2025全国版高考物理一轮基础知识练--阶段过关检测（九） 电磁感应（含答案）
文档属性
| 名称 | 2025全国版高考物理一轮基础知识练--阶段过关检测（九） 电磁感应（含答案） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 735.9KB | ||
| 资源类型 | 试卷 | ||
| 版本资源 | 通用版 | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2025-04-07 16:27:59 | ||
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文档简介
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2026全国版高考物理一轮
阶段过关检测（九） 电磁感应
时间:75分钟 满分100分
一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1.(2024河北石家庄二检)为了使在磁场中转动的绝缘轮快速停下来,小明同学设计了以下四种方案:图甲、乙中磁场方向与轮子的转轴平行,图甲中在轮上固定闭合金属线圈,图乙中在轮上固定未闭合金属线圈;图丙、丁中磁场方向与轮子的转轴垂直,图丙中在轮上固定一些闭合金属线框,图丁中在轮上固定一些细金属棒。四种方案中效果最好的是 ( )
A.甲 B.乙 C.丙 D.丁
2.(2024广州二模)如图所示,在墙内或地面埋有一根通有恒定电流的长直导线。为探测该导线的走向,现用一个与灵敏电流计(图中未画出)串联的感应线圈进行探测,结果如表所示。忽略地磁场的影响,则该导线可能的走向是 ( )
探测 灵敏电流计有无示数
线圈平面平行 于地面Oabc 沿Oa方向平移 无
沿Oc方向平移 无
线圈平面平行 于墙面Oade 沿Oa方向平移 有
沿Oe方向平移 无
A.Oa方向 B.Ob方向
C.Oc方向 D.Oe方向
3.(2024江门一模)如图甲所示,列车车头底部安装强磁铁,线圈及电流测量仪埋设在轨道地面(测量仪未画出),P、Q为接测量仪器的端口,磁铁产生的磁场为匀强磁场且磁场方向垂直地面向下,磁感应强度为0.005 T,匀强磁场宽度与线圈宽度相同,俯视图如图乙。当列车经过线圈上方时,测量仪记录线圈的电流为0.12 A。线圈的匝数为5,长为0.2 m,电阻为0.5 Ω,则在列车经过线圈的过程中,下列说法正确的是 ( )
A.线圈的磁通量一直增加
B.线圈的电流方向先为顺时针方向后为逆时针方向
C.线圈的安培力大小为1.2×10-4 N
D.列车运行的速率为12 m/s
4.(2024河北百师联盟联考)如图所示,半径为R的圆形金属导轨固定在水平面上,一根长度为R的金属棒一端与导轨接触良好,另一端固定在导轨圆心处的导电转轴上,在圆形导轨区域内存在方向垂直导轨平面向下的匀强磁场。一对正对金属板M、N水平放置,两板间距也为R,上、下极板分别通过电刷与导轨及转轴连接。金属板M、N之间存在方向垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度与圆形导轨区域的磁感应强度大小相等。当金属棒绕转轴以某一角速度逆时针(从上往下看)转动时,以速度v射入金属板M、N间的带电粒子恰好做匀速直线运动。可忽略粒子的重力,不计一切电阻,则金属棒转动的角速度为 ( )
A. B. C. D.
5.(2024辽宁葫芦岛一模)“焦耳小偷”是一个非常简单的电路,其特点是在低电压时也可以正常使用,将本来用不到的能量提取出来,彻底“榨干”电源的所有能量,其原理如图所示。一节废旧的干电池断路电压约为1 V,无法直接点亮驱动电压为1.8 V的发光二极管,如果反复快速接通和断开开关,发光二极管就会闪烁起来。电流从二极管正极流入处于导通状态(反之断路),则 ( )
A.发光二极管的正极应接在P端
B.只有在开关接通的瞬间,发光二极管才会闪亮
C.只有在开关断开的瞬间,发光二极管才会闪亮
D.在开关断开及接通的瞬间,M端的电势均高于N端的电势
6.(2024湛江一模)如图所示,在区域Ⅰ、Ⅱ中分别有磁感应强度大小相等、垂直纸面但方向相反、宽度均为a的匀强磁场区域。高为a的正三角形线框efg从图示位置沿x轴正方向匀速穿过两磁场区域,以逆时针方向为电流的正方向,下列图像中能正确描述线框efg中感应电流I与线框移动距离x关系的是 ( )
二、多项选择题：本题共4小题，每小题6分，共24分。在每小题给出的四个选项中，有两个或者两个以上选项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
7.(2024茂名二模)如图所示是一种经颅磁刺激的医疗技术,在人体头部上方放置的金属线圈内通以脉冲电流,电流流经线圈产生高强度脉冲磁场,磁场穿过头颅使脑部特定区域产生感应电流,下列说法正确的是 ( )
A.脉冲电流流经线圈会产生高强度的磁场是电磁感应现象
B.变化的磁场会使得脑部特定区域产生感应电场
C.若将脉冲电流改为恒定电流,也会持续对脑部产生感应电流
D.若脉冲电流最大强度不变,但脉冲电流时间Δt缩短,则在脑部产生的感应电流会增强
8.(2024广东部分校二模)发电机的工作原理可以简化为如图所示的情景。质量为m的导体棒垂直于光滑导轨放置,导轨间距为l,导轨间分布着垂直于导轨平面、磁感应强度大小为B的匀强磁场。将负载(电阻为R的电热毯)接入导轨中形成闭合回路,导体棒在恒力F0的作用下由静止开始沿光滑导轨运动。t时刻,导体棒速度达到v。导轨和导体棒电阻忽略不计,导轨足够长,导体棒始终与导轨垂直且接触良好。下列说法正确的是 ( )
A.t时刻,导体棒运动速度v=t
B.0~t时间内发电机产生的电动势随时间先增大后不变
C.t时刻,电热毯的功率为
D.电热毯的功率最终将达到
9.(2024河南中原名校联考)如图甲所示为俯视图,虚线的右侧有垂直水平面向下的磁场,到虚线距离x处的磁感应强度与x的关系如图乙所示,一个边长为d、电阻为R、质量为m的正方形金属线框放在光滑绝缘水平面上,在水平拉力作用下向右运动,线框进磁场过程中线框中的电流大小恒为I,线框运动过程中ab边始终与虚线平行。下列说法正确的是 ( )
A.线框进磁场过程中一直做加速运动
B.线框进磁场过程中,通过线框横截面的电荷量为
C.线框进磁场过程中的平均速度大小为
D.线框进磁场的过程中拉力做的功为B0Id2-
10.(2024山西二模)如图所示,在光滑绝缘的水平面上,固定放置1、2、3、4四根平行光滑的导轨,1、2的间距以及3、4的间距均为d,在1、2的右侧接上阻值为R的定值电阻,在3、4的左侧接上电动势为E、内阻不计的电源。3、4处在磁感应强度大小为B0、方向竖直向下的匀强磁场中,1、2之间的圆形虚线边界正好与1、2相切,虚线边界内的匀强磁场方向竖直向下,磁感应强度大小随时间变化的关系式为B=kt(k为已知的定值,且k>0),让质量为m的导体棒垂直1、2放置,在虚线边界外左侧且与1、2左边缘相距为d的位置让导体棒获得一个水平向左的初速度v0,经过一段时间导体棒离开1、2,然后滑上3、4做减速运动直到做匀速运动,导体棒在导轨上滑行时始终与导轨接触良好且接入电路的有效阻值为R,导线、导轨的电阻均忽略不计。下列说法正确的是 ( )
A.导体棒在1、2上滑行过程中的电流为
B.导体棒在1、2上滑行过程中定值电阻上产生的焦耳热为
C.导体棒在1、2上滑行的过程中,流过导体棒某一横截面的电荷量为
D.导体棒在3、4上滑行的过程中,流过导体棒某一横截面的电荷量为-
三、非选择题：本题共4小题，共52分。
11.（12分）(2024广州二模)如图所示,水平面内固定有平行长直金属导轨ab、cd和金属圆环;金属杆MN垂直导轨静止放置,金属杆OP一端在圆环圆心O处,另一端与圆环接触良好。水平导轨区域、圆环区域有等大反向的匀强磁场,金属杆OP以角速度ω绕O点逆时针匀速转动;闭合K,待金属杆MN匀速运动后,使金属杆OP停止转动并保持静止。已知磁感应强度大小为B,MN质量为m,OP长度、MN长度和平行导轨间距均为L,MN和OP的电阻阻值均为r,忽略其余电阻和一切摩擦,求
(1)闭合K瞬间MN所受安培力大小和方向;
(2)MN匀速运动时的速度大小;
(3)从OP停止转动到MN停止运动的过程,MN产生的焦耳热。
12.（12分）(2024湛江一模)如图所示,一个阻值为2R、匝数为N的圆形金属线圈与阻值为R的电阻连接成闭合回路,线圈的半径为r1,在线圈中半径为r2的圆形区域内存在垂直于线圈平面向里的匀强磁场,磁感应强度B0随时间t的变化率为=k,电阻R的两端通过导线与平行金属板a、b相连,一质量为m、带电荷量为-q的粒子,由a板中央处静止释放,经b板上的小孔射出后,由小孔M沿径向射入有匀强磁场的绝缘圆筒内。已知绝缘圆筒半径为r3,绝缘圆筒内的磁感应强度大小为B,方向垂直圆筒面向里。不计粒子重力。求:
(1)磁感应强度B0随时间t是均匀增大还是减小;
(2)粒子进入绝缘筒时速度v的大小;
(3)粒子与绝缘筒壁碰撞时速率、电荷量均不变,为使粒子在筒内能与筒壁碰撞4次后又从M孔飞出,则筒内磁感应强度B应满足的条件。
13.（14分）(2024湖北宜荆荆随恩期末)如图所示,两平行光滑长直金属导轨水平放置,间距为L。abcd区域有匀强磁场,磁感应强度大小为B,方向竖直向上。初始时刻,磁场外的细金属杆M以初速度v0向右运动。磁场内的细金属杆N处于静止状态,且到cd的距离为x0。两杆在磁场内未相撞且N出磁场时的速度为v0,两金属杆与导轨接触良好且运动过程中始终与导轨垂直。金属杆M的质量为2m,金属杆N的质量为m,两杆在导轨间的电阻均为R,感应电流产生的磁场及导轨的电阻忽略不计。
(1)求M刚进入磁场时M两端的电势差Uab;
(2)N在磁场内运动过程中N上产生的焦耳热;
(3)N在磁场内运动过程中的最小加速度的大小;
(4)N在磁场内运动的时间t。
14.（14分）(2024江苏南京一模)如图所示,足够长“V”字形的金属导轨两侧与水平地面的夹角θ=37°,最低点平滑连接,其间距L=0.5 m,左端接有电容C=2 000 μF的电容器。质量m=10 g的导体棒可在导轨上滑动,导体棒与两侧导轨间的动摩擦因数相同,导体棒和导轨的电阻均不计。导轨左右两侧存在着垂直于导轨所在平面向下的匀强磁场,磁感应强度的大小B=2 T。现使导体棒从左侧导轨上某处由静止释放,经时间t1=0.8 s第一次到达最低点,此时速度v1=1.6 m/s,然后滑上右侧导轨,多次运动后,最终停在导轨的最低点。运动过程中,每次经过最低点时,动能均无损失。整个过程中电容器未被击穿,忽略磁场的边缘效应和两个磁场间的相互影响,重力加速度g取10 m/s2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8。求:
(1)导体棒第一次运动到最低点时,电容器所带电荷量Q;
(2)动摩擦因数μ和导体棒第一次运动到最低点时,电容器储存的能量EC;
(3)导体棒运动的总时间t总。
阶段过关检测（八） 磁场
1.D 2.D 3.B 4.C 5.A 6.B 7.AC 8.BC 9.ACD 10.ABD
11.(1) 垂直纸面向里 (2) (3)
12.(1) (2)(n=1,2,3,…)
13.(1) (2)ekπR2 -(n≥1) (3)B2=+t(n≥1)
14.(1) (2)2v0 (3)
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2026全国版高考物理一轮
阶段过关检测（九） 电磁感应
时间:75分钟 满分100分
一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1.(2024河北石家庄二检)为了使在磁场中转动的绝缘轮快速停下来,小明同学设计了以下四种方案:图甲、乙中磁场方向与轮子的转轴平行,图甲中在轮上固定闭合金属线圈,图乙中在轮上固定未闭合金属线圈;图丙、丁中磁场方向与轮子的转轴垂直,图丙中在轮上固定一些闭合金属线框,图丁中在轮上固定一些细金属棒。四种方案中效果最好的是 ( )
A.甲 B.乙 C.丙 D.丁
2.(2024广州二模)如图所示,在墙内或地面埋有一根通有恒定电流的长直导线。为探测该导线的走向,现用一个与灵敏电流计(图中未画出)串联的感应线圈进行探测,结果如表所示。忽略地磁场的影响,则该导线可能的走向是 ( )
探测 灵敏电流计有无示数
线圈平面平行 于地面Oabc 沿Oa方向平移 无
沿Oc方向平移 无
线圈平面平行 于墙面Oade 沿Oa方向平移 有
沿Oe方向平移 无
A.Oa方向 B.Ob方向
C.Oc方向 D.Oe方向
3.(2024江门一模)如图甲所示,列车车头底部安装强磁铁,线圈及电流测量仪埋设在轨道地面(测量仪未画出),P、Q为接测量仪器的端口,磁铁产生的磁场为匀强磁场且磁场方向垂直地面向下,磁感应强度为0.005 T,匀强磁场宽度与线圈宽度相同,俯视图如图乙。当列车经过线圈上方时,测量仪记录线圈的电流为0.12 A。线圈的匝数为5,长为0.2 m,电阻为0.5 Ω,则在列车经过线圈的过程中,下列说法正确的是 ( )
A.线圈的磁通量一直增加
B.线圈的电流方向先为顺时针方向后为逆时针方向
C.线圈的安培力大小为1.2×10-4 N
D.列车运行的速率为12 m/s
4.(2024河北百师联盟联考)如图所示,半径为R的圆形金属导轨固定在水平面上,一根长度为R的金属棒一端与导轨接触良好,另一端固定在导轨圆心处的导电转轴上,在圆形导轨区域内存在方向垂直导轨平面向下的匀强磁场。一对正对金属板M、N水平放置,两板间距也为R,上、下极板分别通过电刷与导轨及转轴连接。金属板M、N之间存在方向垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度与圆形导轨区域的磁感应强度大小相等。当金属棒绕转轴以某一角速度逆时针(从上往下看)转动时,以速度v射入金属板M、N间的带电粒子恰好做匀速直线运动。可忽略粒子的重力,不计一切电阻,则金属棒转动的角速度为 ( )
A. B. C. D.
5.(2024辽宁葫芦岛一模)“焦耳小偷”是一个非常简单的电路,其特点是在低电压时也可以正常使用,将本来用不到的能量提取出来,彻底“榨干”电源的所有能量,其原理如图所示。一节废旧的干电池断路电压约为1 V,无法直接点亮驱动电压为1.8 V的发光二极管,如果反复快速接通和断开开关,发光二极管就会闪烁起来。电流从二极管正极流入处于导通状态(反之断路),则 ( )
A.发光二极管的正极应接在P端
B.只有在开关接通的瞬间,发光二极管才会闪亮
C.只有在开关断开的瞬间,发光二极管才会闪亮
D.在开关断开及接通的瞬间,M端的电势均高于N端的电势
6.(2024湛江一模)如图所示,在区域Ⅰ、Ⅱ中分别有磁感应强度大小相等、垂直纸面但方向相反、宽度均为a的匀强磁场区域。高为a的正三角形线框efg从图示位置沿x轴正方向匀速穿过两磁场区域,以逆时针方向为电流的正方向,下列图像中能正确描述线框efg中感应电流I与线框移动距离x关系的是 ( )
二、多项选择题：本题共4小题，每小题6分，共24分。在每小题给出的四个选项中，有两个或者两个以上选项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
7.(2024茂名二模)如图所示是一种经颅磁刺激的医疗技术,在人体头部上方放置的金属线圈内通以脉冲电流,电流流经线圈产生高强度脉冲磁场,磁场穿过头颅使脑部特定区域产生感应电流,下列说法正确的是 ( )
A.脉冲电流流经线圈会产生高强度的磁场是电磁感应现象
B.变化的磁场会使得脑部特定区域产生感应电场
C.若将脉冲电流改为恒定电流,也会持续对脑部产生感应电流
D.若脉冲电流最大强度不变,但脉冲电流时间Δt缩短,则在脑部产生的感应电流会增强
8.(2024广东部分校二模)发电机的工作原理可以简化为如图所示的情景。质量为m的导体棒垂直于光滑导轨放置,导轨间距为l,导轨间分布着垂直于导轨平面、磁感应强度大小为B的匀强磁场。将负载(电阻为R的电热毯)接入导轨中形成闭合回路,导体棒在恒力F0的作用下由静止开始沿光滑导轨运动。t时刻,导体棒速度达到v。导轨和导体棒电阻忽略不计,导轨足够长,导体棒始终与导轨垂直且接触良好。下列说法正确的是 ( )
A.t时刻,导体棒运动速度v=t
B.0~t时间内发电机产生的电动势随时间先增大后不变
C.t时刻,电热毯的功率为
D.电热毯的功率最终将达到
9.(2024河南中原名校联考)如图甲所示为俯视图,虚线的右侧有垂直水平面向下的磁场,到虚线距离x处的磁感应强度与x的关系如图乙所示,一个边长为d、电阻为R、质量为m的正方形金属线框放在光滑绝缘水平面上,在水平拉力作用下向右运动,线框进磁场过程中线框中的电流大小恒为I,线框运动过程中ab边始终与虚线平行。下列说法正确的是 ( )
A.线框进磁场过程中一直做加速运动
B.线框进磁场过程中,通过线框横截面的电荷量为
C.线框进磁场过程中的平均速度大小为
D.线框进磁场的过程中拉力做的功为B0Id2-
10.(2024山西二模)如图所示,在光滑绝缘的水平面上,固定放置1、2、3、4四根平行光滑的导轨,1、2的间距以及3、4的间距均为d,在1、2的右侧接上阻值为R的定值电阻,在3、4的左侧接上电动势为E、内阻不计的电源。3、4处在磁感应强度大小为B0、方向竖直向下的匀强磁场中,1、2之间的圆形虚线边界正好与1、2相切,虚线边界内的匀强磁场方向竖直向下,磁感应强度大小随时间变化的关系式为B=kt(k为已知的定值,且k>0),让质量为m的导体棒垂直1、2放置,在虚线边界外左侧且与1、2左边缘相距为d的位置让导体棒获得一个水平向左的初速度v0,经过一段时间导体棒离开1、2,然后滑上3、4做减速运动直到做匀速运动,导体棒在导轨上滑行时始终与导轨接触良好且接入电路的有效阻值为R,导线、导轨的电阻均忽略不计。下列说法正确的是 ( )
A.导体棒在1、2上滑行过程中的电流为
B.导体棒在1、2上滑行过程中定值电阻上产生的焦耳热为
C.导体棒在1、2上滑行的过程中,流过导体棒某一横截面的电荷量为
D.导体棒在3、4上滑行的过程中,流过导体棒某一横截面的电荷量为-
三、非选择题：本题共4小题，共52分。
11.（12分）(2024广州二模)如图所示,水平面内固定有平行长直金属导轨ab、cd和金属圆环;金属杆MN垂直导轨静止放置,金属杆OP一端在圆环圆心O处,另一端与圆环接触良好。水平导轨区域、圆环区域有等大反向的匀强磁场,金属杆OP以角速度ω绕O点逆时针匀速转动;闭合K,待金属杆MN匀速运动后,使金属杆OP停止转动并保持静止。已知磁感应强度大小为B,MN质量为m,OP长度、MN长度和平行导轨间距均为L,MN和OP的电阻阻值均为r,忽略其余电阻和一切摩擦,求
(1)闭合K瞬间MN所受安培力大小和方向;
(2)MN匀速运动时的速度大小;
(3)从OP停止转动到MN停止运动的过程,MN产生的焦耳热。
12.（12分）(2024湛江一模)如图所示,一个阻值为2R、匝数为N的圆形金属线圈与阻值为R的电阻连接成闭合回路,线圈的半径为r1,在线圈中半径为r2的圆形区域内存在垂直于线圈平面向里的匀强磁场,磁感应强度B0随时间t的变化率为=k,电阻R的两端通过导线与平行金属板a、b相连,一质量为m、带电荷量为-q的粒子,由a板中央处静止释放,经b板上的小孔射出后,由小孔M沿径向射入有匀强磁场的绝缘圆筒内。已知绝缘圆筒半径为r3,绝缘圆筒内的磁感应强度大小为B,方向垂直圆筒面向里。不计粒子重力。求:
(1)磁感应强度B0随时间t是均匀增大还是减小;
(2)粒子进入绝缘筒时速度v的大小;
(3)粒子与绝缘筒壁碰撞时速率、电荷量均不变,为使粒子在筒内能与筒壁碰撞4次后又从M孔飞出,则筒内磁感应强度B应满足的条件。
13.（14分）(2024湖北宜荆荆随恩期末)如图所示,两平行光滑长直金属导轨水平放置,间距为L。abcd区域有匀强磁场,磁感应强度大小为B,方向竖直向上。初始时刻,磁场外的细金属杆M以初速度v0向右运动。磁场内的细金属杆N处于静止状态,且到cd的距离为x0。两杆在磁场内未相撞且N出磁场时的速度为v0,两金属杆与导轨接触良好且运动过程中始终与导轨垂直。金属杆M的质量为2m,金属杆N的质量为m,两杆在导轨间的电阻均为R,感应电流产生的磁场及导轨的电阻忽略不计。
(1)求M刚进入磁场时M两端的电势差Uab;
(2)N在磁场内运动过程中N上产生的焦耳热;
(3)N在磁场内运动过程中的最小加速度的大小;
(4)N在磁场内运动的时间t。
14.（14分）(2024江苏南京一模)如图所示,足够长“V”字形的金属导轨两侧与水平地面的夹角θ=37°,最低点平滑连接,其间距L=0.5 m,左端接有电容C=2 000 μF的电容器。质量m=10 g的导体棒可在导轨上滑动,导体棒与两侧导轨间的动摩擦因数相同,导体棒和导轨的电阻均不计。导轨左右两侧存在着垂直于导轨所在平面向下的匀强磁场,磁感应强度的大小B=2 T。现使导体棒从左侧导轨上某处由静止释放,经时间t1=0.8 s第一次到达最低点,此时速度v1=1.6 m/s,然后滑上右侧导轨,多次运动后,最终停在导轨的最低点。运动过程中,每次经过最低点时,动能均无损失。整个过程中电容器未被击穿,忽略磁场的边缘效应和两个磁场间的相互影响,重力加速度g取10 m/s2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8。求:
(1)导体棒第一次运动到最低点时,电容器所带电荷量Q;
(2)动摩擦因数μ和导体棒第一次运动到最低点时,电容器储存的能量EC;
(3)导体棒运动的总时间t总。
阶段过关检测（八） 磁场
1.D 2.D 3.B 4.C 5.A 6.B 7.AC 8.BC 9.ACD 10.ABD
11.(1) 垂直纸面向里 (2) (3)
12.(1) (2)(n=1,2,3,…)
13.(1) (2)ekπR2 -(n≥1) (3)B2=+t(n≥1)
14.(1) (2)2v0 (3)
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