特训9 电磁感应交变电流电磁振荡电磁波传感器-【创新教程·微点特训】2026年考前复盘高考物理冲刺

特训9 电磁感应交变电流电磁振荡 物理 电磁波传感器 (时间：45分钟满分：60分) 一、单选题：本题7小题，每小题3分，共21分。每小题只有一个选项符合题目要求。 1.古代神话中的“千里眼，顺风耳”已经变为现实。并且人类的视野已远远超过了“千里” 人们利用电磁波传送声音和图像信号。下列关于电磁波说法正确的是 A.电磁波不能在水中传播 B.电磁波既可以传递信息，又可以传递能量 整 C.赫兹首先预言了电磁波的存在 D.法拉第最先用实验证实了电磁波的存在 2.如图所示，在半径为R的虚线圆内有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度 B随时间t变化的关系为B=B。十t。在磁场外距圆心O为2R处有一半 径恰为2R的半圆导线环（图中实线），则导线环中的感应电动势大小为 ( 2R A.0 B.kπR2 C.πR D.2kπR 2 3.如图是某海浪发电原理示意图，海浪带动浪板使线圈逆时针匀速转动，向外输出电流。 刻 线圈转到如图所示位置时磁场方向与线圈平面平行。下列说法正确的是 海浪 柄 浪板 发电机 A.如图所示位置穿过线圈的磁通量最大 B.如图所示位置线圈产生的感应电动势最大 C.线圈从如图所示位置转过90°时，穿过线圈的磁通量最小 阳 D.线圈从如图所示位置转过90°时，线圈产生的感应电动势最大 数 4.图甲为智能停车位，车位地面预埋有自感线圈L和电容器C构成的LC振荡电路。当车 辆靠近自感线圈L时，相当于在线圈中插入铁芯，使自感系数变大，引起LC电路中的振 荡电流频率变化。智能停车位计时器根据振荡电流频率变化，进行计时。某次振荡电路 中的电流随时间变化如图乙所示，下列说法正确的是 甲 A.t1时刻线圈中自感电动势最大 B.由图乙可判断汽车正进入智能停车位 C.t1~t2过程，电容器C极板电荷量在减小 D.甲图中LC振荡电路正处于电场能向磁场能转化的状态 ·33· 5.深圳市试点投放了无线充电石墩，方便市民为手机充电。其原理是 石墩发射线圈中通有交变电流，手机接收线圈感应出电动势。某款 手机接收线圈有20匝，单匝线圈有效面积是15cm2,石墩发射线圈 的磁场随时间变化规律为B=4.2×104sin(2.2π×10t)(T)。假设 完全耦合，π≈3.14，则手机接收线圈中感应电动势的有效值最接近 ( A.3.1V B.6.2V C.8.8V D.12.4V 6.涡流效应可以用来检测金属材料中是否有裂隙、气泡。下 激励线圈 图为涡流检测的示意图，激励线圈通变化的电流，从而在金 感应磁场 激励磁场 属导体中感应出涡流。若金属导体中有气泡，会影响涡流 一涡流 大小，从而被激励线圈检测到。已知图示时刻激励线圈俯 金属导体 视看为顺时针电流，下列说法正确的是 () A.图示时刻激励线圈的电流在变小 B.图示时刻感应磁场方向向上 C.感应磁场与激励磁场的方向始终相反 D.激励线圈移动到导体内有气泡的区域上方时，金属导体中的涡流会增大 7.按压式手电筒（如图甲所示）以其简单、有趣被一些人士所喜爱。图乙为其原理图；主要 部分有齿轮、磁铁和线圈。当按压手柄时会使齿轮转动，齿轮通过传动轴带动磁铁转动， 小电珠就可发光。若不计线圈电阻，下列说法中正确的是 () 手柄 门形铁芯 齿轮 传动轴 磁铁 甲 乙 A.通过小电珠的电流是恒定电流 B.磁铁转动至如图乙所示位置时，通过小电珠的电流最大 C.当齿轮转速变为原来的2倍时，小电珠两端的电压变成原来的2倍 D.当齿轮转速变为原来的2倍时，小电珠中电流的周期变成原来的2倍 二、多选题：本题3小题，每小题4分，共12分。在每小题给出的四个选项中有多个选项符 合题目要求，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得零分。 8.如图甲所示是电动汽车充电桩，如图乙是其供电变压器示意图。变压器（视为理想变压 器)原线圈的匝数为n1,输入电压U1=1.1kV;两副线圈的匝数分别为n2和n3,输出电 压U,=U3=220V。当I、Ⅱ区充电桩同时工作时，两副线圈的输出功率分别为7.0kW 和3.5kW,下列说法正确的是 () U,I区充电桩 U n U3Ⅱ区充电桩 甲 A.n1:n3=1:5 B.n1:n2=5:1 C.变压器的输入电流约为9.5A D.两副线圈输出电压最大值均为220V ·34· 9.如图甲所示是法拉第发明的铜盘发电机，也是人类历史上第一台发电机。利用这个发电 机给平行板电容器供电，如图乙所示。已知铜盘的半径为L,铜盘下半圆区域内加垂直盘 面向左、磁感应强度为B,的匀强磁场，盘匀速转动的角速度为ω，电容器每块极板长度为 d,板间距离也为d,板间加垂直纸面向里、磁感应强度为B,的匀强磁场，重力加速度为 g。下列选项正确的是 () B. 甲 乙 A.若铜盘按照图示方向转动，那么电容器C极板电势比D极板电势高 B.铜盘产生的感应电动势为B,ωL C.若一电子（不计重力）从电容器两极板中间水平向右射入，恰能在复合场中做匀速直线 运动，则电子射入时的速度为B,L B,d D.若有一带电荷量为一q(q>0)的小球从电容器两极板中间水平向右射入，在复合场中 做匀速圆周运动，则小球的质量为 B @Lq 2gd 10.如图所示，平面内有足够长的间距为L的光滑平行金属 导轨MN、PQ水平固定放置，导轨处在垂直于导轨平面 向上的有界匀强磁场中（虚线是磁场的左边界，其右侧 磁场区域足够大)。两根材质相同的金属棒ab、cd垂直 导轨放置，长度均为L,质量分别为2m、m,金属棒cd 恰好位于磁场的左边界内。现给金属棒αb向右的初速度。，两金属棒发生弹性碰撞， 碰撞时间极短。已知两金属棒与导轨始终接触良好，金属棒αb的电阻为R,导轨的电阻 不计，下列说法正确的是 A,碰撞结束的瞬间，流过金属棒ah的电流是3R B,碰撞结束的瞬间，流过金属棒cd的电流是3R BLvo C.最终金属棒ab、cd相距2mR B2L2 D.最终金属棒cd上产生的热量为m 三、实验题：本题1小题，共8分 11.连续阴雨，空气潮湿，能见度低，为保证师生安全，学校科学兴趣小组的同学们设计了如 图甲所示的模拟电路，能实现湿度达到一定程度，警示灯发光；湿度越大，警示灯越亮。 为了提高警示效果，警示灯还能不断闪烁。（提示：电磁铁线圈电阻忽略不计，警示灯电 阻保持不变) 动触点衔铁 +电阻/2 静点君电胺状 36 24 示☒ 12H R 040%80% 温度 分 乙 ·35· (1)根据设计要求，应选择图乙中的 (选填“R,”或“R,”)湿敏电阻。 (2)闭合开关，警示灯发光，同时衔铁被吸下来，此时串联在图甲电路中 (选填 “A”或“B”)位置的湿敏电阻被短路，警示灯变得更亮。 (3)已知电源电压为6V,警示灯的规格是“6V,3W”,当空气湿度为80%时，闪烁的过 程中，灯较暗时的实际功率是多少？ W (4)若上述警示灯在空气湿度低于设定值的情况下就发光，那么可以采取什么方法使其 恢复正常。（至少给出1种） 四、解答题：本题2小题，共19分，写出必要的文字说明和重要的演算步骤，有数字计算的 要注明单位，只写最后结果的不得分。 12.(8分)如图甲所示，足够长的两平行金属导轨MV、PQ水平固定，两导轨电阻不计，且 处在竖直向上的匀强磁场中。完全相同的导体棒α、b垂直放置在导轨上，并与导轨接 触良好，两导体棒的电阻均为R=1.02,且长度刚好等于两导轨间距L,两导体棒的间 距也为L,磁场的磁感应强度按图乙所示的规律变化，当t=0.8s时导体棒刚好要滑动。 已知L=2m,两导体棒的质量均为m=0.5kg,重力加速度大小g=10m/s2,滑动摩擦 力等于最大静摩擦力。求： 好 M 0.1 t/s 0 0.8 甲 (1)导体棒开始滑动前，通过导体棒的电流I; (2)导体棒与导轨间的动摩擦因数； (3)0~0.8s内导体棒a中产生的焦耳热Q。 13.(11分)如图所示，由同种材料制成的两根匀质金属棒a、b垂直静置在足够长的光滑水 平导轨上，金属棒a、b的质量分别为m、3m,电阻分别为R、3R,长度分别为L、3L,导轨 左侧间距为L,右侧间距为3L,两导轨处于方向竖直相反、磁感应强度大小均为B的匀 强磁场中。某时刻，金属棒α在水平向左、大小为F的恒力作用下向左加速，金属棒b 烯 随之向右加速，经时间t。后回路中的电流恒定。已知两金属棒运动过程中始终与导轨 接触良好，不计导轨的电阻，求： (1)稳定时回路中的感应电流I; (2)t。时间内通过回路中某截面的电荷量q。 ·36·(2)离开水平台面的一瞬间，金属炮弹的动能 大小为=m2=n(尽s-mgh 电容器总共释放的电能为△E=2CU tce 而效率)等于金属炮弹获得的动能与电容器 释放电能的比值，即 2 16mgh 是X0CUU -×100%= 25mgh ×100% 8C(U片-U) 答案：0)子8 (2 25mgh 8C(U?-U) ×100% 13.解析：粒子在电场中和 ↑y 磁场中轨道如图所示 (1)设粒子在O,点时 的速度大小为v,OQ 段为圆周，PQ段为抛 物线。根据对称性可 知，粒子在Q点时的速度大小也为，方向与x 轴负方向成45°角，可得v,=vc0s45° 解得v=√2u 在粒子从P运动到Q的过程中，由动能定理得 Eql.) 解得E-爱 (2)在匀强电场由P到Q的过程中，水平方向 的位移为x=vt 竖直方向的位移为y=ta45。 241=L, 可得x=2L、OQ=L, 由OQ=2Rc0s45°， 故粒子在QO段圆周运动的半径R=】 2乙， 又R= Bq 解得B=2m (3)在Q,点时，有v,=otan45°=v, 设粒子从P到Q所用时间为t1,在竖直方向上 L2L 有t=1 2% 粒子从Q点运动到O所用的时间为1，=360 .90° T-, 则粒子从P点运动到O点所用的时间为t=t 十6，=2L+L-(8+x)L 4v0 答案：(1) vs (2) 2m℃ 2qL ,(3)8+元)L 400 特训9 1.B[电磁波可以在水中传播，例如低频无线电 波可用于水下通信，故A错误；电磁波能够传递 信息（如通信）和能量（如微波炉加热），故B正 确；麦克斯韦通过方程组预言电磁波存在，赫兹 通过实验证实，故C错误；赫兹首次用实验证实 电磁波存在，法拉第的贡献是电磁感应理论，故 D错误。] 2.C[由法拉第电磁感应定律可知E=n △Φ △t 故选C】 △t 3.B[线圈转动到题图所示的位置时线圈平面与 磁场平行，则穿过线圈的磁通量最小，磁通量变 化率最大，感应电动势最大，故A错误，B正确； 线圈从如图所示位置转过90°时，即位于中性面 位置时，穿过线圈的磁通量最大，磁通量变化率 最小，线圈产生的感应电动势最小，故C、D 错误。] 4.B[t1时刻电流最大，此时磁通量变化率为零， 自感电动势为0，故A错误；由图乙可知，振荡 电路的周期变大，根据T=2π√LC可知线圈自 感系数变大，则汽车正驶入智能停车位，故B正 确；t1t2过程，电流逐渐减小，电容器充电，电 量增加，故C错误；甲图中电容器正在充电，LC 振荡电路正处于磁场能向电场能转化的状态， 故D错误。] 5.B[手机接收线圈中感应电动势的峰值为E =NB Sw,其中N=20,w=2.2rX10°rad/s,S =15cm2=15X10-4m2,联立，解得Em≈ 8.7V,有效值为E= Em≈6.2V 故选B。] 6.B[根据安培定则可知，激励线圈中的电流产 生的磁场在金属导体位置的磁场方向整体向 下，而金属导体中感应出的涡流产生的磁场在 金属导体位置的磁场方向向上，即图示时刻感 应磁场方向向上，两磁场方向相反，根据楞次定 律可知，图示时刻激励线圈的电流在变大，故A 错误，B正确；若激励线圈的电流变小，激励线 圈中的电流产生的磁场在金属导体位置的磁场 减弱，根据楞次定律可知，此时涡流产生的感应 磁场与激励线圈产生的激励磁场的方向相同， 故C错误；导体内有气泡的区域电阻大一些，可 知，激励线圈移动到导体内有气泡的区域上方 时，金属导体中的涡流会减小，故D错误。] 7.C[齿轮通过传动轴带动磁铁转动时，产生正 弦式交流电，通过小电珠的电流是交变电流，故 A错误；磁铁转动至如图乙所示位置时，穿过线 圈的磁通量最大，磁通量的变化率最小，所以通 过小电珠的电流最小，故B错误；当齿轮转速变 为原来的2倍时，磁铁转动的角速度也变为原 来的2倍，产生电动势的最大值Em=NBSw,有 效值为E=E,电动势的最大值和有效值均变 √2 为原来的2倍。线圈电阻不计，通过灯泡两端 的电压变为原来的2倍。故C正确；角速度加 倍，周期T=2匹变为原来的一半。故D错误。] 8.BC[根据理想变压器的电压比等于匝数比可 得n1：n2=U1:U2=5：1,n1:n3=U1：U3= 5：1,故A错误，B正确；根据能量守恒可知变 压器的输入功率等于总的输出功率，故P输入= P输出=7.0kW+3.5kW=10.5kW,由P= Pm=10.5kW≈9.5A,故C正 U1,得I入=U1=1.1kV 确；输出电压为交流电压的有效值，根据正弦交 流电的最大值与有效值的关系可知，两副线圈 输出电压最大值均为Um=220√2V,故D 错误。] 9.AD[铜盘转动时，沿半径方向的金属“条”切 割磁感线，根据右手定则可得，感应电流由铜盘 边缘流向铜盘圆心，铜盘圆心的电势高，即平行 板电容器C极板电势高，A正确；铜盘产生的感 应电动势Es=B,L·吗=号B,2,B错误；因 22 电子恰能在复合场做匀速直线运动，则电场力 与洛伦兹力平衡，有eB,=。E,解得0 2B,,C错误：带电小球在复合场中做匀速圆 B wL 周运动，则重力与电场力大小相等、方向相反， 由洛伦滋力提供向心力，则有mg三g亮，联立 Bl9,D正确。] 解得m一2gd 10.BC[两棒发生弹性碰撞，即满足2m=2m1 十m×2m6=号×2m+号md,联主解 1 4 得=3，=3，同时，由题可知，金属 棒cd的电阻为2R,故碰撞结束的瞬间，流过 金属棒ab的电流为I= BL(2-o1）_BLo 3R 3R 故A错误，B正确；最终，两者共速，有2m℃0 =3mU3 ·79 对金属棒ab,由动量定理2m一2mv1=BIL ·△t=BLq= BL△，故最终金属棒ab、cd相 3R 距A故C正确：最终系统产生的热 量Q=名·2m6-2(2m+m)d=了md 1 金属棒cd上产生的热量为Q=R干示·m心 2R 号md,故D错误。] 11.解析：(1)由图乙可知：R1的电阻随湿度的增 加而增加，R2的电阻随湿度的增加而减小。 由题意可知空气湿度较小时电磁铁不吸合，灯 泡较暗；当空气湿度达到一定程度时湿敏电阻 的阻值减小，电路的电流增大，电磁铁的磁性 增强，电磁铁吸合，湿敏电阻被短路，灯泡变 亮，由于电磁铁也被短路无磁性，电磁铁不吸 合，灯泡变暗，据此可知警示灯能不断亮、暗闪 烁，所以应选图乙中R2的湿敏电阻，且串联在 图甲电路中B位置。 (2)由上述分析可知，由图乙知当空气潮湿，湿 度大，能见度低时湿敏电阻R,的阻值变小，故 电路的电流增大，电磁铁的磁性变强，将衔铁 吸引下来；若湿敏电阻放在B位置时，会被短 路，电路的电流突然增大，警示灯一下变得很 亮，起到闪烁的作用，而放在A点则不会出现 此现象。 U (8)由P发知，冬示灯的电阻为R- (6V)2 =122 3W 由乙图可知，当空气湿度为80%时，R2=122 在闪烁过程中，电路中的最小电流为I= U 6V R2+R,.122+12 =0.25A 灯较暗时的实际功率P=IR.=(0.25A) ×122=0.75W (4)警示灯在空气湿度低于设定值的情况下就 发光，说明此时的电流较大，衔铁被吸下；要使 其恢复正常，这就需要减小电路中的电流，所 以可以通过减小电源电压、在电路中串联一个 电阻来减小电路中的电流；由于电磁铁的磁性 大小与线圈的匝数、电流的大小有关，所以还 可以通过减小线圈的匝数来减小电磁铁的吸 合力。故答案为：减小电源电压；减少电磁铁 的线圈匝数；在电路中串联一个电阻。 答案：(1)R2(2)B(3)0.75(4)减小电源 电压；减少电磁铁的线圈匝数；在电路中串联 一个电阻。 12.解析：(1)磁场的磁感应强度按图乙所示规律 变化，则导体棒开始滑动前，回路中电动势E =△④=△B.L2=2V △t△t E-1A 电路中的电流I=2 (2)当t=0.8s时导体棒所受安培力F三BI =0.5×1X2N=1N 此时导体棒刚好开始滑动，则导体棒所受的安 培力大小刚好等于滑动摩擦力，则有mg=F 解得u=E=0.2 mg (3)根据焦耳定律，在0~0.8s内，导体棒a中 产生的焦耳热Q。=I2Rt=1×1.0×0.8J =0.8J 答案：(1)1=1A(2)=0.2(3)Q。=0.8J 13.解析：(1)由于金属棒a受恒定的拉力作用，稳 定状态时两棒都有固定的加速度，即金属棒b 受到恒定的安培力，回路中有恒定的电流，设 t。时刻金属棒a、b的速度大小分别为w1、v2 加速度大小分别为a1、a2,则有I _BLv-BX3Lv2 R+3R 电流的变化幸兰- △13△v2 △t △t 8张(a1-3a)=0 由牛顿第二定律F一BIL=ma1,BIX3L =3ma2 F 解得I=4BL (2)对金属棒a、b有Ft。-∑BLi△t=mu1, ∑B×3Li△t=3mw2 其中∑i△t=q 又I(R+3R)=BLU1-B×3LV2 Fto mRF 联立解得q=4B4B 答案：(1)1=4B Ft。mRF (2)q-4BL.4B'L3 特训10 1.B[根据质量数守恒和电荷数守恒，方程左边 质量数为3，电荷数为1，右侧氦核质量数为3， 电荷数为2，因此，X的质量数为3一3=0，电荷 数为1一2=一1，对应粒子为电子（β射线），故 A、C错误，B正确；半衰期是半数原子核衰变的 时间，12.43年后仍有半数氚未衰变，会继续发 光，故D错误。] 2.D[根据eU.=Ekm,hv=W。十Eknm,由题图可知 U2>Ua>U.1,则Em2>Em>Ekml,同种金属 的逸出功W。相同，故2>>1，故选D。] ·8 3.A「环境的温度恒定，氢气球上升的过程中，大 气压逐渐降低，由玻意耳定律(pV=C)可知，气 体的体积增大，气体对外做功，温度不变，气体 的内能不变，由热力学第一定律可知，气体从外 界吸收热量，故A正确，B错误；若大气压恒定， 温度降低，气体的体积减小，外界对气体做功， 温度降低，气体的内能减小，气体向外界放出热 量，故C、D错误。] 4.A[水滴与空气接触的表面层分子间的距离大 于水滴内部分子间的距离，表面层分子间作用 力表现为引力，水滴与空气接触的表面层的水 分子比水滴的内部稀疏，A正确，B错误；由乙 图可知，水滴并没有浸润口罩内侧，因此是合格 产品，浸润与不浸润现象是相对的，各种液体的 密度、分子大小、分子间隙、分子间作用力大小 等都各不相同，因此口罩内侧材料并不一定对 所有的液体都不浸润，只要对水不浸润，就是合 格产品，C、D错误。] 5.A[r。为平衡位置，在平衡位置，分子间合力 为0，分子势能最小，当分子间距小于”。时，分 子间合力表现为斥力，当分子间距大于。时，分 子间合力表现为引力，可知，虚线1表示分子间 斥力随分子间距离的变化规律，实线2表示分 子间的分子势能随分子间距离的变化规律，故 A正确，B错误；结合上述，实线2表示分子间 的分子势能随分子间距离的变化规律，则当分 子间的距离从接近零时逐渐增大，实线2表示 的分子势能先减小后增大，故C、D错误。] 6.B[根据题图可知紫光的偏折程度更大，则在 玻璃中，紫光的折射率比红光的折射率大，故A 错误：根据v一分可知在玻璃中，红光的波達比 紫光的波速大，故B正确；根据全反射发生的临 界条件sinC=上可知分别从玻璃射入空气发 生全反射时，紫光的临界角比红光的小，故C错 误；红光频率小，则波长大，红光比紫光更容易 发生明显衍射现象，故D错误。] 7.C[衰变是释放能量的反应，反应后产物比反 应前稳定，元素越稳定，比结合能越大，则X的 比结合能小于Y,故A错误；由图像可得原子核 X的质子数为238一146=92，原子核Y的质子 数为206-124=82，则X、Y的质子数之比为46 :41,故B错误：根据衰变前后质量数守恒、电 荷数守恒，则有X变成Y的衰变方程为X →Y+8He+6"1e,故X变成Y经历了8次 α衰变，6次阝衰变，故C正确；阝衰变中产生的 B粒子即电子，是由原子核中的一个中子转变为 一个电子和一个质子放出的，故D错误。]