物理2025《高中考前》高考冲刺考试方法答题技巧高考预测热点拔高练(十一)　电磁感应规律的应用含答案

物理2025《高中考前》高考冲刺考试方法答题技巧高考预测热点拔高练(十一)电磁感应规律的应用热点拔高练(十一)电磁感应规律的应用一、单项选择题1.如图所示是研究自感现象的电路图,L是自感系数很大的线圈,其直流电阻几乎为零,两个灯泡A、B完全相同,下列说法正确的是 (C)A.开关闭合瞬间,灯B不亮B.电路稳定时,灯A、B一样亮C.开关断开瞬间,流过灯B的电流向左D.开关断开瞬间,灯A、B同时熄灭2.如图所示,一导体圆环位于纸面内,O为圆心。环内两个圆心角为90°的扇形区域(半径r=0.2m)中有方向相反且与纸面垂直的匀强磁场,磁感应强度B=1T。长为0.3m的导体杆OM可绕O转动,电阻为1Ω,M端通过滑动触点与圆环接触良好。在圆心和圆环间连有电阻R=1Ω。杆OM以角速度ω=20rad/s逆时针匀速转动,t=0时恰好在图示位置,圆环的电阻忽略不计,则杆OM从t=0开始转动一周的过程中,下列说法正确的是 (C)A.所产生电流为直流电B.t=0.02s时通过R的电流方向为a到bC.t=0.02s时通过R的电流大小为0.2AD.电阻R的电功率为0.04W3.如图所示,“凹”字形金属线框右侧有一宽度为3L的匀强磁场区域,磁场方向垂直于纸面向里。线框在纸面内向右匀速通过磁场区域,t=0时,线框开始进入磁场。设逆时针方向为感应电流的正方向,则线框中感应电流i随时间t变化的图像可能正确的是 (A)4.如图所示,轻质弹簧一端固定在天花板上,另一端拴接条形磁铁。一个铜盘放在条形磁铁的正下方的绝缘水平桌面上。控制磁铁使弹簧处于原长,然后由静止释放磁铁,不计磁铁与弹簧之间的磁力作用,且磁铁运动过程中未与铜盘接触,下列说法中正确的是 (D)A.磁铁所受弹力与重力等大反向时,磁铁的加速度为零B.磁铁下降过程中,俯视铜盘,铜盘中产生顺时针方向的涡旋电流C.磁铁从静止释放到第一次运动到最低点的过程中,磁铁减少的重力势能等于弹簧弹性势能D.磁铁从静止释放到最终静止的过程中,磁铁减少的重力势能大于铜盘产生的焦耳热5.如图所示,边长为L的正方形导线框质量为m,从距磁场H高处自由下落,其下边ab进入匀强磁场后,线框开始做减速运动,直到其上边dc刚刚穿出磁场时,速度减为ab边刚进入磁场时的一半,磁场的宽度也为L,线框运动过程中ab边始终与磁场边界平行,则线框穿越匀强磁场过程中产生的焦耳热为 (D)A.2mgLB.2mgL+mgHC.2mgL+14mgH D.2mgL+3二、多项选择题6.如图所示,在竖直方向上有两个相邻且互不影响的有界匀强磁场Ⅰ、Ⅱ,两磁场的磁感应强度大小相等,方向分别垂直纸面向外和垂直纸面向里,磁场宽度均为L=1.0m。有一边长L=1.0m的正方形闭合线框abcd,从磁场外距离磁场h=0.2m处由静止开始下落后垂直进入磁场,当线框ab边刚进入磁场Ⅰ区域时恰好做匀速运动,进入磁场Ⅱ区域的某位置后线框又开始做匀速运动。已知线框的质量m=0.2kg,重力加速度g取10m/s2,不计空气阻力。以下说法正确的是 (B、C)A.线框在磁场Ⅰ和Ⅱ中做匀速运动时ab边上感应电流方向都是a→bB.线框ab边刚穿出磁场Ⅱ时的速度大小为0.5m/sC.线框ab边在磁场Ⅰ和Ⅱ中运动的总时间为2.35sD.线框ab边在磁场Ⅰ和Ⅱ中运动的过程中,线框产生的内能为3.6J7.如图所示,abed为粗细均匀的正方形金属框,边长为L,质量为m,总阻值为R,倾角为θ的光滑斜面上以PQ和MN为边界的区域内存在一垂直斜面向上的匀强磁场,磁感应强度为B,若将金属框从ab边距边界PQ的距离等于磁场宽度(磁场宽度大于金属框的边长L)的地方由静止开始释放,金属框刚离开磁场时恰好加速度为0,且从开始释放到完全离开磁场,金属框产生的电热为Q,则(B、C)A.金属框先做匀加速运动再做匀减速运动B.磁场的宽度为R2m2gC.金属框刚离开磁场的速度为RmgB2D.金属框刚进入磁场时ab两点的电势差为BL2三、计算题8.(2024·滨州模拟)如图,间距为L的足够长的光滑平行导轨HGEF放置在水平面上,磁感应强度为B的匀强磁场垂直于HGEF平面,导体棒cd垂直导轨静止放置。间距也为L的光滑平行导轨NMPQ与水平面夹角为θ,MP间有一电容器,倾斜导轨NMPQ在水平面上的投影与水平导轨重合,磁感应强度也为B的匀强磁场垂直于NMPQ平面,导体棒ab垂直导轨在距离NQ为L处由静止释放,由倾斜导轨滑落与水平导轨碰撞,立刻沿水平导轨向右运动。两导体棒始终未相碰,最后达到共同速度v。已知两导体棒质量均为m,导体棒cd的电阻为R,不计导轨及导体棒ab的电阻,重力加速度为g。求:(1)两导体棒在水平导轨上运动过程中,导体棒cd产生的焦耳热Q;答案:(1)mv2【解析】(1)设导体棒ab在水平导轨向右运动的初速度为v1,规定向右为正方向,由动量守恒定律得:mv1=2mv由能量守恒定律得导体棒cd产生的焦耳热为:Q=12mv12-1解得:Q=mv2(2)两导体棒在水平导轨上运动过程中其距离减少量Δx;答案:(2)mvR【解析】(2)对导体棒cd,以向右为正方向,由动量定理得:BILΔt=mv由法拉第电磁感应定律得E=Δ且磁通量变化ΔΦ=BLΔx由闭合电路欧姆定律得I=E联立解得:Δx=mvR(3)电容器的电容C。答案:(3)mgL【解析】(3)对导体棒ab在倾斜导轨上的运动过程,以沿倾斜导轨向下为正方向,由动量定理得:mgsinθΔt1-BI1LΔt1=mΔ导体棒ab中的电流I1=电容器电容C=Δ电容器两极电压变化量ΔU=BLΔv又有:a=Δ以上各式联立得:a=mg可知导体棒ab在倾斜导轨上做匀加速直线运动,则有:v02=2aL,由几何关系得导体棒ab在倾斜导轨末端时的速度v0=v解得电容器的电容为:C=mgL热点拔高练(四)万有引力与航天一、单项选择题1.2024年4月25日,搭载神舟十八号载人飞船的长征二号运载火箭在酒泉卫星发射中心圆满地完成了发射,与“天和”核心舱成功对接。飞船变轨前绕地稳定运行在圆形轨道Ⅰ上,椭圆轨道Ⅱ为飞船的转移轨道,核心舱绕地沿逆时针方向运行在圆形轨道Ⅲ上,轨道Ⅰ和Ⅱ、Ⅱ和Ⅲ分别相切于A、B两点,则神舟十八号 (C)A.在轨道Ⅰ上稳定运行的速度可能大于7.9km/sB.在轨道Ⅱ上由A向B运动时,速度减小,机械能减小C.在轨道Ⅱ上经过A点的速度大于在Ⅲ轨道的运行速度D.应先变轨到轨道Ⅲ,然后再通过加速完成与“天和”核心舱的对接2.宇宙空间存在一些离其他恒星较远的三星系统,其中有一种三星系统如图所示,三颗质量均为m的星体位于等边三角形的三个顶点,三角形边长为L。忽略其他星体对它们的引力作用,三星在同一平面内绕三角形中心O做匀速圆周运动,引力常量为G。下列说法正确的是(C)A.每颗星做圆周运动的线速度为3B.每颗星做圆周运动的加速度与三星的质量无关C.若距离L和每颗星的质量m都变为原来的2倍,则周期变为原来的2倍D.若距离L和每颗星的质量m都变为原来的2倍,则线速度变为原来的2倍3.2024年4月中下旬,太阳系中被称为“恶魔彗星”的庞士-布鲁克斯彗星到达了近日点,在视野良好的情况下通过肉眼可观测到该彗星,如图所示。已知地球的公转轨道半径为1AU(AU为天文单位),该彗星的运行轨道近似为椭圆,其近日点与远日点之间的距离约为34AU,则这颗彗星绕太阳公转时,从远日点到近日点的最短时间为 (B)A.3417年B.17217年C.34年D二、多项选择题4.嫦娥五号探测器在月球着陆前,沿不同的轨道绕月球做匀速圆周运动并在距离月球表面H处有一次悬停,对障碍物和坡度进行识别,自主避障。选定相对平坦的区域后,开始缓速垂直下降。如果引力常量G已知,不考虑月球的自转。则 (B、D)A.嫦娥五号探测器在从H处开始着陆过程中可以视作做自由落体运动B.嫦娥五号探测器在环月圆轨道上绕月运行的速度小于月球第一宇宙速度C.嫦娥五号探测器沿不同的圆轨道绕月球运动时,轨道半径越大绕行线速度越大D.嫦娥五号探测器贴近月球表面做匀速圆周运动时,若已知探测器的运行周期,即可估算月球密度5.SpaceX“猎鹰”重型火箭从地面将一辆跑车发射到太空,其轨道示意图如图中椭圆Ⅱ所示