高中物理单元测试——第六章电磁现象与电磁波（适中版01）

高中物理单元测试 —— 第六章 电磁现象与电磁波（适中版01）（原卷版） 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、单选题 1．（本题4分）关于磁感线，下列说法中正确的是（　　） A．沿磁感线的方向，磁场逐渐减弱 B．磁铁周围磁感线的形状，与铁屑在它周围排列的形状相同，说明磁场呈线条形状，磁感线是磁场的客观反映 C．磁场中任意两条磁感线均不相交 D．磁感线类似电场线，它总是从磁体的N极出发，到S极终止 2．（本题4分）如图所示 ，将一根刨光的圆木柱固定在一个木制的圆盘底座C上，将两个内径略大于圆木柱直径、质量均为m的磁环A、B套在圆木柱上，且同名磁极相对，结果磁环A悬浮后静止。已知重力加速度为g。这时磁环B对底座C的压力FN的大小为（　　） A．FN=mg B．FN=2mg C．FN>2mg D．mg<FN<2mg 3．（本题4分）如图所示，导线环中无电流时，小磁针与导线环在同一平面内，当导线环中沿逆时针方向通过电流时，小磁针N极的运动方向为（　　） A．在纸面内顺时针向下转动 B．在纸面内逆时针向上转动 C．垂直纸面向外转动 D．垂直纸面向里转动 4．（本题4分）“特斯拉”是磁感应强度在国际单位制中的单位（符号），下列单位中与磁感应强度单位一致的是（　　） A． B． C． D． 5．（本题4分）下列关于能量量子化说法正确的是（　　） A．爱因斯坦最早提出了能量量子化假说 B．普朗克认为微观粒子能量是连续的 C．频率为v的光的能量子为hv D．电磁波波长越长，其能量子越大 6．（本题4分）下列说法正确的是（　　） A．奥斯特首先发现“磁生电”现象 B．1886年，赫兹通过实验捕捉到了电磁波，证实了麦克斯韦的电磁场理论 C．波长越长的电磁波频率越高，能量越高，穿透力越强 D．爱因斯坦首先提出当带电微粒辐射或吸收能量时，是以最小能量值为单位一份份地辐射或吸收的 7．（本题4分）已知通电长直导线在周围空间中某点产生的磁场的磁感应强度的大小与导线中的电流成正比，与该点到直导线的距离成反比。若在同一平面内等间距放置六根通电长直导线，通以相等的电流，方向如图所示，则在a、b、c、d四个面积相等的正方形区域中，磁通量最大且合磁场的方向指向纸外的区域是（　　） A．a区 B．b区 C．c区 D．d区 二、多选题 8．（本题6分）小明网上购买音乐会门票后，直接通过“刷身份证”方式即可顺利检票。当身份证靠近检验机器时，机器的感应电路中就会产生电流，识别听众身份，极大的提高了检票效率。下列说法正确的是（　　） A．读取身份证的机器内部设有天线，通电工作时会在周围产生磁场，这是电流的磁效应 B．身份证靠近读卡机器时，会使机器产生感应电流，这是电磁感应现象 C．只要导体做切割磁感线运动，一定能产生感应电流 D．身份证靠近读卡机器时，读卡器内闭合线圈磁通量发生变化，不能产生感应电流 9．（本题6分）如图所示，线圈abcd水平向右穿过匀强磁场区域B时，下列说法正确的是（　　） A．进入匀强磁场区域过程中，线圈abcd有感应电流产生 B．在匀强磁场中匀速运动时，线圈abcd没有感应电流产生 C．在匀强磁场中加速运动时，线圈abcd有感应电流产生 D．离开匀强磁场区域的过程中，线圈abcd没有感应电流产生 10．（本题6分）两完全相同的通电圆线圈1、2平行放置，两圆线圈的圆心O1、O2的连线与圆面垂直，O为O1、O2的连线的中点，如图所示。当两圆线圈中通以方向、大小均相同的恒定电流时，O1点的磁感应强度的大小为B1；若保持线圈1中的电流以及线圈2中的电流大小不变，仅将线圈2中电流方向反向，O1点的磁感应强度的大小为B2。令线圈1中的电流在O2点和O点产生的磁感应强度大小分别为B3、B4，则下列关系中一定正确的有（　　） A． B． C． D． 三、实验题 11．（本题6分）如图所示为“探究感应电流产生的条件”的实物电路图，但图中的电路接线不完整。 (1)请用笔画线代替导线按要求将电路补充完整（要求滑片P向左滑动时滑动变阻器接入电路中的电阻增大）； (2)正确连接电路后，要使电流表的指针发生偏转，下列可行的操作是__________。 A．断开开关，线圈A插入线圈B B．断开开关，将铁芯从线圈中快速抽离 C．闭合开关，快速滑动变阻器的滑片P D．闭合开关稳定时，再断开开关瞬间 (3)通过以上实验得出，感应电流产生的条件是：__________。 12．（本题10分）某同学在做探究电磁感应现象规律的实验中，她选择了一个灵敏电流计G，在没有电流通过灵敏电流计的情况下，电流计的指针恰好指在刻度盘中央。 (1)她先将灵敏电流计G连接在图甲所示的电路中，电流计的指针如图甲，由此可知电流从灵敏电流计的_______接线柱流入，指针往左偏；若电流从灵敏电流计的右接线柱流入，则指针往_______偏。均选填“左”或“右” (2)为了探究电磁感应规律，该同学将灵敏电流计G与一螺线管串联，如图乙。通过分析可知图乙中的条形磁铁的运动情况是_______选填“向上拔出”或“向下插入”。 (3)该同学将灵敏电流计G接入图丙所示的电路。此时电路已经连接好，A线圈已插入B线圈中，她合上开关后，灵敏电流计的指针向左偏了一下，若要使灵敏电流计的指针向右偏转，可采取的操作是_______。 A．在A线圈中插入铁芯 B．拔出A线圈 C．变阻器的滑片向右滑动 D．变阻器的滑片向左滑动 (4)通过本实验可以得出：感应电流产生的磁场，总是_____________________________。 四、填空题 13．（本题6分）左图中圆环通电后，小磁针N极向纸面里转动，则此时通入圆环中的电流方向为_________。（填“顺时针”或“逆时针”）；右图中磁场的磁感应强度大小为，线圈的面积为S，当线圈从图示位置绕轴转过60°时，穿过该线圈的磁通量为_________。 五、解答题 14．（本题14分）如图所示，直角三角形中，，点为斜边的中点，点为水平直角边的中点。两通电长直导线垂直纸面分别放置在、两顶点处，导线中的电流大小均为，方向均垂直纸面向里。已知长直电流在其周围空间某点产生的磁感应强度大小（为电流大小，为该点到导线的垂直距离，为常量），点处电流在点产生的磁感应强度大小为。 (1)求点的磁感应强度； (2)若在点处垂直纸面放置一通电直导线，使点的磁感应强度为0，求该导线中的电流的大小和方向。 15．（本题18分）如图所示，固定的金属框架MON 与导体棒DE 构成回路，回路平面处在匀强磁场中且与磁场垂直，框架OM与ON 的夹角为45°，导体棒 DE始终与框架ON 垂直。 (1)若磁感应强度为 ，导体棒DE从O点出发，向右以速度v匀速运动时间t，求穿过回路的磁通量变化量； (2)若导体棒 DE 向右运动，当回路面积从变到时，磁场的磁感应强度恰好从变到 ，求穿过回路的磁通量变化量； (3)当 时，磁感应强度 ，导体棒DE从O点右侧2m处向右以2m/s的速度匀速运动，且此后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。 试卷第1页（共3页） 试卷第1页（共3页） 学科网（北京）股份有限公司 2 / 2 $ 高中物理单元测试 —— 第六章 电磁现象与电磁波（适中版01）（解析版） 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、单选题 1．（本题4分）关于磁感线，下列说法中正确的是（　　） A．沿磁感线的方向，磁场逐渐减弱 B．磁铁周围磁感线的形状，与铁屑在它周围排列的形状相同，说明磁场呈线条形状，磁感线是磁场的客观反映 C．磁场中任意两条磁感线均不相交 D．磁感线类似电场线，它总是从磁体的N极出发，到S极终止 【答案】C 【详解】A．磁感线的疏密表示磁场的强弱，沿磁感线的方向，磁场不一定逐渐减弱，故A错误； B．磁感线是为了形象地描述磁场而假想出来的线，并非磁场的客观反映，故B错误； C．磁感线的切线方向表示磁场的方向，磁场中任意两条磁感线均不相交，故C正确； D．磁感线在磁体的外部是从磁体的N极出发回到S极；在磁体的内部，磁感线是从磁体的S极出发，回到N极，形成闭合曲线，故D错误。 故选C。 2．（本题4分）如图所示 ，将一根刨光的圆木柱固定在一个木制的圆盘底座C上，将两个内径略大于圆木柱直径、质量均为m的磁环A、B套在圆木柱上，且同名磁极相对，结果磁环A悬浮后静止。已知重力加速度为g。这时磁环B对底座C的压力FN的大小为（　　） A．FN=mg B．FN=2mg C．FN>2mg D．mg<FN<2mg 【答案】B 【详解】以A、B整体为研究对象，由平衡条件可知， C对B的支持力为2mg，再由牛顿第三定律知，B对C的压力大小也是2mg。 故选B。 3．（本题4分）如图所示，导线环中无电流时，小磁针与导线环在同一平面内，当导线环中沿逆时针方向通过电流时，小磁针N极的运动方向为（　　） A．在纸面内顺时针向下转动 B．在纸面内逆时针向上转动 C．垂直纸面向外转动 D．垂直纸面向里转动 【答案】C 【详解】当导线环中沿逆时针方向通过电流时，根据安培右手定则可以判断环内的磁场方向垂直纸面向外，小磁针的N极的指向与磁场方向相同，应该垂直纸面向外转动。 故选C。 4．（本题4分）“特斯拉”是磁感应强度在国际单位制中的单位（符号），下列单位中与磁感应强度单位一致的是（　　） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】根据磁感应强度定义式 力的单位为，且 电流单位为，长度单位为，推导磁感应强度单位 故选A。 【点睛】 5．（本题4分）下列关于能量量子化说法正确的是（　　） A．爱因斯坦最早提出了能量量子化假说 B．普朗克认为微观粒子能量是连续的 C．频率为v的光的能量子为hv D．电磁波波长越长，其能量子越大 【答案】C 【详解】A．能量子假说是由普朗克最早提出来的，故A错误； B．根据普朗克能量量子化假说，微观粒子能量不连续，故B错误； CD．能量子的能量 所以电磁波波长越长，其能量子越小。故C正确，D错误。 故选C。 6．（本题4分）下列说法正确的是（　　） A．奥斯特首先发现“磁生电”现象 B．1886年，赫兹通过实验捕捉到了电磁波，证实了麦克斯韦的电磁场理论 C．波长越长的电磁波频率越高，能量越高，穿透力越强 D．爱因斯坦首先提出当带电微粒辐射或吸收能量时，是以最小能量值为单位一份份地辐射或吸收的 【答案】B 【详解】A．法拉第首先发现“磁生电”现象，A错误； B．赫兹通过测量证明在真空中，电磁波具有与光相同的速度，证实了麦克斯韦的电磁场理论，B正确； C．波长越短的电磁波频率越高，能量越高，穿透力越强，C错误； D．普朗克首先提出当带电微粒辐射或吸收能量时，是以最小能量值为单位一份份地辐射或吸收的，D错误。 故选B。 7．（本题4分）已知通电长直导线在周围空间中某点产生的磁场的磁感应强度的大小与导线中的电流成正比，与该点到直导线的距离成反比。若在同一平面内等间距放置六根通电长直导线，通以相等的电流，方向如图所示，则在a、b、c、d四个面积相等的正方形区域中，磁通量最大且合磁场的方向指向纸外的区域是（　　） A．a区 B．b区 C．c区 D．d区 【答案】C 【详解】每个正方形区域都是由其中的四根导线围成，另外两根距该区域相对较远，由题意并根据对称性可知，围成正方向的四根导线分别产生的磁场在该正方形区域的磁通量大小相等，设为，另外远离该区域的两根导线分别产生的磁场在该正方形区域的磁通量大小也相等，设为，则。规定垂直纸面向里的磁通量为正，根据安培定则可知a、b、c、d四个区域的磁通量分别为 所以，磁通量最大且合磁场的方向指向纸外的区域是c区。 故选C。 二、多选题 8．（本题6分）小明网上购买音乐会门票后，直接通过“刷身份证”方式即可顺利检票。当身份证靠近检验机器时，机器的感应电路中就会产生电流，识别听众身份，极大的提高了检票效率。下列说法正确的是（　　） A．读取身份证的机器内部设有天线，通电工作时会在周围产生磁场，这是电流的磁效应 B．身份证靠近读卡机器时，会使机器产生感应电流，这是电磁感应现象 C．只要导体做切割磁感线运动，一定能产生感应电流 D．身份证靠近读卡机器时，读卡器内闭合线圈磁通量发生变化，不能产生感应电流 【答案】AB 【详解】A．读取身份证的机器内部设有天线，通电工作时会在周围产生磁场，这是电流的磁效应，故 A正确； B．身份证靠近读卡机器时，机器产生感应电流是因为机器发射的射频信号使身份证中的芯片产生感应电流，进而使机器的感应电路中产生电流，这是电磁感应原理，故B正确； C．产生感应电流的条件是闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动。若导体不是闭合电路的一部分，即使做切割磁感线运动，也不能产生感应电流，故C错误； D．根据产生感应电流的条件可知，只要穿过闭合线圈的磁通量发生变化，线圈中一定有感应电流，故 D错误。 故选AB。 9．（本题6分）如图所示，线圈abcd水平向右穿过匀强磁场区域B时，下列说法正确的是（　　） A．进入匀强磁场区域过程中，线圈abcd有感应电流产生 B．在匀强磁场中匀速运动时，线圈abcd没有感应电流产生 C．在匀强磁场中加速运动时，线圈abcd有感应电流产生 D．离开匀强磁场区域的过程中，线圈abcd没有感应电流产生 【答案】AB 【详解】A．进入匀强磁场过程中，穿过线圈abcd的磁通量增加，所以线圈abcd有感应电流产生，故A正确； BC．在匀强磁场中运动时，穿过线圈abcd的磁通量不变，所以线圈abcd没有感应电流产生，则线圈abcd不受安培力，做匀速运动，故B正确，C错误； D．离开匀强磁场区域的过程中，穿过线圈abcd的磁通量减少，线圈abcd有感应电流产生，故D错误。 故选AB。 10．（本题6分）两完全相同的通电圆线圈1、2平行放置，两圆线圈的圆心O1、O2的连线与圆面垂直，O为O1、O2的连线的中点，如图所示。当两圆线圈中通以方向、大小均相同的恒定电流时，O1点的磁感应强度的大小为B1；若保持线圈1中的电流以及线圈2中的电流大小不变，仅将线圈2中电流方向反向，O1点的磁感应强度的大小为B2。令线圈1中的电流在O2点和O点产生的磁感应强度大小分别为B3、B4，则下列关系中一定正确的有（　　） A． B． C． D． 【答案】BD 【详解】当两圆环中电流方向相同时（设俯视逆时针方向的电流），则设两圆环在O1点产生的磁场方向相同均向上，设大小分别为B11和B21，则O1点的磁感应强度的大小为 ① 仅将线圈2中电流方向反向，O1点的磁感应强度的大小为 ② ①②两式相减解得 根据对称性可知线圈1中的电流在O2点产生的磁场的磁感应强度大小为 由①②两式相加可得 因线圈1中的电流在O1点的磁感应强度B11一定大于在O点的磁感应强度B4，则 故选BD。 三、实验题 11．（本题6分）如图所示为“探究感应电流产生的条件”的实物电路图，但图中的电路接线不完整。 (1)请用笔画线代替导线按要求将电路补充完整（要求滑片P向左滑动时滑动变阻器接入电路中的电阻增大）； (2)正确连接电路后，要使电流表的指针发生偏转，下列可行的操作是__________。 A．断开开关，线圈A插入线圈B B．断开开关，将铁芯从线圈中快速抽离 C．闭合开关，快速滑动变阻器的滑片P D．闭合开关稳定时，再断开开关瞬间 (3)通过以上实验得出，感应电流产生的条件是：__________。 【答案】(1) (2)CD (3)穿过闭合导体回路的磁通量发生变化 【详解】（1）根据题意，电路连接如下 （2）A．断开开关，线圈A插入线圈B，此时线圈A中无电流，不会产生磁场，线圈B磁通量不变，无感应电流，故A错误； B．断开开关，将铁芯从线圈中快速抽离，线圈A中无电流，线圈B磁通量不变，无感应电流，故B错误； C．闭合开关，快速滑动变阻器的滑片P，线圈A中电流变化，磁场变化，线圈B磁通量变化，产生感应电流，故C正确； D．闭合开关稳定时，再断开开关瞬间，线圈A中电流消失，磁场消失，线圈B磁通量变化，产生感应电流，故D正确。 故选CD。 （3）通过以上实验得出，感应电流产生的条件是：穿过闭合导体回路的磁通量发生变化 12．（本题10分）某同学在做探究电磁感应现象规律的实验中，她选择了一个灵敏电流计G，在没有电流通过灵敏电流计的情况下，电流计的指针恰好指在刻度盘中央。 (1)她先将灵敏电流计G连接在图甲所示的电路中，电流计的指针如图甲，由此可知电流从灵敏电流计的_______接线柱流入，指针往左偏；若电流从灵敏电流计的右接线柱流入，则指针往_______偏。均选填“左”或“右” (2)为了探究电磁感应规律，该同学将灵敏电流计G与一螺线管串联，如图乙。通过分析可知图乙中的条形磁铁的运动情况是_______选填“向上拔出”或“向下插入”。 (3)该同学将灵敏电流计G接入图丙所示的电路。此时电路已经连接好，A线圈已插入B线圈中，她合上开关后，灵敏电流计的指针向左偏了一下，若要使灵敏电流计的指针向右偏转，可采取的操作是_______。 A．在A线圈中插入铁芯 B．拔出A线圈 C．变阻器的滑片向右滑动 D．变阻器的滑片向左滑动 (4)通过本实验可以得出：感应电流产生的磁场，总是_____________________________。 【答案】(1) 左 右 (2)向上拔出 (3)BC (4)阻碍引起感应电流的磁通量的变化 【详解】（1）[1]根据题图甲可知，电流从灵敏电流计的左接线柱流入，指针往左偏； [2]则电流从灵敏电流计的右接线柱流入时，指针往右偏； （2）由题图乙可知，螺线管中的电流方向为顺时针方向从上往下看，根据安培定则，螺线管中感应电流的磁场方向竖直向下；条形磁铁在螺线管中的磁场方向原磁场方向竖直向下，可见感应电流的磁场方向与原磁场方向相同，根据楞次定律可知穿过线圈的原磁通量减小，所以条形磁铁向上拔出线圈； （3）A．合上开关后，灵敏电流计的指针向左偏了，说明B线圈中磁通量增加时，电流计指针向左偏；现在要使灵敏电流计的指针向右偏转，因此穿过B线圈的磁通量应该减小；在A线圈中插入铁芯，穿过B线圈的磁通量增大，灵敏电流计指针左偏，故A错误； B．拔出A线圈，则穿过B线圈的磁通量减小，灵敏电流计右偏，故B正确； C．由题图丙可知，变阻器的滑片向右滑动，电路中的电流减小，线圈A的磁感应强度减小，穿过线圈B的磁通量减小，灵敏电流计右偏，故C正确； D．同理变阻器的滑片向左滑动，灵敏电流计左偏，故D错误。 故选BC。 （4）通过本实验可以得出：感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化。故填阻碍引起感应电流的磁通量的变化。 四、填空题 13．（本题6分）左图中圆环通电后，小磁针N极向纸面里转动，则此时通入圆环中的电流方向为_________。（填“顺时针”或“逆时针”）；右图中磁场的磁感应强度大小为，线圈的面积为S，当线圈从图示位置绕轴转过60°时，穿过该线圈的磁通量为_________。 【答案】 顺时针 【详解】[1] 左图中圆环通电后，小磁针N极向纸面里转动，可知圆环中电流的磁场方向为垂直纸面向里，根据安培定则可知此时通入圆环中的电流方向为顺时针。 [2] 当线圈从图示位置绕轴转过60°时，穿过该线圈的磁通量为 五、解答题 14．（本题14分）如图所示，直角三角形中，，点为斜边的中点，点为水平直角边的中点。两通电长直导线垂直纸面分别放置在、两顶点处，导线中的电流大小均为，方向均垂直纸面向里。已知长直电流在其周围空间某点产生的磁感应强度大小（为电流大小，为该点到导线的垂直距离，为常量），点处电流在点产生的磁感应强度大小为。 (1)求点的磁感应强度； (2)若在点处垂直纸面放置一通电直导线，使点的磁感应强度为0，求该导线中的电流的大小和方向。 【答案】(1) (2)，方向垂直纸面向外 【详解】（1）由几何关系知，，故、两点处导线在点产生的磁感应强度大小 根据安培定则判断、方向如图所示，由几何关系知，、夹角为，由平行四边形定则得，点的磁感应强度大小 方向水平向右 （2）要使点的磁感应强度为0，点处电流在点产生的磁感应强度大小 方向水平向左 由几何关系知，，又由 点处导线中电流大小 方向垂直纸面向外 15．（本题18分）如图所示，固定的金属框架MON 与导体棒DE 构成回路，回路平面处在匀强磁场中且与磁场垂直，框架OM与ON 的夹角为45°，导体棒 DE始终与框架ON 垂直。 (1)若磁感应强度为 ，导体棒DE从O点出发，向右以速度v匀速运动时间t，求穿过回路的磁通量变化量； (2)若导体棒 DE 向右运动，当回路面积从变到时，磁场的磁感应强度恰好从变到 ，求穿过回路的磁通量变化量； (3)当 时，磁感应强度 ，导体棒DE从O点右侧2m处向右以2m/s的速度匀速运动，且此后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】(1) (2) (3) 【详解】（1）DE从O点出发，向右以速度v匀速运动时间t，位移为 由图根据几何关系可知，此时回路面积为 回路的磁通量的变化量是 （2）根据题意可知 则回路中的磁通量变化量是 （3）根据题意可知，DE出发前穿过回路的磁通量为 DE从O点右侧2m处出发，向右以2m/s的速度匀速运动，t时，根据题意可知，三角形边长为 设此时磁感应强度大小为B，穿过回路的磁通量为 闭合回路中没有感应电流产生，故磁通量没变，则 整理得磁感应强度大小B随时间t变化的表达式 试卷第1页（共3页） 试卷第1页（共3页） 学科网（北京）股份有限公司 2 / 2 $