2022—2023学年高二粤教版（2019）必修第三册 第六章 电磁现象与电磁波 单元检测卷5（含解析）

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2022—2023学年高二粤教版（2019）必修第三册 第六章 电磁现象与电磁波 单元检测卷5（含解析）一、单选题（共28分）1．1820年4月，丹麦物理学家奥斯特发现了电流的磁效应。已知通电长直导线周围某点的磁感应强度，即磁感应强度B与导线中的电流I成正比、与该点到导线的距离r成反比。如图所示，两根平行长直导线相距为，分别通以大小不等、方向相同的电流，已知规定磁场方向垂直纸面向里为正，在区间内磁感强度B随x变化的图线可能是图中的（　　） A． B． C． D．2．下列说法中正确的是（　　）A．磁场中某一点的磁感应强度可以这样测定：一小段通电导线放在该点时受到的磁场力F与该导线的长度l、通过的电流I乘积的比值，即B＝B．磁感应强度的大小和方向跟放在磁场中的通电导线受力的大小与方向无关C．通电导线在某点不受磁场力的作用，则该点的磁感应强度一定为零D．通电导线所受磁场力的方向就是磁场的方向3．如图所示，两个环形导线内通有大小恒定的电流、，方向如图所示。两环形导线的圆心分别为、，在两圆心连线上有三点，。已知b点的磁感应强度为0，则下列判断正确的是（　　） A．和方向相同 B．C．c点的磁感应强度方向一定向右 D．a点的磁感应强度方向一定向右4．电视机是常见的家用电器，电视机在换台时，电视机遥控板发射的是（　　）A．电流 B．电子 C．声波 D．电磁波5．已知通电长直导线在周围某点产生的磁感应强度大小为，即磁感应强度大小B与导线中的电流I成正比、与该点到导线的距离r成反比。如图所示，两根平行长直导线M、N相距为2x0，长直导线M中通以大小为I0、方向竖直向上的电流，P，O、Q为同一水平线上间距相等的三个点，其中O点到直导线M、N的距离相等。已知O处的磁感应强度大小为、方向垂直于纸面向里，P处的磁感应强度大小为、方向垂直于纸面向外。下列说法正确的是（　　）A．长直导线N中通以大小为I0、方向竖直向上的电流；Q处的磁感应强度大小为、方向垂直于纸面向里B．长直导线N中通以大小为2I0、方向竖直向上的电流；Q处的磁感应强度大小为、方向垂直于纸面向里C．长直导线N中通以大小为I0、方向竖直向下的电流；Q处的磁感应强度大小为、方向垂直于纸面向外D．长直导线N中通以大小为2I0、方向竖直向下的电流；Q处的磁感应强度大小为、方向垂直于纸面向外6．如图所示，弹簧测力计下挂一铁球，将弹簧测力计缓慢向上移动时，弹簧测力计的示数（　　）A．不变 B．先减小再增大C．逐渐减小 D．先增大再减小7．如图所示，现有三条完全相同的垂直于纸面的长直导线，横截面分别位于正三角形abc的三个顶点上，三导线均通以大小相等的电流，其中a、b的电流方向向里，c的电流方向向外，得到正三角形中心处的磁感应强度的大小为B，则下列说法正确的是（　　）A．每条通电直导线在正三角形中心处产生磁场的磁感应强度的大小为BB．每条通电直导线在正三角形中心处产生磁场的磁感应强度的大小为2BC．取走过a点的直导线，正三角形中心处的磁感应强度大小为BD．取走过c点的直导线，正三角形中心处的磁感应强度大小为B二、多选题（共12分）8．如图所示，线框ABCD从有界的匀强磁场区域穿过，下列说法正确的是（　　）A．进入匀强磁场区域的过程中，ABCD中有感应电流B．在匀强磁场中匀速运动时，ABCD中没有感应电流C．在匀强磁场中加速运动时，ABCD中有感应电流D．离开匀强磁场区域的过程中，ABCD中没有感应电流9．下列说法正确的是（　　）A．图1中导体棒Oc以O点为轴在导轨ab上以角速度转动时能产生感应电流B．图2中当两导体棒在匀强磁场中沿图示方向运动且时能产生感应电流C．图3中当两导体棒在匀强磁场中沿图示方向运动且时能产生感应电流D．图4中条形磁铁穿入不闭合导体环时能产生感应电流10．黑体辐射的实验规律如图所示，由图可知（　　）A．随温度升高，各种波长的辐射强度都增加B．随温度升高，辐射强度的极大值向波长较短的方向移动C．随温度降低，各种波长的辐射强度都增加D．随温度降低，辐射强度的极大值向频率较高的方向移动三、实验题（共15分）11．厦门中学生助手在“探究影响感应电流方向的因素”实验中，已知当电流从灵敏电流计G左端流入时，指针向左偏转。将灵敏电流计G与线圈L连接，线圈上导线绕法如图所示。（1）如图甲所示，将磁铁N极向下从线圈L上方竖直插入L时，灵敏电流计G的指针将______偏转（选填“向左”、“向右”或“不”）。（2）如图乙所示，当条形磁铁向上远离L时，发现a点电势高于b点电势，由此可以判定磁铁A端是______极（填“N”、“S”）。12．在“探究法拉第电磁感应现象”的实验中。（1）已将电池组、滑动变阻器、带铁芯的线圈A、线圈B、电表及开关按如图所示部分连接，要把电路连接完整正确，则N连接到_____________（选填“a”、“b”、“c”或“M”），M连接到_____________（选填“a”、“b”、“c”或“N”）。（2）正确连接电路后，开始实验探究，某同学发现当他将滑动变阻器的滑动端P向右加速滑动时，灵敏电流计指针向右偏转，由此可以判断__________。A．线圈A向上移动，能引起灵敏电流计指针向左偏转B．当断开开关时，能引起灵敏电流计指针向右偏转C．滑动变阻器的滑动端P匀速向左或匀速向右滑动，电流计指针都静止在中央D．因为线圈A、线圈B的绕线方向未知，故无法判断灵敏电流计指针偏转的方向（3）某同学第一次将滑动变阻器的触头P慢慢向右移动，第二次将滑动变阻器的触头P快速向右移动，发现电流计的指针摆动的幅度第二次的幅度大，原因是线圈中的____________________（填“磁通量”或“磁通量的变化”或“磁通量变化率”）第二次比第一次的大。（4）某同学在实验室重做电磁感应现象的实验，他将电流表、线圈A和B、蓄电池、开关用导线连接成电路。当他接通、断开开关时，电流表的指针都没有偏转，其可能的原因是_____________。A．开关的位置接错       B．电流表的正负极接错       C．线圈B的接头接反       D．蓄电池的正负极接反（5）通过实验可以得出：当穿过闭合回路的________时，闭合回路中就会产生感应电流。四、解答题（共45分）13．如图所示，线圈Ⅰ与电源、开关、滑动变阻器相连，线圈Ⅱ与电流计G相连，线圈Ⅰ与线圈Ⅱ绕在同一个铁芯上，在下列情况下，电流计G中是否有示数？（1）开关闭合瞬间；（2）开关闭合稳定后；（3）开关闭合稳定后，来回移动滑动变阻器的滑片；14．地磁场具有“屏蔽”宇宙射线的重要作用，从太阳发出的高能带电粒子流（通常叫太阳风），受到地磁场的作用发生偏转，避免了直射地球，从而大气环境得到保护，生命才能够存在。如图所示为地磁场的示意图，完成下列问题；（1）请根据你对地磁场的认知，在图中直线OO'两侧分别用箭头“/”标出地磁场的方向；（2）假设宇宙射线均直射地球，则南北两极和赤道附近相比，哪个区域地磁场对宇宙射线的“屏蔽”作用更强？请简要说明理由；（3）若在北半球某处平行于地面沿南北方向放置一根通电直导线，电流方向从北向南，试分析该导线受到的安培力方向。15．演示实验：将一根与电源、开关相连接的直导线用架子架高，沿南北方向水平放置。将小磁针平行地放在直导线的上方和下方，请观察直导线通、断电时小磁针的偏转情况。观察到什么现象？通过这个现象可以得出什么结论呢？16．如图所示为美国最先进的KH—12光学侦察卫星，采用先进的自适应光学成像技术，地面分辨率最高可达0.1米，是美国天基侦查的主力军。那么,你知道它上面携带的相机在夜间进行红外摄像时工作在什么波段吗？该波段有什么特点？
参考答案1．A【解析】【分析】【详解】由安培定则可知，左侧导线中的电流在该导线右侧产生的磁场的方向向里，而右侧导线中的电流在该导线左侧产生的磁场的方向向外，故在区间内磁场方向先为正后为负。根据通电长直导线周围某点磁感应强度和可知，在的位置磁场方向为正方向，故A正确，BCD错误。故选A。2．B【解析】【详解】A．通过电流元垂直放置于磁场中所受磁场力与电流元的比值来定义磁感应强度，要注意该定义式的条件。故A错误；B．某处磁感应强度的大小和方向只与场强本身有关，跟放在磁场中的通电导线受力的大小与方向无关，故B正确；C．通电导线在某点不受磁场力的作用，可能是导线的方向与磁场的方向平行，该点的磁感应强度不一定为零。故C错误；D．根据左手定则可知，磁感应强度的方向与安培力的方向垂直。故D错误。故选B。3．D【解析】【详解】AB．由题意，根据安培定则以及对称性可知I1和I2大小相同、方向相反，故AB错误；CD．根据对称性可知，电流I1在a、b两点产生的磁感应强度大小相等，均设为B1，且方向均向右，在c点产生的磁感应强度大小设为B1′，方向向右；电流I2在b、c两点产生的磁感应强度大小相等，均设为B2，且方向均向左，在a点产生的磁感应强度大小设为B2′，方向向左，如图所示 由于b点磁感应强度为零，所以比较各点到相应导线的距离可知若取向右为正方向，则所以c点的的磁感应强度方向一定向左，a点的磁感应强度方向一定向右，故C错误，D正确。故选D。4．D【解析】【详解】电视机在换台时，电视机遥控板发射的是电磁波（具体而言是红外线）。故选D。5．D【解析】【详解】设导线N中电流为I，磁场垂直纸面向里为正方向，根据安培定则，M中电流在O处磁场方向为垂直纸面向里，根据即解得则N中电流在O点磁场方向垂直纸面向里，根据安培定则，N中电流方向竖直向下在P处，根据安培定则，M中电流在P处磁场方向为垂直纸面向外，N中电流在P点磁场方向垂直纸面向里，则即解得分析可得，P处距离导线M为，Q处距离导线N为 在Q处，根据安培定则，M中电流在Q处磁场方向为垂直纸面向里，N中电流在Q点磁场方向垂直纸面向外，则Q处的磁感应强度即Q处的磁感应强度大小为、方向垂直于纸面向外故选D。6．C【解析】【详解】磁体上磁性强弱并不一样，实验证明，磁体两端（磁极）处的磁性最强，因而铁球在条形磁铁的N极附近缓慢向上移动时，磁场越来越弱，磁体对小球作用力越来越小，故弹簧测力计示数越来越小。故选C。7．C【解析】【详解】AB．设三条通电直导线在正三角形中心处产生磁场的磁感应强度大小分别为、、，则如图所示，、互成，二者的矢量和与大小相等、方向相同，可得每条通电直导线在正三角形中心处产生磁场的磁感应强度大小均为B，选项AB错误；C．取走过a点的直导线，正三角形中心处的磁感应强度大小为选项C正确；D．取走过c点的直导线，正三角形中心处的磁感应强度大小为B，选项D错误。故选C。8．AB【解析】【详解】A．只有当电路闭合，且穿过电路的磁通量发生变化时，电路中才有感应电流，当进入匀强磁场区域的过程中，穿过线圈的磁通量增大，所以有感应电流，A正确；B．无论线圈在磁场中做匀加速还是匀速运动，线圈的磁通量都不发生变化，所以线圈中无感应电流，B正确；C．在匀强磁场中加速运动时，线圈的磁通量都不发生变化，ABCD中没有感应电流，C错误；D．在离开匀强磁场区域的过程中，穿过线圈的磁通量减小，所以线圈中会产生感应电流，D错误。故选AB。9．AB【解析】【详解】A．图1中导体棒Oc以O点为轴在导轨ab上以角速度转动时，以组成的闭合回路磁通量发生变化，会产生感应电流，故A正确；B．图2中当两导体棒在匀强磁场中沿图示方向运动且时，两棒和导轨形成的闭合回路中磁通量发生变化，能产生感应电流，故B正确；C．图3中当两导体棒在匀强磁场中沿图示方向运动且时，两棒和导轨形成的闭合回路中磁通量没有发生变化，不能产生感应电流，故C错误；D．图4中条形磁铁穿入不闭合导体环时，不是闭合回路，不能产生感应电流，故D错误。故选AB。10．AB【解析】【详解】AC．由图可知，随温度的升高，各种波长的辐射强度都有增加，故A正确，C错误；B．温度升高，辐射强度的极大值会向着波长较短的方向移动，故B正确；D．温度降低，辐射强度的极大值会向着波长较长的方向移动，由于波长与频率成反比，所以，温度降低，辐射强度的极大值会向着频率较低的方向移动，故D错误。故选AB。11．     向左     N【解析】【详解】（1）[1]螺线管中磁场方向向下，并且磁通量增大，根据楞次定律，感应电流从灵敏电流计G左端流入，则指针向左偏转。（2）[2]a点电势高于b点电势，故电流由a流向b，根据右手螺旋定则感应磁场向上，磁铁离开磁通量减小，根据楞次定律可判断，B为S极，A为N极。12．     a     c     B     磁通量变化率     A     磁通量发生变化【解析】【详解】（1）[1]将电流计与线圈B串联成另一个回路，所以N连接a。[2]将电源、电键、变阻器、线圈A串联成一个回路，注意滑动变阻器接一上一下两个接线柱，所以M连接c。（2）[3]由题意可知：当P向右加速滑动时，线圈A中的电流应越来越小，则其磁场减小，磁通量减少，此时线圈B中产生了电流使指针向右偏转，故可知当B中的磁通量减小时，电流表指向右偏。A．线圈A向上移动时，线圈B中磁通量减小，指针向右偏转，故A错误；B．当断开开关时，线圈A中磁场减小，故线圈B中磁通量减小，指针向右偏转，故B正确；C．滑片匀速运动时，线圈A中也会产生变化的磁场，线圈B中产生了感应电流使指针向右或向左偏转，故C错误；D．虽然线圈A、线圈B的绕线方向未知，但根据题意可以判断灵敏电流计指针偏转的方向，故D错误。故选B。（3）[4]两种情况下滑动变阻器的触头P移动的快慢不同，说明电流变化快慢不同、线圈B中的磁感应强度变化快慢不同，即磁通量变化率不同，产生的感应电动势大小不同，线圈中的磁通量变化率第二次比第一次的大。（4）[5]A．如果将开关与灵敏电流计构成回路，当他接通、断开开关时，线圈B中的磁通量不变，电流表的指针不会偏转，故A正确；B．电流表的正负极接错、只是偏转方向变化，仍会偏转，故B错误；C．线圈B的接头接反，当他接通、断开开关时，线圈B中的磁通量会发生变化，电流表的指针会偏转，故C错误；D．蓄电池的正负极接反，当他接通、断开开关时，线圈B中的磁通量会发生变化，只是电流表的偏转方向变化，仍会偏转，故D错误。故选A。（5）[6]通过实验总结得出，当穿过闭合回路的磁通量发生变化时，闭合回路中就会产生感应电流。13．（1）有；（2）没有；（3）有【解析】【详解】（1）开关闭合瞬间，电路中电流增大，线圈产生的磁场增强，穿过线圈Ⅱ的磁通量增大，产生感应电流，电流计G中有示数；（2）开关闭合一段时间后，线圈中是恒定的电流，线圈产生稳恒的磁场，穿过线圈Ⅱ的磁通量不变，没有感应电流产生，电流计G中没有示数；（3）通电时，来回移动变阻器滑动端时，变阻器接入电路的电阻变化，电路中电流变化，线圈产生的磁场变化，穿过线圈Ⅱ磁通量变化，产生感应电流，电流计G中有示数。14．（1）；（2）赤道附近的地磁场对宇宙射线的“屏蔽”作用更强，理由见解析；（3）向东【解析】【详解】（1）如图所示（2）赤道附近的地磁场对宇宙射线的“屏蔽”作用更强，理由如下：南北两极的地磁场方向大致为垂直于地面，带电粒子的速度方向与磁场方向平行（或接近平行），在南北两极几乎不受洛仑磁力；赤道附近的地磁场方向大致由地理南极指向地理北极，带电粒子的速度方向与磁场方向垂直（或接近垂直），受到了较大（或较明显）的洛伦兹力；（3）北半球的地磁场有竖直向下的分量，根据左手定则，通电导线受到的安培力向东；15．见解析【解析】【分析】【详解】观察到通电时小磁针发生偏转，断电时小磁针又回到原来的位置，通电后导线周围的小磁针发生偏转，说明通电后导线周围的空间对小磁针产生力的作用，由此我们可以得出：通电导线和磁体一样，周围存在着磁场。16．工作在红外线这一波段。该波段的波长大于可见光而小于无线电波，主要效应为热效应，常用于加热理疗、红外遥感摄像等。【解析】【分析】【详解】工作在红外线这一波段。该波段的波长大于可见光而小于无线电波，主要效应为热效应，常用于加热理疗、红外遥感摄像等。