(四)电磁感应的综合应用-【衡水金卷·先享题】2024-2025学年高二物理选择性必修2同步周测卷（人教版）

高二周测卷 ·物理（人教版）选择性必修第二册· 高二同步周测卷/物理选择性必修第二册（四） 品题要素一览表 注： 1.能力要求： I.理解能力 Ⅱ.推理能力Ⅲ.分析综合能力下.应用数学处理物理问题的能力V,实验能力 2.学科素养： ①物理观念 ②科学思维③科学探究①科学态度与责任 分 知识点 能力要求 学科素养 预估难度 题号 题型 值 (主题内容) ① ②③① 档次 系数 单项选择题 6 法拉第发电圆盘 易 0.85 2 单项选择题 6 生活小实验 易 0.80 3 单项选择题 6 电磁感应和电路综合应用 中 0.65 4 单项选择题 图像问题 中 0.60 5 单项选择题 6 路端电压分析 中 0.75 6 单项选择题 6 电路分析 中 0.75 7 多项选择题 8 电磁感应与能量 中 0.65 8 多项选择题 8 电磁感应 难 0.55 9 非选择题 15 金属杆切割磁感线运动 易 0.80 10 非选择题 15 电磁感应的综合应用 中 0.70 非选择题 18 电磁感应与能量综合 中 0.60 香者誉案及解折 一、单项选择题 1,D【解析】把铜盘视为闭合回路的一部分，在铜盘以 角速度细沿顺时针方向匀速转动时，铜盘切制磁感线 产生感应电动势，回路中有感应电流，由右手定则可 F安 N 判断出感应电流方向为C→D→R→C,但是整个圆盘 线框从上向下看沿逆时针方向转动，改变磁场的方 的磁通量不变，每个切制部分扫过的面积在变化，所 向，根据上述原理可知线框转动的方向改变，A,B项 以有感应电流产生，D项正确。 错误：电池的输出功率等于线圈转动的机械功率与电 2.C【解析】假设磁铁下端为N极，上端为S极，则线 阻的热功常之和，C项正确：线框从静止开始至旋转 框周围的磁感应强度一定会有垂直导线向上的分量， 到稳定的过程中，导线框切割磁感线会产生反电动 由于线框的下端靠近磁极，所以受力起主要作用，根 势，电流会减小，D项错误。 据电池的正负极画出电流的方向，根据左手定侧判断 3.D【解析】匀强磁场的磁感应强度随时问逐渐增大， 安培力的方向如图所示： 由楞次定律可知感应电流在外电路中的方向由α点 ·45. ·物理（人教版）选择性必修第二册· 参考答案及解析 流向b点，即a端电势比b端电势高，A项错误：根据 拉第电磁感应定律得E=nA9=ns=知广，D项 △ 磁通量的定义可知，t一0时，通过螺线管的磁通量 =BS,与线圈匝数无关，B项错误；由法拉第电磁感 错误。 二、多项选择题 应定律可知，感应电动势E=nA中=nABs=kS,感 △ △t 7.AC【解析】根据题意可知，此装置是利用电磁感应 、应电流1=怎-，则通过电阻R的电流1= 现象制成的，A项正确：根据右手定则可以判断，通过 3R 灯泡的电流方向由右向左，B项错误：重物下降速度 合-蒙，所以0一内，通过电阻R的电荷量q= 越快，感应电动势越大，圆盘的阻尼作用越大，C项正 1146=nkS 确：重物减小的机械能转化为装置的动能和灯泡消耗 3R,C项错误：由焦耳定律可知，在0一 的电能，D项错误。 内，电阻R,产生的热量Q=片R,=心S,D项 8.BD【解析】越靠近通电导线，磁场越强，由图结合安 9R 培定则可知，穿过左侧向外的磁通量大于穿过右侧向 正确。 里的磁通量，即穿过线框的磁通量向外增加，则感应 4.C【解析】由图可知，0~1s过程中磁感应强度向里 电流产生的磁场垂直纸面向里，根据安培定则可知， 均匀减小，1~2s过程中磁感应强度向外均匀增大， 感应电流的方向为C~B·A,B项正确：左边线框受 根据楞次定律可知，都产生顺时针方向的感应电流， 力大，同向电流相互吸引，线框有向右的运动趋势，D 且大小恒定：2一35过程中磁感应强度向外均匀减 项正确。 小，3~4s过程中磁感应强度向里均匀增大，根据楞 三、非选择题 次定律可知，都产生逆时针方向的感应电流，且大小 9.【解析】(1)由自由落体运动有u=gt=20m/s(2分) 恒定，A,B项错误：根据愣次定律可知，磁感应强度 产生的感应电动势E=B (2分) 减小时导线框abcd有扩张趋势，磁感应强度增大时 导线框abcd有收缩趋势。0~1s、1~2s、23s.3~ 感应电流大小一景 (2分) 4s过程中，ab边所受到的安培力F方向分别为：向 杆ab平衡时有g=BIl (1分) 上、向下，向上，向下。由安培力公式F=BL,且磁 联立解得B=5T (1分) 感应强度随时间均匀变化可知，C项正确，D项错误。 (2)同理可得，磁场反向后，再次稳定后受力平衡时的 5,D【解析】当导体棒通过圆心时产生的感应电动势 速度=5m/s (1分) E=Bw=0.5×0.4×3V=0.6V,此时外电路电阻 根据动量定理可得mgt一B,I1'=m一mv(2分) R-20=10,则a,6两点的电势差U=张与 9=1 (1分) R+r 0.6X1V=0.2V,D项正确。 1晨 (1分) 1+2 E=B lx 6.C【解析】由题图可知外电路结构为R,与R的右半 (1分) 部并联，再与R的左半部，R:串联，故R:两端的电 解得1=0.5s (1分) × 10,【解析】(1)线框的ab边刚进入磁场时，感应电流的 2 2 U U:=- J= +冬+号×号 1 7,A项错误：因k>0,由 大小1景-喂 (2分) 2 楞次定律可知线框内产生的感应电流沿逆时针方向， 线框恰好做匀速直线运动，有F=mg十BIl(1分) 故电容器b极板带正电，B项错误：设通过R:的电流 解得B=1T (1分) 为1，则R,消耗的功率为P=户…冬则R消耗的功 (2)设线框进入磁场做匀速直线运动的时间为，有 $=0.1s (1分) 率p'=(2I).尽+r,尽=5P,C项正确：根据法 2 2 线框全部进入磁场后做竖直上抛运动到最高点，所 ·46 用的时间4一设=品=02。 (1分) 安培力F=BId (1分) 线框做匀速直线运动，由平衡条件得mgsin日= 所以线框从进入磁场到最高点所用的时间t=1十 pomngcos 0+F (2分) =0.3s (1分) 解得v=2m/s (2分) (3)线框从最高点回到磁场边界时的速度大小不变， (2)设线圈从离开磁场到最高点的距离为x,由动能 线框所受到的安培力大小也不变，其方向竖直向上， 定理得一ng rsin0-umg.rcos0=0-E (2分) 且mg=BIl (2分) 线圈从最高点到进入磁场时，由动能定理得 所以线框穿出磁场过程仍然做匀速直线运动，之后 ngrsin0-ngxcos 0=E一0 (2分) 做匀加速直线运动，有2g(h一)=一6(2分) 解得线框落地时的速度)=4m/s (1分) 其中E=立m心 (1分) (4)由功能关系可知Q=F1 (2分) 解得Eu=0.1J (1分) 得Q=0.4J (1分) (3)线圈向下匀速通过磁场的过程中，由动能定理得 11,【解析】(1)线框向下返回磁场时，产生的感应电动 mg·2dsin9-mg·2dcos0+W=0 (2分) 势E=Bdo (1分) 焦耳热Q=一W (1分) 电流1=景 (1分)》 解得Q=0.004J (2分)高二同步周测卷/物理选择性必修第二册 (四)电磁感应的综合应用 (考试时间40分钟.满分100分》 一，单项选择薑（木题共6小，每小题6分，共36分。在每小圈给出的四个选项中，只 有一项是行合题目要求的) ,一阔盘爱电机的结物知图所示，铜盘发装在水平的铜轴上，整个铜盘处于垂直于盘 面的匀强磁场中，两块钢片C,D分别与转动轴和铜盘的边缘接触，若铜数的半径为 ,匀强鹭场的爸越应强度为B,目路的总电阳为R,从左向右看，细盘以角述度m活 膜时针方向匀建转动，下列说法正确的是 A.穿过整个属盘的鹭通量不变，电路中没有感应电试 B.穿过整个圆融的磁通量变化，电路中没有移应电葡 C.穿过整个圆胜的鹭通量不变，电路中有感应电流，感应电流方向为 C-R+D-+C )穿过整个闭盘的盛通适量不变，电第中有感应电旋，感应电流方向为C*DRC 2.将一段株割导线穷成如图甲所不形状的线框，将它置于一节5号干电池的正板上（线 框上璃的考折位置与正极良好接触》，一块圆柱形强壁认吸用在电池的负极，使铜牙 线框下面的两端P,Q与磁铁表面保持良好接触，放手后线腿就会发生转动，从面割 成了一个“简易电动机”，如图乙所示关于该“简易电动机”，下列说法正确的是 A线框会转动起来是风为线框中产生的感应电流受到了穷一 安培力的作用 B,如果融铁吸附在电泡负极的强级调美一下，线框转动 的方向不会改变 C,电浊的输出功率一定大于线圈转动的机械功率 D线框从静止开始至旋转到倚定的过程中，通过线根中的电花大小始终不变 3,如图所示，螺线管中的线圆匝数为4横截面积为S,总电阻为R,其，6两端与两个 定值电阻R,雅R:相连，已知R,一R,一R,匀强磁场沿轴线向上穿过螺线管，其险盛 应强度大小面时间变化的关系式为B一几，十（常量>0），下列说法正确的是 A.4端电势比b戒电势缓 B=0时，通过螺线管的意通量为及S C0一4内，通过电用R的电荷量为28 D0一内，电图R,产生的热量为” 9R 物理{人数版)选择性必修第二册第【页（共4页》 面本金卷·先享盈 1.如谢甲所示，矩形婷线框：血d放在匀强盛场中，感感线方向与战框所在的平面垂直， 篮感应强度B随时同？变化的图像如僧乙所示，=0时刻，磁感应强度的方向垂直纸 面向里。若规定导线屈中的越应电藏沿逆时针方向为正方向，则在04；时同内， 导线框中的爆应电商！以及导线框的6边所受到的安培力F随时间：变化的图像 可能正确的是〔取安培力向上为正方向) 5,如丽所示，半径为0,2、粗维均匀的阔形轨道内存在着垂直轨道平而的匀强磁场 磁感应强度大小为0.5T。导体彬山与虚线直径平行，长度为0.4m,在外力作用下 沿轨道平面匀速运动，速度大小为3m/、,已知轨道总电阻为4口，绿体棒总电用为 2口，运动过程中导体裤与轨道良好接触，忽略阳力及摩擦，当导体棒通过图心时，：。 6两点的电势龙为 A.0.5V B.0.5W C.0.3 V D0.2V .如图所示，边长为L,不可形变的正方形导线根内有半径为？的明形磁场区规，其绝 感应强度B能时剩的变化关系为B一（常量>），回路中滑动变阻器R的最大 阻值为R箭片P位于雅动变阻然中央，定值电阻风一R,民一冬，阴合开关5电 压表的示数为U,不考虚蓝线N右侧导体的级应电动势，下列说法正统的是 人R两滨的电压为罗 B,电容器的a极板带正电 C.滑动变阻器R的热功率为电用R:的5倍 D正方形导线框中的墙应电动婷为L四 二、多项迹择题《本题共2小题，每小圈8分，共16分。在每小照给出的四个选项中，有 多项符合题目要求，全部选对的得8分，选对但不全的得4分，有选排的得0分) 7.一种重物缓降装置简化物理慎型如离所示，足够长的轻质绝缘组线连接且缠绕在闲 轴上，另一端悬挂看一个重物，一个制制用盘也焊接在钢轴上，时轴的外侧和网盘的 外侧通过电刷及导线与外界的一个灯泡相连，整个装登位于垂直于置盘面的匀强览 场中，现将重物从合适位置由山静止释放，整个圆盘将在重物的作用下转动，产生的电 流可以使灯泡爱光，不计除灯准电阻外的其余电阻和一切摩擦阻力，下列说法正确 高二同步周测选图 物建（人数版】选择性色修第二雷第？页（共4置》 的是 A.此装置是利用电磁感应现象制成的 B通过灯泡的电简方向由左向右 C重物下降越快，周盘的引尼作用越大 D重物减小的机械能全部转化为打泡消耗的电能 8如图所示，三角形线框与长直导线彼此施缘，线柜框被导线分成面积相等的两器分，在 MN接通道图示方向电流的铜间，下列说法正确的是 A.无感应电流 B.线框中感应电流的方向为C·B·A C,线框中盛应电流的方向为A·BC D.线枢有向右的运动趋势 班拟 性名 分划 想号 4 容案 三，非选择题（本题共3小题，共48分请按要求完成下列各思） ,《15分)如图所示，MN和Q是两根相互平行、数直放置的光滑金属导轨，导轨宽度 (=0,1m、足够长且电阳不计，一根质量树一5k、电阳R=0.1口的金属杆b与导 勃垂直，始终与导轴按触良好，开始时，将开关S断开.让杆6由静止开始白由下落。 2s时，将开关S闭合，杆ab立即匀速，已知重力加速度g=10m/、。 《1)求匀强磁场的蓝修应强度大小B: 《2)3时，突然篮场变为反向，大小变为B,=0T.杆b又下落10m后，运动再次 稳定，求从磁场变换方向到杆运动稳定经历的时间 物建（人教极》选择性必修第二佛第3贞【共4页 陶水金连·先享题 10.(15分)知图所示，在距离水平地面高为为=D,8m的虚线的上方有-一个方向垂直于 纸面向里的匀强磁场。正方形线报加d的边长/=0.2m,质量m三0.1kg,电阻R =0.08n。现以一定的初速度竖直上抱该线岳，当线框的边以”=2m/s的速 度速人磁场时，再对线框能加整直向上的恒力F一2N,线能价好做匀速运动。线框 全部遗人磁场后，立即撒去外力F,线解继续在磁场中上升一段时叫后开始下落，最 后落至电面，已知重力加速度g=0m/s2,求 (1)匀强酸场的疏感应强度大小： (2)线框从开给进人磁场到最高点所用的时间： (3)线框落地时的速度大小： 〔)整个过程中线框产生的焦年热。 11,(18分)知图所示，足够长的粗精到面与水平面成0=37角放置，斜面上喧线4'，6 与斜面底边平行，且间距d一0,1m,在a铜成的区域内有垂直斜面向上的有界 匀强磁场，域擦成强度B一1T:现有一质量m=0《:总电图R一11.边长也为d 0,1m的正方形金属线圈NPQ,其初始位置PQ边与m重合，是止金属线圈以 一定的初速度沿料面向上运动，当金属线圈从最高点返可到磁场区戴时，线需刚好 股匀速直线运功。已知线圈与斜面间的动摩擦因数为.5，不计其他阻力，重力加 速度g=10/s.51n37=0.6,x37=0,8,求： (1)线围向下返目到磁场区域时的违度大小时 (2)线圈向上离开磁场区城时的动能E: (3)线周向下通过磁场过程中，线圈电图R上产生的焦耳热Q, 高二简步周测卷四 物理（人数极》选择性必修第二景第（页[共4页