高中物理人教必修三第13章 電磁感應(yīng)與電磁波初步 單元檢測檢測B卷（解析版）

1、第13章 電磁感應(yīng)與電磁波初步 單元檢測（B卷） 一單選題：(每題4分，共計32分)1. 1831年8月29日，法拉第經(jīng)歷近十年的研究終于在一次實驗中發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象：把兩個線圈繞在同一個鐵環(huán)上（如圖），一個線圈接到電源上，另一個線圈接入“電流表”，在給一個線圈通電或斷電的瞬間，另一個線圈中也出現(xiàn)了電流。之后他設(shè)計出幾十個關(guān)于電磁感應(yīng)現(xiàn)象的實驗，并把它們總結(jié)成五類情況，請結(jié)合你學(xué)習電磁感應(yīng)知識判斷以下哪個選項不屬于這五類現(xiàn)象（）A恒定的電流B變化的磁場C運動的磁鐵D在磁場中運動的導(dǎo)體【答案】A【解析】因為電磁感應(yīng)現(xiàn)象是一個瞬間現(xiàn)象，只有在磁通量改變的時候才會出現(xiàn)，因此恒定的電流產(chǎn)生恒定的磁場

2、，無法發(fā)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象，因此A符合題意，BCD不符合題意，故A正確，BCD錯誤。故選A。2. 如圖所示，一通電螺線管通有圖示電流，小磁針1、2、4放在螺線管周圍，小磁針3放在螺線管內(nèi)部，四個小磁針靜止在如圖所示位置，則四個小磁針的N、S極標注正確的是()A1 B2 C3 D4答案B解析小磁針靜止時的N極指向為該處的磁感線方向，根據(jù)安培定則可知通電螺線管的右端為N極，左端為S極，內(nèi)部磁感線方向是從左到右，故只有小磁針2的N、S極標注正確3.將A、B兩個磁環(huán)先后套在光滑的木支架上，并使兩磁環(huán)相對的磁極極性相同，此時可以看到上方的磁環(huán)A“懸浮”在空中，如圖所示，設(shè)兩磁環(huán)受到的重力相等且都為G，則磁環(huán)

3、B對木支架底座的壓力F與重力G的大小關(guān)系是( )AFG BFGCGF2G DF2G答案D解析由A、B兩磁環(huán)相對的磁極極性相同，知它們之間的相互作用力是斥力A懸浮在空中，說明A受力平衡，因此，A受到的重力和B對A的排斥力大小相等根據(jù)牛頓第三定律，B受到A的斥力大小等于G.對B受力分析可知，B受到重力、向下的斥力和底座對B向上的支持力，B靜止，所以F支2G，由牛頓第三定律知B對底座的壓力F也為2G.4中國宋代科學(xué)家沈括在夢溪筆談中最早記載了地磁偏角：“以磁石磨針鋒，則能指南，然常微偏東，不全南也”進一步研究表明，地球周圍地磁場的磁感線分布示意如圖，則下列說法中不正確的是（）A地理南、北極與地磁場的

4、南、北極不重合B地球內(nèi)部也存在磁場，地磁南極在地理北極附近C地球表面任意位置的地磁場方向都與地面平行D形成地磁場的原因可能是帶負電的地球自轉(zhuǎn)引起的【答案】C【解析】A：由圖知，地理南、北極與地磁場的南、北極不重合，有一定的夾角。故A項正確。B：磁場是閉合的曲線，地球磁場從南極附近發(fā)出，從北極附近進入地球，組成閉合曲線，地球內(nèi)部也存在磁場，地磁南極在地理北極附近。故B項正確。C：由圖知，地球表面有些位置的地磁場方向不與地面平行。故C項錯誤。D：地球自轉(zhuǎn)方向自西向東，地球的南極附近是地磁場的北極，由安培定則可知地球帶負電。故D項正確。本題選不正確的，答案是C。5.一盞燈發(fā)光功率為100 W，假設(shè)它

5、發(fā)出的光向四周均勻輻射，光的平均波長6.0107 m，在距電燈10 m遠處，以電燈為球心的球面上，1 m2的面積每秒通過的光子(能量子)數(shù)約為(普朗克常量h6.631034 Js，光速c3.0108 m/s)()A21015B21016C21017D21023【答案】C【解析】：設(shè)離燈10 m遠處每平方米面積上燈照射的能量為E0，則有E0eq f(100,4R2)；設(shè)穿過的光子數(shù)為n，則有：nheq f(c,)E0；解得：neq f(E0,hc)，代入數(shù)據(jù)，得：n21017個，故選C正確。6.四根完全相同的長直導(dǎo)線互相平行，它們的截面處于一個正方形abcd的四個頂點處，導(dǎo)線中通有方向如圖所示的

6、電流，若每根通電導(dǎo)線在正方形中點處產(chǎn)生的磁感應(yīng)強度大小均為B，則正方形中點處實際磁感應(yīng)強度的大小為（ ）A0B2BCBDB【答案】C【解析】由右手螺旋定則可知，中心電場如圖所示：c導(dǎo)線在中心的磁場指向b，a導(dǎo)線在中心的磁場也指向b，b導(dǎo)線在中心的磁場指向a，d導(dǎo)線在中心的磁場也指向a，所以中心的磁感應(yīng)強度為：C正確。故選C。7. 下列說法中正確的是()A電荷在某處不受電場力的作用，則該處的電場強度不一定為零B一小段通電導(dǎo)線在某處不受磁場力的作用，則該處磁感應(yīng)強度一定為零C把一個試探電荷放在電場中的某點，它受到的電場力與所帶電荷量的比值表示該點電場的強弱D把一小段通電導(dǎo)線放在磁場中某處，它所受到

7、的磁場力與該段通電導(dǎo)線的長度和電流的乘積的比值表示該處磁場的強弱【解析】電荷在電場中一定受到電場力的作用，但通電導(dǎo)線在磁場中不一定受到磁場力的作用，當導(dǎo)線與磁場方向平行時，導(dǎo)線所受磁場力總為零，A、B錯誤對于電場強度，它等于試探電荷受到的電場力與所帶電荷量的比值；對于磁感應(yīng)強度，它等于垂直磁場方向放置的通電導(dǎo)線所受的磁場力與該段通電導(dǎo)線的長度和電流的乘積的比值，C正確、D錯誤【答案】C8. 在閉合鐵芯上繞有一組線圈，線圈與滑動變阻器、電源構(gòu)成閉合電路，假定線圈產(chǎn)生的磁感線全部集中在鐵芯內(nèi)，a、b、c三個閉合金屬圓環(huán)的位置如圖所示當滑動變阻器的滑片滑動時，能產(chǎn)生感應(yīng)電流的圓環(huán)是()Aa、b Bb

8、、cCa、c Da、b、c答案：A解析：當滑動變阻器的滑片滑動時，電路中電流發(fā)生變化，從而引起閉合鐵芯中的磁場變化，穿過a、b兩圓環(huán)的磁通量隨之變化，有感應(yīng)電流產(chǎn)生，而c環(huán)中有兩股鐵芯同時穿過，穿入和穿出c環(huán)的磁通量始終相等，合磁通量為零，所以c中不能產(chǎn)生感應(yīng)電流，選項A正確多選題（每題4分，共計16分）9.蝙蝠在洞穴中飛來飛去時，它利用超聲脈沖導(dǎo)航非常有效，這種超聲脈沖的頻率高于20 000 Hz，能持續(xù)1 ms或不到1 ms的短促發(fā)射，且每秒重復(fù)發(fā)射數(shù)次已知蝙蝠在一次正朝著表面平直的墻壁飛撲捕食的過程中，發(fā)出的超聲波頻率為35 000 Hz，下列說法正確的是()A 蝙蝠發(fā)出的超聲波屬于電磁

9、波B 結(jié)合題圖可知超聲波頻率比微波頻率要高C 超聲波反射前后波速大小相等D 蝙蝠接收到從墻壁反射回來的超聲脈沖頻率大于墻壁接收到的頻率【答案】CD【解析】蝙蝠發(fā)出的超聲波屬于機械波，故A錯誤；微波屬于無線電波，微波的頻率為：fHz3106Hz，高于超聲波頻率35 000 Hz，故B錯誤；機械波的波速受到介質(zhì)決定，超聲波反射前后波速大小相等，故C正確；由多普勒效應(yīng)可知，接收到從墻壁反射回來的超聲脈沖頻率大于墻壁接收到的頻率，故D正確10.如圖所示，可自由轉(zhuǎn)動的小磁針上方有一根長直導(dǎo)線，開始時兩者在紙面內(nèi)平行放置當導(dǎo)線中通過如圖所示的電流I時，發(fā)現(xiàn)小磁針的N極向里，S極向外，停留在與紙面垂直的位置

10、上，這一現(xiàn)象說明()A小磁針感知到了電流的磁場B小磁針處的磁場方向垂直紙面向里C小磁針處的磁場方向垂直紙面向外D把小磁針移走，該處就沒有磁場了【解析】小磁針可以檢驗磁場的存在，當導(dǎo)線中通入電流時，在導(dǎo)線的周圍就產(chǎn)生了磁場，在小磁針處的磁場方向為N極的受力方向，即垂直紙面向里，選項A、B正確，C錯誤；電流的磁場是客觀存在的特殊物質(zhì)，不會隨小磁針的移走而消失，只要導(dǎo)線中有電流存在，磁場就會存在，選項D錯誤【答案】AB11.如圖所示是等腰直角三棱柱，其平面abcd為正方形，邊長為L，它們按圖示方式放置于豎直向下的勻強磁場中，磁感應(yīng)強度為B0，則下列說法中正確的是()A穿過abcd平面的磁通量大小為B

11、0L2B穿過cdef平面的磁通量大小為eq f(r(2),2)B0L2C穿過abfe平面的磁通量大小為零D穿過abcd平面的磁通量大于穿過cdef平面的磁通量答案BC解析根據(jù)BS，因此通過abcd平面的磁通量B0L2cos 45eq f(r(2),2)B0L2，A錯誤；平面cdefB0，而cdL，cfLcos 45eq f(r(2),2)L，所以平面cdef的面積Scdcfeq f(r(2),2)L2，因而B0Seq f(r(2),2)B0L2，B正確，D錯誤；平面abfe在與B0垂直的方向上的投影面積為零，所以穿過平面abfe的磁通量為零，C正確12.如圖，紙面內(nèi)有兩條互相垂直的長直絕緣導(dǎo)線

12、L1、L2，L1中的電流方向向左，L2中的電流方向向上；L1的正上方有a、b兩點，它們相對于L2對稱整個系統(tǒng)處于勻強外磁場中，外磁場的磁感應(yīng)強度大小為B0，方向垂直于紙面向外已知a、b兩點的磁感應(yīng)強度大小分別為eq f(1,3)B0和eq f(1,2)B0，方向也垂直于紙面向外則()A流經(jīng)L1的電流在b點產(chǎn)生的磁感應(yīng)強度大小為eq f(7,12)B0B流經(jīng)L1的電流在a點產(chǎn)生的磁感應(yīng)強度大小為eq f(1,12)B0C流經(jīng)L2的電流在b點產(chǎn)生的磁感應(yīng)強度大小為eq f(1,12)B0D流經(jīng)L2的電流在a點產(chǎn)生的磁感應(yīng)強度大小為eq f(7,12)B0答案AC解析原磁場、電流的磁場方向如圖所示，

13、由題意知在b點：eq f(1,2)B0B0B1B2在a點：eq f(1,3)B0B0B1B2由上述兩式解得B1eq f(7,12)B0，B2eq f(1,12)B0，A、C項正確實驗題( 本題共2小題，共計12分)13. （4分）在“用DIS描繪電場的等勢線”實驗中，按圖示連接電路。在電極A、B的連線上等距離地取a、b、c、d、e共5個基準點。已知電壓傳感器紅色探針的電勢高于黑色探針的電勢時，讀數(shù)為正。（1）若電壓傳感器的紅色探針接觸a點，黑色探針接觸b點時，讀數(shù)為負，則電極A接在電源 的_極上（選填“正”或“負”）。（2）若傳感器的兩個探針分別接觸a點和b點時的示數(shù)為U1；分別接觸b點和c點

14、時的示數(shù)為U2，則|U1|_|U2|（選填“”、“”或“”）?！敬鸢浮控?【解析】（1）1根據(jù)題意，當正接線柱的電勢高于負接線柱時，電壓傳感器的讀數(shù)為正，則當電壓傳感器的讀數(shù)為負時，可以知道a點的電勢低于b的電勢，則知電極A接在電源的負極（2）2根據(jù)等量異種電荷電場線的分布情況得知，a、b間場強大于b、c間場強，根據(jù)U=Ed分析得知，a、b間的電勢差大于b、c間的電勢差故有|U1|U2|.14. （8分）(1)某個實驗小組想要探究電磁感應(yīng)現(xiàn)象，準備了以下儀器：電池組，滑動變阻器，帶鐵芯的線圈A，線圈B，電流計（零點在中央），開關(guān)等，如圖所示：請你將所有儀器連接成完整的實驗電路_；可使電流計指針

15、發(fā)生偏轉(zhuǎn)的操作是_。A閉合開關(guān)，將線圈A插入B的過程B閉合開關(guān)，線圈A放在B中不動C閉合開關(guān)，將滑動變阻器的滑片P向右滑動D閉合開關(guān)后，再將開關(guān)斷開的瞬間(2)如圖所示，將多用表的選擇開關(guān)置于“歐姆”擋，再將電表的兩支表筆與負溫度系數(shù)的熱敏電阻Rt（負溫度系數(shù)熱敏電阻是指阻值隨溫度的升高而減小的熱敏電阻）的兩端相連，這時表針恰好指在刻度盤的正中間。若往Rt上擦一些酒精，表針將向_（填“左”或“右”）移動；若用吹風機將熱風吹向電阻，表針將向_（填“左”或“右”）移動?！敬鸢浮?ACD 左 右 【解析】(1)12將電源、電鍵、變阻器、線圈A串聯(lián)成一個回路，注意滑動變阻器接一上一下兩個接線柱，再將電

16、流計與線圈B串聯(lián)成另一個回路，電路圖如下圖所示依據(jù)感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件，只要穿過閉合線圈中，磁通量發(fā)生變化。A閉合開關(guān)，將線圈A插入B的過程，導(dǎo)致線圈B的磁通量發(fā)生變化，從而產(chǎn)生感應(yīng)電流，可使電流計指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，故A正確；B閉合開關(guān)，將線圈A放在B中不動，線圈B的磁通量不發(fā)生變化，不會產(chǎn)生感應(yīng)電流，電流計指針不發(fā)生偏轉(zhuǎn)，故B錯誤；C閉合開關(guān)，將滑動變阻器的滑片P向右滑動，導(dǎo)致線圈B的磁通量發(fā)生變化，從而產(chǎn)生感應(yīng)電流，可使電流計指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，故C正確；D閉合開關(guān)，再將開關(guān)斷開的瞬間，導(dǎo)致線圈B的磁通量發(fā)生變化，從而產(chǎn)生感應(yīng)電流，可使電流計指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，故D正確。故選ACD。(2)34因為負溫度系數(shù)

17、的熱敏電阻是指阻值隨溫度的升高而減小的熱敏電阻，若往上擦一些酒精，由于酒精蒸發(fā)吸熱導(dǎo)致熱敏電阻的溫度減低，從而電阻增大，故歐姆表指針將向電阻大的左方偏轉(zhuǎn)，若用吹風機將熱風吹向電阻，則熱敏電阻的溫度升高，從而電阻減小，故歐姆表指針向右偏轉(zhuǎn)。四解答題（本題共4小題，共計40分）15.(8分) .已知某地地面處地磁場的磁感應(yīng)強度的水平分量約為3105 T，某校物理興趣小組做估測磁體附近磁感應(yīng)強度的實驗他們將一小羅盤磁針放在一個水平放置的螺線管的軸線上，如圖8所示小磁針靜止時N極指向y軸正方向，當接通電源后，發(fā)現(xiàn)小磁針N極指向與y軸正方向成60角的方向請在圖上標明螺線管導(dǎo)線的繞向，并求出該通電螺線管在

18、小磁針處產(chǎn)生的磁感應(yīng)強度的大小(保留一位有效數(shù)字)答案見解析解析導(dǎo)線的繞向如圖所示由題意，可知BB地tan 605105 T.16. （10分）如圖所示的電路中，兩平行金屬板A、B水平放置，兩板間的距離d=40cm。電源電動勢E=24V，內(nèi)電阻r=1，電阻R=15。閉合開關(guān)S，待電路穩(wěn)定后，將一帶正電的小球從B板小孔以初速度v0=4 m/s豎直向上射入板間。若小球帶電荷量為q=110-2C，質(zhì)量為m=210-2kg，不計空氣阻力(取g=10m/s2)，求：(1)滑動變阻器兩端電壓為多大時，小球恰能到達A板？(2)此時電源的輸出功率是多大？【答案】(1)8V；(2)23W【解析】(1)滑動變阻器

19、兩端電壓與金屬板A、B上的電壓相同，當小球恰能到達A板時，根據(jù)動能定理得：mgdqUAB =解得金屬板A、B兩端電壓UAB8V(2)設(shè)此時回路中電流為I，根據(jù)閉合電路歐姆定律得I=1A滑動變阻器接入電路的電阻R滑=8電源的輸出功率P出I2(RR滑)23W17. （10分）熱敏電阻的阻值會隨溫度的變化而發(fā)生明顯的改變，可以用來監(jiān)控周圍溫度的變化。如圖甲所示是某金屬熱敏電阻的阻值隨溫度變化的圖像。將熱敏電阻接入如圖乙所示電路，用于監(jiān)控一線圈電阻的小型電動機的溫度，定值電阻，電源電動勢，內(nèi)阻不計。當斷開，穩(wěn)定后理想電流表的示數(shù)；當閉合，穩(wěn)定后理想電流表的示數(shù)，電動機輸出的機械功率為。求：(1)當斷開，熱敏電阻的溫度；(2