2025年外研版选择性必修2物理上册阶段测试试卷含答案

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A.FB.FC.2FD.2F2、如图所示为从发电厂到用户的远距离输电示意图，两变压器均视为理想变压器。升压变压器的原、副线圈匝数分别为和降压变压器的原副线圈匝数分别为和且发电厂输出按正弦规律变化的交流电（输出电压最大值一定），输电线总电阻为用户总电阻为下列判断正确的是（）

A.升压变压器的输入电压和用户得到的电压相等B.发电厂的输出功率不随用户电阻的变化而变化C.如果值变大，其他参数不变，用户得到的电压增大D.如果用户电阻增大，输电线上损失的功率可能增大3、如图所示，物理课上老师做了这样一个实验，将一厚度均匀且足够长的光滑铝板固定在绝缘支架上，铝板与永平面的倾角为现将一质量为m的永磁体静止地放置在铝板的上端；它将沿斜面向下运动，则运动过程中永磁体（）

A.做加速度为a的匀加速直线运动，且B.做加速度为a的匀加速直线运动，且C.重力势能先逐渐减小，最后保持不变D.动能先逐渐增加，最后保持不变4、如图所示，在足够长的荧光屏MN上方分布了水平方向的匀强磁场，磁感应强度的大小B=0.1T、方向与纸面垂直．距离荧光屏h=16cm处有一粒子源S，以速度v=1×106m/s不断地在纸面内向各个方向发射比荷q/m=1×108C/kg的带正电粒子，不计粒子的重力．则粒子打在荧光屏范围的长度为（）

A.12cmB.16cmC.20cmD.24cm5、如图所示，在直角三角形区域（含边界）内存在垂直于纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为边长一个粒子源在点将质量为电荷量为的带正电粒子以大小和方向不同的速度射入磁场；在磁场中运动时间最长的粒子中，速度的最大值是（）

A.B.C.D.6、如图所示，在半径为R的圆内有磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场。一个质量为m、电量为q的带正电粒子沿半径方向从a点射入，从b点射出。速度方向改变了60°，粒子的重力不计。若磁感应强度变为B后；该粒子保持速度不变从同一位置入射。下列描述正确的是（）

A.粒子做圆周运动的半径为RB.粒子做圆周运动的半径为RC.粒子在磁场中的运动的时间为D.粒子在磁场中的运动的时间为7、如图所示，导体棒ab垂直放在水平面内两根平行固定导轨上，导轨右端与理想变压器原线圈A相连，线圈C接图示电路，线圈A与线圈C的匝数比不计导体棒、导轨的电阻：两导轨间距为20cm；磁感应强度B为0.2T，方向竖直向上：滑动变阻器（阻值0~20Ω），V为理想交流电压表。导体棒在外力作用下做往复运动，其速度随时间变化关系符合以下说法正确的是（）

A.电压表示数为B.滑动变阻器滑片向下滑动时变压器输入功率减小C.滑动变阻器滑片滑到正中间位置，在1min内外力对导体棒做的功为192JD.导体棒的最大速度变为则变压器的输出功率也变为原来的一半8、如图所示，理想变压器原线圈输入端接正弦交流电u=Umsinωt，副线圈接电阻R1、R2和二极管，图中电流表A1、A2、A3均为理想电流表（示数为电流的有效值），R1、R2阻值均为R，二极管为理想二极管，变压器原、副线圈匝数比为2：1。则电流表A1、A2、A3示数之比为（）

A.5：20：4B.1：2：1C.22D.2：4：3评卷人得分二、多选题(共7题，共14分)9、物理课上，老师做了一个奇妙的“自感现象”实验。按图连接电路，先闭合开关S，电路稳定后小灯泡A正常发光，然后断开开关S，同学们发现小灯泡A闪亮一下再熄灭。已知自感线圈L的直流电阻为小灯泡A正常发光时电阻为下列说法中正确的是（）

A.B.C.断开开关S的瞬间，小灯泡A中的电流力向为D.断开开关S的瞬间，小灯泡A中的电流方向为10、在匀强磁场中，一矩形金属线框绕与磁感线垂直的转轴匀速转动。如图所示，产生的交变电动势随时间变化的规律如下图所示，已知线框内阻为1.0外接一只电阻为9.0的灯泡；则（）

A.电路中的电流方向每秒改变10次B.电压表的示数为20VC.0.1s时，线圈与中性面垂直D.电动势的瞬时值表达式为11、如图所示，圆形有界磁场区域内有垂直平面向外的匀强磁场（未画出），为直径的两端，带正电的甲粒子与带负电的乙粒子分别从两点以相同的速率射入磁场，甲粒子速度沿直径方向，乙粒子速度方向与连线夹角为30°，两粒子都到达磁场边界上的点，与的夹角为60°；则（）

A.甲、乙两粒子的电荷量之比为B.甲、乙两粒子的比荷之比为C.乙粒子比甲粒子先到达点D.甲、乙两粒子的运动时间之比为12、新一代航母阻拦系统将采用电磁阻拦技术，基本原理如图所示，飞机着舰时关闭动力系统，通过绝缘阻拦索钩住轨道上的一根金属棒导轨间距为d，飞机质量为M，金属棒质量为m，飞机着舰钩住金属棒后与金属棒以共同速度进入磁场，轨道端点间电阻为R、金属棒电阻为r，不计其它电阻和阻拦索的质量。轨道间有竖直方向的匀强磁场，磁感应强度为B。金属棒运动一段距离x后飞机停下，测得此过程电阻R上产生焦耳热为Q；则（）

A.金属棒中感应电流方向由b到aB.通过金属棒的最大电流为C.通过金属棒的电荷量D.飞机和金属棒克服摩擦阻力和空气阻力所做的总功13、如图所示，正方形导线框ABCD、abcd的电阻均为R，边长均为L，质量分别为2m和m，它们分别系在一跨过两个定滑轮的轻绳两端，且正方形导线框与定滑轮处于同一竖直平面内。在两导线框之间有一宽度为2L、磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场。开始时导线框ABCD的下边与匀强磁场的上边界重合，导线框abcd的上边到匀强磁场的下边界的距离为L。现将系统由静止释放，当导线框ABCD刚好全部进入磁场时；系统开始做匀速运动，不计摩擦的空气阻力，则（）

A.两线框刚开始做匀速运动时轻绳上的张力FT=mgB.系统匀速运动的速度大小C.两线框从开始运动至等高的过程中所产生的总焦耳热D.导线框abcd的ab边通过磁场的时间14、下列说法正确的是（）A.雷雨天时，待在小木屋里比坐在汽车里要安全B.法拉第发现了电流的磁效应，因为他坚信电和磁之间一定存在着联系C.安培提出了分子电流假说，揭示了磁现象的电本质D.电动机等大功率用电器，最好把开关的接触点浸在绝缘油中，避免出现电火花15、如图甲所示，原、副线圈匝数比为5：1的理想变压器，其原线圈中的输入电压按照图乙所示的图象变化，R、R0均为定值电阻，电路中接入开关S，V1和V2是理想交流电压表，示数分别用U1和U2表示；A1和A2是理想交流电流表，示数分别用I1和I2表示。下列说法正确的是（）

A.原线圈中的输入电压的有效值U1＝Um，交变电流的周期为TB.电压表V1的示数为C.闭合开关S，U2变小，I1变小，I2变大D.闭合开关S，U2不变，I1变大，I2变大评卷人得分三、填空题(共9题，共18分)16、如图所示，长度L＝0.4m，电阻Rab＝0.1Ω的导体ab沿光滑导线框向右做匀速运动。运动速度v＝5m/s。线框中接有R＝0.4Ω的电阻。整个空间有磁感应强度B＝0.1T的匀强磁场，磁场方向垂直于线框平面。其余电阻不计。电路abcd中相当于电源的部分是____；_____相当于电源的正极。导线所受安培力大小F＝____，电阻R上消耗的功率P＝____。

17、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）18、物理学家法拉第在研究电磁学时，亲手做过许多实验如图所示的实验就是著名的电磁旋转实验，这种现象是：如果载流导线附近只有磁铁的一个极，磁铁就会围绕导线旋转；反之，载流导线也会围绕单独的某一磁极旋转．这一装置实际上就成为最早的电动机．图中A是可动磁铁，B是固定导线，C是可动导线，D是固定磁铁．图中黑色部分表示汞（磁铁和导线的下半部分都浸没在汞中），下部接在电源上．请你判断这时自上向下看，A将_____________转动和C将__________转动．（均选填“顺时针”或“逆时针”）

19、导线垂直于磁场方向运动，B、l、v两两垂直时，如图所示，E=_________。

20、图甲、乙中，金属导体中产生的感应电动势分别为E甲=___________，E乙=___________。

21、请写出麦克斯韦方程组的具体形式：________，_______。22、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。

23、如图所示为磁流体发电机的发电原理图，将一束等离子体（即高温下电离的气体，含有大量带正电和带负电的微粒，而从整体上来说呈电中性）喷入磁场，由于等离子体在磁场力的作用下运动方向发生偏转，磁场中的两块金属板A和B上就会聚集电荷，从而在两板间产生电压．请判断：在图示磁极配置的情况下，金属板____（选填“A”或“B”）的电势较高，通过电阻R的电流方向是____（选填“a→b”或“b→a”）．24、某发电站的输出功率为104kW，输出电压为4kV，通过理想变压器升压后向125km远处用户供电．已知输电线的电阻率为ρ＝2.4×10－8Ω·m，导线横截面积为1.5×10－4m2，输电线路损失的功率为输出功率的4%，求：所用的理想升压变压器原、副线圈的匝数比是______，如果用户用电器的额定电压为220V，所用理想降压变压器原、副线圈匝数比是______.评卷人得分四、作图题(共4题，共32分)25、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。

26、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。

27、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。

28、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、实验题(共1题，共7分)29、如图甲所示为测量血压的压力传感器在工作时的示意图。测量血压时将薄金属片P放在手臂的血管上，薄金属片P上固定四个电阻R1、R2、R3、R4（如图乙所示，且四个电阻通电时的电流方向都是纵向的），图丙是金属片P的侧视图。四个电阻与电源；电流计、可变电阻连接成图丁电路。

（1）开始时，薄金属片P中央的O点未施加任何压力，要使电流计无读数，则四个电阻的阻值应满足的关系是______；

（2）当给O点施加一个压力F后薄金属片P发生形变，四个电阻也随之发生形变，形变后四个电阻的阻值如何变化？（选填“增大”“减小”或“不变”）R1______、R2______、R3______、R4______；

（3）电阻变化后，电路中的A、B两点的电势φA______（选填“大于”“小于”或“等于”）φB；

（4）简述血压计测血压的原理______；

（5）图丁电路中，若电桥已经平衡，现将电源和电流计互换位置，则电桥______（选填“仍然平衡”或“不能平衡”）。参考答案一、选择题(共8题，共16分)1、C【分析】【详解】

设ab边长为L，电阻为R，由几何关系可知，bc边长为由电阻定律可知，ac边的电阻也为R，而bc边的电阻为由并联电路电流分配规律可知，通过ab的电流为

通过bc的电流为

由安培力公式可知，ab边所受的安培力

bc边所受的安培力

故C正确；ABD错误。

故选C。2、C【分析】【详解】

A．发电厂输出电压最大值一定，则升压变压器的输入电压有效值不变，根据

可知

根据串联电路特点可知降压变压器输入电压

根据

可知

选项A错误；

BD．若用户电阻增大，会使得线路中电流均减小，发电厂输出功率

减小，输电线上损失的功率

可知输电线上的损失功率减小；选项BD错误；

C．输电线所在电路有

又

和

结合

可得

由此可知若增大；其他参数不变，用户得到的电压增大，选项C正确。

故选C。3、D【分析】【分析】

【详解】

永磁体沿斜面向下运动的过程中，铝板内会产生涡流，铝板所受安培力的反作用力将阻碍永磁体的运动，由牛顿第二定律有

由于涡流的产生会有阻尼作用，且随速度的增大而增大，故永磁体将先做加速度逐渐变小的变加速运动，且当安培力的反作用力与永磁体的重力沿斜面的分力等大反向时；永磁体开始做匀速运动，故重力势能一直减小，动能先增加后保持不变。

故选D。4、C【分析】【详解】

粒子在磁场中做圆周运动；洛伦兹力提供向心力。

解得

当粒子的轨迹与屏幕相切时为临界情况；即打到荧屏上的边界，找到圆心O（到S点的距离与到MN的距离相等的点）；

如上图；

由几何知识知

设粒子打在荧屏上最左侧的C点，则

则范围的长度为x1+x2=20cm；

故选C．

【点睛】

1；本题是一道关于带电粒子在磁场中的运动的题目；结合牛顿第二定律得到粒子圆周运动的半径是关键；

2；经分析知；粒子能打在荧屏上的临界情况是轨迹与MN相切；

3、先根据牛顿第二定律计算出粒子圆周运动的半径，然后根据几何关系求解．5、A【分析】【详解】

粒子运动时间最长，则要求圆心角最大；速度最大，则要求运动半径最大，所以粒子沿边进入磁场时满足条件；轨迹如图：

根据几何关系可知四边形为正方形，所以粒子运动半径

洛伦兹力提供向心力

解得

A正确；BCD错误。

故选A。6、D【分析】【分析】

【详解】

AB．带电粒子进入磁场中做匀速圆周运动；由。

由几何关系得：

当磁感应强度由B变为B时；轨迹半径变为。

AB错误；

CD．设磁场半径为r，粒子原来速度的偏向角为α，B变化后速度的偏向角为β。根据几何关系有。

又则得所以粒子飞出场区时速度方向改变的角度为90°。则用时间。

C错误D正确。

故选D。7、B【分析】【详解】

A．感应电动势最大值

变压器原线圈有效值

又

则电压表示数

选项A错误；

B．滑动变阻器滑片向下滑动；变阻器接入电路的电阻增大，变压器输出电流减小，输出功率减小，选项B正确；

C．滑动变阻器滑片滑到中间位置时接入电路的电阻为10Ω，可求得次级电阻为10Ω，则次级消耗的功率

则初级输入功率即导体棒产生的功率P1=1.6W

在1min内外力对导体棒做的功为W=P1t=96J

选项C错误；

D．导体棒的最大速度变为则产生的感应电动势最大值变为原来的一半，有效值变为原来的一半，变压器次级电压有效值变为原来的一半，则根据

变压器次级功率变为原来的则变压器的输出功率也变为原来的选项D错误。

故选B。8、C【分析】【详解】

理想变压器原、副线圈匝数之比为2：1，所以I1：I2=1：2，通过A2和A3的电流瞬时值图象大致如图甲；乙所示。

由有效值的定义，对于通过A2电流I2，有

解得

对于电流A3的电流I3，有

解得

所以电流表A1、A2、A3示数之比为

故选C。二、多选题(共7题，共14分)9、B:D【分析】【详解】

AB．稳定时，灯泡A与线圈L并联，故两者电压相等，通过线圈的电流为通过小灯泡的电流为由于稳定后开关S再断开，小灯泡闪亮一下，这是因为线圈产生的自感电动势阻碍磁通量减小，这时线圈相当于电源，电流突然增大到原来线圈的电流所以可以判断结合欧姆定律可知，线圈L的电阻小于灯泡A的电阻，A错误，B正确；

CD．在断开开关瞬间，线圈中产生自感电动势，线圈相当于电源，线圈右端为电源正极，是的灯泡中的电流为为C错误，D正确。

故选BD。10、A:C【分析】【详解】

A．由图可知，该交流电的周期T=0.2s，频率

一个周期内电流方向改变2次；所以电路中的电流方向每秒改变10次，故A正确；

B．由图可知，电动势最大值有效值为

电流的大小为

电压表V的示数为U=IR=2×9.0V=18V

故B错误；

C．0.1s时；感应电动势最大，此时磁通量为零，线圈与中性面垂直，故C正确；

D．角速度

故电动势e的瞬时值表达式

故D错误。

故选AC。11、C:D【分析】【分析】

【详解】

AB．两粒子在磁场中运动的轨迹如图所示。

设磁场区域的半径为由几何关系可得。

由。

可得。

则甲、乙两粒子的比荷之比为由于两粒子质量未知，无法确定两粒子的电荷量之比，故A；B错误；

CD．甲粒子从点到点运动的时间。

乙粒子从点到点运动的时间。

则。

即乙粒子比甲粒子先到达点；故C；D正确。

故选CD。12、A:C【分析】【详解】

A．根据右手定则可知金属棒中感应电流方向由b到a；A正确；

B．金属棒向右运动时，受到向左的安培力使其减速，故可知金属棒产生的最大感应电动势为以共同速度进入磁场的瞬间，此时最大电流为

B错误；

C．通过金属棒的电荷量为

C正确；

D．电阻R上产生焦耳热为Q，根据焦耳定律可得金属棒上产生的焦耳热为

根据能量守恒可知飞机和金属棒克服摩擦阻力和空气阻力所做的总功为

D错误。

故选AC。13、B:C:D【分析】【分析】

【详解】

A．两线框刚开始做匀速运动时，线圈ABCD全部进入磁场，不受安培力，对线圈ABCD由平衡条件，轻绳上的张力FT=2mg

A错误；

B．系统匀速运动时，线圈abcd所受的安培力向下，对线圈abcd由平衡条件得

解得

B正确；

C．两线框等高时，线框ABCD的CD边、线框abcd的cd边均恰好到磁场的下边界。由能量守恒定律，两线框从开始运动至等高的过程中所产生的总焦耳热等于两个线圈的机械能的减小量

解得

C正确；

D．线圈abcd进磁场时；线框一直做匀速直线运动运动；

当线圈abcd全部进入磁场时，线圈ABCD出磁场，安培力

方向向上，设绳子拉力为则

计算可得

同理可计算出线圈abcd出磁场时，加速度也为零。则线框线框abcd的ab边全程匀速通过磁场，则ab边通过磁场的时间是

D正确。

故选BCD。14、C:D【分析】【分析】

【详解】

A．汽车具有金属外壳能产生静电屏蔽；雷雨天时，待在小木屋里不如坐在汽车里要安全，故A错误；

B．奥斯特发现了电流的磁效应；因为他坚信电和磁之间一定存在着联系，故B错误；

C．安培提出了分子电流假说；揭示了磁现象的电本质，故C正确；

D．电动机等大功率用电器的电流较大；在断开电源时会产生较大的自感电动势，所以最好把开关的接触点浸在绝缘油中，避免出现电火花，故D正确；

故选CD。15、B:D【分析】【分析】

【详解】

AB．由理想变压器原线圈中的输入电压。

u＝Umsint可知，该交变电流的周期为T；原线圈中的输入电压的有效值为。

U1＝电压表V1的示数为选项A错误，B正确。

CD．闭合开关S，两个电阻并联，其等效电阻的阻值减小，因输出电压不变，则U2不变，I2变大，输出功率增大，根据变压器的输出功率决定输入功率可知，输入功率增大，因输入电压的有效值不变，则输入电流增大，即I1变大；选项D正确，C错误。

故选BD。三、填空题(共9题，共18分)16、略

【分析】【分析】

本题考查电磁感应定律的应用。

【详解】

[1]导体ab切割磁感线；在电路中充当电源。

[2]根据法拉第右手定则，电流方向由b向a。电源内部电流由负极流向正极；故a端相当于电源的正极。

[3]安培力

[4]电阻R上消耗的功率【解析】aba端0.016N0.064W17、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】18、略

【分析】【分析】

【详解】

[1][2]根据电源可知，B中电流方向向上，根据右手定则可以判断A所在位置磁场为逆时针方向，而A上端为N极，故自上向下看，A将逆时针转动；C所在位置磁场竖直向上，C中电流向左下，根据左手定则判断受力向里，故自上向下看C将顺时针转动【解析】逆时针顺时针19、略

【分析】【分析】

【详解】

略【解析】Blv20、略

【分析】【分析】

【详解】

略【解析】BlvBlvsinθ21、略

【分析】【详解】

[1]

[2]【解析】22、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】0.201023、略

【分析】【分析】

【详解】

[1][2]．根据左手定则，正离子向上偏，负离子向下偏，A聚集正电荷，电势高，电流从高电势流向低电势．所以通过电阻的电流方向为．【解析】A24、略

【分析】【分析】

（1）根据电阻定律得出输电线的电阻；根据输电线上损失的功率求出输电线上的电流，从而根据P=UI求出升压变压器的输出电压；根据输电线上的电流和电阻求出输电线上的电压损失；根据变压比公式求解升压变压器原；副线圈的匝数比；

（2）根据输出电压和电压损失得出降压变压器的输入电压；结合电压之比等于原副线圈的匝数之比求出降压变压器的原副线圈匝数之比．

【详解】

（1）远距离输电的示意图，如图所示：

导线电阻：R线=ρ

代入数据得：R=40Ω

升压变压器副线圈电流：I2=I线

又I2R线=4%P

解得：I2=100A

根据P=U2I2

得：U2=100kV

根据变压比公式，有：

（2）降压变压器的输入电压为：