新疆昌吉州2025-2026学年高二下学期物理单元测试：第二章 电磁感应

**基本信息** 人教版高二物理选择性必修二第二章电磁感应单元卷，以科技前沿（如“墨子号”量子卫星、嫦娥六号）、文化传承（《南村辍耕录》雷击现象）及生活应用（智能设备感应环）为情境，覆盖电磁感应核心知识，适配单元复习，强化物理观念与科学思维。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |选择题|10/46|涡流、感应电流条件、法拉第定律（如第3题超导线圈感应电动势）|第1题结合古籍记载考涡流，第6题原创“玄兔”“望舒”导管电磁阻尼情境| |填空题|2/13|楞次定律实验（第11题）、圆盘发电机（第12题）|第12题关联法拉第圆盘发电机，考查电流方向与功率计算| |计算题|3/41|动生电动势（第13题）、感生电动势（第14题）、能量回收（第15题磁悬浮列车模型）|第15题综合恒流电源、双棒磁场运动，体现科学探究与社会责任|

表格_20260516(1) 题型 题号 核心知识点 分值 难度系数 单选题 1 电磁感应中的涡流现象、楞次定律的基本应用 4 0.85 单选题 2 感应电流的产生条件（磁通量变化的判断） 4 0.8 单选题 3 法拉第电磁感应定律、楞次定律（感应电流方向判断） 4 0.75 单选题 4 楞次定律的应用、安培力的方向判断 4 0.7 单选题 5 自感现象、自感电动势的动态分析 4 0.7 单选题 6 电磁阻尼、法拉第电磁感应定律、安培力的综合应用 4 0.6 单选题 7 法拉第电磁感应定律、动量定理、能量守恒（焦耳热计算） 4 0.5 多选题 8 法拉第电磁感应定律、楞次定律、安培力的动态分析 6 0.6 多选题 9 导体棒切割磁感线、闭合电路欧姆定律、焦耳热计算 6 0.55 多选题 10 电磁感应综合应用（力学与电磁学结合） 6 0.5 填空题 11 探究感应电流方向的因素实验、楞次定律的实验验证 4 0.8 填空题 12 法拉第圆盘发电机、感应电动势计算、电流方向判断、热功率计算 9 0.7 计算题 13 直流发电机原理、法拉第电磁感应定律、运动学公式、能量守恒（焦耳热计算） 10 0.65 计算题 14 法拉第电磁感应定律、安培力计算、焦耳热计算 15 0.6 计算题 15 电磁感应综合应用（力学与电磁学结合）、动量定理、能量守恒、安培力计算 16 0.5 全卷合计 - - 100 0.6 $ 新疆高二物理下学期单元测试卷（人教版选择性必修二第二章） 电磁感应单元测试 满分：100分 时长：75分钟 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，第1--7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8--10题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 1.《南村辍耕录》中记载了一则雷击现象：某寺庙遭雷击后，殿内铜钟、铁香炉等金属器物表面出现明显熔化痕迹，而木质佛像、陶瓷供品却完好无损（原文：“雷火所及，铜铁悉熔，而木像瓷瓶毫无焦灼”）。造成这种金属熔化而非金属完好的主要原因是（ ） A. 金属的比热容比非金属小 B. 雷电产生的涡流使金属发热 C. 非金属的熔点普遍高于金属 D. 金属导电时发生了光电效应 2.某智能设备的金属感应圆环（闭合回路）在以下四种场景中，不能产生感应电流的是(　　) A.图(a)中，智能手表的金属感应环在匀强磁场中水平向左平移 B.图(b)中，无人机的金属线圈环绕垂直于磁场的轴转动 C.图(c)中，电动汽车的无线充电接收环在通有恒定电流的长直导线旁向右平移 D.图(d)中，服务机器人的金属传感器环向磁导航标记的N极平移 3.（原创）我国“墨子号”量子卫星的单光子探测器中，有一微型超导线圈用于捕捉光子引起的磁场变化。如图，线圈匝数为N，面积为S，初始时处于磁感应强度为B的匀强磁场中，线圈平面与磁场方向夹角为60°。当一个光子穿过磁场时，磁场在极短时间t₀内均匀减弱至0，探测器通过感应电流触发信号。则此过程中线圈产生的平均感应电动势大小和感应电流方向（从上往下看线圈）为（ ） A. ，顺时针 B. ，逆时针 C. ，顺时针 D. ，逆时针 4.(2025·八省联考四川卷,3)如图所示,水平面MN下方存在垂直纸面向里的匀强磁场,纸面为竖直平面。不可形变的导体棒ab和两根可形变的导体棒组成三角形回路框,其中ab处于水平位置,框从MN上方由静止释放,框面始终在纸面内,框落入磁场且ab未到达MN的过程中,沿磁场方向观察,框的大致形状及回路中的电流方向为(　　) 5.(2025·郴州市高二期末)如图所示，电源的电动势恒定，内阻不可忽略，L是一个自感系数较大的线圈，且其自身的电阻不可忽略，A、B是两个相同的灯泡。闭合开关S，电路稳定后A、B灯泡均可发光。下列说法正确的是(　　) A.闭合开关时，A、B两灯泡功率相同 B.断开开关S，A灯泡会闪亮一下，然后逐渐熄灭 C.断开开关S，流过B灯泡的电流方向与原来相同 D.闭合开关S，通过A灯泡的电流始终不变 6.（原创）2024年6月，"嫦娥六号"探测器在月球背面发现熔岩管结构，为实施月球熔岩管载人探测，地面模拟实验室开展了"月壤-电磁阻尼钻探系统"测试。该系统为两套钛合金导管（代号"玄兔"、"望舒"），长度、外径、材料、质量均相同。"玄兔"管侧壁开有螺旋形"月尘排泄槽"，"望舒"管为连续光滑管壁。模拟强磁异常区，采用超导磁体阵列构建轴向有界匀强磁场，方向竖直向上。将两管从磁场区域正上方1.5m处由静止释放，沿中轴线自由下落穿越磁场，忽略空气阻力及管壁与磁场系统的机械摩擦。在穿越磁场的过程中，下列说法正确的是（ ） A. "玄兔"管与"望舒"管穿越磁场的时间相同 B. "玄兔"管穿越磁场的时间更短 C. 刚到磁场上边界时"玄兔"管内产生的感应电流更大 D. 两管穿越磁场时所受安培力方向均竖直向下 7.(2025·陕晋青宁卷·7)如图，光滑水平面上存在竖直向上、宽度d大于2L的匀强磁场，其磁感应强度大小为B。甲、乙两个合金导线框的质量均为m，长均为2L，宽均为L，电阻分别为R和2R。两线框在光滑水平面上以相同初速度v0＝并排进入磁场，忽略两线框之间的相互作用。则(　　) A.甲线框进磁场和出磁场的过程中电流方向相同 B.甲、乙线框刚进磁场区域时，所受合力大小之比为1∶1 C.乙线框恰好完全出磁场区域时，速度大小为0 D.甲、乙线框从刚进磁场区域到完全出磁场区域产生的焦耳热之比为4∶3 8.(多选)(2024·枣庄市高二月考)如图甲所示，一矩形线圈abcd位于一变化的匀强磁场内，磁场方向垂直于线圈所在的平面向里，磁感应强度大小B随时间t的变化规律如图乙所示。用I表示线圈中的感应电流，取顺时针方向为正；用F表示bc边受到的安培力，取水平向右为正。则下列图像正确的是 (　　) A. B.C. D. 9.(多选)(2023·湖北省天门外国语学校高二期末)如图所示，足够长的光滑倾斜导电轨道与水平面夹角为30°，上端用阻值为R的电阻连接，下端断开，EF以上轨道平面无磁场，EF以下存在垂直于轨道平面向上的、磁感应强度大小为B0的匀强磁场。两根一样的导体棒AB、CD质量均为m，电阻均为R，用绝缘轻杆连接。将两导体棒从EF上方轨道处由静止释放，经过t时间CD棒进入磁场，CD棒刚进入磁场时的瞬时加速度为零，再经过t时间AB棒进入磁场，运动过程中AB、CD始终与轨道接触良好且垂直于轨道，导电轨道的电阻忽略不计，重力加速度为g，则 (　　) A.AB棒刚进入磁场的瞬间，流经AB的电流方向和电势差UAB的正负均发生变化 B.导轨宽度为 C.第二个t时间内CD棒产生热量为 D.AB棒进入磁场后，导体棒先做加速度减小的变速运动，最终匀速运动 10.(多选)(2025·黑吉辽蒙卷·9)如图，“”形导线框置于磁感应强度大小为B、方向水平向右的匀强磁场中。线框相邻两边均互相垂直，各边长均为l。线框绕b、e所在直线以角速度ω顺时针匀速转动，be与磁场方向垂直。t＝0时，abef与水平面平行，则(　　) A.t＝0时，电流方向为abcdefa B.t＝0时，感应电动势为Bl2ω C.t＝时，感应电动势为0 D.t＝0到t＝过程中，感应电动势平均值为0 二、填空题。本题每空2分，共13分。 11.（4分）(2024·北京卷)用如图a所示的实验装置探究影响感应电流方向的因素。如图b所示，分别把条形磁体的N极或S极插入、拔出螺线管，观察并标记感应电流的方向。 关于本实验，下列说法正确的是                  (填选项前的字母)。 A.需要记录感应电流的大小 B.通过观察电流表指针的偏转方向确定感应电流的方向 C.图b中甲和乙表明，感应电流的方向与条形磁体的插入端是N极还是S极有关 12.（9分）(2025·龙岩市高二期末)如图所示为法拉第圆盘发电机原理图，两铜片P、Q分别与圆盘的边缘和铜轴接触，圆盘处于竖直向上的匀强磁场B中。圆盘以恒定的角速度转动时，电流大小                  (选填“恒定”或“不恒定”)，从上往下看，圆盘顺时针转动，通过R的电流方向为                  (选填“a→b”或“b→a”)。若圆盘转动的角速度变为原来的2倍，则R的热功率变为原来的                  倍。 三、计算题：本题共3小题，共41分。解析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.（10分)(2024·扬州市高二期中)电磁感应现象的发现，给电磁的应用开辟了广阔的道路，其中发电机就是电磁感应最重要的应用成果之一。某种直流发电机的工作原理可以简化为如图甲所示的情景。在竖直向下、磁感应强度B=1.0 T的匀强磁场中，两根光滑平行金属导轨MN和PQ固定在水平面上，导轨间距L=0.5 m，导轨左端接有电阻R=0.8 Ω，电阻R两端接有电压传感器。质量m=0.5 kg、电阻r=0.2 Ω的金属杆ab置于导轨上，与导轨垂直，其余电阻不计。现用水平向右的拉力F拉ab杆，使其由静止开始运动。电压传感器将R两端的电压U即时收集并输入计算机，得到U随时间t变化的关系图像如图乙所示。求： (1)电阻R两端的电压U与金属杆速度v的关系； (2)ab杆的加速度大小； 14.（15分）如图甲所示，一等腰直角三角形导线框用绝缘细线悬挂于天花板下方，图中的水平虚线过ab、ac边中点，在虚线的下方存在垂直于导线框所在平面向里的匀强磁场，磁感应强度大小随时间变化的图像如图乙所示。已知直角边长l=0.40m，导线框的电阻R=0.003Ω， 求： (1)导线框在磁场变化时产生的感应电动势大小。 (2)在t=2s时，导线框所受安培力的大小。 (3)在t=0到t=2s时间内，导线框产生的焦耳热。 15.（16分）磁悬浮列车能量回收测试平台如图所示，倾斜轨道框架ABC平行于DEF，与水平面的夹角,处在垂直于轨道平面向下的匀强磁场中，模拟列车进站动能回收段。AD之间有一恒流电源（输出电流恒定），倾斜轨道上固定一金属棒a代表列车受电装置，其质量电阻。水平轨道BC、EF足够长，模拟储能缓冲段，处在竖直向下匀强磁场中，其上静止放置棒b代表能量存储单元，其质量为 电阻为 ，初始时a棒到BE距离x=1.5m；b到 BE 的距离 。两区域磁感应强度B=1T，轨道间距均为 。 轨道连接处B、E各有一小段绝缘材料。忽略一切摩擦，轨道框架电阻不计，已知，，，g=10m/s。某时刻由静止释放金属棒a。求： (1)金属棒a保持静止，恒流电源的电流大小。 (2)将倾斜轨道磁场方向改为垂直轨道平面向上，求从a释放到a、b速度稳定，整个过程系统产生的焦耳热Q。 (3)接第（2）问，求a、b之间的最终距离 学科网（北京）股份有限公司 $ 新疆高二物理下学期单元测试卷（人教版选择性必修二第二章） 电磁感应单元测试 满分：100分 时长：75分钟 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，第1--7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8--10题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 1.答案：B 解析：雷电本质是瞬间强电流，会产生快速变化的磁场。金属作为导体，在变化磁场中会产生涡流（电磁感应现象），涡流的热效应使金属温度急剧升高至熔点，导致熔化；而非金属（如木材、陶瓷）是绝缘体，无法产生涡流，因此不受涡流热效应影响，保持完好。 2.答案　A 解析：圆环在匀强磁场中向左平移，穿过圆环的磁通量不发生变化，金属圆环中不能产生感应电流，故A正确；圆环在匀强磁场中绕轴转动，穿过圆环的磁通量发生变化，金属圆环中能产生感应电流，故B错误；离通有恒定电流的长直导线越远，导线产生的磁感应强度越弱，圆环在通有恒定电流的长直导线旁向右平移，穿过圆环的磁通量减小，金属圆环中能产生感应电流，故C错误；根据条形磁铁的磁感应特征可知，圆环向条形磁铁N极平移，穿过圆环的磁通量发生变化，金属圆环中能产生感应电流，故D错误。 3.（原创）答案：C 解析：初态磁通量,末态磁通量，向下的磁通量在减少，根据楞次定律感应磁场向下，用右手螺旋定则可得感应电流方向为顺时针。由法拉第电磁感应定律 4.答案C 解析：由楞次定律“增反减同”可知回路框中感应电流方向为逆时针,根据左手定则可知左侧导体棒所受安培力斜向右上方,右侧导体棒所受安培力斜向左上方,故C正确。 5.答案C 解析：闭合开关时，因线圈有电阻，则两个支路的电流不相等，可知A、B两灯泡功率不相同，故A错误； 电路稳定时，A灯泡所在支路电阻为灯泡电阻，B灯泡所在支路电阻为灯泡电阻与线圈电阻之和，两支路并联，电压相同，根据欧姆定律可知，通过A灯泡的电流应大于通过B灯泡的电流，断开开关S瞬间原来通过A灯泡的电流立刻消失，因线圈产生自感电动势阻碍电流减小，则线圈相当电源与A、B灯泡重新组成回路，因电路稳定时通过A灯泡的电流大于B灯泡的电流，则A灯泡不会闪亮，故B错误； 断开开关S，流过B灯泡的电流方向与原来相同，故C正确； 闭合开关S，开始时由于线圈产生自感电动势阻碍电流增加，则线圈相当于断路，此时通过A灯泡的电流较大；随着B灯泡中电流增加，通过A灯泡的电流逐渐减小，则通过A灯泡的电流不是始终不变的，故D错误。 6.（原创）答案：B。 解析：选项D：两管穿越磁场时所受安培力方向均竖直向下 分析：管进入磁场时，向上的磁通量增加。根据楞次定律，感应电流的效果需阻碍磁通量增加，因此安培力方向与管的运动方向（向下）相反→竖直向上；管离开磁场时，向上的磁通量减小，感应电流的效果需阻碍磁通量减小，安培力方向仍与运动方向（向下）相反→竖直向上。 选项C：玄兔管内产生的感应电流峰值更大 分析：玄兔管（螺旋槽）电流路径长，可知电阻R玄>R望（光滑管）。其他参数（长度、外径、材料、质量）完全相同，可知自由下落至磁场边界时的初速度相同。 由法拉第电磁感应定律,得在进入磁场时电动势E相同；欧姆定律， 选项A/B：穿越磁场的时间 分析：，玄兔管所受安培力较小，，玄兔管下落加速度较大，下落更快，玄兔管穿越时间更短。 结论：A错误，B正确。 7.答案　D 解析　根据楞次定律，甲线框进磁场的过程电流方向为顺时针，出磁场的过程中电流方向为逆时针，故A错误；甲线框刚进磁场区域时，合力为F安1＝BI1L＝B·L＝，乙线框刚进磁场区域时，合力为F安2＝BI2L＝B·L＝，可得＝2，故B错误；假设甲、乙都能完全出磁场，对甲根据动量定理－BLΔt＝mv1－mv0，q1＝Δt＝·Δt＝，同理对乙－BLΔt'＝mv2－mv0，q2＝Δt'＝·Δt'＝，解得v1＝0，v2＝v0＝，故甲恰好完全出磁场区域，乙完全出磁场区域时，速度大小不为0，故C错误；由能量守恒可知甲、乙线框从刚进磁场区域到完全出磁场区域产生的焦耳热分别为Q1＝mv02，Q2＝mv02－mmv02，可得，故D正确。 8.答案BD 解析：在0~0.5T时间内，向里的磁场减弱，根据楞次定律，可知感应电流为顺时针方向为正，根据法拉第电磁感应定律E1=S，可知感应电动势E1保持不变，因此回路中的电流保持i1不变；在0.5T~T时间内，向里的磁场增强，根据楞次定律，可知感应电流为逆时针方向为负，根据法拉第电磁感应定律E2=S，可知感应电动势E2保持不变且大小为E1的2倍，回路中的电流i2保持不变，且大小为i1的2倍，A错误，B正确；由左手定则可知，在0~0.5T时间内，bc边所受安培力水平向右为正，在0.5T~T时间内，bc边所受安培力水平向左为负；根据F=BiL可知，在0~0.5T时间内，bc边所受安培力逐渐减小；在0.5T~T时间内，bc边所受安培力逐渐增加，且在0.5T~T时间内安培力的最大值为在0~0.5T时间内最大值的4倍，故C错误，D正确。 9.答案BC 解析：CD棒进入磁场后，根据右手定则可知，感应电流方向为从D→C，则AB棒电流方向为A→B，当AB棒刚进入磁场的瞬间，此时AB棒、CD棒均切割磁感线产生感应电流，故流经AB的感应电流方向由B→A，发生变化，AB棒未进入磁场前UAB>0，AB棒进入磁场后UAB>0，故A错误；经过t时间CD棒进入磁场，则此时CD的速度为v=gsin 30°·t=gt，CD棒刚进入磁场时的瞬时加速度为零，则安培力等于重力沿轨道向下的分力，即B0IL=2mgsin 30°，I=，R总=R+=R，E=B0Lv，解得L=，故B正确；第二个t时间内，CD棒做匀速直线运动，则此过程中CD棒产生热量为Q=I2Rt=()2Rt=，故C正确；AB棒进入磁场后，相当于两电源并联，总电阻不变，干路电流不变，两电源中电流为原来的一半，两棒安培力之和等于原来CD棒中的安培力，两棒仍然匀速运动，故D错误。 10.答案　AB 解析　线框转动时，切割磁感线产生电动势的两条边为cd和af，t＝0时刻cd边速度与磁场方向平行，不产生感应电动势，此时af边切割磁感线产生感应电动势，由右手定则可知电流方向为abcdefa，感应电动势为E＝Blv＝Blωl＝Bl2ω，A、B正确；t＝时，线框旋转180°，此时依旧是af边切割磁感线产生感应电动势，感应电动势不为零，C错误；t＝0到t＝的过程中，线框abef的磁通量变化量为零，线框bcde的磁通量变化量大小为|ΔΦ|＝2BS＝2Bl2，由法拉第电磁感应定律可得平均感应电动势为，D错误。 二、填空题。本题每空2分，共13分。 11.（4分）答案BC 解析本实验探究影响感应电流方向的因素，故不需要记录感应电流的大小，故A错误； 本实验通过电流表指针的偏转方向确定感应电流的方向，故B正确； 由题图b甲和乙知，条形磁体插入N极和S极时，电流方向不同，故感应电流的方向与条形磁体的插入端是N还是S有关，故C正确。 12.（9分，每空3分）答案;恒定　a→b　4 解析:根据法拉第电磁感应定律感应电动势E=BL2ω 根据闭合电路欧姆定律感应电流I== 由于圆盘转动的角速度恒定，则电流大小恒定； 从上向下看，若圆盘顺时针转动，根据右手定则，圆盘中电流沿着半径向里，则电阻R中的电流从a流向b； 热功率的计算公式P热=I2R= 则P热∝ω2，故圆盘转动的角速度变为原来的2倍，则R的热功率变为原来的4倍。 三、计算题：本题共3小题，共41分。解析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.（10分)【答案】(1)0.4v　(2)5 m/s2　 【解析】(1)根据法拉第电磁感应定律可知金属杆产生的感应电动势为E=BLv (1分） 根据闭合电路欧姆定律可知电阻R两端的电压为U=E （2分） 联立并代入数据可得U=0.4v （1分） (2)由题图乙可知U与t的关系为U=2t （1分） 所以U与v、t均成线性关系，则由ΔU=0.4 Δv，得Δv= （2分） 由ΔU=2 Δt，得Δt= （2分） 根据加速度的定义可知ab杆的加速度大小为a==5 m/s2 （1分） 14.（15分）【答案】(1)0.006V；(2)；(3)0.024J 【解析】（1）线圈在磁场内部的面积 （1分） 由法拉第电磁感应定律 （2分） 导线框在磁场变化时产生的感应电动势为 （2分） （2）由闭合电路的欧姆定律线圈中的电流 （2分） 在t=2s时，B=0.1T，有效长度 （1分） 导线框所受安培力的大小 （2分） (3) 在t=0到t=2s时间内，由焦耳定律 （2分） 导线框产生的焦耳热为 15.（16分）【答案】(1)1.2A；(2)8.4J；(3)2m 解析：，得 （3分） （1分） ，得 （1分） 设a棒到达BE时速度为 at （1分） （1分） 当金属棒a处于轨道AB、DE上： （1分） 当金属棒b处于轨道BC、EF上： （1分） （1分） (3) （1分） （1分） 对b棒由动量定理可得 （1分） （1分） （1分） （1分） 学科网（北京）股份有限公司 $