第六章电磁现象与电磁波 章节综合练（Word版含解析）

粤教版（2019）必修三 第六章 电磁现象与电磁波 章节综合练
一、单选题
1．关于对黑体的认识，下列说法正确的是（　　）
A．黑体只吸收电磁波，不反射电磁波，看上去是黑的
B．黑体辐射电磁波的强度按波长的分布除与温度有关外，还与材料的种类及表面状况有关
C．黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与温度有关，与材料的种类及表面状况无关
D．随着黑体温度的升高，辐射强度的极大值向波长较长的方向移动
2．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
3．如图所示，线圈两端接在电流表上组成闭合电路，在下列情况中，电流表指针不发生偏转的是（　　）
A．线圈不动，磁铁插入线圈时
B．磁铁插在线圈内不动
C．线圈不动，磁铁拔出线圈时
D．磁铁和线圈相对移动时
4．关于磁场和磁感线的描述，下列说法中正确的是（　　）
A．磁感线总是从磁铁的N极出发，到S极终止的
B．磁感线可以形象地描述各磁场的强弱和方向，它每一点的切线方向都和小磁针放在该点静止时北极所指的方向一致
C．两个磁场的叠加区域，磁感线可能相交
D．通电直导线的磁感线分布是以导线上任意点为圆心垂直于导线的多组等间距同心圆
5．下列关于磁感线的说法正确的是（　　）
A．磁感线可以形象地描述磁场的强弱与方向
B．磁感线就是细铁屑在磁铁周围排列的曲线，没有细铁屑的地方就没有磁感线
C．磁感线总是从磁铁的N极发出，到S极终止
D．沿磁感线的方向磁场逐渐减弱
6．如图为公交车上车时刷卡的情景，当听到“嘀”的声音，表示刷卡成功。刷卡所用的IC卡内部有电感线圈L和电容C构成的LC振荡电路。刷卡时，读卡机向外发射某一特定频率的电磁波，IC卡内的LC振荡电路产生电谐振，线圈L中产生感应电流，给电容C充电，达到一定的电压后，驱动卡内芯片进行数据处理和传输。下列说法正确的是（　　）
A．读卡机发射的电磁波不能在真空中传播
B．IC卡是通过X射线工作的
C．读卡机发射的电磁波偏离该特定频率，则IC卡内不会产生感应电流
D．IC卡既能接收读卡机发射的电磁波，也有向读卡机传输数据的功能
7．如图所示，一根直导线穿过圆环a的对称轴和圆环b的中心轴线，三者相互绝缘，当导线中的电流突然增大时，下列说法中正确的是（ ）
A．两环都产生感应电流 B．a环产生感应电流，b环无感应电流
C．两环都无感应电流 D．b环产生感应电流，a环无感应电流
8．某人有两部手机A和B，当用手机A（或B）拨打B（或A）的号码时，既能听到手机B（或A）的响声，又能看到B（或A）的显示屏上显示出A（或B）的号码。现把手机A放到一个透明玻璃罩内，并抽成真空，再用手机B拨打手机A的号码，以下说法正确的是 （　　）
A．既能听到A的响声，又能看到A的显示屏上显示出B的号码
B．能听到A的响声，但不能看到A的显示屏上显示出B的号码
C．不能听到A的响声，但能看到A的显示屏上显示出B的号码
D．既不能听到A的响声，也不能看到A的显示屏上显示出号码
9．如图所示，螺线管P穿过一固定圆形线圈Q，P中通有变化电流i，规定如图甲所示的电流方向为正，电流随时间变化的规律如图乙所示，则（　　）
A．t1时刻，从上往下看，线圈Q中有逆时针电流
B．t2时刻，从上往下看，线圈Q中有逆时针电流
C．t1～t2，Q中电流在增大
D．t2～t3，Q中磁通量的变化率增大
10．如图所示，边长为a的正方形线圈abcd在磁感应强度为B的匀强磁场区域中，当把线圈由正方形变成圆形（周长不变），则关于穿过线圈的磁通量变化情况，下列说法正确的是（　　）
A．线圈的磁通量增加了 B．线圈的磁通量减少了
C．线圈的磁通量不变 D．回路中不产生感应电流
11．如图为公交车上车时刷卡的情景，当听到“嘀”的声音，表示刷卡成功。刷卡所用的IC卡内部有电感线圈L和电容C构成的LC振荡电路。刷卡时，读卡机向外发射某一特定频率的电磁波，IC卡内的LC振荡电路产生电谐振，线圈L中产生感应电流，给电容C充电，达到一定的电压后，驱动卡内芯片进行数据处理和传输。下列说法正确的是（　　）
A．读卡机发射的电磁波不能在真空中传播
B．IC卡是通过X射线工作的
C．读卡机在发射电磁波时，需要进行调谐和解调
D．IC卡既能接收读卡机发射的电磁波，也有向读卡机传输数据的功能
12．如图所示，一金属圆环与两条固定的平行长直导线在同一平面内，金属圆环的圆心与两导线距离相等且直径小于两导线之间的距离。开始时两导线中通有图示方向的大小相等的恒定电流。为使金属圆环中产生顺时针方向的感应电流，下列可行的措施为（ ）
A．金属圆环垂直纸面向外平移
B．左侧导线电流减小
C．金属圆环向右侧直导线靠近
D．右侧导线向右平移
13．如图所示，两根相互绝缘的通电长直导线平行且水平地放置于真空中，两导线间的距离为，两导线中电流为，电流方向垂直于纸面向里。已知通电长直导线在其周围激发磁场的磁感应强度，其中为常量，为导线中的电流，为磁场中某点到导线的垂直距离。空间中有一点到两导线的距离都是，则点的磁感应强度为（　　）
A．，水平向左 B．，竖直向上
C．，水平向右 D．，竖直向下
14．如图所示，两根通电长直导线垂直放置，通有相同大小的电流，方向已标出。O点距两直导线的距离相等，此时测得O点的磁感应强度大小为，现将通电长直导线B顺时针转动90°（从上往下看），则此时O点的磁感应强度大小为（　　）
A． B． C． D．
15．小明同学通过课外阅读看到了一个描述磁感应强度的表达式，I是导线中的电流，L是某点到导线的距离，于是他对k的单位进行了猜测，以下表示k的单位的是（　　）
A． B． C． D．
二、填空题
16．匀强磁场
（1）概念：各点的磁感应强度的____相等、_____相同的磁场。
（2）磁感线特点：匀强磁场的磁感线是间隔____的平行直线。
17．黑体辐射
（1）定义：黑体虽然不______电磁波，却可以向外______电磁波，这样的辐射叫作黑体辐射。
（2）黑体辐射特点：黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与黑体的______有关。
18．我国时速 600 公里高速磁浮试验样车已在青岛下线，这标志着我国在高速磁浮技术领域实现重大突破。它是根据同名磁极相______的原理， 利用电流的___________（选填“热效应”或“磁效应”）来工作的，在车厢底 部和轨道上分别安装了强电磁铁，列车能够在轨道上方几厘米的高度飞驰，使车体与轨道小接触，避免了车轮与轨道之间的摩擦。
19．如图所示，边长为40cm的正方形闭合导线框，一半处在磁感应强度为的有界匀强磁场中，则穿过导线框的磁通量为________Wb，如果以ab边为轴，将导线框从图示位置转过60°的过程中，导线框中__________（选填“有”或“没有”）感应电流产生。
三、解答题
20．观测宇宙中辐射电磁波的天体，距离越远单位面积接收的电磁波功率越小，观测越困难。为了收集足够强的来自天体的电磁波，增大望远镜口径是提高天文观测能力的一条重要路径。2016年9月25日，世界上最大的单口径球面射电望远镜FAST在我国贵州落成启用，被誉为“中国天眼”。FAST直径为500 m，有效提高了人类观测宇宙的精度和范围。
(1)设直径为100 m的望远镜能够接收到的来自某天体的电磁波功率为P ，计算FAST能够接收到的来自该天体的电磁波功率P ；
(2)在宇宙大尺度上，天体的空间分布是均匀的，仅以辐射功率为P的同类天体为观测对象，设直径为100 m望远镜能够观测到的此类天体数目是N0，计算FAST能够观测到的此类天体数目N。
21．查阅资料，简述软磁性材料和硬磁性材料的特点。
22．通电直导线附近的小磁针如图所示，请标出导线中的电流方向。
23．铁环上绕有绝缘的通电导线，电流方向如图所示，则铁环中心点的磁场方向如何？
24．磁的应用非常广泛，不同的人对磁应用的分类也许有不同的方法。请你对磁的应用分类，并每类举一个例子。
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．C
【详解】
A．能100%地吸收入射到其表面的电磁辐射，这样的物体称为黑体，故A错误；
B．C．黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与黑体的温度有关，故B错误，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，故D错误。
故选C。
2．D
【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。
3．B
【详解】
ACD．只要是线圈中的磁通量发生变化，回路中就会由感应电流，指针便会偏转。在线圈不动磁铁插入拔出过程中、磁铁和线圈相对移动的过程中磁通量均发生变化，都有感应电流产生，则电流表指针都能发生偏转，故ACD错误；
B．磁铁放在螺线管中不动时，线圈中的磁通量不发生变化，无感应电流产生，电流表指针不发生偏转，故B正确。
故选B。
4．B
【详解】
A．磁感线是闭合曲线，在磁体外部，磁感线由N极指向S极，在磁体内部，磁感线由S极指向N极，故A错误；
B．磁感线可以形象地描述各磁场的强弱和方向，磁感线的疏密表示磁场的强弱，磁感线密的地方磁感应强度大，磁感线疏的地方磁感应强度小；磁感线的切线方向表示磁场方向，磁感线上每一点的切线方向都和小磁针放在该点静止时北极所指的方向一致，故B正确；
C．磁场重叠时，磁场会相互叠加，但绝对不会出现同一点处有两个磁场方向，因此磁感线不能相交，故C错误；
D．通电直导线的磁感线分布是以导线上任意点为圆心垂直于导线的多组不等间距同心圆，距导线越远越稀疏，故D错误。
故选B。
【点睛】
5．A
【详解】
A．磁感线可以形象地描述磁场的强弱与方向，选项A正确；
B．磁感线是细铁屑在磁铁周围排列出的曲线，没有细铁屑的地方仍存在磁场，选项B错误；
C．磁感线在磁体的外部从磁铁的N极到S极，内部从S极到N极，组成闭合的曲线，选项C错误；
D．磁感线的疏密反映磁场的强弱，则沿磁感线的方向磁场不一定逐渐减弱，选项D错误。
故选A。
6．D
【详解】
A．读卡机发射的电磁波能在真空中传播，选项A错误；
B．IC卡工作肯定不是依靠X射线，X射线的辐射能量比较大，长时间接触对人体有害，选项B错误；
C．若读卡机发射的电磁波偏离该特定频率，则IC卡内仍会产生感应电流，只不过不能产生电谐振，从而不能产生较大的感应电流，选项C错误；
D．IC卡既能接收读卡机发射的电磁波，也有向读卡机传输数据的功能，选项D正确。
故选D。
7．C
【详解】
产生感应电流的条件是闭合线圈内的磁通量发生变化，而a、b圆环中的磁通量始终为零，因此当导线中电流增大时，a、b圆环中磁通量没有变化，所以两环中没有感应电流产生。
故选C。
8．C
【详解】
声音不能在真空中传播，所以拨打真空罩中的手机不能听到手机铃声；手机发射和接收的是电磁波信号，能在空气和真空中传播，所以真空罩中的手机能接收到呼叫信号；光也是电磁波，所以能看到手机A的显示屏上显示出B的号码，故C正确，A、B、D错误。
故选C。
9．C
【详解】
A．在t1时刻，流过线圈P的电流为正向减小，则由楞次定律可知穿过Q的感应电流的磁场向下，从上往下看线圈Q中有顺时针的感应电流，故A错误；
B．t2时刻与t1时刻的电流变化情况相同，则从上往下看，线圈Q中依然有顺时针的感应电流，故B错误；
C．t1～t2时间内的感应电流大小为
因场源电流变化率增大，即穿过Q的磁通量的变化率增大，则Q中电流在增大，故C正确；
D．t2～t3内场源电流的变化率减小，则Q中磁通量的变化率减小，故D错误。
故选C。
10．A
【详解】
线圈横截面是正方形时的面积
穿过线圈的磁通量
线圈横截面是圆形时的面积
穿过线圈的磁通量
磁通量增加了
磁通量发生了变化，则回路中产生了感应电流
故选A。
11．D
【详解】
A．电磁波能在真空中传播，故A错误；
B．IC卡工作肯定不是依靠X射线，X射线的辐射能量较大，长时间接触对人体有害，故B错误；
C．读卡机发射的电磁波到IC卡的距离很近，所以不需要进行调谐和解调，故C错误；
D．IC卡既能接收读卡机发射的电磁波，也有向读卡机传输数据的功能，故D正确。
故选D。
12．D
【详解】
A．两导线在金属圆环处产生的磁场等大反向所以圆环内的磁通量为零，当金属圈环垂直纸面向外平移时，环内磁通量仍为零，故无感应电流产生，A错误；
B．左侧导线电流减小，则金属圆环向里的磁通量增强，根据楞次定律可知环中产生逆时针方向的感应电流，B错误；
C．金属圆环向右侧直导线靠近，则金属圆环向里的磁通量增强，根据楞次定律可知环中产生逆时针方向的感应电流，C错误；
D．右侧导线向右平移，则金属圆环向外的磁通量增强，根据楞次定律可知环中产生顺时针方向的感应电流，D正确。
故选D。
13．C
【详解】
设导线1在C点产生的磁感应强度为，导线2在C点产生的磁感应强度为，合磁感应强度为B，如图所示，由几何关系可知
由几何关系可得
解得
方向水平向右，故C正确，ABD错误。
故选C。
14．C
【详解】
ABCD．将题中的立体图转变成俯视图
设A、B两通电导线在O点产生的磁场的磁感应强度分别为，如图1所示，由于O点到两根导线的距离相等，且两根导线中的电流大小相等，则两根导线中的电流在O点产生的磁感应强度大小相等，则
将通电长直导线B顺时针转动90°，两根通电直导线平行，此时两根导线中的电流在O点产生的磁感应强度大小相等，方向如图2所示，则有
故C正确，ABD错误。
故选C。
【点睛】
15．B
【详解】
AD．根据题意
则k的单位为，故AD错误；
B．根据
解得
则k的单位为
故B正确；
C．由
可得
则k的单位为，故C错误。
故选B。
16． 大小 方向 相等
略
17． 反射 辐射 温度
略
18． 排斥 磁效应
【详解】
[1][2]高速磁浮它是根据同名磁极相排斥的原理，利用电流的磁效应来工作的。
19． 0.04 没有
【详解】
[1]由图，根据公式可得，穿过导线框的磁通量
[2]由图可知，将导线框从图示位置转过60°的过程中，穿过线圈得磁通量不发生变化，导线框中没有感应电流产生。
20．(1)；(2)
【详解】
(1)地球上不同望远镜观测同一天体，单位面积上接收的功率应该相同，因此
(2)在宇宙大尺度上，天体的空间分布是均匀的。因此一个望远镜能观测到的此类天体数目正比于以望远镜为球心、以最远观测距离为半径的球体体积。
设地面上望远镜能观测到此类天体需收集到的电磁波的总功率的最小值为P0，直径为100 m望远镜和FAST能观测到的最远距离分别为L0和L，则
可得
L=5L0
则
21．见解析
【详解】
硬磁性材料（永磁体）指磁化后能长久保持磁性的材料。常见的有高碳钢，铝镍钴合金、钛钴合金、钡铁氧体等。还应用于磁记录，如录音磁带、录象磁带、电脑磁盘粉等；软磁性材料指磁化后，不能保持原有的磁性。如软铁、硅钢、铁镍合金等。用来制造变压器、电磁铁等。
22．沿导线向上
【详解】
由题知：用右手握住直导线，让大拇指指向直导线中电流的方向，则弯曲的四指所指方向为磁场方向。由图根据以上方法可判断出通电直导线周围的磁感线方向正视是逆时针方向的，因为小磁针静止时，N极的指向为磁场方向，则直导线中电流方向向上。如图所示
23．向下。
【详解】
根据安培定则得左侧线圈中的磁场的方向下边是S极，上边是N极，右侧的线圈中的磁场下边是S极，上边是N极，所以铁环环内的磁场方向从上向下。
24．见解析
【详解】
(1)利用磁体对铁磁性材料（铁钴镍）的吸引作用，入门吸、带磁性的螺丝刀、手提包磁性扣等；
(2)利用磁体对电流的作用力，如喇叭、耳机、电话、电动机等；
(3)利用磁化现象记录信息，如磁带、此卡和磁盘等。
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