高考物理一轮复习综合模块测评2-电磁部分

电磁部分综合模块测评(二)时间：75分钟

满分：100分一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1．(2021·北京市丰台区高三上期末)在示波器、电子显微镜等器件中都需要将电子束聚焦，常采用的聚焦装置之一是静电透镜。静电透镜内电场分布的截面图如图中所示，虚线为等势面，实线为电场线，相邻等势面间电势差相等。现有一束电子以某一初速度从左侧进入该区域，P、Q为电子运动轨迹上的两点。下列说法正确的是(

)A．P点的电场强度大于Q点的电场强度B．P点的电势高于Q点的电势C．电子在P点的电势能小于在Q点的电势能D．电子在P点的动能小于在Q点的动能答案解析电场线的疏密表示电场强度的大小，所以P点的电场强度小于Q点的电场强度，A错误；沿着电场线方向电势逐渐降低，再结合等势面的特点，可知P点的电势低于Q点的电势，B错误；电子带负电，负电荷在电势越高的地方电势能越低，在电势越低的地方电势能越高，则电子在P点的电势能大于在Q点的电势能，C错误；从P运动到Q，电子所受静电力方向向右，运动过程静电力做正功，由动能定理可得电子的动能增大，所以电子在P点的动能小于在Q点的动能，D正确。解析2．(2021·辽宁省营口市高三上期末)有一电流表，当电流从它的正接线柱流入时，指针向正接线柱一侧偏转。现把它与一个线圈串联，就如图所示的各图指出正确的是(

)A．图甲中电流表指针的偏转方向为偏向负接线柱B．图乙中磁体下方的极性是N极C．图丙中磁体的运动方向是向下D．图丁中线圈从上向下看的电流方向是顺时针答案解析图甲中，磁体向下运动，穿过线圈的磁通量增加，原磁场方向向下，根据楞次定律知感应电流方向俯视为逆时针方向，从正接线柱流入电流表，指针偏向正接线柱，故A错误；由图乙可知，电流从负接线柱流入电流表，根据安培定则，感应电流的磁场方向向下，又因为磁体向下运动，穿过线圈的磁通量增加，根据楞次定律可知，磁体下方为S极，故B错误；图丙中，原磁场方向向下，电流从负接线柱流入电流表，根据安培定则，感应电流的磁场方向向下，根据楞次定律可知，穿过线圈的磁通量减小，磁体向上运动，故C错误；图丁中，磁体向下运动，穿过线圈的磁通量增加，原磁场方向向上，根据楞次定律知感应电流方向俯视为顺时针方向，故D正确。解析3.(2021·北京市丰台区高三上期末)如图所示，来自外层空间的大量带电粒子进入地磁场影响范围后，粒子将绕地磁场的磁感线做螺旋运动，形成范艾伦辐射带。螺旋运动中回转一周的时间称为周期，回转一周前进的距离称为螺距。忽略带电粒子之间以及带电粒子与空气分子之间的相互作用，带电粒子向地磁场两极运动的过程中，下列说法正确的是(

)A．粒子运动的速率逐渐变大B．粒子运动的周期不变C．粒子螺旋运动的半径不变D．粒子螺旋运动的螺距逐渐变小答案解析4.(2021·北京市西城区高三上期末)如图所示，U形金属框架竖直放置在绝缘地面上，框架的上端接有一电容器C，金属框架处于水平方向的匀强磁场中。将一电阻为R的金属棒MN从一定高度处由静止释放，下落过程中金属棒方向始终平行于地面，且与金属框架接触良好。忽略金属棒与金属框架之间的摩擦，在金属棒由静止开始下落的过程中，以下说法正确的是(

)A．金属棒做自由落体运动B．电容器左侧极板将带上正电荷C．电容器储存的电能等于金属棒减少的重力势能D．金属棒减少的机械能大于电容器储存的电能答案解析金属棒下落过程中，由于切割磁感线产生感应电动势，则要给电容器充电，回路中产生感应电流，金属棒受到向上的安培力，则金属棒的运动不是自由落体运动，A错误；由右手定则可知，金属棒N端的电势高于M端的电势，则电容器右侧极板将带上正电荷，B错误；由能量守恒可知，金属棒减少的机械能转化为电容器储存的电能以及金属棒上电阻产生的焦耳热，则金属棒减少的机械能大于电容器储存的电能，电容器储存的电能等于金属棒减少的重力势能减去金属棒增加的动能与产生的焦耳热之和，C错误，D正确。解析5．(2020·山东高考)图甲中的理想变压器原、副线圈匝数比n1∶n2＝22∶3，输入端a、b所接电压u随时间t的变化关系如图乙所示。灯泡L的电阻恒为15Ω，额定电压为24V。定值电阻R1＝10Ω、R2＝5Ω，滑动变阻器R的最大阻值为10Ω。为使灯泡正常工作，滑动变阻器接入电路的电阻应调节为(

)A．1Ω B．5ΩC．6Ω D．8Ω答案解析6．(2021·辽宁省沈阳市高三一模)如图甲所示，正五边形硬导线框abcde固定在磁场中，磁场方向与线框平面垂直，图乙表示该磁场的磁感应强度B随时间t变化的关系，t＝0时刻磁场方向垂直纸面向里。设垂直cd边向下为安培力的正方向，在0～5t0时间内，线框cd边受到该磁场对它的安培力F随时间t变化的关系图为(

)答案解析在0～2t0时间内，磁感应强度的变化率不变，则感应电流不变，方向为顺时针方向，则在0～t0时间内，线框cd边受到的安培力向下，并均匀减小，在t0～2t0时间内，线框cd边受到的安培力向上，并均匀增大；在2t0～3t0时间内，磁感应强度不变，无感应电流，无安培力；在3t0～5t0时间内，磁感应强度的变化率不变，则感应电流不变，方向为逆时针方向，则在3t0～4t0时间内，线框cd边受到的安培力向下，并均匀减小，在4t0～5t0时间内，线框cd边受到的安培力向上，并均匀增大。故选B。解析7.(2021·山东省青岛市高三下二模)如图，一内壁光滑、上端开口下端封闭的绝缘玻璃管竖直放置，高为h，管底有质量为m、电荷量为＋q的小球，玻璃管以速度v沿垂直于磁场方向进入磁感应强度为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场中。在外力作用下，玻璃管在磁场中运动速度保持不变，小球最终从上端管口飞出，在此过程中，下列说法正确的是(

)A．洛伦兹力对小球做正功B．小球做变加速曲线运动C．小球机械能的增加量为qvBhD．小球在玻璃管中的运动时间与玻璃管运动速度无关答案解析二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有两个或两个以上选项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。8．智能手机屏幕的光线过强会对眼睛有害，因此手机都有一项可以调节亮度的功能，该功能既可以自动调节，也可以手动调节。某兴趣小组为了模拟该功能，设计了如图所示的电路。闭合开关，下列说法正确的是(

)A．仅光照变强，小灯泡变亮B．仅光照变弱，小灯泡变亮C．仅将滑片向a端滑动，小灯泡变亮D．仅将滑片向b端滑动，小灯泡变亮答案解析仅光照变强，可知光敏电阻的阻值变小，则电路总电阻变小，由闭合电路的欧姆定律可知电路电流变大，则灯泡的功率变大，灯泡变亮，A正确；仅光照变弱，可知光敏电阻的阻值变大，则电路总电阻变大，由闭合电路的欧姆定律可知电流变小，则灯泡的功率变小，灯泡变暗，B错误；仅将滑片向a端滑动，滑动变阻器接入电路的阻值变小，则电路总电阻变小，电流变大，灯泡的功率变大，灯泡变亮，C正确；仅将滑片向b端滑动，滑动变阻器接入电路的阻值变大，则电路总电阻变大，电流变小，灯泡的功率变小，灯泡变暗，D错误。解析9．(2021·山东省泰安肥城市高三下高考适应性训练(一))如图所示，有一光滑导电轨道，左侧是竖直面内的圆弧轨道，无磁场，右侧水平部分置于竖直向上的匀强磁场中，由宽度分别为2L、L的两部分组合而成。质量、电阻均相同而长度不同的两根导体棒ab、cd分别垂直两导轨水平放置，导轨电阻不计且足够长。现给ab一水平向左的初速度，cd进入圆弧轨道前，两导体棒都已经做匀速直线运动，已知两棒始终在不同宽度的轨道上。关于两棒的运动情况，下列说法正确的是(

)A．两导体棒在水平轨道运动时满足动量守恒B．cd棒在圆弧轨道上运动时满足机械能守恒C．两导体棒最后不可能同时静止在轨道上D．两导体棒最后可能以不同速度向右匀速运动答案解析答案解析解析解析三、非选择题：本题共5小题，共54分。11．(6分)(2021·河北高考)某同学研究小灯泡的伏安特性，实验室提供的器材有：小灯泡(6.3V,0.15A)，直流电源(9V)，滑动变阻器，量程合适的电压表和电流表，开关和导线若干。设计的电路如图1所示。(1)根据图1，完成图2中的实物连线。答案图见解析答案(2)按照图1连线后，闭合开关，小灯泡闪亮一下后熄灭，观察发现灯丝被烧断，原因可能是________(单项选择，填正确答案标号)。A．电流表短路B．滑动变阻器的滑片接触不良C．滑动变阻器滑片的初始位置在b端C

(3)更换小灯泡后，该同学正确完成了实验操作，将实验数据描点作图，得到I­U图像，其中一部分如图3所示。根据图像计算出P点对应状态下小灯泡的电阻为________Ω(保留三位有效数字)。27.0

解析(1)由图1可知，电压表并联在小灯泡两端，滑动变阻器采用分压式接法，即将左下方接线柱与电源正极相连，如图。解析解析12．(9分)某同学欲利用图a所示的电路图测量某电容器的电容。(1)图a中电流表A1量程为300μA。为了满足实验要求需要扩大量程，该同学设计了图b所示的电路图，并操作如下：a．将开关S4断开，闭合S3，调节R2，使A1和A2读数均为200μA；b．将开关S4闭合，调节R1和R2，保证A2读数不变，则当A1读数是________μA时，A1与R1并联可以作为600μA的电流表使用。(2)该同学改表后，开始利用图a所示的电路图测量电容器的电容，具体操作如下：a．按图a接好实验电路，在图c中将缺失的导线用笔画线补充完整；b．将图c中单刀双掷开关S2接“a”，记下此时电压表读数6.2V；100

答案图见解析图

答案c．调节图c中滑动变阻器的滑片P至接入电路的阻值最大，将单刀双掷开关S2接“b”同时开始计时，每5s或10s读一次电流表A1(A1的表盘没变)的示数i，记录数据；d．以i为纵轴、t为横轴，在坐标纸上绘制点，请用平滑曲线在图d中画出i­t图线；e．根据实验结果和图像，估算电容器的电容C＝_____________________________________F。(结果保留两位有效数字)答案图见解析图

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)如图所示，在直角坐标系xOy平面的第一象限内存在着沿＋x轴方向的有界匀强电场Ⅰ，其边界由曲线AB和坐标轴围成；在第二象限存在沿＋y轴方向的匀强电场Ⅱ；已知从电场Ⅰ边界曲线AB上静止释放的电子都能从x轴上的P点离开电场Ⅱ，P点