周末滚动融合卷4 电路与电磁感应（学生用书Word版）-【高考快车道】2026年高考物理大二轮专题复习与策略（江苏专版）

周末滚动融合卷(四) 1．D　[探测器中的发射线圈产生磁场，在地下的被测金属物中感应出电流，所以发射线圈产生的磁场是变化的磁场，A错误；感应电流的磁场又影响线圈中的电流，说明感应电流产生的磁场是变化的，在线圈中又产生了感应电流，从而发出警报，B错误；探测的最大深度与发射线圈中的电流强弱有关，发射线圈中的电流越强，其产生的磁场也越强，其探测的深度就越深，C错误；因为探测器产生的磁场是变化的，所以探测器与被测金属物相对静止时也能发出警报，D正确。] 2．C　[A、B、D项中两个靠近的线圈在另一个线圈中的磁通量均不为零，容易产生互感现象，故A、B、D与题意不符；C项中垂直放置的两个线圈在另一个线圈中的磁通量为零，当第一个线圈中的电流变化时，第二个线圈的磁通量始终为0，故C与题意相符。故选C。] 3．C　[因为物块甲向右运动，木箱静止，根据相对运动，甲对木箱的摩擦力方向向右，A错误；设乙运动的加速度为a，乙有竖直向下的恒定加速度，对甲、乙和木箱，由整体法，竖直方向受力分析有FN＝M总g－ma，则地面对木箱的支持力大小不变，B错误；设绳子的弹力大小为T，对甲受力分析有T－μmg＝ma，对乙受力分析有mg－T＝ma，联立解得a＝2.5 m/s2，T＝7.5 N，C正确，D错误。 故选C。] 4．B　[由I－U图像可知，开始阶段电流I保持不变，则由输出功率P＝IU可知，P－U图像为过原点的直线；以后阶段，电流随电压近似均匀减小，即I'＝I0－kU，则输出功率P＝I'U＝I0U－kU2，则P－U图像为曲线。故选B。] 5．B　[开关S闭合瞬间，电感线圈相当于断路，二极管不导通，则此时A、B灯都不亮，故A正确，不符合题意，B错误，符合题意；稳定后，电感线圈相当于导线，所以B灯亮，A灯不亮，开关S断开瞬间，电感线圈中电流减小，则产生自感电动势，由楞次定律可知，b端相当于电源正极，此时二极管正向导通，电感线圈与二极管、A灯组成回路，则A灯闪亮一下后逐渐熄灭，且a点电势低于b点电势，故C、D正确，不符合题意。] 6．D　[由题图可知，球壳外的电势逐渐降低，根据沿着电场线方向电势降低可知该球壳带正电荷，故A错误；图线斜率代表电场强度，可知该球壳内部电场强度等于零，r1处的电场强度大于r2处的电场强度，故B、C错误；正电荷在电势高的位置电势能较大，所以正试探电荷在r1处的电势能大于在r2处的电势能，故D正确。] 7．C　[电压表V的示数变化为ΔU，则降压变压器的原线圈两端电压变化了nΔU，电流表A的示数变化为ΔI，则流过R的电流变化了，所以两理想变压器间输电线的总电阻R＝＝n2k。故选C。] 8．C　[线框绕MN连线以角速度ω匀速转动，产生正弦式交变电流，故A错误；题图所示位置穿过回路的磁通量最大，磁通量变化率为零，故B错误；感应电动势的最大值为Em＝NBSω＝B×πr2ω＝πr2Bω，有效值为E＝πr2Bω，由于其他电阻不计，灯泡两端电压有效值为U＝E＝πr2Bω，故C正确；由题图所示位置转过180°的过程中感应电动势的平均值为，由题图所示位置转过180°过程中通过灯泡的电荷量为q＝Δt＝Δt＝·Δt＝，故D错误。] 9．D　[根据理想变压器电压比与匝数比关系可知，由于输入电压U1不变，可知，解得u2＝Umsin ωt，可知此时输出的交流电的周期为T＝。故选D。] 10．B　[设导轨间距为L，金属棒ab释放后电容器充电，电路中充电电流为i，金属棒ab受到向上的安培力，设瞬时加速度为a，根据牛顿第二定律得mg－BiL＝ma，i＝＝CBLa，由此得mg－CB2L2a＝ma，解得a＝，可见金属棒ab的加速度不变，做匀加速直线运动，速度为v＝at，则Uab＝BLv＝BLat，故A、C错误；根据Ek＝mv2＝m×2ax＝max，知动能Ek与位移x成正比，故B正确；根据q＝CUab＝BCLat，知电荷量q与时间t成正比，而金属棒ab做匀加速运动，故与位移不是正比关系，故D错误。故选B。] 11．解析：(1)多用电表选择开关旋转到“×1 k”挡，故根据题图1可知读数为8 000 Ω。 (2)长方体导电水泥块样品的电阻Rx>，故采用电流表内接法；实验中要求滑动变阻器采用分压接法，故连接实物图如图。 (3)根据电阻定律R＝ 可知ρ＝。 (5)根据题图3可知压力越大电阻率越小，即电阻越小；回路中电流增加，R2电压增加，R1电压减小，而报警器在两端电压大于或等于3 V时启动，故应将报警器并联在R2两端。 (6)电源电动势E减小，要使报警器启动，即R2两端电压要仍为3 V，根据串联分压有U2＝E＝E 可知E减小，U2不变，需要R1更小，又因为F越大R1越小，可知F1需要大于F0。 答案：(1)8 000　(2)见解析　(3)　(5)R2　(6)大于 12．解析：(1)飞机着舰瞬间，金属棒中产生的感应电动势 E＝BLv0 感应电流I＝ 代入数据解得I＝1.25×103 A 根据右手定则判断感应电流方向为由b到a。 (2)飞机从着舰到停止，根据动能定理得 －W安－Wf＝0－(M＋m) 代入数据解得Q＝W安＝3.6×107 J。 答案：(1)1.25×103A，由b到a　(2)3.6×107 J 13．解析：(1)感应电动势的最大值Em＝NBSω 有效值E＝ 解得E＝ 代入数据得E≈6.4×102 V。 (2)输出电压U＝E－Ir 输出功率P＝IU 解得P＝I(E－Ir) 代入数据得P≈3×104 W。 答案：(1)6.4×102 V　(2)3×104 W 14．解析：(1)仅将大圆线圈置于磁场中，感应电动势为 E1＝＝4kπr2 故线圈中的电流为 I＝。 (2)将该线圈全部置于磁场中，感应电动势为 E2＝＝3kπr2 其中Φ2＝B[π(2r)2－πr2]＝3πr2B 线圈中的电流为 I2＝ 时间t内通过线圈横截面的电荷量为 q＝I2t＝。 答案：(1)　(2) 15．解析：(1)金属棒a从圆弧顶端到达圆弧底端AA'的过程中，根据动能定理有magR＝ma 解得金属棒a刚到达圆弧底端的速度为v0＝3 m/s 金属棒a刚到达圆弧底端时，由牛顿第二定律有 FN－mag＝ma 解得FN＝6 N。 (2)整个运动过程金属棒a、b组成的系统动量守恒，有mav0＝(ma＋mb)v 根据能量守恒定律有Q＝ma(ma＋mb)v2 根据Qa＝Q 解得a棒上产生的焦耳热为Qa＝0.1 J。 (3)对金属棒a根据动量定理有－BIL·Δt＝maΔv 而q＝CU＝CBLva q＝∑I·Δt ∑Δv＝va－v0 解得va＝1 m/s。 答案：(1)6 N　(2)0.1 J　(3)1 m/s 5/5 学科网（北京）股份有限公司 $ 周末滚动融合卷(四)　电路与电磁感应 (时间：75分钟　满分：100分) 一、单项选择题：共10题，每题4分，共40分。每题只有一个选项最符合题意。 1．在考古工作中，进行挖掘之前考古人员用如图所示的金属探测器在地面上进行探测定位，探测器中的发射线圈产生磁场，在地下的被测金属物中感应出电流，感应电流的磁场又影响线圈中的电流，使探测器发出警报。则(　　) A．发射线圈产生的磁场是恒定磁场 B．被测金属物中产生的电流是恒定电流 C．探测的最大深度与发射线圈中的电流强弱无关 D．探测器与被测金属物相对静止时也能发出警报 2．(2024·江苏南通二模)下列两个靠近的线圈之间最不容易产生互感现象的是(　　) A．　　　　　　　 B． 　　　　　C．　　　　　　D． 3．[专题一](2025·安徽卷)如图所示，装有轻质光滑定滑轮的长方体木箱静置在水平地面上，木箱上的物块甲通过不可伸长的水平轻绳绕过定滑轮与物块乙相连。乙拉着甲从静止开始运动，木箱始终保持静止。已知甲、乙质量均为1.0 kg，甲与木箱之间的动摩擦因数为0.5，不计空气阻力，重力加速度g取10 m/s2，则在乙下落的过程中(　　) A．甲对木箱的摩擦力方向向左 B．地面对木箱的支持力逐渐增大 C．甲运动的加速度大小为2.5 m/s2 D．乙受到绳子的拉力大小为5.0 N 4．如图所示为一定日照条件下某太阳能电池板的伏安特性曲线，则该电池板的输出功率P与外电压U的P­U关系图线应为(　　) A．　　　　　　B．　　　　　C．　　　　　　D． 5．如图所示，L是一带铁芯的理想电感线圈，其直流电阻为零。电路中A和B是两个相同的灯泡，A灯泡串连一个理想二极管D，则下列说法错误的是(　　) A．开关S闭合瞬间，A灯不亮 B．开关S闭合瞬间，B灯泡立即亮 C．稳定后开关S断开瞬间，A灯泡闪亮一下后逐渐熄灭 D．稳定后开关S断开瞬间，a点电势低于b点电势 6．[专题三](2025·江苏南通高三统考)真空中有一半径为r0的带电金属球壳，通过其球心的一直线上各点的电势φ分布如图所示，r表示该直线上某点到球心的距离。下列说法正确的是(　　) A．该球壳带负电荷 B．该球壳内部电场强度大于零 C．r1处的电场强度小于r2处的电场强度 D．正试探电荷在r1处的电势能大于在r2处的电势能 7．(2024·江苏南通二模)如图所示为远距离输电的原理图，发电机输出电压不变，升压变压器、降压变压器均为理想变压器，降压变压器的原、副线圈匝数之比为n。若用户负载发生变化，电压表V的示数变化为ΔU，电流表A的示数变化为ΔI，＝k。则两变压器间输电线的总电阻R等于(　　) A．nk 　B． 　　 C．n2k 　　 　D． 8．(2024·江苏苏北一模)如图所示，半径为r的半圆形金属线框放置在磁感应强度大小为B的匀强磁场中，MN两点连线与磁场垂直，线框绕MN连线以角速度ω匀速转动，灯泡电阻为R，其他电阻不计，则(　　) A．通过灯泡的电流方向不变 B．图示位置回路磁通量变化最快 C．灯泡两端电压有效值为πr2Bω D．由图示位置转过180°的过程中通过灯泡的电荷量为0 9．(2025·河北卷)2024年底，世界装机容量最大的抽水蓄能电站——河北丰宁抽水蓄能电站全面投产发电。如图，若该电站通过理想变压器调节输出电压U2时，输入电压U1保持不变。已知副线圈总匝数为n，分接头1、2间和2、3间的线圈匝数n12＝n23＝，开关S接3时输出电压的瞬时值u3＝Umsin ωt，则S接2时u2­t的图像为(　　) A．　　 B． C． D． 10．(2024·江苏常州高三期末)如图所示，竖直放置的U形光滑导轨与一电容器串联。导轨平面有垂直于纸面的匀强磁场，金属棒ab与导轨接触良好，由静止释放后沿导轨下滑。电容C足够大，原来不带电，不计一切电阻。设导体棒的速度为v、动能为Ek、两端的电压为Uab，电容器上的电荷量为q。它们与时间t、位移x的关系图像正确的是(　　) A． B． C． D． 二、非选择题：共5题，共60分。其中第12题～第15题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位。 11．(15分)(2025·湖南卷)车辆运输中若存在超载现象，将带来安全隐患。由普通水泥和导电材料混合制成的导电水泥，可以用于监测道路超载问题。某小组对此进行探究。 (1)选择一块均匀的长方体导电水泥块样品，用多用电表粗测其电阻。将多用电表选择开关旋转到“×1k”挡，正确操作后，指针位置如图1所示，则读数为________Ω。 (2)为了进一步提高实验精度，使用伏安法测量水泥块电阻，电源E电动势为6 V，内阻可忽略，电压表量程为0～6 V，内阻约10 kΩ，电流表量程为0～600 μA，内阻约100 Ω。实验中要求滑动变阻器采用分压接法，在图2中完成余下导线的连接。 (3)如图2，测量水泥块的长为a，宽为b，高为c。用伏安法测得水泥块电阻为R，则电阻率ρ＝________(用R、a、b、c表示)。 (4)测得不同压力F下的电阻R，算出对应的电阻率ρ，作出ρ­F图像如图3所示。 (5)基于以上结论，设计压力报警系统，电路如图4所示。报警器在两端电压大于或等于3 V时启动，R1为水泥块，R2为滑动变阻器，当R2的滑片处于某位置，R1上压力大于或等于F0时，报警器启动。报警器应并联在________(选填“R1”或“R2”)两端。 (6)若电源E使用时间过长，电动势变小，R1上压力大于或等于F1时，报警器启动，则F1________(选填“大于”“小于”或“等于”)F0。 12．(10分)(2025·江苏无锡高三统考期末)我国新型航母电磁阻拦技术的原理如图所示，飞机着舰时关闭动力系统，通过绝缘阻拦索钩住轨道上的一根金属棒ab，飞机与金属棒瞬间获得共同速度v0＝50 m/s，在磁场中共同减速滑行至停下。已知舰载机质量M＝2.7×104 kg，金属棒质量m＝3×103 kg、电阻R＝10 Ω，导轨间距L＝50 m，匀强磁场磁感应强度B＝5 T，导轨电阻不计，除安培力外飞机克服其他阻力做的功为1.5×106 J，求： (1)飞机着舰瞬间金属棒中感应电流I的大小和方向； (2)金属棒中产生的焦耳热Q。 13．(10分)某种风力发电机的原理如图所示，发电机的线圈固定，磁体在叶片驱动下绕线圈对称轴转动，已知磁体间的磁场为匀强磁场，磁感应强度的大小为0.20 T，线圈的匝数为100、面积为0.5 m2、电阻为0.6 Ω，若磁体转动的角速度为90 rad/s，线圈中产生的感应电流为50 A。求： (1)线圈中感应电动势的有效值E(结果保留两位有效数字)； (2)线圈的输出功率P(结果保留一位有效数字)。 14．(10分)(2025·江苏扬州高三统考)将一根表层绝缘硬质细金属丝顺次绕成如图所示的“8”字形线圈，两个圆形线圈半径分别为2r和r，匀强磁场垂直于线圈平面，磁感应强度B随时间t变化的规律为B＝B0＋kt(k＞0)，已知线圈总电阻为R。 (1)仅将大圆线圈置于磁场中，求线圈中的电流I； (2)将该线圈全部置于磁场中，求在时间t内通过线圈横截面的电荷量q。 15．(15分)(2025·江苏连云港高三统考)如图所示，两根平行的光滑金属导轨放在水平面上，导轨间距为L＝0.4 m，弯曲部分是半径为R＝0.45 m的四分之一圆弧，与水平导轨相连，水平导轨足够长且处于竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度大小B＝1.0 T。导轨上端通过开关S连接电容器，其电容C＝2.5 F，在水平导轨上距磁场左边界AA′较远处垂直放置一个质量为mb＝0.1 kg、电阻为Rb＝0.2 Ω的金属棒b。断开开关S，将质量为ma＝0.2 kg、电阻为Ra＝0.1 Ω的金属棒a从圆弧顶端由静止释放，两金属棒运动过程中始终与导轨垂直且接触良好，最终两棒均做匀速运动。已知运动过程中两金属棒不相撞，整个导轨电阻不计，g＝10 m/s2。求： (1)金属棒a刚到达圆弧底端AA′时，受到轨道的支持力大小； (2)金属棒匀速运动前，a棒上产生的焦耳热； (3)取走金属棒b，闭合开关S，使a棒仍从圆弧顶端由静止滑下，求a棒的最终速度。 8/8 学科网（北京）股份有限公司 $