人教版（2019）高二物理必修第三冊(cè)第十三章《電磁感應(yīng)與電磁波初步》達(dá)標(biāo)檢測(cè)（帶解析）

1、新人教版必修第三冊(cè) 第十三章 達(dá)標(biāo)檢測(cè)(滿分:100分;時(shí)間:60分鐘)一、單項(xiàng)選擇題(本題共7小題,每小題3分,共21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.英國(guó)物理學(xué)家法拉第提出了“電場(chǎng)”和“磁場(chǎng)”的概念,并引入電場(chǎng)線和磁感線來描述電場(chǎng)和磁場(chǎng),為經(jīng)典電磁學(xué)理論的建立奠定了基礎(chǔ)。下列相關(guān)說法正確的是() A.電荷和電荷、通電導(dǎo)體和通電導(dǎo)體之間的相互作用都是通過電場(chǎng)發(fā)生的B.磁體和磁體、磁體和通電導(dǎo)體之間的相互作用都是通過磁場(chǎng)發(fā)生的C.電場(chǎng)線不可能相交,磁感線可能相交D.通過實(shí)驗(yàn)可以發(fā)現(xiàn)電場(chǎng)線和磁感線是客觀存在的2.下列不屬于電磁波的是()A.消毒用的紫外線B.透視用的X射

2、線C.教室里的讀書聲D.遙控器發(fā)出的紅外線3.下列關(guān)于電磁波的說法,不正確的是()A.電磁波在真空中的速度為c=3×108 m/sB.無線電波、紅外線、可見光、紫外線、X射線、射線均屬于電磁波C.手機(jī)既可接收電磁波,又可發(fā)射電磁波D.電磁波不能傳播能量4.金屬矩形線圈abcd在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做如圖所示的運(yùn)動(dòng),線圈中有感應(yīng)電流的是()5.如圖所示,一枚小磁針放在半圓形導(dǎo)線環(huán)的環(huán)心O處,當(dāng)導(dǎo)線中通以圖示方向的電流時(shí),小磁針將()A.沿順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)B.沿逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)C.N極轉(zhuǎn)向紙內(nèi),S極轉(zhuǎn)向紙外D.N極轉(zhuǎn)向紙外,S極轉(zhuǎn)向紙內(nèi)6.如圖所示,圓環(huán)和長(zhǎng)直導(dǎo)線MN均處于紙面內(nèi),P、Q是關(guān)于導(dǎo)線對(duì)稱

3、的兩點(diǎn),當(dāng)導(dǎo)線MN中通以從NM的電流時(shí),下列說法正確的是()A.P、Q兩點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相同,方向相反B.P點(diǎn)處磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直于紙面向里C.圓環(huán)向右運(yùn)動(dòng)直到遠(yuǎn)離通電導(dǎo)線,環(huán)內(nèi)磁通量一直減小D.圓環(huán)向右運(yùn)動(dòng)直到遠(yuǎn)離通電導(dǎo)線,環(huán)內(nèi)磁通量先增大后減小7.如圖所示,一重為G1的通電圓環(huán)置于水平桌面上,圓環(huán)中電流方向?yàn)轫槙r(shí)針方向(從上往下看),在圓環(huán)的正上方用輕繩懸掛一條形磁鐵,磁鐵的中心軸線通過圓環(huán)中心,磁鐵的上端為N極,下端為S極,磁鐵自身的重力為G2。則關(guān)于圓環(huán)對(duì)桌面的壓力F和磁鐵對(duì)輕繩的拉力F'的大小,下列關(guān)系中正確的是()A.F>G1,F'>G2B.F<

4、G1,F'>G2C.F<G1,F'<G2D.F>G1,F'<G2二、多項(xiàng)選擇題(本題共3小題,每小題4分,共12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)8.如圖所示,水平面內(nèi)有兩條相互垂直且彼此絕緣的通電長(zhǎng)直導(dǎo)線,以它們?yōu)樽鴺?biāo)軸建立一個(gè)平面直角坐標(biāo)系。四個(gè)相同的圓形閉合線圈在四個(gè)象限內(nèi)完全對(duì)稱放置,兩直導(dǎo)線中的電流大小與變化情況完全相同,電流方向如圖所示,當(dāng)兩直導(dǎo)線中的電流都增大時(shí),四個(gè)線圈a、b、c、d中感應(yīng)電流的情況是()A.線圈a中無感應(yīng)電流B.線圈b中有感應(yīng)電流C.線圈

5、c中有感應(yīng)電流D.線圈d中無感應(yīng)電流9.我國(guó)宋代科學(xué)家沈括在夢(mèng)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?！边M(jìn)一步研究表明,地球周圍地磁場(chǎng)的磁感線分布示意圖如圖所示。結(jié)合上述材料,下列說法正確的是()A.地球的地理兩極與地磁兩極不重合B.地球內(nèi)部也存在磁場(chǎng),地磁南極在地理北極附近C.地球表面任意位置的地磁場(chǎng)方向都與地面平行D.在赤道上小磁針的N極在靜止時(shí)指向地理北極附近10.正三角形ABC的三個(gè)頂點(diǎn)處分別固定有水平放置的長(zhǎng)直導(dǎo)線,并通以圖示方向的恒定電流,導(dǎo)線中的電流大小相等,三角形中心O點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B0,已知通電直導(dǎo)線在某點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度與通電直導(dǎo)線

6、的電流大小成正比,則下列說法正確的是()A.O點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向豎直向下B.B、C處兩導(dǎo)線中的電流在O點(diǎn)產(chǎn)生的合磁感應(yīng)強(qiáng)度方向水平向左C.B處導(dǎo)線中的電流在O點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為12B0D.將A處導(dǎo)線中的電流大小減半,則O點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為34B0三、非選擇題(本題共6小題,共67分)11.(8分)如圖所示是“研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象”的實(shí)驗(yàn)裝置。(1)將圖中所缺導(dǎo)線補(bǔ)充完整。(2)如果在閉合開關(guān)時(shí)發(fā)現(xiàn)靈敏電流計(jì)的指針向右偏了一下,那么合上開關(guān)后,將原線圈迅速插入副線圈時(shí),電流計(jì)指針向偏轉(zhuǎn);原線圈插入副線圈后,將滑動(dòng)變阻器滑片迅速向左移動(dòng)時(shí),電流計(jì)指針向偏轉(zhuǎn)。 12.(8分)我們通過

7、實(shí)驗(yàn)可以探究感應(yīng)電流的產(chǎn)生條件,在如圖的實(shí)驗(yàn)中,線圈A通過滑動(dòng)變阻器和開關(guān)接到電源上,線圈B的兩端連接到電流表上,把線圈A放置于線圈B里面。通過實(shí)驗(yàn),判斷線圈B中是否有電流產(chǎn)生。(1)開關(guān)閉合的瞬間(選填“有”或“無”)感應(yīng)電流產(chǎn)生。 (2)開關(guān)總是閉合的,緩慢移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片時(shí),(選填“有”或“無”)感應(yīng)電流產(chǎn)生。 (3)歸納以上實(shí)驗(yàn)結(jié)果,產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件是。 13.(10分)如圖所示,放在馬蹄形磁鐵兩極之間的導(dǎo)體棒ab處于水平,當(dāng)通有自b到a的電流時(shí),導(dǎo)體棒受到方向向右、大小F=1 N的磁場(chǎng)力的作用,已知導(dǎo)體棒在馬蹄形磁鐵內(nèi)部的長(zhǎng)度L=5 cm,通過導(dǎo)體

8、棒的電流大小I=10 A,求:(1)導(dǎo)體棒中的電流在其正右側(cè)位置所形成的磁場(chǎng)的方向;(2)馬蹄形磁鐵中導(dǎo)體棒所在位置的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小。14.(10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2.5 A,導(dǎo)線長(zhǎng)1 cm,它受到的磁場(chǎng)力為5×10-2 N。問:(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5 A,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,是否可以確定這里沒有磁場(chǎng)?15.(15分)如圖所示,金屬框架MON與導(dǎo)體棒DE構(gòu)成回路,處在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中且與磁場(chǎng)垂直。(1)若B=0.1 T,DE從O點(diǎn)出發(fā),向右以1 m/s的速度勻

9、速運(yùn)動(dòng)4 s,回路中的磁通量的變化量是多少?(2)若回路面積從S=8 m2變到St=18 m2,磁感應(yīng)強(qiáng)度從B=0.1 T變到Bt=0.8 T,則回路中的磁通量變化量是多少?16.(16分)太陽帆飛船是利用太陽光的壓力進(jìn)行太空飛行的航天器,由于太陽光具有連續(xù)不斷、方向固定等特點(diǎn),所以這種航天器無須攜帶任何燃料。在太陽光光子的撞擊下,航天器的飛行速度會(huì)不斷增加,并最終飛抵距地球非常遙遠(yuǎn)的天體?，F(xiàn)有一艘質(zhì)量為m的太陽帆飛船在太空中運(yùn)行,其帆面與太陽光垂直。設(shè)帆能90%地反射太陽光,帆的面積為S,且單位面積上每秒接收到的太陽輻射能量為E0,已知太陽輻射的光子的波長(zhǎng)絕大多數(shù)集中在2×10-7

10、 m1×10-5 m波段,計(jì)算時(shí)可取其平均波長(zhǎng)為0,且不計(jì)太陽光反射時(shí)頻率的變化。已知普朗克常量為h。(1)每秒射到帆面的光子數(shù)為多少?(2)由于光子作用,飛船得到的加速度為多少?答案全解全析本章達(dá)標(biāo)檢測(cè)一、單項(xiàng)選擇題1.B電荷和電荷之間的相互作用是通過電場(chǎng)發(fā)生的,通電導(dǎo)體和通電導(dǎo)體之間的相互作用是通過磁場(chǎng)發(fā)生的,A錯(cuò)誤;磁體和磁體、磁體和通電導(dǎo)體之間的相互作用是通過磁場(chǎng)發(fā)生的,B正確;電場(chǎng)線和磁感線都不能相交,否則在交點(diǎn)處的電場(chǎng)或磁場(chǎng)的方向有兩個(gè),與事實(shí)不符,C錯(cuò)誤;電場(chǎng)線和磁感線都是為了形象地描述場(chǎng)而引入的假想曲線,實(shí)際不存在,D錯(cuò)誤。2.C教室里的讀書聲是聲波,聲波是機(jī)械波,不

11、屬于電磁波,故選C。3.D根據(jù)電磁場(chǎng)理論以及目前的測(cè)量可知,電磁波在真空中的速度為c=3×108 m/s,選項(xiàng)A正確;根據(jù)電磁波譜的知識(shí)可知,無線電波、紅外線、可見光、紫外線、X射線、射線均屬于電磁波,選項(xiàng)B正確;手機(jī)既可接收電磁波,又可發(fā)射電磁波,選項(xiàng)C正確;電磁波不但能傳播信息,還能傳播能量,選項(xiàng)D錯(cuò)誤。4.A選項(xiàng)A中,圖示時(shí)刻穿過線圈的磁通量為零,當(dāng)線圈轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),磁通量增加,將產(chǎn)生感應(yīng)電流,A正確;選項(xiàng)B中,線圈轉(zhuǎn)動(dòng)過程中,線圈平面始終與磁場(chǎng)方向平行,穿過線圈的磁通量始終為零,保持不變,沒有感應(yīng)電流產(chǎn)生,B錯(cuò)誤;選項(xiàng)C中,線圈運(yùn)動(dòng)過程中,線圈平面與磁場(chǎng)方向平行,穿過線圈的磁通量始

12、終為零,保持不變,沒有感應(yīng)電流產(chǎn)生,C錯(cuò)誤;選項(xiàng)D中,線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng),根據(jù)=BS知,磁通量保持不變,沒有感應(yīng)電流產(chǎn)生,D錯(cuò)誤。5.C由安培定則知,環(huán)形電流內(nèi)部磁場(chǎng)方向垂直于紙面向里,故小磁針N極轉(zhuǎn)向紙內(nèi),選項(xiàng)C正確。6.A由安培定則判斷可知,P、Q兩點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相同,方向相反,即P點(diǎn)處磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直于紙面向外,Q點(diǎn)處磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直于紙面向里,選項(xiàng)A正確,B錯(cuò)誤;圓環(huán)向右運(yùn)動(dòng)直到遠(yuǎn)離通電導(dǎo)線,環(huán)內(nèi)磁通量先增大再減小,然后再增大,再減小,選項(xiàng)C、D錯(cuò)誤。7.D環(huán)形電流可等效為小磁針,由安培定則可知,通電圓環(huán)下側(cè)等效為小磁針N極,上側(cè)等效為小磁針S極,由于同名磁極相互排斥,則通電

13、圓環(huán)會(huì)對(duì)磁鐵產(chǎn)生向上的排斥力,因此磁鐵對(duì)輕繩的拉力F'<G2;由力的作用是相互的,可知磁鐵也會(huì)對(duì)圓環(huán)產(chǎn)生向下的排斥力,因此圓環(huán)對(duì)桌面的壓力F>G1,選項(xiàng)D正確。二、多項(xiàng)選擇題8.CD根據(jù)安培定則可判斷出電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)的方向,線圈a中的磁場(chǎng)方向垂直于紙面向里,線圈c中的磁場(chǎng)方向垂直于紙面向外,線圈b、d中的合磁通量始終為零,故增大兩直導(dǎo)線中的電流時(shí),線圈a、c中的磁通量發(fā)生變化,有感應(yīng)電流產(chǎn)生,而線圈b、d中無感應(yīng)電流產(chǎn)生,選項(xiàng)C、D正確,A、B錯(cuò)誤。9.ABD地磁南極在地理北極附近,地磁北極在地理南極附近,地球的地磁兩極與地理兩極并不完全重合,有地磁偏角;磁感線是閉合曲線,

14、地球內(nèi)部也存在磁場(chǎng),A、B正確。在南半球,地磁場(chǎng)有向上的分量,在北半球,地磁場(chǎng)有向下的分量,C錯(cuò)誤。小磁針靜止時(shí)N極指向與磁場(chǎng)方向相同,D正確。10.BCD根據(jù)安培定則可知,A處導(dǎo)線中的電流在O點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度BA、B處導(dǎo)線中的電流在O點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度BB和C處導(dǎo)線中的電流在O點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度BC方向如圖所示,由于各導(dǎo)線中的電流大小相等,它們?cè)贠點(diǎn)處產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小相等,設(shè)為B1,根據(jù)平行四邊形定則以及幾何關(guān)系可知,O點(diǎn)處的合磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小B0=B1+2B1 cos 60°=2B1,方向水平向左,解得B處導(dǎo)線中的電流在O點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B1=12B0,選項(xiàng)A錯(cuò)誤

15、,C正確;根據(jù)平行四邊形定則可知,B、C處兩導(dǎo)線中的電流在O點(diǎn)產(chǎn)生的合磁感應(yīng)強(qiáng)度方向水平向左,選項(xiàng)B正確;將A處導(dǎo)線中的電流大小減半,根據(jù)通電直導(dǎo)線在某點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度與通電直導(dǎo)線的電流大小成正比可知,A處導(dǎo)線中的電流在O點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小變?yōu)?4B0,根據(jù)平行四邊形定則可知,O點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小變?yōu)?4B0,選項(xiàng)D正確。三、非選擇題11.答案(1)圖見解析(2分)(2)右(3分)左(3分)解析(1)探究電磁感應(yīng)現(xiàn)象的實(shí)驗(yàn)電路分為兩部分,要使原線圈產(chǎn)生磁場(chǎng)必須對(duì)其通電,故電源、開關(guān)、滑動(dòng)變阻器、原線圈組成閉合電路,靈敏電流計(jì)與副線圈組成另一個(gè)閉合電路,如圖所示:(2)閉合開關(guān),穿過副線圈

16、的磁通量增大,靈敏電流計(jì)的指針向右偏;將原線圈迅速插入副線圈時(shí),磁場(chǎng)方向不變,穿過副線圈的磁通量增大,靈敏電流計(jì)指針將向右偏轉(zhuǎn);原線圈插入副線圈后,由電路圖可知,將滑動(dòng)變阻器滑片迅速向左移動(dòng)時(shí),滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值變大,原線圈電流變小,磁場(chǎng)方向不變,穿過副線圈的磁通量變小,靈敏電流計(jì)指針將向左偏轉(zhuǎn)。12.答案(1)有(2分)(2)有(3分)(3)穿過閉合回路的磁通量發(fā)生變化(3分)解析(1)開關(guān)閉合的瞬間,穿過線圈B的磁通量發(fā)生變化,則線圈B中有感應(yīng)電流產(chǎn)生。(2)開關(guān)總是閉合的,緩慢移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片時(shí),線圈A中電流發(fā)生變化,穿過線圈B的磁通量發(fā)生變化,有感應(yīng)電流產(chǎn)生。(3)歸納以上實(shí)

17、驗(yàn)結(jié)果,可知產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件是穿過閉合回路的磁通量發(fā)生變化。13.答案(1)豎直向上(2)2 T解析(1)由安培定則可知,導(dǎo)體棒中的電流在其正右側(cè)所形成的磁場(chǎng)方向豎直向上。(3分)(2)導(dǎo)體棒所在位置的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=FIL(4分)解得:B=2 T(3分)14.答案(1)2 T(2)2 T(3)不能確定解析(1)由磁感應(yīng)強(qiáng)度的定義式得B=FIL=5×10-22.5×1×10-2 T=2 T。(3分)(2)磁感應(yīng)強(qiáng)度B是由磁場(chǎng)和空間位置決定的,和導(dǎo)線的長(zhǎng)度L、電流I的大小無關(guān),所以該點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為2 T。(3分)(3)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:該處沒有磁場(chǎng);該處有磁場(chǎng),但通電導(dǎo)線與磁場(chǎng)平行。(4分)15.答案(1)0.8 Wb(2)13.6 Wb解析(1)導(dǎo)體棒向右以1 m/s的速度勻速運(yùn)動(dòng)4 s,位移為:x=vt=1×4 m=4 m(3分)由于MON=45°,此時(shí)回路的面積為:S=12x2=12×42 m2=8 m2(3分)此時(shí)回路中的磁通量=BS=0.1×8 Wb=0.8 Wb回路中磁通量的變化量為:1=-0=0.8 Wb(3分)(2)回路面積從S=8 m2變到St=18 m2,磁感應(yīng)強(qiáng)度從B=0.1 T變到Bt=0.8 T時(shí)的磁通量為:2=BtSt=0.8×18 W