2025年高職物理（電磁學(xué)應(yīng)用）試題及答案

（考試時(shí)間：90分鐘滿(mǎn)分100分）班級(jí)______姓名______一、選擇題（總共10題，每題3分，每題只有一個(gè)正確答案，請(qǐng)將正確答案填在括號(hào)內(nèi)）1.關(guān)于電磁感應(yīng)現(xiàn)象，下列說(shuō)法正確的是（）A.只要導(dǎo)體在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)，就會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流B.閉合電路在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)，就會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流C.只要穿過(guò)閉合電路的磁通量發(fā)生變化，電路中就會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流D.以上說(shuō)法都不正確2.一個(gè)矩形線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，產(chǎn)生的交變電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值表達(dá)式為e=220sin100πtV，則（）A.該交變電動(dòng)勢(shì)的頻率為100HzB.當(dāng)t=0時(shí)，線圈平面與中性面垂直C.當(dāng)t=1/200s時(shí)，e有最大值D.該交變電動(dòng)勢(shì)的有效值為220V3.理想變壓器原、副線圈匝數(shù)比為10:1，當(dāng)原線圈接在10V的交流電源上時(shí)，副線圈兩端的電壓為（）A.1VB.10VC.100VD.1000V4.如圖所示，閉合線圈abcd位于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向與線圈平面垂直，當(dāng)線圈在磁場(chǎng)中繞OO′軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，下列說(shuō)法正確的是（）A.線圈中磁通量最大時(shí)，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大B.線圈中磁通量為零時(shí)，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大C.線圈從圖示位置轉(zhuǎn)過(guò)90°的過(guò)程中，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)方向始終不變D.線圈從圖示位置轉(zhuǎn)過(guò)180°的過(guò)程中，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)方向始終不變5.遠(yuǎn)距離輸電中，當(dāng)輸送的電功率為P，輸送電壓為U時(shí)，輸電線上損失的電功率為ΔP，若輸送的電功率增加為4P，而輸電線中損失的電功率減為ΔP/4。（輸電線電阻不變）那么，輸電電壓應(yīng)增為（）A.32UB.16UC.8UD.4U6.如圖所示，一金屬圓環(huán)水平放置在豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，若要使圓環(huán)中產(chǎn)生如圖所示的感應(yīng)電流I，下列方法可行的是（）A.使勻強(qiáng)磁場(chǎng)均勻增大B.使圓環(huán)繞水平軸MN勻速轉(zhuǎn)動(dòng)C.使圓環(huán)繞豎直軸PQ勻速轉(zhuǎn)動(dòng)D.保持圓環(huán)水平并使其繞過(guò)圓心的豎直軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)7.如圖所示，L是自感系數(shù)很大的線圈，但其自身的電阻幾乎為零。A和B是兩個(gè)完全相同的小燈泡（）A.當(dāng)開(kāi)關(guān)S由斷開(kāi)變?yōu)殚]合時(shí)，A燈先亮，B燈后亮B.當(dāng)開(kāi)關(guān)S由斷開(kāi)變?yōu)殚]合時(shí)，兩燈同時(shí)亮，然后A燈熄滅，B燈更亮C.當(dāng)開(kāi)關(guān)S由閉合變?yōu)閿嚅_(kāi)時(shí)，A燈和B燈都逐漸熄滅D.當(dāng)開(kāi)關(guān)S由閉合變?yōu)閿嚅_(kāi)時(shí)，B燈立即熄滅，A燈突然閃亮一下再逐漸熄滅8.如圖所示，理想變壓器原線圈接正弦交變電源，副線圈接有三盞相同的燈泡L1、L2、L3，最初三盞燈泡都正常發(fā)光，若滑動(dòng)變阻器的滑片P向上移動(dòng)，則（）A.L1、L2、L3都變亮B.L1、L2變亮，L3變暗C.L1、L3變亮，L2變暗D.L1變亮，L2、L3變暗9.如圖所示，在垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)的邊界上，有兩個(gè)質(zhì)量和電荷量均相同的正、負(fù)離子（不計(jì)重力），從O點(diǎn)以相同的速度先后射入磁場(chǎng)中，入射方向與邊界成θ角，則正、負(fù)離子在磁場(chǎng)中（）A.運(yùn)動(dòng)軌跡的半徑相同B.運(yùn)動(dòng)時(shí)間相同C.重新回到邊界時(shí)速度大小和方向相同D.重新回到邊界的位置與O點(diǎn)距離相等10.如圖所示，兩根平行放置的長(zhǎng)直導(dǎo)線a和b載有大小相同、方向相反的電流，a受到的磁場(chǎng)力大小為F1，當(dāng)加入一與導(dǎo)線所在平面垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)后，a受到的磁場(chǎng)力大小變?yōu)镕2，則此時(shí)b受到的磁場(chǎng)力大小變?yōu)椋ǎ〢.F2B.F1-F2C.F1+F2D.2F1-F2二、多項(xiàng)選擇題（總共5題，每題4分，每題有多個(gè)正確答案，全部選對(duì)得4分，選對(duì)但不全得2分，有選錯(cuò)得0分）1.關(guān)于電磁振蕩與電磁波，下列說(shuō)法正確的是（）A.雷達(dá)是利用電磁波來(lái)測(cè)定物體位置的設(shè)備B.電磁波是橫波，在真空中傳播速度為3×10^8m/sC.LC振蕩電路中，當(dāng)電容器極板上的電荷量最大時(shí)，線圈中的電流最大D.電磁波可以攜帶信息傳播，且可以在真空中傳播2.如圖所示，單匝矩形閉合導(dǎo)線框abcd全部處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的水平勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，線框面積為S，電阻為R。線框繞與cd邊重合的豎直固定轉(zhuǎn)軸以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，從圖示位置開(kāi)始計(jì)時(shí)，下列說(shuō)法正確的是（）A.t=0時(shí)，線框中感應(yīng)電流為零，但感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大B.t=T/4時(shí)，線框中感應(yīng)電流方向?yàn)閍bcdaC.線框中感應(yīng)電流的有效值I=BSω/√2RD.線框中感應(yīng)電流的瞬時(shí)值表達(dá)式為i=BSω/Rsinωt3.如圖所示，理想變壓器原、副線圈匝數(shù)之比為2:1，原線圈接正弦交流電源，副線圈接有R=55Ω的負(fù)載電阻。已知電壓表和電流表均為理想電表，原線圈中電流表示數(shù)為1A，則（）A.副線圈中電流表的示數(shù)為2AB.原線圈輸入電壓的有效值為220VC.變壓器的輸入功率為220WD.副線圈輸出電壓的有效值為110V4.如圖所示，在x軸上方存在垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B，在x軸下方存在垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B，一帶負(fù)電的粒子從x軸上坐標(biāo)為x0處的P點(diǎn)以速度v0沿x軸正方向射出，粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的周期為T(mén)。粒子第一次回到P點(diǎn)所用時(shí)間為t，則（）A.若僅增大v0，則t減小B.若僅增大v0，則t增大C.若僅增大B，則t減小D.若僅增大B，則t增大5.如圖所示，A、B為水平放置的平行金屬板，板間距離為d，在兩板間加上一周期為T(mén)的交變電壓u，A板電勢(shì)UA=0，B板電勢(shì)UB隨時(shí)間t變化規(guī)律為：在0到T/2時(shí)間內(nèi)，UB=U0（正的常數(shù)）；在T/2到T時(shí)間內(nèi)，UB=-U0。現(xiàn)有一電子從A板上的小孔進(jìn)入兩板間的電場(chǎng)中，設(shè)電子的初速度和重力的影響均可忽略，則（）A.若電子是在t=0時(shí)刻進(jìn)入的，它將一直向B板運(yùn)動(dòng)B.若電子是在t=T/8時(shí)刻進(jìn)入的，它可能時(shí)而向B板運(yùn)動(dòng)，時(shí)而向A板運(yùn)動(dòng)，最后打在B板上C.若電子是在t=3T/8時(shí)刻進(jìn)入的，它可能時(shí)而向B板運(yùn)動(dòng)，時(shí)而向A板運(yùn)動(dòng)，最后打在B板上D.若電子是在t=T/2時(shí)刻進(jìn)入的，它可能時(shí)而向B板運(yùn)動(dòng)，時(shí)而向A板運(yùn)動(dòng)三、填空題（總共5題，每題4分，把答案填在題中橫線上）1.一矩形線圈面積為S，匝數(shù)為N，處在勻強(qiáng)磁場(chǎng)B中，當(dāng)線圈繞垂直于磁場(chǎng)的軸以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，線圈中產(chǎn)生交變電動(dòng)勢(shì)的最大值Em=____________。2.如圖所示，理想變壓器原線圈匝數(shù)n1=1100匝，副線圈匝數(shù)n2=110匝，交變電源的電動(dòng)勢(shì)e=220√2sin100πtV，電阻R=10Ω，電壓表、電流表均為理想電表，則電流表示數(shù)為_(kāi)_____A，電壓表示數(shù)為_(kāi)_____V。3.如圖所示，空間存在垂直于紙面的均勻磁場(chǎng)，在半徑為r的圓形區(qū)域內(nèi)、外磁場(chǎng)的方向相反，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小均為B。一半徑為R、電阻為R的圓形導(dǎo)線環(huán)放置在紙面內(nèi)，其圓心與圓形區(qū)域的中心重合。當(dāng)內(nèi)、外磁場(chǎng)同時(shí)由B均勻地減小到零的過(guò)程中，通過(guò)導(dǎo)線環(huán)橫截面的電荷量q=____________。4.如圖所示，在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，一矩形金屬線圈兩次分別以不同的轉(zhuǎn)速，繞與磁感線垂直的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，產(chǎn)生的交變電動(dòng)勢(shì)圖像如圖中a、b所示，則兩次線圈轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度之比ωa:ωb=____________；若電動(dòng)勢(shì)的最大值為Em，則從圖示位置開(kāi)始計(jì)時(shí)，當(dāng)t=T/12（T為線圈轉(zhuǎn)動(dòng)的周期）時(shí)，電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值為_(kāi)_____。5.如圖所示，在光滑絕緣水平面上，有一質(zhì)量m=2×10^-3kg、電荷量q=1×10^-6C的帶正電小球，靜止在A點(diǎn)。現(xiàn)以A點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)，在該水平面內(nèi)建立直角坐標(biāo)系xOy。在t=0時(shí)，突然加一沿x軸正方向、場(chǎng)強(qiáng)大小E=2×10^3V/m的勻強(qiáng)電場(chǎng)，使小球開(kāi)始運(yùn)動(dòng)。經(jīng)過(guò)1.0s，所加電場(chǎng)突然變?yōu)檠貀軸正方向，場(chǎng)強(qiáng)大小仍為E=2×10^3V/m的勻強(qiáng)電場(chǎng)。再經(jīng)過(guò)1.0s，所加電場(chǎng)又突然變?yōu)榱硪粋€(gè)勻強(qiáng)電場(chǎng)，使小球在此電場(chǎng)作用下經(jīng)1.0s速度變?yōu)榱?。則此電場(chǎng)的方向?yàn)開(kāi)_____，速度變?yōu)榱銜r(shí)小球的位置坐標(biāo)為x=______m，y=______m。四、簡(jiǎn)答題（總共2題，每題10分，請(qǐng)簡(jiǎn)要回答下列問(wèn)題）1.簡(jiǎn)述電磁感應(yīng)現(xiàn)象在生產(chǎn)生活中的應(yīng)用，并舉例說(shuō)明其工作原理。2.請(qǐng)分析變壓器在電力系統(tǒng)中的作用，并說(shuō)明其工作原理。五、計(jì)算題（總共2題，每題15分，解答應(yīng)寫(xiě)出必要的文字說(shuō)明、方程式和重要演算步驟，只寫(xiě)出最后答案的不能得分，有數(shù)值計(jì)算的題，答案中必須明確寫(xiě)出數(shù)值和單位）1.如圖所示，兩根足夠長(zhǎng)的光滑平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ間距為L(zhǎng)=0.5m，其電阻不計(jì)，兩導(dǎo)軌及其構(gòu)成的平面均與水平面成30°角。完全相同的兩金屬棒ab、cd分別垂直導(dǎo)軌放置，每棒兩端都與導(dǎo)軌始終有良好接觸，已知兩棒質(zhì)量均為m=0.02kg，電阻均為R=0.1Ω，整個(gè)裝置處在垂直于導(dǎo)軌平面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.2T。棒ab在平行于導(dǎo)軌向上的力F作用下，沿導(dǎo)軌向上勻速運(yùn)動(dòng)，而棒cd恰好能保持靜止。取g=10m/s2，求：（1）通過(guò)棒cd的電流I；（2）棒ab運(yùn)動(dòng)的速度v；（3）力F的大小。[此處留出3行空白作答區(qū)域]2.如圖所示，在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，一矩形金屬線圈abcd繞垂直于磁感線的轉(zhuǎn)軸OO′勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，線圈匝數(shù)n=100，邊長(zhǎng)ab=0.2m，ad=0.1m，電阻r=1Ω，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.5T。線圈通過(guò)滑環(huán)與理想變壓器原線圈相連，變壓器的副線圈接入一只“12V，12W”的燈泡，燈泡正常發(fā)光，電流表A的示數(shù)為1A。求：（1）通過(guò)原線圈的電流I1；（2）變壓器原、副線圈的匝數(shù)比n1:n2；（3）線圈轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度ω。[此處留出3行空白作答區(qū)域]答案1.C2.D3.A4.B5.C6.A7.D8.B9.C10.A1.ABD2.AC3.BD4.AC5.AB1.NBSω2.2；203.π（R2-r2）B/R4.1:2；Em/25.與x軸正方向成225°角；4；21.電磁感應(yīng)現(xiàn)象在生產(chǎn)生活中的應(yīng)用廣泛，如發(fā)電機(jī)。其工作原理是：閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場(chǎng)中做切割磁感線運(yùn)動(dòng)時(shí)，導(dǎo)體中就會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能。還有變壓器，利用電磁感應(yīng)原理改變電壓。2.變壓器在電力系統(tǒng)中的作用是改變電壓。其工作原理是：原線圈中通交變電流，產(chǎn)生交變磁場(chǎng)，副線圈中因磁通量變化產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。通過(guò)改變?cè)?、副線圈匝數(shù)比來(lái)改變電壓，實(shí)現(xiàn)電能的傳輸和分配。1.（1）對(duì)cd棒受力分析，由平衡條件得：mgsin30°=BIL，解得I=1A。（2）ab棒勻速運(yùn)動(dòng)，切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E=BLv，由閉