2021年高中物理新人教版必修第一册 第十三单元 电磁感应与电磁波 达标检测卷 A卷 学生版

新教材2021年高二上学期第十三单元达标检测卷此卷只装订不密封班级姓名准考证号此卷只装订不密封班级姓名准考证号考场号座位号注意事项：1．答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在试题卷和答题卡上，并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。2．选择题的作答：每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。3．非选择题的作答：用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。4．考试结束后，请将本试题卷和答题卡一并上交。一、选择题(本题共12小题，每小题4分。在每小题给出的四个选项中，第1～8题只有一项符合题目要求，第9～12题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分)1．关于磁感线与电场线的描述，正确的是()A．电场线起止于电荷，磁感线起止于磁极B．电场线一定是不闭合的，磁感线一定是闭合的C．磁感线是自由小磁针在磁场力作用下的运动轨迹D．电场线和磁感线实际上均存在，只是肉眼看不到2．在匀强磁场中某处P放一个长度为l＝20cm，通电电流I＝0.5A的直导线，测得它受到的最大磁场力F＝1.0N，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．10T，方向竖直向上C．0.1T，方向竖直向下D．10T，方向肯定不沿竖直向上的方向3．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4．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．周期性变化的电场会产生周期性变化的磁场D．均匀变化的电场会产生变化的磁场5．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γ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6．已知真空中的电磁波波速是3×108m/s。在真空中波长是5m的无线电波，它的频率是()A．6×107HzB．1.5×109HzC．8×108HzD．1.7×108Hz7．如图所示，小磁针正上方的直导线与小磁针平行，当导线中有电流时，小磁针会发生偏转。首先观察到这个实验现象的物理学家和观察到的现象是()A．物理学家伽利略，小磁针的N极转向纸内B．物理学家奥斯特，小磁针的N极转向纸内C．物理学家牛顿，小磁针静止不动D．天文学家开普勒，小磁针的S极转向纸内8．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d＞L，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．eq\f(d,v)B．eq\f(L,v)C．eq\f(d－L,v)D．eq\f(d－2L,v)9．如图所示，A为通电线圈，电流方向如图所示，B、C为与A在同一平面内的两同心圆，ΦB、ΦC分别为穿过两圆面的磁通量的大小，下述判断中正确的是()A．穿过两圆面的磁通量方向垂直纸面向外B．穿过两圆面的磁通量方向垂直纸面向里C．ΦB＞ΦCD．ΦB＜ΦC10．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11．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12．2006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二、非选择题(本题共6小题，共52分。把答案填在题中的横线上或按题目要求作答。解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)13．(6分)氢原子基态的能量为E1＝－13.6eV。大量氢原子处于某一激发态。由这些氢原子可能发出的所有的光子中，频率最大的光子能量为－0.96E1，在原子所在激发态能量为________eV。(保留2位有效数字)14．(8分)单匝线圈abcd水平放置，有一半面积处在竖直向下的匀强磁场中，如图所示，线圈面积为S，磁感应强度为B。当线圈绕ab边从图示位置转过30°和60°时，穿过线圈的磁通量分别为____________、______________。15．(8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。16．(8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2.5A，导线长10cm，它受到的磁场力为5×10－2N。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5A时，该磁场的磁感应强度是多大？17．(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1.0×10－4s，那么根据此图，雷达与被测目标的距离约为多少？18．(14分)红宝石激光器发射的激光是不连续的一道道的闪光，每道闪光称为一个脉冲。现有一红宝石激光器，发射功率为P＝1.0×106W，所发射的光脉冲持续时间Δt＝1.0×10－11s，波长为693.4nm(1nm＝10－9m)，求：(1)每个光脉冲的长度；(2)每个光脉冲含有的光子数。(已知h＝6.63×10－34J·s，结果保留2位有效数字)新教材2021年高二上学期第十三单元达标检测卷物理答案（A）一、选择题(本题共12小题，每小题4分。在每小题给出的四个选项中，第1～8题只有一项符合题目要求，第9～12题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分)1．【答案】B【解析】磁感线没有起点也没有终点，是闭合的曲线。静电场中的电场线不是闭合曲线，起始于正电荷(或无穷远处)，止于无穷远处(或负电荷)，故A错误，B正确；磁感线是描述磁场强弱和方向的形象曲线，当磁感线是曲线时，小磁针在磁场力作用下的运动轨迹并不一定与其重合，故选项C错误；电场线和磁感线都是为了描述抽象的场而人为引入的曲线，实际上并不存在，选项D错误。2．【答案】D【解析】导体受到的最大磁场力F＝1.0N，可判知导体与磁场方向垂直，由B＝eq\f(F,Il)，解得B＝10T。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10T。故正确答案为D。3．【答案】D【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。4．【答案】C【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、D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C正确。5．【答案】D【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γ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。6．【答案】A【解析】由v＝λf得f＝eq\f(v,λ)＝eq\f(3×108,5)Hz＝6×107Hz。7．【答案】B【解析】首先发现电流的磁效应的科学家是奥斯特，根据右手螺旋定则和小磁针N极受力方向为该点磁场方向可知B正确。8．【答案】C【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＝eq\f(d－L,v)，C正确，A、B、D错误。9．【答案】AC【解析】由安培定则判断，凡是垂直纸面向外的磁感线都集中在线圈内，因磁感线是闭合曲线，则必有相应条数的磁感线垂直纸面向里，这些磁感线分布在线圈外，所以B、C圆面都有垂直纸面向里和向外的磁感线穿过，垂直纸面向外的磁感线条数相同，垂直纸面向里的磁感线条数不同，B圆面的较少，C圆面的较多，但都比垂直纸面向外的少，所以穿过B、C的磁通量方向应垂直纸面向外，且ΦB＞ΦC。10．【答案】ABD【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。11．【答案】BD【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。12．【答案】CD【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。二、非选择题(本题共6小题，共52分。把答案填在题中的横线上或按题目要求作答。解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)13．(6分)【答案】－0.54【解析】频率最大的光子能量为－0.96E1，即En－(－13.6eV)＝－0.96×(－13.6eV)，解得En＝－0.54eV。14．(8分)【答案】eq\f(1,2)BSeq\f(1,2)BS【解析】磁通量的表达式Φ＝BScosα，α指的是线圈平面与垂直磁场面的夹角，也就是说磁通量在数值上等于磁感应强度与线圈在垂直磁场方向投影面积的乘积，没有转动前磁通量Φ1＝eq\f(1,2)BS。当线圈绕ab边从图示位置转过30°，垂直磁场方向投影面面积仍为eq\f(1,2)S，则磁通量不变仍为eq\f(1,2)BS；同理当线圈绕ab边从图示位置转过60°时，垂直磁场方向投影面面积仍为eq\f(1,2)S，则穿过线圈的磁通量Φ2＝eq\f(1,2)BS。15．(8分)【解析】(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。16．(8分)【解析】(1)由磁感应强度的定义式得B＝eq\f(F,IL)＝eq\f(5×10－2,2.5×0.1)T＝0.2T。(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