第三章 交变电流、第四章 电磁振荡与电磁波 综合素养检测卷-2025-2026学年高二下学期物理人教版选择性必修第二册

高中物理选择性必修二第三章 交变电流、第四章 电磁振荡与电磁波综合素养检测卷 建议用时：75分钟 满分：100分 注意事项： 1．本试题分第I卷（选择题）和第II卷（非选择题）两部分； 2．请在答题纸的指定位置上填写班级、姓名、学号，并粘贴条形码； 3．第I卷（选择题）答案和第II卷（非选择题）答案均写在答题纸上。 第I卷选择题（选择题，共46分） 一、单选题：本题共7小题，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求，每小题4分 1．一台手摇发电机的线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动，产生正弦交流电，其电流随时间变化的规律如图所示。下列说法正确的是（　　） A．线圈每秒钟转50圈 B．时，穿过线圈的磁通量最小 C．时，线圈平面与磁感线垂直 D．时，穿过线圈的磁通量变化率最大 2．如图所示装置中，当cd杆运动时，ab杆中的电流方向由a向b，则cd杆的运动可能是（　　） A．向右匀速运动 B．向右减速运动 C．向左匀速运动 D．向左减速运动 3．如图所示为理想LC振荡回路，某时刻电容器极板带电情况和线圈中的磁场方向如图，下列哪些说法是不正确的（　　） A．此时电容器正在放电 B．此时线圈中的磁场能在增大 C．若在线圈中插入铁芯，振荡电流的频率增大 D．若增大电容器极板间距，振荡电流的频率增大 4．城市停车自动收费系统原理，如图甲车位地面预埋有自感线圈L和电容器C构成LC振荡电路。当车靠近自感线圈L时，相当于在线圈中插入铁芯，使自感系数变大，引起LC电路中的振荡电流频率变化。智能停车位计时器根据振荡电流频率变化，进行计时。某次振荡电路中的电流随时间变化如图乙所示，下列说法正确的是（　　） A．时刻电容器C所带电量最大 B．过程，线圈L中磁场能在增大 C．过程，线圈L的自感电动势在减小 D．由图乙可判断汽车正驶离智能停车位 5．如图，理想变压器原、副线圈匝数之比为。原线圈接入一电压的交流电源，副线圈接一个的负载电阻。则下述结论正确的是（　　） A．电压表的读数为 B．电阻中交流电的周期为0.02s C．电流表的读数为0.35A D．变压器输入、输出功率之比为 6．如图甲所示的电路中，初始时开关S拨至1。0时刻将开关拨至2，电容器所带的电荷量随时间变化的图像如图乙所示，下列说法正确的是（    ） A．振荡电路的频率为 B．内穿过线圈的磁通量变化率在增大 C．时通过线圈的电流为0 D．时振荡电路中的电场能最小 7．如图，一台线圈匝数为10匝、内阻为1Ω的小型发电机外接理想交流电压表和电阻为10Ω的灯泡。图示位置线圈平面与匀强磁场的磁感线平行，从该位置开始计时，灯泡两端的电压随时间的变化关系为。下列说法不正确的是（　　） A．图示位置时bc边中的电流方向由c→b B．线圈位于图示位置时，电压表的示数为20V C．穿过线圈的磁通量变化率的最大值为2.8Wb/s D．0~0.01s内，通过线圈某一横截面的电荷量不为 二、多选题：本题共3小题，共18分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错或不答的得0分。 8．LC振荡电路中，某时刻振荡电流的方向如图中箭头所示。下列判断不正确的是（　　） A．若电路中电流正在增大，则该电路中电容器两端的电压必定在增大 B．若电路中电流正在增大，则该电路中电容器两极板间的电场方向必定向下 C．若电路中电流正在减小，则该电路中线圈周围的磁场必定在增强 D．若电路中电流正在减小，则该电路中电容器的电场方向必定向上 9．我国水力发电站大都处在人烟稀少的西部山区，需要通过高压输电方式输送到用电需求量巨大的东南沿海大城市。为了减少输送过程的能量损失，我国目前采用最先进的特高压直流输电模式进行输电，其原理示意图如图所示。从发电厂发出的频率是50Hz、500V正弦交流电，经过多级升压后变成50Hz、1100kV的交流电，再利用整流器转变成1100kV特高压直流电，然后通过输电线输送到目的地后再利用逆变器转变成交流电，最后经过多级降压分配给不同的用户使用。下列说法正确的是（　　） A．采用直流输电方式不可以减小电磁辐射产生的能量损耗 B．采用特高压输电方式是为了减小输电线电阻产生的热损耗 C．用电高峰期输电线的热损耗功率更大，且整流器与逆变器的连接位置不能互换 D．从线圈平面与磁场垂直时开始计时，发电厂发出的交流电压瞬时值表达式为 10．如图是用来测量物体位移的装置。待测物体可以随着铁芯在线圈L（直流电阻不计）中移动，线圈L与电容器C并联，再接入电路。闭合开关S，待电路稳定后再断开S。下列说法不正确的是（　　） A．仅增大平行板电容器板间距，LC振荡电路的频率增加 B．仅将待测物体向左稍稍移动，LC振荡电路的频率增加 C．开关断开瞬间，电容器极板上的电荷量为零 D．开关断开后四分之一周期内，振荡电流逐渐增大 第II卷非选择题（选择题，共54分） 三、实验题：本大题共2小题，共16分。第一小题8分，第二小题8分 11．实验小组在“探究变压器线圈两端电压与匝数的关系”实验中，使用的可拆式变压器如图甲所示，图中各接线柱对应的数字表示倍率为“×100”的匝数。 (1)除图甲中的器材和多用电表外，下列器材中还需要的是（　　） A．干电池 B．磁铁 C．低压交流电源 D．刻度尺 (2)小明同学将变压器按照要求组装好后，原线圈接“0”“4”接线柱，副线圈接“0”“14”接线柱。原线圈两端的交流电压表量程为10V，示数如图乙所示，其读数值__________V，此时副线圈实际输出的电压可能为__________（填写正确选项）： A．14.0V      B．15.6V      C．17.7V 12．电流传感器可以在电脑端记录电流随时间变化的图线，探究实验小组设计了如图甲所示的实验电路，探究电容器在不同电路中的充放电现象。 该同学先将开关接1给电容器充电，待电路稳定后再接3，探究LC振荡电路的电流变化规律。 (1)探究实验小组得到的振荡电路电流波形图像，选取了开关接3之后的LC振荡电流的部分图像，如图乙所示，根据图像中记录的坐标信息可知，振荡电路的周期______s（结果保留两位有效数字）。 (2)如果使用电动势较小的电源给电容器充电，则LC振荡电路的频率将______（填“增大”、“减小”或“不变”）。 四、解答题：本大题共3小题，共38分。第一小题14分，第二小题10分，第三小题14分 13．“张北的风点亮北京的灯”，中国外交部发言人赵立坚这一经典语言深刻体现了2022年北京冬奥会的“绿色奥运”理念。张北可再生能源示范项目，把张北的风转化为清洁电力，并入冀北电网，再输向北京、延庆、张家口三个赛区。现有一小型风力发电机通过如图甲所示输电线路向北京赛区某场馆1万个额定电压为220V、额定功率为22W的LED灯供电。当发电机输出如图乙所示的电压时，赛区的LED灯全部可以正常工作。已知输电导线损失的功率为赛区获得总功率的4%，输电导线的等效电阻为R=22Ω。 (1)风力发电机的转速。 (2)降压变压器原、副线圈匝数比。 (3)升压变压器原、副线圈匝数比。 14．如图所示，一LC振荡电路，线圈的电感L=0.25H，周期T=9.42×10-3s，电容器两极板间电压最大为10V，以电容器开始放电的时刻为零时刻，上极板带正电，下极板带负电。 (1)求电容器的电容； (2)在前内的平均电流为多大？ (3)当t=4.0×10-3s时，电容器上极板带何种电荷？电流方向如何？ 15．如图所示为远程输电示意图，已知某个发电机的输出功率为180kW，发电机的输出电压为，通过升压变压器升高电压后向远处输电，输电线总电阻为，在用户端用一降压变压器把电压降为220V，输电线上损耗的功率为10kW，其他损耗不计。求： (1)用户端获得的功率； (2)升压变压器和降压变压器的原、副线圈匝数比。 试卷第8页，共8页 试卷第7页，共8页 学科网（北京）股份有限公司 高中物理选择性必修二第三章 交变电流、第四章 电磁振荡与电磁波综合素养检测卷参考答案 1．D 【详解】A．由图可知，该交流电的周期 故线圈每秒转动的转速为 A错误； B．由图可知时，电流瞬时值为零，线圈处于中性面，穿过线圈的磁通量最大，B错误； CD．由图可知，t＝0.10s时，电流瞬时值最大，线圈与磁感线平行，穿过线圈的磁通量变化率最大，C错误，D正确。 故选D。 2．B 【详解】AC．cd匀速运动时，cd中感应电流恒定，则L2中磁通量不变，穿过L1的磁通量也不变化，L1中无感应电流产生，AC错误； B．cd向右减速运动时，根据右手定则及安培定则判断知L2中的磁通量向下，减小，则穿过L1的磁通量向上，减小，根据楞次定律判断知通过ab杆的电流方向向下，B正确； D．cd向左减速运动时，根据右手定则及安培定则判断知L2中的磁通量向上，减小，则穿过L1的磁通量向下，减小，根据楞次定律判断知通过ab杆的电流方向向上，D错误。 故选B。 3．C 【详解】AB．根据安培定则可知，线圈中的电流方向为逆时针方向（俯视），电容器处于放电状态，电场能减小，磁场能增大，故AB正确； C．根据可知，若在线圈中插入铁芯，电感增大，振荡电流的频率减小，故C错误； D．若增大电容器极板间距，根据可知，电容器的电容减小，结合可知，振荡电流的频率增大，故D正确。 故选C。 4．A 【详解】A．时刻电流为零，此时电容器C所带电量最大，故A正确； B．过程，电流逐渐减小，电容器充电，磁场能向电场能转化，线圈L中磁场能在减小，故B错误； C．过程，电流变化的速率越来越大，线圈L的自感电动势在增大，故C错误； D．由图乙可知，震荡电路的周期变大，根据 可知线圈自感系数变大，则汽车正驶入智能停车位，故D错误。 故选A。 5．B 【详解】A．原线圈电压有效值为 根据理想变压器电压与匝数成正比，有 可得副线圈中电压表的读数为，故A错误； B．根据周期与角速度关系可知 变压器不改变交流电的频率，所以电阻R中交流电的周期为0.02s，故B正确； C．副线圈的电流 根据理想变压器电流与匝数成反比，有 解得原线圈中电流表的读数，故C错误； D．因为变压器均为理想变压器，所以变压器的输入、输出功率之比为1:1，故D错误。 故选B。 6．D 【详解】A．根据题中图像可知，振荡电路的周期，频率，选项A错误； B．内电容器的电荷量减小，电容器两端电压减小，通过线圈的电流增大，但增大得越来越慢，因此穿过线圈的磁通量变化率在减小，选项B错误； C．时电容器放电完毕，通过线圈的电流达到最大，选项C错误； D．时振荡电路中的磁场能最大，电场能最小，选项D正确。 故选D。 7．B 【详解】A．图示位置时bc边中的电流方向应由c→b，故A正确； B．交流电压表显示的是交流电压的有效值，故B错误； C．小灯泡两端的电压峰值 线圈产生的电动势峰值 瞬时电动势为 可知 故所求，故C错误； D．由，， 联立解得 0~0.01s内，磁通量的变化量为 而Em = nBSω，可得 联立有，故D正确。 故选B。 8．AC 【详解】AB．如果正在增大，则线圈周围磁场一定在增强，说明电容器放电，电容器两端电压减小，对于题图，电流从上极板流向下极板，则上极板带正电，进而可判断极板间电场方向必向下，A错误，B正确； CD．若正在减小，则线圈周围的磁场一定在减弱，是充电过程，在题图中，电流从上极板流向下极板，故下极板必带正电，上极板带负电，电容器中电场强度方向向上，C错误，D正确； 故选AC。 9．BC 【详解】A．采用直流输电方式没有电磁辐射，可以减小电磁波辐射引起的能量损耗，所以A错误； B．采用特高压输电，输电电流大幅减小，输电导线电阻的热损耗会大幅减小，所以B正确； C．用电高峰期输电电流变大，输电线的热功率变大。整流器的作用是把交流电转变成直流电，逆变器的作用是把直流电转变成交流电，所以在输电电路中连接位置不能互换，所以C正确； D．从线圈平面与磁场垂直时开始计时，发电厂发出的交流电压瞬时值表达式为，所以D错误。 故选BC。 10．BD 【详解】A．根据振荡电路周期公式 电容器电容决定式 频率和周期关系 仅增大平行板电容器板间距离，因电容减小，振荡电路周期减小，频率增加，故A正确； B．仅将待测物体向左稍稍移动，相对介电常数增大，电容增大，振荡电路周期增大，频率减小，故B错误； C．闭合开关，电路稳定后，线圈直流电阻不计，电容器两端电压为零，根据 为电容器所带电荷量，为电容，为电压 ，此时电容器极板上的电荷量为零，故C正确； D．闭合开关，线圈中电流最大，周期内，电流逐渐减小，电容器两端电压增大，所带电荷增多，故D正确。 故选BD。 11．(1)C (2) 4.4 A 【详解】（1）本实验中不需要干电池、刻度尺和条形磁铁，需要低压交流电源。 故选C。 （2）[1] 此时接在原线圈两端的交流电压表量程为10V，读数值为4.4V。 [2] 根据理想变压器，电压比和匝数比的关系 解得 由于实际变压器可能存在漏磁，故副线圈电压比15.4V要小，故有可能为14V。 故选A。 12．(1) (2)不变 【详解】（1）[由图乙可知 （2）由振荡周期公式 可知，使用电动势较小的电源给电容器充电，则LC振荡电路的周期不变，则频率也不变。 13．(1)50r/s (2)50∶1 (3)1∶52 【详解】（1）由图可得，发电机产生的交流电周期 风力发电机的转速 （2）用户获得的功率 降压变压器副线圈电流 输电线上损失的功率 输电线上的电流 降压变压器原副线圈匝数比 （3）降压变压器原线圈两端电压 输电线上损失的电压 升压变压器副线圈两端电压 升压变压器原副线圈匝数比 14．(1)9µF (2)A (3)负电，逆时针 【详解】（1）根据 解得C=9µF （2）若电容器两极板间电压最大为10V，则电容器所带电荷量最大值为 解得 则在前内的平均电流为 解得 （3）当时，即在从时刻开始的第二个周期内电容器充电，此时上极板带负电荷，电流沿逆时针方向。 15．(1) (2) 【详解】（1） （2）分析可知上电压为，电流 输电线上 解得 则 中电流 则 答案第14页，共6页 答案第13页，共6页 学科网（北京）股份有限公司 $