阶段检测卷02 电磁学综合-2025年高考物理一轮复习考点通关卷

…………○…………内…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○…………※※请※※不※※要※※在※※装※※订※※线※※内※※答※※题※※…………○…………外…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○……○…………内…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○…………※※请※※不※※要※※在※※装※※订※※线※※内※※答※※题※※…………○…………外…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○…………第=PAGE1*2-11页共=SECTIONPAGES2*24页◎第=PAGE1*22页共=SECTIONPAGES2*24页绝密★启用前2025届高考物理一轮复习阶段检测卷二电磁学学综合考试范围：力学综合；考试时间：75分钟；满分：100分注意事项：1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息2．请将答案正确填写在答题卡上一、选择题（其中1—7题为单项选择题，8—10题为多项选择题）1．（2024·天津和平·三模）“中国天眼”位于贵州的大山深处，它通过接收来自宇宙深处的电磁波，探索宇宙。关于电磁波下列说法正确的是（）A．机场安检是利用射线穿透本领强的特点来探测行李箱中的物品B．机械波在介质中的波速与频率无关，电磁波在介质中的波速与频率有关C．麦克斯韦电磁理论告诉我们，变化的电场一定产生变化的磁场D．所有物体都发射红外线，因此可利用红外线设计防伪措施【答案】B【详解】A．机场安检是利用射线穿透本领强的特点来探测行李箱中的物品，故A错误；B．机械波在介质中的波速由介质决定，与频率无关，电磁波在介质中的波速与频率有关，故B正确；C．麦克斯韦电磁理论告诉我们，均匀变化的电场产生恒定的磁场，故C错误；D．所有物体都发射红外线，可利用紫外线的荧光效应设计防伪措施，故D错误。故选B。2．（2025·浙江·一模）如图所示，为高中物理实验室常用的磁电式电流表的内部结构，基本组成部分是磁体和放在磁体两极之间的线圈，其物理原理就是通电线圈因受安培力而转动。电流表的两磁极装有极靴，极靴中间还有一个用软铁制成的圆柱。关于磁电式电流表，下列说法正确的是（）A．铁质圆柱内部磁感应强度为零B．线圈的磁通量始终为零C．线圈转动时，螺旋弹簧变形，反抗线圈转动D．电流不为零，线圈停止转动后不再受到安培力【答案】C【详解】AB．铁质圆柱没有将磁场屏蔽，内部有磁场，即铁质圆柱内部磁感应强度不为零；磁场是辐向分布，穿过线圈的磁通量不是始终为0，故AB错误；CD．线圈中通电流时，线圈受到安培力的作用使线圈转动，螺旋弹簧被扭紧，阻碍线圈转动，随着弹力的增加，当弹力与安培力平衡时线圈停止转动，故C正确，D错误。故选C。3．（2024·湖南衡阳·模拟预测）热膨胀是很多材料的性质，对材料的热膨胀现象的研究一直是科技领域研究工作中的热点问题。但有些材料因热膨胀导致的尺寸变化很小，难以测量。某同学设计制作了电容热膨胀检测仪，原理如图所示。电容器上极板固定，下极板可随材料竖直方向的尺度变化而上下移动。现在测量某材料的热膨胀，将待测材料平放在加热器上进行加热使其温度升高，闭合开关，下列说法中正确的是（）A．极板所带电荷量降低B．检测到灵敏电流计的电流方向为从到，说明被测材料出现了反常膨胀（温度升高，高度变小）C．滑动变阻器滑片向上滑动少许可以提高检测仪的工作电压D．检测结束，断开开关，灵敏电流计上有从到的短暂电流【答案】C【详解】A．材料温度升高，材料膨胀，电容器两板间距减小，根据，电容增大。由于电容器两板电势差不变，根据，极板所带电荷量增大，A错误；B．检测到灵敏电流计的电流方向为从到，极板所带电荷量增大，由A可知，被测材料没有反常膨胀，B错误；C．滑动变阻器滑片向上滑动，阻值增大，根据可知检测仪的工作电压升高，C正确；D．断开开关，电容器放电，则灵敏电流计上有从b到a的短暂电流，D错误。故选C。4．（2024·广西柳州·模拟预测）如图是用电流传感器（相当于电流表，其电阻可以忽略不计）研究自感现象的实验电路，图中两个电阻的阻值均为R，L是一个自感系数足够大的自感线圈，其直流电阻值也为R。某同学画出的在时刻开关S切换前后，通过传感器的电流随时间变化的图像。关于这些图像，下列说法中正确的是（）A．甲图是开关S由断开变为闭合，通过传感器1的电流随时间变化的情况B．乙图是开关S由断开变为闭合，通过传感器1的电流随时间变化的情况C．丙图是开关S由闭合变为断开，通过传感器2的电流随时间变化的情况D．丁图是开关S由闭合变为断开，通过传感器2的电流随时间变化的情况【答案】C【详解】AB．设电源电动势为（忽略内阻），则开关S由断开变为闭合，通过传感器1瞬间会有电流通过，由于电感线圈的自感作用，电流为0，通过传感器1的电流为自感线圈中的电流逐渐从0开始增大，则最终状态L的直流电阻值也为R。通过传感器1的电流将会逐渐增大为故AB错误；CD．开关S处于闭合状态并达到稳定时，电感线圈和传感器2的电流方向均是自左向右，大小相等。开关S由闭合变为断开，电感线圈充当电源且电流大小不突变，则通过传感器2的电流瞬间变为自右向左的，并逐渐减为0。故C正确，D错误。故选C。5．（2025·江西南昌·一模）如图（a）所示，空间中存在一个平行于xOy平面的匀强电场。若x轴、y轴上的电势分布如图（b）、（c）所示，则电场强度大小为（

）A．2.5V/m B．250V/m C．3.5V/m D．350V/m【答案】B【详解】电场强度沿x轴方向的分量为电场强度沿y轴方向的分量为电场强度大小为故选B。6．（2025·湖南益阳·一模）如图，在垂直纸面向里的足够大的匀强磁场中放置一硬质异形导线框oab，其中ab是半径为R的圆弧，直线段oa长为R且与圆弧段相切。该导线框在纸面内绕o点逆时针转动，则下列说法正确的是（）A． B．感应电流方向b→a→oC． D．【答案】D【详解】B．由于转动过程，导线框的磁通量保持不变，所以导线框中不产生感应电流，故B错误；C．对于oab部分，根据右手定则可知，产生的感应电动势方向由b→a→o，则b端相当于电源的负极，o端相当于电源的正极，所以电势关系为故C错误；A．对于oa部分，则有则有故A错误；D．对于ob部分，则有由几何关系可得则有故D正确。故选D。7．（2024·陕西商洛·模拟预测）如图所示，电源的电动势为E、内阻为r，定值电阻R1=R3=r，滑动变阻器R2总阻值为2r，为下极板接地的平行板电容器，所有电压表和电流表均视为理想电表。开始时滑动变阻器R2的滑片P位于中间位置，此时两极板之间的带电油滴Q恰好处于平衡状态。在将滑片P缓慢地滑到下端的过程中，下列说法正确的是（）A．V1示数增大，V2示数减小B．R2消耗的电功率一直增大C．油滴在运动过程中的电势能和动能都增大D．停止滑动P，将两极板的正对面积减小，R3中有向下的电流【答案】B【详解】A．在将滑片P缓慢地滑到下端的过程中，滑动变阻器接入电路阻值变大，则电路总电阻变大，根据闭合电路欧姆定律可知，电路总电流减小，路端电压增大，则V1示数增大；由于通过的电流减小，两端电压减小，则V2示数增大，故A错误；B．消耗的功率为根据数学知识可知，当消耗的功率最大，由于滑动变阻器总阻值为，则在将滑片P缓慢地滑到下端的过程中，消耗的电功率一直增大，故B正确；C．由于并联部分的电压增大，即电容器两端电压增大，板间电场强度增大，油滴受到的电场力增大，油滴向上运动，电场力对油滴做正功，油滴在运动过程中的电势能减小，动能增大，故C错误；D．停止滑动P，将两极板的正对面积减小，根据，可知电容器电容减小，电容器所带电容量减小，电容器放电，则中有向上的电流，故D错误。故选B。8．（2025·湖南永州·一模）理想变压器原、副线圈所接的电路如图甲所示，原、副线圈的匝数比为，其中定值电阻，两电表为理想交流电表，原线圈两端接有如图乙所示的交流电。当时，原线圈的瞬时电压为。断开，电源消耗的电功率为；闭合，电源消耗的电功率为。则下列说法正确的是（）A．闭合、断开，电压表的示数为55VB．闭合，电流表的示数为4.0AC．断开，电流表的示数为0.04AD．【答案】AD【详解】A．由题图乙可知，交流电的周期，则有角速度可得交流电的瞬时值表达式为当时，原线圈的瞬时电压为，代入上式可得则有变压器原线圈的电压为由原、副线圈的电压比与匝数比的关系可得由解得闭合、断开，可知两端电压为，即电压表的示数为，A正确；B．闭合，由欧姆定律可得副线圈中电流由变压器原、副线圈的电流比与匝数成反比可得解得则有电流表的示数为，B错误；C．断开，由欧姆定律可得副线圈中电流则电流表的示数为C错误；D．断开，电源消耗的电功率为闭合，电源消耗的电功率为可得D正确。故选AD。9．（2021·广东广州·模拟预测）如图所示，固定在同一绝缘水平面内的两平行长直金属导轨，间距为1m，其左侧用导线接有两个阻值均为1Ω的电阻，整个装置处在磁感应强度方向竖直向上、大小为1T的匀强磁场中。一质量为1kg的金属杆MN垂直于导轨放置，已知杆接入电路的电阻为1Ω，杆与导轨之间的动摩擦因数为0.3，对杆施加方向水平向右、大小为10N的拉力，杆从静止开始沿导轨运动，杆与导轨始终保持良好接触，导轨电阻不计，重力加速度大小g取10m/s2，则当杆的速度大小为3m/s时（）A．杆MN的加速度大小为5m/s2B．通过杆MN的电流大小为1A，方向从M到NC．杆MN两端的电压为1VD．杆MN产生的电功率为1W【答案】AC【详解】AB．杆MN切割磁感线产生的感应电动势为感应电流为对金属杆，由牛顿第二定律得代入数据可得故A正确，B错误；C．杆MN两端的电压为故C正确；D．杆MN产生的电功率为故D错误。故选AC。10．（2024·江西·一模）心脏细胞兴奋时，在细胞膜内外产生等量异种电荷，将人体的心脏理想化为如图甲所示的模型，当心脏细胞规律性兴奋时，产生的电荷量为正常值，当心脏发生房颤时产生的电荷量减少而不能达到所需的电压值，在没有及时抢救的情况下，通常患者会在10min内死亡。如图乙，AED（自动体外除颤器）通过贴片产生强电场，使兴奋无序的心肌细胞快速回归到有序状态，使心脏兴奋时的电荷量恢复正常值，实现抢救。下列说法正确的是（

）A．贴片1为正极，贴片2为负极B．实施抢救过程中，电子从人体的左侧移动到右侧C．实施抢救过程中，人体心脏的电场对移动电荷做负功D．抢救成功后，人体心脏的电场强度变弱【答案】ABC【详解】A．当心脏发生房颤时产生的电荷量减少而不能达到所需的电压值，AED（自动体外除颤器）则在人体外加强电场，使心脏兴奋时的电荷量恢复正常值，即必须在人体左侧形成更多的正电荷，右侧形成更多的负电荷，贴片1为正极，贴片2为负极，故A正确；B．实施抢救过程中，电子从人体的左侧移动到右侧，故B正确；C．实施抢救过程中，人体心脏的电场对移动电荷做负功，电荷移动是外界电场做正功，故C正确；D．抢救成功后，人体心脏的电场强度变强，故D错误。故选ABC。第II卷（非选择题）二、实验题11．（2024·重庆·模拟预测）某同学利用DIS系统、定值电阻R0、电阻箱R等实验器材研究两节干电池的电动势和内阻，实验装置如图甲所示。首先测量电池的电动势和内阻，实验时多次改变R的阻值，用电流传感器测得对应的电流值I，在计算机上显示出如图乙所示的的关系图线。(1)某次实验电阻箱调节后如图丙所示，则此时电阻箱的读数为Ω。(2)若定值电阻，令，，由图乙中实验图线的拟合方程可得，电池的电动势E=V，内阻r=Ω。(3)根据实验测得的电池的R、I数据，若令，，则由计算机拟合得出的y-x图线如图丁所示，则图线最高点A的坐标值应为x=Ω，y=W（结果均保留2位有效数字）。【答案】(1)12.0(2)2.0(3)2.00.22【详解】（1）由电阻箱的读数规则可知，此时电阻箱的读数为（2）[1]由闭合电路欧姆定律有整理则有结合题中图线的解析式，有解得[2]由解得（3）[1][2]分析题图中电路可知，外电路的用电器为电阻R和，结合题意可知，题图的y轴为电池的输出功率，题图的x轴为外电路的电阻。对电池有结合题图有由之前的分析可知题图中A点为y最大值，由上述公式可知，当x=r时，即外电路电阻等于电池内阻时，取得最大值，所以12．（2024·陕西西安·三模）电容储能已经在电动汽车，风光发电、脉冲电源等方面得到广泛应用。某物理兴趣小组设计图甲所示电路，探究不同电压下电容器的充放电过程。器材如下：电容器C（额定电压10V，电容标识不清）；电源（电动势12V，内阻不计）；电阻箱R1（阻值0~99999.9Ω）；滑动变阻器（最大阻值20Ω，额定电流2A）；电压表V（量程15V，内阻很大）发光二极管D1和D2，开关S1和S2，电流传感器，计算机，导线若干。(1)电容器充电过程，若要提高电容两端电压，应将滑片向（选填“左”，“右”）移动。(2)某次实验中，完成充电后电压表读数如图乙所示，电容器两端的电压为。(3)继续调节滑动变阻器滑片位置，电压表示数为8.0V时，开关S2掷向1，得到电容器充电过程的I-t图像，如图丙所示。借鉴“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中估算油膜面积的方法，根据图像可估算出充电结束后，电容器存储的电荷量为C（结果保留2位有效数字），电容器的电容为F。(4)电容器充电后，将开关S2掷向2，发光二极管（选填“D1”，“D2”）发光。【答案】(1)右(2)6.5V(3)3.8×10-34.75×10-4(4)D1【详解】（1）由于滑动变阻器采用分压式接法，故向右端滑动滑片时可以提高电容两端电压。（2）由于电压表量程为15V，所以每一小格为0.5V，所以读数为（3）[1]I-t图像与坐标轴所围区域的面积等于电容器存储的电荷量，所以电容器存储的电荷量为[2]根据电容的定义式可得（4）电容器充电后，将开关S2掷向2，电容器放电，且电容器左极板高电势，右极板低电势，根据二极管的特性可知，D1闪光。三、解答题13．（2025·浙江·一模）如图所示，水平面上固定一光滑金属导轨ABCDE，AB、DE电阻不计，BC、CD单位长度电阻，BC与CD长度相等，以O为原点水平向右建立x坐标轴，恰好过C，导轨关于x轴对称，已知x1=3.6m，x2=4.4m，θ=37°，导轨处于垂直导轨平面向下的匀强磁场中，磁感应强度B=1T。现有一略长于导轨间距的直导体棒FG以初速度从原点O出发水平向右运动，已知直导体棒FG质量m=0.72kg，单位长度电阻。求：(1)初始时刻直导体棒上产生的电动势；(2)直导体棒FG停止运动瞬间的位置x3；(3)若给直导体棒施加外力使其能始终以从原点运动至x2，求在此运动过程中直导体棒上产生的焦耳热。【答案】(1)2.4V(2)见解析(3)1.35J【详解】（1）由几何知识得，直导体棒长度为初始时刻直导体棒产生的电动势为（2）假设直导体棒最终停在区域，由动量定理得又回路中总电阻为联立可得由于，假设成立，最终停在距离原点处。（3）0到过程，有到过程，设坐标为时，直导体棒切割磁感线的有效长度为，由三角形相似得可得回路中总电阻为直导体棒受到的安培力为可知安培力与成线性关系，则到过程，安培力做功为全过程中直导体棒上产生的焦耳热为14．（2024·全国·模拟预测）如图，在平面内存在匀强磁场，磁场方向与垂直，且与水平面的夹角为60°。竖直平面的右侧存在竖直向上的匀强电场，电场强度为。质量为，电量为的带负电的小球，以初速度从A点沿平面射入匀强磁场，入射方向与的夹角也为60°，小球恰好从图中的C点垂直于磁场方向水平离开，并垂直于电场方向进入匀强电场，经过