单元检测(十四) 电磁感应-【衡水真题密卷】2025年高考物理单元过关检测（湖北专版）

2024一2025学年度单元过关检测（十四） 物理·电磁感应 (考试时可75分钟，盖分100分》 一，选择题：本题共10小题，每小题4分，其40分。在每小题给出的四个选项中，第1一7 题只有一项符合题目要求，第8一10篮有备项符合题目要求。每小置全部进对的得4 分，遗时但不全的得2分，有选错的得目分。 盈号 2 3 4 5 6 10 答案 1.下列世备中与其它几项工作原理不同的是 发电机 变压器 无线充电 2高建铁路列车通常使用赋刺车系统，磁斜车工作原理可简述如下：将险铁的N极靠近一 块正在以逆时针方向鬓韩的醒形铝盘，使藏感线总年直射人留盘时，盘圆即减速，如 图所示，圆中磁铁左方舒盘的甲区城朝磁铁方向运动，磁铁右 方的乙区线制离开磁铁方向运动，下列说法正确的是( A帽查甲区规的感应电道会产生平直于纸而向里的感属 铝似转转 且磁场与或应电流的作用力，会产生将底减速资转的力 甲城 C感定电流在铝登产生的内能，是将铝世减速的最主要原因 D.若将实心阳盘转换成布满小室利的船盘，周磁铁对布满空 积的魁盘减速效果比实心铝盘的效果更好 3,如图所示的电路中，】和L。是两个完全相料的小灯泡，自感线圈L 的直演电阻为零，且白或系数很大。用合开关5，持电路稳定后断开 开关。下列说法正确的是 A闭合开关S的解间，灯泡L:不发光 我闭合开关S的彩间，灯泡1比灯泡L,亮 C断开开关8的到间，灯泡L,先闪亮，后遂新变研 九断开开美5的瞬闻，灯卷[不会立即焦灭 单元过关检测（十四】物理第1页（共8西） 衡水真 4.如图所示，边长为L的正三角形x区减内有垂直于纸面向里的匀强盛场，一边长为 班级 L,的菱形单亚金属线框A以D的底边与：在同一直线上，菱形线框的∠AB以C=0 使线框水零向右匀速穿过篮场区域，BC边与磁场边界x始等共线，以B友例遗人磁场 为计时起点，规定线雁巾够成电藏逆时针方向为正，则下列图檬正确的是 姓名 得分 5.如图甲所示，线阁A的里数为50重.电阻为30，在线周A内加重直线周平面的磁场， =0时魔场方向垂直于纸而向里，穿过线圈A的橙通量按周乙变化。电阻不计、间距为 L,5m的足够长水平光滑金溪轨道MW,PQ通过开关S与线面A相连，两轨何可存在垂 直于纸值的匀强藏场（图中未黄出）。现将长度为05m,电阻为1Q的导体棒b垂直 轻放在导轨MN,PQ上。【=0时，闭合开关S,导体稀a6向右加速运动达到最大速度 5m/日匀速运动，导体棒山与轨道始瓷核触良好。下列说法正确的是 A.r一0时，线圈A中的感应电动婷为5V B=0时，线周A中的略应电流为2.5A C,两导轨间磁场的慰感应强度大小为Q5T D两命轨间壁场的方向垂直于MNPQ平面向外 6“督健号”“航空母能采用了无进的电感弹射技术，使战机的出动 效率大大是升。如图所示，电源电动势为E,内阻忽略不计，电 存4的电容为C,是够长的光滑水平平行导轨N,PQ可用 为L,导轨间有蓝感应强度为B的匀强磁场，质量为网的导体 棒d垂直于导轨，单刀双据开关先据向4，电聚给电容器免 电，充电完华后再概向b,电容韩放电，什体棒d在变培力的作用下发射出去。不计其 勉阻力，导体棒能够达到的散大速度为 单元过关检测（十国）物理第2页（共8页） 4 CEBL A C2 CEBL B CB c CEBL D.2CBL+m ?.如图所示，虚线圆边界与金属环是以0为属心的同心图，半径分别是1m和2m,在 它门之间存在以O,P为理想分界线的有界匀强磁场，磁场的大小都为2T,方向相反并 垂直于圆而，不计电阻的金属样AC以O为转轴做角速度为2d/s的匀速圆周运动 转动过程中两端始终与金属慨环接触，金属环的总电阻为24， 书 A金属杆AC转一圈电流的方向政变1次 B流过金属杆AC的电流大小给路为QSA 。 C金属因环的发热功率为48W D金属杆AC转一圈克服安培力做功18.84」 8,无线充电近几年的发展可谓迅猛，在各技术指标上实现溴碳，充电功率及效率越来糖 高，司时生态端也正在快速建立。图为某品佛的无线充电手机利用无线充电底座充电 的原理图，关于无线充电，下列说法正确的是 模收充地授备 接收线调 电暗场 发线周 无电《座 A无线充电底室可以拾新有手机无线充电 B无线充电时手机接收馒圈部分的工作原拜是感说象 C当穿过接收线圈的磁通量增如时，接及缓周有段缩的趋势 九接收线圆中交变电流的顿率与发射线圈中交变电流的颜率相同 从.电子感应加速器基木原理如图所示，图甲中上、下两个电适铁线圈中电流的大小，方向 可以变化，产生的感生电场使真空室中的电子加速。如图乙所示，从上向下看电子沿道 时针方向加建运动。下列说法正确的是 电子我道 电子 乙 真室解汽丽 4 单元过关检测《十四】物理第3页{共8西) 衡水真 A电蓝铁线圆中通入缸定直流电速抱能使电子加速 且变化的磁场在真室蜜中衡发出的电场与静电场完全相可 C,若线圈中的电流方向如图甲所示，侧电流正在增大 若电子运动的轨道半径不变，刚电子轨道处的磁感应强度慧电子迪度的增大而增大 10.如图所示，在绝缘平面上固定足够长的两条光滑平行金属导轨，金属棒b,d垂直 放置在导轨上，用一限细绳将d棒的中点连接在周定横杆的0点，细绳处于水平状态 且与d棒垂直，整个装置处在驱直向上的匀强宽場中。在动棒上施一个大小为F 的水平力，使其由静止开始向右运动，©d棒始终保持静止，已知两金溪棒的质量均 为时，电阻均为R,长食均等于导轨间距，导轨电阻不计，阿更为L,威感应强度大小为 B,金属棒与导轨始修正直并接触具好，则在b棒运动过程中 A.6棒一直做匀加递直线运动 日细绳的拉力先变大，然后不变 C.F做的功始终等于画路中产生的内能 口的棒消托的最大电功华为写器 二、非选择驱：本题共5小愿，共0分。 11.(了分)某兴款小组用如图所示的器材探究电經够应现象。 窗 (1)为查清灵敏电流计指针摆动方向与电流方向的关系，可以贝选用多用电表的 (遗填以好“直茂电藏”或“直流电压”")挡对灵敏电流计进行测试。 (?)请用笔线代整导线将实物连接成实验电路图 。(要求：滑片P向右滑过 时，原线圈A中的电流增大) (3)将线面A辅人线图B后，下列实险操作产生的感应电藏与闭合开关时产生的感应 电流的方向相反的是 。(填正喻答案标号》 A.用合开关，稳定后级出线圈A 且闭合开关，隐定后将变朝器带片P向左移 C闭合开关，稳定后将变阻器滑片P向右移 蹈密在 单元过关检测（十国）物理第4页（共8页} 12(9分)如图甲所示，间距L一1m的足够长领斜导扬倾角日=37”，导轨顶端连一电阻 13.(10分)如图所示，一质量为Q06绿，重数为100压的正方形导规框放在绝缘的水平桌 R一1，左侧存在一面积S一Q6m的醒形登场区域B,磁场方向垂直于料面向下， 雀上，导线胜与桌曲的动学擦因数为Q.2。导线胜的总电阻为10，边长为20m,导 大小随时间变化如图乙所示，右侧存在着方向垂直于斜面向下的恒定壁场B,一】丁，一 线属的左边道过一绝缘轻绳国定在墙壁上，轻绳恰好处于停直状态没有校力。金腻棋 长为L一1m,电阻r一10的全闻帮山与导轨垂直放置，一0至r一1，金属棒山恰 中线了左侧有平直于线红平面向外的匀强陆场，婚感应强度的大小为4,2T。某时 好能静止在右侧的导转上，之后金属棒动开始沿导轨下滑，经过一受时间后匀违下 刻开始(1=》磁感位强度以1,2T/:的变化率均匀增加。最大静摩擦力等于滑动摩据 滑，已知导纯光滑，取10m/,不计导转电用与其触用力，n37=06,o37”= 力：g家10m/8。 08。求： (1)藏璃应强度变化时，够成电速的方向是顺时针还是逆时针？ (1)北一0至一1s内流过电阻的电流和金属林ab的质量1 (2)求0一5s内线服产生的焦耳热： (2)金属棒ab匀建时的速度大小 (3)求9s末餐的拉力大小。 " XB 单元过关检测（十西】物理第5页（共8西） 衡水真蹈密在 单元过关检测（十四）物理第6页（共8页} 4 14.16分》知图所示，霞量为m,电图为R:的均匀金属棒b垂直架在水平面甲内间距为 3L的两光滑金属导轨的右边缘处。下方的导轨由光滑国兹导轨与处于水平面乙的光 情水平导轨平滑连接面成（即图中半径OM和(OP竖直），周气钟轨径为R,对应飘 心角为60°，阿距为3上，水平轨问距分别为L和L。面量也为w,电用为R,的均匀 金属棒d柔直架在同距为L的导轨左端.导轨Mf与PP',NN与QQ'均足够长： 所有导轨的电阻露不计。电源电动势为E.内阻不计。所有导轨的水平部分均有竖直 方向的、磁感应强度为B的匀强磁场，阅氢部分和其色部分无磁场。闭合开美S,金属 棒b这即依得本平句右的违度（未知，记为）做平揽运动，并在高度降低3求时恰好 沿圆甄轨道上端的切线方向落在闭翼轨道上端，接看沿莲强轨道下带。已知重力加速 度为《，求： 《1)空间匀强磁场的方向： (2)棒6做平抛运动的初速度1： (3)通过电都E某极面的电背量g (4)从金属棒a心料落到图氧轨道上端起至棒b开始匀速运动止，这一过程中棒@和 棒d组战的系统提失的机械能E, 38 衣平甲 Me 4 单元过关检测（十西】物理第7页（共8页） 衡水真显 15.(18分)MW,PQ是国定在水面内间距为L的两条光滑长直导轨，导装位于整直向上 的匀强感场中，、b是用同种材料制线的两製长为L的均匀金属棒，其质量m。一3m, ,一m,金网棒a的电阳为及，开始，b经静止毛直骑放在导轨上，它门之到的距离也 为L,导轨电图忽略不计。观使a棒以指向b棒的初违度。开始运动，运动中两樽与 导航分峰证直且接慰良好。 《1》若物棒开始运功颜间加速度大小为a,求匀强磁场的感感应强度大小出1： (2)若a,b运动中不会发生强植.求当b郴的速度为2与时▣棒上产生的焦耳热Q: (3)若a,b格运动中发生弹性植，不考虑磺植过程中的电磁感应，最终ā.b两棒之间 的距离仍为L,求强磁杨的语感应激度大小B:, 密程 单元过关检测（十国）物理第8页（共8页}衡水真题密卷 2024一2025学年度单元过关； 一、选择题 1.D【解析】发电机、变压器、无线充电的原理都 是电磁感应现象，质谱仪的工作原理是带电粒子 在磁场中的运动，与其它几项工作原理不同，故 选D。 2.B【解析】铝盘甲区城中的磁通量向里增大，由 楞次定律可知，甲区域感应电流方向为逆时针方 向，则此感应电流的磁场方向垂直于纸面向外， A错误：由“来拒去留”可知，磁场与感应电流的 作用力，会产生将铝盘减速旋转的阻力，会使铝 盘减速，B正确，C错误：改成空洞铝盘，电阻变 大，电流变小，阻碍效果更差，D错误。 3.C【解析】闭合开关S的瓣间，灯泡L2立即点 亮，由于自感线圈L阻碍电流增加，会有电流经 灯泡L1,因此灯泡L1会发光，A错误：闭合开关 S的醉间，自感线图L的自感系数很大，自感线 圈L会产生很大的自感电动势，产生对电流很 强的阻碍作用，几乎没有电流流经线圈L,则只 有灯泡L2与灯泡L1处于串联关系，因此灯泡 L2与灯泡L亮度相同，B错误；由题意可知，闭 合开关S稳定后，灯泡L中没有电流，在断开开 关S的醉间，由于线圈L产生自感电动势的作 用，使得灯泡L与线圈L组成的闭合回路中有 电流产生，因此灯泡L1先闪亮，后逐渐变暗，C 正确：断开开关S的瞬间，由于没有电流经灯泡 La,因此灯泡L2会立即熄灭，D错误。 4,A【解析】设线框匀速运动速度大小为；以B 点刚进入磁场为计时起点，在0一上内，AB边逐 渐进入磁场切割磁感线，产生的电动势为E1 B0·xin60=5B,线图中的电流大小为 2 1,一是=限，根据标次定律可如，线图 中的电流方向为逆时针方向，即电流为正；在 L一L内，整条AB边在磁场中切制磁感线， v U DC边逐渐进入磁场切割磁感线，线圈产生的电 动势为E,=Ea一E=BBL0-Bm·（t 2 L)sn60=5BL0-BB,线圈中的电流大 2 单元过关检测 金测（十四） 物理·电磁感应 是=产，根福将农定体 小为1=R=R 可知，线圈中的电流方向为逆时针方向，即电流 为亚：在2L3孔内，整条AB边离开磁场区城， 整条DC边在磁场中切割磁感线，产生的电动势 恒为E,=3L”,线圈中的电流大小恒为1，= 2 受-，根据得农定律可知，气周中的电洗 方向为顺时针方向，即电流为负：之后整个线柜 离开磁场区城，没有感应电流，A正确。 5.A【解析】t=0时，根据法拉第电磁感应定律 可得线圈A中的感应电动势为E=” 50×83V=5V,1=0时，线周A中的感应电流 为1，R3A=1.25A,A正扇，B错 误；由题意可知导体棒ab向右加速运动达到最 大速度5m/s后匀速运动，则有BLv=E,可得 E 两子轨间磁场的磁感应强度大小为，B=一 0.5X5T=2T,C错误：根据榜次定律可知，线 5 圈A中产生的感应电动势为顺时针方向，则导 体棒ab向右切割磁感线产生的电动势由b指向 a,根据右手定则可知两导轨间磁场的方向垂直 于MNPQ平面向里，D错误。 6,B【解析】依题意，电容器放电过程，极板间电 压减小，导体棒向右运动产生感应电动势E' BLU,当极板间电压减至E时，导体棒达到最大 速度时，此时电容器不再放电，通过导体棒的电 流为率，根格C-品可得△Q=C(E-BL, 由动量定理，可得BL△=mm,又I△=△Q,联 CEBL一，B正确。 立，解得vm一CBL2十m 7.D【解析】金属杆AC每经过O,P一次则电流 方向改变一次，则转一圈电流的方向改变2次， A错误；金属杆产生的感应电动势E=2B(2r G)w,2r十L=12V,电路总电阻R=气n号 2 6,流过金属杆AC的电流大小始终为1-天- ·物理· 2A,B错误；金属圆环的发热功率为P E2 R 122 W=24W,C错误；金属杆AC转一图克服 6 安培力做功等于产生的焦耳热W=Q=IRT 1X6×经J=18.84J,D正确。 8.CD【解析】被充电手机内部，有一类似金属线 图的部件与手机电池相连，当有交变磁场时，出 现感应电动势，普通手机不能利用无线充电设备 进行充电，A错误：无线充电时手机接收线圈部 分的工作原理是互感现象，B错误：当穿过接收 线圈的磁通量增加时，根据楞次定律可知，线圈 收缩时能阻碍磁通量的改变，C正确：接收线圈 中交变电流的频率与发射线图中交变电流的频 率相同，D正确。 9.CD【解析】电磁铁线圈中通入恒定直流电流 时激发恒定的磁场，所以无法产生感生电场，无 法使电子加速，A错误；变化的磁场在真空室中 激发的电场为无源场，电场线为封闭曲线，与静 电场不同，B错误；若线图中的电流方向如图甲 所示时，原磁场与感应电流的磁场方向相反，所 以磁通量增加，电流在增大，C正确：若电子运动 的轨道半径不变，粒子在磁场中洛伦兹力提供向 心力，故B=m号，解得r=器所以电子轨 道处的磁感应强度随电子速度的增大而增大，D 正确。 10.BD【解析】对ab棒，根据牛顿第二定律可知 F_B巴=ma,随着速度支大，加速度减小， 2R 当加速度减小到零，速度达到最大，之后匀速运 动，对cd棒，根据平衡可知，绳的拉力F, 2R,所以拉力先增大，然后不变，A错误，B B:L'v 正确；根据能量守恒可知，F做的功始终等于回 路中产生的内能与增加的动能之和，C错误；当 奇谦时F三2R,解得0=2RF 2R BL,回路消耗电 功率最大为P=BL知， 2RF2 ◆T) 2R B元，所以b棒 消耗的最大电功率为P'=2P F B2D正确。 二、非选择题 11.(1)欧姆(2)见解析图(3)AB 【解析】(1)欧姆挡含有直流电源，故为查清灵 参考答案及解析 敏电流计指针摆动方向与电流方向的关系，可 以只选用多用电表的欧姆挡对灵敏电流计进行 测试。 (2)实验要求：滑片P向右滑动时，原线图A中 的电流增大，则滑动变阻接入电路的电阻应减 小，故连接成实验电路如图所示。 (3)将线图A插入线圈B后，下列实验操作产 生的感应电流与闭合开关时，线圈B中的磁通 量增大，故与此产生的感应电流的方向相反，线 图B中的磁通量应减小。闭合开关，稳定后拔 出线圈A,线图B中的磁通量减小，选项A符 合题意；闭合开关，稳定后将变阻器滑片P向左 移，电路电阻变大，电流变小，则线圈B中的磁 通量减小，选项B符合题意；闭合开关，稳定后 将变阻器滑片P向右移，电路电阻支小，电流变 大，则线圈B中的磁通量增大，选项C不特合 题意。 12.(1)0.3A0.05kg(2)0.6m/s 【解析】(1)根据法拉第电磁感应定律可得t=0 至1=1s内回路中的感应电动势为 5d=0.6y 根据闭合电路欧姆定律可得t=0至t一1s内 E=0.3A 流过电阻的电流为I一R中 设金属棒ab的质量为m,这段时间内金属棒 ab受力平衡，即ng sin0=B1IL 解得m=0.05kg。 (2)设金属棒b匀速时的速度大小v,此时回 路中的感应电动势为E1=B1L E 回路中的电流为I=R十， 导体棒ab所受安培力大小为F=B1I1L 根据平衡条件可得F=mg sin0 解得v=0.6m/s。 13.(1)顺时针方向(2)0.8J(3)15.9N 【解析】(1)由题可知磁道量逐渐增大，根据楞 次定律可知感应电流的方向是顺时针方向。 (2)根据法拉第电磁感应定律有 衡水真题密卷 E=n △Φ △B △￥ =0.4v 根据焦耳定律有Q=发) Rt=0.8J。 (3)由题可知9s末磁场大小为 B=B0+0.2'=2T 根据左手定则可知安培力向右，大小为 F=B发=16N 根据共点力平衡条件有F一mg十Fn 解得F=15.9N。 14.(1)竖直向上(2)2gR (3)m√②gR 3BL (0易gR 【解析】(1)闭合开关S,金属棒ab即获得水平 向右的速度，表明金属棒受到水平向右的冲量， 所以安培力水平向右，因为金属棒ab中的电流 方向为由α指向b,根据左手定则，空间匀强磁 场的方向为竖直向上 (2)金属棒ab做平抛运动，其竖直方向有 3k=7t v=gt 由于导体棒在高度降低3R时恰好沿圆弧轨道 上端的切线方向落在圆孤轨道上端，有 tan60°-2 解得vo=√2gR。 (3)金属棒ab弹出瞬间，规定向右为正方向，由 动量定理得BI3L·△t=m06一0 又因为1=& 整理有3BgL=mvo 解得9”。 (4)金属棒ab滑至水平轨道时，有 ng[3R+R1-os60]=2m2- 2mu 解得v=3√gR 最终匀速运动，电路中无电流，所以棒ab和cd 产生的感应电动势大小相等，即 BX3L·tb=BL·vd 此过程中，对棒ab由动量定理有 -BI'X3L·△'=mwb-mv 单元过关检测 对棒cd,由动量定理有BI'·L△'=m℃a一0 联立解得w=品R,u=品欧 由能量守恒，该过程中机械能的损失量为 AE=2m2-md-md 解得AE-易gR。 15.0 、13mRea (3)i2L 【解析】(1)设b棒的电阻为R,由电阻定律得 RSm R。S,m, 可得R。=3R 由牛顿第二定律FA=m.a。 FA=BIL E IR十RE=B,L 2 解得B= 3maoR 1 (2)b棒的速度为2，时a棒的速度为0，由动 1 量守恒定律得m.0=m,0十2m00 .5 解得u=60 设系统产生的总焦耳热为Q。,由能量守恒 由线平克8R 解得Q=2mv,2。 (3)设碰撞前a、b棒的速度分别为01℃2，运动 中某时刻a、b的速度分别为v。、vh,在此后△t 时间内安培力的冲量大小为△IA=FA△= B2IL·△=B2 BLv,-wL·△= R+R B2L'Ara 4R 对碰前或碰后过程进行累加可得 1A=∑aA-B,L 4R 碰前，对a有一I=mv1一mng 对b有IA=mU2一0 设碰撞后a、b的速度分别为g,Da,最终a,b的 ·物理· 速度为 m1十m2=m,Us十nb4 1 1 1 2024一2025学年度单元过关检测( 一、选择题 1,B【解析】由图甲、乙可知线圈初始时刻处于与 中性面垂直的平面，则两装置在图示位置所产生 的瞬时电流达到最大值，A错误；由图丙、丁可 知，甲装置所产生的电流变化周期为T甲=0，乙 装置所产生的电流变化周期为Tz=2t0,故两装 置中所产生的电流变化周期不相同，B正确：在 0~2。内，两装置中电阻R产生的焦耳热相同， 均为Q= （分)R×2,C错误：振培g=1·x E .△Φ R+r ·4=R十，由于在0~21。内，两装置中 的磁通量的变化量不同，故在02。内，两装置 中通过电阻R的电荷量不同，D错误。 2.A【解析】当线框从图示位置转过90°时，线框 中的感应电动势和感应电流最大，且最大感应电 动势E。=BSw=0.2πV,最大感应电流Im E=2xA,战框转动周期T-2红=0,02s,在线 框从图示位置转动的一个周期中，在最初转过的 60和最后特过的60，所时应时间为最初的写和 最后的时间内，由于线框在磁场方向的投影面 积不变，即穿过线框的磁通量保持不变，因此在 这两段时间内线框中没有感应电流，而在一个周 期内中同的号时间内，感应电流接正弦规律文 化，A正确。 3.A【解析】由题可知，设R2=R,=R,当开关S 断开时，副线图的负载电阻为2R:当开关闭合 时，副线圈的负载电阻为R;将理想变压器的原、 副线圈和负载电阻等效为一个电阻，画出电路的 等效电路图，如图所示，根据理想变压器电阻等 效法，得R等= (但)R,因此当开关断开时 ·15 参考答案及解析 mo=(m。十mb)o5 碰后，对a有I=m.U一m3 1 3mRvo 解得B:=元N2L· 五) 物理·交变电流传感器 )X2R=8R,当开关闭合时R等1= (侣)》×R=4R,根据闭合电路欧姆定律，可知等 U 效电路中电流表示数I=R,十R等故1= 平01=8平R7-是解得R=10A 220 正确。 R A 4C【解析】若仅将滑片D1向上滑动，则变压器 初级适数瑞加，根排号-只，则次级电压该小 次级电流减小，初级电流也减小，则电流表A、 A2的示数均变小，A、B错误；若仅将滑片P2向 上滑动，则次级电阻变大，次级电流减小，初级电 流也减小，则电流表A、A2的示数均变小，C正 确，D错误。 5.B【解析】由图乙知该交流电的周期为0.02s, 则频率为50Hz,变压器不改变交流电的频率，A 错误：原线图电压U,-“==3Y-=20V,电 2√2 压表的床数U=U=号×20V=4V,制 线圈电压由原线图电压和匝数比决定，与负载电 阻无关，因此电压表示数不变，B正确：当R,处 发生火灾时，RT阻值减小，副线图电流变大，输 出总功率变大，输入总功率变大，而输入的电压 不变，所以输入电流增大，因此电流表的示数变 大，C错误：当RT处发生火灾时，R,阻值减小， 副线圈电流变大，R。两端电压变大，根据串联分 4