山西太原市2025-2026学年高二下学期期中考试物理试卷（人教版选择性必修二第2、3章，选择性必修一第2、3章 ）

**基本信息** 2025-2026学年太原市高二物理期中测试，聚焦振动和波、电磁感应等核心知识，融入“沙戈荒”特高压输电、深圳地铁“无感通行”等科技情境，通过基础辨析与综合应用，落实物理观念与科学思维培养。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |单选题|10/30|振动和波关系、简谐运动周期、交变电流功率、自感现象、远距离输电|第5题结合特高压工程考查输电规律，第9题以无感通行为情境分析电磁感应，体现情境时代性| |多选题|3/18|波的干涉衍射、电磁感应图像、波的叠加|第11题联系操场音箱现象考查波的特性，注重生活实际与物理原理结合| |实验题|2/14|落磁实验、单摆周期测量|第14题通过磁铁下落电流图像分析能量转化，第15题用T²-L图像求重力加速度，突出科学探究能力| |解答题|3/38|电磁感应平衡、波的传播、导体棒转动综合|第18题导体棒转动结合电路分析焦耳热与电势差，综合考查模型建构与科学推理|

《2025-2026学年太原市高二年级物理学科期中测试》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 D B D D C A B C C C 题号 11 12 13 答案 BC BD AD 1．D 【详解】A．一个机械振动的图象，是一个质点的振动情况，不能够反映多个质点的运动情况，故A错误； B．物体做机械振动，不一定产生机械波，还需要有介质，故B错误； C．波的传播速度与振源的振动速度无关，故C错误； D．波在介质中的传播，频率与介质性质无关，仅由振源决定，故D正确。 故选D。 2．B 【详解】A B．振子经过的时间刚好到达与初位置关于平衡位置对称的位置，其在两位置的速度均为零（初位置在最大位移处时）或大小相等、方向相反，则弹簧振子速度变化量的大小为零或为其在初位置处速度大小的两倍，且由动能定理知，回复力做的功一定为零，故A正确，B错误； C．在相隔时间为T的两个时刻，振子一定位于同一位置，状态完全相同，速度一定相等，故C正确； D．在相隔时间为的两个时刻，振子的位移相等，弹簧的形变量一定相等，故D正确。 本题选错误的，故选B。 3．D 【详解】根据有效值的定义，对甲图有 解得 乙图为余弦交流电，电流有效值为 根据功率公式 可得先后两次取暖器的发热功率之比为 故选D。 4．D 【详解】AB．闭合开关，由于线圈自感电动势阻碍电流增大，所以b先亮，a后亮，由于线圈直流电阻RL<R，稳定时a较亮，A、B错误； CD．稳定后断开开关，由于线圈自感电动势阻碍电流减小，a、b灯泡形成回路，b灯中电流反向且瞬间增大，b闪亮一下，a、b同时熄灭，C错误，D正确。 故选D。 5．C 【详解】A．根据图示可知，输送电压与电流分别为、，A项错误； B．根据 当、不变，不变，与无关，B项错误； C．不变，由 可得当变为原来的，变为原来的6倍，C项正确； D．不变，由 可得当变为原来的，变为原来的，变为原来的，D项错误。 故选C。 6．A 【详解】甲图中，电动势的有效值 乙图中，设电动势有效值为 E2，则 解得 由于两图中热功率相等，则 E1=E2 解得 故选A。 7．B 【详解】A．当开关S断开，第一个副线圈两端的电压为，故A错误； B．当开关S断开，第二个副线圈两端的电压为 电源输出的功率，故B正确； D．当开关S闭合，电源输出的功率为，故D错误； C．结合，综合可得流过原线圈的电流为，故C错误。 故选B。 8．C 【详解】在0~1s内，线框进入磁场区域，穿过线框的磁通量垂直纸面向里且不断增大，根据楞次定律，线框中产生逆时针方向的感应电流以阻碍磁通量的增大，此时感应电流大小为 在1~2s内，整个线框在匀强磁场中运动，穿过线框的磁通量不变，线框中不产生感应电流。在2~3s内，线框离开磁场区域，穿过线框的磁通量垂直纸面向里且不断减小，根据楞次定律，线框中产生顺时针方向的感应电流以阻碍磁通量的减小，此时感应电流大小为 可知 故选C。 9．C 【详解】A．根据题图2，由楞次定律可知，垂直纸面向里看，线圈中的感应电流方向为逆时针方向，故A错误； B．由法拉第电磁感应定律可知，线圈产生的感应电动势为 闭合回路中的电流 则电阻R两端的电压恒为 故B错误； C．0~0.2s内，通过R的电荷量为 故C正确； D．线圈电阻r消耗的功率为 故D错误。 故选C。 10．C 【详解】AB．由于题中没说明波的传播方向，要分情况讨论：1、假设波沿轴负方向传播，设传播周期为，实线波上的质点的振动方向向上，其振动方程为 结合图有 当时处质点位于-0.5cm位置，代入方程有 解得 （n=0，1，2...） 化简得 （n=0，1，2...） 其中 则时解得 2、假设波沿轴正方向传播，设传播周期为，实线波上的质点的振动方向向下，其振动方程为 当时处质点位于-0.5cm位置，代入方程有 同理解得 以上情况都有可能，故AB错误； C.由波形图可看出，波长为 由公式 可见当波沿轴负方向传播时，波速为11m/s。当波沿轴正方向传播时，波速为1m/s。故C正确； D.因为处的质点在一周期内走过的路程为4cm，而周期大于1s，所以，0-1s内运动的路程一定小于4cm，不可能为4.5cm，故D错误。 故选C。 11．BC 【详解】A．该同学听到有的地方声音比较强有的地方声音比较弱是因为声音发生了干涉现象，相互加强的地方音乐比较强，相互减弱的地方声音比较弱，故A错误； B．两个音箱并联，所以发出的声音步调相同，与两个音箱距离相同的点是振动的加强点，所以声音比较大，故B正确； C．该同学走到教学楼后面还能听到音乐，是声音发生了衍射，绕过教学楼继续传播了，故C正确； D．声音发生明显衍射的条件是障碍物的大小小于波长，如果适当增大播放音乐的频率，会使波长减小，一旦波长小于教学楼的尺寸，声音不能发生明显衍射，教学楼后面就听不到了，而增加播放音乐的音量不影响声音的衍射，故D错误。 故选BC。 12．BD 【详解】A．金属棒切割磁感线，产生的感应电动势 安培力 由牛顿第二定律，得加速度 由图乙可知，金属棒运动过程中不断减小，因此加速度不断减小，加速度不恒定，故A错误； B．由图乙得时，，安培力，故B正确； C．由图乙得，开始运动时，由牛顿第二定律，得加速度，故C错误； D．根据能量守恒，回路焦耳热等于金属棒动能的减少量，故D正确。 故选BD。 13．AD 【详解】A．由图知，两列波的周期都是，由 得，波长 A正确； B．因为 而时刻两波的振动方向相反，则P是振动加强的点，振幅等于两波振幅之和，即为70cm，B错误； CD．波从C传到P的时间为 波从B传到P的时间为 在时刻，横波Ⅱ与横波Ⅰ两波叠加，质点P经过平衡向下运动，在时刻，经过了两个周期，质点经过平衡向下运动，位移为0，C错误D正确。 故选AD。 14．(1)会 (2)向左 (3)BD 【详解】（1）感应电流产生的条件是闭合回路的磁通量发生变化。强磁铁左右运动时，穿过闭合线圈的磁通量会发生变化，电路产生感应电流，因此灵敏电流计指针会偏转。 （2）强磁铁N极向下靠近线圈，穿过线圈向下的磁通量增加。根据楞次定律，感应电流的磁场方向向上，阻碍磁通量增加；结合安培定则和电路接线可判断，电流从灵敏电流计的“-”极流入，题目规定电流从“+”极流入时指针向右偏转，因此指针向左偏转。 （3）A．是磁铁进入线圈过程电流峰值对应时刻，是离开线圈过程电流峰值对应时刻，磁铁一直向下加速下落，时刻位置更靠下，速度大于时刻速度，故A错误； B．是磁铁进入线圈的过程，穿过线圈的磁通量持续变化，一直存在感应电流，安培力阻碍磁铁下落、方向向上，因此加速度，故B正确； C．根据楞次定律“来拒去留”，磁铁进入和离开线圈时，安培力都阻碍相对运动，因此受到线圈的作用力始终向上，故C错误； D．根据能量守恒，磁铁下落过程中，重力势能的减少量一部分转化为线圈的焦耳热，另一部分转化为磁铁的动能，因此重力势能的减少量大于动能的增加量，故D正确。 故选BD。 15． A a 0.3 9.86 【详解】（1）[1]从“1”数到“59”时经历了29个周期，该单摆的周期为。 故选A。 （2）[2]摆线在筒内部分的长度为h，由 可得 可知T2-L关系图线为a （3）[3]将 代入 可得 [4]将 代入 可求得 16．(1) (2) 【详解】（1）开始释放时，初速度为0，则 由牛顿第二定律 可得 （2）金属棒匀速下滑时，产生的感应电动势 匀速运动时 代入与 解得 17．(1)2m/s (2)16cm 【详解】（1）由图可知，波长为 两列波传播速度大小为 （2）与x=14m相距5m有两个位置，一个为x=9m，另一个为x=19m。 ①x=9m时， 左侧波t=0位于x=4m,传至x=9m需时 传播至t=20s已振动:起振方向向上，经后位于波谷，位移y1 = - 6cm。 右侧波(x=14m波源,振幅4cm)，t=0位于x=10m,传至x=9m需时 传播至t=20s已振动:起振方向向上,经后位于波谷,位移 y2 =-4cm。 两列波叠加结果：y=y1+y2 =-6cm+(-4cm)=-10cm ②x=19m时，只有左侧波可以传到该位置。 左侧波t=0位于x=4m,传至x=19m需时 传播至t=20s已振动:。起振方向向上，经后位于波峰，位移y1 =6cm。 18．(1) (2) (3) 【详解】（1）由法拉第电磁感应定律，可得感应电动势为 由导体棒、两个电阻的阻值关系可得到总电阻为 解得 通过电阻的电流为 由焦耳定律，可得电阻上产生的焦耳热为 解得 （2）由电流的定义式 解得通过电阻的电荷量为 （3）导体棒与电路相连部分，根据闭合电路欧姆定律，可得电势差为 与电路不相连部分的导体棒，根据平均线速度，可得感应电动势 综合可得到导体棒上的电势差为E总＝E2+U 解得 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 $Sheet1 题号 题型 分值 知识点 难度系数（预估） 1 单选题 3 机械振动与波的关系（振动图象、波产生条件、波速与振速、频率决定因素） 0.85 2 单选题 3 简谐运动（弹簧振子）周期、回复力做功、速度变化、位移与形变关系 0.8 3 单选题 3 交变电流有效值计算（非正弦交流电功率比） 0.75 4 单选题 3 自感现象（含线圈电路闭合/断开时灯泡亮度变化） 0.7 5 单选题 3 远距离输电（变压器匝数比、电压电流功率关系、线路损耗） 0.65 6 单选题 3 电磁感应（线框转动切割磁场、电动势有效值、热功率相等条件） 0.55 7 单选题 3 理想变压器（多副线圈、电压电流功率计算、开关通断影响） 0.6 8 单选题 3 电磁感应（线框穿越磁场区域、感应电流方向与大小随时间变化图像） 0.7 9 单选题 3 电磁感应（公交卡原理、法拉第电磁感应定律、电荷量、功率计算） 0.65 10 单选题 3 机械波（波形图多解问题、周期与波速关系、质点路程计算） 0.5 11 多选题 6 声波干涉与衍射（音箱声音强弱、绕过障碍物、干涉加强与减弱条件） 0.7 12 多选题 6 电磁感应（金属棒切割磁感线、v-t图像分析、安培力、加速度、焦耳热） 0.6 13 多选题 6 波的叠加（两列波相遇、波长、振幅、P点位移与振动方向） 0.55 14 实验题 6 落磁实验（电磁感应条件、楞次定律、电流方向、能量转化、加速度判断） 0.7 15 实验题 8 单摆测重力加速度（周期测量、T²-L图像、筒深与g的计算） 0.75 16 解答题 8 电磁感应（斜导轨金属棒下滑、牛顿第二定律、匀速运动速度计算） 0.7 17 解答题 12 机械波（两列波传播、叠加、质点位移计算、波速与周期） 0.55 18 解答题 18 电磁感应（转动切割、等效电路、焦耳热、电荷量、电势差） 0.4 $ 2025-2026学年太原市高二年级物理学科期中测试 高二物理 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） 一、单选题（共30分，本题共包含10个小题，每小题3分） 1．振动和波的关系，下列几种说法中正确的是（　　） A．一个机械振动的图象，能够反映多个质点的运动情况 B．物体做机械振动，一定产生机械波 C．波的传播速度等于振源的振动速度 D．波在介质中的传播，频率与介质性质无关，仅由振源决定 2．在水平方向上做简谐运动的弹簧振子，若其振动的周期为T，则下列说法错误的是（　　） A．从某一时刻算起，经过的时间，回复力做的功一定为零 B．从某一时刻算起，经过的时间，弹簧振子的速度变化量一定为零 C．若，则在t时刻和时刻，弹簧振子运动的速度一定相等 D．若，则在t时刻和时刻，弹簧的形变量一定相等 3．对同一个纯电阻发热原理的取暖器，先后通以图甲和图乙所示的交变电流，则先后两次取暖器的发热功率之比为（　　） A．2∶ B．∶2 C．4∶5 D．5∶4 4．如图所示的电路中，a、b是两个完全相同的灯泡，E为电源，R为定值电阻，L为自感线圈，线圈直流电阻RL<R，下列说法正确的是（　　） A．闭合开关S，a、b均立即亮，稳定时a较亮 B．闭合开关S，b立即亮，a逐渐亮，稳定时一样亮 C．稳定后断开开关S，b立即熄灭，a逐渐熄灭 D．稳定后断开开关S，b闪亮一下，a、b同时逐渐熄灭 5．(新情境）2025年6月，我国在青海建成全球首个“沙戈荒”大基地特高压直流输电工程，将西北风光电直送东部负荷中心。如图所示的远距离输电示意图，升压变压器原线圈端电压保持不变，输出功率保持不变，远距离输电线总阻值保持不变，升压变压器副线圈的端电压为，原、副线圈的电流分别为、，原、副线圈匝数比为，下列说法正确的是（　　） A．输送电压与电流分别为、 B．当变化时，变化 C．当变为原来的，变为原来的6倍 D．当变为原来的，损失功率变为原来的 6．如图甲所示，虚线MN左侧空间存在垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B0与MN共面、边长为L的单匝金属线框abcd 以MN 为对称轴放置在纸面内，以角速度ω1绕轴匀速转动，再将线框在纸面内向右平移L，使线框绕MN以角速度ω2匀速转动，如图乙所示，若甲、乙两图中线框中热功率相等，则ω1：ω2等于（    ） A．：2 B．2： C．：2 D．2： 7．如图所示的理想变压器，原线圈的匝数匝，第一个副线圈的匝数为匝，第二个副线圈的匝数为匝，两个副线圈所连接的电阻阻值均为，原线圈接上电压为的正弦交流电，下列说法正确的是（　　） A．当开关S断开，第一个副线圈两端电压为0 B．当开关S断开，电源输出的功率为 C．当开关S闭合，流过原线圈的电流为 D．当开关S闭合，电源输出的功率为 8．如图所示，一匀强磁场区域宽40cm，磁场方向垂直纸面向里，一边长为20cm的正方形线框以垂直于磁场边界的恒定速度通过该磁场区域。在线框通过该磁场区域的过程中线框速度方向始终与磁场边界垂直，线框刚进入磁场时开始计时，规定线框中电流逆时针方向为正方向，下列图线能正确反映该过程中电流强度随时间变化的规律的是（　　） A． B． C． D． 9．(新情境）2025年3月，深圳地铁全面启用“无感通行”系统，乘客手持智能卡或手机靠近读卡器即可秒速过闸，其原理基于电磁感应，可简化为如图所示，其中矩形线圈abcd的匝数n=50，线圈面积S=10cm2，线圈的总电阻r=0.1Ω，线圈外接一个阻值R=0.4Ω的电阻，其余部分的电阻不计。线圈处的磁场可视作匀强磁场，其碱感应强度B的大小随时间t变化的规律如图所示（以垂直纸面向里为正方向）。在0~0.2s内，下列说法正确的是（　　） A．垂直纸面向里看，线圈中的感应电流方向为顺时针方向 B．t=0.1s时，电阻R两端的电压为0.05V C．通过电阻R的电荷量为0.02C D．线圈电阻r消耗的功率为1×10-4W 10．一列简谐横波沿轴传播，在时刻和时刻的波形分别如图中实线和虚线所示。已知波源振动周期大于。下列说法正确的是（　　） A．波一定沿轴正方向传播 B．波源振动周期一定为 C．波的传播速度大小可能为 D．处的质点在0~1s内运动的路程可能为 二、多选题（共18分，共3小题，每题6分，选对但不全得3分，选错得0分） 11．学校操场有两个并联音箱安放在操场当中播放音乐，某同学在操场经过时感觉到有的地方音乐比较强，而有的地方比较弱，当他走到教学楼后面时虽然看不到音箱，但依然可以听到音箱播放的音乐。下列说法中正确的是（　　） A．该同学听到有的地方声音比较强，有的地方声音比较弱，是声音发生了衍射 B．在操场上和两个音箱距离相等的点听到的音乐声音比较大 C．该同学走到教学楼后面能听到音乐是声音发生了衍射 D．如果适当增加播放音乐的音量，教学楼后面可能听不到音乐 12．如图甲所示，两条足够长的光滑平行金属导轨固定在水平面上，间距，处于方向竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度，导轨左端连接的定值电阻；质量的金属棒长度与导轨间距相同，置于导轨上，在某时刻获得一个向右的初速度，其图像如图乙所示。已知金属棒电阻，导轨电阻不计，下列说法正确的是（　　） A．金属棒在图示运动过程中加速度恒定 B．时，金属棒所受安培力的大小为 C．金属棒开始运动时的加速度大小为 D．从起点到位移的过程中，回路产生的焦耳热为 13．如图甲所示，B、C和P是同一水平面内的三个点，沿竖直方向振动的横波Ⅰ在介质中沿BP方向传播，P与B相距40cm，B点的振动图象如图乙所示；沿竖直方向振动的横波Ⅱ在同一介质中沿CP方向传播，P与C相距50cm，C点的振动图象如图丙所示．在t=0时刻，两列波同时分别经过B、C两点，两列波的波速都为20cm/s，两列波在P点相遇，则以下说法正确的是（　　） A．两列波的波长均为20 cm B．P点的振幅为10 cm C．在t=4.5s时, P点的位移为-70cm D．在t=4.5s时, P点正通过平衡位置，且沿y轴的负方向运动 第II卷（非选择题） 三、实验题（共14分） 14．（本题6分）落磁实验是研究电磁感应现象的经典实验，某兴趣小组利用如图甲所示装置探究感应电流的产生条件和影响感应电流方向的因素， 图甲中灵敏电流计的正中间为零刻度， 电流从 “+” 极流入时，指针向右偏转。 (1)当强磁铁从图甲位置左右运动过程，灵敏电流计的指针________（选填“会”或“不会”） 偏转。 (2)当强磁铁从图甲位置向下靠近线圈，灵敏电流计的指针会________（选填“向左”或“向右”）偏转。 (3)仅将灵敏电流计更换成电流传感器，强磁铁从螺线管上端由静止下落（无桌面阻挡），电流传感器记录了强磁铁穿过线圈过程中电流 i 与时间 t的关系图像如图乙所示，下列说法正确的是_____。 A．t2 时刻的速度大小等于 t4时刻的速度大小 B．在t1∼t3时间段，强磁铁的加速度小于重力加速度 C．强磁铁穿过线圈的过程中，受到线圈的作用力先向上后向下 D．在t1∼t5的时间内，强磁铁重力势能的减少量大于其动能的增加量 15．（本题8分）将一单摆装置竖直悬挂于某一深度为h（未知）且开口向下的小筒中（单摆的下半部分露于筒外）,如图甲所示,将悬线拉离平衡位置一个小角度后由静止释放,设单摆摆动过程中悬线不会碰到筒壁。如果本实验的长度测量工具只能测量出筒的下端口到摆球球心的距离L,并通过改变L而测出对应的摆动周期T,再以T2为纵轴、L为横轴作出函数关系图像,那么就可以通过此图像得出小筒的深度h和当地的重力加速度g。 （1）测量单摆的周期时,某同学在摆球某次通过最低点时按下停表开始计时,同时数“1”,当摆球第二次通过最低点时数“2”,依此法往下数,当他数到“59”时,按下停表停止计时,读出这段时间t,则该单摆的周期为    ( ) A．　　　　　B．　　　　　C．　　　　　D． （2）如果实验中所得到的T2-L关系图线如图乙所示,那么真正的图线应该是a、b、c中的____。 （3）由图线可知,小筒的深度h=____ m,当地的重力加速度g=____ m/s2（π取3.14，保留三位有效数字）。 四、解答题（共38分，共3小题） 16．（本题8分）如图所示，足够长的平行金属直导轨间距，导轨平面与水平面夹角为，导轨处于竖直向下，磁感应强度的匀强磁场中，在导轨上端连接的定值电阻。将一质量，长度为的金属棒在导轨某处由静止释放，经过一段时间金属棒匀速下滑，金属棒与导轨之间不计摩擦。金属棒和导轨电阻也不计，重力加速度g取。求： (1)刚释放时，金属棒的加速度大小； (2)匀速下滑时金属棒的速度大小； 17．(原创）（本题12分）两列简谐横波分别沿x轴正方向和负方向传播，两波源分别位于x=0和x=14m处，波源的振幅分别为A1=6cm和A2=4cm，传播速度大小相同。如图所示为t=0时刻两列波的图像，此刻平衡位置在x=4m和x=10m的P、Q两质点刚开始振动，周期T=2s，质点M的平衡位置处于x=8m处。求： (1)简谐波的传播速度v大小； (2)t=20s时，与波源x=14m相距5m的质点的位移为。 18．（本题18分）如图所示，水平金属圆环的半径为L，匀质导体棒OP的长度为2L，导体棒OP、电阻R1、电阻R2的阻值都为R0，电路中的其他电阻不计。导体棒OP绕着它的一个端点O以大小为ω的角速度匀速转动，O点恰好为金属圆环的圆心，转动平面内还有竖直向上的匀强磁场，磁感应强度大小为B，导体棒OP转动过程中始终与金属圆环接触良好。求金属棒OP转动一周的过程中，求： (1)电阻R1上产生的焦耳热； (2)通过电阻R1的电荷量； (3)导体棒两端的电势差。 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 $