2025年高三物理上學(xué)期電磁學(xué)綜合復(fù)習(xí)試題一、選擇題（本題共8小題，每小題4分，共32分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，第1-5題只有一項(xiàng)符合題目要求，第6-8題有多項(xiàng)符合題目要求。全部選對(duì)的得4分，選對(duì)但不全的得2分，有選錯(cuò)的得0分）關(guān)于電場(chǎng)強(qiáng)度與電勢(shì)的關(guān)系，下列說法正確的是（）A.電場(chǎng)強(qiáng)度為零的位置，電勢(shì)一定為零B.電勢(shì)為零的位置，電場(chǎng)強(qiáng)度一定為零C.電場(chǎng)強(qiáng)度沿電場(chǎng)線方向逐漸減小的區(qū)域，電勢(shì)一定沿電場(chǎng)線方向逐漸降低D.電場(chǎng)強(qiáng)度大的地方，電勢(shì)一定高如圖所示，平行板電容器兩極板水平放置，板間存在豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)。一帶電油滴在極板間運(yùn)動(dòng)時(shí)所受空氣阻力與速率成正比。若兩極板電壓為零，油滴以速率v勻速下降；若電壓為U時(shí)，油滴以速率v勻速上升。當(dāng)電壓為-U時(shí)，油滴勻速運(yùn)動(dòng)的速度大小和方向?yàn)椋ǎ〢.2v，向下B.2v，向上C.3v，向下D.3v，向上矩形導(dǎo)線框abcd固定在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感線方向與線框平面垂直，規(guī)定磁場(chǎng)方向垂直紙面向里為正，感應(yīng)電流順時(shí)針方向?yàn)檎４鸥袘?yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t變化的規(guī)律如圖所示，則線框中感應(yīng)電流I隨時(shí)間t變化的圖像可能正確的是（）一長(zhǎng)直導(dǎo)線通有恒定電流I，在其正下方有一矩形線框abcd，線框與導(dǎo)線在同一豎直平面內(nèi)，線框從靜止開始自由下落，在下落過程中線框平面始終與導(dǎo)線平行。關(guān)于線框中感應(yīng)電流的方向，下列說法正確的是（）A.線框始終有順時(shí)針方向的感應(yīng)電流B.線框始終有逆時(shí)針方向的感應(yīng)電流C.線框先有順時(shí)針方向的感應(yīng)電流，后有逆時(shí)針方向的感應(yīng)電流D.線框先有逆時(shí)針方向的感應(yīng)電流，后有順時(shí)針方向的感應(yīng)電流如圖所示，半徑為R的圓形區(qū)域內(nèi)有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電粒子從磁場(chǎng)邊界上的A點(diǎn)以速度v沿半徑方向射入磁場(chǎng)，粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌跡半徑為r。若粒子從A點(diǎn)射入后能從磁場(chǎng)邊界上的B點(diǎn)射出，且A、B兩點(diǎn)間的距離為R，則r的值為（）A.(\frac{\sqrt{3}}{3}R)B.(\frac{\sqrt{2}}{2}R)C.(\sqrt{3}R)D.(\sqrt{2}R)關(guān)于電磁感應(yīng)現(xiàn)象，下列說法正確的是（）A.穿過閉合回路的磁通量變化越快，回路中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)越大B.穿過閉合回路的磁通量越大，回路中感應(yīng)電流越大C.感應(yīng)電流的磁場(chǎng)總是阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化D.閉合回路在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)，一定能產(chǎn)生感應(yīng)電流如圖所示，理想變壓器原、副線圈匝數(shù)比為n1:n2=2:1，原線圈接在電壓為U的交流電源上，副線圈接有電阻R和理想二極管D（二極管具有單向?qū)щ娦裕粗辉试S電流從正極流向負(fù)極）。下列說法正確的是（）A.副線圈兩端電壓的有效值為U/2B.通過電阻R的電流方向周期性變化C.電阻R消耗的電功率為U2/(8R)D.若將二極管短路，電阻R消耗的電功率變?yōu)樵瓉淼?倍如圖所示，光滑平行金屬導(dǎo)軌固定在水平面上，導(dǎo)軌間距為L(zhǎng)，左端接有電阻R，導(dǎo)軌所在空間存在方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。一質(zhì)量為m、電阻為r的金屬棒ab垂直導(dǎo)軌放置，在水平拉力F作用下以速度v向右勻速運(yùn)動(dòng)。下列說法正確的是（）A.金屬棒ab中的感應(yīng)電流方向?yàn)閺腶到bB.金屬棒ab兩端的電壓為BLvC.拉力F的大小為B2L2v/(R+r)D.電阻R消耗的電功率為B2L2v2/(R+r)二、實(shí)驗(yàn)題（本題共2小題，共18分）（8分）某同學(xué)用如圖所示的裝置探究電磁感應(yīng)現(xiàn)象中感應(yīng)電流的方向與磁通量變化的關(guān)系。實(shí)驗(yàn)步驟如下：（1）將靈敏電流計(jì)、線圈A、線圈B、電源、開關(guān)和滑動(dòng)變阻器按圖連接成電路，其中線圈A與電源、開關(guān)、滑動(dòng)變阻器串聯(lián)，線圈B與靈敏電流計(jì)串聯(lián)，且線圈A套在線圈B內(nèi)。（2）閉合開關(guān)，觀察靈敏電流計(jì)指針的偏轉(zhuǎn)方向。（3）保持開關(guān)閉合，將滑動(dòng)變阻器的滑片向右移動(dòng)，觀察靈敏電流計(jì)指針的偏轉(zhuǎn)方向。（4）斷開開關(guān)，觀察靈敏電流計(jì)指針的偏轉(zhuǎn)方向?；卮鹣铝袉栴}：（1）步驟（2）中，閉合開關(guān)瞬間，線圈B內(nèi)的磁通量________（填“增加”或“減少”），靈敏電流計(jì)指針向右偏轉(zhuǎn)，則此時(shí)線圈B中感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向與線圈A中磁場(chǎng)方向________（填“相同”或“相反”）。（2）步驟（3）中，滑動(dòng)變阻器滑片向右移動(dòng)時(shí)，線圈A中的電流________（填“增大”或“減小”），線圈B內(nèi)的磁通量________（填“增加”或“減少”），靈敏電流計(jì)指針將向________（填“左”或“右”）偏轉(zhuǎn)。（3）步驟（4）中，斷開開關(guān)瞬間，靈敏電流計(jì)指針的偏轉(zhuǎn)方向與步驟（2）中________（填“相同”或“相反”）。（10分）某實(shí)驗(yàn)小組要測(cè)量一未知電阻Rx的阻值，實(shí)驗(yàn)室提供的器材有：電源（電動(dòng)勢(shì)E約為3V，內(nèi)阻不計(jì)）、電流表（量程0~0.6A，內(nèi)阻RA=0.5Ω）、電壓表（量程0~3V，內(nèi)阻RV約為3kΩ）、滑動(dòng)變阻器（最大阻值20Ω）、開關(guān)、導(dǎo)線若干。（1）為了盡可能準(zhǔn)確地測(cè)量Rx的阻值，且要求電表的讀數(shù)范圍盡可能大，應(yīng)選擇圖中的________（填“甲”或“乙”）電路。（2）根據(jù)所選電路，用筆畫線代替導(dǎo)線將圖丙中的實(shí)物圖連接完整。（3）某次實(shí)驗(yàn)中，電流表的示數(shù)為I，電壓表的示數(shù)為U，則Rx的測(cè)量值表達(dá)式為Rx=（用U、I、RA或RV表示）。（4）若實(shí)驗(yàn)中所用的電壓表內(nèi)阻RV=3kΩ，Rx的真實(shí)值為10Ω，則采用上述電路測(cè)量時(shí)，測(cè)量值與真實(shí)值的相對(duì)誤差為%（結(jié)果保留一位小數(shù)）。三、計(jì)算題（本題共4小題，共50分。解答時(shí)應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟，只寫出最后答案的不能得分。有數(shù)值計(jì)算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位）（12分）如圖所示，在真空中，電荷量為Q的點(diǎn)電荷固定在原點(diǎn)O處，另一電荷量為q、質(zhì)量為m的帶正電粒子在庫侖力作用下繞O點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，軌道半徑為r。已知靜電力常量為k，萬有引力常量為G。求：（1）粒子做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的線速度大小v；（2）粒子做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期T；（3）若粒子的質(zhì)量m=1.0×10?2?kg，電荷量q=1.6×10?1?C，軌道半徑r=1.0×10?1?m，Q=1.6×10?1?C，求粒子的線速度大小v（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）。（12分）如圖所示，平行板電容器的兩個(gè)極板水平放置，板間距離為d，電容為C，兩極板間有一帶電荷量為q、質(zhì)量為m的帶電油滴，油滴恰好靜止在極板間。已知重力加速度為g，不計(jì)空氣阻力。（1）判斷油滴的帶電性質(zhì)，并求出兩極板間的電勢(shì)差U；（2）若將兩極板間的電壓增大為原來的2倍，油滴將向上做勻加速運(yùn)動(dòng)，求油滴的加速度大小a；（3）在（2）的情況下，經(jīng)過時(shí)間t，油滴的速度大小v為多少？（13分）如圖所示，在坐標(biāo)系xOy中，第一象限內(nèi)存在方向沿y軸正方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E；第四象限內(nèi)存在方向垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B。一帶電荷量為q、質(zhì)量為m的帶正電粒子從坐標(biāo)原點(diǎn)O以速度v沿x軸正方向射入電場(chǎng)，粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間后進(jìn)入磁場(chǎng)，最后從磁場(chǎng)中射出。已知粒子從磁場(chǎng)中射出時(shí)的速度方向與x軸負(fù)方向的夾角為θ=60°，不計(jì)重力。求：（1）粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t1；（2）粒子進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度大小v'；（3）粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌跡半徑r和運(yùn)動(dòng)時(shí)間t2。（13分）如圖所示，光滑平行金屬導(dǎo)軌固定在傾角為θ的斜面上，導(dǎo)軌間距為L(zhǎng)，上端接有電阻R，導(dǎo)軌所在空間存在方向垂直斜面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。一質(zhì)量為m、電阻為r的金屬棒ab垂直導(dǎo)軌放置，從靜止開始沿導(dǎo)軌下滑，金屬棒ab與導(dǎo)軌始終接觸良好，不計(jì)導(dǎo)軌電阻，重力加速度為g。（1）求金屬棒ab下滑過程中的最大速度vm；（2）當(dāng)金屬棒ab的速度為v（v<vm）時(shí)，求金屬棒ab的加速度大小a；（3）若金屬棒ab從靜止開始下滑到達(dá)到最大速度vm的過程中，通過電阻R的電荷量為q，求此過程中電阻R產(chǎn)生的焦耳熱Q。四、選考題（共10分。請(qǐng)考生從給出的2道題中任選一題作答。如果多做，則按所做的第一題計(jì)分）【選修3-1】（10分）如圖所示，一長(zhǎng)直導(dǎo)線通有恒定電流I，在其右側(cè)有一矩形線圈abcd，線圈與導(dǎo)線在同一平面內(nèi)，線圈的ab邊與導(dǎo)線平行，ab邊長(zhǎng)為L(zhǎng)1，bc邊長(zhǎng)為L(zhǎng)2，線圈到導(dǎo)線的距離為d。已知電流I產(chǎn)生的磁場(chǎng)在距離導(dǎo)線r處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B=kI/r（k為常量）。（1）求通過矩形線圈的磁通量Φ；（2）若線圈以速度