2025年人教版高中物理选择性必修第二册期末学业质量标准检测试卷及答案

本册综合学业质量标准检测

本卷分第I卷（选择题）和第II卷（非选择题）两部分。满分：100分，时间：75分钟。

第I卷（选择题共40分）

一、选择题（本题共10小题，每小题4分，共40分，在每小题给出的四个选项中，第1〜

6小题只有一个选项符合题目要求，第7〜10小题有多个选项符合题目要求，全部选对的得4

分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分）

1.（2024.安徽马鞍山高二开学考试）关于电磁波及电磁感应现象，下列说法正确的是（）

A.电磁波只是一种描述方式，不是真正的物质

B.用微波炉加热食物是利用了微波具有能量的性质

C.奥斯特最早发现了电磁感应现象

D.穿过闭合导体回路有磁通量时，回路中就会产生感应电流

答案：B

解析：电磁波不仅仅是一种描述方式，而且是真实的物质存在，故A错误；用微波炉加

热食物时，食物增加的能量是微波给它的，利用了微波具有能量的性质，故B正确；法拉第

首先发现了电磁感应现象，故C错误；当穿过闭合导体回路的磁通量发生变化时，回路中才

会产生感应电流，故D错误。

2.如图所示，在匀强电场和匀强磁场共存的区域内，电场的电场强度为E,方向竖直向

下，磁场的磁感应强度为3,方向垂直于纸面向里，一质量为机的带电粒子，在场区内的一竖

直平面内做匀速圆周运动，则可判断该带电粒子（）

A.带有电荷量为管的负电荷

B.沿圆周逆时针运动

C.运动的角速度为答

F

D.运动的速率为不

D

答案：A

解析：带电粒子在竖直平面内做匀速圆周运动，有mg=qE,求得电荷量q=管，根据电

场强度方向和电场力方向判断出粒子带负电，故A正确；由左手定则可判断粒子沿顺时针方

向运动，故B错误；由“03=冽0。，得①=*=鬻=誓，故C错误；无法计算带电粒子的

m乜m乜

速度，故D错误。

3.如图所示，L为电感线圈，R为滑动变阻器，Ai、A2是两个完全相同的灯泡。将R触

头滑动至某一位置，闭合开关S,灯Ai立即变亮，灯A2逐渐变亮，最终A2亮度更高。贝U()

A.R连入电路的阻值与L的直流阻值相同

B.闭合S瞬间，L中电流与变阻器R中电流相等

C.断开S,Ai立刻熄灭，A2逐渐熄灭

D.断开S,Ai闪亮后再逐渐熄灭，A2逐渐熄灭

答案：D

解析：已知最终A2亮度更高，则通过A2的电流更大，根据并联电路电压相等可知，R连

入电路的阻值大于L的直流阻值，故A错误；闭合S瞬间，L阻碍电流的增大，L中电流小于

变阻器R中电流，故B错误；断开S,L阻碍电流的减小，L和变阻器R以及两灯泡构成回路,

断开S瞬间该回路电流大小等于初始通过A2的电流，故Ai闪亮，之后电流逐渐减小至零，则

两灯逐渐熄灭，故C错误，D正确。

4.半径为r的圆环电阻为R,彷为圆环的一条直径。如图所示，在仍的一侧存在一个均

匀变化的匀强磁场，磁场垂直圆环所在平面，方向如图，磁感应强度大小随时间的变化关系为

B=Bo+kt(k>O),贝U()

A.圆环中产生顺时针方向的感应电流

B.圆环具有扩张的趋势

C.圆环中感应电流的大小为第

D.图中6、a两点间的电势差为0=3而户

答案：C

解析：由于磁场均匀增大，圆环中的磁通量变大，根据楞次定律可知圆环中感应电流为逆

时针方向，同时为了阻碍磁通量的变化，圆环将有收缩的趋势，故A、B错误；根据法拉第电

磁感应定律得电动势为E=*笑=A兀户，圆环电阻为R,所以电流大小为/=慨=需，故C正

确；b、a两点间的电势差为“。=博=号故D错误。

5.关于传感器，下列说法正确的是（）

A.电熨斗能够自动控制温度的原因是它装有双金属片温度传感器，这种传感器作用是控

制电路的通断

B.太阳能自动控制路灯一般用热敏电阻作为敏感元件

C.话筒是一种常用的声音传感器，其作用是将电信号转化为声信号

D.干簧管可以感知磁场的存在，是一种能够测出磁感应强度的传感器

答案：A

解析：电熨斗能够自动控制温度的原因是它装有双金属片温度传感器，这种传感器作用是

控制电路的通断，故A正确；太阳能自动控制路灯一般用光敏电阻作为敏感元件，故B错误;

话筒是一种常用的声音传感器，其作用是将声信号转化为电信号，故C错误；干簧管是一种

能够感知磁场的传感器，能够把磁信号转变为电路的通断，故D错误。

6.（2024.河北保定高二期末）如图所示，边长为L的正方形区域内存在着垂直于纸面

向里的匀强磁场，一个质量为机、带电量为q的带负电的粒子从a点以速度00沿a。方向射入

磁场，之后从cd边的中点e射出磁场，不计粒子的重力，磁场的磁感应强度大小为（）

6.----------------

；XXXX;

；XXXX：

；XXXX:

；R：

；XXXX:

a----------------」d

mvo8mo

A-2^LB，5qL

5mvomvo

C.D.-y~

8QqLTqL

答案：B

解析：粒子在磁场中的运动轨迹如图所示，根据几何关系可得夫2=上+。—夫）2,解得R

=1L,由洛伦兹力提供向心力可得如3=忐，解得磁场的磁感应强度大小为3=］第，故B

正确。

XXXX

7.（2024.广东深圳高二阶段练习）人体含水量约为70%,水中有钠离子、钾离子等离子存

在，因此容易导电，脂肪则不容易导电。当人两手握住脂肪测量仪的两把手时，就可知道人体

脂肪所占的比例。下列说法中正确的是（）

A.脂肪测量仪的工作原理是通过人体体重不同来判断人体脂肪所占的比例

B.脂肪测量仪的工作原理是通过人体的电阻不同来判断人体脂肪所占的比例

C.脂肪测量仪的工作原理是通过测量人体的体温来判断人体脂肪所占的比例

D.激烈运动之后，脂肪测量仪显示人体脂肪所占比例的测量数据会不准确

答案：BD

解析：利用脂肪几乎不含水分，其导电性和其他成分不同，可以用测量人体电阻的办法来

计算人体脂肪率，故A、C错误，B正确；激烈运动之后，人体内水和钠、钾等无机盐会有一

部分流失，人体脂肪所占比例会发生变化，即人体的电阻大小变化，所以测量数据会不准确，

故D正确。

8.如图，倾角为a的斜面上放置着间距为L的平行光滑导轨（电阻不计），导轨下端与一

电阻R相连，电阻为厂的金属棒KN置于导轨上，在以时和cd为边界的区域内存在磁感应强

度为B的匀强磁场，磁场方向垂直导轨平面向上。在cd左侧的无磁场区域cdPM内有一半径

很小的金属圆环，圆环与导轨在同一平面内。已知ab〃dc〃PM,金属棒与导轨接触良好。将

金属棒KN从磁场右边界仍处由静止自由释放，向下运动的一小段时间内，下列说法正确的

是（）

B

豺V

O

R

M~

A.圆环有收缩趋势

B.圆环有扩张趋势

C.金属棒KN做匀加速直线运动

D.金属棒KN做变加速直线运动

答案：AD

解析：金属棒侬沿导轨向下运动的一小段时间内，重力沿导轨平面的分力大于安培力，

金属棒向下加速运动，KMMP回路中产生的感应电动势增大，感应电流增大，产生的磁场增

强，通过圆环的磁通量增加，依据楞次定律可知，圆环有收缩的趋势，故A正确，B错误；

B2L2V

金属棒向下运动的一小段时间内，由牛顿第二定律有机gsina—歹安=机＜2,又F安=ILB=广卜7，

B2au

解得金属棒的加速度a=gsina—速度0增大，加速度a减小，速度的变化率减小，

故D正确，C错误。

9.为了解决用电高峰电压不足的问题，某同学设计了如下输电线路。交流发电机的线圈

电阻忽略不计，输出电压"="^110/,乃、T2均为理想变压器，R1和夫2为纯电阻用电器。输

电线的等效总电阻为厂=20Q,m:722=1：10,〃4可调，R1和层的额定电压均为220V,阻值

均为11Q,其余电阻不计。S断开时对应用电低谷，调节“3：侬=10：1,此时用电器R正常

工作，输电线上损耗的功率为AP;S闭合时对应用电高峰，调节变压器T2的副线圈，当其匝

数比为N：1时，用电器R又能正常工作，此时变压器T2原线圈的电压为。3,输电线上损耗

的功率为AP，。则（）

A.Um=22(hjiVB.03=2200V

C.N<WD.^P'>4AP

答案：CD

解析：S断开时，T2副线圈的电压为220V、电流为20A,其原线圈的电压为2200V、

电流为2A,输电线损耗的电压为AU=2AX20Q=40V,损耗功率为AP=80W,。副线圈

的电压为2240V,原线圈的电压为224.0V,所以Um=224、RV,故A错误；S闭合后，对

T2,如果〃4不变，则原、副线圈的电压均减小，需要将“4变大吟<10）才能使副线圈电压变回

到220V,故N<10；此时根据并联电路干路与支路电流关系得T2副线圈电流为40A,所以原

线圈中电流大于4A,故根据焦耳定律可知，输电线损耗的功率AP'>4AP,输电线承担的电

压也增大，电压。3小于2200V,故B错误，C、D正确。

10.如图所示，两根足够长的平行光滑金属导轨固定在水平面内，左侧轨道间距为23

处于磁感应强度大小为B的匀强磁场中，右侧轨道间距为L,处于磁感应强度大小为乐的匀

强磁场中，两磁场方向均竖直向下。金属棒b长为L,阻值凡静止在右侧轨道。金属棒a长

为2L,电阻为2R,当金属棒a以初速度00水平向右开始运动时，金属棒b也随之运动。已知

金属棒a始终在左侧轨道运动，a、b棒质量均为如且始终与导轨垂直并接触良好，导轨电

阻不计。则在a、b棒的运动过程中，下列说法正确的是（）

XXXX

XX

XXXXXXX

XXXX

A.金属棒b达最大速度前，金属棒a、b组成的系统动量不守恒

B.金属棒b达最大速度后，金属棒a、b的速度大小之比为1：2

C.从开始运动到金属棒b达最大速度的过程中通过金属棒b的电荷量为需

D.从开始运动到金属棒b达最大速度的过程中金属棒a产生的热量为枭就

答案：AD

解析：两金属棒所受安培力不相等，所以金属棒a、b稳定前，金属棒a、b系统动量不守

7；1

恒，故正确；稳定后电路电流为即〃皮加，解得;a不故错误；对根据

A0,B2a=0.5c7/b=4Ba

00

动量定理可得BI^-2Lt=mva—mvo,对b根据动量定理可得0.5BI^Lt=mvb,解得va=~^,

4-7）08m7加

Ob=U，通过金属棒b的电荷量为q=/平/=扁，故C错误；由能量守恒定律可得，电路

1//IIDL

中总的焦耳热Q=T机。8—品涕一品湿=专机08，由电路知识可得。a=|:Q=1^n08,故D正确。

第II卷（非选择题共60分）

二、填空题（本题共2小题，共14分。把答案直接填在横线上）

11.（6分）（2024.重庆二模）电容电池具有无污染、寿命长、充电速度快等诸多优点而广泛

（1）第一次探究中，先将开关接1,待电路稳定后再接2。已知电流从上向下流过电流传感

器时，电流为正，则电容器充放电过程中的，一/和U—。图像是o

⑵第二次探究，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实验小组得到了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，根据图像中A、3点坐标可知，振荡电路的周期7=s（结果保留两位有

效数字）。

②如果使用电动势更小的电源给电容器充电，LC振荡电路的频率将（填“增

大”“减小”或“不变”）。

③已知电源电动势瓦，测得充电过程，一/图像的面积为So,以及振荡电路的周期T,可

以得到电感线圈的电感表达式L=o（用测得的已知量表示）

答案：（1）BD（2）@0.0092②不变酝菽

解析：（1）第一次探究过程为先给电容器充电，后电容器通过R放电，给电容器充电过程

中电流从上向下流过传感器，即为正，由于充电后电容器右极板带正电，电容器通过R放电

时，电流从下向上流过传感器，即为负，故A错误，B正确；给电容器充电和电容器放电，

通过电压传感器的电流方向均为从右向左，都为正，故C错误，D正确。

9037—8945

（2）①由图乙可知.=,一］（）,s=0.0092so

②由振荡周期T=2周无，可知，如果使用电动势更大的电源给电容器充电，LC振荡电

路的周期不变，则频率也不变。

③充电过程I图像的面积为So,则有q=CEo=So,可得C=碧，振荡周期T=2周记

可付乙一4712c—ddSo。

12.（8分）某兴趣小组用如图甲所示的可拆变压器进行“探究变压器线圈两端的电压与匝

数的关系”实验：

甲

（1）下列器材在实验中还必须用到的是（填字母）。

(2)实验中原、副线圈的电压之比与其匝数之比有微小差别，原因不可能是0

A.变压器铁芯漏磁

B.铁芯在交变电磁场作用下发热

C.原线圈输入电压发生变化

D.原、副线圈通过电流发热

(3)实际操作中将电源接在原线圈的“0”和“8”两个接线柱之间，测得副线圈的“0”和“4”两个

接线柱之间的电压为3.0V,则可推断原线圈的输入电压可能为。

A.3VB.5.5V

C.6.0VD.6.5V

(4)如图所示为某电学仪器原理图，图中变压器为理想变压器。左侧虚线框内的交流电源

与串联的定值电阻R)可等效为该电学仪器电压输出部分，该部分与一理想变压器的原线圈连

接；一可变电阻R与该变压器的副线圈连接，原副线圈的匝数分别为小、“2(右侧实线框内的

电路也可以等效为一个电阻)。在交流电源的电压有效值仇不变的情况下，调节可变电阻R的

过程中，当3=时，R获得的功率最大。

答案：(1)C(2)C(3)D(4)端〉

解析：(1)实验中需要交流电源和交流电压表(万用表)，不需要干电池和滑动变阻器。

(2)变压器铁芯漏磁，从而导致电压比与匝数比有差别，选项A不符合题意；原、副线圈

通过电流发热，铁芯在交变磁场作用下发热，都会使变压器输出功率发生变化，从而导致电压

比与匝数比有差别，选项B、D不符合题意；原线圈输入电压发生变化，不会影响电压比和匝

数比的关系，选项C符合题意。

(3)若是理想变压器，则有变压器线圈两端的电压与匝数的关系卷=今。

若变压器的原线圈接“0”和“8”两个接线柱，副线圈接“0”和“4”两个接线柱，可知原副线圈

的匝数比为2：1,副线圈的电压为3V,则原线圈的电压为Ui=2X3V=6V,

考虑到不是理想变压器，有漏磁等现象，则原线圈所接的电源电压大于6V,可能为6.5Vo

故选D。

(4)把变压器和R等效为一个电阻Ro当作电源内阻，当内外电阻相等，即Ro=Ri,此

时输出功率最大，根据会=食得笠=华。

U2TH12KT12

代入,=/2"2,解得“辟R尸辞即强=肆。

三'论述、计算题(本题共4小题，共46分。解答应写出必要的文字说明'方程式和重要

演算步骤，只写出最后答案不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)

13.(10分)(2024.江苏高二阶段练习)如图所示，面积为0.02n?,内阻不计的100匝矩形

线圈A3CD,绕垂直于磁场的轴匀速转动，转动的角速度为50rad/s,匀强磁场的磁感应

强度为半兀矩形线圈通过滑环与理想变压器相连，触头P可移动，副线圈所接电阻R=50Q,

电表均为理想交流电表，当线圈平面与磁场方向平行时开始计时，结果可用根号或兀表示。求:

(1)线圈中感应电动势的最大值；

(2)由图示位置转过30。角的过程产生的平均感应电动势；

(3)当原、副线圈匝数比为2：1时，电阻R上消耗的功率。

答案：(1)5帅V(2)“yV(3)12.5W

解析：(1)线圈中感应电动势的最大值Em=〃8oS=100X坐X50X0.02V=5S\"V。

⑵由图示位置转过30。角的过程产生的平均感应电动势云=〃笑="驾迎=1簪

6co

萩V。

兀

⑶当原、副线圈匝数比为2：1时，次级电压有效值。V=25V。

rfi252

电阻R上消耗的功率w=12.5Wo

14.（10分）如图甲所示，将一细导线首尾相连构成单匝正方形线框，并固定在水平绝缘桌

面上，线框边长d=20cm、电阻R=4C。虚线将线框分为左右对称的两部分，虚线与线框的

交点分别为M、N,虚线左侧的空间内存在与桌面垂直的匀强磁场，规定垂直桌面向下为磁感

应强度3的正方向，3随时间。变化的规律如图乙所示。求：

（1）?=1s时线框中感应电流的大小和方向；

（2»=3s时M、N两点间的电势差UMN。

答案：（1）0.01A顺时针（2）—0.02V

解析：（1）因为0〜2s内部=2T/s,

小^BS0.2X0.2

E1=

则A7,2=2X-—V=0.04V,

则/=良=。01A,

根据楞次定律可知，感应电流的方向为顺时针方向。

（2»=3s时，因石=2T/s,

同样可求得线圈中的电流为/=0.01A,

方向为逆时针方向，则UMN=一吟=—0.02V。

15.（12分）如图所示，某种离子扭转器可以将射向不同方向的粒子，通过改变电场或磁场

的大小和方向，使其经过相同的点，该装置由间距均为L的三块带有小孔的平行金属板M、N、

P构成，三块金属板的中心小孔。、。、。2连线与三块金属板垂直，粒子可以通过M板上的

中心小孔。，向各个方向发射，让粒子经过N板上的小孔a,最后从P板上的小孔Q射出，

已知小孔。在。1的正上方，到。1的距离为d=（也一1）"以金属板M的中心。为坐标原点，

以水平向内为x轴，竖直向上为y轴，垂直于金属板向右方向为z轴，建立直角坐标系。M、

N板之间的区域为i区，N、p板间的区域为n区。从离子源射出的粒子质量为机，带电量为

q,以速度00从金属板的小孔0射入（不计粒子重力）。

（1）若粒子沿着y轴正方向射入，在I区加上与x轴平行的匀强磁场5,在H区加上与y

轴平行的匀强电场Ei,求Bi,Ei的大小及方向；

（2）若粒子入射的方向在xOz平面内，与式轴正方向夹角a（为锐角），在I区加上沿z轴负

方向的匀强磁场比，同时调整M、N间的距离，使I区的宽度达到最小值，求史及I区宽度

的最小值Lmin；

（3）在满足（2）的条件下，在n区加平行于金属板的电场及，求石2的大小。

答案：（1）31=1一~舞—,万向沿x轴负万向Ei=~一~下一，万向沿y轴正万向

2（v2+l）mi?ocosa、八口.,,（也一1）兀£

（2»2=口---q£L------,万向沿z轴负万向加='丫0乙lana

（3胫甯勺（3-2的si/a+cos2a

解析：（1）粒子在区域I中做匀速圆周运动，圆心在z轴上，根据左手定则可知，磁场方向

沿x轴负方向，设轨道半径为R1,离开I区时速度方向与竖直方向夹角为仇如图所示：

由几何关系可得Rsin8=d,①

7?i（l+cos0）=L,②

又由于③

由①②③联立得

（2+」2）加00、，、r,

Bi=~~~着7---,万向沿x轴负万s向,

在区域n中粒子做类斜抛运动，则

L=votisin0,④

~d=—voticos。+/〃田，⑤

而E\q=mai,⑥

由④⑤⑥联立得Ei=——方向沿y轴正方向。

qL

（2）将初速度分解到沿z轴方向和x轴方向，根据左手定则可知，粒子沿z轴方向做匀速直

线运动，在垂直z轴平面内做匀速圆周运动，。点恰好是圆周运动的最高点，因此

nmv2i丁

qv]B?=R,⑦

R=^d,⑧

v±=vocosa,⑨

、七〜2（A/2+l）mrocosa、,、^.

由t⑦⑧⑨联立整理得任=—,方向沿z轴负方x向,

qL

由于。/2=兀尺，⑩

£min=0O/2SillCk,（2）

由⑧⑩⑪联立解得Lmin=（P；）%an呢

（3）在通过。点后，若通过小孔。2,在z轴方向L=0of3sina,⑫

在x轴方向上O=l0o/3COSa+5/,⑬

其中反4=机（看，⑭

在y轴方向上d=^a-yA,⑮

E-yq=ma-y,⑯

而E2=\l^+E2y,⑰

由以上各式联立解得

2mr8sin

E2=^T（3-2陋）sin2a+cos2a。

16.（14分）如图所示，间距为L的两条光滑平行金属导轨固定在绝缘水平面上，将甲、乙

两根质量均为加、电阻均为R金属杆放置在导轨上，金属杆与导轨垂直且接触良好；乙杆用水

平细绳通过定滑轮连接质量为制的木块；导轨所在空间存在竖直向上的匀强磁场，磁感应强

度的大小为瓦给甲杆施加一水平向左的拉力，使其从静止开始以加速度。做匀加速直线运动,

当乙杆将要发生滑动时撤去拉力。已知重力加速度大小为g,导轨电阻不计且足够长，求：

I

甲乙」X

(1)乙杆将要发生滑动时，拉力的大小