2025年人教五四新版选择性必修2物理下册月考试卷含答案

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A.BLvB.BdvC.D.2、如图所示，两平行金属导轨MN和PQ置于倾角为的斜面上，匀强磁场的方向垂直于斜面向上，NQ间接有定值电阻R.现将放在轨道上的细金属硬杆AB由静止释放，回路中的最大发热功率为P，要使P增大为原来的2倍(不计摩擦及R以外的电阻)；以下做法正确的是()

A.将AB杆的质量增大到原来的2倍B.将定值电阻R减小为原来的一半C.将磁感应强度B减小到原来的一半D.将斜面的倾角增大到3、如图所示，MN和PQ是两根足够长、电阻不计的相互平行、竖直放置的光滑金属导轨，匀强磁场垂直导轨平面。有质量和电阻的金属杆，始终与导轨垂直且接触良好。开始时，将开关S断开，让金属杆由静止开始下落，经过一段时间后，再将S闭合。金属杆所受的安培力、下滑时的速度分别用F、v表示；通过金属杆的电流、电量分别用i、q表示。若从S闭合开始计时，则F、v、i、q分别随时间t变化的图像可能正确的是（）

A.B.C.D.4、如图所示，电路中电感线圈L的自感系数足够大，且其直流电阻与定值电阻R的阻值相等。闭合开关S，待电路达到稳定后，灯泡正常发光，两个支路中电流分别为和下列说法正确的是（）

A.闭合开关S至电路达到稳定的过程中，灯泡中电流逐渐减小至B.闭合开关S，待电路达到稳定后，两支路中的电流C.断开开关S，灯泡中电流由逐渐减小至零D.断开开关S，灯泡中电流由逐渐减小至零5、图为发电机的原理图。边长为的匝正方形线圈，在磁感应强度为的匀强磁场中，绕垂直于磁场的中心轴做匀速转动，角速度为线圈电阻不计，外接电阻和电压表；下列说法正确的是（）

A.从图示位置开始计时，线框中的感应电动势的瞬时值表达式为B.若将电阻换成电容器，电容器的耐压值可以为C.从图示位置转过90°流过中的电量D.线框转一周，外力所做的功为6、A、B是两个完全相同的电热器，A、B分别通以图甲；乙所示的交电流。则（）

A.通过A、B两电热器的电流有效值之比为B.通过A、B两电热器的电流有效值之比为C.A、B两电热器的电功率之比为D.A、B两电热器的电功率之比为7、如图所示，50匝矩形线圈ABCD处于磁感应强度大小B=T的水平匀强磁场中，线圈面积S=0.5m2，电阻不计。线框绕垂直于磁场的轴OO′以角速度ω=200rad/s匀速转动，线圈中产生的感应电流通过金属滑环E。F与理想变压器原线圈相连；变压器的副线圈线接入一只“220V，60W”灯泡，且灯泡正常发光，下列说法正确的是（）

A.图示位置穿过线圈平面的磁通量为零B.线圈中产生交变电压的有效值为VC.变压器原副线圈匝数之比为25︰11D.维持线圈匀速转动输入的最小机械功率为60W评卷人得分二、多选题(共7题，共14分)8、如图所示匚形线架ABCD上有一根可以无摩擦滑动的导线ab，左侧有通电导线MN，电流方向由N到M；若将线框置于匀强磁场中，则（）

A.ab边向右运动时，导线MN与AB边相互吸引B.ab边向左运动时，导线MN与AB边相互吸引C.ab边向左运动时，导线MN与AB边相互排斥D.ab边向右运动时，导线MN与AB边相互排斥9、如图所示；一条形磁铁放在水平桌面上，在它的正中央上方固定一直导线，导线与磁场垂直，若给导线通以垂直于纸面向里的电流，则（）

A.磁铁对桌面压力减小B.磁场对桌面压力增大C.桌面对磁铁没有摩擦力D.磁铁所受合力不为零10、图所示的电路中，在a、b之间接正弦交流电，现将滑动变阻器R2的滑动触头向下移动，则（）

A.V1的示数不变，V2的示数不变B.V1的示数减小，V2的示数减小C.A1的示数增大，A2的示数减小D.A1的示数增大，A2的示数增大11、如图所示，边长为L的正方形区域内有一方向垂直正方形平面向里的匀强磁场，边上有一点P，两个质量相同、带等量异种电荷的粒子均从P点平行于方向射入磁场。粒子重力不计；不考虑两粒子间的作用。下列判断正确的是（）

A.若两粒子在磁场中运动的时间相等，则带正电粒子与带负电粒子的初速度大小之比一定为1∶3B.若两粒子的初速度相同，则带正电粒子与带负电粒子在磁场中运动的时间之比可能为1∶2C.若其中一个粒子垂直边射出磁场，则带正电粒子与带负电粒子在磁场中运动的时间之比一定不大于2∶1D.若两粒子分别从a、d两点射出磁场，则带正电粒子与带负电粒子的初速度大小之比恰好为2∶112、如图（a）所示，一个半径为r1、匝数为n、电阻值为R的圆形金属线圈与阻值为2R的电阻R1连接成闭合回路，导线的电阻不计。在线圈中半径为r2的圆形区域内存在垂直于线圈平面向里的匀强磁场，磁感应强度B随时间t变化的图像如图（b）所示，图线与横、纵轴的截距分别为t0和B0，下列关于0~t1时间内的分析正确的是（）

A.R1中电流的方向由a到bB.电流的大小为C.线圈两端的电压为D.通过电阻R1的电荷量为13、如图甲所示，是商场里某款热销跑步机，其测速原理如图乙所示，该跑步机底面固定有间距为L=1.0m、长度为d=0.2m的平行金属电极。电极间存在磁感应强度大小为B=1T、方向垂直纸面向里的匀强磁场，绝缘橡胶带上镀有间距也为d的平行细金属条，每根金属条的电阻为r=0.2Ω，当健身者在跑步机上跑步时，位于电极区的这根金属条就会单独和外电阻R构成闭合回路，已知外电阻R=0.4Ω；与外电阻并联的理想电压表量程为6V，则下列说法正确的是（）

A.此跑步机可测量的胶带运动的最大速率为6m/sB.当电压表的示数为4V时，金属条克服安培力做功的功率为60WC.每个金属条匀速经过磁场区域时克服安培力做的功与胶带运动的速率的平方成正比D.每个金属条从进入磁场到出磁场区域，所受安培力的冲量大小为14、如图甲所示，在竖直方向上有四条间距相等的水平虚线在之间、之间存在匀强磁场，大小均为1T，方向垂直于虚线所在平面．现有一矩形线圈abcd，宽度质量为电阻为将其从图示位置静止释放边与重合速度随时间的变化关系如图乙所示，时刻cd边与重合，时刻ab边与重合，时刻ab边与重合，已知的时间间隔为整个运动过程中线圈平面始终处于竖直方向．重力加速度g取则

A.在时间内，通过线圈的电荷量为B.线圈匀速运动的速度大小为C.线圈的长度为1mD.时间内，线圈产生的热量为评卷人得分三、填空题(共7题，共14分)15、模块机器人具有三个部分，它们分别是传感器、______器和______器，如果模块机器人有2种传感器，3种控制方式，4种执行器，那么从理论上可以有______种组合方式。16、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）．

17、如图甲所示，一个固定的矩形线圈abcd的匝数n=500，线圈面积S=100cm2，线圈的总电阻r=1Ω，线圈外接一个阻值R=4Ω的电阻，把线圈放入一方向垂直线圈平面向里的匀强磁场中，磁感应强度随时间变化的规律如图乙所示。则线圈中的感应电流为___________A，流过R的电流方向为___________（选填“向上”或“向下”）

18、如图所示，矩形线圈一边长为d，另一边长为a，电阻为R，当它以速度V匀速穿过宽度为L，磁感应强度为B的匀强磁场过程中，若L__________，通过导线横截面的电荷量为__________；若L>d，产生的电能为__________，通过导线横截面的电荷量为__________．

19、电磁式打点计时器是用来研究物体运动时，记录物体运动的时间，它所用的电源是低压________（填“直流电”或“交流电”），如果打点的时间间隔为则所用电源的频率为_________Hz20、某交变电压与时间的关系如右图所示，则此交变电压的有效值是_______V．21、如图所示，自耦变压器输入端A、B接交流稳压电源，其电压有效值UAB＝100V，R0＝40当滑动片处于线圈中点位置时，C、D两端电压的有效值UCD为___________V，通过电阻R0的电流有效值为_____________A．

评卷人得分四、作图题(共4题，共24分)22、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。

23、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。

24、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。

25、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24分)26、下列引号中的文字，是某同学说的一个结论，请你帮他分析这个结论错在哪里。“变压器的原、副线圈之间并未直接用导线相连，而是靠线圈中磁通量的变化传输功率，因此，能量在传输过程中不会有损失，变压器也不会发热。”27、如图所示，两足够长的金属导轨EF、PQ倾斜固定，F、Q间接一阻值为R的电阻，其余部分电阻不计，两导轨间距为d，所在平面与水平面的夹角θ=37°，导轨cd以上部分存在与导轨平面垂直的匀强磁场，转轴为O的光滑轻质定滑轮上跨轻质绝缘细线，一端系有质量为3m的重物，另一端系一质量为m、电阻不计的金属杆，开始时金属杆置于导轨上ab处，ab与cd距离为l，将重物从静止释放，当金属杆进入磁场时恰好做匀速直线运动，已知金属杆与导轨间的动摩擦因数μ=0.5，ab运动过程中始终与导轨垂直，求：（取sin37°=0.6，cos37°=0.8，重力加速度为g）

(1)金属杆进入磁场时的速率；

(2)匀强磁场磁感应强度的大小。28、如图所示，光滑的，间距分别为的平行金属导轨固定在水平面上，电动势为的电源连接在导轨的左端，磁感应强度为的匀强磁场垂直宽导轨向下，磁感应强度为的匀强磁场垂直窄导轨向上；导体棒1垂直宽导轨放置，导体棒2垂直窄导轨放置，导体棒1，2的质量均为电源的内阻及导体棒1，2的电阻均为其余的电阻不计，现合上开关当导体棒1稳定运行一小段时间后，断开开关同时合上开关导体棒1一直在宽导轨上运动，导体棒2若运动也一直在窄导轨上运动，求：

（1）断开闭合之前；导体棒1的最大加速度及最大速度；

（2）开关断开、闭合后到导体棒1；2稳定运行的过程中，流过回路某一横截面的电荷量。

29、如图1所示，平行光滑金属轨道ABC和A′B′C′置于水平地面上，两轨道之间的距离d=0.8m，CC′之间连接一定值电阻R=0.3Ω。倾角θ=30°的倾斜轨道与水平轨道顺滑连接，BB′M′M为宽x=0.25m的矩形区域，区域内存在磁感应强度B=1.0T、方向竖直向上的匀强磁场。质量m=0.2kg、电阻r=0.1Ω的导体棒在倾斜轨道上与BB′距离L=1.6m处平行于BB′由静止释放，已知重力加速度g=10m/s2；导轨电阻不计。求：

（1）导体棒刚进入匀强磁场时，导体棒两端的电压U；

（2）导体棒穿过匀强磁场的过程中通过某一横截面的电荷量q；

（3）运动过程中，导体棒上产生的焦耳热Q。

参考答案一、选择题(共7题，共14分)1、C【分析】【详解】

金属棒上MN两端电势差

其中UPM+UNQ=B(L－d)v

则有UPQ=UMN+UPM+UNQ=+B(L－d)v=

故ABD错误；C正确。

故选C。2、D【分析】【详解】

金属杆下滑时，电路中的感应电动势为E＝Blv(l是两平行导轨间的距离)；感应电流为。

I＝金属杆受到的沿斜面向上的安培力是。

F＝BIl＝当R上的热功率最大时金属杆下滑的速度最大；有。

mgsinθ＝此时。

P＝由以上各式得。

P＝故欲使P增大为原来的2倍；可以采用选项D的做法。

故选D。3、D【分析】【详解】

让金属杆由静止开始自由下落，经过一段时间后具有速度闭合开关S后，回路产生感应电流，金属杆受到安培力竖直向上，可能有以下三种情况：

若此刻安培力等于重力；金属杆做匀速运动，安培力；运动速度、电流都不变，通过金属杆的电量与时间成正比，此情况ABC不可能，D可能；

若此刻安培力大于重力；金属杆将做加速度减小的减速运动，直至匀速运动，安培力；运动速度、电流先变小后不变，通过金属杆的电量与时间不成正比，此情况ABCD均不可能；

若此刻安培力小于重力；金属杆将做加速度减小的加速运动，直至匀速运动，安培力；运动速度、电流先变大后不变，通过金属杆的电量与时间不成正比，此情况ABCD均不可能。

综上所述q随时间t变化的图像可能正确；D正确。

故选D。4、C【分析】【详解】

A．闭合开关S至电路达到稳定的过程中，由于线圈L产生自感电动势阻碍电流的增加，则灯泡中电流逐渐增加至选项A错误；

B．因为L的直流电阻与定值电阻R的阻值相等，则上面的支路电阻较大，则闭合开关S，待电路达到稳定后，两支路中的电流选项B错误；

CD．断开开关S，原来通过R的电流I2立即消失，由于线圈L产生自感电动势阻碍电流的减小，则会在灯泡、线圈L以及灯泡中组成新的回路，即灯泡中电流由逐渐减小至零；选项C正确，D错误。

故选C。5、D【分析】【详解】

A．图示位置为垂直中性面位置，从图示位置开始计时，线框中的感应电动势的瞬时值表达式为

故A错误；

B．若将电阻换成电容器，电容器的耐压值考虑最大值，为故B错误；

C．从图示位置转过90°流过中的电量

故C错误；

D．线框转一周，外力所做的功就是回路产生的焦耳热，则

故D正确。

故选D。6、D【分析】【详解】

根据有效值的定义，则有：方波

解得有效值

正弦交流电的有效值

通过A、B两电热器的电流有效值之比为

根据功率公式得到

故D正确；ABC错误。

故选D。7、C【分析】【分析】

【详解】

A．中性面位置；此时线圈和磁场垂直，此时线框的磁通量最大，所以A错误；

B．矩形闭合导线框ABCD在磁场中转动，产生的交流电的最大值

由于最大值为有效值的倍；所以交流电的有效值为500V，所以B错误；

C．由于电压与匝数成正比，所以变压器原、副线圈匝数之比为所以C正确；

D．理想变压器的输入功率等于输出功率；输出功率为60W，故输入功率也为60W，故D错误；

故选C。二、多选题(共7题，共14分)8、B:D【分析】【分析】

【详解】

AD．ab边向右运动时，根据右手定则可得，ab中的感应电流的方向从b流向a，AB中的电流从A流向B；方向向下，与导线MN中的电流的方向相反，所以导线MN与AB相互排斥，故A错误，D正确；

BC．ab边向左运动时，根据右手定则可得，ab中的感应电流的方向从a流向b，AB中的电流从B流向A；方向向上，与导线MN中的电流的方向相同，所以导线MN与AB边相互吸引，故B正确，C错误。

故选BD。9、B:C【分析】【分析】

【详解】

磁铁的磁感线在它的外部是从N极到S极；因为长直导线在磁铁的正中央上方，所以此处的磁感线是水平向左，由于电流的方向垂直纸面向里，根据左手定则，导线受磁铁给的安培力方向竖直向上，根据长直导线是固定不动，根据牛顿第三定律可知，导线给磁铁的反作用力方向是竖直向下，因此磁铁对水平桌面的压力增大，因为这两个力的方向都是竖直向下，所以磁铁不会发生相对运动或相对运动趋势，所以也就不会产生摩擦力。

故选BC。10、A:C【分析】【详解】

AB．ab间接的正弦交流电电压由发电机决定不变，由理想变压器的规律知

副线圈电压由原线圈电压U1决定，故V1的示数不变，V2的示数不变；故A正确，B错误；

CD．变阻器R2的滑动触头向下移动，即R2变小，由

知I2变大，据

可知I1变大，即电流表A1的示数变大，由电流表A2的示数为IA2

知电流表A2的示数变小；故C正确，D错误.

故选AC。

【点睛】

变压器的动态分析抓住三个决定：输入电压决定输出电压，输出电流决定输入电流，输出功率决定输入功率。11、B:C【分析】【详解】

设匀强磁场的磁感应强度为B，带电粒子的电荷量为q，质量为m，初速度为v，运动半径为r，根据可得r根据匀速圆周运动规律可得粒子运动周期为若粒子运动轨迹所对应的圆心角为α，则粒子在磁场中运动时间为

A．若两粒子在磁场中运动的时间相等，则两粒子在磁场中的转过的圆心角必定均为180°，即均从bc边射出，则对于正粒子有解得初速度v1需满足对于负粒子同理可知其初速度v2需满足由此可见v1和v2取值具有不确定性，根据数学知识可知可以取任意值，不一定为只有当正粒子恰好从b点射出，且负粒子恰好从c点射出时，才等于故A错误；

B．若两粒子的初速度相同，则两粒子的运动半径相同，当正粒子的运动半径为时，它将垂直ab边射出，转过的圆心角为90°。而负粒子将从bc边射出；转过的圆心角为180°，所以二者在磁场中运动的时间之比为1∶2，故B正确；

C．若其中一个粒子（即负粒子）垂直cd边射出磁场；则其转过的圆心角为90°，而正粒子的转过的圆心角最大值为180°，所以正粒子与负粒子在磁场中运动的时间之比一定不大于2∶1，故C正确；

D．若两粒子分别从a、d两点射出磁场，设正、负粒子半径分别为r1和r2，根据几何关系有解得所以正粒子与负粒子在磁场中运动的初速度大小之比恰好为故D错误。

故选BC。

【点睛】

解答本题的关键在于对两种粒子可能出现的运动轨迹进行判断，把握好临界条件，从而对圆心角或初速度的取值范围进行正确求解。12、B:D【分析】【详解】

AB．由题图分析可知，0~t1时间内，由法拉第电磁感应定律有

面积为S＝πr22，由闭合电路欧姆定律有

联立以上各式解得，通过电阻R1上的电流大小为

由楞次定律可知，通过电阻R1上的电流方向为由b到a；故A项错误，B项正确；

C．线圈两端的电压大小为U＝I1·2R＝

故C项错误；

D．通过电阻R1的电荷量为q＝I1t1＝

故D项正确。

故选BD。13、B:D【分析】【详解】

A．设胶带运动的最大速率为vm，橡胶带达到最大速度时匀速，切割磁感线产生的电动势为

由闭合电路的欧姆定律有

解得

代入数据可得

故A错误；

B．金属条所受的安培力为

金属条克服安培力做功的功率

其中

代入数据，可得

故B正确；

C．每个金属条匀速经过磁场区域时克服安培力做的功

其中

可得

可知每个金属条匀速经过磁场区域时克服安培力做的功与胶带运动的速率成正比；故C错误；

D．设每个金属条经过磁场区域所用的时间为则所受安培力的冲量

其中

根据法拉第电磁感应定律有

解得

故D正确。

故选BD。14、A:B【分析】【分析】

根据感应电荷量求解电荷量；

t2～t3这段时间内线圈做匀速直线运动；线圈所受的安培力和重力平衡，根据平衡求出匀速直线运动的速度；

通过线圈在t1～t2的时间间隔内，穿过线圈的磁通量没有改变，没有感应电流产生，线圈做匀加速直线运动，加速度为g，知以cd在L2为初状态，以ab边刚进L3为末状态；设磁场的宽度为d，则线圈下降的位移为3d，．根据运动学公式求出线圈的长度．

根据能量守恒求出0～t3这段时间内线圈中所产生的电热．

【详解】

B项：根据平衡有：mg=BIL，而

联立两式解得代入数据解得：故B正确；

C项：t1～t2的时间间隔内线圈一直做匀加速直线运动，知以cd在L2为初状态，以ab边刚进L3为末状态，设磁场的宽度为d，则线圈下降的位移为3d，则有：其中v=8m/s；t=0.6s，代入解得d=1m所以线圈的长度为L′=2d=2m．故C错误；

A项：在0～t1时间内，cd边从L1运动到L2，通过线圈的电荷量为故A正确；

D项：、0～t3时间内，根据能量守恒得，Q=mg（3d+2d）-故D错误．

故应选：AB．

【点睛】

解决本题的关键理清线圈的运动情况，选择合适的规律进行求解，本题的难点就是通过线圈匀加速直线运动挖掘出下落的位移为磁场宽度的3倍．三、填空题(共7题，共14分)15、略

【分析】【分析】

【详解】

[1][2][3]模块机器人由传感器、控制器和执行器三个模块组成，相当于人的感觉器官、大脑和肌肉，根据数学组合可知，若选择一个传感器，一个控制方式，则有四种组合，因此共有24种组合。【解析】①.控制②.执行③.2416、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.A17、略

【分析】【详解】

[1]根据法拉第电磁感应定律有

再根据闭合电路欧姆定律有

[2]根据楞次定律可判断流过R的电流方向为向上。【解析】向上18、略

【分析】【分析】

根据公式E=Blv求出线圈切割磁感线产生的感应电动势；由闭合电路欧姆定律求出感应电流，即可由焦耳定律求出线圈产生的电能，由q=It求解电量．

【详解】

线圈进入磁场的过程中，产生的感应电动势为：E=Bav，

由闭合电路欧姆定律得感应电流：

如果：L通过导体截面的电荷量为

如果：L>d，由焦耳定律得，线圈产生的电能为

通过导体截面的电荷量为．【解析】19、略

【分析】【分析】

【详解】

解：[1]电磁式打点计时器它所用的电源是低压交流电。

[2]如果打点的时间间隔为就是打点周期T=由周期和频率的关系可知，则所用电源的频率为Hz【解析】交流电20、略

【分析】【详解】

根据电流的热效应：

代入数据：

解得：=50A

思路分析：根据电流的热效应；利用有效值的定义进行计算可得结果．

试题点评：考查对有效值的计算【解析】5021、略

【分析】【详解】

因自耦变压器的原副线圈在一起，由题可知，原线圈的匝数为副线圈匝数的一半．理想变压器的变压比为所以V．根据部分电路欧姆定律有A．【解析】200，5四、作图题(共4题，共24分)22、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】23、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】24、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