第二章 电磁感应（单元自测·提升卷）物理人教版选择性必修第二册

2025-2026学年高二年级选择性必修二物理单元自测 第二章·素养提升参考答案 建议用时：75分钟，满分：100分 第Ⅰ卷 选择题 一．选择题（本题共10小题，共46分，在每小题给出的四个选项中，1-7题只有一项符合题目要求，每小题4分，8-10题有多项符合题目要求，全部选对得6分，选对但不全的得3分，有选错或不答得0分。） 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 D A A B D C C BCD AD AD 二、实验题：本题共2小题，共14分。 11．(1)欧姆（2分 (2) （2分） (3) （2分） C（2分） 【详解】（1）欧姆表内部含有直流电源，所以应选用多用电表的欧姆挡，对灵敏电流表进行测试。 （2）电流表的指针向右偏转，说明电流从正接线柱流入电流表，感应电流的磁场方向向下，根据楞次定律可知，原磁场方向向上，故插入的磁铁下端为S极，如图所示 （3）将线圈L2与电流计串联形成回路，将电源、开关、滑动变阻器、线圈L1串联形成另一个回路，实物图如图所示 AD．根据题意，闭合开关时，穿过线圈L2的磁通量增大，产生的感应电流的磁场方向与原磁场方向相反，而拔出软铁棒、断开开关S，穿过线圈L2的磁通量均减小，产生的感应电流的磁场方向与原磁场方向相同，故AD错误； BC．当使滑动变阻器滑片P左移，电流增大，穿过线圈L2的磁通量增大，产生的感应电流的磁场方向与原磁场方向相反，故B错误，C正确。 故选C。 12． AD （2分） （2分）增大（2分） 【详解】（1）AD．实验需要控制线圈匝数与磁通量的变化量不变，为控制磁通量的变化量不变，实验中必须保持线圈、光电门位置不变，故AD正确； BC．由法拉第电磁感应定律 可知为了定量验证感应电动势与时间成反比，实验只需要控制线圈匝数与磁通量的变化量不变即可，对轨道是否光滑、轨道是否水平没有要求，故BC错误。 故选AD。 （2）根据 可知与成正比，故在直角坐标系中作关系图线，若图线是基本过坐标原点的倾斜直线，则也可验证与成反比。 （3）由法拉第电磁感应定律 可知图线的斜率 因为不变，所以当仅增大线圈匝数后，图线的斜率会增大。 三、计算题：本题共3小题，共40分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位 13．（12分）（1）a端电势高；（2）；（3） 【详解】（1）由右手定则可知电流方向为b到a，因此a端电势高；（4分） （2）由题意可知 （4分） （3）电阻r上每分钟产生的热量 （4分） 14．（14分）（1）；（2）；（3）， 【详解】（1）感应电动势为 （1分） 电流为 导体棒受到的安培力为 （1分） 物体的加速的大小为 （1分） 解得 （1分） （2）由能量守恒可知整个过程产生的热量为 （2分） 电阻上产生的热量 （2分） （3）对导体棒运动动量定理 （2分） 其中 （2分） 联立可得 （1分） （1分） 15．（14分）（1）；（2）；（3） 【详解】（1）当线圈边刚出磁场的下边缘时，恰好开始做匀速运动，根据受力平衡可得 （1分） 又 （2分） 联立解得 （1分） （2）导线框从进入磁场到MN离开磁场的过程中，根据能量守恒可得 （2分） 解得产生的焦耳热为 （2分） （3）导线框从开始下落到边到达磁场下边缘过程，流过线框的电荷量为 （5分） 代入数据解得 （1分） 答案第6页，共9页 / 学科网（北京）股份有限公司 $………………○………………外………………○………………装………………○………………订………………○………………线………………○……………… ………………○………………内………………○………………装………………○………………订………………○………………线………………○……………… 此卷只装订不密封 ………………○………………内………………○………………装………………○………………订………………○………………线………………○……………… ………………○………………外………………○………………装………………○………………订………………○………………线………………○……………… … 学校：______________姓名：_____________班级：_______________考号：______________________ 2025-2026学年高二年级选择性必修二物理单元自测 第二章·素养提升 建议用时：75分钟，满分：100分 第Ⅰ卷 选择题 一．选择题（本题共10小题，共46分，在每小题给出的四个选项中，1-7题只有一项符合题目要求，每小题4分，8-10题有多项符合题目要求，全部选对得6分，选对但不全的得3分，有选错或不答得0分。） 1．现代汽车中有一种防抱死系统（简称ABS），该系统有一个自动检测车速的装置，用来控制车轮的转动，其原理如图所示：铁质齿轮P与车轮同步转动，右侧紧靠有一个绕有线圈 的条形磁体，磁体的左端是S极，右端是N极，M是一个电流检测器．当车轮带动齿轮转动时，这时由于铁齿靠近或离开线圈时，使穿过线圈的磁通量发生变化，导致线圈中产生 了感应电流．这个脉冲电流信号经放大后去控制制动机构，可有效地防止车轮制动时被抱死．在齿A从图中所示位置顺时针转到虚线位置过程中，M中的感应电流方向为 A．—直从右向左 B．—直从左向右 C．先从右向左，后从左向右 D．先从左向右，后从右向左 2．如图所示的电路中，L是一个自感系数很大、直流电阻不计的线圈，D1，D2是两个完全相同的灯泡，E是内阻不计的电源。电路稳定后在t1时刻断开开关S。规定以电路稳定时流过D1，D2的电流方向为正方向，分别用i1，i2表示流过D1和D2的电流，则图中能定性描述电流i随时间t变化关系的是（   ） A． B． C． D． 3．如图所示，间距为L的足够长光滑平行金属导轨M、N固定在水平面上，导轨处在垂直于导轨平面向上、磁感应强度大小为B的匀强磁场中，导轨左端连有阻值为R的定值电阻，长度也为L、质量为m、电阻为R的金属棒ab垂直于导轨水平放置.某时刻开始，金属棒ab在水平向右的恒定拉力作用下由静止开始运动，当金属棒ab到达虚线位置时，加速度刚好为零，此时，撤去拉力，此后，金属棒ab向右运动过程中，电阻R上产生的焦耳热为Q。金属棒ab运动过程中始终与导轨垂直且接触良好，金属棒ab开始的位置离虚线的距离为L，导轨电阻不计，则拉力大小为（　　） A． B． C． D． 4．如图所示，两根足够长的光滑金属导轨水平平行放置，间距为l＝1m，cd间、de间、cf间分别接着阻值R＝10Ω的电阻。一阻值R＝10Ω的导体棒ab以速度v＝4m/s匀速向左运动，导体棒与导轨接触良好；导轨所在平面存在磁感应强度大小B＝0.5T、方向竖直向下的匀强磁场。下列说法中正确的是（　　） A．导体棒ab中电流的流向为由b到a B．cd两端的电压为1V C．de两端的电压为1V D．fe两端的电压为3V 5．如图所示，由均匀导线制成的半径为R的圆环，以速度v匀速进入一磁感应强度大小为B的匀强磁场。当圆环运动到图示位置（）时，a、b两点的电势差Uab为（　　）    A． B． C． D． 6．如图，有一硬质导线Oabc，其中是半径为R的半圆弧，b为圆弧的中点，直线段Oa长为R且垂直于直径ac。该导线在纸面内绕O点逆时针转动，导线始终在垂直纸面向里的匀强磁场中。则O、a、b、c各点电势关系为（    ） A． B． C． D． 7．如图所示，导体AB的长为4R，绕O点以角速度ω匀速转动，OB长为R，且O、B、A三点在一条直线上，有一匀强磁场磁感应强度为B，充满转动平面且与转动平面垂直，那么A、B两端的电势差为（    ） A．4BωR² B．20BωR² C．12BωR² D．10BωR² 8．如图所示，两光滑平行长直导轨，间距为，固定在水平面上，磁感应强度为的匀强磁场与导轨平面垂直。两质量都为、电阻都为的导体棒垂直放置在导轨上，与导轨接触良好，两导体棒距离足够远，静止，以初速度向右运动，不计导轨电阻，忽略感应电流产生的磁场，则（　　） A．导体棒将做匀减速直线运动 B．导体棒的速度逐渐减小为，这个过程中产生的焦耳热为 C．导体棒的速度增加为时，导体棒两端的电势差为 D．当导体棒的速度减小为，导体棒的速度增加为时，导体棒两端的电势差为 9．一有机玻璃管竖直放在水平地面上，管上有漆包线绕成的线圈，线圈的两端与电流传感器相连，线圈在玻璃管上部的5匝均匀分布，下部的3匝也均匀分布，下部相邻两匝间的距离大于上部相邻两匝间的距离。如图（a）所示。现让一个很小的强磁体在玻璃管内沿轴线从上端口由静止下落，电流传感器测得线圈中电流I随时间t的变化如图（b）所示。则（    ）      A．小磁体在玻璃管内下降速度越来越快 B．下落过程中，小磁体的N极、S极上下颠倒了8次 C．下落过程中，小磁体受到的电磁阻力始终保持不变 D．与上部相比，小磁体通过线圈下部的过程中，磁通量变化率的最大值更大 10．为了测量列车运行的速度和加速度大小，可采用如图1所示的装置，它由一块安装在列车车头底部的强磁体和埋设在地面的一组线圈及电流测量记录仪组成（测量记录仪未画出）。当列车经过线圈上方时，线圈中产生的电流被记录下来，就能求出列车的速度和加速度。如图2所示为铁轨和列车的俯视图，假设磁体端部磁感应强度B=4.4×10-2T，且全部集中在端面范围内，与端面垂直，磁体沿铁轨方向的宽度与线圈宽度相同，线圈的匝数n=5，垂直于铁轨方向长l=0.20 m，电阻r=0.40 Ω（包括引出线的电阻），测量记录仪自身电阻R=4.0Ω，其记录下来的电流—位置关系图，即i-s图如图3所示。则下列说法正确的（　　）    A．当磁场区域的右边界刚离开线圈I时，线圈I的电流沿逆时针方向（俯视图） B．列车通过线圈I的速度v1=15m/s C．列车通过线圈II时的速度v2=75m/s D．假设列车做的是匀加速直线运动，则列车在两个线圈之间的加速度a=0.4l m/s2 第Ⅱ卷 非选择题 二、实验题：本题共2小题，共14分。 11．在“探究影响感应电流方向的因素”的实验中，请回答下列问题。 (1)为弄清灵敏电流表指针摆动方向与电流方向的关系，可以使用一个已知正负极性的直流电源进行探究。某同学想到了多用电表内部某一挡，含有直流电源，他应选用多用电表的______（选填“欧姆”、“直流电流”、“直流电压”、“交流电流”或“交流电压”）挡，对灵敏电流表进行测试，由实验可知当电流从正接线柱流入电流表时，指针向右摆动。 (2)实验中，该同学将磁铁某极向下从线圈上方插入线圈时，发现电流表的指针向右偏转，请在图中用箭头画出线圈电流方向并用字母N、S标出磁铁的极性______。 (3)另一位同学利用图乙所示的实验器材来研究电磁感应现象及判定感应电流方向。在给出的实物图中，已用实线作为导线连接了部分实验电路。 ①请用实线作为导线从箭头1和2处开始完成其余部分电路的连接______； ②将L1插入L2后，下列实验操作产生的感应电流与合上开关时产生的感应电流方向相同的是______。 A．闭合开关，稳定后拔出软铁棒 B．闭合开关，稳定后使变阻器滑片P右移 C．闭合开关，稳定后使变阻器滑片P左移 D．闭合开关，稳定后断开开关 12．学习法拉第电磁感应定律后，为了定量验证感应电动势E与时间的关系，甲、乙两位同学共同设计了图示实验装置：线圈和电压传感器相连，线圈、光电门固定在长木板的轨道上，强磁铁和挡光片固定在小车上。每当小车经过光电门时，光电门会记录下挡光时间同时触发电压传感器记录下内线圈产生的感应电动势E。利用弹簧将小车以不同的速度从轨道的右端弹出，就能得到一系列E和的实验数据。 （1）关于实验原理、过程和操作，下列说法正确的是___________。 A．实验中必须保持线圈、光电门的位置不变 B．实验中轨道必须保持水平 C． 实验中轨道必须光滑 D．实验中每个挡光时间内线圈中磁通的变化量中可视为定值 （2）两位同学用作图法分析实验数据，要通过线性图像直观反映感应电动势E与时间的关系，可作出___________（填“”或“”）图线。 （3）若按（2）问中两同学的方法处理数据，当仅增大线圈匝数后得到的图线斜率会___________（选填“增大”、“不变”、“减小”）。 三、计算题：本题共3小题，共40分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位 13．如图所示，MN、PQ是两条水平放置的平行光滑导轨，其阻值可以忽略不计，轨道间距L=0.9m。匀强磁场垂直导轨平面向下，磁感应强度B=1.0T，金属杆ab垂直于导轨放置与导轨接触良好，ab杆在导轨间部分的电阻，在导轨的左侧连接有电阻、，阻值分别为，，ab杆在外力作用下以v=10.0m/s的速度向右匀速运动。 （1）ab杆哪端的电势高？ （2）求通过ab杆的电流I； （3）求电阻r上每分钟产生的热量Q。    14．如图所示，水平面上有两根足够长的光滑平行金属导轨和，两导轨间距为，电阻不计。在之间接有一阻值为的电阻。导体杆质量为，电阻为，并与导轨接触良好，整个装置处于方向竖直向上、磁感应强度为的匀强磁场中。现给杆一个初速度，使杆向右运动。求： （1）杆速度减为时，杆加速度大小； （2）整个过程电阻上产生的热量； （3）整个过程通过电阻的电荷量及导体杆移动的距离。    15．如图所示，在空间中有一垂直纸面向里方向的匀强磁场区域，磁场上下边缘间距为，磁感应强度为，边长为、电阻为、质量为的正方形导线框紧贴磁场区域的上边从静止下落，当线圈边刚出磁场的下边缘时，恰好开始做匀速运动，重力加速度为，求： （1）边刚出磁场下边缘时的速度； （2）导线框穿过磁场所产生的焦耳热； （3）导线框从开始下落到边到达磁场下边缘流过线框的电荷量。 试题 第7页（共8页） 试题 第8页（共8页） 试题 第5页（共8页） 试题 第6页（共8页） 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025-2026学年高二年级选择性必修二物理单元自测 第二章·素养提升 建议用时：75分钟，满分：100分 第Ⅰ卷 选择题 一．选择题（本题共10小题，共46分，在每小题给出的四个选项中，1-7题只有一项符合题目要求，每小题4分，8-10题有多项符合题目要求，全部选对得6分，选对但不全的得3分，有选错或不答得0分。） 1．现代汽车中有一种防抱死系统（简称ABS），该系统有一个自动检测车速的装置，用来控制车轮的转动，其原理如图所示：铁质齿轮P与车轮同步转动，右侧紧靠有一个绕有线圈 的条形磁体，磁体的左端是S极，右端是N极，M是一个电流检测器．当车轮带动齿轮转动时，这时由于铁齿靠近或离开线圈时，使穿过线圈的磁通量发生变化，导致线圈中产生 了感应电流．这个脉冲电流信号经放大后去控制制动机构，可有效地防止车轮制动时被抱死．在齿A从图中所示位置顺时针转到虚线位置过程中，M中的感应电流方向为 A．—直从右向左 B．—直从左向右 C．先从右向左，后从左向右 D．先从左向右，后从右向左 【答案】D 【详解】当铁齿靠近磁铁时被磁化，磁场方向向右，先是A下面的齿离开，穿过线圈的磁通量向右减小，接着A齿靠近，穿过线圈的磁通量向右增加，所以感应电流磁场先向右再向左，根据安培定则判断感应电流方向先从左向右，后从右向左，ABC错误D正确 2．如图所示的电路中，L是一个自感系数很大、直流电阻不计的线圈，D1，D2是两个完全相同的灯泡，E是内阻不计的电源。电路稳定后在t1时刻断开开关S。规定以电路稳定时流过D1，D2的电流方向为正方向，分别用i1，i2表示流过D1和D2的电流，则图中能定性描述电流i随时间t变化关系的是（   ） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】AB．当电键断开，D2这一支路电流立即消失，因为线圈阻碍电流的减小，所以通过D1的电流不会立即消失，会从原来的大小慢慢减小，故A正确，B错误； CD．当电键断开，D2这一支路电流立即消失，但D1和D2构成回路，通过D1的电流也流过D2，所以i2变成反向，由于D1，D2是两个完全相同的灯泡，所以稳定时流过两个灯泡的电流一样大，即当电键断开时i2以i1同样大小在逐渐减小， 故CD错误。 故选A。 3．如图所示，间距为L的足够长光滑平行金属导轨M、N固定在水平面上，导轨处在垂直于导轨平面向上、磁感应强度大小为B的匀强磁场中，导轨左端连有阻值为R的定值电阻，长度也为L、质量为m、电阻为R的金属棒ab垂直于导轨水平放置.某时刻开始，金属棒ab在水平向右的恒定拉力作用下由静止开始运动，当金属棒ab到达虚线位置时，加速度刚好为零，此时，撤去拉力，此后，金属棒ab向右运动过程中，电阻R上产生的焦耳热为Q。金属棒ab运动过程中始终与导轨垂直且接触良好，金属棒ab开始的位置离虚线的距离为L，导轨电阻不计，则拉力大小为（　　） A． B． C． D． 【答案】．A 【详解】设撤去拉力时金属棒的速度为v，撤去拉力后，电阻R上产生的焦耳热为Q，据能量守恒可得 则 拉力F为恒力，据平衡条件可得 故选A。 4．如图所示，两根足够长的光滑金属导轨水平平行放置，间距为l＝1m，cd间、de间、cf间分别接着阻值R＝10Ω的电阻。一阻值R＝10Ω的导体棒ab以速度v＝4m/s匀速向左运动，导体棒与导轨接触良好；导轨所在平面存在磁感应强度大小B＝0.5T、方向竖直向下的匀强磁场。下列说法中正确的是（　　） A．导体棒ab中电流的流向为由b到a B．cd两端的电压为1V C．de两端的电压为1V D．fe两端的电压为3V 【答案】．B 【详解】A．由右手定则可知ab中电流方向为a→b，故A错误； BCD．导体棒ab切割磁感线产生的感应电动势 ab为电源，cd间电阻R为外电路负载，de和cf间电阻中无电流，de、cf间无电压，因此cd和fe两端电压相等，即 故B正确，CD错误。 故选B 5．如图所示，由均匀导线制成的半径为R的圆环，以速度v匀速进入一磁感应强度大小为B的匀强磁场。当圆环运动到图示位置（）时，a、b两点的电势差Uab为（　　）    A． B． C． D． 【答案】．D 【详解】有效切割长度即a、b连线的长度，如图所示    由几何关系知有效切割长度为 所以产生的电动势为 电流的方向为a→b，所以，由于在磁场部分的阻值为整个圆的，所以 故选D。 6．如图，有一硬质导线Oabc，其中是半径为R的半圆弧，b为圆弧的中点，直线段Oa长为R且垂直于直径ac。该导线在纸面内绕O点逆时针转动，导线始终在垂直纸面向里的匀强磁场中。则O、a、b、c各点电势关系为（    ） A． B． C． D． 【答案】．．C 【详解】如图，相当于Oa、Ob、Oc导体棒转动切割磁感线，根据右手定则可知O点电势最高；根据 同时有 可得 得 故选C。 7．如图所示，导体AB的长为4R，绕O点以角速度ω匀速转动，OB长为R，且O、B、A三点在一条直线上，有一匀强磁场磁感应强度为B，充满转动平面且与转动平面垂直，那么A、B两端的电势差为（    ） A．4BωR² B．20BωR² C．12BωR² D．10BωR² 【答案】C 【详解】导体棒绕它的一个端点做匀速圆周运动，AB导体棒产生的感应电动势为 其中 ， 联立解得 故C正确，ABD错误。 故选C。 8．如图所示，两光滑平行长直导轨，间距为，固定在水平面上，磁感应强度为的匀强磁场与导轨平面垂直。两质量都为、电阻都为的导体棒垂直放置在导轨上，与导轨接触良好，两导体棒距离足够远，静止，以初速度向右运动，不计导轨电阻，忽略感应电流产生的磁场，则（　　） A．导体棒将做匀减速直线运动 B．导体棒的速度逐渐减小为，这个过程中产生的焦耳热为 C．导体棒的速度增加为时，导体棒两端的电势差为 D．当导体棒的速度减小为，导体棒的速度增加为时，导体棒两端的电势差为 【答案】．BCD 【详解】A．切割磁感线，回路中产生感应电流，两导体棒受等大、反向的安培力作用，受安培力向左，做减速运动，受安培力向右，做加速运动，回路感应电流为 且越来越小，安培力大小为 两导体棒加速度大小均为，根据牛顿第二定律 可知，两导体棒的加速度均减小，则导体棒将做加速度减小的加速直线运动，故A错误； B．依题意，把导体棒看着一个系统，则系统动量守恒，当导体棒的速度逐渐减小为时，有 得此时导体棒的速度大小为 根据能量守恒定律可得 联立可得这个过程中产生的焦耳热为 故B正确； C．导体棒的速度增加为时，此时两棒速度相等，则两棒两端的电势差相等，均等于各自切割磁感线产生的感应电动势，则导体棒两端的电势差为 故C正确； D．当导体棒的速度减小为，导体棒的速度增加为时，两导体棒均切割磁感线产生的感应电动势，则， 则回路中产生的感应电流为 导体棒两端的电势差为 故D正确。 故选BCD。 9．一有机玻璃管竖直放在水平地面上，管上有漆包线绕成的线圈，线圈的两端与电流传感器相连，线圈在玻璃管上部的5匝均匀分布，下部的3匝也均匀分布，下部相邻两匝间的距离大于上部相邻两匝间的距离。如图（a）所示。现让一个很小的强磁体在玻璃管内沿轴线从上端口由静止下落，电流传感器测得线圈中电流I随时间t的变化如图（b）所示。则（    ）      A．小磁体在玻璃管内下降速度越来越快 B．下落过程中，小磁体的N极、S极上下颠倒了8次 C．下落过程中，小磁体受到的电磁阻力始终保持不变 D．与上部相比，小磁体通过线圈下部的过程中，磁通量变化率的最大值更大 【答案】．AD 【详解】AD．电流的峰值越来越大，即小磁铁在依次穿过每个线圈的过程中磁通量的变化率越来越大，因此小磁体的速度越来越大，AD正确； B．假设小磁体是N极向下穿过线圈，则在穿入靠近每匝线圈的过程中磁通量向下增加，根据楞次定律可知线圈中产生逆时针的电流，而在穿出远离每匝线圈的过程中磁通量向下减少产生顺时针的电流，即电流方向相反，与题干图中描述的穿过线圈的过程电流方向变化相符，S极向下同理；所以磁铁穿过8匝线圈过程中会出现8个这样的图像，并且随下落速度的增加，感应电流的最大值逐渐变大，所以磁体下落过程中磁极的N、S极没有颠倒，选项B错误； C．线圈可等效为条形磁铁，线圈的电流越大则磁性越强，因此电流的大小是变化的小磁体受到的电磁阻力是变化的，不是一直不变的，C错误。 故选AD。 10．为了测量列车运行的速度和加速度大小，可采用如图1所示的装置，它由一块安装在列车车头底部的强磁体和埋设在地面的一组线圈及电流测量记录仪组成（测量记录仪未画出）。当列车经过线圈上方时，线圈中产生的电流被记录下来，就能求出列车的速度和加速度。如图2所示为铁轨和列车的俯视图，假设磁体端部磁感应强度B=4.4×10-2T，且全部集中在端面范围内，与端面垂直，磁体沿铁轨方向的宽度与线圈宽度相同，线圈的匝数n=5，垂直于铁轨方向长l=0.20 m，电阻r=0.40 Ω（包括引出线的电阻），测量记录仪自身电阻R=4.0Ω，其记录下来的电流—位置关系图，即i-s图如图3所示。则下列说法正确的（　　）    A．当磁场区域的右边界刚离开线圈I时，线圈I的电流沿逆时针方向（俯视图） B．列车通过线圈I的速度v1=15m/s C．列车通过线圈II时的速度v2=75m/s D．假设列车做的是匀加速直线运动，则列车在两个线圈之间的加速度a=0.4l m/s2 【答案】．AD 【详解】A．当磁场区域的右边界刚离开线圈I时，根据楞次定律可知，线圈I的电流沿逆时针方向，故A正确； BC．由闭合电路的欧姆定律可得，线圈I和线圈II中产生的感应电动势分别为 ， 由图3知， ， 代入数据解得 ， 而线圈I和线圈II中产生的感应电动势分别为 ， 代入数据解得 ， 故BC错误； D．根据图3可知，两线圈之间的距离为，由运动学公式 代入数据解得 故D正确。 故选AD。 第Ⅱ卷 非选择题 二、实验题：本题共2小题，共14分。 11．在“探究影响感应电流方向的因素”的实验中，请回答下列问题。 (1)为弄清灵敏电流表指针摆动方向与电流方向的关系，可以使用一个已知正负极性的直流电源进行探究。某同学想到了多用电表内部某一挡，含有直流电源，他应选用多用电表的______（选填“欧姆”、“直流电流”、“直流电压”、“交流电流”或“交流电压”）挡，对灵敏电流表进行测试，由实验可知当电流从正接线柱流入电流表时，指针向右摆动。 (2)实验中，该同学将磁铁某极向下从线圈上方插入线圈时，发现电流表的指针向右偏转，请在图中用箭头画出线圈电流方向并用字母N、S标出磁铁的极性______。 (3)另一位同学利用图乙所示的实验器材来研究电磁感应现象及判定感应电流方向。在给出的实物图中，已用实线作为导线连接了部分实验电路。 ①请用实线作为导线从箭头1和2处开始完成其余部分电路的连接______； ②将L1插入L2后，下列实验操作产生的感应电流与合上开关时产生的感应电流方向相同的是______。 A．闭合开关，稳定后拔出软铁棒 B．闭合开关，稳定后使变阻器滑片P右移 C．闭合开关，稳定后使变阻器滑片P左移 D．闭合开关，稳定后断开开关 【答案】(1)欧姆 (2) (3) C 【详解】（1）欧姆表内部含有直流电源，所以应选用多用电表的欧姆挡，对灵敏电流表进行测试。 （2）电流表的指针向右偏转，说明电流从正接线柱流入电流表，感应电流的磁场方向向下，根据楞次定律可知，原磁场方向向上，故插入的磁铁下端为S极，如图所示 （3）将线圈L2与电流计串联形成回路，将电源、开关、滑动变阻器、线圈L1串联形成另一个回路，实物图如图所示 AD．根据题意，闭合开关时，穿过线圈L2的磁通量增大，产生的感应电流的磁场方向与原磁场方向相反，而拔出软铁棒、断开开关S，穿过线圈L2的磁通量均减小，产生的感应电流的磁场方向与原磁场方向相同，故AD错误； BC．当使滑动变阻器滑片P左移，电流增大，穿过线圈L2的磁通量增大，产生的感应电流的磁场方向与原磁场方向相反，故B错误，C正确。 故选C。 12．学习法拉第电磁感应定律后，为了定量验证感应电动势E与时间的关系，甲、乙两位同学共同设计了图示实验装置：线圈和电压传感器相连，线圈、光电门固定在长木板的轨道上，强磁铁和挡光片固定在小车上。每当小车经过光电门时，光电门会记录下挡光时间同时触发电压传感器记录下内线圈产生的感应电动势E。利用弹簧将小车以不同的速度从轨道的右端弹出，就能得到一系列E和的实验数据。 （1）关于实验原理、过程和操作，下列说法正确的是___________。 A．实验中必须保持线圈、光电门的位置不变 B．实验中轨道必须保持水平 C． 实验中轨道必须光滑 D．实验中每个挡光时间内线圈中磁通的变化量中可视为定值 （2）两位同学用作图法分析实验数据，要通过线性图像直观反映感应电动势E与时间的关系，可作出___________（填“”或“”）图线。 （3）若按（2）问中两同学的方法处理数据，当仅增大线圈匝数后得到的图线斜率会___________（选填“增大”、“不变”、“减小”）。 【答案】 AD 增大 【详解】（1）AD．实验需要控制线圈匝数与磁通量的变化量不变，为控制磁通量的变化量不变，实验中必须保持线圈、光电门位置不变，故AD正确； BC．由法拉第电磁感应定律 可知为了定量验证感应电动势与时间成反比，实验只需要控制线圈匝数与磁通量的变化量不变即可，对轨道是否光滑、轨道是否水平没有要求，故BC错误。 故选AD。 （2）根据 可知与成正比，故在直角坐标系中作关系图线，若图线是基本过坐标原点的倾斜直线，则也可验证与成反比。 （3）由法拉第电磁感应定律 可知图线的斜率 因为不变，所以当仅增大线圈匝数后，图线的斜率会增大。 三、计算题：本题共3小题，共40分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位 13．如图所示，MN、PQ是两条水平放置的平行光滑导轨，其阻值可以忽略不计，轨道间距L=0.9m。匀强磁场垂直导轨平面向下，磁感应强度B=1.0T，金属杆ab垂直于导轨放置与导轨接触良好，ab杆在导轨间部分的电阻，在导轨的左侧连接有电阻、，阻值分别为，，ab杆在外力作用下以v=10.0m/s的速度向右匀速运动。 （1）ab杆哪端的电势高？ （2）求通过ab杆的电流I； （3）求电阻r上每分钟产生的热量Q。    【答案】．（1）a端电势高；（2）；（3） 【详解】（1）由右手定则可知电流方向为b到a，因此a端电势高； （2）由题意可知 （3）电阻r上每分钟产生的热量 14．如图所示，水平面上有两根足够长的光滑平行金属导轨和，两导轨间距为，电阻不计。在之间接有一阻值为的电阻。导体杆质量为，电阻为，并与导轨接触良好，整个装置处于方向竖直向上、磁感应强度为的匀强磁场中。现给杆一个初速度，使杆向右运动。求： （1）杆速度减为时，杆加速度大小； （2）整个过程电阻上产生的热量； （3）整个过程通过电阻的电荷量及导体杆移动的距离。    【答案】（1）；（2）；（3）， 【详解】（1）感应电动势为 电流为 导体棒受到的安培力为 物体的加速的大小为 解得 （2）由能量守恒可知整个过程产生的热量为 电阻上产生的热量 （3）对导体棒运动动量定理 其中 联立可得 15．如图所示，在空间中有一垂直纸面向里方向的匀强磁场区域，磁场上下边缘间距为，磁感应强度为，边长为、电阻为、质量为的正方形导线框紧贴磁场区域的上边从静止下落，当线圈边刚出磁场的下边缘时，恰好开始做匀速运动，重力加速度为，求： （1）边刚出磁场下边缘时的速度； （2）导线框穿过磁场所产生的焦耳热； （3）导线框从开始下落到边到达磁场下边缘流过线框的电荷量。 【答案】（1）；（2）；（3） 【详解】（1）当线圈边刚出磁场的下边缘时，恰好开始做匀速运动，根据受力平衡可得 又 联立解得 （2）导线框从进入磁场到MN离开磁场的过程中，根据能量守恒可得 解得产生的焦耳热为 （3）导线框从开始下落到边到达磁场下边缘过程，流过线框的电荷量为 代入数据解得 / 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025-2026学年高二年级选择性必修二物理单元自测 第二章·素养提升 建议用时：75分钟，满分：100分 第Ⅰ卷 选择题 一．选择题（本题共10小题，共46分，在每小题给出的四个选项中，1-7题只有一项符合题目要求，每小题4分，8-10题有多项符合题目要求，全部选对得6分，选对但不全的得3分，有选错或不答得0分。） 1．现代汽车中有一种防抱死系统（简称ABS），该系统有一个自动检测车速的装置，用来控制车轮的转动，其原理如图所示：铁质齿轮P与车轮同步转动，右侧紧靠有一个绕有线圈 的条形磁体，磁体的左端是S极，右端是N极，M是一个电流检测器．当车轮带动齿轮转动时，这时由于铁齿靠近或离开线圈时，使穿过线圈的磁通量发生变化，导致线圈中产生 了感应电流．这个脉冲电流信号经放大后去控制制动机构，可有效地防止车轮制动时被抱死．在齿A从图中所示位置顺时针转到虚线位置过程中，M中的感应电流方向为 A．—直从右向左 B．—直从左向右 C．先从右向左，后从左向右 D．先从左向右，后从右向左 2．如图所示的电路中，L是一个自感系数很大、直流电阻不计的线圈，D1，D2是两个完全相同的灯泡，E是内阻不计的电源。电路稳定后在t1时刻断开开关S。规定以电路稳定时流过D1，D2的电流方向为正方向，分别用i1，i2表示流过D1和D2的电流，则图中能定性描述电流i随时间t变化关系的是（   ） A． B． C． D． 3．如图所示，间距为L的足够长光滑平行金属导轨M、N固定在水平面上，导轨处在垂直于导轨平面向上、磁感应强度大小为B的匀强磁场中，导轨左端连有阻值为R的定值电阻，长度也为L、质量为m、电阻为R的金属棒ab垂直于导轨水平放置.某时刻开始，金属棒ab在水平向右的恒定拉力作用下由静止开始运动，当金属棒ab到达虚线位置时，加速度刚好为零，此时，撤去拉力，此后，金属棒ab向右运动过程中，电阻R上产生的焦耳热为Q。金属棒ab运动过程中始终与导轨垂直且接触良好，金属棒ab开始的位置离虚线的距离为L，导轨电阻不计，则拉力大小为（　　） A． B． C． D． 4．如图所示，两根足够长的光滑金属导轨水平平行放置，间距为l＝1m，cd间、de间、cf间分别接着阻值R＝10Ω的电阻。一阻值R＝10Ω的导体棒ab以速度v＝4m/s匀速向左运动，导体棒与导轨接触良好；导轨所在平面存在磁感应强度大小B＝0.5T、方向竖直向下的匀强磁场。下列说法中正确的是（　　） A．导体棒ab中电流的流向为由b到a B．cd两端的电压为1V C．de两端的电压为1V D．fe两端的电压为3V 5．如图所示，由均匀导线制成的半径为R的圆环，以速度v匀速进入一磁感应强度大小为B的匀强磁场。当圆环运动到图示位置（）时，a、b两点的电势差Uab为（　　）    A． B． C． D． 6．如图，有一硬质导线Oabc，其中是半径为R的半圆弧，b为圆弧的中点，直线段Oa长为R且垂直于直径ac。该导线在纸面内绕O点逆时针转动，导线始终在垂直纸面向里的匀强磁场中。则O、a、b、c各点电势关系为（    ） A． B． C． D． 7．如图所示，导体AB的长为4R，绕O点以角速度ω匀速转动，OB长为R，且O、B、A三点在一条直线上，有一匀强磁场磁感应强度为B，充满转动平面且与转动平面垂直，那么A、B两端的电势差为（    ） A．4BωR² B．20BωR² C．12BωR² D．10BωR² 8．如图所示，两光滑平行长直导轨，间距为，固定在水平面上，磁感应强度为的匀强磁场与导轨平面垂直。两质量都为、电阻都为的导体棒垂直放置在导轨上，与导轨接触良好，两导体棒距离足够远，静止，以初速度向右运动，不计导轨电阻，忽略感应电流产生的磁场，则（　　） A．导体棒将做匀减速直线运动 B．导体棒的速度逐渐减小为，这个过程中产生的焦耳热为 C．导体棒的速度增加为时，导体棒两端的电势差为 D．当导体棒的速度减小为，导体棒的速度增加为时，导体棒两端的电势差为 9．一有机玻璃管竖直放在水平地面上，管上有漆包线绕成的线圈，线圈的两端与电流传感器相连，线圈在玻璃管上部的5匝均匀分布，下部的3匝也均匀分布，下部相邻两匝间的距离大于上部相邻两匝间的距离。如图（a）所示。现让一个很小的强磁体在玻璃管内沿轴线从上端口由静止下落，电流传感器测得线圈中电流I随时间t的变化如图（b）所示。则（    ）      A．小磁体在玻璃管内下降速度越来越快 B．下落过程中，小磁体的N极、S极上下颠倒了8次 C．下落过程中，小磁体受到的电磁阻力始终保持不变 D．与上部相比，小磁体通过线圈下部的过程中，磁通量变化率的最大值更大 10．为了测量列车运行的速度和加速度大小，可采用如图1所示的装置，它由一块安装在列车车头底部的强磁体和埋设在地面的一组线圈及电流测量记录仪组成（测量记录仪未画出）。当列车经过线圈上方时，线圈中产生的电流被记录下来，就能求出列车的速度和加速度。如图2所示为铁轨和列车的俯视图，假设磁体端部磁感应强度B=4.4×10-2T，且全部集中在端面范围内，与端面垂直，磁体沿铁轨方向的宽度与线圈宽度相同，线圈的匝数n=5，垂直于铁轨方向长l=0.20 m，电阻r=0.40 Ω（包括引出线的电阻），测量记录仪自身电阻R=4.0Ω，其记录下来的电流—位置关系图，即i-s图如图3所示。则下列说法正确的（　　）    A．当磁场区域的右边界刚离开线圈I时，线圈I的电流沿逆时针方向（俯视图） B．列车通过线圈I的速度v1=15m/s C．列车通过线圈II时的速度v2=75m/s D．假设列车做的是匀加速直线运动，则列车在两个线圈之间的加速度a=0.4l m/s2 第Ⅱ卷 非选择题 二、实验题：本题共2小题，共14分。 11．在“探究影响感应电流方向的因素”的实验中，请回答下列问题。 (1)为弄清灵敏电流表指针摆动方向与电流方向的关系，可以使用一个已知正负极性的直流电源进行探究。某同学想到了多用电表内部某一挡，含有直流电源，他应选用多用电表的______（选填“欧姆”、“直流电流”、“直流电压”、“交流电流”或“交流电压”）挡，对灵敏电流表进行测试，由实验可知当电流从正接线柱流入电流表时，指针向右摆动。 (2)实验中，该同学将磁铁某极向下从线圈上方插入线圈时，发现电流表的指针向右偏转，请在图中用箭头画出线圈电流方向并用字母N、S标出磁铁的极性______。 (3)另一位同学利用图乙所示的实验器材来研究电磁感应现象及判定感应电流方向。在给出的实物图中，已用实线作为导线连接了部分实验电路。 ①请用实线作为导线从箭头1和2处开始完成其余部分电路的连接______； ②将L1插入L2后，下列实验操作产生的感应电流与合上开关时产生的感应电流方向相同的是______。 A．闭合开关，稳定后拔出软铁棒 B．闭合开关，稳定后使变阻器滑片P右移 C．闭合开关，稳定后使变阻器滑片P左移 D．闭合开关，稳定后断开开关 12．学习法拉第电磁感应定律后，为了定量验证感应电动势E与时间的关系，甲、乙两位同学共同设计了图示实验装置：线圈和电压传感器相连，线圈、光电门固定在长木板的轨道上，强磁铁和挡光片固定在小车上。每当小车经过光电门时，光电门会记录下挡光时间同时触发电压传感器记录下内线圈产生的感应电动势E。利用弹簧将小车以不同的速度从轨道的右端弹出，就能得到一系列E和的实验数据。 （1）关于实验原理、过程和操作，下列说法正确的是___________。 A．实验中必须保持线圈、光电门的位置不变 B．实验中轨道必须保持水平 C． 实验中轨道必须光滑 D．实验中每个挡光时间内线圈中磁通的变化量中可视为定值 （2）两位同学用作图法分析实验数据，要通过线性图像直观反映感应电动势E与时间的关系，可作出___________（填“”或“”）图线。 （3）若按（2）问中两同学的方法处理数据，当仅增大线圈匝数后得到的图线斜率会___________（选填“增大”、“不变”、“减小”）。 三、计算题：本题共3小题，共40分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位 13．如图所示，MN、PQ是两条水平放置的平行光滑导轨，其阻值可以忽略不计，轨道间距L=0.9m。匀强磁场垂直导轨平面向下，磁感应强度B=1.0T，金属杆ab垂直于导轨放置与导轨接触良好，ab杆在导轨间部分的电阻，在导轨的左侧连接有电阻、，阻值分别为，，ab杆在外力作用下以v=10.0m/s的速度向右匀速运动。 （1）ab杆哪端的电势高？ （2）求通过ab杆的电流I； （3）求电阻r上每分钟产生的热量Q。    14．如图所示，水平面上有两根足够长的光滑平行金属导轨和，两导轨间距为，电阻不计。在之间接有一阻值为的电阻。导体杆质量为，电阻为，并与导轨接触良好，整个装置处于方向竖直向上、磁感应强度为的匀强磁场中。现给杆一个初速度，使杆向右运动。求： （1）杆速度减为时，杆加速度大小； （2）整个过程电阻上产生的热量； （3）整个过程通过电阻的电荷量及导体杆移动的距离。    15．如图所示，在空间中有一垂直纸面向里方向的匀强磁场区域，磁场上下边缘间距为，磁感应强度为，边长为、电阻为、质量为的正方形导线框紧贴磁场区域的上边从静止下落，当线圈边刚出磁场的下边缘时，恰好开始做匀速运动，重力加速度为，求： （1）边刚出磁场下边缘时的速度； （2）导线框穿过磁场所产生的焦耳热； （3）导线框从开始下落到边到达磁场下边缘流过线框的电荷量。 / 学科网（北京）股份有限公司 $