2024届高考复习物理三轮冲刺电磁学计算押题卷 09

2024届高考复习物理三轮冲刺电磁学计算押题卷 09
一、单选题 (共7题)
第(1)题
2023年9月28日中国首条时速350公里跨海高铁——福厦高铁正式开通运营，福州至厦门两地间形成“一小时生活圈”。

如图甲，一满载旅客的复兴号列车以大小为v的速度通过斜面内的一段圆弧形铁轨时，车轮对铁轨恰好都没有侧向挤压。

图乙为该段铁轨内、外轨道的截面图。

下列说法正确的是（）
A．列车受到重力、轨道的支持力和向心力
B．若列车以大于v的速度通过该圆弧轨道，车轮将侧向挤压外轨
C．若列车空载时仍以v的速度通过该圆弧轨道，车轮将侧向挤压内轨
D．若列车以不同的速度通过该圆弧轨道，列车对轨道的压力大小不变
第(2)题
图甲为一玩具起重机的电路示意图，理想变压器的原副线圈匝数比为5：1。

变压器原线圈中接入图乙所示的正弦交流电，电动机的内阻为，装置正常工作时，质量为的物体恰好以的速度匀速上升，照明灯正常工作，电表均为
理想电表，电流表的示数为3A。

g取10。

设电动机的输出功率全部用来提升物体，下列说法正确的是（ ）
A．原线圈的输入电压为
B．照明灯的额定功率为30W
C．电动机正常工作时内阻上的热功率为20W
D．电动机被卡住后，原线圈上的输入功率增大
第(3)题
摩天轮是一种大型转轮状的机械建筑设施，上面挂在轮边缘的是供乘客乘搭的座舱。

乘客坐在摩天轮中慢慢地往上转，可以从高处俯瞰四周景色。

如图所示，摩天轮在竖直平面内顺时针匀速转动，某时刻与最高座舱高度相同的一小物体开始做自由落体运动，在最高座舱内的甲看到并同时通知下面的同学接住，结果该物体被此时正处于右侧中间高度（相对于摩天轮）的乙同学接住，接住时乙恰好第一次到达最低点，已知摩天轮半径为R，所有同学的质量均为m，重力加速度为g（不计乘客和座舱的大小及物体的质量），下列说法正确的是（ ）
A．座舱位于最高位置时，座舱中的甲受力平衡
B．小物体从被释放到被接住运动的时间是
C．摩天轮运动的角速度大小为
D．座舱位于最低位置时，乙对座舱底部的压力为mg
第(4)题
由多个点电荷组成的系统的电势能与它们的电荷量和相对位置有关。

如图甲所示，a、b、c三个质量均为m，带等量正电荷的小球，用长度相等不可伸长的绝缘轻绳连接，静置于光滑绝缘水平面上，设此时系统的电势能为。

现剪断a、c两小球间的轻绳，一段时间后c球的速度大小为v，方向如图乙所示。

关于这段时间内的电荷系统，下列说法中正确的是（）
A．动量不守恒B．机械能守恒
C．c球受到的电场力冲量大小为mv D．图乙时刻系统的电势能为
第(5)题
一带电粒子仅在电场力作用下从A点开始以做直线运动，其v-t图像如图所示，粒子在时刻运动到B点，3时刻运动到C点，下列判断正确的是
A．A、B、C三点的电势关系为
B．A、B、C三点场强大小关系为
C．粒子从A点经B点运动到C点，电势能先增加后减少
D．粒子从A点经B点运动到C点，电场力先做正功后做负功
第(6)题
某厂商生产电动摩托车宣称采用锂聚合物电池,相比其他电池,它更安全、能量密度大。

已知某型号电动摩托车配备电池组容量为,能量高达,专用快速充电器的充电电流为8A。

全新设计的电机额定功率高达3000W。

为了解决电动摩托车续航问题,设计团队同时采用EBS能量回收系统,每次刹车时的动能被刹车能量回收系统充分收集采用,即在刹车过程中,将滑行过程动能重新转化为电能,给锂电池充电,让续航再增加10%。

根据厂商的行驶测试数据：采用EBS能量回收模式,在载重为25kg,以速度20km/h匀速不间断行驶的续航里程为170km。

设阻力始终保持不变,下列说法正确的是（ ）
A．电池组的额定电压为60V
B．充电80%需要的时间约为6h
C．电池组的电能为1.26×J
D．以速度5km/h匀速不间断行驶的续航里程为680km
第(7)题
均匀介质中，波源位于O点的简谐横波在水平面内传播，波面为圆。

某时刻第一象限内第一次出现如图（a）所示的波面分
布，其中实线表示波峰，虚线表示相邻的波谷，从此时刻开始计时，坐标（，）处质点的振动图像如图（b）所示，轴正
方向竖直向上。

下列说法正确的是（ ）
A．该水波的波长为6m
B ．，P点偏离平衡位置的位移为0.5cm
C．，P点正在平衡位置的上方且向下运动
D．若波源从平衡位置起振，则波源的起振方向一定向上
二、多选题 (共3题)
第(1)题
如图所示，弹簧上端固定，下端竖直悬挂一条形磁铁。

在磁铁正下方固定一个闭合金属圆环，将磁铁竖直向上托起少许后放开，磁铁始终在圆环上方运动并很快停下，下列说法正确的是（ ）
A．当磁铁靠近圆环时两者之间有斥力
B．当磁铁远离圆环时两者之间有引力
C．磁铁从释放到停下来减小的机械能等于圆环产生的内能
D．当磁铁远离圆环时，从上往下看，圆环中产生逆时针方向的电流
第(2)题
甲、乙两质点沿同一直线运动，其中甲做匀变速直线运动，乙以大小为5m/s速度做匀速直线运动，在t=3s时，两质点相遇，他们的位置随时间变化及相遇时切线数据如图所示，在0~3s时间内，下列判断正确的是（ ）
A．相遇时甲质点的速度大小为3m/s
B．甲质点的初速度大小为7m/s
C．甲质点的加速度大小为2m/s2
D．在t=1.5s时，甲、乙两质点相距最远
第(3)题
如图所示，半径为R的圆形区域内存在着垂直纸面向里、磁感应强度大小为B的匀强磁场。

一带电粒子（不计重力）以速度沿
水平方向从A点射入磁场，其速度方向与半径OA的夹角为，经过一段时间后，粒子恰好从O点的正下方的D点射出磁场，下列说法正确的是（ ）
A
．该粒子的比荷为B．该粒子的比荷为
C．该粒子在磁场中运动的时间为D．该粒子必沿着半径的方向射出磁场
三、实验题 (共2题)
第(1)题
在探究物体的加速度a与物体所受外力F、物体质量M间的关系时，实验器材按如图所示安装完毕．小车及车中的砝码质量
用M表示，盘及盘中的砝码质量用m表示．
（1）实验装置或操作过程需要调整的是____________（写出一项即可）；
（2）当M与m的大小关系满足_________时，才可以认为绳子对小车的拉力大小等于盘和砝码的重力．
（3）如果在砝码盘与细绳间连接一个力传感器测量小车受到的拉力，实验中是否必须满足砝码盘与盘中砝码的总质量远小于小车的质量？_______（选填“是”或“否”）
（4）某一组同学先保持盘及盘中的砝码质量m一定来做实验，以下操作正确的是________．
A．平衡摩擦力时，应将盘及盘中的砝码用细绳通过定滑轮系在小车上
B．每次改变小车的质量时，不需要重新平衡摩擦力
C．实验时，先放开小车，再接通打点计时器的电源
D ．用天平测出m以及小车质量M，小车运动的加速度可直接用公式求出
第(2)题
某实验小组利用如图所示的装置来验证力的平行四边形定则。

他们首先在竖直放置的木板上铺上白纸，并用图钉固定。

然后在木板上等高的A、B两处固定两个光滑的小滑轮。

，将三根轻绳在O点打结，并挂上适当数量的相同钩码，使系统达到平衡，根据钩码个数读出三根绳子的拉力，回答下列问题。

（1）改变钩码个数，实验能完成的是_________。

A． B．
C． D．
（2）实验中，必须要记录的数据有_________。

A．结点O的位置和OA，OB，OC绳的方向 B．OA，OB，OC绳的长度
C．每组钩码的个数 D．每个钩码的质量
（3）在某次实验中，当整个装置处于平衡状态时，该小组同学记录下了细绳OA，OB，OC的方向，然后从O点沿OC反向延长作一有向线段，从分别作OA，OB的平行线，分别交OA、OB于、点，如图所示。

用毫米刻度尺测得线段，、
的长度分别为，另测得细线OA、OB，OC所挂钩码的个数分别为，则在误差允许的范围内，如果满
足_________（用所测物理量符号表示）条件，则能够证明力的合成遵循平行四边形定则。

四、解答题 (共3题)
第(1)题
如图所示，足够长的倾角为θ=30°的光滑斜面固定在水平地面上，斜面底端固定有垂直于斜面的挡板P。

质量为M=1kg的“L”形木板A被锁定在斜面上，木板下端距挡板P的距离为x0=40cm。

质量为m=1kg的小物块B（可视为质点）被锁定在木板上端，A与B间的动摩擦因数。

某时刻同时解除A和B的锁定，经时间t=0.6s，A与B发生第一次碰撞，在A与P发生第二次碰撞后瞬间立即对B施加沿A向上的恒力F=20N。

当B速度最小时再一次锁定A。

已知A与P、A与B的碰撞均为弹性碰撞，且碰撞时间极短，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g=10m/s2.求：
（1）A与P发生第一次碰撞前瞬间B的速度大小；
（2）从开始运动到A与B发生第一次碰撞的时间内，系统损失的机械能；
（3）A与P第二次碰撞时，B离挡板的距离；
（4）B从开始运动到离开A所用的时间。

第(2)题
1965年3月18日，前苏联宇航员列昂诺夫搭乘“上升2号”飞船，进行了人类的首次太空行走，期间由于宇航服故障，导致列昂诺夫无法回到飞船，悬停在了距离飞船的位置，如图所示（图中角度已知为）．此时，列昂诺夫携带着两个便携式氮
气罐，可朝各个方向喷气，每个氮气罐喷气能够为他带来的反作用力．他依次实施了如下步骤：
①打开一个氮气罐，朝轴正方向喷气后，关闭喷气；
②打开一个氮气罐，朝轴负方向喷气后关闭，同时打开另一个氮气罐，朝轴正方向喷气后，关闭喷气；
③打开一个氮气罐，朝轴负方向喷气时间，关闭喷气；
最终列昂诺夫恰好到达飞船，成功获救．假设列昂诺夫、宇航服和便携式氮气罐的总质量为，不考虑喷出的气体质
量．
（1）求列昂诺夫喷气时获得的加速度；
（2）求步骤①完成后，距离下一次喷气的时间；
（3）求列昂诺夫从开始喷气到获救的总用时．
第(3)题
如图所示，平面直角坐标系内，x轴上方有垂直坐标系平面向里、半径为R的圆形匀强磁场（大小未知），圆心为。

x轴下方有一平行x轴的虚线MN，在其下方有磁感应强度方向垂直坐标系平面向外、大小为的矩形匀强磁
场，磁场上边界与MN重合。

在MN与x轴之间有平行与y轴、场强大小为的匀强电场（图中未画出），且MN与x轴相距（大小未知）。

现有两相同带电粒子a、b以平行x轴的速度分别正对点、A点射入圆形磁场，经偏转后都经过坐标原点O进入x轴下方电场。

已知粒子质量为m、电荷量大小为q，不计粒子重力及粒子间的相互作用力。

（1）求磁感应强度的大小；
（2）若电场沿y轴负方向，欲使带电粒子a不能到达MN，求的最小值；
（3）若电场沿y轴正方向，，欲使带电粒子b能到达x轴上且距原点O距离最远，求矩形磁场区域的最小面积。