第5章 初识电磁场与电磁波 第6章 能源与可持续发展 章末检测试卷(Word教参)-【步步高】2024-2025学年高一物理必修第三册学习笔记（鲁科版）

章末检测试卷(第5、6章) (满分：100分) 一、单项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16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．(2024·宁夏六盘山高级中学月考)关于感应电流，下列说法中正确的是(　　) A．只要穿过线圈的磁通量发生变化，线圈中就一定有感应电流 B．只要闭合导线做切割磁感线运动，导线中就一定有感应电流 C．当穿过闭合回路的磁通量发生变化时，闭合回路中一定有感应电流 D．若闭合回路的一部分导体不做切割磁感线运动，闭合回路中一定没有感应电流 答案　C 解析　只要穿过闭合线圈的磁通量发生变化，线圈中就一定有感应电流，A错误；闭合导线做切割磁感线运动时，若穿过闭合回路的磁通量不发生变化，则没有感应电流，B错误；当穿过闭合回路的磁通量发生变化时，闭合回路中一定有感应电流，C正确；若闭合回路的一部分导体不做切割磁感线运动，但磁场变化，穿过回路的磁通量就可能发生变化，从而产生感应电流，D错误。 2．(2023·三明一中高二期中)下列说法正确的是(　　) A．如图甲所示，ABC构成等边三角形，若两通电导线A、B在C处产生磁场的磁感应强度大小均为B0，则C处磁场的合磁感应强度大小是B0 B．小磁针正上方的直导线与小磁针平行，当导线中通有如图乙所示电流时，小磁针的N极将会垂直纸面向外转动 C．如图丙所示，一矩形线框置于磁感应强度为B的匀强磁场中，线框平面与磁场方向平行，线框的面积为S，则此时通过线框的磁通量为BS D．如图丁所示，两条通电导线之间的相互作用是通过电场产生的 答案　A 解析　由安培定则可知，将两通电导线A、B在C处产生的磁场的磁感应强度方向作出，且磁感应强度大小相同，如图所示，则由矢量合成求出C处磁场的合磁感应强度，由几何关系可得C处磁场的合磁感应强度大小是B0，故A正确；当直导线中通有题图乙所示电流时，直导线在小磁针处产生垂直于纸面向里的磁场，所以小磁针的N极将会垂直纸面向里转动，故B错误；因线框平面与磁场方向平行，所以此时通过线框的磁通量为0，故C错误；题图丁所示，两条通电导线之间的相互作用是通过磁场产生的，故D错误。 3.(2023·莆田二中高二期末)如图所示，一矩形线圈abdc有一半处在磁感应强度垂直平面向里的匀强磁场中，虚线MN为磁场边界且与cd边平行，穿过线圈的磁通量为Φ1。当线圈以cd为轴从图中位置转过45°的瞬间，穿过线圈的磁通量为Φ2，则(　　) A．Φ1∶Φ2＝∶1 B．Φ1∶Φ2＝1∶ C．Φ1∶Φ2＝∶1 D．Φ1∶Φ2＝∶1 答案　C 解析　设ab＝l1，bd＝2l2，则Φ1＝Bl1l2，Φ2＝B(2l1cos 45°－l1)l2，所以Φ1∶Φ2＝∶1，故选C。 4.在同一平面内有互相绝缘的三根无限长直导线ab、cd、ef围成一个等边三角形，三根导线通过的电流大小相等，方向如图所示。O点为等边三角形的中心，M、N两点分别为O点关于导线ab、cd的对称点。已知O点的磁感应强度大小为B1，M点的磁感应强度大小为B2，则下列选项正确的是(　　) A．B1大于B2 B．M点磁场方向垂直纸面向里 C．N点磁感应强度与O点大小相同 D．若仅撤去导线ef，则M点的磁感应强度大小为B1＋ 答案　C 解析　设三个电流在O点产生的磁感应强度大小均为B，cd、ef在M点产生的磁感应强度大小为B′，根据安培定则可知，ab、cd在O点的磁场反向，ef在O点的磁场方向垂直纸面向外；三个电流在M处的磁场方向均垂直纸面向外，则B1＝B，B2＝B＋2B′，则B1小于B2，A、B错误；ab、cd在N点的磁场方向垂直纸面向里，ef在N点的磁场方向垂直纸面向外，由几何关系可知，N点磁感应强度大小为BN＝B＝B1，则N点磁感应强度与O点大小相同，C正确；若仅撤去导线ef，ab、cd在M点的磁场方向均垂直纸面向外，则M点的磁感应强度大小为BM＝B＋B′，又B′＝＝，得BM＝B1＋B′＝，D错误。 二、多项选择题：本题共4小题，每小题6分，共24分。每小题有多项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 5．关于电磁波，下列说法正确的是(　　) A．做变加速运动的电荷会在空间产生电磁波 B．周期性变化的电场和磁场可以相互“激发”，形成电磁波 C．在真空中，频率越高的电磁波传播速度越大 D．利用电磁波传递信号可以实现无线通信，但电磁波不能通过电缆、光缆传输 答案　AB 解析　做变加速运动的电荷会在空间产生电磁波，A正确；周期性变化的电场和磁场可以相互“激发”形成电磁波，B正确；在真空中，所有电磁波的传播速度都是光速c，C错误；电磁波可以在介质中传播，所以可以通过电缆、光缆进行有线传输，也可以无线传输，D错误。 6．电冰箱能够不断地把热量从温度较低的冰箱内部传到温度较高的外界空气。下列说法正确的是(　　) A．热量能自发地从低温物体传到高温物体 B．在一定条件下，热量可以从低温物体传到高温物体 C．热量的传递过程不具有方向性 D．在自发的条件下热量的传递过程具有方向性 答案　BD 解析　自然界一切自发过程都有方向性，如热传递，热量总是由高温物体自发地传到低温物体；又如扩散，气体总是自发地由密度大的地方向密度小的地方扩散。在外界帮助下气体可以由密度小的地方向密度大的地方扩散，热量可以从低温物体传到高温物体，电冰箱就是借助外界做功把热量从低温物体传到高温物体，故选B、D。 7.如图所示，一束带电粒子沿水平方向飞过小磁针上方。若带电粒子飞过小磁针上方的瞬间，小磁针N极向纸面内偏转，则带电粒子可能是(　　) A．向右飞行的正粒子束 B．向左飞行的正粒子束 C．向右飞行的负粒子束 D．向左飞行的负粒子束 答案　AD 解析　由小磁针N极向纸面内偏转知，粒子束下方磁感线垂直纸面向里，由安培定则可知，小磁针上方的直线电流方向向右，则带电粒子可能是向右飞行的正粒子束，也可能是向左飞行的负粒子束，故A、D正确。 8．如图所示，在一个足够大的磁体产生的磁场中，如果导体AB沿水平并垂直于AB方向运动的速度大小为v1，两磁极沿水平并垂直于AB方向运动的速度大小为v2，则(　　) A．当v1＝v2且方向相同时，可以产生感应电流 B．当v1＝v2且方向相反时，可以产生感应电流 C．当v1≠v2时，方向相同或相反都可以产生感应电流 D．若v2＝0，v1的速度方向改为与磁感线的夹角为θ，且θ<90°，v1≠0时，可以产生感应电流 答案　BCD 解析　当v1＝v2且方向相同时，导体与磁极相对静止，不切割磁感线，不可以产生感应电流，故A错误；当v1＝v2且方向相反时，导体做切割磁感线运动，可以产生感应电流，故B正确；当v1≠v2时，方向相同或相反时，导体都做切割磁感线运动，都可以产生感应电流，故C正确；若v2＝0，磁极静止，v1的速度方向改为与磁感线的夹角为θ，且θ<90°时，导体做切割磁感线运动，可以产生感应电流，故D正确。 三、非选择题：本题共7小题，共60分。 9.(4分)在利用如图所示装置进行“探究影响通电导线受力的因素”的实验时，我们更换磁性强弱不同的磁体，按实验步骤完成以下实验探究：保持I与l不变，按磁性从弱到强更换磁体，观察悬线摆动的角度变化，发现磁体磁性越强，悬线摆动的角度越大，表示通电导线受的力越________，力F与Il的比值越________，即B越__________，这表示B能反映磁场的__________。 答案　大　大　大　强弱 10．(4分)(2023·福州第一中学高二期末)为了探究影响感应电流方向的因素，某实验小组将电池、线圈A、线圈B、滑动变阻器、灵敏电流计、开关按照如图所示的方式连接。当闭合开关时发现灵敏电流计的指针右偏。由此可知，将线圈A拔出时，灵敏电流计的指针________(填“左偏”“不动”或“右偏”)，此时线圈A与线圈B中电流的绕行方向________(填“相同”或“相反”)。 答案　左偏　相同 解析　当闭合开关时发现灵敏电流计的指针右偏，说明当穿过线圈B的磁通量增加时灵敏电流计的指针右偏，由此可知，将线圈A拔出时，穿过线圈B的磁通量减小，则灵敏电流计的指针左偏；此时线圈A与线圈B中磁通量方向相同，则电流的绕行方向相同。 11．(6分)如图为探究“影响感应电流方向的因素”实验装置。 (1)(3分)下列电表中最适合该实验的是________。 (2)(3分)要完成该实验，还需要知道________。 A．条形磁铁的N极和S极 B．线圈的绕行方向 C．线圈的匝数 D．电表的量程 答案　(1)B　(2)AB 解析　(1)根据实验原理可知，条形磁铁的运动会导致闭合线圈内的磁通量变化，从而产生较小的感应电流，且电流有方向，则应采用指针在中间的灵敏电流计，故A、C、D错误，B正确。 (2)根据实验原理可知，探究感应电流方向，需要知道穿过线圈的原磁场的方向，穿过线圈磁通量的变化情况及利用磁通量的变化方向判断感应电流方向，故C、D错误，A，B正确。 12．(8分)探究产生感应电流条件的实验步骤如图所示。 (1)(2分)本实验中，我们通过观察________________________________来判断电路中是否有感应电流。 (2)(4分)通过比较图甲和图丙可知，产生感应电流的一个条件是电路要__________________，通过比较图________________可知，产生感应电流的另一个条件是导体要在磁场中做切割磁感线运动。 (3)(2分)若图甲中AB棒不动，磁体左右水平运动，电路中________(填“有”或“无”)感应电流。 答案　(1)灵敏电流计的指针是否偏转　(2)闭合　甲和乙　(3)有 解析　(2)题图甲所示电路是闭合回路，灵敏电流计的指针发生偏转，说明电路中产生了感应电流；题图丙所示电路是断开的，灵敏电流计的指针没有偏转，说明电路中没有产生感应电流。由此可知，产生感应电流的一个条件是电路要闭合。要得出产生感应电流的另一个条件是导体要在磁场中做切割磁感线运动，这就要求两次实验中：一次使导体在磁场中做切割磁感线运动，另一次使导体在磁场中不做切割磁感线运动，由此可以确定要选用题图甲和乙。 (3)在题图甲中，电路是闭合的，若导体不动，磁体运动，利用运动和静止的相对性可以确定，导体也做切割磁感线运动，具备了感应电流产生的两个条件，所以电路中有电流产生。 13．(10分)(2023·泉州市永春第一中学高二月考)我国的探月卫星在进入地月转移轨道时，由于卫星姿势的改变，卫星中一边长为50 cm的正方形导线框以ad为轴由水平方向转至竖直方向，此处磁场磁感应强度大小B＝4×10－5 T，方向如图所示。(sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8) (1)(4分)该过程中磁通量的变化量是多少？ (2)(6分)该过程导线框中有无感应电流？写出判断理由。 答案　(1)1.4×10－5 Wb　(2)有感应电流　理由见解析 解析　(1)导线框在水平位置时穿过线框的磁通量为 Φ1＝BSsin 37°＝4×10－5×0.5×0.5×0.6 Wb＝6.0×10－6 Wb 当导线框转至竖直位置时，磁感线从线框另一面穿过，穿过线框的磁通量为 Φ2＝－4×10－5×0.5×0.5×0.8 Wb＝－8.0×10－6 Wb 该过程中磁通量的变化量为ΔΦ＝|Φ2－Φ1|＝1.4×10－5 Wb (2)有感应电流，因为该过程穿过闭合导线框的磁通量发生了变化。 14.(12分)矩形线框abcd的边长分别为l1、l2，可绕它的一条对称轴OO′转动，匀强磁场的磁感应强度大小为B，方向与OO′垂直，初位置时线框平面与磁场方向平行，如图所示。 (1)(3分)初位置时穿过线框的磁通量Φ0为多少？ (2)(4分)当线框沿如图所示方向转过60°时，磁通量Φ2为多少？这一过程中磁通量的变化量ΔΦ1为多少？ (3)(5分)当线框绕轴沿图示方向由(2)问中的位置再转过60°时磁通量Φ3为多少？这一过程中磁通量的变化量ΔΦ2为多少？ 答案　见解析 解析　(1)当处于如图所示ab位置时，从俯视图可看出没有磁感线穿过矩形线框，故Φ0＝0 (2)当绕轴(从上往下看)沿逆时针方向转动60°到a′b′位置时，线框与B的夹角θ＝60°，此时穿过线框的磁通量为Φ2＝BSsin 60°＝Bl1l2 这一过程中磁通量的变化量为 ΔΦ1＝Φ2－Φ0＝Bl1l2 (3)当再由a′b′位置逆时针转60°到a″b″时，线框与B方向成120°角。此时穿过线框的磁通量为 Φ3＝BSsin 120°＝Bl1l2 此过程中磁通量的变化量为 ΔΦ2＝Φ3－Φ2＝Bl1l2－Bl1l2＝0。 15.(16分)(2024·上海市华东师范大学附属东昌中学月考)如图所示，金属框架MON(∠MON＝45°)与导体棒DE构成回路，处在方向垂直纸面向里的匀强磁场中且与磁场垂直。 (1)(8分)若B＝0.1 T，DE从O点出发，向右以1 m/s的速度匀速运动4 s，回路中的磁通量的变化量是多少？ (2)(8分)若回路面积从S0＝8 m2变到St＝18 m2，磁感应强度从B0＝0.1 T变到Bt＝0.8 T，则回路中的磁通量的变化量是多少？ 答案　(1)0.8 Wb　(2)13.6 Wb 解析　(1)导体棒DE向右以1 m/s的速度匀速运动4 s，位移为x＝vt＝1×4 m＝4 m 由于∠MON＝45°，此时回路的面积为 S＝x2＝8 m2 此时回路中的磁通量 Φ＝BS＝0.1×8 Wb＝0.8 Wb 回路中磁通量的变化量为ΔΦ1＝Φ－0＝0.8 Wb (2)回路面积从S0＝8 m2变到St＝18 m2， 磁感应强度从B0＝0.1 T变到Bt＝0.8 T时的磁通量为Φ2＝BtSt＝0.8×18 Wb＝14.4 Wb 又Φ0＝B0S0＝0.1×8 Wb＝0.8 Wb 故回路中的磁通量的变化量为 ΔΦ2＝Φ2－Φ0＝14.4 Wb－0.8 Wb＝13.6 Wb。 学科网（北京）股份有限公司 $