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作业（十一）
满分：60分
一、单项选择题：每题4分，共24分。
1．（2025高二上·江苏·学业考试）在自然界中有许多能源可供人类使用，但我们仍然要节约能源，则天然气是（　　）
A．新能源 B．可再生能源 C．不可再生能源 D．污染程度高的能源
2．（2025·湖南娄底·模拟预测）关于磁场和磁感线，下列说法正确的是（　　）
A．磁极间的相互作用是直接接触产生的
B．磁场是看不见摸不着，人们假想存在的物质
C．磁场是客观存在的物质
D．磁感线是客观存在的物质
3．（24-25高二上·云南昭通·期末）如图所示，两根相互平行的长直导线过纸面上的M、N两点，且与纸面垂直，导线中通有大小相等、方向相同的电流。a、O、b在M、N的连线上，O为的中点，且a、b到O点的距离相等。已知长直导线电流在周围某点产生的磁场大小与电流大小成正比，与到直线电流的距离成反比，下列说法正确的是（　　）
A．O处的磁场方向向下
B．O处的磁场方向向上
C．O处的磁感应强度为零
D．导线M在a处产生的磁场方向与导线N在b处产生的磁场方向相同
4．下列所示各图中，小磁针的指向错误的是（ ）
A． B．C．D．
5．（24-25高二上·广西桂林·阶段练习）将面积为0.5 m2的单匝线圈，放在磁感应强度B = 2.0 × 10 3 T的匀强磁场中，穿过线圈的磁通量可能是（　　）
A．1.0 Wb B．1.0 × 10 1 Wb
C．1.0 × 10 2 Wb D．1.0 × 10 3 Wb
6．（23-24高二上·江苏南京·期中）如图所示，某同学用图示电路测量电源的电动势和内电阻。为减小实验的系统误差，可采用的方法是（　　）
A．用内阻小的电压表 B．用内阻大的电压表
C．用内阻小的电流表 D．用内阻大的电流表
二、多项选择题：每题6分，共12分。
7．（24-25高二上·浙江湖州·阶段练习）某充气泵的结构如所示，当电磁铁通入电流时，可吸引或排斥上部的小磁体，从而带动弹性金属片对橡皮碗下面的气室施加力的作用，达到充气的目的。电磁铁用的铁芯可分为硬磁性材料和软磁性材料，硬磁性材料在磁场撤去后还会有很强的磁性，而软磁性材料在磁场撤去后就没有明显的磁性了，为了可以不断充气，下列说法正确的是（ ）
A．小磁体的下端一定为N极
B．小磁体的下端不一定为S极
C．充气泵电磁铁的铁芯应该用硬磁性材料
D．充气泵电磁铁的铁芯应该用软磁性材料
8．等腰直角三棱柱如图所示，其中侧面abcd为正方形，边长为L，侧面cdef与水平面平行，该三棱柱位于水平向左的匀强磁场中，磁感应强度大小为B。下列说法正确的是（　　）
A．穿过正方形abcd的磁通量大小为
B．穿过矩形abcd的磁通量和穿过矩形abfe的磁通量相等
C．磁通量有正负，所以是矢量
D．穿过矩形abfe的磁通量大小为
三、非选择题：共24分。
9．（10分）（24-25高二上·河南·期中）某同学采用图甲所示的电路图测量一节干电池的电动势和内阻。
(1)实验时，闭合开关S前，滑动变阻器的滑片P应处在 （填“M”或“N”）端；
(2)按照图甲连接实物图，如图乙所示，闭合开关前检查电路时，发现有一根导线接错，该导线为 （填“a”“b”或“c”），改接的方法是 。
(3)根据实验数据作出的图像如图丙所示，则该电池的电动势 V，内阻 Ω（结果均保留2位有效数字）。
10．（14分）（24-25高二上·山东·阶段练习）如图所示，正方形线圈的匝数匝，线圈的面积，放在匀强磁场中，线圈的一边ab与磁感线垂直，线圈平面与磁场方向成角，当线圈中通以的电流时，ab边受到的磁场力大小。
(1)求该匀强磁场的磁感应强度大小；
(2)在线圈从图示的位置绕ab边转过的过程中，求穿过每匝线圈的磁通量的变化量。
参考答案
1．【答案】C
【详解】天然气是不可再生能源，不属于新能源，污染程度不是很高，故选C。
2．【答案】C
【详解】磁极间的相互作用是由磁场产生的，无需直接接触，故A错误；磁场是看不见摸不着，是实际客观存在的物质，故B错误，C正确；磁感线是不存在的，是人们假想的描述磁场的曲线，故D错误。
3．【答案】C
【详解】根据右手螺旋定则结合矢量的叠加原理可知，O处的磁感应强度为零，故AB错误，C正确；根据右手螺旋定则可知，导线M在a处产生的磁场方向向下，导线N在b处产生的磁场方向向上，方向相反，故D错误；
4．【答案】C
【详解】由安培定则可知，螺线管右侧为S极，左侧为N极，则处在螺线管内部小磁针的N极应向左，故A正确；由地磁场从地球的南极指向北极，结合小磁针静止时N极指向为磁场的方向，因此赤道处小磁针N极指向地球的北极，故B正确；根据安培定则判断直导线周围磁场，则小磁针处的磁场方向竖直向下，应该是N极向下，故C错误；
U形磁铁，小磁针处的磁场向N极指向S极，则小磁针N极向右，故D正确；
5．【答案】D
【详解】当线圈平面与磁场垂直时，磁通量最大，为，穿过线圈的磁通量，故选D。
6．【答案】B
【详解】实验的误差来源是电压表的分流作用，流经电源的电流大于电流表的示数，所以当电压表的内阻越大时，根据并联电路的特点可知，电压表分得的电流越小，对测量结果的影响越小，故需要用内阻大些的电压表，故选B。
7．【答案】BD
【详解】由于电磁铁通入的电流方向不确定，所以小磁体下端为N极还是S极无法判断，A错误B正确；充气泵要不断充气，小磁体应不断地被吸引，排斥，再吸引，故应用软磁性材料，C错误，D正确。
8．【答案】ABD
【详解】磁通量的公式中为正方形平面abcd投影到垂直磁场方向的有效面积，则
，故A正确；磁场穿过矩形abcd的有效面积和穿过矩形abfe的有效面积相等，则在匀强磁场中，穿过矩形abcd的磁通量和穿过矩形abfe的磁通量相等，均为。故BD正确；磁通量有正负，但其加减运算规则并不满足平行四边形定则，所以是标量，故C错误。
9．【答案】(1)M (2) 见解析 (3)
【详解】（1）闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应处于最大阻值处，远离下端接线柱，故应在M端。
（2）[1][2]根据电路图可知实物图中导线连接错误，应将导线的两端分别连接电压表的“”接线柱和开关的右端接线柱。
（3）[1][2]根据，可知图线与纵轴交点为电动势，斜率的绝对值为内阻，则
，
10．【答案】(1) (2)或
【详解】（1）根据磁感应强度的定义，又
解得
（2）题图所示的位置穿过每匝线圈的磁通量
解得
若线圈逆时针方向转过，则此时穿过每匝线圈的磁通量
则有
俯视该线圈，若线圈顺时针方向转过，则此时穿过每匝线圈的磁通量
则有作业（十二）
满分60分
一、单项选择题：每题4分，共24分。
1．（24-25高二上·云南昭通·期末）空间有一根南北方向放置的长直导线，直导线正下方有一静止的小磁针，直导线上套有两个半径不同（）的圆环P、Q。现直导线通入电流方向如图中箭头所示的电流，下列说法正确的是（　　）
A．N极会平行于纸面向上偏转
B．N极会垂直于纸面向里偏转
C．穿过圆环P的磁通量小于穿过圆环Q的磁通量
D．从左向右看，通电瞬间圆环P中产生逆时针的感应电流
2．（24-25高二上·浙江绍兴·期末）以下四种情况能产生感应电流的是（　　）
A．在图1中，条形磁铁正在靠近开口的铝环
B．在图2中，闭合线圈竖直向下运动并始终保持水平
C．在图3中，在条形磁铁上绕制数匝线圈并保持静止不动
D．在图4中，闭合线圈竖直向下运动并保持与条形磁铁在同一平面
3．（24-25高二下·辽宁抚顺·开学考试）我们乘坐火车时，通过刷二代身份证可以完成进站、过闸机等验证。检验机器内读卡器的线圈中通有周期性变化的电流，身份证内的芯片与天线（线圈）构成一闭合回路（后面将芯片与天线构成的闭合回路简称为闭合回路），当某同学将身份证放置在检验机器的读卡器上时，下列说法正确的是（　　）
A．穿过闭合回路的磁通量一定增加
B．读卡器的线圈周围会产生磁场，这是电磁感应现象
C．闭合回路中产生了感应电流，则穿过闭合回路的磁通量一定会改变
D．无论怎样放置身份证，闭合回路内都会产生感应电流
4．（24-25高二上·山东滨州·期末）“神舟号”系列飞船的成功发射及其后续的平稳运行，在很大程度上得益于载人航天测控通信系统的高效运作。该系统利用电磁波确保了地面指挥人员能够实时、准确地与飞船保持通讯联系。关于电磁波下列说法正确的是（　　）
A．麦克斯韦预言了电磁波的存在，并通过实验捕捉到了电磁波
B．稳定的电场周围产生磁场，稳定的磁场周围产生电场
C．电磁波可以传递信息，声波不能传递信息
D．电磁波的速度等于光速
5．近年来，人们大量使用第五代移动通信技术（简称5G）智能手机，它既能实现好的通话信号，还能随时且快速无线上网，下列说法正确的是（　　）
A．电磁波在空气中的传播速度是 B．手机无线上网是利用电磁波传输信息的
C．手机无线上网是利用声波传输信息的 D．电磁波不能在真空中传播
6．（2023·浙江绍兴·阶段练习）量子雷达是隐身战机的克星，可以捕捉到普通雷达无法探测到的目标。有一类量子雷达，仍采用发射经典态的电磁波，但在接收机处使用量子增强检测技术以提升雷达系统的性能。下列说法正确的是（　　）
A．量子就是α粒子
B．隐身战机不向外辐射红外线
C．电磁波在真空中的传播速度与其频率无关
D．量子雷达是利用目标物体发射的电磁波工作的
二、多项选择题：每题6分，共12分。
7．（24-25高二下·山东菏泽·开学考试）下列说法正确的是（　　）
A．如图甲，水平放置的通电直导线上方M点的磁场方向垂直纸面向里
B．图乙中，穿过两金属圆环的磁通量大小关系为
C．如图丙，测温枪是利用紫外线具有较高能量的特性来对人体进行测温的
D．图丁中，与通电长直导线在同一平面内的金属线框沿平行于直导线方向运动，线框中不会产生感应电流
8．（24-25高二上·河北邢台·阶段练习）关于电磁波谱，下列说法正确的是（　　）
A．长波穿透能力强，能摧毁病变的细胞
B．红外线的频率比紫外线的频率低，紫外线的波长比红外线的波长短
C．射线是能量最高的电磁波，其波长最短
D．X射线可用于广播
三、非选择题：共24分。
9．（10分）（24-25高一上·陕西汉中·阶段练习）如图是“探究感应电流产生的条件”实验器材和部分连接线路。
(1)用笔画线代替导线完成实验器材的连接。（要求导线不能交叉）
(2)接好电路，合上开关S瞬间，电流计指针 ；电路稳定后，电流计指针 ；迅速移动滑动变阻器的滑片P，电流表指针 。（均选填“偏转”或“不偏转”）
(3)根据以上实验可得：产生感应电流的条件 。
10．（14分）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．【答案】B
【详解】根据右手螺旋定则，通电后，导线下方产生垂直于纸面向里的磁场，小磁针N极会垂直于纸面向里偏转，A错误，B正确；磁场与圆环面平行，P、Q圆环面的磁通量都为零，C错误；通电前后，穿过圆环P的磁通量没有发生变化，不产生感应电流，D项错误。
2．【答案】B
【详解】开口的铝环，未构成闭合回路，故未产生感应电流，故A错误；闭合线圈竖直向下运动过程中，磁通量先减小后增大，故闭合线圈中产生了感应电流，B正确；在条形磁铁上绕制数匝线圈并保持静止不动，线圈中磁通量保持不变，故没有产生感应电流，C错误；
闭合线圈竖直向下运动并保持与条形磁铁在同一平面，闭合线圈中磁通量始终为0，故没有产生感应电流，D错误。
3．【答案】C
【详解】读卡器的线圈周围会产生磁场，这是电流的磁效应，故B错误；闭合回路中产生了感应电流，则穿过闭合回路的磁通量一定会改变（可能增大，也可能减小），故A错误，C正确；若身份证以某个角度放置时，穿过闭合回路内的磁通量始终为零，则闭合回路内不会产生感应电流，故D错误。
4．【答案】D
【详解】麦克斯韦预言了电磁波的存在，赫兹通过实验捕捉到了电磁波，故A错误；
稳定的电场周围不能产生磁场，稳定的磁场周围也不能产生电场，故B错误；电磁波和声波都可以传递信息，故C错误；电磁波的速度等于光速，故D正确。
5．【答案】B
【详解】电磁波在空气中的传播速度接近光速c，即接近，故A错误；
手机无线上网是利用电磁波传输信息的，不是声波，故B正确，C错误；电磁波的传播不需要介质，可以在真空中传播，故D错误。
6．【答案】C
【详解】量子是现代物理的重要概念，即一个物理量如果存在最小的不可分割的基本单位，则这个物理量是量子化的，并把最小单位称为量子，选项A错误；任何物体都会向外发射红外线，选项B错误；任何频率的电磁波在真空中的传播速度都等于光速c，选项C正确；
依据题意，量子雷达仍采用发射经典态的电磁波，不是目标物体发射的电磁波，选项D错误。
7．【答案】AD
【详解】根据安培定则可知，水平放置的通电直导线上方M点的磁场方向垂直纸面向里，A正确；图乙中条形磁体内部磁场方向向上，外部金属圆环所在位置磁场方向向下，通过金属圆环整体的磁场方向向上，穿过两金属圆环的磁通量大小关系为，B错误；测温枪能测温是因为温度不同的人体辐射的红外线强弱不同，C错误；根据通电直导线磁场的分布特征可知，当金属线框沿平行于直导线方向运动时，穿过线框的磁通量没有发生变化，线框中不会产生感应电流，D正确。
8．【答案】BC
【详解】长波穿透能力强，但是能量小，不能摧毁病变的细胞，A错误；红外线的频率比紫外线的频率低，紫外线的波长比红外线的波长短，B正确；射线是能量最高的电磁波，其波长最短，C正确；X射线穿透能力较强，可以用来进行人体透视，一般长波中波短波用于广播，D错误；
9．【答案】(1)图见解析 (2)偏转 不偏转 偏转 (3)闭合回路磁通量发生变化
【详解】（1）实验器材的连接如图
（2）[1][2][3]接好电路，合上开关S瞬间，穿过线圈B的磁通量发生变化，则会产生感应电流，则电流计指针偏转；电路稳定后，穿过线圈B的磁通量不发生变化，则不会产生感应电流，电流计指针不偏转；迅速移动滑动变阻器的滑片P，穿过线圈B的磁通量发生变化，则会产生感应电流，电流表指针偏转。
（3）根据以上实验可得：产生感应电流的条件：闭合回路磁通量发生变化。
10．【答案】（1）；（2）
【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

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