【期中模擬】（人教版2019）2023-2024學(xué)年高二上學(xué)期物理必修3 第五單元電磁感應(yīng)與電磁波初步 A卷.zip-試卷下載-教習(xí)網(wǎng)

第五單元電磁感應(yīng)與電磁波初步 A卷班級姓名學(xué)號分?jǐn)?shù) （考試時間：90分鐘試卷滿分：100分）注意事項：1．本試卷分第I卷（選擇題）和第II卷（非選擇題）兩部分。答卷前，考生務(wù)必將自己的班級、姓名、學(xué)號填寫在試卷上。2．回答第I卷時，選出每小題答案后，將答案填在選擇題上方的答題表中。3．回答第II卷時，將答案直接寫在試卷上。第Ⅰ卷（選擇題共60分）一、選擇題（共12小題，每小題5分，共60分。在每小題給出的四個選項中，第1-8題只有一項符合題目要求，第9-12題有多項符合題目要求。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。）1．關(guān)于物理學(xué)史與物理學(xué)研究方法，下列說法正確的是（　?。?/span> A．質(zhì)點、合力概念的建立都體現(xiàn)了等效替代的思想B．法拉第最早提出了“場”的概念C．楞次利用如圖所示的裝置研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象D．安培通過實驗發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)，首次揭示了電和磁之間的聯(lián)系【答案】B【詳解】A．質(zhì)點概念的建立體現(xiàn)了理想模型思想，合力概念的建立體現(xiàn)了等效替代的思想，故A錯誤；B．為了形象描述看不見、摸不著的特殊的物質(zhì)形態(tài)，法拉第最早提出了“場”的概念，故B正確；C．法拉第利用如圖所示的裝置研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象，故C錯誤；D．安培通過實驗發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)，法拉第首次揭示了電和磁之間的聯(lián)系，故D錯誤。故選B。2．關(guān)于電場強度和磁感應(yīng)強度，下列說法正確的是（　?。?/span>A．電場強度的定義式適用于任何電場B．由真空中點電荷的電場強度公式可知，當(dāng)r→0時，E→無窮大C．由公式可知，一小段通電導(dǎo)線在某處若不受磁場力，則說明此處一定無磁場D．磁感應(yīng)強度的方向就是置于該處的通電導(dǎo)線所受的安培力方向【答案】A【詳解】A．電場強度的定義式是比值定義，適用于任何電場，A正確；B．電場強度公式適用于真空中的點電荷，當(dāng)r→0時，電荷已經(jīng)不能再看為點電荷，此時該公式不成立，因此不能認(rèn)為當(dāng)r→0時，E→無窮大，B錯誤；C．公式成立的條件是電流元中的電流方向與磁感應(yīng)強度方向垂直，當(dāng)電流元中的電流方向與磁感應(yīng)強度方向平行時，電流元所受磁場力為零，但磁感應(yīng)強度不為零，即一小段通電導(dǎo)線在某處若不受磁場力，不能說明此處一定無磁場，C錯誤；D．磁感應(yīng)強度的方向為磁感線的切線方向，磁感應(yīng)強度的方向與該處的通電導(dǎo)線所受的安培力方向垂直，D錯誤。故選A。3．如圖所示，矩形線圈與磁場垂直，且一半在勻強磁場內(nèi)一半在勻強磁場外。下述過程中能使線圈不產(chǎn)生感應(yīng)電流的是（　?。?/span> A．以dc為軸轉(zhuǎn)動45° B．以ad為軸轉(zhuǎn)動45°C．將線圈向右平移 D．將線圈向左平移【答案】A【詳解】A．令cd邊長為L，以dc為軸轉(zhuǎn)動45°，有效面積不變，穿過線圈的磁通量始終為，即穿過線圈的磁通量不變，線圈不產(chǎn)生感應(yīng)電流，故A正確；B．以ad為軸轉(zhuǎn)動45°，有效面積減小，穿過線圈的磁通量減小，線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流，故B錯誤；C．將線圈向右平移，全部進(jìn)入磁場之前，穿過線圈的磁通量增大，線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流，故C錯誤；D．將線圈向做平移，全部從磁場出來之前，穿過線圈的磁通量減小，線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流，故D錯誤。故選A。4．下列情況能產(chǎn)生感應(yīng)電流的是（　?。?/span> A．如圖（a）所示，導(dǎo)體AB順著磁感線運動B．如圖（b）所示，條形磁鐵插入線圈中不動時C．如圖（c）所示，小螺線管A插入大螺線管B中不動，開關(guān)S一直接通時D．如圖（d）所示，矩形線圈只有一半在勻強磁場內(nèi)，現(xiàn)以OO′為軸轉(zhuǎn)動時【答案】D【詳解】A．導(dǎo)體順著磁感線運動，通過閉合電路的磁通量不變，不會產(chǎn)生感應(yīng)電流，故A錯誤。B．條形磁鐵插入線圈中不動時，線圈中沒有磁通量的變化，從而不會產(chǎn)生感應(yīng)電流，故B錯誤。C．小螺線管A插入大螺線管B中不動，開關(guān)S一直接通時，通過閉合回路的磁通量不變，不會產(chǎn)生感應(yīng)電流，故C錯誤。D．矩形線圈只有一半在勻強磁場內(nèi)，現(xiàn)以OO′為軸轉(zhuǎn)動時，電路中電流發(fā)生改變，穿過線圈的磁通量發(fā)生變化，產(chǎn)生感應(yīng)電流，故D正確。故選D。5．如圖所示，等邊三角形abc導(dǎo)線框ab邊與一范圍足夠大的勻強磁場左邊界對齊，為使線框中產(chǎn)生感應(yīng)電流，下列操作一定可行的是（　?。?/span>A．使線框向上平移 B．使線框向左平移C．使線框向右平移 D．使線框向下平移【答案】B【詳解】A．使線框向上平移，線框的磁通量保持不變，線框中不會產(chǎn)生感應(yīng)電流，故A錯誤；B．使線框向左平移，線框的磁通量減少，線框中會產(chǎn)生感應(yīng)電流，故B正確；C．使線框向右平移，線框的磁通量保持不變，線框中不會產(chǎn)生感應(yīng)電流，故C錯誤；D．使線框向下平移，線框的磁通量保持不變，線框中不會產(chǎn)生感應(yīng)電流，故D錯誤。故選B。6．如圖所示，完全相同的甲、乙兩個通電圓環(huán)同軸平行放置，甲的圓心為O1，乙的圓心為O2，在兩環(huán)圓心的連線上有a、b、c三點，其中aO1=O1b=bO2=O2c，此時a點的磁感應(yīng)強度大小為B1，b點的磁感應(yīng)強度大小為B2?，F(xiàn)將甲撤去，則a點的磁感應(yīng)強度大小為（　?。?/span> A．B2－ B．B1－ C．B1－B2 D．B1【答案】B【詳解】甲乙兩環(huán)在b點產(chǎn)生的磁感應(yīng)強度大小相等，方向相同，而b點的磁感應(yīng)強度大小為B2，因此兩環(huán)在b點產(chǎn)生的磁感應(yīng)強度均為。甲環(huán)在a點和b點產(chǎn)生的磁感應(yīng)強度大小相等，方向相同，故甲環(huán)在a點產(chǎn)生的磁感應(yīng)強度為，而a點的磁感應(yīng)強度大小為B1，因此乙環(huán)在a點產(chǎn)生的磁感應(yīng)強度為，因此撤去甲環(huán)后，a點的磁感應(yīng)強度大小為。故選B。7．如圖，兩根互相平行的長直導(dǎo)線過紙面上的M、N兩點，且與紙面垂直，導(dǎo)線中通有大小相等、方向相反的電流。a、O、b在M、N的連線上，O為的中點，c、d位于的中垂線上，且a、b、c、d到O點的距離均相等。關(guān)于以上幾點處的磁場，下列說法正確的是（　?。?/span> A．O點處的磁感應(yīng)強度方向向上B．b、d兩點處磁感應(yīng)強度的方向相反C．c、d兩點處的磁感應(yīng)強度大小相等，方向相反D．a、b兩點處的磁感應(yīng)強度大小相等，方向相同【答案】D【詳解】A．根據(jù)安培定則，作出各點的磁感應(yīng)強度合成圖如圖所示可知，O點處的磁感應(yīng)強度方向向下，故A錯誤；B．根據(jù)上述可知，b、d兩點處磁感應(yīng)強度的方向相相同，故B錯誤；C．根據(jù)上述，結(jié)合對稱性可知，c、d兩點處的磁感應(yīng)強度大小相等，方向相同，故C錯誤；D．根據(jù)上述，結(jié)合對稱性可知，a、b兩點處的磁感應(yīng)強度大小相等，方向相同，故D正確。故選D。8．a、b、c是豎直平面內(nèi)等腰直角三角形的三個頂點，邊水平，d是中垂線上的一點且在a點下方，且，在b、c、d三點分別固定三根垂直于三角形所在平面的通電直導(dǎo)線，b、c處導(dǎo)線中的電流大小為I，d處導(dǎo)線中的電流大小為，方向如圖所示。已知通電直導(dǎo)線在周圍產(chǎn)生的磁感應(yīng)強度大小與導(dǎo)線中電流大小成正比，與到導(dǎo)線的距離成反比，a點的磁感應(yīng)強度為0，則d導(dǎo)線電流的方向及到a的距離（　?。?/span>A．垂直于紙面向里，距離為 B．垂直于紙面向里，距離為C．垂直于紙面向外，距離為 D．垂直于紙面向外，距離為【答案】D【詳解】b在a處產(chǎn)生磁感應(yīng)強度大小為方向沿著ac指向c，c在a處產(chǎn)生的磁感應(yīng)強度大小也為沿著ba由b指向a。二者在該處磁感應(yīng)強度的合矢量水平向右，大小為若使a磁感應(yīng)強度為0，d導(dǎo)線在此處的磁感應(yīng)強度應(yīng)該水平向左，根據(jù)右手定則，d導(dǎo)線處的電流方向應(yīng)該向外，設(shè)距離大小為r解得故選D。9．如圖所示，紙面內(nèi)有兩根互相垂直的長直絕緣導(dǎo)線L1、L2，L1中的電流方向水平向左，L2中的電流方向豎直向上;L1的正，上方有關(guān)于L2對稱的a、b兩點，整個系統(tǒng)處于磁感應(yīng)強度大小為B0、方向垂直紙面向里的勻強磁場（圖中未畫出）中。若a、b兩點的磁感應(yīng)強度大小分別為2B0和B0，方向均垂直紙面向里，則下列說法正確的是（）A．流經(jīng)L1的電流產(chǎn)生的磁場在a點的磁感應(yīng)強度大小為B0B．流經(jīng)L2的電流產(chǎn)生的磁場在a點的磁感應(yīng)強度大小為B0C．流經(jīng)LI的電流產(chǎn)生的磁場在b點的磁感應(yīng)強度大小為B0D．流經(jīng)L2的電流產(chǎn)生的磁場在b點的磁感應(yīng)強度大小為B0【答案】AC【詳解】根據(jù)右手螺旋定則可知流經(jīng)L1的電流在a、b點產(chǎn)生的磁感應(yīng)強度大小相等，方向向里，大小為B1；根據(jù)右手螺旋定則可知流經(jīng)L2的電流在b點產(chǎn)生的磁感應(yīng)強度方向向里，大小為B2；根據(jù)右手螺旋定則可知流經(jīng)L2的電流在a點產(chǎn)生的磁感應(yīng)強度方向向外，由對稱性可知大小也為B2；以向外為正方向，則在a點有在b點有聯(lián)立解得故選AC。10．如圖所示，E、F分別表示蓄電池兩極，P、Q分別表示螺線管兩端，在其正上方有一金屬圓環(huán)。當(dāng)閉合開關(guān)時，發(fā)現(xiàn)小磁針N極偏向螺線管Q端。下列說法正確的是（　?。?/span>A．螺線管P端為“S”極B．F為蓄電池的“正”極C．若在螺線管內(nèi)部放置小磁針，其N極指向螺線管P端D．金屬圓環(huán)在紙面內(nèi)向P靠近，其磁通量增大【答案】BC【詳解】AC．由磁極間相互作用規(guī)律，異名磁極相互吸引，螺線管Q端為“S”極，所以P端為“N”極，管內(nèi)磁場方向為Q指向P，所以在螺線管內(nèi)部放置小磁針，其N極指向螺線管P端，A錯誤，C正確；B．由右手螺旋定則，大拇指指向螺線管的N極，四指方向即為電流方向，可知流過電阻R的電流向上，即F為蓄電池的“正”極，B正確；D．金屬圓環(huán)在紙面內(nèi)向P靠近，磁場增強，但磁場與線圈平面平行，則其磁通量為零，D錯誤。故選BC。11．如圖所示，在方向水平向右、磁感應(yīng)強度為的勻強磁場中，垂直于磁場和紙面放入一根通電直導(dǎo)線，以導(dǎo)線為中心、半徑為的圓周上有、、、d四個點，已知點的實際磁感應(yīng)強度大小等于B，下列說法正確的是（　?。?/span>A．導(dǎo)線中的電流方向垂直于紙面向外B．、d兩點的實際磁感應(yīng)強度大小相等C．、d兩點的實際磁感應(yīng)強度方向相同D．點的實際磁感應(yīng)強度大小等于【答案】AB【詳解】A．由于點的磁感應(yīng)強度等于，說明通電導(dǎo)線在點產(chǎn)生的磁感應(yīng)強度方向與勻強磁場的磁感應(yīng)強度相反，大小應(yīng)為，根據(jù)安培定則判斷可知，直導(dǎo)線中的電流方向垂直紙面向外，故A正確。BC．直導(dǎo)線在點的磁感應(yīng)強度大小為，方向向下，直導(dǎo)線在d點的磁感應(yīng)強度大小也為，方向向上，則、d兩點的實際磁感應(yīng)強度大小均為但是點的磁感應(yīng)強度方向指向右下方，而d點的磁感應(yīng)強度方向指向右上方，方向不同，故B正確，C錯誤；D．直導(dǎo)線在點的磁感應(yīng)強度大小為，方向向右，點的實際磁感應(yīng)強度為2B+B=3B故D錯誤。故選AB。12．邊長為2L的正三角形ABC的三個頂點處，分別有垂直于三角形平面的無限長直導(dǎo)線，導(dǎo)線中通有大小相等的恒定電流，方向如圖所示，a、b、c三點分別是正三角形三邊的中點，O點為三角形的中心。通電長直導(dǎo)線產(chǎn)生的磁場在其周圍某點的磁感應(yīng)強度大小，其中k為大于零的常數(shù)，I為導(dǎo)線中的電流，r表示該點到導(dǎo)線的距離。則以下關(guān)于a、b、c、O四點的磁感應(yīng)強度的說法中正確的是（　　）A．b點的磁感應(yīng)強度方向沿BC方向指向CB．O點的磁感應(yīng)強度方向平行于BC由O點指向AC邊C．O點的磁感應(yīng)強度方向平行于BC由O點指向AB邊D．a、c兩點的磁感應(yīng)強度大小均為【答案】ABD【詳解】A．根據(jù)右手螺旋定則及通電長直導(dǎo)線在其周圍某點產(chǎn)生的磁感應(yīng)強度大小可知，B、C處通電長直導(dǎo)線在b點的合磁感應(yīng)強度是零，因此A處通電長直導(dǎo)線在b點的磁感應(yīng)強度方向沿BC方向指向C，A項正確；BC．同理，可以判定O點的磁感應(yīng)強度方向平行于BC由O點指向AC邊，B項正確，C項錯誤；D．正三角形的邊長為2L，結(jié)合矢量的疊加可知，a、c兩點的磁感應(yīng)強度大小分別為則a、c兩點的磁感應(yīng)強度大小均為，D項正確。故選ABD。第II卷（非選擇題共40分）二、計算題（滿分40分，其中13題8分，14題10分，15題10分，16題12分，每小題需寫出必要的解題步驟，只有答案不得分）13．如圖為“探究電磁感應(yīng)現(xiàn)象”的實驗裝置。（1）將圖中所缺的導(dǎo)線補接完整（要求變阻器滑片向左移動時阻值變大）。（2）如果在閉合開關(guān)時發(fā)現(xiàn)靈敏電流計的指針向右偏了一下，那么合上開關(guān)后可能出現(xiàn)的情況有：①將原線圈迅速插入副線圈時，靈敏電流計指針將（選填“發(fā)生”或“不發(fā)生”）偏轉(zhuǎn)；②原線圈插入副線圈后，將滑動變阻器滑片迅速向左拉時，靈敏電流計指針（選填“發(fā)生”或“不發(fā)生”）偏轉(zhuǎn)；③在上述兩過程中靈敏電流計指針的偏轉(zhuǎn)方向（選填“相同”或“相反”）.（3）在做“探究電磁感應(yīng)現(xiàn)象”實驗時，如果副線圈兩端不接任何元件，則副線圈電路中將 .（不定項選擇）A．因電路不閉合，無電磁感應(yīng)現(xiàn)象B．有電磁感應(yīng)現(xiàn)象，但無感應(yīng)電流，只有感應(yīng)電動勢C．不能用楞次定律判斷感應(yīng)電動勢方向D．可以用楞次定律判斷感應(yīng)電動勢方向【答案】發(fā)生發(fā)生相反 BD/DB【詳解】（1）[1]將電源、電鍵、變阻器、小螺線管串聯(lián)成一個回路，再將電流計與大螺線管串聯(lián)成另一個回路，要求變阻器滑片向左移動時阻值變大，則滑動變阻器導(dǎo)線接右下接線柱，電路圖如圖所示（2）①[2]閉合電鍵，磁通量增加，指針向右偏轉(zhuǎn)，將原線圈迅速插入副線圈，磁通量增加，副線圈產(chǎn)生感應(yīng)電流，靈敏電流計的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)；②[3]原線圈插入副線圈后，將滑動變阻器觸頭迅速向左拉時，電阻增大，則電流減小，穿過副線圈的磁通量減小，則靈敏電流計指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)；③[4]在上述兩過程中，磁通量變化情況相反，靈敏電流計指針的偏轉(zhuǎn)方向相反。（3）[5]如果副線圈兩端不接任何元件，線圈中仍有磁通量的變化，仍會產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，不會沒有感應(yīng)電流存在，但是可根據(jù)楞次定律來確定感應(yīng)電流的方向，從而可以判斷出感應(yīng)電動勢的方向。故選BD。14．如圖所示，一兩鄰邊長度分別為a、b的矩形線圈，垂直放在水平方向大小為B的勻強磁場中，并繞oo、軸轉(zhuǎn)動。求在轉(zhuǎn)動的過程中，通過線圈磁通量什么位置出現(xiàn)最大值和最小值？最大、最小值分別為多少？【答案】中性面位置最大，與中性面垂直位置最小，最大值為Bab,最小值為0【詳解】當(dāng)線圈平面與磁場垂直時，即中性面位置時磁通量最大為當(dāng)線圈平面與磁場平行時，即與中性面位置垂直時磁通量最小，最小值為0。15．圖示固定于水平桌面上的金屬框架處在豎直向下的勻強磁場中，金屬棒擱在框架上，且可無摩擦滑動，此時恰好構(gòu)成邊長為的正方形，時磁感應(yīng)強度為。求：（1）時穿過面的磁通量；（2）若從時起，磁感應(yīng)強度隨時間開始變化，同時棒以恒定速率沿導(dǎo)軌方向向右運動，使棒中不產(chǎn)生感應(yīng)電流，請推導(dǎo)出與的關(guān)系式。【答案】（1）；（2）【詳解】（1）根據(jù)題意，由公式可得，時穿過面的磁通量為（2）根據(jù)題意可知，運動過程中，棒中不產(chǎn)生感應(yīng)電流，則穿過面的磁通量不變，設(shè)運動時間為，則有整理可得16．如圖所示，線圈面積為S，線圈平面與磁感應(yīng)強度為的勻強磁場方向垂直。設(shè)圖示情況下的磁通量為正值。問：（1）若線圈為匝，穿過線圈平面的磁通量為多少？（2）當(dāng)線圈繞軸轉(zhuǎn)過60°時，穿過線圈平面的磁通量為多少？（3）線圈從初始位置轉(zhuǎn)過180°時，穿過線圈平面的磁通量變化了多少？【答案】（1）BS；（2）；（3）【詳解】（1）穿過線圈平面的磁通量為（2）當(dāng)線圈繞軸轉(zhuǎn)過60°時，穿過線圈平面的磁通量為（3）線圈從初始位置轉(zhuǎn)過180°時，穿過線圈平面的磁通量為磁通量變化量為

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