁场，磁感应强度大小为方向垂直于纸面向里。一带负电的粒子以速度自轴上点垂直射入磁场，一段时间后，该粒子垂直直线射出磁场，自轴上点（图中未画出）离开第一象限。已知不计粒子重力。则下列判断正确的是（）

A.粒子在磁场中运动的轨道半径为B.粒子离开第一象限点的横坐标为C.粒子在第一象限磁场中的运动时间为D.粒子在第一象限的运动时间为9、间距为L的平行光滑金属导轨MN、PQ水平段处于方向竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度的大小为B，导轨的弯曲段处在磁场之外，如图甲所示。导体棒a与b接入电路的有效电阻分别为R、2R。导体棒a的质量为m，b棒放置在水平导轨上足够远处，a棒在弯曲段导轨上距水平段某一高度处由静止释放，刚进入磁场时导体棒a受到的安培力的大小为F，以导体棒a刚进入磁场时为计时起点，导体棒a的速度随时间变化的v—t图像如图所示（v0未知）。运动过程中导体棒与导轨接触良好且始终与导轨垂直，重力加速度大小为g；以下说法中正确的是（）

A.导体棒a释放时距导轨水平段的高度B.导体棒b的质量为2mC.0~t1这段时间内通过a、b棒的电荷量之比为1：2D.0~t2这段时间内导体棒b产生的内能10、关于传感器，下列说法正确的是（）A.干簧管是一种能够感知电场的传感器B.测温枪是一种把人体温度转换成电学量并通过显示屏显出温度的传感器C.话筒不属于传感器D.霍尔元件是一种可以把磁感应强度转换成电压的传感器11、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12、如图所示两根相距为L的光滑导轨水平放置，在导轨的左端连接有阻值为R的电阻和理想电压表，在MN和PQ间存在竖直向下，磁感应强度为B的匀强磁场，磁场区域宽度为d，一个“”形工件，在外力作用下，以速度v匀速通过磁场区域，工件ab、cd、ef是边长均为L，电阻均为R的金属细杆，IH、HG边是长为d的绝缘棒；不计其余部分电阻和金属细杆的宽度，则在工件通过磁场的过程中（）

A.电压表的示数为B.电阻R消耗的电功率为C.外力所做的功D.每一根金属细杆的发热量13、如图所示，空间中存在一个范围足够大的垂直纸面向里的磁场，磁感应强度沿y轴方向大小相同，沿x轴方向按Bx＝kx的规律变化，式中k为已知常数且大于零。矩形线圈ABCD面积为S，BC边长度为L，线圈电阻为R，线圈在恒力F的作用下从图示位置由静止开始向x轴正方向运动，下列说法正确的是（）

A.线圈运动过程中始终有感应电流且方向一直沿ABCDB.若加速距离足够长，线圈最终将做匀速直线运动C.通过回路中C点的电量与线圈位移的比值为D.线圈回路消耗的电功率与运动速度的关系为评卷人得分三、填空题(共5题，共10分)14、如图所示为一个有光照或温度升高时排气风扇都能启动的自动控制装置。在这个装置中需要__________传感器和__________传感器，控制器采用__________门控制方式。执行器选用__________。

15、研究表明，提高电磁波的______，增大电磁波的能量，电磁波传播的距离就越远。16、一小水电站，输出的电功率为20kW，输电线上总电阻为0.5Ω。如果先用200V电压输送，输电线上损失的电功率为____________。后改用2×103V电压输送，则输送电压提高后，输电线上损失的电功率为____________。17、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。

18、如图所示，和是输电线，在图中空圈内填入所用的电表的符号______，若已知变压比为变流比为并且知道电压表示数为220V，电流表示数为1000A，则输电线路中的功率为______W。

评卷人得分四、作图题(共4题，共28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2题，共6分)23、如图所示，在平面直角坐标系内，x轴上方存在沿y轴负方向的匀强电场，电场强度第Ⅳ象限有正三角形区域内存在垂直于坐标平面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为B（未知），三角形边长为一质量为m、电荷量为q的带正电的粒子，从y轴上一点以速度垂直于y轴射入电场，经x轴上一点N（图中未画出）进入匀强磁场区域，已知进入磁场时粒子速度方向与x轴正方向的夹角为（未知），最后以垂直于y轴的方向从L点（图中未画出）射出磁场。不计粒子重力。求：

(1)的距离s；

(2)粒子刚进入磁场时的速度大小v；

(3)匀强磁场的磁感应强度B的大小。

24、利用电磁场控制带电粒子的运动路径，在现代科学实验和技术设备中有着广泛应用。如图所示，一粒子源不断释放质量为m、带电量为＋q、初速度为的带电粒子，经可调电压U加速后，从O点沿OQ方向入射长方体空间区域。已知长方体OM、边的长度均为d，OQ的长度为不计粒子的重力及其相互作用。

（1）若加速电压且空间区域加沿方向的匀强电场，使粒子经过点；求此匀强电场电场强度的大小；

（2）若加速电压变化范围是空间区域加沿方向的匀强磁场，使所有粒子由MP边出射；求此匀强磁场的磁感应强度大小；

（3）若加速电压为空间区域加（2）问的匀强磁场，粒子到达O点时加方向沿大小为的匀强电场，一段时间后撤去电场，粒子经过点；求电场存在的时间。

参考答案一、选择题(共7题，共14分)1、C【分析】【详解】

根据可知，拉力大小为

由于功率不变，随着速度的增大，拉力减小，根据

金属杆产生的电动势为逐渐增大，根据

电路中感应电流逐渐增大，根据

可知导体杆受到的安培力逐渐增大，根据牛顿第二定律得

加速度逐渐显小；最后加速度为零，金属杆做匀速直线运动。

故选C。2、D【分析】【分析】

【详解】

A．根据左手定则可知，导线bc与ac受到的安培力大小相同；方向不同，故A错误；

BCD．设ac段电阻为R，则bc段电阻也为R，ab段电阻为根据可知，若设流过ac电流为I，则流过ab的电流为设ac=bc=L，则ab=则ac、bc受到的安培力为

ab受到的安培力为

则导线acb受到的安培力大小为

则整个线框受到的安培力大小为

故BC错误；D正确。

故选D。3、B【分析】【详解】

ACD．从南向北观察小球的运动轨迹如题图所示，如果小球带正电荷，则由左手定则判断可知小球所受的洛伦兹力斜向右上，该洛伦兹力在竖直向上和水平向右均有分力，因此，小球落地时间会变长，水平位移会变大；同理，若小球带负电，则小球落地时间会变短，水平位移会变小，故ACD错误；

B．带电的小球向东平抛后；受重力和洛伦兹力的作用，但洛伦兹力不做功，只有重力做功，根据动能定理可知落地速度的大小相等，故B正确。

故选B。4、D【分析】【分析】

【详解】

画出两粒子在磁场中的运动轨迹如图；由图可知从P1点射出的粒子的半径较大，即r1>r2

从P2点射出的粒子在磁场中转过的角度较大，根据

两粒子的周期相同，根据

可知，在磁场中运动的时间t1<t2

故选D。

5、B【分析】【分析】

【详解】

左环不闭合；磁铁插向左环时，不产生感应电流，环不受力，横杆不转动；右环闭合，磁铁插向右环时，环内产生感应电流，环受到磁场的作用，横杆转动，根据“来拒去留”可知，从上方向下看，横杆逆时针转动。

故选B。6、D【分析】【详解】

AB．由于磁场均匀增大；线圈中的磁通量变大，根据楞次定律可知线圈中电流为逆时针，同时为了阻碍磁通量的变化，线圈将有收缩的趋势，AB错误；

C．根据法拉第电磁感应定律得电动势为

所以电流为

ab两端电压为

C错误；

D．根据安培力公式

D正确。

故选D。7、B【分析】【分析】

【详解】

AB．图中线圈只有一个边切割磁感线；电动势为原先的一半，所以电动势的最大值为。

所以电动势的有效值为。

A错误B正确；

C．在转动一圈的过程中；线圈始终有一边做切割磁感线，线圈中始终有电流，C错误；

D．当线圈和磁场垂直时；穿过线圈的磁通量最大值为。

D错误。

故选B。二、多选题(共6题，共12分)8、A:B【分析】【分析】

【详解】

如图，轨迹圆心为点；所以。

根据几何关系。

磁场中运动时间。

在第一象限的路程。

所以时间。

故选AB。

9、A:B【分析】【详解】

由题图乙可知，a棒刚进入磁场时的速度为v0，从开始下落到进入磁场，根据机械能守恒定律有：mgh＝mv02；a棒切割磁感线产生的感应电动势：E=BLv0；根据闭合电路欧姆定律：a棒受到的安培力：F=BIL；联立以上各式解得：选项A正确；设b棒的质量为mb，两棒最终稳定速度为v'，以v0的方向为正方向，由v-t图线可知：v′＝v0，a棒进入磁场后，a棒和b棒组成的系统动量守恒：mv0=(m+mb）v'，解得：mb=2m，选项B正确；0~t1这段时间内通过a、b棒的电流相等，则由q=It可知，通过两金属棒的电荷量之比为1：1，选项C错误；设a棒产生的内能为Qa，b棒产生的内能为Qb，根据能量守恒定律：mv02＝（m+mb）v′2+Qa+Qb；两棒串联，产生的内能与电阻成正比：Qb=2Qa；解得：选项D错误。10、B:D【分析】【分析】

【详解】

A．干簧管是一种能够感知磁场的传感器；故A错误；

B．测温枪是一种把人体温度转换成电学量并通过显示屏显示出温度的传感器；故B正确；

C．话筒是把声音转换成电流的传感器；故C错误；

D．霍尔元件是一种可以把磁感应强度转换成电压的传感器；故D正确。

故选BD正确。11、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。12、A:C【分析】【详解】

A．当导体棒分别进入磁场时，切割磁感线分别充当电源，其余部分是并联结构，导体棒切割磁感线产生的电动势为

回路中的电流为

电压表的读数为

解得

A正确；

B．电阻R消耗的电功率为

B错误。

C．外力所做的功等于整个回路产生的焦耳热

解得：

C正确；

D．每一根金属细杆的发热量

解得

D错误。

故选AC。13、A:B【分析】【详解】

A．线框向右运动，磁通量增加，根据楞次定律，感应电流的磁场向外，故感应电流是逆时针方向，即ABCD方向；故A正确；

B．某个时刻，设线框面积S，速度为v，取一段极短时间磁通量增加量为

根据法拉第感应电动势，感应电动势为

随着速度的增加；感应电动势增加，感应电流增加，安培力（左右两边的磁感应强度差一定）增加，当安培力与拉力平衡时变为匀速运动，故B正确；

C．某个时刻，设线框面积S，速度为v，取一段极短时间根据推论公式

通过回路中C点的电量

电量与线圈位移的比值为

故C错误；

D．某个时刻，设线框面积S，速度为v，取一段极短时间感应电动势为

故感应电流为

根据有

故D错误。

故选AB。三、填空题(共5题，共10分)14、略

【分析】【分析】

【详解】

[1][2][3][4]因为图中所示为一个有光照或温度升高时排气风扇都能启动的自动控制装置，所以在这个装置中需要光传感器和温度传感器，且传感器应采用或门控制方式，执行器应选用风扇。【解析】光温度或电风扇15、略

【分析】【详解】

[1]研究表明，提高电磁波的频率，增大电磁波的能量，电磁波传播的距离就越远。【解析】频率16、略

【分析】【分析】

【详解】

[1]用200V电压输送，输电线上损失的电功率为

[2]改用2×103V电压输送，则输送电压提高后，输电线上损失的电功率为【解析】①.5000W②.50W17、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】0.201018、略

【分析】【详解】

[1]由题图可知电表1所接变压器原线圈并联在两根输电线上；所以该变压器为电压互感器，电表1应是电压表V；电表2所接变压器原线圈串联在一根输电线上，所以该变压器为电流互感器，电表2应是电流表A。如图所示。

[2]根据理想变压器变压规律可知输电电压为

根据理想变压器变流规律可知输电电流为

所以输电线路中的功率为【解析】见解析四、作图题(共4题，共28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