测试12（解析版）-2025年高考物理一轮复习讲练测（新教材新高考）

第十二章电磁感应质量监测试卷本试卷分第Ι卷（选择题）和第Ⅱ（非选择题）两部分。满分：100分；考试时间：75分钟注意事项：1．答题前，考生先将自己的姓名．班级．座号．准考证号填写在答题卡上。2．答选择题时，必须使用2B铅笔填涂；答非选择题时，必须使用0.5毫米的黑色签字笔书写；必须在题号对应的答题区域内作答，超出答题区域书写无效；保持答卷清洁．完整。3．考试结束后，将答题卡交回（试题卷自己保存，以备评讲）。第I卷（选择题，共43分）单项选择题：（本题共7小题，每小题4分，共28分．在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求）1．下列关于电和磁的情景的说法正确的是（

）A．图甲：两条异向通电长直导线相互吸引B．图乙：在匀强磁场内运动的闭合线框中有感应电流产生C．图丙：闭合线框中c点的电势高于b点的电势D．图丁：电路通电稳定后断开开关S的瞬间，灯泡一定会闪一下再熄灭【答案】C【详解】A．同向电流相互吸引，异向电流相互排斥，故A错误；B．感应电流的产生条件是闭合回路中磁通量发生改变，线框磁通量未改变，无感应电流产生，故B错误；C．由右手定则可知，c点的电势高于b点的电势，故C正确；D．若电路稳定时，流过电感线圈的电流大于灯泡中的电流，断电自感时灯泡才会闪一下再熄灭，题中未说明，故D错误。故选C。2．如图1所示，一半径为r的单匝圆形铜线圈固定在纸面内，处于垂直纸面向外的匀强磁场中，磁场的磁感应强度大小B随时间t变化的规律如图2所示。下列关于该线圈中的感应电流方向与感应电动势大小的说法，正确的是（）A．顺时针方向， B．顺时针方向，C．逆时针方向， D．逆时针方向．【答案】A【详解】由题图2可知，穿过圆形铜线圈的磁感应强度随时间逐渐增大，由楞次定律和安培定则可知，该线圈中的感应电流沿顺时针方向；又由法拉第电磁感应定律可得感应电动势大小为故选A。3．如图甲所示，绝缘水平桌面上放置一铝环Q，在铝环的正上方附近放置一个螺线管P。设电流从螺线管a端流入为正，在螺线管中通入如图乙所示的电流，则以下说法中正确的是（）A．0~1s内，铝环面积有扩张的趋势B．1s末，铝环对桌面的压力大于铝环的重力C．1.5s末、2.5s末两时刻，铝环中的电流方向相反D．0~2s内，铝环中的电流先沿顺时针、后沿逆时针方向（俯视）【答案】D【详解】A．0～1s线圈中电流增大，产生的磁场增大，铝环中磁通量增大，有面积缩小趋势，故A错误；B．1s末铝环中感应电流最大，但螺线管中电流为零，没有磁场，与铝环间无相互作用，所以1s末圆环对桌面的压力等于圆环的重力，故B错误；C．1～2s正方向电流减小，2～3s反向电流增大，根据楞次定律，铝环中感应电流的磁场方向不变，感应电流方向不变，故C错误；D．0～1s线圈中电流增大，产生的磁场增大，铝环中磁通量增大，根据楞次定律可知，从上往下看，0～ls内圆环中的感应电流沿顺时针方向；1s～2s线圈中电流减小，产生的磁场减弱，铝环中磁通量减小，根据楞次定律可知，从上往下看，1s～2s内圆环中的感应电流沿逆时针方向；则0~2s内，铝环中的电流先沿顺时针、后沿逆时针方向（俯视）；故D正确。故选D。4．麦克斯韦电磁理论认为：变化的磁场会在空间激发一种电场，这种电场与静电场不同，称为感生电场或涡旋电场。如图所示，空间存在竖直向上的匀强磁场（范围足够大），磁感应强度大小随时间的变化关系为（且为常量）。半径为R的单匝圆形导体环水平放置，处在该匀强磁场中。该变化的磁场会在空间产生圆形的涡旋电场，涡旋电场的电场线与导体环具有相同圆心的同心圆，同一电场线上各点场强大小相同，方向沿切线。导体环中的自由电荷就会在感生电场的作用下做定向运动，产生感应电流，或者说导体中产生了感应电动势，涡旋电场力充当非静电力，其大小与涡旋电场的场强关系满足，则下列说法正确的是（）A．导体环中产生的感应电流的方向为逆时针方向B．涡旋电场力做功与路径无关C．导体环中产生的感应电动势E的大小为D．自由电荷的加速度大小为【答案】C【详解】A．根据楞次定律，当磁场方向向上且大小随时间增大时，方向感应电流的方向沿着顺时针方向，故A错误；B．如图所示带电小球在涡旋电场中沿着不同路径从移动到，可得即涡旋电场力做功与路径有关，故B错误；CD．根据法拉第电磁感应定律可得，导体环中产生的感应电动势自由电荷的加速度为涡旋电场的场强解得故C正确，D错误。故选C。5．如图所示，质量为0.2kg的方形铝管静置在足够大的光滑绝缘水平面上，现使质量为0.3kg的条形磁铁（条形磁铁横截面比铝管管内横截面小）以v=5m/s的水平初速度自左向右穿过铝管，忽略一切摩擦，不计管壁厚度。则关于磁铁穿过铝管的过程中，下列说法正确的是（）A．从左往右看，图示时刻铝管中的感应电流沿逆时针方向B．铝管可能先做加速运动后做匀速运动C．磁铁减少的动能等于铝管增加的动能D．铝管获得的速度可能等于2m/s【答案】D【详解】A．图示时刻穿过铝管的磁通量向左增大，根据楞次定律，铝管中感应电流产生的磁场方向向右，再根据安培定则，从左往右看铝管中的感应电流为顺时针方向。故A选项错误；B．根据磁铁向右穿过了铝管，因此磁铁的速度一直大于铝管的速度；根据楞次定律，铝管和磁铁间的安培力将阻碍磁铁和铝管之间的相对运动，铝管对磁铁的安培力一直水平向左，磁铁对铝管的安培力一直水平向右，且安培力的大小随相对速度的减小而减小，故磁铁做加速度减小的减速运动，铝管做加速度减小的加速运动。故B选项错误；C．磁铁穿过铝管的过程中，铝管中将产生感应电流，铝管中有热量产生，根据能量守恒定律，磁铁减少的动能等于铝管增加的动能和产生的热量之和。故C选项错误；D．假设铝管足够长，最后铝管和磁铁的速度相等，选择水平向右的方向为正方向，根据动量守恒定律可得则v共=3m/s因铝管最终未与磁铁共速，所以铝管获得的速度小于3m/s，故D选项正确。故选D。6．在如图所示的电路中，L是一带铁芯的线圈，R为电阻。两条支路的直流电阻相等。那么在接通和断开开关的瞬间，两电流表的读数I1、I2的大小关系正确的是（）A．接通瞬间，断开瞬间B．接通瞬间，断开瞬间C．接通瞬间，断开瞬间D．接通瞬间，断开瞬间【答案】D【详解】当开关接通瞬间，R中电流立即增大到正常值，而线圈中的电流从零开始增大，产生的自感电动势阻碍电流的增大，则电流只能逐渐增大，则断开开关瞬间，线圈产生的自感电流流过线圈和电阻R，两者串联，电流相同，则故选D。7．如图所示。正方形线框abcd放在光滑的绝缘水平面上，为正方形线框的对称轴，在的左侧存在竖直向下的匀强磁场。现使正方形线框在磁场中以两种不同的方式运动：第一种方式以速度v使正方形线框匀速向右运动，直到ab边刚好与重合：第二种方式使正方形线框绕轴以恒定的角速度由图中位置开始转过90°，ab边的线速度恒为v。则下列说正确的是（）A．两次线框中的感应电流方向相反B．两过程流过线框某一横截面的电荷量之比为C．两过程线框中产生的焦耳热之比为D．两过程中线框中产生平均电动势之比为【答案】B【详解】A．两次线框中的磁通量均向下减少，由楞次定律可知，两次线框中产生的感应电流的方向均沿，故A错误；B．该过程中线框中产生的平均感应电动势为线框中的感应电流为流过线框某一横截面的电荷量为整理得由上述分析可知，两过程穿过线框的磁通量的变化量相同，线框的电阻相等，所以两过程流过线框某一横截面的电荷量之比为，故B正确；C．设正方形线框的边长为L，第一次，线框匀速拉出，线框中产生感应电动势为线框中感应电流为线框出磁场的时间为线框中产生的焦耳热为解得第二次，线框绕，轴转过90°，线框中产生的最大感应电动势为线框中感应电动势的有效值为则该过程线框中产生的焦耳热为又因为整理得所以有故C错误；D．第一次，线框匀速拉出，线框中产生的平均感应电动势为第二次，线框绕轴转过90°，线框中产生的平均感应电动势为又因为，整理得解得故D错误。故选B。二、多项选择题（本题共3小题，每小题5分，共15分．在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求．全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分）8．如图所示，宽度为L的导轨竖直放置，导轨上边框接有一阻值R=2r的电阻，矩形边界内存在磁感应强度大小为B，方向垂直于导轨平面向里的匀强磁场I、II。磁场的高度和间距均为d。质量为m的水平金属杆由静止释放，进入磁场I、II时的速度相等。已知金属杆在导轨之间的电阻为r，且与导轨接触良好，其余电阻不计，重力加速度为g。下列说法正确的是（）A．金属杆刚进入磁场I时左端电势高于右端电势B．金属杆穿过磁场I的时间一定大于在两磁场之间的运动时间C．金属杆穿过磁场I和磁场Ⅱ的过程中，电路中产生的总热量为2mgdD．金属杆穿过磁场I的过程中通过电阻R的电荷量为【答案】BD【详解】A．刚进入磁场Ⅰ时，根据右手定则可知，金属杆右端电势高于左端电势，故A错误；B．金属杆在进入磁场Ⅰ和Ⅱ时的速度相等，说明金属杆在磁场中做减速运动。当金属杆在磁场中时，根据可知金属杆做加速度减小的减速运动，其进出磁场的v−t图像如图所示因为0~t1和t1~t2图线与t轴包围的面积相等（都为d），所以故B正确；C．从刚进入I磁场到刚进入II磁场过程中，金属棒初末速度相等，即该过程中初末动能不变，根据能量守恒，金属棒减小的重力势能全部转化为焦耳热，所以所以穿过两个磁场过程中产生的热量故C错误；D．根据法拉第电磁感应定律，金属杆穿过磁场I的过程中，产生的平均感应电动势为通过电路中的电流通过电阻R的电荷量为解得故D正确。故选BD。9．如图所示，在光滑绝缘的水平面上方有两个磁感应强度大小均为B、方向相反的竖直匀强磁场区域，磁场宽度均为L。一个边长为L、电阻为R、匝数为N的正方形金属线框，在水平外力作用下沿垂直磁场方向在水平面上匀速运动，线框的速度始终为v，从位置Ⅰ运动到位置Ⅱ（线框分别有一半面积在两个磁场中）过程中，下列说法正确的是（

）A．线框刚进入左侧磁场时线框中感应电流方向为逆时针B．在位置Ⅱ时外力F为C．在位置Ⅱ时线框中的电功率为D．从位置Ⅰ运动到位置Ⅱ的过程中线框的磁通量先增大后减小【答案】ACD【详解】AD．线框刚进入左侧磁场时，穿过线框的磁通量向里增加，根据楞次定律可知，线框中感应电流方向为逆时针；线框从位置Ⅰ运动到位置Ⅱ的过程中，线框的磁通量先增大后减小，故AD正确；BC．线框在位置Ⅱ时，根据右手定则知线框左右边同时切割磁感线产生的电流同向，所以总电流为线框左右边所受安培力的方向均向左，根据受力平衡可得外力F为此时线框中的电功率为故B错误，C正确。故选AD。10．如图所示，两条相同的半圆弧形光滑金属导轨固定在绝缘水平桌面上，半圆弧的直径为d，间距为L，两半圆弧面竖直且平行，导轨最高点到水平桌面的距离等于半径，最低点O、的连线与导轨所在竖直面垂直，整个空间存在着磁感应强度大小为B、方向竖直向上的匀强磁场，导轨左端连接一阻值为R的电阻。现使一电阻为r的金属棒从导轨左端最高点，以恒定的速率沿导轨运动到右端最高点，运动过程中金属棒始终与平行且与两导轨接触良好，则在金属棒从左端最高点运动到右端最高点的过程中，下列说法正确的是（

）A．金属棒中电流方向始终由N到MB．金属棒中电流大小始终不变C．金属棒所受安培力始终做负功D．回路中产生的焦耳热为【答案】ACD【详解】AC．在金属棒从左端最高点运动到右端最高点的过程中，根据右手定则可知，金属棒中电流方向始终由N到M，金属棒所受安培力一直水平向左，金属棒所受安培力始终做负功，故AC正确；BD．经过时间，金属棒在圆弧上转过的角度为此时金属棒产生的电动势为回路中电流为可知金属棒中电流大小发生变化，根据正弦式交流电可知，电流的有效值为则在金属棒从左端最高点运动到右端最高点的过程中，回路中产生的焦耳热为故B错误，D正确。故选ACD。第Ⅱ卷（非选择题，共57分）三、实验题（本大题共2小题，共16分）11．（6分）在“探究法拉第电磁感应现象”的实验中：(1)已将电池组、滑动变阻器、带铁芯的线圈A、线圈B、灵敏电流表及开关按如图所示部分连接，请把剩余部分电路连接完整。(2)正确连接电路后，开始实验探究，某同学发现当他将滑动变阻器的滑片P向右加速滑动时，灵敏电流表指针向右偏转，由此可以判断________。A．线圈A向上移动或滑动变阻器滑片P向左加速滑动，都能引起灵敏电流表指针向左偏转B．线圈A中铁芯向上拔出或断开开关，都能引起灵敏电流表指针向右偏转C．滑动变阻器的滑片P匀速向左或匀速向右滑动，灵敏电流表指针都静止在中央(3)某同学第一次将滑动变阻器的滑片P慢慢向右移动，第二次将滑动变阻器的滑片P快速向右移动，发现电流表的指针摆动的幅度较第二次的幅度大，原因是线圈中的（选填“磁通量”、“磁通量的变化”或“磁通量的变化率”）第二次比第一次的大。(4)某同学在实验室重做电磁感应现象的实验，他将灵敏电流表、线圈A和B、干电池组、开关用导线连接成电路。当他接通、断开开关时，电流表的指针都没有偏转，其可能的原因是________。A．开关的位置接错B．线圈B的接头接反C．干电池组的正负极接反【答案】(1)见解析图(2)A(3)磁通量的变化率(4)A【详解】（1）根据实验原理，电路连接图如下图所示（2）将滑动变阻器的滑片P向右加速滑动时，滑动变阻器阻值减小，电流增大，说明通过线圈B的磁通量增大，线圈B产生感应电流，灵敏电流表指针向右偏转。A．线圈A向上移动或滑动变阻器滑片P向左加速滑动，均会引起通过线圈B的磁通量减小，灵敏电流表指针向左偏转，故A正确；B．线圈A中铁芯向上拔出或断开开关，会引起通过线圈B的磁通量减小，灵敏电流表指针向左偏转，故B错误；C．滑动变阻器滑片P只要滑动，都会引起通过线圈B的磁通量变化，灵敏电流表指针就会偏转，与匀速或加速无关，故C错误。故选A。（3）滑片P移动的快慢，决定线圈B磁通量变化的快慢，所以指针摆动的幅度较第二次的幅度大，原因是线圈中的磁通量的变化率第二次比第一次的大。（4）A．若开关和灵敏电流表构成回路，则开关闭合、断开时，不会引起线圈B的磁通量变化，电流表指针不会偏转，故A正确；B．线圈B的接头接反，开关闭合、断开时，线圈B的磁通量会发生变化，指针会偏转，故B错误；C．干电池组的正负极接反，电流表指针偏转方向变化，故C错误。故选A。12．（10分）在探究电磁感应有关现象及规律的实验中，某同学选择的灵敏电流计G，在没有电流通过的情况下，指针恰好指在刻度盘中央。请根据该同学的实验操作，回答问题：（1）首先，将灵敏电流计G连接在图甲所示电路中，电流计的指针如图甲中所示。（2）然后，将灵敏电流计G与一螺线管串联，当条形磁铁运动时，灵敏电流计G指针偏转情况如图乙所示。则条形磁铁的运动情况是。（选填“向上拔出”或“向下插入”）（3）接着，将灵敏电流计G接入图丙所示的电路。闭合开关后，灵敏电流计的指针向右偏了一下。请问：灵敏电流计指针向右偏与螺线管B中导线的绕向（选填“有”或“没有”）关系：若要使灵敏电流计的指针向左偏转，可采取的操作是（填序号）。A．断开开关B．在A线圈中插入铁芯C．变阻器的滑片向右滑动D．变阻器的滑片向左滑动（4）最后，该同学用电流传感器研究自感现象，电路如图丁所示。电源内阻不可忽略，线圈的自感系数较大，其直流电阻小于电阻R的阻值。①在时刻，闭合开关S，电路稳定后，在时刻断开S，电流传感器连接计算机描绘了整个过程线圈中的电流随时间t变化的图像。图丁中的A、B图像，可能正确的是。（选填“A”或“B”）②在“闭合开关—稳定一小段时间—断开开关”这个过程中，通过电流传感器得到图像如图戊所示。比较与的大小关系，有。（选填“>”“<”或“=”）【答案】向下插入有AC/CAA【详解】（2）[1]由图甲可知，电流从灵敏电流计的左接线柱流入，指针往左偏；由图乙可知，螺线管中的电流方向为逆时针方向（从下往上看），根据安培定则，螺线管中感应电流的磁场方向竖直向下；条形磁铁在螺线管中的磁场方向（原磁场方向）竖直向上，可见感应电流的磁场方向与原磁场方向相反，根据楞次定律可知穿过线圈的原磁通量增加，所以条形磁铁向下插入线圈。（3）[2]由右手螺旋定则可知，用右手握住螺线管，四指的方向和电流方向相同，大拇指指的方向为N极方向，螺线管B中导线的绕向不同，则灵敏电流计中电流方向不同，故灵敏电流计中电流方向与螺线管B中导线的绕向有关。[3]A．合上开关后，灵敏电流计的指针向右偏了，说明B线圈中磁通量增加时，电流计指针右偏：现在要使灵敏电流计的指针向左偏转，因此穿过B线圈的磁通量应该减小；断开开关，则穿过B线圈的磁通量减小，根据楞次定律可知，线圈B中产生的感应电流方向与开关合上瞬间，B线圈中的感应电流方向相反，灵敏电流计左偏，故A项正确；B．在A线圈中插入铁芯，穿过B线圈的磁通量增大，根据楞次定律可知，线圈中产生的电流方向与开关合上瞬间，B线圈中的电流方向相同，灵敏电流计指针右偏，故B项错误；C．由图丙可知，变阻器的滑片向右滑动，电路中的电流减小，线圈A的磁感应强度减小，穿过B线圈的磁通量减小，根据楞次定律，线圈B中产生的感应电流方向与开关合上瞬间，B线圈中的感应电流方向相反，灵敏电流计左偏，故C项正确；D．由图丙可知，变阻器的滑片向左滑动，电路中的电流增大，线圈A的磁感应强度增大，穿过B线圈的磁通量增大，根据楞次定律，线圈B中产生的感应电流方向与开关合上瞬间，B线圈中的感应电流方向相同，灵敏电流计右偏，故D项错误。故选AC。（4）[4]当时刻闭合开关S的瞬间，电路中的电流突然增大，在线圈L中要产生自感电动势阻碍电流的增加，所以线圈L中的电流会逐渐增加到稳定值，当时刻断开开关S时，线圈L中由于自感电动势阻碍电流的减小，所以磁电流会在线圈L和电阻R中形成回路，然后逐渐减到零。所以其A图像符合题意。[5]刚闭合开关时，由于线圈L中自感电动势很大，所以线圈L所在支路相当于断路，由闭合电路欧姆定律有当电路稳定时，由闭合电路欧姆定律有由于所以有四、解答题（本大题共3小题，共41分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案不能得分。有数据计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）13．(10分)如图甲所示，粗糙且相互平行的两导轨固定在同一水平面内，导轨间距，导轨左侧接有阻值的定值电阻。金属棒垂直导轨放置，与导轨和定值电阻围成面积的闭合回路，空间存在方向竖直向上的匀强磁场，磁感应强度随时间变化的图像如图乙所示。时间内金属棒始终保持静止，导轨和金属棒电阻可忽略不计。求：(1)时刻，金属棒受到的摩擦力大小；(2)时间内，定值电阻上产生的焦耳热。【答案】(1)(2)【详解】（1）根据法拉第电磁感应定律得时，回路中的磁感应强度大小为根据闭合电路欧姆定律可得回路中的感应电流大小为金属处于静止状态，由平衡条件可得联立解得（2）时间内，根据焦耳定律可得联立解得14.（14分）如图所示，间距均为m的光滑平行倾斜导轨与足够长光滑平行水平导轨在M、N处平滑连接，虚线MN右侧存在方向竖直向下、磁感应强度为T的匀强磁场。a、b是两根完全相同粗细均匀的金属棒，单棒质量为kg，电阻为Ω，a棒垂直固定在倾斜轨道上距水平面高m处；b棒与水平导轨垂直并处于静止状态，距离MN的距离m。现让a棒由静止释放，运动过程中与b棒始终没有接触