高考物理一輪復習綜合模塊測評2-電磁部分

電磁部分綜合模塊測評(二)時間：75分鐘

滿分：100分一、單項選擇題：本題共7小題，每小題4分，共28分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1．(2021·北京市豐臺區(qū)高三上期末)在示波器、電子顯微鏡等器件中都需要將電子束聚焦，常采用的聚焦裝置之一是靜電透鏡。靜電透鏡內(nèi)電場分布的截面圖如圖中所示，虛線為等勢面，實線為電場線，相鄰等勢面間電勢差相等?，F(xiàn)有一束電子以某一初速度從左側(cè)進入該區(qū)域，P、Q為電子運動軌跡上的兩點。下列說法正確的是(

)A．P點的電場強度大于Q點的電場強度B．P點的電勢高于Q點的電勢C．電子在P點的電勢能小于在Q點的電勢能D．電子在P點的動能小于在Q點的動能答案解析電場線的疏密表示電場強度的大小，所以P點的電場強度小于Q點的電場強度，A錯誤；沿著電場線方向電勢逐漸降低，再結(jié)合等勢面的特點，可知P點的電勢低于Q點的電勢，B錯誤；電子帶負電，負電荷在電勢越高的地方電勢能越低，在電勢越低的地方電勢能越高，則電子在P點的電勢能大于在Q點的電勢能，C錯誤；從P運動到Q，電子所受靜電力方向向右，運動過程靜電力做正功，由動能定理可得電子的動能增大，所以電子在P點的動能小于在Q點的動能，D正確。解析2．(2021·遼寧省營口市高三上期末)有一電流表，當電流從它的正接線柱流入時，指針向正接線柱一側(cè)偏轉(zhuǎn)?，F(xiàn)把它與一個線圈串聯(lián)，就如圖所示的各圖指出正確的是(

)A．圖甲中電流表指針的偏轉(zhuǎn)方向為偏向負接線柱B．圖乙中磁體下方的極性是N極C．圖丙中磁體的運動方向是向下D．圖丁中線圈從上向下看的電流方向是順時針答案解析圖甲中，磁體向下運動，穿過線圈的磁通量增加，原磁場方向向下，根據(jù)楞次定律知感應電流方向俯視為逆時針方向，從正接線柱流入電流表，指針偏向正接線柱，故A錯誤；由圖乙可知，電流從負接線柱流入電流表，根據(jù)安培定則，感應電流的磁場方向向下，又因為磁體向下運動，穿過線圈的磁通量增加，根據(jù)楞次定律可知，磁體下方為S極，故B錯誤；圖丙中，原磁場方向向下，電流從負接線柱流入電流表，根據(jù)安培定則，感應電流的磁場方向向下，根據(jù)楞次定律可知，穿過線圈的磁通量減小，磁體向上運動，故C錯誤；圖丁中，磁體向下運動，穿過線圈的磁通量增加，原磁場方向向上，根據(jù)楞次定律知感應電流方向俯視為順時針方向，故D正確。解析3.(2021·北京市豐臺區(qū)高三上期末)如圖所示，來自外層空間的大量帶電粒子進入地磁場影響范圍后，粒子將繞地磁場的磁感線做螺旋運動，形成范艾倫輻射帶。螺旋運動中回轉(zhuǎn)一周的時間稱為周期，回轉(zhuǎn)一周前進的距離稱為螺距。忽略帶電粒子之間以及帶電粒子與空氣分子之間的相互作用，帶電粒子向地磁場兩極運動的過程中，下列說法正確的是(

)A．粒子運動的速率逐漸變大B．粒子運動的周期不變C．粒子螺旋運動的半徑不變D．粒子螺旋運動的螺距逐漸變小答案解析4.(2021·北京市西城區(qū)高三上期末)如圖所示，U形金屬框架豎直放置在絕緣地面上，框架的上端接有一電容器C，金屬框架處于水平方向的勻強磁場中。將一電阻為R的金屬棒MN從一定高度處由靜止釋放，下落過程中金屬棒方向始終平行于地面，且與金屬框架接觸良好。忽略金屬棒與金屬框架之間的摩擦，在金屬棒由靜止開始下落的過程中，以下說法正確的是(

)A．金屬棒做自由落體運動B．電容器左側(cè)極板將帶上正電荷C．電容器儲存的電能等于金屬棒減少的重力勢能D．金屬棒減少的機械能大于電容器儲存的電能答案解析金屬棒下落過程中，由于切割磁感線產(chǎn)生感應電動勢，則要給電容器充電，回路中產(chǎn)生感應電流，金屬棒受到向上的安培力，則金屬棒的運動不是自由落體運動，A錯誤；由右手定則可知，金屬棒N端的電勢高于M端的電勢，則電容器右側(cè)極板將帶上正電荷，B錯誤；由能量守恒可知，金屬棒減少的機械能轉(zhuǎn)化為電容器儲存的電能以及金屬棒上電阻產(chǎn)生的焦耳熱，則金屬棒減少的機械能大于電容器儲存的電能，電容器儲存的電能等于金屬棒減少的重力勢能減去金屬棒增加的動能與產(chǎn)生的焦耳熱之和，C錯誤，D正確。解析5．(2020·山東高考)圖甲中的理想變壓器原、副線圈匝數(shù)比n1∶n2＝22∶3，輸入端a、b所接電壓u隨時間t的變化關(guān)系如圖乙所示。燈泡L的電阻恒為15Ω，額定電壓為24V。定值電阻R1＝10Ω、R2＝5Ω，滑動變阻器R的最大阻值為10Ω。為使燈泡正常工作，滑動變阻器接入電路的電阻應調(diào)節(jié)為(

)A．1Ω B．5ΩC．6Ω D．8Ω答案解析6．(2021·遼寧省沈陽市高三一模)如圖甲所示，正五邊形硬導線框abcde固定在磁場中，磁場方向與線框平面垂直，圖乙表示該磁場的磁感應強度B隨時間t變化的關(guān)系，t＝0時刻磁場方向垂直紙面向里。設(shè)垂直cd邊向下為安培力的正方向，在0～5t0時間內(nèi)，線框cd邊受到該磁場對它的安培力F隨時間t變化的關(guān)系圖為(

)答案解析在0～2t0時間內(nèi)，磁感應強度的變化率不變，則感應電流不變，方向為順時針方向，則在0～t0時間內(nèi)，線框cd邊受到的安培力向下，并均勻減小，在t0～2t0時間內(nèi)，線框cd邊受到的安培力向上，并均勻增大；在2t0～3t0時間內(nèi)，磁感應強度不變，無感應電流，無安培力；在3t0～5t0時間內(nèi)，磁感應強度的變化率不變，則感應電流不變，方向為逆時針方向，則在3t0～4t0時間內(nèi)，線框cd邊受到的安培力向下，并均勻減小，在4t0～5t0時間內(nèi)，線框cd邊受到的安培力向上，并均勻增大。故選B。解析7.(2021·山東省青島市高三下二模)如圖，一內(nèi)壁光滑、上端開口下端封閉的絕緣玻璃管豎直放置，高為h，管底有質(zhì)量為m、電荷量為＋q的小球，玻璃管以速度v沿垂直于磁場方向進入磁感應強度為B、方向垂直紙面向里的勻強磁場中。在外力作用下，玻璃管在磁場中運動速度保持不變，小球最終從上端管口飛出，在此過程中，下列說法正確的是(

)A．洛倫茲力對小球做正功B．小球做變加速曲線運動C．小球機械能的增加量為qvBhD．小球在玻璃管中的運動時間與玻璃管運動速度無關(guān)答案解析二、多項選擇題：本題共3小題，每小題6分，共18分。在每小題給出的四個選項中，有兩個或兩個以上選項符合題目要求。全部選對的得6分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。8．智能手機屏幕的光線過強會對眼睛有害，因此手機都有一項可以調(diào)節(jié)亮度的功能，該功能既可以自動調(diào)節(jié)，也可以手動調(diào)節(jié)。某興趣小組為了模擬該功能，設(shè)計了如圖所示的電路。閉合開關(guān)，下列說法正確的是(

)A．僅光照變強，小燈泡變亮B．僅光照變?nèi)?，小燈泡變亮C．僅將滑片向a端滑動，小燈泡變亮D．僅將滑片向b端滑動，小燈泡變亮答案解析僅光照變強，可知光敏電阻的阻值變小，則電路總電阻變小，由閉合電路的歐姆定律可知電路電流變大，則燈泡的功率變大，燈泡變亮，A正確；僅光照變?nèi)?，可知光敏電阻的阻值變大，則電路總電阻變大，由閉合電路的歐姆定律可知電流變小，則燈泡的功率變小，燈泡變暗，B錯誤；僅將滑片向a端滑動，滑動變阻器接入電路的阻值變小，則電路總電阻變小，電流變大，燈泡的功率變大，燈泡變亮，C正確；僅將滑片向b端滑動，滑動變阻器接入電路的阻值變大，則電路總電阻變大，電流變小，燈泡的功率變小，燈泡變暗，D錯誤。解析9．(2021·山東省泰安肥城市高三下高考適應性訓練(一))如圖所示，有一光滑導電軌道，左側(cè)是豎直面內(nèi)的圓弧軌道，無磁場，右側(cè)水平部分置于豎直向上的勻強磁場中，由寬度分別為2L、L的兩部分組合而成。質(zhì)量、電阻均相同而長度不同的兩根導體棒ab、cd分別垂直兩導軌水平放置，導軌電阻不計且足夠長。現(xiàn)給ab一水平向左的初速度，cd進入圓弧軌道前，兩導體棒都已經(jīng)做勻速直線運動，已知兩棒始終在不同寬度的軌道上。關(guān)于兩棒的運動情況，下列說法正確的是(

)A．兩導體棒在水平軌道運動時滿足動量守恒B．cd棒在圓弧軌道上運動時滿足機械能守恒C．兩導體棒最后不可能同時靜止在軌道上D．兩導體棒最后可能以不同速度向右勻速運動答案解析答案解析解析解析三、非選擇題：本題共5小題，共54分。11．(6分)(2021·河北高考)某同學研究小燈泡的伏安特性，實驗室提供的器材有：小燈泡(6.3V,0.15A)，直流電源(9V)，滑動變阻器，量程合適的電壓表和電流表，開關(guān)和導線若干。設(shè)計的電路如圖1所示。(1)根據(jù)圖1，完成圖2中的實物連線。答案圖見解析答案(2)按照圖1連線后，閉合開關(guān)，小燈泡閃亮一下后熄滅，觀察發(fā)現(xiàn)燈絲被燒斷，原因可能是________(單項選擇，填正確答案標號)。A．電流表短路B．滑動變阻器的滑片接觸不良C．滑動變阻器滑片的初始位置在b端C

(3)更換小燈泡后，該同學正確完成了實驗操作，將實驗數(shù)據(jù)描點作圖，得到I-U圖像，其中一部分如圖3所示。根據(jù)圖像計算出P點對應狀態(tài)下小燈泡的電阻為________Ω(保留三位有效數(shù)字)。27.0

解析(1)由圖1可知，電壓表并聯(lián)在小燈泡兩端，滑動變阻器采用分壓式接法，即將左下方接線柱與電源正極相連，如圖。解析解析12．(9分)某同學欲利用圖a所示的電路圖測量某電容器的電容。(1)圖a中電流表A1量程為300μA。為了滿足實驗要求需要擴大量程，該同學設(shè)計了圖b所示的電路圖，并操作如下：a．將開關(guān)S4斷開，閉合S3，調(diào)節(jié)R2，使A1和A2讀數(shù)均為200μA；b．將開關(guān)S4閉合，調(diào)節(jié)R1和R2，保證A2讀數(shù)不變，則當A1讀數(shù)是________μA時，A1與R1并聯(lián)可以作為600μA的電流表使用。(2)該同學改表后，開始利用圖a所示的電路圖測量電容器的電容，具體操作如下：a．按圖a接好實驗電路，在圖c中將缺失的導線用筆畫線補充完整；b．將圖c中單刀雙擲開關(guān)S2接“a”，記下此時電壓表讀數(shù)6.2V；100

答案圖見解析圖

答案c．調(diào)節(jié)圖c中滑動變阻器的滑片P至接入電路的阻值最大，將單刀雙擲開關(guān)S2接“b”同時開始計時，每5s或10s讀一次電流表A1(A1的表盤沒變)的示數(shù)i，記錄數(shù)據(jù)；d．以i為縱軸、t為橫軸，在坐標紙上繪制點，請用平滑曲線在圖d中畫出i-t圖線；e．根據(jù)實驗結(jié)果和圖像，估算電容器的電容C＝_____________________________________F。(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)答案圖見解析圖

答案1.4×10－3(1.3×10－3～1.5××10－3均可)

解析解析13．(11分)(2021·福建省福州市高三一模)如圖所示，在直角坐標系xOy平面的第一象限內(nèi)存在著沿＋x軸方向的有界勻強電場Ⅰ，其邊界由曲線AB和坐標軸圍成；在第二象限存在沿＋y軸方向的勻強電場Ⅱ；已知從電場Ⅰ邊界曲線AB上靜止釋放的電子都能從x軸上的P點離開電場Ⅱ，P點