2025-2026年天津市北师大版高三物理选修三第四章电磁学实验测试卷

2025-2026年天津市北师大版高三物理选修三第四章电磁学实验测试卷一、单项选择题（本大题共10小题，每小题2分，共20分）1.在"研究电磁感应现象"的实验中，某同学连接的电路如图所示。当他将条形磁铁从螺线管正上方插入时，电流表指针偏转。若将磁铁插入速度减慢，则下列说法正确的是（）A.电流表指针偏转角度变小，感应电流方向不变B.电流表指针偏转角度变大，感应电流方向相反C.电流表指针偏转角度变小，感应电流方向相反D.电流表指针偏转角度变大，感应电流方向不变参考答案：A解析：根据法拉第电磁感应定律，感应电动势与磁通量变化率成正比。磁铁插入速度减慢，磁通量变化率减小，因此感应电动势和感应电流都减小，导致电流表指针偏转角度变小。同时根据楞次定律，感应电流方向总是阻碍磁通量变化，插入磁铁时感应电流方向与原磁场方向相反，速度变化不影响方向。2.在"测量金属电阻率"的实验中，某同学用螺旋测微器测量金属丝直径，读数如图所示。该金属丝直径为（）A.0.632mmB.0.628mmC.0.627mmD.0.623mm参考答案：B解析：螺旋测微器主尺读数为0.5mm，副尺读数为0.028mm（旋转刻度线对准的格数乘以0.01mm），因此总读数为0.528mm。注意题目中显示的读数应为0.628mm，选项B正确。3.在"验证安培力表达式F=BILsinα"的实验中，某同学使用如图所示的装置。当电流方向为a→b时，导体棒受到的安培力方向水平向右。若保持电流大小不变，将磁感强度大小减小为原来的一半，则（）A.安培力大小减为原来的一半，方向不变B.安培力大小减为原来的一半，方向相反C.安培力大小减为原来的四分之一，方向不变D.安培力大小减为原来的四分之一，方向相反参考答案：A解析：根据安培力公式F=BILsinα，当磁感强度B减为原来的一半时，安培力F也减为原来的一半。同时根据左手定则，电流方向为a→b时安培力方向水平向右，磁感强度方向变化不影响安培力方向。4.在"研究电磁振荡"的实验中，LC振荡电路中电容器极板电压随时间变化的关系如图所示。若将电感L增大为原来的两倍，则（）A.周期T增大为原来的两倍B.周期T减小为原来的一半C.频率f增大为原来的两倍D.频率f减小为原来的一半参考答案：A解析：LC振荡电路的周期公式为T=2π√(LC)，当电感L增大为原来的两倍时，周期T增大为原来的√2倍。根据f=1/T，频率f减小为原来的1/√2，即减小约43%。选项中只有A正确表述了周期变化趋势。5.在"观察光的偏振现象"的实验中，某同学用偏振片A和偏振片B研究自然光。当偏振片A固定，缓慢旋转偏振片B时，观察到透射光强度先增强后减弱。若在A、B之间插入偏振片C（与A的偏振方向垂直），则（）A.透射光强度始终为零B.透射光强度先增强后减弱C.透射光强度始终最大D.透射光强度先减弱后增强参考答案：A解析：自然光通过偏振片A后变为线偏振光，旋转偏振片B时透射光强度变化符合马吕斯定律。插入偏振片C后，线偏振光通过C变为自然光，再通过B时仍为线偏振光，但偏振方向与B垂直，因此无光通过B，透射光强度始终为零。6.在"测量电源电动势和内阻"的实验中，某同学连接的电路如图所示。实验中多次测量数据后绘制出U-I图线，如图所示。根据图线可知（）A.电源电动势E=1.5V，内阻r=1ΩB.电源电动势E=1.8V，内阻r=0.5ΩC.电源电动势E=1.2V，内阻r=2ΩD.电源电动势E=2.0V，内阻r=1Ω参考答案：B解析：U-I图线与纵轴交点表示电动势E=1.8V，图线斜率绝对值表示内阻r=|ΔU/ΔI|=0.5Ω。根据欧姆定律E=U+Ir，图线斜率k=r，截距b=E-rI=1.8V，因此E=1.8V，r=0.5Ω。7.在"研究电磁波传播"的实验中，某同学使用如图所示的装置。当振荡器产生电磁波时，接收线圈中产生感应电流。若将振荡频率增大，则（）A.接收线圈中感应电流增强B.接收线圈中感应电流减弱C.接收线圈中感应电流方向改变D.接收线圈中感应电流始终为零参考答案：B解析：电磁波传播时接收线圈中产生的感应电流强度与振荡频率成正比。频率增大，感应电流增强；频率减小，感应电流减弱。感应电流方向由楞次定律决定，与频率无关。8.在"验证法拉第电磁感应定律"的实验中，某同学使用如图所示的装置。当条形磁铁从高处自由下落时，电流表指针偏转。若将磁铁下落高度减小，则（）A.电流表指针偏转角度变小B.电流表指针偏转角度变大C.电流表指针偏转时间变长D.电流表指针偏转时间变短参考答案：A解析：根据法拉第电磁感应定律，感应电动势与磁通量变化率成正比。磁铁下落高度减小，下落速度减小，磁通量变化率减小，因此感应电动势和感应电流都减小，导致电流表指针偏转角度变小。9.在"研究光的干涉"的实验中，某同学使用双缝干涉装置。当用紫光照射双缝时，观察到干涉条纹间距为Δx。若改用红光照射，则（）A.干涉条纹间距Δx变小B.干涉条纹间距Δx变大C.干涉条纹间距Δx不变D.干涉条纹间距Δx可能变大或变小参考答案：B解析：双缝干涉条纹间距公式为Δx=λL/d，其中λ为光波波长，L为屏到双缝距离，d为双缝间距。紫光波长小于红光波长，因此红光照射时干涉条纹间距Δx变大。10.在"研究电磁场"的实验中，某同学使用如图所示的装置。当开关S闭合瞬间，电容器C两端电压变化情况为（）A.突然升高到电源电压B.突然降低到零C.缓慢上升至电源电压D.保持不变参考答案：A解析：开关S闭合瞬间，电感L相当于短路，电流迅速增大，电容器C两端电压迅速上升至电源电压。随后电流逐渐减小，电容器电压缓慢变化。二、填空题（本大题共10小题，每小题2分，共20分）1.在"研究电磁感应现象"的实验中，当条形磁铁从螺线管中拔出时，观察到电流表指针偏转。若将螺线管匝数增加，则观察到电流表指针偏转（填"更剧烈"或"更平缓"）。参考答案：更剧烈解析：根据法拉第电磁感应定律，感应电动势与线圈匝数成正比。匝数增加，磁通量变化率相同时感应电动势增大，导致电流表指针偏转更剧烈。2.在"测量金属电阻率"的实验中，某同学用游标卡尺测量金属丝长度，读数如图所示。该金属丝长度为50.12cm。参考答案：50.12cm解析：游标卡尺主尺读数为50.0cm，游标尺第12格对齐主尺刻度，因此游标读数为0.12cm，总长度为50.12cm。3.在"验证安培力表达式F=BILsinα"的实验中，某同学使用如图所示的装置。当电流方向为a→b时，导体棒受到的安培力方向竖直向上。若保持电流大小不变，将磁感强度方向与电流方向夹角α减小为30°，则安培力大小变为原来的（填"1/2"或"√3/2"）。参考答案：√3/2解析：根据安培力公式F=BILsinα，当α减小为30°时，sin30°=1/2，sin60°=√3/2，因此安培力大小变为原来的√3/2。4.在"研究电磁振荡"的实验中，LC振荡电路中电感L=100μH，要使振荡频率为500kHz，则电容器C的电容值应为（填"1"或"0.1"）μF。参考答案：0.1解析：根据LC振荡电路频率公式f=1/(2π√(LC))，代入f=500kHz，L=100μH，解得C=0.1μF。5.在"观察光的偏振现象"的实验中，某同学用偏振片A和偏振片B研究自然光。当偏振片A固定，缓慢旋转偏振片B时，观察到透射光强度先增强后减弱。若在A、B之间插入偏振片C（与A的偏振方向垂直），则透射光强度始终为零。参考答案：始终为零解析：自然光通过偏振片A后变为线偏振光，插入偏振片C后变为自然光，再通过B时仍为线偏振光，但偏振方向与B垂直，因此无光通过B。6.在"测量电源电动势和内阻"的实验中，某同学连接的电路如图所示。实验中多次测量数据后绘制出U-I图线，如图所示。根据图线可知电源电动势E=1.8V，内阻r=0.5Ω。参考答案：1.8V，0.5Ω解析：U-I图线与纵轴交点表示电动势E=1.8V，图线斜率绝对值表示内阻r=0.5Ω。7.在"研究电磁波传播"的实验中，某同学使用如图所示的装置。当振荡器产生电磁波时，接收线圈中产生感应电流。若将振荡频率增大，则接收线圈中感应电流增强。参考答案：增强解析：电磁波传播时接收线圈中产生的感应电流强度与振荡频率成正比。频率增大，感应电流增强。8.在"验证法拉第电磁感应定律"的实验中，某同学使用如图所示的装置。当条形磁铁从高处自由下落时，电流表指针偏转。若将磁铁下落高度减小，则电流表指针偏转角度变小。参考答案：变小解析：根据法拉第电磁感应定律，感应电动势与磁通量变化率成正比。磁铁下落高度减小，下落速度减小，磁通量变化率减小，因此感应电动势和感应电流都减小。9.在"研究光的干涉"的实验中，某同学使用双缝干涉装置。当用紫光照射双缝时，观察到干涉条纹间距为Δx。若改用红光照射，则干涉条纹间距Δx变大。参考答案：变大解析：双缝干涉条纹间距公式为Δx=λL/d，其中λ为光波波长，L为屏到双缝距离，d为双缝间距。紫光波长小于红光波长，因此红光照射时干涉条纹间距Δx变大。10.在"研究电磁场"的实验中，某同学使用如图所示的装置。当开关S闭合瞬间，电容器C两端电压变化情况为突然升高到电源电压。参考答案：突然升高到电源电压解析：开关S闭合瞬间，电感L相当于短路，电流迅速增大，电容器C两端电压迅速上升至电源电压。三、判断题（本大题共10小题，每小题2分，共20分）1.在"研究电磁感应现象"的实验中，当条形磁铁插入螺线管时，电流表指针偏转方向与磁铁插入方向有关。（正确）2.在"测量金属电阻率"的实验中，螺旋测微器读数应估读到0.001mm。（错误，应估读到0.0001mm）3.在"验证安培力表达式F=BILsinα"的实验中，安培力方向总是垂直于磁感强度方向。（正确）4.在"研究电磁振荡"的实验中，LC振荡电路中电容器电压最大时，电感电流为零。（正确）5.在"观察光的偏振现象"的实验中，自然光通过偏振片后变为线偏振光。（正确）6.在"测量电源电动势和内阻"的实验中，U-I图线与纵轴交点的纵坐标表示电源内阻。（错误，表示电动势）7.在"研究电磁波传播"的实验中，电磁波传播速度与频率成正比。（错误，与频率无关，在真空中为光速）8.在"验证法拉第电磁感应定律"的实验中，磁铁下落速度越大，感应电流越大。（正确）9.在"研究光的干涉"的实验中，双缝间距越小，干涉条纹间距越大。（正确）10.在"研究电磁场"的实验中，电感线圈对直流电相当于短路。（正确）四、简答题（本大题共8小题，每小题2分，共16分）1.在"研究电磁感应现象"的实验中，如何判断感应电流的方向？（答：使用电流表判断，根据指针偏转方向确定电流方向；或使用小磁针判断，根据磁针偏转方向确定电流方向。）2.在"测量金属电阻率"的实验中，为什么需要多次测量不同长度和直径的数据？（答：为了减小偶然误差；或为了计算平均值提高准确性。）3.在"验证安培力表达式F=BILsinα"的实验中，如何减小实验误差？（答：使用磁铁产生的匀强磁场；或保持电流和磁场方向垂直。）4.在"研究电磁振荡"的实验中，LC振荡电路的振荡周期与哪些因素有关？（答：与电感L和电容C有关。）5.在"观察光的偏振现象"的实验中，如何验证光是横波？（答：光的偏振现象说明光振动方向具有特殊性，是横波。）6.在"测量电源电动势和内阻"的实验中，为什么U-I图线斜率的绝对值表示电源内阻？（答：根据闭合电路欧姆定律E=U+Ir，斜率k=ΔU/ΔI=r。）7.在"验证法拉第电磁感应定律"的实验中，为什么条形磁铁下落速度越大，感应电流越大？（答：根据法拉第电磁感应定律，感应电动势与磁通量变化率成正比，速度越大，磁通量变化率越大。）8.在"研究光的干涉"的实验中，为什么双缝间距越小，干涉条纹间距越大？（答：根据双缝干涉条纹间距公式Δx=λL/d，d减小，Δx增大。）五、应用题（本大题共8小题，每小题4分，共24分）1.在"研究电磁感应现象"的实验中，某同学使用匝数为100的螺线管，磁铁以1m/s的速度插入螺线管。若螺线管长度为0.1m，磁铁横截面积为1×10^-4m²，磁感强度为0.5T，求感应电动势大小。（解：感应电动势e=nΔΦ/Δt=nBS/Δt=100×0.5×1×10^-4/0.1=0.5V）2.在"测量金属电阻率"的实验中，某同学测量金属丝直径为0.628mm，长度为50.12cm，电阻为15Ω，求该金属丝的电阻率。（解：直径d=0.628×10^-3m，半径r=0.314×10^-3m，截面积S=πr²=3.14×(0.314×10^-3)²=3.14×10^-7m²，电阻率ρ=RS/L=15×3.14×10^-7/0.5=9.42×10^-5Ω•m）3.在"验证安培力表达式F=BILsinα"的实验中，某同学使用磁感强度为0.5T的匀强磁场，电流为2A，导体棒长度为0.1m，与磁场方向夹角为30°，求导体棒受到的安培力大小。（解：安培力F=BILsinα=0.5×2×0.1×sin30°=0.05N）4.在"研究电磁振荡"的实验中，LC振荡电路中电感L=100μH，要使振荡频率为500kHz，求电容器C的电容值。（解：根据LC振荡电路频率公式f=1/(2π√(LC))，C=1/(4π²f²L)=1/(4×(3.14)²×(500×10³)²×100×10^-6)=1.01×10^-10F=101pF）5.在"观察光的偏振现象"的实验中，某同学用偏振片A和偏振片B研究自然光。当偏振片A固定，缓慢旋转偏振片B时，观察到透射光强度先增强后减弱。若在A、B之间插入偏振片C（与A的偏振方向垂直），则透射光强度如何变化？（答：自然光通过偏振片A后变为线偏振光，插入偏振片C后变为自然光，再通过B时仍为线偏振光，但偏振方向与B垂直，因此无光通过B，透射光强度始终为零。）6.在"测量电源电动势和内阻"的实验中，某同学多次测量数据后绘制出U-I图线，如图所示。根据图线可知电源电动势E=1.8V，内阻r=0.5Ω。若电源实际输出功率为2W，求此时电路中的电流和路端电压。（解：根据P=UI，I=P/U=2/1.8≈1.11A，路端电压U=IR=1.11×0.5≈0.56V）7.在"验证法拉第电磁感应定律"的实验中，某同学使用如图所示的装置。当条形磁铁从高处自由下落时，电流表指针偏转。若将磁铁下落高度减小，则观察到什么现象？（答：电流表指针偏转角度变小，因为磁通量变化率减小。）8.在"研究光的干涉"的实验中，某同学使用双缝干涉装置。当用紫光照射双缝时，观察到干涉条纹间距为Δx。若改用红光照射，则干涉条纹间距如何变化？（答：红光波长大于紫光波长，根据双缝干涉条纹间距公式Δx=λL/d，Δx变大。）【标准答案及解析】一、单项选择题1.A2.B3.A4.A5.A6.B7.B8.A9.B10.A二、填空题1.更剧烈12.50.12cm13.√3/214.0.115.始终为零2.1.8V，0.5Ω17.增强18.变小19.变大20.突然升高到电源电压三、判断题1.正确22.错误23.正确24.正确25.正确2.错误27.错误28.正确29.正确30.正确四、简答题1.答：使用电流表判断，根据指针偏转方向确定电流方向；或使用小磁针判