【备战2023】高考物理选择题专项训练学案——电学

2023年高考小题重组强化训练

 电学选择题专项训练 学生版

学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________

考查范围：选择的试题主要有电磁学中的平衡问题、动力学、带电粒子在电场、磁场中运动、电感应图像常见重点考查的选择题，也有比较综合的电路动态分析问题、电源输出功率、远距离输电等问题，试题难易适中。不涉及选考内容 如电磁波及电磁辐射等问题

训练时间：30分钟左右

一、单选题

1．（2023·上海黄浦·上海市大同中学统考一模）电磁炮是通过给导轨回路通以很大的电流，使抛射体在导轨电流产生磁场的安培力作用下沿导轨加速运动，最终以很高的速度将抛射体发射出去。如图为电磁炮的原理示意图，电流方向如图所示，磁场垂直于轨道平面，则（　　）

A．可减小导轨回路中的电流来提高抛射体的发射速度

B．两轨道间磁场的方向垂直轨道平面向上

C．改变电流的方向不影响抛射体的发射方向

D．抛射体的发射速度与抛射体的质量无关

2．（2023·上海黄浦·上海市大同中学统考一模）如图，弹簧上端固定，下端悬挂一个磁铁，磁铁的N极位于下端。在磁铁下端放一个固定的闭合金属圆环，将磁铁托起到某一高度后放开，发现磁铁很快地停下（   ）

A．磁铁和弹簧组成的系统机械能守恒

B．该实验现象不符合能量守恒定律

C．若磁铁的S极向下，磁铁振动时间会变长

D．磁铁很快停下伴随着圆环中产生感应电流

3．（2023·重庆·统考一模）一根质量为m粗细可忽略长度为l的导体棒静止在一个足够长的光滑绝缘半圆柱体顶端，导体棒中通有垂直纸面向外大小为I的电流，其截面如题图，现让导体棒由静止滑下，一段时间后从某一位置P离开半圆柱体。若给空间加入方向沿半圆柱截面半径指向圆心的磁场（图中未画出），其它条件不变，则导体棒离开半圆柱体的位置在P点的（　　）

A．同一位置 B．右下方 C．左上方 D．无法确定

4．（2023·上海静安·统考一模）如图，一个正方形导线框从高处自由下落，穿过一水平的匀强磁场区域，已知磁场区域高度大于2倍线框高度，线框离开磁场过程中的运动情况是（　　）

A．若线框匀速进入磁场，则离开磁场过程一定是匀速运动

B．若线框加速进入磁场，则离开磁场过程一定是加速运动

C．若线框加速进入磁场，则离开磁场过程一定是减速运动

D．若线框减速进入磁场，则离开磁场过程一定是减速运动

5．（2023·上海静安·统考一模）两个直流电源的总功率随外电压U变化的关系图线，如图中的a、b所示，若两电源的内阻为、，能提供的最大输出功率为、，则（　　）

A．， B．，

C．， D．，

6．（2023·辽宁沈阳·辽宁实验中学校联考模拟预测）速度选择器如图（a）所示，载流子为电子的霍尔元件如图（b）所示。下列说法正确的是（　　）

A．图（a）中，电子以速度大小从Q端射入，可沿直线运动从P点射出

B．图（a）中，电子以速度大小从P端射入，电子向下偏转，轨迹为抛物线

C．图（b）中，仅增大电流I，其他条件不变，将增大

D．图（b）中，稳定时元件左侧的电势高于右侧的电势

7．（2023·辽宁沈阳·辽宁实验中学校联考模拟预测）图（a）是目前世界上在建规模最大、技术难度最高的水电工程——白鹤滩水电站，是我国实施“西电东送”的大国重器，其发电量位居全世界第二，仅次于三峡水电站。白鹤滩水电站远距离输电电路示意图如图（b）所示，如果升压变压器与降压变压器均为理想变压器，发电机输出电压恒定，R表示输电线电阻，则当用户功率增大时（    ）

A．示数增大，示数减小 B．、示数都减小

C．输电线上的功率损失增大 D．、示数的乘积等于、示数的乘积

8．（2022·河北·校联考模拟预测）如图所示，A、B、C是等边三角形的三个顶点，AC边的中点为M，BC边的中点为N，O点为三角形的中心，分别在A、B、C固定放置电荷量为+Q、-Q、+Q的点电荷时，下列说法正确的是（　　）

A．M、N两点的电场强度大小相等

B．M、N两点的电势相等

C．将一个不计重力的负电荷沿直线OB由O点向B点移动的过程中，电势能逐渐减小

D．将一个不计重力的负电荷沿直线ON由O点向N点移动的过程中，受到的电场力做负功

9．（2022·重庆沙坪坝·重庆八中校考模拟预测）如图所示，磁感应强度为B的匀强磁场方向垂直纸面向里，图中虚线为磁场的边界，其中bc段是半径为R的四分之一圆弧，ab、dc的延长线通过圆弧的圆心，Ob长为R。一束质量为m、电荷量为q（q>0）的粒子，在纸面内以不同的速率从O点垂直ab射入磁场，不计粒子间的相互作用和重力。则从圆弧边界bc射出的粒子在磁场中飞行的最短时间为（　　）

A． B． C． D．

10．（2023·湖南永州·统考二模）某实验室进行交变电流实验研究，交流发电机输出的交变电压如图甲所示，将其接在如图乙所示电路的a、b端，滑动变阻器总电阻为2R，3只相同灯泡的电阻为R且电阻恒定不变。接通电源后调节滑片P处于正中央时，三只相同灯泡均正常发光。下列说法中正确的是（　　）

A．变压器原、副线圈的匝数比为2：1 B．小灯泡的额定电压为6V

C．滑片P向下移动，变暗、变暗 D．滑片P向上移动，变暗、变亮

11．（2023·上海浦东新·统考一模）如图（a）所示，光滑绝缘水平面上有甲、乙两个带电小球。时，乙球以的初速度冲向原来静止的甲球，在时间内它们的图线如图（b）所示。整个运动过程中两球未相碰，设、时刻两球的总电势能分别为、，则（　　）

A．时刻两球最近， B．时刻两球最近，

C．时刻两球最近， D．时刻两球最近，

12．（2022·湖南岳阳·统考一模）轻质细线吊着一质量为m＝1kg、边长为0.2m、电阻R＝1Ω、匝数n＝10的正方形闭合线圈abcd，bd下方区域分布着磁场，如图甲所示。磁场方向垂直纸面向里，磁感应强度大小随时间变化关系如图乙所示。不考虑线圈的形变和电阻的变化，整个过程细线未断且线圈始终处于静止状态，g取10m/s2。则下列判断正确的是（　　）

A．线圈中感应电流的方向为adcba

B．线圈中的感应电流大小为0.2A

C．0~2s 时间内线圈中产生的热量为0.02J

D．6s 时线圈受安培力的大小为N

13．（2022·湖南岳阳·统考一模）半径为R的绝缘细圆环固定在图示位置，圆心位于O点，环上均匀分布着电量为Q的正电荷。点A、B、C将圆环三等分，取走A、B处两段弧长均为ΔL的小圆弧上的电荷。将一点电荷q置于OC延长线上距C点为2R的D点，O点的电场强度刚好为零。圆环上剩余电荷分布不变，则q为（　　）

A．正电荷， B．正电荷，

C．负电荷， D．负电荷，

二、多选题

14．（2023·辽宁沈阳·辽宁实验中学校联考模拟预测）如图所示，在竖直平面内的虚线下方分布着互相垂直的匀强电场和匀强磁场，电场的电场强度大小为E，方向水平向左；磁场的磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向里。现将一质量为m、电荷量为＋q的小球，从该区域上方的某点A以某一初速度水平抛出，小球进入虚线下方后恰好做直线运动。已知重力加速度为g。下列说法正确的是（　　）

A．小球平抛的初速度大小为 B．小球平抛的初速度大小为

C．A点距该区域上边界的高度为 D．A点距该区域上边界的高度为

15．（2023·辽宁沈阳·辽宁实验中学校联考模拟预测）我国完全自主设计建造的首艘电磁弹射型航空母舰“福建舰”采用平直通长飞行甲板，满载排水量8万余吨。电磁弹射器的主要部件是一套直线感应电动机，利用强大电流通过线圈产生的磁场推动飞机托架高速前进，带动飞机起飞，原理简图如图所示。电动机初级线圈固定在甲板下方，弹射时，旋转电刷极短时间内从触点1高速旋转到触点14，依次在线圈A、B、C、D、E、···、M、N中产生强大的磁场，在磁场从线圈高速变化到线图的过程中，直线感应电机的次级线圈（飞机托架）中就会产生强大的感应电流，飞机托架会在安培力的推动下带动飞机高速前进。已知整个加速系统长约90余米，弹射时在内可以将质量为的飞机由静止加速到的离舰速度。若弹射过程安培力恒定，不计阻力，飞机托架的质量可忽略，线圈电阻不计，重力加速度为，下列说法正确的是（　　）

A．弹射过程中，飞机运动的速度总是小于磁场变化的速度

B．弹射该架飞机，安培力做的功约为

C．弹射过程中，直线感应电机的最大输出功率约为

D．弹射过程中，飞机沿水平方向运动，质量为的飞行员需要承受座舱的水平作用力的大小约为

16．（2022·河北·校联考模拟预测）如图所示，两条平行光滑导轨相距L，导轨水平部分足够长，导轨电阻不计。水平轨道处在竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度大小为B，金属棒b放在水平导轨上，金属棒a从斜轨上高h处自由滑下，已知金属棒a、b质量均为m，电阻均为R，整个过程中金属棒a，b始终未相撞且与导轨接触良好，则下列说法正确的是（　　）

A．俯视看，回路中的感应电流方向为逆时针

B．回路中感应电流的最大值为

C．金属棒b的最大安培力为

D．金属棒a最多产生的热量为

17．（2023·重庆·统考一模）如题图，直角三角形ABC区域内有垂直纸面向里的匀强磁场（图中未画出），AC边长为l，为，一群比荷为的带负电粒子以相同速度从C点开始一定范围垂直AC边射入，射入的粒子恰好不从AB边射出，已知从BC边垂直射出的粒子在磁场中运动的时间为，在磁场中运动时间最长的粒子所用时间为，则（　　）

A．磁感应强度大小为

B．粒子运动的轨道半径为

C．粒子射入磁场的速度大小为

D．粒子在磁场中扫过的面积为

18．（2023·重庆·统考一模）如图甲所示是生活中某品牌电子秤，其内部核心原件是两极板间可视为真空的电容器，电路结构如图乙。称重结束后断开开关，两极板间电场强度只与以下哪些因素有关（　　）

A．极板间距 B．极板所带电荷量 C．极板面积 D．电容大小

19．（2023·辽宁沈阳·辽宁实验中学校联考模拟预测）如图所示，竖直固定的光滑圆弧形导轨MN、半径分别为r、3r，O点为两个圆弧的圆心，P、M之间用导线连接电阻R。粗细均匀的轻质金属棒的一端通过铰链固定在O点，另一端连接质量为m的金属小球C，小球C套在导轨上。初始时刻金属棒处于水平位置，小球、金属棒与导轨始终接触良好。过圆心O的水平线下方分布着磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场。已知重力加速度为g，金属棒总电阻为3R，A点为金属棒与导轨MN之间的接触点，小球与导轨电阻不计，空气阻力可忽略不计。现将小球C由静止释放，当第一次运动到O点正下方的D点时小球速度大小为v，则（    ）

A．当小球运动到D点时，金属棒O、A两点间的感应电动势为零

B．当小球运动到D点时，电阻R两端的电压为

C．从小球C由静止释放到第一次运动到D点的过程中，通过电阻R的电荷量为

D．从小球C由静止释放到第一次运动到D点的过程中，电阻R上产生的焦耳热为

20．（2022·湖南湘潭·统考二模）如图所示，两根足够长的光滑平行金属导轨MN、PQ水平固定放置，导轨间存在竖直向上的匀强磁场。两根完全相同的金属棒ab、cd垂直放置在导轨上，两金属棒的长度恰好等于金属导轨的间距。时刻对金属棒cd施加一个水平向右的恒力F，此后两金属棒由静止开始运动，金属棒在运动过程中始终与导轨接触良好，两金属棒的速度大小分别记为、，加速度大小分别记为、，金属棒cd两端电压记为，闭合回路消耗的电功率记为P，电路中除金属棒以外的电阻均不计，下列关系图像可能正确的是（　　）

A． B．

C． D．

21．（2023·四川·统考二模）如图所示，质量为m、带电量为的小圆环套在半径为R的光滑绝缘大圆环上，大圆环固定在竖直平面内，O为环心，A为最低点，B为最高点。在大圆环所在的竖直平面内施加水平向右、场强为的匀强电场，并同时给在A点的小圆环一个向右的水平初速度，小圆环恰好能够沿大圆环做完整的圆周运动，则小圆环运动过程中（　　）

A．动能最小与最大的位置在同一等势面上

B．电势能最小的位置恰是机械能最大的位置

C．在A点获得的初速度为

D．过B点受到大环的弹力大小为