2025-2026学年高二物理寒假作业 选择性必修第二册全册综合检测 （综合检测A）

2025-2026学年高二物理寒假作业 选择性必修第二册全册综合检测 （综合检测A） 一、单项选择题（共计7题，每小题4分，共计28分） 1.如图所示，在固定放置的条形磁体S极附近悬挂一个金属线圈，线圈与水平磁体位于同一竖直平面内。当在线圈中通入沿图示方向的电流时，将会看到(　　) A.线圈向左平移 B.线圈向右平移 C.从上往下看，线圈顺时针转动，同时靠近磁体 D.从上往下看，线圈逆时针转动，同时靠近磁体 2.如图甲所示，水平桌面上固定的闭合金属线圈处于磁感应强度为B的磁场中，磁感应强度B随时间t变化的关系如图乙所示。设磁场垂直桌面向上为正方向，则金属线圈中感应电流的方向(从上向下看)(　　) A.0~t1的时间内为逆时针方向 B.t1~t2的时间内为顺时针方向 C.t2~t3的时间内为顺时针方向 D.t3~t4的时间内为顺时针方向 3.一个矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴匀速转动，穿过线圈的磁通量随时间变化的图像如图甲所示，则下列说法中正确的是(　　) A.t＝0时刻，线圈平面与中性面垂直 B.t＝0.01 s时刻，Φ的变化率最大 C.t＝0.02 s时刻，感应电动势达到最大 D.该线圈产生的感应电动势的图像如图乙所示 4．收音机中的调谐电路线圈的自感系数为L，要想接收波长为λ的电台信号，应把调谐电路中电容器的电容调至(c为光速)(　　) A. B. C. D. 5.某同学研究自感现象时，设计了如图所示的电路，自感线圈的直流电阻小于小灯泡电阻，则下列有关现象正确的是(　　) A.开关闭合时，灯泡逐渐变亮 B.开关闭合时，灯泡立即变亮 C.开关断开时，灯泡逐渐熄灭 D.开关断开时，灯泡闪亮后再熄灭 6.如图所示，在第Ⅰ象限内有垂直纸面向里的匀强磁场，一对质量与电荷量都相等的正、负粒子分别以相同速率沿与x轴成30°角的方向从原点射入磁场，不计粒子重力，则正、负粒子在磁场中运动的时间之比为(　　) A.1∶2 B.2∶1 C.1∶ D.1∶1 7..如图所示，L1和L2是高压输电线，甲、乙是两只互感器，若已知n1∶n2＝ 1 000∶1，n3∶n4＝1∶100，图中电压表示数为220 V，电流表示数为10 A，则高压输电线的送电功率为(　　) A.2.2×103 W B.2.2×10－2 W C.2.2×108 W D.2.2×104 W 二、多项选择题（共计3题，每小题5分，选对但不全得3分，错选不得分，共计15分） 8.回旋加速器是加速带电粒子的装置，其核心部分是分别与高频交流电源相连接的两个D形金属盒，两盒间的狭缝中形成周期性变化的电场，使粒子在通过狭缝时都能得到加速，两D形金属盒处于垂直于盒底面的匀强磁场中，如图所示，要增大带电粒子射出时的动能，粒子重力不计，下列说法正确的是(　　) A.增大交流电源的电压 B.增大磁感应强度 C.减小狭缝间的距离 D.增大D形盒的半径 9.如图所示，一矩形金属线圈面积为S、匝数为N，在磁感应强度为B的匀强磁场中，以角速度ω绕垂直于磁场方向的固定轴匀速转动，则(　　) A.感应电动势的峰值是NBSω B.感应电动势的有效值是NBSω C.从中性面开始转过30°时，感应电动势的瞬时值是NBSω D.从中性面开始转过90°的过程中，感应电动势的平均值是 10.图甲为风力发电的简易模型。在风力作用下，风叶带动与杆固连的永磁体转动，磁体下方的线圈与电压传感器相连。在某一风速时，电压传感器显示如图乙所示正弦规律变化，则(　　) A.永磁体的转速为10 r/s B.线圈两端电压的有效值为6 V C.交流电压的表达式为u=12sin 5πt V D.该交流电可以直接加在击穿电压为9 V的电容器上 三、填空题（共计2题，共计16分） 11.有一个教学用的可拆变压器，如图甲所示，它有两个外观基本相同的线圈A、B，线圈外部还可以绕线． (1)某同学用一多用电表的同一欧姆挡先后测量了A、B线圈的电阻值，指针分别对应图乙中的a、b位置(a在左、b在右)，若两线圈导线材料、横截面积相同，由此可推断________线圈的匝数较多(填“A”或“B”)． (2)如果把它看成理想变压器，A、B线圈的匝数的比值为k，则当A线圈接在电压为U1的蓄电池两端以后，B线圈的输出电压为________． (3)如果把它看成理想变压器，则A、B线圈上的交变电流一定具有相同的________． A．电压 B．电流 C．功率 (4)现要测量A线圈的匝数，提供的器材有一根足够长的绝缘导线、一只多用电表和低压交流电源．实验步骤如下： ①用长导线绕一个匝数为n的线圈C作为副线圈代替A线圈． ②把低压交流电源接在B线圈上，测得C线圈的输出电压为U. ③用A线圈换下C线圈，测得A线圈的输出电压为UA. 则线圈A的匝数nA＝________(用n、U、UA表示)． 12.传感器担负着信息采集的任务，在自动控制中发挥着重要作用，传感器能够将感受到的物理量(如温度、光、声等)转换成便于测量的量(电学量)，例如热敏传感器。某热敏电阻RT阻值随温度变化的图线如图甲所示，图乙是由该热敏电阻RT作为传感器制作的简单自动报警器线路图。问： (1)(3分)为了使温度过高时报警器响铃，c应接在　　　(选填“a”或“b”)处。  (2)(3分)若要使启动报警的温度提高些，应将滑动变阻器的滑片P向　　　　　　　(选填“左”或“右”)移动。  (3)(4分)如果在调试报警器达到最低报警温度时，无论如何调节滑动变阻器的滑片P都不能使报警器工作，且电路连接完好，各电路元件都能处于工作状态，则造成工作电路不能正常工作的原因可能是　 。  4、 解答题（共计3题，共计41分） 13. 如图所示，匀强磁场的磁感应强度B＝ T，边长L＝10 cm的正方形线圈abcd共100匝，线圈总电阻r＝1 Ω，线圈绕垂直于磁感线的轴OO′匀速转动，角速度ω＝2π rad/s，外电路电阻R＝4 Ω。求： (1)转动过程中，线圈中感应电动势的最大值； (2)从图示位置(线圈平面与磁感线平行)开始计时，感应电动势的瞬时值表达式； (3)由图示位置转过30°角时电路中电流的瞬时值； (4)线圈从开始计时经s时线圈中的感应电流的瞬时值； (5)外电路R两端电压的瞬时值表达式。 14.如图所示，直角坐标系中的第Ⅰ象限中存在沿y轴负方向的匀强电场，在第Ⅱ象限中存在垂直纸面向外的匀强磁场。一电荷量为q、质量为m的带正电粒子，在x轴上的a点以与x轴负方向成60°角的速度v0射入磁场，从y=L处的b点沿垂直于y轴方向进入电场，并经过x轴上x=2L处的c点。不计粒子重力。求： (1)磁感应强度B的大小； (2)电场强度E的大小； (3)带电粒子在磁场和电场中的运动时间之比。 15.如图甲所示，两根足够长的直金属导轨MN、PQ平行放置在倾角为θ的绝缘斜面上，两导轨间距为L，M、P两点间接有阻值为R的定值电阻，一根质量为m、电阻为r的均匀直金属杆ab放在两导轨上，并与导轨垂直，整套装置处于磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向垂直于导轨平面向下，导轨电阻可忽略，让ab杆沿导轨由静止开始下滑，导轨和金属杆始终垂直且接触良好，不计它们之间的摩擦，重力加速度为g。 (1)由b向a方向看到的装置如图乙所示，请在此图中画出ab杆下滑过程中的受力示意图； (2)在加速下滑过程中，当ab杆的速度大小为v时，求此时ab杆中的电流大小及其加速度的大小； (3)求在下滑过程中，ab杆可以达到的速度最大值。 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025-2026学年高二物理寒假作业 选择性必修第二册全册综合检测 （综合检测A）答案 一、单项选择题（共计7题，每小题4分，共计28分） 1.如图所示，在固定放置的条形磁体S极附近悬挂一个金属线圈，线圈与水平磁体位于同一竖直平面内。当在线圈中通入沿图示方向的电流时，将会看到(　　) A.线圈向左平移 B.线圈向右平移 C.从上往下看，线圈顺时针转动，同时靠近磁体 D.从上往下看，线圈逆时针转动，同时靠近磁体 答案　C 解析　线圈通以逆时针的电流，由于处于磁体的S极附近，磁感线从右侧进入S极，根据左手定则可得，线圈左边受垂直纸面向里的安培力，线圈右边受垂直纸面向外的安培力，从上往下看，线圈顺时针转动，当线圈转过90°时，由安培定则可知线圈左端为N极，与磁体相吸引，即线圈边转动，边向磁体靠近，故选C。 2.如图甲所示，水平桌面上固定的闭合金属线圈处于磁感应强度为B的磁场中，磁感应强度B随时间t变化的关系如图乙所示。设磁场垂直桌面向上为正方向，则金属线圈中感应电流的方向(从上向下看)(　　) A.0~t1的时间内为逆时针方向 B.t1~t2的时间内为顺时针方向 C.t2~t3的时间内为顺时针方向 D.t3~t4的时间内为顺时针方向 答案　D 解析　0~t1的时间内，穿过线圈的磁通量增加，且原磁场的方向向上，根据楞次定律可知，感应电流的磁场方向与原磁场方向相反，即感应电流的磁场方向向下，由右手螺旋定则可得，感应电流的方向为顺时针方向，故A错误；t1~t2的时间内，穿过线圈的磁通量向上减小，感应电流的磁场方向与原磁场方向相同，所以感应电流为逆时针方向，故B错误；t2~t3的时间内，穿过线圈的磁通量向下增大，感应电流的磁场方向与原磁场方向相反，所以感应电流为逆时针方向，故C错误；t3~t4的时间内，穿过线圈的磁通量向下减小，感应电流的磁场方向与原磁场方向相同，所以感应电流为顺时针方向，故D正确。 3.一个矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴匀速转动，穿过线圈的磁通量随时间变化的图像如图甲所示，则下列说法中正确的是(　　) A.t＝0时刻，线圈平面与中性面垂直 B.t＝0.01 s时刻，Φ的变化率最大 C.t＝0.02 s时刻，感应电动势达到最大 D.该线圈产生的感应电动势的图像如图乙所示 答案　B 解析　由题图甲知，当t＝0时，Φ最大，说明线圈平面与中性面重合，故选项A错误；t＝0.01 s时，Φ＝0，Φt图像的切线斜率最大，即Φ的变化率最大，故选项B正确；当t＝0.02 s时，Φ也最大，感应电动势为零，故选项C错误；由以上分析可知，选项D错误。 4．收音机中的调谐电路线圈的自感系数为L，要想接收波长为λ的电台信号，应把调谐电路中电容器的电容调至(c为光速)(　　) A. B. C. D. 答案　D 解析　由T＝2π及在真空中c＝得，C＝，故选D. 5.某同学研究自感现象时，设计了如图所示的电路，自感线圈的直流电阻小于小灯泡电阻，则下列有关现象正确的是(　　) A.开关闭合时，灯泡逐渐变亮 B.开关闭合时，灯泡立即变亮 C.开关断开时，灯泡逐渐熄灭 D.开关断开时，灯泡闪亮后再熄灭 答案　B 解析　线圈由于自感现象通电时电流会逐渐增加，但灯泡所在支路没有自感线圈，电流可以突变，则开关闭合时，灯泡立即变亮，故A错误，B正确； 开关断开时，线圈中的电流不能突变，需要逐渐减小，则在灯泡和线圈组成的回路中，线圈充当电源的作用放电，故灯泡电流方向会变成自右向左的，但灯泡与二极管串联，二极管通反向电流时电阻极大，故灯泡会直接熄灭，故C、D错误。 6.如图所示，在第Ⅰ象限内有垂直纸面向里的匀强磁场，一对质量与电荷量都相等的正、负粒子分别以相同速率沿与x轴成30°角的方向从原点射入磁场，不计粒子重力，则正、负粒子在磁场中运动的时间之比为(　　) A.1∶2 B.2∶1 C.1∶ D.1∶1 答案　B 解析　由洛伦兹力提供向心力有qvB=，又T=，解得T=，则正、负粒子在磁场中的运动周期相等，正、负粒子在磁场中的运动轨迹如图所示，正粒子在磁场中的运动轨迹对应的圆心角为120°，负粒子在磁场中的运动轨迹对应的圆心角为60°，故时间之比为2∶1，B正确。 7..如图所示，L1和L2是高压输电线，甲、乙是两只互感器，若已知n1∶n2＝ 1 000∶1，n3∶n4＝1∶100，图中电压表示数为220 V，电流表示数为10 A，则高压输电线的送电功率为(　　) A.2.2×103 W B.2.2×10－2 W C.2.2×108 W D.2.2×104 W 答案　C 解析　对互感器甲，高压输电线的送电电压U＝U甲＝220 kV；对互感器乙，送电电流I＝I乙＝1 000 A；所以高压输电线的送电功率P＝UI＝220 kV×1 000 A＝2.2×108 W，C正确。 二、多项选择题（共计3题，每小题5分，选对但不全得3分，错选不得分，共计15分） 8.回旋加速器是加速带电粒子的装置，其核心部分是分别与高频交流电源相连接的两个D形金属盒，两盒间的狭缝中形成周期性变化的电场，使粒子在通过狭缝时都能得到加速，两D形金属盒处于垂直于盒底面的匀强磁场中，如图所示，要增大带电粒子射出时的动能，粒子重力不计，下列说法正确的是(　　) A.增大交流电源的电压 B.增大磁感应强度 C.减小狭缝间的距离 D.增大D形盒的半径 答案　BD 解析　由洛伦兹力提供向心力可得qvB=m，解得v=，则动能Ek=mv2=，可知动能与加速电压和狭缝间的距离无关，与磁感应强度大小和D形盒的半径有关，增大磁感应强度或D形盒的半径，都可以增加粒子射出时的动能，故B、D正确。 9.如图所示，一矩形金属线圈面积为S、匝数为N，在磁感应强度为B的匀强磁场中，以角速度ω绕垂直于磁场方向的固定轴匀速转动，则(　　) A.感应电动势的峰值是NBSω B.感应电动势的有效值是NBSω C.从中性面开始转过30°时，感应电动势的瞬时值是NBSω D.从中性面开始转过90°的过程中，感应电动势的平均值是 答案　AC 解析　感应电动势的峰值Em＝NBSω，故A正确；正弦式交变电流的有效值E＝＝NBSω，故B错误；当线圈转到中性面位置时开始计时，线圈中感应电动势随时间变化的表达式为e＝Emsin ωt＝NBSωsin ωt，当ωt＝时，e＝NBSω，故C正确；根据法拉第电磁感应定律可知，在线圈转过90°的过程中，线圈中感应电动势的平均值＝N＝＝，故D错误。 10.图甲为风力发电的简易模型。在风力作用下，风叶带动与杆固连的永磁体转动，磁体下方的线圈与电压传感器相连。在某一风速时，电压传感器显示如图乙所示正弦规律变化，则(　　) A.永磁体的转速为10 r/s B.线圈两端电压的有效值为6 V C.交流电压的表达式为u=12sin 5πt V D.该交流电可以直接加在击穿电压为9 V的电容器上 答案　BC 解析　由题图乙可知，交流电的周期为T=0.4 s，故永磁体的转速为n== r/s=2.5 r/s，故A错误；由题图乙可知电压的最大值为12 V，故有效值U==6 V，故B正确；周期T=0.4 s，故ω== rad/s=5π rad/s，故交流电压的表达式为u=12sin 5πt V，故C正确；该交流电压的最大值大于电容器的击穿电压，故不能直接加在击穿电压为9 V的电容器上，故 D错误。 三、填空题（共计2题，共计16分） 11.有一个教学用的可拆变压器，如图甲所示，它有两个外观基本相同的线圈A、B，线圈外部还可以绕线． (1)某同学用一多用电表的同一欧姆挡先后测量了A、B线圈的电阻值，指针分别对应图乙中的a、b位置(a在左、b在右)，若两线圈导线材料、横截面积相同，由此可推断________线圈的匝数较多(填“A”或“B”)． (2)如果把它看成理想变压器，A、B线圈的匝数的比值为k，则当A线圈接在电压为U1的蓄电池两端以后，B线圈的输出电压为________． (3)如果把它看成理想变压器，则A、B线圈上的交变电流一定具有相同的________． A．电压 B．电流 C．功率 (4)现要测量A线圈的匝数，提供的器材有一根足够长的绝缘导线、一只多用电表和低压交流电源．实验步骤如下： ①用长导线绕一个匝数为n的线圈C作为副线圈代替A线圈． ②把低压交流电源接在B线圈上，测得C线圈的输出电压为U. ③用A线圈换下C线圈，测得A线圈的输出电压为UA. 则线圈A的匝数nA＝________(用n、U、UA表示)． 答案　(1)A(2分)　(2)0(2分)　(3)C(2分)　(4)n(2分) 解析　(1)从多用电表示数可知，a位置指针指的电阻数值大于b位置指针所指的电阻数值，所以A线圈的匝数较多． (2)变压器不能对直流电压变压，故B线圈输出电压为0. (3)理想变压器两端功率相同，所以A、B线圈上的交变电流一定具有相同的功率，故选C. (4)由题可知＝＝，解得nA＝n. 12.传感器担负着信息采集的任务，在自动控制中发挥着重要作用，传感器能够将感受到的物理量(如温度、光、声等)转换成便于测量的量(电学量)，例如热敏传感器。某热敏电阻RT阻值随温度变化的图线如图甲所示，图乙是由该热敏电阻RT作为传感器制作的简单自动报警器线路图。问： (1)(3分)为了使温度过高时报警器响铃，c应接在　　　(选填“a”或“b”)处。  (2)(3分)若要使启动报警的温度提高些，应将滑动变阻器的滑片P向　　　　　　　(选填“左”或“右”)移动。  (3)(4分)如果在调试报警器达到最低报警温度时，无论如何调节滑动变阻器的滑片P都不能使报警器工作，且电路连接完好，各电路元件都能处于工作状态，则造成工作电路不能正常工作的原因可能是　 。  答案　(1)a　(2)左　(3)见解析 解析　(1)由题图甲可知，热敏电阻RT在温度升高时阻值变小，电路中电流变大，电磁铁磁性增强，把右侧衔铁吸引过来，与a接触，故c应接在a处。 (2)若要使启动报警的温度提高些，则应使电路中电阻更大，滑动变阻器的滑片P向左移动。 (3)电源提供的电压太小以至于电磁铁磁性太弱或弹簧劲度系数太大，电磁铁的吸引力小于弹簧弹力。 4、 解答题（共计3题，共计41分） 13. 如图所示，匀强磁场的磁感应强度B＝ T，边长L＝10 cm的正方形线圈abcd共100匝，线圈总电阻r＝1 Ω，线圈绕垂直于磁感线的轴OO′匀速转动，角速度ω＝2π rad/s，外电路电阻R＝4 Ω。求： (1)转动过程中，线圈中感应电动势的最大值； (2)从图示位置(线圈平面与磁感线平行)开始计时，感应电动势的瞬时值表达式； (3)由图示位置转过30°角时电路中电流的瞬时值； (4)线圈从开始计时经s时线圈中的感应电流的瞬时值； (5)外电路R两端电压的瞬时值表达式。 答案　(1)2 V　(2)e＝2cos (2πt) V (3) A　(4) A　(5)uR＝cos (2πt)V 解析　(1)转动过程中，线圈中感应电动势的最大值为Em，则 Em＝nBL2ω＝100××0.12×2π V＝2 V。 (2)从图示位置开始感应电动势的瞬时值表达式为 e＝Emcos ωt＝2cos (2πt) V。 (3)从图示位置转过30°角时感应电动势的瞬时值 e′＝2cos 30° V＝ V，i＝＝ A。 (4)t＝ s时e″＝Emcos ωt＝2cos V＝ V 对应的电流的瞬时值i′＝＝ A。 (5)由欧姆定律得uR＝R＝cos (2πt)V。 14.如图所示，直角坐标系中的第Ⅰ象限中存在沿y轴负方向的匀强电场，在第Ⅱ象限中存在垂直纸面向外的匀强磁场。一电荷量为q、质量为m的带正电粒子，在x轴上的a点以与x轴负方向成60°角的速度v0射入磁场，从y=L处的b点沿垂直于y轴方向进入电场，并经过x轴上x=2L处的c点。不计粒子重力。求： (1)磁感应强度B的大小； (2)电场强度E的大小； (3)带电粒子在磁场和电场中的运动时间之比。 答案　(1)　(2)　(3) 解析　(1)带电粒子的运动轨迹如图 由几何关系可知r+rcos 60°=L 解得r=L 又因为qv0B=m 解得B= (2)带电粒子在电场中运动时，沿x轴有2L=v0t2，沿y轴有L=a 又因为qE=ma 解得E= (3)带电粒子在磁场中运动时间为t1=T=·=××= 带电粒子在电场中运动时间为t2=， 所以带电粒子在磁场和电场中运动时间之比为=。 15.如图甲所示，两根足够长的直金属导轨MN、PQ平行放置在倾角为θ的绝缘斜面上，两导轨间距为L，M、P两点间接有阻值为R的定值电阻，一根质量为m、电阻为r的均匀直金属杆ab放在两导轨上，并与导轨垂直，整套装置处于磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向垂直于导轨平面向下，导轨电阻可忽略，让ab杆沿导轨由静止开始下滑，导轨和金属杆始终垂直且接触良好，不计它们之间的摩擦，重力加速度为g。 (1)由b向a方向看到的装置如图乙所示，请在此图中画出ab杆下滑过程中的受力示意图； (2)在加速下滑过程中，当ab杆的速度大小为v时，求此时ab杆中的电流大小及其加速度的大小； (3)求在下滑过程中，ab杆可以达到的速度最大值。 答案　(1)见解析图 (2)　gsin θ-　(3) 解析　(1)如图所示，ab杆受重力mg，方向竖直向下；支持力FN，方向垂直于导轨平面向上；电流方向由a→b，安培力F安，方向沿导轨向上。 (2)当ab杆的速度大小为v时，感应电动势E=BLv， 则此时电路中的电流I== ab杆受到的安培力F安=BIL= 根据牛顿第二定律，有 mgsin θ-F安=ma 联立各式解得a=gsin θ-。 (3)当a=0时，ab杆达到最大速度vm， 即有mgsin θ=，解得vm=。 学科网（北京）股份有限公司 $