2025-2026 学年高三 物理 随堂检测 试卷及答案

2025-2026学年高三物理随堂检测试卷及答案（测试范围：电磁感应与交变电流考试时间：45分钟满分：100分）一、单项选择题（本题共6小题，每小题6分，共36分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求）1.下列关于电磁感应现象的说法中，正确的是（）A.只要穿过闭合电路的磁通量发生变化，闭合电路中就一定有感应电流产生B.穿过闭合电路的磁通量为零的瞬间，闭合电路中一定没有感应电流C.感应电流的磁场总是与引起感应电流的磁场方向相同D.电磁感应现象中，感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化2.如图所示，矩形线圈abcd在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动，产生的交变电流的电动势表达式为e=Eₘsinωt。下列说法正确的是（）A.线圈平面与磁场方向平行时，电动势为零B.线圈平面与磁场方向垂直时，电动势最大C.该交变电流的周期为2π/ωD.增大线圈的转速，电动势的最大值Eₘ不变3.某理想变压器原、副线圈的匝数比为10:1，原线圈接入电压为220V的正弦式交变电流，副线圈接有一个阻值为22Ω的电阻。则下列说法正确的是（）A.副线圈两端的电压为2200VB.副线圈中的电流为1AC.原线圈中的电流为10AD.变压器的输入功率为22W4.如图所示，在光滑水平面上，有一个矩形线框abcd，线框的一部分处于垂直纸面向里的匀强磁场中。若线框以速度v向右匀速运动，从线框的bc边刚要离开磁场区域到ad边刚离开磁场区域的过程中，线框中感应电流的大小和方向变化情况是（）A.感应电流大小不变，方向为a→d→c→b→aB.感应电流大小不变，方向为b→c→d→a→bC.感应电流逐渐减小，方向为a→d→c→b→aD.感应电流逐渐减小，方向为b→c→d→a→b5.下列关于涡流的说法中，错误的是（）A.涡流是感应电流，遵循电磁感应定律B.电磁炉是利用涡流的热效应工作的C.变压器的铁芯用相互绝缘的硅钢片叠成，是为了增大涡流D.电动机的铁芯若用整块金属制成，会产生很大的涡流，浪费电能6.一个边长为L的正方形线框，在磁感应强度为B的匀强磁场中，以恒定的角速度ω绕垂直于磁场的轴转动，线框的电阻为R。则线框从中性面开始转动一周的过程中，产生的焦耳热为（）A.(πB²L⁴ω)/RB.(2πB²L⁴ω)/RC.(πB²L⁴ω²)/RD.(2πB²L⁴ω²)/R二、实验题（本题共1小题，共14分）7.某实验小组利用如图所示的装置探究电磁感应的产生条件和感应电流的方向。（1）实验中，通过观察________________________来判断电路中是否产生感应电流。（2分）（2）当磁铁的N极快速插入线圈时，灵敏电流计的指针向右偏转。若将磁铁的S极快速插入线圈，灵敏电流计的指针将向________偏转；若将磁铁的N极快速从线圈中拔出，灵敏电流计的指针将向________偏转。（4分）（3）为了探究感应电流的大小与磁通量变化率的关系，实验中可以通过改变________________________（写出一种即可）来改变磁通量的变化率，观察灵敏电流计指针偏转的幅度，从而得出结论。（2分）（4）下列实验操作中，能产生感应电流的是________（填字母序号）。（6分）A.保持磁铁静止，将线圈快速插入磁铁B.保持线圈静止，将磁铁缓慢拔出线圈C.保持磁铁和线圈都静止D.使磁铁和线圈以相同的速度一起运动三、计算题（本题共2小题，第8题20分，第9题30分，共50分。解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分）8.如图所示，一个水平放置的矩形线圈abcd，匝数n=100匝，面积S=0.02m²，线圈的电阻r=1Ω，线圈外接一个阻值R=4Ω的电阻。线圈处于磁感应强度B=0.5T的匀强磁场中，磁场方向垂直于线圈平面。现使线圈以角速度ω=10rad/s绕垂直于磁场的轴匀速转动，求：（1）线圈产生的交变电流的电动势最大值；（2）交变电流的有效值；（3）电阻R两端的电压有效值；（4）电阻R在1分钟内产生的焦耳热。9.如图所示，在光滑的水平轨道上，有一个质量m=0.1kg、电阻R=0.5Ω的金属杆ab，垂直放置在宽度L=0.5m的平行金属导轨上，导轨的电阻不计。导轨的一端接有一个阻值R₀=1.5Ω的电阻，整个装置处于磁感应强度B=0.4T的匀强磁场中，磁场方向垂直于导轨平面向下。现给金属杆ab一个水平向右的初速度v₀=10m/s，金属杆在安培力的作用下做减速运动，最终静止。求：（1）金属杆刚开始运动时，产生的感应电动势大小；（2）金属杆刚开始运动时，通过电阻R₀的电流大小和方向；（3）金属杆从开始运动到静止的过程中，通过电阻R₀的电荷量；（4）金属杆从开始运动到静止的过程中，整个电路产生的焦耳热。参考答案及解析一、单项选择题（共36分）1.AD解析：感应电流产生的条件是穿过闭合电路的磁通量发生变化，A正确；磁通量为零但磁通量变化率不为零时，仍有感应电流，B错误；根据楞次定律，感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化，当磁通量增大时，感应电流的磁场与原磁场方向相反，当磁通量减小时，感应电流的磁场与原磁场方向相同，C错误，D正确。2.C解析：线圈平面与磁场方向平行时，磁通量变化率最大，电动势最大，A错误；线圈平面与磁场方向垂直（中性面）时，磁通量变化率为零，电动势为零，B错误；由电动势表达式e=Eₘsinωt可知，角速度为ω，周期T=2π/ω，C正确；电动势最大值Eₘ=NBSω，增大转速（即增大ω），Eₘ增大，D错误。3.B解析：根据变压器原、副线圈电压比等于匝数比，U₁/U₂=n₁/n₂，可得副线圈电压U₂=U₁n₂/n₁=220×1/10=22V，A错误；副线圈电流I₂=U₂/R=22/22=1A，B正确；原、副线圈电流比等于匝数的反比，I₁/I₂=n₂/n₁，可得原线圈电流I₁=I₂n₂/n₁=1×1/10=0.1A，C错误；变压器输入功率等于输出功率，P=U₂I₂=22×1=22W，D错误。4.A解析：线框向右匀速运动时，切割磁感线的有效长度不变，磁感应强度B和速度v不变，根据E=BLv可知感应电动势大小不变，感应电流大小也不变，排除C、D；由右手定则可知，感应电流方向为a→d→c→b→a，A正确，B错误。5.C解析：涡流是由于穿过导体的磁通量变化而产生的感应电流，遵循电磁感应定律，A正确；电磁炉利用涡流的热效应加热食物，B正确；变压器铁芯用硅钢片叠成是为了减小涡流，减少电能损耗，C错误；电动机铁芯若为整块金属，会产生大涡流，浪费电能，D正确。6.A解析：线框产生的交变电流的电动势最大值Eₘ=BL²ω，有效值E=Eₘ/√2=BL²ω/√2；周期T=2π/ω；根据焦耳定律Q=E²T/R，代入解得Q=(πB²L⁴ω)/R，A正确。二、实验题（共14分）7.（1）灵敏电流计指针的偏转（2分）（2）左；左（4分）解析：当磁铁N极插入时，线圈中磁通量向下增大，感应电流磁场向上，指针右偏；S极插入时，磁通量向上增大，感应电流磁场向下，指针左偏；N极拔出时，磁通量向下减小，感应电流磁场向下，指针左偏。（3）磁铁插入（或拔出）线圈的速度（或磁场的磁感应强度等，合理即可）（2分）（4）AB（6分）解析：产生感应电流的条件是磁通量变化，A、B选项中磁通量发生变化，能产生感应电流；C、D选项中磁通量不变，不能产生感应电流。三、计算题（共50分）8.解：（1）线圈产生的电动势最大值Eₘ=nBSω（3分）代入数据：n=100，B=0.5T，S=0.02m²，ω=10rad/sEₘ=100×0.5×0.02×10=10V（2分）（2）电动势的有效值E=Eₘ/√2=10/√2=5√2V（3分）电路总电阻R总=R+r=4+1=5Ω（1分）交变电流的有效值I=E/R总=5√2/5=√2A≈1.414A（2分）（3）电阻R两端的电压有效值U=IR=√2×4=4√2V≈5.656V（3分）（4）1分钟=60s，电阻R产生的焦耳热Q=I²Rt（3分）代入数据：Q=(√2)²×4×60=2×4×60=480J（3分）9.解：（1）金属杆刚开始运动时的感应电动势E=BLv₀（3分）代入数据：B=0.4T，L=0.5m，v₀=10m/sE=0.4×0.5×10=2V（2分）（2）电路总电阻R总=R+R₀=0.5+1.5=2Ω（2分）总电流I=E/R总=2/2=1A（2分）通过R₀的电流大小为1A，由右手定则可知，电流方向从b到a，故通过R₀的方向为从下到上（或具体描述为“从导轨右端经R₀到左端”，合理即可）（3分）（3）通过电阻的电荷量q=