新教材同步輔導(dǎo)2023年高中物理章末質(zhì)量評(píng)估五第六章電磁現(xiàn)象與電磁波粵教版必修第三冊(cè)

章末質(zhì)量評(píng)估（五）（對(duì)應(yīng)第六章）（時(shí)間：75分鐘分值：100分）一、單項(xiàng)選擇題（本題共7小題，每題4分，共28分.每小題只有一個(gè)選項(xiàng)是正確的，選對(duì)得4分.錯(cuò)選、多選、不選均不得分）1.隨著智能手機(jī)的發(fā)展，電池低容量和手機(jī)高耗能之間的矛盾越來(lái)越突出，手機(jī)無(wú)線充電技術(shù)間接解決了智能手機(jī)電池不耐用的問(wèn)題.如圖所示，當(dāng)充電基座上的送電線圈通入正弦式交變電流后，就會(huì)在鄰近的受電線圈中感應(yīng)出電流，最終實(shí)現(xiàn)為手機(jī)電池充電.電磁感應(yīng)的首次發(fā)現(xiàn)者為（）A.愛(ài)因斯坦 B.法拉第C.洛倫茲 D.密立根解析：電磁感應(yīng)的首次發(fā)現(xiàn)者是法拉第，故選B.答案：B2.關(guān)于生活中遇到的各種波，下列說(shuō)法正確的是（）A.電磁波可以傳遞信息，聲波不能傳遞信息B.手機(jī)在通話時(shí)涉及的波既有電磁波又有聲波C.太陽(yáng)光中的可見(jiàn)光和醫(yī)院“B超”中的超聲波傳播速度相同D.遙控器發(fā)出的紅外線波長(zhǎng)和醫(yī)院“CT”中的X射線波長(zhǎng)相同解析：電磁波可以傳遞信息，聲波也能傳遞信息，故選項(xiàng)A錯(cuò)誤；手機(jī)在通話時(shí)涉及的波既有電磁波又有聲波，故選項(xiàng)B正確；太陽(yáng)光中的可見(jiàn)光的傳播速度是光速，醫(yī)院“B超”中的超聲波傳播速度是聲速，二者的大小不相同，故選項(xiàng)C錯(cuò)誤；遙控器發(fā)出的紅外線波長(zhǎng)和醫(yī)院“CT”中的X射線波長(zhǎng)不相同，故選項(xiàng)D錯(cuò)誤.答案：B3.下列說(shuō)法正確的是（）A.電荷在某處不受電場(chǎng)力的作用，則該處的電場(chǎng)強(qiáng)度不一定為零B.把一個(gè)試探電荷放在電場(chǎng)中的某點(diǎn)，它受到的電場(chǎng)力與所帶電荷量的比值表示該點(diǎn)電場(chǎng)的強(qiáng)弱C.一小段通電導(dǎo)線在某處不受磁場(chǎng)力的作用，則該處磁感應(yīng)強(qiáng)度一定為零D.把一小段通電導(dǎo)線放在磁場(chǎng)中某處，它所受到的磁場(chǎng)力與該段通電導(dǎo)線的長(zhǎng)度和電流的乘積的比值表示該處磁場(chǎng)的強(qiáng)弱解析：電荷在電場(chǎng)中某處不受電場(chǎng)力，可知電場(chǎng)強(qiáng)度為零，故A錯(cuò)誤；根據(jù)E＝eq\f(F,q)知，電荷受到的電場(chǎng)力與所帶電荷量的比值表示該點(diǎn)電場(chǎng)的強(qiáng)弱，故B正確；一小段通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中不受磁場(chǎng)力，可能是導(dǎo)線的方向與磁場(chǎng)方向平行，磁感應(yīng)強(qiáng)度不一定為零，故C錯(cuò)誤；只有當(dāng)導(dǎo)線中電流的方向與磁場(chǎng)的方向垂直時(shí)，導(dǎo)線所受的磁場(chǎng)力與該小段通電導(dǎo)線的長(zhǎng)度和電流的乘積的比值才能表示該處磁場(chǎng)的強(qiáng)弱，故D錯(cuò)誤.故選B.答案：B4.磁感應(yīng)強(qiáng)度是描述磁場(chǎng)的重要概念，磁場(chǎng)的基本性質(zhì)是對(duì)電流有磁場(chǎng)力的作用，則關(guān)于磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小，下列說(shuō)法正確的是（）A.一小段通電直導(dǎo)線，在磁場(chǎng)某處受的力越大，該處的磁感應(yīng)強(qiáng)度越大B.一小段通電直導(dǎo)線在磁場(chǎng)某處受的力等于零，則該處的磁感應(yīng)強(qiáng)度一定等于零C.勻強(qiáng)磁場(chǎng)中沿磁感線方向磁感應(yīng)強(qiáng)度逐漸減小D.磁感線較密時(shí)，磁感應(yīng)強(qiáng)度較大；磁感線較疏處，磁感應(yīng)強(qiáng)度較小解析：磁場(chǎng)的強(qiáng)弱由磁場(chǎng)本身的性質(zhì)決定，與放入磁場(chǎng)中的電流元無(wú)關(guān)，電流元在磁場(chǎng)中所受的力越大，該點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度不變，所受力等于零，磁感應(yīng)強(qiáng)度仍然未變，故A、B錯(cuò)誤；勻強(qiáng)磁場(chǎng)中各處的磁感應(yīng)強(qiáng)度都是相同的，故C錯(cuò)誤；磁感線疏密表示磁場(chǎng)的強(qiáng)弱，故磁感線越密的地方磁場(chǎng)越強(qiáng)，越疏的地方磁場(chǎng)越弱，故D正確.答案：D5.如圖所示，以點(diǎn)O為圓心的圓周上有M、N、A、B四個(gè)點(diǎn)，MN和AB都是直徑，兩根直導(dǎo)線垂直紙面放在M、N兩點(diǎn)，現(xiàn)給導(dǎo)線通有大小相等、方向垂直紙面向里的電流，下列說(shuō)法正確的是（）A.O處的磁感應(yīng)強(qiáng)度為零B.在AB連線上，O處的磁感應(yīng)強(qiáng)度最大C.A、B兩處磁感應(yīng)強(qiáng)度相同D.A、B兩點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向都在AB直線上解析：根據(jù)安培定則可知M處電流在O點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向沿AB向下，N處電流在O點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向沿AB向上，由于兩導(dǎo)線電流大小相等，O到M、N的距離相等，所以M、N處電流在O點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等，根據(jù)矢量合成可知O處磁感應(yīng)強(qiáng)度為零，選項(xiàng)A正確；根據(jù)安培定則可知M處電流產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向以及N處電流產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向如圖：由圖及矢量合成可知A、B兩處磁感應(yīng)強(qiáng)度方向不同，也不在AB直線上且大于零，故在AB連線上O處的磁感應(yīng)強(qiáng)度不是最大，選項(xiàng)B、C、D錯(cuò)誤.答案：A6.如圖所示是通有恒定電流的環(huán)形線圈和螺線管的磁感線分布圖.若通電螺線管是密繞的，下列說(shuō)法正確的是（）A.電流越大，內(nèi)部的磁場(chǎng)越接近勻強(qiáng)磁場(chǎng)B.螺線管越長(zhǎng)，內(nèi)部的磁場(chǎng)越接近勻強(qiáng)磁場(chǎng)C.螺線管直徑越大，內(nèi)部的磁場(chǎng)越接近勻強(qiáng)磁場(chǎng)D.磁感線畫(huà)得越密，內(nèi)部的磁場(chǎng)越接近勻強(qiáng)磁場(chǎng)解析：根據(jù)螺線管內(nèi)部的磁感線分布可知，在螺線管的內(nèi)部，越接近于中心位置，磁感線分布越均勻，越接近兩端，磁感線越不均勻，可知螺線管越長(zhǎng)，內(nèi)部的磁場(chǎng)越接近勻強(qiáng)磁場(chǎng).故選B.答案：B7.如圖所示，勻強(qiáng)磁場(chǎng)中有一個(gè)矩形閉合導(dǎo)線框繞軸線AB順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，在線框由水平位置轉(zhuǎn)動(dòng)90°的過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是（）A.磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度不斷減小 B.穿過(guò)線框的磁通量保持不變C.穿過(guò)線框的磁感線條數(shù)增多 D.在線框中會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流解析：磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度不變，A錯(cuò)誤；磁感線穿過(guò)線圈的面積發(fā)生變化，故穿過(guò)線框的磁通量發(fā)生變化，B錯(cuò)誤；磁感線穿過(guò)線圈的面積減小，故穿過(guò)線框的磁感線條數(shù)減小，C錯(cuò)誤；磁感線穿過(guò)線圈的面積發(fā)生變化，穿過(guò)線框的磁通量發(fā)生變化，故在線框中會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，D正確.故選D.答案：D二、多項(xiàng)選擇題（本大題共3小題，每題6分，共18分.每小題有多個(gè)選項(xiàng)是正確的，全選對(duì)得6分，少選得3分，錯(cuò)選、多選、不選均不得分）8.如圖所示，在N—S間為勻強(qiáng)磁場(chǎng)，虛線為磁感線，正方形線圈abcd放在磁場(chǎng)間，線圈平面與磁感線方向垂直，以下方法能在線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流的是（）A.線圈沿磁感線方向上下平動(dòng)B.線圈水平向右離開(kāi)磁場(chǎng)C.以線圈中心作一豎直軸，線圈繞軸水平轉(zhuǎn)動(dòng)D.以ad為軸轉(zhuǎn)動(dòng)線圈解析：線圈沿磁感線方向上下平動(dòng)，磁通量沒(méi)有變化，不能在線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；線圈水平向右離開(kāi)磁場(chǎng)，磁通量發(fā)生變化，能在線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流，選項(xiàng)B正確；以線圈中心作一豎直軸，線圈繞軸水平轉(zhuǎn)動(dòng)，磁通量沒(méi)有變化，不能在線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；以ad為軸轉(zhuǎn)動(dòng)線圈，磁通量發(fā)生變化，能在線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流，選項(xiàng)D正確.答案：BD9.如圖所示，藍(lán)牙設(shè)備和Wi-Fi已經(jīng)廣泛應(yīng)用于我們的日常生活中.由于Wi-Fi和藍(lán)牙都在全球通用頻段2.4GHz上工作，因此它們共存時(shí)會(huì)相互干擾，造成兩者的信噪比下降，影響數(shù)據(jù)傳輸.為緩解上述干擾，目前不少路由器的Wi-Fi采用雙頻段模式，即同時(shí)工作在2.4GHz和5GHz的模式下，其中2.4GHz信號(hào)在空氣或障礙物中傳播時(shí)衰減小，而5GHz信號(hào)更加高速且穩(wěn)定.下列說(shuō)法正確的是（）A.Wi-Fi和藍(lán)牙的相互干擾是指產(chǎn)生了干涉B.2.4GHz信號(hào)比5GHz信號(hào)的衍射能力更強(qiáng)C.5GHz信號(hào)在空中的傳播速度大于2.4GHz信號(hào)的傳播速度D.信噪比下降是指接收電路在接收所需信號(hào)的同時(shí)也接收了其他雜質(zhì)信號(hào)解析：Wi-Fi和藍(lán)牙都在全球通用頻段2.4GHz上工作，它們共存時(shí)會(huì)相互干擾，造成兩者的信噪比下降，信噪比下降是指接收電路在接收所需信號(hào)的同時(shí)也接收了其他雜質(zhì)信號(hào)，并非產(chǎn)生了干涉，選項(xiàng)A錯(cuò)誤，D正確；2.4GHz信號(hào)比5GHz信號(hào)的波長(zhǎng)更大，則衍射能力更強(qiáng)，選項(xiàng)B正確；5GHz信號(hào)在空中的傳播速度等于2.4GHz信號(hào)的傳播速度，均為3×108m/s，選項(xiàng)C錯(cuò)誤.故選BD.答案：BD10.特高壓直流輸電是國(guó)家重點(diǎn)能源工程.如圖所示是兩根等高、相互平行的水平長(zhǎng)直輸電導(dǎo)線，分別通有大小相等、方向相同的電流I1和I2，a、b、c三點(diǎn)連線與兩根導(dǎo)線垂直并共面，b點(diǎn)位于兩根導(dǎo)線間的中點(diǎn)，a、c兩點(diǎn)與b點(diǎn)等距，d點(diǎn)位于b點(diǎn)正上方.不考慮地磁場(chǎng)的影響，則（）A.b點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向與兩根導(dǎo)線所在平面平行B.d點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向與兩根導(dǎo)線所在平面平行C.a、c兩點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向相反D.a、d兩點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向相同解析：I1在b點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向豎直向下，I2在b點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向豎直向上，且因?yàn)镮1＝I2，所以b點(diǎn)的合磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為零，A錯(cuò)誤；I1在d點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向斜向下，I2在d點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向斜向上，側(cè)視圖如下：可知d點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向與兩根導(dǎo)線所在平面平行，故B正確；由安培定則可知I1和I2在a點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向相同，都是豎直向上，在c點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向都是豎直向下，如下圖所示：由對(duì)稱性可知，I1和I2在兩點(diǎn)產(chǎn)生的磁感強(qiáng)度之和大小相等，方向相反，故C正確；由C中圖可以看出，a、d兩點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向不同，故D錯(cuò)誤.答案：BC三、非選擇題（本大題共5小題，共54分.解答題應(yīng)寫(xiě)出必要的文字說(shuō)明、方程和重要演算步驟，答案中必須明確寫(xiě)出數(shù)值和單位）11.（12分）某校物理探究小組探究電磁感應(yīng)規(guī)律的實(shí)驗(yàn)器材和電路如圖所示，回答下列問(wèn)題：（1）用螺旋測(cè)微器測(cè)得繞制線圈B的銅線直徑d如圖1所示，則該銅線d＝mm.（2）在圖2中用筆畫(huà)線將實(shí)驗(yàn)電路連接完整.（3）連接好電路以后，實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)：閉合開(kāi)關(guān)時(shí)，靈敏電流計(jì)的指針偏轉(zhuǎn)了一下.然后開(kāi)關(guān)保持閉合，線圈A保持靜止，若把滑動(dòng)變阻器的滑片快速向左滑動(dòng)，靈敏電流計(jì)的指針會(huì)（選填“偏轉(zhuǎn)”或“不偏轉(zhuǎn)”），滑片滑到最左端停止后，靈敏電流計(jì)的指針（選填“在最大值位置”或“回到零刻度”）.（4）通過(guò)實(shí)驗(yàn)可以得出：當(dāng)穿過(guò)閉合回路的發(fā)生變化時(shí)，閉合回路中就會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流.解析：（1）讀數(shù)0mm＋0.01mm×45.0＝0.450mm.（2）如下圖.（3）根據(jù)題意知閉合開(kāi)關(guān)時(shí)，B線圈中的磁通量發(fā)生變化，導(dǎo)致B中感應(yīng)電流使得靈敏電流計(jì)的指針偏轉(zhuǎn)了一下；開(kāi)關(guān)保持閉合，線圈A保持靜止，若把滑動(dòng)變阻器的滑片快速向左滑動(dòng)，使B中磁通量減少，從而產(chǎn)生感應(yīng)電流，指針會(huì)偏轉(zhuǎn)；滑片滑到最左端停止后，電路中的電流不再變化，B中的磁通量也沒(méi)有變化，所以沒(méi)有感應(yīng)電流，指針回到零刻度.（4）題中實(shí)驗(yàn)操作都是使得B線圈中的磁通量發(fā)生變化，從而在閉合電路中產(chǎn)生電流.答案：（1）0.450（2）圖見(jiàn)解析（3）偏轉(zhuǎn)回到零刻度（4）磁通量12.（10分）如圖所示，放在馬蹄形磁鐵兩極之間的導(dǎo)體棒ab，當(dāng)通有自b到a的電流時(shí)，導(dǎo)體棒受到方向向右、大小F＝1N的磁場(chǎng)力的作用，已知導(dǎo)體棒在馬蹄形磁鐵內(nèi)部的長(zhǎng)度L＝5cm，通過(guò)導(dǎo)體棒的電流大小I＝10A，求：（1）導(dǎo)體棒中的電流在其正右側(cè)位置所形成的磁場(chǎng)的磁場(chǎng)方向；（2）馬蹄形磁鐵中導(dǎo)體棒所在位置的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小.解析：（1）由安培定則可知，導(dǎo)體棒中的電流在其正右側(cè)所形成的磁場(chǎng)方向豎直向上.（2）導(dǎo)體棒所在位置的磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝eq\f(F,IL)，解得B＝2T.答案：（1）導(dǎo)體棒中的電流在其正右側(cè)位置所形成的磁場(chǎng)方向豎直向上（2）2T13.（10分）普朗克的能量子假說(shuō)和愛(ài)因斯坦的光子假說(shuō)的內(nèi)容是什么？它們分別能解釋哪些現(xiàn)象？解析：普朗克能量子假設(shè)：1900年，德國(guó)物理學(xué)家普朗克通過(guò)對(duì)黑體輻射現(xiàn)象的深入研究，對(duì)黑體輻射中的能量提出了著名的能量子假設(shè)，即黑體輻射或吸收電磁波的能量是不連續(xù)的，它是以能量子hν為基本單元來(lái)吸收或發(fā)射能量的，即能量為E＝nhv，式中ν是電磁波的頻率，h稱為普朗克常量，n可以取正整數(shù).愛(ài)因斯坦光子假設(shè)：為了克服經(jīng)典理論所遇到的困難，從理論上解釋光電效應(yīng)，愛(ài)因斯坦提出了光子假設(shè)，即光束可以看成是由微粒構(gòu)成的粒子流，這些粒子叫光量子，簡(jiǎn)稱光子.在真空中，每個(gè)光子都以光速c運(yùn)動(dòng).這些頻率為ν的光量子的能量為hν.區(qū)別：兩人所研究對(duì)象不同，普朗克把黑體內(nèi)諧振子的能量看作是量子化的，它們與電磁波相互作用時(shí)吸收和發(fā)射的能量也是量子化的，可以解釋黑體輻射；愛(ài)因斯坦認(rèn)為，空間存在的電磁波的能量本質(zhì)就是量子化的，可用于解釋光電效應(yīng)和康普頓效應(yīng).答案：見(jiàn)解析14.（14分）如圖，矩形線圈abcd的長(zhǎng)與寬分別為2L和L，虛線內(nèi)有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，O1、O2分別為ad、bc的中點(diǎn)，求：（1）線圈繞ab邊向紙外旋轉(zhuǎn)60°角時(shí)，穿過(guò)線圈的磁通量；（2）線圈繞cd邊向紙外旋轉(zhuǎn)60°角時(shí)，穿過(guò)線圈的磁通量變化量.解析：（1）當(dāng)線圈繞ab邊向紙外旋轉(zhuǎn)60°角時(shí)，ad邊在紙面內(nèi)的投影長(zhǎng)度d＝2L×cos60°＝L，即cd邊恰好位于磁場(chǎng)右邊界的正上方，所以穿過(guò)線圈的磁通量Φ＝B×2L2×cos60°＝BL2.（2）當(dāng)線圈繞cd邊向紙外旋轉(zhuǎn)60°角時(shí)，ad邊在紙面內(nèi)的投影長(zhǎng)度d′＝2L×cos60°＝L，即ab邊恰好位于磁場(chǎng)右邊界的正上方，所以穿過(guò)線圈的磁通量為零；磁通量的變化量為ΔΦ＝0－B×L2＝－BL2.答案：（1）BL2（2）－BL215.（15分）我們常處于電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)中.通電長(zhǎng)直導(dǎo)線所產(chǎn)生磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度可用B＝keq\f(I,d)計(jì)算，其中k＝2×10－7T·m/A，I為電流，d為該點(diǎn)到直導(dǎo)線的垂直距離.利用該公式可估算生活中所遇到的磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度.則：（1）家庭通電導(dǎo)線的電流很少超過(guò)10A.試比較距離導(dǎo)線0.5m處的磁場(chǎng)與地磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小.（2）765kV高壓輸電線中的電流?？蛇_(dá)200A.假定這種輸電線離地面高度為20m，試估算輸電線正下方地面