人教版高中物理新教材同步講義 必修第三冊(cè) 第13章　章末檢測(cè)卷(五)（含解析）

章末檢測(cè)卷(五)(滿分：100分)一、單項(xiàng)選擇題(本題共8小題，每小題4分，共32分)1．(2021·深圳中學(xué)月考)現(xiàn)在車輛常安裝GPS(全球定位系統(tǒng))接收器，可用來(lái)接收衛(wèi)星發(fā)射的信號(hào)，實(shí)現(xiàn)對(duì)車輛的精確定位和導(dǎo)航，衛(wèi)星向GPS接收器傳送信息通過(guò)的是()A．激光 B．電磁波C．紅外線 D．紫外線答案B解析GPS接收器通過(guò)接收衛(wèi)星發(fā)射的導(dǎo)航信號(hào)，實(shí)現(xiàn)對(duì)車輛的精確定位和導(dǎo)航，衛(wèi)星向GPS接收器傳送信息依靠的是電磁波，故選B.2．(2021·浙江金華第一中學(xué)期中)把長(zhǎng)度為l、電流為I的一小段電流元放入某磁場(chǎng)中的A、B兩點(diǎn)，電流元在A點(diǎn)受到的磁場(chǎng)力較大，則()A．A點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度一定大于B點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B．A、B兩點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度可能相等C．A、B兩點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度一定不相等D．A點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度一定小于B點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度答案B解析由于電流元方向和磁場(chǎng)方向關(guān)系不確定，所以無(wú)法比較A、B兩點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大?。蔬xB.3．(2022·賀州市平桂高級(jí)中學(xué)高二階段練習(xí))關(guān)于感應(yīng)電流，下列說(shuō)法中正確的是()A．只要穿過(guò)線圈的磁通量發(fā)生變化，線圈中就一定有感應(yīng)電流B．只要閉合導(dǎo)線做切割磁感線運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)線中就一定有感應(yīng)電流C．當(dāng)穿過(guò)閉合電路的磁通量發(fā)生變化時(shí)，閉合電路中一定有感應(yīng)電流D．若閉合電路的一部分導(dǎo)體不做切割磁感線運(yùn)動(dòng)，閉合電路中一定沒(méi)有感應(yīng)電流答案C解析只要穿過(guò)閉合線圈的磁通量發(fā)生變化，線圈中就一定有感應(yīng)電流，A錯(cuò)誤；若閉合回路的磁通量不發(fā)生變化，則沒(méi)有感應(yīng)電流，B錯(cuò)誤；當(dāng)穿過(guò)閉合電路的磁通量發(fā)生變化時(shí)，閉合電路中一定有感應(yīng)電流，C正確；若閉合電路的一部分導(dǎo)體不做切割磁感線運(yùn)動(dòng)，但磁場(chǎng)變化，穿過(guò)回路的磁通量就可能發(fā)生變化，從而產(chǎn)生感應(yīng)電流，D錯(cuò)誤．4．(2021·北京四中月考)“風(fēng)云二號(hào)”衛(wèi)星發(fā)送回地面的紅外云圖是由衛(wèi)星上設(shè)置的可以接收云層輻射的紅外線的感應(yīng)器完成的，云圖上的黑白程度是由輻射紅外線的云層的溫度高低決定的，這是利用了紅外線的()A．穿透性 B．熱效應(yīng)C．可見(jiàn)性 D．化學(xué)效應(yīng)答案B解析紅外線是不可見(jiàn)光，人眼無(wú)法覺(jué)察到，所以C錯(cuò)誤．紅外線的波長(zhǎng)長(zhǎng)，頻率低，穿透能力較弱，A錯(cuò)誤．紅外線的主要作用是熱效應(yīng)，物體溫度越高，向外輻射的紅外線越強(qiáng)，正是利用這一性質(zhì)得到紅外云圖的，故B正確，D錯(cuò)誤．5．(2021·武漢市武鋼三中期中)太陽(yáng)光由紅、橙、黃、綠、藍(lán)、靛、紫七種色光組成，對(duì)這七種色光的認(rèn)識(shí)正確的是()A．紫光的波長(zhǎng)最長(zhǎng)B．紅光的能量子最強(qiáng)C．七種色光的能量均相同D．紫光的能量子最強(qiáng)答案D解析由電磁波譜可知，紫光的波長(zhǎng)最短，A錯(cuò)誤；由ε＝hν可知，光的頻率越大光子的能量越強(qiáng)，因七種色光中，紫光的頻率最大，則紫光的能量子最強(qiáng)，B、C錯(cuò)誤，D正確．6．(2021·衡陽(yáng)市一中期末)如圖所示，圓形線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中所做的各種運(yùn)動(dòng)中，能夠產(chǎn)生感應(yīng)電流的是()答案B解析產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件是：穿過(guò)閉合導(dǎo)體回路的磁通量發(fā)生變化，A、C、D選項(xiàng)中，穿過(guò)線圈的磁通量均不變化，無(wú)感應(yīng)電流產(chǎn)生，B選項(xiàng)中，穿過(guò)線圈的磁通量發(fā)生變化，產(chǎn)生感應(yīng)電流．故選B.7．(2021·武漢中學(xué)月考)科學(xué)研究表明，地球自西向東的自轉(zhuǎn)正在變慢，假如地球的磁場(chǎng)是由地球表面帶電引起的，則可以判定()A．地球表面帶正電，由于地球自轉(zhuǎn)變慢，地磁場(chǎng)將變?nèi)魾．地球表面帶正電，由于地球自轉(zhuǎn)變慢，地磁場(chǎng)將變強(qiáng)C．地球表面帶負(fù)電，由于地球自轉(zhuǎn)變慢，地磁場(chǎng)將變?nèi)鮀．地球表面帶負(fù)電，由于地球自轉(zhuǎn)變慢，地磁場(chǎng)將變強(qiáng)答案C解析將地球自轉(zhuǎn)等效成環(huán)形電流，地球南極為地磁場(chǎng)N極，由安培定則可知地球帶負(fù)電，地球自轉(zhuǎn)變慢，環(huán)形電流減小，所以地磁場(chǎng)減弱，故選C.8.(2021·岳陽(yáng)市一中月考)在同一平面內(nèi)有互相絕緣的三根無(wú)限長(zhǎng)直導(dǎo)線ab、cd、ef圍成一個(gè)等邊三角形，三根導(dǎo)線通過(guò)的電流大小相等，方向如圖所示．O點(diǎn)為等邊三角形的中心，M、N兩點(diǎn)分別為O點(diǎn)關(guān)于導(dǎo)線ab、cd的對(duì)稱點(diǎn)．已知O點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B1，M點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B2，若撤去導(dǎo)線ef，保持導(dǎo)線ab、cd中的電流不變，則此時(shí)N點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為()A．B1＋eq\f(B2,2) B．B1－eq\f(B2,2)C.eq\f(B1－B2,2) D.eq\f(B1＋B2,2)答案D解析設(shè)每根導(dǎo)線中的電流在O點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B0，cd、ef中的電流在M點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等，設(shè)為B0′，則在O點(diǎn)有B1＝B0，在M點(diǎn)有B2＝2B0′＋B0，撤去導(dǎo)線ef后，在N點(diǎn)有BN＝B0＋B0′，聯(lián)立各式可得BN＝eq\f(B1＋B2,2)，故選D.二、多項(xiàng)選擇題(本題共4小題，每小題4分，共16分)9.如圖所示，一束帶電粒子沿水平方向飛過(guò)小磁針上方．若帶電粒子飛過(guò)小磁針上方的瞬間，小磁針N極向紙面內(nèi)偏轉(zhuǎn)，則帶電粒子可能是()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AD解析由小磁針N極向紙面內(nèi)偏轉(zhuǎn)知，粒子束下方磁感線垂直紙面向里，由安培定則可知，小磁針上方的直線電流方向向右，則帶電粒子可能是向右飛行的正離子束，也可能是向左飛行的負(fù)離子束，故A、D正確．10．(2021·浙江寧波中學(xué)月考)關(guān)于電磁波，下列說(shuō)法正確的是()A．做變速運(yùn)動(dòng)的電荷會(huì)在空間產(chǎn)生電磁波B．周期性變化的電場(chǎng)和磁場(chǎng)可以相互“激發(fā)”，形成電磁波C．在真空中，頻率越高的電磁波傳播速度越大D．利用電磁波傳遞信號(hào)可以實(shí)現(xiàn)無(wú)線通信，但電磁波不能通過(guò)電纜、光纜傳輸答案AB解析做變速運(yùn)動(dòng)的電荷會(huì)在空間產(chǎn)生電磁波，A正確；周期性變化的電場(chǎng)和磁場(chǎng)可以相互“激發(fā)”形成電磁波，B正確；在真空中，所有電磁波的傳播速度都是光速c，C錯(cuò)誤；電磁波可以在介質(zhì)中傳播，所以可以通過(guò)光纜進(jìn)行有線傳輸，也可以無(wú)線傳輸，D錯(cuò)誤．11．(2021·中山一中期中)如圖所示，在一個(gè)足夠大的磁體產(chǎn)生的磁場(chǎng)中，如果導(dǎo)體AB沿水平并垂直于AB方向運(yùn)動(dòng)的速度大小為v1，兩磁極沿水平并垂直于AB方向運(yùn)動(dòng)的速度大小為v2，則()A．當(dāng)v1＝v2且方向相同時(shí)，可以產(chǎn)生感應(yīng)電流B．當(dāng)v1＝v2且方向相反時(shí)，可以產(chǎn)生感應(yīng)電流C．當(dāng)v1≠v2時(shí)，方向相同或相反都可以產(chǎn)生感應(yīng)電流D．若v2＝0，v1的速度方向改為與磁感線的夾角為θ，且θ<90°，v1≠0，可以產(chǎn)生感應(yīng)電流答案BCD解析當(dāng)v1＝v2且方向相同時(shí)，導(dǎo)體與磁極相對(duì)靜止，不切割磁感線，不產(chǎn)生感應(yīng)電流，故A錯(cuò)誤；當(dāng)v1＝v2且方向相反時(shí)，導(dǎo)體做切割磁感線運(yùn)動(dòng)，可以產(chǎn)生感應(yīng)電流，故B正確；當(dāng)v1≠v2時(shí)，方向相同或相反時(shí)，導(dǎo)體都做切割磁感線運(yùn)動(dòng)，都可以產(chǎn)生感應(yīng)電流，故C正確；若v2＝0，磁極靜止，v1的速度方向改為與磁感線的夾角為θ，且θ<90°，導(dǎo)體做切割磁感線運(yùn)動(dòng)，可以產(chǎn)生感應(yīng)電流，故D正確．12.(2021·大同一中月考)如圖所示，在方向水平向右、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中垂直于磁場(chǎng)和紙面放入一根電流方向垂直于紙面向外的通電直導(dǎo)線，在以導(dǎo)線為中心，半徑為r的圓周上有對(duì)稱的a、b、c、d四個(gè)點(diǎn)，則下列說(shuō)法正確的是()A．a(chǎn)點(diǎn)的實(shí)際磁感應(yīng)強(qiáng)度大于c點(diǎn)的實(shí)際磁感應(yīng)強(qiáng)度B．a(chǎn)點(diǎn)的實(shí)際磁感應(yīng)強(qiáng)度小于c點(diǎn)的實(shí)際磁感應(yīng)強(qiáng)度C．b、d兩點(diǎn)的實(shí)際磁感應(yīng)強(qiáng)度方向相同D．b、d兩點(diǎn)的實(shí)際磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等答案AD解析用安培定則判斷通電直導(dǎo)線在a、b、c、d四個(gè)點(diǎn)處所產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向，如圖所示，電流在a點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度和原磁感應(yīng)強(qiáng)度方向相同，實(shí)際磁感應(yīng)強(qiáng)度是兩者之和，電流在c點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度和原磁感應(yīng)強(qiáng)度方向相反，實(shí)際磁感應(yīng)強(qiáng)度是兩者之差，所以a點(diǎn)的實(shí)際磁感應(yīng)強(qiáng)度大于c點(diǎn)的實(shí)際磁感應(yīng)強(qiáng)度，故A正確，B錯(cuò)誤；b點(diǎn)有向右的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，還有電流產(chǎn)生的向下的磁場(chǎng)，疊加后磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向向右下，d點(diǎn)有向右的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，還有電流產(chǎn)生的向上的磁場(chǎng)，疊加后磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向向右上，根據(jù)磁感應(yīng)強(qiáng)度的疊加可知，b、d兩點(diǎn)的實(shí)際磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等，方向不同，故C錯(cuò)誤，D正確．三、非選擇題(本題共5小題，共52分)13．(8分)探究產(chǎn)生感應(yīng)電流條件的實(shí)驗(yàn)步驟如圖所示．(1)本實(shí)驗(yàn)中，我們通過(guò)觀察_____________________________來(lái)判斷電路中是否有感應(yīng)電流．(2)通過(guò)比較圖甲和圖丙可知，產(chǎn)生感應(yīng)電流的一個(gè)條件是電路要__________________，通過(guò)比較圖____________可知，產(chǎn)生感應(yīng)電流的另一個(gè)條件是導(dǎo)體要在磁場(chǎng)中做切割磁感線運(yùn)動(dòng)．(3)若圖甲中AB棒不動(dòng)，磁體左右水平運(yùn)動(dòng)，電路中______(選填“有”或“無(wú)”)感應(yīng)電流．答案(1)靈敏電流計(jì)的指針是否偏轉(zhuǎn)(2)閉合甲和乙(3)有(每空2分)解析(1)實(shí)驗(yàn)時(shí)，通過(guò)觀察靈敏電流計(jì)的指針是否偏轉(zhuǎn)來(lái)確定電路中是否產(chǎn)生感應(yīng)電流．(2)題圖甲所示電路是閉合電路，靈敏電流計(jì)的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，說(shuō)明電路中產(chǎn)生了感應(yīng)電流；題圖丙所示電路是斷開的，靈敏電流計(jì)的指針沒(méi)有偏轉(zhuǎn)，說(shuō)明電路中沒(méi)有產(chǎn)生感應(yīng)電流．由此可知，產(chǎn)生感應(yīng)電流的一個(gè)條件是電路要閉合．要得出產(chǎn)生感應(yīng)電流的另一個(gè)條件是導(dǎo)體要在磁場(chǎng)中做切割磁感線運(yùn)動(dòng)，這就要求兩次實(shí)驗(yàn)中：一次使導(dǎo)體在磁場(chǎng)中做切割磁感線運(yùn)動(dòng)，另一次使導(dǎo)體在磁場(chǎng)中不做切割磁感線運(yùn)動(dòng)，由此可以確定要選用題圖甲和乙．(3)在題圖甲中，電路是閉合的，若導(dǎo)體不動(dòng)，磁體運(yùn)動(dòng)，利用運(yùn)動(dòng)和靜止的相對(duì)性可以確定，導(dǎo)體也做切割磁感線運(yùn)動(dòng)，具備了感應(yīng)電流產(chǎn)生的兩個(gè)條件，所以電路中有電流產(chǎn)生．14．(8分)如圖所示，固定于水平面上的金屬架CDEF處在豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，金屬棒MN沿框架以速度v向右做勻速運(yùn)動(dòng)．t＝0時(shí)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B0，此時(shí)MN到達(dá)的位置使MDEN構(gòu)成一個(gè)邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的正方形．(1)求t＝0時(shí)穿過(guò)MDEN回路的磁通量；(2)為使MN棒中不產(chǎn)生感應(yīng)電流，從t＝0開始，磁感應(yīng)強(qiáng)度B應(yīng)怎樣隨時(shí)間t變化？請(qǐng)推導(dǎo)出這種情況下B與t的關(guān)系式．答案(1)B0L2(2)見(jiàn)解析解析(1)根據(jù)磁通量計(jì)算公式可得：Φ＝B0S＝B0L2；(3分)(2)為使MN棒中不產(chǎn)生感應(yīng)電流，則回路的磁通量不變，MN棒向右運(yùn)動(dòng)面積隨時(shí)間增大，則B應(yīng)該隨時(shí)間減??；則有：B0L2＝BL(L＋vt)，(3分)解得：B＝eq\f(B0L,L＋vt).(2分)15．(10分)人眼對(duì)綠光最為敏感，如果每秒有N個(gè)波長(zhǎng)為λ的綠光的光子射入瞳孔，眼睛就能察覺(jué)，現(xiàn)有一個(gè)光源以功率P均勻地向各個(gè)方向發(fā)射波長(zhǎng)為λ的綠光，設(shè)瞳孔在暗處的直徑為D，且不計(jì)空氣對(duì)光的吸收，那么眼睛最遠(yuǎn)在多大距離處能夠看到這個(gè)光源？(普朗克常量用h表示，真空中光速用c表示)答案見(jiàn)解析解析設(shè)瞳孔與光源相距為r，在t＝1s內(nèi)，以光源為球心、半徑為r的球面上，單位面積上的能量為E0＝eq\f(Pt,4πr2)，(4分)則瞳孔在1s內(nèi)接收到的能量為E＝E0·πeq\f(D2,4)，(2分)若此時(shí)剛好可以看到光源，則有E＝Nheq\f(c,λ)，(2分)聯(lián)立可得，r＝eq\f(D,4)eq\r(\f(Pλ,Nhc)).(2分)16．(12分)(2021·株洲二中期末)如圖所示，金屬框架MON(∠MON＝45°)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＝0.1T，DE從O點(diǎn)出發(fā)，向右以1m/s的速度勻速運(yùn)動(dòng)4s，回路中的磁通量的變化量是多少？(2)若回路面積從S0＝8m2變到St＝18m2，磁感應(yīng)強(qiáng)度從B0＝0.1T變到Bt＝0.8T，則回路中的磁通量的變化量是多少？答案(1)0.8Wb(2)13.6Wb解析(1)導(dǎo)體棒DE向右以1m/s的速度勻速運(yùn)動(dòng)4s，位移為x＝vt＝1×4m＝4m．(2分)由于∠MON＝45°，此時(shí)回路的面積為S＝eq\f(1,2)x2＝eq\f(1,2)×42m2＝8m2.(2分)此時(shí)回路中的磁通量Φ＝BS＝0.1×8Wb＝0.8Wb.(2分)回路中磁通量的變化量為ΔΦ1＝Φ－0＝0.8Wb.(1分)(2)回路面積從S0＝8m2變到St＝18m2，磁感應(yīng)強(qiáng)度從B0＝0.1T變到Bt＝0.8T時(shí)的磁通量為Φ2＝BtSt＝0.8×18Wb＝14.4Wb.(2分)又Φ0＝B0S0＝0.1×8Wb＝0.8Wb.(1分)故回路中的磁通量的變化量為ΔΦ2＝Φ2－Φ0＝14.4Wb－0.8Wb＝13.6Wb.(2分)17.(14分)(2021·襄陽(yáng)四中月考)如圖所示，將半徑分別為R甲＝10cm、R乙＝15cm的單匝圓形線圈甲、乙放在水平面上，且兩線圈為同心圓，在線圈甲內(nèi)加垂直線圈平面向下的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B1＝0.8T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)．則：(π取3.14，計(jì)算結(jié)果保留3位有效數(shù)字)(1)若磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度減小到B2＝0.4T，則穿過(guò)兩線圈的磁通量的變化量分別為多少？(2)若保持勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小不變，方向轉(zhuǎn)到與豎直方向成30°角，則穿過(guò)線圈甲的磁通量的變化量為多少？(3)若保持勻強(qiáng)磁場(chǎng)不變，將線圈乙轉(zhuǎn)過(guò)180°角，則穿過(guò)線圈乙的磁通量的變化量為多少？答案(1)1.26×10－2Wb1.26×10－2Wb(2)3.37×10－3Wb(3)5.02×10－2Wb解析(1)線圈甲正好與圓形磁場(chǎng)區(qū)域重合，設(shè)圓形磁場(chǎng)區(qū)域半徑為r，則r＝R甲，Φ1＝B1πr2，Φ2＝B2πr