山東省2023年高考物理模擬（二模）試題知識點(diǎn)訓(xùn)練：電磁學(xué)（單選題-中檔題）

山東省2023年高考物理模擬（二模）試題知識點(diǎn)分類訓(xùn)練:

電磁學(xué)（單選題-中檔題）

一、單選題

1.（2023?山東泰安?統(tǒng)考二模）如圖所示，形狀相同的平行金屬導(dǎo)軌CN、DQ放置在豎

直向上、磁感應(yīng)強(qiáng)度為8的勻強(qiáng)磁場中，間距為心與水平面相切于M、P,右端接一

阻值為R的電阻。質(zhì)量為機(jī)、電阻為，?的金屬棒從曲面上某處由靜止釋放，到達(dá)曲面底

端尸M時速度為%；金屬棒與導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)為〃，金屬棒最終會停在導(dǎo)軌上，金

屬棒從曲面底端PM到最終停止運(yùn)動通過的位移大小為X,重力加速度大小為g。則金

屬棒從曲面底端PM到最終停止在導(dǎo)軌上經(jīng)歷的時間為（）

%I8*.

B.Λ

μg"mg(R+r)

vBLx

C?-――D.0

μg〃機(jī)g(R+r)μgμmg(R+r)

2.（2023?山東泰安?統(tǒng)考二模）如圖所示，真空中四個點(diǎn)電荷分別位于邊長為/的正方

形的四個頂點(diǎn)A、B、C、。上，A、C兩點(diǎn)放置+4,B、。兩點(diǎn)放置-4,。為正方形的

中心。以。為坐標(biāo)原點(diǎn)，平行于Ag方向?yàn)閄軸正方向。現(xiàn)在X軸上放置電荷量為√∑q的

電荷Q，使。點(diǎn)的場強(qiáng)為零，則Q的位置為（）

4萬---------?B

；+夕-Q\

j+qq

CD

A.若電荷。為正電荷，放置在X=-T處

B.若電荷Q為正電荷，放置在X=T處

C.若電荷。為負(fù)電荷，放置在x=-g處

D.若電荷。為負(fù)電荷，放置在X=T處

3.（2023?山東濰坊?統(tǒng)考二模）如圖所示，均勻帶負(fù)電圓環(huán)半徑為R,帶電量為%O點(diǎn)

為環(huán)的圓心，。、b分別位于圓環(huán)軸線上。點(diǎn)的兩側(cè)，6到。點(diǎn)的距離分別為“O=R,

bθ=也R。關(guān)于〃、氏。三點(diǎn)的場強(qiáng)E和電勢。大小的關(guān)系，下列說法正確的是（）

A

aOb

R

W

A.φu>φh>φoB.φo>φa>φhC.Ea>Eh>EoD.Eh>Ea>Eo

4.（2023?山東濟(jì)寧?統(tǒng)考二模）如圖所示，在正六邊形的三個頂點(diǎn)4、C、E分別固定電

荷量為+4、口、口的點(diǎn)電荷，。點(diǎn)為正六邊形的中心，下列說法正確的是（）

以-------------------------.E

/-q\

/\

/\

/、

/\

/\

A?.+q?θ','D

?λ/

、/

\/

?/

、/

、/

、/

\/

''_________%

BC

A.。點(diǎn)的電場強(qiáng)度為零

B.。點(diǎn)與。點(diǎn)的電勢相等

C.沿。。連線，從。點(diǎn)到。點(diǎn)電勢先降低再升高

D.將一正點(diǎn)電荷沿OO連線，從O點(diǎn)移到。點(diǎn)的過程中，電勢能一直減小

5.（2023?山東濟(jì)寧?統(tǒng)考二模）圖甲為一玩具起重機(jī)的電路示意圖，理想變壓器的原副

線圈匝數(shù)比為5:1。變壓器原線圈中接入圖乙所示的正弦交流電，電動機(jī)的內(nèi)阻為5C,

裝置正常工作時，質(zhì)量為2kg的物體恰好以0.25m∕s的速度勻速上升，燈泡正常發(fā)光，

電表均為理想電表，電流表的示數(shù)為2A。g取IOmZS2。設(shè)電動機(jī)的輸出功率全部用來

A.原線圈的輸入電壓的瞬時表達(dá)式為“=50?Z∑sin50zτr（V）

B.燈泡的功率為20W

試卷第2頁，共6頁

C.電動機(jī)內(nèi)阻消耗的熱功率為5W

D.若電動機(jī)被卡住，燈泡會變亮

6.（2023?山東濟(jì)寧?統(tǒng)考二模）已知在電流為/的長直導(dǎo)線產(chǎn)生的磁場中，距導(dǎo)線，?處的

磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B=k」,其中&為常量。現(xiàn)有四根平行固定的通電長直導(dǎo)線，其橫

r

截面恰好在一個邊長為L的正方形的四個頂點(diǎn)上，電流方向如圖所示。其中八C導(dǎo)線

中的電流大小為/∕,b、d導(dǎo)線中的電流大小為/2,此時人導(dǎo)線所受的安培力恰好為零。

現(xiàn)撤去匕導(dǎo)線，在。處固定一長度為L、電流為的通電導(dǎo)體棒e,電流方向垂直紙面

向外，下列說法正確的是（）

■X

A.分導(dǎo)線撤去前，電流的大小關(guān)系為//=2/2

B.〃導(dǎo)線撤去前，。導(dǎo)線所受的安培力也為零

C.6導(dǎo)線撤去后，導(dǎo)體棒e所受安培力方向沿y軸正方向

D.〃導(dǎo)線撤去后，導(dǎo)體棒e所受安培力大小為拉秋人

7.（2023?山東濟(jì)寧?統(tǒng)考二模）圖甲為一玩具起重機(jī)的電路示意圖，理想變壓器的原副

線圈匝數(shù)比為5:1。變壓器原線圈中接入圖乙所示的正弦交流電，電動機(jī)的內(nèi)阻為5Q,

裝置正常工作時，質(zhì)量為2kg的物體恰好以0.25m∕s的速度勻速上升，燈泡正常發(fā)光，

電表均為理想電表，電流表的示數(shù)為2A,g取IOmzS2。設(shè)電動機(jī)的輸出功率全部用來

提升物體，下列說法正確的是（）

甲

A.原線圈輸入電壓的瞬時值表達(dá)式為u=50夜sin50加（V）

B.燈泡的功率為15W

C.電動機(jī)內(nèi)阻消耗的熱功率為5W

D.若電動機(jī)被卡住，燈泡會變亮

8.（2023?山東荷澤?統(tǒng)考二模）如圖所示，“匚二I”形金屬框靜止于光滑絕緣的水平桌面

上，金屬框總質(zhì)量為〃?，總阻值為I（WR,各邊粗細(xì)均勻且材料相同，相鄰邊相互垂直,

CD=DE=EF=FG=GH=HP=PQ=d,CQ=34。其右側(cè)是寬度為2d的勻強(qiáng)磁場區(qū)

域，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為5,方向垂直于水平桌面向下。金屬框在垂直于磁場邊界的水平

拉力的作用下以速度V向右勻速通過磁場，F(xiàn)G邊始終與磁場邊界平行。下列說法正確

的是（）

C____DXXX

FXXX

E-------B

××X

H1_____

G××X

XXX

QP

A.從房邊剛進(jìn)入磁場到OE和狼邊剛要進(jìn)入磁場的過程中，E、”間的電勢差為3小

B.在DE、"P邊剛進(jìn)入磁場時，金屬框中的電流為華

A

C.金屬框穿過磁場的整個過程，拉力做的功為典上

R

D.金屬框穿過磁場的整個過程，拉力做的功為絲也

R

9.（2023?山東陶澤?統(tǒng)考二模）在離變壓器較遠(yuǎn)的地方，用戶電壓會明顯低于正常值

220V,甚至家用電器不能正常工作。該地居民常常會用調(diào)壓器來調(diào)整電壓，其原理圖

如圖所示。交變電壓從必端輸入，由Cd端輸出連接到家用電器R,滑片P可以上、下

滑動。調(diào)壓器視為理想變壓器，匝數(shù)z<F=%,下列說法正確的是（）

試卷第4頁，共6頁

A.此調(diào)壓器既能升壓也能降壓

B.此調(diào)壓器只能升壓

C.若滑片P向上滑動，則家用電器R兩端的電壓減小

D.若滑片P向下滑動，則家用電器R的功率會增大

10.（2023?山東薄澤?統(tǒng)考二模）絕緣天花板上懸掛有帶正電的帶電繩，繩的質(zhì)量和帶電

量都分布均勻，若在虛線下方加上水平向右的勻強(qiáng)電場，繩靜止時的形狀應(yīng)為（）

11.（2023?山東聊城?統(tǒng)考二模）如圖甲所示，在粗糙絕緣水平面的A、C兩處分別固定

兩個點(diǎn)電荷，A、C的位置坐標(biāo)分別為-3L和2L,已知C處電荷的電荷量為4Q,圖乙是

AC連線之間的電勢夕與位置坐標(biāo)X的關(guān)系圖像，圖中點(diǎn)為圖線的最低點(diǎn)，A-2L處

的縱坐標(biāo)夕=外,4L處的縱坐標(biāo)e=:外,若在x=-2L的B點(diǎn)，由靜止釋放一個可視為

O

質(zhì)點(diǎn)的質(zhì)量為m電荷量為q的帶電物塊，物塊隨即向右運(yùn)動，物塊到達(dá)L處速度恰好

A.A處電荷帶正電，電荷量為9Q,小物塊與水平面間的動摩擦因數(shù)〃=先

B.A處電荷帶負(fù)電，電荷量為6。，小物塊與水平面間的動摩擦因數(shù)〃=泮7

16mgL

C.A處電荷帶正電，電荷量為9Q,小物塊與水平面間的動摩擦因數(shù)〃=沁

D.A處電荷帶負(fù)電，電荷量為6Q,小物塊與水平面間的動摩擦因數(shù)〃=沁

SmgL

12.（2023?山東?統(tǒng)考二模）如圖甲所示，是國產(chǎn)某型號手機(jī)無線充電裝置，其工作原理

圖如圖乙所示，其中送電線圈和受電線圈匝數(shù)比〃/：”2=5:1。送電線圈和受電線圈所接電

阻的阻值均為R。當(dāng)用間接上220V的正弦交變電源后，受電線圈中產(chǎn)生交變電流給手

機(jī)快速充電，這時手機(jī)兩端的電壓為5V,充電電流為5A,把送電線圈和受電線圈構(gòu)成

的裝置視為理想變壓器，不計線圈及導(dǎo)線電阻，則下列說法正確的是（）

A.阻值R=195。

B.快速充電時，送電線圈的輸入電壓U∕=212.5V

C.快速充電時，送電線圈的輸入功率為25W

D.持續(xù)進(jìn)行快速充電時，充滿容量為4000mA?h的電池至少需要80min

13.（2023?山東?統(tǒng)考二模）如圖所示，4、8為兩個對稱的圓錐的頂點(diǎn)，相距2/、圓錐

的底面半徑為/,C點(diǎn)為圓錐底面圓周上的一點(diǎn)，。點(diǎn)為4B連線的中點(diǎn)，。點(diǎn)為OB連

線的中點(diǎn)?，F(xiàn)把兩個電荷量都是Q的正點(diǎn)電荷分別置于A、B兩點(diǎn)。該空間為真空，靜

電力常量為鼠則下列說法正確的是（）

A.圓周上各點(diǎn)的電場強(qiáng)度的方向都平行于AB連線

B.圓周上C點(diǎn)的電場強(qiáng)度大小為《翌

∕2

C.在OB連線上各點(diǎn)的電場強(qiáng)度都一定大于C點(diǎn)的電場強(qiáng)度

D.將另一個帶負(fù)電的檢驗(yàn)電荷q從C點(diǎn)沿CO、0。的折線路徑移動到。點(diǎn)的過程中,

其電勢能一定逐漸減小

試卷第6頁，共6頁

參考答案：

1.D

【詳解】根據(jù)動量定理有

μmgt+BILt=nιv0

根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律有

—ΔΦBLx

E=----=-----

NZ

根據(jù)閉合電路歐姆定律有

I=互

R+r

電荷量

q=7?r

解得

r二％BLX

Hg卬ng(R+r)

故選D。

2.C

【詳解】AB.根據(jù)對稱性及電場的矢量疊加可知O點(diǎn)的電場水平向右，若電荷Q為正電荷,

放置在。點(diǎn)右側(cè)，故AB錯誤；

CD.根據(jù)電場的矢量疊加可知四個點(diǎn)電荷在。點(diǎn)的電場強(qiáng)度為

f=2√2-?-=±?

爭2?

若電荷。為負(fù)電荷，放置在X的位置，使。點(diǎn)的場強(qiáng)為零，則有

k??∣2q40切

X2=I2

解得

I

X=—

2

由于電荷。應(yīng)放在O點(diǎn)的左側(cè)，則應(yīng)放置在X=-g處，故C正確，D錯誤。

故選C。

3.C

【詳解】AB.環(huán)上對稱的兩電荷在軸線上產(chǎn)生的合場強(qiáng)方向沿軸線方向，。點(diǎn)右側(cè)向左，。

答案第1頁，共9頁

點(diǎn)左側(cè)向右。由對稱性可知在環(huán)的右存在”點(diǎn)與。點(diǎn)的電勢相等，且αθ="θ,所以有

%>Vu>fPo

CD.環(huán)上對稱的兩電荷在O點(diǎn)產(chǎn)生的合場為零。環(huán)上對稱的兩電荷在距離。點(diǎn)為X處的電

場強(qiáng)度為

E=2?∕%；COSe=?2%χ-X?=2kq(}x

T

X+R'X+R-y∣x2+R2

(X2+R2Γ

所以環(huán)上對稱的兩電荷在。、從兩點(diǎn)產(chǎn)生的電場強(qiáng)度分別為

E=&F_盡

可知帶電圓環(huán)在4、匕兩點(diǎn)產(chǎn)生的電場強(qiáng)度為

E>Eh

所以

Ea>Eb>E0

故C正確，D錯誤。

故選C。

4.C

【詳解】A.設(shè)正六邊形邊長為“，A點(diǎn)的點(diǎn)電荷在。點(diǎn)的電場強(qiáng)度為

.=a

(20)402

C、E點(diǎn)的點(diǎn)電荷分別在。點(diǎn)產(chǎn)生的電場強(qiáng)度大小為

E,=±

^a2

。點(diǎn)的電場強(qiáng)度為

O=當(dāng)

E=2E2COS60-EI

。點(diǎn)場強(qiáng)大小不為零，A錯誤;

答案第2頁，共9頁

B.由等量同種電荷的電勢分布特點(diǎn)，C、E點(diǎn)的點(diǎn)電荷在。點(diǎn)與O點(diǎn)產(chǎn)生的電勢相等，又

由于。點(diǎn)更靠近A點(diǎn)的點(diǎn)電荷，故。點(diǎn)的電勢比。點(diǎn)產(chǎn)生的電勢更大，B錯誤；

CD.在。點(diǎn)，3個點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場方向水平向右，故正電荷在。點(diǎn)的電場力水平向右，

同理3個點(diǎn)電荷在。點(diǎn)產(chǎn)生的電場水平向左，故正電荷在。點(diǎn)的電場力水平向左，正電荷

沿。。連線，從。點(diǎn)到。點(diǎn)過程，電場力先做正功后做負(fù)功，電勢能先降低再升高，電勢

先降低再升高，C正確，D錯誤；

故選C。

5.C

【詳解】A.由圖可知

wm=50√2V

周期為

T=0.02s

所以原線圈的輸入電壓的瞬時表達(dá)式為

u=umsinωt=50χ∕2sin年t=50?∣2sin100加(V)

故A錯誤；

B.由題可知

Ut=50V

4=2

U2n2

所以

t∕2=IOV

P=U2I2=IOW

即燈泡的功率與電動機(jī)消耗的功率之和為20W,故B錯誤；

C.設(shè)流過電動機(jī)的電流為/,則有

2

U2I=Ir+mgv

解得

Z=IA

答案第3頁，共9頁

P?=I"=5W

故C正確；

D.若電動機(jī)被卡住，由于燈泡兩端的電壓不變，所以燈泡的亮度不變，故D錯誤。

故選C。

6.D

【詳解】A.6導(dǎo)線撤去前，b導(dǎo)線所受安培力為零，即6導(dǎo)線所在處的磁感應(yīng)強(qiáng)度為零，即

2?-^-cos450=Λ-?-

L√2Δ

解得

II=2，|

故A錯誤；

B.〃導(dǎo)線撤去前，“導(dǎo)線所在處的磁感應(yīng)強(qiáng)度為

C,/，…,I3√2W.

=22cos45°-k-1?=———l

L叵L2L

由此可知，α導(dǎo)線所受的安培力不為零，故B錯誤;

CD.〃導(dǎo)線撤去后，。處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為

Bo=k%=?∣2k-

√2ΔL

F

方向沿X軸負(fù)方向，所以導(dǎo)體棒e所受安培力大小為

F=BOlJ=OkLIOL=√2?∕O∕2

方向沿了軸負(fù)方向，故C錯誤，D正確。

故選D。

7.B

【詳解】A.根據(jù)圖像可知

M=EmSin芋r=5O>∕5sinIOCbrf(V)

故A錯誤；

BC.電動機(jī)機(jī)械功率

G=mgv=5W

根據(jù)

答案第4頁，共9頁

U2_n2

UT?,

S=50V

副線圈電壓

U2=IOV

副線圈總功率

P=UJ=ZOW

電燈和電動機(jī)共消耗2OW功率，所以燈泡的功率為

P,尸P-P方15N

因?yàn)椴磺宄妱訖C(jī)的電流，無法計算電動機(jī)正常工作時內(nèi)阻上的熱功率，故B正確，C錯

誤；

D.若電動機(jī)被卡住，燈泡兩端電壓不變，亮度不變，故D錯誤。

故選B。

8.D

【詳解】A.從FG邊剛進(jìn)入磁場到OE和HP邊剛要進(jìn)入磁場的過程中，導(dǎo)體棒切割磁感線

產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為

E=Bdv

所以，E、”間的電勢差為

U=S7Bdv

5IOdR

A錯誤；

B.在￡>E、邊剛進(jìn)入磁場時，產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為

E=3Bdv

由閉合電路的歐姆定律可得，金屬框中的電流為

E3Bdv

F=K

因?yàn)?/p>

R(J=IOdR

所以，金屬框中的電流不等于華，B錯誤；

R

CD.由能量守恒定律，金屬框穿過磁場的整個過程，拉力做的功等于金屬框中產(chǎn)生焦耳熱

答案第5頁，共9頁

之和，則

W=7?I+Z?2

其中

iEBcivBv

LRJIOdR~IQR

1E'3Bdv3,Bv

2~-IOdR~IOR

?c?

tA=t、=2×-

V

聯(lián)立解得，拉力做的功為

,?,2B2d1v

W=------------

R

C錯誤，D正確。

故選D。

9.A

【詳解】AB.由理想變壓器電壓與匝數(shù)的關(guān)系可得

UlTiUn

,=---l—2=--2--

,

U2n2Uin3

而

π1>n2,n2<n3

所以此調(diào)壓器既能升壓也能降壓，A正確，B錯誤；

C.若滑片P向上滑動，力增大，由

n

U2_2

U3n3

、%均不變，所以力增大，即家用電器R兩端的電壓增大，C錯誤;

D.若滑片P向下滑動，力減小，%、〃3均不變，所以外減小，由

P=區(qū)

R

可得，家用電器R的功率會減小，D錯誤。

故選Ao

10.C

【詳解】利用微元法：設(shè)虛線下方的繩子單位長度質(zhì)量為外,電荷量為名,取線上一小段△/,

答案第6頁，共9頁

其所帶的電荷量為

△q=ΔZ%

質(zhì)量為

Zn=△/"?()

對這小段的線進(jìn)行受力分析得，受重力大小為加咫，電場力為E△4,和該小段細(xì)線兩端線

的拉力的合力，合外力為零。

這該小段細(xì)線與豎直方向的夾角的正切值為

tan9=典=■^回

△mg△山?gm“g

由于外、飛、E、8都為定值，故該小段細(xì)線與豎直方向的夾角為定值，則可理解整體細(xì)

線與豎直方向夾角相同。

將虛線下面部分看作一個整體，質(zhì)量為團(tuán)，電場力大小為F,設(shè)虛線上方的繩子單位長度

質(zhì)量為叫，取線上一小段△/,質(zhì)量為

?τn=?∕m1

這該小段細(xì)線與豎直方向的夾角的正切值為

八F

tanθ=--------------

(AftnI+m)g

越向上，繩子長度越長，貝IJtane越小，則0越小。

故選C。

H.A

【詳解】由乙圖可知，9-x圖像在X=O處的切線斜率為零，說明x=0處的場強(qiáng)為零，故A、

C兩處電荷為同種電荷，由于電勢大于零，可知A、C兩處電荷均帶正電；設(shè)A處電荷的電

荷量為?！眲t有

￡=恪

(3L)2(2λ)2

解得

QA=9。

在X=-2L的8點(diǎn)，由靜止釋放一個可視為質(zhì)點(diǎn)的質(zhì)量為機(jī)，電荷量為夕的帶電物塊，物塊

隨即向右運(yùn)動，小物塊到達(dá)L處速度恰好為零，根據(jù)動能定理可得