上海市长宁区三年（2020-2022）年高考物理一模试题按知识点分层-02电磁学（基础题）

上海市长宁区三年（2020-2022）年高考物理一模试题按知识点分层-02电磁学（基础题）

一、单选题

1．（2022·上海长宁·统考一模）直流电动机通电后，使线圈发生转动的力是（　　）

A．重力 B．电场力 C．磁场力 D．摩擦力

2．（2022·上海长宁·统考一模）铅蓄电池的电源电动势为2V，表明铅蓄电池（　　）

A．接入电路时两极间的电压为2V

B．1s内能将2J化学能转化为电能

C．1s内电源内部非静电力做功2J

D．通过1C电量时，有2J化学能转化为电能

3．（2022·上海长宁·统考一模）如图所示，与纸面平行的匀强电场中有O、P、Q三点，其电势分别为-4V、-2V、-2V。下列过O点的电场线画法中，正确的是（　　）

A． B．

C． D．

4．（2022·上海长宁·统考一模）如图所示，通电长直导线右侧有一矩形线框，线框平面与直导线共面。使线框从图示实线位置向左平移到虚线位置，此时直导线正好平分线框。该过程中穿过线框的磁通量将（　　）

A．一直减小 B．一直增大

C．先减小后增大 D．先增大后减小

5．（2022·上海长宁·统考一模）如图所示，两根平行的长直导线a和b中通有大小相等、方向相反的电流I，此时导线a受到的磁场力大小为。当新加一个与两导线所在平面垂直的匀强磁场后，导线a受到的磁场力大小变为。若把新加的匀强磁场反向，则此时导线b受到的磁场力大小变为（　　）

A． B．  C．  D．

6．（2022·上海长宁·统考一模）“用DIS描绘电场的等势线”的实验中，在木板上铺有白纸、复写纸和导电纸，最下面的是     纸，该实验应选用       电源。（　　）

A．白，直流 B．复写，直流 C．导电，交流 D．导电，直流

7．（2021·上海长宁·统考一模）某移动电源上的“”标志，反映的物理量是（　　）

A．电能 B．电量

C．电功 D．电功率

8．（2021·上海长宁·统考一模）下列四个表达式中，不属于比值法定义的物理量是（　　）

A．电流 B．加速度

C．角速度 D．磁感应强度

9．（2021·上海长宁·统考一模）关于一个带负电的点电荷在真空中产生的电场，下列说法正确的是（　　）

A．等势面是一个以点电荷为圆心的圆

B．等势面上任意两点的电场强度相等

C．电势低的地方，其电场强度一定小

D．电势低的地方，其电场强度一定大

二、填空题

10．（2022·上海长宁·统考一模）如图甲所示，电动势为E、内阻为r的电源与阻值为R＝8Ω的定值电阻、滑动变阻器RP、电键S组成闭合回路。已知滑动变阻器消耗的功率P与其接入电路的有效电阻RP的关系如图乙所示。则：定值电阻R消耗的最大功率 PRmax＝________W；图乙中Rx＝_________Ω。

11．（2021·上海长宁·统考一模）带电量为的空心小球套在一个绝缘半圆环中，并放置于电场中，如图所示。小球从移到的过程中，电场力做功；再将小球从移到，电场力做功。设点电势为，则点电势为________，点电势为________。

12．（2021·上海长宁·统考一模）电磁炮的主要结构原理如图所示。假设某电磁炮能把的弹体（包括金属杆的质量）由静止加速到。已知轨道宽，长，通过的电流为，则轨道间所加的匀强磁场的磁感应强度________，磁场力的最大功率________（轨道摩擦不计）。

三、解答题

13．（2022·上海长宁·统考一模）如图所示的电路，电源内阻r=1Ω，R1=2Ω，R2=5Ω，灯L标有“3V，1.5W”字样，滑动变阻器最大值为R。当滑片P滑到最右端A时，理想电流表的读数为1A，此时灯L恰好正常发光，试求：

（1）电源电动势E；

（2）当滑片P滑到最左端B时，电流表读数；

（3）当滑片P位于滑动变阻器的中点时，电灯的功率是多少。（假设电灯的电阻值恒定不变）

14．（2021·上海长宁·统考一模）如图所示，闭合电键后，电压表示数为，电流表示数是之间的某个值。一段时间后，某电阻发生了故障，两表的示数变为和。已知电源电动势，，问：

(1)电路中哪一个电阻发生了故障？属于何种故障？

(2)电阻的阻值是多少？

(3)电源内电阻是多少？

(4)电阻的阻值是多少？

参考答案：

1．C

【详解】直流电动机通电后，线圈中有电流通过，通电线圈在磁场中受到磁场力的作用开始转动，ABD错误，C正确。

故选C。

2．D

【详解】A．由闭合电路欧姆定律可有U外=E－Ir，当电源不接入电路中时，两极间的电压等于电源电动势，当接入电路中时，两极间的电压不等于电动势，而小于电动势，A错误；

BD．电源每通过1C的电荷量，电源把2J的化学能转变成电能，不是1s内能将2J化学能转化为电能，B错误，D正确；

C．铅蓄电池的电源电动势为2V，表示在电源内部非静电力把单位正电荷从电源的负极移送到正极时所做的功为2J，即有2J的化学能转变为电能，C错误。

故选D。

3．A

【详解】电场为匀强电场，P、Q两点的电势相等，所以两点的连线为等势线，O点的电势低于P、Q所在的等势线电势，电场线由高电势指向低电势，所以电场线应垂直P、Q的连线向左下，即指向O点，A正确，BCD错误。

故选A。

4．D

【详解】通电直导线产生稳定的磁场，离导线越远磁场越弱，磁感线越疏，则当线框靠近通电导线，线框的左侧边框没有通过导线所在位置时，穿过线框的磁感线的条数越来越多，磁通量将逐渐增大，当线框平移到虚线位置，此时直导线正好平分矩形线框，故磁通量逐渐减小，直至为零，故D正确，ABC错误。

故选D。

5．B

【详解】如图所示，两根长直线，电流大小相同，方向相反。则a受到b产生磁场的作用力向左大小为，那么b受到a产生磁场的作用力向右大小为，这两个力大小相等，方向相反，即

当再加入匀强磁场时，设a在磁场中受到的安培力为，则a受到的作用力为

或

由于b的电流方向和a的电流方向相反，把新加的匀强磁场反向，b所受的安培力的方向和磁场未反向时a所受安培力方向相同，大小相等，则b受到的磁场力大小为

或

将

代入

或

可得

或

故B正确，ACD错误。

故选B。

6．A

【详解】本实验中探测等势点时需要探针与最上面的导电纸接触，接触时通过复写纸在最下面的白纸上留下痕迹，因此最下面的是白纸，本实验中用恒定电流场模拟两个等量异种点电荷形成的静电场中的等势线，使用的是直流电源，BCD错误，A正确。

故选A。

7．B

【详解】单位mA•h对应的电流与时间的乘积，根据

q=It

可知，单位mA•h对应的物理量是电量，故ACD错误，B正确。

故选B。

8．A

【详解】A．电流

即电流与导体两端的电压成正比，与导体的电阻成反比，不属于比值定义法，选项A符合题意；

B．加速度a等于速度变化量与所用时间的比值，加速度与速度变化量无关，所以加速度公式

属于比值定义法，故B不符合题意；

C．角速度等于转过的角度与时间的比值，角速度与转过的角度无关，则公式

属于比值定义法，故C不符合题意；

D．磁感应强度与在通电导线在磁场中受的安培力以及IL乘积无关，则公式

运用的是比值定义法，故D不符合题意。

故选A。

9．D

【详解】带负电的点电荷在真空中产生的电场的等势面是以点电荷为球心的球面。等势面上任意两点的电场强度大小相等，方向不同。电势越低，越接近点电荷，电场强度越大。

故选D。

10．     8     20

【详解】[1]滑动变阻器消耗的功率为

根据上式可知，当P最大时，有

解得

且当P最大时，电路中电流为

则电源电动势为

当RP=0时，通过定值电阻R的电流最大，定值电阻R消耗的功率最大，为

[2]当时，滑动变阻器消耗的功率为

根据上式可得在同功率下RP的另外一个值为

11．     -1     2

【详解】[1]移到的过程中电场力做功

即

解得

[2] 同理小球从移到的过程有

解得

12．     50    

【详解】[1]由运动公式

v2=2as

由牛顿第二定律

F=ma

且

F=BIl

联立解得

[2]磁场力的最大功率

P=Fv=BIlv=50×10×2×104W=107W

13．（1）6V；（2）2A；（3）0.96W

【详解】（1）当P滑到A时，R2被短路，如图1所示

由闭合电路欧姆定律得

（2）当P在B点时，电路如图2所示

此时电流表的读数为

（3）在图1所示电路中总电流为I=1A，通过灯L的电流为

通过变阻器R的电流为

由并联电路的特点可得

当滑片P位于滑动变阻器中点时等效电路如图3所示

由图知R2与右侧被电流表短接，在图3所示电路中并联部分电路的总电阻为

小灯泡两端的电压为

小灯泡的功率为

14．(1)发生了故障，断路；(2)；(3)；(4)

【详解】(1)发生了故障，属于断路。        

(2)当断开后，电压表的示数即为两端的电压，故

(3)当断开后，根据闭合电路的欧姆定律

代入数据得

(4)断开前，根据闭合电路的欧姆定律

代入数据得

断开前，根据并联电路电压相等得

代入数据得