2025鲁科版高中物理选择性必修第二册期中学业水平检测

2025版高中同步鲁科版选择性必修第二册期中学业水平检测

学校;姓名:班级:考号:

一、单选题

1.如图，真空冶炼炉、切圈式扬声器和磁电式电流表都有导线绕制的线圈，关于这三种器

件的说法正确的是（）

A.真空冶炼炉线圈中应通较大的恒定电流，才能使炉中金属容易熔化

B.动圈式扬声器是利用通电线圈受安培力进行工作的

C.磁电式电流表在线圈转动的范围内，各处的磁场都是匀强磁场

D.动圈式扬声器和磁电式电流表都是根据电磁感应原理进行工作的

2.已知通电长直导线周围激发磁场的磁感应强度大小与导线中的电流大小成正比。有四条

垂直于纸面的长直固定导线，电流方向如图所示，其中〃、b、〃三条导线到“导线的距离

相等，三条导线与"的连线互成12（）。角，四条导线中的电流大小都为/,其中。导线对d导

线的安培力大小为尸。现突然把〃、。导线的电流方向同时改为垂直于纸面向外，电流大小

同时变为原来的2倍，则此时d导线所受安培力的合力（）

4(g)

♦■

*♦■•

b®c®

A.大小为3”，方向为B.大小为3F,方向为

C.大小为2产，方向为。一＞4D.大小为尸，方向为d-a

3.如图甲所示，两固定导体线圈。、。在同一平面内，a在内侧，少在外侧.现使a接交流

电源，规定逆时针方向为正方向，。中的电流i随时间，按正弦规律变化，图像如图乙所示，

以下说法正确的是（）

A.乙时间内线圈。中有逆时针方向的电流

B.4时刻线圈》中的电流最大

C.乙时刻两线圈间的作用力最大

D.八~，2时间内两线圈相互排斥

4.如图所示，仅在第一象限存在垂直平面的匀强磁场中，方向未知。一个质量为机、电荷

量为一4（夕＞0）、不计重力的带电粒子从x轴上的A点以速度v沿与x轴成60。的方向射入匀

强磁场中，并恰好垂直于）轴射出第一象限。已知OA=m不计重力。下列说法正确的是（）

A.匀强磁场方向垂直平面向里

B.改变粒子的电性，粒子在磁场中运动的时间将变小

c.粒子速度变为;，方向不变，粒子将能够到达。点

D.该匀强磁场的磁感应强度/3=避竺

2qa

5.如图所示，MN、PQ为水平光滑金属导轨（金属导轨电阻忽略不计），A/N、PQ相距L=5（）

cm,导体棒AB在两轨道间的电阻为尸0.5。，且可以在MN、PQ上滑动，定值电阻R/WQ,

&=6Q,整个装置放在磁感应强度为8=2.0T的匀强磁场中，磁场方向垂直于整个导轨平面，

现用水平外力/拉着48棒向右以v=4m/s速度做匀速运动（）

试卷第2页，共10页

A

A/xxxxN

I1

XXXX

F此

XXxx

I____T

Pxx|_XX。

B

A.导体棒A5产生的感应电动势E=8VB.导体棒A6两端的电压UAB=0.8V

C.导体棒A8受到的外力尸=L6ND.定值电阻R/和心的总电功率为6.4W

6.为防止航天员在长期失重状态下肌肉萎缩，我国在空间站中安装了如图甲所示可用于锻

炼上、下肢肌肉的“太空自行车”，其工作原理可简化成图乙所示模型，航天员锻炼时，半径

为，•的金属圆盘在磁感应强度大小为8、方向垂直盘面向里的匀强磁场中以角速度/匀速转

动，电阻R连接在从圆盘中心和边缘处引出的两根导线上，电路中其他电阻和圆盘电阻均

A.仅改变角速度。的大小，通过R的电流保持不变

B.仅改变磁场的磁感应强度的大小，通过R的电流保持不变

C.电阻R的热功率与。成正比

D.若航天员锻炼时消耗的能量有40%转化为电能，则在锻炼的/时间内航天员消耗的能

重力———

8R

7.如图所示，在直角三角形A6c区域内有垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度为瓦

个电子从4点沿AC边进入磁场，从BC边离开磁场,速度方向偏转了30”。已知=

ZACB=30,元电荷为e,电子的质量为机，不计重力，则电子的速率为（）

A30°C

A2+^eBLD2-y5eBL

2tn2m

3++eBL3-&BL

2m2m

8.某同学研究电磁阻尼效果的实验示意图如图甲所示，虚线MN右侧有垂直于水平面向下

的匀强磁场，边长为1m、质量为O』kg、电阻为0.2Q的正方形金属线框在光滑绝缘水平面

上以大小I，产2m/s的速度向右滑动并进入磁场，磁场边界MN与线框的右边框平行。从线框

刚进入磁场开始计时，线框的速度-随滑行的距高工变化的规律如图乙所示，下列说法正确

的是（）

M

I

!xxxxx

RxXXXX

I_____|；xXXXX

RXXXX

N

甲

A.图乙中初=0.5m

B.线框进入磁场的过程中,线框的加速度先不变再突然减为零

C.线框进入磁场的过程中,线框中产生的焦耳热为0.1J

通过线框某横截面的电荷量为也C

D.线框进入磁场的过程中,

2

二、多选题

9.如图所示，下列说法正确的是（）

试卷第4页，共10页

P,：£P

照相底片A•小Y2

••电，A—•••

丙T

A.图甲是用来加速带电粒子的回旋加速器的示意图，要想粒子获得的最大动能增大,

增加电压U即可

B.图乙是磁流体发电机的结构示意图，可以判断出八极板是发电机的负极，8极板是发

电机的正极

C.图丙是速度选择器，能够对从右向左沿中线射入的带电粒子（不计重力且只受电场

和磁场的作用）进行选择

D.图丁是质谱仪的工作原理示意图，粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝S3,粒子的比

荷越大

10.法拉第曾提出一种利用河流发电的设想，并进行了实验研究。实验装置的示意图如图所

示，两块面积均为S的矩形金属板，平行、正对、竖直地全部浸在河水中，间距为"，水流

速度处处相同，大小为K，方向水平。金属板与水流方向平行，地磁场磁感应强度的竖直分

量为B,水的电阻率为「，水面上方有一阻值为R的电阻通过绝缘导线和电键K连接到金

属板上，忽略边缘效应，以下说法正确的是（）

A.该装置产生的电动势大小与水中带电离子的浓度有关

B.如果水流方向反向，则通过R的电流反向

C.通过电阻R的电流强度为/ID

pd+SR

D.若电阻R的阻值增大，则及消耗的电功率一定增大

11.两平行、光滑的直导轨与水平面间的夹角为导轨处在垂直导轨平面向下的匀强磁场

中，两根长度、材料均相同的均质金属棒P、Q垂直地放在导轨上，一根轻质细绳跨过如图

所示的轻质定滑轮，一端悬吊一重物，另一端连接金属棒Q，定滑轮右侧的细绳和导轨平行，

将两金属棒同时由静止释放，经过一段时间后，金属棒P的速度始终为丫。已知金属棒Q的

质量为2/〃，金属棒P和重物的质量均为〃?，两金属棒运动过程中始终与导轨垂直并接触良

好，闭合回路中除两金属棒以外的电阻均不计，重力加速度大小为g,下列说法正确的是

A.金属棒Q的最大速度为］B.金属棒Q的最大加速度为日

JD

C.金属棒P、Q的加速距离之比等于3:1D.金属棒Q上产生的焦耳热的最大功运为

27

12.如图所示，垂直边界的分界线MN将宽度为L的区域分成上下两部分，上部存在垂直纸

面向外、磁感应强度大小为2舔的匀强磁场，下部存在垂直纸面向里、磁感应强度大小为综

的匀强磁场。从"处垂直磁场方向射入速度大小不同、质量均为〃?、电荷量均为4的正离

子（不计离子重力和离子间相互作用力），离子入射方向与MN夹30。角。如果离子垂直右边

界射出磁场区域，则离子的入射速度大小和出射点偏离距离的可能组合为（）

••••

••••

XX

XX

B.2的4（2叫

A.(2-73)L

m

C.4%为(2-6)LD.4%舔9一巩

5m411/H11

三、实验题

试卷第6页，共10页

13.某同学用图中所给器材进行与安培力有关的实验。两根金属导轨时和。/历固定在同一

水平面内且相互平行，足够大的电磁铁（未画出）的S极位于两导轨的正上方，N极位于两

导轨的正下方，一金属棒置于导轨上且与两导轨垂直。

（1）在图中画出连线，完成实验电路；要求滑动变阻器以限流方式接入电路，且在开关闭

合后，金属棒沿箭头所示的方向运动。

（2）为使金属棒在离开导轨时具有更大的速度，有人提出以下建议：

A.适当减小两导轨网的距离

B.换一根更长的金属棒

C.适当增大金属棒中的日流

其中正确的是—（填入E确选项前的字母）。

（3）根据磁场会对电流产生作用力的原理，人们发明了—（填入正确选项前的字母）。

A.回旋加速器B.电磁炮C.质谱仪

14.小李同学用如图所示电路研究自感现象。

小李同学用图中（1）、（2;两个电路研究通电白感和断电白感现象，图中心是带铁芯的线

圈，直流电阻忽略不计，A、B是额定电压为1.5V的灯泡，直流电源为一节新的干电池。

两电路开关S闭合后，会看到：小灯泡A将（选填“慢慢变亮”“立即变亮”或“立即变亮，

然后慢慢熄灭“）；小灯泡B将（选填“慢慢变亮”“立即变亮”或“立即变亮，然后慢慢熄

灭”）；待电路稳定后将S断开，小灯泡A将（选填“慢慢熄灭”“立即熄灭”或“闪亮一下，

然后熄灭"）；S断开后，小灯泡B将（选填“慢慢熄灭”“立即熄灭”或“闪亮一下，然后

慢慢熄灭

四、解答题

15.半径为L的光滑的圆形导体环CTWM处于垂直纸面向里的磁感应强度为B的匀强磁场

内，其左侧留有•小缺口CD,右侧与磁场外的电路连接，如图所示。总阻值为R、长为4人

质量为，〃的金属棒外在恒力广的作用下从位置由静止沿导轨向右运动，经过圆环圆心

0时的速度为心外电路定值电阻阻值也为R,其余电阻不计，电容器的电容为C。求：

（1）金属棒经过。点时，金属棒两端的电势差U.；

（2）金属棒经过O点时，电容器的电荷量/

⑶从开始到金属棒经过。点的过程中，金属棒克服安培力做的功W。

16.如图所示，两光滑金属导轨，间距为1m,固定在绝缘桌面上的导轨部分是水平的，且

处在磁感应强度大小为1r、方向竖直向下的有界匀强磁场中（导轨其他部分无磁场），电阻

R的阻值为2Q,桌面距水平地面的高度为〃=1.25ni,金属杆，曲的质量为0.1kg,有效电

阻为1。。现将金属杆时从导轨上距桌面高度为〃=0.45m的位置由静止释放，其落地点距

桌面左边缘的水平距离为x=lm。取g=IOm/s2,空气阻力不计，离开桌面前金属杆油与

金属导轨垂直且接触良好，求：

（1）金属杆刚进入磁场时，切割磁感线产生感应电动势已

（2）金属杆穿过匀强磁场的速度大小和克服安培力所做的功；

（3）金属杆穿过匀强磁场的过程中，通过金属杆某一横截面的电荷量。

17.托卡马克是一种利用磁约束来实现受控核聚变的环形容器，如图甲所示，它的中央是一

个环形的真空室，外面缠绕着线圈，在通电的时候托卡马克的内部产生的磁场可以把高温条

试卷第8页，共10页

件下高速运动的离子约束在小范围内。如图乙为该磁约束装置的简化模型，两个圆心均在0

点，半径分别为R尸R和6=(2+G)R(R为己知量)的圆将空间分成圆形区域I和环形区

域H,区域I内无磁场，区域II内有方向垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为瓦

一束不同速率、电荷量为+，/、质量为，〃的带电粒子从。点沿着区域I的半径方向射入环形

的匀强磁场，不计一切阻力与粒子重力。

(1)若某粒子从O点沿x轴正方向射出，沿)，轴负方向第•次返回区域I,求该粒子的速度

大小；

(2)求能约束在此装置内的粒子的最大初动能Ekm；

(3)求粒子从射入环形磁场到第一次返回圆形区域I,在区域II中运动的最长时间。

图甲图乙

18.如图所示，。一肛z坐标系的y轴竖直向上，在yOz平面左侧-区域内存在着

沿y轴负方向的匀强电场：-/vxvO区域内存在着沿z轴负方向的匀强磁场，在,，Oz平面右

侧区域同时存在着沿x轴正方向的匀强电场和匀强磁场，电场强度和磁感应强度大小均与

)，0z平面左侧相等，电磁场均具有理想边界。一个质量为小，电荷量为+〃的粒子从

点以速度％沿4轴正方向射入电场，经N(-/,0,0)点进入磁场区域，然后从。

点进入到平面yOz右侧区域，粒子从离开。点开始多次经过x轴，不计粒子重力。求：

(1)匀强电场的电场强度大小民

(2)匀强磁场的磁感应强度大小所

(3)粒子从离开。点开始，第〃(〃=1,2,3,…)次到达x轴时距。点的距离

试卷第10页，共10页

《2025版高中同步鲁科版选择性必修第二册期中学业水平检测》参考答案

题号1234567891()

答案BABDCDCDBDBC

题号1112

答案ACDAD

1.B

【详解】A.直空冶炼炉利用的是涡流原理,因此线圈中应通交变电流,选项A错误：

B.动圈式扬声器是利用通电线圈受安培力进行工作的，选项B正确；

C.磁电式电流表蹄形磁铁和铁芯间的磁场是均匀辐射分布的，特点是大小相等，方向不同，

因此不是匀强磁场，选项C错误：

D.动圈式扬声器和磁电式电流表都是利用通电线圈受安培力进行工作的，选项D错误。

故选B。

2.A

【详解】把〃、c导线的电流方向同时改为垂直于纸面向外，电流大小同时变为原来的2倍，

由于三条导线与d的连线互成120。角，〃导线对d导线的安培力大小为“，方向对

d进行受力分析可知，b、c导线对〃的斥力为2F,方向为aid,所以此时4导线所受安

培力的合力大小为3/，方向为BCD错误，A正确。

故选Ao

3.B

【详解】A.由图像乙可知6~□时间内〃中的电流i顺时针方向且在减小，产生垂直于纸面

向里的感应磁场，根据楞次定律，线圈》中有顺时针方向的电流，A错误；

B.与时刻线圈。中的电流i图像斜率最大即变化的最快，根据电磁感应定律，此刻〃中的

电流最大，B正确；

C.4时刻线圈〃电流最大，变化率为()，故线圈力中电流为0,两线圈间的作用力为0,C

错误；

D.时间内，线圈。电流减小，根据楞次定律判断线圈》中电流与。电流同向，两线圈

相互吸引，D错误。

故选Bo

4.D

答案第1页，共14页

【详解】A.根据左手定则可知匀强磁场方向垂直平面向外，故A错误;

B.如图所示，根据几何关系可知，改变粒子的电性，粒子在磁场中转过的圆心角相同，所

以运动的时间将不变，故B错误:

C.如图所示，若粒子速度大小变为易知其半径变为7,粒子将从0/点射出磁场区域,

不能够达到。点，故C错误;

D.根据几何关系可知粒子运动半径为

2a

飞

根据牛顿第二定律有

V"

qvB=m—

解得

8=必丝

2qa

故D正确。

故选Do

5.C

【详解】A.导体棒人8产生的感应电动势

E=BLv=2.0x0.5x4V=4V

故A错误;

B,并联电阻阻值

芯旦_=

32Q

凡+&

电路电流

答案第2页，共14页

--------=—A

R并+/*2.5

导体棒A8两端的电压

心=〃?并=L6x2V=3.2V

故B错误；

C.导体棒4/3受到的安培力

F.=BIL=2.0xI.6x().5N=I.6N

导体棒匀速运动，外力平衡安培力，所以外力大小为L6N,故C正确；

D.定值电阻R/和母的总电功率为外电路功率(电源的输出功率)

P^=IE-I2r

带入数据可得

R,=5.12W

故D错误。

故选C。

6.D

【详解】AB.因感应电动势

E=Brv

/=£

R

而

,1

v=—cor

2

可得

广O+fwrIf>

E=Br--------=—Bear'

22

则有

.Br2co

I=-------

2R

所以仅改变圆盘转动的角速度或仅改变磁场的磁感应强度都会使通过R的电流发生变化,

故AB错误；

CD.依题意，可得圆盘转动时，电阻R消耗的电功率为

答案第3页，共14页

E2/

Dr=—=---------

R4R

可知

Ps店

若航天员锻炼时消耗的能量只有40%转化为电能，故在锻炼的/时间内航天员消耗的能量为

*吟啥

故C错误，D正确。

故选D。

7.C

【详解】电子从8c边离开磁场，速度方向偏转了30",作出轨迹如图所示

根据几何关系有

/?tan15+2/?tan15cos30=Ltan60

解得

2

根据

2

evB=in-

R

解得

3+GeBL

v=-------------

2m

故选C。

8.D

【详解】A.已知磁通量变化，线框会受到力的作用，从而速度改变，所以当线框完全进入

磁场时，磁通量不变，速度就不变，即图乙中入7)=11】1,A错误;

答案第4页，共14页

B.线框进入磁场过程中，安培力为

F=BIL

其中

,EBLv

RR

由图乙可知，速度减小，则安培力减小，由牛顿第二定律可知，线框的加速度减小，由此线

框做变减速运动，B错误：

C.根据能量守恒可得，减少的动能全部转化为焦耳热，则有

Q=A1m'2

代入数据，可得

。=0.⑸

C错误;

D.线框进入磁场过程中，取水平向右为正，根据动量定理可得

B2I3V

----------1=tnv-mv

R----------------n°

解得

B2l}x

v=v----------

nmR

结合图像乙可知，当x=时，y=lm/s,代入解得

通过线框截面的电量为

q=It=--

R

解得

%

q=F

D正确。

故选D。

9.BD

【详解】A.根据带电粒子在磁场中匀速圆周运动

V"

qvB=m—

答案第5页，共14页

E=—mv2

k卜2

联立得

4=用

因此动能与电压U无关，故A错误；

B.根据左手定则可知，正离子向下偏转，所以下极板带正电，因此4板是电源负极，4板

是电源正极，故B正确；

C.若粒子带正电，电场力与洛伦兹力方向均向下，向下偏转，若粒子带负电，电场力与洛

伦兹力方向均向上，向上偏转，不可能直线运动，无法选择粒子，故c错误：

D.根据

qvB=m—

r

可知

±=2L

mBr

粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝邑，粒子的比荷越大，故D正确。

故选BDo

10.BC

【详解】A.该装置产生的电动势大小

E=Bdv

与水中带电离子的浓度无关，故A错误；

B.根据右手定则，如果水流方向反向，则通过R的电流反向，故B正确；

C.根据闭合电路欧姆定律

E=I(R+r)

其中内阻

S

通过电阻R的电流强度

/BdvS

pd+SR

故C正确；

D.R消耗的电功率

答案第6页，共14页

尸2E2

P=l2R=R=

(R+r)2y

R+—+2r

R

观察发现当

R=r

时，R消耗的电功率有最大值，故电阻R的阻值增大，R消耗的电功率不一定增大，故D错

误。

故选BCo

11.ACD

【详解】A.经过一段时间后，金属棒P的速度始终为V,说明金属棒Q一定沿导轨向上做

匀速直线运动，由于两金属棒都匀速运动，故回路中的电流不变，安培力不变，所以金属棒

P最终受到的安培力大小恰好等于其自身受到的重力沿导轨向下的分力，金属棒Q受到的安

培力大小也为

F=，〃gsin0

方向沿导轨向下，把金属棒Q和重物看成一个整体有

mgsin。+2mgsin6=mg

解得

・八1

sin，=一

3

任意瞬间金属棒P受到的合外力与金属棒Q和重物构成的整体受到的合外力大小始终相等,

所以它们加速时的加速度大小之比始终等于对应的质量之比的倒数，即加速度大小之比为

3:1,由于两金属棒同时FI静止开始加速，所以任意瞬间它们的速度大小之比都为3:1,故

A正确

B.释放瞬间电路中的电流为0,金属棒Q的加速度最大，对重物和Q受力分析可得

mg-T=ma

T-2mgsin。=2ma

解得

9

故B错误；

C.由B可知，金属棒P、Q在任意瞬间内通过的位移大小之比始终为3:1,故金属棒P、Q

的加速距离之比等于3:1,故C正确

答案第7页，共14页

D.两金属棒匀速运动时，机械能损失的功率为

vv.4WPV

/w^vsinO+mgx——2ingx-sin9=-------

339

金属棒P、Q的电阻之比为2:1,所以金属棒Q上产生的焦耳热的最大功率为嘤，故D

正确。

故选ACDo

12.AD

【详解】AB.根据

•>

V

qvB=m—

r

可知粒子在磁场中运动的半径

mv

r=——

若速度y=4也，则粒子在上方磁场中运动的半径

m

彳=L

在下方磁场中运动的半径

r2=2L

此时粒子从下部分磁场中垂直边界射出，出射点偏离MN距离的为

=2L(1—cos30)=(2—A/3)L

选项A正确，B错误；

2L

答案第8页，共14页

在下方磁场中运动的半径

4L

则粒子从上方磁场中垂直与边界射出，此时出射点偏离距离的为

4=|卬-COS30)=.丁)L

选项c错误;

D.若速度1，=学”，则粒子在上方磁场中运动的半径

I\m

2L

片77

在下方磁场中运动的半径

4£

r,=一

11

粒子从上方磁场中垂直与边界射出，此时出射点偏离MN距离的为

4=?(1-COS30)=L

选项D正确。

故选ADo

13.见解析CB

【详解】(1)[1]电路连线如图;

(2)[2]根据公式尸=3〃可得，适当增加导轨间的距离或者增大电流，可增大金属棒受到

的安培力，根据动能定理有

答案第9页，共14页

Fs-"mgs=—m\r

则金属棒离开导轨时的动能变大，即离开导轨时的速度变大，A错误，C正确；

若换用一根更长的金属棒，但导轨间的距离不变，安培力产不变，悔的质量变大，速度为

速度变小，B错误。故选C。

(3)[3]根据磁场会对电流产生作用力的原理，人们发明了电磁炮；回旋加速器和质谱仪都

是根据带电粒子在磁场中做圆周运动制成的，故选B。

14.慢慢变亮立即变亮，然后慢慢熄灭立即熄灭闪亮一下，然后慢慢

熄灭

【详解】⑴⑵[3][4]两电路开关S闭合后,由于线圈中自感电动势阻碍电流增加,则会看到

小灯泡A将慢慢变亮；小灯泡B将立即变亮，电路稳定后线圈中自感电动势消失，电阻为

零，则灯泡区被短路而熄灭；将S断开后，小灯泡A立即熄灭；分析题图(2),由于线圈

中自感电动势阻碍电流减小，线圈和灯泡B形成回路，使得灯泡B闪亮一下，然后慢慢熄

灭。

15.(I)—BLv

4

⑵

(3)FL-^/nv2

【详解】(1)闭合电路中的电动势为

E=B-2Lv=2BLv

金属棒在经过0点时接入电路中的电阻为0.5R,则通过外电路定值电阻R的电流

/=会P=时棒两端的电势差为

0.5/?+7?

Uilb=B4Lv-I().5R

解得

U.b=^BLv

J

(2)电容器两端的电压为

UC=UR=1R

电容器的电荷量

答案第10页，共14页

q=CU

解得

4

q=-CBLv

13

(3)由动能定理可得

FL-W=-mv2-0

2

解得

W=FL--mv2

2

16.(1)3V；(2)2m/s,0.25J；(3)0.1C

【详解】(1)由机械能守恒定律，有

mgh,=­1mv2

解得

v=3m/s

感应电动势

E=BLv=3N

(2)由平抛运动规律，有

联W解得

vo=2m/s

由动能定理，得金属杆穿过匀强磁场的过程中，克服安培力做功

也=3机/一3机片=0.251

(3)由动量定理有

-BILt=nivQ-niv

即

—BLq=m(vo—v)

解得

<7=0.1C

答案第11页，共14页

5nm

17.（1）则；（2）3qBR-