2020春新教材高中物理 第13章 电磁感应与电磁波初步章末检测 新人教版必修第三册

章末检测（时间：90分钟满分100分）一、选择题（本大题共12个小题，共72分。在每小题所给的四个选项中，第18题只有一项符合题目要求，第912题有多项符合题目要求，每小题满分6分。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。）1.关于磁感应强度，下列说法中正确的是（）a.若长为l、电流为i的导体在某处受到的磁场力为f，则该处的磁感应强度必为b.由b知，b与f成正比，与il成反比c.由b知，一小段通电导体在某处不受磁场力，说明该处一定无磁场d.某点磁感应强度的方向就是小磁针北极在此点所受磁场力的方向答案d2.在匀强磁场中某处p放一个长度为l20 cm，通电电流i0.5 a的直导线，测得它受到的最大磁场力f1.0 n，其方向竖直向上。现将该通电导线从磁场中撤走，则p处的磁感应强度为（）a.零b.10 t，方向竖直向上c.0.1 t，方向竖直向下d.10 t，方向肯定不沿竖直向上的方向解析导体受到的是最大磁场力f1.0 n，可判知导体与磁场方向垂直，由b，解得b10 t。由于磁场力的方向是竖直向上的，故可判定磁场的方向一定不会竖直向上，因为二者是互相垂直的关系，方向可有多种情况。撤走导线后，p处的磁感应强度不变，仍为10 t。故正确答案为d。答案d3.如图所示，为某磁场的一条磁感线，其上有a、b两点，则（）a.a点的磁感应强度一定大b.b点的磁感应强度一定大c.因为磁感线是直线，a、b两点的磁感应强度一样大d.条件不足，无法判断解析磁感应强度的大小可由磁感线的疏密程度确定，只给出一条磁感线，无法判断该条磁感线上两点磁感应强度的大小，故a、b、c错误，d正确。答案d4.关于电磁场理论，以下说法正确的是（）a.在电场周围一定会产生磁场b.任何变化的电场周围空间一定会产生变化的磁场c.均匀变化的电场会产生变化的磁场d.周期性变化的电场会产生周期性变化的磁场解析变化的电场周围一定产生磁场，但若电场不发生变化，则不能在周围空间产生磁场，选项a错误；均匀变化的电场只能在周围空间产生稳定的磁场，只有不均匀变化的电场才能在周围空间产生变化的磁场，选项b、c错误；周期性变化的电场（或磁场）在周围空间产生周期性变化的磁场（或电场），选项d正确。答案d5.下列有关电磁波的特性和应用，说法正确的是（）a.红外线和x射线都有很高的穿透本领，常用于医学上透视人体b.过强的紫外线照射有利于人的皮肤健康c.电磁波中频率最大的为射线，最容易发生衍射现象d.紫外线和x射线都可以使感光底片感光解析x射线有很高的穿透本领，医学上常用于透视人体，红外线不能，a错误；过强的紫外线照射对人的皮肤有害，b错误；电磁波中频率最大的为射线，其波长最短，最不容易发生衍射，c错误；紫外线和x射线都可以使感光底片感光，d正确。答案d6.已知真空中的电磁波波速是3108 m/s。在真空中波长是5 m的无线电波，它的频率是（）a.6107 hz b.1.5109 hzc.8108 hz d.1.7108 hz解析由vf得f hz6107 hz。答案a7.直流电源跟一个线圈连接成闭合回路，线圈的上方和右侧各有一个可以自由转动的小磁针，小磁针静止时的位置如图所示，由图得出的结论正确的是（）a.小磁针的c端为n极，电源的a端为正极b.小磁针的c端为n极，电源的a端为负极c.小磁针的d端为n极，电源的a端为正极d.小磁针的d端为n极，电源的a端为负极解析根据小磁针的n极方向可以确定通电线圈外部上方磁场的方向，然后应用安培定则确定线圈中的电流方向，从而判断电源的a端为负极，同时判断d端为n极。正确答案是d。答案d8.如图所示，一有限范围的匀强磁场宽度为d，若将一个边长为l的正方形导线框以速度v匀速地通过磁场区域，已知dl，则导线框从开始进入到完全离开磁场的过程中无感应电流的时间等于（）a. b.c. d.解析只有导线框完全在磁场里面运动时，导线框中才无感应电流，因导线框做匀速运动，故不产生感应电流的时间为t，c正确，a、b、d错误。答案c9.如图所示是等腰直角三棱柱，其平面abcd为正方形，边长为l，它们按图示方式放置于竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度为b0，则下列说法中正确的是（）a.穿过abcd平面的磁通量大小为b0l2b.穿过bcfe平面的磁通量大小为b0l2c.穿过adfe平面的磁通量大小为零d.穿过abcd平面的磁通量大于穿过bcfe平面的磁通量解析根据bs，穿过abcd平面的磁通量b0l2sin 45b0l2，a错误；平面bcfeb0，而bcl，cflsin 45l，所以四边形bcfe的面积sbccfl2，因而b0sb0l2，b正确，d错误；平面adfe在垂直b0的方向上的投影面积为零，所以穿过平面adfe的磁通量为零，c正确。答案bc10.下列说法中正确的是（）a.磁体在空间能产生磁场，磁场使磁体间不必接触便能相互作用b.在磁场中的某一点，小磁针仅在磁场力作用下静止时北极所指的方向，就是那一点的磁场方向c.当两个磁体的同名磁极相互靠近时，两条磁感线有可能相交d.磁体周围的磁感线都是闭合的曲线解析磁体间的作用力是通过磁场传递的，可以不用接触便产生相互作用，a项正确；小磁针仅在磁场力作用下静止时北极的指向是北极受力的方向，就是那一点的磁场方向，b项正确；磁感线是闭合的曲线且不能相交，c项错误，d项正确。答案abd11.如图所示，一个金属薄圆盘水平放置在竖直向上的匀强磁场中，下列做法中能使圆盘中产生感应电流的是（）a.圆盘绕过圆心的竖直轴匀速转动b.圆盘以某一水平直径为轴匀速转动c.圆盘在磁场中向右匀速平移d.磁场均匀增加解析圆盘绕过圆心的竖直轴转动和在磁场中匀速平移，都不会使其磁通量发生变化，故不会产生感应电流，选项a、c错误；圆盘绕水平轴转动或磁场均匀增加，都会使穿过圆盘的磁通量发生变化，故有感应电流产生，选项b、d正确。答案bd12.2006年度诺贝尔物理学奖授予了两名美国科学家，以表彰他们发现了宇宙微波背景辐射的黑体谱形状及其温度在不同方向上的微小变化。他们的出色工作被誉为是宇宙学研究进入精密科学时代的起点。下列与宇宙微波背景辐射黑体谱相关的说法中正确的是（）a.微波和声波一样都只能在介质中传播b.一般物体辐射电磁波的情况只与黑体温度有关c.黑体的热辐射实质上是电磁辐射d.普朗克在研究黑体的热辐射问题中提出了能量子假说解析微波是一种电磁波，传播不需要介质；一般物体辐射电磁波的情况除与温度有关外，还与材料种类和表面状况有关，而黑体辐射只与黑体温度有关；黑体辐射本质上是电磁辐射，普朗克最早提出了能量子假说，他认为能量是一份一份的，每一份是一个能量子，故a、b错误，c、d正确。答案cd二、非选择题（共4个小题，共28分，写出必要的文字说明和具体的解题步骤）13.（4分）如图所示，一带电小球a用绝缘细线悬挂，在水平面内做匀速圆周运动，其正下方有一导体圆环b放在绝缘水平面上，圆环b的圆心位于悬点正下方。（1）将圆环以环上某点为支点竖起时，圆环中是否产生感应电流；（2）将圆环在水平面上拉动时，圆环中是否产生感应电流。解析带电小球做圆锥摆运动等效为一环形电流，在空间产生磁场，可由安培定则判断磁感线的分布特点。（1）当圆环竖起时，穿过圆环的磁通量减少，由感应电流的产生条件知圆环中产生电流。（2）当圆环被拉动时，穿过圆环的磁通量减少，圆环中产生感应电流。答案（1）产生（2）产生14.（6分）在磁感应强度处处相等的磁场中放一与磁场方向垂直的通电直导线，通入的电流是2.5 a，导线长10 cm，它受到的磁场力为5102 n。问：（1）这个磁场的磁感应强度是多大？（2）如果把通电导线中的电流增大到5 a时，该磁场的磁感应强度是多大？解析（1）由磁感应强度的定义式得b t0.2 t。（2）磁感应强度b是由磁场和空间位置（点）决定的，和导线的长度l、电流i的大小无关，所以该点的磁感应强度是0.2 t。答案（1）0.2 t（2）0.2 t15.（8分）雷达是一种无线电探测装置，除了军用方面外，人们还可以使用雷达测定人造卫星、宇宙飞船等飞行物的速度和轨道。雷达测距是由雷达指示器直接显示出来的，当雷达向目标发射无线电波时，在指示器荧光屏上出现一个尖形波；在收到反射回来的无线电波时，在荧光屏上呈现第二个尖形波。如图所示，该图只记录了时间，每一小格表示1.0104 s，那么根据此图，雷达与被测目标的距离约为多少？解析设雷达与被测目标的距离为s，来回的时间为t，则有2sct，故s m1.2105 m。答案1.2105 m16.（10分）某广播电台的发射功率为10 kw，发射的是在空气中波长为187.5 m的电磁波，则：（普朗克常量h6.631034 js，光速c3108 m/s）（1）该电台每秒从天线发射多少个能量子？（2）若发射的能量子在以天线为球心的同一球面上的分布视为均匀的，求在离天线2.5 km处，直径为2 m的球状天线每秒接收的能量子个数以及接收功率。解析（