2024年北师大版选择性必修2物理下册月考试卷含答案

…………○…………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年北师大版选择性必修2物理下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5题，共10分)1、如图所示，足够长的U形光滑金属导轨平面与水平面成θ角（0＜θ＜90°），其中MN与PQ平行且间距为L，磁感应强度为B的匀强磁场与导轨平面垂直，金属棒ab接入电路的电阻为R，导轨电阻不计。ab棒由静止开始沿导轨下滑，并与两导轨始终保持垂直且良好接触，下列对ab棒在下滑过程中的描述正确的有（）

A.做匀加速直线运动B.最大速度为C.最大电功率为D.金属棒上的焦耳热等于金属棒的重力势能减少量2、如图正、负电子垂直磁场方向沿与边界成θ=30°角的方向射入只有下边界的匀强磁场中；则正；负电子在磁场中运动的时间之比为（）

A.1：1B.1：2C.1：5D.1：63、如图所示，在半径为R的圆形区域内有匀强磁场，方向垂直于圆平面（未画出）.一群相同的带电粒子以相同速率0，由P点在纸平面内向不同方向射入磁场.当磁感应强度大小为B1时，所有粒子出磁场的区域占整个圆周长的当磁感应强度大小为B2时，这些粒子在磁场中运动时间最长的是则磁感应强度B1、B2的比值（不计重力）是（）

A.1︰B.2︰C.3︰D.4︰4、如图所示，在匀强磁场中，矩形金属导线框绕与磁感线垂直的轴匀速转动，产生的电动势e随时间t变化的图像如图所示；下列说法正确的是（）

A.线框产生的电动势最大值为220VB.线框产生的电动势有效值为220VC.线框平面与中性面重合时磁通量最小D.此交流电的电动势e随时间t变化的规律是5、物理学源于生活；又对人类的生产；生活产生深远的影响。以下关于物理学知识及其在生产、生活中的实际应用的说法正确是（）

A.电子感应加速器是利用磁场直接对电子进行加速来获得高速电子B.真空冶炼炉是利用炉体产生的涡流使炉内金属熔化，冶炼出高质量的合金C.磁电式仪表中用来做线圈骨架的铝框能起电磁阻尼的作用D.变压器用相互绝缘的硅钢片叠成的铁芯代替整块硅钢铁芯是为了减少变压器中的涡流，变压器可改变交变电流的电压和频率评卷人得分二、多选题(共6题，共12分)6、有人为汽车设计的“再生能源装置”原理示意图如图所示，当汽车减速时，线圈受到磁场的阻力作用帮助汽车减速，同时产生电能储存备用．设在磁极和圆柱状铁芯之间形成有理想边界的两扇形磁场区域的圆心角均为α＝磁场均沿半径方向，bc和ad边在磁场中任一位置的磁感应强度大小均为B，矩形线圈abcd(d点未显示出)的匝数为n，边长ab＝cd＝l、bc＝ad＝2l，线圈的总电阻为r.某次测试时，外接电阻R和理想交流电流表A，外力使线圈以角速度ω逆时针匀速转动；不计线圈转动轴处的摩擦。则下列说法正确的是()

A.电流表的示数为B.电流表的示数为C.外力做功的平均功率为D.外力做功的平均功率为7、如图所示，竖直边界MN的右侧存在区域足够大的匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直于纸面向里。有一均质导线制成的半径为r的单匝圆形线圈，质量为m，总电阻为R，边界MN上有一垂直于纸面的光滑转轴，线圈上的a点与转轴连接并可绕转轴在竖直平面内自由摆动。将线圈向右拉至左侧与MN相切的位置后由静止释放，线圈向左摆到最高点时，直径ab转过的角度为150°，不计摆动过程中线圈受到的一切摩擦阻力，重力加速度为g；则（）

A.线圈摆动时，所受安培力的方向始终和边界MN垂直B.从释放到第一次摆至左侧最高点的过程中，安培力对线圈做的功为0.5mgrC.从释放到最后静止，线圈中产生的焦耳热为2mgrD.从释放到最后静止的过程中，通过线圈导线横截面的电荷量为8、如图所示，间距为l的平行金属导轨由水平和倾斜两部分在处平滑连接而成。倾斜轨道光滑且与水平面间夹角为在水平虚线与间的导轨表面涂有一层光滑绝缘物质，以下轨道长为L。各部分导轨均处在垂直导轨平面向上的匀强磁场中，磁感应强度大小均为B。质量为的导体棒d静置于水平导轨上，现将质量分别为的导体棒a、b、c从倾斜导轨绝缘部分与距离的位置同时由静止释放。已知导体棒始终与导轨垂直且接触良好，导体棒a恰好能匀速通过以下区域，导体棒b到达时，d恰好不运动，导体棒c用时间t通过以下区域，且刚到导轨底端时，d获得的速度大小为v，整个过程以下区域不会同时有两根导体棒，各导体棒接入电路的电阻均为R，导轨电阻不计，重力加速度为g；最大静摩擦力等于滑动摩擦力。下列说法正确的是（）

A.导体棒b能匀速通过以下区域B.导体棒a、b均完全通过以下区域的过程，通过导体棒d的总电荷量为C.导体棒d与水平导轨间的动摩擦因数大小为D.导体棒c到达导轨底端时的速度大小为9、如图所示，一导线弯成直径为d的半圆形闭合回路，虚线MN右侧有磁感应强度为B的匀强磁场，方向垂直于回路所在的平面，回路以速度v向右匀速进入磁场，直径CD始终与MN垂直。从D点到达边界开始到C点进入磁场为止；下列说法中正确的是（）

A.感应电流方向为逆时针方向B.CD段直导线始终不受安培力C.感应电动势的最大值D.感应电动势的平均值=πBdv10、关于自感现象，下列说法中正确的是（）A.对于同一线圈，当电流变化较快时，线圈中的自感系数也较大B.线圈中产生的自感电动势较大的其自感系数一定较大C.感应电流不一定和原电流方向相反D.对于同一线圈，电流变化越快，线圈中的自感电动势越大11、如图所示为远距离输电的原理图，升压变压器的变压比为m，降压变压器的变压比为n，输电线的电阻为R，升压变压器和降压变压器均为理想变压器，发电机输出的电压恒为U，若由于用户的负载变化，使电压表V2的示数减小了则下列判断正确的是（）

A.电流表A2的示数减小了B.电流表A1的示数增大了C.电压表V1的示数不变D.输电线损失的功率增加了评卷人得分三、填空题(共5题，共10分)12、小型水利发电站的发电机输出功率为24.5kW，输出电压为350V，输电线总电阻为4Ω，为了使输电线损耗功率为发电机输出功率的5%，需在发电机处设升压变压器，用户所需电压为220V，所以在用户处需安装降压变压器。输电电路图如图所示，则电流I1=___________；升压变压器的原、副线圈的匝数之比n1：n2=___________；降压变压器的原、副线圈的匝数之比n3：n4=_________。

13、安培力：______在磁场中受的力。14、某发电厂用2.2KV的电压将电能输出到远处的用户，后改为用22KV的电压，在既有输电线路上输送同样的电功率．前后两种输电方式消耗在输电线上的电功率之比为__________．要将2.2KV的电压升高到22KV，若变压器原线圈的匝数为180匝，则副线圈的匝数应该是________匝．15、现代科学研究中常要用到高速电子，电子感应加速器就是利用感生电场使电子加速的设备．它的基本原理如图所示，上、下为电磁铁的两个磁极，磁极之间有一个环形真空室，电子在真空室中做圆周运动．电磁铁线圈电流的大小、方向可以变化，产生的感生电场使电子加速．上图为侧视图，下图为真空室的俯视图，如果从上向下看，电子沿逆时针方向运动．已知电子的电荷量为e，电子做圆周运动的轨道半径为r，因电流变化而产生的磁感应强度随时间的变化率为（k为一定值）．

（1）为使电子加速，感生电场的方向应该沿__________方向（填“顺时针”或“逆时针”）；

（2）为使电子加速，当电磁铁线圈电流的方向与图示方向一致时，电流的大小应该_______（填“增大”或“减小”）；

（3）电子在圆形轨道中加速一周的过程中，感生电场对电子所做的功为___________．16、判断下列说法的正误．

（1）两个线圈相距较近时，可以产生互感现象，相距较远时，不产生互感现象．（____）

（2）自感现象中，感应电流一定与原电流方向相反．（____）

（3）线圈的自感系数与电流大小无关，与电流的变化率有关．（____）

（4）线圈中电流最大的瞬间可能没有自感电动势．（____）评卷人得分四、作图题(共4题，共16分)17、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。

18、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。

19、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。

20、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10分)21、如图所示，平行U形导轨倾斜放置，倾角为θ=37°，导轨间的距离L=1.0m，电阻R=0.8导轨电阻不计。匀强磁场的方向垂直于导轨平面向上，磁感应强度B=1T，质量m=0.5kg．电阻r=0.2的金属棒ab垂直置于导轨上。现用沿轨道平面且垂直于金属棒的大小为F=7.0N的恒力，使金属棒ab从静止开始沿导轨向上滑行，已知当ab棒滑行s=0.8m后保持速度不变，并且金属棒ab与导轨间的动摩擦因数µ=0.5，（已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，g=10m/s2）求：

（1）画出金属棒匀速运动时的受力分析图并求出匀速运动时的速度大小；

（2）金属棒匀速运动时电阻R上的功率；

（3）金属棒从静止起到刚开始匀速运动的过程中，电阻R上产生的热量为多少？

参考答案一、选择题(共5题，共10分)1、B【分析】【详解】

AB．ab棒由静止释放后，速度逐渐增大，产生的感应电动势逐渐增大，通过ab棒的电流逐渐增大，ab棒所受安培力逐渐增大，而安培力沿导轨向上，所以ab棒所受合外力逐渐减小，做加速度减小的加速运动，当安培力与重力沿导轨方向的分力大小相等时，ab棒将做匀速直线运动，设最大速度为v，此时通过ab棒的电流为

ab棒所受安培力大小为

根据平衡条件有

解得

故A错误；B正确；

C．最大电功率为

故C错误；

D．根据能量守恒定律可知；金属棒上的焦耳热等于金属棒机械能的减少量，即重力势能的减少量与动能增加量之差，故D错误。

故选B。2、C【分析】【详解】

如图所示，正电子从A点离开磁场，负电子从B点离开磁场，根据几何关系知

正、负电子在磁场中运动的周期相等，所以正电子运动时间为

负电子运动时间为

所以

故ABD错误；C正确。

故选C。

3、D【分析】【详解】

当磁感应强度大小为B1时，所有粒子出磁场的区域占整个圆周长的其临界为以实线为直径的圆，如图所示。

由几何知识得

根据洛伦兹力提供向心力，则有

得

当磁感应强度大小减小为B2时；粒子半径增大，对应弦长最长时所用时间最长，最长的弦即为磁场区域的直径，如图所示。

由题意运动时间最长的是则有

解得θ=

所以r=2R

根据洛伦兹力提供向心力，则有

解得

综合可得

故选D。4、B【分析】【详解】

A．由图像可得电动势最大值为故A错误；

B．由图像知这是正弦式交流电，所以电动势有效值为

故B正确；

C．线框平面与中性面重合时磁通量最大；故C错误；

D．由图像知

所以此交流电的电动势e随时间t变化的规律是

故D错误。

故选B5、C【分析】【详解】

A．洛伦兹力不做功；故磁场无法对电子加速，电子感应加速器是利用感生电场对电子进行加速的，A错误；

B．真空冶炼炉是利用高频交流电在炉内金属中产生涡流进行加热；使金属熔化，而不是炉体产生涡流，B错误；

C．线圈骨架中的铝框能产生涡流；根据楞次定律，将阻碍相对运动，所以起电磁阻尼的作用，C正确；

D．相互绝缘的硅钢片叠成的铁芯；可以减小变压器中的涡流，但变压器无法改变交变电流的频率，D错误。

故选C。二、多选题(共6题，共12分)6、B:C【分析】【详解】

线圈切割磁感线产生的电动势为e＝2nBl2ω，由于半个周期无电动势，电动势的有效值为E＝nBl2ω

所以电流表的示数为I＝＝

外力做功的平均功率为P＝＝

故选BC。7、A:D【分析】【详解】

A．线圈向左摆动时，线圈中垂直纸面向里的磁通量减小，由楞次定律知，安培力阻碍线圈的相对运动，安培力与线框运动方向相反。线框在磁场中的等效长度为线圈与MN相交的弦长；安培力的方向始终垂直于该弦，故A正确；

B．从释放到第一次摆至最高的过程中，安培力对线圈做的功为等于其重力势能的变化量，线圈的重心位置等效在环的圆心，所以重力势能的减少量为

所以安培力对线圈做的功为故B错误；

C．从释放到静止，线圈的重力势能通过感应电流转化为焦耳热，所以线圈产生的焦耳热等于减少的重力势能，大小为

故C错误；

D．从释放到最后静止的过程中，通过线圈导线横截面的电荷量为

故D正确。

故选AD。8、A:C:D【分析】【详解】

A．a、b、c三棒到达所需的时间分别为a棒恰好匀速通过以下区域，b棒到达时度是a棒的2倍，根据

同理

可知b导体棒也是匀速通过磁场；选项A正确；

B．每一根导体棒通过以下区域，电路中通过的电荷

选项B错误；

C．b棒匀速通过，d棒恰好不动

得

选项C正确；

D．c棒进入以下区域后，d导体棒受到安培力作用

d导体棒将发生运动，产生电磁感应现象，根据楞次定律可知回路中的磁通量的变化率减小，c棒受到的安培力减小，c棒做加速度增大的加速运动，通过磁场结束时，对于d棒

即

对于c棒

可得

导体棒c初入磁场时

得速度

所以c棒的出磁场速度

即

选项D正确。

故选ACD。9、A:D【分析】【分析】

【详解】

A．根据楞次定律；感应电流方向为逆时针方向，A正确；

B．根据左手定则，CD段直导线受到的安培力方向向下；B错误；

C．当半圆形闭合回路进入一半时，感应电动势最大，有效切割长度为半径，即最大电动势为

C错误；

D．进入时间为

根据法拉第电磁感应定律得

D正确。

故选AD。10、C:D【分析】【详解】

AB．自感系数是由线圈本身的特性决定的；与自感电动势的大小；电流变化快慢无关，故AB错误；

C．根据楞次定律；当原电流增大时，感应电流与原电流方向相反；当原电流减小时，感应电流与原电流方向相同，故C正确；

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

故选CD。11、B:C【分析】【详解】

AB．根据理想变压器的电压规律，对于降压变压器

根据欧姆定律，示数增加了

根据单相理想变压器的电流规律

解得示数增加了

A错误；B正确；

C．发电厂的输出电压恒定，升压变压器的变压比恒定，所以示数恒定；C正确；

D．输电线上损失的功率增加了

所以损失的功率不一定为D错误。

故选BC。三、填空题(共5题，共10分)12、略

【分析】【详解】

[1]电流

[2]输电线上损耗的功率

则输电线上的电流

根据理想变压器的电流规律

解得升压变压器的原、副线圈的匝数之比

[3]对于降压变压器

则降压变压器的原、副线圈的匝数之比【解析】70A1：4133：2213、略

【分析】【分析】

【详解】

略【解析】通电导线14、略

【分析】【详解】

电压增加10倍，则电流减小为原来的1/10，根据输电线消耗的功率公式P=I2R；可得前后两种输电方式消耗在输电线上电功率之比为100：1；

根据变压器的匝数与电压成正比，可得．【解析】①.100:1②.180015、略

【分析】【详解】

（1）电子受力方向与电场方向相反；电子逆时针加速，所以感生电场应沿顺时针方向；

（2）图示方向的电流产生的磁场方向向上；根据楞次定律，要产生顺时针方向的感生电场，电流应增大；

（3）根据法拉第电磁感应定律E=×=k

加速一周感生电场对电子所做的功：W=eE=

点睛：根据负电荷受力分析与电场方向的关系确定感生电场的方向；根据楞次定律确定电流的变化；根据法拉第电磁感应定律求出感应电动势，根据W=qU求出感生电场对电子所做的功．【解析】顺时针增大16、略

【分析】【分析】

【详解】

略【解析】错误错误错误正确四、作图题(共4题，共16分)17、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】18、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