第5章 综合拔高练(word同步练习)-【学而思】2026-2027学年高二物理必修第三册(鲁科版)
2026-08-14
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摘要:
**基本信息**
以五年高考真题与三年模拟题为载体,系统整合磁场、电磁感应等核心知识点,通过关键点拨与考教衔接提炼解题方法,构建从概念到应用的逻辑链条,培养科学思维与物理观念。
**综合设计**
|模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|磁场与磁感线|3题|磁感线疏密判断磁感应强度;安培定则分析环形电流磁场|从磁感线概念到地磁场应用,结合地球自转模型建构|
|磁感应强度叠加|3题|矢量合成法则;对称法分析电流磁场叠加|基于毕奥-萨伐尔定律,通过对称场景强化叠加原理|
|电磁感应现象|3题|磁通量变化判断感应电流;线圈运动/形变对磁通量的影响|从楞次定律到实际情境(如手机磁传感器),体现科学探究|
|电磁波与量子化|3题|电磁波速度公式;量子概念辨析|能量量子化与电磁波传播规律结合,渗透科学态度|
|应用实践/迁移创新|5题|九宫格磁场叠加;磁通量变化量计算|综合运用磁场、电磁感应知识解决复杂情境,提升问题解决能力|
内容正文:
综合拔高练
五年高考真题练
考点1 磁场 磁感线
1.(2025江苏,3)某“冰箱贴”背面的磁性材料磁感线如图所示,下列判断正确的是 ( )
A.a点的磁感应强度大于b点
B.b点的磁感应强度大于c点
C.c点的磁感应强度大于a点
D.a、b、c点的磁感应强度一样大
2.(多选题)(2023福建,6)地球本身是一个大磁体,其磁场分布示意图如图所示。学术界对于地磁场的形成机制尚无共识。一种理论认为地磁场主要源于地表电荷随地球自转产生的环形电流①。基于此理论,下列判断正确的是 ( )
A.地表电荷为负电荷
B.环形电流方向与地球自转方向相同
C.若地表电荷的电荷量增加,则地磁场强度增大
D.若地球自转角速度减小,则地磁场强度增大
①关键点拨 环形电流的磁场方向用安培定则判断。
3.(多选题)(2022全国乙,18)安装适当的软件后,利用智能手机中的磁传感器可以测量磁感应强度B。如图,在手机上建立直角坐标系,手机显示屏所在平面为xOy面。某同学在某地对地磁场进行了四次测量,每次测量时y轴指向不同方向而z轴正向保持竖直向上。根据表中测量结果可推知 ( )
测量序号
Bx/μT
By/μT
Bz/μT
1
0
21
-45
2
0
-20
-46
3
21
0
-45
4
-21
0
-45
A.测量地点位于南半球
B.当地的地磁场大小约为50 μT
C.第2次测量时y轴正向指向南方
D.第3次测量时y轴正向指向东方
考点2 磁感应强度的叠加
4.(2025湖北,4)如图所示,在磁感应强度大小为B的匀强磁场中,放置一通电圆线圈,圆心为O点,线圈平面与磁场垂直。在圆线圈的轴线上有M和N两点,它们到O点的距离相等。已知M点的总磁感应强度大小为零,则N点的总磁感应强度大小为 ( )
A.0 B.B
C.2B D.3B
5.(2025福建,3)如图,两根长直细导线L1、L2平行放置,其所在平面上有M、O、N三点,O为线段MN的中点,L1、L2分别处于线段MO、ON的中垂线上。当L1、L2通有大小相等、方向相反的电流时,M、O点的磁感应强度大小分别为B1、B2。现保持L1的电流不变,撤去L2的电流,此时N点的磁感应强度大小为 ( )
A.B2-B1 B.B2-B1
C.(B2-B1) D.B2-B1
6.(多选题)(2021福建,6)如图,四条相互平行的细长直导线垂直坐标系xOy平面,导线与坐标平面的交点为a、b、c、d四点。已知a、b、c、d为正方形的四个顶点,正方形中心位于坐标原点O,e为cd的中点且在y轴上;四条导线中的电流大小相等,其中过a点的导线的电流方向垂直坐标平面向里,其余导线电流方向垂直坐标平面向外。则 ( )
A.O点的磁感应强度为0
B.O点的磁感应强度方向由O指向c
C.e点的磁感应强度方向沿y轴正方向
D.e点的磁感应强度方向沿y轴负方向
考点3 电磁感应现象
7.(2025北京,3)下列图示情况,金属圆环中不能产生感应电流的是 ( )
A.图(a)中,圆环在匀强磁场中向左平移
B.图(b)中,圆环在匀强磁场中绕轴转动
C.图(c)中,圆环在通有恒定电流的长直导线旁向右平移
D.图(d)中,圆环向条形磁铁N极平移
考点4 电磁波 能量量子化
8.(2021浙江1月选考,2)2020年12月我国科学家在量子计算领域取得了重大成果,构建了一台76个光子100个模式的量子计算机“九章”,它处理“高斯玻色取样”的速度比目前最快的超级计算机“富岳”快一百万亿倍。关于量子,下列说法正确的是 ( )
A.是计算机运算的一种程序
B.表示运算速度的一个单位
C.表示微观世界的不连续性观念
D.类似于质子、中子的微观粒子
9.(2021河北,3)普朗克常量h=6.626×10-34 J·s,光速为c,电子质量为me,则在国际单位制下的单位是 ( )
A.J/s B.m C.J·m D.m/s
10.国际宇航联合会将2020年度“世界航天奖”授予我国“嫦娥四号”任务团队。“嫦娥四号”任务创造了多项世界第一。在探月任务中,“玉兔二号”月球车朝正下方发射一束频率为f的电磁波,该电磁波分别在月壤层的上、下表面被反射回来,反射波回到“玉兔二号”的时间差为Δt。已知电磁波在月壤层中传播的波长为λ,求该月壤层的厚度d。
三年高考模拟练
应用实践
1.(2026湖南长沙期中)如图所示,水平面内有4条相互垂直且彼此绝缘的通电长直导线,它们构成一个九宫格。四个相同的圆形闭合线圈在其中四个方格内放置于正中心,直导线中的电流大小与变化情况完全相同,电流方向如图所示,当4条直导线中的电流都增大时,四个线圈1、2、3、4中感应电流的情况是 ( )
A.线圈1中有感应电流
B.线圈2中有感应电流
C.线圈3中无感应电流
D.线圈4中无感应电流
2.(2026江苏无锡检测)如图所示,矩形线框在磁场内做的各种运动中,能够产生感应电流的是 ( )
3.(多选题)(2025湖南岳阳期中)如图所示,线圈abcd在足够大磁场区域ABCD中,下列哪种情况下线圈中有感应电流产生 ( )
A.把线圈变成圆形(周长不变)
B.使线圈在磁场中加速平移
C.使磁场增强或减弱
D.使线圈以过ab的直线为轴旋转
4.(2024安徽六安一中校考)如图所示,三条长直导线都通有垂直于纸面向外的电流且与A点的距离相等,电流大小满足I1=I2=2I3。已知通电直导线形成的磁场在空间某点处的磁感应强度B=k,k为比例系数,r为该点到导线的距离,I为导线中的电流,I3在A点产生的磁感应强度为B0,则三条长直导线在A点产生的总的磁感应强度大小为 ( )
A.B0 B.B0 C.B0 D.B0
迁移创新
5.(2026山东聊城第三中学月考)如图所示,足够长的金属框架MON与足够长的导体棒DE构成回路,处在匀强磁场中且与磁场垂直。
(1)若B0=0.2 T,DE从O点出发,向右以v0=0.5 m/s的速度匀速运动6 s,求回路中磁通量的变化量;
(2)在图中,若回路面积从S0=4.5 m2变到S1=10 m2,同一时间内磁感应强度大小B从B0=0.2 T变到B1=1.0 T,求回路中磁通量的变化量;
(3)若开始时B0=0.2 T,DE从O点右侧1 m处出发,向右以v1=1 m/s的速度匀速运动,且闭合回路中没有感应电流产生,求磁感应强度大小B随时间t变化的表达式。
答案与分层梯度式解析
综合拔高练
五年高考真题练
1.B 磁感线越密集的地方磁感应强度越大,故可知Bb>Ba>Bc,故选B。
2.AC
考教衔接
本题考查安培分子电流假说,考法与教材P147第2题类似,解题思路如下图:
根据题意,地磁场来源于地表电荷随地球自转产生的环形电流,地球自转方向为自西向东,地磁场的磁极如上图所示,根据安培定则可以判断地表电流方向沿顺时针方向(从北向南看),与地球自转方向相反,故地表电荷为负电荷,故A正确,B错误;若地表电荷的电荷量增加,则环形电流增大,地磁场强度增大,故C正确;若地球自转角速度减小,则环形电流减小,地磁场强度减小,故D错误。
3.BC 表格中的Bz数据都是负的,表明Bz方向竖直向下,则测量地点位于北半球,A错误;当地的磁感应强度为三个方向磁感应强度的矢量和,大小约为50 μT,B正确;当地的磁感应强度的水平分量指向北方,第2次测量时By为负值,表明此次测量时y轴正向指向南方,C正确;第3次测量时Bx为正值,表明此次测量时x轴正向指向北方,此时y轴正向指向西方,D错误。
4.A 由右手螺旋定则及对称性可知,环形电流产生的磁场在N点的磁感应强度与在M点的等大同向。由于M点磁感应强度为零,由矢量合成法则可知匀强磁场的磁感应强度与环形电流在M点的磁感应强度等大反向,则匀强磁场的磁感应强度与环形电流在N点的磁感应强度等大反向,N点的磁感应强度为0。故选A。
5.A 两导线在O点处产生的磁感应强度方向相同,大小相等,则单根导线在O点处产生的磁感应强度大小为B0=;根据对称性,两导线在N处的合磁感应强度大小与M处的相等,为B1;根据对称性,L2在N点处产生的磁感应强度大小为B0=,由于L2在N点处产生的磁感应强度大于L1在N点处产生的磁感应强度,且方向相反,仅将L2撤去,N点的磁感应强度大小为-B1。故选A。
6.BD 由题知,四条导线中的电流大小相等,且到O点的距离相等,故四条导线在O点产生磁场的磁感应强度大小相等,根据右手螺旋定则可知,四条导线中的电流在O点产生磁场的磁感应强度方向如图甲所示;由图甲可知,Bb与Bc大小相等、方向相反,相互抵消,Ba与Bd等大同向,可知O点的磁感应强度方向由O指向c,其大小不为零,A错误,B正确。
a、b处导线在e点产生磁场的磁感应强度大小相等,c、d处导线在e点产生磁场的磁感应强度大小相等,根据右手螺旋定则可知,四条导线在e点产生磁场的磁感应强度方向如图乙所示;由图乙可知,Bc'与Bd'大小相等、方向相反,互相抵消,Ba'与Bb'大小相等,方向如图乙所示,可知e点的磁感应强度方向沿y轴负方向,C错误,D正确。
7.A
关键点拨
当穿过闭合回路的磁通量发生变化时,回路中产生感应电流。
图(a)中,穿过圆环的磁通量不发生变化,金属圆环中不能产生感应电流;图(b)、图(c)、图(d)中,穿过圆环的磁通量均发生变化,故均能产生感应电流,故选A。
8.C 量子由普朗克最早提出,在物理学中表示微观世界的不连续性观念,故C正确。
9.B 根据可得,1 =1 =1 =1 m,故选B。
10.答案
解析 电磁波在月壤层中的传播速度v=fλ
根据题意2d=vΔt,解得d=
三年高考模拟练
1.D 根据安培定则可判断出长直导线中电流产生的磁场方向,线圈1、2、4中的合磁通量始终为零,所以增大直导线中的电流时,线圈1、2、4中的磁通量不发生变化,无感应电流产生,而线圈3中有感应电流产生。故选D。
2.B 选项A中,线框在运动过程中,面积不变、磁感应强度不变,穿过线框的磁通量不变,不产生感应电流,A错误;选项B中,在线框转动过程中,穿过闭合线框的磁通量发生变化,能产生感应电流,B正确;选项C中,线框与磁场平行,线框在运动过程中,穿过线框的磁通量始终为零,不发生变化,没有感应电流产生,C错误;选项D中,线框与磁场平行,线框在运动过程中,穿过线框的磁通量始终为零,不发生变化,没有感应电流产生,D错误。
3.ACD 若把线圈变成圆形,则线圈的面积发生变化,所以线圈中的磁通量发生变化,线圈中会产生感应电流,故A正确;无论线圈在磁场中匀速还是加速平移,磁通量都不变,不会产生感应电流,故B错误;使磁场增强或减弱,线圈中的磁通量发生变化,会产生感应电流,故C正确;使线圈以过ab的直线为轴旋转,线圈中的磁通量发生变化,会产生感应电流,故D正确。
4.B 设三条导线到A点的距离均为r,则由题意可得三条导线在A点产生的磁感应强度大小分别为B1=k,B2=k,B3=k,又有I1=I2=2I3,且I3在A点产生的磁感应强度为B0,则可得B1=2B0,B2=2B0,B3=B0,方向如图
则可得三条长直导线在A点产生的总的磁感应强度大小为B==B0,故选B。
5.答案 (1)0.9 Wb (2)9.1 Wb (3)B=(T)
解析 (1)导体棒向右以v0=0.5 m/s的速度匀速运动6 s时,位移x=v0t=3 m
由于∠MON=45°,则此时回路的面积S== m2=4.5 m2
回路中的磁通量即磁通量的变化量,ΔΦ=B0S=0.9 Wb
(2)初态磁通量Φ1=B0S0=0.9 Wb
末态的磁通量Φ2=B1S1=10 Wb
回路中磁通量的变化量ΔΦ'=Φ2-Φ1=9.1 Wb
(3)闭合三角形回路的直角边长x=x0+v1t=1+t(m)
闭合回路中没有感应电流产生,磁通量不变,则
B0·=B·x2
解得B=(T)
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