主题五 电与磁及其应用（B卷·能力提升卷）-《物理（通用类）》（高教版第三版）单元过关卷(原卷版+解析版)

编写说明：本套试卷紧扣《物理（通用类）》（高教版第三版）教材，以教材章节为基准精准覆盖核心考点。 每个章节设置AB卷，A卷为基础巩固卷，侧重基础考点训练，帮助学生扎实掌握知识要点；B卷为能力提升卷，注重知识整合与全面检测，引导学生构建知识网络。全书设计4份综合测试卷，模拟实战情境，聚焦解题能力突破，全面提升应试能力与知识应用水平。 主题五 电与磁及其应用 （B卷·能力提升） 考试时间：60分钟 满分：100分 班级 姓名 学号 成绩 一、单项选择题(本大题共15小题，每小题3分，共45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．保持场源及空间位置不变，用正试探电荷测量某点的电场。若试探电荷的电荷量减半，且仍可忽略它对原电场的影响，则该点的电场强度（　　） A．变为原来的一半 B．变为原来的2倍 C．保持不变 D．变为零 【答案】C 【解析】电场强度由场源和位置决定，不取决于试探电荷，C正确。电荷量减半时电场力也减半，二者比值不变，故A、B错误；D错误地认为减小试探电荷会消除原电场。 2．场源和空间中、两点的位置均不变，只重新选取电势的零点。下列物理量一定不变的是（　　） A．、两点的电势差 B．点的电势 C．点的电势 D．一个非零电荷在点的电势能 【答案】A 【解析】改变电势零点使各点电势同时增加同一常量，两点电势之差不变，A正确。B、C随零点改变，D中的电势能也随零点改变。 3．某匀强磁场由外部装置保持不变。一根直导线垂直于磁场放置，若仅将通过导线的测试电流增大，忽略该电流对原磁场的影响，则原磁场的磁感应强度（　　） A．随电流增大而增大 B．随电流增大而减小 C．先增大后减小 D．保持不变 【答案】D 【解析】磁感应强度表征原磁场本身的性质，在题设条件下不随测试电流变化，D正确。A、B、C均把测试电流变化误当成了原磁场的变化。 4．一只面积为的平面线圈，完全位于磁感应强度为的匀强磁场中。磁场平行于线圈平面时，穿过线圈的磁通量为（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【解析】磁场平行于线圈平面，没有磁感线穿过该平面，磁通量为零，B正确。A对应磁场垂直线圈平面时的大小，C、D均不符合平行时的关系。 5．某发电机通过转动线圈，使穿过线圈的磁通量不断变化，从而产生电动势。它利用的是（　　） A．电流的热效应 B．电荷间的静电作用 C．电磁感应现象 D．电阻随温度变化的现象 【答案】C 【解析】磁通量变化产生感应电动势，属于电磁感应，C正确。A说明发热，B说明电荷间作用，D说明电阻变化，均不是该发电过程的依据。 6．家庭照明电路中，控制一盏灯的开关应如何连接才符合安全用电要求（　　） A．与灯串联，接在火线一侧 B．与灯串联，接在零线一侧 C．直接并联在灯的两端 D．直接连接火线与零线 【答案】A 【解析】开关与灯串联并接在火线一侧，断开时可切断灯具与火线的连接，A正确。B在断开后仍可能使灯具带电，C闭合时会使灯被短接并可能造成电源短路，D闭合时直接造成短路。 7．电荷量为的电荷从移到，两点电势差。该过程中电荷的电势能（　　） A．减少 B．增加 C．保持不变 D．增加 【答案】D 【解析】电场力做功，电势能变化，D正确。A颠倒了能量变化方向，B误用除法，C忽略了非零电势差。 8．同一电势零点下，电荷在、点的电势能分别为 、。则为（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【解析】，B正确。A漏掉电荷的负号，C、D错误使用两处电势能的代数和。 9．一根总长的直导线中，仅有全长的三分之一处在磁感应强度为的匀强磁场内，且这部分导线与磁场垂直，其余部分处于无磁场区域。导线中电流为，所受安培力大小为（　　） A． B． C． D． 【答案】A 【解析】有效长度，故，A正确。B使用了全长，C漏乘磁感应强度，D既使用全长又漏乘磁感应强度。 10．一只50匝线圈每匝面积为，完全处于的匀强磁场中。在内，线圈平面从与磁场垂直转到与磁场平行。此过程平均感应电动势的大小为（　　） A． B． C． D． 【答案】C 【解析】每匝磁通量由变为零，故，C正确。A漏乘匝数，B漏除时间，D错误地把磁通量变化取为。 11．条形磁铁的N极正对一个闭合线圈，并沿线圈轴线向线圈靠近。为阻碍这一磁通量变化，线圈靠近磁铁的一端表现为（　　） A．S极，与磁铁相互吸引 B．S极，与磁铁相互排斥 C．N极，与磁铁相互吸引 D．N极，与磁铁相互排斥 【答案】D 【解析】磁铁靠近使穿过线圈的磁通量增加，感应电流的作用要阻碍靠近，故线圈近端为N极，与磁铁相互排斥，D正确。A对应促进靠近的作用，B、C均违背同名磁极相斥、异名磁极相吸的规律。 12．测得某正弦交流电在内完成100个完整周期，电流的最大值为。该交流电的频率和电流有效值分别为（　　） A．， B．， C．， D．， 【答案】C 【解析】频率，有效值，C正确。A把最大值当成有效值，B把周期总数直接当成频率，D把周期数值当成频率。 13．在同一静电场中，电荷量的电荷由移到时，电场力做功；再由移到时，电场力做功。另一电荷量为的电荷由移到，电场力做功为（　　） A． B． C． D． 【答案】A 【解析】，所以，新电荷所受电场力做功为，A正确。B未反转路径方向，C、D把两段功的绝对值相加，并伴有相应符号错误。 14．甲、乙两个闭合线圈各匝的磁通量变化率相同且均不为零，乙的匝数和总电阻分别是甲的2倍。两回路均可视为纯电阻，忽略自感影响。若甲中感应电流大小为、发热功率为，则乙中相应的电流和发热功率为（　　） A．， B．， C．， D．， 【答案】B 【解析】由知乙的电动势是甲的2倍；又因电阻也为2倍，由得电流相同，由得乙功率为，B正确。A、D忽略电阻加倍对电流的影响，C忽略电阻加倍对发热功率的影响。 15．一台小型直流电动机正常转动时，端电压为，电流为，线圈电阻为。若除线圈发热外无其他能量损耗，则它输出的机械功率为（　　） A． B． C． D． 【答案】D 【解析】输入功率，线圈发热功率，所以，D正确。A未扣除发热，B给出的是热功率，C错误地把转动的电动机当成纯电阻，用计算。 二、填空题(本大题共5小题，每小题3分，共15分). 16．物理学规定，电场中某点的电场方向，与放在该点的______电荷所受电场力的方向相同。（选填“正”或“负”） 【答案】正 【解析】电场方向按正试探电荷的受力方向规定，负电荷的受力方向与电场方向相反。 17．在匀强磁场中，一根通电直导线与磁场方向平行，导线所受安培力大小为______ 。 【答案】 【解析】导线中的电流方向与磁场方向平行时不受安培力，故力的大小为零。 18．将有效值为的正弦交流电压加在阻值为的纯电阻两端，在内产生的热量为______ 。 【答案】 【解析】平均发热功率，热量。 19．匀强电场中，沿电场方向依次有、两点，两点相距，电势分别为、，该匀强电场的场强大小为______ 。 【答案】 【解析】两点电势差，场强。 20．一只50匝线圈的每匝面积为，闭合回路总电阻为。垂直线圈平面的匀强磁场方向不变，磁感应强度在内由均匀增至。将回路视为纯电阻并忽略自感，此过程中通过回路任一截面的电荷量为______ 。 【答案】 【解析】每匝磁通量变化，感应电动势；电流，通过的电荷量。 三、解答题（本大题共4小题，每小题10分，共40分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤) 21．在选定的同一电势零点下，静电场中点的电势为，点的电势为。有两个电荷，电荷量分别为和。求： （1）、两点间的电势差 （2）在点的电势能 （3）由移至时电场力所做的功。 【答案】(1)；(2)；(3)。 【解析】（1）（3分）； （2）（3分）； （3），负号表示电场力做负功（4分）。 22．在电动机原理演示装置中，一根长的直导线全部处于匀强磁场内。导线位于纸面内，电流为，方向竖直向上，磁场为，方向垂直纸面向外。求： （1）初始安培力大小 （2）初始安培力方向 （3）若磁场内导线长度改为，电流改为，其他方向不变，要保持原来的安培力大小，磁感应强度应调为多少。 【答案】(1)；(2)纸面内水平向右；(3)。 【解析】（1）（3分）； （2）根据左手定则，电流向上、磁场向外时，安培力水平向右（3分）； （3）要使（2分），须有（2分）。 23．某传感线圈固定不动，共120匝，每匝面积，闭合回路总电阻。从纸面正面看，磁场始终垂直纸面向里：第一阶段用从均匀增强到；第二阶段用从均匀减弱到。线圈平面与纸面重合，回路视为纯电阻，忽略自感。求： （1）第一阶段的感应电动势大小 （2）第二阶段的感应电流大小 （3）从纸面正面看，两阶段电流分别沿顺时针还是逆时针方向，并说明判断依据。 【答案】(1)；(2)；(3)第一阶段逆时针，第二阶段顺时针。 【解析】（1）（3分）； （2），（3分）； （3）第一阶段向里的磁通量增加，感应磁场向外，电流逆时针（2分），第二阶段向里的磁通量减少，感应磁场向里，电流顺时针，两者均阻碍原磁通量的变化（2分）。 24．对一台低压直流电动机作理想模型分析：端电压恒为，正常转动时电流为，线圈电阻恒为。除线圈发热外无其他能量损耗，效率定义为机械输出功率与电输入功率之比。求： （1）正常转动时的输入功率和线圈发热功率 （2）正常转动时的机械输出功率和效率 （3）若转子停止转动、不输出机械能，仍保持上述电压和电阻，忽略电流建立过程，该模型中的电流和发热功率各是多少，发热功率是正常转动时的几倍。 【答案】(1)，；(2)，；(3)，，16倍。 【解析】（1）（2分）， （2分）； （2）（2分）， （1分）； （3）静止时不输出机械能，由得（1分）， （1分），为正常值的倍（1分）。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 编写说明：本套试卷紧扣《物理（通用类）》（高教版第三版）教材，以教材章节为基准精准覆盖核心考点。 每个章节设置AB卷，A卷为基础巩固卷，侧重基础考点训练，帮助学生扎实掌握知识要点；B卷为能力提升卷，注重知识整合与全面检测，引导学生构建知识网络。全书设计4份综合测试卷，模拟实战情境，聚焦解题能力突破，全面提升应试能力与知识应用水平。 主题五 电与磁及其应用 （B卷·能力提升） 考试时间：60分钟 满分：100分 班级 姓名 学号 成绩 一、单项选择题(本大题共15小题，每小题3分，共45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．保持场源及空间位置不变，用正试探电荷测量某点的电场。若试探电荷的电荷量减半，且仍可忽略它对原电场的影响，则该点的电场强度（　　） A．变为原来的一半 B．变为原来的2倍 C．保持不变 D．变为零 2．场源和空间中、两点的位置均不变，只重新选取电势的零点。下列物理量一定不变的是（　　） A．、两点的电势差 B．点的电势 C．点的电势 D．一个非零电荷在点的电势能 3．某匀强磁场由外部装置保持不变。一根直导线垂直于磁场放置，若仅将通过导线的测试电流增大，忽略该电流对原磁场的影响，则原磁场的磁感应强度（　　） A．随电流增大而增大 B．随电流增大而减小 C．先增大后减小 D．保持不变 4．一只面积为的平面线圈，完全位于磁感应强度为的匀强磁场中。磁场平行于线圈平面时，穿过线圈的磁通量为（　　） A． B． C． D． 5．某发电机通过转动线圈，使穿过线圈的磁通量不断变化，从而产生电动势。它利用的是（　　） A．电流的热效应 B．电荷间的静电作用 C．电磁感应现象 D．电阻随温度变化的现象 6．家庭照明电路中，控制一盏灯的开关应如何连接才符合安全用电要求（　　） A．与灯串联，接在火线一侧 B．与灯串联，接在零线一侧 C．直接并联在灯的两端 D．直接连接火线与零线 7．电荷量为的电荷从移到，两点电势差。该过程中电荷的电势能（　　） A．减少 B．增加 C．保持不变 D．增加 8．同一电势零点下，电荷在、点的电势能分别为 、。则为（　　） A． B． C． D． 9．一根总长的直导线中，仅有全长的三分之一处在磁感应强度为的匀强磁场内，且这部分导线与磁场垂直，其余部分处于无磁场区域。导线中电流为，所受安培力大小为（　　） A． B． C． D． 10．一只50匝线圈每匝面积为，完全处于的匀强磁场中。在内，线圈平面从与磁场垂直转到与磁场平行。此过程平均感应电动势的大小为（　　） A． B． C． D． 11．条形磁铁的N极正对一个闭合线圈，并沿线圈轴线向线圈靠近。为阻碍这一磁通量变化，线圈靠近磁铁的一端表现为（　　） A．S极，与磁铁相互吸引 B．S极，与磁铁相互排斥 C．N极，与磁铁相互吸引 D．N极，与磁铁相互排斥 12．测得某正弦交流电在内完成100个完整周期，电流的最大值为。该交流电的频率和电流有效值分别为（　　） A．， B．， C．， D．， 13．在同一静电场中，电荷量的电荷由移到时，电场力做功；再由移到时，电场力做功。另一电荷量为的电荷由移到，电场力做功为（　　） A． B． C． D． 14．甲、乙两个闭合线圈各匝的磁通量变化率相同且均不为零，乙的匝数和总电阻分别是甲的2倍。两回路均可视为纯电阻，忽略自感影响。若甲中感应电流大小为、发热功率为，则乙中相应的电流和发热功率为（　　） A．， B．， C．， D．， 15．一台小型直流电动机正常转动时，端电压为，电流为，线圈电阻为。若除线圈发热外无其他能量损耗，则它输出的机械功率为（　　） A． B． C． D． 二、填空题(本大题共5小题，每小题3分，共15分). 16．物理学规定，电场中某点的电场方向，与放在该点的______电荷所受电场力的方向相同。（选填“正”或“负”） 17．在匀强磁场中，一根通电直导线与磁场方向平行，导线所受安培力大小为______ 。 18．将有效值为的正弦交流电压加在阻值为的纯电阻两端，在内产生的热量为______ 。 19．匀强电场中，沿电场方向依次有、两点，两点相距，电势分别为、，该匀强电场的场强大小为______ 。 20．一只50匝线圈的每匝面积为，闭合回路总电阻为。垂直线圈平面的匀强磁场方向不变，磁感应强度在内由均匀增至。将回路视为纯电阻并忽略自感，此过程中通过回路任一截面的电荷量为______ 。 三、解答题（本大题共4小题，每小题10分，共40分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤) 21．在选定的同一电势零点下，静电场中点的电势为，点的电势为。有两个电荷，电荷量分别为和。求： （1）、两点间的电势差 （2）在点的电势能 （3）由移至时电场力所做的功。 22．在电动机原理演示装置中，一根长的直导线全部处于匀强磁场内。导线位于纸面内，电流为，方向竖直向上，磁场为，方向垂直纸面向外。求： （1）初始安培力大小 （2）初始安培力方向 （3）若磁场内导线长度改为，电流改为，其他方向不变，要保持原来的安培力大小，磁感应强度应调为多少。 23．某传感线圈固定不动，共120匝，每匝面积，闭合回路总电阻。从纸面正面看，磁场始终垂直纸面向里：第一阶段用从均匀增强到；第二阶段用从均匀减弱到。线圈平面与纸面重合，回路视为纯电阻，忽略自感。求： （1）第一阶段的感应电动势大小 （2）第二阶段的感应电流大小 （3）从纸面正面看，两阶段电流分别沿顺时针还是逆时针方向，并说明判断依据。 24．对一台低压直流电动机作理想模型分析：端电压恒为，正常转动时电流为，线圈电阻恒为。除线圈发热外无其他能量损耗，效率定义为机械输出功率与电输入功率之比。求： （1）正常转动时的输入功率和线圈发热功率 （2）正常转动时的机械输出功率和效率 （3）若转子停止转动、不输出机械能，仍保持上述电压和电阻，忽略电流建立过程，该模型中的电流和发热功率各是多少，发热功率是正常转动时的几倍。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $