人教版高中物理精講精練-必修3第十三章《電磁感應(yīng)與電磁波初步》（原卷版）

第十三章《電磁感應(yīng)與電磁波初步》單元基礎(chǔ)鞏固與培優(yōu)達(dá)標(biāo)檢測(cè)卷一：?jiǎn)雾?xiàng)選擇題：本題共8小題，每小題4分，共32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．下列說(shuō)法中不是體現(xiàn)量子化的是（

）A．普朗克認(rèn)為微觀粒子的能量是分立的B．教室里上課同學(xué)的人數(shù)C．任一帶電體的電量都是元電荷的整數(shù)倍D．一個(gè)宏觀的單擺，小球在擺動(dòng)過(guò)程中，受到摩擦阻力作用，能量不斷減小的過(guò)程2．如圖所示，將一圓形導(dǎo)線環(huán)豎直放置，在圓環(huán)所在的空間加上一水平向右的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，mn，pq為圓環(huán)上兩條互相垂直的直徑，mn沿水平方向，pq沿豎直方向。則下列選項(xiàng)中能使圓環(huán)中產(chǎn)生感應(yīng)電流的是（）

A．讓圓環(huán)繞過(guò)圓心且垂直于圓環(huán)平面的軸轉(zhuǎn)動(dòng) B．讓圓環(huán)在豎直面內(nèi)向右平動(dòng)C．讓圓環(huán)以mn為軸轉(zhuǎn)動(dòng) D．讓圓環(huán)以pq為軸轉(zhuǎn)動(dòng)3．奧斯特通過(guò)實(shí)驗(yàn)證實(shí)了電流的周周存在著磁場(chǎng)。如圖所示，閉合開(kāi)關(guān)S后，位于螺線管右側(cè)的小磁針和位于螺線管正上方的小磁針N極指向?qū)⒎謩e是（）

A．向右，向左 B．向左，向左 C．向左，向右 D．向右，向右4．老師在講臺(tái)上給同學(xué)們做演示摩擦起電實(shí)驗(yàn)：將玻璃棒周期性地反復(fù)在絲綢上摩擦，玻璃棒就帶上正電荷，絲綢上就帶上負(fù)電荷。在老師做這個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，下面說(shuō)法正確的是（）A．摩擦起電過(guò)程中只發(fā)生電荷轉(zhuǎn)移，不會(huì)在周圍產(chǎn)生磁場(chǎng)B．摩擦起電過(guò)程中既發(fā)生電荷轉(zhuǎn)移，又會(huì)在周圍產(chǎn)生磁場(chǎng)C．老師的手停止摩擦，靜止?fàn)顟B(tài)下的帶電的玻璃棒仍會(huì)在周圍產(chǎn)生磁場(chǎng)D．老師的手停止摩擦，靜止?fàn)顟B(tài)下的帶電的絲綢仍會(huì)在周圍產(chǎn)生磁場(chǎng)5．三根相互平行長(zhǎng)直導(dǎo)線a、b、c分別從等腰直角三角形三個(gè)頂點(diǎn)處垂直穿過(guò)紙面且固定，導(dǎo)線中通有大小和方向均相同的恒定電流，如圖所示．若b導(dǎo)線中的電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)在a、c連線中點(diǎn)O處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B0，則O點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為（）A．B0 B．B0 C．3B0 D．B06．下列選項(xiàng)中關(guān)于產(chǎn)生感應(yīng)電流的說(shuō)法正確的是（）A．圖（1）磁鐵靠近有缺口的鋁環(huán)時(shí)，鋁環(huán)中會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流B．圖（2）金屬線框ABCD平行于通有恒定電流的長(zhǎng)直導(dǎo)線上下移動(dòng)時(shí)，線框中會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流C．圖（3）兩平行金屬棒在金屬導(dǎo)軌上沿反方向運(yùn)動(dòng)時(shí)，整個(gè)回路會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流D．圖（4）閉合金屬框在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，金屬框中會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流7．如圖為兩形狀完全相同的金屬環(huán)A、B平行豎直的固定在絕緣水平面上，且兩圓環(huán)的圓心Ol、O2的連線為一條水平線，其中M、N、P為該連線上的三點(diǎn)，相鄰兩點(diǎn)間的距離滿足MOl=O1N=NO2=O2P．當(dāng)兩金屬環(huán)中通有從左向右看逆時(shí)針?lè)较虻拇笮∠嗟鹊碾娏鲿r(shí)，經(jīng)測(cè)量可得M點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B1、N點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B2，如果將右側(cè)的金屬環(huán)B取走，P點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小應(yīng)為A． B． C． D．8．磁場(chǎng)的高斯定理指出通過(guò)磁場(chǎng)中任一閉合曲面的總磁通量恒等于零。如圖所示，為一金屬球殼的俯視圖，CD過(guò)球心O，AB不過(guò)球心，在球心O的右側(cè)放置一小磁針，以磁感線穿入球殼為正方向，則下列說(shuō)法正確的是（）A．C、D兩點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向相反 B．若磁針沿CD向右移動(dòng)，球殼上的磁通量改變C．球殼上單位面積的磁通量處處大小相等 D．AB左右兩側(cè)球殼上的磁通量大小相等二：多項(xiàng)選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20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5分，選對(duì)但不全的得2分，有選錯(cuò)的得0分。9．如圖所示，一根無(wú)限長(zhǎng)通電直導(dǎo)線固定在豎直面上，金屬環(huán)在該平面上如何運(yùn)動(dòng)可以產(chǎn)生感應(yīng)電流（）

A．勻速向右移動(dòng) B．勻速向上移動(dòng) C．加速向下移動(dòng) D．加速向右移動(dòng)10“傳統(tǒng)”光刻機(jī)利用光源發(fā)出的紫外線，將精細(xì)圖投影在硅片上，再經(jīng)技術(shù)處理制成芯片．為提高光刻機(jī)投影精細(xì)圖的能力，“浸沒(méi)式”光刻在投影物鏡和光刻膠之間填充液體，以便提高分辨率，如圖所示．若浸沒(méi)液體的折射率為1.7，當(dāng)不加液體時(shí)光刻膠的曝光波長(zhǎng)為，則加上液體后（

）

A．紫外線光子能量增加B．紫外線進(jìn)入液體后波長(zhǎng)變?yōu)镃．傳播相等的距離，在液體中所需的時(shí)間變?yōu)樵瓉?lái)的1.7D．“浸沒(méi)式”光刻能提高分辨率是因?yàn)樽贤饩€在液體中比在空氣中更容易發(fā)生衍射11．下列有關(guān)電磁波的敘述中正確的是（

）A．麥克斯韋預(yù)言了電磁波的存在，赫茲首次在實(shí)驗(yàn)室中證明了電磁波的存在B．均勻變化的磁場(chǎng)產(chǎn)生恒定的電場(chǎng)，不能形成電磁波，但非均勻變化的磁場(chǎng)可能形成電磁波C．一切物體都在輻射紫外線，紫外線具有熒光效應(yīng)，還可以消毒殺菌D．γ射線又叫倫琴射線，其穿透性很強(qiáng)，醫(yī)學(xué)上可以用于透視E．電磁波也可以傳播能量，且具有干涉、衍射等波動(dòng)現(xiàn)象12．利用手機(jī)中的磁傳感器可測(cè)量埋在地下的水平高壓直流長(zhǎng)直電纜的深度。在手機(jī)上建立了空間直角坐標(biāo)系后保持手機(jī)方位不變，且始終豎直向上，如圖（a）所示。電纜上方的水平地面上有E、F、G、H四個(gè)點(diǎn)，如圖（b）所示。長(zhǎng)均為且垂直平分。電纜通電前將各分量調(diào)零，通電后將手機(jī)貼近地面，測(cè)得四點(diǎn)的分量數(shù)據(jù)見(jiàn)表，其中。則（）位置E806F80G00H00A．電纜中電流沿方向B．電纜中電流沿方向C．電纜距離地面的深度為D．電纜距離地面的深度為三：實(shí)驗(yàn)題:本題共2小題，第一小題小題5分，第二小題7分，共12分。13．在研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象的實(shí)驗(yàn)中：（1）為了能明顯地觀察到實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，請(qǐng)?jiān)谌鐖D所示的實(shí)驗(yàn)器材中，選擇必要的器材，在圖中用實(shí)線連接成相應(yīng)的實(shí)物電路圖。()（2）從能量轉(zhuǎn)化的角度來(lái)看，閉合電路的部分導(dǎo)體切割磁感線而產(chǎn)生感應(yīng)電流的過(guò)程是能轉(zhuǎn)化為電能；若閉合電路中的感應(yīng)電流是因磁感強(qiáng)度發(fā)生變化而產(chǎn)生的，則是能轉(zhuǎn)化為電能。（3）下面四幅圖中，“+”和“-”分別表示靈敏電流計(jì)的正、負(fù)接線柱。已知電流從正接線柱流入靈敏電流計(jì)時(shí)，指針向正接線柱一側(cè)偏轉(zhuǎn)，電流從負(fù)接線柱流入時(shí)，指針向負(fù)接線柱一側(cè)偏轉(zhuǎn)。圖中給出了條形磁鐵運(yùn)動(dòng)的方向。指針偏轉(zhuǎn)方向或螺線管的繞線方向，以下判斷正確的是()A．甲圖中電流計(jì)的指針偏轉(zhuǎn)方向向右B．乙圖中螺線管內(nèi)部的磁場(chǎng)方向向下C．丙圖中條形磁鐵向下運(yùn)動(dòng)D．丁圖中螺線管的繞線方向從上往下看為順時(shí)針?lè)较?4某實(shí)驗(yàn)小組使用如圖所示的器材探究“電磁感應(yīng)現(xiàn)象”中影響感應(yīng)電流方向的因素。

（1）在圖中用實(shí)線代替導(dǎo)線完成實(shí)驗(yàn)電路連接。（2）連接好電路后，閉合開(kāi)關(guān)，發(fā)現(xiàn)靈敏電流計(jì)G的指針向左偏了一下，保持開(kāi)關(guān)閉合，依次進(jìn)行以下操作：將鐵芯迅速插入線圈A時(shí)，靈敏電流計(jì)指針將向（填“左”或“右”）偏；然后將滑動(dòng)變阻器連入電路中的阻值調(diào)大，靈敏電流計(jì)指針將向（填“左”或“右”）偏；將電源正負(fù)極調(diào)換，閉合開(kāi)關(guān)瞬間，靈敏電流計(jì)指針將向（填“左”或“右”）偏。四：解答題:本題共4小題,第一小題小題6分，第二小題8分，第三小題10分，第四小題12分，共36分。15．如圖所示，一兩鄰邊長(zhǎng)度分別為a、b的矩形線圈，垂直放在水平方向大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，并繞oo、軸轉(zhuǎn)動(dòng)。求在轉(zhuǎn)動(dòng)的過(guò)程中，通過(guò)線圈磁通量什么位置出現(xiàn)最大值和最小值？最大、最小值分別為多少？

16．某居住地A位于某山脈的一邊，山脈的另一邊P處建有一無(wú)線電波發(fā)射站，如圖所示。該發(fā)射站可發(fā)送頻率為的中波和頻率為的微波，已知無(wú)線電波在空氣中的傳播速度都為，求：（1）該中波和微波的波長(zhǎng)各是多少；（2）發(fā)射站發(fā)出的電磁波是經(jīng)過(guò)干涉還是衍射后到達(dá)居住地A處；（3）若兩種波的接收效果不同，請(qǐng)說(shuō)明哪一種波的接收效果更好？為什么？17．一種紅寶石激光器發(fā)射的激光是不連續(xù)的一道道閃光，每道閃光稱為一個(gè)光脈沖，若這種激光器光脈沖的持續(xù)時(shí)間為1.0×10－11s，波長(zhǎng)為694.3nm，發(fā)射功率為1.0×1010W。(1)每列光脈沖的長(zhǎng)度是多少？(2)用紅寶石激光照射皮膚色斑，每1cm2吸收能量達(dá)到60J以后，色斑便逐漸消失，一顆色斑的面積是50mm2，則它需要吸收多少個(gè)紅寶石激光脈沖才能逐漸消失？18．一無(wú)限長(zhǎng)載流導(dǎo)線彎成如圖所示的形狀，電流強(qiáng)度為I，四分之三圓弧的半徑為R。求圓心O點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度B。19．磁場(chǎng)具有能量，磁場(chǎng)中單位體積內(nèi)所具有的磁場(chǎng)能量叫作磁場(chǎng)的能量密度，其表達(dá)式為，式中B為磁感應(yīng)強(qiáng)度，在空氣中μ為一常量。一個(gè)學(xué)生根據(jù)能量守恒的思想來(lái)測(cè)量一條形磁鐵N極端面附近的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小，他用一塊面積與磁鐵端面面積相等的鐵片吸在磁鐵上，然后用力將鐵片與磁鐵緩慢拉開(kāi)一段微小距離Δx，如圖所示，他測(cè)出磁鐵端面的面積為S，用力傳感器測(cè)得拉力F的大小，已知拉力F做的功等于間隙中磁場(chǎng)的能量，求該條形磁鐵N極端面附近磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小。20．物理學(xué)中有一個(gè)非常有趣的現(xiàn)象：研究微觀世界的粒子物理、量子理論，與研究宇宙的理論竟然相互溝通，相互支撐。目前地球上消耗的能量，追根溯源，絕大部分還是來(lái)自太陽(yáng)內(nèi)部核聚變時(shí)釋放的核能。（1）已知太陽(yáng)向各個(gè)方向輻射能量的情況是相同的。如果太陽(yáng)光的傳播速度為c，到達(dá)地球需要的時(shí)間為t，在地球大氣層表面每秒鐘每平方米垂直接收到的太陽(yáng)輻射能量為E0。請(qǐng)你求出太陽(yáng)輻射的總功率P的表達(dá)式。（2）根據(jù)量子理論可知，光子既有能量也有動(dòng)量，光子的動(dòng)量，其中h為