2026高考一輪復(fù)習物理周測卷含答案13.第十三周電磁感應(yīng)電磁波電磁感應(yīng)電磁波滿分：56分時量：40分鐘一．選擇題（1-5為單選題，題每小題4分，6-7題為多選題，每小題5分，共30分）1.為了測量列車運行的速度和加速度的大小，可采用如圖甲所示的裝置，它由一塊安裝在列車車頭底部的強磁體和埋設(shè)在軌道地面的一組線圈及電流測量記錄儀組成（測量記錄儀未畫出）.當列車經(jīng)過線圈上方時，線圈中產(chǎn)生的電流被記錄下來，P、Q為接測量儀器的端口.若俯視軌道平面磁場垂直地面向下（如圖乙所示），則在列車經(jīng)過測量線圈的過程中，流經(jīng)線圈的電流方向（）A.始終沿逆時針方向B.先沿逆時針，再沿順時針方向C.先沿順時針，再沿逆時針方向D.始終沿順時針方向2.如圖所示，垂直于紙面向里的勻強磁場，磁感應(yīng)強度B隨時間t均勻變化，磁場方向取垂直紙面向里為正方向.正方形硬質(zhì)金屬框abcd放置在磁場中，金屬框平面與磁場方向垂直，電阻R＝0.1Ω，邊長l＝0.2m，則下列說法錯誤的是（）A.在t＝0到t＝0.1s時間內(nèi)，金屬框中的感應(yīng)電動勢為0.08VB.在t＝0.05s時，金屬框ab邊受到的安培力的大小為0.016NC.在t＝0.05s時，金屬框ab邊受到安培力的方向垂直于ab向右D.在t＝0到t＝0.1s時間內(nèi)，金屬框中電流的電功率為0.064W3.北京時間2022年5月12日晚9點，事件視界望遠鏡(EHT)合作組織正式發(fā)布了銀河系中心黑洞人馬座A*(SgrA*)的首張照片，如圖所示。該照片利用了射電望遠鏡對電磁波的捕捉。下列關(guān)于波的說法正確的是()A．周期性變化的電場和磁場可以相互激發(fā)，形成電磁波B．電磁波是縱波，不能發(fā)生偏振現(xiàn)象C．電磁波和機械波都依賴于介質(zhì)才能傳播D．電磁波在任何介質(zhì)中傳播的速度都相等4.一種延時繼電器的示意圖如圖所示，鐵芯上有兩個線圈A和B，線圈A跟電源連接，線圈B兩端連在一起構(gòu)成閉合電路，鐵質(zhì)桿D的右端與金屬觸頭C絕緣相連，C連接工作電路，彈簧K可以拉起桿D從而使工作電路斷開.下列說法正確的是（）A.工作電路正常工作時，彈簧K處于原長狀態(tài)B.工作電路正常工作時，B線圈中有感應(yīng)電流C.開關(guān)S斷開瞬間，鐵芯能繼續(xù)吸住鐵質(zhì)桿D一小段時間D.減少線圈B的匝數(shù)，對電路的延時效果沒有影響5.某鐵路安裝有一種電磁裝置可以向控制中心傳輸信號，以確定火車的位置和運動狀態(tài)，其原理是將能產(chǎn)生勻強磁場的磁鐵安裝在火車首節(jié)車廂下面，如圖甲所示（俯視圖），當它經(jīng)過安放在兩鐵軌間的線圈時，線圈便產(chǎn)生一個電信號傳輸給控制中心.線圈邊長分別為l1和l2，匝數(shù)為n，線圈和傳輸線的電阻忽略不計.若火車通過線圈時，控制中心接收到線圈兩端的電壓信號u與時間t的關(guān)系如圖乙所示（ab、cd均為直線），t1、t2、t3、t4是運動過程的四個時刻，則火車（）A.在t2～t3時間內(nèi)做勻速直線運動B.在t3～t4時間內(nèi)做勻減速直線運動C.在t1～t2時間內(nèi)加速度大小為uD.在t1～t2時間內(nèi)和在t3～t4時間內(nèi)陰影面積相等6.如圖，兩根足夠長且光滑平行的金屬導(dǎo)軌PP'、QQ'傾斜放置，勻強磁場垂直于導(dǎo)軌平面，導(dǎo)軌的上端與水平放置的兩金屬板M、N相連，板間距離足夠大，板間有一帶電微粒，金屬棒ab水平跨放在導(dǎo)軌上，下滑過程中與導(dǎo)軌接觸良好.現(xiàn)同時由靜止釋放帶電微粒和金屬棒ab，則下列說法中正確的是（）A.金屬棒ab最終可能勻速下滑B.金屬棒ab一直加速下滑C.金屬棒ab下滑過程中M板電勢高于N板電勢D.帶電微粒不可能先向N板運動后向M板運動7.如圖所示，兩根傾斜放置與水平面成θ角的平行導(dǎo)電軌道間距為l，導(dǎo)軌間接一電阻R，整個空間分布著勻強磁場，磁場方向垂直于軌道平面向上，磁感應(yīng)強度為B.一根質(zhì)量為m的金屬棒ab以大小為v0的初速度沿導(dǎo)軌向上運動，到某一高度后又向下運動返回到原出發(fā)點.整個過程中金屬棒與導(dǎo)軌保持垂直且接觸良好，導(dǎo)軌與棒間的摩擦及它們的電阻均可忽略不計.則在金屬棒上行與下行的過程中，下列說法正確的是（重力加速度為g）（）A.金屬棒的最大加速度為B2l2vB.上行過程中通過R的電荷量等于下行過程中通過R的電荷量C.上行過程中R上產(chǎn)生的焦耳熱等于下行過程中R上產(chǎn)生的焦耳熱D.上行的運動時間小于下行的運動時間二、非選擇題（第8題12分，第9題14分，共26分）8.如圖甲所示，虛線MN左、右兩側(cè)的空間均存在與紙面垂直的勻強磁場，右側(cè)勻強磁場的方向垂直紙面向外，磁感應(yīng)強度大小恒為B0；左側(cè)勻強磁場的磁感應(yīng)強度B隨時間t變化的規(guī)律如圖乙所示，規(guī)定垂直紙面向外為磁場的正方向.一硬質(zhì)細導(dǎo)線的電阻率為ρ、橫截面積為S0，將該導(dǎo)線做成半徑為r的圓環(huán)固定在紙面內(nèi)，圓心O在MN上.求：（1）t＝t0（2）在0～32t09.如圖所示，粗細均勻的正方形導(dǎo)線框abcd放在傾角為θ＝30°的絕緣光滑斜面上，通過輕質(zhì)細線繞過光滑的定滑輪與木塊相連，細線和線框共面、與斜面平行.距線框cd邊為L0的MNQP區(qū)域存在著垂直于斜面、大小相等、方向相反的兩個勻強磁場，EF為兩個磁場的分界線，ME＝EP＝L2.現(xiàn)將木塊由靜止釋放后，木塊下降，線框沿斜面上滑，恰好勻速進入和離開勻強磁場.已知線框邊長為L1（L1＜L2）、質(zhì)量為m、電阻大小為R，木塊質(zhì)量也為m，重力加速度為g，試求：（1）勻強磁場的磁感應(yīng)強度B大??；（2）導(dǎo)線框通過勻強磁場過程中線框中產(chǎn)生的焦耳熱Q.參考答案1.解析：B列車通過線圈時，穿過線圈的磁通量先增大后減小，根據(jù)楞次定律可知線圈中產(chǎn)生的電流方向先沿逆時針方向，再沿順時針方向，選項B正確.2.解析：C根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律E＝nΔΦΔt，金屬框的面積不變，磁場的磁感應(yīng)強度變化，故ΔΦ＝ΔB·L2，ΔBΔt＝0.2T0.1s＝2T/s，解得E＝0.08V，故A不符合題意；感應(yīng)電流為I＝ER＝0.080.1A＝0.8A，在t＝0.05s時，ab受到的安培力為3.解析：A周期性變化的電場和磁場可以相互激發(fā)，形成電磁波，故A正確；電磁波是橫波，可以發(fā)生偏振現(xiàn)象，故B錯誤；電磁波的傳播不依賴于介質(zhì)，故C錯誤；電磁波在不同介質(zhì)中傳播的速度不相等，故D錯誤.4.解析：C工作電路正常工作時，金屬觸頭C將工作電路連通，此時彈簧K處于拉伸狀態(tài)，此時由于線圈A的電流不變，穿過線圈A的磁通量不變，則線圈B中的磁通量不變，B線圈中沒有感應(yīng)電流，選項A、B錯誤；開關(guān)S斷開瞬間，線圈A中電流減小，則穿過線圈B的磁通量減小，從而在線圈B中產(chǎn)生感應(yīng)電流，使鐵芯的磁性逐漸減弱，從而鐵芯能繼續(xù)吸住鐵質(zhì)桿D一小段時間，起到延時的作用，選項C正確；減少線圈B的匝數(shù)，則當開關(guān)S斷開的瞬間，線圈B中產(chǎn)生的感應(yīng)電流會減小，鐵芯的磁性減弱，則對電路的延時效果有影響，選項D錯誤.5.解析：D根據(jù)動生電動勢表達式E＝Blv可知，感應(yīng)電動勢與速度成正比，而在ab段的電壓隨時間均勻增大，可知在t1～t2時間內(nèi)，火車的速度隨時間也均勻增大，火車在這段時間內(nèi)做的是勻加速直線運動；在t2～t3時間內(nèi)，這段時間內(nèi)電壓為零，是因為線圈沒有產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，不是火車做勻速直線運動；cd段的電壓大小隨時間均勻增大，可知在t3～t4時間內(nèi)，火車的速度隨時間也均勻增大，火車在這段時間內(nèi)做的是勻加速直線運動，A、B錯誤.假設(shè)t1時刻對應(yīng)的速度為v1，t2時刻對應(yīng)的速度為v2，結(jié)合題圖乙可得u1＝nBl1v1，u2＝nBl1v2，故這段時間內(nèi)的加速度為a＝v2-v1t2-t1＝u2-u1nBl1(t2-t1)，C錯誤.假設(shè)磁場的寬度為d，可知在t1～t2和t3～t4這兩段時間內(nèi)，線圈相對于磁場通過的位移大小均為d，根據(jù)u＝nBl1v可得u·t＝nBl1v·t＝nBl1v·t6.解析：BC金屬棒沿光滑導(dǎo)軌加速下滑，棒中有感應(yīng)電動勢而對電容器充電，充電電流通過金屬棒時受安培力作用，只有金屬棒速度增大時才有充電電流，因此總有mgsinθ－BIl＞0，金屬棒將一直加速，A錯誤，B正確；由右手定則可知，金屬棒a端電勢高于b端電勢，則M板電勢高于N板電勢，C正確；若微粒帶負電，則其所受靜電力方向向上，與重力反向，開始時靜電力為0，微粒向下加速運動，當靜電力增大到大于重力時，微粒的加速度向上，即微粒先向下加速再向下減速，當速度減為零后向上加速運動，D錯誤.7.解析：ABD金屬棒在上行和下行的全過程中，加速度一直減?。ㄏ滦泻蠖慰赡懿蛔儯?，故剛開始向上運動時，加速度最大，由F安＋mgsinθ＝ma得最大加速度a＝B2l2v0mR＋gsinθ，故A正確；上行和下行過程中穿過閉合回路的磁通量大小相等，由q＝ΔΦR可知，上行過程中通過8.解析：（1）根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，圓環(huán)中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢E＝ΔB上式中S＝π由題圖乙可知ΔBΔ根據(jù)閉合電路歐姆定律有I＝E根據(jù)電阻定律有R＝ρ2πt＝12t0時，圓環(huán)受到的安培力大小F＝B0I·（2r）＋B02I·聯(lián)立解得F＝3由左手定則知，方向垂直于MN向左.（2）通過圓環(huán)的電荷量q＝I·Δt根據(jù)閉合電路歐姆定律和法拉第電磁感應(yīng)定律有I＝EE＝Δ在0～32t0ΔΦ＝B0·12πr2＋B02·1聯(lián)立解得q＝3B9.解析：（1）導(dǎo)線框勻速進入磁場時，受力平衡，受力情況如圖所示根據(jù)平衡條件有FT＝F安＋mgsinθ其中F安＝BIL1I＝EE＝BL1v導(dǎo)線框與木塊通過光滑細線相連，導(dǎo)線框勻速進入磁場時，木塊勻速下降，根據(jù)平衡條件有FT＝mg對導(dǎo)線框和木塊構(gòu)成的系統(tǒng)，進入磁場前二者一起做勻加速直線運動，根據(jù)牛頓第二定律有mg－mgsinθ＝2ma根據(jù)運動學方程可得進入磁場時速度v＝2以上各式聯(lián)立求解可得B＝4g（2）導(dǎo)線框恰好勻速進入和離開勻強磁場，導(dǎo)線框通過勻強磁場過程中，導(dǎo)線框和木塊組成系統(tǒng)減少的重力勢能轉(zhuǎn)化為電路中產(chǎn)生的焦耳熱，根據(jù)能量守恒定律得Q＝mg（2L2＋L1）－mg（2L2＋L1）sinθ所以導(dǎo)線框通過勻強磁場過程中線框中產(chǎn)生的焦耳熱Q＝12mg（2L2＋L1）滿分：52分時量：40分鐘選擇題（1-5為單選題，題每小題4分，6-7題為多選題，每小題5分，共30分）1.一電阻R接到如圖甲所示的正弦式交流電源上，兩端電壓的有效值為U1，消耗的電功率為P1；若該電阻接到如圖乙所示的方波交流電源上，兩端電壓的有效值為U2，消耗的電功率為P2。若甲、乙兩圖中的U0、T所表示的電壓、周期是相同的，則下列說法正確的是()A.U1＝eq\f(1,2)U0 B.U2＝eq\r(2)U0C.P1＝eq\f(Ueq\o\al(2,0),2R) D.P1∶P2＝1∶22.一低壓電源輸出的交變電壓為u＝10eq\r(2)sin(100πt)V，以下說法正確的是()A.這只電源可以使“10V2W”的燈泡正常發(fā)光B.這只電源的交變電壓的周期是314sC.這只電源在t＝0.01s時電壓達到最大值D.“10V2μF”的電容器可以接在這只電源上3.如圖甲所示，在直鐵棒上有兩組線圈，線圈n1＝10匝，n2＝20匝，原線圈輸入電壓u1隨時間變化如圖乙所示，則()A.電壓表讀數(shù)為20eq\r(2)VB.電壓表讀數(shù)為20VC.滑動變阻器滑片向上滑動，則電路輸入功率變小D.副線圈交流電的周期為2s4.如圖所示，某小型水電站發(fā)電機的輸出功率P＝100kW，發(fā)電機的電壓U1＝250V，經(jīng)變壓器升壓后向遠處輸電，輸電線總電阻R線＝8Ω，在用戶端用降壓變壓器把電壓降為U4＝220V。已知輸電線上損失的功率P線＝5kW，假設(shè)兩個變壓器均是理想變壓器，下列說法正確的是()A.發(fā)電機輸出的電流I1＝40AB.輸電線上的電流I線＝625AC.降壓變壓器的匝數(shù)比n3∶n4＝190∶11D.用戶得到的電流I4＝455A5.如圖所示，理想變壓器原線圈接有效值保持不變的正弦交流電壓，電壓表和電流表均為理想交流電表，RT為熱敏電阻(溫度升高，電阻減小)，R0、R1為定值電阻，C為電容器，通電后隨著RT溫度升高，下列說法正確的是()A.電壓表V1的示數(shù)和V2的示數(shù)都不變B.理想變壓器的輸入功率減小C.通過R1的電流始終為零，R1不消耗電能D.若電容器電容減小，則電流表A2的示數(shù)增大6.如圖所示，理想變壓器原線圈a的匝數(shù)n1＝200匝，副線圈b的匝數(shù)n2＝100匝，原線圈接在u＝80eq\r(2)sin(314t)V的交流電源上，副線圈中“20V10W”的燈泡L恰好正常發(fā)光，電阻R2＝20Ω，電壓表V為理想電表。則下列判斷正確的是()A.交變電流的頻率為100HzB.原線圈的輸入電壓為80VC.電壓表V的示數(shù)為30VD.R1消耗的功率與R2消耗的功率相等7.為發(fā)展新能源，某科研小組制作了一個小型波浪發(fā)電機，磁鐵固定在水中，S極上套有一個浮筒，浮筒上繞有線圈，其截面示意圖如圖甲所示。浮筒可隨波浪上下往復(fù)運動切割磁感線而產(chǎn)生電動勢，線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢隨時間按正弦規(guī)律變化，如圖乙所示，線圈電阻r＝2Ω，把線圈與阻值R＝8Ω的小燈泡串聯(lián)，小燈泡恰好正常發(fā)光。下列說法正確的是()A.小燈泡的額定電壓為3VB.線圈中電流的有效值為0.5AC.發(fā)電機的輸出功率為1.28WD.一周期內(nèi)線圈產(chǎn)生的焦耳熱為0.128J二、非選擇題（第8題10分，第9題12分，共22分）8.某同學利用下列實驗器材設(shè)計一個電路來研究某壓敏電阻Rx的壓阻效應(yīng)，然后將該壓敏電阻改裝為壓力傳感器測量壓力。已知該電阻Rx的阻值變化范圍為50～250Ω。供選擇的實驗器材如下：A.電源E：電動勢為3V，內(nèi)阻不計B.電流表A1：量程為3mA，內(nèi)阻r1＝10ΩC.電流表A2：量程為30mA，內(nèi)阻r2約為1ΩD.電阻箱R1：阻值范圍0～9999.9ΩE.定值電阻R0：R0＝50ΩF.開關(guān)S、導(dǎo)線若干(1)為了較準確地測量電阻Rx，某同學設(shè)計了圖甲的實驗電路圖，根據(jù)所設(shè)計的電路圖，設(shè)電流表、的示數(shù)分別為I1、I2，電阻箱的電阻為R1，則Rx的測量值為Rx＝________。(2)該同學根據(jù)實驗測量結(jié)果，作出壓敏電阻Rx隨所加外力F的Rx－F圖像，如圖乙所示，則由此圖像可知，隨壓力F的增大，壓敏電阻Rx的阻值________(填“增大”“減小”或“不變”)。(3)該同學將這種壓敏電阻Rx與一個量程為3V的理想電壓表按如圖丙所示電路改裝成測量壓力的儀表，已知電源E＝4V，內(nèi)阻不計，為了使改裝后的壓力表的量程為0～100N，壓力為100N時對應(yīng)電壓表3V的刻度，則定值電阻R應(yīng)取R＝________Ω，電壓表2V刻度對應(yīng)壓力表________N的刻度。9.如圖所示，間距為L的光滑平行金屬導(dǎo)軌，水平地放置在豎直向上且磁感應(yīng)強度大小為B的勻強磁場中，一端接阻值為R的電阻。一有效電阻為r、質(zhì)量為m的導(dǎo)體棒放置在導(dǎo)軌上，在外力F作用下從t＝0時刻開始運動，其速度隨時間的變化規(guī)律為v＝vmsinωt，不計導(dǎo)軌電阻。求：(1)從t＝0到t＝eq\f(2π,ω)時間內(nèi)，電阻R上產(chǎn)生的熱量；(2)從t＝0到t＝eq\f(2π,ω)時間內(nèi)，外力F所做的功。參考答案1.解析：C電阻接到正弦式交流電源上，兩端電壓的有效值為U1＝eq\f(\r(2)U0,2)，功率P1＝eq\f(Ueq\o\al(2,1),R)＝eq\f(Ueq\o\al(2,0),2R)，故A錯誤，C正確；電阻接到方波交流電源上，設(shè)兩端電壓的有效值為U2，則有eq\f(（2U0）2,R)·eq\f(T,2)＋eq\f(Ueq\o\al(2,0),R)·eq\f(T,2)＝eq\f(Ueq\o\al(2,2),R)T，解得U2＝eq\r(\f(5,2))U0，功率P2＝eq\f(Ueq\o\al(2,2),R)＝eq\f(5Ueq\o\al(2,0),2R)，則P1∶P2＝1∶5，故B、D錯誤。2.解析：A這只電源交變電壓的峰值Um＝10eq\r(2)V，則有效值U有＝eq\f(10\r(2),\r(2))V＝10V，所以這只電源可以使“10V2W”的燈泡正常發(fā)光，故A正確；ω＝100πrad/s，則T＝eq\f(2π,ω)＝0.02s，故B錯誤；在t＝0.01s時，經(jīng)過半個周期，電壓為零，故C錯誤；當電容器的耐壓值小于峰值時，電容器被擊穿，10V小于10eq\r(2)V，則“10V2μF”的電容器不能接在這只電源上，故D錯誤。3.解析：C由于該變壓器磁芯是鐵棒，會出現(xiàn)漏磁，不滿足理想變壓器的電壓規(guī)律，原線圈輸入電壓有效值為U1＝eq\f(U1m,\r(2))＝10V，若為理想變壓器，則副線圈輸出電壓為U2＝eq\f(n2,n1)U1＝20V，但由于鐵棒磁芯出現(xiàn)漏磁，所以電壓表讀數(shù)會小于20V，故A、B錯誤；滑動變阻器滑片向上滑動，則副線圈中的電阻增大，輸入電壓不變，輸出電壓不變，電壓表示數(shù)不變，根據(jù)閉合電路歐姆定律可知，副線圈的輸出電流減小，根據(jù)P＝UI可得輸出功率變小，則電路輸入功率變小，故C正確；變壓器不改變交變電流的周期，根據(jù)圖乙知交流電的周期T＝0.02s，則副線圈交流電的周期為0.02s，故D錯誤。4.解析：C發(fā)電機輸出的電流I1＝eq\f(P,U1)＝eq\f(100×103,250)A＝400A，選項A錯誤；輸電線上的電流I線＝eq\r(\f(P線,R線))＝eq\r(\f(5×103,8))A＝25A，選項B錯誤；升壓變壓器的副線圈輸出電壓U2＝eq\f(P,I線)＝eq\f(100×103,25)V＝4×103V，輸電線損耗電壓ΔU＝I線R線＝25×8V＝200V，降壓變壓器的原線圈電壓U3＝U2－ΔU＝3800V，故降壓變壓器的匝數(shù)比eq\f(n3,n4)＝eq\f(U3,U4)＝eq\f(3800,220)＝eq\f(190,11)，選項C正確；降壓變壓器的副線圈的輸出功率P4＝P3＝P－P線＝95kW，故用戶得到的電流I4＝eq\f(P4,U4)＝eq\f(95×103,220)A＝431.8A，選項D錯誤。5.解析：A理想變壓器原線圈接有效值保持不變的正弦交流電壓，則電壓表V1的示數(shù)和V2的示數(shù)都不變，故A正確；隨著RT溫度升高，電阻減小，輸出電流變大，輸入電流也變大，理想變壓器的輸入功率和輸出功率均增大，故B錯誤；電容器電勢差等于RT兩端電壓，輸出電流變化的過程中，RT兩端電壓會發(fā)生變化，根據(jù)C＝eq\f(Q,U)可知，電容器的電荷量改變，說明有電流通過R1，R1消耗電能，故C錯誤；電容器的電容與電流表A2的示數(shù)無關(guān)，故D錯誤。6.解析：CD由電源的瞬時表達式可知f＝eq\f(ω,2π)＝eq\f(314,2π)Hz＝50Hz，故A錯誤；燈泡正常發(fā)光，故UL＝20V，IL＝eq\f(P,U)＝eq\f(10,20)A＝0.5A，電阻R2兩端的電壓為UR2＝ILR2＝10V，副線圈兩端電壓為U2＝UR2＋UL＝30V，由eq\f(U1,U2)＝eq\f(n1,n2)得原線圈兩端電壓為U1＝eq\f(n1U2,n2)＝eq\f(200×30,100)V＝60V，故B錯誤；電壓表的示數(shù)UV＝U2＝