高中物理单元测试——第六章电磁现象与电磁波（较难版01）

高中物理单元测试 —— 第六章 电磁现象与电磁波（较难版01）（解析版） 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、单选题 1．（本题4分）关于磁场和磁感线，下列说法正确的是（　　） A．只有磁体才能产生磁场 B．磁体和电流都能产生磁场 C．磁感线是真实存在的 D．两条磁感线可以相交 【答案】B 【详解】A．磁场不仅可由磁体产生，也可由电流产生（如通电导线周围存在磁场，依据奥斯特实验），故A错误； B．磁体和电流均为磁场的来源（依据安培定律和磁场基本性质），故B正确； C．磁感线是人为引入的假想曲线，用于描述磁场分布，并非真实存在（依据磁场模型定义），故C错误； D．磁感线永不相交，因为磁场中任一点的磁场方向唯一（依据磁场方向唯一性定理），故D错误。 故选B。 2．（本题4分）关于铁块和磁体之间作用力的理解正确的是（　　） A．仅磁体能对铁块产生作用力 B．仅铁块能对磁体产生作用力 C．两者相互接触时才有作用力 D．两者没接触时也有作用力 【答案】D 【详解】铁块和磁体之间存在相互作用力，属于非接触力，即二者没接触也有作用力。故ABC错误；D正确。 故选D。 3．（本题4分）某同学按下图将导线缠绕在圆形铁芯上，若向导线中通入由至的电流，则O点处的磁感应强度方向应当（　　） A．垂直纸面向里 B．垂直纸面向外 C．平行于纸面向下 D．平行于纸面向上 【答案】C 【详解】由安培定则，左、右两边的通电线圈的上端都是N极，下端都是S极，所以点的磁场在纸面内，方向向下。 故选C。 4．（本题4分）下列关于磁感应强度方向的说法中正确的是（　　） A．磁场中某点的磁感应强度的方向规定为小磁针静止时S极所指的方向 B．磁场中某点的磁感应强度的方向与小磁针S极在此处的受力方向一致 C．磁场中某点的磁感应强度的方向由试探电流元在此处的受力方向决定 D．磁感应强度的方向由磁场本身决定，与是否在磁场中放入通电导线无关 【答案】D 【详解】A．磁场中某点的磁感应强度的方向规定为小磁针静止时北极（N极）所指的方向，故A错误； B．磁场中某点的磁感应强度的方向与小磁针N极受力方向一致，故B错误； C．磁场中某点的磁感应强度的方向由磁场本身决定，试探电流元在此处的受力方向仅用于反映磁场方向，但不决定方向，故C错误； D．磁感应强度的方向由磁场本身决定，与是否放入通电导线无关，故D正确。 故选D。 5．（本题4分）现在市场上常用来激光打标的是355nm紫外纳秒固体激光器，该激光器单光子能量高，能直接打断某种材料的分子键，使之从材料表面脱离。据此判断，打断该材料分子键需要的能量约为（取普朗克常量，真空光速）（    ）    A． B． C． D． 【答案】B 【详解】打断该材料分子键需要的能量为该激光器单光子能量，则该激光的光子能量为 解得 故选B。 6．（本题4分）电磁波与我们的生活密切相关．下列关于电磁波及其应用的说法正确的是 A．电磁波不能在真空中传播 B．电磁波不会产生污染 C．电饭煲是利用电磁波来加热食物的电器 D．雷达是利用电磁波测定物体位置的无线电设备 【答案】D 【详解】电磁波的传播不需要介质，在真空中可以传播，故A错误；电磁波也会产生污染，故B错误；电饭煲是利用电流的热效应来加热食物的电器，故C错误；雷达是利用无线电波确定物体的位置，无线电波属于电磁波，故D正确．所以D正确，ABC错误． 7．（本题4分）磁通量可以形象地理解为“穿过磁场中某一面积的磁感线的条数”，如图所示的磁场中S1、S2、S3为三个面积相同并且相互平行的线圈，穿过S1、S2、S3的磁通量分别是φ1、φ2、φ3并且都不为零，那么磁通量最大的是（　　） A．φ1 B．φ2 C．φ3 D．φ1、φ2、φ3一样大 【答案】A 【详解】从图中可看出,穿过线圈S1的磁感线条数最多,所以磁通量最大，选项BCD错误,选项A正确。 故选A。 二、多选题 8．（本题6分）市面上有一种有趣的磁浮玩具，打开电源后，磁性玩偶会稳定地漂浮起来。其内部构造如图所示，其中滑动变阻器的阻值可改变，则下列说法正确的是（　　） A．该玩具的电源必须是交流电源 B．a端应接电源正极 C．软铁内的磁感线朝向上方 D．滑动变阻器的滑片向上滑动，玩偶的高度会上升 【答案】BD 【详解】AB．由题意可知，玩偶稳定地飘浮起来，且下端为S极，则线圈的上端为S极，根据右手螺旋定则可得，电源通的是直流电，且a端为电源的正极，而b端为电源的负极，故A错误，B正确； C．根据线圈的上端为S极，则软铁内的磁感线朝向下方，故C错误； D．若滑动变阻器的滑片向上滑动，可变电阻的电阻值调小，则线圈中的电流增大，玩偶的高度会上升，故D正确。 故选BD。 9．（本题6分）动圈式扬声器的结构如图所示，线圈圆筒安放在永磁体磁极间的空隙中，能够自由运动．音频电流通过线圈，安培力使线圈运动，纸盆与线圈连接，随着线圈振动而发声。下列描述正确的是（　　） A．音频电流是恒定的，扬声器能发声 B．音频电流是变化的，扬声器能发声 C．人对着纸盆讲话，线圈中可能产生电流 D．人对着纸盆讲话，线圈中不可能产生电流 【答案】BC 【详解】AB．当音圈中通以恒定电流时，受到的安培力恒定，故不会振动则不能发声，A错误，B正确； CD．声波引起膜片振动，线圈和膜片是连在一起的，连在膜片上的线圈就一起振动，线圈在永久磁体的磁场里振动，切割磁感线产生感应电流，C正确，D错误； 故选BC。 10．（本题6分）如图所示，纸面内有两条互相垂直的长直绝缘导线L1、L2，L1中的电流方向向左，L2中的电流方向向上；L1的正上方有a、b两点，它们相对于L2对称。整个系统处于匀强外磁场中，外磁场的磁感应强度大小为B0，方向垂直于纸面向外。已知a、b两点的磁感应强度大小分别为B0和B0，方向也垂直于纸面向外。则（　　） A．流经L1的电流在b点产生的磁感应强度大小为B0 B．流经L1的电流在a点产生的磁感应强度大小为B0 C．流经L2的电流在b点产生的磁感应强度大小为B0 D．流经L2的电流在a点产生的磁感应强度大小为B0 【答案】AC 【详解】根据安培定则，流经的电流在a、b两点产生的磁场方向垂直纸面向里，磁感应强度大小相等，记为。流经的电流在点产生的磁场方向垂直纸面向里，在点产生的磁场方向垂直纸面向外，但流经的电流在a、b两点产生的磁场的磁感应强度大小相等，记为。根据磁感应强度的矢量叠加原理可得 联立解得， 故选AC。 三、实验题 11．（本题6分）如图所示为“探究电磁感应现象”的实验装置，闭合开关的瞬间，观察到电流计的指针向左偏转。 (1)闭合开关前，为防止电流过大导致螺线管A损坏，滑动变阻器的滑片P应位于最________（填“左”或“右”）端。 (2)保持开关闭合，下列操作能使电流计的指针发生偏转的是________（填标号）。 A．将螺线管A从螺线管B中拔出 B．螺线管A与螺线管B保持相对静止向上运动 (3)保持开关闭合，若将滑动变阻器的滑片P向左移动，则会观察到电流计的指针向________（填“左”或“右”）偏转。 【答案】(1)右 (2)A (3)左 【详解】（1）闭合开关前，为防止电流过大导致螺线管A损坏，滑动变阻器接入电路阻值应最大，则滑动变阻器的滑片P应位于最右端。 （2）A．将螺线管A从螺线管B中拔出，则螺线管B中磁通量减少，螺线管B产生感应电动势，回路产生感应电流，电流计的指针发生偏转，故A正确； B．螺线管A与螺线管B保持相对静止向上运动，则螺线管B中磁通量保持不变，回路没有感应电流，电流计的指针不发生偏转，故B错误。 故选A。 （3）根据题意：闭合开关的瞬间，观察到电流计的指针向左偏转，可知螺线管B中磁通量增加时，电流计的指针向左偏转；保持开关闭合，若将滑动变阻器的滑片P向左移动，滑动变阻器接入电路阻值变小，螺线管A中电流变大，则螺线管B中磁通量增加，会观察到电流计的指针向左偏转。 12．（本题10分）用如图所示的实验器材来探究产生感应电流的条件。 (1)图中已经用导线将部分器材连接，请补充完成实物间的连线___。 (2)若连接好实验电路并检查无误后，在闭合开关的瞬间，观察到电流计指针向右偏转，说明线圈_______（填“A”或“B”）中有了感应电流。要使电流计指针向左偏转，请写出两项可行的操作：①_______；②_______。 (3)如图所示是一种延时继电器的示意图。铁芯上有两个线圈A和B。线圈A和电源连接，线圈B与直导线ab构成一个闭合回路。弹簧K与衔铁D相连，D的右端触头C连接工作电路（未画出）。开关S闭合状态下，工作电路处于导通状态。S断开瞬间，延时功能启动，此时直导线ab中电流方向为_______（填写“a到b”或“b到a”）。断开开关后的一小段时间内，由于B线圈仍有电流，使得铁芯仍然具有磁性，进而达到延时的效果。 【答案】(1) (2) A 将滑动变阻器的滑片快速向右滑动 铁芯快速抽出或断开开关的瞬间 (3)a到b 【详解】（1）本实验中线圈B与电源相连，通过调节滑动变阻器使线圈B中的磁通量发生变化，从而使线圈A产生电磁感应现象，故线圈A应与检流计相连，实物连接如图所示 （2）[1]在闭合开关的瞬间，观察到电流计指针向右偏转，说明线圈A中有了感应电流； [2][3]在闭合开关的瞬间，观察到电流计指针向右偏转，说明磁通量增大，电流计指针向右偏转，若要使电流计指针向左偏转，应减小磁通量，所以可以将滑动变阻器的滑片快速向右滑动；将铁芯快速抽出或断开开关的瞬间。 （3）S断开瞬间，延时功能启动，根据右手螺旋定则可知，穿过线圈B的磁通量向下且减小，根据楞次定律可知，感应电流的磁场方向向下，所以直导线ab中电流方向为a到b。 四、填空题 13．（本题6分）在图所示的情况中，电源的端为___________极（填“正”或“负”），在通电螺线管中的点放一小磁针，它的北极受力方向为___________（填“向左”或“向右”）。 【答案】 正 向左 【详解】从小磁针南北极的方向可知，螺线管的右端相当于条形磁铁的极，螺线管的左端相当于条形磁铁的极，根据右手螺旋定则可以判断出电源的端为正极；在条形磁铁内部，磁感线由南极指向北极，磁场中国某一点的磁感线的方向与该点小磁针北极受力方向相同，与即小磁针北极受力方向向左。 五、解答题 14．（本题14分）如图所示，在直角三角形的点和点分别固定一垂直纸面的无限长通电直导线，其中点处导线中电流强度为，方向垂直纸面向外，，已知通电直导线形成的磁场在空间某点处的磁感应强度，为比例系数，为该点到导线的距离，为导线中的电流强度。今测得点的磁场沿方向向右，求： (1)点处导线中电流的方向； (2)点处导线中电流的大小。 【答案】(1)垂直纸面向里；(2) 【详解】（1）由题意，点磁场的磁感应强度沿方向向右，设A点处导线和点处导线在点激发的磁场的磁感应强度分别为和，根据安培定则可知BA方向垂直于AC斜向右上，则BB的方向一定为垂直于BC向下，如图所示，所以点处导线中电流垂直纸面向里。 （2）由图可知 由题意知 ， 由几何关系知 联立解得 15．（本题18分）如图所示，有一个垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度，磁场有明显的圆形边界，圆心为，半径为，现在在纸面内先后放上圆线圈A、B和C（图中未画出），圆心均在处，A线圈的半径为，共10匝；B线圈的半径为，只有1匝；C线圈的半径为，只有1匝。 (1)在磁感应强度减为的过程中，A线圈和B线圈中的磁通量的变化量的大小分别为多少？ (2)在磁场方向转过角的过程中，C线圈中的磁通量的变化量的大小为多少？ 【答案】(1)；；(2) 【详解】(1)对线圈，有 ， 故线圈的磁通量的变化量为 同理知B线圈的磁通量的变化量为 (2)对C线圈，有 磁场方向转过角，线圈在垂直于磁场方向的投影面积为，则 故磁通量的变化量为 试卷第1页（共3页） 试卷第1页（共3页） 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8．（本题6分）市面上有一种有趣的磁浮玩具，打开电源后，磁性玩偶会稳定地漂浮起来。其内部构造如图所示，其中滑动变阻器的阻值可改变，则下列说法正确的是（　　） A．该玩具的电源必须是交流电源 B．a端应接电源正极 C．软铁内的磁感线朝向上方 D．滑动变阻器的滑片向上滑动，玩偶的高度会上升 9．（本题6分）动圈式扬声器的结构如图所示，线圈圆筒安放在永磁体磁极间的空隙中，能够自由运动．音频电流通过线圈，安培力使线圈运动，纸盆与线圈连接，随着线圈振动而发声。下列描述正确的是（　　） A．音频电流是恒定的，扬声器能发声 B．音频电流是变化的，扬声器能发声 C．人对着纸盆讲话，线圈中可能产生电流 D．人对着纸盆讲话，线圈中不可能产生电流 10．（本题6分）如图所示，纸面内有两条互相垂直的长直绝缘导线L1、L2，L1中的电流方向向左，L2中的电流方向向上；L1的正上方有a、b两点，它们相对于L2对称。整个系统处于匀强外磁场中，外磁场的磁感应强度大小为B0，方向垂直于纸面向外。已知a、b两点的磁感应强度大小分别为B0和B0，方向也垂直于纸面向外。则（　　） A．流经L1的电流在b点产生的磁感应强度大小为B0 B．流经L1的电流在a点产生的磁感应强度大小为B0 C．流经L2的电流在b点产生的磁感应强度大小为B0 D．流经L2的电流在a点产生的磁感应强度大小为B0 三、实验题 11．（本题6分）如图所示为“探究电磁感应现象”的实验装置，闭合开关的瞬间，观察到电流计的指针向左偏转。 (1)闭合开关前，为防止电流过大导致螺线管A损坏，滑动变阻器的滑片P应位于最________（填“左”或“右”）端。 (2)保持开关闭合，下列操作能使电流计的指针发生偏转的是________（填标号）。 A．将螺线管A从螺线管B中拔出 B．螺线管A与螺线管B保持相对静止向上运动 (3)保持开关闭合，若将滑动变阻器的滑片P向左移动，则会观察到电流计的指针向________（填“左”或“右”）偏转。 12．（本题10分）用如图所示的实验器材来探究产生感应电流的条件。 (1)图中已经用导线将部分器材连接，请补充完成实物间的连线___。 (2)若连接好实验电路并检查无误后，在闭合开关的瞬间，观察到电流计指针向右偏转，说明线圈_______（填“A”或“B”）中有了感应电流。要使电流计指针向左偏转，请写出两项可行的操作：①_______；②_______。 (3)如图所示是一种延时继电器的示意图。铁芯上有两个线圈A和B。线圈A和电源连接，线圈B与直导线ab构成一个闭合回路。弹簧K与衔铁D相连，D的右端触头C连接工作电路（未画出）。开关S闭合状态下，工作电路处于导通状态。S断开瞬间，延时功能启动，此时直导线ab中电流方向为_______（填写“a到b”或“b到a”）。断开开关后的一小段时间内，由于B线圈仍有电流，使得铁芯仍然具有磁性，进而达到延时的效果。 四、填空题 13．（本题6分）在图所示的情况中，电源的端为___________极（填“正”或“负”），在通电螺线管中的点放一小磁针，它的北极受力方向为___________（填“向左”或“向右”）。 五、解答题 14．（本题14分）如图所示，在直角三角形的点和点分别固定一垂直纸面的无限长通电直导线，其中点处导线中电流强度为，方向垂直纸面向外，，已知通电直导线形成的磁场在空间某点处的磁感应强度，为比例系数，为该点到导线的距离，为导线中的电流强度。今测得点的磁场沿方向向右，求： (1)点处导线中电流的方向； (2)点处导线中电流的大小。 15．（本题18分）如图所示，有一个垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度，磁场有明显的圆形边界，圆心为，半径为，现在在纸面内先后放上圆线圈A、B和C（图中未画出），圆心均在处，A线圈的半径为，共10匝；B线圈的半径为，只有1匝；C线圈的半径为，只有1匝。 (1)在磁感应强度减为的过程中，A线圈和B线圈中的磁通量的变化量的大小分别为多少？ (2)在磁场方向转过角的过程中，C线圈中的磁通量的变化量的大小为多少？ 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 $