2023-2024学年度粤教版物理选择性必修2全册过关综合性考试B卷（后附解析）

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2023-2024学年度 粤教版 物理选择性必修2 全册过关综合性考试B卷
B测试卷后附解析
考试范围：xxx；考试时间：75分钟；命题人：xxx
题号 一 二 三 四 总分
得分
注意事项：
1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息
2．请将答案正确填写在答题卡上
第I卷（选择题）
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评卷人得分
一、单选题
1．如图所示的情况中，金属导体中产生的感应电动势为Blv的是（　　）
A．丙和丁 B．甲、乙、丁
C．甲、乙、丙、丁 D．只有乙
2．变压器上的原、副线圈之间并没有导线直接连接，却将电能从原线圈的电路输送到副线圈的电路。在无线充电技术中，其中一种就是基于变压器的原理产生的，只不过变压器场的回路是铁芯，而无线充电装置磁场的回路是空气。如图所示是无线充电器正在对手机进行无线充电。下列说法合理的是（　　）
A．在变压器原、副线圈上不存在能量的转化
B．在变压器原线圈上电场能转化成磁场能
C．手机必须与无线充电器贴合才能进行无线充电
D．用无线充电器给手机充电的过程中是没有能量损耗的
3．如图所示，在以水平线段AD为直径的半圆形区域内有磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里的有界匀强磁场。现有一个闭合导线框ACD（由细软弹性电阻丝制成），端点A、D固定。在竖直面内，将导线与圆周接触的C点以恒定角速度（相对圆心O）从A点沿圆弧移动至D点，使导线框上产生感应电流。设导线框的电阻恒为r，圆的半径为R，从A点开始计时，下列说法正确的是（　　）
A．导线CD始终受到指向圆心O的安培力
B．C到达圆弧最高点时导线框中感应电动势的最大
C．导线框中感应电动势的最大值为
D．C点从A转至D过程中导线框中产生的焦耳热为
4．在某个趣味物理小实验中，几位同学手拉手与电源、导线、电键、一个有铁芯的多匝线圈按如图所示方式连接。当断开开关S时，下列说法正确的是（　　）
A．S断开时，人不可能有触电的感觉
B．断开S时流过人的电流方向从
C．人有触电感觉是因为断开S时产生了很大的自感电动势
D．断开S时线圈中的电流突然增大
5．如图，理想变压器原线圈接有效值保持不变的正弦交流电压，电压表和电流表均为理想交流电表，为负温度系数的热敏电阻，、为定值电阻，为电容器，通电后随着温度升高，下列说法正确的是（　　）。
A．变压器的输入功率减小
B．表的示数增大，表的示数减小
C．表的示数和表的示数都不变
D．通过的电流始终为零，交流电表示数有时为0
6．图1和图2是教材中演示自感现象的两个电路图，和为电感线圈。实验时，断开开关瞬间，突然闪亮，随后逐渐变暗；闭合开关，灯逐渐变亮，而另一个相同的灯立即变亮，最终与的亮度相同。下列说法正确的是（ ）
A．图1中，与的电阻值相同
B．图2中，闭合，电路稳定后，中电流大于中电流
C．图2中，变阻器R与的电阻值相同
D．图2中，闭合瞬间，中电流与变阻器R中电流相等
7．如图，圆心在O点的半圆形区域ACD（）内存在着方向垂直于区域平面向外、磁感应强度为B的匀强磁场，一带电粒子（不计重力）从圆弧上与AD相距为d的P点，以速度v沿平行直径AD的方向射入磁场，速度方向偏转60°角后从圆弧上C点离开。则可知（　　）
A．粒子带正电 B．直径AD的长度为4d
C．粒子在磁场中运动时间为 D．粒子的比荷为
评卷人得分
二、多选题
8．下列说法正确的是（ ）
A．奥斯特首先发现了电流的磁效应
B．安培发明了电流产生的磁场的方向的判定方法
C．安培首先提出了分子电流假说
D．安培首先提出了磁场对运动电荷有力作用
9．下列说法正确的是（　　）（填正确答案标号）
A．偏振光可以是横波也可以是纵波
B．光从空气射入水中时，频率保持不变
C．若观察者逐渐远离波源，则所接收到的波的频率小于波源的频率
D．电磁波谱中射线的波长最长
E．光学镜头上的增透膜是利用了光的干涉现象
10．如图所示，间距为，电阻不计的足够长平行光滑金属导轨水平放置，导轨左端用一阻值为的电阻连接，导轨上横跨一根质量为，电阻也为的金属棒，金属棒与导轨接触良好。整个装置处于竖直向上、磁感应强度为的匀强磁场中。现使金属棒以初速度沿导轨向右运动，若金属棒在整个运动过程中通过的电荷量为。下列说法正确的是（　　）
A．金属棒端电势比端电势高
B．整个过程中金属棒克服安培力做功为
C．整个过程中金属棒在导轨上发生的位移为
D．金属棒克服安培力做功等于电阻上产生的焦耳热
11．如图所示，理想变压器与三个定值电阻组成电路，其中，理想变压器原、副线圈的匝数比为，在a，b间接入正弦式交变电流，则下列说法正确的是（　　）
A．、、两端的电压之比为
B．、、消耗的功率之比为
C．a、b间输入功率与变压器输入功率之比为
D．a、b间输入电压与变压器输入电压之比为
第II卷（非选择题）
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评卷人得分
三、实验题
12．（1）某同学进行“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”实验，下列实验器材图甲中，需要用到的是 （多选）
（2）如图所示，若他把的直流电源接入右侧线圈的“0、1400”接线柱，再使用交流电压表测量左侧线圈“0、400”接线柱间输出电压，则交流电压表读数为 。
A． B． C． D．
13．小刚同学欲探究如图甲所示的一根螺旋形金属丝的电阻特性。
（1）他先用多用电表粗测其电阻。读取数据时，多用电表挡位和指针位置如图乙所示，则对应的读数是 Ω。
（2）他设计电路进一步精确测量，除已有电源（电动势3.0V，内阻不计）、电压表（量程0～3V，内阻约3kΩ）、开关、导线若干外，还提供如下实验器材：
A．电流表（量程0～0.6A，内阻约0.1Ω）
B．电流表（量程0～3.0A，内阻约0.02Ω）
C．滑动变阻器（最大阻值10Ω，额定电流2A）
D．滑动变阻器（最大阻值1kΩ，额定电流0.5A）
则实验中电流表和滑动变阻器应分别选用 。（选填对应的字母）
（3）小刚测量金属丝两端的电压U和电流I，得到多组数据，并在坐标纸上标出，如图丙所示。请作出该金属丝的U-I图线( )，并根据图线得出该金属丝电阻R= Ω（结果保留两位有效数字）。
（4）小刚用电流传感器测量通过该螺旋金属丝的电流，电流随时间变化的图线如图丁所示。由图丁信息可知，在闭合开关的时刻t0，电流没有发生突变，请简要作出解释： 。
评卷人得分
四、解答题
14．将长L=1m、电流I=4A的直导线垂直放在匀强磁场中。直导线所受安培力为F=0.4N。
（1）求匀强磁场的磁感应强度B的大小；
（2）将导线中的电流减为I'=2A。保持其他条件不变，求导线受到的安培力F'的大小，
15．如图所示，一个闭合导体圆环a和有缺口的导体圆环b用细杆连接，可绕细杆中央的光滑转动轴O在水平面内自由转动。用足够强的条形磁体的任一极插入环a时，可观察到环向后退；插入b环时，环不动。试解释观察到的现象。
16．如图所示，在x轴上方存在匀强电场，电场方向与xoy平面平行，且与x轴成45°夹角，匀强电场的电场强度为E=100N/C；在x轴下方存在匀强磁场，方向垂直纸面向外。一比荷为C/kg的正粒子由y轴上的A点静止释放，A点的坐标yA为。一段时间后进入磁场，在磁场中运动轨迹刚好与y轴负半轴相切于P点（未画出），不计粒子的重力。求：（结果保留一位有效数字）
（1）磁感应强度B的大小；
（2）粒子从第一次进入磁场到第二次进入磁场的时间t。
(
…………○…………内…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○…………
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※※请※※不※※要※※在※※装※※订※※线※※内※※答※※题※※
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学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
) (
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)
试卷第1页，共3页
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．B
解析：根据动生电动势公式
E＝Blv
其中的l应指导体的有效切割长度，甲、乙、丁中的有效切割长度均为l，则电动势E＝Blv；而丙的有效切割长度为0，则电动势为0。
答案：B。
2．B
解析：AB．无线充电技术与变压器都是利用电磁感应原理，在变压器原线圈上把电场能转化为磁场能，在副线圈上把磁场能转化为电场能，故A错误，B正确；
C．当受电线圈没有对准供电线圈（二者没有完全重合）时，也有变化的磁场通过受电线圈引起磁通量变化，也可以进行无线充电，故C错误；
D．用无线充电器给手机充电的过程中是有能量损耗的，有一小部分磁场能在空间中耗散，故D错误。
答案：B。
3．D
解析：A．磁场强弱不变，闭合回路面积变化，从而引起磁通量变化产生感应电流。设经过的时间为t，则∠AOC=ωt，由几何关系知，且AC⊥CD
闭合回路面积
0≤ωt≤π
原磁感应强度垂直纸面向里，闭合回路面积先增大再减小，磁通量Φ=BS先增大再减小，所以感应电流方向先逆时针后顺时针，导线CD先受到背离圆心的安培力后受到指向圆心O的安培力，故A错误；
BC．由法拉第电磁感应定律可知，感应电动势
在C沿圆弧移动到圆心O的正上方时，此时的感应电动势为零，导线框中感应电动势的最大值为
选项BC错误；
D．C点从A转至D过程中导线框中产生的焦耳热为
选项D正确。
答案：D。
4．C
解析：AC．当开关闭合后，多匝线圈与同学们并联，由于电源为1.5V的新干电池，所以电流很小。同学没有触电感觉；当断开时，多匝线圈电流产生自感现象，从而产生很大的自感电动势，很高的瞬间电压加在人身体上，同学们身体有触电的感觉，选项A错误，C正确；
B．当断开时，多匝线圈产生自感电动势，电流方向不变，此时线圈的电流从左向右，流过人的电流从右向左即从B向A，故B错误；
D．断开电键时，由于线圈的电流减小而产生自感感动势，而阻碍电流的减小，只是电流减小的慢一些，不会突然增大，故D错误。
答案：C。
5．C
解析：AB．通电后随着温度升高，的电阻值减小，回路中总电阻减小，变压器输出电流增大，表的示数增大，输入电流随着增大，表的示数增大，输入电压不变，则有输入功率增大， AB错误；
C．由理想变压器的原理可知，输入电压不变，输出电压不变，因此表的示数和表的示数都不变，C正确；
D．因电容器C两端接的是交流电，由电容器的充放电可知，的电流一直不是零，交流电表测量的是交流电的有效值，示数一直有，D错误。
答案：C。
6．C
解析：A．图1中，断开开关瞬间，突然闪亮，随后逐渐变暗，则的电阻值大于的电阻值，故A错误；
BC．图2中，闭合，电路稳定后，最终与的亮度相同，则中电流等于中电流，路端电压等于灯与两端的电压，也等于灯与两端的电压，则两端的电压等于两端的电压，变阻器R与的电阻值相同，故B错误，C正确；
D．图2中，闭合瞬间，由于线圈自感作用产生感应电动势，阻碍电流的增大，故中电流小于变阻器R中电流，故D错误。
答案：C。
7．B
解析：A．带电粒子在半圆形磁场中向上偏转，由左手定则可判断，粒子带负电，选项A错误；
D．过P点和C点做速度的垂线，交点即为圆心，如图：
由几何关系可知，四边形为菱形，则
洛伦兹力提供向心力有
所以
则有
选项D错误；
B．由几何关系可得直线AD的长度等于磁场区域半径的2倍即4d，选项B正确；
C．粒子在磁场中运动时间为
选项C错误。
答案：B。
8．ABC
解析：A．奥斯特首先发现了电流的磁效应。故A正确；
B．安培发现了电流产生的磁场的方向的判定方法，即安培定则。故B正确；
C．安培首先提出了分子电流假说。故C正确；
D．洛伦兹首先提出了磁场对运动电荷有力作用。故D错误。
答案：ABC。
9．BCE
解析：A．光的本质是电磁波，都属于横波，也只有横波才能发生偏振现象，故A错误；
B．光的频率由光源的频率决定，与介质无关，故B正确；
C．由多普勒效应原理可知，观察者与波源相对远离时，所接收到的波的频率小于波源的频率，故C正确；
D．电磁波谱中射线的频率最大，故波长最短，故D错误；
E．光学镜头上的增透膜是利用了薄膜干涉原理，故E正确。
答案：BCE。
10．BC
解析：A．金属棒切割磁感线产生感应电动势，由右手定则可知电源内部电流由A点流向B点（电源内部都是负极流向正极的电流流向），则金属棒端电势比端电势低，故A错误；
B．电路中产生感应电流，金属棒受到向左的安培力，做减速运动，由于速度减小，电动势减小，则电流减小，安培力减小，根据牛顿第二定律知，加速度减小，金属棒做加速度逐渐减小的减速运动，根据动能定理，金属棒克服安培力做的功等于动能的变化
故B正确；
C．根据电量表达式
又因
则金属棒在导轨上发生的位移
故C正确；
D．金属棒克服安培力做的功将机械能转化为电路的电能，而电路为纯电阻电路，则电能转化为全电路电阻的焦耳热，则金属棒克服安培力做功等于电阻和金属棒上产生的总焦耳热，故D错误。
答案：BC。
11．AB
解析：A．理想变压器原、副线圈电压之比为
由能量守恒有
得
两端电压等于原线圈电压，两端电压等于副线圈电压，则
设，则流过的电流为
流过的电流为
流过的电流为
因此、、两端的电压之比为
故A正确；
B．、、消耗的功率之比为
故B正确；
C．由于理想变压器本身不消耗能量，则a、b间输入功率与变压器输入功率之比为
故C错误；
D．a、b间输入电压与变压器输入电压之比为
故D错误；
答案：AB。
12． BD#DB A
解析：（1）[1]探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系时，需要用到交流电源，所以选用学生电源，还需要电压表测量电压，故BD正确，AC错误。
答案：BD。
（2）[2]如果接入的是直流电源，电路中电流不变化，通过线圈的磁通量不变，在左侧线圈中不能产生感应电流，故交流电压表读数为零，故A正确，BCD错误。
答案：A。
13． 6.0/6 AC 5.7 螺旋形金属丝通电时产生自感现象，阻碍电流增大
解析：（1）[1]欧姆表的读数为指针读数与倍率的乘积，所以图中所测电阻值为
（2）[2]假设让电动势为3V的电源给约为6.0 的待测电阻供电，其最大电流约为0.5A，由此可知，电流表量程应选0~0.6A，故电流表选A；
[3]为了便于调节，测量准确，滑动变阻器的最大阻值应与待测电阻阻值较为接近的，故滑动变阻器选择C。
（3）[4]描点连线时，应让更多的点落在直线上，不在直线上的点分居于直线两侧，可以舍去一些偏差角大的点，待测电阻的U-I图线如图所示
[5]图线的斜率表示待测电阻的阻值，所以
（4）[6]当闭合开关时，螺旋金属丝产生自感现象，阻碍电流增大，但不能阻止电流流过，所以在通电时电流由零逐渐增大到稳定值。
14．（1）0.1T；（2）0.2N
解析：（1）依题意，可得
故匀强磁场的磁感应强度B的大小为0.1T；
（2）将导线中的电流减为I'＝2A，保持其他条件不变，则导线受到的安培力大小为
15．见解析
解析：用足够强的条形磁体的任一极插入闭合导体圆环a时，穿过圆环a的磁通量发生变化，则产生感应电流，由楞次定律可知，圆环a会阻碍磁通量的变化，则会远离条形磁铁，即环a向后退。而条形磁体的任一极插入有缺口的导体圆环b时，穿过圆环b的磁通量发生变化，但是圆环b不是闭合的，所以环中不会产生感应电流，则圆环b会保持静止。
16．（1）；（2）
解析：（1）粒子从A点开始到进入磁场前：
由动能定理得
解得
为A点的纵坐标，则在磁场中：
由几何关系得
解得
（2）设粒子在磁场中运动时间为：
由图可知
设粒子在电场做类平抛运动的时间为、粒子在电场方向和垂直电场方向运动的距离分别为、，则
则粒子从开始进入磁场到再次回到磁场的时间
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页