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1（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1（含解析）一、单选题（共28分）1．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2．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3．在磁场中某区域的磁感线如图所示，则（　　）A．a、b两处的磁感应强度的大小不等，且Ba＞BbB．同一电流元放在a处受力一定比放在b处受力大C．电荷有可能仅在磁场作用下由a沿纸面运动到bD．某正电荷在磁场和其他外力作用下从a到b，磁场对电荷做负功4．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B5．所谓黑体是指能全部吸收入射的电磁波而不发生反射的物体。显然，自然界不存在真正的黑体，但许多物体在某些波段上可近似地看成黑体。如图所示，用不透明的材料制成的带小孔的空腔，可近似地看作黑体。这是利用了（　　）A．控制变量法 B．类比法C．比值法 D．理想化方法6．丹麦物理学家奥斯特在1820年4月发现了电流的磁效应，从而开启了人类对电与磁相互关联关系探索的序幕。已知通电长直导线周围某点的磁感应强度，即磁感应强度与导线中的电流成正比，与该点到导线的距离r成反比。如图为垂直于纸面放置在x轴上0和处的两根平行长直导线，分别通以大小不等、方向相同的电流，已知。规定磁场方向垂直于x轴向上为正，在区间内磁感应强度B随x变化的图线可能是图中的（　　） A． B．C． D．7．如选项图所示，中线圈有一小缺口，中通电导线位于水平放置的闭合线圈某一直径的正上方，C、中匀强磁场区域足够大，其中能产生感应电流的是（   ）A． B．C． D．二、多选题（共12分）8．普朗克在1900年将“能量子”引入物理学，开创了物理学的新纪元。在下列宏观概念中，具有“量子化”特征的是（　　）A．一听可乐 B．物体的重力势能C．步枪射击 D．物体的长度9．如图所示，棱长为L的正方体的上、下底面的每条棱上均固定有长直导线，导线间彼此绝缘且通过导线的电流大小均为。已知通有电流为I的长直导线在距离d处产生的磁感应强度大小为。正方体中心磁感应强度的大小可能是（     ）A． B．0 C． D．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．如图甲所示是研究自感通电实验的电路图，A1、A2是两个规格相同的小灯泡。（1）按照电路图将实物图乙连接起来______；（2）调节滑动变阻器R1，使灯泡A1、A2都正常发光，然后断开开关S，现重新闭合开关S，则______。A．闭合瞬间，A1立刻变亮，A2逐渐变亮B．闭合瞬间，A2立刻变亮，A1逐渐变亮C．稳定后，L和R2两端电势差一定相同D．稳定后，A1和A2两端电势差不相同12．如图为“探究电磁感应现象”的实验装置。图为“研究电磁感应现象”的实验装置。（1）将图中所缺的导线补接完整____________；（2）在做“探究电磁感应现象”实验时，如果B线圈两端不接任何元件，则B线圈电路中将____________。A．因电路不闭合，无电磁感应现象B．有电磁感应现象，但无感应电流，只有感应电动势C．不能用楞次定律判断感应电动势方向D．可以用楞次定律判断感应电动势方向（3）如果在闭合开关时发现灵敏电流计的指针向左偏了一下，那么合上开关后，将A线圈迅速插入B线圈时，灵敏电流计指针将____________偏转（选填“向左”，“向右”，“不”）。四、解答题（共45分）13．雷达是一种无线电探测装置，除了军用方面外，人们还可以使用雷达测定人造卫星、宇宙飞船等飞行物的速度和轨道。雷达测距是由雷达指示器直接显示出来的，当雷达向目标发射无线电波时，在指示器荧光屏上出现一个尖形波；在收到反射回来的无线电波时，在荧光屏上呈现第二个尖形波。如图所示，该图只记录了时间，每一小格表示1.0×10-4s，那么根据此图，雷达与被测目标的距离约为多少？14．在分析和解决物理问题时，有时可以通过合理、恰当的假设，进行分割或填补，使研究对象或研究过程对称，从而使复杂问题简单化。（1）如图1所示，一小球从A点水平抛出，它在B点与竖直墙壁发生一次弹性碰撞后，以同样大小的速率反弹，最终落在C点。假设小球没有被墙壁阻挡，经过B点后会继续沿着抛物线运动，直至落在点，小球由B到C的运动轨迹与BC′曲线关于竖直墙壁对称。已知抛出点A离水平地面的高度为h，与墙壁的水平距离为s，落地点距墙壁的水平距离为2s，重力加速度为g。不计空气阻力。求小球抛出时的初速度。（2）点电荷与无限大金属平板M之间的电场线分布如图2所示，金属板M接地，它表面处的电场线均与其表面垂直。A点在点电荷到金属板的垂线上，且靠近M板。已知点电荷与金属板间的距离为d。求A点电场强度的大小E。（3）对磁现象的成功解释最早是由安培提出的。如图3所示，V形长直导线中通过稳恒电流I，图中角平分线上的P点距V形顶点的距离为d。按照安培的计算，P点的磁感应强度大小（式中k为比例系数，且k和已知）。按照现在的电磁理论，无限长直导线通过电流为I时，距直导线为r处的磁感应强度大小（其中为已知常数）。图中点与P相对于V形导线顶点对称，位于角平分线上。求点的磁感应强度大小。15．光是一种电磁波，可见光的波长的大致范围是400~700 nm。400 nm、700 nm电磁波辐射的能量子的值各是多少？16．已知通电的长直导线在周围空间某位置产生磁场的磁感应强度大小为B=k，其中I为电流强度，r为该位置到长直导线的距离，k为常数。如图所示，现有通电的两根长直导线分别固定在正方体abcd-efgh的两条边dh和hg上，彼此绝缘，电流方向分别由d流向h、由h流向g，dh中电流是hg中电流大小的一半，dh中的电流在c点产生的磁感应强度为B0。不计导线的粗细，求a、c、e三点的磁感应强度的大小。
参考答案1．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。2．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。3．A【解析】【详解】A．磁感线的疏密表示磁场的强弱，故a、b两处的磁感应强度的大小不等，且Ba＞Bb，故A正确；B．电流元的受力与放置夹角有关，故无法比较电流元的受力情况，故B错误；C．a、b不在磁感线上，若沿直线运动，则速度方向与磁场存在夹角，则一定受洛伦兹力，故不可能沿纸面由a到b点，故C错误；D．磁场对电荷永不做功，故D错误。故选A。【点睛】磁感线的疏密表示磁场的强弱；根据安培力的性质可明确安培力的大小情况；明确电荷在磁场中的受力情况，从而明确运动和做功情况。4．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。5．D【解析】【详解】黑体实际上是物体模型，把实际物体近似看作黑体，用到的是理想化方法，ABC错误，D正确。故选D。6．A【解析】【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垂直于轴向上，而右侧导线中的电流在该导线左侧产生的磁场的方向垂直于轴向下，由于规定磁场方向垂直于轴向上为正，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，A正确；故选A。7．C【解析】【详解】A．由于圆环不闭合，即使磁通量增加，也不产生感应电流，A错误；B．根据安培定则可知，穿过圆环的磁通量完全抵消，磁通量为零，保持不变，所以不产生感应电流，B错误；C．，由图可知，闭合回路的面积变化，磁通量变化，将产生感应电流，C正确；D．线框垂直于磁感线运动，穿过线框的磁通量没有变化，因此不会产生感应电流，D错误；故选C。8．AC【解析】【详解】在经典物理学中，对体系物理量变化的最小值没有限制，它们可以任意连续变化，如重力、动能、长度等，但在量子力学中，物理量只能以确定的大小一份一份地进行变化，具体有多大要随体系所处的状态而定，这种物理量只能采取某些分离数值的特征叫作量子化，故AC正确， BD错误。故选AC。9．BCD【解析】【详解】以垂直面的四根导线为例，导线电流方向改变时对应的面中心合磁感应强度大小总共有三种，分别是和，若只考虑垂直某面的四根导线在该面中心产生的磁场，当面中心磁场沿方向、面中心磁场沿方向，大小均为时，二者夹角为120°，正方体中心处的磁感应强度大小为；当面中心磁场沿方向、中心磁场沿方向，大小均为时，二者夹角为60°，正方体中心处的磁感应强度大小；当面中心磁场方向沿方向，面中心磁场方向沿方向，大小均为时，二者夹角为90°，正方体中心处的磁感应强度大小；当面中心磁场方向沿方向、大小为面中心磁场方向沿方向、大小为时，二者夹角为90°，正方体中心处的磁感应强度大小为。故正方体中心的磁感应强度大小可能为和。故选BCD。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．          BC【解析】【详解】（1）[1]实物连线如图所示（2）[2]闭合开关S瞬间，A2立刻变亮，A1逐渐变亮，A1、A2是两个规格相同的小灯泡，且正常发光；稳定后，两个灯泡的亮度相同，说明它们的电压相同，L和R2两端电势差一定相同，选项B、C正确，A、D错误。故选BC。12．          BD     左【解析】【详解】（1）[1]本实验中A与电源相连，通过开关的通断或改变滑动变阻器的阻值，使B中的磁通量发生变化，从而使B产生电磁感应线象，故B应与灵敏电流计相连，电路图如图所示（2）[2]穿过电路中的磁通量发生变化即产生电磁感应现象，若回路不闭合，则回路中没有感应电流，都有感应电动势，且可以利用楞次定律判断出感应电动势的方向，故AC错误，BD正确。故选BD。（3）[3]闭合开关时，穿过B螺线管的磁通量增大，灵敏电流表的指针向左偏；闭合开关后，将A线圈迅速插入B线圈的过程中，磁场方向不变，磁通量变大，电流表指针方向向左偏转。13．1.2×105m【解析】【分析】【详解】设雷达与被测目标的距离为s，来回的时间为t，则有2s=ct解得s==m=1.2×105m14．（1）；（2）（3）【解析】【详解】（1）由对称性可知，小球的运动可看做是沿轨迹ABC′的平抛运动，则解得 （2）因金属板放在了正点电荷的电场中，则金属板处于静电平衡状态，金属板是等势面，则电场线与金属板表面垂直，则该电场相当于等量异种点电荷电场，则A点的场强为 （3）假设则V形导线变成直导线，则即假设两个电流为无限长的直导线，如图，则点的磁感应强度大小满足其中解得15．4.97×10－19 J，2.84×10－19 J【解析】【分析】【详解】根据公式ν＝，ε＝hν可知400 nm电磁波辐射的能量子ε1＝h＝6.63×10－34×J≈4.97×10－19J700 nm电磁波辐射的能量子ε2＝h ＝6.63×10－34×J≈2.84×10－19J16．；；【解析】【详解】由题意可得，dh导线到a、c、e三点距离相等，则dh中的电流在a、c、e三点产生的磁感应强度均为B0，由安培定则得方向分别沿着ab、bc、ef；由于dh中电流是hg中电流大小的一半，则hg 在c、e两点产生的磁感应强度均为2B0，由安培定则得方向分别沿着bc、ea；hg 到a点的距离为，则hg 在a点产生的磁感应强度为，方向沿着aehd平面且垂直于ha；则合场强分别为