2025年高考物理电磁学部分专项复习试题

2025年高考物理电磁学部分专项复习试题一、选择题（本题共8小题，1-5题为单选题，6-8题为多选题，每题6分，共48分）1.静电场性质的理解真空中两个点电荷Q₁、Q₂相距r时，库仑力大小为F。若将两电荷间距增大至2r，Q₁电量变为原来的2倍，Q₂电量不变，则库仑力大小变为（）A.F/2B.FC.2FD.4F2.电场强度与电势的关系某静电场的电场线分布如图所示，a、b为电场中的两点，下列说法正确的是（）A.a点电场强度大于b点电场强度B.a点电势低于b点电势C.电子在a点的电势能大于在b点的电势能D.将正电荷从a点移到b点，电场力做正功3.电路动态分析如图所示电路中，电源电动势E=12V，内阻r=1Ω，定值电阻R₁=3Ω，R₂=2Ω，滑动变阻器R₃的最大阻值为5Ω。闭合开关S，将R₃的滑片从左端向右滑动过程中，下列说法正确的是（）A.电流表示数逐渐减小B.电压表示数逐渐增大C.R₁消耗的电功率逐渐减小D.电源输出功率先增大后减小4.磁场对运动电荷的作用质子（¹H）和α粒子（⁴He）以相同的速度垂直射入匀强磁场中，若不计粒子重力，关于它们在磁场中的运动，下列说法正确的是（）A.运动半径之比为1:2B.运动周期之比为1:2C.向心加速度大小之比为2:1D.动量大小之比为1:45.电磁感应现象判断如图所示，矩形线圈abcd在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴OO'匀速转动，线圈中产生的交变电流通过理想变压器给电阻R供电。若线圈转速增大为原来的2倍，其他条件不变，则下列说法正确的是（）A.线圈中交变电流的频率变为原来的2倍B.变压器原线圈输入电压的最大值变为原来的2倍C.电阻R消耗的电功率变为原来的4倍D.通过电阻R的电流方向每秒改变2次6.静电场中的图像问题（多选）某电场中x轴上各点的电势φ随坐标x变化的关系如图所示，x轴上A、B、C三点的坐标分别为0、2m、4m。下列说法正确的是（）A.A、B两点间的电场强度大小为2V/mB.B、C两点间的电场强度方向沿x轴正方向C.正电荷在A点所受电场力大于在C点所受电场力D.将电子从A点移到C点，电场力做功为-4eV7.电磁感应中的能量转化（多选）如图所示，光滑平行金属导轨倾斜放置，导轨平面与水平面夹角θ=30°，间距L=1m，上端接有定值电阻R=2Ω，匀强磁场垂直于导轨平面向上，磁感应强度B=0.5T。质量m=0.1kg、电阻r=1Ω的金属棒ab垂直导轨放置，从静止释放后沿导轨下滑。已知金属棒下滑过程中始终与导轨垂直且接触良好，重力加速度g=10m/s²，下列说法正确的是（）A.金属棒下滑的最大速度为10m/sB.金属棒达到最大速度时，通过R的电流为1AC.金属棒从静止下滑至最大速度过程中，克服安培力做的功等于电阻R产生的焦耳热D.金属棒加速度为零时，其机械能不再变化8.交变电流的综合应用（多选）某小型发电站输出的交变电压为u=220√2sin100πt（V），通过理想升压变压器输送到远处，输电线总电阻R=10Ω，降压变压器原、副线圈匝数比为10:1，降压后给额定电压220V、额定功率44kW的纯电阻负载供电。若输电效率为90%，则下列说法正确的是（）A.升压变压器原线圈的电流为200AB.输电线上损失的功率为4kWC.升压变压器的匝数比为1:10D.降压变压器副线圈的电流为200A二、实验题（本题共2小题，共18分）9.测定金属的电阻率（8分）某实验小组用伏安法测定一段粗细均匀的金属丝的电阻率，实验器材如下：待测金属丝（电阻约5Ω）电源（电动势3V，内阻不计）电流表（量程0.6A，内阻约0.1Ω）电压表（量程3V，内阻约3kΩ）滑动变阻器（最大阻值20Ω，额定电流1A）螺旋测微器、毫米刻度尺、开关、导线若干（1）用螺旋测微器测量金属丝直径时，示数如图所示，其读数为______mm；（2）为减小实验误差，电流表应采用______（填“内接法”或“外接法”）；滑动变阻器应采用______（填“限流接法”或“分压接法”）；（3）若实验中测得金属丝长度L=50.00cm，直径d=0.400mm，电压表示数U=2.40V，电流表示数I=0.50A，则金属丝的电阻率ρ=______Ω·m（结果保留两位有效数字）。10.探究感应电流产生的条件（10分）某同学利用如图所示装置探究感应电流产生的条件，实验步骤如下：①闭合开关S，将条形磁铁插入线圈A中，观察到灵敏电流计指针偏转；②保持线圈A和磁铁相对静止，观察到灵敏电流计指针不偏转；③断开开关S，将磁铁从线圈A中拔出，观察到灵敏电流计指针偏转；④保持开关S断开，将磁铁插入线圈A中，观察到灵敏电流计指针不偏转。（1）步骤①中，电流计指针偏转的原因是______；（2）对比步骤①和②，可得出感应电流产生的条件之一是______；（3）对比步骤①和④，可得出感应电流产生的条件之一是______；（4）若将线圈A更换为匝数更多的线圈B，重复步骤①，发现电流计指针偏转角度更大，原因是______；（5）实验中若电流计指针偏转方向相反，可能的操作是______。三、计算题（本题共3小题，共44分）11.静电场中的力学综合（14分）如图所示，在真空中，xOy坐标系第一象限内存在沿y轴正方向的匀强电场，电场强度E=2×10³V/m。一质量m=2×10⁻⁶kg、电荷量q=+1×10⁻⁸C的带电粒子从原点O以初速度v₀=2×10³m/s沿x轴正方向射入电场，不计粒子重力。求：（1）粒子在电场中运动的加速度大小；（2）粒子从O点运动到x=0.4m处时的速度大小和方向；（3）粒子经过x轴正半轴时的坐标。12.电磁复合场中的运动（15分）如图所示，在xOy坐标系中，第一象限内存在垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度B=0.5T；第四象限内存在沿y轴正方向的匀强电场，电场强度E=1×10³V/m。一质量m=1×10⁻¹⁰kg、电荷量q=+2×10⁻⁶C的带电粒子从P点（-0.2m，0）以初速度v₀=1×10⁴m/s沿x轴正方向射入，经原点O进入第一象限，不计粒子重力。求：（1）粒子在第四象限内运动的时间；（2）粒子在第一象限内做圆周运动的半径；（3）粒子离开第一象限磁场时的位置坐标。13.电磁感应中的动力学与能量（15分）如图所示，足够长的平行金属导轨水平放置，间距L=0.5m，左端接有定值电阻R=1Ω，导轨电阻不计。匀强磁场竖直向下穿过导轨平面，磁感应强度B=1T。质量m=0.1kg、电阻r=0.5Ω的金属棒ab垂直导轨放置，与导轨间的动摩擦因数μ=0.2，现用水平拉力F=0.5N向右拉金属棒，从静止开始运动，重力加速度g=10m/s²。求：（1）金属棒的最大速度vₘ；（2）金属棒速度v=2m/s时的加速度大小；（3）金属棒从静止加速至最大速度过程中，通过电阻R的电荷量q=0.5C，求此过程中电阻R产生的焦耳热。四、分析题（本题共1小题，共16分）14.电磁学在科技中的应用如图所示为磁悬浮列车的简化模型，轨道由两平行长直金属导轨组成，间距为L，导轨间存在竖直向上的匀强磁场，磁感应强度为B。列车底部固定有两根与导轨垂直的金属杆，每根金属杆的电阻为r，长度均为L，列车总质量为m，与导轨间的摩擦可忽略。列车启动时，通过外部电源给两金属杆通以图示方向的恒定电流I，整个过程中列车沿水平方向运动。（1）分析列车启动时所受安培力的方向，并推导安培力的大小；（2）若列车从静止开始做匀加速直线运动，加速度大小为a，求列车速度达到v时，外部电源的输出功率；（3）随着列车速度增大，金属杆切割磁感线产生感应电动势，可能导致通过金属杆的电流变化。若保持外部电源输出电流I不变，分析列车的运动状态如何变化，并说明理由；（4）实际运行中，为避免金属杆中电流过大损坏设备，需控制列车的最大速度。若电源电动势E=200V，内阻不计，两金属杆并联接入电路，每根金属杆电阻r=0.5Ω，L=2m，B=1T，列车质量m=2×10⁴kg，求列车的最大速度vₘ。参考答案及评分标准（此处省略，实际考试中需单独附页）一、选择题A2.C3.D4.B5.ABC6.AD7.AB8.BCD二、实验题9.（1）0.400（2分）；（2）外接法（2分），限流接法（2分）；（3）2.5×10⁻⁶（2分）10.（1）线圈磁通量发生变化（2分）；（2）磁通量发生变化（2分）；（3）电路闭合（2分）；（4）磁通量变化率增大，感应电动势增大（2分）；（5）磁铁插入方向相反（或拔出磁铁）（2分）三、计算题11.（1）1×10⁴m/s²（4分）；（2）2√2×10³m/s，与x轴夹角45°（6分）；（3）（0.8m，0）（4分）12.（1）2×10⁻⁵s（5分）；（2）0.1m（5分）；（3）（0.1m，0.1m）（5分）13.（1）6m/s（5分）；（2）1m/s²（5分）；（3）0.3J（5分）四、分析题14.（1）安培力方向水平向右，Fₐ=2BIL（4分）；（2）P=I(E+2BLv)=I(IRₙₑₜ+2BLv)=I²(2r)+2BILv（4分）；