2024-2025學(xué)年新教材高中物理第十三章電磁感應(yīng)與電磁波初步單元檢測(cè)含解析新人教版必修3

PAGE9-單元素養(yǎng)檢測(cè)(五)(第十三章)(90分鐘100分)【合格性考試】(60分鐘60分)一、選擇題(本題共11小題,每小題3分,共33分。)1.下列說(shuō)法中正確的是 ()A.磁極和磁極之間的相互作用是通過(guò)磁場(chǎng)產(chǎn)生的B.電流和電流之間的相互作用是通過(guò)電場(chǎng)產(chǎn)生的C.磁場(chǎng)并不是真實(shí)存在的,而是人們假想出來(lái)的D.只有磁鐵的四周才存在有磁場(chǎng)【解析】選A。磁極與磁極之間,磁極與電流之間,電流與電流之間的相互作用是通過(guò)磁場(chǎng)發(fā)生的,故A正確,B錯(cuò)誤;磁場(chǎng)和電場(chǎng)一樣,是客觀存在的特別物質(zhì),故C錯(cuò)誤;磁鐵和電流四周均存在磁場(chǎng),故D錯(cuò)誤。2.關(guān)于磁場(chǎng),下列說(shuō)法不正確的是 ()A.磁場(chǎng)和電場(chǎng)一樣,是同一種物質(zhì)B.磁場(chǎng)最基本的性質(zhì)是對(duì)處于磁場(chǎng)里的磁體或電流有磁場(chǎng)力的作用C.磁體與通電導(dǎo)體之間的相互作用遵循牛頓第三定律D.電流與電流之間的相互作用是通過(guò)磁場(chǎng)進(jìn)行的【解析】選A。電場(chǎng)是存在于電荷四周的一種特別物質(zhì),磁場(chǎng)是存在于磁體和電流四周的一種特別物質(zhì),二者雖然都是客觀存在的,但有本質(zhì)的區(qū)分,故A不正確;磁場(chǎng)最基本的性質(zhì)是對(duì)處于磁場(chǎng)里的磁體或電流有磁場(chǎng)力的作用,故B正確;磁體與磁體、磁體與電流,電流與電流間的相互作用的磁場(chǎng)力與其他性質(zhì)的力一樣,都遵循牛頓第三定律,故C正確;電流的四周產(chǎn)生磁場(chǎng),所以電流與電流之間的相互作用是通過(guò)磁場(chǎng)進(jìn)行的,故D正確。3.對(duì)磁感應(yīng)強(qiáng)度的理解,下列說(shuō)法正確的是 ()A.磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向就是磁場(chǎng)中通電導(dǎo)線所受磁場(chǎng)力的方向B.由B=可知,磁感應(yīng)強(qiáng)度與通電導(dǎo)線的電流和長(zhǎng)度的乘積IL成反比C.若磁場(chǎng)中某通電導(dǎo)線受磁場(chǎng)力為零,則該處的磁感應(yīng)強(qiáng)度肯定為零D.磁感應(yīng)強(qiáng)度由磁場(chǎng)本身確定,與通電導(dǎo)線所受磁場(chǎng)力無(wú)關(guān)【解析】選D。磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向與該處通電導(dǎo)線受力的方向垂直。故A錯(cuò)誤;磁感應(yīng)強(qiáng)度反映磁場(chǎng)本身的性質(zhì),與放入磁場(chǎng)的電流元的F、IL無(wú)關(guān),不能說(shuō)B與F成正比,與IL成反比。故B錯(cuò)誤;當(dāng)通電導(dǎo)體平行放入磁場(chǎng)中時(shí),不受磁場(chǎng)力,但有磁場(chǎng)。故C錯(cuò)誤;磁感應(yīng)強(qiáng)度反映磁場(chǎng)本身的性質(zhì),取決于磁場(chǎng)本身。故D正確。4.如圖所示為某磁場(chǎng)的磁感線分布圖,圖中M、P的磁場(chǎng)的強(qiáng)弱及方向的關(guān)系是()A.方向相同,強(qiáng)弱不同B.方向可能相同,強(qiáng)弱可能相同C.強(qiáng)弱不同,方向也不同D.強(qiáng)弱相同,方向相同【解析】選C。磁感線的切線方向即為磁場(chǎng)的方向,由圖可知M與P點(diǎn)的磁場(chǎng)的方向不同;磁感線的疏密代表磁場(chǎng)的強(qiáng)弱,磁感線越密的地方磁感應(yīng)強(qiáng)度越強(qiáng),故BM>BP。故C正確,A、B、D錯(cuò)誤。5.(多選)如圖所示,一束帶電粒子沿水平方向的虛線從小磁針上方飛過(guò),并與小磁針?lè)较蚱叫?能使小磁針N極轉(zhuǎn)向讀者,那么這束帶電粒子可能是()A.向右飛的正離子 B.向左飛的負(fù)離子C.向右飛的負(fù)離子 D.向左飛的正離子【解析】選C、D。帶電粒子沿水平方向的虛線從小磁針上方飛過(guò),并與小磁針?lè)较蚱叫?能使小磁針N極轉(zhuǎn)向讀者,則知電流的磁場(chǎng)在小磁針?biāo)谔幨谴怪庇诩埫鎸?duì)外的,由安培定則可知,電流的方向水平向左。因此,假如這束帶電粒子是正離子,則向左飛行;假如是負(fù)離子,則向右飛行。故選C、D。6.如圖所示,a、b、c為三根相互平行的通電直導(dǎo)線,電流大小相等,方向如圖所示。P是ab連線的中點(diǎn),cP⊥ab,則P處磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向是()A.P→a方向 B.P→b方向C.P→c方向 D.c→P方向【解析】選B。依據(jù)安培定則,a處導(dǎo)線在P點(diǎn)產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向豎直向下,b處導(dǎo)線在P點(diǎn)產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向豎直向上,合成后磁感應(yīng)強(qiáng)度等于0;同理,c處的導(dǎo)線在P點(diǎn)的磁場(chǎng)方向水平向右,即為P→b方向。故B正確,A、C、D錯(cuò)誤。7.如圖,足夠長(zhǎng)的直線ab靠近通電螺線管,與螺線管平行。用磁傳感器測(cè)量ab上各點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B,在計(jì)算機(jī)屏幕上顯示的大致圖像是 ()【解析】選C。通電螺線管的磁場(chǎng)分布相當(dāng)于條形磁鐵,因此依據(jù)磁感線的分布,再由磁感線的疏密程度來(lái)確定磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小變更。因?yàn)閍b線段的長(zhǎng)度大于通電螺線管的長(zhǎng)度,由條形磁鐵磁感線的分布可知,應(yīng)當(dāng)選C,假如ab線段的長(zhǎng)度小于通電螺線管的長(zhǎng)度,則應(yīng)當(dāng)選B。由于本題中是足夠長(zhǎng)的直線ab,故C選項(xiàng)正確,A、B、D錯(cuò)誤。8.關(guān)于磁感應(yīng)強(qiáng)度的下列說(shuō)法中,正確的是 ()A.磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向就是小磁針N極的受力方向B.磁感應(yīng)強(qiáng)度是標(biāo)量C.垂直磁場(chǎng)放置的通電導(dǎo)線的受力方向就是磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向D.磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小、方向與放入磁場(chǎng)的通電導(dǎo)線的電流大小,導(dǎo)線長(zhǎng)度、導(dǎo)線取向等均有關(guān)【解析】選A。磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向就是小磁針N極的受力方向,故A正確;磁感應(yīng)強(qiáng)度是矢量,故B錯(cuò)誤;垂直磁場(chǎng)放置的通電導(dǎo)線的受力方向與磁感應(yīng)強(qiáng)度方向相互垂直,故C錯(cuò)誤;磁感應(yīng)強(qiáng)度是磁場(chǎng)本身的性質(zhì),其大小、方向與放入磁場(chǎng)的導(dǎo)線的電流大小、導(dǎo)線長(zhǎng)度、導(dǎo)線取向等均無(wú)關(guān),故D錯(cuò)誤。9.下面各種說(shuō)法中正確的是 ()A.磁感強(qiáng)度越大,磁通量也越大B.磁通量大,肯定是磁感應(yīng)強(qiáng)度大C.磁感應(yīng)強(qiáng)度很小,磁通量也可能很大D.磁感應(yīng)強(qiáng)度為零,磁通量也可能不為零【解析】選C。依據(jù)磁通量的定義和公式Φ=BS可知,磁通量與磁場(chǎng)強(qiáng)度和垂直于磁場(chǎng)的有效面積有關(guān),所以磁感應(yīng)強(qiáng)度大,磁通量未必大;磁通量大,磁感應(yīng)強(qiáng)度也不肯定大;磁感應(yīng)強(qiáng)度很小,磁通量也可能很大,故A、B錯(cuò)誤,C正確。依據(jù)Φ=BS,磁感應(yīng)強(qiáng)度為零,磁通量也為零,故D錯(cuò)誤。10.關(guān)于對(duì)熱輻射的相識(shí),下列說(shuō)法中正確的是 ()A.溫度高的物體向外輻射電磁波,溫度低的物體只汲取不輻射電磁波B.愛(ài)因斯坦為說(shuō)明黑體輻射的規(guī)律,提出了“能量子”C.黑體輻射電磁波的強(qiáng)度按波長(zhǎng)的分布狀況只與溫度有關(guān)D.常溫下我們看到物體是因?yàn)槲矬w在不斷輻射電磁波【解析】選C。溫度高的物體和溫度低的物體都向外輻射電磁波,故A錯(cuò)誤;普朗克為說(shuō)明黑體輻射的規(guī)律,提出了“能量子”,故B錯(cuò)誤;黑體輻射電磁波的強(qiáng)度按波長(zhǎng)的分布狀況只與溫度有關(guān),故C正確;常溫下我們看到物體是因?yàn)槲矬w在不斷反射可見(jiàn)光,不是物體輻射電磁波,故D錯(cuò)誤。11.以下宏觀概念中,屬于“量子化”的是 ()A.物體的長(zhǎng)度 B.物體所受的重力C.物體的動(dòng)能 D.人的個(gè)數(shù)【解析】選D。人的個(gè)數(shù)的數(shù)量只能取正整數(shù),不能取分?jǐn)?shù)或小數(shù),因而是不連續(xù)的,是量子化的。長(zhǎng)度、力以及動(dòng)能的數(shù)值都可以取小數(shù)或分?jǐn)?shù),甚至取無(wú)理數(shù)也可以,因而是連續(xù)的,非量子化的。故D正確,A、B、C錯(cuò)誤。二、非選擇題(本題共3小題,共27分。要有必要的文字說(shuō)明和解題步驟,有數(shù)值計(jì)算的要注明單位)12.(9分)一根長(zhǎng)為20cm的通電導(dǎo)線放在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,導(dǎo)線中電流強(qiáng)度為0.05A,導(dǎo)線與磁場(chǎng)方向垂直,若它受到的磁場(chǎng)力大小為(1)磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為多少。(2)若將導(dǎo)線中電流強(qiáng)度增大為0.1【解析】(1)依據(jù)磁感應(yīng)強(qiáng)度的定義式:B=,可得:B==T=0.4T(2)磁感應(yīng)強(qiáng)度只與磁場(chǎng)本身有關(guān),若導(dǎo)線中的電流強(qiáng)度增大為0.答案:(1)0.4T(2)不會(huì)變更,磁感應(yīng)強(qiáng)度只與磁場(chǎng)本身有關(guān)。13.(9分)大致畫(huà)出圖中各電流的磁場(chǎng)磁感線的分布狀況【解析】依據(jù)安培定則,畫(huà)出電流的磁場(chǎng)如圖(1)通電螺線管的電流從左側(cè)流入,依據(jù)安培定則,通電螺線管的左側(cè)是S極,磁體外的磁感線從右向左,如圖(1);(2)依據(jù)安培定則,向上的電流的磁場(chǎng)是以直導(dǎo)線為圓心的一簇圓,從上向下看是逆時(shí)針的方向,如圖(2);(3)依據(jù)安培定則逆時(shí)針?lè)较虻沫h(huán)形電流的磁場(chǎng)在環(huán)內(nèi)的方向向里,如圖(3);(4)圖示為環(huán)形電流的左右兩個(gè)的截面,依據(jù)安培定則,磁場(chǎng)的方向向上,如圖(4);(5)負(fù)電荷向右運(yùn)動(dòng),產(chǎn)生的電流的方向向左,依據(jù)安培定則電流的磁場(chǎng)從左向右看為逆時(shí)針,如圖(5)。答案:見(jiàn)解析圖14.(9分)如圖所示,邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的正方形線圈一半處在有右邊界的無(wú)限大的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。線圈平面與磁場(chǎng)垂直?，F(xiàn)使線圈以左邊為軸轉(zhuǎn)動(dòng),求分別轉(zhuǎn)過(guò)60°、90°、180°、360°時(shí)磁通量的變更。【解析】設(shè)原磁通量為正值,則有Φ0=BS=BL2當(dāng)轉(zhuǎn)過(guò)60°、90°、180°、360°時(shí),磁通量分別為Φ1=BL2Φ2=0Φ3=-BL2Φ4=BL2故ΔΦ1=Φ1-Φ0=0ΔΦ2=Φ2-Φ0=-BL2ΔΦ3=-BL2-BL2=-BL2ΔΦ4=BL2-BL2=0。答案:0-BL2-BL20【等級(jí)性考試】(30分鐘40分)15.(5分)(多選)指南針是我國(guó)古代四大獨(dú)創(chuàng)之一。關(guān)于指南針,下列說(shuō)法正確的是 ()A.指南針可以僅具有一個(gè)磁極B.指南針能夠指向南北,說(shuō)明地球具有磁場(chǎng)C.僅受地磁場(chǎng)作用的指南針,指向南方的磁極是指南針的南極D.在指南針正上方旁邊沿指針?lè)较蚍胖檬冀K導(dǎo)線,導(dǎo)線通電時(shí)指南針不偏轉(zhuǎn)【解析】選B、C。不存在單獨(dú)的磁單極子,指南針也不例外,故A錯(cuò)誤;指南針能夠指向南北,說(shuō)明地球具有磁場(chǎng),地磁場(chǎng)是南北指向的,故B正確;磁體的南北極的規(guī)定是:磁體僅在地磁場(chǎng)作用下停止時(shí),指向南方的磁極是南極,指北方的磁極是北極,故C正確;在指南針正上方旁邊沿指針?lè)较蚍胖檬冀K導(dǎo)線,依據(jù)安培定則,電流的磁場(chǎng)在指南針位置是東西方向的,故導(dǎo)線通電時(shí)指南針會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn),故D錯(cuò)誤。16.(5分)(多選)一束粒子沿水平方向平行飛過(guò)小磁針上方,如圖所示,此時(shí)小磁針S極向紙內(nèi)偏轉(zhuǎn),這一束粒子可能是 ()A.向右飛行的正離子束B(niǎo).向左飛行的正離子束C.向右飛行的負(fù)離子束D.向左飛行的負(fù)離子束【解析】選B、C。向右飛行的正離子束形成的電流方向向右,依據(jù)安培定則可知,正離子在下方產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向向里,則N極轉(zhuǎn)向里,S極轉(zhuǎn)向外,不符合題意,故A錯(cuò)誤;向左飛行的正離子束形成的電流方向向左,依據(jù)安培定則可知,離子在下方產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向向外,則N極轉(zhuǎn)向外,S極轉(zhuǎn)向里,符合題意,故B正確;向右飛行的負(fù)離子束形成的電流方向向左,依據(jù)安培定則可知,離子在下方產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向向外,則N極轉(zhuǎn)向外,S極轉(zhuǎn)向里,符合題意,故C正確;向左飛行的負(fù)離子束形成的電流方向向右,依據(jù)安培定則可知,離子在下方產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向向里,則N極轉(zhuǎn)向里,S極轉(zhuǎn)向外,不符合題意,故D錯(cuò)誤。17.(5分)(多選)依據(jù)磁感應(yīng)強(qiáng)度的定義式B=,下列說(shuō)法中正確的是()A.在磁場(chǎng)中某確定位置,B與F成正比,與I、L的乘積成反比B.一小段通電直導(dǎo)線在空間某處受磁場(chǎng)力F=0,那么該處的B不肯定為零C.一小段通電直導(dǎo)線放在B為零的位置,那么它受到的磁場(chǎng)力F也肯定為零D.磁場(chǎng)中某處B的方向跟電流在該處受磁場(chǎng)力F的方向相同【解析】選B、C。磁感應(yīng)強(qiáng)度反映磁場(chǎng)本身的強(qiáng)弱和方向,是由磁場(chǎng)本身確定的,與放入磁場(chǎng)的導(dǎo)線所受的安培力F、導(dǎo)線的長(zhǎng)度L和電流I無(wú)關(guān),故A錯(cuò)誤;通電導(dǎo)體中的電流方向與磁場(chǎng)方向平行時(shí),放在磁場(chǎng)中該處的一小段通電直導(dǎo)線受到的磁場(chǎng)力F=0,但該處的B并不肯定為零,故B正確;一小段通電直導(dǎo)線放在磁感應(yīng)強(qiáng)度B為零的位置,那么它受到的磁場(chǎng)力F也肯定為零,故C正確;磁場(chǎng)力F垂直于電流I和磁感應(yīng)強(qiáng)度B所在的平面,所以磁場(chǎng)中某處B的方向跟電流在該處受磁場(chǎng)力F的方向垂直,故D錯(cuò)誤。18.(5分)(多選)在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中某處P放一個(gè)長(zhǎng)度為L(zhǎng)=20cm,通電電流I=1A的直導(dǎo)線,測(cè)得它受到的安培力F=1.0N,則PA.7T B.0.2TC.0.05T D.5T【解析】選A、D。當(dāng)通電導(dǎo)線垂直放入磁場(chǎng)中時(shí),由安培力的公式:F=BIL得:B==T=5T。若電流的方向與磁場(chǎng)的方向不垂直,設(shè)夾角為θ,則:F=BILsinθ可知此時(shí)磁感應(yīng)強(qiáng)度肯定大于5T。故A、D正確,B、C錯(cuò)誤。19.(5分)(多選)下列狀況能產(chǎn)生感應(yīng)電流的是 ()A.如圖甲所示,導(dǎo)體AB順著磁感線運(yùn)動(dòng)B.如圖乙所示,條形磁鐵插入或拔出線圈時(shí)C.如圖丙所示,小螺線管A插入大螺線管B中不動(dòng),開(kāi)關(guān)S一干脆通時(shí)D.如圖丙所示,小螺線管A插入大螺線管B中不動(dòng),開(kāi)關(guān)S一干脆通,當(dāng)變更滑動(dòng)變阻器的阻值時(shí)【解析】選B、D。題圖甲中導(dǎo)體AB順著磁感線運(yùn)動(dòng),穿過(guò)閉合電路的磁通量沒(méi)有發(fā)生變更,無(wú)感應(yīng)電流,故選項(xiàng)A錯(cuò)誤;題圖乙中條形磁鐵插入線圈時(shí),線圈中的磁通量增加,拔出線圈時(shí),線圈中的磁通量削減,都有感應(yīng)電流產(chǎn)生,故選項(xiàng)B正確;題圖丙中開(kāi)關(guān)S一干脆通時(shí),回路中有恒定電流,螺線管A產(chǎn)生的磁場(chǎng)穩(wěn)定,螺線管B中的磁通量無(wú)變更,不產(chǎn)生感應(yīng)電流,故選項(xiàng)C錯(cuò)誤;題圖丙中開(kāi)關(guān)S接通時(shí),滑動(dòng)變阻器的阻值變更使閉合回路中的電流變更,螺線管A產(chǎn)生的磁場(chǎng)變更,螺線管B中的磁通量變更,線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流,故選項(xiàng)D正確。20.(5分)(多選)關(guān)于如下現(xiàn)象的表述正確的是 ()A.甲中是利用紫外線進(jìn)行防偽B.乙中是利用β射線照耀人體進(jìn)行透視的C.丙中夜視系統(tǒng)是利用紅外線D.丁中蝙蝠和雷達(dá)均利用超聲波定位【解析】選A、C。甲中是利用紫外線