单元检测卷(五) 初识电磁场与电磁波-【金版新学案】2025-2026学年高中物理必修第三册同步课堂高效讲义配套练习（鲁科版）

单元检测卷(五)　初识电磁场与电磁波 (时间：90分钟　满分：100分) (本栏目内容，在学生用书中以独立形式分册装订！) 一、选择题(本题共12小题，共40分。第1～8小题只有一个选项正确，每小题3分，第9～12小题有多个选项正确，全选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分) 1．关于磁体和磁场的下列说法正确的是(　　 ) A．电荷可以吸引碎纸屑，磁体也可以吸引碎纸屑 B．正负电荷可以单独存在，也一定存在只有一个磁极的磁体 C．将一块条形磁铁从正中间断开后，就形成了两个只有单一磁极的磁体 D．电流的磁场和磁体的磁场具有相同的性质 答案：D 解析：磁体可以吸引铁磁性物质，不能吸引碎纸屑，A错误。任意磁体都同时存在N极和S极，B、C错误。对于电流的磁场和磁体的磁场而言，虽然产生磁场的物质不同，但是磁场的性质相同，都能对放入其中的磁极或电流产生力的作用，D正确。 2．关于现代通信和电磁波，下列叙述正确的是(　　) A．光纤通信传输的信息量很大，主要用于无线电广播 B．卫星通信利用人造卫星作为中继站进行通信 C．电磁波的应用对人类有利无害 D．电磁波不能在真空中传播 答案：B 解析：光纤通信是以光通信，需要用到光导纤维，故不是无线传播，A错误；卫星通信利用人造卫星作为中继站进行通信的，B正确；电磁波对人类是有辐射的，可引起人体病变，C错误；电磁波的传播不需要介质，能在真空中传播，D错误。 3．关于磁场和磁感线以及磁通量的描述，正确的是(　　 ) A．磁感线是肉眼看不见的曲线，但却客观存在 B．穿过线圈的磁通量为零时，磁感应强度一定为零 C．磁感应强度越大，穿过闭合回路的磁通量也越大 D．异名磁极相互吸引，同名磁极相互排斥，都是通过磁场发生的相互作用 答案：D 解析：磁感线是人们为了方便研究磁场而假想的曲线，不是客观存在的，选项A错误；当线圈平面与磁感线平行时，穿过线圈的磁通量为零，故当穿过线圈的磁通量为零时，磁感应强度不一定为零，选项B错误；穿过线圈的磁通量与线圈在磁场中的放置方式有关，故磁感应强度越大，穿过闭合回路的磁通量不一定越大，选项C错误；异名磁极相互吸引，同名磁极相互排斥，都是通过磁场发生的相互作用，选项D正确。 4．下列各图中，已标出电流及电流磁场的方向，其中正确的是(　　 ) 答案：D 解析：电流与电流磁场的分布，利用的是右手螺旋定则，大拇指指向直导线电流方向，四指指向磁感线方向，因此A、B错误；对于螺线管和环形电流，四指弯曲方向为电流方向，大拇指指向内部磁场方向，C错误，D正确。 5．1825年，科拉顿做了这样一个实验，如图所示，他将一个条形磁铁插入连有灵敏电流计的螺旋线圈，来观察在线圈中是否有电流产生。实验时，科拉顿为了排除磁铁移动时对灵敏电流计的影响，他通过很长的导线把接在螺旋线圈上的灵敏电流计放到另一间房里，插入磁铁后，跑到另一间房里观察灵敏电流计。科拉顿开始实验，然而无论他跑得多快，他看到的电流计指针都是指在“0”刻度的位置。科拉顿失败的原因是(　　 ) A．因为导线太长电阻太大 B．因为实验中根本没产生感应电流 C．因为只有在磁铁移动时才产生感应电流 D．因为产生的感应电流太小观察不到 答案：C 解析：科拉顿用条形磁铁在线圈中进行插入实验时，线圈中的磁通量发生了变化，电流表所在的回路中有感应电流产生；当他跑到另一个房间时，由于磁铁在线圈中不动，此时没有感应电流，所以他无法观察到指针的偏转。选项C正确。 6．使用蓝牙耳机接听手机来电，信号传输示意图如图所示。蓝牙通信的电磁波(　　) A．是蓝光 B．波长比手机通信的电磁波长 C．在真空中的传播速度大小为340 m/s D．能在真空中传播 答案：D 解析：由题图可知，蓝牙通信的电磁波频率不在可见光频率范围内，不是蓝光，故A错误；蓝牙通信的电磁波频率比手机通信的电磁波频率大，由公式c＝λf，可知其波长比手机通信的电磁波短，故B错误；电磁波在真空中的传播速度为3×108 m/s，故C错误，D正确。故选D。 7．关于电磁波，下列说法正确的是(　　) A．均匀变化的磁场产生均匀变化的电场 B．电磁波可以通过电缆、光缆进行有线传输，也可以实现无线传输 C．雷达是利用超声波来测定物体位置的无线电设备 D．不同频率的电磁波在同一介质中传播速度相同 答案：B 解析：均匀变化的磁场产生稳定的电场，A错误；电磁波可以通过电缆、光缆进行有线传输，也可以实现无线传输，B正确；雷达在工作时，先发射出电磁波，其在向前传播过程中，遇到障碍物后被反射回来，即雷达据其所接收到的反射回来的电磁波情况判断前方物体的情况。即雷达是利用电磁波来工作的，C错误；不同频率的电磁波在真空中传播速度相同，在介质中的传播速度不同，D错误。 8．已知某种单色光的波长为λ，在真空中光速为c，普朗克常量为h，则电磁波辐射的能量子ε的值为(　　 ) A．h B． C． D．以上均不正确 答案：A 解析：由波速公式c＝λν可得：ν＝，由光的能量子公式得ε＝hν＝h，故选项A正确。 9．关于电磁场理论的叙述正确的是(　　 ) A．变化的磁场周围一定存在着电场，与是否有闭合电路无关 B．周期性变化的磁场产生同频率变化的电场 C．电场和磁场相互关联，形成一个统一的场，即电磁场 D．电荷的周围一定有电场，也一定有磁场 答案：AB 解析：变化的磁场周围产生电场，当电场中有闭合电路时，电路中有电流；若无闭合电路电场仍然存在，A正确。若要形成电磁场必须有周期性变化的电场和磁场，B正确，C、D错误。 10．下列哪些设备是电磁辐射污染源(　　 ) A．高压变电站 B．电视发射塔 C．移动电话发射塔 D．电灯 答案：BC 解析：电力设施在周围环境中产生的是工频电场与工频磁场，频率只有50赫兹或60赫兹，电压感应出电场，电流感应出磁场，是感应场，不是射线，是没有发射天线的；其特点是随着距离的增大而衰减的较快，影响范围非常小，根本不形成辐射，无法向外界辐射能量，故A、D不属于电磁辐射污染源；电磁辐射是指电磁能量从辐射源发射到空间，在电场与磁场之间，以电磁波的形式传播的能量流现象，通常是通过天线向外进行发射的，故B、C属于电磁辐射污染源。 11．如图所示，等边三角形abc中心处静置一长直通电导线M，导线与纸面垂直，电流方向未知，该空间还存在与bc边平行的、足够大的匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向如图所示，已知a点的磁感应强度为0，则(　　) A．M中的电流方向垂直于纸面向外 B．b、c两点的合磁感应强度大小均为B C．沿Ma方向到无穷远处，磁感应强度先减小后增大，方向一直不变 D．若仅使M中的电流反向，则b、c两点合磁感应强度大小均为B 答案：AD 解析：设通电直导线在a、b、c三点产生的磁感应强度大小为B0，由于a点的磁感应强度为0，可知导线M在a点产生的磁场与匀强磁场的磁感应强度B等大、反向，由安培定则可知，M中的电流方向垂直于纸面向外，故A正确；导线M在b、c两点产生的磁场方向如图所示，因为B0＝B，由平行四边形定则可知，b、c两点的合磁感应强度大小Bb＝Bc＝2B cos 30˚＝B，故B错误；a点的磁感应强度为0，在Ma上，磁感应强度的方向水平向左，由a点沿Ma方向到无穷远处，磁感应强度的方向水平向右，故C错误；若仅使M中的电流反向，则b、c两点B0和B的夹角变为120˚，b、c两点合磁感应强度大小均为B，故D正确。故选AD。 12．下列情况中都是线框在磁场中做切割磁感线运动，其中线框中有感应电流的是(　　 ) 答案：BC 解析：A中虽然导体“切割”了磁感线，但穿过闭合线框的磁通量并没有发生变化，没有感应电流。B中线框的一部分导体“切割”了磁感线，穿过线框的磁感线条数越来越少，线框中有感应电流。C中虽然与A近似，但由于是非匀强磁场，运动过程中，穿过线框的磁感线条数增加，线框中有感应电流。D中线框尽管是部分切割，但磁感线条数不变，无感应电流，故选项B、C正确。 二、非选择题(本题共5小题，共60分) 13．(8分)某学生做观察电磁感应现象的实验，将电流表、线圈A和B、蓄电池、开关用导线连接成如图所示的实验电路，当它接通、断开开关时，电流表的指针都没有偏转，其原因是____________________________________________ _____________________________________________。 答案：开关位置接错 解析：图中所示开关的连接不能控制含有电源的电路中电流的通断。而本实验的内容之一就是用来研究在开关通断瞬间，导致线圈B内磁场变化，进而产生感应电流的情况，但图中的接法却达不到目的。 14．(10分)有一根粗细均匀的软铁棒，其截面积为8 cm2，将绝缘导线绕在软铁棒上，当导线中通有电流时，软铁棒中部穿过0.5 cm2的横截面积的磁通量为5.5×10-5 Wb。求： (1)软铁棒中的磁感应强度的大小； (2)穿过此软铁棒横截面积的磁通量是多少？ 答案：(1)1.1 T　(2)8.8×10-4 Wb 解析：(1)软铁棒中的磁感应强度B＝ T＝1.1 T。 (2)穿过此软铁棒横截面积的磁通量为Φ′＝BS＝1.1×8×10-4 Wb＝8.8×10-4 Wb。 15．(12分)三根平行的长直导线分别垂直地通过一个等腰直角三角形的三个顶点，如图所示，现在使每根通电导线在斜边中点O处所产生的磁感应强度大小均为B，则O点实际磁感应强度的大小和方向如何？ 答案：见解析 解析：根据安培定则可知，I1和I3在O点处产生的磁感应强度B1、B3方向相同，I2在O点处产生的磁感应强度方向与B1、B3方向垂直，如图所示。 故O点处实际磁感应强度大小为B0＝B。 又tan θ＝＝2， 则实际磁感应强度方向与斜边夹角为：θ＝arctan 2。 16．(14分)飞机失事后，为了分析事故的原因，必须寻找黑匣子，而黑匣子在30天内能以37.5 kHz的频率自动发出信号，人们就可利用探测仪查找黑匣子发出的电磁波信号来确定黑匣子的位置．那么黑匣子发出的电磁波波长是多少？(c＝3×108 m/s) 答案：8 000 m 解析：由c＝λf得λ＝ m＝8 000 m。 17．(16分)有一U形曲面，其尺寸如图所示，U形曲面开口竖直向上，现将U形曲面放入磁感应强度大小为B＝2 T的匀强磁场中。 (1)当磁场方向竖直向下时，穿过该曲面的磁通量是多少？ (2)当磁场方向水平向右时，穿过该曲面的磁通量是多少？ 答案：(1)0.02 Wb　(2)0 解析：(1)当磁场方向竖直向下时，曲面在垂直磁场方向的投影面积为S1＝0.1×0.1 m2＝0.01 m2 此时穿过曲面的磁通量为Φ1＝BS1＝2×0.01 Wb＝0.02 Wb。 (2)当磁场方向水平向右时，曲面在垂直磁场方向的投影面积为S2＝0.1×0.2 m2＝0.02 m2 若规定从外表面穿入而从内表面穿出的磁通量为正值，则穿过曲面左半部分的磁通量为 Φ2′＝BS2＝2×0.02 Wb＝0.04 Wb 穿过曲面右半部分的磁通量为Φ2″＝－BS2＝－0.04 Wb 穿过整个曲面的磁通量为Φ2＝Φ2′＋Φ2″＝0。 学生用书第130页 学科网（北京）股份有限公司 $