高中粤教版 (2019)第六章 电磁现象与电磁波本章综合与测试巩固练习

这是一份高中粤教版 (2019)第六章 电磁现象与电磁波本章综合与测试巩固练习，共14页。试卷主要包含了单项选择题，多项选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
第六章　电磁现象与电磁波本章达标检测一、单项选择题(本题共8小题,每小题3分,共24分。在每小题给出的四个选项中,只有一个是符合题目要求的)1.(2020山东滨州北镇中学高二下月考)把“能量子”概念引入物理学的物理学家是              (　　)A.普朗克　　　　B.麦克斯韦C.托马斯·杨　　　　D.赫兹2.原子光谱的发现说明 (　　)A.原子的能量是连续的B.原子的能量是量子化的C.只有氢原子的能量是量子化的D.所有物质的能量都是连续的3.有关光的性质,下列说法正确的是 (　　)A.光既具有波动性,又具有粒子性,两种性质是不相容的B.光的波动性类似于机械波,光的粒子性类似于质点C.大量光子才具有波动性,个别光子只具有粒子性D.由于光既具有波动性,又具有粒子性,无法只用其中一种去说明光的一切行为,只能认为光具有波粒二象性4.某同学在研究通电导线在磁场中的受力情况时,先将同一个电流元(IL),垂直磁场方向放在A、B、C三个位置;然后在B点垂直磁场方向放入不同的电流元(分别为IL、2I·L、I·2L),观测所受磁场力大小,记录如图所示。由此实验和数据,能得到的结论是              (　　)A.同一电流元在磁场的不同位置,所受磁场力大小不同,磁场力与电流元的比值相同B.不同电流元在磁场的同一位置,所受磁场力大小不同,磁场力与电流元的比值不同C.在磁场某个位置,磁场力与电流元的比值与所取电流元的大小有关D.磁场力与电流元的比值可以反映磁场在该位置的性质,与电流元取值无关5.(2021山东日照高二上月考)如图,水平桌面上平放一矩形导线框abcd,O为线框中心。匀强磁场竖直向上,下列操作可使线框中产生感应电流的是              (　　)A.线框水平向右平动B.线框竖直向上平动C.线框绕过O点的竖直轴转动D.线框以ab为轴转动6.(2021浙江杭州高二上期中)在实验精度要求不高的情况下,可利用罗盘来测量电流产生磁场的磁感应强度。具体做法是:在一根南北方向放置的直导线的正下方10 cm处放一个罗盘,导线没有通电时罗盘的指针(小磁针的N极)指向北方;当给导线通入电流时,发现罗盘的指针偏转一定角度,根据偏转角度即可测定电流磁场的磁感应强度。现已测出此地的地磁场水平分量B0=5.0×10-5 T,通电后罗盘指针停在北偏东60°的位置(如图所示),由此测出该通电直导线在其正下方10 cm处产生磁场的磁感应强度大小约为              (　　)A.5.0×10-5 T　　　　B.1.0×10-4 TC.8.66×10-5 T　　　　D.7.07×10-5 T7.如图所示,真空中有两点电荷+q和-q以共同的角速度绕轴OO'匀速转动,P点离+q较近,则下列关于P点磁感应强度B的说法正确的是              (　　)A.方向沿OO'向上　　　　B.方向沿OO'向下C.方向从+q指向-q　　　　D.大小为零8.(2021北京高二上月考)19世纪安培为解释地球的磁性作出这样的假设:地球的磁场是由绕过地心的轴的环形电流I引起的,图中假设的引起地球磁场的环形电流方向正确的是              (　　)二、多项选择题(本题共4小题,每小题6分,共24分。在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求。全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分)9.关于电磁场和电磁波,下列说法正确的是 (　　)A.电磁波的传播速度总是3×108 m/sB.电磁波是一种物质,可以在真空中传播C.电场和磁场总是相互联系,它们统称为电磁场D.光是一种电磁波10.(2021辽宁辽师大附中高二上月考)如图所示,水平面内有两条相互垂直且彼此绝缘的通电长直导线,以它们为坐标轴构成一个平面直角坐标系。四个相同的圆形闭合线圈在四个象限内对称放置,两直导线中的电流大小与变化情况完全相同,电流方向如图所示,当两直导线中的电流都增大时,四个线圈a、b、c、d中感应电流的情况是              (　　)A.线圈a中无感应电流　　　　B.线圈b中有感应电流C.线圈c中有感应电流　　　　D.线圈d中无感应电流11.(2021陕西西安高二上期中)如图所示,一个单匝线圈abcd水平放置,面积为S,有一半面积处在竖直向下的匀强磁场中,磁场的磁感应强度大小为B。下列说法正确的是              (　　)A.当线圈以ab边为轴转过30°时,穿过线圈的磁通量是BSB.当线圈以ab边为轴转过30°时,穿过线圈的磁通量是BSC.当线圈以ab边为轴转过60°时,穿过线圈的磁通量是BSD.当线圈以ab边为轴转过60°时,穿过线圈的磁通量是BS12.(2021福建漳平高二上月考)如图,两通电长直导线垂直纸面放置,它们的电流大小相等、方向相反,菱形abcd的对角线ac所在直线与两导线垂直相交,菱形的中心O到两导线的距离相等。则              (　　)A.O点的磁感应强度大小比b点的大B.O点的磁感应强度大小为零C.a与c两点的磁感应强度大小相等、方向相同D.b与d两点的磁感应强度大小相等、方向相反三、非选择题(共5小题,共52分)13.(2021江西南昌高二上月考)(6分)如图所示,AB、CD为一水平圆周上两条相互垂直的直径,O点为该圆的圆心。将电流都为I的两通电直导线M、N垂直圆面分别放置在圆周上,其位置关于AB对称且距离等于圆的半径,其中导线M中电流流向纸内,导线N中电流流向纸外。现要使O点的磁感应强度为零,可加一平行于圆面的匀强磁场,则该磁场方向为　　　　,也可以在圆周　　　点或　　　点上再垂直圆面放置一电流大小、方向合适的通电直导线。 14.(2021江苏徐州高二上学情调研)(8分)如图所示,在“研究电磁感应现象”的实验中,将灵敏电流计与副线圈B连成一个闭合回路,将原线圈A、电池、滑动变阻器和开关S串联成另一个闭合电路。当闭合S时,观察到电流计指针向左偏,不通电时电流计指针停在正中央。(1)S闭合后,将原线圈A插入B的过程中,电流计的指针将　　　　偏转。 (2)线圈A放在B中不动时,指针将　　　　偏转。 (3)线圈A放在B中不动,将滑动变阻器的滑片P向左滑动时,电流计指针将　　　　偏转。 (4)线圈A放在B中不动,突然断开S,电流计指针将　　　　偏转。(均填“向左”“向右”或“不”) 15.(2021河南商丘高二上月考)(8分)长2 cm的通电直导线垂直于大小、方向恒定的磁场放置,当通过导线的电流为2 A时,它受到的磁场力大小为4×10-3 N。(1)该处的磁感应强度B是多大?(2)若电流不变,导线长度减小到1 cm,则它在磁场中受到的力F和该处的磁感应强度B各是多大?(3)若导线长度不变,电流增大为5 A,则它受到的磁场力F和该处的磁感应强度B各是多大?(4)若让导线与磁场方向平行,该处的磁感应强度多大?通电导线受到的磁场力多大?        16.(2021福建福州高二上月考)(12分)矩形线框abcd的边长分别为l1、l2,可绕它的一条对称轴OO'转动,匀强磁场的磁感应强度为B,方向与OO'垂直,初位置时线框平面与B平行,如图所示。(1)初位置时穿过线框的磁通量Φ0为多少?(2)当线框绕轴沿如图所示方向转过60°时,磁通量Φ2为多少?这一过程中磁通量的变化ΔΦ1为多少?(3)当线框绕轴沿图示方向由(2)问中的位置再转过60°时,磁通量Φ3为多少?这一过程中ΔΦ2为多少?    17.(18分)如图所示,两长直导线P和Q垂直于纸面固定放置,两者之间的距离为l,在两导线中均通有大小相等的电流,纸面内与两导线距离均为l的a点处的磁感应强度大小为B,方向竖直向下。求:(1)要使a点产生图示方向的磁场,P、Q中电流的方向;(2)P中的电流在a点处产生磁场的磁感应强度的大小;(3)若Q中电流方向反向,大小不变,a点处磁感应强度的大小。       答案全解全析1.A　普朗克提出了“能量子”概念,得出黑体辐射的强度按波长分布的公式,与实验结果符合得非常好,并由此开创了物理学的新纪元,选项A正确。2.B　原子光谱的发现说明原子的能量是量子化的,不只是氢原子的能量是这样,所有物质的原子的能量都是这样的,选项B正确,A、C、D错误。3.D　光既具有波动性,又具有粒子性,但它又不同于宏观观念中的机械波和粒子,波动性和粒子性是光在不同情况下表现出的不同性质,是同一客体的两个不同侧面、不同属性,我们无法用其中的一种去说明光的一切行为,只能认为光具有波粒二象性,选项D正确。4.D　由A、B、C三点处的电流元及其受力情况可知,同一电流元在磁场的不同位置,所受磁场力大小分别为3F、F和0.5F,大小不同,磁场力与电流元的比值也不同,选项A错误;对比在B点放置不同的电流元的受力情况可知,不同电流元在磁场的同一位置,所受磁场力大小不同,磁场力与电流元的比值相同,说明磁场力与电流元的比值(即磁感应强度)是反映磁场自身性质的物理量,与电流元无关,选项B、C错误,D正确。5.D　线框向右平动、竖直向上平动、绕过O点的竖直轴转动时,穿过线框的磁通量不发生变化,无感应电流产生,选项A、B、C错误;线框以ab为轴转动时,穿过线框的磁通量发生变化,线框中产生感应电流,选项D正确。6.C　罗盘处的各个分磁感应强度与合磁感应强度关系如图所示,地磁场水平分量B0=5.0×10-5 T,根据三角函数关系可得tan 60°=,故有B1=B0 tan 60°=8.66×10-5 T,选项A、B、D错误,C正确。7.A　电荷的定向移动形成电流,正电荷的定向移动方向为电流的方向,由安培定则可知,+q运动形成的电流在P点的磁场方向为O'→O,而-q运动形成的电流在P点的磁场方向为O→O';由于+q运动时在P点产生的磁场更强,根据矢量叠加原理,可知P点的合磁场的方向为O'→O,即沿OO'向上,选项A正确,B、C、D错误。8.B　地磁的北极在地理南极附近,地磁的南极在地理北极附近,故用安培定则判断环形电流方向时,右手的拇指应指向地球南极,四指弯曲的方向是电流的方向,故环形电流的方向沿顺时针方向(从地球北极俯视),选项A、C、D错误,B正确。9.BD　只有在真空中电磁波的速度才是3×108 m/s,选项A错误;电磁波本身就是一种物质,可以不依赖介质传播,选项B正确;周期性变化的电场和周期性变化的磁场是相互联系的,它们统称为电磁场,选项C错误;光是一种电磁波,选项D正确。10.CD　根据安培定则可判断出电流产生的磁场方向,两直导线在线圈a中产生的磁场方向均垂直于纸面向里,在线圈c中产生的磁场方向均垂直于纸面向外,线圈b、d中的合磁通量始终为零,故增大两直导线中的电流时,线圈a、c中的磁通量发生变化,有感应电流产生,而线圈b、d中无感应电流产生,选项C、D正确,A、B错误。11.AC　当单匝线圈abcd有一半处在磁感应强度为B的匀强磁场中时,穿过线圈的磁通量为Φ=B·S=BS。当线圈以ab为轴从图示位置转过30°时,线圈在磁场内垂直于磁场方向的投影面积仍为S,则穿过线圈的磁通量为Φ2=B·S=BS,选项A正确,B错误;当线圈以ab为轴从图示位置转过60°时,线圈在磁场内垂直于磁场方向的投影面积仍为S,则穿过线圈的磁通量为Φ3=B·S=BS,选项C正确,D错误。12.AC　设右边通电导线在O点产生的磁感应强度大小为B1,右边通电导线在b点产生的磁感应强度大小为B2,则有B2<B1,根据对称性可知左边通电导线在O点产生的磁感应强度大小为B1,左边通电导线在b点产生的磁感应强度大小为B2;根据磁场的叠加原理可得两通电长直导线在O点产生的磁感应强度大小为BO=2B1,所以O点处的磁感应强度大小不为零;根据平行四边形定则进行合成得两通电长直导线在b点产生的磁感应强度大小Bb<2B2,所以有Bb<BO,选项A正确,B错误;由安培定则和磁场的叠加原理可得两通电长直导线在a点产生的磁感应强度方向向下,在c点的磁感应强度方向向下,则a、c两点处的磁感应强度方向相同,a、c两点处的磁感应强度大小相等,选项C正确;根据安培定则判断得知,右边通电导线产生的磁场方向沿逆时针方向,左边通电导线产生的磁场方向沿顺时针方向,由于对称可知两根通电导线在b、d两点产生的磁感应强度大小相等,利用平行四边形定则进行合成得b、d两点的磁感应强度大小相等,由磁场的叠加原理可得b、d两点处的磁感应强度方向都向下,选项D错误。13.答案　从B指向A(2分)　C(2分)　D(2分)解析　根据安培定则,分别作出直导线M、N在O点产生的磁场方向,如图所示,两电流在O点产生的磁感应强度大小相等,根据平行四边形定则,两磁感应强度叠加后,合磁感应强度由A指向B;若要使O点磁感应强度为零,外加匀强磁场方向应为从B指向A。根据平行四边形定则知,M、N处导线在O点产生的合磁感应强度的大小与两分磁感应强度的大小相等,根据安培定则知,也可以在C点放置一方向垂直纸面向外、大小和M、N相等的电流,或在D点放置一方向垂直纸面向里、大小和M、N相等的电流。14.答案　(1)向左(2分)　(2)不(2分)　(3)向左(2分)　(4)向右(2分)解析　当闭合S时,观察到电流计指针向左偏,根据题图可知,此时穿过线圈B的磁通量变大,故当磁通量减小时,电流计指针向右偏。(1)线圈A插入线圈B,线圈B中磁通量变大,电流计指针向左偏转;(2)线圈A放在B中不动,线圈B中磁通量不变,无感应电流,故指针不动;(3)滑片向左移动,滑动变阻器连入电路的有效电阻变小,电路中电流变大,故线圈B中磁通量变大,电流计指针向左偏转;(4)线圈A放在B中不动,突然断开S,电流变小,故线圈B中磁通量变小,电流计指针向右偏转。15.答案　(1)0.1 T　(2)2×10-3 N　0.1 T　(3)1×10-2 N　0.1 T(4)0.1 T　0解析　(1)根据磁感应强度的定义式得B== T=0.1 T(2分)(2)匀强磁场中某点的磁感应强度由磁场本身决定,不因导线长度的改变而改变,因此B=0.1 T;导线长度减小到1 cm,则它所受磁场力F=BIL'=0.1×2×1×10-2 N=2×10-3 N(2分)(3)匀强磁场中某点的磁感应强度也不因电流的改变而改变,因此B=0.1 T;电流增大为5 A,则它所受磁场力F=BI'L=0.1×5×2×10-2 N=1×10-2 N(2分)(4)磁感应强度B是磁场本身的性质,与F、I、L无关,改变导线方向,磁感应强度不变,即B=0.1 T。若导线与磁场方向平行,则磁场力为0。              (2分)16.答案　(1)0　(2)Bl1l2　Bl1l2　(3)Bl1l2　0解析　(1)作出矩形线框平面的俯视图,如图所示。当线框处于ad位置时,从俯视图可看出没有磁感线穿过矩形线框,故Φ0=0。              (3分)(2)当线框绕轴沿逆时针方向(从上往下看)转动60°到a'd'位置时,线框平面与B的夹角θ=60°,此时的磁通量为Φ2=BS·sin 60°=Bl1l2 (2分)这一过程中磁通量的变化量为ΔΦ1=Φ2-Φ0=Bl1l2 (2分)(3)当线框再由a'd'位置逆时针转60°时到a″d″位置,这时线框平面与B方向成120°角。此时穿过线框的磁通量为Φ3=BS sin 120°=Bl1l2 (3分) 此过程中磁通量的变化量为ΔΦ2=Φ3-Φ2=Bl1l2-Bl1l2=0 (2分)17.答案　(1)见解析　(2)B　(3)B解析　(1)依据安培定则和磁场的叠加原理知,要使a点的磁感应强度方向竖直向下,应使P中电流在a点产生的磁场垂直aP斜向下,使Q中电流在a点产生的磁场垂直aQ斜向下,则P中电流垂直纸面向里,Q中电流垂直纸面向外。              (6分)(2)当P中电流垂直纸面向里、Q中电流垂直纸面向外时,根据安培定则知两导线中的电流在a点处产生的磁场的磁感应强度方向夹角为120°,如图所示,合磁感应强度大小为B=B',即P中的电流在a点处产生磁场的磁感应强度的大小为B。              (6分)(3)根据安培定则可知,P中电流在a点的磁感应强度方向为水平向右偏下30°,Q中电流在a点的磁感应强度方向为水平向右偏上30°,两者在a点的合磁感应强度为B合=2B' cos 30°=B,方向水平向右。              (6分)