湖北孝感市2025-2026学年高二物理下学期期末测试（人教版选择性必修第二册全册）

**基本信息** 高中物理选择性必修二期末综合测试，以原创题为主，融合Wi-Fi 7、扫地机器人传感器等科技情境，覆盖电磁学核心知识，通过实验探究与综合计算考查物理观念及科学思维。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |单选题|7/28|电磁波（6GHz频段）、静电现象、传感器应用|结合Wi-Fi 7技术考查电磁波性质，体现科技前沿| |多选题|3/12|电磁阻尼、无线电波发射、导体棒平衡|以售货机硬币识别情境考查电磁阻尼，注重实际应用| |实验题|2/18|感应电流方向、温控装置原理|通过探究实验考查科学探究能力，如感应电流方向影响因素| |解答题|3/42|交变电流、带电粒子在磁场运动、导体棒电磁感应|综合考查科学推理，如导体棒在磁场中运动的动态分析|

高中物理选择性必修二综合测试题 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、单选题（每题4分） （原创）1．Wi-Fi 7 是下一代无线通信技术，最高理论速率可达 30 Gbps，其工作频段包括 2.4 GHz、5 GHz 和 6 GHz。已知 6 GHz 频段电磁波属于厘米波，可见光的频率范围为 4.3×10¹⁴ Hz ∼ 7.5×10¹⁴ Hz。下列说法正确的是（　　） A．Wi-Fi 7 的电磁波传播需要空气作为介质 B．6 GHz 频段电磁波的频率比红光频率高 C．6 GHz 频段电磁波的波长比紫光波长长 D．6 GHz 频段电磁波在真空中的传播速度比可见光慢 （原创）2、下列有关静电现象和磁现象的说法正确的是（　　） A．电荷在某点受到的电场力方向就是该点电场强度的方向 B．长为L、电流为I的直导线在匀强磁场中的某点受到的磁场力大小为F，则该处的磁感应强度一定为 C．电工工作时穿绝缘鞋、戴绝缘手套，是为了防止静电感应产生的危害 D．一小段通电直导线放在磁场中某点不受磁场力，该点的磁感应强度不一定为零 3．某智能扫地机器人在工作时，能够自动识别地面材质并调整吸尘功率。如图所示，当它从硬质地板移动到地毯上时，内置的感应装置检测到气压变化，从而判断地面类型并切换工作模式。该感应装置最可能使用的传感器类型是（　　） A．湿度传感器 B．温度传感器 C．压力传感器 D．光电传感器 （原创）4．一矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动，产生的交流电压随时间变化的关系如图所示。下列说法正确的是（　　） A．半个周期内，通过线圈的电荷量为0 B．该交流电压可使额定电压为V的电容器击穿 C．0.05s时刻用交流电压表测量时，电压表示数为 D．改变线圈转动的频率，电压最大值会发生变化 5．在匀强磁场中放置一个金属圆环，磁场方向与圆环平面垂直，规定图1所示磁场方向为正，当磁感应强度随时间t按图2所示的正弦规律变化时，下列说法正确的是（　　） A．时刻，圆环中有感应电流 B．时刻，圆环中无感应电流 C．时间内，圆环中感应电流方向始终沿逆时针方向 D．时间内，圆环出现收缩趋势 6．如图甲所示电路，电流表、线圈L的电阻不计，首先闭合开关，电路处于稳定状态，在某一时刻突然断开开关S，整个过程通过电阻中的电流I随时间变化的图线如图乙所示，则关于与的大小，下列说法正确的是（    ） A． B． C． D．不能确定 7．如图所示，理想变压器原线圈经阻值的定值电阻与交流电源相连，交流电源的电压为40 V，原、副线圈的匝数比，当电阻箱R阻值调至32 Ω时，副线圈的输出功率为（　　） A．100 W B．200 W C．400 W D．800 W 二、多选题（每题4分） 8．如图所示为某种售货机硬币识别系统简图。虚线框内存在磁场，从入口A进入的硬币或非硬币沿斜面滚落，通过磁场区域后，由测速器测出其速度大小，若速度在某一合适范围，挡板B自动开启，硬币就会沿斜面进入接收装置；否则挡板C开启，非硬币进入拒绝通道。下列说法正确的是（　　） A．磁场能使硬币的速度增加得更快 B．由于磁场的作用，硬币的机械能减小 C．硬币进入磁场的过程会受到磁场对它的阻力 D．如果没有磁场，硬币通过测速器时，测速器的示数会更大一些 9．如图所示为无线电波实际发射过程的示意图，如图甲、乙、丙所示为发射过程产生的电流图像，关于这三种图像，下列说法中正确的是（　　） A．图甲为高频振荡器产生的高频等幅振荡电流 B．图乙为人对着话筒说话时产生的低频信号 C．图丙表示高频电磁波的振幅随信号的强弱而变 D．图丙表示高频电磁波的频率随信号的强弱而变 10．如图所示，倾角的绝缘斜面顶端有一轻质光滑定滑轮，质量为M=1.5kg的物块用一跨过定滑轮的绝缘轻绳与质量为m=0.5kg的导体棒相连，导体棒长L=1m，电阻为，与斜面间的动摩擦因数为，空间存在垂直斜面向上、磁感应强度大小为B=2T的匀强磁场，导体棒中通有垂直于纸面向外且大小按I=I0+0.4t变化的电流，从t=0时刻开始导体棒能在一段时间内保持静止。sin37°=0.6，cos37°=0.8，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g取10m/s2下列说法正确的是（　　） A．I0的最小值为5A B．从t=0时刻开始，导体棒能保持静止的时间最长为5s C．若I0取最小值，则在导体棒静止时间内，通过导体棒的电荷量为30C D．若I0取最小值，则在导体棒静止时间内，导体棒产生的热量为555J 三、实验题 11．（8分）某同学探究“影响感应电流方向的因素”，实验如下。 (1)首先按图1所示方式连接电路，闭合开关后，发现电流计指针向左偏转；再按图2所示方式连接电路，闭合开关后，发现电流计指针向右偏转。进行上述实验最主要的目的是______。（选填选项前的字母） A．检查各仪器及导线是否完好 B．推断电流从不同接线柱流入时电流计指针偏转方向 C．检查电流计量程是否合适 D．检查电流计测量电路的电流是否准确 (2)接下来用如图3所示的装置做实验，按实验要求在答题卡上补充连接电路。 (3)连接好实验电路后，闭合开关的瞬间，发现电流计指针向左偏转。当电流计指针回到原位置后，将滑动变阻器的滑动触头快速向左滑动，则会观察到电流计指针向______偏转。 (4)把A线圈从同样高度插到B线圈中同样的位置处，第一次快插，第二次慢插，两情况下流过B线圈的电荷量分别为和，则______（选填“”，“”或“”）。 12．（10分）自制的简易温控装置的原理电路如图，继电器与热敏电阻、滑动变阻器R串联。当温度升高到设定值时，衔铁被吸合，加热器停止加热，实现温控。 (1)当温度升高到设定值时衔铁被吸合，是因为热敏电阻的阻值随温度升高而________（填“增大”或“减小”），从而改变电路电流，改变继电器的磁场强弱。 (2)若把继电器电源的正负极调转，对实验________影响（选填“有”或“无”）。 (3)若要调高温控装置的温度，图中滑动变阻器滑片应向________（填“左”或“右”）滑动。 四、解答题 13．（10分）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s时，电路中电流的瞬时值。 14．（15分）如图所示，在y≥0区域存在垂直纸面向外的匀强磁场。一质量为m、电荷量为q的带负电粒子，从x轴上的P点以与x轴正方向成30°的速度v垂直磁场射入，经过y轴上的M点时，速度垂直于y轴，最终从x轴上的N点（图中未画出）射出磁场。已知磁感应强度的大小为B，OP=a。不计粒子所受重力。求： (1)求粒子所带电荷量的大小q。 (2)求粒子在磁场中运动的周期T。 (3)若仅改变粒子速度大小，使粒子恰好不从y轴穿出运动至第二象限，求粒子的入射速度大小v′。 15．（17分）如图甲所示，两平行且固定的金属导轨与水平面夹角，间距为0.4m，上端连接一阻值的定值电阻；垂直导轨的虚线两侧各有一匀强磁场，磁感应强度的大小，方向与两导轨所在平面垂直。时，长、质量、电阻的金属导体棒在沿平行导轨向下的外力F作用下，由MN处以初速度开始向下运动，运动过程中始终与导轨接触良好，流过电阻R的电流i随时间t的变化关系如图乙所示。已知0～1s内外力，两导轨和导线的电阻不计，g取，求： （1）导体棒初速度大小； （2）导体棒与导轨间的动摩擦因数； （3）1~2s内导体棒的加速度大小。 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $ 高中物理选择性必修二综合测试多维细目表 题号 题型 分值 考点 （知识点） 能力点 难易度 （难、中、易） 1 单选题 4 电磁波谱 理解能力 易 2 单选题 4 电磁场的理解 理解能力 易 3 单选题 4 传感器的理解 理解能力 易 4 单选题 4 交流电图像的理解 理解能力、推理能力 易 5 单选题 4 法拉第电磁感应定律的理解 理解能力、推理能力 易 6 单选题 4 断电自感现象 理解能力、推理能力 中 7 单选题 4 变压器基本规律 分析综合能力、推理能力 难 8 多选题 4 涡流、电磁阻尼 理解能力、推理能力 易 9 多选题 4 电磁波的发射 分析综合能力、推理能力 中 10 多选题 4 安培力的分析与计算 分析综合能力、推理能力 难 11 实验题 8 影响感应电流方向的因素 实验能力 易 12 实验题 9 传感器制作温控装置 实验能力 中 13 解答题 11 交流电四值的理解与应用 情景分析能力、推理能力 易 14 解答题 15 带电粒子在磁场中的运动 推理能力、分析综合能力 中 15 解答题 17 电磁感应中的力电综合 运用数学工具解决物理问题的能力、推理能力、分析综合能力 难 学科网（北京）股份有限公司 $ 高中物理选择性必修二综合测试题参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 C C C D C A B BCD ABC ABC 1．C 【详解】A 错误：电磁波（包括 Wi-Fi 信号）的传播不需要介质，在真空中也能传播。 B 错误：6 GHz = 6×10⁹ Hz，而红光频率约 4.3×10¹⁴ Hz，6 GHz 比红光频率低得多。 C 正确：频率越低，波长越长。6 GHz 频率低于紫光频率，因此波长比紫光波长长。 D 错误：所有电磁波在真空中的传播速度均为 c = 3×10⁸ m/s，与频率无关。 2．C 【详解】 A：正电荷受力方向与场强方向相同，负电荷受力方向与场强方向相反，选项说“电荷在某点受到的电场力方向就是该点电场强度的方向”错误。 B：安培力公式为 只有当时，即电流方向与磁场方向垂直时才有 C：穿绝缘鞋、绝缘手套是防止电路中的触电事故（避免形成通路），而不是防止静电感应危害。 D：通电导线的放置方向若与磁场方向平行，则不受力，但磁感应强度不为零，所以本选项正确。 3．C 【详解】由于地面材质不同导致气流阻力变化，从而引起内部气压变化，扫地机器人通过检测内部气压变化进而判断出地面类型。这种基于气压变化的检测方式属于压力传感器的应用。 故选C。 4．D 【详解】A．半个周期内一直存在正方向的电流，电荷量不为0，故A错误； B．额定电压为U0的电容器击穿电压对应最大值U0，该交流电压的峰值是，故不可使额定电压为U0的电容器击穿，故B错误； C．交流电压表测量的是电压的有效值，而是电压的峰值，故C错误； D．E=NBSw，最大值与角速度有关，故D正确。 故选D。 5．C 【详解】A．在时刻，磁感应强度最大，但磁通量的变化率为零，所以圆环中无感应电流，故A错误； B．在时刻，磁感应强度为0，但磁通量的变化率最大，则圆环中有感应电流，故B错误； C．在时间内，由图2可知穿过圆环的磁通量向里增大，根据楞次定律结合安培定则可知圆环中感应电流方向沿逆时针方向，故C正确； D．时间内，穿过圆环的磁通量减小，根据楞次定律推论“增缩减扩”可知，圆环出现扩张趋势，故D错误。 故选C。 6．A 【详解】当开关S原先闭合，电路处于稳定状态时，通过的电流大小为，当断开S，原来通过的电流立即消失，线圈L阻碍自身电流变化，产生的感应电流也为，其方向与原来流过电阻的方向相反，则说明原来流过的电流也为，由于与并联，电流大小相等，根据欧姆定律 则 故选A。 7．B 【详解】设原线圈中的电流为 ，副线圈中的电流为 ，原线圈两端电压为 ，副线圈两端电压为 。 根据理想变压器电流与匝数的关系可知： 即 。 副线圈两端电压由欧姆定律可得： 根据理想变压器电压与匝数的关系可知： 即 。 对原线圈回路，根据闭合电路电压关系（电源电压等于在电阻 上的电压与原线圈电压之和）： 代入数据得： ；解得原线圈电流： 则副线圈电流： 副线圈的输出功率： 故选B。 8．BCD 【详解】A．硬币进入磁场和离开磁场过程，穿过硬币的磁通量发生变化，硬币中产生感应电流，感应电流会阻碍硬币的运动，即硬币进入磁场和离开磁场的过程会受到磁场对它的阻力，磁场使硬币的速度增加得慢，A错误； B．硬币进入磁场和离开磁场的过程会受到磁场对它的阻力，阻力做负功，硬币的机械能减小，B正确； C．硬币进入磁场和离开磁场过程，穿过硬币的磁通量发生变化，硬币中产生感应电流，感应电流会阻碍硬币的运动，C正确； D．如果没有磁场，对硬币没有阻碍作用，硬币通过测速器时速度会更大一些，测速器的示数会更大一些，D正确； 故选BCD。 9．ABC 【详解】A．由图甲可知，振荡电流周期很小，则图甲为高频振荡器产生的高频等幅振荡电流，故A正确； B．由图乙可知，振荡电流周期较大，则图乙为人对着话筒说话时产生的低频信号，故B正确； CD．由图丙可知，高频电磁波的振幅发生变化，高频电磁波的周期不变，则频率不变，故C正确，D错误。 故选ABC。 10．ABC 【详解】A．时刻，绳子上张力，当电流较小时，导体棒所受到的安培力较小，静摩擦力向下，对导体棒受力分析如图1所示。 轴方向有 则导体棒与斜面的最大静摩擦力 轴方向由平衡条件有 故当取最大值时，安培力取最小值 此时有最小值，故A正确； B．随着电流增大，F安增大，摩擦力f先减小后反向增大，此时x轴方向，当静摩擦力沿斜面向上达到最大值时，最大，电流也达到最大 根据I=I0+0.4t 可得，故B正确； C．在导体棒静止时间内通过的电荷量，故C正确； D．根据焦耳定律有，图像如图2所示 由图像可知，故D错误。 故选ABC。 11．(1)B （每空2分） (2) (3)右 (4)= 【详解】（1）先按图1所示方式连接电路，闭合开关后，发现电流计指针向左偏转；再按图2所示方式连接电路，闭合开关后，发现电流计指针向右偏转。进行上述实验最主要的目的是：推断电流从不同接线柱流入时电流计指针偏转方向。 故选B。 （2）完整的实物连线如图所示 （3）连接好实验电路后，闭合开关的瞬间，可知线圈A中电流增大，穿过线圈B的磁通量增大，发现电流计指针向左偏转。当电流计指针回到原位置后，将滑动变阻器的滑动触头快速向左滑动，滑动变阻器接入电路阻值增大，线圈A中电流减小，穿过线圈B的磁通量减小，则会观察到电流计指针向右偏转。 （4）把A线圈从同样高度插到B线圈中同样的位置处，第一次快插，第二次慢插，两情况下A线圈的初末位置变化相同，则两情况下穿过线圈B的磁通量变化相同，根据 可知两情况下流过B线圈的电荷量相等，则有 12．(1)减小（每空3分） (2)无 (3)右 【详解】（1）温度升高到设定值时衔铁被吸合，则说明控制电路的电流增大，可知热敏电阻的阻值随温度升高而减小。 （2）若把继电器电源的正负极调转，会改变线圈的电流方向，从而改变电磁铁的极性，但不影响其对衔铁的吸引。 （3）要调高温控装置的温度，则需要在温度更高，热敏电阻的阻值更小时，衔铁才被吸合，故需要调大滑动变阻器，以实现在温度更高时才停止加热，故滑片应向右滑动。 13．(1) (2) (3) 【详解】（1）设转动过程中线圈中感应电动势的最大值为Em，则 ……………………（3分） （2）从题图所示位置开始计时，感应电动势的瞬时值表达式为……………………（3分） （3）t＝s时，瞬时电动势为………………（3分） 对应的电流的瞬时值……………………（2分） 14．(1) (2) (3) 【详解】（1）粒子在磁场中的运动轨迹如图 由几何关系得粒子在磁场中运动的轨道半径…………（2分） 根据牛顿第二定律可得…………（2分） 解得…………（2分） （2）粒子在磁场中运动的周期…………（3分） （3）使粒子恰好不从y轴穿出运动至第二象限，设此时粒子的轨迹半径为，则…………（2分） 解得 根据牛顿第二定律可得…………（2分） 解得…………（2分） 15．（1）1m/s；（2）；（3）2m/s2 【详解】（1）已知间距为L=0.4m，根据图像可知0～1s内电流强度为I1=0.5A，由于电流强度不变，则导体棒运动的速度大小不变，导体棒做匀速直线运动，根据法拉第电磁感应定律可得 E=B1Lv0…………（2分） 根据闭合电路欧姆定律可得 E=I（R+r）…………（2分） 联立解得 v0=1m/s…………（2分） （2）已知0～1s内外力F=0.1N，根据平衡条件可得 …………（2分） 代入数据解得 …………（2分） （3）1～2s内电流大小随时间的变化情况为 i=0.5+t（A）…………（1分） 根据闭合电路欧姆定律可得 i（R+r）=B2Lv…………（2分） 解得 v=1+2t（m/s）…………（2分） 故导体棒做匀加速直线运动，加速度大小为 a=2m/s2…………（2分） 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $