周测评(24) 电磁感应(二)-【衡水真题密卷】2025年高考物理学科素养周测评（福建X版）

2024一2025学年度学科素养周测评（二十四） 物理·电磁感应（二） (考试时可0分钟，盖分100分》 一，单项选择题：本题共4小恩，每小题8分，共32分。在每小是给出的四个港项中，只有 一项是符合题目要求的。 题号 1 2 4 答案 1,如图所示，电脑炉没有明火却能达到加热的效果，深受人们喜爱。电遮炉的工作蒙理是 利用高扇交变电流通过线图产生磁场，交变的磁场在铁据底部产生无数小属流，使铁质 铜自身生热而加热锅内的食物，下列关于电磁护的说法正确的是 A电酷炉面板采用南魔材料，发稳部分为铁锅底部 155 电磁炉面板采用金属材料，通过面板发热加热解内食品 C电酷炉可川肉瓷器作为锅具对食品加热 线国 D.改变交速电的顿率不雀改变电避护的功率 2,灵敏电激计的零则度位于则度量中夹，为了使灵敏电境计的指针在零射度附近快速停 下，实验小组的同学设计利用电磁阻尼”来实现这一目的。勉门投计了如图断承的甲、 乙两种方案，甲方案和乙方案中的相同磁场均位于零刻度线下方，甲方案在指针转馆上 装上扇形铝板，乙方案在指针转轴上装上扇形码框，下列说法正确的是 计 @场钳 甲案 乙留 A因为帽根较帽板贯量小，所以乙方案比甲方案更加合理 玉乙方案中，铝松小幅度赛动时一定会产生感应电流 C、甲方案中，即使帽板拯动幅度很小，铝板中也能产生祸流 D,因为穿过熙框的造通量更大，所以乙方案更合理 3.如图所示，由相同材料的导缓绕成边长相同的甲、乙两个正方彩闭合线圈，两线圈的历 量相等，但所用导线的模裁而积不同，甲线图的匝数是乙的2倍。现两线圈在经直平面 内从司一高度同时由静止开始下落，一段时间后进人方向垂直于纸面的匀组磁场区域 磁场的上边界水平，不计空气阻力，已知下落过程中线圈始路平行于纸面，上，下边保 学科素养周测评（二十回）物理第1页（共4页引 衡水真 持水平。在线展下边进人磁场后且上边进人延场的，可能出现的是 班圾 A.甲产生的焦耳热比乙多 私甲粗速运动，乙减速运动 C甲和乙都加速运动 X XX XX 姓名 ×××× 山甲减速运动，乙加述运功 4,如图所示，空间等亚分布无数个垂直于纸面向里的匀强踏场，竖直方向磁场区规足够 得分 长，磁感应强度大小B一1T,每一条形磁场区域宽度及相邻条形壁场区线间均为d 1m,现有一个边长1一0.5m,质量m一0.2g,电阳R一】0的单置正方形线框，以 战一Bm/s的初速度从左侧磁场边操水平进人磁场，下判说法正确的是 源 A,线框刚进人第一个赋场区城时，都速度大小为10m/ 且线红穿过第一个世场区域过程中，通过线框的电荷量为心.5C C.线解从开始进入磁场到竖直下落的过程中产生的焦耳翡为(.4】 D线根从开始进人盈场到竖直下落过程中馆穿过5个完整磁场区域 二，备项选择题：本置共2小题每小题10分，共0分。每小额有多项符合题目要求，全都 选对的得10分，选对但不全的得5分，有选错的得0分， 题号 5.6 答案 五.如图所示，间单分划为【和的平行光带导轨州定在本平面上，两导轨分别处于竖直向 下的匀强藏杨中，意眼成强度大小分料为B,和B:,且B,一3B:,在导物上分别放置两 个长度与导轨同距相等，材质相同，粗细相同的导体棒。现给右侧导体棒一沿导轨向右 的水平初地度。已知导航足够长，导轨电阻不计，两导体棒与导机始终垂直并接触良 好，左侧导体排始降木运动到右侧导轨，测以下所挤绘两导体棒的速度、加速度和感应 电流随时间度化的图像可能正确的是 密程 学科素养周测浮（二十国}物理第2页共4页】 2X 乐.知图所示，MN,PQ是两根闻距为L且电阻不计的足够长平行金属导轨，左侧形部分 光滑，右侧水平军分粗酸且处在磁感应强度大小为耳的强蓝畅中，磁场方向与水平面 夹角为9，导轨右端接一阻值为的定值电阻。一质量为网、长度为L的金属棒，垂直 于导就放置，与水平导轨间的动摩藤因数为严。现让其从学航左端高处由静止释成： 进人磁场后经时间：停止运动。已知金属棒电为程，与导轨间接触良好，且如终与磁 场垂直，用金属棒进人磁场区城后 人定值电阻R产生的集耳热为站 柱金属棒在水平导轨上运动时所受摩藤力越来搐大 C定值电阻R两滑的最大电压为L.n0√2g D金属棒在磁场中运动的矩离为Lm8(n9一#s可 2mR(gh) 三，非选择题：共48分，其中7为填空览，8,9,10为计算。 7,(8分》如图所示，在光滑的水平面上方，有两个质感应强度大小均为日，方向相反的水平 匀强磁场，Q为两个磁场的想边界，且Q与水平方向的夹角9“45，磁场范围足够 大，一个边长为@，质量为两、电阳为R的单匝正方形金属线框，以离度重直于型场 方向从图实线位置【开始向右试动，当线解运动到分别有一半面积在两个磁场中的 位置Ⅱ时，线据的速度为零。期线解从位置1运动到位置口的过程中，克限安绵力做功 为 ,线配从位置I运动到位置Ⅱ的过程中，通过异规极而的电背量为 ×g··,· &10分)如图断示，两根电阻不计的光滑全属导轨AC,NBD水平放置，A,NB间即 L=Q4m,AC,BD的延长线相交于E点且AE=BE,E点到AB的距离d=6m:M、 N两骑与恩值R一20的电阻相连，煤线右侧存在方向垂直于导轨平面向下的匀强超 场，磁感应强皮B一1T,一根长度也为上一Q4m,质量m一0.6kg,电和不计的金属 棒，在外力作用下从AB处以初速度一2m/s沿导轨水平向右运动，棒与导轨接触良 好，运动过程中电阻R上消耗的电功率不变，求： (1)电路中的电流【， (2)金属棒向右运动号过程中克量安培力做的功W。 2X 学科素养周测评（二十回）物理第3西（共4面引 衡水真 B.《12分)如图所示，光滑平行导物NQ园定在水平面上，导轨宽皮为d,处于磁够应强 度大小为B,方向经直向下的匀程慰场中，导轨足答长，将质量分别为2划，湖，有效电阻 均为R的金属棒)和K分别置于物道上，棒始终与轨道垂直并接触良好，导轨电阻不 计。凭使」棒获得水平向右的初速度2，K棒获得水向左的初速度，求： (1)全过程中系统产生的焦耳热Q (2)从开始运动到拉是状态过程中两伟间更离的故变量△。 K 8 10.(18分)如图所示，在水平面上有两条光滑平行导执.在M.N处分群与光滑形导轨 连接，导轨间距为L.。在水平吊轨间正方形品MNP风城内，存在置蓝程度大小为 B,方向竖直向下的匀强磁场。某时新开始，从离地高度为h的CD处由静止顺次释放 一些相同的导体排，释放时导体棒均平行于N。当黄一限导体棒刚好穿出意场时： 释放下一根。已知导体绵的长度也为L,每根导体棒的质量均为，电当为R,重力 加速度为g,异轨电阻不计，水平导轨足够长，导体移与导轨接触良好。求： (们)第5根并体棒柳进入造橘时的加速度大小。 《2)第19积导体排刚进入短据时，第1根异体棒的热功率， ()第n一1根守体棒与第e根导体棒的末速度之差。 通密西 学科煮养周测浮（二十国}物理第4西共4页】·物理· 参考答案及解析 9.(1)F=(2t+1)N(2)2.8J P=FAV1 【解析】(1)0一2s内，磁场随时间均的变化，有 解得线框ab边在磁场中运动的速度的大小 B=t v1=20m/s 线柜中有恒定电流 (2)线框cd边刚要离开磁场时，加速度恰好为 零，有 I'BL+F-F+=0 感应电流为 对线框受力分析有 F=BIL十mg r 1 线框在磁场中有效面积S 其中F=知，F奉-巳 02 4 解得v2=10m/s 等效长度L=②a (3)线柜cd边进入磁场所用的时间 2 解得F=(2t+1)N 4=4-0.1 120 =0.005s (2)0~2s内，线框中热量为 线框速度为口时，线框受到的安培力为 Q=IRI=2J 绳断后，线框中热量为Q2,有 F=1,BI-B'ly R mg aQ.m 则线框受到的安培力与速度成正比，力F也与 4 线框速度成正比，则 解得Q=Q1十Q2=2J+0.8J=2.8J. WE_F。k 10.(1)20m/s(2)10m/s(3)0.013s W车F幸B7=3 【解析】(1)线框ab边在磁场中运动产生的感 线框cd边穿过磁场过程中，根据动能定理有 应电动势为 1 E=Blv Pt,-We-W◆=2mwi-2mu 高盘电洗为1景 解得t2=0.008s 线框cd边穿过磁场所用的时间 线框受到的安培力为FA=IBl t=t1+t2=0.013s. 线框ab边向右匀速穿过磁场，则 2024一2025学年度学科素养周测评（二十四）物理·电磁感应（二） 一、单项选择题 2.C【解析】甲方案中，铝板摆动时，扇形铝板的半 1.A【解析】电磁炉的上表面如果用金属材料制 径切割磁感线，即使铝板摆动幅度很小，在铝板 成，使用电磁炉时，上表面材料发生电磁感应要 内也能形成涡流，起电磁阻尼的作用，指针能很 损失电能，电磁炉上表面要用绝缘材料制作，发 快停下来；乙方案中，当指针偏转角度较小时，穿 热部分为铁锅底部，A正确，B错误：电磁炉产生 铝框的磁通量不变，不能产生感应电流，起不到 变化的电磁场，导致加热锅底出现涡流，从而产 电磁阻尼的作用，指针不能很快停下，因此甲方 生热量，所以电磁护不能用陶瓷器皿作为锅具对 案更合理，C正确，A、B、D错误。 食品加热，C错误；锅体中涡流的强弱与磁场变化3.C【解析】设线圈到磁场的高度为h,线圈的边 的频率有关，可通过改变交流电的频率来改变电 长为l,线图材料密度为Po,匝数为n,质量为m, 磁炉的功率，D错误。 横截面积为S,电阻率为P,线圈在磁场中运行速 ·27▣ 2X 衡水真题密卷 学科素养周测评 度为v,线圈刚进入磁场时速度为0，有mgh= 框从开始进入磁场到竖直下落过程中能穿过6 2moi,m=pV-po·4nl·S=4pnlS,感应电 个完整磁场区城，D错误。 二、多项选择题 动势为E=nBo,线图电阻为R=pS l 5.BD【解析】设回路的总电阻为R,左侧导体棒的 16空，高应电浅为1-景-0钱图所 质量为m,右侧导体棒的质量为3m,左侧导体棒 的速度为1，右侧导体棒的速度为2，回路中的感 受的安培力F=mBl=mBe,由牛顿第二定律 应电动势为E=B2·3w2-B1lw1=3B2l(2 16p0o ]),当两导体棒速度相等时，回路的总电动势为 有mg一F=ma,联立解得加速度为a=g 零，感应电流为零，两导体棒不受安培力的作用，以 B2v 相同速度做匀速直线运动，A错误，B正确：感应电 16pp ,可知线圈在磁场中运动的加速度与匝数、 横截面积无关，则甲、乙线图进入磁场时，具有相 流为i-卡，对导体棒受力分析可得3B,=mm 同的加速度。当g>B时，甲和乙都微加速运 16p0o B2i·3l=3ma,可得=3，C错误；对全过程分 B口时，甲和乙都做减速运动，B,D错 动，当g<16pp0 析，右侧导体棒做加速度减小的减速运动至速度 不变，左侧导体棒做加速度减小的加速运动至速 误，C正确：线圈的热功率P=IR=mB0 ,甲 度不变，则感应电动势逐渐减小，感应电流逐渐 16ppo 减小，两导体棒做匀速运动时，回路中没有感应 乙线圈在磁场中运动速度相同，热功率也一样， 电流，D正确。 甲产生的焦耳热与乙一样多，A错误。 6.BD【解析】令金属棒在水平导轨上减速至0过 4.C【解析】根据题意可得E=BL,1-是，F于 程的位移为x。,根据能量守恒定律可知，减小的 BL,联立解得线柜刚进入第一个磁场区战时受 重力势能转化为回路中产生的总的焦耳热与摩 到的安培力为F一2N,则线框的加速度大小为 擦生热，mgh=Q十Q」，则定值电阻R产生的焦 平热为Q=朵Q,解得Q=方mgh-受< R a=Fmg=102m/g,A错误：南法拉 第电磁感应定律、欧姆定律和电荷量计算公式可 2mgh,A错误；金属棒在水平导轨上运动时所 △Φ E 知E=n是，I-尺q=,解得通过线框的电荷 受摩擦力为f=N=μ(mg一BILcos),在水 平导轨上运动时，金属棒速度减小，感应电动势 量为？一是，穿过磁场区城过程中穿过线框的磁 △Φ 减小，感应电流减小，可知金属棒在水平导轨上 通量变化量为零，所以通过线框的电荷量为零，B 运动时所受摩擦力越来越大，B正确：金属棒下滑 错误：当线框水平速度减为零时竖直下落，线框 至孤形导轨底端时速度最大，电动势最大，则有 受到安培力的合力水平向左，安培力对线框做的 mgA-名m,E=BL如0，U-1R-聚，解 负功等于电路中产生的焦耳热，由功能关系可得 Q-2m5=64J,C正确：水平方向安培力大小 得U=BL.sin9√2g,C错误：根据动量定理有 为下-B口，设水平向右为正，由水平方向动量 -Bsin OILt-u (mg-BILcos 0)t=0-mvo, R 过回路的电荷量q=t,感应电动势与感应电流 定理可得一F=一 B212x R =0一mv0,解得x= 的平均值分别为E=BLzo sin日 E t ,1=2求，解得 mvoR B218 =6.4m,线框穿过1个完整磁场区域，有 2mR(√2gh-gt) BL2sin0(sin0-Acos0)D正确。 安培力作用的水平距离为21，则有员=6,4，则线 2X ·28▣ ·物理· 参考答案及解析 三、非选择题 1 7.2m6 Ba? Q-2m(2w+md-2an+m R 联立解得Q-3mw6 【解析】线框从位置I运动到位置Ⅱ的过程中， (2)取J棒研究，设运动过程中平均电流为I,经 只有安培力做功，安培力做功等于物体动能的变 历时间为△，取向右为正方向根据动量定理得 化，由动能定理有一W万=0一 1 2mui,解得Wp -BId·△t=2moa-2m·2wo 2mu:在位置I时穿过线柜的磁通量中，=Ba, 而1=4 B·d·△x △t·2R △t·2R AmvoR 在位置Ⅱ时穿过线框的磁通量为零，此过程中通 解得△x B2d 过号线我西的电荷量q=1心，1-是，E- 4联 10.(1)4BL22g5 (2)2ghB'L: 5mR 361R Ba? 立解得g=R· BL 8.(1)0.4A(2)0.36J (3)nn-1)mR 【解析】(1)金属棒开始运动时产生的感应电 【解析】(1)设导体棒到达MN时速度为vo,则有 动势 mgh=- mv E=BLwo=1×0.4X2V=0.8V 感应电动势E=BLo 电路中的电流I=￡-Q.8 =0.4A 第5根导体棒刚进入磁场时，等效电路如图甲 (2)金属棒向右运动，设运动距离为x时，金属棒 所示，通过第5根导体棒的电流大小 接入电路的有效长度为L1,由几何关系可得 E 子光 d 对第5根导体棒，由牛频第二定律得 可得L,-La-0,4-荒m） d BIL=ma 此时金属棒所受安培力为 解得a= 4B2L2√2gh 5mR F=BL,=0.16-亮NwKx<) M 作出Fz因像如周所示，由周像可得运动号这程 E.R 中确服安培力所做的功为 w=Fz=0.160.08×3J=0.36J. 2 甲 ↑FN (2)第19根导体棒刚进入磁场时，等效电路如 0.16 图乙所示，第19根导体棒刚进入磁场时，前18 0.08 根导体棒是并联关系，且构成外电路，通过第19 0 根导体棒的电流大小 I'= E 9.(1)3mw (2)￥muR B2d2 +R R 【解析】(1)两棒组成的系统动量守恒，取向右为 通过第1根导体棒的电流 正方向，则有 2m·2oo-mua=(2m十m)u 根据能量守恒定律可得产生的焦耳热为 其热功率 ·29▣ 2X 衡水真题密卷 学科素养周测评 P=IR 即-q·LB=mo。-1一mo 解得P=2ghBL2 △Φ 361R 又q一R 解得 BL2 2 -·LB=mvm-1一m0 E.R 同理，对第n根导体棒分析可得 BL2 第1根 第18根 + ·LB=mu.一mvg 乙 B2L (3)对第n一1根导体棒利用动量定理，有 所以末速度之差△v=vm-1一vm一n(n-1)mR 一1。-1LB·△1n-1=m0m-1一mg 2024一2025学年度学科素养周测评（二十五）物理·交变电流 一、单项选择题 点电势时，二极管导通，R1被短路，R:两端电压 1.B【解析】由图像可知电流最大值为5A,则此 为电源电压，即202V=20V,当B点电势高于 交支电流的有效值为1==5v2 2 22 A,A错误； A点电势时，二极管截止，R和R2串联，设加在 1一1.0×1028时，电流瞬时值为零，此时线圈位 R1上电压的有效值为U1,加在R:上电压的有效 于中性面，B正确：t=1.5×10?s时，电流瞬时 值最大，此时感应电动势最大，穿过线图的磁通 值为0，由有效值的定义可知，爱7-10”. U R 量变化率最大，穿过线圈的磁通量为零，C错误； T R 1=2.0×10一2s时，电流瞬时值为零，此时感应电 2'R R 动势为零，穿过线图的磁通量变化率为零，D U1=52V,U2=5√10V,C正确，D错误。 错误。 4.C【解析】互感器甲并联在零火线上，所以是电 2.B【解析】受电线圈的工作原理是电磁感应，A 压互感器，互感器乙串联在电路中，是电流互感 错误：根据题意可知送电线圈的电能先转化为磁 器，A错误，电流表的示数为5A,互感器原、副线 场能，再转化为受电线图的电能，B正确：题图乙 圈的匝数比为1：20，则线路上电流I=100A, 线路上损耗的功率P=I2r=200kW,电压表 中电流的有效值为有= ,题图丙中电流的有 的示数为220V,匝数比为200：1，所以输送电 压U=44000V,功率P=UI=4400kW,则输电线 效值为=台，可知相同时间内，随困乙，题国 路上损托的功率约占输电总功率的0×10%~ 丙电流通过相同电阻产生的热量之比为1：1，C 4.5%,C正确；降压变压器输入电压U3= 错误：受电线圈未正对送电线圈放置时，受电线 44000V-100×20V=42000V,用户端的电压 图中感应电流的频率不变，D错误。 3.C【解析】由题图可得交变电压的周期T= U-品-210V.B错诺：周户俊用的用电设备 0.02s,A错误；电压的最大值为Um=20V2V, 增多，用户回路电流变大，则输送电流变大，通过 交变电压的醉时值表达式为w=Umsin wt= 电流互感器的电流变大，D错误。 20W2sin100xt(V),B错误：当A点电势高于B 2X ·30▣