物理 高考模拟题测试（一）
电磁学
姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题
1．下列说法中正确的是（ ）
A．连接电路用的导线一般用合金来制作
B．电炉、电阻器的电阻丝一般用合金来制作
C．电阻温度计一般用电阻率几乎不受温度影响的合金来制作
D．标准电阻一般用电阻率随温度变化而显著变化的金属材料制作
2．如图所示，足够长的水平虚线MN上方有一匀强电场，方向竖直向下（与纸面平行）：下方有一匀强磁场，方向垂直纸面向里。一个带电粒子从电场中的A点以水平初速度向右运动，第一次穿过MN时的位置记为P点，第二次穿过MN时的位置记为Q点，P、Q两点间的距离记为d，从P点运动到Q点的时间记为t。不计粒子的重力，若只适当减小的大小，则（ ）
A．t变大，d变小 B．t不变，d变小 C．t变大，d不变 D．t变小，d变大
3．如图所示，环形金属轻弹簧套在条形磁铁中心位置．若将弹簧沿半径向外拉，使其面积增大，则穿过弹簧所围面积的磁通量将 ( )
A．减小 B．增大 C．不变 D．无法确定变化情况
4．如图A为理想电流表，V1和V2为理想电压表，R1为定值电阻，R2为可变电阻，电池E内阻不计。下列说法中正确的是（ ）
A．R2变化时，V2读数与A读数之比等于R1
B．R2不变时，V1读数与A读数之比等于R2
C．R2改变一定量时，V2读数的变化量与V1读数变化量之和一定为零
D．R2改变一定量时，V2读数的变化量与V1读数变化量之和不一定为零
5．随着中国电信业的发展，国产手机在手机市场上已经占有相当大的市场份额，图示是中国科健股份有限公司生产的一块手机电池外壳上的文字说明。由此可知，此电池的电动势和待机状态下的平均工作电流分别是（ ）
A．4.2V，14.6mA B．4.2V，700mA
C．3.7V，14.6mA D．3.7V，700mA
6．静电火箭是利用电场加速工作介质形成高速射流而产生推力的。工作过程简化图如图所示，离子源发射的带电离子经过加速区加速，进入中和区与该区域里面的电子中和，最后形成中性高速射流喷射而产生推力。根据题目信息可知（ ）
A．板电势低于板电势
B．进入中和区的离子速度与离子带电荷量无关
C．增大加速区极板的距离，可以增大射流速度而获得更大的推力
D．增大极板间的电压，可以增大射流速度而获得更大的推力
7．回旋加速器的核心部分是两个相距很近的D形盒，分别和频率固定的高频交流电源相连接，在两个D形盒的窄缝中产生方向周期性变化的匀强电场使带电粒子加速，窄缝中心处粒子源可以产生初速度为零的带电粒子，D形盒区域有垂直D形盒方向的匀强磁场。则下列说法正确的是（ ）
A．所加磁场的方向也应周期性变化，且变化周期与电场变化周期相同
B．对于题中给定的回旋加速器可以对放入其中的任何带电粒子进行加速
C．粒子第次加速后的速度大小与第次加速后的速度大小的比值为
D．若仅将D形盒中磁场加倍，则粒子经加速器获得的最大速度也将加倍
二、多选题
8．如图所示，理想变压器原线圈中正弦式交变电源的输出电压和电流分别为和，两个副线圈的输出电压和电流分别为和、和。接在原、副线圈中的五个完全相同的灯泡均正常发光。则下列判断正确的是（ ）
A．
B．三个线圈的匝数之比为
C．
D．电源电压与原线圈两端电压之比为
9．图是某种静电推进装置的原理图，发射极与吸极接在高压电源两端，两极间产生强电场，虚线为等势面，在强电场作用下，一带电液滴从发射极加速飞向吸极，、是其路径上的两点，不计液滴重力，下列说法正确的是（ ）
A．点的电势比点的低 B．点的电场强度比点的大
C．液滴在点的加速度比在点的小 D．液滴在点的电势能比在点的大
10．一台直流电动机接到电压为U的电路上，流过电动机的电流为 I，电动机线圈内阻为R，当电动机工作时，下述说法中正确的是（ ）
A．电动机消耗的功率为
B．电动机消耗的功率为I2R
C．电动机消耗的功率为IU
D．电动机的发热功率为I2R
三、实验题
11．图为“研究电磁感应现象”的实验装置
（1）将图中所缺的导线补接完整_________。
（2）如果在闭合开关时发现灵敏电流计的指针向右偏了一下，那么合上开关后可能出现的情况有：
①将原线圈迅速插入副线圈时，灵敏电流计指针将___________；
②原线圈插入副线圈后，将滑动变阻器的阻值调小时，灵敏电流计指针___________
（3）在做“研究电磁感应现象”实验时，如果副线圈两端不接任何元件，则副线圈电路中将___________。
A．因电路不闭合，无电磁感应现象
B．不能用楞次定律判断感应电动势方向
C．可以用楞次定律判断感应电动势方向
D．有电磁感应现象，但无感应电流，只有感应电动势
12．利用如图所示的装置可以探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系：
①除图中所示器材外，还需要的器材有___________；
A．干电池 B．低压交流电源 C．直流电压表 D．交流电压表
②下列说法正确的是___________；
A．变压器工作时通过铁芯导电把电能由原线圈输送到副线圈
B．变压器工作时在原线圈上将电能转化成磁场能，在副线圈上将磁场能转化成电能，铁芯起到“传递”能量的作用
C．变压器工作时原、副线圈中电流的频率相同
D．变压器副线圈上不接负载时，原线圈两端电压为零
③由于变压器工作时有能量损失，实验测得的原、副线圈的电压比应当___________（选填“大于”、“等于”或者“小于”）原、副线圈的匝数比。
四、解答题
13．如图，光滑长方形金属框（电阻不计）固定在水平面内，质量的金属棒ab垂直置于金属框上，框两侧接有和的电阻，整个装置处于磁感应强度、方向与水平面垂直的匀强磁场中。时棒ab在与棒垂直的水平外力作用下，由静止开始向右做匀加速直线运动，时测得流过棒ab的电流为。已知棒ab长、电阻，棒ab与框接触良好。
（1）判断棒ab中的感应电流方向；
（2）求时感应电动势的大小；
（3）求时外力做功的功率。
14．把5.0 V的电压加在一段电阻丝的两端，测得通过电阻电流为1.0×102 mA．当电阻丝两端电压增至8.0 V时，通过电阻丝的电流增加多少？
15．如图所示，两光滑圆形金属导轨固定在水平面内，圆心均为O点，半径分别为，，两导轨通过导线与右侧电路相连，一长为、电阻为的导体棒与两圆形导轨接触良好，导体棒一端固定在O点且以角速度顺时针匀速转动，两圆形导轨所在区域存在方向竖直向下、磁感应强度大小的匀强磁场，定值电阻，电容器的电容。足够长的光滑平行金属导轨AG、BH固定于水平面内，相距为，处于竖直向下、大小为的匀强磁场中，轨道在C、D处各被一小段正对的绝缘材料隔开，质量为的金属棒a静置于导轨AB处，质量为的金属棒b紧贴CD右侧放置，质量为的金属棒c静置于b棒右侧的EF处．a、b棒的接入电阻相同，，c棒的接入电阻。初始时单刀双掷开关S与触点“1”闭合，现将开关S拨到触点“2”，当金属棒a运动至CD时电容器的电压，此时a、b两棒相碰结合为一个“双棒”整体，最终各棒运动达到稳定状态，所有导轨的电阻均不计，求：
（1）开关S与触点“1”闭合时，电容器所带的电荷量；
（2）金属棒a刚运动至CD时的速度；
（3）最终“双棒”整体与c棒的距离以及从a、b棒碰后到各棒稳定的过程中a棒中产生的焦耳热。
16．一太阳能电池板，测得它的开路电压为800mV，短路电流为40mA。若将该电池板与一阻值为20Ω的电阻连成一闭合电路，试求：
(1)电池板的内阻；
(2)该闭合电路的路端电压。
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．B
【详解】A．为了减小导线上的功率损耗，连接电路的导线一般要用纯金属制作, 故A错误；
B．电炉和电阻器是为了在相同条件下获得较大的电阻值， 一般用合金制作，故B正确；
C．制作电阻温度计的材料的电阻率需要随温度变化有显著的变化，故C错误；
D．标准电阻的阻值需要在一定温度范围内几乎保持不变，所以一般用电阻率几乎不受温度影响的材料制作，故D错误。
故选B。
2．C
【详解】粒子在电场中做类平抛运动，轨迹如图
设第一次到达P点竖直速度（大小不变），则粒子进入磁场的速度
速度方向与MN的夹角
粒子进入磁场后做匀速圆周运动，半径
第二次经过MN上的Q点时由几何关系可得
代入可得
即当减小时d不变；运动的时间
则当减小时，增大，θ增大，t增大。
故选C。
3．A
【详解】根据条形磁铁的磁场分布，由于磁场的磁感线是闭合的曲线．在磁体内部是由S极指向N极，在磁体外部是由N极指向S极，且在磁体外的磁感线分布在磁体四周很大的空间内．穿过线圈的磁通量有磁体内部向上的，也有磁体外部向下的．实际穿过线圈的磁通量是合磁通量，即向上的磁感线条数与向下磁感线条数之差．当线圈面积增大后，穿过线圈向上的磁感线条数没有变化，而向下的磁感线条数增多，磁感线抵消得多，合磁通量反而减小，所以A项正确，BCD错误．故选A．
【点睛】本题考查磁通量的计算，要注意线圈中穿过线圈的磁场方向有两种，磁感线出现抵消，要根据抵消后剩余的磁感线来比较磁通量的大小.
4．C
【详解】AB．根据电路的连接形式可知：任意一个电压表的读数与电流表的读数之比均等于与电压表并联的电阻，选项AB都错误；
CD．电池的内阻不计，说明电源的路端电压不变，则两电压表读数之和不变。所以当R2变化时两电压表的变化和一定为零（一个增加，一个减小），选项C正确，D错误。
故选C。
5．C
【详解】由手机电池外壳上的文字说明可知，电池的电动势是3.7V，待机时间为48h，电池容量为700mA h，则有待机状态下的平均工作电流是
故选C。
6．D
【详解】A．由于加速后的离子在中和区与电子中和，所以被加速的离子带正电，则加速器极板电势高，A错误；
BCD．由动能定理知
解得
所以进入中和区的离子速度与电量、加速电压有关，与极板距离无关，故D正确，BC错误。
故选D。
7．D
【详解】AB．匀强磁场不用周期性变化，所加电场的变化周期应与带电粒子在磁场中圆周运动的周期相等，才能实现始终加速。由于粒子在磁场中圆周运动的周期为
故对于一个给定的回旋加速器，能够加速的粒子还与其质量和电荷量有关，则不能对所有粒子均实现加速，故AB错误；
C．洛伦兹力永不做功，由动能定理得
则
同理可得
则有
故C错误；
D．粒子经回旋加速器获得的最大速度为
则磁感应强度加倍，最大速度加倍，故D正确。
故选D。
8．ABD
【详解】A．设灯泡均正常发光时的电流I，由图可知，则有
，，
所以有
故A正确；
B．设理想变压器输入端电压为，灯泡均正常发光时的电压为U，由图可知，则有
理想变压器的输入功率和输出功率相等，所以输入的功率为，输出的功率为两个副线圈的功率的和，所以
可得
根据理想变压器的电压与匝数成正比，由
可知
故B正确；
CD．根据原线圈与电灯串联电流相等，则有电压关系
又
所以可得
故C错误，D正确。
故选ABD。
9．BD
【详解】A．高压电源左为正极，则所加强电场的场强向右，而沿着电场线电势逐渐降低，可知点的电势比点的高，故A错误；
B．根据电场方向跟等势线的关系可知，等势线密的地方，电场线也比较密，因为a处的等势线较密，所以点的电场强度比点的大，故B正确；
C．液滴的重力不计，根据牛顿第二定律可知，液滴的加速度为
可得液滴在点的加速度比在点的大，故C错误；
D．液滴在电场力作用下向右加速，则电场力做正功，动能增大，电势能减少，即液滴在点的电势能比在点的大，故D正确。
故选BD。
10．CD
【详解】ABC．电动机消耗的功率为
P=IU
AB错误，C正确；
D．电动机的发热功率为
P热=I2R
D正确。
故选CD。
11． 见详解 向右偏转一下 向右偏转一下 CD
【详解】（1）[1]
（2）[2][3]由题中条件可知当线圈中磁通量增加产生感应电流时灵敏电流计的指针向右偏。将原线圈迅速插入副线圈时，磁通量增加，灵敏电流计指针将向右偏；原线圈插入副线圈后，将滑动变阻器的阻值调小时，电流增大，磁通量增加，灵敏电流计指针将向右偏。
（3）[4] 如果副线圈两端不接任何元件即没有闭合回路，则仍有电磁感应现象，有感应电动势，但无感应电流，感应电动势的方向仍能用楞次定律判断。故CD正确，AB错误。
12． BD BC 大于
【详解】（1）[1]实验中若用干电池变压器不能互感变压，必须要有低压交流电源提供交流电，B需要；需要用多用表测量电压，D需要；综上所述需要的实验器材为BD；
（2）[2]A．变压器是通过互感工作，而不是通过铁芯导电把电能由原线圈输送到副线圈，故A错误；
B．变压器工作时在原线圈上将电能转化成磁场能，在副线圈上将磁场能转化成电能，铁芯起到“传递”能量的作用，故B正确；
C．理想变压器的原副线圈通过铁芯共用同一个磁场，则变压器工作时原、副线圈中电流的频率相同，故C正确；
D．变压器的原线圈两端电压由发电机提供，则副线圈上不接负载时，原线圈两端的电压不变，故D错误；
故选BC。
（3）[3]根据变压器原理可知原副线圈两端电压之比等于原副线圈两端电压之比，即变压器原、副线圈电压应与其匝数成正比，实验中由于变压器的铜损、磁损和铁损，导致变压器的铁芯损失一部分的磁通量，所以副线圈上的电压的实际值一般略小于理论值，所以原线圈与副线圈的电压之比一般大于原线圈与副线圈的匝数之比。
13．（1）从b到a流过金属棒；（2）；（3）
【详解】（1）根据右手定则，棒向右动时，其电流方向从b到a流过金属棒
（2）由电路结构知
根据闭合电路欧姆定律得
（3）由
解得2s时棒的速度大小为
又有
解得
14．60 mA
【详解】因为，
由欧姆定律得，
所以
15．（1）2C；（2）2m/s；（3）0.01J
【详解】（1）导体棒转动切割磁感线，其接入电路的部分感应电动势为
闭合回路总电阻为
回路电流
电容器的电压
电容器的电荷量为
（2）开关S接2时，电容器向金属棒a放电，金属棒a受安培力运动，当金属棒a运动至CD处时电容器所带电荷量
该过程流过金属棒a的电荷量
由动量定理
代入数据可得
（3）a棒与b棒发生碰撞过程，根据动量守恒
“双棒”整体与c棒系统动量也守恒，最终达到共同速度
对c棒使用动量定理
解得
“双棒”整体与c棒运动至稳定过程中由能量守恒
其中
代入数据可得
16．(1)20Ω；(2)0.4V
【详解】(1)由已知条件得：E＝800mV，又因
I短＝
所以
(2)根据闭合电路欧姆定律
可得该闭合电路的路端电压
U＝IR=×20mV＝400mV＝0.4V
答案第1页，共2页
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