2022-2023學(xué)年新教材高中物理第13章電磁感應(yīng)與電磁波初步學(xué)業(yè)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)檢測新人教版必修第三冊

1、 第十三章學(xué)業(yè)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)檢測本卷分第卷(選擇題)和第卷(非選擇題)兩部分。滿分100分，時間90分鐘。第卷(選擇題共40分)一、選擇題(共10小題，每小題4分，共40分，在每小題給出的四個選項中，第16小題只有一個選項符合題目要求，第710小題有多個選項符合題目要求，全部選對的得4分，選不全的得2分，有選錯或不答的得0分)1如圖所示，可自由轉(zhuǎn)動的小磁針上方有一根長直導(dǎo)線，開始時二者在紙面內(nèi)平行放置。當(dāng)導(dǎo)線中通以如圖所示電流I時，發(fā)現(xiàn)小磁針的N極向里，S極向外，停留在與紙面垂直的位置上。這一現(xiàn)象說明(B)A小磁針感知到了電流周圍的電場B小磁針處磁場方向垂直紙面向里C小磁針處磁場方向垂直紙面向外D若

2、把小磁針移走，該處就沒有磁場了解析：電流在導(dǎo)線周圍產(chǎn)生了磁場，小磁針N極的指向為磁場的方向，所以B正確，A、C錯誤；該處的磁場與通電電流有關(guān)，與小磁針無關(guān)，所以D錯誤。2(2021江蘇省淮安市高二上學(xué)期期末)如圖所示，將磁鐵懸掛于放有鐵屑的甘油中，便可模擬磁鐵周圍磁感線的形狀，該現(xiàn)象可以說明(C)A磁感線是真實存在的B甘油中沒有鐵屑的地方就沒有磁場C磁鐵周圍的磁場分布情況D將鐵屑換成銅屑也可達(dá)到相同的實驗效果解析：磁感線是為了描述磁場而引入的，它并不客觀存在；而磁場是真實存在的，沒有鐵屑的地方也有磁場。故A、B錯誤；磁鐵懸掛于放有鐵屑的甘油中，便可模擬磁鐵周圍磁感線的形狀，而磁感線可以描述磁場

3、分布情況，故C正確；磁場對鐵屑有力的作用對銅屑沒有力作用，故D錯誤。3(2021福建省廈門外國語學(xué)校高二下學(xué)期期中)以下關(guān)于電磁場理論和電磁波的有關(guān)說法正確的是(B)A變化的電場周圍一定產(chǎn)生電磁波B電磁波由真空中進入某種介質(zhì)傳播時，波長會變短C麥克斯韋預(yù)言了電磁波的存在，法拉第用實驗驗證了電磁波的存在D電磁波在介質(zhì)中以光速傳播解析：均勻變化的電場產(chǎn)生恒定的磁場，只有周期性變化的電場才能形成周期性變化的磁場，再通過開放電路才會釋放電磁波，故A錯誤；電磁波由真空進入介質(zhì)傳播時，波速變小，結(jié)合vf，可知，波長將變短，故B正確；麥克斯韋預(yù)言了電磁波的存在，赫茲用實驗驗證了電磁波的存在，故C錯誤；電磁波

4、在介質(zhì)中的傳播速度小于光速，故D錯誤。4(2021福州市八縣(市)協(xié)作校高二上學(xué)期期末)下列關(guān)于電場強度E、磁感應(yīng)強度B的敘述正確的是(A)A電場中某點的場強在數(shù)值上等于單位電荷受到的電場力B電場中某點的場強方向就是檢驗電荷在該點所受電場力的方向C磁感應(yīng)強度的方向就是通電導(dǎo)線在磁場中所受磁場力的方向D根據(jù)定義式Beq f(F,IL)，磁場中某點的磁感應(yīng)強度B與F成正比，與IL成反比解析：根據(jù)場強的定義式Eeq f(F,q)可知場強在數(shù)值上等于單位電荷受到的電場力，故A正確；電場中某點的場強方向就是正檢驗電荷在該點所受電場力的方向，與負(fù)檢驗電荷在該點所受電場力的方向相反，B錯誤；磁場中小磁針N極

5、的受力方向表示磁場的方向，磁場方向與電流受安培力的方向垂直，C錯誤；磁感應(yīng)強度是描述磁場的強弱的物理量，是由磁場本身決定的，與試探電流的大小、長度以及試探電流受到的安培力的大小都無關(guān)，D錯誤。5圖中已標(biāo)出電流及電流磁場的方向，其中正確的是(D)解析：判斷電流與電流磁場的方向利用的是安培定則，大拇指指向直導(dǎo)線電流方向，四指指向磁感線方向，選項A、B錯誤；對于螺絲管和環(huán)形電流，四指彎曲方向為電流方向，大拇指指向內(nèi)部磁場方向，故選項C錯誤，選項D正確。6兩束能量相同的色光，都垂直地照射到物體表面，第一束光在某段時間內(nèi)打在物體表面的光子數(shù)與第二束光在相同時間內(nèi)打在物體表面的光子數(shù)之比為54，則這兩束光

6、的光子能量和波長之比分別為(D)A4545B5445C5454D4554解析：兩束能量相同的色光，都垂直地照射到物體表面，在相同時間內(nèi)打在物體表面的光子數(shù)之比54，根據(jù)ENE0可得兩束光光子能量之比為45；再根據(jù)E0hheq f(c,)知，光子能量與波長成反比，故兩束光子波長之比為54，選項D正確。7(2020江蘇卷，13)電磁波廣泛應(yīng)用在現(xiàn)代醫(yī)療中。下列屬于電磁波應(yīng)用的醫(yī)用器械有(AB)A殺菌用的紫外燈B拍胸片的X光機C治療咽喉炎的超聲波霧化器D檢查血流情況的“彩超”機解析：紫外燈的頻率高，能量強，所以用于殺菌，屬于電磁波的應(yīng)用，A正確； X光的穿透能力較強，所以用于拍胸片，屬于電磁波的應(yīng)用

7、，B正確；超聲波霧化器是超聲波的應(yīng)用，與電磁波無關(guān)，C錯誤；彩超屬于超聲波的應(yīng)用，與電磁波無關(guān)，D錯誤。故選AB。8(2021新疆烏魯木齊四中高二階段測試)如圖所示，用導(dǎo)線做成的圓形或矩形回路與一直導(dǎo)線構(gòu)成幾種位置組合，哪幾種組合中，切斷直導(dǎo)線中電流時，閉合回路中會有感應(yīng)電流產(chǎn)生(BD)解析：切斷直導(dǎo)線中電流時，B、D選項中矩形回路中磁通量減少，會產(chǎn)生感應(yīng)電流，A、C選項中矩形回路中磁通量始終為零，不會產(chǎn)生感應(yīng)電流，故選B、D。9美國科學(xué)家約翰馬瑟和喬治斯穆特由于發(fā)現(xiàn)了宇宙微波背景輻射的黑體形式和各向異性而獲得諾貝爾物理學(xué)獎。他們的出色工作被譽為是宇宙學(xué)研究進入精密科學(xué)時代的起點。下列與宇宙微

8、波背景輻射黑體譜相關(guān)的說法正確的是(ACD)A微波是指波長在103 m到10 m之間的電磁波B微波和聲波一樣都只能在介質(zhì)中傳播C黑體的熱輻射實際上是電磁輻射D普朗克在研究黑體的熱輻射問題中提出了能量子假設(shè)解析：根據(jù)電磁波譜可知A正確；微波是電磁波，可在真空中傳播，B錯誤；由熱輻射、物理學(xué)史知識可知C、D正確。10南極考察隊隊員在地球南極附近用彈簧測力計豎直懸掛一未通電的螺線管，如圖所示，下列說法正確的是(AC)A若將a端接電源正極，b端接電源負(fù)極，則彈簧測力計示數(shù)將減小B若將a端接電源正極，b端接電源負(fù)極，則彈簧測力計示數(shù)將增大C若將b端接電源正極，a端接電源負(fù)極，則彈簧測力計示數(shù)將增大D不論

9、螺線管通電情況如何，彈簧測力計示數(shù)均不變解析：地球等效處理為一個大磁鐵，地理南極相當(dāng)于磁鐵的N極，因而在南極附近地磁場方向近似豎直向上，如圖所示。再利用安培定則確定通電螺線管在周圍產(chǎn)生的磁場方向，再根據(jù)“同名磁極相斥，異名磁極相吸”原理判定螺線管與地球之間的作用情況。a端接正極時，電磁鐵N極在下與地磁場相斥、彈簧測力計示數(shù)減??；b端接正極時，電磁鐵S極在下與地磁場相吸，彈簧測力計示數(shù)增加。故選A、C。第卷(非選擇題共60分)二、填空題(2小題，共18分。把答案直接填在橫線上)11(8分)一磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場方向水平向右，一面積為S的矩形線圈abcd如圖所示放置，線圈平面與豎直方向成角，將

10、abcd繞ad軸轉(zhuǎn)180角，則穿過線圈平面的磁通量變化的大小為_2BScos _。解析：開始時穿過線圈平面的磁通量為1BScos ，后來穿過線圈平面的磁通量為2BScos ，則磁通量變化的大小為|21|2BScos 。12(10分)(2021遼寧沈陽高二期末)如圖所示是“研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象”的實驗裝置。(1)將圖中所缺導(dǎo)線補充完整。(2)如果在閉合開關(guān)時發(fā)現(xiàn)靈敏電流計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，電流計指針向_右_偏轉(zhuǎn)；原線圈插入副線圈后，將滑動變阻器滑片迅速向左移動時，電流計指針向_左_偏轉(zhuǎn)。解析：(1)探究電磁感應(yīng)現(xiàn)象的實驗電路分為兩部分，要使原線圈產(chǎn)生磁場必

11、須對其通電，故電源、開關(guān)、滑動變阻器、原線圈組成閉合電路，靈敏電流計與副線圈組成另一個閉合電路，如圖所示：(2)閉合開關(guān)，穿過副線圈的磁通量增大，靈敏電流計的指針向右偏；將原線圈迅速插入副線圈時，磁場方向不變，穿過副線圈的磁通量增大，靈敏電流計指針將向右偏轉(zhuǎn)；原線圈插入副線圈后，由電路圖可知，將滑動變阻器滑片迅速向左移動時，滑動變阻器接入電路的阻值變大，原線圈電流變小，磁場方向不變，穿過副線圈的磁通量變小，靈敏電流計指針將向左偏轉(zhuǎn)。三、論述、計算題(本題共4小題，共42分。解答應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要演算步驟，只寫出最后答案不能得分，有數(shù)值計算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位)13

12、(9分)(2021遼寧沈陽高二月考)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，導(dǎo)體棒受到方向向右、大小F1 N的磁場力的作用，已知導(dǎo)體棒在馬蹄形磁鐵內(nèi)部的長度L5 cm，通過導(dǎo)體棒的電流大小I10 A，求：(1)導(dǎo)體棒中的電流在其正右側(cè)位置所形成的磁場的方向；(2)馬蹄形磁鐵中導(dǎo)體棒所在位置的磁感應(yīng)強度B的大小。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)所形成的磁場方向豎直向上。(2)導(dǎo)體棒所在位置的磁感應(yīng)強度Beq f(F,IL)解得：B2 T。14(10分)納米技術(shù)現(xiàn)在已經(jīng)廣泛應(yīng)用到社會生產(chǎn)、生活的各個方面。將激

13、光束的寬度聚光到納米級范圍內(nèi)，可以精確地修復(fù)人體損壞的器官。糖尿病引起視網(wǎng)膜病變是導(dǎo)致成年人失明的一個重要原因，利用聚光到納米級的激光束進行治療，90%的患者都可以避免失明的嚴(yán)重后果。一臺功率為10 W氬激光器，能發(fā)出波長500 nm的激光，用它“點焊”視網(wǎng)膜，每次“點焊”需要2103J的能量，則(1)每次“點焊”視網(wǎng)膜的時間是多少？(2)在這段時間內(nèi)發(fā)出的激光光子的數(shù)量是多少？答案：(1)2104s(2)51015個解析：(1)已知激光器的功率P10 W，每次“點焊”需要的能量E2103J，根據(jù)EPt得每次“點焊”視網(wǎng)膜的時間是teq f(E,P)eq f(2103,10)s2104s；(2

14、)設(shè)每個光子的能量為E0，則E0hheq f(c,)，在這段時間內(nèi)發(fā)出的激光光子的數(shù)量neq f(E,E0)eq f(E,hc)eq f(2103500109,6.6310343108)(個)51015(個)。15(11分)如圖所示是實驗室里用來測量磁場力的一種儀器電流天平，某同學(xué)在實驗室里，用電流天平測算通電螺線管中的磁感應(yīng)強度，他測得的數(shù)據(jù)記錄如下，請你算出通電螺線管中的磁感應(yīng)強度B。已知：CD段導(dǎo)線長度為4102 m，天平平衡時鉤碼重力為4105 N，通過導(dǎo)線的電流為0.5 A。答案：2.0103 T解析：由題意知，I0.5 A，G4105 N，l4102 m。電流天平平衡時，導(dǎo)線所受磁場力的大小等于鉤碼的重力，即FG。由磁感應(yīng)強度的定義式Beq f(F,Il)得Beq f(F,Il)eq f(4.0105,0.54.0102) T2.0103 T所以，通電螺線管中的磁感應(yīng)強度為2.0103 T。16(12分)如圖所示，王亞平進行“太空授課”時，與地面同學(xué)通過同步通信衛(wèi)星通話，他們之間每一問一答總是遲“半拍”，這是為什么？如果地面上有兩個手持衛(wèi)星電話的人通過同步衛(wèi)星通話，一方講話，另一方至少要等多長時間才能聽到對方的講話？(已知地球的質(zhì)量為6.01024 kg，地球半徑為6.4106 m，引力常量為6.671