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2023届上海市高考物理模拟试题知识点分类训练【高考二轮复习】：电磁学填空题
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这是一份2023届上海市高考物理模拟试题知识点分类训练【高考二轮复习】：电磁学填空题，共20页。试卷主要包含了填空题等内容，欢迎下载使用。
2023届上海市高考物理模拟试题知识点分类训练【高考二轮复习】：电磁学填空题
一、填空题
1．（2023·上海·模拟预测）为了研究某种化学电源的性能，设计如图所示电路，闭合所有开关，并改变滑动变阻器阻值，观察电压表V1、V2示数的变化，得到如下数据：某一次的测量电压表的读数分别为，。改变滑动变阻器的滑动头，向右滑动一段距离，发现电流表读数变为0.50A，电压表V1读数变化了0.4V，由上面数据可求：该电源电动势E=_________V；电源的内阻为r=__________Ω。
2．（2023·上海虹口·统考二模）图（a）电路中的电源为化学电池，a、b为电池的正、负极。已知化学电池的电极附近存在化学反应薄层，薄层内的正电荷在化学力（非静电力）的作用下从低电势移动到高电势处，沿电流方向形成图（b）所示的电势“跃升”（c、d之间为电源内阻）。闭合电键S，a、b两点之间电势差为，一电子从a点在电源内部经d、c移动至b点的过程中，非静电力做功为；断开电键S，a、b两点之间电势差为，电子从a点在电源内部经d、c移动至b点的过程中，非静电力做功为，则________________，________________（均选填“大于”、“小于”或“等于”）。
3．（2023·上海虹口·统考二模）等边三角形导线框abc垂直于匀强磁场放置，线框中通有图示方向的恒定电流。若ab边受到磁场力大小为F，则ac、bc边受到磁场力合力的大小为________________，方向为________________。
4．（2023·上海虹口·统考二模）如图，半径为R的半球面上均匀分布一定量的正电荷，经过半球顶点与球心建立坐标轴Ox。图中A、B、C三点距离球心均为0.5R，则A点电势________________B点电势（选填“高于”、“低于”、“等于”）。已知均匀带电球壳内部的电场强度处处为零，则C点电场强度的方向________________。
5．（2023·上海金山·统考二模）如图所示电路中，电源内阻不可忽略、电动势E=3V，R1=8Ω、R2=2Ω。闭合电键K1后，K2置于a处，电压表示数U1。将电键K2从a拨动到b，稳定后电压表示数U2，则U1________U2（选填“>”、“<”或“=”）；若电源内阻r=20Ω，K2置于a处，滑动变阻器阻值逐渐增大时电源输出功率减小，随后将K2置于b处，变阻器阻值逐渐减小时电源输出功率减小，则滑动变阻器阻值的取值范围为________。
6．（2023·上海闵行·统考二模）物理中常用类比的方法来理解复杂的物理过程。如图（a）所示，内阻为r的化学电池向电热器R供电，其过程中静电力和非静电力做功，就可以类比成图（b）中儿童在游乐场玩耍时，重力和电梯对人做功的情形。图（b）中各点的高度可类比为图（a）中各点的电势，设A、B、a、b四点的高度分别为hA、hB、ha、hb。电路中化学能转化为电能的过程发生在_________________（选填“A→B和b→a”、“a→A和B→b”），化学电池的电源电动势大小为______________（用hA、hB、ha、hb表示）。
7．（2023·上海金山·统考二模）已知环形电流在圆心处的磁感应强度大小与其半径成反比。纸面内闭合线圈由两个相同的同心半圆电阻丝构成，电流从A流入，由B流出，如图所示。流经上半圆的电流在圆心O点产生磁场的磁感应强度为B，方向______；线圈中电流在O点产生磁场的磁感应强度大小为______。
8．（2023·上海宝山·统考二模）三根电阻相同的电阻丝连接成一个闭合的正三角形线框，O为正三角形线框的中心。当强度为I的电流从a点流入c点流出时，ac边在O点产生的磁场方向为___________（选填：“垂直于纸面向里”或“垂直于纸面向外”）。已知通电直导线在O点产生磁场的磁感应强度与导线中的电流强度成正比，若ac边在O点产生的磁场磁感应强度为B，则整个线框在O点产生的磁场磁感应强度大小为___________。
9．（2023·上海金山·统考二模）如图，在真空中有两个等量异种点电荷，AC为两电荷连线的中垂线，A为连线中点，B在靠近负电荷的连线上。则A、B处的电场强度大小EA______EB，A、C两处的电势φA______φC。（均选填“>”、“=”或“<”）
10．（2023·上海松江·统考二模）如图为某同学设计的森林火灾预警装置。R0是金属热电阻，其阻值随温度升高而变大，R1和R2为两个滑动变阻器，a、b接报警器，当电压增大到某一值时，会触发报警。当温度升高时电流表示数________（选填“增大”、“减小”或“不变”）；冬季为了安全适当降低报警温度，可采取的方法有________。
11．（2023·上海闵行·统考二模）如图所示，绝缘墙角固定了带电量为+的小球A；轻质绝缘细杆长为L，其正中心固定了质量为m、带电量为+的小球B，在杆底部水平力F的作用下静止靠在竖直墙面上。一开始轻杆与水平地面的夹角为60°，在杆底端水平外力F的作用下，杆缓慢转向直至竖直。此过程中，不计摩擦，地面对杆的支持力将________________（填“逐渐增大”、“逐渐变小”或“保持不变”），外力F做功大小为________________。
12．（2023·上海静安·统考二模）如图，两根平行放置的长直导线a和b通有大小均为I、方向相反的电流，此时导线b产生的磁场在导线a处的磁感应强度大小为B，导线a受到的磁场力大小为F。当新加一个与纸面垂直的匀强磁场后，导线a受到的磁场力大小变为3F，则此时导线b受到的磁场力大小为___________，新加匀强磁场的磁感应强度大小为___________。
13．（2023·上海崇明·统考二模）如图甲所示，一圆心为O的圆形区域ABCD处于平行于纸面的匀强电场中，其半径。M为圆弧上一点，若半径OM沿逆时针方向转动，θ为OM从OA开始旋转的角度，M点的电势φ随θ变化的关系如图乙所示。则将带电量为的电荷由A点沿圆弧逆时针移到C点，电场力______（选填“不做功”、“一直做正功”、“一直做负功”、“先做正功后做负功”或“先做负功后做正功”），电势能变化了______J。
14．（2023·上海宝山·统考二模）在电场中放置一光滑绝缘水平桌面，沿桌面上x轴方向电势分布如图中实线所示。一质量m＝4×10-2kg、电量q＝-2×10-6C的带负电小球，以v0＝2m/s的初速度在x0＝-1m处沿x轴正方向运动，则小球从开始运动到动能最大时电场力所做的功为___________J；当小球速度为零时其位置坐标为___________m。
15．（2023·上海宝山·统考二模）如图甲所示，一竖直放置的载流长直导线和abcd矩形导线框固定在同一竖直平面内，线框在长直导线右侧，且其长边与长直导线平行。在t＝0到t＝t1时间内，长直导线中电流i随时间变化如图乙所示，图中箭头表示电流i的正方向，则线框中感应电流的方向为___________；线框受到的安培力方向为___________。
16．（2023·上海普陀·统考二模）如图，空间中存在磁感应强度大小为B、方向竖直向下的匀强磁场。五根长为L、阻值为R金属杆，其中四根杆组成正方形闭合框架，固定在绝缘水平桌面上；另一根杆ab搁在框架上且始终接触良好。ab杆在外力作用下以速度v匀速从框架最左端运动到其最右端。在此过程中，正方形框架产生的总热量________（选填“大于”“等于”或“小于”）ab杆产生的总热量；正方形框架所受安培力最小值为________。
17．（2023·上海浦东新·统考二模）某空间的x轴上只存在沿此轴方向的静电场，x轴上各点电势分布如图。一带电量为的粒子只在电场力作用下由x轴上某点无初速释放，若粒子沿x轴运动过程中的总能量恒为零，则粒子的活动区间是______；运动过程中的最大动能为______。
18．（2023·上海普陀·统考二模）如图（a），电路中电源的内阻可忽略不计，其电动势E=6V，R1为可变电阻。电阻R的U –I特性曲线如图（b）所示。当通过电阻R的电流强度为2.0mA时，R的阻值为________Ω。将可变电阻阻值调到750Ω时，R两端的电压为_________V。
19．（2023·上海徐汇·统考二模）描述电源将其他形式的能转化为电能的本领大小的物理量是________，其单位可用国际单位制中的基本单位表示为________。
20．（2023·上海徐汇·统考二模）三根平行长直导线a、b、c中，通有大小相等、方向如图所示的恒定电流。其中a、b固定，c从a、b连线中点出发，沿a、b连线的中垂线方向逐渐远离a、b。运动过程中，c所在位置磁感强度的大小将________，c受到的安培力对c的做功情况是：________。
21．（2023·上海杨浦·统考二模）汽车中的电磁辅助减震系统可等效简化为如图所示（俯视）的装置，减震线圈处于辐射状的水平磁场中。若某时刻测得线圈内有逆时针方向且正在增大的感应电流，则图中线圈此时在竖直方向做________运动。已知线圈质量为、周长为、电阻为，线圈所处磁场的磁感应强度大小为，以竖直向下为正方向，当线圈的加速度大小为时其速度________。（重力加速度g取）
22．（2023·上海宝山·统考一模）某电场的等势面如图所示，图中a、b、c、d、e为电场中的5个点，a、b、c、e四点中电场强度最小的点是__________。若一质子从a点运动到d点，则电场力做功为__________eV（1eV=1.6×10−19J，质子的电荷量为1.6×10-19C）。
23．（2023·上海静安·统考一模）如图所示，闭合导线框abcd与闭合电路共面放置，且恰好有一半面积在闭合电路内，当移动滑动变阻器的滑片P时，导线框中产生了沿adcba方向的感应电流，则滑动变阻器的滑片移动方向是______，导线框abcd所受磁场力的方向是______．
24．（2023·上海浦东新·统考一模）在“研究通电螺线管的磁感应强度”实验中，得到如图所示的图线。由图可知，螺线管内中央处的磁感应强度大小约为__________T，若螺线管内的横截面积为，则穿过中央横截面的磁通量约为__________。
25．（2023·上海浦东新·统考一模）如图，电源电动势为E，内阻为r，两个完全相同的灯泡电阻不变。当滑片P从最大阻值滑到中点的过程中，电压表V的变化量为，电流表A的变化量为，电压表的变化量为，电流表的变化量为，则___________，_______（选填“>”、“=”或“<”）。（电表均为理想电表）
26．（2023·上海·一模）如图所示，质量为m的小球A穿在光滑绝缘细杆上，杆的倾角为α，小球A带正电（可视为点电荷），电荷量为q。在杆上B点处固定一个电荷量为Q的正点电荷。将A由距B竖直高度为h处无初速度释放，小球A下滑过程中电荷量不变。整个装置处在真空中，已知静电力常量k和重力加速度g。则A球刚释放时的加速度是___________；当A球的动能最大时，A球与B点间的距离为___________。
27．（2023·上海·一模）某学生小组使用DIS做“测定电动机效率”实验，实验装置如图。
（1）用电流传感器和电压传感器（图中电流表和电压表）测量的是电动机_________电流电压值（填“输入”或“输出”）
（2）（每空4分）右图是用位移传感器测定重物匀速上升时的位移——时间图线，同时电流传感器和电压传感器的读数基本不变，约为0.14A和3.3V，已知重物质量。则在2.4~2.8s时间段，重物克服重力做功的功率为___________W；该电动机的工作效率约为___________。
参考答案：
1． 1.5 1
【详解】[1]根据闭合电路欧姆定律
[2]改变滑动变阻器的滑动头，向右滑动一段距离，外电阻减小，干路电流增大，路端电压减小，第二次的路端电压为
根据闭合电路欧姆定律
解得
2． 小于 等于
【详解】[1]设电源电动势为，则有路端电压
断开电键S，a、b两点之间电势差为，闭合电键S，a、b两点之间电势差为，因电建断开时，外电阻更大，则有
[2]闭合电键S，电子从a点在电源内部经d、c移动至b点的过程中，非静电力做功为
断开电键S，电子从a点在电源内部经d、c移动至b点的过程中，非静电力做功为
可得
3． F 垂直ab向下
【详解】[1]根据左手定则可知，三条边受到的安培力方向如图所示
根据对称性可知，ac、bc边受到磁场力大小均为，则ac、bc边受到磁场力合力的大小为
方向垂直ab向下。
4． 高于 平行于Ox轴向右
【详解】[1]电场线方向由A指向B，则A点电势高于B点电势。
[2]将半球面补成一个完整的球面
根据电荷分布对称性及均匀带电球壳内部的电场强度处处为零，可知左侧弧MP所带电荷与右侧弧MP所带电荷在C点电场强度大小相等，方向相反，由对称性可知则C点电场强度的方向平行于Ox轴向右。
5． > [12Ω，18Ω]
【详解】[1]闭合电键K1后，K2置于a处，电压表示数U1，由闭合电路欧姆定律可得
电键K2从a拨动到b，稳定后电压表示数U2，由闭合电路欧姆定律可得
则
U1>U2
[2]对于电源，当外电路的电阻等于内电阻时电源的输出功率最大，K2置于a处，滑动变阻器阻值逐渐增大时电源输出功率减小，则
将K2置于b处，变阻器阻值逐渐减小时电源输出功率减小，则
解得
6． 和
【详解】[1]化学能转化为电能的过程是非静电力做功的过程，类比于克服重力做功转化为重力势能，所以为a→A和B→b过程；
[2]化学电池的电源电动势大小为两段静电力做功之和，所以为。
7． 垂直纸面向里 0
【详解】[1]根据右手螺旋定则可知流经上半圆的电流在圆心O点产生磁场的方向垂直纸面向里。
[2]上下半圆中电流大小相等，在O点处产生的磁场大小相等，方向相反，合场强为0，线圈中电流在O点产生磁场的磁感应强度大小为。
8． 垂直于纸面向里 0
【详解】[1]当电流从a点流入c点流出时，根据右手螺旋定则可知，ac边在O点产生的磁场方向为垂直于纸面向里；
[2]三根电阻相同的电阻丝，ab与bc串联，再与ac并联，所以ab与bc中的电流为ac中的一半，又因为通电直导线在O点产生磁场的磁感应强度与导线中的电流强度成正比，根据安培定则和矢量的叠加原理可知，ab与bc中的电流在O点产生的磁场垂直纸面向外，磁感应强度与ac边在O点产生的磁感应强度相等，所以整个线框在O点产生的磁场磁感应强度大小为0。
9． < =
【详解】[1]等量异种电荷连线上的电场方向从正电荷出发终止与负电荷，并且电场强度先减小后增大，在中点处电场强度最小
E
φA=φC
10． 减小 减小R2或增大R1
【详解】[1]当温度升高时，R0的阻值变大，电路中总电阻变大，由闭合电路欧姆定律可知电路中总电流I减小，R2两端电压减小，R1两端电压变大，R1中电流变大，R0中电流
减小，电流表的示数减小。
[2]冬季为了安全适当降低报警温度，即当R0减小时，报警器两端的电压不变；R0的阻值减小时，R0与R1并联的总阻值减小，可以通过增大R1的阻值的方法使电路中阻值不变；R0减小时，电路中总电流增大，R2两端电压增大，报警器两端电压降低，可以通过减小R2的阻值的方法使R2两端电压不变，报警器两端电压不变。
11． 逐渐变小
【详解】[1]轻杆受力图所示
根据平衡条件有
，
根据库仑定律和几何知识有
可知库仑力F1不变，逐渐增大，则地面对杆的支持力N1将逐渐减小；
[2]外力F做功使轻杆的重力势能增加，则
12． 3F 2B或4B
【详解】[1][2]由左手定则可知，导线a受到b对它的磁场力方向向上，则导线b受到a对它的磁场力方向向下。设新加的匀强磁场的磁感应强度大小为B1，若该磁场方向垂直纸面向里，则对a
解得
对b则有
方向向下；
若新加磁场方向垂直纸面向外，则对a
解得
对b则有
方向向上。
所以导线b受到的磁场力大小为3F，新加匀强磁场的磁感应强度大小为2B或4B。
13． 先做负功后做正功 /
【详解】[1]由乙图可知，从A点沿逆时针转动到C点的过程中，电势先降低再升高，而负电荷在电势越低的地方电势能越大，故可知，将带电量为的电荷由A点沿圆弧逆时针移到C点的过程中电荷的电势能先增加后减小，即电场力先做负功后做正功。
[2]由图乙可得A点的电势能为
C点的电势能为
则可得
14． 0.04 2或-2
【详解】[1]x轴上从-3m到0电势升高，则电场方向沿x轴负方向，x轴上从0到3m电势降低，则电场方向沿x轴正方向，带负电小球在x0＝-1m处沿x轴正方向运动，受到向右的电场力，电场力做正功，动能增加，从0点向右运动过程中电场力向左，电场力做负功，小球动能减小，所以小球在0点动能最大，则小球从开始运动到动能最大时电场力所做的功为
[2]设小球速度为0时，其坐标为x，从初位置到速度为零的过程，根据动能定理可得
解得
由图像可知，小球速度为0时，另一个位置坐标为
2m或-2m
15． 沿adcba方向 先水平向左，后水平向右
【详解】[1]根据右手螺旋定则，可知长直导线在右侧产生的磁场方向垂直纸面向里，又因为电流先变小后反向增大，所以穿过闭合回路的磁通量先是垂直纸面向里在减少，后是垂直纸面向外的再增加，根据楞次定律可知，线圈中产生沿adcba方向的电流；
[2]根据左手定则可知，线框的ad边初始受到向左的安培力，bc边受到向右的安培力，又因为ad边离直导线较近，所以受到的安培力较大，线框受到的安培力的合力水平向左；之后直导线中的电流反向增大，同理，线框的ad边受到向右的安培力，bc边受到向左的安培力，又因为ad边离直导线较近，所以受到的安培力较大，线框受到的安培力合力水平向右。故线框受到的安培力先是水平向左，后是水平向右。
16． 小于
【详解】[1]ab杆向右匀速运动，产生的感应电动势为E=BLv是定值，ab杆可以看作电源，框架构成外电路，当ab杆运动到框架的中间位置时，外电路电阻最大，等于ab杆的电阻，除此之外，外电阻总是小于内电阻的，由U=IR可知，外电压小于等于内电压，由Q=UIt可知正方形框架产生的总热量总是小于ab杆产生的总热量。
[2]当ab杆运动到框架的中间位置时，外电路电阻最大，电路电流最小
此时正方形框架所受安培力最小值
17． [x2，x3]
【详解】[1][2]粒子带负电荷，开始时由电势低处向电势高处运动，又粒子沿x轴运动过程中的总能量恒为零，则开始运动时动能为零，电势能也为零，则粒子的活动区间是[x2，x3]；电势最高时，动能最大，运动过程中的最大动能为。
18． 1000 3
【详解】[1]由图知，当通过电阻R的电流强度为2.0mA时，电阻R的电压为2V，根据欧姆定律
[2]将可变电阻等效到电源的内阻，在图中画出等效电源的U –I特性曲线
通过交点可知，此时R两端的电压为3V。
19． 电动势
【详解】[1]描述电源将其他形式的能转化为电能的本领大小的物理量是电动势；
[2]根据公式
可得
20． 先增大后减小 一直做正功
【详解】[1]根据右手定则可知a、b导线在连线的中点处的合磁感应强度为零，在中垂线的右侧合磁感应强度垂直于中垂线竖直向上，在离a、b导线无穷远处合磁感应强度为零，所以运动过程中，c所在位置磁感强度的大小将先增大后减小；
[2]根据右手定则可知c导线受到的安培力水平向右，所以安培力一直做正功。
21． 向上加速 -2.2
【详解】[1]线圈内有逆时针电流，由右手定则可知线圈向上运动；感应电流增大，由，，可得
则线圈加速运动，所以线圈向上加速运动。
[2]由，，，解得
以竖直向下为正方向，则
由牛顿第二定律得
解得
代入数据得
22． a −4
【详解】[1]由等势面越疏的位置，电场线也越疏，电场线的疏密表示电场强度的大小，可知a、b、c、e四点中电场强度最小的点是a。
[2]一质子从a点运动到d点，质子带正电，由电场力做功与电势差的关系公式，可得电场力做功为
23． 向左 向左
【详解】[1][2]导线框左侧磁通量方向垂直线框向里，导线框右侧磁通量方向垂直线框向外，且导线框左侧平均磁感应强度大于右侧平均磁感应强度，所以导线框的净磁通量垂直于线框向里，当线圈中感应电流的方向是adcba时，垂直线框向里的净磁通量变小，回路中电流增小，由楞次定律可得滑动变阻器的滑片向左滑动；由左手定则可知线框受力方向向左。
24．
【详解】[1]螺线管内中央区域附近磁感应强度不变，由图可知，中央处的磁感应强度大小约为。
[2]穿过中央横截面的磁通量约为
25． r >
【详解】[1]电压表测量的是路端电压U，电流表A测量的是干路电流I，改变滑动变阻器的值，相当于改变外电路电阻，根据
可知
即比值为电源的内阻，保持不变；
[2]将电源和干路的灯泡等效成电动势为E′，内电阻为r′的一个电源，其他电阻等效成电路外电阻，电压表A1测量的是路端电压U1，电流表A测量的是等效干路电流I，改变滑动变阻器的值，相当于改变外电路电阻，根据
可知
同理可知将干路灯泡和电源串联后再和滑动变阻器并联看成等效电源，内阻为，有
根据并联电路电阻关系可知
则
26．
【详解】（1）[1]小球A受到库仑斥力，由牛顿第二定律可知
根据库仑定律有
又知
解得
（2）[2]当A球受到的合力为零，即加速度为零时，动能最大。设此时A球与B点间的距离为d，则
解得
27． 输入 0.213 46%
【详解】（1）[1]电压传感器和电流传感器测量的是电动机的输入电流和输入电压。
（2）[2] 根据图线知，重物的速度
重物克服重力做功的功率
[3] 电动机的工作效率
2023届上海市高考物理模拟试题知识点分类训练【高考二轮复习】：电磁学填空题
一、填空题
1．（2023·上海·模拟预测）为了研究某种化学电源的性能，设计如图所示电路，闭合所有开关，并改变滑动变阻器阻值，观察电压表V1、V2示数的变化，得到如下数据：某一次的测量电压表的读数分别为，。改变滑动变阻器的滑动头，向右滑动一段距离，发现电流表读数变为0.50A，电压表V1读数变化了0.4V，由上面数据可求：该电源电动势E=_________V；电源的内阻为r=__________Ω。
2．（2023·上海虹口·统考二模）图（a）电路中的电源为化学电池，a、b为电池的正、负极。已知化学电池的电极附近存在化学反应薄层，薄层内的正电荷在化学力（非静电力）的作用下从低电势移动到高电势处，沿电流方向形成图（b）所示的电势“跃升”（c、d之间为电源内阻）。闭合电键S，a、b两点之间电势差为，一电子从a点在电源内部经d、c移动至b点的过程中，非静电力做功为；断开电键S，a、b两点之间电势差为，电子从a点在电源内部经d、c移动至b点的过程中，非静电力做功为，则________________，________________（均选填“大于”、“小于”或“等于”）。
3．（2023·上海虹口·统考二模）等边三角形导线框abc垂直于匀强磁场放置，线框中通有图示方向的恒定电流。若ab边受到磁场力大小为F，则ac、bc边受到磁场力合力的大小为________________，方向为________________。
4．（2023·上海虹口·统考二模）如图，半径为R的半球面上均匀分布一定量的正电荷，经过半球顶点与球心建立坐标轴Ox。图中A、B、C三点距离球心均为0.5R，则A点电势________________B点电势（选填“高于”、“低于”、“等于”）。已知均匀带电球壳内部的电场强度处处为零，则C点电场强度的方向________________。
5．（2023·上海金山·统考二模）如图所示电路中，电源内阻不可忽略、电动势E=3V，R1=8Ω、R2=2Ω。闭合电键K1后，K2置于a处，电压表示数U1。将电键K2从a拨动到b，稳定后电压表示数U2，则U1________U2（选填“>”、“<”或“=”）；若电源内阻r=20Ω，K2置于a处，滑动变阻器阻值逐渐增大时电源输出功率减小，随后将K2置于b处，变阻器阻值逐渐减小时电源输出功率减小，则滑动变阻器阻值的取值范围为________。
6．（2023·上海闵行·统考二模）物理中常用类比的方法来理解复杂的物理过程。如图（a）所示，内阻为r的化学电池向电热器R供电，其过程中静电力和非静电力做功，就可以类比成图（b）中儿童在游乐场玩耍时，重力和电梯对人做功的情形。图（b）中各点的高度可类比为图（a）中各点的电势，设A、B、a、b四点的高度分别为hA、hB、ha、hb。电路中化学能转化为电能的过程发生在_________________（选填“A→B和b→a”、“a→A和B→b”），化学电池的电源电动势大小为______________（用hA、hB、ha、hb表示）。
7．（2023·上海金山·统考二模）已知环形电流在圆心处的磁感应强度大小与其半径成反比。纸面内闭合线圈由两个相同的同心半圆电阻丝构成，电流从A流入，由B流出，如图所示。流经上半圆的电流在圆心O点产生磁场的磁感应强度为B，方向______；线圈中电流在O点产生磁场的磁感应强度大小为______。
8．（2023·上海宝山·统考二模）三根电阻相同的电阻丝连接成一个闭合的正三角形线框，O为正三角形线框的中心。当强度为I的电流从a点流入c点流出时，ac边在O点产生的磁场方向为___________（选填：“垂直于纸面向里”或“垂直于纸面向外”）。已知通电直导线在O点产生磁场的磁感应强度与导线中的电流强度成正比，若ac边在O点产生的磁场磁感应强度为B，则整个线框在O点产生的磁场磁感应强度大小为___________。
9．（2023·上海金山·统考二模）如图，在真空中有两个等量异种点电荷，AC为两电荷连线的中垂线，A为连线中点，B在靠近负电荷的连线上。则A、B处的电场强度大小EA______EB，A、C两处的电势φA______φC。（均选填“>”、“=”或“<”）
10．（2023·上海松江·统考二模）如图为某同学设计的森林火灾预警装置。R0是金属热电阻，其阻值随温度升高而变大，R1和R2为两个滑动变阻器，a、b接报警器，当电压增大到某一值时，会触发报警。当温度升高时电流表示数________（选填“增大”、“减小”或“不变”）；冬季为了安全适当降低报警温度，可采取的方法有________。
11．（2023·上海闵行·统考二模）如图所示，绝缘墙角固定了带电量为+的小球A；轻质绝缘细杆长为L，其正中心固定了质量为m、带电量为+的小球B，在杆底部水平力F的作用下静止靠在竖直墙面上。一开始轻杆与水平地面的夹角为60°，在杆底端水平外力F的作用下，杆缓慢转向直至竖直。此过程中，不计摩擦，地面对杆的支持力将________________（填“逐渐增大”、“逐渐变小”或“保持不变”），外力F做功大小为________________。
12．（2023·上海静安·统考二模）如图，两根平行放置的长直导线a和b通有大小均为I、方向相反的电流，此时导线b产生的磁场在导线a处的磁感应强度大小为B，导线a受到的磁场力大小为F。当新加一个与纸面垂直的匀强磁场后，导线a受到的磁场力大小变为3F，则此时导线b受到的磁场力大小为___________，新加匀强磁场的磁感应强度大小为___________。
13．（2023·上海崇明·统考二模）如图甲所示，一圆心为O的圆形区域ABCD处于平行于纸面的匀强电场中，其半径。M为圆弧上一点，若半径OM沿逆时针方向转动，θ为OM从OA开始旋转的角度，M点的电势φ随θ变化的关系如图乙所示。则将带电量为的电荷由A点沿圆弧逆时针移到C点，电场力______（选填“不做功”、“一直做正功”、“一直做负功”、“先做正功后做负功”或“先做负功后做正功”），电势能变化了______J。
14．（2023·上海宝山·统考二模）在电场中放置一光滑绝缘水平桌面，沿桌面上x轴方向电势分布如图中实线所示。一质量m＝4×10-2kg、电量q＝-2×10-6C的带负电小球，以v0＝2m/s的初速度在x0＝-1m处沿x轴正方向运动，则小球从开始运动到动能最大时电场力所做的功为___________J；当小球速度为零时其位置坐标为___________m。
15．（2023·上海宝山·统考二模）如图甲所示，一竖直放置的载流长直导线和abcd矩形导线框固定在同一竖直平面内，线框在长直导线右侧，且其长边与长直导线平行。在t＝0到t＝t1时间内，长直导线中电流i随时间变化如图乙所示，图中箭头表示电流i的正方向，则线框中感应电流的方向为___________；线框受到的安培力方向为___________。
16．（2023·上海普陀·统考二模）如图，空间中存在磁感应强度大小为B、方向竖直向下的匀强磁场。五根长为L、阻值为R金属杆，其中四根杆组成正方形闭合框架，固定在绝缘水平桌面上；另一根杆ab搁在框架上且始终接触良好。ab杆在外力作用下以速度v匀速从框架最左端运动到其最右端。在此过程中，正方形框架产生的总热量________（选填“大于”“等于”或“小于”）ab杆产生的总热量；正方形框架所受安培力最小值为________。
17．（2023·上海浦东新·统考二模）某空间的x轴上只存在沿此轴方向的静电场，x轴上各点电势分布如图。一带电量为的粒子只在电场力作用下由x轴上某点无初速释放，若粒子沿x轴运动过程中的总能量恒为零，则粒子的活动区间是______；运动过程中的最大动能为______。
18．（2023·上海普陀·统考二模）如图（a），电路中电源的内阻可忽略不计，其电动势E=6V，R1为可变电阻。电阻R的U –I特性曲线如图（b）所示。当通过电阻R的电流强度为2.0mA时，R的阻值为________Ω。将可变电阻阻值调到750Ω时，R两端的电压为_________V。
19．（2023·上海徐汇·统考二模）描述电源将其他形式的能转化为电能的本领大小的物理量是________，其单位可用国际单位制中的基本单位表示为________。
20．（2023·上海徐汇·统考二模）三根平行长直导线a、b、c中，通有大小相等、方向如图所示的恒定电流。其中a、b固定，c从a、b连线中点出发，沿a、b连线的中垂线方向逐渐远离a、b。运动过程中，c所在位置磁感强度的大小将________，c受到的安培力对c的做功情况是：________。
21．（2023·上海杨浦·统考二模）汽车中的电磁辅助减震系统可等效简化为如图所示（俯视）的装置，减震线圈处于辐射状的水平磁场中。若某时刻测得线圈内有逆时针方向且正在增大的感应电流，则图中线圈此时在竖直方向做________运动。已知线圈质量为、周长为、电阻为，线圈所处磁场的磁感应强度大小为，以竖直向下为正方向，当线圈的加速度大小为时其速度________。（重力加速度g取）
22．（2023·上海宝山·统考一模）某电场的等势面如图所示，图中a、b、c、d、e为电场中的5个点，a、b、c、e四点中电场强度最小的点是__________。若一质子从a点运动到d点，则电场力做功为__________eV（1eV=1.6×10−19J，质子的电荷量为1.6×10-19C）。
23．（2023·上海静安·统考一模）如图所示，闭合导线框abcd与闭合电路共面放置，且恰好有一半面积在闭合电路内，当移动滑动变阻器的滑片P时，导线框中产生了沿adcba方向的感应电流，则滑动变阻器的滑片移动方向是______，导线框abcd所受磁场力的方向是______．
24．（2023·上海浦东新·统考一模）在“研究通电螺线管的磁感应强度”实验中，得到如图所示的图线。由图可知，螺线管内中央处的磁感应强度大小约为__________T，若螺线管内的横截面积为，则穿过中央横截面的磁通量约为__________。
25．（2023·上海浦东新·统考一模）如图，电源电动势为E，内阻为r，两个完全相同的灯泡电阻不变。当滑片P从最大阻值滑到中点的过程中，电压表V的变化量为，电流表A的变化量为，电压表的变化量为，电流表的变化量为，则___________，_______（选填“>”、“=”或“<”）。（电表均为理想电表）
26．（2023·上海·一模）如图所示，质量为m的小球A穿在光滑绝缘细杆上，杆的倾角为α，小球A带正电（可视为点电荷），电荷量为q。在杆上B点处固定一个电荷量为Q的正点电荷。将A由距B竖直高度为h处无初速度释放，小球A下滑过程中电荷量不变。整个装置处在真空中，已知静电力常量k和重力加速度g。则A球刚释放时的加速度是___________；当A球的动能最大时，A球与B点间的距离为___________。
27．（2023·上海·一模）某学生小组使用DIS做“测定电动机效率”实验，实验装置如图。
（1）用电流传感器和电压传感器（图中电流表和电压表）测量的是电动机_________电流电压值（填“输入”或“输出”）
（2）（每空4分）右图是用位移传感器测定重物匀速上升时的位移——时间图线，同时电流传感器和电压传感器的读数基本不变，约为0.14A和3.3V，已知重物质量。则在2.4~2.8s时间段，重物克服重力做功的功率为___________W；该电动机的工作效率约为___________。
参考答案：
1． 1.5 1
【详解】[1]根据闭合电路欧姆定律
[2]改变滑动变阻器的滑动头，向右滑动一段距离，外电阻减小，干路电流增大，路端电压减小，第二次的路端电压为
根据闭合电路欧姆定律
解得
2． 小于 等于
【详解】[1]设电源电动势为，则有路端电压
断开电键S，a、b两点之间电势差为，闭合电键S，a、b两点之间电势差为，因电建断开时，外电阻更大，则有
[2]闭合电键S，电子从a点在电源内部经d、c移动至b点的过程中，非静电力做功为
断开电键S，电子从a点在电源内部经d、c移动至b点的过程中，非静电力做功为
可得
3． F 垂直ab向下
【详解】[1]根据左手定则可知，三条边受到的安培力方向如图所示
根据对称性可知，ac、bc边受到磁场力大小均为，则ac、bc边受到磁场力合力的大小为
方向垂直ab向下。
4． 高于 平行于Ox轴向右
【详解】[1]电场线方向由A指向B，则A点电势高于B点电势。
[2]将半球面补成一个完整的球面
根据电荷分布对称性及均匀带电球壳内部的电场强度处处为零，可知左侧弧MP所带电荷与右侧弧MP所带电荷在C点电场强度大小相等，方向相反，由对称性可知则C点电场强度的方向平行于Ox轴向右。
5． > [12Ω，18Ω]
【详解】[1]闭合电键K1后，K2置于a处，电压表示数U1，由闭合电路欧姆定律可得
电键K2从a拨动到b，稳定后电压表示数U2，由闭合电路欧姆定律可得
则
U1>U2
[2]对于电源，当外电路的电阻等于内电阻时电源的输出功率最大，K2置于a处，滑动变阻器阻值逐渐增大时电源输出功率减小，则
将K2置于b处，变阻器阻值逐渐减小时电源输出功率减小，则
解得
6． 和
【详解】[1]化学能转化为电能的过程是非静电力做功的过程，类比于克服重力做功转化为重力势能，所以为a→A和B→b过程；
[2]化学电池的电源电动势大小为两段静电力做功之和，所以为。
7． 垂直纸面向里 0
【详解】[1]根据右手螺旋定则可知流经上半圆的电流在圆心O点产生磁场的方向垂直纸面向里。
[2]上下半圆中电流大小相等，在O点处产生的磁场大小相等，方向相反，合场强为0，线圈中电流在O点产生磁场的磁感应强度大小为。
8． 垂直于纸面向里 0
【详解】[1]当电流从a点流入c点流出时，根据右手螺旋定则可知，ac边在O点产生的磁场方向为垂直于纸面向里；
[2]三根电阻相同的电阻丝，ab与bc串联，再与ac并联，所以ab与bc中的电流为ac中的一半，又因为通电直导线在O点产生磁场的磁感应强度与导线中的电流强度成正比，根据安培定则和矢量的叠加原理可知，ab与bc中的电流在O点产生的磁场垂直纸面向外，磁感应强度与ac边在O点产生的磁感应强度相等，所以整个线框在O点产生的磁场磁感应强度大小为0。
9． < =
【详解】[1]等量异种电荷连线上的电场方向从正电荷出发终止与负电荷，并且电场强度先减小后增大，在中点处电场强度最小
E
φA=φC
10． 减小 减小R2或增大R1
【详解】[1]当温度升高时，R0的阻值变大，电路中总电阻变大，由闭合电路欧姆定律可知电路中总电流I减小，R2两端电压减小，R1两端电压变大，R1中电流变大，R0中电流
减小，电流表的示数减小。
[2]冬季为了安全适当降低报警温度，即当R0减小时，报警器两端的电压不变；R0的阻值减小时，R0与R1并联的总阻值减小，可以通过增大R1的阻值的方法使电路中阻值不变；R0减小时，电路中总电流增大，R2两端电压增大，报警器两端电压降低，可以通过减小R2的阻值的方法使R2两端电压不变，报警器两端电压不变。
11． 逐渐变小
【详解】[1]轻杆受力图所示
根据平衡条件有
，
根据库仑定律和几何知识有
可知库仑力F1不变，逐渐增大，则地面对杆的支持力N1将逐渐减小；
[2]外力F做功使轻杆的重力势能增加，则
12． 3F 2B或4B
【详解】[1][2]由左手定则可知，导线a受到b对它的磁场力方向向上，则导线b受到a对它的磁场力方向向下。设新加的匀强磁场的磁感应强度大小为B1，若该磁场方向垂直纸面向里，则对a
解得
对b则有
方向向下；
若新加磁场方向垂直纸面向外，则对a
解得
对b则有
方向向上。
所以导线b受到的磁场力大小为3F，新加匀强磁场的磁感应强度大小为2B或4B。
13． 先做负功后做正功 /
【详解】[1]由乙图可知，从A点沿逆时针转动到C点的过程中，电势先降低再升高，而负电荷在电势越低的地方电势能越大，故可知，将带电量为的电荷由A点沿圆弧逆时针移到C点的过程中电荷的电势能先增加后减小，即电场力先做负功后做正功。
[2]由图乙可得A点的电势能为
C点的电势能为
则可得
14． 0.04 2或-2
【详解】[1]x轴上从-3m到0电势升高，则电场方向沿x轴负方向，x轴上从0到3m电势降低，则电场方向沿x轴正方向，带负电小球在x0＝-1m处沿x轴正方向运动，受到向右的电场力，电场力做正功，动能增加，从0点向右运动过程中电场力向左，电场力做负功，小球动能减小，所以小球在0点动能最大，则小球从开始运动到动能最大时电场力所做的功为
[2]设小球速度为0时，其坐标为x，从初位置到速度为零的过程，根据动能定理可得
解得
由图像可知，小球速度为0时，另一个位置坐标为
2m或-2m
15． 沿adcba方向 先水平向左，后水平向右
【详解】[1]根据右手螺旋定则，可知长直导线在右侧产生的磁场方向垂直纸面向里，又因为电流先变小后反向增大，所以穿过闭合回路的磁通量先是垂直纸面向里在减少，后是垂直纸面向外的再增加，根据楞次定律可知，线圈中产生沿adcba方向的电流；
[2]根据左手定则可知，线框的ad边初始受到向左的安培力，bc边受到向右的安培力，又因为ad边离直导线较近，所以受到的安培力较大，线框受到的安培力的合力水平向左；之后直导线中的电流反向增大，同理，线框的ad边受到向右的安培力，bc边受到向左的安培力，又因为ad边离直导线较近，所以受到的安培力较大，线框受到的安培力合力水平向右。故线框受到的安培力先是水平向左，后是水平向右。
16． 小于
【详解】[1]ab杆向右匀速运动，产生的感应电动势为E=BLv是定值，ab杆可以看作电源，框架构成外电路，当ab杆运动到框架的中间位置时，外电路电阻最大，等于ab杆的电阻，除此之外，外电阻总是小于内电阻的，由U=IR可知，外电压小于等于内电压，由Q=UIt可知正方形框架产生的总热量总是小于ab杆产生的总热量。
[2]当ab杆运动到框架的中间位置时，外电路电阻最大，电路电流最小
此时正方形框架所受安培力最小值
17． [x2，x3]
【详解】[1][2]粒子带负电荷，开始时由电势低处向电势高处运动，又粒子沿x轴运动过程中的总能量恒为零，则开始运动时动能为零，电势能也为零，则粒子的活动区间是[x2，x3]；电势最高时，动能最大，运动过程中的最大动能为。
18． 1000 3
【详解】[1]由图知，当通过电阻R的电流强度为2.0mA时，电阻R的电压为2V，根据欧姆定律
[2]将可变电阻等效到电源的内阻，在图中画出等效电源的U –I特性曲线
通过交点可知，此时R两端的电压为3V。
19． 电动势
【详解】[1]描述电源将其他形式的能转化为电能的本领大小的物理量是电动势；
[2]根据公式
可得
20． 先增大后减小 一直做正功
【详解】[1]根据右手定则可知a、b导线在连线的中点处的合磁感应强度为零，在中垂线的右侧合磁感应强度垂直于中垂线竖直向上，在离a、b导线无穷远处合磁感应强度为零，所以运动过程中，c所在位置磁感强度的大小将先增大后减小；
[2]根据右手定则可知c导线受到的安培力水平向右，所以安培力一直做正功。
21． 向上加速 -2.2
【详解】[1]线圈内有逆时针电流，由右手定则可知线圈向上运动；感应电流增大，由，，可得
则线圈加速运动，所以线圈向上加速运动。
[2]由，，，解得
以竖直向下为正方向，则
由牛顿第二定律得
解得
代入数据得
22． a −4
【详解】[1]由等势面越疏的位置，电场线也越疏，电场线的疏密表示电场强度的大小，可知a、b、c、e四点中电场强度最小的点是a。
[2]一质子从a点运动到d点，质子带正电，由电场力做功与电势差的关系公式，可得电场力做功为
23． 向左 向左
【详解】[1][2]导线框左侧磁通量方向垂直线框向里，导线框右侧磁通量方向垂直线框向外，且导线框左侧平均磁感应强度大于右侧平均磁感应强度，所以导线框的净磁通量垂直于线框向里，当线圈中感应电流的方向是adcba时，垂直线框向里的净磁通量变小，回路中电流增小，由楞次定律可得滑动变阻器的滑片向左滑动；由左手定则可知线框受力方向向左。
24．
【详解】[1]螺线管内中央区域附近磁感应强度不变，由图可知，中央处的磁感应强度大小约为。
[2]穿过中央横截面的磁通量约为
25． r >
【详解】[1]电压表测量的是路端电压U，电流表A测量的是干路电流I，改变滑动变阻器的值，相当于改变外电路电阻，根据
可知
即比值为电源的内阻，保持不变；
[2]将电源和干路的灯泡等效成电动势为E′，内电阻为r′的一个电源，其他电阻等效成电路外电阻，电压表A1测量的是路端电压U1，电流表A测量的是等效干路电流I，改变滑动变阻器的值，相当于改变外电路电阻，根据
可知
同理可知将干路灯泡和电源串联后再和滑动变阻器并联看成等效电源，内阻为，有
根据并联电路电阻关系可知
则
26．
【详解】（1）[1]小球A受到库仑斥力，由牛顿第二定律可知
根据库仑定律有
又知
解得
（2）[2]当A球受到的合力为零，即加速度为零时，动能最大。设此时A球与B点间的距离为d，则
解得
27． 输入 0.213 46%
【详解】（1）[1]电压传感器和电流传感器测量的是电动机的输入电流和输入电压。
（2）[2] 根据图线知，重物的速度
重物克服重力做功的功率
[3] 电动机的工作效率
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