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2023届北京市高考物理模拟试题知识点分类训练：电磁学选择题4
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这是一份2023届北京市高考物理模拟试题知识点分类训练：电磁学选择题4，共31页。试卷主要包含了单选题，多选题等内容，欢迎下载使用。
2023届北京市高考物理模拟试题知识点分类训练：电磁学选择题4
一、单选题
1．（2023·北京·模拟预测）手机无线充电技术越来越普及，如图甲所示是某款手机无线充电装置，其工作原理如图乙所示，其中送电线圈和受电线圈匝数比，两个线圈中所接电阻的阻值均为。当ab间接上的正弦交变电源后，受电线圈中产生交变电流给手机充电，这时手机两端的电压为5V，充电电流为2A。若把装置线圈视为理想变压器，下列说法正确的是（ ）
A．充电时，送电线圈中的电流为
B．充电时，间电压
C．的值为
D．充电时，送电线圈的输入功率为
2．（2023·北京·模拟预测）如图所示为某实验小组设计的两个量程的电流表，已知表头G的满偏电流为Ig，定值电阻R1、R2的阻值均等于表头的内阻。当使用1和2两个端点时，电流表的量程为I1，当使用1和3两个端点时，电流表的量程为I2.下列说法正确的是（ ）
A．I1=2Ig
B．I2=3Ig
C．若仅使R1阻值变小，则I1和I2均变大
D．若仅使R2阻值变小，则I1和I2均变大
3．（2023·北京·模拟预测）“超级电容”是新型电容，比传统的电容器的电容大得多，可以用来储能，对外供能。如图所示是某同学利用超级电容储能和对外供电的电路图。其中E为电源，R为定值电阻，C为电容器，A为电流表，V为电压表，单刀双掷开关接通1，电容器充电，接通2，电容器放电。放电过程中，下列说法正确的是（ ）
A．电压表的示数随电容器的电荷量均匀减小
B．电流表的示数恒定
C．电压表与电流表示数之比减小
D．电压表示数的最大值可能比电源电压大
4．（2023·北京·模拟预测）如图所示，虚线框内存在匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里。a、b、c是三个质量和电荷量都相等的带电粒子，它们从PQ边上的中点沿垂直于磁场的方向射入磁场，图中画出了它们在磁场中的运动轨迹。若不计粒子所受重力，则（ ）
A．粒子a带负电，粒子b、c带正电 B．粒子c在磁场中运动的时间最长
C．粒子c在磁场中的加速度最大 D．粒子c在磁场中的动量最大
5．（2023·北京石景山·统考一模）如图所示平面内，在通有图示方向电流I的长直导线右侧，固定一矩形金属线框，边与导线平行。调节电流I使得空间各点的磁感应强度随时间均匀增加，则（ ）
A．线框中产生的感应电流方向为
B．线框中产生的感应电流逐渐增大
C．线框边所受的安培力大小恒定
D．线框整体受到的安培力方向水平向右
6．（2023·北京·模拟预测）如图甲所示，理想变压器原线圈接入图乙所示的交变电压，副线圈电路中R0为定值电阻，R是滑动变阻器。原、副线圈的匝数之比为10：1，V1和V2是理想交流电压表，示数分别用U1和U2表示；A1和A2是理想交流电流表，示数分别用I1和I2表示。则（ ）
A．t=0.01s时，电压表V1的示数U1此时为零
B．滑片P向下滑动过程中，I1U1的数值变大
C．滑片P向下滑动过程中，的数值变大
D．滑片P向下滑动过程中，R消耗的功率变大
7．（2023·北京·模拟预测）某同学在研究性学习活动中自制电子秤，原理示意图如图所示。用理想电压表的示数指示物体的质量，托盘与电阻可忽略的金属弹簧相连，托盘与弹簧的质量均不计，滑动变阻器的滑动端与弹簧上端连接。当托盘中没有放物体时，滑片恰好指在变阻器的最上端，此时电压表示数为0；当电压示数为时，电子称量物体质量为m，设变阻器总电阻R，电源电动势为E，电源内阻r可忽略不计，限流电阻阻值为R0，且R=R0，不计一切摩擦和其他阻力（ ）
A．当电压示数为时电子秤称量物体质量为2m
B．当电压示数为时电子秤测量物体质量为3m
C．该电子秤可称量物体的最大质量为4m
D．该电子秤电压表各刻度对应的质量是均匀的
8．（2023·北京·模拟预测）如图所示，若令x轴和y轴分别表示某个物理量，则图像可以反映某种情况下物理量之间的关系，图线上任一点的切线斜率、图线与x轴围成的面积有时也有相应的物理含义。A为图线上一点，过A点作图线的切线交y轴于M点，过A点作垂线交x轴于N点，切线AM的斜率记为k，图线与x轴围成的阴影面积记为S。下列说法正确的是（ ）
A．对于一段只含有电热元件的电路，若x轴表示电流I，y轴表示电压U，斜率k可以表示电热元件的电阻大小
B．对于某电容器的充电过程，若x轴表示电量q，y轴表示电容器两端电压U，斜率k可以表示电容器的电容大小
C．对于做匀变速曲线运动的物体，若x轴表示运动时间t，y轴表示物体所受合力F，面积S可以表示时间t内的合外力冲量大小
D．对于做圆周运动的物体，若x轴表示半径r，y轴表示角速度ω，面积S可以表示对应半径变化的线速度大小的变化
9．（2023·北京·模拟预测）如图所示为某种质谱仪工作原理示意图，离子从电离室中的小孔飘出（初速度不计），经电压为的加速电场加速后，通过小孔，从磁场上边界垂直于磁场方向进入磁感应强度为的匀强磁场中，运动半个圆周后打在照相底片上并被吸收形成谱线。照相底片上有刻线均匀分布的标尺（图中未画出），可以直接读出离子的比荷。下列说法正确的是（ ）
A．打在照相底片上的离子带负电
B．可以通过减小磁感应强度来增大不同离子形成谱线之间的间隔
C．谱线对应比荷的值大于谱线对应比荷的值
D．标尺上各刻线对应比荷的值是均匀的
10．（2023·北京·模拟预测）如图甲所示是磁电式电表内部结构示意图，蹄形磁铁的两极间有一个固定的圆柱形铁芯，铁芯外面套有一个可以绕轴转动的铝框，在铝框上绕有铜线圈。电表指针固定铁芯在线圈上，可与线圈一起转动，线圈的两端分别接在两个螺旋弹簧上，被测电流经过这两个弹簧流入线圈。蹄形磁铁与铁芯间的磁场可看作是均匀辐射分布的，如图乙所示，无论线圈转到什么位置，线圈平面总与线圈所在磁场甲的方向平行。关于磁电式电表，下列说法不正确的是（ ）
A．磁电式电表的原理是通电线圈在磁场中因受安培力而转动
B．改变线圈中电流的方向，指针会反向偏转
C．增加线圈的匝数可以提高电表的灵敏度
D．用塑料框代替铝框，在使用电表时可以使指针更迅速稳定在示数位置上
11．（2023·北京·模拟预测）如图所示，某同学设计了一个加速度计：较重的滑块可以在光滑的框架中平移，滑块两侧用两劲度系数相同的轻弹簧与框架连接；R为变阻器，轻质滑动片与变阻器接触良好；两个电池的电动势均恒为E，内阻不计。按图连接电路后，将电压表指针的零点调到表盘中央，此时两弹簧均为原长，滑动片恰好在电阻中间位置。已知滑动片与电阻器任一端之间的电阻值都与其到这端的距离成正比，当a端的电势高于b端时电压表的指针向零点右侧偏转。将框架固定在运动的物体上，物体沿弹簧方向运动。下列说法正确的是（ ）
A．电压表的示数指向零点，说明物体一定做匀速直线运动
B．电压表向右偏且示数不变，说明物体一定向左做匀加速直线运动
C．电压表向左偏且示数增大，说明物体加速度一定向右且增大
D．电压表示数增大了一倍，说明物体的加速度变为原来的一半
12．（2023·北京·统考模拟预测）如图所示，两原长均为L、劲度系数相等的绝缘轻弹簧悬挂于O点，其另外一端各连接一个带电小球，平衡时A球靠在光滑绝缘竖直墙上，长为且竖直；B球悬于空中，长为。两小球的质量均为m，重力加速度为g，则两球间的库仑力大小为（ ）
A． B． C． D．
13．（2023·北京·统考模拟预测）如图甲所示为电容器的充电电路，先将可变电阻的阻值调为，闭合开关，电容器所带电荷量随时间变化的关系图像如图乙实线①所示。然后断开开关，先使电容器放电完毕，再把的阻值调为，接着重复前面的操作，得到如图乙实线②所示图像，下列说法正确的是（ ）
A．电容器充电过程，充电电流不断减小
B．电容器充电过程，充电电流不断增加
C．电容器充电过程，电容器的电容不断增加
D．增大可变电阻的阻值对电容器充电更快完成
14．（2023·北京石景山·统考一模）在如图所示平面内，两个带等量正电的点电荷分别固定在A、B两点，O为连线的中点，为的垂直平分线，C、D两点在上且。下列说法正确的是（ ）
A．O点的场强比C点的场强大 B．C点的场强与D点的场强相同
C．O点的电势比D点的电势高 D．电子在C点的电势能比在D点的电势能大
15．（2023·北京·模拟预测）某压敏电阻的阻值R随压力F变化的规律如图甲所示，将它水平放在电梯地板上并接入如图乙所示的电路中，在其受压面上放一物体m，即可通过电路中电流表A的示数I来研究电梯的运动情况。已知电梯静止时电流表的示数为I0。下列说法正确的是（ ）
A．若示数I=I0，则电梯一定处于静止状态
B．若示数I保持不变，则电梯一定做匀速运动
C．若示数I在增大，则电梯的速度在增大
D．若示数I>I0，则电梯可能在减速向下运动
16．（2023·北京·模拟预测）如图所示，这是安装在潜水器上的深度表的电路原理图，显示器由电流表改装而成，压力传感器的电阻随压力的增大而减小，电源的电动势和内阻均为定值，R0是定值电阻。在潜水器上浮的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．通过显示器的电流增大 B．压力传感器两端的电压减小
C．电源内阻的功率一定减小 D．压力传感器的功率一定减小
17．（2023·北京·模拟预测）如图所示，在水平向右的匀强电场中，质量为m的带电小球，以初速度从M点竖直向上运动，通过N点时，速度大小为2v，方向斜向下，且与电场方向的夹角为45°（图中未画出），则小球从M运动到N的过程（ ）
A．重力势能增加
B．重力势能减少
C．电势能增加
D．电势能减少
18．（2023·北京·模拟预测）如图所示，长直导线与矩形导线框固定在同一平面内，直导线中通有图示方向电流。当电流逐渐减弱时，下列说法正确的是（ ）
A．穿过线框的磁通量不变 B．线框中产生顺时针方向的感应电流
C．线框中产生逆时针方向的感应电流 D．线框所受安培力的合力向右
19．（2023·北京·模拟预测）某同学按照如图所示连接了电路，利用电流传感器研究电容器的充电和放电过程，先使开关S接1，电容器充电完毕后将开关掷向2，可视为理想电流表的电流传感器将电流信号传入计算机，屏幕上显示出电流随时间变化的I-t曲线，如图所示。定值电阻R已知，且从图中可读出最大放电电流I0以及图线与坐标轴围成的面积S，但电源电动势、内电阻、电容器的电容均未知，下列说法中正确的是（ ）
A．根据题目所给的信息能求出电源电动势和内电阻
B．电容器放电过程中电阻R两端的电压变大
C．根据题目所给的信息能求出电容器的电容
D．由计算机采集的电流可知流过电阻R的电流方向规定向右为正
20．（2023·北京·模拟预测）图1所示为可拆变压器的零部件，其中铁芯B可以安装在铁芯A的横梁上以形成闭合铁芯；原、副线圈的匝数分别为n1和n2，将它们分别套在铁芯A的两臂上，则如图2所示。某同学为测量原线圈的电阻，将多用电表的欧姆挡调到合适挡位，用两表笔接触原线圈的两接线柱，等指针稳定后读数，读数完毕后将两表笔与接线柱脱开；之后使原线圈与正弦式交流电源相连，并测得原、副线圈的电压分别为U1和U2。下列说法正确的是（ ）
A．两表笔与接线柱接触瞬间，有比稳定时更大的电流通过欧姆表
B．两表笔与接线柱脱开瞬间，有比稳定时更大的电流流过原线圈
C．若铁芯B没有安装在铁芯A上，
D．无论铁芯B是否安装铁芯A上，
21．（2023·北京·模拟预测）如图所示，赤道附近地区的几位同学在做“摇绳发电”实验：把一条长约20 m的导线的两端连在一个灵敏电流计的两个接线柱上，形成闭合回路。甲、乙两位同学按某一方向摇动导线的AB段，另两位同学观察电流计的指针。下列说法正确的是（ ）
A．若摇绳同学沿南北方向站立，摇绳过程中观察到电流计指针偏转不明显，其主要原因是导线太短
B．若摇绳同学沿东西方向站立，当导线运动到最高点时回路中的电流最小
C．若摇绳同学沿东西方向站立，摇绳过程中回路中的电流方向始终不变
D．若摇绳同学沿东西方向站立，换用更细的导线会使电流计指针偏转更明显
22．（2023·北京·模拟预测）如图所示，有一带电粒子（不计重力）贴着A板沿水平方向射入匀强电场，当偏转电压为U1时，带电粒子恰沿①轨迹从B板边缘飞出；当偏转电压为U2时，带电粒子沿②轨迹落到B板正中间；设粒子两次射入电场的水平速度相同，则两次偏转电压之比为（ ）
A． B．
C． D．
23．（2023·北京·模拟预测）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
24．（2023·北京·模拟预测）2020年2月，中国科学家通过冷冻电镜捕捉到新冠病毒表面S蛋白与人体细胞表面ACE2蛋白的结合过程，首次揭开了新冠病毒入侵人体的神秘面纱。电子显微镜是冷冻电镜中的关键部分，它与光学显微镜相比具有更高的分辨率，其原因是电子的物质波波长远小于可见光波长。在电子显微镜中，电子束相当于光束，通过由电场或磁场构成的电子透镜实现会聚和发散作用。其中的一种电子透镜由两个金属圆环M、N组成，其结构如图甲所示，图乙为图甲的截面示意图。显微镜工作时，两圆环的电势，图乙中虚线表示两圆环之间的等势面（相邻等势面间电势差相等）。现有一束电子经电压U加速后，沿着平行于两金属圆环轴线的方向进入金属圆环M。根据题目信息和所学知识，下列推断正确的是
A．电子比可见光的波动性强，衍射更为明显
B．增大电子的加速电压U，可提升该显微镜的分辨率
C．该电子透镜对入射的电子束能起到发散作用
D．电子在穿越电子透镜的过程中速度不断减小
25．（2023·北京海淀·统考一模）如图所示，电路中R1、R2均为可变电阻，电源内阻不能忽略．平行板电容器C的极板水平放置．闭合电键S，电路达到稳定时，带电油滴悬浮在两板之间静止不动． 如果仅改变下列某一个条件，油滴仍能静止不动的是( )
A．增大R1的阻值 B．增大R２的阻值
C．增大两板间的距离 D．断开电键S
26．（2023·北京·模拟预测）如图所示，固定的水平长直导线中通有向右电流I，闭合的矩形线框与导线在同一竖直平面内，且一边与导线平行．线框由静止释放，在下落过程中（ ）
A．穿过线框的磁通量保持不变 B．线框所受安培力的合力为零
C．线框中产生顺时针方向的感应电流 D．线框的机械能不断增大
27．（2023·北京·统考模拟预测）如图所示，为中间插有电介质的电容器，a和b为其两极板，a板接地，M和N为两水平放置的平行金属板，当金属板带上一定电荷以后，两板间的一带电小球P处于静止状态．已知M板与b板用导线相连，N板接地，在以下方法中，能使P向上运动的是（ ）
A．缩小ab间的距离
B．增大MN间的距离
C．取出ab两极板间的电介质
D．换一块形状大小相同，介电常数更大的电介质
二、多选题
28．（2023·北京·统考模拟预测）已知某地地面处的地磁场水平分量的为，某校物理兴趣小组做估测磁体附近磁感应强度的实验。他们将一小罗盘磁针放在一个水平放置的螺线管附近的轴线上，如图所示。小磁针静止时N极指向y轴正方向，当接通电源后，发现小磁针N极指向与y轴正方向成角的方向，则下列说法正确的是（ ）
A．从左往右看，螺线管中的电流是顺时针方向
B．从左往右看，螺线管中的电流是逆时针方向
C．通电螺线管在小磁针处产生的磁场大小约为
D．通电螺线管在小磁针处产生的磁场大小约为
29．（2023·北京·统考模拟预测）地磁场可以减少宇宙射线中带电粒子对地球上生物体的危害。为研究地磁场，某研究小组模拟了一个地磁场，如图所示，模拟地球半径为R，赤道剖面外地磁场可简化为包围地球、厚度为d、方向垂直该剖面的匀强磁场（磁感应强度大小为B），d=2R。磁场边缘某处（未画出）有一粒子源，可在赤道平面内以不同速度向各个方向射入某种带正电粒子。研究发现，当粒子速度为2v时，沿半径方向射入磁场的粒子恰不能到达模拟地球。不计粒子重力及大气对粒子运动的影响，且不考虑相对论效应。则（ ）
A．粒子的比荷
B．粒子的比荷
C．速度为v的粒子，到达模拟地球的最短时间为
D．速度为v的粒子，到达模拟地球的最短时间为
参考答案：
1．C
【详解】A．设通过送电线圈和受电线圈的电流分别为I1、I2，根据理想变压器的电流关系
故A错误；
BC．根据理想变压器电压与匝数关系有
、、、
整理可得
、
联立解得
、、
故B错误，C正确；
D．充电时，送电线圈的输入功率为
故D错误。
故选C。
2．C
【详解】AB．设R1=R2=R=R，根据电表改装原理得
I1=Ig，I2=Ig
联立可得
I1=3Ig，I2=1.5Ig
故AB错误；
CD．由以上分析可知，若仅使R1阻值变小，则I1和I2均变大；若仅使R2阻值变小，则I1减小，I2变大，故C正确，D错误。
故选C。
3．A
【详解】A．根据电容定义式
可知放电过程中，电压表的示数随电容器的电荷量均匀减小，故A正确；
BC．根据欧姆定律
可得
可知电流表的示数随着电压的减小而减小，电压表与电流表示数之比保持不变，故BC错误；
D．当电容器充完电后，电容器极板间电压等于电源电压；电容器放电过程，初始时，电压表示数最大，等于电源电压，故D错误。
故选A。
4．B
【详解】A．根据左手定则可知，粒子a带正电，粒子b、c带负电，故A错误；
B．带电粒子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，根据牛顿第二定律有
且
解得
三个带电粒子的质量和电荷量都相等，故三个粒子在同一磁场中运动的周期相等，粒子c的轨迹对应的圆心角最大，所以粒子c在磁场中运动的时间最长，故B正确；
C．根据牛顿第二定律有
解得
粒子c的轨迹半径最小，速度最小，所以粒子c的加速度最小，故C错误；
D．根据可知，粒子c的动量最小，故D错误。
故选B。
5．D
【详解】A．根据安培定则可知，通电直导线右侧的磁场方向垂直于纸面向里，磁感应强度随时间均匀增加，根据楞次定律可知线框中产生的感应电流方向为，A错误；
B．线框中产生的感应电流为
空间各点的磁感应强度随时间均匀增加，故线框中产生的感应电流不变，B错误；
C．线框边感应电流保持不变，磁感应强度随时间均匀增加，根据安培力表达式，故所受的安培力变大，C错误；
D．线框所处空间的磁场方向垂直纸面向里，线框中产生的感应电流方向为，根据左手定则可知，线框边所受的安培力水平向右，线框边所受的安培力水平向左。通电直导线的磁场分部特点可知边所处的磁场较大，根据安培力表达式可知，线框整体受到的安培力方向水平向右，D正确。
故选D。
6．B
【详解】A．电压表的读数为交流电的有效值，所以一直是
A错误；
B．滑片P向下滑动中，副线圈回路的总电阻值较小，回路中电流I2增大，电压U2不变，则有I2U2增大，由理想变压器的输入功率等于输出功率，所以I1U1的数值变大，B正确；
C．滑片P向下滑动中，副线圈回路的总电阻值变小，回路中电流I2增大，副线圈的输出电压U2不变，可知的数值变小，C错误；
D．由电功率公式，可得R消耗的功率则有
由上式可知，电压U2不变，滑片P向下滑动中，随R的减小，R消耗的功率PR变小，D错误。
故选B。
7．B
【详解】AB．当电压示数为时，则
解得
变阻器总电阻R=R0，设滑动变阻器R总长为L，则弹簧被压缩 则
当电压示数为时，则
解得
则弹簧被压缩L，则
则
m′=3m
选项A错误，B正确；
C．由以上分析可知，该电子秤可称量物体的最大质量为3m，选项C错误；
D．因电压表读数
而
（x为滑动片以上部分的长度）且
即
可知m与U并非线性关系，则该电子秤电压表各刻度对应的质量不是均匀的，选项D错误。故选B。
8．C
【详解】A．若x轴表示电子原件两端的电压U，y轴表示流过它的电流I，而
则图像切线的斜率不表示电阻大小，A错误；
B．根据电容的定义式
对于某电容器的充电过程，若x轴表示电量q，y轴表示电容器两端电压U，斜率k不可以表示电容器的电容大小，B错误；
C．对于做匀变速曲线运动的物体，若x轴表示运动时间t，y轴表示物体所受合力F，则合外力冲量为
I = FDt
根据微元法可知，面积S可以表示时间t内的合外力冲量大小，C正确；
D．对于做圆周运动的物体，若x轴表示半径r，y轴表示角速度ω，对应半径变化的线速度大小为
v = ωr
则面积S不可以表示对应半径变化的线速度大小的变化，D错误。
故选C。
9．B
【详解】A．根据左手定则可知，打在照相底片上的离子带正电，故A错误；
B．设打在点的离子质量为、电荷量为、轨道半径、打在点的离子质量为、电荷量为、轨道半径，在加速电场中，根据动能定理
在偏转磁场中，洛伦兹提供向心力
联立可得
、间的距离
可知可以通过减小磁感应强度来增大不同离子形成谱线之间的间隔，故B正确；
C．根据即
可得
故C错误；
D．根据可知标尺上各刻线对应比荷的值是非均匀的，故D错误。
故选B。
10．D
【详解】A．磁电式电流表的内部，在蹄形磁铁的两极间有一个可以绕轴转动的线圈，蹄形磁铁和铁芯间的磁场均匀辐向分布，当电流通过线圈时，线圈在安培力的作用下转动，故A正确，不符合题意；
B．改变线圈中电流的方向，线圈受力方向相反，指针会反向偏转，故B正确，不符合题意；
C．线圈匝数越多，受到的安培力合力越大，越容易转动，可以提高电流表的灵敏度；故C正确，不符合题意；
D．用铝框做骨架，当线圈在磁场中转动时，导致铝框的磁通量变化，从而产生感应电流，出现安培阻力，使其很快停止摆动。而塑料做骨架达不到此作用，故D错误，符合题意。
故选D。
11．C
【详解】A．因为两个电池的电动势均恒为E，内阻不计，所以滑动片在变阻器的中间位置时
电压表示数指向零点，则滑块受到的合力为0，所以滑块处于静止或匀速直线运动状态，故A错误；
B．电压表向右偏，则表明
又因示数不变，则表明滑动片处在电阻偏右的某个位置，此时滑块所受合力向左，即加速度向左，所以物体可能向左匀加速直线运动或者向右匀减速直线运动，故B错误；
C．电压表向左偏，表明
因示数增大，则表明滑动片在电阻偏左的部分不断向左移动，此时滑块所受合力向右且增大，所以物体加速度一定向右且增大，故C正确；
D．设滑块偏离中间位置x距离时，设电阻器总长度为L，单位长度的电阻为r，则
流过电阻器的电流为
电压表的示数为
U=Ixr
由牛顿第二定律得
2kx=ma
由以上各式解得
所以电压表示数与加速度成正比，故D错误。
故选C。
12．B
【详解】设夹角为，B球的受力如图甲所示，构成的力的矢量三角形与相似，则有
即
可得
对AB两带电小球整体受力分析如图乙，根据平衡条件可得
两弹簧完全相同
则
解得
在力的矢量三角形中，应用余弦定理有
故B正确。
13．A
【详解】AB.电容器充电过程，，图线斜率视为电流，可知充电电流不断减小，A正确,B错误；
C.电容器的电容是电容本身的属性，电容不变，C错误；
D.增大可变电阻的阻值对电容器充电更加平缓，充电时间更长，D错误。
14．C
【详解】A．两个带等量正电的点电荷在A、B中点产生的场强为零，而C点的场强不为零，故O点的场强比C点的场强小，A错误；
B．根据对称关系可知，C点的场强与D点的场强大小相等，但方向相反，B错误；
C．两个带等量正电的点电荷的中垂线的电场方向有O点指向远处，所以O点的电势比D点的电势高，C正确；
D．根据对称性可知，C点的电势与D点的电势相同，故电子在C点的电势能与在D点的电势能相等，D错误。
故选C。
15．D
【详解】A．若示数为I0，说明m对压敏电阻的压力与静止时相同，即m的合外力为零，电梯可能处于静止状态也可能处于匀速运动状态，故A错误.
B．由图可知压敏电阻的阻值与受到的压力有关，若示数I不变，说明压敏电阻的阻值保持不变，压敏电阻受到的压力不变，对于m受到的支持力不变，m的合外力恒定，故m可能做匀变速直线运动，也可能做匀速运动，故B错误.
C．若示数I在增大，说明压敏电阻的阻值在减小，由图可知，压力越大，阻值越小，所以压敏电阻受到的压力在逐渐增大，由上述条件只能判断压敏电阻受到的合外力在变化，由于不能确定合外力方向，故无法确定电梯速度如何变化，故C错误.
D．对应电流表示数为I0，压敏电阻受到的压力等于m的重力，当I＞I0时，电路中电流比静止时变大，说明压敏电阻阻值变小，压力增大，压力大于重力，m的合外力向上，加速度方向向上，如果电梯正在上升，则为加速上升，如果电梯正在下降，则为减速下降，故D正确。
故选D。
16．C
【详解】ABC．在潜水器上浮的过程中，压力减小，压力传感器的电阻增大，回路总电阻增大，总电流减小，通过显示器的电流减小，电源内阻的功率一定减小，电源内电压减小，路端电压增大，根据串联电路分压规律可知压力传感器两端的电压增大，故AB错误，C正确；
D．设电源电动势为E，内阻为r，电流表内阻为rA，压力传感器电阻为R，则压力传感器的功率为
根据数学知识可知当时，P最大；当时，P随R的增大而增大；当时，P随R的增大而减小。由于开始时R与的大小关系不确定，所以R增大后压力传感器的功率不一定减小，故D错误。
故选C。
17．B
【详解】把小球的实际运动分解成竖直方向和水平方向的两个分运动。在N点分解速度，
水平方向分速度
竖直分速度
在竖直方向上，小球做竖直上抛运动，根据速度-位移公式
重力做功为
联立解得
则重力势能减少。故A错误；B正确；
CD．根据动能定理
解得
则电势能减少，故CD错误。
故选B。
18．B
【详解】A．当电流逐渐减弱时，电流产生的磁场减小，穿过线框的磁通量减小，故A错误；
BC．根据右手定则可以判定，导线右侧的磁场方向向里，磁通量减小时，产生的感应电流的磁场方向向里，是顺时针方向的感应电流，故B正确；C错误；
D．根据楞次定律，感应电流的磁场要阻碍原磁通量的减小，有向磁场强度较大的左侧运动的趋势，所以它的受力向左，故D错误。
故选B。
19．C
【详解】B．电容器放电过程中电流减小，则电阻R两端的电压变小，选项B错误；
C．根据
可知图像与两坐标轴围成的面积表示电容器放出的总电荷量，即
电阻两端的最大电压即为电容器刚开始放电的时候，则最大电压
根据
可知电容器的电容为
故选项C可求，则C正确；
A．电源的内电阻在右面的充电电路中，根据题意只知道电源的电动势等于电容器充满电两板间的电压，也就是刚开始放电时的电压，即
但内电阻没法求出，故选项A错误；
D．电容器放电时，流过电阻R的电流为向左，则由计算机采集的电流可知流过电阻R的电流方向规定向左为正，选项D错误。
故选C。
20．C
【详解】A．两表笔与接线柱接触瞬间，整个闭合回路立马有电流，但由于线圈的自感作用，产生的感应电流阻碍原电流的增大，此时的实际电流比稳定时通过欧姆表的电流小，故A错误；
B．两表笔与接线柱脱开瞬间，由于线圈的自感作用，线圈中会产生感应电动势，但由于线圈没有形成闭合回路，所以此时原线圈没有电流流过，故B错误；
C．若铁芯B没有安装在铁芯A上，则漏磁较大，副线圈两端的电压比没有漏磁的情况下小得多，所以有
故C正确；
D．只有把铁芯B安装到铁芯A上时，形成闭合磁路，没有漏磁时，才有
故D错误。
故选C。
21．B
【详解】A．赤道附近地区地磁场的方向由南指向北，与地面平行，两同学沿南北站立舞动绳子，切割磁感线效果不明显，所以不易观察到感应电流，A错误；
B．沿东西方向站立，舞动绳子运动到最高点时，绳子的速度方向与地磁场方向平行，切割磁感线效果最差，感应电动势最小，B正确；
C．沿东西方向站立舞动绳子，绳子有上升和下降，方向相反，感应电流相反，C错误；
D．更换更细导线，由
可知，电阻变大，电流更小，指针偏转更不明显，D错误；
故选B。
22．B
【详解】粒子做平抛运动
解得
解得
故选B。
23．D
【详解】A．由于洛仑兹力总不做功，则粒子的速率总保持不变，A错误；
B．由于带电粒子向地磁场两极运动的过程中，磁感应强度越来越大，根据周期公式
可知磁感应强度越大，周期越小，B错误；
C．由于带电粒子向地磁场两极运动的过程中，磁感应强度越来越大，根据半径公式
可知，磁感应强度越大，半径越小，C错误；
D．粒子的速度方向与磁感应强度方向不是相互垂直，与磁场方向平行的分速度不受洛仑兹力，该方向做匀速直线运动，则粒子螺旋运动的螺距为x=vT，周期变小了，粒子螺旋运动的螺距逐渐变小，D正确。
故选D。
24．B
【详解】A．电子物质波的波长比可见光的波长短，因此不容易发生明显衍射，A错误；
B．波长越短，衍射现象越不明显，根据德布罗意物质波波长关系式可知，增大电子的加速电压U，电子的速度增大，波长减小，则显微镜的分辨率增大，B正确；
C．由于两圆环的电势，根据等势面的特点可知，电场线垂直于等势面向且凹侧向外，并由N指向M方向，如下图所示，则电子受力指向中间电场线，所以该电子透镜对入射的电子束能起到会聚作用，C错误；
D．如上图所示，电子在穿越电子透镜的过程中，电场力一直对电子做正功，所以电子速度不断增大，D错误。
故选B。
25．B
【详解】试题分析：以油滴为研究对象进行受力分析可知，油滴静止不动，所受电场力与重力平衡，即，现欲使油滴仍能处于平衡状态，则保证电场强度不发生变化即可，R1的电压不变即可，题中R2没有电流通过，故改变R2时对电路工作状态无影响，所以选项B正确、A错误；而增大两板间距离时，电场强度减小，油滴下落，所以选项C错误；断开电键S时，电容器与可变电阻构成闭合回路，电容器放电，油滴下落，所以选项D错误；
考点：闭合电路欧姆定律、平行板电容器
26．C
【详解】试题分析：直线电流周围的磁场，离导线越远，磁感应强度越弱，故在线框在下落的过程中磁通量在减小，所以A错误；线框的上下两条边电流一样大，但所在位置磁感应强度不一样，故安培力不等大，所以合外力不为零，所以B错误；线框所在位置的磁感线方向垂直纸面向里，磁通量减小，根据楞次定律可得：感应电流的方向为顺时针方向，所以C正确；在下落的过程中，要克服安培力做功，故机械能逐渐减小，所以D错误．
考点：本题考查感应电流、安培力
27．C
【详解】A．电容器ab与平行金属板MN并联，电压相等，能使P向上运动，则两板间的场强应变大，由
知减小a、b间的距离，电容增大，Q不变，由
可知电压减小，则由
可知MN板间的场强变弱，P向下运动，故A错误；
B．联立以上三式可知
所以增大MN间的距离时，MN间的电场强度不变，P依然处于平衡状态，故B错误；
C．由A项分析可知，取出a、b两极板间的电介质，电容减小，Q不变，所以电压增大，可知MN板间的场强变强，P向上运动，故C正确，
D．换一块形状大小相同，介电常数更大的电介质，由A项分析可知， C增大，，Q不变，所以电压减小，可知MN板间的场强变弱，P向下运动，故D错误。
故选C。
【点睛】在分析电容器动态变化时，需要根据 判断电容器的电容变化情况，然后结合 ， 等公式分析，需要注意的是，如果电容器和电源相连则电容器两极板间的电压恒定，如果电容器充电后与电源断开，则电容器两极板上的电荷量恒定不变。
28．AC
【详解】AB．接通电源后，小磁针N极指向是地磁场和螺线管磁场的合磁场的方向，由此可判定螺线管的磁场在小磁针处方向水平向右，由安培定则判断螺线管电流方向从左往右看是顺时针方向，故A正确，B错误；
CD．由题意知地磁场水平分量为，设通电螺线管产生的磁场为。由图知得
故C正确，D错误。
故选AC。
29．AD
【详解】A B. 如图所示，设该粒子轨迹半径为，
根据几何关系有
解得
r=4R
又
解得
故A正确，B错误；
C D. 速度为的粒子进入磁场有
则
若要时间最短，则粒子在磁场中运动的弧长最短，粒子运动半径等于大气层厚度，如图所示
粒子运动的圆心角为 ，最短时间为
故D正确，C错误；
故选AD。
2023届北京市高考物理模拟试题知识点分类训练：电磁学选择题4
一、单选题
1．（2023·北京·模拟预测）手机无线充电技术越来越普及，如图甲所示是某款手机无线充电装置，其工作原理如图乙所示，其中送电线圈和受电线圈匝数比，两个线圈中所接电阻的阻值均为。当ab间接上的正弦交变电源后，受电线圈中产生交变电流给手机充电，这时手机两端的电压为5V，充电电流为2A。若把装置线圈视为理想变压器，下列说法正确的是（ ）
A．充电时，送电线圈中的电流为
B．充电时，间电压
C．的值为
D．充电时，送电线圈的输入功率为
2．（2023·北京·模拟预测）如图所示为某实验小组设计的两个量程的电流表，已知表头G的满偏电流为Ig，定值电阻R1、R2的阻值均等于表头的内阻。当使用1和2两个端点时，电流表的量程为I1，当使用1和3两个端点时，电流表的量程为I2.下列说法正确的是（ ）
A．I1=2Ig
B．I2=3Ig
C．若仅使R1阻值变小，则I1和I2均变大
D．若仅使R2阻值变小，则I1和I2均变大
3．（2023·北京·模拟预测）“超级电容”是新型电容，比传统的电容器的电容大得多，可以用来储能，对外供能。如图所示是某同学利用超级电容储能和对外供电的电路图。其中E为电源，R为定值电阻，C为电容器，A为电流表，V为电压表，单刀双掷开关接通1，电容器充电，接通2，电容器放电。放电过程中，下列说法正确的是（ ）
A．电压表的示数随电容器的电荷量均匀减小
B．电流表的示数恒定
C．电压表与电流表示数之比减小
D．电压表示数的最大值可能比电源电压大
4．（2023·北京·模拟预测）如图所示，虚线框内存在匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里。a、b、c是三个质量和电荷量都相等的带电粒子，它们从PQ边上的中点沿垂直于磁场的方向射入磁场，图中画出了它们在磁场中的运动轨迹。若不计粒子所受重力，则（ ）
A．粒子a带负电，粒子b、c带正电 B．粒子c在磁场中运动的时间最长
C．粒子c在磁场中的加速度最大 D．粒子c在磁场中的动量最大
5．（2023·北京石景山·统考一模）如图所示平面内，在通有图示方向电流I的长直导线右侧，固定一矩形金属线框，边与导线平行。调节电流I使得空间各点的磁感应强度随时间均匀增加，则（ ）
A．线框中产生的感应电流方向为
B．线框中产生的感应电流逐渐增大
C．线框边所受的安培力大小恒定
D．线框整体受到的安培力方向水平向右
6．（2023·北京·模拟预测）如图甲所示，理想变压器原线圈接入图乙所示的交变电压，副线圈电路中R0为定值电阻，R是滑动变阻器。原、副线圈的匝数之比为10：1，V1和V2是理想交流电压表，示数分别用U1和U2表示；A1和A2是理想交流电流表，示数分别用I1和I2表示。则（ ）
A．t=0.01s时，电压表V1的示数U1此时为零
B．滑片P向下滑动过程中，I1U1的数值变大
C．滑片P向下滑动过程中，的数值变大
D．滑片P向下滑动过程中，R消耗的功率变大
7．（2023·北京·模拟预测）某同学在研究性学习活动中自制电子秤，原理示意图如图所示。用理想电压表的示数指示物体的质量，托盘与电阻可忽略的金属弹簧相连，托盘与弹簧的质量均不计，滑动变阻器的滑动端与弹簧上端连接。当托盘中没有放物体时，滑片恰好指在变阻器的最上端，此时电压表示数为0；当电压示数为时，电子称量物体质量为m，设变阻器总电阻R，电源电动势为E，电源内阻r可忽略不计，限流电阻阻值为R0，且R=R0，不计一切摩擦和其他阻力（ ）
A．当电压示数为时电子秤称量物体质量为2m
B．当电压示数为时电子秤测量物体质量为3m
C．该电子秤可称量物体的最大质量为4m
D．该电子秤电压表各刻度对应的质量是均匀的
8．（2023·北京·模拟预测）如图所示，若令x轴和y轴分别表示某个物理量，则图像可以反映某种情况下物理量之间的关系，图线上任一点的切线斜率、图线与x轴围成的面积有时也有相应的物理含义。A为图线上一点，过A点作图线的切线交y轴于M点，过A点作垂线交x轴于N点，切线AM的斜率记为k，图线与x轴围成的阴影面积记为S。下列说法正确的是（ ）
A．对于一段只含有电热元件的电路，若x轴表示电流I，y轴表示电压U，斜率k可以表示电热元件的电阻大小
B．对于某电容器的充电过程，若x轴表示电量q，y轴表示电容器两端电压U，斜率k可以表示电容器的电容大小
C．对于做匀变速曲线运动的物体，若x轴表示运动时间t，y轴表示物体所受合力F，面积S可以表示时间t内的合外力冲量大小
D．对于做圆周运动的物体，若x轴表示半径r，y轴表示角速度ω，面积S可以表示对应半径变化的线速度大小的变化
9．（2023·北京·模拟预测）如图所示为某种质谱仪工作原理示意图，离子从电离室中的小孔飘出（初速度不计），经电压为的加速电场加速后，通过小孔，从磁场上边界垂直于磁场方向进入磁感应强度为的匀强磁场中，运动半个圆周后打在照相底片上并被吸收形成谱线。照相底片上有刻线均匀分布的标尺（图中未画出），可以直接读出离子的比荷。下列说法正确的是（ ）
A．打在照相底片上的离子带负电
B．可以通过减小磁感应强度来增大不同离子形成谱线之间的间隔
C．谱线对应比荷的值大于谱线对应比荷的值
D．标尺上各刻线对应比荷的值是均匀的
10．（2023·北京·模拟预测）如图甲所示是磁电式电表内部结构示意图，蹄形磁铁的两极间有一个固定的圆柱形铁芯，铁芯外面套有一个可以绕轴转动的铝框，在铝框上绕有铜线圈。电表指针固定铁芯在线圈上，可与线圈一起转动，线圈的两端分别接在两个螺旋弹簧上，被测电流经过这两个弹簧流入线圈。蹄形磁铁与铁芯间的磁场可看作是均匀辐射分布的，如图乙所示，无论线圈转到什么位置，线圈平面总与线圈所在磁场甲的方向平行。关于磁电式电表，下列说法不正确的是（ ）
A．磁电式电表的原理是通电线圈在磁场中因受安培力而转动
B．改变线圈中电流的方向，指针会反向偏转
C．增加线圈的匝数可以提高电表的灵敏度
D．用塑料框代替铝框，在使用电表时可以使指针更迅速稳定在示数位置上
11．（2023·北京·模拟预测）如图所示，某同学设计了一个加速度计：较重的滑块可以在光滑的框架中平移，滑块两侧用两劲度系数相同的轻弹簧与框架连接；R为变阻器，轻质滑动片与变阻器接触良好；两个电池的电动势均恒为E，内阻不计。按图连接电路后，将电压表指针的零点调到表盘中央，此时两弹簧均为原长，滑动片恰好在电阻中间位置。已知滑动片与电阻器任一端之间的电阻值都与其到这端的距离成正比，当a端的电势高于b端时电压表的指针向零点右侧偏转。将框架固定在运动的物体上，物体沿弹簧方向运动。下列说法正确的是（ ）
A．电压表的示数指向零点，说明物体一定做匀速直线运动
B．电压表向右偏且示数不变，说明物体一定向左做匀加速直线运动
C．电压表向左偏且示数增大，说明物体加速度一定向右且增大
D．电压表示数增大了一倍，说明物体的加速度变为原来的一半
12．（2023·北京·统考模拟预测）如图所示，两原长均为L、劲度系数相等的绝缘轻弹簧悬挂于O点，其另外一端各连接一个带电小球，平衡时A球靠在光滑绝缘竖直墙上，长为且竖直；B球悬于空中，长为。两小球的质量均为m，重力加速度为g，则两球间的库仑力大小为（ ）
A． B． C． D．
13．（2023·北京·统考模拟预测）如图甲所示为电容器的充电电路，先将可变电阻的阻值调为，闭合开关，电容器所带电荷量随时间变化的关系图像如图乙实线①所示。然后断开开关，先使电容器放电完毕，再把的阻值调为，接着重复前面的操作，得到如图乙实线②所示图像，下列说法正确的是（ ）
A．电容器充电过程，充电电流不断减小
B．电容器充电过程，充电电流不断增加
C．电容器充电过程，电容器的电容不断增加
D．增大可变电阻的阻值对电容器充电更快完成
14．（2023·北京石景山·统考一模）在如图所示平面内，两个带等量正电的点电荷分别固定在A、B两点，O为连线的中点，为的垂直平分线，C、D两点在上且。下列说法正确的是（ ）
A．O点的场强比C点的场强大 B．C点的场强与D点的场强相同
C．O点的电势比D点的电势高 D．电子在C点的电势能比在D点的电势能大
15．（2023·北京·模拟预测）某压敏电阻的阻值R随压力F变化的规律如图甲所示，将它水平放在电梯地板上并接入如图乙所示的电路中，在其受压面上放一物体m，即可通过电路中电流表A的示数I来研究电梯的运动情况。已知电梯静止时电流表的示数为I0。下列说法正确的是（ ）
A．若示数I=I0，则电梯一定处于静止状态
B．若示数I保持不变，则电梯一定做匀速运动
C．若示数I在增大，则电梯的速度在增大
D．若示数I>I0，则电梯可能在减速向下运动
16．（2023·北京·模拟预测）如图所示，这是安装在潜水器上的深度表的电路原理图，显示器由电流表改装而成，压力传感器的电阻随压力的增大而减小，电源的电动势和内阻均为定值，R0是定值电阻。在潜水器上浮的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．通过显示器的电流增大 B．压力传感器两端的电压减小
C．电源内阻的功率一定减小 D．压力传感器的功率一定减小
17．（2023·北京·模拟预测）如图所示，在水平向右的匀强电场中，质量为m的带电小球，以初速度从M点竖直向上运动，通过N点时，速度大小为2v，方向斜向下，且与电场方向的夹角为45°（图中未画出），则小球从M运动到N的过程（ ）
A．重力势能增加
B．重力势能减少
C．电势能增加
D．电势能减少
18．（2023·北京·模拟预测）如图所示，长直导线与矩形导线框固定在同一平面内，直导线中通有图示方向电流。当电流逐渐减弱时，下列说法正确的是（ ）
A．穿过线框的磁通量不变 B．线框中产生顺时针方向的感应电流
C．线框中产生逆时针方向的感应电流 D．线框所受安培力的合力向右
19．（2023·北京·模拟预测）某同学按照如图所示连接了电路，利用电流传感器研究电容器的充电和放电过程，先使开关S接1，电容器充电完毕后将开关掷向2，可视为理想电流表的电流传感器将电流信号传入计算机，屏幕上显示出电流随时间变化的I-t曲线，如图所示。定值电阻R已知，且从图中可读出最大放电电流I0以及图线与坐标轴围成的面积S，但电源电动势、内电阻、电容器的电容均未知，下列说法中正确的是（ ）
A．根据题目所给的信息能求出电源电动势和内电阻
B．电容器放电过程中电阻R两端的电压变大
C．根据题目所给的信息能求出电容器的电容
D．由计算机采集的电流可知流过电阻R的电流方向规定向右为正
20．（2023·北京·模拟预测）图1所示为可拆变压器的零部件，其中铁芯B可以安装在铁芯A的横梁上以形成闭合铁芯；原、副线圈的匝数分别为n1和n2，将它们分别套在铁芯A的两臂上，则如图2所示。某同学为测量原线圈的电阻，将多用电表的欧姆挡调到合适挡位，用两表笔接触原线圈的两接线柱，等指针稳定后读数，读数完毕后将两表笔与接线柱脱开；之后使原线圈与正弦式交流电源相连，并测得原、副线圈的电压分别为U1和U2。下列说法正确的是（ ）
A．两表笔与接线柱接触瞬间，有比稳定时更大的电流通过欧姆表
B．两表笔与接线柱脱开瞬间，有比稳定时更大的电流流过原线圈
C．若铁芯B没有安装在铁芯A上，
D．无论铁芯B是否安装铁芯A上，
21．（2023·北京·模拟预测）如图所示，赤道附近地区的几位同学在做“摇绳发电”实验：把一条长约20 m的导线的两端连在一个灵敏电流计的两个接线柱上，形成闭合回路。甲、乙两位同学按某一方向摇动导线的AB段，另两位同学观察电流计的指针。下列说法正确的是（ ）
A．若摇绳同学沿南北方向站立，摇绳过程中观察到电流计指针偏转不明显，其主要原因是导线太短
B．若摇绳同学沿东西方向站立，当导线运动到最高点时回路中的电流最小
C．若摇绳同学沿东西方向站立，摇绳过程中回路中的电流方向始终不变
D．若摇绳同学沿东西方向站立，换用更细的导线会使电流计指针偏转更明显
22．（2023·北京·模拟预测）如图所示，有一带电粒子（不计重力）贴着A板沿水平方向射入匀强电场，当偏转电压为U1时，带电粒子恰沿①轨迹从B板边缘飞出；当偏转电压为U2时，带电粒子沿②轨迹落到B板正中间；设粒子两次射入电场的水平速度相同，则两次偏转电压之比为（ ）
A． B．
C． D．
23．（2023·北京·模拟预测）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
24．（2023·北京·模拟预测）2020年2月，中国科学家通过冷冻电镜捕捉到新冠病毒表面S蛋白与人体细胞表面ACE2蛋白的结合过程，首次揭开了新冠病毒入侵人体的神秘面纱。电子显微镜是冷冻电镜中的关键部分，它与光学显微镜相比具有更高的分辨率，其原因是电子的物质波波长远小于可见光波长。在电子显微镜中，电子束相当于光束，通过由电场或磁场构成的电子透镜实现会聚和发散作用。其中的一种电子透镜由两个金属圆环M、N组成，其结构如图甲所示，图乙为图甲的截面示意图。显微镜工作时，两圆环的电势，图乙中虚线表示两圆环之间的等势面（相邻等势面间电势差相等）。现有一束电子经电压U加速后，沿着平行于两金属圆环轴线的方向进入金属圆环M。根据题目信息和所学知识，下列推断正确的是
A．电子比可见光的波动性强，衍射更为明显
B．增大电子的加速电压U，可提升该显微镜的分辨率
C．该电子透镜对入射的电子束能起到发散作用
D．电子在穿越电子透镜的过程中速度不断减小
25．（2023·北京海淀·统考一模）如图所示，电路中R1、R2均为可变电阻，电源内阻不能忽略．平行板电容器C的极板水平放置．闭合电键S，电路达到稳定时，带电油滴悬浮在两板之间静止不动． 如果仅改变下列某一个条件，油滴仍能静止不动的是( )
A．增大R1的阻值 B．增大R２的阻值
C．增大两板间的距离 D．断开电键S
26．（2023·北京·模拟预测）如图所示，固定的水平长直导线中通有向右电流I，闭合的矩形线框与导线在同一竖直平面内，且一边与导线平行．线框由静止释放，在下落过程中（ ）
A．穿过线框的磁通量保持不变 B．线框所受安培力的合力为零
C．线框中产生顺时针方向的感应电流 D．线框的机械能不断增大
27．（2023·北京·统考模拟预测）如图所示，为中间插有电介质的电容器，a和b为其两极板，a板接地，M和N为两水平放置的平行金属板，当金属板带上一定电荷以后，两板间的一带电小球P处于静止状态．已知M板与b板用导线相连，N板接地，在以下方法中，能使P向上运动的是（ ）
A．缩小ab间的距离
B．增大MN间的距离
C．取出ab两极板间的电介质
D．换一块形状大小相同，介电常数更大的电介质
二、多选题
28．（2023·北京·统考模拟预测）已知某地地面处的地磁场水平分量的为，某校物理兴趣小组做估测磁体附近磁感应强度的实验。他们将一小罗盘磁针放在一个水平放置的螺线管附近的轴线上，如图所示。小磁针静止时N极指向y轴正方向，当接通电源后，发现小磁针N极指向与y轴正方向成角的方向，则下列说法正确的是（ ）
A．从左往右看，螺线管中的电流是顺时针方向
B．从左往右看，螺线管中的电流是逆时针方向
C．通电螺线管在小磁针处产生的磁场大小约为
D．通电螺线管在小磁针处产生的磁场大小约为
29．（2023·北京·统考模拟预测）地磁场可以减少宇宙射线中带电粒子对地球上生物体的危害。为研究地磁场，某研究小组模拟了一个地磁场，如图所示，模拟地球半径为R，赤道剖面外地磁场可简化为包围地球、厚度为d、方向垂直该剖面的匀强磁场（磁感应强度大小为B），d=2R。磁场边缘某处（未画出）有一粒子源，可在赤道平面内以不同速度向各个方向射入某种带正电粒子。研究发现，当粒子速度为2v时，沿半径方向射入磁场的粒子恰不能到达模拟地球。不计粒子重力及大气对粒子运动的影响，且不考虑相对论效应。则（ ）
A．粒子的比荷
B．粒子的比荷
C．速度为v的粒子，到达模拟地球的最短时间为
D．速度为v的粒子，到达模拟地球的最短时间为
参考答案：
1．C
【详解】A．设通过送电线圈和受电线圈的电流分别为I1、I2，根据理想变压器的电流关系
故A错误；
BC．根据理想变压器电压与匝数关系有
、、、
整理可得
、
联立解得
、、
故B错误，C正确；
D．充电时，送电线圈的输入功率为
故D错误。
故选C。
2．C
【详解】AB．设R1=R2=R=R，根据电表改装原理得
I1=Ig，I2=Ig
联立可得
I1=3Ig，I2=1.5Ig
故AB错误；
CD．由以上分析可知，若仅使R1阻值变小，则I1和I2均变大；若仅使R2阻值变小，则I1减小，I2变大，故C正确，D错误。
故选C。
3．A
【详解】A．根据电容定义式
可知放电过程中，电压表的示数随电容器的电荷量均匀减小，故A正确；
BC．根据欧姆定律
可得
可知电流表的示数随着电压的减小而减小，电压表与电流表示数之比保持不变，故BC错误；
D．当电容器充完电后，电容器极板间电压等于电源电压；电容器放电过程，初始时，电压表示数最大，等于电源电压，故D错误。
故选A。
4．B
【详解】A．根据左手定则可知，粒子a带正电，粒子b、c带负电，故A错误；
B．带电粒子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，根据牛顿第二定律有
且
解得
三个带电粒子的质量和电荷量都相等，故三个粒子在同一磁场中运动的周期相等，粒子c的轨迹对应的圆心角最大，所以粒子c在磁场中运动的时间最长，故B正确；
C．根据牛顿第二定律有
解得
粒子c的轨迹半径最小，速度最小，所以粒子c的加速度最小，故C错误；
D．根据可知，粒子c的动量最小，故D错误。
故选B。
5．D
【详解】A．根据安培定则可知，通电直导线右侧的磁场方向垂直于纸面向里，磁感应强度随时间均匀增加，根据楞次定律可知线框中产生的感应电流方向为，A错误；
B．线框中产生的感应电流为
空间各点的磁感应强度随时间均匀增加，故线框中产生的感应电流不变，B错误；
C．线框边感应电流保持不变，磁感应强度随时间均匀增加，根据安培力表达式，故所受的安培力变大，C错误；
D．线框所处空间的磁场方向垂直纸面向里，线框中产生的感应电流方向为，根据左手定则可知，线框边所受的安培力水平向右，线框边所受的安培力水平向左。通电直导线的磁场分部特点可知边所处的磁场较大，根据安培力表达式可知，线框整体受到的安培力方向水平向右，D正确。
故选D。
6．B
【详解】A．电压表的读数为交流电的有效值，所以一直是
A错误；
B．滑片P向下滑动中，副线圈回路的总电阻值较小，回路中电流I2增大，电压U2不变，则有I2U2增大，由理想变压器的输入功率等于输出功率，所以I1U1的数值变大，B正确；
C．滑片P向下滑动中，副线圈回路的总电阻值变小，回路中电流I2增大，副线圈的输出电压U2不变，可知的数值变小，C错误；
D．由电功率公式，可得R消耗的功率则有
由上式可知，电压U2不变，滑片P向下滑动中，随R的减小，R消耗的功率PR变小，D错误。
故选B。
7．B
【详解】AB．当电压示数为时，则
解得
变阻器总电阻R=R0，设滑动变阻器R总长为L，则弹簧被压缩 则
当电压示数为时，则
解得
则弹簧被压缩L，则
则
m′=3m
选项A错误，B正确；
C．由以上分析可知，该电子秤可称量物体的最大质量为3m，选项C错误；
D．因电压表读数
而
（x为滑动片以上部分的长度）且
即
可知m与U并非线性关系，则该电子秤电压表各刻度对应的质量不是均匀的，选项D错误。故选B。
8．C
【详解】A．若x轴表示电子原件两端的电压U，y轴表示流过它的电流I，而
则图像切线的斜率不表示电阻大小，A错误；
B．根据电容的定义式
对于某电容器的充电过程，若x轴表示电量q，y轴表示电容器两端电压U，斜率k不可以表示电容器的电容大小，B错误；
C．对于做匀变速曲线运动的物体，若x轴表示运动时间t，y轴表示物体所受合力F，则合外力冲量为
I = FDt
根据微元法可知，面积S可以表示时间t内的合外力冲量大小，C正确；
D．对于做圆周运动的物体，若x轴表示半径r，y轴表示角速度ω，对应半径变化的线速度大小为
v = ωr
则面积S不可以表示对应半径变化的线速度大小的变化，D错误。
故选C。
9．B
【详解】A．根据左手定则可知，打在照相底片上的离子带正电，故A错误；
B．设打在点的离子质量为、电荷量为、轨道半径、打在点的离子质量为、电荷量为、轨道半径，在加速电场中，根据动能定理
在偏转磁场中，洛伦兹提供向心力
联立可得
、间的距离
可知可以通过减小磁感应强度来增大不同离子形成谱线之间的间隔，故B正确；
C．根据即
可得
故C错误；
D．根据可知标尺上各刻线对应比荷的值是非均匀的，故D错误。
故选B。
10．D
【详解】A．磁电式电流表的内部，在蹄形磁铁的两极间有一个可以绕轴转动的线圈，蹄形磁铁和铁芯间的磁场均匀辐向分布，当电流通过线圈时，线圈在安培力的作用下转动，故A正确，不符合题意；
B．改变线圈中电流的方向，线圈受力方向相反，指针会反向偏转，故B正确，不符合题意；
C．线圈匝数越多，受到的安培力合力越大，越容易转动，可以提高电流表的灵敏度；故C正确，不符合题意；
D．用铝框做骨架，当线圈在磁场中转动时，导致铝框的磁通量变化，从而产生感应电流，出现安培阻力，使其很快停止摆动。而塑料做骨架达不到此作用，故D错误，符合题意。
故选D。
11．C
【详解】A．因为两个电池的电动势均恒为E，内阻不计，所以滑动片在变阻器的中间位置时
电压表示数指向零点，则滑块受到的合力为0，所以滑块处于静止或匀速直线运动状态，故A错误；
B．电压表向右偏，则表明
又因示数不变，则表明滑动片处在电阻偏右的某个位置，此时滑块所受合力向左，即加速度向左，所以物体可能向左匀加速直线运动或者向右匀减速直线运动，故B错误；
C．电压表向左偏，表明
因示数增大，则表明滑动片在电阻偏左的部分不断向左移动，此时滑块所受合力向右且增大，所以物体加速度一定向右且增大，故C正确；
D．设滑块偏离中间位置x距离时，设电阻器总长度为L，单位长度的电阻为r，则
流过电阻器的电流为
电压表的示数为
U=Ixr
由牛顿第二定律得
2kx=ma
由以上各式解得
所以电压表示数与加速度成正比，故D错误。
故选C。
12．B
【详解】设夹角为，B球的受力如图甲所示，构成的力的矢量三角形与相似，则有
即
可得
对AB两带电小球整体受力分析如图乙，根据平衡条件可得
两弹簧完全相同
则
解得
在力的矢量三角形中，应用余弦定理有
故B正确。
13．A
【详解】AB.电容器充电过程，，图线斜率视为电流，可知充电电流不断减小，A正确,B错误；
C.电容器的电容是电容本身的属性，电容不变，C错误；
D.增大可变电阻的阻值对电容器充电更加平缓，充电时间更长，D错误。
14．C
【详解】A．两个带等量正电的点电荷在A、B中点产生的场强为零，而C点的场强不为零，故O点的场强比C点的场强小，A错误；
B．根据对称关系可知，C点的场强与D点的场强大小相等，但方向相反，B错误；
C．两个带等量正电的点电荷的中垂线的电场方向有O点指向远处，所以O点的电势比D点的电势高，C正确；
D．根据对称性可知，C点的电势与D点的电势相同，故电子在C点的电势能与在D点的电势能相等，D错误。
故选C。
15．D
【详解】A．若示数为I0，说明m对压敏电阻的压力与静止时相同，即m的合外力为零，电梯可能处于静止状态也可能处于匀速运动状态，故A错误.
B．由图可知压敏电阻的阻值与受到的压力有关，若示数I不变，说明压敏电阻的阻值保持不变，压敏电阻受到的压力不变，对于m受到的支持力不变，m的合外力恒定，故m可能做匀变速直线运动，也可能做匀速运动，故B错误.
C．若示数I在增大，说明压敏电阻的阻值在减小，由图可知，压力越大，阻值越小，所以压敏电阻受到的压力在逐渐增大，由上述条件只能判断压敏电阻受到的合外力在变化，由于不能确定合外力方向，故无法确定电梯速度如何变化，故C错误.
D．对应电流表示数为I0，压敏电阻受到的压力等于m的重力，当I＞I0时，电路中电流比静止时变大，说明压敏电阻阻值变小，压力增大，压力大于重力，m的合外力向上，加速度方向向上，如果电梯正在上升，则为加速上升，如果电梯正在下降，则为减速下降，故D正确。
故选D。
16．C
【详解】ABC．在潜水器上浮的过程中，压力减小，压力传感器的电阻增大，回路总电阻增大，总电流减小，通过显示器的电流减小，电源内阻的功率一定减小，电源内电压减小，路端电压增大，根据串联电路分压规律可知压力传感器两端的电压增大，故AB错误，C正确；
D．设电源电动势为E，内阻为r，电流表内阻为rA，压力传感器电阻为R，则压力传感器的功率为
根据数学知识可知当时，P最大；当时，P随R的增大而增大；当时，P随R的增大而减小。由于开始时R与的大小关系不确定，所以R增大后压力传感器的功率不一定减小，故D错误。
故选C。
17．B
【详解】把小球的实际运动分解成竖直方向和水平方向的两个分运动。在N点分解速度，
水平方向分速度
竖直分速度
在竖直方向上，小球做竖直上抛运动，根据速度-位移公式
重力做功为
联立解得
则重力势能减少。故A错误；B正确；
CD．根据动能定理
解得
则电势能减少，故CD错误。
故选B。
18．B
【详解】A．当电流逐渐减弱时，电流产生的磁场减小，穿过线框的磁通量减小，故A错误；
BC．根据右手定则可以判定，导线右侧的磁场方向向里，磁通量减小时，产生的感应电流的磁场方向向里，是顺时针方向的感应电流，故B正确；C错误；
D．根据楞次定律，感应电流的磁场要阻碍原磁通量的减小，有向磁场强度较大的左侧运动的趋势，所以它的受力向左，故D错误。
故选B。
19．C
【详解】B．电容器放电过程中电流减小，则电阻R两端的电压变小，选项B错误；
C．根据
可知图像与两坐标轴围成的面积表示电容器放出的总电荷量，即
电阻两端的最大电压即为电容器刚开始放电的时候，则最大电压
根据
可知电容器的电容为
故选项C可求，则C正确；
A．电源的内电阻在右面的充电电路中，根据题意只知道电源的电动势等于电容器充满电两板间的电压，也就是刚开始放电时的电压，即
但内电阻没法求出，故选项A错误；
D．电容器放电时，流过电阻R的电流为向左，则由计算机采集的电流可知流过电阻R的电流方向规定向左为正，选项D错误。
故选C。
20．C
【详解】A．两表笔与接线柱接触瞬间，整个闭合回路立马有电流，但由于线圈的自感作用，产生的感应电流阻碍原电流的增大，此时的实际电流比稳定时通过欧姆表的电流小，故A错误；
B．两表笔与接线柱脱开瞬间，由于线圈的自感作用，线圈中会产生感应电动势，但由于线圈没有形成闭合回路，所以此时原线圈没有电流流过，故B错误；
C．若铁芯B没有安装在铁芯A上，则漏磁较大，副线圈两端的电压比没有漏磁的情况下小得多，所以有
故C正确；
D．只有把铁芯B安装到铁芯A上时，形成闭合磁路，没有漏磁时，才有
故D错误。
故选C。
21．B
【详解】A．赤道附近地区地磁场的方向由南指向北，与地面平行，两同学沿南北站立舞动绳子，切割磁感线效果不明显，所以不易观察到感应电流，A错误；
B．沿东西方向站立，舞动绳子运动到最高点时，绳子的速度方向与地磁场方向平行，切割磁感线效果最差，感应电动势最小，B正确；
C．沿东西方向站立舞动绳子，绳子有上升和下降，方向相反，感应电流相反，C错误；
D．更换更细导线，由
可知，电阻变大，电流更小，指针偏转更不明显，D错误；
故选B。
22．B
【详解】粒子做平抛运动
解得
解得
故选B。
23．D
【详解】A．由于洛仑兹力总不做功，则粒子的速率总保持不变，A错误；
B．由于带电粒子向地磁场两极运动的过程中，磁感应强度越来越大，根据周期公式
可知磁感应强度越大，周期越小，B错误；
C．由于带电粒子向地磁场两极运动的过程中，磁感应强度越来越大，根据半径公式
可知，磁感应强度越大，半径越小，C错误；
D．粒子的速度方向与磁感应强度方向不是相互垂直，与磁场方向平行的分速度不受洛仑兹力，该方向做匀速直线运动，则粒子螺旋运动的螺距为x=vT，周期变小了，粒子螺旋运动的螺距逐渐变小，D正确。
故选D。
24．B
【详解】A．电子物质波的波长比可见光的波长短，因此不容易发生明显衍射，A错误；
B．波长越短，衍射现象越不明显，根据德布罗意物质波波长关系式可知，增大电子的加速电压U，电子的速度增大，波长减小，则显微镜的分辨率增大，B正确；
C．由于两圆环的电势，根据等势面的特点可知，电场线垂直于等势面向且凹侧向外，并由N指向M方向，如下图所示，则电子受力指向中间电场线，所以该电子透镜对入射的电子束能起到会聚作用，C错误；
D．如上图所示，电子在穿越电子透镜的过程中，电场力一直对电子做正功，所以电子速度不断增大，D错误。
故选B。
25．B
【详解】试题分析：以油滴为研究对象进行受力分析可知，油滴静止不动，所受电场力与重力平衡，即，现欲使油滴仍能处于平衡状态，则保证电场强度不发生变化即可，R1的电压不变即可，题中R2没有电流通过，故改变R2时对电路工作状态无影响，所以选项B正确、A错误；而增大两板间距离时，电场强度减小，油滴下落，所以选项C错误；断开电键S时，电容器与可变电阻构成闭合回路，电容器放电，油滴下落，所以选项D错误；
考点：闭合电路欧姆定律、平行板电容器
26．C
【详解】试题分析：直线电流周围的磁场，离导线越远，磁感应强度越弱，故在线框在下落的过程中磁通量在减小，所以A错误；线框的上下两条边电流一样大，但所在位置磁感应强度不一样，故安培力不等大，所以合外力不为零，所以B错误；线框所在位置的磁感线方向垂直纸面向里，磁通量减小，根据楞次定律可得：感应电流的方向为顺时针方向，所以C正确；在下落的过程中，要克服安培力做功，故机械能逐渐减小，所以D错误．
考点：本题考查感应电流、安培力
27．C
【详解】A．电容器ab与平行金属板MN并联，电压相等，能使P向上运动，则两板间的场强应变大，由
知减小a、b间的距离，电容增大，Q不变，由
可知电压减小，则由
可知MN板间的场强变弱，P向下运动，故A错误；
B．联立以上三式可知
所以增大MN间的距离时，MN间的电场强度不变，P依然处于平衡状态，故B错误；
C．由A项分析可知，取出a、b两极板间的电介质，电容减小，Q不变，所以电压增大，可知MN板间的场强变强，P向上运动，故C正确，
D．换一块形状大小相同，介电常数更大的电介质，由A项分析可知， C增大，，Q不变，所以电压减小，可知MN板间的场强变弱，P向下运动，故D错误。
故选C。
【点睛】在分析电容器动态变化时，需要根据 判断电容器的电容变化情况，然后结合 ， 等公式分析，需要注意的是，如果电容器和电源相连则电容器两极板间的电压恒定，如果电容器充电后与电源断开，则电容器两极板上的电荷量恒定不变。
28．AC
【详解】AB．接通电源后，小磁针N极指向是地磁场和螺线管磁场的合磁场的方向，由此可判定螺线管的磁场在小磁针处方向水平向右，由安培定则判断螺线管电流方向从左往右看是顺时针方向，故A正确，B错误；
CD．由题意知地磁场水平分量为，设通电螺线管产生的磁场为。由图知得
故C正确，D错误。
故选AC。
29．AD
【详解】A B. 如图所示，设该粒子轨迹半径为，
根据几何关系有
解得
r=4R
又
解得
故A正确，B错误；
C D. 速度为的粒子进入磁场有
则
若要时间最短，则粒子在磁场中运动的弧长最短，粒子运动半径等于大气层厚度，如图所示
粒子运动的圆心角为 ，最短时间为
故D正确，C错误；
故选AD。
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