2025年《滬科版2020上海高二物理必修第三冊》綜合復習與測試（作業(yè)3）（解析版）

第頁新版滬科版2020上海高二物理必修第三冊章末檢測試卷一、選擇題：本題共10小題，每小題4分，共40分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1．下列關(guān)于電磁波的說法正確的是（）A．均勻變化的磁場能夠在空間產(chǎn)生電場B．電磁波在真空和介質(zhì)中傳播速度相同C．只要有電場和磁場，就能產(chǎn)生電磁波D．電磁波在同種介質(zhì)中只能沿直線傳播【答案】A【解析】變化的磁場就能產(chǎn)生電場，A正確；若電場和磁場都穩(wěn)定或均勻變化，都不能產(chǎn)生電磁波，C錯誤；光也是電磁波，在真空和介質(zhì)中傳播的速度不同，B錯誤；D選項中沒強調(diào)是“均勻”介質(zhì)，若介質(zhì)不均勻會發(fā)生折射，故D錯誤。2．關(guān)于磁場和磁感線的描述，下列說法中正確的是（）A．磁感線可以形象地描述各點磁場的方向B．磁場是為了解釋磁極間的相互作用而人為規(guī)定的C．由B＝eq\f(F,Il)可知，某處磁感應強度大小與放入該處的通電導線Il乘積成反比D．一小段通電導體在磁場中某處不受磁場力作用，則該處的磁感應強度一定為零【答案】A【解析】磁感線的切線方向為磁場的方向，則磁感線可以形象地描述各點磁場的方向，故A正確；磁場是客觀存在的物質(zhì)，磁感線是為了解釋磁極間的相互作用而人為假想的，故B錯誤；某處磁感應強度大小只由磁場本身決定，與放入該處的通電導線Il乘積無關(guān)，故C錯誤；一小段通電導體在磁場中某處不受磁場力作用，可能是直導線的放置方向與磁場平行，該處的磁感應強度不一定為零，故D錯誤。3．關(guān)于通電直導線周圍磁場的磁感線分布，下列示意圖中正確的是（）【答案】A【解析】伸開右手，大拇指方向為電流方向，則四指環(huán)繞方向為逆時針，故A正確，B、C、D錯誤。4．如圖所示，套在條形磁鐵外的三個線圈，其面積S1>S2＝S3，且“3”線圈在磁鐵的正中間．設(shè)各線圈中的磁通量依次為Φ1、Φ2、Φ3則它們的大小關(guān)系是（）A．Φ1>Φ2>Φ3 B．Φ1<Φ2<Φ3C．Φ1>Φ2＝Φ3 D．Φ1<Φ2＝Φ3【答案】B【解析】在條形磁鐵內(nèi)外都有磁場，套在條形磁鐵外的三個線圈的磁通量為內(nèi)部向左的磁通量減去外部向右的磁通量，而內(nèi)部向左的磁通量相同，外部向右的磁通量越大，抵消越多，總磁通量越少，1，2在同一位置，1的外部面積大，則向右的磁通量大，故Φ2>Φ1。2，3面積一樣，3位置外部B非常小，則外部向右磁通量小，則Φ3>Φ2；可得Φ1<Φ2<Φ3，故B正確。5．如圖所示，在磁感應強度為B＝1T的勻強磁場中，固定一根與磁場方向垂直的通電直導線OO′，在導線外，以導線截面的中心為圓心的圓周上有a、b、c、d四個點．已知c點的磁感應強度為eq\r(2)T，方向斜向右上方，并與磁感應強度B方向的夾角為45°，則下列說法正確的是（）A．直導線中的電流方向垂直紙面向里B．a(chǎn)點的磁感應強度與c點的相同C．d點的磁感應強度為零D．b點的磁感應強度為零【答案】D【解析】由題，c點的磁感應強度為eq\r(2)T，方向斜向右上方，并與B的夾角為45°，說明通電導線在c點產(chǎn)生的磁感應強度與勻強磁場的磁感應強度大小相等，也是1T，方向向上，根據(jù)安培定則可知，直導線中的電流方向垂直紙面向外，故A錯誤．通電導線在a點產(chǎn)生的磁感應強度大小為1T，由安培定則可知，通電導線在a處的磁感應強度方向豎直向下，根據(jù)平行四邊形與勻強磁場進行合成得知，a點感應強度為eq\r(2)T，方向與水平方向成45°斜向右下方，與c點的磁感應強度的方向不同，故B錯誤．電流的方向向外，則電流在d點產(chǎn)生的磁場方向向右，大小為1T，所以d點的磁感應強度大小為2T，方向向右，故C錯誤．通電導線在b處的磁感應強度方向水平向左，則b點磁感應強度為0，故D正確。6．如圖所示，矩形閉合線圈abcd豎直放置，OO′是它的對稱軸，通電直導線AB與OO′平行，且AB、OO′所在平面與線圈平面垂直，如要在線圈中產(chǎn)生感應電流，可行的做法是（）A．AB中電流I逐漸增大B．AB中電流I先增大后減小C．AB正對OO′，逐漸靠近線圈D．線圈繞OO′軸逆時針轉(zhuǎn)動90°（俯視）【答案】D【解析】由于通電直導線AB與OO′平行，且AB、OO′所在平面與線圈平面垂直．AB中無論電流如何變化，或AB正對OO′靠近線圈或遠離線圈，線圈中磁通量均為零，不能在線圈中產(chǎn)生感應電流，故A、B、C錯誤；線圈繞OO′軸逆時針轉(zhuǎn)動90°（俯視），穿過閉合線圈的磁通量變化，線圈中產(chǎn)生感應電流，故D正確。7．如圖所示，完全相同的甲、乙兩個環(huán)形電流同軸平行放置，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點的磁感應強度大小為B1，b點的磁感應強度大小為B2．當把環(huán)形電流乙撤去后，c點的磁感應強度大小為（）A．B2－B1 B．B1－eq\f(B2,2)C．B2－eq\f(B1,2) D．eq\f(B1,3)【答案】B【解析】由安培定則可知，甲、乙兩個環(huán)形電流在a、b、c三點產(chǎn)生的磁感應強度方向相同，都是水平向左，大小為兩個環(huán)形電流在各點產(chǎn)生磁感應強度的矢量和．因aO1＝ O1b＝bO2＝O2c，根據(jù)對稱性，兩個環(huán)形電流在a產(chǎn)生的磁感應強度與在c點產(chǎn)生的磁感應強度大小相等、方向相同，所以此時c點的磁感應強度大小為B1．環(huán)形電流甲與環(huán)形電流乙在b點產(chǎn)生的磁感應強度大小相等、方向相同，設(shè)其中一個環(huán)形電流在b點產(chǎn)生的磁感應強度為B，則有2B＝B2．根據(jù)對稱性，乙環(huán)形電流在b點產(chǎn)生的磁感應強度與在c點產(chǎn)生的磁感應強度大小相等、方向相同．當把環(huán)形電流乙撤去后，c點的磁感應強度大小只有甲環(huán)形電流產(chǎn)生，所以Bc＝B1－B，即為Bc＝B1－eq\f(B2,2)，所以B正確。。8．如圖所示，通電直導線右邊有一個矩形線框，線框平面與直導線共面，若使線框從圖中實線位置向左緩慢平移到虛線位置，此時直導線正好平分矩形線框。已知直線電流在周圍產(chǎn)生的磁場隨距離增大而減弱，則穿過線框的磁通量將（）A．逐漸增大 B．逐漸減小 C．先減后增 D．先增后減【答案】D【解析】通電直導線產(chǎn)生穩(wěn)定的磁場，離導線越遠磁場越弱，磁感線越疏，則當線框靠近通電導線，線框的左側(cè)邊框沒有通過導線所在位置時，穿過線框的磁感線的條數(shù)越來越多，磁通量將逐漸增大．當線框平移到虛線位置，此時直導線正好平分矩形線框，故磁通量逐漸減小，直至為零．故D正確，A、B、C錯誤。9．在玻璃皿的中心放一個圓柱形電極，緊貼邊緣內(nèi)壁放一個圓環(huán)形電極，并把它們與電池的兩極相連，然后在玻璃皿中放入導電液體，例如鹽水．如果把玻璃皿放在磁場中，如圖所示，通過所學的知識可知，當接通電源后從上向下看（）A．液體將順時針旋轉(zhuǎn)B．液體將逆時針旋轉(zhuǎn)C．若僅調(diào)換N、S極位置，液體旋轉(zhuǎn)方向不變D．若僅調(diào)換電源正、負極位置，液體旋轉(zhuǎn)方向不變【答案】B【解析】根據(jù)電勢的高低可知電流由邊緣流向中心，器皿所在處的磁場豎直向上，由左手定則可知，導電液體受到的磁場力沿逆時針方向，因此液體沿逆時針方向旋轉(zhuǎn)，故A錯誤，B正確；僅僅調(diào)換N、S極位置或僅僅調(diào)換電源的正、負極位置，安培力方向肯定改變，故C、D均錯誤。10．如圖甲所示，一個條形磁鐵P固定在水平桌面上，以P的右端點為原點O，中軸線為x軸建立一維坐標系。一個靈敏的小磁針Q放置在x軸上不同位置，設(shè)Q與x軸之間的夾角為θ。實驗測得sinθ與x之間的關(guān)系如圖乙所示。已知該處地磁場方向水平，磁感應強度大小為B0。下列說法正確的是（）A．P的右端為S極B．P的中軸線與地磁場方向平行C．P在x0處產(chǎn)生的磁感應強度大小為B0D．x0處合磁場的磁感應強度大小為2B0【答案】C【解析】當x趨向無窮大時，小磁針所指的方向為地球的磁場方向，所以根據(jù)題圖可知，x趨向無窮大時，sinθ趨向1，則θ趨向90°，即小磁針的方向與x方向垂直，所以x的方向為向東。當x非常小時，小磁針的N極沿x方向，向東。則圖可知，開始時N背離O點，所以O(shè)點處的磁極是N極，A錯誤；P的中軸線與地磁場方向垂直，B錯誤；由圖乙可知，x0處sinθ＝eq\f(\r(2),2)，則θ＝45°，設(shè)P在x0處產(chǎn)生的磁感應強度大小為B，則tan45°＝eq\f(B0,B)，得B＝B0，所以C正確；x0處的合磁場的磁感應強度大小為B＝eq\f(B0,sin45°)＝eq\r(2)B0，D錯誤。二、非選擇題：本題共6小題，共60分。11．（4分）1831年，物理學家法拉第用如圖所示的實驗，成功發(fā)現(xiàn)了磁生電現(xiàn)象，開關(guān)始終處于閉合狀態(tài)時，a線圈中（填“有”或“無”）感應電流產(chǎn)生，開關(guān)閉合或斷開瞬間，a線圈中（填“有”或“無”）感應電流產(chǎn)生?！敬鸢浮繜o有【解析】開關(guān)始終閉合時，因穿過a線圈的磁通量不變，所以無感應電流產(chǎn)生。開關(guān)閉合瞬間穿過a線圈的磁通量突然增大，所以有感應電流產(chǎn)生。開關(guān)斷開瞬間，穿過a線圈的磁通量突然減小，所以有感應電流產(chǎn)生。12．（6分）下圖是某興趣小組研究磁生電現(xiàn)象所需的器材。請你協(xié)助該小組完成如下工作．用實線將帶有鐵芯的線圈A、電源、滑動變阻器和開關(guān)連接成原線圈回路，將小量程電流表和線圈B連接成副線圈回路，并列舉出在實驗中改變副線圈B的回路中磁通量，使副線圈B的回路產(chǎn)生感應電流的三種方式：①；②；③?！敬鸢浮恳娊馕觥窘馕觥繉嵨镞B接如圖所示。①原線圈A插入副線圈B后，合上（或斷開）開關(guān)瞬間；②合上開關(guān)后，將原線圈A插入副線圈B或從副線圈B中抽出；③合上開關(guān)，將原線圈A插入副線圈B后，移動滑動變阻器的滑片。13．（8分）一磁感應強度為B的勻強磁場，方向水平向右，一面積為S的矩形線圈abcd如圖所示放置，平面abcd與豎直方向成θ角，將abcd繞ad軸轉(zhuǎn)180°角，則穿過線圈平面的磁通量的變化量是多少？【答案】2BScosθ【解析】開始時穿過線圈平面的磁通量為Φ1＝BScosθ后來穿過線圈平面的磁通量為Φ2＝－BScosθ則磁通量的變化量為ΔΦ＝|Φ2－Φ1|＝2BScosθ。14．（12分）磁場中放一與磁場方向垂直的電流元，通入的電流是2.5A，導線長10cm，它受到的磁場力為5×10－2N。問：（1）這個位置的磁感應強度是多大？（2）如果把通電導線中的電流增大到5A時，這一點的磁感應強度是多大？（3）如果通電導線在磁場中某處不受磁場力，是否可以肯定這里沒有磁場？【答案】（1）0.2T（2）0.2T（3）不可以【解析】（1）由磁感應強度的定義式得B＝eq\f(F,Il)＝eq\f(5×10－2N,2.5A×1×10－1m)＝0.2T。（2）磁感應強度B是由磁場和空間位置（點）決定的，和導線的長度l、電流I的大小無關(guān)，所以該點的磁感應強度還是0.2T。（3）不可以。如果通電導線在磁場中某處不受磁場力，則有兩種可能：①該處沒有磁場；②該處有磁場，但通電導線與磁場方向平行。15．（15分）如圖所示，有一個垂直紙面向里的勻強磁場，磁感應強度為B＝0.8T，磁場有明顯的圓形邊界，圓心為O，半徑為1cm?，F(xiàn)于紙面內(nèi)先后放上圓線圈，圓心均在O處，A線圈半徑為1cm，1匝；B線圈半徑為2cm，1匝；C線圈半徑為0.5cm，1匝。問：（1）在B減為0.4T的過程中，A和B中磁通量各改變多少？（2）當磁場方向轉(zhuǎn)過30°角的過程中，C中的磁通量改變多少？【答案】（1）1.256×10－4Wb1.256×10－4Wb（2）－8.4×10－6Wb【解析】（1）設(shè)圓形磁場區(qū)域的半徑為R，對線圈A：Φ1＝B1πR2，Φ2＝B2πR2ΔΦ＝|Φ2－Φ1|＝（0.8－0.4）×3.14×（10－2）2Wb＝1.256×10－4Wb對線圈B：ΔΦ′＝|Φ4－Φ3|＝（0.8－0.4）×3.14×（10－2）2Wb＝1.256×10－4Wb。（2）對線圈C，設(shè)C線圈的半徑為r，有Φ5＝B1πr2，Φ6＝B1πr2cosθ磁通量的改變量ΔΦ″＝|Φ6－Φ5|＝B1πr2（cos30°－1）≈－8.4×10－6Wb。16．（15分）某雷達站正在跟蹤一架飛機，此時飛機正朝著雷達站方向勻速飛來．某一時刻雷達發(fā)射出一個雷達脈沖波，經(jīng)過2×10－4s后收到反射波；再隔0.8s后再發(fā)出一個脈沖波，經(jīng)過1.98×10－4s收到反射波，問：（已知光速c＝3.0×108m/s，普朗克常量h＝6.63×10－34J·s）（1）若雷達波的頻率為1.5×1010Hz，此波的波長為多少？這種頻率的光子的能量為多少？（2）飛機的飛行速度為多少？【答案】（1）0.02m9.9×10－24J（2）375m/s【解析】（1）雷達波是電磁波，速度為c＝3.0×108m/s根據(jù)波長、波速、頻率的關(guān)系可得λ＝eq\f(c,ν)＝eq\f(3.0×108,