综合素能测评-2025-2026学年高二下学期物理人教版选择性必修第二册

**基本信息** 高中物理选择性必修第二册电磁学单元复习卷，以真实情境整合传感器、电磁波、电磁感应等核心知识，梯度覆盖基础概念与综合应用，适配单元素养测评需求。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |选择题|10题/40分|传感器原理（题1）、赫兹实验（题2）、LC振荡（题7）|智能自动门（题3）、黑匣子信号（题7）等科技情境，考查物理观念| |非选择题|5题/60分|气压传感器实验（题11）、电磁感应焦耳热（题13）、带电粒子运动（题15）|电动晾衣杆（题12）、铜盘发电机（题14）等综合应用，体现科学思维与探究|

选择性必修第二册综合素能测评 一、 单项选择题：共10题，每题4分，共40分。每题只有一个选项最符合题意。 1. 关于传感器，下列说法中正确的是（　　） A. 传感器一般是将物理量转换成易于传输或测量的电磁波 B. 霍尔元件能把磁感应强度这个磁学量转换成电压这个电学量 C. 话筒是一种常用的声传感器，其作用是将电信号转换为声信号 D. 在天黑楼道里出现声音时，楼道里的灯才亮，说明它的控制电路中只有声音传感器 2. 1886年，赫兹做了如图所示实验，关于该实验，以下说法正确的是（　　） A. 实验证实了电磁波的存在 B. 实验证实了法拉第的电磁场理论 C. 实验可以说明电磁波是一种纵波 D. 在真空环境下进行实验，仍能观察到明显的火花放电 3. 有一种智能自动门，它能根据人的不同体形特征决定门需要开多大。这种智能门上装配有大量红外传感器，当人们需要穿过这扇门的时候，门扇上的水平条（由计算机控制）便根据人的头、身躯及随身携带的箱包等参数再加上10厘米左右的剩余活动空间将门准确打开。开发这样的智能门能减少冷、热空气的进入或流失，这非常有利于保持室内温度。已知光速为3×108m/s，如图为电磁波谱，则此感应门工作时接收到电磁波的频率最接近（　　） A. 104Hz B. 107Hz C. 1010Hz D. 1013Hz 4. 如图所示，一段通以恒定电流的软导线处于匀强磁场中，导线两端位于同一高度。现将导线左端固定，右端水平向右缓慢移动，则磁场对通电导线的作用力（　　） A. 变小 B. 不变 C. 变大 D. 先变大后变小 5. 如图是一种电加热装置，当把一铁块放入线圈中且不接触线圈，稍等片刻，铁块就会烧得通红，小明同学由此提出了以下一些猜想，其中正确的是（　　） A. 若把一干燥的木棍伸入线圈中，木棍会被烧着 B. 若把一个铜块伸入线圈中，铜块的温度不会升高 C. 线圈中电流越强，铁块升温更快 D. 线圈中电流变化越快，铁块升温越快 6. 如图所示是研究自感现象的电路图，L是自感系数很大的线圈，其直流电阻几乎为零，两个灯泡A、B完全相同，下列说法正确的是（　　） A. 开关闭合时，B灯逐渐变亮 B. 电路稳定时，灯A、B一样亮 C. 开关断开时，L左端电势高于右端电势 D. 开关断开时，磁场能转化为电能 7. 飞机失事后，为了分析事故的原因，必须寻找黑匣子，而黑匣子在30天内能以一定的频率自动发出信号，人们就可利用探测仪查找黑匣子发出的电磁波信号来确定黑匣子的位置。如图甲是黑匣子中电磁波发射电路中的LC 电磁振荡电路，图乙为电容器的电荷量q随时间t变化的图像，t＝0时刻电容器的M板带正电。下列关于 LC 电磁振荡电路的说法中正确的是（　　） A. 若减小电容器的电容，则发射的电磁波波长变长 B. 0～t1时间内，线圈中的磁场方向向下 C. 0～t1时间内，线圈的磁场能不断减小 D. t1～t2时间内，电容器N板带正电，电容器正在充电 8. 如图甲所示，矩形线圈的一部分处在有界匀强磁场中，并绕处于磁场边界的轴OO'匀速转动，产生的感应电动势随时间的变化图线如图乙所示，下列说法正确的是（　　） A. t＝0时刻线圈处于与中性面垂直的位置 B. t＝0时刻线圈位于磁场内、外的面积比为3∶2 C. 每秒钟电流方向改变100次 D. 感应电动势的有效值为U＝V 9. 回旋加速器利用高频交流电压使带电粒子在电场中不断加速。如图所示，回旋加速器两“D”形盒内存在垂直“D”形盒的匀强磁场，磁场的磁感应强度为B，所加速粒子的比荷为k，高频电压由LC振荡电路产生，LC振荡电路中电感线圈的自感系数为L。为使回旋加速器正常工作，LC振荡电路中的电容器的电容C为（　　） 10. 如图所示，abcd是位于竖直平面内用粗细均匀的电阻丝围成的正方形线框，它的下方有一个垂直纸面向外的匀强磁场，MN、PQ为磁场的上下水平边界，两边界间的距离与正方形的边长均为L，线框从某一高度开始下落，恰好能匀速进入磁场。不计空气阻力，以bc边进入磁场时为起点，在线框通过磁场的过程中，线框中的感应电流i、bc两点间的电势差Ubc、线框所受的安培力F、线框产生的焦耳热Q分别随下落高度h的变化关系错误的是（　　） 二、 非选择题：共5题，共60分。其中第12题～第15题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位。 11. （15分）某实验小组想了解一气压传感器的电阻随所处环境气压变化的规律，他们在室温下利用实验室提供的以下器材进行探究。 A. 气压传感器Rx（阻值变化范围从几十欧到几百欧）。B. 直流电源（电源电动势为6V，内阻不计）。 C. 电压表V1（量程为0～3V，内阻为4kΩ）。D. 电压表V2（量程为0～15V，内阻为20kΩ）。 E. 电流表A（量程为0～150mA，内阻不计）。F. 定值电阻R1（阻值为4kΩ）。 G. 定值电阻R2（阻值为20kΩ）。H. 滑动变阻器R（最大阻值为50Ω）。I. 开关S、导线若干。 （1） 该小组设计了如图甲所示的实验电路原理图，其中电压表应选择 　　，定值电阻应选择 　　。（填器材前的字母代号） （2） 请按图甲所示的电路图，将图乙中的实物连线补充完整。 （3） 某次测量时，电压表、电流表的示数分别为U＝2.40V和I＝24.0mA，则气压传感器的阻值Rx＝ 　　Ω，综合图丙可知，此时气压传感器所处环境的压强p＝ 　 　Pa。 12. （8分）电动晾衣杆方便实用，在日常生活中得到广泛应用。如图所示，一理想变压器原、副线圈的匝数比为5∶1，原线圈两端接入正弦交流电源，电压为u＝V，副线圈接有一个交流电流表和一个电动机。当开关S接通后，电动机带动质量为4kg的晾衣杆以0.2m/s的速度匀速上升，此时电流表读数为0.2A，重力加速度g取10m/s2。求： （1） 电动机的输入功率。（2） 电动机线圈电阻R。 13. （10分）如图甲所示，匀强磁场中有一矩形闭合线圈abcd，线圈平面与磁场方向垂直。已知线圈的匝数N＝1000，边长ab＝1.0m、bc＝0.5m，线圈电阻r＝10Ω。磁感应强度B随时间变化的规律如图乙所示，取垂直纸面向里为磁场的正方向。求： （1） 0～5s内线圈产生的平均感应电动势的大小。（2） 0～5s内线圈产生的焦耳热Q。 14. （12分）图甲是法拉第发明的铜盘发电机，也是人类历史上第一台发电机。利用这个发电机给电阻和平行金属板电容器供电，如图乙所示。已知铜盘的半径为r，铜盘边缘和圆心之间的电阻为R，铜盘外接电阻也为R，加在盘上的垂直于盘面的匀强磁场的磁感应强度为B1，每块平行板长度为d，板间距离为d，板间加垂直纸面向内、磁感应强度为B2的匀强磁场，一质量为m、电荷量为q的带电微粒从电容器两板中间水平向右射入极板间，恰好在叠加场中做匀速圆周运动，最后打在下极板的中点，重力加速度为g。求： （1） 平行板间电场强度E。（2） 微粒射入的速度v大小。（3） 铜盘匀速转动的角速度ω。 15. （15分）如图所示，平面直角坐标系第一象限存在沿y轴正方向的匀强电场。距离原点O为L处有一个与y轴平行且足够长的荧光屏，荧光屏与x轴相交于Q点。y轴左侧存在垂直平面向里的匀强磁场。一重力可忽略，比荷大小为k的负粒子以速度v0从y轴负方向上的P点(OP＜2L/3)水平向左射入磁场，经磁场、电场后进入无场区的第四象限并最终打到荧光屏上M点（未画出）。磁场的磁感应强度B＝，电场强度E＝。 （1） 求该粒子从射入磁场到打在荧光屏上的时间。 （2） OP为多少时，M点距Q点的距离最大？并求出该最大值。 参考答案 选择性必修第二册综合素能测评 一、 单项选择题：共10题，每题4分，共40分。每题只有一个选项最符合题意。 1. 关于传感器，下列说法中正确的是（　B　） A. 传感器一般是将物理量转换成易于传输或测量的电磁波 B. 霍尔元件能把磁感应强度这个磁学量转换成电压这个电学量 C. 话筒是一种常用的声传感器，其作用是将电信号转换为声信号 D. 在天黑楼道里出现声音时，楼道里的灯才亮，说明它的控制电路中只有声音传感器 2. 1886年，赫兹做了如图所示实验，关于该实验，以下说法正确的是（　A　） A. 实验证实了电磁波的存在 B. 实验证实了法拉第的电磁场理论 C. 实验可以说明电磁波是一种纵波 D. 在真空环境下进行实验，仍能观察到明显的火花放电 3. 有一种智能自动门，它能根据人的不同体形特征决定门需要开多大。这种智能门上装配有大量红外传感器，当人们需要穿过这扇门的时候，门扇上的水平条（由计算机控制）便根据人的头、身躯及随身携带的箱包等参数再加上10厘米左右的剩余活动空间将门准确打开。开发这样的智能门能减少冷、热空气的进入或流失，这非常有利于保持室内温度。已知光速为3×108m/s，如图为电磁波谱，则此感应门工作时接收到电磁波的频率最接近（　D　） A. 104Hz B. 107Hz C. 1010Hz D. 1013Hz 4. 如图所示，一段通以恒定电流的软导线处于匀强磁场中，导线两端位于同一高度。现将导线左端固定，右端水平向右缓慢移动，则磁场对通电导线的作用力（　C　） A. 变小 B. 不变 C. 变大 D. 先变大后变小 5. 如图是一种电加热装置，当把一铁块放入线圈中且不接触线圈，稍等片刻，铁块就会烧得通红，小明同学由此提出了以下一些猜想，其中正确的是（　D　） A. 若把一干燥的木棍伸入线圈中，木棍会被烧着 B. 若把一个铜块伸入线圈中，铜块的温度不会升高 C. 线圈中电流越强，铁块升温更快 D. 线圈中电流变化越快，铁块升温越快 6. 如图所示是研究自感现象的电路图，L是自感系数很大的线圈，其直流电阻几乎为零，两个灯泡A、B完全相同，下列说法正确的是（　D　） A. 开关闭合时，B灯逐渐变亮 B. 电路稳定时，灯A、B一样亮 C. 开关断开时，L左端电势高于右端电势 D. 开关断开时，磁场能转化为电能 7. 飞机失事后，为了分析事故的原因，必须寻找黑匣子，而黑匣子在30天内能以一定的频率自动发出信号，人们就可利用探测仪查找黑匣子发出的电磁波信号来确定黑匣子的位置。如图甲是黑匣子中电磁波发射电路中的LC 电磁振荡电路，图乙为电容器的电荷量q随时间t变化的图像，t＝0时刻电容器的M板带正电。下列关于 LC 电磁振荡电路的说法中正确的是（　D　） A. 若减小电容器的电容，则发射的电磁波波长变长 B. 0～t1时间内，线圈中的磁场方向向下 C. 0～t1时间内，线圈的磁场能不断减小 D. t1～t2时间内，电容器N板带正电，电容器正在充电 8. 如图甲所示，矩形线圈的一部分处在有界匀强磁场中，并绕处于磁场边界的轴OO'匀速转动，产生的感应电动势随时间的变化图线如图乙所示，下列说法正确的是（　D　） A. t＝0时刻线圈处于与中性面垂直的位置 B. t＝0时刻线圈位于磁场内、外的面积比为3∶2 C. 每秒钟电流方向改变100次 D. 感应电动势的有效值为U＝V 9. 回旋加速器利用高频交流电压使带电粒子在电场中不断加速。如图所示，回旋加速器两“D”形盒内存在垂直“D”形盒的匀强磁场，磁场的磁感应强度为B，所加速粒子的比荷为k，高频电压由LC振荡电路产生，LC振荡电路中电感线圈的自感系数为L。为使回旋加速器正常工作，LC振荡电路中的电容器的电容C为（　A　） 10. 如图所示，abcd是位于竖直平面内用粗细均匀的电阻丝围成的正方形线框，它的下方有一个垂直纸面向外的匀强磁场，MN、PQ为磁场的上下水平边界，两边界间的距离与正方形的边长均为L，线框从某一高度开始下落，恰好能匀速进入磁场。不计空气阻力，以bc边进入磁场时为起点，在线框通过磁场的过程中，线框中的感应电流i、bc两点间的电势差Ubc、线框所受的安培力F、线框产生的焦耳热Q分别随下落高度h的变化关系错误的是（　C　） 二、 非选择题：共5题，共60分。其中第12题～第15题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位。 11. （15分）某实验小组想了解一气压传感器的电阻随所处环境气压变化的规律，他们在室温下利用实验室提供的以下器材进行探究。 A. 气压传感器Rx（阻值变化范围从几十欧到几百欧）。B. 直流电源（电源电动势为6V，内阻不计）。 C. 电压表V1（量程为0～3V，内阻为4kΩ）。D. 电压表V2（量程为0～15V，内阻为20kΩ）。 E. 电流表A（量程为0～150mA，内阻不计）。F. 定值电阻R1（阻值为4kΩ）。 G. 定值电阻R2（阻值为20kΩ）。H. 滑动变阻器R（最大阻值为50Ω）。I. 开关S、导线若干。 （1） 该小组设计了如图甲所示的实验电路原理图，其中电压表应选择 　C　，定值电阻应选择 　F　。（填器材前的字母代号） （2） 请按图甲所示的电路图，将图乙中的实物连线补充完整。 （3） 某次测量时，电压表、电流表的示数分别为U＝2.40V和I＝24.0mA，则气压传感器的阻值Rx＝ 　200　Ω，综合图丙可知，此时气压传感器所处环境的压强p＝ 　1.1×105　Pa。 12. （8分）电动晾衣杆方便实用，在日常生活中得到广泛应用。如图所示，一理想变压器原、副线圈的匝数比为5∶1，原线圈两端接入正弦交流电源，电压为u＝V，副线圈接有一个交流电流表和一个电动机。当开关S接通后，电动机带动质量为4kg的晾衣杆以0.2m/s的速度匀速上升，此时电流表读数为0.2A，重力加速度g取10m/s2。求： （1） 电动机的输入功率。 （2） 电动机线圈电阻R。 解：（2） 由晾衣杆匀速上升可得P机＝mgv，又由P＝P机＋I2R，解得R＝20Ω。 13. （10分）如图甲所示，匀强磁场中有一矩形闭合线圈abcd，线圈平面与磁场方向垂直。已知线圈的匝数N＝1000，边长ab＝1.0m、bc＝0.5m，线圈电阻r＝10Ω。磁感应强度B随时间变化的规律如图乙所示，取垂直纸面向里为磁场的正方向。求： （1） 0～5s内线圈产生的平均感应电动势的大小。 （2） 0～5s内线圈产生的焦耳热Q。 14. （12分）图甲是法拉第发明的铜盘发电机，也是人类历史上第一台发电机。利用这个发电机给电阻和平行金属板电容器供电，如图乙所示。已知铜盘的半径为r，铜盘边缘和圆心之间的电阻为R，铜盘外接电阻也为R，加在盘上的垂直于盘面的匀强磁场的磁感应强度为B1，每块平行板长度为d，板间距离为d，板间加垂直纸面向内、磁感应强度为B2的匀强磁场，一质量为m、电荷量为q的带电微粒从电容器两板中间水平向右射入极板间，恰好在叠加场中做匀速圆周运动，最后打在下极板的中点，重力加速度为g。求： （1） 平行板间电场强度E。 解：（1） 由带电微粒恰好在叠加场中做匀速圆周运动可知，电场力与重力平衡，则Eq＝mg，解得E＝mg/q。 （2） 微粒射入的速度v大小。 （3） 铜盘匀速转动的角速度ω。 15. （15分）如图所示，平面直角坐标系第一象限存在沿y轴正方向的匀强电场。距离原点O为L处有一个与y轴平行且足够长的荧光屏，荧光屏与x轴相交于Q点。y轴左侧存在垂直平面向里的匀强磁场。一重力可忽略，比荷大小为k的负粒子以速度v0从y轴负方向上的P点(OP＜2L/3)水平向左射入磁场，经磁场、电场后进入无场区的第四象限并最终打到荧光屏上M点（未画出）。磁场的磁感应强度B＝，电场强度E＝。 （1） 求该粒子从射入磁场到打在荧光屏上的时间。 （2） OP为多少时，M点距Q点的距离最大？并求出该最大值。 1 学科网（北京）股份有限公司 $