2023-2024学年度粤教版物理必修三第六章《电磁现象与电磁波》考试B卷

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2023-2024学年度 粤教版 物理必修三 第六章 《电磁现象与电磁波》考试卷
B卷（后附解析）
考试范围：xxx；考试时间：75分钟；命题人：xxx
题号 一 二 三 四 总分
得分
注意事项：
1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息
2．请将答案正确填写在答题卡上
第I卷（选择题）
请点击修改第I卷的文字说明
评卷人得分
一、单选题
1．把一条导线平行地放在如图所示磁针的上方附近，当导线中有电流时，磁针会发生偏转。首先观察到这个实验现象的物理学家是（ ）
A．库仑 B．法拉第 C．安培 D．奥斯特
2．下列描述中符合物理学史实的是
A．奥斯特提出了分子电流假说，并很好地解释了一些磁现象
B．安培提出了用电场线来描述电场的观点
C．库仑发现了真空中两个静止电荷之间的相互作用规律
D．法拉第根据小磁针在通电导线周围的偏转发现了电流的磁效应
3．是“第五代移动通讯技术”的简称。目前通州区是北京市覆盖率最高的区县，相信很多人都经历过手机信号不好或不稳定的情况，能有效解决信号问题。由于先前的等已经将大部分通讯频段占用，留给的频段已经很小了。采用了比更高的频段，网络运用的是毫米波，将网络通讯速度提高百倍以上，但毫米波也有明显缺陷，穿透能力弱，目前解决的办法是缩减基站体积，在城市各个角落建立类似于路灯的微型基站。综合上述材料，下列说法中不正确的是
A．信号不适合长距离传输
B．手机信号不好或不稳定的情况有可能因为多普勒效应或地面楼房钢筋结构对信号一定量的屏蔽
C．信号比信号更容易发生衍射现象
D．随着基站数量增多并且越来越密集，可以把基站的功率设计小一些
4．扫描隧道显微镜可用来探测样品表面原子尺度上的形貌，为了有效隔离外界振动对的扰动，在圆底盘周边沿其径向对称地安装若干对紫铜薄板，并施加磁场来快速衰减其微小振动，如图所示，无扰动时，按下列四种方案对紫铜薄板施加恒定磁场，出现扰动后，对于紫铜薄板上下及左右振动的磁通量变化最明显的是（ ）

A． B． C． D．
5．关于物理学史，下列说法中正确的是（　　）
A．图1-1是法拉第线圈，法拉第发现了“电生磁”
B．图1-2是电流的磁效应，奥斯特发现了“磁生电”
C．图1-3是库仑通过静电力扭秤实验研究，发现了库仑定律
D．图1-4对应的是楞次提出的分子电流假说
6．a、b、c三根通电长直导线场垂直纸面水平放置，ab连线水平，O为ab中点，aOc构成等边三角形。a中通有大小为I、方向垂直纸面向里的电流，b和c中通有大小分别为和、方向均垂直纸面向外的电流，若b在O点处产生的磁感应强度大小为（已知通电长直导线周围产生的磁感应强度大小为，为电流大小，为到导线的距离），则a、b、c在O点处产生总的磁感应强度大小为（　　）
A． B． C． D．
7．如图为两形状完全相同的金属环A、B平行竖直的固定在绝缘水平面上，且两圆环的圆心Ol、O2的连线为一条水平线，其中M、N、P为该连线上的三点，相邻两点间的距离满足MOl=O1N=NO2 =O2P．当两金属环中通有从左向右看逆时针方向的大小相等的电流时，经测量可得M点的磁感应强度大小为B1、N点的磁感应强度大小为B2，如果将右侧的金属环B取走，P点的磁感应强度大小应为
A． B． C． D．
评卷人得分
二、多选题
8．热辐射是指所有物体在一定的温度下都要向外辐射电磁波的现象，辐射强度是指垂直于电磁波传播方向上的单位面积上单位时间内所接收到的辐射能量。在研究某一黑体辐射的实验规律时，得到了四种温度下黑体辐射的强度与波长的关系如图。图中横轴表示电磁波的波长，纵轴表示某种波长电磁波的辐射强度，则由辐射强度图线可知，同一黑体在不同温度下（　　）

A．向外辐射同一波长的电磁波的辐射强度相同
B．辐射强度的极大值随温度升高而向短波方向移动
C．随着温度的升高，各种波长的辐射强度都增加
D．向外辐射的电磁波的总功率随温度升高而减小
9．如图，在纸面内坐标系的第一、二象限内存在磁感应强度大小为，方向垂直纸面向里的匀强磁场。x轴和y轴上有两条足够长且相互垂直的绝缘直导线和，二者的交点在坐标系的原点O。导线上通有大小为I，方向沿x轴负方向的恒定电流，导线L2上通有大小为2I，方向沿y轴正方向的恒定电流。若无限长通电直导线形成的磁场在空间某点处的磁感应强度大小为（k为比例系数，r为该点到导线的距离，I为导线的电流强度），已知导线在N点产生的磁感应强度大小为，下列说法正确的有（　　）
A．导线上的电流在M点处产生的磁感应强度大小为
B．导线上的电流在N点处产生的磁感应强度大小为
C．N点处的合磁感应强度大小为
D．M点处的合磁感应强度大小为
10．中国宋代科学家沈括在《梦溪笔谈》中最早记载了地磁偏角：“以磁石磨针锋，则能指南，然常微偏东，不全南也．”进一步研究表明，地球周围地磁场的分布示意如图.结合上述材料，下列说法正确的是( )
A．地理南、北极与地磁场的南、北极不重合
B．地球内部也存在磁场，地磁南极在地理北极附近
C．地球表面任意位置的地磁场方向都与地面平行
D．在地面上放置一个小磁针，小磁针的南极指向地磁场的北极
11．关于磁感线和电场线，下列说法中正确的是（　　）
A．磁感线是闭合曲线，而静电场线不是闭合曲线
B．磁感线、电场线的疏密均分别表示磁感应强度和电场强度的大小
C．磁感线、电场线切线方向都分别表示磁场和电场的方向
D．磁感线起始于N极，终止于S极；电场线起始于正电荷，终止于负电荷
第II卷（非选择题）
请点击修改第II卷的文字说明
评卷人得分
三、实验题
12．如图为“探究电磁感应现象”的实验装置．
将图中所缺的导线补接完整．
如果在闭合开关时发现灵敏电流计的指针向右偏了一下，那么合上开关后可能出现的情况有：
①将原线圈迅速插入副线圈时，灵敏电流计指针将 偏转（选填“发生”或“不发生”）；
②原线圈插入副线圈后，将滑动变阻器触头迅速向左拉时，灵敏电流计指针 偏转（选填“发生”或“不发生”）；
③在上述两过程中灵敏电流计指针的偏转方向 （选填“相同”或“相反”）．
在做“探究电磁感应现象”实验时，如果副线圈两端不接任何元件，则副线圈电路中将 ．（不定项选择）
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
13．“探究感应电流的产生条件”的实验电路如图所示。实验表明：当穿过闭合电路的 发生变化时，闭合电路中就会有电流产生。在闭合开关S前，滑动变阻器滑片P应置于 （选填“a”或“b”）端。开关S闭合后还有多种方法能使线圈C中产生感应电流，试写出其中的两种方法：(1) ；(2) 。
评卷人得分
四、解答题
14．如图所示，、是两根在同一竖直平面内的长直导线，在两导线中央悬挂一个小磁针，小磁针与两根直导线静止在同一竖直平面内。当两导线中通以大小相等的电流时，小磁针N极垂直于纸面向外转动，则导线中电流方向如何？导线中电流方向如何？若导线中电流方向是，如何才能使小磁针N极仍然垂直于纸面向外转动？
15．如图所示为“研究电磁感应现象”的实验装置。
（1）在图示状态下，线圈A插入线圈B后，将滑动变阻器滑动头向左快速滑动，线圈B的磁通量如何变化？这时灵敏电流计的指针会不会偏转？
（2）线圈A插入线圈B后，闭合开关的瞬间和断开开关瞬间线圈B的磁通量如何变化？这时灵敏电流计的指针是否偏转？
（3）根据上述实验过程，说明线圈B中产生感应电流的条件。
16．环形电流周围有磁场，根据电磁学理论可知，半径为R、电流强度为I的环形电流中心处的磁感应强度大小，其中K为已知常量。电流的本质是电荷的定向运动，电流可以产生磁场意味着运动的电荷也可以产生磁场。
（1）氢原子核外电子以速率v绕核做圆周运动，轨道半径为r，电荷量为e，求该“分子电流”在圆心处的磁感应强度大小B1。
（2）如图，在一个竖直放置一半径为r、电阻为R、匝数为n的圆形线圈的圆心O处，有一个可以绕竖直轴在水平面内转动的小磁针。线圈未通电流时，小磁针稳定后指向地磁场水平分量方向。调整线圈方位，使其与静止的小磁针在同一个竖直平面内，并通入电流，小磁针偏转了θ角。已知仪器所在处地磁场的磁感应强度水平分量大小为Be，求：线圈两端的电压。
（3）有人用电流观点解释地磁成因：在地球内部的古登堡面附近集结着绕地轴转动的管状电子群，转动的角速度为ω，该电子群形成的电流产生了地磁场。如图所示，为简化问题，假设古登堡面的半径为R，电子均匀分布在距地心R、直径为d的管道内，管道内单位长度电荷量q，且d << R，求此管状电子群在地心处产生的磁感应强度大小B2。

(
…………○…………内…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○…………
) (
※※请※※不※※要※※在※※装※※订※※线※※内※※答※※题※※
) (
…………○…………外…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○…………
)
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参考答案：
1．D
解析：当电流通过导线时，磁针会发生偏转，说明电流能产生磁场，是电流的磁效应现象，是1820年首先是由丹麦的奥斯特发现的。
答案：D。
2．C
解析：试题分析：安培提出了分子电流假说，并很好地解释了一些磁现象，A错误；法拉第提出了用电场线来描述电场的观点，B错误；库仑发现了真空中两个静止电荷之间的相互作用规律，C正确；奥斯特根据小磁针在通电导线周围的偏转发现了电流的磁效应，D错误；答案：C．
考点：物理学史．
【名师点睛】掌握物理学发展史及每位物理学家的科学成就，不仅对物理学习有帮助，也会对物理问题的研究方法有深刻的认识，并能养成尊重科学规律的好习惯，培养自己的科学思维方法．
3．C
解析：A．因为信号穿透能力弱，故不适合长距离传输，故A不符合题意；
B．因5G信号穿透能力弱，手机信号不好或不稳定的情况有可能因为多普勒效应或地面楼房钢筋结构对信号一定量的屏蔽，故B不符合题意；
C．采用了比的频段,即比频率更高，波长更短，更不容易发生衍射现象，故C符合题意；
D．随着基站数量增多并且越来越密集，可以吧基站功率设计小一些建立微型基站，故D不符合题意。
本题选择不正确的，答案：C。
4．D
解析：感应电流产生的条件是闭合回路中磁通量发生变化。在D图中紫铜薄板上下及左右振动的磁通量都会发生变化，产生感应电流，从而出现阻尼振动，从而衰减其微小振动，而在ABC图中紫铜薄板上下振动的磁通量没有变化。
答案：D。
5．C
解析：A．第一幅图是法拉第线圈，法拉第发现了“磁生电”，故A错误；
B．第二幅图是电流的磁效应，奥斯特发现了“电生磁”，故B错误；
C．第三幅图是库仑通过静电力扭秤实验研究，采用放大法发现了库仑定律，故C正确；
D．第四幅图对应的是安培提出的分子电流假说，故D错误；
答案：C。
6．D
解析：如图所示，由题意可知
由题可知
Bb=
由右手螺旋定则可知方向垂直ab向下，
所以有a导线在O点产生的磁感应强度大小是
由右手螺旋定则可知方向垂直ab向下，
c导线在O点产生的磁感应强度大小是
BC=3B0
方向垂直OC斜向上
在O点处总的磁感应强度大小是
B总=
答案：D。
7．B
解析：对于图中单个环形电流，根据安培定则，其在轴线上的磁场方向均是向左，故P点的磁场方向也是向左的.设，设单个环形电流在距离中点l位置的磁感应强度为，在距离中点3l位置的磁感应强度为，故M点磁感应强度，N点磁感应强度，当拿走金属环B后，P点磁感应强度，B正确；答案：B.
点拨：本题研究矢量的叠加合成(力的合成，加速度，速度，位移，电场强度，磁感应强度等)，满足平行四边形定则；掌握特殊的方法（对称法、微元法、补偿法等）．
8．BC
解析：A．根据辐射强度图线可知，同一黑体在不同温度下向外辐射同一波长的电磁波的辐射强度不相同，温度越高，辐射强度越强，A错误；
B．根据辐射强度图线可知，辐射强度的极大值随温度升高而向短波方向移动，B正确；
C．根据辐射强度图线可知，随着温度的升高，各种波长的辐射强度都增加，C正确；
D．根据辐射强度图线可知，随着温度的升高，各种波长的辐射强度都增加，即向外辐射的电磁波的总功率随温度升高而增大，D错误。
答案：BC。
9．CD
解析：A．无限长通电直导线形成的磁场在空间某点处的磁感应强度大小为，已知导线在N点产生的磁感应强度大小为，则导线上的电流在M点处产生的磁感应强度大小为，故A错误；
B．已知导线在N点产生的磁感应强度大小为，则
导线上的电流在N点处产生的磁感应强度大小为
故B错误；
C．根据题意可知，两导线在N点磁场均向里，N点处的合磁感应强度大小为
故C正确；
D．导线上的电流在M点处产生的磁感应强度大小为
根据题意，上的电流在M点处磁场向里，上的电流在M点处磁场向外，则
故D正确。
答案：CD。
10．ABD
解析：A．地理南、北极与地磁场的南、北极不重合有一定的夹角，即为磁偏角，故A正确；
B．磁场是闭合的曲线，地球内部也存在磁场，地磁南极在地理北极附近，故B正确；
C、磁场是闭合的曲线，地球磁场从南极附近发出，从北极附近进入地球，组成闭合曲线，曲线的切线为该点磁场的方向，所以不是地球表面任意位置的地磁场方向都与地面平行，故C错误；
D．在地面上放置一个小磁针，小磁针的南极指向地理南极，即地磁北极，故D正确．
11．ABC
解析：A．磁感线是闭合曲线，而静电场线是从正电荷出发指向无穷远或负电荷，或从无穷远指向负电荷，不是闭合曲线，故A正确；
B．磁感线和电场线是为了形象地描述磁场和电场引入的，磁感线的疏密表示磁感应强度的大小，电场线的疏密表示电场强度的大小，故B正确；
C．磁感线切线方向表示磁场的方向，电场线切线方向表示电场的方向，故C正确；
D．磁感线在磁体的外部从N极出来，进入S极，内部从S极到N极形成闭合曲线；电场线起始于正电荷，终止于负电荷，故D错误。
答案：ABC。
12． 发生，发生， 相反， BD
解析：(1)将电源、电键、变阻器、小螺线管串联成一个回路，再将电流计与大螺线管串联成另一个回路，电路图如图所示；
(2)闭合电键，磁通量增加，指针向右偏转，将原线圈迅速插入副线圈，磁通量增加，则灵敏电流计的指针将向右偏转一下；
原线圈插入副线圈后，将滑动变阻器触头迅速向左拉时，电阻增大，则电流减小，穿过副线圈的磁通量减小，则灵敏电流计指针向左偏转一下；
(3)如果副线圈B两端不接任何元件，线圈中仍有磁通量的变化，仍会产生感应电动势，不会没有感应电流存在，但是可根据楞次定律来确定感应电流的方向，从而可以判断出感应电动势的方向，故BD正确，AC错误；
答案：BD．
13． 磁通量 a 将线圈A插入线圈C或者从线圈C中拔出 让滑动变阻器的滑片P在ab间滑动
解析：[1]当穿过闭合电路的磁通量发生变化时，闭合电路中就会有电流产生。
[2]在闭合开关S前，滑动变阻器滑片P应置于电阻最大的a端。
[3]开关S闭合后能使线圈C中产生感应电流的两种方法：
(1)将线圈A插入线圈C或者从线圈C中拔出；
(2)让滑动变阻器的滑片P在ab间滑动。
14．见解析
解析：根据安培定则，可知导线中电流方向是，导线中电流方向是时小磁针所在位置的合磁场方向为垂直于纸面向外，可以使小磁针N极垂直于纸面向外转动。若导线中电流方向是，由安培定则可知导线中电流在小磁针处的磁场方向为垂直于纸面向里，只有当导线中通过方向电流且大于导线中电流才能使小磁针处的合磁场方向垂直于纸面向外，小磁针N极仍然垂直于纸面向外转动。
15．（1）不变，不偏转；（2）增大，减小，偏转；（3）穿过闭合回路的磁通量发生变化
解析：（1）由图可知，开关处于断开状态，线圈A中无电流，则不产生磁场，故线圈B的磁通量为零，保持不变，不产生感应电流，指针不偏转。
（2）闭合开关的瞬间，线圈A中从无电流到有电流，从无磁场到有磁场，则线圈B的磁通量增大；断开开关瞬间，线圈A中从有电流到无电流，从有磁场到无磁场，则线圈B的磁通量减小；穿过线圈B的磁通量发生变化，有感应电流产生，指针偏转。
（3）产生感应电流的条件：穿过闭合回路的磁通量发生变化。
16．（1）；（2）；（3）Kqω
解析：（1）设电子绕核做圆周运动的周期为T，氢原子核外电子以速率v绕核做圆周运动，则
等效的“分子电流”大小为
分子电流I在圆心处的磁感应强度大小为
联立可得
（2）由题意知，线圈平面与地磁场水平分量方向一致，又待测电流在圆心O处产生的磁感应强度方向垂直于线圈平面，则BO与Be方向垂直，即地磁场磁感应强度的水平分量Be与BO的关系如图所示
则
BO = Betanθ
且
联立有
则线圈两端的电压
U = IOR
解得
（3）设管状电子群的总电荷量为Q，则其转动的周期为
定向转动所形成的等效电流为
由于管道内单位长度电荷量q，则
Q = 2πRq
管状电流I1在圆心处的磁感应强度大小为
联立可得
B2= Kqω
答案第1页，共2页
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