文档文本内容
模块二 电磁学 综合测试卷
（考试时间：75 分钟 试卷满分：100 分）
注意事项：
1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。
2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如
需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写
在本试卷上无效。
3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
第Ⅰ卷(选择题，共46 分)
一、选择题：本题共10 小题，共46 分。在每小题给出的四个选项中，第1~7 题只有一项符合题目要求，
每小题4 分；第8~10 题有多项符合题目要求，每小题6 分，全部选对的得6 分，选对但不全的得3 分，
有选错的得0 分。
1．如图所示，A、B 两点固定等量的异种电荷，C、D 两点将A、B 连线三等分，已知A、B 连线上电场强
度的最小值为E，则C 点的电场强度大小为（ ）
A．
B．
C．
D．
2．如图所示，理想变压器原、副线圈匝数之比为
，原线圈与交流电源（AC）相连并接入定值电阻
，
副线圈接入定值电阻
。若
与
消耗的功率相等，则下列说法正确的是（ ）
A．原、副线圈两端的电压之比为
B．通过
与
的电流之比为
C．
与
的电阻之比为
D．
与
两端的电压之比为
3．静电纺纱是自由端纺纱方法之一，通过高压静电场使纤维伸直、平行排列并凝聚成纱，配合加捻器完
成纺纱流程。原理是利用了高压电源使单纤维两端电极带异种电荷，其电场线分布如图中虚线所示，下列
说法正确的是（ ）
A．C、D 两点电势相等
B．电场强度
C．负电荷在C 点的电势能大于其在B 点的电势能
D．在C 点从静止释放一电子，它将在静电力作用下沿着虚线CD 运动
4．某同学从资料查得：把一个很小的线圈与测量电荷量的冲击电流计
串联后放在待测处，然后改变线
圈的状态使线圈中产生感应电流，测出感应电荷量
，就可以算出该处的磁感应强度大小为
。根据这一
原理设计如下实验来测量地磁场的大小：将一个电阻为
的
匝边长为
的正方形线圈
沿着磁针所指
的南北方向平放在郑州市的一个水平桌面上，如图所示。现用
时间将线圈绕
边翻转
，用冲击电
流计测得导线中流过的电荷量为
。则郑州上方地磁场的磁感应强度竖直分量大小为（ ）
A．
B．
C．
D．
5．某同学设计的烟雾报警器原理如图所示。电离室中有微量镅-241，其稳定释放的
粒子能使空气电离。
此时在电离室两端加上电压时，便可在室内形成稳定的电流。一旦有烟雾颗粒进入，它们会吸附离子并阻
碍离子运动导致电离室电流减小，从而使定值电阻
上的电压
相应降低，当
降至设定阈值时便会触发
报警。则当烟雾进入电离室后（ ）
A．电源的总功率会增大
B．电离室两端电压会减小
C．电源的路端电压会减小
D．稳定后，再将
滑片向右滑动，
可能先增大后不变
6．原子核可以发生α 衰变或β 衰变，如图所示，在垂直纸面向里的匀强磁场中，静止的原子核发生了α 衰
变或β 衰变，衰变结束时，α 粒子或β 粒子与反冲核（新核）的速度与磁场垂直，将在洛伦兹力的作用下
做匀速圆周运动，轨迹的半径一大一小，轨迹的形式分为内切和外切，下列说法正确的是（ ）
A．新核的轨迹半径大，α 粒子或β 粒子的轨迹半径小
B．α 衰变对应的轨迹是内切圆，β 衰变对应的轨迹是外切圆
C．若静止的
在匀强磁场中发生α 衰变，α 粒子与反冲核的轨迹半径之比为45：2
D．若静止的
在匀强磁场中发生α 衰变，当α 粒子转520 圈，则反冲核转400 圈
7．如图甲所示为无线充电技术中使用的受电线圈示意图，线圈匝数为
，面积为S。匀强磁场平行于线圈
轴线穿过线圈，规定向右为磁感应强度的正方向，磁感应强度B 随时间变化的图像如图乙所示，
、
两
点的电势分别用
、
表示。下列说法正确的是（ ）
A．
时刻，
B．
时间内，
始终高于
C．
时间内，
从0 均匀增加到
D．
时间内，
恒为
8．城市路边的智能停车位之所以能实时监控车位状态，是因为在车位的地面下埋装的LC 振荡电路可获取
车辆驶入和驶出的信息。如图甲所示，当车辆驶出时，相当于将线圈中的铁芯抽出，这会使线圈的自感系
数减小，LC 振荡电路的频率就会随之变化，计时器根据振荡电流的变化进行计时。图乙为某停车位的振
荡电路中电容器的电荷量随时间变化的关系图像（规定电容器上极板带正电时，电荷量为正值）。下列说
法正确的是（ ）
A．t1时刻，流过线圈L 的电流最大
B．t1-t2时间内，电容器放电，线圈L 中的磁场能逐渐增大
C．由图乙可判断汽车正在驶出智能停车位
D．图甲中的LC 振荡电路状态可能对应图乙中t2-t3时间内的某一时刻
9．如图甲所示，在垂直纸面向外的匀强磁场中，一个单匝线圈与一个电容器相连，线圈平面与匀强磁场
垂直，电容器的电容
，穿过线圈的磁通量
随时间t 的变化关系如图乙所示，则在0～2s 时间内，
下列说法正确的是（ ）
A．线圈中磁通量的变化率为3Wb/s
B．电容器两极板间的电压为4.0V
C．电容器所带电荷量为60C
D．电容器下极板的电势高于上极板的电势
10．在如图所示的电路中，电源的电动势
，电源内阻
，定值电阻
，滑
动变阻器
的最大阻值为
，电容器的电容为
，闭合开关后，将滑动变阻器滑片从
端滑
到
端，理想电压表
的示数变化量的绝对值为
。理想电流表
的示数变化量的绝对值为
。理想
电流表
的示数变化量的绝对值为
，下列说法正确的是（ ）
A．电流表
和
的示数都变大
B．电容器所带的电荷量减小
C．
变小
D．
不变
第Ⅱ卷(非选择题，共54 分)
二、实验题：本题共2 小题，共16 分。
11．某科技小组设计了如图甲所示的电路来观察电容器的放电现象，电流传感器可采集电流信息，绘制I—
t 图像。实验步骤：先将单刀双掷开关接2，给电容器充满电，然后单刀双掷开关接1，电容器开始放电，
请回答下列问题：
(1)电容器充电完成后，电容器的A 极板带 （选填“正”或“负”）电。
(2)图乙为电流传感器绘制的放电过程中的I—t 图像，图像中曲线和坐标轴所围区域面积约有40 个小格，
则电容器释放的电荷量Q 约为 C（保留2 位有效数字）。
(3)若换用电动势一样但内阻更大的电源，重复实验步骤，放电过程中的I-t 图像中曲线和坐标轴所围区域
面积 （选填“变大”“变小”或“不变”）。
12．某电子秤的工作原理是将物体的重量通过传感器转化为电信号，经过电路处理就能将所测质量大小显
示出来，电路中所用到的核心元件是阻值会随压力变化而变化的压敏电阻。为探究压敏电阻的阻值RF随压
力大小F 变化的规律，提供了器材如下：
A．压敏电阻RF（无压力时阻值RF0=300Ω）
B．滑动变阻器R（最大阻值10Ω）
C．灵敏电流计G（量程2.5mA，内阻33Ω）
D．电压表V（量程3V，内阻约3kΩ）
E.直流电源E（电动势3V，内阻很小）
F.开关S，定值电阻、导线若干
(1)根据实验需要，先将灵敏电流计G 改装成量程为30mA 的电流表A，需用一个阻值R′= Ω 的定值电
阻与灵敏电流计G （选填“串联”或“并联”）。
(2)利用（1）中所改装的电流表A 及所提供的器材，设计一个探究阻值RF随压力F 大小变化规律的部分电
路，如图甲所示，请将虚线框内的电路补充完整 。
(3)探究得到RF-F 的关系图像如图乙所示，其中0~300N 范围内的变化是线性的。若利用该压敏电阻设计了
如图丙的电路，测量静置于压敏电阻上物体的质量，需要将表盘电压刻度值改为对应的质量刻度值，其中
电压刻度值越大的位置对应的质量刻度值 （选填“越大”或“越小”）；在0~30kg 的示数范围内质
量刻度值分布 （选填“均匀”或“不均匀”），理由是 。
三、计算题：本题共3 小题，共38 分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后
答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。
13．（9 分）如图所示，平行金属导轨ab、cd 两端各接一个阻值为R 的电阻，直径为d 的圆形区域内有垂
直于纸面的匀强磁场，磁感应强度为
。电阻为R 的金属棒PQ 向右匀速运动，与导轨的接触良好。某时
刻通过左端电阻的电流最大且电流大小为
，不计导轨电阻，求此时金属棒PQ
(1)所受安培力的大小F；
(2)速度的大小。
14．（10 分）如图甲所示，电阻R=3Ω，导体棒AB 的电阻r=3Ω，AB 垂直放在倾角α=37°足够长的光滑平
行导轨上。AB 的长度等于导轨宽度为L=10cm，PQCD 区域内有垂直于导轨平面的匀强磁场，该区域面积
S=0.6m2，匀强磁场的磁感应强度随时间变化的规律如图乙所示。将AB 在t=0 时由静止释放，在t=1s 时进
入磁场区域，并恰好做匀速直线运动，重力加速度g 取10m/s2，sin37°=0.6，导轨电阻不计，不计空气阻力。
求：
(1)AB 与PQ 的距离；
(2)AB 进入磁场时的感应电动势；
(3)在前1.5s 内电路中产生的内能。
15．（19 分）如图所示，在水平
平面的第Ⅱ象限内，有一个管径可忽略的半圆形固定绝缘细管道
，在
轴上方有竖直向上的匀强电场
，
轴下方有水平向左的匀强电场
。一可视为质点的质量
为
、带电量为
的粒子，以初速度
从
点出发，在管道内无摩擦地运动。当粒子运动到细管道最高点
时，动能减小二分之一。已知细管道的半径为
，
（
、
均未知），不计粒子重力和一切阻
力。
(1)判断粒子的电性，并说明理由；
(2)在坐标为
处垂直于
轴放置一个无限大的绝缘挡板，不计挡板厚度，求粒子第一次到达挡板
上表面时的动能；
(3)在满足（2）问的情况下，粒子与挡板碰撞时间极短，且每次碰撞后垂直挡板方向的速度大小不变、方
向相反，沿挡板方向的速度保持不变，求粒子第5 次通过
轴正方向的位置坐标。
