【文档说明】电磁学部分素养综合评价.docx，共(8)页，790.040 KB，由小赞的店铺上传

转载请保留链接：https://www.doc5u.com/view-56a651785a2aa94af195e3d30e83c83a.html

以下为本文档部分文字说明：

电磁学部分素养综合评价一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分．每小题只有一个选项符合题目要求．1.曹冲称象的故事讲的是曹冲巧妙地用石头总的重量称出了大象的重量，下列物理学习或研究中用到的方法与曹冲称象的方法相同的是（）A.建立“交

变电流有效值”的概念B.建立“点电荷”的概念C.建立“瞬时速度”的概念D.卡文迪许测量引力常量2.湖北武当山的主峰天柱峰屹立着一座光耀百里的金殿，因为武当山重峦叠嶂，气候多变，云层常带大量电荷．金殿屹立峰巅，是一个庞大的金属导体．当带电的积雨云移来时，云层与金殿顶部之间形成

巨大的电势差，就会使空气电离，产生电弧，也就是闪电．强大的电弧使周围空气剧烈膨胀而爆炸，看似火球并伴有雷鸣；而且金殿与天柱峰合为一体，本身就是一个良好的放电通道，金殿顶部很少有带尖的结构，不易放电，所以能使电压升得比较高，

保证“雷火炼殿”之需．关于“雷火炼殿”，以下说法正确的是（）A.带电的积雨云和金殿顶部带同种电荷B.因为尖端放电使得金殿顶部电压升得比较高C.当带电的积雨云移来时，云层与金殿顶部之间形成巨大电势差的原因是静电感应D

.近些年来，金殿安装了避雷设施，“雷火炼殿”现象更加明显和频繁了3.某示波管内的聚焦电场如图所示，实线表示电场线，虚线表示等势线，A、B、C为电场中的三点．两电子分别从A、B运动到同一点C，电场力对两电子做功分别为WA和WB，则（）A.WA＝WB<0B．WA＝WB>0C.WA>WB

>0D．WA<WB<04.近年来，机器人逐渐走入我们的生活．如图所示，一款微型机器人的直流电动机的额定电压为U，额定电流为I，线圈电阻为R，将它接在电动势为E，内阻为r的直流电源的两极间，电动机恰好能正常工作，下列说法正确的是（）A.电动机消耗的热功率为UIB.电源的输出功率为I2RC.电源

的效率为1－IrED.电动机消耗的总功率为EI5.如图，载有固定条形磁铁的小车沿光滑倾斜直轨道依次穿过三个完全相同且等间距排列的线圈，该过程中a、b两点间电压U随时间t变化的图线可能为（）ABCD6.绝缘光滑水平面上有A、B、O三点，以O点为坐标原点，向右方向为正方向

建立直线坐标轴x轴，A点坐标为－2m，B点坐标为2m，如图甲所示．A、B两点间的电势变化如图乙，左侧图线为四分之一圆弧，右侧图线为一条倾斜线段．现把一质量为m，电荷量为q的负点电荷，以初速度v0由A点向右射出，则关于负点电荷沿

直线运动到B点过程中，下列说法中正确的是（忽略负点电荷形成的电场）（）A.负点电荷由A点运动到O点过程中加速度越来越大B.负点电荷在B点速度大于v0C.负点电荷在AO段的平均速度大于在OB段的平均速度D.当负点电荷分别处于－2m和2m时，电场力的功率相等7.有一款超级快速无线充

电器，可提供最大50W的无线充电功率，如图甲所示．其原理与变压器工作原理相似，无线充电器内部置有基座线圈，支持无线充电的手机内部置有受电线圈，利用产生的磁场传递能量，工作原理图简化为如图乙所示，充电基座接上220V、50Hz家庭用交流电，受电线圈接上一个二极管给手机电池充电．已知手机电池

采用9V电压快速充电，假设在充电过程中基座线圈的磁场全部穿过受电线圈而无能量损失，二极管可视为理想二极管，下列说法正确的是（）A.受电线圈能够给手机电池充电是利用了自感现象B.基座线圈和受电线圈的匝数比为110∶9C.若某

段时间无线充电器以最大功率为手机充电，则基座线圈的电流为522AD.受电线圈两端电压的峰值为92V8.海浪机械能是未来可使用的绿色能源之一，利用海浪发电可加速地球上碳中和的实现．某科技小组设计的海浪发电装置的俯视图如图所示，圆柱体磁芯和

外壳之间有辐射状磁场，它们可随着海浪上下浮动，磁芯和外壳之间的间隙中有固定的环形导电线圈，线圈的半径为L，电阻为r，所在处磁场的磁感应强度大小始终为B，磁芯和外壳随海浪上下浮动的速度为v，v随时间t的变化关系为v＝v0sin2πTt，其中的T为海浪上下浮动的周期．现使线圈与阻值为R的电阻形成

回路，则该发电装置在一个周期内产生的电能为（）A.2π2B2v20L2TR＋rB．4π2B2v20L2TR＋rC.2B2v20L2TR＋rD．4B2v20L2TR＋r二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共1

6分．每小题有多个选项符合题目要求，全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分．9.如图所示的电路中，P为滑动变阻器的滑片，保持理想变压器的输入电压U1不变，闭合开关S，下列说法正确的是（）A.P向下滑动时，灯L变亮B.P向下滑动时，变

压器的输出电压不变C.P向上滑动时，变压器的输入电流变小D.P向上滑动时，变压器的输出功率变大10.[2023·福建泉州市高三模拟]如图所示，两根足够长的平行光滑金属轨道MN、PQ水平放置，轨道间距为L.现有一个质量为m，长度为L的

导体棒ab垂直于轨道放置，且与轨道接触良好，导体棒和轨道电阻均可忽略不计．有一电动势为E、内阻为r的电源通过开关S连接到轨道左端，另有一个定值电阻R也连接在轨道上，且在定值电阻右侧存在着垂直于轨道平面的匀强磁场，

磁感应强度的大小为B.现闭合开关S，导体棒ab开始运动，则下列叙述中正确的有（）A.导体棒先做加速度逐渐减小的加速运动，当速度达到最大时导体棒中无电流B.导体棒所能达到的最大速度为ER（R＋r）BLC.导体棒稳定运动时电源的输出功率E2R（R＋r）B2L2D.

导体棒稳定运动时产生的感应电动势为E11.[2023·广东佛山市二模]据报道，我国空间站安装了现代最先进的霍尔推进器用以空间站的轨道维持．如图乙，在很窄的圆环空间内有沿半径向外的磁场1，其磁感应强度大小可近似认为处处相等；垂直圆环平面同时加有匀强磁场2和匀强电场（图中没画出

），磁场1与磁场2的磁感应强度大小相等，已知电子电量为e，质量为m，若电子恰好可以在圆环内沿顺时针方向做半径为R、速率为v的匀速圆周运动．则以下说法正确的是（）A.电场方向垂直环平面向外B.电子运动周期为2πRvC.垂直环平面的磁感应强度大小为mveRD.电场强度大小为mv2eR12.

疫情中某新建病房的供电系统可简化为如图所示的电路图．图中a、b所接的电源的内阻为r＝1Ω，电动势e随时间的变化关系为e＝325sin100πt（V）；Ⅰ等效为病房中的照明电路，其等效电阻为22Ω；Ⅱ等效为病房中的紫外线消毒电路，其等效电

阻为10.5Ω；Ⅲ等效为医护人员使用的生活区照明电路，其等效电阻为44Ω.下列说法正确的是（）A.当S1、S2、S3都断开时，电压表读数为220VB.当S1闭合，S2、S3都断开时，电流表读数为10AC.当S2闭合，S1

、S3都断开时，电压表读数为210VD.当S1、S3都闭合，S2断开时，电流表读数为20A[答题区]题号123456789101112答案三、非选择题：本题共6小题，共60分．13.（6分）某科技小组的同学通过查找资料动手制作了一个电池，他们想测定该电池的电动势与内阻．（1）张同学选用图甲所

示电路测量该电池的电动势与内阻．由于电压表的分流，电池电动势的测量值真实值，内阻的测量值真实值．（均选填“大于”“等于”或“小于”）（2）李同学选用图乙所示的电路测量该电池的电动势与内阻．他正确连接好电路，闭合开关S，逐次改变电阻箱接入电路中的阻值R，读出与R对应的电压表的示数U，根据

得到的多组实验数据绘出1U­1R图像如图丙所示．若图线的斜率为k，图线在纵轴上的截距为b，则李同学测得电池的电动势E＝，内阻r＝．14.（8分）为了节能环保，一些公共场所使用光控开关控制照明系统．光控开关可采用光敏电阻来控制，光敏电阻是阻值R随光的照度I而发生变化的元件（照度可以反映光的强弱，光

越强，照度越大，照度单位为lx）.（1）某光敏电阻在不同照度下的阻值R如下表所示，根据表中的数据，请在图甲的坐标系中描绘出阻值随照度变化的曲线，并判断光敏电阻的阻值R与照度I是否成反比关系．答：（填“是”或“否”）.照度I/lx0.20.40.60.81.01.2阻

值R/kΩ5.83.72.72.32.01.8（2）图乙为街道路灯自动控制电路，利用直流电源E为电磁铁供电，利用照明电源为路灯供电．为达到天亮灯熄、天暗灯亮的效果，路灯应接在（填“AB”或“CD”）之间．（3）已知线圈的电阻为140Ω，直

流电源E的电动势E＝36V，内阻忽略不计．当线圈中的电流大于10mA时，继电器的衔铁将被吸合，滑动变阻器R′的阻值应调为Ω时，才能使天色渐暗照度低于1.0lx时点亮路灯．（4）使用一段时间后发现，路灯在天色更亮时就已点亮了，为了使

路灯能按设计要求点亮和熄灭，变阻器R′的阻值应适当调些（选填“大”或“小”）.15.（8分）如图甲中平行板电容器，两板所加电压如图乙所示．t＝0时刻，质量为m、带电荷量为q的粒子以平行于极板的速度v0从电容器左

侧中央射入电容器，2.5T时恰好落在下极板上，带电粒子的重力不计，在这一过程中，求：（1）该粒子的水平位移；（2）平行板电容器两板间的距离d.16.（10分）电磁轨道炮工作原理如图所示，待发射弹体可在两平行光滑轨道

之间自由移动，并与轨道保持良好接触．电流I0从一条轨道流入，通过导电弹体后从另一条轨道流回．轨道电流可在弹体处形成垂直于轨道平面的磁场（可视为匀强磁场），弹体处磁感应强度的大小B＝kI0.通电的弹体在轨道上由于受到安培力的作用而高速射出．小明同学从网上购买了一

个轨道炮模型，其轨道长度为L＝50cm，平行轨道间距d＝2cm，弹体的质量m＝2g，导轨中的电流I0＝10A，系数k＝0.1T/A.求：（1）弹体在轨道上运行的加速度大小a；（2）弹体离开轨道过程中受到安培力的冲量大小I；（3）现欲使弹体的出射速度增加至原来的2倍，通过分析说明，

理论上可采用哪些办法．（至少说出两种方法）17.（12分）如图所示，A是一个边长为l的正方形导线框，其质量为m，电阻为R.A在外力F作用下由图示位置从静止起以恒定加速度a沿x轴向右做直线运动，穿过图中所示的匀强磁场区域，磁感

应强度为B.不计一切摩擦．（1）A右侧刚进入磁场区域时，求A中的感应电流大小；（2）判断A在图中哪个位置时外力F最大，并写出其表达式；（3）A右侧进磁场与出磁场时，外力F做功的瞬时功率之比为1∶3，求A右侧进磁场时外力F1与安培力F安1的比值．18.

（16分）利用电场与磁场控制带电粒子的运动，在现代科学实验和技术设备中有着广泛的应用．如图所示，一粒子源不断释放质量为m，带电量为＋q的带电粒子，其初速度为v0，经过可调的加速电压U0≤U≤3mv202q加速后，以一定速度垂直平面MNN1M1射入边长为2L的正方

体区域MNPQ­M1N1P1Q1.可调整粒子源及加速电场位置，使带电粒子在长方形MHIJ区域（MH＝3L2，MJ＝L）内入射，不计粒子重力及其相互作用．（说明：本题中为了计算方便，取cos36°＝0.8，si

n36°＝0.6）（1）若仅在正方体区域中加上沿x轴正方向的匀强电场，要让所有粒子都到达平面NPP1N1，求所加匀强电场电场强度的最小值E0；（2）若仅在正方体区域中加上沿x轴正方向的匀强磁场，要让所有粒子都到达

平面M1N1P1Q1（含边界），求所加匀强磁场的磁感应强度的大小满足的条件；（3）同时加上沿x轴正方向的电场和磁场，且加速电压为零时，从M点射入的粒子恰好打在底面M1N1P1Q1的中心，求所加的B、E的大小；（4）同时加上沿x轴正方向的电场和磁场，且电

场强度为E1＝4mv20π2qL，磁场的磁感应强度为B1＝mv0qL，画出在平面NPP1N1上有粒子打到的区域的边界，并求出面积．