2025年高中物理新教材同步 必修第三冊(cè) 第13章　章末檢測(cè)試卷(五)

章末檢測(cè)試卷(五)(滿(mǎn)分：100分)一、單項(xiàng)選擇題：本題共7小題，每小題4分，共28分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1．下列說(shuō)法正確的是()A．磁感線(xiàn)總是從磁體的N極指向S極B．磁場(chǎng)中某點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度與電流元所受到的磁場(chǎng)力成正比C．電流的磁場(chǎng)是由電荷的運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的D．溫度越低，物體輻射電磁波的強(qiáng)度越大答案C解析在磁體外部磁感線(xiàn)總是從N極指向S極，在磁體內(nèi)部磁感線(xiàn)總是從S極指向N極，故A錯(cuò)誤；磁場(chǎng)中某點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度是由磁場(chǎng)本身性質(zhì)決定的，與電流元所受到的磁場(chǎng)力無(wú)關(guān)，故B錯(cuò)誤；由安培分子電流假說(shuō)可知，電流的磁場(chǎng)是由電荷的運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的，故C正確；一切物體都不停地向外輻射電磁波，且溫度越高，輻射強(qiáng)度越大，故D錯(cuò)誤。2．(2024·遼寧省高二學(xué)業(yè)考試)下列不屬于磁現(xiàn)象在生產(chǎn)生活中應(yīng)用的是()A．音箱里的揚(yáng)聲器B．機(jī)場(chǎng)檢查的手持安檢儀C．家庭電路中的電燈開(kāi)關(guān)D．鄭和下西洋船隊(duì)使用的羅盤(pán)答案C解析音箱里的揚(yáng)聲器是利用電流在磁場(chǎng)中受力工作的，機(jī)場(chǎng)檢查的手持安檢儀是利用電磁感應(yīng)工作的，都屬于磁現(xiàn)象的應(yīng)用，故A、B不符合題意；家庭電路中的電燈開(kāi)關(guān)屬于控制開(kāi)關(guān)，與磁現(xiàn)象無(wú)關(guān)，故C符合題意；羅盤(pán)是利用地磁場(chǎng)工作的，屬于磁現(xiàn)象的應(yīng)用，故D不符合題意。3.(2024·聊城市高二期中)如圖所示，邊長(zhǎng)為2a的正方形線(xiàn)圈，其內(nèi)切圓虛線(xiàn)范圍內(nèi)有勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向垂直線(xiàn)圈平面。若磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，則穿過(guò)線(xiàn)圈的磁通量為()A．4Ba2B．πBa2C．8aBD．2πaB答案B解析穿過(guò)線(xiàn)圈的磁通量為Φ＝BS＝Bπa2，故選B。4.(2023·廣東省高二測(cè)試)如圖所示，空間中有一個(gè)方向垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，紙面內(nèi)有兩個(gè)閉合金屬線(xiàn)圈M、N，分別為圓形、正三角形，各自中心點(diǎn)均在磁場(chǎng)邊界上，不計(jì)線(xiàn)圈相互影響，當(dāng)兩個(gè)線(xiàn)圈繞過(guò)各自中心點(diǎn)、且垂直于紙面的軸旋轉(zhuǎn)時(shí)，以下說(shuō)法正確的是()A．僅M中有感應(yīng)電流B．僅N中有感應(yīng)電流C．M和N中都有感應(yīng)電流D．M和N中都無(wú)感應(yīng)電流答案B解析M中磁通量不變化，故M中無(wú)感應(yīng)電流，N中的磁通量變化，故N中有感應(yīng)電流，故選B。5．(2024·海南省二校聯(lián)考)亥姆霍茲線(xiàn)圈是一對(duì)平行的圓形線(xiàn)圈，且兩線(xiàn)圈的繞向、匝數(shù)和形狀大小都完全相同。當(dāng)兩線(xiàn)圈中通過(guò)合適方向的恒定電流時(shí)，兩線(xiàn)圈之間就會(huì)形成勻強(qiáng)磁場(chǎng)。下列與直流電源連接的四種方式中，在兩線(xiàn)圈之間產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向指示正確的是()答案A解析A項(xiàng)圖中兩線(xiàn)圈中的電流方向相同，從右向左看電流為順時(shí)針?lè)较?，由右手螺旋定則可知，產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向均向左，選項(xiàng)A正確；B項(xiàng)圖中兩線(xiàn)圈中的電流方向相同，從右向左看電流為逆時(shí)針?lè)较?，由右手螺旋定則可知，產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向均向右，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C、D項(xiàng)圖中兩線(xiàn)圈中的電流方向相反，由右手螺旋定則可知，產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向相反，選項(xiàng)C、D錯(cuò)誤。6.(2023·湖北省廣水市第二高級(jí)中學(xué)高二期中)在矩形空間abcd內(nèi)有水平方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，矩形的ab邊和cd邊水平，兩邊相距為l，高為h(h<l)的正三角形閉合金屬框ABC從一定高度開(kāi)始下落穿過(guò)磁場(chǎng)區(qū)，下落時(shí)ABC平面保持豎直且AB邊始終水平，如圖所示。則下列過(guò)程中金屬框中始終有感應(yīng)電流的是()A．金屬框下落過(guò)程中B．金屬框的AB邊在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中C．從金屬框的AB邊出磁場(chǎng)到金屬框完全離開(kāi)磁場(chǎng)的過(guò)程中D．在金屬框穿過(guò)磁場(chǎng)過(guò)程中答案C解析金屬框下落過(guò)程中若在磁場(chǎng)外，金屬框中沒(méi)有感應(yīng)電流，故A錯(cuò)誤；由于h<l，在金屬框穿過(guò)磁場(chǎng)過(guò)程中，當(dāng)AB邊還沒(méi)有出磁場(chǎng)時(shí)，金屬框已經(jīng)全部進(jìn)入磁場(chǎng)，整個(gè)金屬框都在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)，穿過(guò)金屬框的磁通量不變化，沒(méi)有感應(yīng)電流，故B、D錯(cuò)誤；從金屬框的AB邊出磁場(chǎng)到金屬框完全離開(kāi)磁場(chǎng)的過(guò)程中，金屬框在磁場(chǎng)中的有效面積減小，穿過(guò)金屬框的磁通量減小，有感應(yīng)電流，故C正確。7.(2024·撫州市高二期中)如圖所示，現(xiàn)有兩根通電長(zhǎng)直導(dǎo)線(xiàn)分別固定在正方體ABCD－A′B′C′D′的兩條邊BB′和BC上且彼此絕緣，電流方向分別由B流向B′、由B流向C，兩通電導(dǎo)線(xiàn)中的電流大小相等，在A(yíng)點(diǎn)形成的磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B。已知通電長(zhǎng)直導(dǎo)線(xiàn)在周?chē)臻g某位置產(chǎn)生磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B＝keq\f(I,r)，其中k為常數(shù)，I為電流大小，r為該位置到長(zhǎng)直導(dǎo)線(xiàn)的距離，則A′點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為()A.eq\f(\r(2),2)BB.eq\f(\r(3),3)BC.eq\f(\r(3),2)BD.eq\f(\r(6),2)B答案C解析設(shè)正方體棱長(zhǎng)為l，通電導(dǎo)線(xiàn)中的電流大小為I，兩條邊BB′和BC上通電導(dǎo)線(xiàn)在A(yíng)點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B0＝keq\f(I,l)方向分別沿AD方向和A′A方向，互相垂直。則A點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B＝eq\r(B02＋B02)＝eq\r(2)B0＝eq\r(2)keq\f(I,l)A′點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B′＝eq\r(k\f(I,\r(2)l)2＋k\f(I,l)2)＝eq\f(\r(6),2)keq\f(I,l)＝eq\f(\r(3),2)B，C正確。二、多項(xiàng)選擇題：本題共3小題，每小題6分，共18分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有多項(xiàng)符合題目要求。全部選對(duì)的得6分，選對(duì)但不全的得4分，有選錯(cuò)的得0分。8．(2023·孝感市高二期中)下列說(shuō)法不正確的是()A．我們周?chē)囊磺形矬w都在輻射電磁波，這種輻射與溫度有關(guān)B．溫度太低的物體不會(huì)輻射電磁波C．麥克斯韋認(rèn)為電場(chǎng)周?chē)偰墚a(chǎn)生磁場(chǎng)，磁場(chǎng)周?chē)偰墚a(chǎn)生電場(chǎng)，并通過(guò)實(shí)驗(yàn)證實(shí)了電磁波的存在D．黑體輻射電磁波的強(qiáng)度按波長(zhǎng)的分布除了與溫度有關(guān)外，還與材料的種類(lèi)及表面狀況有關(guān)答案BCD解析根據(jù)熱輻射的定義可知，一切物體都在輻射電磁波，這種輻射與物體的溫度有關(guān)，所以叫作熱輻射，故A正確，不符合題意；一切物體都會(huì)輻射電磁波，故B錯(cuò)誤，符合題意；麥克斯韋建立了電磁場(chǎng)理論：變化的電場(chǎng)周?chē)a(chǎn)生磁場(chǎng)，變化的磁場(chǎng)周?chē)a(chǎn)生電場(chǎng)；并預(yù)言了電磁波的存在，而赫茲用實(shí)驗(yàn)證實(shí)了電磁波的存在，故C錯(cuò)誤，符合題意；黑體輻射電磁波的強(qiáng)度按波長(zhǎng)的分布只與黑體的溫度有關(guān)，與材料的種類(lèi)及其表面狀況無(wú)關(guān)，故D錯(cuò)誤，符合題意。9．關(guān)于電磁波，下列說(shuō)法正確的是()A．電磁波在真空中的傳播速度與電磁波的頻率無(wú)關(guān)B．電磁波在真空中自由傳播時(shí)，其傳播方向與電場(chǎng)強(qiáng)度、磁感應(yīng)強(qiáng)度均垂直C．利用電磁波傳遞信號(hào)可以實(shí)現(xiàn)無(wú)線(xiàn)通信，但電磁波不能通過(guò)電纜、光纜傳輸D．電磁場(chǎng)產(chǎn)生電磁波，當(dāng)電磁場(chǎng)消失時(shí)，空間中的電磁波隨即消失答案AB解析電磁波在真空中的傳播速度等于光速，與頻率無(wú)關(guān)，A正確；電磁波傳播方向與電場(chǎng)方向、磁場(chǎng)方向均垂直，B正確；電磁波可以在電纜、光纜中傳輸，C錯(cuò)誤；電磁場(chǎng)消失后電磁波仍會(huì)在介質(zhì)或真空中繼續(xù)傳播，D錯(cuò)誤。10.(2024·固原市高二月考)如圖所示，某實(shí)驗(yàn)把兩個(gè)線(xiàn)圈繞在一個(gè)鐵環(huán)上，甲線(xiàn)圈與電源、滑動(dòng)變阻器R組成一個(gè)回路，乙線(xiàn)圈與開(kāi)關(guān)S、電流表G組成另一個(gè)回路。關(guān)于該實(shí)驗(yàn)下列說(shuō)法正確的是()A．閉合開(kāi)關(guān)S的瞬間，電流表G中有感應(yīng)電流B．閉合開(kāi)關(guān)S的瞬間，電流表G中沒(méi)有感應(yīng)電流C．閉合開(kāi)關(guān)S，滑動(dòng)變阻器的滑片向左滑的過(guò)程中，電流表G中有感應(yīng)電流D．閉合開(kāi)關(guān)S，滑動(dòng)變阻器的滑片靜止不動(dòng)，電流表G中有感應(yīng)電流答案BC解析閉合S的瞬間，穿過(guò)線(xiàn)圈乙的磁通量不發(fā)生變化，電流表G中無(wú)感應(yīng)電流，故A錯(cuò)誤，B正確；閉合開(kāi)關(guān)S后，滑動(dòng)變阻器的滑片向左滑，電阻R增大，電流減小，則通過(guò)線(xiàn)圈乙的磁通量減小，電流表G中有感應(yīng)電流，故C正確；閉合開(kāi)關(guān)S，滑動(dòng)變阻器的滑片靜止不動(dòng)，電流不變，穿過(guò)線(xiàn)圈乙的磁通量不發(fā)生變化，電流表G中無(wú)感應(yīng)電流，故D錯(cuò)誤。三、非選擇題：本題共5小題，共54分。(2024·上海市浦東區(qū)高二期末)地球可以看作一個(gè)天然的大磁體。地磁場(chǎng)對(duì)人類(lèi)的生存和活動(dòng)都有著重要意義，如利用它為航海、行軍導(dǎo)航，利用地磁場(chǎng)的分布特征尋找礦藏等。11．(6分)地球表面上水平放置的指南針可以“指南”，下列相關(guān)解釋正確的是__________。A．地球表面磁場(chǎng)方向由南向北，指南針靜止時(shí)N極指向北方B．地球表面磁場(chǎng)方向由南向北，指南針靜止時(shí)N極指向南方C．地球表面磁場(chǎng)方向由北向南，指南針靜止時(shí)S極指向北方D．地球表面磁場(chǎng)方向由北向南，指南針靜止時(shí)S極指向南方答案A解析地磁場(chǎng)北極在地理南極附近，地球表面磁場(chǎng)方向由南向北，指南針靜止時(shí)N極指向北方，S極指向南方。故選A。12．(6分)某同學(xué)受奧斯特和安培實(shí)驗(yàn)的啟發(fā)，產(chǎn)生了“探究通電長(zhǎng)直導(dǎo)線(xiàn)周?chē)艌?chǎng)”的興趣。探究過(guò)程如下：(1)(4分)如圖甲所示，讓豎直的通電長(zhǎng)直導(dǎo)線(xiàn)垂直穿過(guò)一張硬紙板，以導(dǎo)線(xiàn)為中心在紙板上任意作直線(xiàn)ab、cd，在直線(xiàn)上不同位置放上能夠自由轉(zhuǎn)動(dòng)的小磁針。發(fā)現(xiàn)當(dāng)小磁針靜止時(shí)，直線(xiàn)上關(guān)于導(dǎo)線(xiàn)對(duì)稱(chēng)的兩處小磁針N極指向______(選填“相同”或“相反”)。改變電流大小，小磁針指向?qū)_____(選填“變化”或“不變”)；(2)(2分)請(qǐng)?jiān)趫D乙中畫(huà)出通電長(zhǎng)直導(dǎo)線(xiàn)周?chē)拇鸥芯€(xiàn)平面分布圖。(要求：畫(huà)出三條磁感線(xiàn))答案(1)相反不變(2)見(jiàn)解析圖解析(1)通電直導(dǎo)線(xiàn)周?chē)艌?chǎng)的磁感線(xiàn)是以直導(dǎo)線(xiàn)上各點(diǎn)為圓心的同心圓，這些同心圓位于與導(dǎo)線(xiàn)垂直的平面上，且距導(dǎo)線(xiàn)越近，磁場(chǎng)越強(qiáng)，當(dāng)小磁針靜止時(shí)，直線(xiàn)上關(guān)于導(dǎo)線(xiàn)對(duì)稱(chēng)的兩處小磁針N極指向相反；改變電流大小，磁場(chǎng)方向不變，小磁針指向?qū)⒉蛔儭?2)如圖。13．(10分)據(jù)測(cè)量，地球表面某處地磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度水平分量為3.0×10－5T。(1)(2分)1T＝1__________(用國(guó)際單位制基本單位表示)；(2)(4分)若該處有半徑為10cm并繞制了100匝的閉合線(xiàn)圈豎直放置，如圖甲，則穿過(guò)該線(xiàn)圈平面的磁通量為_(kāi)_______Wb(保留2位有效數(shù)字)，當(dāng)該線(xiàn)圈繞其豎直直徑轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，線(xiàn)圈內(nèi)________感應(yīng)電流(選填“有”或“無(wú)”)；(3)(4分)某校物理興趣小組估測(cè)磁體附近磁感應(yīng)強(qiáng)度。他們將一小磁針?lè)旁谝粋€(gè)水平放置的螺線(xiàn)管的軸線(xiàn)上。如圖乙所示，開(kāi)關(guān)斷開(kāi)，小磁針靜止時(shí)N極指向處于水平面內(nèi)xOy坐標(biāo)系中的y軸正方向。閉合開(kāi)關(guān)后，發(fā)現(xiàn)小磁針N極的指向與y軸正方向的夾角為45°。①請(qǐng)?jiān)趫D上標(biāo)明螺線(xiàn)管上導(dǎo)線(xiàn)的繞向；②該通電螺線(xiàn)管在小磁針處產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為_(kāi)_________。答案(1)kg/(A·s2)(2)9.4×10－7有(3)①見(jiàn)解析圖②3.0×10－5T解析(1)根據(jù)B＝eq\f(F,IL)＝eq\f(ma,IL)則用國(guó)際單位制基本單位表示1T＝1kg/(A·s2)(2)穿過(guò)該線(xiàn)圈平面的磁通量為Φ＝B·πr2＝3.0×10－5×3.14×0.12Wb≈9.4×10－7Wb當(dāng)該線(xiàn)圈繞其豎直直徑轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，線(xiàn)圈內(nèi)磁通量發(fā)生變化，有感應(yīng)電流。(3)①根據(jù)小磁針N極的指向，可知螺線(xiàn)管右端為N極，螺線(xiàn)管上導(dǎo)線(xiàn)的繞向如圖(a)②由矢量圖(b)可得tan45°＝eq\f(B電,B地)因此B電＝3.0×10－5T。14．(16分)(2023·武昌市高二月考)無(wú)線(xiàn)電波的中波波長(zhǎng)范圍為200～3000m，光速c＝3×108m/s。求該波段的頻率范圍。答案1.0×105～1.5×106Hz解析根據(jù)頻率與波長(zhǎng)的關(guān)系有f＝eq\f(c,λ)解得f1＝eq\f(c,λ1)＝eq\f(3×108,200)Hz＝1.5×106Hz，f2＝eq\f(c,λ2)＝eq\f(3×108,3000)Hz＝1.0×105Hz即該波段的頻率范圍為1.0×105～1.5×106Hz。15．(16分)(2024·河池市八校高二聯(lián)考)如圖所示，有一垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝0.8T。矩形線(xiàn)框面積S＝0.5m2，匝數(shù)n＝20，線(xiàn)框在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，且所在平面與磁場(chǎng)方向垂直，求：(1)(5分)當(dāng)線(xiàn)框從圖示位置繞OO′轉(zhuǎn)過(guò)60°角時(shí)，穿過(guò)線(xiàn)框的磁通量大?。?2)(5分)當(dāng)線(xiàn)框從圖示位置繞OO′轉(zhuǎn)過(guò)90°角時(shí)，穿過(guò)線(xiàn)框的磁通量大小及此過(guò)程的磁通量的變化量大小；(3)(6分)若線(xiàn)框從圖示位置繞OO′轉(zhuǎn)過(guò)120°角，穿過(guò)線(xiàn)框的磁通量的變化量大小。答案(1)0.2Wb(2)00.4Wb(3