2020-2021學(xué)年高中物理-第十三章-電磁感應(yīng)與電磁波初-單元達(dá)標(biāo)檢測(cè)卷新人教版必修3

2020-2021學(xué)年高中物理第十三章電磁感應(yīng)與電磁波初單元達(dá)標(biāo)檢測(cè)卷新人教版必修32020-2021學(xué)年高中物理第十三章電磁感應(yīng)與電磁波初單元達(dá)標(biāo)檢測(cè)卷新人教版必修3PAGE2021學(xué)年高中物理第十三章電磁感應(yīng)與電磁波初單元達(dá)標(biāo)檢測(cè)卷新人教版必修32020-2021學(xué)年高中物理第十三章電磁感應(yīng)與電磁波初單元達(dá)標(biāo)檢測(cè)卷新人教版必修3年級(jí)：姓名：第十三章單元達(dá)標(biāo)檢測(cè)卷一、選擇題：本題共8小題，每小題3分，共24分．在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的．1．人眼對(duì)綠光較為敏感，正常人的眼睛接收到波長(zhǎng)為530nm的綠光時(shí)，只要每秒鐘有6個(gè)綠光的光子射入瞳孔，眼睛就能察覺(jué)．普朗克常量為6.63×10－34J·s，光速為3×108A．2.3×10－18W B．3.8×10－19WC．7.0×10－10W D．1.2×10－18W【答案】A【解析】因只要每秒有6個(gè)綠光的光子射入瞳孔，眼睛就能察覺(jué)，所以察覺(jué)到綠光所接收的最小功率P＝eq\f(E,t)，式中E＝6ε，又ε＝hν＝heq\f(c,λ)，可解得P＝eq\f(6×6.63×10－34×3×108,530×10－9×1)W≈2.3×10－18W．2．關(guān)于磁場(chǎng)和磁感線的描述，下列說(shuō)法中正確的是()A．磁感線可以形象地描述各點(diǎn)磁場(chǎng)的方向B．磁場(chǎng)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(yīng)強(qiáng)度大小與放入該處的通電導(dǎo)線Il乘積成反比D．一小段通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中某處不受磁場(chǎng)力作用，則該處的磁感應(yīng)強(qiáng)度一定為零【答案】A【解析】磁感線的切線方向?yàn)榇艌?chǎng)的方向，則磁感線可以形象地描述各點(diǎn)磁場(chǎng)的方向，故A正確；磁場(chǎng)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(cuò)誤；某處磁感應(yīng)強(qiáng)度大小只由磁場(chǎng)本身決定，與放入該處的通電導(dǎo)線Il乘積無(wú)關(guān)，故C錯(cuò)誤；一小段通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中某處不受磁場(chǎng)力作用，可能是直導(dǎo)線的放置方向與磁場(chǎng)平行，該處的磁感應(yīng)強(qiáng)度不一定為零，故D錯(cuò)誤．3．關(guān)于通電直導(dǎo)線周圍磁場(chǎng)的磁感線分布，下列示意圖中正確的是()【答案】A【解析】伸開(kāi)右手，大拇指方向?yàn)殡娏鞣较颍瑒t四指環(huán)繞方向?yàn)槟鏁r(shí)針，故A正確，B、C、D錯(cuò)誤．4．如圖所示，套在條形磁鐵外的三個(gè)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(chǎng)，套在條形磁鐵外的三個(gè)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(yīng)強(qiáng)度為B＝1T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，固定一根與磁場(chǎng)方向垂直的通電直導(dǎo)線OO′，在導(dǎo)線外，以導(dǎo)線截面的中心為圓心的圓周上有a、b、c、d四個(gè)點(diǎn)．已知c點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為eq\r(2)T，方向斜向右上方，并與磁感應(yīng)強(qiáng)度B方向的夾角為45°，則下列說(shuō)法正確的是()A．直導(dǎo)線中的電流方向垂直紙面向里B．a(chǎn)點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度與c點(diǎn)的相同C．d點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為零D．b點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為零【答案】D【解析】由題，c點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為eq\r(2)T，方向斜向右上方，并與B的夾角為45°，說(shuō)明通電導(dǎo)線在c點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度與勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等，也是1T，方向向上，根據(jù)安培定則可知，直導(dǎo)線中的電流方向垂直紙面向外，故A錯(cuò)誤．通電導(dǎo)線在a點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為1T，由安培定則可知，通電導(dǎo)線在a處的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向豎直向下，根據(jù)平行四邊形與勻強(qiáng)磁場(chǎng)進(jìn)行合成得知，a點(diǎn)感應(yīng)強(qiáng)度為eq\r(2)T，方向與水平方向成45°斜向右下方，與c點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向不同，故B錯(cuò)誤．電流的方向向外，則電流在d點(diǎn)產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向向右，大小為1T，所以d點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為2T，方向向右，故C錯(cuò)誤．通電導(dǎo)線在b處的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向水平向左，則b點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)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(duì)稱軸，通電直導(dǎo)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(yīng)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(duì)OO′，逐漸靠近線圈D．線圈繞OO′軸逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)90°(俯視)【答案】D【解析】由于通電直導(dǎo)線AB與OO′平行，且AB、OO′所在平面與線圈平面垂直．AB中無(wú)論電流如何變化，或AB正對(duì)OO′靠近線圈或遠(yuǎn)離線圈，線圈中磁通量均為零，不能在線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流，故A、B、C錯(cuò)誤；線圈繞OO′軸逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)90°(俯視)，穿過(guò)閉合線圈的磁通量變化，線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流，故D正確．7．在法拉第時(shí)代，下列驗(yàn)證“由磁產(chǎn)生電”設(shè)想的實(shí)驗(yàn)中，能觀察到感應(yīng)電流的是()A．將線圈與電流表組成一閉合回路，并放在磁鐵旁邊，觀察電流表的變化B．在一通電線圈旁放置一連有電流表的閉合線圈，然后觀察電流表的變化C．將一房間內(nèi)的線圈兩端與相鄰房間的電流表連接，向線圈中插入條形磁鐵后，再到相鄰房間去觀察電流表的變化D．繞在同一鐵環(huán)上的兩個(gè)線圈，分別接電源和電流表，在給線圈通電或斷電的瞬間，觀察電流表的變化【答案】D【解析】產(chǎn)生感應(yīng)電流必須滿足的條件：①電路閉合；②穿過(guò)閉合電路的磁通量要發(fā)生變化．A、B電路閉合，但磁通量不變，不能產(chǎn)生感應(yīng)電流，故A、B錯(cuò)誤；C滿足產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件，也能產(chǎn)生感應(yīng)電流，但是等從一個(gè)房間到另一個(gè)房間后，電流表中已沒(méi)有電流，故C也不能觀察到電流表的變化；D滿足產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件，能產(chǎn)生感應(yīng)電流，可以觀察到電流表的變化，所以D正確．8．如圖所示，通電直導(dǎo)線右邊有一個(gè)矩形線框，線框平面與直導(dǎo)線共面，若使線框從圖中實(shí)線位置向左緩慢平移到虛線位置，此時(shí)直導(dǎo)線正好平分矩形線框．已知直線電流在周圍產(chǎn)生的磁場(chǎng)隨距離增大而減弱，則穿過(guò)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(dǎo)線產(chǎn)生穩(wěn)定的磁場(chǎng)，離導(dǎo)線越遠(yuǎn)磁場(chǎng)越弱，磁感線越疏，則當(dāng)線框靠近通電導(dǎo)線，線框的左側(cè)邊框沒(méi)有通過(guò)導(dǎo)線所在位置時(shí)，穿過(guò)線框的磁感線的條數(shù)越來(lái)越多，磁通量將逐漸增大．當(dāng)線框平移到虛線位置，此時(shí)直導(dǎo)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(cuò)誤．二、多項(xiàng)選擇題：本題共4小題，每小題4分，共16分．在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有多項(xiàng)符合題目要求．全部選對(duì)的得4分，選對(duì)但不全的得2分，有選錯(cuò)的得0分．9．根據(jù)磁感應(yīng)強(qiáng)度的定義式B＝eq\f(F,Il)，下列說(shuō)法中不正確的是()A．在磁場(chǎng)中某確定位置，B與F成正比，與I、l的乘積成反比B．一小段通電直導(dǎo)線在空間某處受磁場(chǎng)力F＝0，那么該處的B一定為零C．磁場(chǎng)中某處B的方向跟電流在該處受磁場(chǎng)力F的方向相同D．一小段通電直導(dǎo)線放在B為零的位置，那么它受到的磁場(chǎng)力F也一定為零【答案】ABC【解析】磁感應(yīng)強(qiáng)度的定義式B＝eq\f(F,Il)，是比值定義的，在磁場(chǎng)中某確定位置，B與F與I、l的乘積沒(méi)有直接關(guān)系，僅是它們的比值，A錯(cuò)誤．一小段通電直導(dǎo)線在空間某處受磁場(chǎng)力F＝0，如果電流平行于磁場(chǎng)放置則B不一定為零，B錯(cuò)誤．磁場(chǎng)中某處的B的方向跟電流在該處受磁場(chǎng)力F的方向垂直，C錯(cuò)誤．一小段通電直導(dǎo)線放在B為零的位置，那么它受到磁場(chǎng)力F也一定為零，D正確．本題選不正確的，選ABC．10．一束粒子沿水平方向平行飛過(guò)小磁針上方，如圖所示，此時(shí)小磁針S極向紙內(nèi)偏轉(zhuǎn)，這一束粒子可能是()A．向右飛行的正離子束 B．向左飛行的正離子束C．向右飛行的負(fù)離子束 D．向左飛行的負(fù)離子束【答案】BC【解析】向左飛行的正離子束形成的電流方向向左，根據(jù)安培定則可知，離子在下方產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向向外，則N極轉(zhuǎn)向外，S極轉(zhuǎn)向里，B正確；同理，可知D錯(cuò)誤；向右飛行的負(fù)離子束形成的電流方向向左，根據(jù)安培定則可知，離子在下方產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向向外，則N極轉(zhuǎn)向外，S極轉(zhuǎn)向里，符合題意，故C正確，同理可知A錯(cuò)誤．11．測(cè)溫是防控新冠肺炎的重要環(huán)節(jié)．額溫槍是通過(guò)傳感器接收人體輻射的紅外線，給人體測(cè)溫的．下列說(shuō)法正確的是()A．紅外線是波長(zhǎng)比紫外線長(zhǎng)的電磁波B．紅外線可以用來(lái)殺菌消毒C．體溫越高，人體輻射的紅外線越強(qiáng)D．紅外線在真空中的傳播速度比紫外線的大【答案】AC【解析】紅外線和紫外線都屬于電磁波，且紅外線的波長(zhǎng)比紫外線的長(zhǎng)，故A正確；紫外線可用于殺菌消毒，紅外線具有熱效應(yīng)，故B錯(cuò)誤；額溫槍能測(cè)溫度是因?yàn)闇囟炔煌娜梭w輻射的紅外線強(qiáng)弱不同，體溫越高，人體輻射的紅外線越強(qiáng)，故C正確；任何頻率的電磁波在真空中的傳播速度都相同，等于光速，故D錯(cuò)誤．12．如圖所示是一種延時(shí)開(kāi)關(guān)，當(dāng)S1閉合時(shí)，電磁鐵F將銜鐵D吸下，C線路接通．當(dāng)S1斷開(kāi)時(shí)，由于電磁感應(yīng)作用，D將延遲一段時(shí)間才被釋放．試分析下列說(shuō)法中正確的是()A．由于A線圈的電磁感應(yīng)作用，才產(chǎn)生延時(shí)釋放D的作用B．由于B線圈的電磁感應(yīng)作用，才產(chǎn)生延時(shí)釋放D的作用C．如果斷開(kāi)B線圈的開(kāi)關(guān)S2，延時(shí)將變長(zhǎng)D．如果斷開(kāi)B線圈的開(kāi)關(guān)S2，無(wú)延時(shí)作用【答案】BC【解析】當(dāng)S1、S2均閉臺(tái)時(shí)，電磁鐵F將銜鐵D吸下，C電路接通；當(dāng)S1斷開(kāi)時(shí)，由于線圈B中的磁通量變化，從而出現(xiàn)感應(yīng)電流，致使F中仍有磁性，出現(xiàn)延遲一段時(shí)間才被釋放．若線圈S2斷開(kāi)時(shí)，當(dāng)S1斷開(kāi)，線圈B中不會(huì)有感應(yīng)電流，則不會(huì)出現(xiàn)延遲現(xiàn)象，故選BC．三、非選擇題：本題共6小題，共60分．13．(4分)1831年，物理學(xué)家法拉第用如圖所示的實(shí)驗(yàn)，成功發(fā)現(xiàn)了磁生電現(xiàn)象，開(kāi)關(guān)始終處于閉合狀態(tài)時(shí)，a線圈中(填“有”或“無(wú)”)感應(yīng)電流產(chǎn)生，開(kāi)關(guān)閉合或斷開(kāi)瞬間，a線圈中(填“有”或“無(wú)”)感應(yīng)電流產(chǎn)生．【答案】無(wú)有【解析】開(kāi)關(guān)始終閉合時(shí)，因穿過(guò)a線圈的磁通量不變，所以無(wú)感應(yīng)電流產(chǎn)生．開(kāi)關(guān)閉合瞬間穿過(guò)a線圈的磁通量突然增大，所以有感應(yīng)電流產(chǎn)生．開(kāi)關(guān)斷開(kāi)瞬間，穿過(guò)a線圈的磁通量突然減小，所以有感應(yīng)電流產(chǎn)生．14．(8分)下圖是某興趣小組研究磁生電現(xiàn)象所需的器材．請(qǐng)你協(xié)助該小組完成如下工作．用實(shí)線將帶有鐵芯的線圈A、電源、滑動(dòng)變阻器和開(kāi)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(shí)驗(yàn)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(yīng)電流的三種方式：①；②；③．【答案】見(jiàn)解析【解析】實(shí)物連接如圖所示．①原線圈A插入副線圈B后，合上(或斷開(kāi))開(kāi)關(guān)瞬間；②合上開(kāi)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(kāi)關(guān)，將原線圈A插入副線圈B后，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片．15．(10分)一磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，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(guò)線圈平面的磁通量的變化量是多少？【答案】2BScosθ【解析】開(kāi)始時(shí)穿過(guò)線圈平面的磁通量為Φ1＝BScosθ后來(lái)穿過(guò)線圈平面的磁通量為Φ2＝－BScosθ則磁通量的變化量為ΔΦ＝|Φ2－Φ1|＝2BScosθ．16．(12分)磁場(chǎng)中放一與磁場(chǎng)方向垂直的電流元，通入的電流是2.5A，導(dǎo)線長(zhǎng)10cm，它受到的磁場(chǎng)力為5×10－2N．問(wèn)：(1)這個(gè)位置的磁感應(yīng)強(qiáng)度是多大？(2)如果把通電導(dǎo)線中的電流增大到5A時(shí)，這一點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度是多大？(3)如果通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中某處不受磁場(chǎng)力，是否可以肯定這里沒(méi)有磁場(chǎng)？【答案】(1)0.2T(2)0.2T(3)不可以【解析】(1)由磁感應(yīng)強(qiáng)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(yīng)強(qiáng)度B是由磁場(chǎng)和空間位置(點(diǎn))決定的，和導(dǎo)線的長(zhǎng)度l、電流I的大小無(wú)關(guān)，所以該點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度還是0.2T．(3)不可以．如果通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中某處不受磁場(chǎng)力，則有兩種可能：①該處沒(méi)有磁場(chǎng)；②該處有磁場(chǎng)，但通電導(dǎo)線與磁場(chǎng)方向平行．17．(13分)已知某地地面處的地磁場(chǎng)水平分量約為3×10－5T，某校物理興趣小組做估測(cè)磁體附近磁感應(yīng)強(qiáng)度的實(shí)驗(yàn)．他們將一小羅盤磁針?lè)旁谝粋€(gè)水平放置的螺線管附近的軸線上，如圖所示．小磁針靜止時(shí)N極指向y軸正方向，當(dāng)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(qǐng)?jiān)趫D上標(biāo)明螺線管導(dǎo)線的繞向和電流的方向，并求出該通電螺線管在小磁針處產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大?。?保留1位有效數(shù)字)【答案】見(jiàn)解析圖5×10－5T【解析】接通電源后，小磁針N極指向是地磁場(chǎng)和螺線管磁場(chǎng)的合磁場(chǎng)的方向，由此可判定螺線管的磁場(chǎng)在小磁針處方向水平向右，由安培定則判斷螺線管導(dǎo)線繞向如圖甲所示．甲乙由題意知地磁場(chǎng)水平分量By＝3×10－5T，設(shè)通電螺線管產(chǎn)生的磁場(chǎng)為Bx．由圖乙知eq\f(Bx,By)＝tan60°得Bx＝3×10－