電磁易錯(cuò)題-2024高考物理二輪復(fù)習(xí)專項(xiàng)練習(xí)解析

第25套24屆江門一模反饋題解析

一、單選題

1.鐵路運(yùn)輸中設(shè)計(jì)的多種裝置都運(yùn)用了電磁感應(yīng)原理。有一種電磁裝置可以向控制中

心傳輸信號(hào)以確定火車的位置和運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，裝置的原理是：將能產(chǎn)生勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁鐵安

裝在火車首節(jié)車廂下面.如圖甲所示（俯視圖）。當(dāng)它經(jīng)過固定在兩鐵軌間的矩形線圈

時(shí)，線圈便產(chǎn)生一個(gè)電信號(hào)傳輸給控制中心，相當(dāng)于在線圈的始末端點(diǎn)M、N處接入一

理想電壓表。線圈寬為以長(zhǎng)為匝數(shù)為〃。設(shè)勻強(qiáng)磁場(chǎng)只分布在一個(gè)長(zhǎng)方形區(qū)域內(nèi)，

該區(qū)域的長(zhǎng)（沿火車行進(jìn)方向）為乙磁場(chǎng)寬度大于線圈寬度。當(dāng)火車首節(jié)車廂向右運(yùn)

動(dòng)通過線圈時(shí)，控制中心接收到線圈兩端電壓〃與時(shí)間,的關(guān)系如圖乙所示Q而、&均

為直線），貝I（）

A.勻強(qiáng)磁場(chǎng)的長(zhǎng)度L一定小于線圈長(zhǎng)度/2

B.在〃72時(shí)間內(nèi)，M點(diǎn)電勢(shì)高于N點(diǎn)電勢(shì)

C.在072時(shí)間內(nèi)，火車加速度大小為

D.將M、N兩點(diǎn)用導(dǎo)線短接，設(shè)線圈所在回路的總電阻為R,力時(shí)刻火車速度為w,

則該時(shí)刻線圈受到的安培力大小為〃”工

R

【答案】c

【詳解】A.勻強(qiáng)磁場(chǎng)的長(zhǎng)度L可能大于線圈長(zhǎng)度/2,當(dāng)火車前進(jìn)，線圈相對(duì)火車向左

運(yùn)動(dòng)，當(dāng)線圈進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，磁通量增加，產(chǎn)生感應(yīng)電流，當(dāng)線圈全在磁場(chǎng)內(nèi)部時(shí)，磁通

量不變感應(yīng)電流為零，當(dāng)線圈離開磁場(chǎng)時(shí)，磁通量減個(gè)，產(chǎn)生感應(yīng)電流，根據(jù)右手定則

可以判斷兩次電流方向相反，故A錯(cuò)誤；

B.在〃-2時(shí)間內(nèi)，根據(jù)右手定則可以判斷N點(diǎn)電勢(shì)高，故B錯(cuò)誤；

C.〃時(shí)刻火車速度

/2時(shí)刻火車速度

〃，

所以加速度

故C正確；

D.感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)

E=nB/jVj

感應(yīng)電流

R

所以導(dǎo)線受到安培力

F=nBIl.=------

R

故D錯(cuò)誤。

故選C。

2.在汽車相撞時(shí)，汽車的安全氣囊可使頭部受傷率減少約25%,面部受傷率減少80%

左右。如圖所示，某次汽車正面碰撞測(cè)試中，汽車以IO8km/h的速度撞上測(cè)試臺(tái)后停下，

安全氣囊在系有安全帶的假人的正前方水平彈出，假人用時(shí)0.2s停下。車內(nèi)假人的質(zhì)量

為50kg,則下列說法正確的是（）

A.安全氣囊的作用是減小碰撞前后假人動(dòng)量的變化量

B.安全氣囊對(duì)假人的作用力小于假人對(duì)安全氣囊的作用力

C.碰撞過程中安全氣囊和安全帶對(duì)假人的沖量大小為3（X）N-s

D.碰撞過程中安全氣囊和安全帶對(duì)假人的平均作用力大小為7500N

【答案】D

【詳解】A.安全氣囊的作用增加了碰撞時(shí)假人的減速時(shí)間，碰撞前后假人動(dòng)量的變化

量不變，假人受到的合外力減小，故A錯(cuò)誤；

B.根據(jù)牛頓第三定律可知安全氣囊對(duì)假人的作用力等于假人對(duì)安全氣囊的作用力，故

B錯(cuò)誤；

C.根據(jù)動(dòng)量定理可知碰撞過程中安全氣囊和安全帶對(duì)假人的沖量大小為

/=wv=5OxlO8^3.6N-s=15OON.s

故C錯(cuò)誤；

D.碰撞過程中安全氣囊和安全帶對(duì)假人的平均作用力大小為

/2222N5OON

F=t=0.2=7

故D正確。

故選D。

3.1998年6月18FI,清華大學(xué)對(duì)富康轎車成功地進(jìn)行了中國(guó)轎車史上的第一次碰撞

安全性實(shí)驗(yàn)。在碰撞過程中，關(guān)于安全氣囊對(duì)駕駛員保護(hù)作用，下列說法正確的是（）

A.增大了駕駛員的動(dòng)量變化量B.減小了駕駛員的動(dòng)量變化率

C.減小了駕駛員受到撞擊力的沖量D.延長(zhǎng)了撞擊力的作用時(shí)間，從而減小

駕駛員的動(dòng)量變化量

【答案】B

【詳解】在碰撞過程中，人的動(dòng)量的變化量是一定的，而用安全氣囊后增加了作用的時(shí)

間，根據(jù)動(dòng)量定理

a=△尸

可知，可以減小駕駛員受到的沖擊力，即減小了駕駛員的動(dòng)量變化率。

故選B。

4.在汽車碰撞測(cè)試中，一輛重為1.5噸的汽車以50km/h的速度的向墻壁,大約0.2s內(nèi)

停止，安全氣囊在極短時(shí)間內(nèi)彈出保護(hù)乘員。此過程中（）

試卷第2頁(yè)，共12頁(yè)

A.汽車受到的撞擊力大約為2x|()4N

B.氣囊的作用是延長(zhǎng)力的作用時(shí)間

C.氣囊的作用是減小乘員受到的沖量

D.氣囊的作用是減小乘員動(dòng)量的變化量

【答案】B

【詳解】A.根據(jù)動(dòng)量定理

Ft=mv

解得汽車受到的撞擊力大約為

1500x—

F=—=---------2AN=1.04X105N

t0.2

選項(xiàng)A錯(cuò)誤；

B.氣囊的作用是延長(zhǎng)力的作用時(shí)間，選項(xiàng)B正確；

CD.乘員的動(dòng)量變化量是一定的，則根據(jù)動(dòng)量定理可知，乘員受到的沖量是一定的，

氣囊的作用是延長(zhǎng)作用的時(shí)間，從而減小乘員受到的沖力，選項(xiàng)CD錯(cuò)誤。

故選B。

5.如圖所示，。、A、區(qū)、C為一粗糙絕緣水平面上的四個(gè)點(diǎn)，一電荷量為。的負(fù)點(diǎn)

電荷固定在。點(diǎn)，現(xiàn)有一質(zhì)量為機(jī)、電荷量為9的帶負(fù)電小金屬塊(可視為質(zhì)點(diǎn))，從A

點(diǎn)靜止沿它們的連線向右運(yùn)動(dòng)，到3點(diǎn)時(shí)速度最大，其大小為%，小金屬塊最后停止在

C點(diǎn).已知小金屬塊與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為〃，48間的距離為L(zhǎng),靜電力常量為

k,不計(jì)空氣阻力，則()

A.在點(diǎn)電荷一。形成的電場(chǎng)中，A、一兩點(diǎn)間的電勢(shì)差為〃叫:"=乙"

B.在小金屬塊由A向。運(yùn)動(dòng)的過程中，電勢(shì)能先增大后減小

C.從8到C的過程中，小金屬塊的動(dòng)能全部轉(zhuǎn)化為電勢(shì)能

D.OB間的距離為,陛

V〃，咫

【答案】D

【詳解】A、滑塊從A到B過程,由動(dòng)能定理得:-貝人「〃〃?巫=3〃病-。，得A、B兩

點(diǎn)間的電勢(shì)差。的=-型”士些，所以A選項(xiàng)是錯(cuò)誤的.

B、小金屬塊由A點(diǎn)向C點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的過程中，電場(chǎng)力一直做正功，電勢(shì)能一直減小.故B錯(cuò)誤

C、從B到C的過程中,小金屬塊的動(dòng)能全部轉(zhuǎn)化為電勢(shì)能和內(nèi)能，故C錯(cuò)誤

A.可以求出車頭剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的加速度

B.可以求出此過程流過線圈的電荷量

C.無(wú)法求出車頭剛進(jìn)入磁場(chǎng)到停止所用的時(shí)間

D.列車減少的動(dòng)能全部轉(zhuǎn)化為線圈的焦耳熱

【答案】AB

【詳解】A.車頭剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的加速度為a,則有

BIL+f=ma

/=絲必

R

解得

a=+#

niR

所以A正確；

B.根據(jù)

整理可得

△①BLs

所以可以求出此過程流過線圈的電荷量，則B正確；

C.取列車的初速度方向?yàn)檎较?，根?jù)動(dòng)量定理可得

-BILt-ft=-mvQ

q=It

聯(lián)立解得

mv/-B'l}s

t=n

所以可以求出車頭剛進(jìn)入磁場(chǎng)到停止所用的時(shí)間，則C錯(cuò)誤；

D.列車減少的動(dòng)能部分轉(zhuǎn)化為線圈的焦耳熱，部分轉(zhuǎn)化為空氣阻力產(chǎn)生的焦耳熱，所

以D錯(cuò)誤；

故選ABo

8.嚴(yán)冬樹葉結(jié)有冰塊，人在樹下要小心冰塊砸到頭剖的情況。若冰塊的質(zhì)量為100g,

從距人約80cm的高度元初速度掉落，砸到頭部后冰塊未反彈，頭部受到冰塊的沖擊時(shí)

間為0.4s,重力加速度g=l（）m/s2,不計(jì)空氣阻力，下列說法正確的是（)

A.冰塊接觸頭部之前的速度大小為4m/s

B.冰塊與頭部作用過程中，冰塊對(duì)頭部的沖量大小為0.8NS

C.冰塊與頭部作用過程中，冰塊對(duì)頭部的作用力大小為4N

D.冰塊與頭部作用過程中，冰塊的動(dòng)量變化量的人小為0.4kg?m/s

【答案】ABD

【詳解】A.由

2gh-v2

可得冰塊接觸頭部之前的速度大小為

v=^2x10x0.8m/s=4m/s

故A正確；

B.由動(dòng)量定理

I-mgt=O-m(-v)

冰塊與頭部作用過程中，冰塊對(duì)頭部的沖量大小為

/=0.8N-s

故B正確：

C.冰塊與頭部作用過程中，頭部對(duì)冰塊的作用力大小為

F=-=2N

t

根據(jù)牛頓第三定律可知冰塊對(duì)頭部的作用力大小也為2N,故C錯(cuò)誤：

D.冰塊與頭部作用過程中，冰塊的動(dòng)量變化展的大小為

=mv=0.4kg-rn/s

故D正確。

故選ABDo

9.如圖所示，絕緣水平面上固定一正點(diǎn)電荷Q,另一電荷量為一夕、質(zhì)量為，〃的滑塊(可

看做點(diǎn)電荷)從〃點(diǎn)以列速度如沿水平面向Q運(yùn)動(dòng)，到達(dá)力點(diǎn)時(shí)速度為零。已知。、力

間距離為-滑塊與水立面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為〃，重力加速度為g。以下判斷正確的是

()

Q工

，〃曳〃〃力〃〃力〃〃〃〃「必〃

777//7777777777777777777777/77/777r

ba

A.滑塊在運(yùn)動(dòng)過程中所受。的庫(kù)侖力有可能大于滑動(dòng)摩擦力

B.滑塊在運(yùn)動(dòng)過程的中間時(shí)刻速率小于?

c.此過程中產(chǎn)生的內(nèi)能為把：

2

D.。產(chǎn)生的電場(chǎng)中。、b兩點(diǎn)間的電勢(shì)差Uab=

2q

【答案】BD

試卷第6頁(yè)，共12頁(yè)

【詳解】A.由題意可知，滑塊水平方向受庫(kù)侖力、滑動(dòng)摩擦力，摩擦力與運(yùn)動(dòng)方向相

反，而庫(kù)侖力與運(yùn)動(dòng)方用同，因滑塊在〃點(diǎn)靜止，故一定有段時(shí)間，屋侖力小于滑動(dòng)摩

擦力，當(dāng)在滑動(dòng)過程中，隨著間距減小，庫(kù)侖力增大，但仍小于滑動(dòng)摩擦力，到達(dá)。點(diǎn)

時(shí)速度減為零，A錯(cuò)誤；

B.水平方向受大小不變的摩擦力及變大的庫(kù)侖力，當(dāng)在滑動(dòng)過程中，隨著間距減小，

庫(kù)侖力增大，但仍小r滑動(dòng)摩擦力，所以導(dǎo)致加速度慢慢減小，加速度是變化的，故中

間時(shí)刻的速度仍小于5，B正確;

C.由動(dòng)能定理可得

Uq-卬ngx=。-gmvo

產(chǎn)生的內(nèi)能

Q=pmgx=Uq+—mvj

2

因此在此過程中產(chǎn)生的內(nèi)能大于動(dòng)能的減少，C錯(cuò)誤；

D.由動(dòng)能定理可得

Uq-Ringx=。-g

解得兩點(diǎn)間的電勢(shì)差

m（詔-

2q

D正確。

故選BDo

三、實(shí)驗(yàn)題

10.隨著居民生活水平的提高，純凈水已經(jīng)進(jìn)入千家萬(wàn)戶。某市對(duì)市場(chǎng)上出售的純澤水

質(zhì)量進(jìn)行了抽測(cè)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)有不少樣品的電導(dǎo)率（電導(dǎo)率是電阻率的倒數(shù)，是檢驗(yàn)純凈

水是否合格的一項(xiàng)重要指標(biāo)）不合格。

（1）你認(rèn)為不合格的純凈水的電導(dǎo)率O（填“偏大”"偏小''或“不變”）

（2）某學(xué)習(xí)小組對(duì)某種純凈水樣品進(jìn)行檢驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)步驟如下：

①用游標(biāo)卡尺測(cè)量絕緣性能良好、長(zhǎng)為L(zhǎng)的圓柱形塑料容器內(nèi)徑如圖甲所示，其示數(shù)為

d=mmo

5cm67

I1,1（11111,1I1,1Jill,I,IIII

III1IIIIIIIIIIIIIIII

05101520

甲乙

②將采集的水樣裝滿圓柱形塑料容器，兩端用金屬圓片電極密封，用多用電表粗測(cè)該水

樣的電阻為1200C。為了準(zhǔn)確測(cè)量水樣的電導(dǎo)率，學(xué)習(xí)小組準(zhǔn)備利用以下器材進(jìn)行研究:

A.電壓表（0~3V,內(nèi)阻約為IkQ）

B.電壓表（O~I5V,內(nèi)阻約為5kQ）

C.電流表（0-10mA,內(nèi)阻約為1C）

D.電流表（0~（）.6A,內(nèi)阻約為10Q）

E.滑動(dòng)變阻器（最大阻值約為100C）

F.蓄電池（約為12V,內(nèi)阻約為2Q）

G.開關(guān)、導(dǎo)線若干

實(shí)驗(yàn)要求測(cè)量盡可能準(zhǔn)確，電路中電壓表應(yīng)選擇,電流表應(yīng)選擇（均填

器材前面的字母序號(hào)）；請(qǐng)?jiān)趫D乙方框中設(shè)計(jì)出實(shí)驗(yàn)電路圖。

③水樣電導(dǎo)率的表達(dá)式為K。（用U、/、d、￡表示）

4U

【答案】偏大50.20BC

兀d2U

【詳解】（1）[1]純凈水應(yīng)為不含有雜質(zhì)的純水，而純凈水不合格，通常是含有一定的雜

質(zhì)，雜質(zhì)通常是帶電離子，故純凈水不合格通常是電導(dǎo)率偏大。

（2）①⑵該游標(biāo)卡尺精確度為

—mm=0.05mm

20

圓柱形容器內(nèi)徑為

4=50?+x=

②[3][4][5]由于電源電壓為12V,為『電壓測(cè)量的安全性，電壓表應(yīng)選B；電路中電流

約為

/=—=JA=10mA

R1200

電流表應(yīng)選C；該水樣的電阻為1200Q,電流表應(yīng)采用內(nèi)接法，由于滑動(dòng)變阻器的住值

比待測(cè)電阻小太多，所以采用分壓接法，電路如圖所示。

③⑹根據(jù)

R=，S=冗,R=4

聯(lián)立解得

p=-------

4U

電導(dǎo)率是電阻率的倒數(shù),所以電導(dǎo)率為

4〃

CT=——;-

四、解答題

11.如圖甲所示，有一裝置由傾斜軌道4B、水平軌道8C、臺(tái)階CO和足夠長(zhǎng)的水平直

軌道。石組成，表面處處光滑，且A3段與3C段通過一小圓弧平滑相接。有一小球用

試卷第8頁(yè)，共12頁(yè)

輕繩豎直懸掛在。點(diǎn)的正上方的。點(diǎn)，小球與8C平面相切但無(wú)擠壓。緊靠臺(tái)階右側(cè)停

放著表面粗糙且長(zhǎng)度為L(zhǎng)=0.4m的木板，木板的上表面水平與。點(diǎn)等高，右端有擋板。

現(xiàn)將一個(gè)滑塊從傾斜軌道的頂端A點(diǎn)處釋放，滑至。點(diǎn)時(shí)與小球發(fā)生正碰，然后從左端

滑上木板。碰撞之后小球在豎直平面做圓周運(yùn)動(dòng)，輕繩受到的拉力如圖乙所示。已知滑

塊、小球和木板的質(zhì)量分別為町=3kg、/=噂和g=6kg,4點(diǎn)距5C段的高度為

/t=0.8m,輕繩的長(zhǎng)度為R=0.5m,滑塊、小球均可視為質(zhì)點(diǎn)。取gEOm/s?。求:

（1）滑塊到達(dá)4。軌道上時(shí)的速度大小；

（2）滑塊與小球碰后瞬間小球的速度大小；

（3）若滑塊與擋板發(fā)生的是彈性碰撞，要使滑塊能碰撞擋板，又最終沒有滑離小車,

求滑塊與木板間的動(dòng)摩漆因數(shù)〃的值多大？

【答案】(1)4m/s；(2)6nVs；(3)-<//<-

63

【詳解】（1）設(shè)滑塊與小球碰撞前瞬間速度為％,由機(jī)械能守恒，有

,12

得

%=4m/s

（2）設(shè)小球在最高點(diǎn)的速度為口由圖乙可知小球在最高點(diǎn)時(shí)受到的拉力

F=22N

由牛頓第二定律，有

解得

v=4m/s

設(shè)小球碰撞后瞬間速度為〃'，由機(jī)械能守恒，有

22

—，%v=-，■與v+2〃z2g汽

聯(lián)立并代入數(shù)據(jù)，解得

v*=6nVs

（3）滑塊與小球碰撞過程滿足動(dòng)量守恒

/叫%=叫4+〃%/

得碰撞后犯的速度

匕=2m/s

方向向右;

滑塊最終沒有滑離小車，滑塊和小車之間必有共同的末速度瞑

由滑塊與小車組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒

卜'共

（D若〃較大，則滑塊恰好滑到擋板處，由能量轉(zhuǎn)化與守恒有

M網(wǎng)孔二g町片一；（"4+嗎）噴

聯(lián)立得

1

（ID若〃不是很大，則滑塊與擋板相碰被彈回到小車左端，由能量轉(zhuǎn)化與守恒有

2%網(wǎng)=_g（班+名）日

得

1

綜上所述，得

黃。〃43

12.高能粒子實(shí)驗(yàn)裝置，是用以發(fā)現(xiàn)高能粒子并研究其特性的主要實(shí)驗(yàn)工具，下圖給出

了一種該裝置的簡(jiǎn)化模里。在光滑絕緣的水平面xOy區(qū)域內(nèi)存在垂直紙面向外、磁感應(yīng)

強(qiáng)度大小為8的勻強(qiáng)磁場(chǎng)；在xvo區(qū)域內(nèi)存在沿y軸正方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)。質(zhì)量為初、

電荷量大小為q帶負(fù)電的粒子1從點(diǎn)s以一定速度釋放，沿直線從坐標(biāo)原點(diǎn)。進(jìn)入磁場(chǎng)

區(qū)域后，與靜止在點(diǎn)以。,。）、質(zhì)量為的中性粒子2發(fā)生彈性正碰，且有一半電量轉(zhuǎn)

移給粒子2。（不計(jì)碰撞后粒子間的相互作用，忽略電場(chǎng)、磁場(chǎng)變化引起的效應(yīng)）

（1）求電場(chǎng)強(qiáng)度的大小月：

（2）若兩粒子碰撞后，立.即撤去電場(chǎng)，求兩粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的半徑和從兩粒子碰撞

到下次再相遇的時(shí)間間隔仙；

（3）若兩粒子碰撞后，粒子2首次離開第一象限時(shí)，猴去電場(chǎng)和磁場(chǎng)，經(jīng)一段時(shí)間后，

再在全部區(qū)域內(nèi)加上與原來相同的磁場(chǎng)，此后兩粒子的軌跡恰好不相交，求這段時(shí)間V'。

【答案】⑴—；（2）筌；⑶亞龍

mBq7Bq

【詳解】（1）帶負(fù)電的位子1從點(diǎn)S以一定速度釋放，沿直線從坐標(biāo)原點(diǎn)。進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)

域

試卷第10頁(yè)，共12頁(yè)

qE=q\B

粒子1進(jìn)入磁場(chǎng)后，做勻速圓周運(yùn)動(dòng)

V

qvB=m—

r

由幾何關(guān)系

r=a

解得電場(chǎng)強(qiáng)度的大小

E=皿

m

（2）粒子1由坐標(biāo)原點(diǎn)。進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)域后，經(jīng)過5阿周在點(diǎn)P點(diǎn)與中性粒子2發(fā)生彈

4

性正碰，此時(shí)粒子1速度方向沿）軸正方向，以沿丁軸正方向?yàn)檎蓜?dòng)量守恒和機(jī)械

能守恒可得

m19I7\m->

inv=+彳%，-/加=-/叫+-丁2

解得

13

V.=2V*v2=-v

碰撞后兩粒子均帶負(fù)電,電荷量均為3?做勻速圓周運(yùn)動(dòng).設(shè)半徑分別為小，。則

qv\qm吱

—?r,/D?=m-,—?v.,B=—?

1