山东省2023年高考物理模拟（二模）试题知识点训练：电磁学（单选题-中档题）

山东省2023年高考物理模拟（二模）试题知识点分类训练:

电磁学（单选题-中档题）

一、单选题

1.（2023•山东泰安•统考二模）如图所示，形状相同的平行金属导轨CN、DQ放置在竖

直向上、磁感应强度为8的匀强磁场中，间距为心与水平面相切于M、P,右端接一

阻值为R的电阻。质量为机、电阻为，•的金属棒从曲面上某处由静止释放，到达曲面底

端尸M时速度为%；金属棒与导轨间的动摩擦因数为〃，金属棒最终会停在导轨上，金

属棒从曲面底端PM到最终停止运动通过的位移大小为X,重力加速度大小为g。则金

属棒从曲面底端PM到最终停止在导轨上经历的时间为（）

%I8*.

B.Λ

μg"mg(R+r)

vBLx

Cʌ-――D.0

μg〃机g(R+r)μgμmg(R+r)

2.（2023•山东泰安•统考二模）如图所示，真空中四个点电荷分别位于边长为/的正方

形的四个顶点A、B、C、。上，A、C两点放置+4,B、。两点放置-4,。为正方形的

中心。以。为坐标原点，平行于Ag方向为X轴正方向。现在X轴上放置电荷量为√∑q的

电荷Q，使。点的场强为零，则Q的位置为（）

4万---------∙B

；+夕-Q\

j+qq

CD

A.若电荷。为正电荷，放置在X=-T处

B.若电荷Q为正电荷，放置在X=T处

C.若电荷。为负电荷，放置在x=-g处

D.若电荷。为负电荷，放置在X=T处

3.（2023•山东潍坊・统考二模）如图所示，均匀带负电圆环半径为R,带电量为%O点

为环的圆心，。、b分别位于圆环轴线上。点的两侧，6到。点的距离分别为“O=R,

bθ=也R。关于〃、氏。三点的场强E和电势。大小的关系，下列说法正确的是（）

A

aOb

R

W

A.φu>φh>φoB.φo>φa>φhC.Ea>Eh>EoD.Eh>Ea>Eo

4.（2023・山东济宁・统考二模）如图所示，在正六边形的三个顶点4、C、E分别固定电

荷量为+4、口、口的点电荷，。点为正六边形的中心，下列说法正确的是（）

以-------------------------.E

/-q\

/\

/\

/、

/\

/\

A∙.+q∙θ','D

∖λ/

、/

\/

¼/

、/

、/

、/

\/

''_________%

BC

A.。点的电场强度为零

B.。点与。点的电势相等

C.沿。。连线，从。点到。点电势先降低再升高

D.将一正点电荷沿OO连线，从O点移到。点的过程中，电势能一直减小

5.（2023・山东济宁・统考二模）图甲为一玩具起重机的电路示意图，理想变压器的原副

线圈匝数比为5:1。变压器原线圈中接入图乙所示的正弦交流电，电动机的内阻为5C,

装置正常工作时，质量为2kg的物体恰好以0.25m∕s的速度匀速上升，灯泡正常发光，

电表均为理想电表，电流表的示数为2A。g取IOmZS2。设电动机的输出功率全部用来

A.原线圈的输入电压的瞬时表达式为“=50∖Z∑sin50zτr（V）

B.灯泡的功率为20W

试卷第2页，共6页

C.电动机内阻消耗的热功率为5W

D.若电动机被卡住，灯泡会变亮

6.（2023・山东济宁•统考二模）已知在电流为/的长直导线产生的磁场中，距导线，•处的

磁感应强度大小为B=k」,其中&为常量。现有四根平行固定的通电长直导线，其横

r

截面恰好在一个边长为L的正方形的四个顶点上，电流方向如图所示。其中八C导线

中的电流大小为/∕,b、d导线中的电流大小为/2,此时人导线所受的安培力恰好为零。

现撤去匕导线，在。处固定一长度为L、电流为的通电导体棒e,电流方向垂直纸面

向外，下列说法正确的是（）

■X

A.分导线撤去前，电流的大小关系为//=2/2

B.〃导线撤去前，。导线所受的安培力也为零

C.6导线撤去后，导体棒e所受安培力方向沿y轴正方向

D.〃导线撤去后，导体棒e所受安培力大小为拉秋人

7.（2023•山东济宁・统考二模）图甲为一玩具起重机的电路示意图，理想变压器的原副

线圈匝数比为5:1。变压器原线圈中接入图乙所示的正弦交流电，电动机的内阻为5Q,

装置正常工作时，质量为2kg的物体恰好以0.25m∕s的速度匀速上升，灯泡正常发光，

电表均为理想电表，电流表的示数为2A,g取IOmzS2。设电动机的输出功率全部用来

提升物体，下列说法正确的是（）

甲

A.原线圈输入电压的瞬时值表达式为u=50夜sin50加（V）

B.灯泡的功率为15W

C.电动机内阻消耗的热功率为5W

D.若电动机被卡住，灯泡会变亮

8.（2023・山东荷泽・统考二模）如图所示，“匚二I”形金属框静止于光滑绝缘的水平桌面

上，金属框总质量为〃?，总阻值为I（WR,各边粗细均匀且材料相同，相邻边相互垂直,

CD=DE=EF=FG=GH=HP=PQ=d,CQ=34。其右侧是宽度为2d的匀强磁场区

域，磁感应强度大小为5,方向垂直于水平桌面向下。金属框在垂直于磁场边界的水平

拉力的作用下以速度V向右匀速通过磁场，FG边始终与磁场边界平行。下列说法正确

的是（）

C____DXXX

FXXX

E-------B

××X

H1_____

G××X

XXX

QP

A.从房边刚进入磁场到OE和狼边刚要进入磁场的过程中，E、”间的电势差为3小

B.在DE、"P边刚进入磁场时，金属框中的电流为华

A

C.金属框穿过磁场的整个过程，拉力做的功为典上

R

D.金属框穿过磁场的整个过程，拉力做的功为丝也

R

9.（2023•山东陶泽・统考二模）在离变压器较远的地方，用户电压会明显低于正常值

220V,甚至家用电器不能正常工作。该地居民常常会用调压器来调整电压，其原理图

如图所示。交变电压从必端输入，由Cd端输出连接到家用电器R,滑片P可以上、下

滑动。调压器视为理想变压器，匝数z<F=%,下列说法正确的是（）

试卷第4页，共6页

A.此调压器既能升压也能降压

B.此调压器只能升压

C.若滑片P向上滑动，则家用电器R两端的电压减小

D.若滑片P向下滑动，则家用电器R的功率会增大

10.（2023•山东薄泽・统考二模）绝缘天花板上悬挂有带正电的带电绳，绳的质量和带电

量都分布均匀，若在虚线下方加上水平向右的匀强电场，绳静止时的形状应为（）

11.（2023•山东聊城•统考二模）如图甲所示，在粗糙绝缘水平面的A、C两处分别固定

两个点电荷，A、C的位置坐标分别为-3L和2L,已知C处电荷的电荷量为4Q,图乙是

AC连线之间的电势夕与位置坐标X的关系图像，图中点为图线的最低点，A-2L处

的纵坐标夕=外,4L处的纵坐标e=:外,若在x=-2L的B点，由静止释放一个可视为

O

质点的质量为m电荷量为q的带电物块，物块随即向右运动，物块到达L处速度恰好

A.A处电荷带正电，电荷量为9Q,小物块与水平面间的动摩擦因数〃=先

B.A处电荷带负电，电荷量为6。，小物块与水平面间的动摩擦因数〃=泮7

16mgL

C.A处电荷带正电，电荷量为9Q,小物块与水平面间的动摩擦因数〃=沁

D.A处电荷带负电，电荷量为6Q,小物块与水平面间的动摩擦因数〃=沁

SmgL

12.（2023∙山东•统考二模）如图甲所示，是国产某型号手机无线充电装置，其工作原理

图如图乙所示，其中送电线圈和受电线圈匝数比〃/：”2=5:1。送电线圈和受电线圈所接电

阻的阻值均为R。当用间接上220V的正弦交变电源后，受电线圈中产生交变电流给手

机快速充电，这时手机两端的电压为5V,充电电流为5A,把送电线圈和受电线圈构成

的装置视为理想变压器，不计线圈及导线电阻，则下列说法正确的是（）

A.阻值R=195。

B.快速充电时，送电线圈的输入电压U∕=212.5V

C.快速充电时，送电线圈的输入功率为25W

D.持续进行快速充电时，充满容量为4000mA∙h的电池至少需要80min

13.（2023•山东•统考二模）如图所示，4、8为两个对称的圆锥的顶点，相距2/、圆锥

的底面半径为/,C点为圆锥底面圆周上的一点，。点为4B连线的中点，。点为OB连

线的中点。现把两个电荷量都是Q的正点电荷分别置于A、B两点。该空间为真空，静

电力常量为鼠则下列说法正确的是（）

A.圆周上各点的电场强度的方向都平行于AB连线

B.圆周上C点的电场强度大小为《翌

∕2

C.在OB连线上各点的电场强度都一定大于C点的电场强度

D.将另一个带负电的检验电荷q从C点沿CO、0。的折线路径移动到。点的过程中,

其电势能一定逐渐减小

试卷第6页，共6页

参考答案：

1.D

【详解】根据动量定理有

μmgt+BILt=nιv0

根据法拉第电磁感应定律有

—ΔΦBLx

E=----=-----

NZ

根据闭合电路欧姆定律有

I=互

R+r

电荷量

q=7∆r

解得

r二％BLX

Hg卬ng(R+r)

故选D。

2.C

【详解】AB.根据对称性及电场的矢量叠加可知O点的电场水平向右，若电荷Q为正电荷,

放置在。点右侧，故AB错误；

CD.根据电场的矢量叠加可知四个点电荷在。点的电场强度为

f=2√2-⅛-=±⅛

争2ʃ

若电荷。为负电荷，放置在X的位置，使。点的场强为零，则有

k∙∖∣2q40切

X2=I2

解得

I

X=—

2

由于电荷。应放在O点的左侧，则应放置在X=-g处，故C正确，D错误。

故选C。

3.C

【详解】AB.环上对称的两电荷在轴线上产生的合场强方向沿轴线方向，。点右侧向左，。

答案第1页，共9页

点左侧向右。由对称性可知在环的右存在”点与。点的电势相等，且αθ="θ,所以有

%>Vu>fPo

CD.环上对称的两电荷在O点产生的合场为零。环上对称的两电荷在距离。点为X处的电

场强度为

E=2∙∕%；COSe=∙2%χ-X•=2kq(}x

T

X+R'X+R-y∣x2+R2

(X2+R2Γ

所以环上对称的两电荷在。、从两点产生的电场强度分别为

E=&F_尽

可知带电圆环在4、匕两点产生的电场强度为

E>Eh

所以

Ea>Eb>E0

故C正确，D错误。

故选C。

4.C

【详解】A.设正六边形边长为“，A点的点电荷在。点的电场强度为

.=a

(20)402

C、E点的点电荷分别在。点产生的电场强度大小为

E,=±

^a2

。点的电场强度为

O=当

E=2E2COS60-EI

。点场强大小不为零，A错误;

答案第2页，共9页

B.由等量同种电荷的电势分布特点，C、E点的点电荷在。点与O点产生的电势相等，又

由于。点更靠近A点的点电荷，故。点的电势比。点产生的电势更大，B错误；

CD.在。点，3个点电荷产生的电场方向水平向右，故正电荷在。点的电场力水平向右，

同理3个点电荷在。点产生的电场水平向左，故正电荷在。点的电场力水平向左，正电荷

沿。。连线，从。点到。点过程，电场力先做正功后做负功，电势能先降低再升高，电势

先降低再升高，C正确，D错误；

故选C。

5.C

【详解】A.由图可知

wm=50√2V

周期为

T=0.02s

所以原线圈的输入电压的瞬时表达式为

u=umsinωt=50χ∕2sin年t=50∖∣2sin100加(V)

故A错误；

B.由题可知

Ut=50V

4=2

U2n2

所以

t∕2=IOV

P=U2I2=IOW

即灯泡的功率与电动机消耗的功率之和为20W,故B错误；

C.设流过电动机的电流为/,则有

2

U2I=Ir+mgv

解得

Z=IA

答案第3页，共9页

P∖=I"=5W

故C正确；

D.若电动机被卡住，由于灯泡两端的电压不变，所以灯泡的亮度不变，故D错误。

故选C。

6.D

【详解】A.6导线撤去前，b导线所受安培力为零，即6导线所在处的磁感应强度为零，即

2⅛-^-cos450=Λ-⅛-

L√2Δ

解得

II=2，|

故A错误；

B.〃导线撤去前，“导线所在处的磁感应强度为

C,/，…,I3√2W.

=22cos45°-k-1ɪ=———l

L叵L2L

由此可知，α导线所受的安培力不为零，故B错误;

CD.〃导线撤去后，。处的磁感应强度大小为

Bo=k%=∖∣2k-

√2ΔL

F

方向沿X轴负方向，所以导体棒e所受安培力大小为

F=BOlJ=OkLIOL=√2⅛∕O∕2

方向沿了轴负方向，故C错误，D正确。

故选D。

7.B

【详解】A.根据图像可知

M=EmSin芋r=5O>∕5sinIOCbrf(V)

故A错误；

BC.电动机机械功率

G=mgv=5W

根据

答案第4页，共9页

U2_n2

UT«,

S=50V

副线圈电压

U2=IOV

副线圈总功率

P=UJ=ZOW

电灯和电动机共消耗2OW功率，所以灯泡的功率为

P,尸P-P方15N

因为不清楚电动机的电流，无法计算电动机正常工作时内阻上的热功率，故B正确，C错

误；

D.若电动机被卡住，灯泡两端电压不变，亮度不变，故D错误。

故选B。

8.D

【详解】A.从FG边刚进入磁场到OE和HP边刚要进入磁场的过程中，导体棒切割磁感线

产生的感应电动势为

E=Bdv

所以，E、”间的电势差为

U=S7Bdv

5IOdR

A错误；

B.在£>E、边刚进入磁场时，产生的感应电动势为

E=3Bdv

由闭合电路的欧姆定律可得，金属框中的电流为

E3Bdv

F=K

因为

R(J=IOdR

所以，金属框中的电流不等于华，B错误；

R

CD.由能量守恒定律，金属框穿过磁场的整个过程，拉力做的功等于金属框中产生焦耳热

答案第5页，共9页

之和，则

W=7⅛I+Z⅛2

其中

iEBcivBv

LRJIOdR~IQR

1E'3Bdv3,Bv

2~-IOdR~IOR

∙c⅛

tA=t、=2×-

V

联立解得，拉力做的功为

,ɪ,2B2d1v

W=------------

R

C错误，D正确。

故选D。

9.A

【详解】AB.由理想变压器电压与匝数的关系可得

UlTiUn

,=---l—2=--2--

,

U2n2Uin3

而

π1>n2,n2<n3

所以此调压器既能升压也能降压，A正确，B错误；

C.若滑片P向上滑动，力增大，由

n

U2_2

U3n3

、%均不变，所以力增大，即家用电器R两端的电压增大，C错误;

D.若滑片P向下滑动，力减小，%、〃3均不变，所以外减小，由

P=区

R

可得，家用电器R的功率会减小，D错误。

故选Ao

10.C

【详解】利用微元法：设虚线下方的绳子单位长度质量为外,电荷量为名,取线上一小段△/,

答案第6页，共9页

其所带的电荷量为

△q=ΔZ%

质量为

Zn=△/"?()

对这小段的线进行受力分析得，受重力大小为加咫，电场力为E△4,和该小段细线两端线

的拉力的合力，合外力为零。

这该小段细线与竖直方向的夹角的正切值为

tan9=典=■^回

△mg△山⅛gm“g

由于外、飞、E、8都为定值，故该小段细线与竖直方向的夹角为定值，则可理解整体细

线与竖直方向夹角相同。

将虚线下面部分看作一个整体，质量为团，电场力大小为F,设虚线上方的绳子单位长度

质量为叫，取线上一小段△/,质量为

∆τn=∆∕m1

这该小段细线与竖直方向的夹角的正切值为

八F

tanθ=--------------

(AftnI+m)g

越向上，绳子长度越长，贝IJtane越小，则0越小。

故选C。

H.A

【详解】由乙图可知，9-x图像在X=O处的切线斜率为零，说明x=0处的场强为零，故A、

C两处电荷为同种电荷，由于电势大于零，可知A、C两处电荷均带正电；设A处电荷的电

荷量为。”则有

£=恪

(3L)2(2λ)2

解得

QA=9。

在X=-2L的8点，由静止释放一个可视为质点的质量为机，电荷量为夕的带电物块，物块

随即向右运动，小物块到达L处速度恰好为零，根据动能定理可得