暑期综合提高练习（四）电磁学6——2026-2027年高中物理新高三年级暑期强化训练含答案

这是一份暑期综合提高练习（四）电磁学6——2026-2027年高中物理新高三年级暑期强化训练含答案，共5页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
一、选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1．复旦大学科研团队宣称已成功制备出具有较高电导率的砷化铌纳米带材料,据介绍该材料的电导率是石墨烯的1 000倍.电导率σ就是电阻率ρ的倒数,即σ=1ρ.下列说法正确的是( )
A．电导率的单位是1Ω·m
B．材料的电导率与材料的形状有关
C．材料的电导率越小,其导电性能越强
D．电导率大小与温度无关
2．如图所示,甲、乙两个完全相同的铜环绕固定轴OO'旋转,当给两环相同的初速度使二者开始转动时,由于阻力,经相同的时间两铜环停止转动.现将两铜环置于磁感应强度大小相等的匀强磁场中,甲环转轴与磁场方向平行,乙环转轴与磁场方向垂直,当二者同时以相同的初速度开始转动后,则下列说法正确的是( )
A．甲环先停止
B．乙环先停止
C．两环同时停止
D．无法判断
3．如图所示,边长L=20 cm,匝数为10匝的正方形导体线框abcd放置于墙角,线框平面与地面的夹角α=30°.该区域有磁感应强度B=0.2 T、水平向右的匀强磁场,现将cd边向右拉动,ab边经0.1 s着地,在这个过程中线框中产生的感应电动势的大小与感应电流的方向为( )
A．0.8 V 方向adcb
B．0.8 V 方向abcd
C．0.4 V 方向abcd
D．0.4 V 方向adcb
4．［中学生标准学术能力检测］如图所示，P 为理想自耦变压器滑动端，原线圈匝数为4 000 匝，原线圈两端的瞬时电压为2202sin50πtV ，电阻R1=200 Ω ，R2=300 Ω ，D 为理想二极管，电容器的电容为2 000 μF ，则下列说法中正确的是( )
A．穿过线圈的磁通量的变化率最大为0.22 Wb/s
B．滑动端P 从b 向a 滑动的过程中，电容器两端的电压逐渐降低
C．滑动端P 从a 向b 滑动的过程中，副线圈两端电压减小
D．当滑动端P 移动到ab 的中点时，R2 的电功率与R1 的电功率之比为3:2
5．如图所示，来自质子源的质子（初速度为零），经加速电压为U 的加速器加速后，形成细柱形的质子流.已知细柱形的质子流横截面积为S ，其等效电流为I .质子的质量为m ，电荷量为e .那么这束质子流内单位体积的质子数n 是( )
A．IeS2Um B．IeSmeU C．IeS2eUeS D．IeSm2eU
6．如图所示，水平金属板A、B分别与电源两极相连，带电油滴处于静止状态。现将B板右端向下移动一小段距离，两金属板表面仍均为等势面，则该油滴( )
A．仍然保持静止
B．竖直向下运动
C．向左下方运动
D．向右下方运动
二、选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多项是符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
7．一理想变压器的原线圈连接一只交流电流表，副线圈接入电路的匝数可以通过滑动触头调节，如图所示，在副线圈两输出端连接了定值电阻R0和滑动变阻器R，在原线圈上加一电压为U的交流电，则（ ）
A．保持Q位置不动，将P向上滑动时，电流表的读数变大
B．保持Q位置不动，将P向上滑动时，电流表的读数变小
C．保持P位置不动，将Q向上滑动时，电流表的读数变大
D．保持P位置不动，将Q向上滑动时，电流表的读数变小
8．如图，在高为h的桌面上固定着两根平行光滑金属导轨，导轨左段弯曲，右段水平，两部分平滑连接，导轨间距为L，电阻不计，在导轨的水平部分有竖直向上的匀强磁场，磁感应强度为B，ab、cd为两根相同的金属棒，质量均为m，电阻均为r．开始时cd静置于水平轨道上某位置，将ab从弯曲轨道上距离桌面高为h处由静止释放，cd离开轨道水平抛出，落地点ef距轨道末端的水平距离也为h，金属棒在运动过程中没有发生碰撞且与导轨接触良好，重力加速度为g．以下说法正确的是（ ）
A．cd在导轨上的最大加速度为B．cd在导轨上的最大加速度为
C．ab的落地点在ef的右侧D．电路中产生的热量为
9．如图所示，安装在固定支架（图中未画出）上的光滑绝缘转动轴OOʹ两端通过等长的轻质细软导线（导线不可伸长）连接并悬挂长为L、质量为m的导体棒ab，导体棒横截面的直径远远小于悬线的长度，空间存在辐向分布磁场（磁极未画出），导体棒摆动过程中磁场方向总是垂直于导体棒，导体棒所在处的磁感应强度大小均为B，开始时导体棒静止在最低点。现给导体棒通以方向向里的电流（电路未画出），若仅通过逐渐改变导体棒中的电流大小，使导体棒由最低点缓慢移动到悬线呈水平状态，则在这个过程中（ ）

A．悬线对导体棒的拉力一直减小
B．导体棒中的电流先增大后减小
C．转动轴OOʹ在竖直方向的作用力一直不变
D．转动轴OOʹ在水平方向的作用力先增大后减小
10．竖直放置的长直密绕螺线管接入如图甲所示的电路中,通有顺时针方向(俯视)的电流,其大小按如图乙所示的规律变化.螺线管内中间位置固定有一水平放置的硬质闭合金属小圆环(未画出),圆环轴线与螺线管轴线重合.下列说法正确的是( )
甲 乙
A．t=T4时刻,圆环有扩张的趋势
B．t=T4时刻,圆环有收缩的趋势
C．t=T4和t=3T4时刻,圆环内的感应电流大小相等
D．t=3T4时刻,圆环内有逆时针方向(俯视)的感应电流
三、非选择题：本大题共5题，共56分。
11．为完成电场中等势线的描绘实验，某同学准备使用如图所示的实验器材:电源E（电动势为，内阻不计）；
木板N（板上从下往上依次叠放白纸、复写纸、导电纸各一张）；
两个金属条A、B（平行放置在导电纸上，与导电纸接触良好，用作电极）；
滑线变阻器R（其总阻值大于两平行电极间导电纸的电阻）；
直流电压表V（量程为，内阻很大，其负接线柱与金属条A相连，正接线柱与探针P相连）；
开关K，以及导线若干。
现要用图中仪器描绘两平行金属条间电场中的等势线．间的电压要求取为。
（1）在图中连线，画成实验电路原理图 。
（2）下面是主要的实验操作步骤，将所缺的内容填写在横线上方。
a．接好实验电路，变阻器的滑动触头移到阻值最大处。
b．合上K，并将探针Р与B相接触。
c．
d．用探针压印的方法把A、B的位置标记在白纸上。画一线段连接A、B两极，在连线上选取间距大致相等的5个点作为基准点，用探针把它们的位置压印在白纸上。
e．将探针Р与某一基准点相接触， 用相同的方法找出此基准点的一系列等势点。
f．重复步骤e找出其它4个基准点的等势点．取出白纸画出各条等势线。
12．某同学利用图（a）所示电路测量量程为2.5V的电压表V的内阻（内阻为数千欧姆），可供选择的器材有：电阻箱R（最大阻值99999.9Ω），滑动变阻器R1（最大阻值50Ω），滑动变阻器R2（最大阻值5kΩ），直流电源E（电动势3V），开关1个，导线若干。
实验步骤如下：
①按电路原理图（a）连接线路；
②将电阻箱阻值调节为0，将滑动变阻器的滑片移到与图（a）中最左端所对应的位置，闭合开关S；
③调节滑动变阻器，使电压表满偏；
④保持滑动变阻器滑片的位置不变，调节电阻箱阻值，使电压表的示数为2.00V，记下电阻箱的阻值。
回答下列问题：
(1)实验中应选择滑动变阻器 （填“R1”或“R2”）。
(2)根据图（a）所示电路将图（b）中实物图连线 。
(3)实验步骤④中记录的电阻箱阻值为630.0Ω ，若认为调节电阻箱时滑动变阻器上的分压不变，计算可得电压表的内阻为 Ω（结果保留到个位）。
(4)如果此电压表是由一个表头和电阻串联构成的，可推断该表头的满刻度电流为 （填正确答案标号）。
A．100μA B．250μA C．500μA D．1mA
13．一个电子在平行于纸面的平面内沿逆时针方向做匀速圆周运动，在垂直于圆轨道所在平面并穿过圆心的直线上有一点A，试确定并绘图表示A点的磁感应强度的方向。
14．一足够长的条状区域内存在匀强电场和匀强磁场，其在xOy平面内的截面如图所示：中间是磁场区域，其边界与y轴垂直，宽度为l，磁感应强度的大小为B，方向垂直于xOy平面；磁场的上、下两侧为电场区域，宽度均为l′，电场强度的大小均为E，方向均沿x轴正方向；M、N为条状区域边界上的两点，它们的连线与y轴平行。一带正电的粒子以某一速度从M点沿y轴正方向射入电场，经过一段时间后恰好以从M点入射的速度从N点沿y轴正方向射出。不计重力。
(1)定性画出该粒子在电磁场中运动的轨迹；
(2)求该粒子从M点入射时速度的大小；
(3)若该粒子进入磁场时的速度方向恰好与x轴正方向的夹角为π6，求该粒子的比荷及其从M点运动到N点的时间。
15．（15分）如图所示，平行板电容器的两个极板A、B，B极板接地。两板间距为5cm，一带电量为的点电荷沿电场线从C点运动到D点，电场力做功为。CD间距离为3cm，AC间距离为，不计重力。求
（1）CD两点间电势差；
（2）A板电势；
（3）仅将A板移动到C处后，A板的电势。
参考答案
1．【知识点】电阻定律
【答案】A
【解析】根据R=ρLS,有σ=1ρ=LRS,则电导率的单位是mΩ·m2=1Ω·m,故A正确;材料的电导率与材料的形状无关,故B错误;材料的电导率越小,电阻率越大,则其导电性能越弱,故C错误;导体的电阻率与温度有关,则电导率大小也与温度有关,故D错误.
2．【知识点】产生感应电流的条件
【答案】B
【解析】两环在相同的匀强磁场中转动,由题图可知,乙环在转动过程中穿过的磁通量是变化的,乙环产生感应电流,有部分机械能转化为电能,进而转化为内能,而穿过甲环的磁通量始终为零,所以甲环中无感应电流产生,即无机械能转化为电能,故乙环先停止转动,B正确.
3．【知识点】法拉第电磁感应定律
【答案】D
【解析】初状态穿过线框abcd的磁通量Φ1=BL2sin α,末状态穿过线框abcd的磁通量Φ2=0,根据法拉第电磁感应定律得E=nΔΦΔt=nBL2sinαt=10×0.2×0.22×120.1 V=0.4 V;根据楞次定律可知感应电流的方向为adcb,故A、B、C错误,D正确.
4．【知识点】含有理想变压器的动态电路分析
【答案】D
【解析】
穿过线圈的磁通量的变化率最大为ΔΦΔt=Umn=22024 000 Wb/s=112200 Wb/s ，A 错误；滑动端P 从b 向a 滑动的过程中，二极管具有单向导电性，电容器没有放电的通路，所带电荷量不变，电容器两端的电压不变，B 错误；滑动端P 从a 向b 滑动的过程中，原、副线圈匝数比变小，副线圈两端电压升高，C 错误；通过R1 、R2 的电流相等，由P=I2R ，可得R2 的电功率与R1 的电功率之比为P2:P1=R2:R1=3:2 ，D 正确.
5．【知识点】电流的形成、理解与微观表达式
【答案】D
【解析】
质子被加速时根据动能定理有Ue=12mv2 ，由于I=neSv ，解得n=IeSm2eU ，故D 正确.
6．【知识点】平行板电容器及电容器的分类
【答案】D
【详解】金属板A、B分别与电源两极相连，说明A、B两板间电压不变，带电油滴处于静止状态，即Udq＝mg，此时电场线沿竖直方向，当B板右端向下倾斜，A、B间的电场不再是匀强电场，且电场强度E＝Ud减小，由于电场线与等势面垂直，带电油滴受到的电场力方向应斜向右上方，大小小于油滴的重力，故此时电场力与油滴重力的合力应斜向右下方，油滴向右下方运动，选项D正确，A、B、C错误。
7．【知识点】含有理想变压器的动态电路分析
【答案】BC
【详解】
AB．在原、副线圈匝数比一定的情况下，变压器的输出电压由输入电压决定，因此保持Q位置不动时，输出电压U′不变，此时将P向上滑动，负载电阻值R增大，则输出电流减小，根据输入功率P等于输出功率P，电流表的读数I变小，故A错误，B正确；
CD．保持P位置不变，将Q向上滑动时，副线圈的匝数变多，则输出电压U′变大，I′变大，故电流表的读数变大，故C正确，D错误。
故选BC。
8．【知识点】导体切割磁感线产生感应电动势（电流）的分析与计算、电磁感应现象中的功能问题
【答案】AD
【详解】AB．当安培力最大时cd棒的加速度最大，即ab刚进入磁场时，cd棒加速度最大，此时ab棒的速度为v，根据机械能守恒定律可得mv2=mgh，解得v=；此时回路中的电流强度I=，cd在导轨上的最大加速度为，A正确、B错误；
C．cd棒离开导轨时的速度为v1，则根据平抛运动可知，下落时间t=，则v1=，设cd离开轨道时ab的速度为v′，根据动量守恒定律可得mv=mv′+mv1，解得v′=，所以ab的落地点在ef处，C错误；
D．电路中产生的热量为Q=mgh-mv2-mv12=mgh，D正确．
9．【知识点】安培力的大小
【答案】AD
【详解】对导体棒进行受力分析，受到三个力作用，竖直向下的重力mg，始终垂直于悬线方向的安培力，悬线沿半径指向转轴的拉力FT，设运动过程中悬线与竖直方向的夹角为θ，由平衡条件有，导体棒从最低点缓慢移到最高点时，θ越来越大，则拉力FT越来越小，A正确；在沿垂直于悬线方向，由平衡条件有，解得，磁感应强度大小B和导体棒长度L不变，θ越来越大，所以电流I越来越大，B错误；设转动轴对系统在竖直方向的作用力为Fy，根据平衡条件有，解得，可见随着θ越来越大，转动轴在竖直方向的作用力为Fy越来越小，C错误；设转动轴对系统在水平方向的作用力为Fx，根据平衡条件有，解得，可见导体棒缓慢移到水平状态的过程中，θ由0增大到90°的过程中，当时Fx最大，所以转动轴OO′在水平方向的作用力先增大后减小，D正确。
10．【知识点】楞次定律及其应用
【答案】BC
【解析】t=T4时刻,螺线管中电流增大,产生的磁场变强,穿过圆环的磁通量增加,由楞次定律知,圆环要阻碍磁通量的增加,有收缩的趋势,故A错误,B正确;t=T4和t=3T4时刻,螺线管内电流的变化率大小相等,所以圆环内的感应电流大小相等,故C正确;t=3T4时刻,螺线管中顺时针方向(俯视)的电流减弱,穿过圆环向下的磁通量减少,圆环要阻碍磁通量的减少,产生向下的磁场,所以圆环内有顺时针方向(俯视)的感应电流,故D错误.
11．【知识点】等势面
【答案】；调节R，使电压表示数为；在导电纸上移动探针，找此基准点的等势点．并压印在白纸上
【详解】
（1）由题意，AB间的电压要小于电源的电压，变阻器采用分压式接法，便于调节电压，B与电源的负极相连，A与电源的正极相连，实验电路原理图如图所示
（2）c为使AB间的电压达到6V，则应调节R使电压表读数为6V；
e将探针Р与某一基准点相接触，在导电纸上移动探针，找此基准点的等势点并压印在白纸上,用相同的方法找出此基准点的一系列等势点。
12．【知识点】电表的原理及改装
【答案】R1；图见解析；2520；D
【详解】
(1)[1]．本实验利用了类似半偏法测电压表的内阻，实验原理为接入电阻箱时电路的总电阻减小的很小，需要滑动变阻器为小电阻，故选R1可减小实验误差．
(2)[2]．滑动变阻器为分压式，连接实物电路如图所示：
(3)[3]．电压表的内阻和串联，分压为2.0V和0.5V，则
．
(4)[4]．电压表的满偏电流
故选D．
13．【知识点】安培定则及其应用、电流的形成、理解与微观表达式、电流的磁效应
【答案】
【详解】
依题意，电子沿逆时针做匀速圆周运动，电流的方向为顺时针，根据安培定则，A点的磁感应强度BA方向沿着轴线向下。
14．【知识点】带电粒子在组合场中的运动
【答案】(1)见解析；(2)2El'Bl；(3)43El'B2l2；BlE1+3πl18l'
【详解】(1)粒子运动的轨迹如图(a)所示。(粒子在电场中的轨迹为抛物线，在磁场中为圆弧，上下对称)

(2)粒子从电场下边界入射后在电场中做类平抛运动。设粒子从M点射入时速度的大小为v0，在下侧电场中运动的时间为t，加速度的大小为a；粒子进入磁场的速度大小为v，方向与电场方向的夹角为θ，如图(b)所示，速度沿电场方向的分量为v1。根据牛顿第二定律有
qE＝ma①
式中q和m分别为粒子的电荷量和质量。由运动学公式有
v1＝at②
l′＝v0t③
v1＝vcs θ④
粒子在磁场中做匀速圆周运动，设其运动轨道半径为R，由洛伦兹力公式和牛顿第二定律得
qvB＝mv2R⑤
由几何关系得
l＝2Rcs θ⑥
联立①②③④⑤⑥式得
v0＝2El'Bl⑦
(3)由运动学公式和题给数据得
v1＝v0ctπ6⑧
联立①②③⑦⑧式得
qm＝43El'B2l2⑨
设粒子由M点运动到N点所用的时间为t′，则
t′＝2t＋2π2−π62πT⑩
式中T是粒子在磁场中做匀速圆周运动的周期，
T＝2πmqB⑪
由③⑦⑨⑩⑪式得
t′＝BlE1+3πl18l'⑫
15．【知识点】电势、电势差、电势能与静电力做功
【答案】（1） （2） （3）
【详解】（1）由电场力做功与电势差的关系
得，CD两点间电势差为
（2）由场强公式
得，两极板间的场强大小为
所以，A、B两极板间的电势差为
因为
其中，B板的电势为
所以，A板电势为
（3）仅将A板移动到C处后，两极板间距离d减小，由电容的决定式
可得，电容C变大，由因为两板电荷量Q保持不变，由电容的定义式
可得，两极板间的电势差U变小，由公式
可得，两极板间的场强E不变，所以仅将A板移动到C处后，A板的电势为