2024年中图版选择性必修2物理上册阶段测试试卷

…………○…………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2024年中图版选择性必修2物理上册阶段测试试卷211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总分得分评卷人得分一、选择题(共5题，共10分)1、一长直导线通以如图甲所示的交变电流，在导线下方有断开的线圈，如图乙所示，规定电流从左向右为正，则相对于b点来说，a点电势最高的时刻是在()

A.t1时刻B.t2时刻C.t3时刻D.t4时刻2、利用霍尔效应制作的霍尔元件，广泛应用于测量和自动控制等领域．如图是霍尔元件的工作原理示意图，磁感应强度B垂直于霍尔元件的工作面向下，通入图示方向的电流I，C、D两侧面会形成电势差UCD下列说法中正确的是（）

A.电势差UCD仅与材料有关B.若霍尔元件的载流子是自由电子，则电势差UCD＜0C.仅增大磁感应强度时，电势差UCD可能不变D.在测定地球赤道上方的地磁场强弱时，元件的工作面应保持水平3、如图所示，矩形线圈处在磁感应强度大小为B、方向水平向右的匀强磁场中，线圈通过电刷与定值电阻R及理想电流表相连接，线圈绕中心轴线OO以恒定的角速度匀速转动，t=0时刻线圈位于与磁场平行的位置。已知线圈的匝数为n、面积为S、阻值为r。则下列说法正确的是（）

A.t=0时刻流过电阻R的电流方向向左B.线圈中感应电动势的瞬时表达式为e=nBSwsinwtC.线圈转动的过程中，电阻R两端的电压为D.从t=0时刻起，线圈转过60°时电阻R两端的电压为4、如图所示，边长为L、总阻值为R的等边三角形单匝金属线圈abc从图示位置开始绕轴EF以角速度匀速转动，EF的左右两侧有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小分别为B和下列说法正确的是（）

A.图示位置线圈的磁通量最大，磁通量的变化率也最大B.线圈从图示位置转过一周的过程中，产生的感应电流先沿acba方向后沿abca方向C.线圈从图示位置转过一周的过程中，产生的感应电动势的最大值为D.线圈转动过程中产生的交流电的电动势的有效值为5、如图所示，一个半径为r的半圆形线圈，以直径ab为轴匀速转动，转速为n，ab的左侧有垂直于纸面向里（与ab垂直）的匀强磁场，磁感应强度为B。M和N是两个集流环，负载电阻为R，线圈、电流表和连接导线的电阻不计，则电流表的示数为。（）

A.B.C.D.评卷人得分二、多选题(共9题，共18分)6、利用霍尔效应制作的霍尔元件，被广泛应用于测量和自动控制等领域。如图是霍尔元件的工作原理示意图，磁感应强度为的匀强磁场垂直于霍尔元件的工作面向下，通入图示方向的电流两侧面会形成电势差下列说法正确的是（）

A.电势差仅与材料有关B.若霍尔元件的载流子是自由电子，则电势差C.仅增大磁感应强度时，电势差变大D.在测定地球赤道上方的地磁场强弱时，元件的工作面应保持水平7、下图中哪些情况，线圈中产生了正弦交变电流(均匀速转动)（）A.B.C.D.8、如图所示，水平放置的平行金属导轨，相距左端接一电阻磁感应强度的匀强磁场方向垂直于导轨平面，导体棒垂直放在导轨上，并能无摩擦地沿导轨滑动，导轨和导体棒的电阻均可忽略不计。在导体棒的中点施加一个垂直棒的水平拉力使其从静止开始运动，运动速度达到了最大；则从开始运动到达到最大速度过程中（）

A.导体棒做匀加速直线运动B.导体棒最大速度为C.电路中的最大电流为D.通过导体棒的电荷量为9、如图所示，在真空中xOy坐标平面内的第一象限区域，存在垂直平面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B。现有一质量为m、电荷量大小为q的带电粒子，从y轴上的M点沿着与y轴正方向成θ=30°角度射入磁场。点M的坐标为（0，a）；不计粒子重力，则下列说法中正确的是（）

A.若粒子带正电，则在磁场中运动的时间为B.若粒子带负电，粒子有可能通过坐标原点C.若粒子垂直x轴射出磁场，则粒子在磁场中的运动时间为D.若粒子垂直x轴射出磁场，则出射点与O点的距离为10、如图所示，在直角坐标系xOy的第一象限内存在磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场，在y轴上S处有一粒子源，它可向右侧纸面内各个方向射出速率相等的质量均为m、电荷量均为的同种带电粒子，所有粒子射出磁场时离S最远的位置是x轴上的P点。已知粒子带负电，粒子所受重力及粒子间的相互作用均不计，则（）

A.粒子的速度大小为B.从x轴上射出磁场的粒子在磁场中运动的最长时间与最短时间之比为C.沿平行x轴正方向射入的粒子离开磁场时的位置到O点的距离为D.从O点射出的粒子在磁场中的运动时间为11、如图，方向垂直纸面向里的匀强磁场，大小随时间的变化率k为负常量。用电阻率为横截面积为s的硬导线做成边长为l的正方形线框；让其右半部分在磁场区域并固定于纸面内，则（）

A.导线中感应电流的大小为B.导线中感应电流的方向为逆时针方向C.导线框受到的安培力方向为水平向右D.磁场对方框作用力的大小随时间的变化率为12、将一根粗细均匀的导线折成如图所示的闭合线框，线框上连线的左侧是半径为r的半圆，右侧与连线形成等边三角形。将线框放在光滑水平面上，其右侧为磁感应强度为B、方向垂直水平面向下的匀强磁场（虚线为磁场边界），现用外力拉着线框以速度v匀速向右进入该磁场，且运动过程中连线与磁场边界始终平行；下列说法正确的是（）

A.线框进入磁场的过程中产生的感应电动势不变B.线框进入磁场的过程中产生的感应电动势先变大后变小C.连线到达磁场边界时，两端的电压为D.连线到达磁场边界时，两端的电压为13、图甲是小型交流发电机的示意图，两磁极N、S间的磁场可视为水平方向的匀强磁场，线圈绕垂直于磁场的水平轴OO'沿逆时针方向匀速转动，从图示位置开始计时，产生的交变电流随时间变化的图像如图乙所示。以下判断正确的是（）

A.交变电流的最大值为B.t=0.01s时线圈位于中性面C.t=0.01s时线圈平面与磁场方向平行D.t=0.02s时穿过线圈的磁通量最大14、图甲是小型交流发电机的示意图；A为理想交流电流表，V为理想交流电压表．内阻不计的矩形线圈绕垂直于磁场方向的水平轴沿逆时针方向匀速转动，矩形线圈通过滑环接一理想变压器，原；副线圈匝数比为3∶2，副线圈接有滑动变阻器，从某时刻开始计时，副线圈输出电压如图乙所示，以下判断正确的是。

A.电压表的示数为15VB.副线圈输出电压瞬时值表达式VC.若滑动触头P的位置向上移动时，电流表读数将减小D.把发电机线圈的转速变为原来的一半，则变压器的输入功率将减小到原来的一半评卷人得分三、填空题(共5题，共10分)15、如图所示，光滑导轨间距电阻为质量是的金属棒，金属棒电阻不计，垂直纸面的匀强磁场的磁感应强度当棒向右以恒定的速度运动时，流过棒的电流大小为_____________，棒受到的安培力的大小为______，棒两端的电压为______.

16、将一条形磁铁插入一闭合的螺线管线圈。第一次插入用0.2秒，第二次插入用1秒。两次螺线管线圈中磁通量的变化相同，则两次线圈中产生的感应电动势之比为_______，电流强度之比为_______。17、电阻应变效应：_________在外力作用下发生机械形变时，其电阻也随之变化的现象。18、电磁振荡的实质。

在电磁振荡过程中，电路中的电流i、电容器极板上的电荷量q、电容器里的电场强度E、线圈里的磁感应强度B，都在______，电场能和磁场能也随着做周期性的______。19、在如图所示的日光灯工作原理电路图中：

（1）开关闭合前，启动器的静触片和动触片是______（填“接通的”或“断开的”）；

（2）日光灯正常发光时，启动器的静触片和动触片______（填“接通”或“断开”），镇流器起着______作用，保证日光灯正常工作。评卷人得分四、作图题(共4题，共16分)20、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。

21、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。

22、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。

23、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___________．参考答案一、选择题(共5题，共10分)1、D【分析】【分析】

【详解】

AC．欲使a相对b电势最高，即ab间电动势最大，t1、t3时刻电流i最大但电流的变化率最小；感应电动势为零，AC错误；

B．在电流向右减小，根据安培定则知线圈所在区域的磁场的方向向里减小，则感应电流的磁场的方向向里，根据楞次定律知线圈a端电势低于b端的电势，由于原来电流变化逐渐变快，故ab之间的电势差逐渐增大，t2时刻a电势最低，即b点电势最高；B错误；

D．在电流向左减小，根据安培定则知线圈所在区域的磁场的方向向外减小，则感应电流的磁场的方向向外，根据楞次定律知线圈a端电势高于b端的电势，由于原来电流变化逐渐变快，故ab之间的电势差逐渐增大，t4时刻a电势最高；D正确。

故选D。2、B【分析】【详解】

试题分析：根据左手定则，电子向C侧面偏转，C表面带负电，D表面带正电，所以D表面的电势高，则UCD＜0．CD间存在电势差，之间就存在电场，电子在电场力和洛伦兹力作用下处于平衡，设霍尔元件的长宽高分别为a、b、c，有q=qvB，I=nqvs=nqvbc，则U=．故A；C错误；B正确；在测定地球赤道上方的地磁场强弱时，应将元件的工作面保持竖直，让磁场垂直通过，故D错误．故选B．

考点：霍尔效应及其应用；电势差．

【名师点睛】在霍尔元件中，移动的是自由电子，根据左手定则判断出电子所受洛伦兹力方向，从而知道两侧面所带电荷的电性，即可知道C、D两侧面会形成电势差UCD的正负．CD间存在电势差，之间就存在电场，电子在电场力和洛伦兹力作用下处于平衡，根据平衡推导出电势差UCD与什么因素有关．解决本题的关键知道霍尔元件中移动的是自由电子，以及自由电子在电场力和洛伦兹力作用下处于平衡．3、D【分析】【详解】

A．t=0时刻线框与磁场方向平行，即线框的速度与磁场方向垂直，右手定则可知，流过电阻R的电流方向向右，故A错误；

B．从与中性面垂直的位置开始计，感应电动势随时间按正弦规律变化，且最大感应电动势Em＝nBSω

所以感应电动势的瞬时值表达式为e=nBSωcosωt（V）

故B错误；

C．线圈转过的过程中，最大感应电动势Em＝nBSω，则产生的感应电动势的有效值为E＝nBSω

因此电阻R两端的电压为

故C错误；

D．线圈从t=0开始转过60°时，电阻R两端的电压为

故D正确。

故选D。4、D【分析】【详解】

A．图示位置线圈的磁通量最大；磁通量的变化率为零，A错误；

B．线圈从图示位置转过一周的过程中，产生的感应电流先沿abca方向后沿acha方向；B错误；

C．线圈从图示位置转过一周的过程中，产生的感应电动势的最大值为

C错误；

D．线圈从图示位置转过一周的过程中，有半个周期电动势的最大值为

有半个周期电动势的最大值为

根据有效值的定义

可求得交流电的有效值

D正确。

故选D。5、D【分析】【详解】

线圈绕轴匀速转动时，在电路中产生如图所示的交变电流。

此交变电动势的最大值为

设此交变电动势在一个周期内的有效值为E′，由有效值的定义得

解得

故电流表的示数为

故选D。二、多选题(共9题，共18分)6、B:C【分析】【分析】

【详解】

AC．由题意可知，间存在电势差，则之间就存在电场，载流子在电场力和洛伦兹力作用下处于平衡，设霍尔元件的长、宽、高分别为有。

则。

可知不仅与材料有关，还与磁感应强度电流高度有关；故A错误，C正确；

B．根据左手定则，电子向侧面偏转，表面带负电，表面带正电，所以表面的电势高，则B正确；

D．在测定地球赤道上方的地磁场强弱时；应将元件的工作面保持竖直，磁场垂直通过，故D错误。

故选BC。7、B:C:D【分析】【详解】

根据正弦交变电流产生的条件可知；A图中磁通量不变，无感应电流；而BCD图中均会产生正弦交变电流。

故选BCD。8、B:C【分析】【详解】

BC．速度最大时，感应电动势最大为

最大感应电流

此时安培力

安培力与拉力相等

联立解得

故BC正确；

A．导体棒的加速度

随着速度增大；加速度逐渐减小，直到最后做匀速运动，故A错误；

D．通过导体棒的电荷量

代入数据解得

故D错误。

故选BC。9、C:D【分析】【详解】

A．若粒子带正电；粒子的运动轨迹如图所示。

根据几何知识可知，其轨迹所对的圆心角为

所以粒子的运动时间为

故A错误；

B．若粒子带负电；且要从坐标原点射出，则其运动轨迹如图所示。

从轨迹上看出粒子还未到达坐标原点时已经从x轴射出磁场；故粒子不可能从坐标原点射出磁场，故B错误；

CD．若粒子垂直x轴射出磁场；其轨迹如图所示。

根据几何知识可知，其轨迹所对的圆心角为

则粒子在磁场中的运动时间为

根据几何知识可知，出射点与O点的距离为

故CD正确。

故选CD。10、A:D【分析】【详解】

A．根据几何关系可得

所有粒子射出磁场时离S最远的位置是x轴上的P点，可知粒子做圆周运动的半径满足

可得

根据洛伦兹力提供向心力可得

解得

故A正确；

B．从x轴上射出磁场的粒子中，沿轴正方向射出的粒子在磁场中运动的时间最长，从O点射出的粒子时间最短；运动轨迹如图所示。

根据几何关系，粒子在磁场中做圆周运动的圆心角分别为

从x轴上射出磁场的粒子在磁场中运动的最长时间与最短时间之比为

故B错误；

C．沿平行x轴正方向射入的粒子，其圆心在点，离开磁场时的位置到O点的距离为即沿平行x轴正方向射入的粒子离开磁场时的位置到O点的距离为故C错误；

D．从点射出的粒子轨迹如图所示。

对应的圆心角为

从O点射出的粒子在磁场中的运动时间为

故D正确。

故选AD。11、C:D【分析】【分析】

【详解】

AB．导线框的感应电动势为。

导线框中的电流为。

将。

代入数据；得。

根据楞次定律，方向为顺时针，由于k为负常量，所以导线中感应电流的大小为故AB错误；

C．根据左手定则；右边受到的安培力方向为水平向右，上下导线所受安培力抵消，左边导线不受安培力，所以整个导线框受到的安培力方向为水平向右，故C正确；

D．磁场对方框作用力的大小随时间的变化率为。

故D正确。

故选CD。12、B:C【分析】【详解】

AB．线框进入磁场的过程中；切割磁感线的有效长度先增大后减小，产生的感应电动势先增大后减小，A错误，B正确；

CD．连线到达磁场边界时，产生的感应电动势

线框导线总长度为

两端电压为

C正确；D错误。

故选BC。13、A:C【分析】【详解】

A．根据图像可知，交变电流的最大值为A正确；

BC．0.01s时；线圈转过了半个周期，此时感应电流最大，感应电动势最大，此时线圈平面与磁场方向平行，不位于中性面，B错误，C正确；

D．0.02s时；感应电流最大，此时线圈平面与磁场方向平行，则穿过线圈的磁通量为0，D错误。

故选AC。14、A:B:C【分析】【详解】

A．次级电压有效值为

初级电压即电压表读数为

选项A正确；

B．交流电的周期T=2×10-2s，则

故副线圈输出电压瞬时值表达式V

选项B正确；

C．若滑动触头P的位置向上移动时，电阻R增大；次级电流减小，则初级电流减小，则电流表读数将减小，选项C正确；

D．把发电机线圈的转速变为原来的一半，根据

可知，交流电压最大值变为一半，变压器的输入电压减半，次级电压减半，根据

可知；次级功率变为原来的四分之一，则变压器的输入功率将减小到原来的四分之一，选项D错误；

故选ABC。三、填空题(共5题，共10分)15、略

【分析】【详解】

[1]ab棒匀速切割磁感线产生的动生电动势为：

ab棒作为等效电源，不计内阻，则外电路为两电阻R并联，有：

由闭合电路的欧姆定律可得干路电流：

[2]ab棒因通电而在匀强磁场中受到安培力，其大小为

[3]棒两端的电压为路端电压，但内阻不计，则大小等于电动势【解析】2A0.2N1V16、略

【分析】【分析】

【详解】

[1]根据法拉第电磁感应定律可知感应电动势：

两次螺线管线圈中磁通量的变化相同；因此感应电动势与时间成反比。

[2]根据欧姆定律。

可得；电流强度与电动势成正比。

【解析】5：15：117、略

【分析】【分析】

【详解】

略【解析】金属导体18、略

【分析】【分析】

【详解】

略【解析】①.周期性地变化着②.转化19、略

【分析】【详解】

（1）[1]开关闭合前；启动器处于未工作状态，静触片和动触片时断开的。