资源简介

2025届高考物理一轮复习专题卷： 初识电磁场与电磁波
一、单选题
1．如图所示，两根固定的通电长直导线a、b相互垂直，a平行于纸面，电流方向向右，b垂直于纸面，电流方向向里.则导线a所受安培力方向( )
A.平行于纸面向上
B.平行于纸面向下
C.左半部分垂直纸面向外，右半部分垂直纸面向里
D.左半部分垂直纸面向里，右半部分垂直纸面向外
2．通讯技术的发展离不开电磁波。下列关于电磁波的说法正确的是( )
A.水波、声波和电磁波的传播都离不开介质
B.不同频率的电磁波在真空中的传播速度不同
C.所有物体都在不断发射出波长比可见光的波长更短的红外线
D.赫兹通过实验捕捉到了电磁波，证实了麦克斯韦的电磁场理论
3．根据电磁波谱从下列选项中选出电磁波的范围相互交错重叠、且频率顺序由高到低排列的情况( )
A.伦琴射线、紫外线、可见光 B.伦琴射线、紫外线、红外线
C.紫外线、红外线、可见光 D.无线电波、红外线、紫外线
4．关于电磁波下列说法正确的是( )
A.麦克斯韦通过实验验证了“变化的电场产生磁场”和“变化的磁场产生电场”，并证实了电磁波的存在
B.医院里常用X射线照射病房和手术室进行消毒
C.一切物体都在辐射红外线，这种辐射与物体的温度有关
D.电磁波的传播需要介质，其在介质中的传播速度等于光速
5．如图所示，两根平行通电长直导线固定，左边导线中通有垂直纸面向外、大小为的恒定电流，两导线连线（水平）的中点处，一可自由转动的小磁针静止时N极方向平行于纸面向下，忽略地磁场的影响.关于右边导线中的电流，下列判断正确的是( )
A.，方向垂直纸面向外 B.，方向垂直纸面向外
C.，方向垂直纸面向里 D.，方向垂直纸面向里
6．如图所示，一单匝正方形线圈abcd在匀强磁场中绕垂直于磁感线的对称轴匀速转动，沿着观察，线圈沿逆时针方向转动。已知匀强磁场的磁感应强度为B，线圈边长为L，电阻为R，转动的角速度为ω。当线圈转至图示位置时( )
A.线圈中感应电流的方向为abcda B.线圈中感应电流的大小为
C.穿过线圈的磁通量为 D.穿过线圈磁通量的变化率为
7．某交流发电机产生的感应电动势与时间的关系如图所示，由图像可知( )
A.该交流电的周期为；
B.该交流电的频率为；
C.该交流发电机线圈转动的角速度为；
D.电动势的瞬时值与时间的关系为
8．某同学利用自制线圈和一个可调电容，制作一个最简单的LC调谐电路，用来收听中波的无线电广播。他发现有一个频率最高的中波电台收不到，但可以接收其他中波电台。为了收到这个电台，下列做法可行的是( )
A.线圈中插入铁芯 B.减小线圈的匝数
C.增大电容器正对面积 D.减小电容器极板间距离
9．第一个预言电磁波存在的科学家是( )
A.安培 B.麦克斯韦 C.法拉第 D.赫兹
10．在匀强磁场中，一个100匝的闭合矩形金属线圈，绕与磁感线垂直的固定轴匀速转动，穿过该线圈的磁通量随时间按图示正弦规律变化.设线圈总电阻为，则( )
A.时，线圈平面垂直于磁感线 B.时，线圈中的电流改变方向
C.时，线圈中的感应电动势最大 D.一个周期内，线圈产生的热量为
11．下列说法正确的是( )
A.红外线的光子能量比紫外线的大
B.真空中红外线的传播速度比紫外线的大
C.频率越高的振荡电路发射电磁波的本领越强
D.变化的电场周围一定产生变化的磁场，变化的磁场周围一定产生变化的电场
12．用如图所示的装置探究电和磁的相关实验，AB是铝棒，CD是两接线柱，通过导线与AB连接在一起，AB静止在U型磁体的两磁极间，下列说法中正确的是( )
A.将CD用导线相连后，当AB不动时也会产生电流
B.将CD用导线相连后，当AB在磁体间来回摆动时产生的电流方向不变
C.将CD接入闭合电路，当AB中有电流时，AB只能向图中虚线方向摆动
D.将CD接入闭合电路，仅改变AB中的电流方向时，其摆动方向也改变
二、多选题
13．如图所示，闭合的矩形导体线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的对称轴匀速转动，沿着方向观察，线圈沿逆时针方向转动。已知匀强磁场的磁感强度为B，线圈匝数为n，边的边长为，边的边长为，线圈电阻为R，转动的角速度为ω，则当线圈转至图示位置时( )
A.线圈中感应电流的方向为
B.线圈中的感应电动势为
C.穿过线圈磁通量随时间的变化率最大
D.线圈边所受安培力的大小为
14．我国特高压直流输电是国家重点工程，已跃居全球第一。特高压电网的强电流会在周围空间产生很强的磁场。两根等高、相互平行的水平特高压直流输电线分别通有大小相等、方向相反的电流，从上往下观察的示意图如图所示。直线abc与两根输电线等高并垂直，b点位于两根输电线间的中点，a、c两点与b点距离相等，d点位于b点正下方。不考虑其他磁场的影响，则( )
A.a点的磁感应强度方向竖直向上 B.b点的磁感应强度方向竖直向下
C.c点的磁感应强度方向竖直向下 D.d点的磁感应强度方向竖直向上
15．为了测量储罐中不导电液体的高度，将与储罐外壳绝缘的两块平行金属板构成的电容器C置于储罐中，电容器可通过开关S与线圈L或电源相连，如图所示.当开关从a拨到b时，由L到C构成的回路中产生周期的振荡电流.当罐中的液面上升时( )
A.电容器的电容减小 B.电容器的电容增大
C.LC回路的振荡频率减小 D.LC回路的振荡频率增大
三、填空题
16．泉州是雷电多发地区，安装避雷针可以保护建筑物免遭雷击。某次雷电过程中，有大小为I的电流竖直向上通过一长度为L的避雷针。已知泉州地区地磁场的磁感应强度大小为B，方向与水平向北方向的夹角为θ，斜向地面，则此时该避雷针受到地磁场的作用力大小为_________，方向水平向_________（选填“东”或“西”）。
17．某实验小组使用图甲的装置测量某紫色激光的波长。用光具座固定激光笔和刻有双缝的黑色纸板，双缝间的宽度，激光经过双缝后投射到光展中的条纹如图乙所示，由刻度尺读出两亮纹间的距离___________mm，通过激光测距仪测量出双缝到投影屏间的距离，则该激光波长___________m。如果用红色激光重新实验，相邻亮纹间距会___________（填“变大”、“变小”或“不变”）。
四、计算题
18．如图所示，匝数匝的矩形线圈，线圈总电阻，边长为cm，cm。外电路电阻，匀强磁场磁感应强度的大小，线圈绕垂直于磁感线的轴以角速度匀速转动。试求：
（1）电路中感应电动势的最大值；
（2）从此位置开始转过的过程中，通过电阻R的电荷量q；
（3）在时间内R上消耗的电能；（取）
（4）从此位置开始计时，线圈ab边所受安培力的瞬时值表达式（取垂直于纸面向里为安培力的正方向）。
参考答案
1．答案：C
解析：根据安培定则可知通电直导线b产生的磁场如图所示，由左手定则可得，通电直导线a所受安培力方向为左半部分垂直纸面向外，右半部分垂直纸面向里，C正确.
2．答案：D
解析：A.水波、声波属于机械波，其传播需要介质，但电磁波的传播不需要介质，故A错误；
B.不同频率的电磁波在真空中的传播速度均相同，故B错误；
C.所有物体都在不断发射出波长比可见光的波长更长的红外线，故C错误；
D.赫兹通过实验捕捉到了电磁波，证实了麦克斯韦的电磁场理论，故D正确。
故选D。
3．答案：A
解析：根据电磁波谱可知电磁波的范围相互交错重叠、且频率顺序由高到低排列的是伦琴射线、紫外线、可见光、红外线、无线电波。故BCD错误，A正确。
故选A。
4．答案：C
解析：A.麦克斯韦预言了电磁波的存在，赫兹用实验证明了电磁波的存在且测得了波速，A错误；B.X射线都有很高的穿透本领，常用于医学上透视人体；对人体有一辐射，故不能用来消毒，B错误；C.一切物体都在不停地向外辐射红外线，这种辐射与物体的温度有关，物体的温度越高，辐射的红外线就越强，C正确；D.电磁波的传播不需要介质，电磁波在真空中的传播速度等于光速，D错误；故选C。
5．答案：B
解析：小磁针静止时N极方向平行于纸面向下，说明该处的合磁场方向平行纸面向下，由安培定则可知，在该处形成的磁场方向平行纸面向上，则在该处形成的磁场方向平行纸面向下，且磁感应强度大于在该处形成的磁场的磁感应强度，所以，由安培定则可知方向垂直纸面向外，B正确，A、C、D错误.
6．答案：D
解析：A.图示时刻，ad速度方向向里，bc速度方向向外，根据右手定则判断出ad中感应电流方向为，bc中电流方向为，线圈中感应电流的方向为，故A错误；
CD.图示时刻，穿过线圈磁通量为0，ad、bc两边垂直切割磁感线，由法拉第电磁感应定律分析得知，磁通量的变化率最大，其大小为
故C错误，D正确；
B.由闭合电路的欧姆定律，线圈中的感应电流为
故B错误。
故选D。
7．答案：D
解析：A.从图中可知交流电的周期为，A错误；
B.由公式
B错误；
C.根据公式
可得角速度为
C错误；
D.电动势瞬时表达式为
选项D正确。
故选D。
8．答案：B
解析：根据为了收到这个电台，需要增大振荡频率。A.线圈中插入铁芯，线圈自感系数L变大，振荡频率f减小，故A错误；B.减小线圈的匝数，线圈自感系数L变小，振荡频率f增大，故B正确；CD.根据增大电容器正对面积或减小电容器极板间距离，电容C均增大，则振荡频率f减小，故CD错误。故选B。
9．答案：B
解析：英国物理学家麦克斯韦，在19世纪中叶对电磁学进行了深入研究，并在总结电学与磁学知识的基础上提出了电磁场理论，成功地将电与磁联系在一起，并预言了电磁波的存在。故选B。
10．答案：D
解析：A、根据图象可知，在时穿过线圈平面的磁通量为零，所以线圈平面平行于磁感线，故A错误；
B、图象的斜率为，即表示磁通量的变化率，在0.5s~1.5s之间，斜率方向不变，表示的感应电动势方向不变，则电流强度方向不变，故B错误；C、根据法拉第电磁感应定律可得：，所以在时，斜率为零，则感应电动势为零，故C错误；
D、感应电动势的最大值为：，有效值为：，根据焦耳定律可得一个周期产生的热为：，故D正确。
故选：D。
11．答案：C
解析：A.红外线的光子频率比紫外线的小，则能量比紫外线的小，故A错误；B.电磁波在真空中的传播速度都相等，所以真空中红外线的传播速度和紫外线相等，故B错误；C.发射电磁波的本领就是单位时间内辐射出去的能量，频率越高，振荡电路向外发射电磁波的本领越大，故C正确；D.均匀变化的电场会产生恒定的磁场，均匀变化的磁场会产生恒定的电场，故D错误；故选C。
12．答案：D
解析：A.根据法拉第电磁感应定律可知，只有当闭合回路中的导体切割磁感线时才会在回路中产生感应电流，而将CD用导线相连后，若AB不动，即AB棒没有切割磁感线，因此就不会产生感应电流，故A错误；
B.将CD用导线相连后，当AB在磁体间来回摆动时，根据右手定则可知，产生的电流方向会因导体切割磁感线方向的不同而不同，故B错误；
CD.将CD接入闭合电路，当AB中有电流时，根据左手定则，若电流方向由，则AB向左偏转，若电流方向由，则AB向图中虚线方向摆动，故C错误，D正确。
故选D。
13．答案：ACD
解析：A.图示时刻，ad速度方向向里，bc速度方向向外，根据右手定则判断出ad中感应电流方向为，bc中电流方向为，线圈中感应电流的方向为adcba，故A正确；
B.线圈中的感应电动势为
故B错误；
C.图示时刻ad、bc两边垂直切割磁感线，线圈中产生的感应电动势最大，由法拉第电磁感应定律分析得知，磁通量的变化率最大，故C正确；
D.线圈中的电流为
线圈ad边所受安培力的大小为
故D正确。
故选ACD。
14．答案：AB
解析：AC.根据安培定则知和磁场的叠加可知，a、c点处的磁感应强度方向与近端导线中电流产生的磁场相同，方向均为竖直向上，故A正确，C错误；B.根据安培定则和磁场的叠加可知，两根电线中的电流，在b点的磁感应强度方向竖直向下，故B正确；D.根据安培定则和磁场的叠加可知，d点的磁感应强度方向竖直向下，故D错误。故选AB。
15．答案：BC
解析：AB.当液面上升的时候，填充的介质增多，电容的相对介电常数增大，由电容器决定式知电容变大，故A错误，B正确.
CD.因电容器的电容变大，由可知振荡周期变大，振荡频率在减小.C正确，D错误。
故选BC。
16．答案：；西
解析：
17．答案：65.0；；变大
解析：刻度尺的最小分度值为1mm，A亮纹中心的读数为25.0mm，B亮纹中心的读数为90.0mm，则两亮纹间的距离
相邻亮条纹间距为
根据相邻亮条纹间距公式
可得
红光的波长比紫光的波长长，根据相邻亮条纹间距公式可知相邻亮纹间距会变大。
18．答案：（1）（2）0.1C（3）67500J（4）
解析：（1）感应电动势的最大值
（2）平均感应电动势
平均电流
通过电阻R的电荷量
（3）感应电动势的有效值
感应电流的有效值
1min内R上消耗的电能
（4）从此位置开始计时，线圈中电动势的瞬时值表达式
电流的瞬时值表达式
线圈ab边所受安培力的瞬时值表达式

展开更多......

收起↑