新高考物理一輪復(fù)習(xí)單元測試第十二章 電磁感應(yīng)（測試）（原卷版）

第十二章電磁感應(yīng)測試卷（考試時間：90分鐘試卷滿分：100分）注意事項：1．本試卷分第I卷（選擇題）和第II卷（非選擇題）兩部分。答卷前，考生務(wù)必將自己的班級、姓名、學(xué)號填寫在試卷上。2．回答第I卷時，選出每小題答案后，將答案填在選擇題上方的答題表中。3．回答第II卷時，將答案直接寫在試卷上。第Ⅰ卷（選擇題共48分）一、選擇題（共12小題，每小題4分，共48分。在每小題給出的四個選項中，第1-8題只有一項符合題目要求，第9-12題有多項符合題目要求。全部選對的得4分，選對但不全的得2分，有選錯的得0分。）1．如圖甲，套在長玻璃管上的線圈兩端與電流傳感器相連，將一強(qiáng)磁鐵從豎直玻璃管上端由靜止釋放，電流傳感器記錄了強(qiáng)磁鐵下落過程中線圈感應(yīng)電流隨時間變化的SKIPIF1<0圖像，如圖乙所示，SKIPIF1<0時刻電流為0，空氣阻力不計，則（）

A．SKIPIF1<0時刻，穿過線圈磁通量的變化率最大B．SKIPIF1<0時刻，強(qiáng)磁鐵的加速度等于重力加速度C．若只增加強(qiáng)磁鐵釋放高度，則感應(yīng)電流的峰值變小D．在SKIPIF1<0到SKIPIF1<0的時間內(nèi)，強(qiáng)磁鐵重力勢能的減少量等于其動能的增加量2．如圖所示，電磁爐沒有明火卻能達(dá)到加熱的效果，深受人們喜愛．電磁爐的工作原理是利用高頻交變電流通過線圈產(chǎn)生磁場，交變的磁場在鐵鍋底部產(chǎn)生無數(shù)小渦流，使鐵質(zhì)鍋自身生熱而直接加熱于鍋內(nèi)的食物。下列關(guān)于電磁爐的說法，正確的是（

）A．電磁爐面板采用陶瓷材料，發(fā)熱部分為鐵鍋底部B．電磁爐面板采用金屬材料，通過面板發(fā)熱加熱鍋內(nèi)食品C．電磁爐可用陶瓷器皿作為鍋具對食品加熱D．改變交流電的頻率不能改變電磁爐的功率3．近年來，無線門鈴逐漸流行。圖甲為某款無線門鈴按鈕，其“自發(fā)電”原理如圖乙所示，按下門鈴按鈕過程磁鐵靠近螺線管，松開門鈴按鈕磁鐵遠(yuǎn)離螺線管回歸原位置。下列說法正確的是（）

A．按下按鈕過程，螺線管上的導(dǎo)線Q端電勢較高B．松開按鈕過程，螺線管上的導(dǎo)線P端電勢較低C．按住按鈕不動，螺線管上的導(dǎo)線兩端PQ間仍有電勢差D．按下和松開按鈕過程，螺線管產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢大小一定相等4．一種叫“焦耳小偷”的電路，可以“榨干”一顆舊電池的能量，其原理如圖所示。一顆廢舊的5號電池開路電壓大約1V，直接點(diǎn)亮一個需要1.6V電壓驅(qū)動的發(fā)光二極管是不可能的，這時可以反復(fù)快速接通和斷開開關(guān)，發(fā)光二極管就會閃爍起來。下列說法中正確的是（）

A．發(fā)光二極管的正極應(yīng)接在C端B．只有開關(guān)接通的瞬間，發(fā)光二極管才會閃亮發(fā)光C．只有開關(guān)斷開的瞬間，發(fā)光二極管才會閃亮二極管D．開關(guān)斷開及接通的瞬間，A端的電勢均高于B端的電勢5．掃描隧道顯微鏡（STM）可用來探測樣品表面原子尺度上的形貌。為了有效隔離外界振動對STM的擾動，在圓底盤周邊沿其徑向?qū)ΨQ地安裝若干對紫銅薄板，并施加磁場來快速衰減其微小振動，如圖所示。無擾動時，按下列四種方案對紫銅薄板施加恒定磁場；出現(xiàn)擾動后，對于紫銅薄板上下及左右振動的衰減最有效的方案是（）A． B．C． D．6．據(jù)媒體報道，我國的003號航母在建造時配備了電磁彈射系統(tǒng)，該系統(tǒng)能夠使得艦載機(jī)的出勤效率遠(yuǎn)高于利用滑躍式甲板起飛的出勤效率。已知航母上艦載機(jī)起飛所利用的電磁彈射系統(tǒng)原理簡化為如圖所示，當(dāng)固定線圈上突然通過直流電流時，線圈左側(cè)的金屬環(huán)被彈射出去，則下列說法正確的是（）A．若將金屬環(huán)置于線圈的右側(cè)，則金屬環(huán)將不能彈射出去B．金屬環(huán)向左運(yùn)動的瞬間有擴(kuò)大趨勢C．增加線圈的匝數(shù)，將會增大金屬環(huán)啟動時的加速度D．合上開關(guān)S的瞬間，從左側(cè)看金屬環(huán)中產(chǎn)生沿順時針方向的感應(yīng)電流7．如圖所示，一個平行于紙面的等腰直角三角形導(dǎo)線框，水平向右勻速運(yùn)動，穿過寬度為d的勻強(qiáng)磁場區(qū)域，三角形兩直角邊長度為2d，線框中產(chǎn)生隨時間變化的感應(yīng)電流i，規(guī)定逆時針為感應(yīng)電流的正方向，下列圖形正確的是（）A．B．C． D．8．如圖所示，一不可伸長的細(xì)繩上端固定，下端系在邊長為SKIPIF1<0的單匝正方形金屬框SKIPIF1<0的一個頂點(diǎn)SKIPIF1<0上，對角線SKIPIF1<0水平，其中SKIPIF1<0分別是邊SKIPIF1<0的中點(diǎn)，SKIPIF1<0連線下方有方向垂直于金屬框所在平面的勻強(qiáng)磁場。已知金屬框每邊的電阻均為SKIPIF1<0，在SKIPIF1<0到SKIPIF1<0時間內(nèi)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小隨時間SKIPIF1<0的變化關(guān)系為SKIPIF1<0，規(guī)定垂直于紙面向外方向為磁場正方向，則下列說法中正確的是（

）

A．金屬框中產(chǎn)生的感應(yīng)電流的磁場方向垂直于紙面向里B．SKIPIF1<0時金屬框中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢SKIPIF1<0C．SKIPIF1<0時金屬框所受安培力大小為SKIPIF1<0D．在SKIPIF1<0到SKIPIF1<0時間內(nèi)金屬框產(chǎn)生的焦耳熱為SKIPIF1<09．如圖，水平金屬圓環(huán)的半徑為L，勻質(zhì)導(dǎo)體棒OP的長度也為L，導(dǎo)體棒OP、電阻SKIPIF1<0的阻值都為R0，電路中的其他電阻忽略不計。導(dǎo)體棒OP繞著它的一個端點(diǎn)O以大小為ω的角速度勻速轉(zhuǎn)動，O點(diǎn)恰好為金屬圓環(huán)的圓心，轉(zhuǎn)動平面內(nèi)有豎直向上的勻強(qiáng)磁場，導(dǎo)體棒OP轉(zhuǎn)動過程中始終與金屬圓環(huán)接觸良好。對導(dǎo)體棒OP轉(zhuǎn)動一周的過程，下列說法正確的是（）

A．電阻R1中的電流方向由a指向bB．電阻R1兩端的電壓為SKIPIF1<0C．電阻R1上產(chǎn)生的焦耳熱為SKIPIF1<0D．通過電阻R1的電流大小不斷變化10．如圖所示，間距為SKIPIF1<0的足夠長平行光滑金屬導(dǎo)軌固定在水平面內(nèi)，導(dǎo)軌左端接有電容SKIPIF1<0的電容器，整個空間存在著垂直于導(dǎo)軌平面向下的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度SKIPIF1<0，質(zhì)量SKIPIF1<0的金屬棒垂直放置在導(dǎo)軌上，金屬棒和導(dǎo)軌的電阻不計，給金屬棒一個向右的大小為SKIPIF1<0的初速度，當(dāng)金屬棒的加速度變?yōu)榱銜r，立即給金屬棒一個水平向左的大小為SKIPIF1<0的恒力，則（）

A．當(dāng)金屬棒加速度為零時，速度也恰好為零B．當(dāng)金屬棒加速度為零時，電容器兩端的帶電量為SKIPIF1<0C．給金屬棒施加一個水平向左的恒力后，金屬棒向右運(yùn)動的過程是勻減速直線運(yùn)動D．給金屬棒施加一個水平向左的恒力后，金屬棒向右運(yùn)動的最大距離為SKIPIF1<011．如圖甲所示，游樂園中的過山車雖然驚險刺激，但也有多種措施保證了它的安全運(yùn)行。其中磁力剎車是為保證過山車在最后進(jìn)站前的安全而設(shè)計的一種剎車形式。磁場很強(qiáng)的釹磁鐵安裝在軌道上，剎車金屬框安裝在過山車底部。簡化為圖乙所示的模型，將剎車金屬框看作為一個邊長為SKIPIF1<0，總電阻為SKIPIF1<0的單匝正方形線框，則過山車返回水平站臺前的運(yùn)動可以簡化如下：線框沿著足夠長的光滑斜面由某位置靜止下滑，下邊框進(jìn)入勻強(qiáng)磁場時恰好做勻速直線運(yùn)動。已知斜面與水平面的夾角為SKIPIF1<0，過山車的總質(zhì)量為SKIPIF1<0，磁場區(qū)上下邊界間的距離也為SKIPIF1<0，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為SKIPIF1<0，方向垂直斜面向上，重力加速度為SKIPIF1<0。則下列說法正確的是（）

A．開始下滑位置到磁場上邊界的距離SKIPIF1<0B．線框剛進(jìn)入磁場上邊界時，感應(yīng)電流的大小為SKIPIF1<0C．線框穿過磁場的過程中產(chǎn)生的焦耳熱為SKIPIF1<0D．線框進(jìn)入磁場的過程中，通過線框橫截面的電荷量為SKIPIF1<012．如圖所示，匝數(shù)SKIPIF1<0，橫截面積為SKIPIF1<0，電阻SKIPIF1<0的線圈豎直放置，并處于豎直方向的磁場SKIPIF1<0中，磁場SKIPIF1<0的大小隨時間均勻增大。長為SKIPIF1<0、質(zhì)量為SKIPIF1<0、電阻SKIPIF1<0的粗細(xì)均勻的導(dǎo)體棒，水平放置在豎直導(dǎo)軌的兩端點(diǎn)SKIPIF1<0、SKIPIF1<0上，導(dǎo)體棒處在垂直紙而向里，上方足夠大，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為SKIPIF1<0的勻強(qiáng)磁場中。閉合開關(guān)SKIPIF1<0，導(dǎo)體棒與SKIPIF1<0、SKIPIF1<0端瞬間脫離，豎直向上運(yùn)動的高度為SKIPIF1<0，不計空氣阻力，重力加速度SKIPIF1<0取SKIPIF1<0。下列說法正確的是（）A．導(dǎo)體棒脫離SKIPIF1<0、SKIPIF1<0端向上運(yùn)動的過程中，SKIPIF1<0端電勢低于SKIPIF1<0端電勢B．若SKIPIF1<0隨時間的變化規(guī)律為SKIPIF1<0，閉合開關(guān)，導(dǎo)體棒可以脫離SKIPIF1<0、SKIPIF1<0端向上運(yùn)動C．SKIPIF1<0的方向豎直向下D．開關(guān)SKIPIF1<0閉合瞬間，通過導(dǎo)體棒的電荷量不會少于SKIPIF1<0第II卷（非選擇題共52分）二、計算題13．（12分）在“探究影響感應(yīng)電流方向的因素”的實驗中，請回答下列問題。（1）為弄清靈敏電流表指針擺動方向與電流方向的關(guān)系，可以使用一個已知正負(fù)極性的直流電源進(jìn)行探究。某同學(xué)想到了多用電表內(nèi)部某一擋，含有直流電源，他應(yīng)選用多用電表的（選填“歐姆”、“直流電流”、“直流電壓”、“交流電流”或“交流電壓”）擋，對靈敏電流表進(jìn)行測試，由實驗可知當(dāng)電流從正接線柱流入電流表時，指針向右擺動。（2）該同學(xué)先將多用電表的紅表筆接靈敏電流表的正接線柱。再將黑表筆（選填“短暫”或“持續(xù)”）接靈敏電流表的負(fù)接線柱。若靈敏電流表的指針向左擺動，說明電流由電流表的（選填“正”或“負(fù)”）接線柱流入靈敏電流表的。（3）實驗中，該同學(xué)將磁鐵某極向下從線圈上方插入線圈時，發(fā)現(xiàn)電流表的指針向右偏轉(zhuǎn)，請在圖中用箭頭畫出線圈電流方向并用字母N、S標(biāo)出磁鐵的極性。（4）另一位同學(xué)利用圖乙所示的實驗器材來研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象及判定感應(yīng)電流方向。在給出的實物圖中，已用實線作為導(dǎo)線連接了部分實驗電路。①請用實線作為導(dǎo)線從箭頭1和2處開始完成其余部分電路的連接；②將L1插入L2后，下列實驗操作產(chǎn)生的感應(yīng)電流與合上開關(guān)時產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向相同的是。A．閉合開關(guān)，穩(wěn)定后拔出軟鐵棒B．閉合開關(guān)，穩(wěn)定后拔出線圈L1C．閉合開關(guān)，穩(wěn)定后使變阻器滑片P左移D．閉合開關(guān)，穩(wěn)定后斷開開關(guān)14．（8分）如圖所示，空間中有兩平行金屬導(dǎo)軌SKIPIF1<0（導(dǎo)軌電阻不計），AD與HC間距SKIPIF1<0，導(dǎo)軌間接一阻值為SKIPIF1<0的電阻，AD上方有垂直導(dǎo)軌所在平面向里的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小SKIPIF1<0在一條直線上，且SKIPIF1<0。長為SKIPIF1<0、總電阻為SKIPIF1<0的金屬桿MO繞O點(diǎn)以恒定角速度SKIPIF1<0從與AH重合開始至轉(zhuǎn)到MO與AH夾角為37°，轉(zhuǎn)動過程中金屬桿始終與導(dǎo)軌接觸良好，SKIPIF1<0，求此時：（1）通過R的電流；（2）金屬桿MO兩端的電勢差。

15．（8分）如圖所示，兩根足夠長的平行光滑金屬導(dǎo)軌M、N被固定在水平面上，導(dǎo)軌間距L=1m，其左端并聯(lián)接入R1和R2的電阻，其中R1=R2=2Ω。整個裝置處在垂直紙面向里，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B=2T的勻強(qiáng)磁場中。一質(zhì)量：m=4kg、電阻r=1Ω的導(dǎo)體棒ab在恒力F=5N的作用力下從靜止開始沿導(dǎo)軌向右運(yùn)動，運(yùn)動了L0=4m時導(dǎo)體棒ab恰好勻速運(yùn)動，導(dǎo)體棒垂直于導(dǎo)軌放置且與兩導(dǎo)軌保持良好接觸，導(dǎo)軌電阻不計。求：（1）導(dǎo)體棒的最大速度；（2）電阻R1上產(chǎn)生的焦耳熱；（3）此過程中通過R2的電荷量。16．（12分）如圖所示，平行光滑金屬導(dǎo)軌由水平部分和傾斜部分平滑連接而成。導(dǎo)軌水平部分的一段處于SKIPIF1<0、方向垂直導(dǎo)軌平面向上的勻強(qiáng)磁場（圖示虛線）中。在磁場中離左邊界SKIPIF1<0處垂直于水平導(dǎo)軌放置導(dǎo)體棒SKIPIF1<0，在傾斜導(dǎo)軌高SKIPIF1<0處垂直于導(dǎo)軌放置導(dǎo)體棒SKIPIF1<0，將導(dǎo)體棒SKIPIF1<0由靜止釋放，結(jié)果發(fā)現(xiàn)導(dǎo)體棒SKIPIF1<0以SKIPIF1<0的速度從磁場右邊界離開。已知導(dǎo)體棒SKIPIF1<0、SKIPIF1<0的質(zhì)量均為SKIPIF1<0，阻值均為SKIPIF1<0，棒的長度均等于導(dǎo)軌間距SKIPIF1<0，不計導(dǎo)軌電阻，導(dǎo)體棒在運(yùn)動過程中始終垂直于導(dǎo)軌且接觸良好SKIPIF1<0取SKIPIF1<0，忽略磁場邊界效應(yīng)。求：（1）安培力對導(dǎo)體棒a做的功；（2）導(dǎo)體棒a剛出磁場時，導(dǎo)體棒b的速度大小及兩棒之間的距離；（3）整個過程中，安培力對導(dǎo)體棒b做的功。

17．（12分）電阻不計的平行金屬導(dǎo)軌SKIPIF1<0與SKIPIF1<0如圖所示放置，一段水平，一段傾斜。SKIPIF1<0