第六章 电磁现象与电磁波 章末检测试卷(课件PPT)-【步步高】2024-2025学年高一物理必修第三册学习笔记（粤教版）

本高中物理课件系统梳理电磁学（磁场、磁感线、磁通量、电磁感应）与近代物理初步（电磁波、波粒二象性）核心知识，通过概念辨析、规律应用与实验探究结合，以典型例题串联知识点，构建逻辑清晰的知识网络。 资料特色在于题型多样，涵盖选择、计算及实验探究题，解析注重科学推理与模型建构，如磁通量计算结合几何关系。实验题（如通电直导线磁场探究）培养科学探究能力，分层设计满足不同学生需求，助力教师精准把握学情，提升复习效率。

章末检测试卷(第六章) 1 一、单项选择题 1.下列说法不符合物理学史的是 A.法拉第发现了电磁感应现象，并提出了“电场”“磁场”的概念 B.麦克斯韦预言了电磁波的存在，赫兹通过实验证明了麦克斯韦的预言 C.通电螺线管的磁场和条形磁铁的磁场相似，爱因斯坦受此启发，提出 了分子电流假说 D.奥斯特发现了电流的磁效应，普朗克提出了能量子的概念 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 √ 13 14 15 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 法拉第发现了电磁感应现象，并提出了“电场”“磁场”的概念，故A正确； 麦克斯韦预言了电磁波的存在，赫兹通过实验证明了电磁波的存在，故B正确； 通电螺线管的磁场和条形磁铁的磁场相似，安培受此启发，提出了分子电流假说，故C错误； 奥斯特发现了电流的磁效应，普朗克基于黑体辐射实验提出了能量子的概念，故D正确。 13 14 15 2.某磁场的磁感线分布如图所示，则a、b两点磁感应强度B的大小关系是 A.a点磁感应强度大于b点 B.b点磁感应强度大于a点 C.a、b两点磁感应强度一样大 D.无法确定 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 根据磁感线的疏密程度可知a点磁感应强度大于b点，故A正确，B、C、D错误。 13 14 15 3.(2023·清远市高二学业考试)下列说法中不正确的是 A.通过某面的磁感线条数为零，但此面处磁感应强度不一定为零 B.空间各点磁感应强度的方向就是该点的磁场方向 C.平行放置的两条形磁铁间异名磁极间的磁场为匀强磁场 D.某处磁感应强度为零，则通过该处的某面的磁感线条数一定为零 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 通过某面的磁感线条数为零，可能磁场方向与该面平行，则此面处磁感应强度不一定为零，故A正确，不符合题意； 磁感应强度反映磁场的强弱和方向，它的方向就是该处磁场的方向，故B正确，不符合题意； 两平行放置异名磁极间的磁场不是匀强磁场，近距离两异名磁极间的磁场可看成是匀强磁场，故C错误，符合题意； 磁感应强度为零，放在该处的某面就无磁感线穿过，故D正确，不符合题意。 14 15 4.如图所示，a、b、c三个闭合线圈放在同一平面内，当线圈a中有电流I通过时，它们的磁通量分别为Φa、Φb、Φc，下列说法正确的是 A.Φa<Φb<Φc B.Φa>Φb>Φc C.Φa<Φc<Φb D.Φa>Φc>Φb 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 √ 13 14 15 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 当a中有电流通过时，根据安培定则可知穿过a、b、c三个闭合线圈垂直纸面向里的磁感线条数一样多，垂直纸面向外的磁感线条数c最多，其次是b，a中无垂直纸面向外的磁感线。因此合磁通量应该满足Φa>Φb>Φc，故B正确。 13 14 15 5.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 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 √ 6.(2024·清远市高二期中)下列四幅图所描述的情境，能够产生感应电流的是 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 线圈没有闭合不能产生电流，故A错误； 磁感应强度不变，回路中的面积增大，引起磁通量增大，可以产生感应电流，故B正确； 穿过线圈的磁通量相互抵消，磁通量为零，不能产生感应电流，故C错误； 穿过线圈的磁通量不发生变化，不能产生感应电流，故D错误。 13 14 15 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 二、多项选项题 8.5G信号使用的电磁波频率更高，每秒传送的数据量也实现了数量级的增大。相比于4G信号，下列判断正确的是 A.5G信号的光子能量更大 B.5G信号的能量更小 C.5G信号的传播速度更大 D.5G信号的波长更短 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 √ 13 14 15 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 因为5G使用的电磁波频率比4G 高，根据公式ε＝hν可知，5G信 号的光子能量比4G光子能量更 大，故B错误，A正确； 因5G使用的电磁波频率更高，由ν＝ 知，波长更短，故D正确； 任何频率的电磁波在真空中的传播速度都是相同的，故C错误。 13 14 15 9.关于光的波粒二象性的说法中，正确的是 A.一束传播的光，有的光是波，有的光是粒子 B.光子与电子是同样的一种粒子，光波与机械波是同样的一种波 C.当光和物质相互作用时表现出粒子性 D.光在传播过程中表现出波动性 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 √ 13 14 15 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 光是一种波，同时也是一种粒子，光具有波粒二象性，A错误； 当光和物质作用时，是“一份一份”的，表现出粒子性，光的干涉、衍射又说明光是一种波，则光在传播过程中表现出波动性，光既不同于宏观的粒子，也不同于宏观的波，B错误，C、D正确。 13 14 15 10.如图所示，两根相互绝缘的长直导线分别沿x轴和y轴放置，当x轴上的导线中通以沿x轴正方向的电流I0时，其在A(a，b)点产生的磁感应强度的大小为B0。当y轴上的导线也通电流后，A(a，b)点的磁感应强度的大小变为2B0。已知通电长直导线在其周围激发磁场的磁感应强度大小为B＝ ，其中k为常量，I为导线中电流的大小，r为场中某点到导线的垂直距离，则沿y轴放置的导线中所通电流的大小可能是 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 √ √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 三、非选择题 (2024·上海市浦东区高二期末)地球可以看作一个天然的大磁体。地磁场对人类的生存和活动都有着重要意义，如利用它为航海、行军导航，利用地磁场的分布特征寻找矿藏等。 11.地球表面上水平放置的指南针可以“指南”， 下列相关解释正确的是_____。 A.地球表面磁场方向由南向北，指南针静止时N极指向北方 B.地球表面磁场方向由南向北，指南针静止时N极指向南方 C.地球表面磁场方向由北向南，指南针静止时S极指向北方 D.地球表面磁场方向由北向南，指南针静止时S极指向南方 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 A 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 地磁场北极在地理南极附近，地球表面磁场方向由南向北，指南针静止时N极指向北方，S极指向南方。故选A。 13 14 15 12.某同学受奥斯特和安培实验的启发，产生了“探究通电长直导线周围磁场”的兴趣。探究过程如下： (1)如图甲所示，让竖直的通电长直导线垂直穿过一张硬纸板，以导线为中心在纸板上任意作直线ab、cd，在直线上不同位置放上能够自由转动的小磁针。发现当小磁针静止时，直线上 关于导线对称的两处小磁针N极指向_____ (选填“相同”或“相反”)。改变电流大 小，小磁针指向将_____(选填“变化”或 “不变”)； 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 相反 不变 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 通电直导线周围磁场的磁感线是以直导线上各点为圆心的同心圆，这些同心圆位于与导线垂直的平面上，且距导线越近，磁场越强，当小磁针静止时，直线上关于导线对称的两处小磁针N极指向相反；改变电流大小，磁场方向不变，小磁针指向将不变。 13 14 15 (2)请在图乙中画出通电长直导线周围的磁感线平面分布图。(要求：画出三条磁感线) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 答案　见解析图 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 如图。 13 14 15 13.据测量，地球表面某处地磁场的磁感应强度水平分量为3.0×10－5 T。 (1)1 T＝1__________(用国际单位制基本单位表示)； 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 kg/(A·s2) 则用国际单位制基本单位表示1 T＝1 kg/(A·s2) (2)若该处有半径为10 cm并绕制了100匝的闭合线圈竖直放置，如图甲，则穿过该线圈平面的磁通量为__________ Wb(保留2位有效数字)，当该线圈绕其竖直直径转动时，线圈内______感应电流(选填“有”或“无”)； 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 9.4×10－7 有 穿过该线圈平面的磁通量为Φ＝B·πr2＝3.0×10－5×3.14×0.12 Wb≈ 9.4×10－7 Wb 当该线圈绕其竖直直径转动时，线圈内磁通量发生变化，有感应电流。 (3)某校物理兴趣小组估测磁体附近磁感应强度。他们将一小磁针放在一个水平放置的螺线管的轴线上。如图乙所示，开关断开，小磁针静止时N极指向处于水平面内xOy坐标系中的y轴正方向。闭合开关后，发现小磁针N极的指向与y轴正方向的夹角为45°。 ①请在图上标明螺线管上导线的绕向； 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 答案　见解析图　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 根据小磁针N极的指向，可知螺线管右端为N极，螺线管上导线的绕向如图(a) 13 14 15 ②该通电螺线管在小磁针处产生的磁感应强度的大小为____________。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 3.0×10－5 T 由矢量图(b) 因此B电＝3.0×10－5 T。 14.如图所示，固定于水平面上的金属架CDEF处在竖直向下的匀强磁场中，金属棒MN沿框架以速度v向右做匀速运动。当t＝0时，磁感应强度大小为B0，此时MN到达的位置恰好使MDEN构成一个边长为L的正方形。为使MN棒中不产生感应电流，则： (1)磁感应强度B应随时间t增大还是减小？ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 答案　减小　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 由感应电流产生的条件可知，金属棒MN沿框架以速度v向右做匀速运动时，为使MN棒中不产生感应电流，则穿过MDEN回路的磁通量保持不变，由Φ＝BS，则磁感应强度B应随时间t减小。 (2)从t＝0开始，磁感应强度B与t应满足的关系式。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 穿过回路的磁通量保持不变，由Φ＝B·S有 B0L2＝BL(L＋vt) 15.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)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？ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 答案　0.8 Wb　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 导体棒DE向右以1 m/s的速度匀速运动4 s，位移为s＝vt＝1×4 m＝4 m 由于∠MON＝45°，此时回路的面积为 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)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？ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 答案　13.6 Wb 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 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Φt＝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＝Φt－Φ0＝14.4 Wb－0.8 Wb＝13.6 Wb。 BENKEJIESHU 本课结束 A.Φ1∶Φ2＝∶1 B.Φ1∶Φ2＝1∶ C.Φ1∶Φ2＝∶1 D.Φ1∶Φ2＝∶1 设ab＝l1，bd＝2l2，则Φ1＝Bl1l2，Φ2＝B(2l1cos 45°－l1)l2，所以Φ1∶Φ2＝∶1，故选C。 7.如图所示，在矩形导线框abcd的对称轴OO′的左侧存在一垂直纸面向外的匀强磁场，线框以ad边为轴，从图示位置以顺时针(由a向d看)开始转动，转动周期为T，关于线框在前内产生感应电流的情况，以下说法正确的是 A.0～内始终有感应电流 B.0～内始终没有感应电流 C.0～内没有感应电流，～内有感应电流 D.0～内有感应电流，～内没有感应电流 线框以ad边为轴，从图示位置按顺时针开始转 动，0～内线框垂直磁场方向的有效面积不变， 磁通量不变，没有感应电流，～内线框垂直 磁场方向的有效面积发生变化，磁通量变化，有感应电流产生，故C正确，A、B、D错误。 k A.I0 B.I0 C.I0 D.I0 x轴上的导线中的电流在A点产生的磁感应强度 的大小为B0＝k，若两导线在A点产生的磁场方 向相同，则有By1＝2B0－B0＝k，联立解得Iy1＝ I0，若两导线在A点产生的磁场方向相反，则有By2＝2B0＋B0＝k，联立解得Iy2＝I0，故A、D正确，B、C错误。 根据B＝＝ 可得tan 45°＝ 答案　B＝ 解得B＝。 S＝s2＝8 m2 $