2025年中圖版選擇性必修2物理下冊階段測試試卷

…………○…………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2025年中圖版選擇性必修2物理下冊階段測試試卷804考試試卷考試范圍：全部知識點(diǎn)；考試時(shí)間：120分鐘學(xué)校：______姓名：______班級：______考號：______總分欄題號一二三四五六總分得分評卷人得分一、選擇題(共5題，共10分)1、兩根平行放置的長直導(dǎo)線a和b，通有大小和方向相同的電流，a受到的磁場力大小為F1，當(dāng)加入一與導(dǎo)線所在平面垂直的勻強(qiáng)磁場后，a受到的磁場力大小為F2（F2<F1），則此時(shí)b受到的磁場力大小為（）A.F2B.F1－F2C.F1＋F2D.2F1－F22、MN、GH為光滑的水平平行金屬導(dǎo)軌，ab、cd為跨在導(dǎo)軌上的兩根金屬桿，勻強(qiáng)磁場垂直穿過MN、GH所在的平面；如圖所示，則（）

A.若固定ab，使cd向右滑動，則abdc回路有電流，電流方向由a到b到d到cB.若ad、cd以相同的速度一起向右滑動，則abdc回路有電流，電流方向由c到d到b到aC.若ab向左、cd向右同時(shí)運(yùn)動，則abdc回路電流為0D.若ab、cd都向右運(yùn)動，且兩棒速度vcd>vab，則abdc回路有電流，電流方向由c到d到b到a3、航母上飛機(jī)彈射起飛所利用的電磁驅(qū)動原理如圖所示．當(dāng)固定線圈上突然通過直流電時(shí)，線圈左側(cè)的金屬環(huán)被彈射出去．現(xiàn)在線圈左側(cè)同一位置，先后放上用橫截面積相等的銅和鋁導(dǎo)線制成的形狀、大小相同的兩個(gè)閉合環(huán)，電阻率ρ銅<ρ鋁．則合上開關(guān)S的瞬間；下列（）

A.從右側(cè)看，環(huán)中產(chǎn)生逆時(shí)針方向的感應(yīng)電流B.銅環(huán)受到的安培力小于鋁環(huán)受到的安培力C.若將金屬環(huán)置于線圈右側(cè)，環(huán)將向右彈射D.電池正、負(fù)極調(diào)換后，金屬環(huán)能向右彈射4、如圖所示，ABCD是固定的水平放置的足夠長的U形導(dǎo)軌，整個(gè)導(dǎo)軌處于豎直向上的勻強(qiáng)磁場中，在導(dǎo)軌上架著一根金屬棒ef，在極短時(shí)間內(nèi)給棒ef一個(gè)水平向右的速度，ef棒開始運(yùn)動，最后又靜止在導(dǎo)軌上，則ef在運(yùn)動過程中；就導(dǎo)軌是光滑和粗糙兩種情況相比較（）

A.整個(gè)回路產(chǎn)生的總熱量相等B.安培力對ef棒做的功相等C.安培力對ef棒的沖量相等D.電流通過整個(gè)回路所做的功相等5、以下四圖都與電磁感應(yīng)有關(guān)，下列說法正確的是（）A.磁電式儀表，把線圈繞在鋁框骨架上，目的是起到電磁阻尼的作用B.真空冶煉爐能在真空環(huán)境下，使冶煉爐產(chǎn)生渦流，從而熔化放在爐內(nèi)的金屬C.當(dāng)蹄形磁體順時(shí)針轉(zhuǎn)動時(shí)，鋁框?qū)⒊喾捶较蜣D(zhuǎn)動D.金屬探測器通過使用恒定電流的長柄線圈來探測地下是否有金屬評卷人得分二、多選題(共9題，共18分)6、如圖所示，在第二象限內(nèi)有水平向右的勻強(qiáng)電場，在第一、四象限內(nèi)分別存在如圖所示的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等.在該平面有一個(gè)質(zhì)量為帶正電的粒子(不計(jì)重力)以垂直于軸的初速度從軸上的點(diǎn)進(jìn)入勻強(qiáng)電場，恰好與軸成角射出電場，再經(jīng)過一段時(shí)間恰好垂直于軸進(jìn)入下面的磁場.已知之間的距離為則（）

A.磁感應(yīng)強(qiáng)度B.電場強(qiáng)度C.自進(jìn)入磁場至在磁場中第二次經(jīng)過軸所用時(shí)間為D.自進(jìn)入磁場至在磁場中第二次經(jīng)過軸所用時(shí)間為7、如圖所示，正三角形區(qū)域存在勻強(qiáng)磁場（含邊界），方向垂直于紙面向里，三個(gè)頂點(diǎn)在直角坐標(biāo)系內(nèi)的坐標(biāo)分別為磁感應(yīng)強(qiáng)度大小現(xiàn)讓比荷為的大量正粒子從點(diǎn)以相同的速率在紙面內(nèi)沿不同方向射入該磁場區(qū)域。不計(jì)粒子重力和粒子間相互作用；則下列說法正確的是（）

A.從磁場區(qū)域射出的粒子中，在磁場中運(yùn)動的最長時(shí)間為B.從點(diǎn)射出的粒子在磁場中運(yùn)動的時(shí)間之比為C.垂直邊射出的粒子在點(diǎn)速度方向間的夾角為135°D.從邊離開磁場的粒子，離開磁場時(shí)距點(diǎn)最近的位置坐標(biāo)是8、關(guān)于電磁波的認(rèn)識中正確的是（）A.麥克斯韋第一次用實(shí)驗(yàn)證實(shí)了電磁波的存在B.電磁波和機(jī)械波一樣依賴于介質(zhì)傳播C.電磁波和機(jī)械波一樣，不但可以傳遞能量，還可以傳遞信息D.根據(jù)多普勒效應(yīng)可以判斷遙遠(yuǎn)天體相對于地球的運(yùn)動速度9、如圖所示，置于水平面上的兩根金屬導(dǎo)軌間距為L，分別與電源正、負(fù)極相連，導(dǎo)體棒放在導(dǎo)軌上且與導(dǎo)軌垂直，整個(gè)裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場中，磁場方向垂直于導(dǎo)體棒，且與導(dǎo)軌平面夾角為已知回路中電流為I；導(dǎo)體棒始處于靜止?fàn)顟B(tài)，關(guān)于導(dǎo)體棒的受力情況，下列說法正確的是（）

A.安培力大小為0B.安培力大小為C.靜摩擦力大小為D.靜摩擦力大小為10、如圖所示，P、Q為一對平行板，板長與板間距離均為d，板間區(qū)域內(nèi)充滿勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向垂直紙面向里。一質(zhì)量為m、電荷量為q的粒子（重力不計(jì)），以水平初速度從P、Q兩板間左側(cè)中央沿垂直磁場方向射入，粒子打到板上，則初速度大小可能為（）

A.B.C.D.11、如圖所示，A點(diǎn)的離子源沿紙面垂直O(jiān)Q方向向上射出一束負(fù)離子，離子的重力忽略不計(jì)。為把這束負(fù)離子約束在OP之下的區(qū)域，可加垂直紙面的勻強(qiáng)磁場。已知O、A兩點(diǎn)間的距離為s，負(fù)離子的比荷為速率為v，OP與OQ間的夾角為30°，則所加勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小和方向可能是（）

A.垂直紙面向里B.垂直紙面向里C.垂直紙面向外D.垂直紙面向外12、如圖所示的半徑為的半圓內(nèi)部沒有磁場，半圓外部部分空間有垂直于半圓平面的勻強(qiáng)磁場（未畫出），比荷為的帶電粒子（不計(jì)重力）從直線上任意一點(diǎn)以同樣的速率垂直于射向圓弧邊界，帶電粒子進(jìn)入磁場偏轉(zhuǎn)一次后都能經(jīng)過直徑上的點(diǎn)；下列說法正確的是（）

A.磁場方向垂直半圓平面向里B.帶電粒子在磁場中運(yùn)動的軌跡半徑為C.半圓外部磁場的最小面積為D.若磁場面積足夠大，帶電粒子從點(diǎn)沿任意方向以同樣的速率射入磁場，粒子一定垂直穿過13、如圖，固定傾斜的平行導(dǎo)軌上端連接一個(gè)電阻R，金屬桿ab垂直放在導(dǎo)軌上，處于靜止?fàn)顟B(tài)。從時(shí)刻開始，加一垂直于斜面向上的磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度從0開始均勻增大，時(shí)桿開始運(yùn)動。在的這段時(shí)間內(nèi)（）

A.金屬桿中的感應(yīng)電流方向從b到aB.金屬桿中的感應(yīng)電流逐漸增大C.金屬桿所受安培力不斷增大D.金屬桿受到的摩擦力不斷增大14、下列關(guān)于自感現(xiàn)象的說法中，正確的是（）A.自感現(xiàn)象是由導(dǎo)體本身的電流發(fā)生變化而產(chǎn)生的電磁感應(yīng)現(xiàn)象B.線圈中自感電動勢的方向總與引起自感的原電流的方向相反C.線圈中自感電動勢的大小與穿過線圈的磁通量變化的快慢有關(guān)D.加鐵芯后線圈的自感系數(shù)比沒有鐵芯時(shí)要大評卷人得分三、填空題(共9題，共18分)15、如圖所示，長度L＝0.4m，電阻Rab＝0.1Ω的導(dǎo)體ab沿光滑導(dǎo)線框向右做勻速運(yùn)動。運(yùn)動速度v＝5m/s。線框中接有R＝0.4Ω的電阻。整個(gè)空間有磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝0.1T的勻強(qiáng)磁場，磁場方向垂直于線框平面。其余電阻不計(jì)。電路abcd中相當(dāng)于電源的部分是____；_____相當(dāng)于電源的正極。導(dǎo)線所受安培力大小F＝____，電阻R上消耗的功率P＝____。

16、傳感器正處于由傳統(tǒng)型向新型傳感器轉(zhuǎn)型的發(fā)展階段；作為自動控制設(shè)備中不可缺少的元件，已經(jīng)滲透到宇宙開發(fā)；環(huán)境保護(hù)、交通運(yùn)輸、家庭生活等領(lǐng)域。

如圖所示為三種電容式傳感器圖甲是測定位移x的傳感器，位移x發(fā)生變化時(shí)將引起電容C的變化；圖乙是測定壓力F的傳感器，壓力F發(fā)生變化時(shí)將引起電容C的變化；圖丙是測定角度的傳感器，角度θ發(fā)生變化時(shí)將引起電容C的變化。其中，圖________（選填“甲”或“乙”）所示的傳感器是通過改變電容器兩極板間的距離而引起電容C變化的。當(dāng)圖丙中的________（選填“增大”或“減小”）時(shí)，電容C增大。17、如圖所示，一束帶負(fù)電粒子自下而上進(jìn)入一垂直紙面的勻強(qiáng)磁場后發(fā)生偏轉(zhuǎn)，則磁場方向向___________，進(jìn)入磁場后，該粒子的動能_____________（填“增加”；“減少”或“不變”）

18、回旋加速器。

（1）構(gòu)造：兩個(gè)D形盒，兩D形盒接______流電源，D形盒處于垂直于D形盒的勻強(qiáng)______中；如圖。

（2）工作原理：

①電場的特點(diǎn)及作用。

特點(diǎn)：兩個(gè)D形盒之間的窄縫區(qū)域存在______的電場。

作用：帶電粒子經(jīng)過該區(qū)域時(shí)被______。

②磁場的特點(diǎn)及作用。

特點(diǎn)：D形盒處于與盒面垂直的______磁場中。

作用：帶電粒子在洛倫茲力作用下做______運(yùn)動，從而改變運(yùn)動______，______圓周后再次進(jìn)入電場。19、一矩形閉合線圈，長a，寬b，通過電流I，放在均勻磁場中，磁場方向與線圈平面平行，如右圖所示，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B。則該線圈所受到磁力矩大小為______。

20、如圖所示，水平放置的U形金屬框架，框架上放置一質(zhì)量為m、電阻為R的金屬桿，它可以在框架上無摩擦地滑動，框架兩邊相距l(xiāng)，勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，方向豎直向下.當(dāng)桿受到水平向右恒力F后開始向右滑動，則桿從靜止開始向右滑動，啟動時(shí)的加速度大小______，桿可以達(dá)到的最大速度_______，桿達(dá)到最大速度時(shí)電路中每秒放出的熱量__________.

21、自感系數(shù)為100mH，通入變化規(guī)律如圖所示的電流。從0到2s時(shí)間內(nèi)自感電動勢大小是___________V；在4到5s時(shí)間內(nèi)自感電動勢大小是___________V。

22、電磁式打點(diǎn)計(jì)時(shí)器是用來研究物體運(yùn)動時(shí)，記錄物體運(yùn)動的時(shí)間，它所用的電源是低壓________（填“直流電”或“交流電”），如果打點(diǎn)的時(shí)間間隔為則所用電源的頻率為_________Hz23、如圖甲，理想變壓器的原線圈匝數(shù)n1=350匝，副線圈匝數(shù)n2=70匝，電阻R=20?，V是理想交流電壓表，原線圈加上如圖乙所示的正弦交流電，則電阻R上消耗的電功率為________W，在t=0.01s時(shí)，電壓表的示數(shù)為________V，副線圈上電壓峰值為________V。

評卷人得分四、作圖題(共4題，共24分)24、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。

25、要在居民樓的樓道安裝一個(gè)插座和一個(gè)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(shí)自動閉合，天亮?xí)r自動斷開；聲敏開關(guān)在有聲音時(shí)自動閉合，無聲音時(shí)自動斷開。在下圖中連線，要求夜間且有聲音時(shí)電燈自動亮，插座隨時(shí)可用。

26、在“探究楞次定律”的實(shí)驗(yàn)中；某同學(xué)記錄了實(shí)驗(yàn)過程的三個(gè)情境圖，其中有兩個(gè)記錄不全，請將其補(bǔ)充完整。

27、如圖所示：當(dāng)條形磁鐵向右靠近通電圓環(huán)時(shí)，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、實(shí)驗(yàn)題(共4題，共40分)28、小明利用熱敏電阻設(shè)計(jì)了一個(gè)“過熱自動報(bào)警電路”，如圖甲所示。將熱敏電阻安裝在需要探測溫度的地方，當(dāng)環(huán)境溫度正常時(shí)，繼電器的上觸點(diǎn)接觸，下觸點(diǎn)分離，指示燈亮；當(dāng)環(huán)境溫度超過某一值時(shí)，繼電器的下觸點(diǎn)接觸，上觸點(diǎn)分離，警鈴響。圖甲中繼電器的供電電壓繼電器線圈用漆包線繞成，其電阻為當(dāng)線圈中的電流大于等于時(shí)；繼電器的銜鐵將被吸合，警鈴響。圖乙是熱敏電阻的阻值隨溫度變化的圖像。

（1）由圖乙可知，當(dāng)環(huán)境溫度為時(shí)，熱敏電阻阻值為_________

（2）由圖乙可知，當(dāng)環(huán)境溫度升高時(shí)，熱敏電阻阻值將________，繼電器的磁性將_______（均選填“增大”；“減小”或“不變”）。

（3）圖甲中警鈴的接線柱C應(yīng)與接線柱_______相連。（均選填“”或“”）。

（4）請計(jì)算說明，環(huán)境溫度在_________范圍內(nèi)時(shí)，警鈴報(bào)警。29、曉宇為了探究一熱敏電阻的阻值隨溫度的變化規(guī)律；設(shè)計(jì)了如圖甲所示的電路。實(shí)驗(yàn)室提供的實(shí)驗(yàn)器材如下：

電源（3V；內(nèi)阻不計(jì)）；

電源（6V；內(nèi)阻不計(jì)）；

滑動變阻器（0~5Ω）；

滑動變阻器（0~200Ω）；

電壓表（量程為6V；內(nèi)阻約為3kΩ）；

電流表（量程為150mA；內(nèi)阻約為50Ω）；

熱敏電阻

開關(guān)S及導(dǎo)線若干。

（1）若已知該熱敏電阻在30~80℃時(shí)的阻值大小約在38~55Ω之間，則在此溫度區(qū)間做實(shí)驗(yàn)，電源應(yīng)選__________（填“”或“”），滑動變阻器選__________（填“”或“”）；

（2）若通過探究，該熱敏電阻的阻值隨溫度的變化規(guī)律為其中t為溫度，單位為℃。某次實(shí)驗(yàn)時(shí)，電流表、電壓表的示數(shù)分別如圖乙、丙所示，則電流表的示數(shù)為__________mA，電壓表的示數(shù)為__________V，此時(shí)熱敏電阻所在處的溫度約為__________℃。（結(jié)果均保留三位有效數(shù)字）

30、圖1為“探究影響感應(yīng)電流方向的因素”的實(shí)驗(yàn)裝置；所用電流表指針偏轉(zhuǎn)方向與電流方向間的關(guān)系為：當(dāng)電流從“+”接線柱流入電流表時(shí)，指針向右偏轉(zhuǎn)。

（1）將條形磁鐵按如圖1方式S極向下插入螺線管時(shí)，發(fā)現(xiàn)電流表的指針向右偏轉(zhuǎn)。螺線管的繞線方向如圖2所示。請?jiān)趫D2中標(biāo)出螺線管中的感應(yīng)電流方向。___________

（2）對實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析可得出結(jié)論：當(dāng)穿過螺線管的磁通量增加時(shí)，感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場與條形磁鐵的磁場方向___________（填“相同”或“相反”）；接上面的（1），將條形磁鐵從螺線管中抽出時(shí)，電流表的指針向___________（填“左”或“右”）偏轉(zhuǎn)。

（3）通過變換磁極、改變螺線管線圈繞行方向，多次實(shí)驗(yàn)后總結(jié)出如下結(jié)論：感應(yīng)電流的磁場總要阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的___________（選填“增加”或“減少”或“變化”）。

（4）為了驗(yàn)證規(guī)律是否具有普遍性，如圖3所示將電池組、滑動變阻器、帶鐵芯的線圈A、線圈B．前述電流表及開關(guān)進(jìn)行連接。其中A線圈繞法如圖4所示，B線圈繞法如圖5所示。開關(guān)閉合，先將線圈A放在線圈B中，按照先理論分析再實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)的方法進(jìn)行研究。下列四個(gè)選項(xiàng)中能夠?qū)崿F(xiàn)的是___________。

A．?dāng)嚅_開關(guān)的瞬間；電流表指針將向左偏轉(zhuǎn)。

B．將線圈A從線圈B中拔出時(shí)；電流表指針將向右偏轉(zhuǎn)。

C．當(dāng)滑動變阻器的滑片向左加速滑動時(shí)；電流表指針將向右偏轉(zhuǎn)。

D．當(dāng)滑動變阻器的滑片向左勻速滑動時(shí)；電流表指針不發(fā)生偏轉(zhuǎn)。

31、某同學(xué)了解到，給大貨車“稱重”利用了壓阻應(yīng)變片元件，當(dāng)改變對壓阻應(yīng)變片壓力時(shí)，其阻值發(fā)生變化，這種效應(yīng)稱為“壓阻效應(yīng)”。現(xiàn)用如圖（a）所示的電路研究某壓阻應(yīng)變片的壓阻效應(yīng)，己知的阻值變化范圍為幾歐姆到幾十歐姆，所用電源的電動勢內(nèi)阻忽略不計(jì)。除圖（a）中的器材外，實(shí)驗(yàn)室還提供了如下器材可供選擇：

A．電壓表V（量程為內(nèi)阻約為）

B．電流表（量程為內(nèi)阻）

（1）為盡量減少測量誤差，圖（a）中的未知電表M選擇電流表而不選擇電壓表V，請說明理由：______。

（2）圖（a）中的未知電表M選擇電流表給電阻加上一定的壓力后，閉合開關(guān)S，調(diào)節(jié)滑動變阻器記下電流表和電流表的讀數(shù)分別為和可得______（用題目中給定的字母符號表示）。

（3）該同學(xué)用提供的器材設(shè)計(jì)了如圖（b）所示電路，想把電流表改成簡單壓力表，即直接在電流表盤上對應(yīng)電流位置處標(biāo)上壓力大小，若與壓力F的函數(shù)關(guān)系為（單位均取國際單位）；回答下列問題：

①該同學(xué)通過調(diào)節(jié)圖（b）中的滑動變阻器當(dāng)電流表的讀數(shù)為時(shí)，在此刻度處標(biāo)上則此時(shí)滑動變阻器的阻值為______（計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字），之后保持阻值不變，在電流表表盤上對應(yīng)電流位置處標(biāo)上壓力F的刻度，則該壓力表盤的刻度線______（選填“均勻”或“不均勻”）；

②根據(jù)上述壓力表的標(biāo)定方法，此壓力表能測得的壓力最大值為______N（計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）。評卷人得分六、解答題(共4題，共24分)32、t＝0時(shí)，磁場在xOy平面內(nèi)的分布如圖所示。其磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小均為B0，方向垂直于xOy平面，相鄰磁場區(qū)域的磁場方向相反。每個(gè)同向磁場區(qū)域的寬度均為L0。整個(gè)磁場以速度v沿x軸正方向勻速運(yùn)動。若在磁場所在區(qū)間，xy平面內(nèi)放置一由n匝線圈串聯(lián)而成的矩形導(dǎo)線框abcd，線框的bc邊平行于x軸。bc=LB、ab=L，LB略大于L0，總電阻為R；線框始終保持靜止。求：

(1)線框中產(chǎn)生的總電動勢大小和導(dǎo)線中的電流大??；

(2)線框所受安培力的大小和方向。

33、如圖所示，電阻不計(jì)的平行光滑金屬導(dǎo)軌的傾角30，間距d0.4m，定值電阻R0.8。在導(dǎo)軌平面上有一長為L2.6m的勻強(qiáng)磁場區(qū)域，磁場方向垂直導(dǎo)軌平面，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1T。一根與導(dǎo)軌垂直放置的導(dǎo)體棒以初速度v0=2m/s從上邊沿進(jìn)入磁場，最后以某一速度離開磁場。導(dǎo)體棒的質(zhì)量m0.2kg，電阻不計(jì)，g取10m/s2。

（1）求導(dǎo)體棒剛進(jìn)入磁場時(shí)加速度的大?。?/p>

（2）求題述過程中通過電阻R的電荷量；

（3）若定值電阻R在此過程中產(chǎn)生的熱量為0.5J，求導(dǎo)體棒離開磁場時(shí)的速度大小。

34、如圖所示，在平面直角坐標(biāo)系xOy的第四象限有垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場。磁感應(yīng)強(qiáng)度大小一質(zhì)量電荷量的粒子（重力不計(jì)），從點(diǎn)沿紙面以方向與軸負(fù)方向夾角大小不同的速度射入磁場，已知

(1)若粒子垂直x軸飛出；求粒子在磁場中飛行時(shí)間；

(2)若粒子不能進(jìn)入x軸上方；求粒子速度大小滿足的條件。

35、宇宙射線為來自太陽系以外的高能量粒子，其中大約89%的成份是單純的質(zhì)子。質(zhì)子的電荷量為q，質(zhì)量為m。攜帶粒子探測器的人造衛(wèi)星可以直接探測以下的宇宙射線，以避免大氣層吸收宇宙射線。以上的宇宙射線，必須使用地面上的多個(gè)帶電粒子探測器進(jìn)行間接測量，分析原始宇宙射線與大氣的作用來反推原始宇宙射線的性質(zhì)。如圖所示，有一束宇宙射線從距地面處S點(diǎn)射向赤道。假設(shè)在赤道上空的地磁場為勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，方向與赤道平面垂直，地球磁層邊界距地面約為已知地球半徑為R；不考慮相對論效應(yīng)及地球公轉(zhuǎn)帶來的影響。

（1）求質(zhì)子的速度在什么范圍內(nèi)地面探測器將接收不到質(zhì)子？

（2）若質(zhì)子流的速度大小均為這一速度的質(zhì)子流從進(jìn)入磁場到到達(dá)地面的最長時(shí)間為多少？

（3）若速度為的質(zhì)子，自A點(diǎn)進(jìn)入地磁場時(shí)，恰好到達(dá)地面，已知其中O為地心，則的質(zhì)子到達(dá)地球表面的弧長是多少？（可能用到的三角函數(shù)近似值）

參考答案一、選擇題(共5題，共10分)1、D【分析】【分析】

【詳解】

通電長直導(dǎo)線中電流方向相同，受到的安培力大小為F1相互吸引，a、b單獨(dú)在勻強(qiáng)磁場中受到的安培力方向相反、大小相同，設(shè)為F，又F2<F1；則。

F2＝F1－F此時(shí)b受到的磁場力為。

Fb＝F1＋F聯(lián)立解得。

Fb＝2F1－F2故選D。2、D【分析】【分析】

【詳解】

A．若固定ab，使cd向右滑動；由右手定則知應(yīng)產(chǎn)生順時(shí)針方向的電流，故A錯(cuò)誤；

B．若ab、cd同向運(yùn)動且速度大小相同，ab、cd所圍的面積不變；磁通量不變，不產(chǎn)生感應(yīng)電流，故B錯(cuò)誤；

C．若ab向左、cd向右同時(shí)運(yùn)動，則abdc回路中有順時(shí)針方向的電流；故C錯(cuò)誤；

D．若ab、cd都向右運(yùn)動，且vcd>vab，則ab、cd所圍的面積發(fā)生變化，磁通量也發(fā)生變化，故由楞次定律可判斷出產(chǎn)生由c到d到b到a的電流；故D正確。

故選D。3、C【分析】【詳解】

A．線圈中電流為左側(cè)流入；磁場方向?yàn)橄蛴?，在閉合開關(guān)的過程中，磁場變強(qiáng)，則由楞次定律可知，感應(yīng)電流由左側(cè)看為逆時(shí)針，由右側(cè)看為順時(shí)針，故A錯(cuò)誤；

B．由于銅環(huán)的電阻較小；故銅環(huán)中感應(yīng)電流較大；故銅環(huán)受到的安培力要大于鋁環(huán)，故B錯(cuò)誤；

C．若環(huán)放在線圈右方；根據(jù)“來拒去留”可得，環(huán)將向右運(yùn)動；故C正確；

D．電池正負(fù)極調(diào)換后；金屬環(huán)受力向左，故仍將向左彈出；故D錯(cuò)誤；

故選C。4、A【分析】【詳解】

ABD．由能量守恒定律可知，ef棒具有的動能將全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能；無摩擦?xí)r，將全部轉(zhuǎn)化為電熱（即克服安培力做的功）；有摩擦?xí)r，將一部分轉(zhuǎn)化為電熱，另一部分用于克服摩擦力做功，選項(xiàng)A正確。電流通過整個(gè)回路所做的功等于克服安培力做的功，也等于產(chǎn)生的電熱，B；D錯(cuò)誤。

C．由動量定理可知；合力的沖量等于物體動量的變化量，由于兩次動量變化相同，則合力的沖量相等，無摩擦?xí)r安培力的沖量較大，C錯(cuò)誤。

故選A。5、A【分析】【詳解】

A．磁電式儀表；把線圈繞在鋁框骨架上，目的是起到電磁阻尼的作用，使指針能快速穩(wěn)定下來，故A正確；

B．真空冶煉爐能在真空環(huán)境下；使?fàn)t內(nèi)的金屬產(chǎn)生渦流，從而熔化金屬，故B錯(cuò)誤；

C．當(dāng)蹄形磁體順時(shí)針轉(zhuǎn)動時(shí)；鋁框產(chǎn)生的感應(yīng)電流將阻礙蹄形磁體順時(shí)針轉(zhuǎn)動，給蹄形磁體逆時(shí)針方向的力，則鋁框受到順時(shí)針方向的力，鋁框?qū)⒊嗤较蜣D(zhuǎn)動，故C錯(cuò)誤；

D．金屬探測器通過使用變化電流的長柄線圈來探測地下是否有金屬；故D錯(cuò)誤。

故選A。二、多選題(共9題，共18分)6、B:D【分析】【詳解】

A．粒子的軌跡如圖所示：

帶電粒子在電場中做類平拋運(yùn)動，水平方向做勻加速運(yùn)動，豎直方向做勻速運(yùn)動，由題得知，出電場時(shí)vx=vy=v0

根據(jù)y=vyt=v0t

得y=2x=2d

出電場時(shí)與y軸交點(diǎn)坐標(biāo)為（0，2d），則設(shè)粒子在磁場中運(yùn)動的半徑為R，則有

而β=135°，解得

粒子在磁場中運(yùn)動的速度為根據(jù)解得

故A錯(cuò)誤；

B．根據(jù)

聯(lián)立解得

故B正確；

C．在第一象限運(yùn)動時(shí)間為

在第四象限運(yùn)動時(shí)間為

所以自進(jìn)入磁場至在磁場中第二次經(jīng)過x軸所用時(shí)間為得到總時(shí)間

故D正確；C錯(cuò)誤。

故選BD。7、A:D【分析】【分析】

【詳解】

B．根據(jù)

得

如圖所示。

根據(jù)幾何關(guān)系可知從點(diǎn)射出的粒子運(yùn)動軌跡所對圓心角為60°，設(shè)從點(diǎn)射出的粒子運(yùn)動軌跡所對圓心角為則有

根據(jù)數(shù)學(xué)知識可知

粒子比荷相同；則運(yùn)動周期相同，運(yùn)動時(shí)間之比等于運(yùn)動軌跡所對圓心角之比，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；

A．根據(jù)等圓中弦長與圓心角的關(guān)系分析可知，從點(diǎn)離開磁場的粒子在磁場中運(yùn)動時(shí)間最長，運(yùn)動周期

則

選項(xiàng)A正確；

D．沿軸正方向射入的粒子，從邊離開磁場時(shí)距最近，半徑

則粒子垂直射出，射出點(diǎn)A的坐標(biāo)設(shè)為則

則離最近的點(diǎn)的坐標(biāo)為選項(xiàng)D正確；

C．垂直射出的粒子，根據(jù)幾何知識知運(yùn)動軌跡所對圓心角為30°，則該粒子從點(diǎn)射入時(shí)速度方向與的夾角為30°，則垂直邊射出的粒子在點(diǎn)速度方向間的夾角為120°；選項(xiàng)C錯(cuò)誤；

故選AD。8、C:D【分析】【分析】

【詳解】

A．麥克斯韋提出了電磁波理論；是赫茲第一次用實(shí)驗(yàn)證實(shí)了電磁波的存在，A錯(cuò)誤；

B．電磁波可以在真空中傳播；而機(jī)械波的傳播需要介質(zhì)，B錯(cuò)誤；

C．電磁波和機(jī)械波一樣；不但可以傳遞能量，還可以傳遞信息，C正確；

D．當(dāng)波源和接收者間發(fā)生相對運(yùn)動時(shí)；會導(dǎo)致接收到的頻率發(fā)生變化，并且這個(gè)變化量與相對運(yùn)動速度有關(guān)，故根據(jù)多普勒效應(yīng)可以判斷遙遠(yuǎn)天體相對于地球的運(yùn)動速度，D正確。

故選CD。9、B:D【分析】【詳解】

AB．因?yàn)锽與IL的關(guān)系為始終垂直，故安培力為

A錯(cuò)誤；B正確；

CD．導(dǎo)體棒受力如下圖所示。

因B與水平方向夾角為而根據(jù)左手定則B與垂直，由幾何關(guān)系易知與豎直方向夾角為可得

C錯(cuò)誤；D正確。

故選BD。10、B:C【分析】【詳解】

若粒子恰好打到板左端，由幾何關(guān)系可得

由洛倫茲力作為向心力關(guān)系可得

可解得

若粒子恰好打到板右端，由幾何關(guān)系可得

解得

由洛倫茲力作為向心力關(guān)系可得

可解得

粒子打到板上，則初速度v大小范圍是

故選BC。11、B:D【分析】【詳解】

AB．當(dāng)所加勻強(qiáng)磁場方向垂盲紙面向里時(shí)，由左手定則知：負(fù)離子向右偏轉(zhuǎn)。約束在OP之下的區(qū)域的臨界條件是離子運(yùn)動軌跡與OP相切。如圖（大圓?。?/p>

由幾何知識知

而

所以

所以當(dāng)離子軌跡的半徑小于s時(shí)滿足約束條件。由牛頓第二定律及洛倫茲力公式列出

所以得

故A錯(cuò)誤；B正確；

CD．當(dāng)所加勻強(qiáng)磁場方向垂直紙面向外時(shí)，由左手定則知：負(fù)離子向左偏轉(zhuǎn)。約束在OP之下的區(qū)域的臨界條件是離子運(yùn)動軌跡與OP相切。如圖（小圓?。?/p>

由幾何知識知道相切圓的半徑為所以當(dāng)離子軌跡的半徑小于時(shí)滿足約束條件。

由牛頓第二定律及洛倫茲力公式列出

所以得

故C錯(cuò)誤；D正確。

故選BD。12、B:C【分析】【分析】

【詳解】

運(yùn)動軌跡如圖。

A．因?yàn)榱Ｗ硬荒艽_定帶何種電荷；所以磁場方向無法確定。A錯(cuò)誤；

B．根據(jù)幾何關(guān)系得四邊形OACD為菱形，所以帶電粒子在磁場中運(yùn)動的軌跡半徑為B正確；

C．磁場范圍如圖中藍(lán)色虛線與黑色半圓所圍范圍。

根據(jù)幾何關(guān)系，圖中紅色虛線是軌跡圓的圓心軌跡，則磁場面積為以半徑為2的半圓面積；即。

C正確；

D．帶電粒子從點(diǎn)與左側(cè)邊界以任意小于90°方向入射；根據(jù)對稱性，可知粒子回到邊界時(shí)與邊界不垂直。D錯(cuò)誤。

故選BC。13、A:C【分析】【詳解】

A．由于磁感應(yīng)強(qiáng)度增大，金屬桿ab受到的安培力方向沿傾斜導(dǎo)軌向上，由左手定則可知金屬桿中的感應(yīng)電流方向從b到a。故A正確；

B．由于磁感應(yīng)強(qiáng)度均勻增大；所以金屬桿中的感應(yīng)電流恒定。故B錯(cuò)誤；

C．由于磁感應(yīng)強(qiáng)度不斷增大；金屬桿中的感應(yīng)電流恒定，所以金屬桿所受安培力不斷增大。故C正確；

D．由于一開始金屬桿靜止；所以金屬桿一開始受到沿傾斜導(dǎo)軌向上的摩擦力，在施加垂直于斜面向上的磁場之后，受到方向沿傾斜導(dǎo)軌向上的安培力，摩擦力開始減小。在摩擦力減小為零之后，由于安培力繼續(xù)增大，金屬桿產(chǎn)生沿傾斜導(dǎo)軌向上的運(yùn)動趨勢，摩擦力方向變?yōu)橄蛳?，大小不斷增大。所以金屬桿受到的摩擦力先減小再增大。故D錯(cuò)誤。

故選AC。14、A:C:D【分析】【詳解】

A．自感現(xiàn)象是由于導(dǎo)體本身的電流發(fā)生變化而產(chǎn)生的電磁感應(yīng)現(xiàn)象。故A正確；

B．線圈中自感電動勢的方向總是阻礙引起自感電動勢的原電流的變化；可能與原電流方向相同，也可能與原電流方向相反。故B錯(cuò)誤；

C．據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律；線圈中自感電動勢的大小與穿過線圈的磁通量變化的快慢有關(guān)。故C正確；

D．加鐵芯后線圈的自感系數(shù)比沒有鐵芯時(shí)要大。故D正確。

故選ACD。三、填空題(共9題，共18分)15、略

【分析】【分析】

本題考查電磁感應(yīng)定律的應(yīng)用。

【詳解】

[1]導(dǎo)體ab切割磁感線；在電路中充當(dāng)電源。

[2]根據(jù)法拉第右手定則，電流方向由b向a。電源內(nèi)部電流由負(fù)極流向正極；故a端相當(dāng)于電源的正極。

[3]安培力

[4]電阻R上消耗的功率【解析】aba端0.016N0.064W16、略

【分析】【分析】

【詳解】

[1]題圖甲所示的傳感器是通過改變電介質(zhì)板進(jìn)入電容器兩極板間的長度而引起電容C變化的，題圖乙所示的傳感器是通過改變電容器兩極板間的距離而引起電容C變化的。

[2]當(dāng)題圖丙中的減小時(shí)，電容器兩極板間正對面積S增大，根據(jù)可知C增大?！窘馕觥竣?乙②.減小17、略

【分析】【分析】

【詳解】

[1]由左手定則可知；磁場方向垂直紙面向里；

[2]由于洛倫茲力不做功，則粒子的動能不變?！窘馕觥坷锊蛔?8、略

【解析】①.交②.磁場③.周期性變化④.加速⑤.勻強(qiáng)⑥.勻速圓周⑦.方向⑧.半個(gè)19、略

【分析】【詳解】

線圈上下兩邊與磁場平行，不受安培力作用，左右兩邊與磁場垂直，受到安培力大小均為

則該線圈所受到磁力矩大小

解得【解析】abIB20、略

【分析】【詳解】

[1]桿受到水平向右恒力F后開始向右滑動,啟動的瞬間速度為零，則沒有感應(yīng)電流，桿也不受安培力，由牛頓第二定律：

解得啟動時(shí)的加速度大小：

[2]桿向右運(yùn)動后受逐漸增大的安培力而做加速度逐漸減小的變加速直線運(yùn)動，當(dāng)a=0時(shí)桿的速度達(dá)到最大，則有：

聯(lián)立可得：

[3]根據(jù)熱量的定義式：

其中聯(lián)立可得：【解析】21、略

【分析】【分析】

【詳解】

[1]根據(jù)自感電動勢的表達(dá)式

可知，0到2s時(shí)間內(nèi)自感電動勢大小是

[2]在4到5s時(shí)間內(nèi)自感電動勢大小是【解析】①.0.20②.0.4022、略

【分析】【分析】

【詳解】

解：[1]電磁式打點(diǎn)計(jì)時(shí)器它所用的電源是低壓交流電。

[2]如果打點(diǎn)的時(shí)間間隔為就是打點(diǎn)周期T=由周期和頻率的關(guān)系可知，則所用電源的頻率為Hz【解析】交流電23、略

【分析】【詳解】

[1]理想變壓器的原線圈的輸入電壓為

根據(jù)電壓與匝數(shù)的關(guān)系可得

所以電阻R上消耗的電功率為

[2]電壓表的示數(shù)為

[3]副線圈電壓的峰值為【解析】0.84四、作圖題(共4題，共24分)24、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】25、略

【分析】【分析】

根據(jù)題中“要在居民樓的樓道安裝一個(gè)插座和一個(gè)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(gè)開關(guān)不能獨(dú)立工作，只有同時(shí)閉合時(shí)，燈才亮，即兩個(gè)開關(guān)和燈泡是三者串聯(lián)后連入電路；根據(jù)安全用電的原則可知，開關(guān)控制火線，開關(guān)一端接火線，一端接燈泡頂端的金屬點(diǎn)，零線接燈泡的螺旋套；三孔插座通常的接線方式是面對插座，上孔接地線，左孔接零線，右孔接火線；電路圖如下圖所示。

【解析】26、略

【分析】【分析】

【詳解】

由第一個(gè)圖可知：當(dāng)條形磁鐵的N極插入線圈過程中；電流計(jì)的指針向右偏轉(zhuǎn)，則有：線圈中向下的磁場增強(qiáng)，感應(yīng)電流的磁場阻礙磁通量增加，感應(yīng)電流的磁場方向向上，則指針向右偏，記錄完整。

第二個(gè)圖指針向左偏；說明感應(yīng)電流的磁場方向向下，與磁鐵在線圈中的磁場方向相反，則線圈中磁場增強(qiáng)，故磁鐵向下運(yùn)動，如圖。

第三個(gè)圖指針向右偏；說明感應(yīng)電流的磁場方向向上，與磁鐵在線圈中的磁場方向相同，則線圈中磁場減弱，故磁鐵向上運(yùn)動，如圖。

【解析】27、略

【分析】【詳解】

當(dāng)條形磁鐵向右靠近圓環(huán)時(shí)；導(dǎo)線線圈的磁通量向右增大，由楞次定律：增反減同可知，線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流的方向順時(shí)針（從右向左看），如圖所示：

【解析】如圖所示五、實(shí)驗(yàn)題(共4題，共40分)28、略

【分析】【分析】

【詳解】

（1）[1]由圖乙可知，當(dāng)環(huán)境溫度為時(shí)；熱敏電阻阻值為70Ω。

（2）[2]分析圖乙圖像發(fā)現(xiàn)：溫度升高時(shí)；熱敏電阻阻值減小。

[3]根據(jù)歐姆定律；熱敏電阻阻值減小，電路中電流就會增大，電磁鐵的磁性就會增大。

（3）[4]因當(dāng)環(huán)境溫度超過某一值時(shí)，繼電器的下觸點(diǎn)接觸，上觸點(diǎn)分離，警鈴響，所以，警鈴的接線柱C應(yīng)與接線柱B連，指示燈的接線柱D應(yīng)與接線柱A相連。

（4）[5]當(dāng)線圈中的電流I=50mA=0.05A時(shí)；繼電器的銜鐵將被吸合，警鈴報(bào)警控制電路的總電阻。

熱敏電阻。

由圖乙可知，此時(shí)所以，當(dāng)溫度時(shí)，警鈴報(bào)警?！窘馕觥?0減小增大B29、略

【分析】【詳解】

（1）[1][2]為了探究30～80℃時(shí)的變化規(guī)律。擴(kuò)大電路調(diào)節(jié)范圍。滑動變阻器選用由于電壓表的量程為6V，為了減小實(shí)驗(yàn)誤差，電源應(yīng)選擇

（2）[3]因?yàn)殡娏鞅淼淖钚】潭葹?mA。故讀數(shù)時(shí)只需要精確到1mA。所以電流表的讀數(shù)為115mA。

[4]電壓表的最小刻度為0.1V。故讀數(shù)時(shí)要估讀到0.01V；所以電壓表的讀數(shù)為5.00V。

[5]熱敏電阻的阻值約為

則代入

得【解析】1155.0064.630、略

【分析】【詳解】

（1）[1]如圖。

（2）[2]當(dāng)穿過螺線管的磁通量增加時(shí)；根據(jù)產(chǎn)生的電流方向，由右手定則可判斷出產(chǎn)生的感應(yīng)電流的磁場與原磁場方向相反。

[3]將條形磁鐵從螺線管中抽出時(shí)；穿過線圈的磁通量減小，根據(jù)楞次定律，感應(yīng)電流的磁通量應(yīng)與原磁場方向相同，阻礙磁通量的減小，根據(jù)安培定則可判斷，電流表的指針向左偏轉(zhuǎn)。

（3）[4]通過變換磁極；改變螺線管線圈繞行方向；多次實(shí)驗(yàn)后總結(jié)出如下結(jié)論：感應(yīng)電流的磁場總要阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化。

（4）[5]由圖3可以知道，A線圈中電流的方向由a流向b；由圖4，根據(jù)安培定則可以知道，A線圈中磁場的方向向上。

A．?dāng)嚅_開關(guān)的瞬間，A線圈中的磁通量減小，B線圈中的磁通量也減小，根據(jù)楞次定律可以知道，B線圈中電流的方向由d流向c；電流從左接線柱流入電流表，電流表指針將向左偏轉(zhuǎn)，故A正確；

B．將線圈A從線圈