人教版高中物理必修第三冊第十三章測試題含答案解析

人教版高中物理必修第三冊第十三章測試題含答案解析第一部分知識思維導(dǎo)圖第二部分章末試題演練班級：學(xué)號：姓名：一、選擇題1．關(guān)于磁感應(yīng)強度和磁感線，下列說法正確的是（）A．磁感線從磁體的N極出發(fā)到磁體的S極終止B．磁感線上每一點的切線方向跟該點的磁場方向一致C．由知，與成正比，與成反比D．若長為、電流為的導(dǎo)線在某處受到的磁場力為，則該處的磁感應(yīng)強度必為【答案】B【詳解】A．磁感線在磁體的外部由N極到S極，在內(nèi)部由S極到N極，形成閉合曲線，故A錯誤；B．根據(jù)磁感線的定義，可知磁感線上每一點的切線方向跟該點的磁場方向一致，故B正確；C．磁感應(yīng)強度B=FIL是采用比值法定義的，B的大小與F、IL無關(guān)，BD．長為L、電流為I的導(dǎo)線在某處受到的磁場力為F，只有當通電導(dǎo)線和磁場方向垂直時，該處的磁感應(yīng)強度才為，故D錯誤。故選B。2．下列圖片實例中，沒有應(yīng)用磁場的是（）A．圖甲中超市里刷卡消費B．圖乙中手機里面的指南針功能C．圖丙中筆記本電腦的指紋加密D．圖丁中圍棋賽評析時豎直的棋盤【答案】C【詳解】筆記本電腦的指紋加密沒有用到磁場，其余三種情況都用到了磁場。故選C。3．地球是個大磁體，它的周圍存在磁場。下列有關(guān)地磁場的說法正確的是（）A．地磁場的北極在地理南極附近B．在地面上放置一枚小磁針，在沒有其他磁場影響時，靜止的小磁針的南極指向地磁場的南極C．北半球地磁場的方向相對地面總是豎直向下的D．地球上任何地方的地磁場方向都是和地面平行的【答案】A【詳解】A．根據(jù)地磁場的分布特點可知，地球可視為一條形磁鐵，又因為地理南極指的是地球表面小磁針南極所指的方向，由磁鐵的同名相斥、異名相吸原理可知，地磁場的北極在地理南極附近，地磁場的南極在地理北極附近，選項A正確；B．在地面上放置一枚小磁針，在沒有其他磁場影響時，靜止的小磁針的南極指向地理南極，即指向地磁場的北極，選項B錯誤；C．北半球地磁場的方向一般相對地面斜向下，不是豎直向下，選項C錯誤；D．地球上赤道附近的地磁場方向和地面平行，此外任何地方的地磁場方向與地面都不平行，選項D錯誤。故選A。4．在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中，下列說法正確的是（）A．導(dǎo)體相對磁場運動，導(dǎo)體內(nèi)一定會產(chǎn)生感應(yīng)電流B．導(dǎo)體做切割磁感線運動，導(dǎo)體內(nèi)一定會產(chǎn)生感應(yīng)電流C．穿過閉合線圈的磁通量發(fā)生變化，線圈中一定有感應(yīng)電流D．閉合線圈在磁場內(nèi)作切割磁感線運動，線圈內(nèi)一定會產(chǎn)生感應(yīng)電流【答案】C【詳解】A．導(dǎo)體相對磁場運動，若運動方向平行于磁場、沒有形成閉合回路，導(dǎo)體內(nèi)都不會產(chǎn)生感應(yīng)電流，A錯誤；B．導(dǎo)體做切割磁感線運動，若沒有形成閉合回路，導(dǎo)體內(nèi)就不會產(chǎn)生感應(yīng)電流，B錯誤；C．穿過閉合線圈的磁通量發(fā)生變化，線圈中一定有感應(yīng)電流，C正確；D．閉合線圈在磁場內(nèi)作切割磁感線運動，只要磁通量不變，就不會產(chǎn)生感應(yīng)電流，D錯誤。故選C。5．（多選）下列說法正確的是（）A．黑體輻射電磁波的強度與溫度有關(guān)B．原子處于能量最高的狀態(tài)時最穩(wěn)定C．物體在室溫時，熱輻射的主要成分是波長較短的電磁波D．原子從高能態(tài)向低能態(tài)躍遷時放出的光子的能量，等于前后兩個能級之差【答案】AD【詳解】A．黑體輻射電磁波的強度按波長的分布只與它的溫度有關(guān)，故A正確；B．通常情況下，原子處于能量最低的狀態(tài)，這是最穩(wěn)定的，故B錯誤；C．物體在室溫時，熱輻射的主要成分是波長較長的電磁波，故C錯誤；D．原子從高能態(tài)向低能態(tài)躍遷時放出的光子的能量，等于前后兩個能級之差，故D正確。故選AD。6．在物理學(xué)發(fā)展的過程中，許多科學(xué)家作出了突出貢獻，下列說法正確的是（）A．愛因斯坦提出了能量子假說B．麥克斯韋最早提出用電場線描述電場C．赫茲最早用實驗證實了電磁波的存在D．法拉第發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)【答案】C【詳解】A．普朗克提出了能量子假說，故A錯誤；B．法拉第最早提出用電場線描述電場，故B錯誤；C．麥克斯韋提出了電磁場理論，預(yù)言了電磁波的存在，赫茲最早用實驗證實了電磁波的存在，故C正確；D．奧斯特相信電和磁之間可能存在著某種聯(lián)系。他首先發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)，突破了人們對電與磁認識的局限性，故D錯誤；故選C。7．下列各圖中，電流方向與其產(chǎn)生的磁場方向關(guān)系不正確的是A．B．C．D．【答案】A【詳解】AD、根據(jù)通電直導(dǎo)線中安培右手定則，用右手握住直導(dǎo)線，大拇指方向與電流方向一致，則四指環(huán)繞的方向就是該通電直導(dǎo)線磁感線的環(huán)繞方向，A錯誤，符合題意；D正確，不符合題意；B、根據(jù)環(huán)形電流中安培右手螺旋定則，用右手握住環(huán)形導(dǎo)線（或螺線管），讓四指指向跟電流的環(huán)繞方向一致，則大拇指所指方向即為環(huán)形電流（或螺線管）軸線上磁場（N級）方向，CD均正確，不符合題意．8．磁場中某區(qū)域的磁感線如圖所示，則（）A．a(chǎn)、b兩處的磁感應(yīng)強度的大小不等，Ba＞BbB．a(chǎn)、b兩處的磁感應(yīng)強度的大小不等，Ba＜BbC．同一通電導(dǎo)線放在a處受力一定比放在b處受力大D．同一通電導(dǎo)線放在a處受力一定比放在b處受力小【答案】A【詳解】AB．磁感線的疏密程度表示磁感應(yīng)強度的大小，由a、b兩處磁感線的疏密程度可判斷出Ba>Bb所以A正確，B錯誤；CD．安培力的大小跟該處的磁感應(yīng)強度的大小B、電流大小I、導(dǎo)線長度L和導(dǎo)線放置的方向與磁感應(yīng)強度的方向的夾角有關(guān)，故C、D錯誤。故選A。9．把電流均為I、長度均為L的兩小段通電直導(dǎo)線分別置于磁場中的1、2兩點處時，兩小段通電直導(dǎo)線所受磁場力的大小分別為F1和F2，若已知1、2兩點處碰感應(yīng)強度的大小關(guān)系為B1<B2，則必有（）A． B．C． D．以上都不對【答案】D【詳解】AB.由題意可知，當將通電導(dǎo)線垂直放入磁場時，由B=FIL得B1=CD.兩點處磁感應(yīng)強度的大小關(guān)系雖然為B1<B2，但不知通電導(dǎo)線是否與磁場垂直放置，則兩者所受磁場力大小關(guān)系無法確定，故C錯誤，D正確.10．如圖所示，ab是水平面上一個圓的直徑，在過ab的豎直平面內(nèi)有一根通電導(dǎo)線ef。已知ef平行于ab，當ef豎直向上平移時，電流磁場穿過圓面積的磁通量將（）A．逐漸增大 B．逐漸減小C．始終為零 D．不為零，但保持不變【答案】C【詳解】ABCD．導(dǎo)線ef中的電流激發(fā)的磁場，其磁感線是環(huán)繞ef的一系列同心圓，由于ef位于直徑ab的正上方，所以從直徑一側(cè)進入圓的磁感線，必將從直徑另一側(cè)的對稱位置出來，即圓中的磁通量始終是為零的，故ABD錯誤，C正確。故選C。11．如圖所示，a、b、c三枚小磁針分別放置在螺線管的正上方、管內(nèi)和右側(cè)，當導(dǎo)線中通有圖示方向的電流且這些小磁針靜止時，下列說法正確的是（）A．小磁針a的N極指向為向左，小磁針b、c的N極指向為向右B．小磁針b的N極指向為向左，小磁針a、c的N極指向為向右C．小磁針a、b、c的N極指向均為向左D．小磁針a、b、c的N極指向均為向右【答案】A【詳解】由題圖中通電螺線管中的電流流向，結(jié)合安培定則可得，通電螺線管的左端為S極，右端為N極，且螺線管內(nèi)部的磁場方向向右。根據(jù)同名磁極相互排斥，異名磁極相互吸引的規(guī)律可得，小磁針的N極指向為向左、小磁針的N極指向為向右，由于通電螺線管內(nèi)部的磁場方向向右，則小磁針的N極指向為向右，選項A正確，BCD錯誤。12．與早期的電纜傳輸信息相比，光纖通信具有各方面壓倒性的優(yōu)勢。基于傳輸效率的考量，目前光纖信號傳輸主要采用850nm、1310nm、1550nm三種波長的激光，其波長均大于紅光波長（630~760nm）。下列說法正確的有（）A．光纖中采用的激光的波長小于X射線的波長B．波長為850nm的激光的頻率約為C．波長為1550nm的激光的頻率比波長為1310nm的激光的頻率高D．相同時間內(nèi)，波長為1550nm的激光傳遞的信息量比波長為1310nm的激光傳遞的信息量大【答案】B【詳解】A．X射線的波長范圍為0.001~10nm，故光纖中采用的激光的波長大于X射線的波長，A錯誤；B．由c=λf可知，波長為850nm的激光的頻率f=cλB正確；C．由c=λf可知，頻率與波長成反比，波長越長，頻率越低，則波長為1550nm的激光的頻率比波長為1310nm的激光的頻率低，C錯誤；D．頻率越高，傳遞的信息量越大，則相同時間內(nèi)，波長為1550nm的激光傳遞的信息量比波長為1310mm的激光傳遞的信息量小，D錯誤。故選B。13．如圖所示，M、N和P是以MN為直徑的半圓弧上的三點，O為半圓弧的圓心，∠MOP＝60°，在M、N處各有一條長直導(dǎo)線垂直穿過紙面，導(dǎo)線中通有大小相等的恒定電流，方向如圖所示，這時O點的磁感應(yīng)強度大小為B1.若將M處長直導(dǎo)線移至P處，則O點的磁感應(yīng)強度大小為B2，那么B2與B1之比為A．∶1 B．∶2 C．1∶1 D．1∶2【答案】B【詳解】根據(jù)右手定則，兩根導(dǎo)線在O點產(chǎn)生的磁場方向一致，依題意，每根導(dǎo)線在O點產(chǎn)生的磁感強度為B12，方向豎直向下。則當M處長直導(dǎo)線移至P點時，兩根導(dǎo)線在O點產(chǎn)生的磁場方向之間的夾角為60°，則O點合磁感強度大小為：B則B2與B1之比為3：2，故ACD錯誤，B正確。故選：B。14．某半導(dǎo)體激光器發(fā)射波長為的連續(xù)激光，發(fā)光功率為。已知可見光波長的數(shù)量級為，普朗克常量。下列說法正確的是（）A．該激光屬于紫外線B．該激光的頻率為C．該激光器發(fā)出的光子能量為D．該激光器每秒發(fā)出的光子數(shù)約為個【答案】C【詳解】A．該激光的波長比可見光的波長長，屬于紅外線，故A錯誤；B．該激光的頻率3×1081.5×10C．光子能量E=?cλD．每秒發(fā)出的光子數(shù)n=PtE=5.0×1故選C。二、非選擇題15．如圖為“探究電磁感應(yīng)現(xiàn)象”的實驗裝置。(1)將圖中所缺導(dǎo)線補接完整；______(2)如果在閉合開關(guān)時發(fā)現(xiàn)靈敏電流表的指針偏了一下，那么合上開關(guān)后：①將原線圈迅速插入副線圈時，靈敏電流表的指針是否偏轉(zhuǎn)？_____②原線圈插入副線圈后，將滑動變阻器的觸頭迅速向左拉動時，靈敏電流表的指針是否偏轉(zhuǎn)？______【答案】圖見詳解偏轉(zhuǎn)偏轉(zhuǎn)【詳解】（1）[1]探究電磁感應(yīng)現(xiàn)象的實驗電路分兩部分，要使原線圈產(chǎn)生磁場，必須對其通電，故電源、開關(guān)、滑動變阻器、原線圈組成一個電路；要想通過靈敏電流表判斷是否有感應(yīng)電流，靈敏電流表與副線圈要組成另一個電路。將所缺導(dǎo)線補接完整，如圖所示（2）①[2]將原線圈迅速插入副線圈時，穿過副線圈的磁通量增大，靈敏電流表的指針偏轉(zhuǎn)。②[3]原線圈插入副線圈后，將滑動變阻器的觸頭迅速向左拉動時，滑動變阻器接入電路的電阻變大，原線圈中電流變小，穿過副線圈的磁通量變小，靈敏電流表的指針偏轉(zhuǎn)。16．勻強磁場中放一根與磁場方向垂直的通電導(dǎo)線，它的電流是2.5A，導(dǎo)線長1cm，它受到的磁場力為5.0×10-2N。(1)求這個位置的磁感應(yīng)強度；(2)把通電導(dǎo)線中的電流增大到5A時，這一位置的磁感應(yīng)強度會發(fā)生變化嗎？【答案】(1)2T；(2)不會【詳解】(1)這個位置的磁感應(yīng)強度為B=F(2)把通電導(dǎo)線中的電流增大到5A時，這一位置的磁感應(yīng)強度不會發(fā)生變化，因為該點的磁感應(yīng)強度與放入磁場的通電導(dǎo)線無關(guān)。17．如圖，線圈面積為是S，線圈平面與磁感應(yīng)強度為的勻強磁場方向垂直，則穿過線圈的磁通量是多少？若線圈繞OO＇轉(zhuǎn)過60°角，則穿過線圈的磁通量是多少？若從初始位置轉(zhuǎn)過90°角，則穿過線圈的磁通量是多少？【答案】?1=BS，?2【詳解】線圈平面與磁場方向垂直時，則穿過線圈的磁通量是?1=BS若線圈繞OO＇轉(zhuǎn)過60°角，則穿過線圈的磁通量是?2=BS若從初始位置轉(zhuǎn)過90°角，線圈與磁場方向平行，則穿過線圈的磁通量是?3=018．如圖，條形磁體豎直放置，一個水平圓環(huán)從條形磁體上方位置M向下運動，先到達磁體上端位置N，然后到達磁體中部，再到達磁體下端位置，最后到達下方。在運動過程中，穿過圓環(huán)的磁通量如何變化？【答案】M到P增大，P到L減小?！驹斀狻炕丨h(huán)從M到N過程中，穿過線線的磁感線條數(shù)增多，則磁通最變大；由N到P的過程，線圈包含了所有的內(nèi)部磁感線及部分外部磁感線，內(nèi)外磁感線相互抵消；因越到中間外部磁感少；故本過程磁通量是變大的；而P→Q的過程是N到P的過程的相反過程，磁通是變小的；Q→L的過程中遠離磁鐵，磁通量變小。故M到P增大，P到L減小。19．如圖所示，在直角三角形的點和點分別固定一垂直紙面的無限長通電直導(dǎo)線，其中點處導(dǎo)線中電流強度為，方向垂直