2021年高中物理新人教版選擇性必修第二冊第二單元電磁感應(yīng)達(dá)標(biāo)檢測卷 卷一 考試版

2021年第二單元電磁感應(yīng)達(dá)標(biāo)檢測卷此卷只裝訂不密封班級此卷只裝訂不密封班級姓名準(zhǔn)考證號考場號座位號物理（A）注意事項：1．答題前，先將自己的姓名、準(zhǔn)考證號填寫在試題卷和答題卡上，并將準(zhǔn)考證號條形碼粘貼在答題卡上的指定位置。2．選擇題的作答：每小題選出答案后，用2B鉛筆把答題卡上對應(yīng)題目的答案標(biāo)號涂黑，寫在試題卷、草稿紙和答題卡上的非答題區(qū)域均無效。3．非選擇題的作答：用簽字筆直接答在答題卡上對應(yīng)的答題區(qū)域內(nèi)。寫在試題卷、草稿紙和答題卡上的非答題區(qū)域均無效。4．考試結(jié)束后，請將本試題卷和答題卡一并上交。一、選擇題(本題共12小題，每小題4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．某同學(xué)想探測一下地球表面是否有磁場，他手邊有一只靈敏電流表和一個線圈，則下列推斷正確的是()A．直接將電流表放于月球表面，看是否有示數(shù)來判斷磁場有無B．將電流表與線圈組成閉合回路，使線圈沿某一方向運(yùn)動，如果電流表無示數(shù)，則判斷月球表面無磁場C．將電流表與線圈組成閉合回路，使線圈沿某一方向運(yùn)動，如果電流表有示數(shù)，則可判斷月球表面有磁場D．將電流表與線圈組成閉合回路，使線圈在某個平面內(nèi)沿各個方向運(yùn)動，如電流表無示數(shù)，則可判斷月球表面無磁場2．如圖，線圈M和線圈N繞在同一鐵芯上，線圈M與電池、開關(guān)S及滑動變阻器串聯(lián)，線圈N與電流表G連接。若電流從左側(cè)流入G表時，G表指針向左偏轉(zhuǎn)，則()A．S閉合的瞬間，G表指針將向左偏轉(zhuǎn)B．S閉合的瞬間，G表指針將向右偏轉(zhuǎn)C．S閉合穩(wěn)定后，G表指針將向左偏轉(zhuǎn)D．S閉合穩(wěn)定后，滑動變阻器滑片P向右滑動時，G表指針將向右偏轉(zhuǎn)3．如圖所示，在一固定水平放置的閉合導(dǎo)體圓環(huán)正上方，有一條形磁鐵從靜止開始下落，下落過程中始終保持豎直方向，起始高度為h，最后落在水平地面上。若不計空氣阻力，重力加速度大小為g，下列說法中正確的是()A．磁鐵在整個下落過程中，圓環(huán)中的感應(yīng)電流方向始終為順時針方向（俯視圓環(huán)）B．磁鐵在整個下落過程中，圓環(huán)受到它的作用力總是豎直向下的C．磁鐵在整個下落過程中，它的機(jī)械能不變D．磁鐵落地時的速率一定等于eq\r(2gh)4.用一根橫截面積為S、電阻率為ρ的硬質(zhì)導(dǎo)線做成一個半徑為r的圓環(huán)，ab為圓環(huán)的一條直徑。如圖所示，在ab的左側(cè)存在一個勻強(qiáng)磁場，磁場垂直于圓環(huán)所在平面，方向如圖所示，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小隨時間的變化率eq\f(ΔB,Δt)＝k(k＜0)。則()A．圓環(huán)中產(chǎn)生逆時針方向的感應(yīng)電流B．圓環(huán)具有收縮的趨勢C．圓環(huán)中感應(yīng)電流的大小為eq\b\lc\|\rc\|(\a\vs4\al\co1(\f(krS,2ρ)))D．圖中a、b兩點(diǎn)間的電勢差大小為Uab＝eq\b\lc\|\rc\|(\a\vs4\al\co1(\f(1,4)πkr2))5．如圖所示的電路中，電源電動勢為E，線圈L的電阻不計。以下判斷正確的是()A．閉合S穩(wěn)定后，電容器兩端電壓為EB．閉合S穩(wěn)定后，電容器的a極板帶正電C．?dāng)嚅_S的瞬間，電容器的a極板將帶正電D．?dāng)嚅_S的瞬間，電容器的a極板將帶負(fù)電6．無線充電技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于日常生活中，如圖甲為電動汽車無線充電原理圖，M為受電線圈，N為送電線圈。圖乙為受電線圈M的示意圖，線圈匝數(shù)為n、橫截面積為S，a、b兩端連接車載變流裝置，某段Δt時間內(nèi)線圈N產(chǎn)生的磁場平行于圓軸線向上穿過線圈M。下列說法正確是()A．當(dāng)線圈M中磁感應(yīng)強(qiáng)度B不變時，能為電動汽車充電B．當(dāng)線圈N接入恒定電流時，線圈M兩端產(chǎn)生恒定電壓C．當(dāng)線圈M中的磁感應(yīng)強(qiáng)度B增加時，線圈M兩端產(chǎn)生電壓可能變大D．若這段Δt時間內(nèi)線圈M中磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均勻增加ΔB，則M中產(chǎn)生的電動勢為7．如圖甲所示，螺線管匝數(shù)n＝1000匝，橫截面積S＝10cm2，螺線管導(dǎo)線電阻r＝1Ω，電阻R＝9Ω，磁感應(yīng)強(qiáng)度B的B－t圖像如圖乙所示(以向右為正方向)，則()A．感應(yīng)電動勢為0.6VB．感應(yīng)電流為0.06AC．電阻R兩端的電壓為0.54VD．0～1s內(nèi)感應(yīng)電流的方向為從C點(diǎn)通過R流向A點(diǎn)8．平面上的光滑平行導(dǎo)軌MN、PQ上放著光滑導(dǎo)體棒ab、cd，兩棒用細(xì)線系住，細(xì)線拉直但沒有張力。開始時勻強(qiáng)磁場的方向如圖甲所示，而磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時間t的變化如圖乙所示，不計ab、cd間電流的相互作用，則細(xì)線中的張力大小隨時間變化的情況為()9．如圖所示，閉合金屬導(dǎo)線框放置在豎直向上的勻強(qiáng)磁場中，勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小隨時間變化。下列說法正確的是()A．應(yīng)電流可能減小B．當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度增加時，線框中的感應(yīng)電流一定增大C．當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度減小時，線框中的感應(yīng)電流一定增大D．當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度減小時，線框中的感應(yīng)電流可能不變10．關(guān)于渦流，下列說法中正確是()A．真空冶煉爐是利用通電導(dǎo)線的發(fā)熱來熔化金屬的裝置B．家用電磁爐鍋體中的渦流是由交變磁場產(chǎn)生的C．阻尼擺擺動時產(chǎn)生的渦流總是阻礙其運(yùn)動D．變壓器的鐵芯用相互絕緣的硅鋼片疊成能減小渦流11．如圖為法拉第圓盤發(fā)電機(jī)的示意圖，銅圓盤安裝在豎直的銅軸上，兩銅片P、Q分別與圓盤的邊緣和銅軸接觸，圓盤處于方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場B中，圓盤順時針旋轉(zhuǎn)（從上往下看），下列說法正確的是()A．穿過圓盤的磁通量不變化B．圓盤中心電勢比邊緣要高C．R上的熱功率與圓盤轉(zhuǎn)動角速度成正比D．產(chǎn)生的電動勢大小與圓盤半徑成正比12．如圖所示，阻值為R的金屬棒從圖示ab位置分別以v1、v2的速度沿光滑導(dǎo)軌(電阻不計)勻速滑到a′b′位置，若v1∶v2＝1∶2，則在這兩次過程中()A．回路電流I1∶I2＝1∶2B．產(chǎn)生的熱量Q1∶Q2＝1∶2C．通過任一截面的電荷量q1∶q2＝1∶2D．外力的功率P1∶P2＝1∶2二、非選擇題(本題共6小題，共52分。把答案填在題中的橫線上或按題目要求作答。解答題應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要演算步驟，只寫出最后答案的不能得分。有數(shù)值計算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位)13．(4分)為判斷線圈繞向，可將靈敏電流計G與線圈L連接，如圖所示。已知線圈由a端開始繞至b端：當(dāng)電流從電流計G的左端流入時，指針向左偏轉(zhuǎn)。(1)將磁鐵的N極向下從線圈上方豎直插入線圈L時，發(fā)現(xiàn)電流計的指針向左偏轉(zhuǎn)。俯視線圈，其繞向為________(選填“順時針”或“逆時針”)。(2)當(dāng)條形磁鐵從圖中的虛線位置向右遠(yuǎn)離線圈L時，發(fā)現(xiàn)電流計的指針向右偏轉(zhuǎn)。俯視線圈，其繞向為________(選填“順時針”或“逆時針”)。14．(6分)“研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象”的實驗裝置如圖所示。(1)將圖中所缺的導(dǎo)線補(bǔ)接完整；(2)如果在閉合開關(guān)時發(fā)現(xiàn)靈敏電流計的指針向右偏轉(zhuǎn)一下，那么合上開關(guān)后可能出現(xiàn)的情況有：①將線圈A迅速插入線圈B時，靈敏電流計指針將____________。②線圈A插入線圈B后，將滑動變阻器的滑片迅速向左拉時，靈敏電流計指針____________。13．(8分)將一根阻值R＝0.8Ω的導(dǎo)線彎成一個n＝10匝圓形線圈，放置在磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝0.2T的勻強(qiáng)磁場中，線圈平面與磁場垂直，如圖甲所示，此時線圈的面積S＝0.4m2，現(xiàn)同時向兩側(cè)拉動線圈，使線圈的面積在Δt＝0.5s時間內(nèi)減小為原來的一半，如圖乙所示。在上述變化過程中，求：(1)線圈中感應(yīng)電流的方向及感應(yīng)電動勢的平均值E；(2)通過導(dǎo)線橫截面的電荷量q。14．(8分)如圖所示，在水平面內(nèi)固定著兩根平行且足夠長的光滑金屬導(dǎo)軌，導(dǎo)軌間距L＝2m，在虛線ab右側(cè)存在垂直導(dǎo)軌平面向下的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝1T，在導(dǎo)軌左端連接一個額定電壓為3V的小燈泡(小燈泡電阻不變)。一根電阻為1.5Ω、長度也為L的金屬棒在外力F的作用下以3m/s的速度進(jìn)入磁場并勻速運(yùn)動，小燈泡隨即保持正常發(fā)光，金屬棒與導(dǎo)軌始終保持良好接觸，不計空氣阻力。求：(1)小燈泡的額定功率P；(2)外力F的大小。15．(12分)如圖所示，有一夾角為θ的金屬角架，角架所圍區(qū)域內(nèi)存在勻強(qiáng)磁場，磁場的磁感強(qiáng)度為B，方向與角架所在平面垂直，一段直導(dǎo)線ab，從頂角c貼著角架以速度v向右勻速運(yùn)動。求：(1)t時刻角架的瞬時感應(yīng)電動勢；(2)t時間內(nèi)角架的平均感應(yīng)電動勢。16．(14分)如圖所示，在豎直平面內(nèi)有一個“日”字形線框，線框總質(zhì)量為m，每條短邊長度均為l。線框橫邊的電阻均為r，豎直邊的電阻不計。在線框的下部有一個垂直“日”字平面方向向里的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場，磁場的高度也為l。讓線框自空中一定高處自由落下，當(dāng)線框下邊剛進(jìn)入磁場時立即做勻速運(yùn)動。重力加速度為g。求：(1)“日”字形線框做勻速運(yùn)動的速度v的大??；(2)“日”字形線框從開始下落起，至線框上邊離開磁場的過程中所經(jīng)歷的時間t。2021年第二單元電磁感應(yīng)達(dá)標(biāo)檢測卷物理（A）答案一、選擇題(本題共12小題，每小題4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．【答案】C【解析】電流表有示數(shù)時可判斷有磁場存在，沿某方向運(yùn)動而無示數(shù)不能確定磁場是否存在，C正確。2．【答案】A【解析】當(dāng)閉合S的瞬間，導(dǎo)致電流增大，線圈M磁場增強(qiáng)，向右穿過線圈N的磁通量變大，根據(jù)右手螺旋定則可以知道，線圈M左端是S極，右端是N極，再根據(jù)楞次定律可得，感應(yīng)電流方向由左向右流入G表，則指針向左偏，故A正確，B錯誤；開關(guān)S閉合穩(wěn)定后，線圈N中磁通量不變，沒有感應(yīng)電流，因此電流表G指針不發(fā)生偏轉(zhuǎn)，故C錯誤；開關(guān)S閉合穩(wěn)定后，當(dāng)P向右移動，則接入電路的電阻值減小，電流增大，線圈M磁場增強(qiáng)，結(jié)合A項分析可知指針向左偏，故D錯誤。3．【答案】B【解析】當(dāng)條形磁鐵靠近圓環(huán)時，穿過圓環(huán)的磁通量增加，根據(jù)楞次定律可知圓環(huán)中感應(yīng)電流的方向為逆時針(俯視圓環(huán))，A錯誤；據(jù)楞次定律的推論“來拒去留”，可判斷磁鐵在整個下落過程中受圓環(huán)對它的作用力始終豎直向上，而圓環(huán)受到磁鐵的作用力總是豎直向下的，B正確；磁鐵在整個下落過程中受到磁場力的作用，機(jī)械能不守恒，C錯誤；若磁鐵從高度h處做自由落體運(yùn)動，其落地時的速度v＝eq\r(2gh)，但磁鐵穿過圓環(huán)的過程中要產(chǎn)生一部分電熱，根據(jù)能量守恒定律可知，其落地速度一定小于eq\r(2gh)，B錯誤。4.【答案】D【解析】由題意可知磁感應(yīng)強(qiáng)度均勻減小，穿過圓環(huán)的磁通量減小，根據(jù)楞次定律和安培定則可以判斷，圓環(huán)中產(chǎn)生順時針方向的感應(yīng)電流，圓環(huán)具有擴(kuò)張的趨勢，故A、B錯誤；圓環(huán)中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢E＝eq\f(ΔΦ,Δt)＝eq\b\lc\|\rc\|(\a\vs4\al\co1(\f(1,2)πr2k))，圓環(huán)的電阻R＝ρeq\f(l,S)＝eq\f(2πρr,S)，所以圓環(huán)中感應(yīng)電流的大小I＝eq\f(E,R)＝eq\b\lc\|\rc\|(\a\vs4\al\co1(\f(krS,4ρ)))，故C錯誤；圖中a、b兩點(diǎn)間的電勢差Uab＝I×eq\f(1,2)R＝eq\b\lc\|\rc\|(\a\vs4\al\co1(\f(1,4)πkr2))，故D正確。5．【答案】C【解析】閉合S穩(wěn)定后，電容器被線圈L短路，兩端電壓為0，電容器不帶電。穩(wěn)定時流過L的電流方向是由右向左，斷開S時，由楞次定律可知電容器的a極板將帶正電。6．【答案】C【解析】當(dāng)送電線圈N接入恒定電流，則產(chǎn)生的磁場不變化，受電線圈M中的磁通量沒有發(fā)生變化，故無法產(chǎn)生感應(yīng)電流，不能為電動汽車充電，故A錯誤；當(dāng)線圈N接入恒定電流時，受電線圈M中的磁通量不變，故M兩端不能產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，線圈M兩端無電壓，故B錯誤；穿過線圈M的磁感應(yīng)強(qiáng)度增加，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，如果磁感應(yīng)強(qiáng)度增加的越來越快，則產(chǎn)生增大的感應(yīng)電動勢，線圈M兩端產(chǎn)生的電壓就可能變大，故C正確；根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，有E＝neq\f(ΔΦ,Δt)＝，故D錯誤。7．【答案】D【解析】由圖像可知eq\b\lc\|\rc\|(\a\vs4\al\co1(\f(ΔB,Δt)))＝6T/s，產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢E＝neq\b\lc\|\rc\|(\a\vs4\al\co1(\f(ΔΦ,Δt)))＝neq\b\lc\|\rc\|(\a\vs4\al\co1(\f(ΔB,Δt)))S＝6V，故A錯誤；感應(yīng)電流I＝eq\f(E,R＋r)＝0.6A，故B錯誤；電阻R兩端的電壓U＝IR＝5.4V，故C錯誤；0～1s內(nèi)通過螺線管的磁通量在增加，根據(jù)楞次定律可知感應(yīng)電流的方向為從C點(diǎn)通過R流向A點(diǎn)，故D正確。8．【答案】D【解析】0到t0時間內(nèi)，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律可知感應(yīng)電動勢恒定，感應(yīng)電流恒定，但因磁場均勻變?nèi)?，故兩?dǎo)體棒上的安培力均勻變小，根據(jù)左手定則和平衡知識知，細(xì)線上有拉力，大小等于每個棒受到的安培力，t0時刻磁感應(yīng)強(qiáng)度為0時，安培力為0；t0時刻后，磁場反向變強(qiáng)，兩棒間距變小，線上無力，故只有D圖正確。9．【答案】AD【解析】根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，感應(yīng)電動勢的大小由磁通量的變化率來決定，磁感應(yīng)強(qiáng)度增加或減小時，磁通量的變化率均可能增加、減小或者不變，所以線框中的感應(yīng)電流可能增加，可能減小，可能不變，A、D正確。10．【答案】BCD【解析】真空冶煉路爐是用渦流來熔化金屬對其進(jìn)行冶煉的，爐內(nèi)放入被冶煉的金屬，線圈內(nèi)通入高頻交變電流，這時被冶煉的金屬中產(chǎn)生渦流就能被熔化，故A錯誤；電磁爐利用高頻電流在電磁爐內(nèi)部線圈中產(chǎn)生磁場，當(dāng)含鐵質(zhì)鍋具放置爐面時，鐵磁性鍋體被磁化，鍋具即切割交變磁感線而在鍋具底部產(chǎn)生交變的渦流，恒定磁場不會產(chǎn)生渦流，故B正確；根據(jù)楞次定律，阻尼擺擺動時產(chǎn)生的渦流總是阻礙其運(yùn)動，當(dāng)金屬板從磁場中穿過時，金屬板板內(nèi)感應(yīng)出的渦流會對金屬板的運(yùn)動產(chǎn)生阻礙作用，故C正確；變壓器的鐵芯用相互絕緣的硅鋼片疊成的鐵芯來代替整塊的鐵芯，以減小渦流，故D正確。11．【答案】AB【解析】實驗過程中，穿過圈盤的磁通量不變，產(chǎn)生感應(yīng)電動勢可等效看成無數(shù)軸向?qū)w切割磁感線產(chǎn)生的，A正確；從上向下看，圓盤順時針轉(zhuǎn)動，根據(jù)右手定則可知圓盤中心電勢比邊緣要高，感應(yīng)電流方向是從邊緣流向圓心，B正確；設(shè)圓盤半徑為l，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律可知E＝eq\f(1,2)Bl2ω，故產(chǎn)生的電動勢大小與圓盤半徑的平方成正比，R上的熱功率P＝I2R＝，可知R上的熱功率與圓盤轉(zhuǎn)動角速度的平方成正比，C、D錯誤。12．【答案】AB【解析】感應(yīng)電動勢為BLv，感應(yīng)電流I＝eq\f(E,R)＝eq\f(BLv,R)，大小與速度成正比，產(chǎn)生的熱量Q＝I2Rt＝eq\f(B2L2v2,R)·eq\f(L′,v)＝eq\f(B2L2L′,R)v，B、L、L′、R是一樣的，兩次產(chǎn)生的熱量比等于運(yùn)動速度比；通過任一截面的電荷量q＝It＝eq\f(BLv,R)·eq\f(L′,v)＝eq\f(BLL′,R)，與速度無關(guān)，所以這兩個過程中，通過任一截面的電荷量之比應(yīng)為1∶1；金屬棒運(yùn)動中受磁場力的作用，為使棒勻速運(yùn)動，外力大小要與磁場力相等，則外力的功率P＝Fv＝BIL·v＝eq\f(B2L2v2,R)，其中B、L、R大小相等，外力的功率與速度的平方成正比，所以外力的功率之比應(yīng)為1∶4。二、非選擇題(本題共6小題，共52分。把答案填在題中的橫線上或按題目要求作答。解答題應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要演算步驟，只寫出最后答案的不能得分。有數(shù)值計算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位)13．(4分)【答案】(1)順時針(2)逆時針【解析】(1)由題可知在線圈L內(nèi)電流從b流向a，而根據(jù)楞次定律(增反減同)知，線圈L中產(chǎn)生的磁場與原磁場方向相反(向上)，再根據(jù)安培定則可知，感應(yīng)電流方向為逆時針方向(俯視線圈)，因此線圈繞向為順時針方向(俯視線圈)。(2)由題意可知在線圈L內(nèi)電流從a流向b，而根據(jù)楞次定律(增反減同)知，線圈L中產(chǎn)生的磁場與原磁場方向相同(向上)，再根據(jù)安培定則可知，感應(yīng)電流方向與(1)問相同，而電流的流向與(1)問相反，因此線圈繞向一定與(1)問相反，為逆時針方向(俯視線圈)。14．(6分)【答案】(1)見解析圖(2)①向右偏轉(zhuǎn)一下②向左偏轉(zhuǎn)一下【解析】(1)如圖所示。(2)根據(jù)楞次定律及靈敏電流計的指針偏轉(zhuǎn)方向與流過它的電流方向的關(guān)系來判定，則①向右偏轉(zhuǎn)一下；②向左偏轉(zhuǎn)一下。13．(8分)