2022—2023学年高二粤教版（2019）必修第三册 第六章 电磁现象与电磁波 单元检测卷8（含解析）

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2022—2023学年高二粤教版（2019）必修第三册 第六章 电磁现象与电磁波 单元检测卷8（含解析）一、单选题（共28分）1．在“探究感应电流的规律”实验中，电路连接如图所示，合上开关，让铁芯从副线圈上端静止释放，并穿出线圈，已知铁芯长度与副线圈长度相同，则电流传感器采集到的电流图像是下图中的（　　）A． B．C． D．2．两完全相同的通电圆线圈1、2平行放置，两圆线圈的圆心O1、O2的连线与圆面垂直，O为O1、O2的连线的中点，如图所示。当两圆线圈中通以方向、大小均相同的恒定电流时，O1点的磁感应强度的大小为B1；若保持线圈1中的电流以及线圈2中的电流大小不变，仅将线圈2中电流方向反向，O1点的磁感应强度的大小为B2。则线圈1中的电流在O2点和O点产生的磁场的磁感应强度大小B3、B4一定有（　　）A．B3=，B4= B．B3=，B4＜C．B3=，B4＜ D．B3=，B4＜3．如图所示，两个环形导线内通有大小恒定的电流、，方向如图所示。两环形导线的圆心分别为、，在两圆心连线上有三点，。已知b点的磁感应强度为0，则下列判断正确的是（　　） A．和方向相同 B．C．c点的磁感应强度方向一定向右 D．a点的磁感应强度方向一定向右4．如选项图所示，中线圈有一小缺口，中通电导线位于水平放置的闭合线圈某一直径的正上方，C、中匀强磁场区域足够大，其中能产生感应电流的是（   ）A． B．C． D．5．下列现象中属于电磁感应现象的是（　　）A．磁场对电流产生力的作用B．插在通电螺线管中的软铁棒被磁化C．变化的磁场使闭合电路中产生电流D．电流周围产生磁场6．已知通电长直导线在周围某点产生的磁感应强度大小为，即磁感应强度大小B与导线中的电流I成正比、与该点到导线的距离r成反比。如图所示，两根平行长直导线M、N相距为2x0，长直导线M中通以大小为I0、方向竖直向上的电流，P，O、Q为同一水平线上间距相等的三个点，其中O点到直导线M、N的距离相等。已知O处的磁感应强度大小为、方向垂直于纸面向里，P处的磁感应强度大小为、方向垂直于纸面向外。下列说法正确的是（　　）A．长直导线N中通以大小为I0、方向竖直向上的电流；Q处的磁感应强度大小为、方向垂直于纸面向里B．长直导线N中通以大小为2I0、方向竖直向上的电流；Q处的磁感应强度大小为、方向垂直于纸面向里C．长直导线N中通以大小为I0、方向竖直向下的电流；Q处的磁感应强度大小为、方向垂直于纸面向外D．长直导线N中通以大小为2I0、方向竖直向下的电流；Q处的磁感应强度大小为、方向垂直于纸面向外7．如图，在磁感应强度为的匀强磁场中，两长直导线、垂直于纸面固定在直角三角形的顶点、处，是的中点。当两导线中均通有方向垂直纸面向外的电流时，点的磁感应强度为零。已知通电长直导线在周围某点产生磁场的磁感应强度大小与电流成正比、与该点到直导线的距离成反比。若将导线中的电流方向改为垂直纸面向里，则点的磁感应强度（　　）A．方向垂直向上，大小为 B．方向垂直向上，大小为C．方向垂直向下，大小为 D．方向垂直向下，大小为二、多选题（共12分）8．下列说法正确的是（　　）A．图1中导体棒Oc以O点为轴在导轨ab上以角速度转动时能产生感应电流B．图2中当两导体棒在匀强磁场中沿图示方向运动且时能产生感应电流C．图3中当两导体棒在匀强磁场中沿图示方向运动且时能产生感应电流D．图4中条形磁铁穿入不闭合导体环时能产生感应电流9．关于磁场，下列说法正确的是（　　）A．磁场的基本性质是对放入其中的磁体和电流有力的作用B．磁场是客观存在的一种特殊的物质形态C．磁场看不见、摸不着，实际不存在，是人们假想出来的一种物质D．磁场的存在与否取决于人的思想，想其有则有，想其无则无10．以下宏观概念中，是“量子化”的有(　　)A．物体的带电荷量 B．物体的动量C．物体的质量 D．学生的个数三、实验题（共15分）11．在“研究磁通量变化时感应电流的方向”实验中，实物电路连接如图： （1）实物图中有一个元件接错了回路，请指出并改正：______。（2）为了方便探究感应电流方向的规律，实验应研究原磁场方向、磁通量的变化情况、______三者的关系。（3）在实验过程中，除了查清流入电流表的电流方向与指针偏转方向之间的关系之外，还应查清______中导线的绕制方向。（选填“A”“B”或“A和B”）（4）某同学在完成实验后未断开开关，也未把A、B两线圈和铁芯分开放置。在拆除电路时突然被电击了一下，则被电击是在拆除______（选填“A”或“B”）线圈所在电路时发生的；分析可知，要避免电击发生，在拆除电路前应______（选填“断开开关”或“把A、B线圈分开放置”）。12．在“探究法拉第电磁感应现象”的实验中。（1）已将电池组、滑动变阻器、带铁芯的线圈A、线圈B、电表及开关按如图所示部分连接，要把电路连接完整正确，则N连接到_____________（选填“a”、“b”、“c”或“M”），M连接到_____________（选填“a”、“b”、“c”或“N”）。（2）正确连接电路后，开始实验探究，某同学发现当他将滑动变阻器的滑动端P向右加速滑动时，灵敏电流计指针向右偏转，由此可以判断__________。A．线圈A向上移动，能引起灵敏电流计指针向左偏转B．当断开开关时，能引起灵敏电流计指针向右偏转C．滑动变阻器的滑动端P匀速向左或匀速向右滑动，电流计指针都静止在中央D．因为线圈A、线圈B的绕线方向未知，故无法判断灵敏电流计指针偏转的方向（3）某同学第一次将滑动变阻器的触头P慢慢向右移动，第二次将滑动变阻器的触头P快速向右移动，发现电流计的指针摆动的幅度第二次的幅度大，原因是线圈中的____________________（填“磁通量”或“磁通量的变化”或“磁通量变化率”）第二次比第一次的大。（4）某同学在实验室重做电磁感应现象的实验，他将电流表、线圈A和B、蓄电池、开关用导线连接成电路。当他接通、断开开关时，电流表的指针都没有偏转，其可能的原因是_____________。A．开关的位置接错       B．电流表的正负极接错       C．线圈B的接头接反       D．蓄电池的正负极接反（5）通过实验可以得出：当穿过闭合回路的________时，闭合回路中就会产生感应电流。四、解答题（共45分）13．已知通电的长直导线在周围空间某位置产生磁场的磁感应强度大小为B=k，其中I为电流强度，r为该位置到长直导线的距离，k为常数。如图所示，现有通电的两根长直导线分别固定在正方体abcd-efgh的两条边dh和hg上，彼此绝缘，电流方向分别由d流向h、由h流向g，dh中电流是hg中电流大小的一半，dh中的电流在c点产生的磁感应强度为B0。不计导线的粗细，求a、c、e三点的磁感应强度的大小。14．如图所示为我国首颗量子通信卫星“墨子号”。“墨子号”的成功发射使我国在量子通信技术领域走在了世界前列。那么，量子通信的理论基础是什么？该理论的提出背景又是什么？15．1900年4月27日，英国著名物理学家开尔文男爵在英国皇家学会提出“物理学的两朵乌云”，查阅资料简述这“两朵乌云”是什么？16．某广播电台的发射功率为25kW，发射的是在空气中波长为187.5m的电磁波，则：（普朗克常量，光速）（1）该电台每秒从天线发射多少个能量子？（2）若发射的能量子在以天线为球心的同一球面上的分布视为均匀的，求在离天线2.5km处，直径为2m的球状天线每秒接收的能量子数以及接收功率。
参考答案1．B【解析】【详解】让铁芯从副线圈上端静止释放，并穿出线圈，铁芯向下速度越来越大，则穿过副线圈的磁通量变化越来越快，线圈中的磁通量先增加后减少因此感应电流会变化方向，感应电流变大，ACD错误，B正确。故选B。2．D【解析】【详解】当两圆环中电流方向相同时（设俯视逆时针方向的电流），则设两圆环在O1点产生的磁场方向相同均向上，设大小分别为B11和B21，则O1点的磁感应强度的大小为①仅将线圈2中电流方向反向，O1点的磁感应强度的大小为②①②两式相减解得而线圈1中的电流在O2点产生的磁场的磁感应强度大小由①②两式相加可得因线圈1中的电流在O1点的磁感应强度B11一定大于在O点的磁感应强度B4，则故选D。3．D【解析】【详解】AB．由题意，根据安培定则以及对称性可知I1和I2大小相同、方向相反，故AB错误；CD．根据对称性可知，电流I1在a、b两点产生的磁感应强度大小相等，均设为B1，且方向均向右，在c点产生的磁感应强度大小设为B1′，方向向右；电流I2在b、c两点产生的磁感应强度大小相等，均设为B2，且方向均向左，在a点产生的磁感应强度大小设为B2′，方向向左，如图所示 由于b点磁感应强度为零，所以比较各点到相应导线的距离可知若取向右为正方向，则所以c点的的磁感应强度方向一定向左，a点的磁感应强度方向一定向右，故C错误，D正确。故选D。4．C【解析】【详解】A．由于圆环不闭合，即使磁通量增加，也不产生感应电流，A错误；B．根据安培定则可知，穿过圆环的磁通量完全抵消，磁通量为零，保持不变，所以不产生感应电流，B错误；C．，由图可知，闭合回路的面积变化，磁通量变化，将产生感应电流，C正确；D．线框垂直于磁感线运动，穿过线框的磁通量没有变化，因此不会产生感应电流，D错误；故选C。5．C【解析】【详解】A．磁场对电流产生力的作用属于电流在磁场中受力，故A不符合题意；B．软铁棒可被磁场磁化而带磁性属于铁磁性物质的磁化过程，故B不符合题意；C．变化的磁场使闭合电路中产生电流是因磁通量的变化，从而产生感应电动势，形成感应电流的现象，属于电磁感应现象，故C符合题意；D．电流的周围能产生磁场属于电流的磁效应，故D不符合题意。故选C。6．D【解析】【详解】设导线N中电流为I，磁场垂直纸面向里为正方向，根据安培定则，M中电流在O处磁场方向为垂直纸面向里，根据即解得则N中电流在O点磁场方向垂直纸面向里，根据安培定则，N中电流方向竖直向下在P处，根据安培定则，M中电流在P处磁场方向为垂直纸面向外，N中电流在P点磁场方向垂直纸面向里，则即解得分析可得，P处距离导线M为，Q处距离导线N为 在Q处，根据安培定则，M中电流在Q处磁场方向为垂直纸面向里，N中电流在Q点磁场方向垂直纸面向外，则Q处的磁感应强度即Q处的磁感应强度大小为、方向垂直于纸面向外故选D。7．B【解析】【详解】设导线中的电流在点处产生的磁场的磁感应强度为，则导线中的电流在点处产生的磁场的磁感应强度为，根据安培定则导线和导线中在点的磁感应强度的分别水平向右和竖直向下，则由点的磁感应强度为零，可知得到由几何关系可知，匀强磁场的方向沿由指向A，当将导线中的电流方向反向后，根据安培定则导线和导线中在点的磁感应强度的都垂直于AD斜向上，、中电流在点的磁感应强度方向相同均垂直向上，所以点的磁感应强度为解得由几何关系可知，合磁场方向竖直向上，选项B正确。故选B．8．AB【解析】【详解】A．图1中导体棒Oc以O点为轴在导轨ab上以角速度转动时，以组成的闭合回路磁通量发生变化，会产生感应电流，故A正确；B．图2中当两导体棒在匀强磁场中沿图示方向运动且时，两棒和导轨形成的闭合回路中磁通量发生变化，能产生感应电流，故B正确；C．图3中当两导体棒在匀强磁场中沿图示方向运动且时，两棒和导轨形成的闭合回路中磁通量没有发生变化，不能产生感应电流，故C错误；D．图4中条形磁铁穿入不闭合导体环时，不是闭合回路，不能产生感应电流，故D错误。故选AB。9．AB【解析】【详解】A．磁场的基本性质是对放入其中的磁体和电流有力的作用，选项A正确；BCD．磁场虽然看不见、摸不着，但磁场是客观存在的一种特殊的物质形态，不依赖人的思想而存在，选项B正确，CD错误。故选AB。10．AD【解析】【详解】A．物体的带电荷量只能是元电荷的整数倍，所以物体的带电荷量是量子化的，A正确；B．物体的动量的数值可以取小数或分数，甚至取无理数也可以，因而是连续的，非量子化的，B错误；C．物体的质量的数值可以取小数或分数，甚至取无理数也可以，因而是连续的，非量子化的，C错误；D．学生的人数的数值和微观粒子的数量只能取正整数，不能取分数或小数，因而是不连续的，是量子化的，D正确。故选AD。11．     开关应接入原线圈A所在的回路     感应电流的磁场方向     A和B     A     断开开关【解析】【详解】（1）[1]开关应接入原线圈A所在的回路，改正后的接法如图所示。 （2）[2]为了方便探究感应电流方向的规律，实验应研究原磁场方向、磁通量的变化情况、感应电流的磁场方向三者之间的关系；（3）[3]在实验过程中，需要确定线圈A中电流的磁场方向和线圈B中感应电流的磁场方向，故还应查清线圈A与线圈B中导线的绕制方向；（4）[4][5]在拆除线圈A时，线圈A中电流快速减小，由于自感作用，线圈A中会产生很大的感应电动势，导致该同学被电击，要避免电击发生，在拆除电路前应断开开关。12．     a     c     B     磁通量变化率     A     磁通量发生变化【解析】【详解】（1）[1]将电流计与线圈B串联成另一个回路，所以N连接a。[2]将电源、电键、变阻器、线圈A串联成一个回路，注意滑动变阻器接一上一下两个接线柱，所以M连接c。（2）[3]由题意可知：当P向右加速滑动时，线圈A中的电流应越来越小，则其磁场减小，磁通量减少，此时线圈B中产生了电流使指针向右偏转，故可知当B中的磁通量减小时，电流表指向右偏。A．线圈A向上移动时，线圈B中磁通量减小，指针向右偏转，故A错误；B．当断开开关时，线圈A中磁场减小，故线圈B中磁通量减小，指针向右偏转，故B正确；C．滑片匀速运动时，线圈A中也会产生变化的磁场，线圈B中产生了感应电流使指针向右或向左偏转，故C错误；D．虽然线圈A、线圈B的绕线方向未知，但根据题意可以判断灵敏电流计指针偏转的方向，故D错误。故选B。（3）[4]两种情况下滑动变阻器的触头P移动的快慢不同，说明电流变化快慢不同、线圈B中的磁感应强度变化快慢不同，即磁通量变化率不同，产生的感应电动势大小不同，线圈中的磁通量变化率第二次比第一次的大。（4）[5]A．如果将开关与灵敏电流计构成回路，当他接通、断开开关时，线圈B中的磁通量不变，电流表的指针不会偏转，故A正确；B．电流表的正负极接错、只是偏转方向变化，仍会偏转，故B错误；C．线圈B的接头接反，当他接通、断开开关时，线圈B中的磁通量会发生变化，电流表的指针会偏转，故C错误；D．蓄电池的正负极接反，当他接通、断开开关时，线圈B中的磁通量会发生变化，只是电流表的偏转方向变化，仍会偏转，故D错误。故选A。（5）[6]通过实验总结得出，当穿过闭合回路的磁通量发生变化时，闭合回路中就会产生感应电流。13．；；【解析】【详解】由题意可得，dh导线到a、c、e三点距离相等，则dh中的电流在a、c、e三点产生的磁感应强度均为B0，由安培定则得方向分别沿着ab、bc、ef；由于dh中电流是hg中电流大小的一半，则hg 在c、e两点产生的磁感应强度均为2B0，由安培定则得方向分别沿着bc、ea；hg 到a点的距离为，则hg 在a点产生的磁感应强度为，方向沿着aehd平面且垂直于ha；则合场强分别为14．量子通信的理论基础来源于德国物理学家的能量量子化假设。该假设提出的背景是经典电磁理论解释不了黑体辐射实验的实验规律。【解析】【分析】【详解】根据物理学史可知，量子通信的理论基础来源于德国物理学家的能量量子化假设；该假设提出的背景是经典电磁理论解释不了黑体辐射实验的实验规律。15．两朵乌云指：一是光的运动问题，二是能量辐射的问题【解析】【详解】两朵乌云指：一是光的运动问题，二是能量辐射的问题。16．（1）；（2）【解析】【详解】（1）每份能量子的能量为电台每秒发射的能量子数为解得（2）以电台天线为球心，半径为的球面积为直径为2m的球状天线接收能量子的有效面积为设球状天线每秒接收的能量子数为，则有球状天线每秒接收的能量子的接收功率为解得