(7)电磁感应与电磁波初步-【衡水金卷·先享题】2024-2025学年高一物理必修3同步周测卷（人教版）

高中周测卷 ·物理（人教版）必修第三册· 高中同步周测卷/物理必修第三册（七） 命题要素一贤表 注： 1.能力要求： I.理解能力 Ⅱ，推理能力Ⅲ.分析综合能力Ⅳ.应用数学处理物理问题的能力V,实验能力 2.学科素养： ①物理观念 ②科学思维③科学探究①科学态度与责任 分 知识点 能力要求 学科素养 预估难度 题号 题型 值 (主题内容) ① ②③ ④ 档次 系数 1 单项选择题 6 电磁波 易 0.88 2 单项选择题 6 安培定则的理解 易 0.83 单项选择题 热辐射规律 0.81 4 单项选择题 6 电磁学现象 中 0.78 5 单项选择题 6 磁感应强度的矢量合成 0.68 6 单项选择题 6 电磁铁的应用 中 0.65 7 多项选择题 8 感应电流的产生条件 中 0.78 8 多项选择题 8 安培定则及磁感应强度的分解 难 0.58 国际单位制、磁通量、磁感应强 9 非选择题 15 中 0.78 度矢量合成 10 非选择题 15 磁通量、磁通量的变化 中 0.72 非选择题 18 感应电流的产生条件 0.59 香考答案及解析 一、单项选择题 部磁场由S到N,D项错误。 1.C【解析】电磁波的传播不需要介质，A项错误；雷 3.A【解析】热辐射中温度越高，辐射强度越大，而且 达是用微波来测定物体位置的设备，B项错误；电磁 温度升高后，辐射强度的最大值向波长短的一侧移 波的波速c、波长入、频率f的关系为c=λf,C项正 动，A项正确。 确：遥控器发出的红外线和医院“CT”中的X射线的 4.C【解析】图甲中，通电直导线周围产生磁场，则两 波长不同，D项错误。 根电流方向相反的长直导线相互排斥，是通过磁场实 2.C【解析】图A中，由安培定则可知，导线右侧磁场 现的，A项错误；图乙中，若在a、b两端接上交流电 方向垂直纸面向里，导线左侧磁场方向垂直纸面向 源，则穿过线圈的磁场不断变化，磁通量不断变化，cd 外，A项错误；图B中，由安培定则可知，导线产生的 线圈中产生感应电流，接在c、d端的电流表示数不为 磁场为逆时针方向，B项错误；图C中，由安培定则可 0,B项错误：图丙中，微波炉可以加热食物，微波是一 知，环形电流内部磁场由右向左，C项正确：图D中， 种电磁波，具有能量，C项正确：奥斯特利用图丁中的 由安培定则可知，通电螺线管右端为N极，螺线管内 实验装置发现了电流的磁效应，D项错误。 ·27· ·物理（人教版）必修第三册· 参考答案及解析 5.B【解析】由安培定则可判断，四根通电导线在O 度大小相等、方向均沿x轴正方向，？方向的磁感应 处产生的磁感应强度方向如图所示： 强度大小相等、E点沿之轴正方向的分量与F点沿之 轴负方向的分量大小相等，结合G、H两点在y、:方 向磁感应强度均为零，可知E、F两点的位置如图甲 所示： ,B。 Ba Bo b☒ 由于四根相互绝缘的长直导线通有大小相等的电流， 四根通电导线在O处产生的磁感应强度大小相等， 甲 故O点磁感应强度不为零，方向沿ac方向，A项错 G、H两点在EF的中垂线上，故电缆中的电流沿y 误，B项正确；由安培定则可判断，四根通电导线在e 轴正方向，A项正确，B项错误；对F点的磁感应强度 处产生的磁感应强度方向如图所示： 分解如图乙所示： B ●c 由磁场叠加原理可知，e点的磁感应强度不为零，方 可得ana=名=年，又EF长L=1.8m,由几何关 向沿Oe方向，C,D项错误。 6,A【解析】当电流从电磁铁的接线柱A流入时，从 2 上向下看电流是顺时针方向，根据右手螺旋定则可知 系可得tana= 元，解得电缆距离地面的深度 电磁铁的下端为N极，上端为S极，由异名磁极相吸 1.2m,C项正确，D项错误。 可知小磁体下端为N极，上端为S极，A项正确，B项 三、非选择题 错误：若将小磁体换成小铁块，橡皮碗会一直处于下 9.(1)kg/(A·s2)(3分) 压状态，充气泵不能正常工作，C项错误；根据电磁铁 (2)9.4×101(3分)有(3分) 的工作要求，当没有电流时，要让铁芯失去磁性，当通 (3)①如图所示(3分) 电时，要有磁性，因此铁芯应用软磁性材料制作，D项 错误。 二、多项选择题 7.BC【解析】导线右侧的磁场垂直纸面向里，且距离 ②3×10-5(3分) 导线越远磁场越弱；线圈沿平行导线MN方向移动， 穿过线圈的磁通量不变，不会产生感应电流，A项不 【解析】(1根据B=元-咒可如，用国际单位制基 符合题意：线圈沿垂直导线MN方向水平向右移动， 本单位表示1T=1kg/(A·s2)。 穿过线圈的磁通量减小，会产生感应电流，B项符合 (2)穿过线圈平面的磁通量Φ=B·πr2=3×10-iX 题意；线圈以ab边为轴，cd边向纸里转动90°角，穿 3.14×0.12Wb≈9.4×107Wb,当该线圈绕其竖直 过线圈的磁通量减小，会产生感应电流，C项符合题 直径转动时，穿过线圈的磁通量发生变化，有感应电 意；线圈以导线MN为轴，向纸外转动90°角，穿过线 流产生。 圈的磁通量不变，不会产生感应电流，D项不符合 (3)①根据小磁针N极的指向，螺线管右端为N极， 题意。 螺线管上导线的绕向如图所示。 8.AC【解析】由题可知，E、F两点x方向的磁感应强 ②对小磁针处的磁场分析如图所示： ·28· 高中周测卷 ·物理（人教版）必修第三册· B地 11.【解析】(1)t=0时刻，穿过正方形MDEN区域的磁 通量重。=B。L2 (3分) (2)金属棒MN开始向右做匀速直线运动，穿过 MDEN区域的磁通量发生变化，金属棒MV中有电 B管 流产生 (3分) 由儿何关系可知，tan45°= B,因此B始=3X (3)金属棒MV中不产生感应电流，故穿过MDEN 10-5T。 区域的磁通量不变，设t时刻磁感应强度大小为B, 10.【解析】(1)图示位置金属框的磁通量大小为Φ=BS 此时MDEN区域围成的面积S=LL+之ar) =BX号×（号）=gBL=5X10Wb (5分) (3分) (2)若将金属框以bc为轴，向纸面外转动180°，金属 t时刻穿过MDEN区域的磁通量Φ=BS (3分) 框的磁通量0=一BS=一B-子×（宁）门= 又Φ=Φ。 (3分) -号B=-3.5X10wb 解得B 2BoL (3分) (5分) 磁通量的变化量大小△Φ=|Φ'-Φ=4×104Wb (5分) ·29·高中同步周测卷/物理必修第三册 (七)电磁感应与电磁波初步 (考试时间40分钟，满分100分) 一、单项选择题（本题共6小题，每小题6分，共36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.电磁波为信息的传递插上了“翅膀”。广播、电视、移动通信等通信方式，使古代人“顺 风耳、千里眼”的梦想变成了现实。关于电磁波，下列说法正确的是 A.电磁波的传播需要介质 B.雷达是用Y射线来测定物体位置的设备 C.电磁波的波速c、波长入、频率f的关系为c=f D.遥控器发出的红外线和医院“CT”中的X射线的波长相同 2.下列各图中，电流I与其产生的磁场的磁感应强度B的方向关系正确的是 ×. A 3.下列描绘两种温度下热辐射强度与波长关系的图中，符合热辐射实验规律的是 辐射强度 辐射强度 辐射强度 辐射强度 A B D 4.下列说法正确的是 b (法拉第用过的线圈) 甲 乙 丙 A.图甲中，两根电流方向相反的长直导线相互排斥，是通过电场实现的 B.图乙中，若在α、b两端接上大小和方向发生周期性变化的电流，则接在c、d端的电 流表示数为0 物理（人教版）必修第三册第1页（共4页) 衡水金卷·先享题 C.图丙中，微波炉可以加热食物，微波是一种电磁波，微波具有能量 D.图丁中，奥斯特利用该实验装置发现了电磁感应现象 5.如图所示，四根相互绝缘的长直导线分别位于正立方体的四条竖直棱上，通以大小相 等、方向如图所示的电流，O1是面abcd对角线的交点，e是cd边的中点。下列说法 正确的是 A.O1点的磁感应强度为零 B.O,点的磁感应强度沿ac方向 C.e点的磁感应强度为零 D.e点的磁感应强度沿cd方向 6.如图所示是一种利用电磁原理制作的充气泵的结构示意图。当电磁铁通入电流时， 可吸引或排斥上部的小磁体，从而带动弹性金属片对橡皮碗下面的气室施加力的作 用，达到充气的目的。充气泵工作过程中，当电流从电磁铁的接线柱A流入时，发现 吸引小磁体向下运动，下列说法正确的是 A.小磁体的上端为S极 弹性金属片 固定端 小磁体二 B.当电流从电磁铁的接线柱A流入时，电磁铁的上 A0 橡皮碗 端为N极 Bo 了气室 C.若将小磁体换成小铁块，充气泵仍然可以正常 电磁铁 空气导管 工作 D.电磁铁的铁芯为硬磁性材料 二、多项选择题（本题共2小题，每小题8分，共16分。在每小题给出的四个选项中，有 多项符合题目要求。全部选对的得8分，选对但不全的得4分，有选错的得0分) 7.如图所示，闭合矩形金属线圈αbcd位于通电直导线MN附近，线圈与直导线位于同 一平面内，线圈的两个边与导线平行，当线圈做下面几种运动时，线圈中能够产生感 应电流的是 A.线圈沿平行导线MN的方向移动 B.线圈沿垂直导线MN的方向水平向右移动 C.线圈以ab边为轴，cd边向纸里转动90°角 D.线圈以导线MN为轴，向纸外转动90°角 高中同步周测卷七 物理（人教版）必修第三册第2页（共4页) 8.利用手机中的磁传感器可测量埋在地下的水平高压直流长直电缆的深度。在手机上 建立了空间直角坐标系Oxy之后保持手机方位不变，且O2始终竖直向上，如图甲所 示。电缆上方的水平地面上有E、F、G、H四个点，如图乙所示。EF、GH长均为 1.8且垂直平分。将手机水平贴近地面，电缆通电前将各分量调零，以消除地磁场 的影响，通电后测得四点的分量数据见表，其中B6=BH。关于电缆中电流的方向 和电缆距离地面的深度，下列说法正确的是 H 乙 位置 B./μT B,/uT B./μT G BG 0 0 H B.Ht 0 0 E 8 0 6 F P 0 -6 A.电缆中的电流沿y轴正方向 B.电缆中的电流沿y轴负方向 C.电缆距离地面的深度为1.2m D.电缆距离地面的深度为2.4m 班级 姓名 分数 题号 2 3 5 6 7 8 答案 三、非选择题（本题共3小题，共48分。请按要求完成下列各题） 9.(15分)据测量，地球表面某处地磁场的磁感应强度大小为3×10-5T、方向水平。 (1)1T=1 。(用国际单位制基本单位表示) (2)若该处有半径为10cm的单匝闭合圆形线圈竖直放置且与地磁场方向垂直，则穿 过该线圈平面的磁通量为 Wb(结果保留两位有效数字)，当该线圈绕其竖直 直径转动时，线圈内 (填“有”或“无”)感应电流产生。 (3)如图所示，某物理兴趣小组在该处估测通电螺线管产生的 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 右侧轴线上。开关断开时，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°。 物理（人教版）必修第三册第3页（共4页）】 衡水金卷·先享题 ①请用笔画线代替导线在图上标明螺线管上导线的绕向。 ②该通电螺线管在小磁针处产生的磁感应强度大小为 T。(结果保留一位 有效数字) 10.（15分)如图所示，abcd是边长L=20cm的正方形金属框，匀强磁场区域左边界到 bc的距离也为L=20cm,右边界MP与水平线MN间的夹角0=45°，且M点为cd 边的中点，已知匀强磁场的磁感应强度大小B=0.01T、方向垂直纸面向外。 (1)求图示位置金属框的磁通量大小； (2)若将金属框以bc为轴，向纸面外转动180°，求该过程中磁通量变化量的大小。 11.(18分)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置于金属架上，且始终与金属架接触良好，t=0时刻，磁感应强度大小为 B,,金属棒MN与金属架构成了边长为L的正方形MDEN。 (1)求t=0时刻，通过正方形MDEN区域的磁通量； (2)若t=0时刻起，金属棒MN开始向右做匀速直线运动，则金属棒MN中是否有 电流产生？ (3)若t=0时刻起，金属棒MN由静止开始从初始位置以加速度α向右做匀加速直 线运动，为使金属棒MN中不产生感应电流，则磁感应强度大小B应该怎样随时间 t变化？请推导出B与t的关系式。 M ××××× ××××× 高中同步周测卷七 物理（人教版）必修第三册第4页（共4页)