2024年北師大版選擇性必修2物理下冊月考試卷含答案

…………○…………內(nèi)…………○…………裝…………○…………內(nèi)…………○…………裝…………○…………訂…………○…………線…………○…………※※請※※不※※要※※在※※裝※※訂※※線※※內(nèi)※※答※※題※※…………○…………外…………○…………裝…………○…………訂…………○…………線…………○…………第=page22頁，總=sectionpages22頁第=page11頁，總=sectionpages11頁2024年北師大版選擇性必修2物理下冊月考試卷含答案考試試卷考試范圍：全部知識點；考試時間：120分鐘學(xué)校：______姓名：______班級：______考號：______總分欄題號一二三四五總分得分評卷人得分一、選擇題(共5題，共10分)1、如圖所示，足夠長的U形光滑金屬導(dǎo)軌平面與水平面成θ角（0＜θ＜90°），其中MN與PQ平行且間距為L，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場與導(dǎo)軌平面垂直，金屬棒ab接入電路的電阻為R，導(dǎo)軌電阻不計。ab棒由靜止開始沿導(dǎo)軌下滑，并與兩導(dǎo)軌始終保持垂直且良好接觸，下列對ab棒在下滑過程中的描述正確的有（）

A.做勻加速直線運動B.最大速度為C.最大電功率為D.金屬棒上的焦耳熱等于金屬棒的重力勢能減少量2、如圖正、負(fù)電子垂直磁場方向沿與邊界成θ=30°角的方向射入只有下邊界的勻強(qiáng)磁場中；則正；負(fù)電子在磁場中運動的時間之比為（）

A.1：1B.1：2C.1：5D.1：63、如圖所示，在半徑為R的圓形區(qū)域內(nèi)有勻強(qiáng)磁場，方向垂直于圓平面（未畫出）.一群相同的帶電粒子以相同速率0，由P點在紙平面內(nèi)向不同方向射入磁場.當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B1時，所有粒子出磁場的區(qū)域占整個圓周長的當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B2時，這些粒子在磁場中運動時間最長的是則磁感應(yīng)強(qiáng)度B1、B2的比值（不計重力）是（）

A.1︰B.2︰C.3︰D.4︰4、如圖所示，在勻強(qiáng)磁場中，矩形金屬導(dǎo)線框繞與磁感線垂直的軸勻速轉(zhuǎn)動，產(chǎn)生的電動勢e隨時間t變化的圖像如圖所示；下列說法正確的是（）

A.線框產(chǎn)生的電動勢最大值為220VB.線框產(chǎn)生的電動勢有效值為220VC.線框平面與中性面重合時磁通量最小D.此交流電的電動勢e隨時間t變化的規(guī)律是5、物理學(xué)源于生活；又對人類的生產(chǎn)；生活產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。以下關(guān)于物理學(xué)知識及其在生產(chǎn)、生活中的實際應(yīng)用的說法正確是（）

A.電子感應(yīng)加速器是利用磁場直接對電子進(jìn)行加速來獲得高速電子B.真空冶煉爐是利用爐體產(chǎn)生的渦流使?fàn)t內(nèi)金屬熔化，冶煉出高質(zhì)量的合金C.磁電式儀表中用來做線圈骨架的鋁框能起電磁阻尼的作用D.變壓器用相互絕緣的硅鋼片疊成的鐵芯代替整塊硅鋼鐵芯是為了減少變壓器中的渦流，變壓器可改變交變電流的電壓和頻率評卷人得分二、多選題(共6題，共12分)6、有人為汽車設(shè)計的“再生能源裝置”原理示意圖如圖所示，當(dāng)汽車減速時，線圈受到磁場的阻力作用幫助汽車減速，同時產(chǎn)生電能儲存?zhèn)溆茫O(shè)在磁極和圓柱狀鐵芯之間形成有理想邊界的兩扇形磁場區(qū)域的圓心角均為α＝磁場均沿半徑方向，bc和ad邊在磁場中任一位置的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B，矩形線圈abcd(d點未顯示出)的匝數(shù)為n，邊長ab＝cd＝l、bc＝ad＝2l，線圈的總電阻為r.某次測試時，外接電阻R和理想交流電流表A，外力使線圈以角速度ω逆時針勻速轉(zhuǎn)動；不計線圈轉(zhuǎn)動軸處的摩擦。則下列說法正確的是()

A.電流表的示數(shù)為B.電流表的示數(shù)為C.外力做功的平均功率為D.外力做功的平均功率為7、如圖所示，豎直邊界MN的右側(cè)存在區(qū)域足夠大的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向垂直于紙面向里。有一均質(zhì)導(dǎo)線制成的半徑為r的單匝圓形線圈，質(zhì)量為m，總電阻為R，邊界MN上有一垂直于紙面的光滑轉(zhuǎn)軸，線圈上的a點與轉(zhuǎn)軸連接并可繞轉(zhuǎn)軸在豎直平面內(nèi)自由擺動。將線圈向右拉至左側(cè)與MN相切的位置后由靜止釋放，線圈向左擺到最高點時，直徑ab轉(zhuǎn)過的角度為150°，不計擺動過程中線圈受到的一切摩擦阻力，重力加速度為g；則（）

A.線圈擺動時，所受安培力的方向始終和邊界MN垂直B.從釋放到第一次擺至左側(cè)最高點的過程中，安培力對線圈做的功為0.5mgrC.從釋放到最后靜止，線圈中產(chǎn)生的焦耳熱為2mgrD.從釋放到最后靜止的過程中，通過線圈導(dǎo)線橫截面的電荷量為8、如圖所示，間距為l的平行金屬導(dǎo)軌由水平和傾斜兩部分在處平滑連接而成。傾斜軌道光滑且與水平面間夾角為在水平虛線與間的導(dǎo)軌表面涂有一層光滑絕緣物質(zhì)，以下軌道長為L。各部分導(dǎo)軌均處在垂直導(dǎo)軌平面向上的勻強(qiáng)磁場中，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B。質(zhì)量為的導(dǎo)體棒d靜置于水平導(dǎo)軌上，現(xiàn)將質(zhì)量分別為的導(dǎo)體棒a、b、c從傾斜導(dǎo)軌絕緣部分與距離的位置同時由靜止釋放。已知導(dǎo)體棒始終與導(dǎo)軌垂直且接觸良好，導(dǎo)體棒a恰好能勻速通過以下區(qū)域，導(dǎo)體棒b到達(dá)時，d恰好不運動，導(dǎo)體棒c用時間t通過以下區(qū)域，且剛到導(dǎo)軌底端時，d獲得的速度大小為v，整個過程以下區(qū)域不會同時有兩根導(dǎo)體棒，各導(dǎo)體棒接入電路的電阻均為R，導(dǎo)軌電阻不計，重力加速度為g；最大靜摩擦力等于滑動摩擦力。下列說法正確的是（）

A.導(dǎo)體棒b能勻速通過以下區(qū)域B.導(dǎo)體棒a、b均完全通過以下區(qū)域的過程，通過導(dǎo)體棒d的總電荷量為C.導(dǎo)體棒d與水平導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)大小為D.導(dǎo)體棒c到達(dá)導(dǎo)軌底端時的速度大小為9、如圖所示，一導(dǎo)線彎成直徑為d的半圓形閉合回路，虛線MN右側(cè)有磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場，方向垂直于回路所在的平面，回路以速度v向右勻速進(jìn)入磁場，直徑CD始終與MN垂直。從D點到達(dá)邊界開始到C點進(jìn)入磁場為止；下列說法中正確的是（）

A.感應(yīng)電流方向為逆時針方向B.CD段直導(dǎo)線始終不受安培力C.感應(yīng)電動勢的最大值D.感應(yīng)電動勢的平均值=πBdv10、關(guān)于自感現(xiàn)象，下列說法中正確的是（）A.對于同一線圈，當(dāng)電流變化較快時，線圈中的自感系數(shù)也較大B.線圈中產(chǎn)生的自感電動勢較大的其自感系數(shù)一定較大C.感應(yīng)電流不一定和原電流方向相反D.對于同一線圈，電流變化越快，線圈中的自感電動勢越大11、如圖所示為遠(yuǎn)距離輸電的原理圖，升壓變壓器的變壓比為m，降壓變壓器的變壓比為n，輸電線的電阻為R，升壓變壓器和降壓變壓器均為理想變壓器，發(fā)電機(jī)輸出的電壓恒為U，若由于用戶的負(fù)載變化，使電壓表V2的示數(shù)減小了則下列判斷正確的是（）

A.電流表A2的示數(shù)減小了B.電流表A1的示數(shù)增大了C.電壓表V1的示數(shù)不變D.輸電線損失的功率增加了評卷人得分三、填空題(共5題，共10分)12、小型水利發(fā)電站的發(fā)電機(jī)輸出功率為24.5kW，輸出電壓為350V，輸電線總電阻為4Ω，為了使輸電線損耗功率為發(fā)電機(jī)輸出功率的5%，需在發(fā)電機(jī)處設(shè)升壓變壓器，用戶所需電壓為220V，所以在用戶處需安裝降壓變壓器。輸電電路圖如圖所示，則電流I1=___________；升壓變壓器的原、副線圈的匝數(shù)之比n1：n2=___________；降壓變壓器的原、副線圈的匝數(shù)之比n3：n4=_________。

13、安培力：______在磁場中受的力。14、某發(fā)電廠用2.2KV的電壓將電能輸出到遠(yuǎn)處的用戶，后改為用22KV的電壓，在既有輸電線路上輸送同樣的電功率．前后兩種輸電方式消耗在輸電線上的電功率之比為__________．要將2.2KV的電壓升高到22KV，若變壓器原線圈的匝數(shù)為180匝，則副線圈的匝數(shù)應(yīng)該是________匝．15、現(xiàn)代科學(xué)研究中常要用到高速電子，電子感應(yīng)加速器就是利用感生電場使電子加速的設(shè)備．它的基本原理如圖所示，上、下為電磁鐵的兩個磁極，磁極之間有一個環(huán)形真空室，電子在真空室中做圓周運動．電磁鐵線圈電流的大小、方向可以變化，產(chǎn)生的感生電場使電子加速．上圖為側(cè)視圖，下圖為真空室的俯視圖，如果從上向下看，電子沿逆時針方向運動．已知電子的電荷量為e，電子做圓周運動的軌道半徑為r，因電流變化而產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時間的變化率為（k為一定值）．

（1）為使電子加速，感生電場的方向應(yīng)該沿__________方向（填“順時針”或“逆時針”）；

（2）為使電子加速，當(dāng)電磁鐵線圈電流的方向與圖示方向一致時，電流的大小應(yīng)該_______（填“增大”或“減小”）；

（3）電子在圓形軌道中加速一周的過程中，感生電場對電子所做的功為___________．16、判斷下列說法的正誤．

（1）兩個線圈相距較近時，可以產(chǎn)生互感現(xiàn)象，相距較遠(yuǎn)時，不產(chǎn)生互感現(xiàn)象．（____）

（2）自感現(xiàn)象中，感應(yīng)電流一定與原電流方向相反．（____）

（3）線圈的自感系數(shù)與電流大小無關(guān)，與電流的變化率有關(guān)．（____）

（4）線圈中電流最大的瞬間可能沒有自感電動勢．（____）評卷人得分四、作圖題(共4題，共16分)17、在圖中畫出或說明圖中所示情形下通電導(dǎo)線I所受磁場力的方向。

18、要在居民樓的樓道安裝一個插座和一個電燈；電燈由光敏開關(guān)和聲敏開關(guān)控制，光敏開關(guān)在天黑時自動閉合，天亮?xí)r自動斷開；聲敏開關(guān)在有聲音時自動閉合，無聲音時自動斷開。在下圖中連線，要求夜間且有聲音時電燈自動亮，插座隨時可用。

19、在“探究楞次定律”的實驗中；某同學(xué)記錄了實驗過程的三個情境圖，其中有兩個記錄不全，請將其補(bǔ)充完整。

20、如圖所示：當(dāng)條形磁鐵向右靠近通電圓環(huán)時，圓環(huán)向右偏離，試在圖中標(biāo)出圓環(huán)中的電流方向___________．評卷人得分五、解答題(共1題，共10分)21、如圖所示，平行U形導(dǎo)軌傾斜放置，傾角為θ=37°，導(dǎo)軌間的距離L=1.0m，電阻R=0.8導(dǎo)軌電阻不計。勻強(qiáng)磁場的方向垂直于導(dǎo)軌平面向上，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1T，質(zhì)量m=0.5kg．電阻r=0.2的金屬棒ab垂直置于導(dǎo)軌上?，F(xiàn)用沿軌道平面且垂直于金屬棒的大小為F=7.0N的恒力，使金屬棒ab從靜止開始沿導(dǎo)軌向上滑行，已知當(dāng)ab棒滑行s=0.8m后保持速度不變，并且金屬棒ab與導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)μ=0.5，（已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，g=10m/s2）求：

（1）畫出金屬棒勻速運動時的受力分析圖并求出勻速運動時的速度大??；

（2）金屬棒勻速運動時電阻R上的功率；

（3）金屬棒從靜止起到剛開始勻速運動的過程中，電阻R上產(chǎn)生的熱量為多少？

參考答案一、選擇題(共5題，共10分)1、B【分析】【詳解】

AB．a(chǎn)b棒由靜止釋放后，速度逐漸增大，產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢逐漸增大，通過ab棒的電流逐漸增大，ab棒所受安培力逐漸增大，而安培力沿導(dǎo)軌向上，所以ab棒所受合外力逐漸減小，做加速度減小的加速運動，當(dāng)安培力與重力沿導(dǎo)軌方向的分力大小相等時，ab棒將做勻速直線運動，設(shè)最大速度為v，此時通過ab棒的電流為

ab棒所受安培力大小為

根據(jù)平衡條件有

解得

故A錯誤；B正確；

C．最大電功率為

故C錯誤；

D．根據(jù)能量守恒定律可知；金屬棒上的焦耳熱等于金屬棒機(jī)械能的減少量，即重力勢能的減少量與動能增加量之差，故D錯誤。

故選B。2、C【分析】【詳解】

如圖所示，正電子從A點離開磁場，負(fù)電子從B點離開磁場，根據(jù)幾何關(guān)系知

正、負(fù)電子在磁場中運動的周期相等，所以正電子運動時間為

負(fù)電子運動時間為

所以

故ABD錯誤；C正確。

故選C。

3、D【分析】【詳解】

當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B1時，所有粒子出磁場的區(qū)域占整個圓周長的其臨界為以實線為直徑的圓，如圖所示。

由幾何知識得

根據(jù)洛倫茲力提供向心力，則有

得

當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小減小為B2時；粒子半徑增大，對應(yīng)弦長最長時所用時間最長，最長的弦即為磁場區(qū)域的直徑，如圖所示。

由題意運動時間最長的是則有

解得θ=

所以r=2R

根據(jù)洛倫茲力提供向心力，則有

解得

綜合可得

故選D。4、B【分析】【詳解】

A．由圖像可得電動勢最大值為故A錯誤；

B．由圖像知這是正弦式交流電，所以電動勢有效值為

故B正確；

C．線框平面與中性面重合時磁通量最大；故C錯誤；

D．由圖像知

所以此交流電的電動勢e隨時間t變化的規(guī)律是

故D錯誤。

故選B5、C【分析】【詳解】

A．洛倫茲力不做功；故磁場無法對電子加速，電子感應(yīng)加速器是利用感生電場對電子進(jìn)行加速的，A錯誤；

B．真空冶煉爐是利用高頻交流電在爐內(nèi)金屬中產(chǎn)生渦流進(jìn)行加熱；使金屬熔化，而不是爐體產(chǎn)生渦流，B錯誤；

C．線圈骨架中的鋁框能產(chǎn)生渦流；根據(jù)楞次定律，將阻礙相對運動，所以起電磁阻尼的作用，C正確；

D．相互絕緣的硅鋼片疊成的鐵芯；可以減小變壓器中的渦流，但變壓器無法改變交變電流的頻率，D錯誤。

故選C。二、多選題(共6題，共12分)6、B:C【分析】【詳解】

線圈切割磁感線產(chǎn)生的電動勢為e＝2nBl2ω，由于半個周期無電動勢，電動勢的有效值為E＝nBl2ω

所以電流表的示數(shù)為I＝＝

外力做功的平均功率為P＝＝

故選BC。7、A:D【分析】【詳解】

A．線圈向左擺動時，線圈中垂直紙面向里的磁通量減小，由楞次定律知，安培力阻礙線圈的相對運動，安培力與線框運動方向相反。線框在磁場中的等效長度為線圈與MN相交的弦長；安培力的方向始終垂直于該弦，故A正確；

B．從釋放到第一次擺至最高的過程中，安培力對線圈做的功為等于其重力勢能的變化量，線圈的重心位置等效在環(huán)的圓心，所以重力勢能的減少量為

所以安培力對線圈做的功為故B錯誤；

C．從釋放到靜止，線圈的重力勢能通過感應(yīng)電流轉(zhuǎn)化為焦耳熱，所以線圈產(chǎn)生的焦耳熱等于減少的重力勢能，大小為

故C錯誤；

D．從釋放到最后靜止的過程中，通過線圈導(dǎo)線橫截面的電荷量為

故D正確。

故選AD。8、A:C:D【分析】【詳解】

A．a(chǎn)、b、c三棒到達(dá)所需的時間分別為a棒恰好勻速通過以下區(qū)域，b棒到達(dá)時度是a棒的2倍，根據(jù)

同理

可知b導(dǎo)體棒也是勻速通過磁場；選項A正確；

B．每一根導(dǎo)體棒通過以下區(qū)域，電路中通過的電荷

選項B錯誤；

C．b棒勻速通過，d棒恰好不動

得

選項C正確；

D．c棒進(jìn)入以下區(qū)域后，d導(dǎo)體棒受到安培力作用

d導(dǎo)體棒將發(fā)生運動，產(chǎn)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象，根據(jù)楞次定律可知回路中的磁通量的變化率減小，c棒受到的安培力減小，c棒做加速度增大的加速運動，通過磁場結(jié)束時，對于d棒

即

對于c棒

可得

導(dǎo)體棒c初入磁場時

得速度

所以c棒的出磁場速度

即

選項D正確。

故選ACD。9、A:D【分析】【分析】

【詳解】

A．根據(jù)楞次定律；感應(yīng)電流方向為逆時針方向，A正確；

B．根據(jù)左手定則，CD段直導(dǎo)線受到的安培力方向向下；B錯誤；

C．當(dāng)半圓形閉合回路進(jìn)入一半時，感應(yīng)電動勢最大，有效切割長度為半徑，即最大電動勢為

C錯誤；

D．進(jìn)入時間為

根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律得

D正確。

故選AD。10、C:D【分析】【詳解】

AB．自感系數(shù)是由線圈本身的特性決定的；與自感電動勢的大??；電流變化快慢無關(guān)，故AB錯誤；

C．根據(jù)楞次定律；當(dāng)原電流增大時，感應(yīng)電流與原電流方向相反；當(dāng)原電流減小時，感應(yīng)電流與原電流方向相同，故C正確；

D．根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律可知；當(dāng)電流變化越快時，磁通量變化越快，自感系數(shù)不變，自感電動勢越大，故D正確。

故選CD。11、B:C【分析】【詳解】

AB．根據(jù)理想變壓器的電壓規(guī)律，對于降壓變壓器

根據(jù)歐姆定律，示數(shù)增加了

根據(jù)單相理想變壓器的電流規(guī)律

解得示數(shù)增加了

A錯誤；B正確；

C．發(fā)電廠的輸出電壓恒定，升壓變壓器的變壓比恒定，所以示數(shù)恒定；C正確；

D．輸電線上損失的功率增加了

所以損失的功率不一定為D錯誤。

故選BC。三、填空題(共5題，共10分)12、略

【分析】【詳解】

[1]電流

[2]輸電線上損耗的功率

則輸電線上的電流

根據(jù)理想變壓器的電流規(guī)律

解得升壓變壓器的原、副線圈的匝數(shù)之比

[3]對于降壓變壓器

則降壓變壓器的原、副線圈的匝數(shù)之比【解析】70A1：4133：2213、略

【分析】【分析】

【詳解】

略【解析】通電導(dǎo)線14、略

【分析】【詳解】

電壓增加10倍，則電流減小為原來的1/10，根據(jù)輸電線消耗的功率公式P=I2R；可得前后兩種輸電方式消耗在輸電線上電功率之比為100：1；

根據(jù)變壓器的匝數(shù)與電壓成正比，可得．【解析】①.100:1②.180015、略

【分析】【詳解】

（1）電子受力方向與電場方向相反；電子逆時針加速，所以感生電場應(yīng)沿順時針方向；

（2）圖示方向的電流產(chǎn)生的磁場方向向上；根據(jù)楞次定律，要產(chǎn)生順時針方向的感生電場，電流應(yīng)增大；

（3）根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律E=×=k

加速一周感生電場對電子所做的功：W=eE=

點睛：根據(jù)負(fù)電荷受力分析與電場方向的關(guān)系確定感生電場的方向；根據(jù)楞次定律確定電流的變化；根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律求出感應(yīng)電動勢，根據(jù)W=qU求出感生電場對電子所做的功．【解析】順時針增大16、略

【分析】【分析】

【詳解】

略【解析】錯誤錯誤錯誤正確四、作圖題(共4題，共16分)17、略

【分析】【詳解】

根據(jù)左手定則，畫出通過電導(dǎo)線I所受磁場力的方向如圖所示。

【解析】18、略

【分析】【分析】

根據(jù)題中“要在居民樓的樓道安裝一個插座和一個電燈”可知；本題考查交流電的常識，根據(jù)開關(guān)作用和交流電接線常識，進(jìn)行連接電路圖。

【詳解】

晚上；天黑光控開關(guān)閉合，有人走動發(fā)出聲音，聲控開關(guān)閉合，燈亮，說明兩個開關(guān)不