2021-2022学年高二上学期物理鲁科版（2019）必修第三册第五章初识电磁场与电磁波单元测试卷（word）

第五章初识电磁场与电磁波单元测试
一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1．一小段长为L的通电直导线放在磁感应强度为B的匀强磁场中，当通过它的电流为I时，所受安培力为F，以下关于磁感应强度B的说法正确的是（　　）
A．直导线所受的安培力的方向始终与磁感应强度方向相同
B．若一小段通电直导线在某处不受磁场力的作用，则该处的磁感应强度一定为零
C．根据磁感应强度的定义式可知，磁感应强度B与F成正比，与IL成反比
D．磁感应强度B可能大于或等于
2．已知通电长直导线在周围空间某点产生的磁感应强度大小为，为常量，为电流，为该点到导线的距离。电流大小相同的三根长直导线垂直于纸面放置于等边三角形的三个顶点、、上，点是点关于bd连线的对称点，已知导线在点产生的磁感应强度大小为，则三根导线在点处产生的合磁感应强度大小为（　　）
A． B． C． D．
3．如图为“探究感应电流与磁通量变化关系”的实验装置图。下列操作中不能产生感应电流的是（ ）
A．开关S闭合瞬间 B．开关S闭合后，拔出线圈A中的铁芯
C．开关S闭台后，变阻器滑片P移动 D．开关S闭合后，变阻器滑片P不移动
4．将线圈置于范围足够大、方向竖直向下的匀强磁场B中，各线圈的运动方式如选项图所示，则能够在线圈中产生感应电流的是 （　　）
A．水平向左移动
B．水平向右移动
C．绕虚线轴转动
D．竖直向下移动
5．电磁波在真空中的速度。滕州广播电台的频率，则该电台所发射电磁波的波长约为（　　）
A．3m B． C． D．
6．秋冬季节到了，新冠疫情在全球开始反扑，我们仍需保持高强度防疫态势，每日坚持测温不放松。测温所使用的的额温枪，使用到了（ ）
A．红外线 B．紫外线 C．伦琴射线 D．超声波
7．提出能量的量子化假说的科学家是（　　）
A．牛顿 B．伽利略 C．爱因斯坦 D．普朗克
8．黑体辐射的实验规律如图所示，以下判断错误的是（　　）
A．在同一温度下，波长越短的电磁波辐射强度越大
B．在同一温度下，辐射强度最大的电磁波波长不是最大的，也不是最小的，而是处在最大与最小波长之间
C．温度越高，辐射强度的极大值就越大
D．温度越高，辐射强度的极大值向波长较短的方向移动
二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。每小题有多个选项符合题目要求。全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。
9．下列关于通电导线周围磁场的说法正确的是（　　）
A．通电导线周围磁感线的方向用安培定则判断
B．通电导线周围磁感线的方向用左手定则判断
C．通电直导线周围的磁感线是以直导线为圆心的同心圆
D．通电螺线管周围不存在磁场
10．下列图中能产生感应电流的是（　　）
A． B．
C． D．
11．如图所示是等腰直角三棱柱置于水平桌面，其平面ABCD为正方形，边长为L，按图示方式放置于竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度为，则下列说法正确的是（　　）
A．穿过ADFE平面的磁通量大小为零
B．穿过BCFE平面的磁通量大小为
C．穿过ABCD平面的磁通量大小为
D．穿过ABCD平面的磁通量大于穿过BCFE平面的磁通量
12．有一种多功能LED限速牌，如图所示，没有车通过的时候，它显示出该路段的限速值。当有车通过时，它显示出该车的车速，并根据该车是否超速给出提示，这是雷达在生活中的一种应用。下列说法正确的是（　　）
A．该雷达只需发送一次电磁脉冲就能知道车的速度
B．该雷达至少要发送两次电磁脉冲才能知道车的速度
C．该雷达只需发送一次电磁脉冲就能知道车离雷达的距离
D．该雷达必须发送两次电磁脉冲才能知道车离雷达的距离
三、非选择题：本题共6小题，共60分。
13．（7分）如图一所示是某磁敏电阻在室温下的电阻随磁感应强度B变化的特性曲线，其中，在0.4T≤B≤1.2T的范围内，图线为直线.测试时，磁敏电阻的轴向方向与磁场方向垂直.
（1）试结合图一，写出在0.4 T≤B≤1.2 T的范围内，随B变化的关系式= _______.
（2）某同学想利用该磁敏电阻去测量某磁场的磁感应强度B，他找到了如图二所示的器材，并连好部分导线.
①该同学所选器材的规格为：电源（电动势3 V，内阻不计）；磁敏电阻（无磁场时的阻值Ω）；滑动变阻器（最大电阻约10Ω）；电流表（量程2.5mA，内阻约10Ω）；电压表（量程3V，内阻约3kΩ）.
请在图二中用笔画线代替导线将磁敏电阻接入电路，并能在实验中，调节滑动变阻器滑片时得到如下表所示的数据：（_______）
1 2 3 4 5 6
0.00 0.45 0.91 1.50 1.79 2.71
mA 0.00 0.30 0.60 1.00 1.20 1.80
②忽略电路中电流产生的磁场，根据表中数据和上述信息，求出所测磁场的磁感应强度B的大小为__________T. （取一位有效数字）
14．（7分）甲、乙、丙是探究感应电流产生条件的实验。
（1）实验丙，开关S闭合或断开瞬间，电流表中______电流通过；保持开关S闭合，滑动变阻器的滑动触头不动，电流表中______电流通过；保持开关S闭合，将铁芯从A中拨出时，电流表中______电流（均选填“有”或“无”）。
（2）实验丙，开关S断开瞬间G表指针右偏，若保持开关S闭合，突然将铁芯抽出，此时G表指针向______偏转（选填“左”或“右”）。
15．（7分）如果空间某点同时存在多个分磁场，则该处真实磁场为合磁场。合磁场的磁感应强度与分磁场的磁感应强度之间遵循平行四边形定则如图所示，在竖直向上的匀强磁场中，水平放置着一根通电直导线（图中圆环中心处），电流方向指向纸外，a、b、c、d是以通电直导线为圆心的同一圆周上的四点，这四点的磁感应强度的大小和方向有何异同？
16．（9分）如图所示，闭合导线框架的面积为S，匀强磁场的磁感应强度为B。
（1）分别求出B⊥S（图示位置）和B∥S（线框绕OO′转90°）时，穿过闭合导线框架平面的磁通量。
（2）由图示位置绕OO′转过60°时，穿过框架平面的磁通量为多少？
（3）这个过程中磁通量变化了多少？
17．（14分）在隔离防治新型冠状病毒期间，火车站、地铁站、各小区等处常使用红外线测温仪测体温，以达到早发现、早隔离的效果。与可见光一样，红外线是一种波。人体辐射的红外线波长约为，其频率约为多少？其能量子的值为多少？
18．（16分）对应于的能量子，其电磁辐射的频率和波长各是多少？（普朗克常量h=6.63×10-34J·s，结果保留3位有效数字）
试卷第2页，共2页
试卷第1页，共1页
参考答案
1．D
【详解】
A．直导线所受的安培力的方向始终与磁感应强度方向垂直，选项A错误；
B．若一小段通电直导线在某处不受磁场力的作用，可能是直导线与电流方向平行，而该处的磁感应强度不一定为零，选项B错误；
C．磁场中某点的磁感应强度是由磁场本身决定的，与导线所受的安培力F以及IL无关，选项C错误；
D．根据
F=BILsinθ
(θ是电流I方向与磁场B方向的夹角)，可得
即磁感应强度B可能大于或等于，选项D正确。
故选D。
2．B
【详解】
设、两点间距为，则、两点间距为，点处导线在点产生的磁感应强度为，根据
可知点和点处导线在点产生的磁感应强度大小都为，根据右手螺旋定则，两者夹角为60°，对两者矢量合成如图所示
根据几何关系，可得点和点处的导线在点产生的磁感应强度的矢量和大小为，与点处的导线在点产生的磁感应强度方向相反，所以三根导线在点处产生的磁感应强度大小为。
故选B。
3．D
【分析】
产生感应电流的条件是：穿过闭合回路的磁通量发生变化。
【详解】
A．开关S闭合瞬间，穿过线圈B的磁通量发生变化，线圈产生感应电流，A不符合题意；
B．开关S闭合后，拔出线圈A中的铁芯，穿过线圈B的磁通量发生变化，线圈产生感应电流，B不符合题意；
C．开关S闭合后，变阻器滑片P移动，穿过线圈B的磁通量发生变化，有感应电流产生，C不符合题意；
D．开关S闭合后，变阻器滑片P不移动，穿过线圈B的磁通量没有发生变化，没有感应电流产生，D符合题意。
故选D。
4．C
【详解】
当闭合回路中的磁通量改变时，回路中产生感应电流，A、B、D中穿过线圈的磁通量始终为零，不产生感应电流，C中磁通量不断变化，故C正确。
故选C。
5．A
【详解】
根据光速、频率、波长之间关系有
v=λf
所以
故A正确，BCD错误。
故选A。
6．A
【详解】
人体会发出红外线，疫情防控期间测温使用的“额温枪”，利用的是红外线。
故选A。
7．D
【详解】
提出能量的量子化假说的科学家是普朗克，故D正确，ABC错误。
故选D。
8．A
【详解】
AB．在同一温度下，辐射强度最大的电磁波波长不是最大的，也不是最小的，而是处在最大波长与最小波长之间，选项A错误，B正确；
C．黑体辐射的强度与温度有关，温度越高，黑体辐射的强度越大，则辐射强度的极大值也就越大，选项C正确；
D．随着温度的升高，黑体辐射强度的极大值向波长较短的方向移动，选项D正确。
本题选错误的，故选A。
9．AC
【详解】
AB．通电导线周围磁感线的方向用安培定则判断。A正确，B错误；
C．根据安培定则，通电直导线周围的磁感线是以直导线为圆心的同心圆。C正确；
D．通电螺线管周围存在磁场。D错误。
故选AC。
10．AC
【详解】
A．电路闭合， 线圈面积增大，磁通量增大，有感应电流，故A正确；
B．由于通电导线产生的磁场与线圈平行，通过闭合线圈的磁通量为0，无感应电流，故B错误；
C．线圈向右运动，穿过线圈的磁通量减小，有感应电流，故C正确；
D．穿过闭合线圈的磁感线是相互抵消的，磁通量恒为0，无感应电流，故D错误。
故选AC。
11．AB
【详解】
A．ADFE与磁感线平行，所以穿过ADFE平面的磁通量大小为零，故A正确；
B．根据几何关系可知BCFE的面积为
所以穿过BCFE平面的磁通量大小为
故B正确；
C．由于ABCD在垂直于磁感线的平面内的投影为BCFE，所以穿过ABCD平面的磁通量与穿过BCFE平面的磁通量相等，为，故CD错误。
故选AB。
12．BC
【详解】
CD．电磁脉冲测距的基本原理是，在测距点向被测目标发射一束短而强的电磁脉冲，电磁脉冲到达目标后会反射回一部分被光功能接收器接收，假设目标距离为L，电磁脉冲往返的时间间隔为t，光速为c，则测距公式为，故C正确，D错误；
AB．电磁脉冲测速是基于测距原理实现，即以一定时间间隔连续测量目标距离，用两次目标距离的差值除以时间间隔就可得知目标的速度值，故该雷达至少要发送两次电磁脉冲才能知道车的速度，故A错误，B正确；
故选BC。
13．（kΩ） 0.8
【详解】
（1）根据图像可知，0.4 T≤B≤1.2 T的范围内， 随B变化图像为直线，由数学知识，设随B变化的关系式为
（kΩ）
将题图中（），（）代入上式解得，，，故随B变化的关系式为
（kΩ）
（2）①因磁敏电阻的阻值较大，故应采用电流表内接法，根据题表所示数据，滑动变阻器应采用分压式接法，故实物图如答图所示；
②由求出每次R的测量值，再采用多次测量取平均值的方法，则得：
由题图甲所示图像可知，待测磁场的磁感应强度B为0.8T.
14．有 无 有 右
【详解】
（1）实验丙，开关S闭合或断开瞬间，电流表中有电流通过，原因是电流从没有到有或从有到没有，则说明电流产生的磁场发生了变化，即线圈B的磁通量发生了变化；
保持开关S闭合，滑动变阻器的滑动触头不动，电流表中无电流通过，原因是电流稳定不变，则磁场不变磁通量不变；
保持开关S闭合，将铁芯从A中拨出时，电流表中有电流，原因是A线圈相当磁体，则其运动后通过B线圈的磁场发生了变化，磁通量也改变；
（2）突然将铁芯抽出，磁通量减小，产生感应电流，又开关S断开瞬间G表指针右偏，故突然将铁芯抽出，此时G表指针向右偏转。
15．见解析
【详解】
根据安培定则，直线电流的磁感应强度如图
根据平行四边形定则，a、b、c、d各个点的磁场情况如图
则这四点的磁感应强度方向如上图所示，大小可由上图看出c点与d点合磁感应强度大小相等；a点磁感应强度为两点之差的绝对值，最小；b电磁感应强度等于两个磁感应强度的代数和，最大。
16．（1）BS，0；（2）BS；（3）
【详解】
（1）B⊥S时穿过闭合导线框架平面的磁通量为
Φ1＝BS
B∥S时穿过闭合导线框架平面的磁通量为0。
（2）由图示位置绕OO′转过60°时，穿过框架平面的磁通量为
Φ2＝BScos60°=
（3）这个过程中磁通量的变化量为
ΔΦ=Φ2－Φ1=
17．，
【详解】
人体辐射的红外线波长约为10μm，其频率
其能量子的值
18．，
【详解】
能量子与频率的关系为
解得其电磁辐射的频率为
频率与波长的关系为
解得其电磁辐射的波长为
答案第1页，共2页
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