粵科版高二物理上冊第七單元培優(yōu)測試卷班級：________姓名：________學(xué)號：________得分：________考試時間：120分鐘滿分：150分本單元聚焦電磁感應(yīng)現(xiàn)象及其應(yīng)用，是電磁學(xué)的核心內(nèi)容，也是高考重點考查模塊。本培優(yōu)測試卷立足基礎(chǔ)、側(cè)重能力，涵蓋楞次定律應(yīng)用、法拉第電磁感應(yīng)定律計算、電磁感應(yīng)電路分析等核心考點，旨在幫助你深化理解、提升解題能力。請認(rèn)真審題，規(guī)范書寫解題步驟，爭取發(fā)揮最佳水平！第一部分選擇題（共48分）一、單項選擇題（每題4分，共32分。每小題只有一個選項符合題意）1.下列關(guān)于電磁感應(yīng)現(xiàn)象的說法正確的是（）A.只要導(dǎo)體在磁場中運動，就一定能產(chǎn)生感應(yīng)電流B.感應(yīng)電流的磁場總是阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化C.感應(yīng)電流的方向只與磁場的方向有關(guān)D.電磁感應(yīng)現(xiàn)象中，電能是憑空產(chǎn)生的2.如圖所示（圖略），線圈abcd在勻強磁場中繞OO'軸勻速轉(zhuǎn)動，下列說法正確的是（）A.線圈平面與磁場方向平行時，磁通量最大B.線圈平面與磁場方向垂直時，感應(yīng)電動勢最大C.線圈轉(zhuǎn)動一周，感應(yīng)電流方向改變兩次D.線圈轉(zhuǎn)動過程中，感應(yīng)電動勢的大小始終不變3.某閉合線圈在勻強磁場中繞垂直于磁場的軸勻速轉(zhuǎn)動，產(chǎn)生的正弦式交變電流的電動勢瞬時值表達(dá)式為e=10√2sin(100πt)V，則下列說法正確的是（）A.該交變電流的頻率為50HzB.該交變電流的電動勢有效值為10√2VC.當(dāng)t=0.01s時，電動勢瞬時值為10√2VD.穿過線圈的磁通量最大值為10√2Wb4.如圖所示（圖略），在光滑水平面上，有一矩形線圈abcd向右進入有界勻強磁場，線圈平面始終與磁場方向垂直。下列說法正確的是（）A.線圈進入磁場的過程中，感應(yīng)電流方向為a→b→c→d→aB.線圈進入磁場的過程中，受到的安培力方向向右C.線圈完全在磁場中運動時，感應(yīng)電流為零，安培力也為零D.線圈離開磁場的過程中，感應(yīng)電流大小不變5.關(guān)于法拉第電磁感應(yīng)定律E=nΔΦ/Δt，下列說法正確的是（）A.公式中的E與穿過線圈的磁通量Φ成正比B.公式中的E與磁通量的變化量ΔΦ成正比C.公式中的E與磁通量的變化率ΔΦ/Δt成正比D.公式只適用于導(dǎo)體切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的情況6.一個匝數(shù)為100匝的閉合線圈，面積為0.01m2，在0.2s內(nèi)穿過線圈的磁通量從0.02Wb均勻增加到0.06Wb，則線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢大小為（）A.20VB.40VC.80VD.100V7.如圖所示（圖略），理想變壓器原、副線圈匝數(shù)比為4:1，原線圈接入u=220√2sin(100πt)V的交變電流，副線圈接一個阻值為11Ω的電阻。則下列說法正確的是（）A.原線圈的輸入功率為1210WB.副線圈的輸出電壓為55√2VC.副線圈的輸出電流為5AD.原線圈的電流為20A8.下列關(guān)于渦流的說法錯誤的是（）A.渦流是感應(yīng)電流，遵循電磁感應(yīng)定律B.電磁爐是利用渦流的熱效應(yīng)工作的C.變壓器的鐵芯用薄硅鋼片疊成，是為了增強渦流D.電磁阻尼是利用渦流受到安培力的作用實現(xiàn)的二、多項選擇題（每題4分，共16分。每小題有多個選項符合題意，全部選對得4分，選對但不全得2分，有選錯得0分）9.如圖所示（圖略），水平放置的金屬框架abcd處于豎直向下的勻強磁場中，金屬棒ef垂直于框架放在ab、cd上，可無摩擦滑動。當(dāng)ef棒在水平外力F作用下向右勻速運動時，下列說法正確的是（）A.回路中產(chǎn)生感應(yīng)電流，方向為e→f→d→c→eB.ef棒受到的安培力方向向左C.外力F的大小等于安培力的大小D.感應(yīng)電動勢的大小與ef棒的運動速度成正比10.關(guān)于交變電流的說法正確的是（）A.我國民用交變電流的頻率為50Hz，周期為0.02sB.交變電流的有效值是根據(jù)電流的熱效應(yīng)定義的C.正弦式交變電流的最大值是有效值的√2倍D.交變電流的大小和方向都隨時間周期性變化11.如圖所示（圖略），理想變壓器原線圈接交流電源，副線圈接有定值電阻R和兩個相同的燈泡L1、L2，開關(guān)S閉合后，下列說法正確的是（）A.副線圈的輸出電壓不變B.副線圈的總電阻減小C.原線圈的輸入功率減小D.燈泡L1的亮度變暗12.下列設(shè)備中，利用電磁感應(yīng)原理工作的是（）A.發(fā)電機B.電動機C.電磁繼電器D.動圈式話筒第二部分非選擇題（共102分）三、填空題（每空2分，共24分）13.楞次定律指出：感應(yīng)電流具有這樣的方向，即感應(yīng)電流的磁場總要________________引起感應(yīng)電流的磁通量的變化。該定律是判斷________________的重要依據(jù)。14.正弦式交變電流的表達(dá)式為i=I_msin(ωt+φ)，其中I_m表示________________，ω表示________________，其與頻率f的關(guān)系為________________，φ表示________________。15.理想變壓器的基本規(guī)律是：原、副線圈的電壓比等于________________，即________________；輸入功率等于________________，即________________。16.導(dǎo)體棒在勻強磁場中垂直切割磁感線時，產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢E=________________，該公式的適用條件是________________。四、實驗題（共20分）17.（10分）某同學(xué)利用如圖所示（圖略）的裝置探究電磁感應(yīng)的產(chǎn)生條件，實驗步驟如下：①將線圈A與電源、開關(guān)、滑動變阻器相連，線圈B與靈敏電流計相連；②閉合開關(guān)，觀察靈敏電流計指針是否偏轉(zhuǎn)；③保持開關(guān)閉合，移動滑動變阻器滑片，觀察靈敏電流計指針是否偏轉(zhuǎn)；④斷開開關(guān)，觀察靈敏電流計指針是否偏轉(zhuǎn)。請回答下列問題：（1）步驟②中，開關(guān)閉合瞬間，靈敏電流計指針________________（填“偏轉(zhuǎn)”或“不偏轉(zhuǎn)”），原因是________________。（2）步驟③中，移動滑動變阻器滑片時，靈敏電流計指針________________（填“偏轉(zhuǎn)”或“不偏轉(zhuǎn)”），原因是________________。（3）步驟④中，開關(guān)斷開瞬間，靈敏電流計指針________________（填“偏轉(zhuǎn)”或“不偏轉(zhuǎn)”），原因是________________。（4）通過以上實驗，可得出電磁感應(yīng)的產(chǎn)生條件是：________________。18.（10分）探究影響感應(yīng)電動勢大小的因素實驗中，采用如圖所示（圖略）的裝置，將導(dǎo)體棒ab放在光滑的金屬導(dǎo)軌上，導(dǎo)軌與靈敏電流計相連，處在豎直向下的勻強磁場中。（1）實驗中，通過________________判斷感應(yīng)電動勢的大小，這種方法稱為________________法。（2）為探究感應(yīng)電動勢與導(dǎo)體棒運動速度的關(guān)系，應(yīng)保持________________不變，改變________________，觀察靈敏電流計指針的偏轉(zhuǎn)角度。（3）為探究感應(yīng)電動勢與磁場強弱的關(guān)系，應(yīng)保持________________不變，改變________________，觀察靈敏電流計指針的偏轉(zhuǎn)角度。（4）實驗得出的結(jié)論是：在其他條件不變時，導(dǎo)體棒切割磁感線的速度越大，感應(yīng)電動勢________________；磁場越強，感應(yīng)電動勢________________；導(dǎo)體棒的有效長度越長，感應(yīng)電動勢________________。五、計算題（共40分）19.（10分）一個匝數(shù)為50匝的閉合線圈，面積為0.02m2，在磁感應(yīng)強度為0.5T的勻強磁場中，線圈平面與磁場方向垂直。現(xiàn)將線圈繞垂直于磁場的軸勻速轉(zhuǎn)動，角速度為10πrad/s，求：（1）線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢的最大值；（2）感應(yīng)電動勢的有效值；（3）交變電流的頻率。解：________________________________________________________________________________________________________________________________________________20.（10分）如圖所示（圖略），在磁感應(yīng)強度為0.4T的勻強磁場中，有一長度為0.5m的導(dǎo)體棒ab垂直于磁場方向放置，與水平放置的金屬導(dǎo)軌相連（導(dǎo)軌電阻不計），導(dǎo)體棒的電阻為1Ω，電路中串聯(lián)一個阻值為3Ω的電阻R。當(dāng)導(dǎo)體棒以5m/s的速度水平向右勻速切割磁感線時，求：（1）導(dǎo)體棒產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢；（2）電路中的感應(yīng)電流大?。唬?）導(dǎo)體棒兩端的電壓；（4）電阻R消耗的電功率。解：________________________________________________________________________________________________________________________________________________21.（10分）理想變壓器原線圈匝數(shù)為1210匝，接在220V的交流電源上，副線圈匝數(shù)為110匝，接一個阻值為10Ω的電阻。求：（1）副線圈的輸出電壓；（2）副線圈的輸出電流；（3）原線圈的輸入功率；（4）原線圈的輸入電流。解：________________________________________________________________________________________________________________________________________________22.（10分）如圖所示（圖略），矩形線圈abcd的匝數(shù)為100匝，邊長ab=0.2m，bc=0.1m，線圈電阻為1Ω，在磁感應(yīng)強度為0.5T的勻強磁場中繞垂直于磁場的軸勻速轉(zhuǎn)動，角速度為100rad/s。線圈兩端接一個阻值為9Ω的電阻R，求：（1）線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢的最大值；（2）電路中的電流有效值；（3）電阻R消耗的電功率；（4）1min內(nèi)線圈產(chǎn)生的焦耳熱。解：________________________________________________________________________________________________________________________________________________六、綜合題（共18分）23.（18分）如圖所示（圖略），間距為L=0.5m的平行金屬導(dǎo)軌固定在水平面上，導(dǎo)軌左端接有阻值為R=2Ω的電阻，導(dǎo)軌電阻不計。整個裝置處在磁感應(yīng)強度為B=0.4T的豎直向上的勻強磁場中，質(zhì)量為m=0.1kg、電阻為r=0.5Ω的金屬棒ab放在導(dǎo)軌上，與導(dǎo)軌接觸良好，動摩擦因數(shù)為μ=0.2?，F(xiàn)用水平向右的恒力F=0.5N拉金屬棒ab，使其從靜止開始運動，最終達(dá)到勻速運動狀態(tài)。g取10m/s2，求：（1）金屬棒勻速運動時的速度大??；（2）金屬棒勻速運動時，感應(yīng)電流的大小和方向；（3）金屬棒勻速運動時，電阻R兩端的電壓；（4）金屬棒從靜止到勻速運動的過程中，若通過電阻R的電荷量為q=0.2C，求金屬棒運動的位移大小。解：________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________參考答案與評分標(biāo)準(zhǔn)第一部分選擇題（共48分）一、單項選擇題（每題4分，共32分）1.B解析：A項，導(dǎo)體運動需切割磁感線且回路閉合才產(chǎn)生感應(yīng)電流；C項，感應(yīng)電流方向與磁場方向、磁通量變化方向都有關(guān)；D項，電磁感應(yīng)中電能由其他形式能轉(zhuǎn)化而來，能量守恒。2.C解析：A項，線圈平面與磁場平行時磁通量為零；B項，線圈平面與磁場垂直時（中性面）感應(yīng)電動勢為零；D項，感應(yīng)電動勢隨線圈位置變化，按正弦規(guī)律變化。3.A解析：由e=10√2sin(100πt)V可知，ω=100πrad/s，頻率f=ω/(2π)=50Hz，A正確；電動勢有效值E=10V，B錯誤；t=0.01s時，e=10√2sin(π)=0，C錯誤；由E_m=NBSω，磁通量最大值Φ_m=BS=E_m/(Nω)，因匝數(shù)N未知，無法計算Φ_m，D錯誤。4.C解析：A項，由楞次定律，線圈進入磁場時感應(yīng)電流方向為a→d→c→b→a；B項，安培力方向與運動方向相反，即向左；D項，線圈離開磁場時速度不變，但磁通量變化率不變，感應(yīng)電流大小不變需結(jié)合具體情況，若速度不變則電流大小不變，但若速度變化則不同，本題未提速度變化，但若嚴(yán)格分析，離開時與進入時原理相同，電流大小由E=BLv決定，若勻速則不變，但選項C表述絕對正確。5.C解析：法拉第電磁感應(yīng)定律中，E與磁通量的變化率ΔΦ/Δt成正比，與Φ、ΔΦ無直接正比關(guān)系，A、B錯誤；公式適用于所有電磁感應(yīng)現(xiàn)象，D錯誤。6.A解析：由E=nΔΦ/Δt=100×(0.06-0.02)/0.2=20V，A正確。7.C解析：原線圈電壓有效值U1=220V，由U1/U2=n1/n2，得U2=55V，B錯誤；副線圈電流I2=U2/R=5A，C正確；原線圈電流I1=I2×n2/n1=1.25A，D錯誤；輸入功率P=U1I1=275W，A錯誤。8.C解析：變壓器鐵芯用薄硅鋼片疊成是為了減小渦流，減少能量損耗，C錯誤。二、多項選擇題（每題4分，共16分）9.BCD解析：由右手定則，感應(yīng)電流方向為f→e→c→d→f，A錯誤；由左手定則，安培力方向向左，B正確；因ef勻速運動，外力F與安培力平衡，C正確；E=BLv，感應(yīng)電動勢與速度成正比，D正確。10.ABCD解析：我國民用交流電頻率50Hz、周期0.02s，A正確；有效值根據(jù)熱效應(yīng)定義，B正確；正弦式交流電最大值是有效值的√2倍，C正確；交變電流大小和方向隨時間周期性變化，D正確。11.ABD解析：理想變壓器副線圈電壓由原線圈電壓和匝數(shù)比決定，開關(guān)閉合后U2不變，A正確；副線圈總電阻減小，B正確；由P2=U22/R總，輸出功率增大，輸入功率等于輸出功率也增大，C錯誤；副線圈電流增大，L1兩端電壓增大？不，L1與L2并聯(lián)后與R串聯(lián)，總電阻減小，總電流增大，R兩端電壓增大，L1兩端電壓減小，亮度變暗，D正確。12.AD解析：發(fā)電機、動圈式話筒利用電磁感應(yīng)原理；電動機利用通電導(dǎo)體在磁場中受力運動；電磁繼電器利用電流的磁效應(yīng)。第二部分非選擇題（共102分）三、填空題（每空2分，共24分）13.阻礙感應(yīng)電流方向14.電流最大值角速度ω=2πf初相位15.匝數(shù)比U1/U2=n1/n2輸出功率P1=P216.BLv導(dǎo)體棒垂直于磁場方向、垂直于運動方向切割磁感線四、實驗題（共20分）17.（10分）（1）偏轉(zhuǎn)（1分）線圈B中的磁通量發(fā)生變化（1分）（2）偏轉(zhuǎn)（1分）線圈B中的磁通量發(fā)生變化（1分）（3）偏轉(zhuǎn)（1分）線圈B中的磁通量發(fā)生變化（1分）（4）穿過閉合回路的磁通量發(fā)生變化（4分）18.（10分）（1）靈敏電流計指針的偏轉(zhuǎn)角度（1分）轉(zhuǎn)換（1分）（2）磁場強弱、導(dǎo)體棒有效長度（1分）導(dǎo)體棒運動速度（1分）（3）導(dǎo)體棒運動速度、導(dǎo)體棒有效長度（1分）磁場強弱（1分）（4）越大越大越大（每空1分，共3分）五、計算題（共40分）19.（10分）解：（1）感應(yīng)電動勢最大值E_m=NBSω（2分）代入數(shù)據(jù)：E_m=50×0.5×0.02×10π=5π≈15.7V（1分）（2）有效值E=E_m/√2=5π/√2≈11.1V（2分）（3）頻率f=ω/(2π)=10π/(2π)=5Hz（2分）答：（1）約15.7V；（2）約11.1V；（3）5Hz（1分）20.（10分）解：（1）E=BLv=0.4×0.5×5=1V（2分）（2）I=E/(R+r)=1/(3+1)=0.25A（2分）（3）U=IR=0.25×3=0.75V（2分）（4）P=I2R=(0.25)2×3=0.1875W（2分）答：（1）1V；（2）0.25A；（3）0.75V；（4）0.1875W（2分）21.（10分）解：（1）由U1/U2=n1/n2，得U2=U1×n2/n1=220×110/1210=20V（2分）（2）I2=U2/R=20/10=2A（2分）（3）P1=P2=U