专题检测12 电磁学综合测试-2023年新高考物理专题过关测试卷汇编

专题检测十二　电磁学综合测试 电学综合检测 考生注意： 1．本试卷分选择题部分和非选择题部分，共8页． 2．答卷前，考生务必用蓝、黑色字迹的钢笔或圆珠笔将自己的姓名、班级、学号填写在相应位置上． 3．请在密封线内作答，保持试卷清洁完整． 一、单项选择题(本题共8小题，每小题3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．(2022·甘肃天水市模拟预测)图中虚线是某电场中的一簇等势线．两个带电粒子从P点均沿等势线的切线方向射入电场，粒子运动的部分轨迹如图中实线所示，若粒子仅受静电力的作用，下列说法中正确的是(　　) A．两粒子的电性相同 B．a点的电势高于b点的电势 C．粒子从P运动到a的过程中，电势能增大 D．粒子从P运动到b的过程中，动能增大 【答案】　D 【解析】　由题图可知两个粒子所受静电力方向相反，所以粒子电性相反，故A错误；由于电场方向未知，所以无法判断a、b两点的电势高低，故B错误；粒子初速度方向与电场线垂直，仅在静电力的作用下加速，电势能减小，动能增大，故C错误，D正确． 2．(2022·重庆市高三检测)如题图所示，水平向右且范围足够大的匀强电场空间内，一质量为m的带电小球，通过一长度为l的不可伸长的绝缘轻绳悬挂于水平天花板上O点，静止时轻绳与竖直方向夹角为θ，此时小球处于A点．现用外力将小球缓慢移到O点正下方B点，然后撤去外力，将小球由静止开始无初速度释放．小球运动过程中轻绳始终绷直，已知θ为锐角，重力加速度为g，不计空气阻力，下列说法正确是(　　) A．外力对小球做功为0 B．小球运动到A点时机械能最大 C．小球到达最高点时轻绳的拉力大小为mg D．小球运动过程中速度最大值为 【答案】　C 【解析】　小球静止于A点时有tan θ＝，静电力qE＝mgtan θ，小球缓慢移到O点正下方B点过程中，重力与静电力的合力为阻力，外力为动力，做正功，故A错误；把重力与静电力的合力视为“等效重力”，A点为等效最低点，易得小球的摆动关于OA对称，上摆过程中静电力做正功，电势能减少，机械能增加，小球经过A点后，机械能仍增加，故B错误；小球到达最高点时轻绳的拉力与B点相等均为mg，故C正确；小球运动到A点时速度最大，从B点到A点由动能定理有mv2－0＝qElsin θ－mgl(1－cos θ)，得v＝，故D错误． 3．湖北武当山的主峰天柱峰屹立着一座光耀百里的金殿，因为武当山重峦叠嶂，气候多变，云层常带大量电荷．金殿屹立峰巅，是一个庞大的金属导体．当带电的积雨云移来时，云层与金殿顶部之间形成巨大的电势差，就会使空气电离，产生电弧，也就是闪电．强大的电弧使周围空气剧烈膨胀而爆炸，看似火球并伴有雷鸣；而且金殿与天柱峰合为一体，本身就是一个良好的放电通道，金殿顶部很少有带尖的结构，不易放电，所以能使电压升得比较高，保证“雷火炼殿”之需．关于“雷火炼殿”，以下说法正确的是(　　) A．带电的积雨云和金殿顶部带同种电荷 B．因为尖端放电使得金殿顶部电压升得比较高 C．当带电的积雨云移来时，云层与金殿顶部之间形成巨大电势差的原因是静电感应 D．近些年来，金殿安装了避雷设施，“雷火炼殿”现象更加明显和频繁了 【答案】　C 【解析】　云层与金殿顶部之间形成巨大电势差的原因是静电感应，因为静电感应，带电的积雨云和金殿顶部带异种电荷，A错误，C正确；因为尖端放电使得金殿顶部电压降低，B错误；近些年来，金殿安装了避雷设施，云层与金殿顶部的电势差减小，故“雷火炼殿”现象不明显和频繁，D错误． 4．如图，长为L＝1.25 m的铝管竖直固定放置，让质量均为3×10－2 kg的铁钉和小磁铁分别各自从铝管的上端口由静止释放进行两次实验．已知铝管内壁光滑，不计空气阻力，g＝10 m/s2，关于两个物体的运动，下列说法正确的是(　　) A．铁钉、磁铁在铝管中的运动时间均为0.5 s B．铁钉运动到下端口的动量大小为0.20 kg·m/s C．磁铁穿过铝管的过程中，所受合力的冲量小于0.15 N·s D．若管下端口未封闭，磁铁下落过程，没有磁生电现象，磁铁机械能守恒 【答案】　C 【解析】　铁钉在铝管中做自由落体运动，有L＝gt2，代入数据得t＝0.5 s，磁铁在铝管中下落时，由于电磁阻尼，其所用时间要大于0.5 s，故A错误；铁钉运动到下端口的动量大小为p＝mv，v＝gt，代入数据得p＝0.15 kg·m/s，故B错误；磁铁穿过铝管的过程中，由于电磁阻尼，到达下端口时的速度小于铁钉的速度，即v′<v，根据动量定理，有I合＝mv′，可知磁铁所受合力的冲量小于铁钉的合力冲量0.15 N·s，故C正确；若管下端口未封闭，磁铁下落过程，还是有电磁感应现象，因此磁铁机械能不守恒，故D错误． 5．(2022·江苏七市调研)带电粒子沿水平方向射入竖