2025年高考物理 人教版必修第3冊第13章　第3節(jié)含答案

2025年高考物理人教版必修第3冊第13章第3節(jié)含答案第十三章第3節(jié)課后知能作業(yè)基礎(chǔ)鞏固練1．下列現(xiàn)象中，屬于電磁感應(yīng)現(xiàn)象的是()A．小磁針在通電導(dǎo)線附近發(fā)生偏轉(zhuǎn)B．通電線圈在磁場中受磁場作用力轉(zhuǎn)動C．磁鐵吸引小磁針D．閉合線圈靠近磁鐵時產(chǎn)生電流答案：D解析：小磁針在通電導(dǎo)線附近發(fā)生偏轉(zhuǎn)，這是電流的磁效應(yīng)，故A錯誤；通電線圈在磁場中轉(zhuǎn)動，是由于磁場力作用，故B錯誤；磁鐵吸引小磁針，磁性作用，故C錯誤；閉合線圈靠近磁鐵時閉合回路磁通量變化，產(chǎn)生感應(yīng)電流，是電磁感應(yīng)現(xiàn)象，故D正確。故選D。2．如圖所示的勻強磁場中有一個矩形閉合導(dǎo)線框，在下列四種情況下，線框中會產(chǎn)生感應(yīng)電流的是()A．線框平面始終與磁感線平行，線框在磁場中左右運動B．線框平面始終與磁感線平行，線框在磁場中上下運動C．線框繞位于線框平面內(nèi)且與磁感線垂直的軸線AB轉(zhuǎn)動D．線框繞位于線框平面內(nèi)且與磁感線平行的軸線CD轉(zhuǎn)動答案：C解析：保持線框平面始終與磁感線平行，線框在磁場中左右運動，磁通量一直為零，故磁通量不變，無感應(yīng)電流，故A錯誤；保持線框平面始終與磁感線平行，線框在磁場中上下運動，磁通量一直為零，故磁通量不變，無感應(yīng)電流，故B錯誤；線框繞位于線框平面內(nèi)且與磁感線垂直的軸線AB轉(zhuǎn)動，磁通量周期性地改變，故一定有感應(yīng)電流，故C正確；線框繞位于線框平面內(nèi)且與磁感線平行的軸線CD轉(zhuǎn)動，磁通量一直為零，故磁通量不變，無感應(yīng)電流，故D錯誤。故選C。3．如圖所示，垂直于紙面的勻強磁場局限于虛線框內(nèi)，閉合矩形線框由位置a向右穿過磁場區(qū)域運動到位置b的過程中，能產(chǎn)生感應(yīng)電流的是()A．僅在線框進入磁場的過程中B．僅在線框離開磁場的過程中C．僅在線框整體處于磁場的過程中D．僅在線框進入與離開磁場的過程中答案：D解析：只有穿過線框的磁通量變化時，線框中才有感應(yīng)電流產(chǎn)生。線框整體在磁場中時，磁通量不變，而在線框進入與離開磁場的過程中，磁通量都是變化的，故選D。4．閉合線圈在勻強磁場中運動，能產(chǎn)生感應(yīng)電流的是()答案：D解析：線圈平行于磁感線運動，穿過線圈的磁通量為零，沒有變化，不會產(chǎn)生感應(yīng)電流，故A錯誤；線圈運動過程中，穿過線圈的磁通量不變，不會產(chǎn)生感應(yīng)電流，故B錯誤；線圈運動過程中，穿過線圈的磁通量始終為零，沒有變化，不會產(chǎn)生感應(yīng)電流，故C錯誤；線圈轉(zhuǎn)動過程中，穿過線圈的磁通量一直在變化，能產(chǎn)生感應(yīng)電流，故D正確。5．在下圖所示的各圖中，閉合線框中不能產(chǎn)生感應(yīng)電流的是()答案：D解析：穿過線圈的磁通量時刻在變化，線圈產(chǎn)生感應(yīng)電流，故A不符合題意；離通電導(dǎo)線越遠(yuǎn)磁場越弱，穿過線圈的磁通量在減小，線圈產(chǎn)生感應(yīng)電流，故B不符合題意；穿過線圈的磁通量時刻在變化，線圈產(chǎn)生感應(yīng)電流，故C不符合題意；線圈在勻強磁場中，磁通量Φ＝BS，保持不變，不產(chǎn)生感應(yīng)電流，故D符合題意。故選D。6．下列給出了四幅與感應(yīng)電流產(chǎn)生條件相關(guān)的情景圖，判斷正確的是()A．圖甲，水平直導(dǎo)線中電流逐漸減小時，其正下方的水平金屬圓線圈中無感應(yīng)電流B．圖乙，正方形金屬線圈以虛線為軸勻速轉(zhuǎn)動時，線圈中無感應(yīng)電流C．圖丙，矩形導(dǎo)線框以其任何一條邊為軸轉(zhuǎn)動時，線框中都有感應(yīng)電流產(chǎn)生D．圖丁，正方形導(dǎo)線框加速離開同一平面內(nèi)的條形磁體時，線框中有感應(yīng)電流產(chǎn)生答案：A解析：圖甲金屬圓形線圈水平放置在通電直導(dǎo)線的正下方，則直線電流產(chǎn)生的磁場穿過線圈的磁通量為零，即使減小通過導(dǎo)線電流，圓線圈中的磁通量也不會發(fā)生變化，不會有感應(yīng)電流產(chǎn)生，故A正確；圖乙正方形金屬線圈繞豎直虛線轉(zhuǎn)動的過程中，穿過線圈的磁通量會發(fā)生變化，會產(chǎn)生感應(yīng)電流，故B錯誤；圖丙閉合導(dǎo)線框以左邊或右邊為軸在勻強磁場中旋轉(zhuǎn)時，線圈中的磁通量始終為零保持不變，閉合導(dǎo)線框中不會有感應(yīng)電流，故C錯誤；圖丁正方形導(dǎo)線框加速離開同一平面內(nèi)的條形磁體時穿過閉合線圈的磁通量一直為零保持不變，回路中不會產(chǎn)生感應(yīng)電流，故D錯誤。能力提升練7．下列各圖所描述的物理情境中，沒有感應(yīng)電流的是()答案：C解析：金屬框從A向B運動，穿過線圈的磁通量時刻在變化，線圈產(chǎn)生感應(yīng)電流，故A不符合題意；銅盤在磁場中按圖示方向轉(zhuǎn)動，銅盤的一部分切割磁感線，產(chǎn)生感應(yīng)電流，故B不符合題意；開關(guān)S閉合穩(wěn)定后，穿過線圈的磁通量保持不變，線圈不產(chǎn)生感應(yīng)電流，故C符合題意；磁鐵向鋁環(huán)A靠近，穿過線圈的磁通量增大，線圈產(chǎn)生感應(yīng)電流，故D不符合題意。8.右圖所示，直導(dǎo)線中通有豎直向上的電流，導(dǎo)線右側(cè)同一平面內(nèi)有一矩形金屬線框，下列說法正確的是()A．線框內(nèi)磁感應(yīng)強度方向垂直紙面向外B．將線框向右平移，框中磁通量不變C．電流I增大過程中，框中無感應(yīng)電流D．以導(dǎo)線為軸，順時針轉(zhuǎn)動線框，框中無感應(yīng)電流答案：D解析：由安培定則可知，線框內(nèi)磁感應(yīng)強度方向垂直紙面向里，故A錯誤；將線框向右平移，框中磁通量減小，故B錯誤；電流I增大過程中，線框所在處的磁場增強，穿過線框的磁通量增大，框中產(chǎn)生感應(yīng)電流，故C錯誤；以導(dǎo)線為軸，順時針轉(zhuǎn)動線框，穿過線框的磁通量不變，框中無感應(yīng)電流，故D正確。9．如圖所示，線圈M和線圈P繞在同一個鐵芯上，下列說法正確的是()A．閉合開關(guān)K的一瞬間，線圈P里沒有感應(yīng)電流B．閉合開關(guān)K后，滑動變阻器R滑片向下滑動過程中，線圈P中沒有感應(yīng)電流C．閉合開關(guān)K后，線圈P中一直有感應(yīng)電流D．?dāng)嚅_開關(guān)K的一瞬間，線圈P里有感應(yīng)電流答案：D解析：閉合開關(guān)K瞬間，線圈M產(chǎn)生的磁場穿過線圈P，使得線圈P的磁通量增加，則線圈所在回路有感應(yīng)電流產(chǎn)生，即線圈P有感應(yīng)電流，故A錯誤；閉合開關(guān)K后，滑動變阻器R滑片向下滑動過程中，線圈M中的電流減小，線圈M產(chǎn)生的磁場穿過線圈P，使得線圈P的磁通量減小，則線圈所在回路有感應(yīng)電流產(chǎn)生，即線圈P有感應(yīng)電流，故B錯誤；閉合開關(guān)K后，線圈M中的電流不變，線圈M產(chǎn)生的磁場穿過線圈P，使得線圈P的磁通量不再變化，則線圈所在回路沒有感應(yīng)電流產(chǎn)生，即線圈P沒有感應(yīng)電流，故C錯誤；斷開開關(guān)K瞬間，穿過線圈P的磁場消失，使得線圈P的磁通量減少，線圈P回路有感應(yīng)電流產(chǎn)生，即線圈P有感應(yīng)電流，故D正確。10．如圖是公路上安裝的一種測速“電子眼”。在“電子眼”前方路面下間隔一段距離埋設(shè)兩個通電線圈，當(dāng)車輛通過線圈上方的道路時，會引起線圈中電流的變化，系統(tǒng)根據(jù)兩次電流變化的時間及線圈之間的距離，對超速車輛進行抓拍。下列判斷正確的是()A．汽車經(jīng)過線圈會產(chǎn)生感應(yīng)電流B．線圈中的電流是由于汽車通過線圈時發(fā)生電磁感應(yīng)引起的C．“電子眼”測量的是汽車經(jīng)過第二個線圈的瞬時速率D．如果某個線圈出現(xiàn)故障，沒有電流，“電子眼”還可以正常工作答案：A解析：在“電子眼”前方路面下間隔一段距離埋設(shè)的是“通電線圈”，汽車上大部分是金屬，當(dāng)汽車通過線圈時會引起通電線圈的磁通量變化，從而產(chǎn)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象，產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，汽車經(jīng)過線圈會產(chǎn)生感應(yīng)電流，故A正確；線圈本身就是通電線圈，線圈中的電流并不是由于汽車通過線圈時發(fā)生電磁感應(yīng)引起的，汽車通過時產(chǎn)生的電磁感應(yīng)現(xiàn)象只是引起線圈中電流發(fā)生變化，故B錯誤；“電子眼”是根據(jù)兩次電流變化的時間及線圈之間的距離，算出汽車通過兩個線圈的平均速率，故C錯誤；如果某個線圈出現(xiàn)故障，沒有電流，汽車經(jīng)過時就不會產(chǎn)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象，就無法正常工作，故D錯誤。故選A。11．無線充電方案如圖所示，它的原理是送電線圈通過一定頻率的交流電，線圈的周圍形成交替變化的磁場，通過電磁感應(yīng)在受電線圈中產(chǎn)生一定的感應(yīng)電流，從而將能量從發(fā)射端轉(zhuǎn)移到接收端。下列選項中和受電線圈工作原理相同的是()A．電磁鐵 B．電磁繼電器C．電動機 D．動圈式話筒答案：D解析：由題意可知，受電線圈的工作原理是電磁感應(yīng)現(xiàn)象；電磁鐵和電磁繼電器是利用電流的磁效應(yīng)工作的，故A、B錯誤；電動機利用通電導(dǎo)體在磁場中受力運動的原理工作的，故C錯誤；動圈式話筒是利用電磁感應(yīng)的原理將聲音信號轉(zhuǎn)化為電信號的裝置，故D正確。故選D。12．掃描隧道顯微鏡(STM)可用來探測樣品表面原子尺度上的形貌。為了有效隔離外界振動對STM的擾動，在圓底盤周邊沿其徑向?qū)ΨQ地安裝若干對紫銅薄板，并施加磁場來快速衰減其微小振動，如圖所示。無擾動時，按下列四種方案對紫銅薄板施加恒磁場；出現(xiàn)擾動后，對于紫銅薄板上下及其左右振動的衰減最有效的方案是()答案：A解析：感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件是閉合回路中的磁通量發(fā)生變化。在A圖中，系統(tǒng)振動時，紫銅薄板隨之上下及左右振動，在磁場中的部分有時多有時少，磁通量發(fā)生變化，產(chǎn)生感應(yīng)電流，受到安培力，阻礙系統(tǒng)的振動；在B圖中，只有紫銅薄板向左振動才產(chǎn)生感應(yīng)電流，而上下振動無感應(yīng)電流產(chǎn)生；在C圖中，無論紫銅薄板上下振動還是左右振動，都不會產(chǎn)生感應(yīng)電流；在D圖中，只有紫銅薄板左右振動才產(chǎn)生感應(yīng)電流，而上下振動無感應(yīng)電流產(chǎn)生，故A正確，B、C、D錯誤。故選A。第十三章第4節(jié)課后知能作業(yè)基礎(chǔ)鞏固練1．關(guān)于電磁波，下列說法正確的是()A．變化的電場和變化的磁場由近及遠(yuǎn)向外傳播，形成電磁波B．電磁波是一種物質(zhì)不能在真空中傳播C．紅外線的波長比X射線的波長短D．電磁波能傳播信息，但不能傳播能量答案：A解析：變化的電場和變化的磁場由近及遠(yuǎn)向外傳播，形成電磁波，A正確；電磁波是一種物質(zhì)，能在真空中傳播，B錯誤；紅外線的波長比X射線的波長長，C錯誤；電磁波能傳播信息，也能傳播能量，D錯誤。故選A。2．下列關(guān)于電磁污染的說法，不正確的是()A．電磁污染主要是指電磁輻射B．電磁輻射會干擾其他儀器的正常工作C．電磁輻射對人體和動物都有危害D．頻率越高的電磁波，電磁輻射的危害就越小答案：D解析：電磁污染主要是指各種電磁輻射；如手機、雷達(dá)等，故A正確；電磁輻射會干擾其他儀器并能對人和動物造成傷害，故B、C正確；頻率越高的電磁波，電磁輻射的危害就越大，故D錯誤。故選D。3．下列關(guān)于電磁場的說法正確的是()A．電磁場的本質(zhì)是電場B．電磁場的本質(zhì)是磁場C．電磁場是電場和磁場的統(tǒng)稱D．電磁場是周期性變化的電場和磁場交替產(chǎn)生而形成的不可分離的統(tǒng)一體答案：D解析：電磁場的本質(zhì)不是電場，A錯誤；電磁場的本質(zhì)不是磁場，B錯誤；電磁場不是電場和磁場的統(tǒng)稱，C錯誤；電磁場是周期性變化的電場和磁場交替產(chǎn)生而形成的不可分離的統(tǒng)一體，與結(jié)論相符，D正確。故選D。4．下列關(guān)于電磁波的說法正確的是()A．均勻變化的磁場能夠在空間產(chǎn)生電場B．電磁波在真空和介質(zhì)中傳播的速度相同C．只要有電場和磁場，就能產(chǎn)生電磁波D．米波的頻率比厘米波頻率高答案：A解析：根據(jù)麥克斯韋電磁理論，均勻變化的磁場能夠在空間產(chǎn)生穩(wěn)定的電場，選項A正確；電磁波在真空中的傳播速度大于在介質(zhì)中傳播的速度，選項B錯誤；只有周期性變化的電場和磁場，才能產(chǎn)生電磁波，選項C錯誤；米波的波長比厘米波的波長長，兩波在真空中傳播速度都等于光速c，由c＝λf分析可知，米波的頻率比厘米波頻率低，故D錯誤。故選A。5．太陽表面溫度約為6000K，主要發(fā)出可見光；人體溫度約為310K，主要發(fā)出紅外線；宇宙間的溫度約為3K，所發(fā)出的輻射稱為“3K背景輻射”，它是宇宙“大爆炸”之初在空間上保留下的余熱，若要進行“3K背景輻射”的觀測，應(yīng)該選擇下列哪一個波段()A．無線電波 B．紫外線C．X射線 D．γ射線答案：A解析：電磁波譜按波長由長到短的順序排列為：無線電波、紅外線、可見光、紫外線、X射線、γ射線，由題意知，物體溫度越高，其發(fā)出的電磁波的波長越短，宇宙間的溫度約為3K，則其發(fā)出的電磁波的波長應(yīng)在無線電波波段，故A正確，B、C、D錯誤。故選A。6．關(guān)于電磁波的傳播速度表達(dá)式c＝λf，下列理解正確的是()A．電磁波在真空中的傳播速度隨波長增大而增大B．電磁波在真空中的傳播速度隨頻率增大而增大C．當(dāng)電磁波的頻率減小時，它在真空中的波長不變D．當(dāng)電磁波的頻率減小時，它在真空中的波長增大答案：D解析：電磁波在真空中的傳播速度都相同，不隨波長和頻率的變化而變化，A、B錯誤；根據(jù)λ＝eq\f(c,f)，當(dāng)電磁波的頻率減小時，它在真空中的波長增大，C錯誤，D正確。故選D。能力提升練7．如圖所示是中國天眼FAST－500m口徑球面射電望遠(yuǎn)鏡，其主要工作波長在分米到米的范圍，則天眼接收的電磁波的頻率區(qū)間為()A．106Hz～107Hz B．108Hz～109HzC．1010Hz～1011Hz D．1012Hz～1013Hz答案：B解析：根據(jù)f＝eq\f(c,λ)，因工作波長在分米到米的范圍，即0.1m～1m范圍，而c＝3×108m/s，則接收電磁波的頻率區(qū)間為108Hz～109Hz。故選B。8．(多選)下列說法正確的是()A．安培發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)，提出了“分子電流假說”B．法拉第發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象，并用磁感線形象化地描述磁場C．奧斯特發(fā)現(xiàn)了直線電流下面的小磁針發(fā)生了偏轉(zhuǎn)，說明電流可以產(chǎn)生磁場D．赫茲總結(jié)得出了電磁場理論，并證實了電磁波的存在答案：BC解析：奧斯特發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)，安培提出了“分子電流假說”，A錯誤；法拉第發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象，并用磁感線形象化地描述磁場，B正確；奧斯特發(fā)現(xiàn)了直線電流下面的小磁針發(fā)生了偏轉(zhuǎn)，說明電流可以產(chǎn)生磁場，C正確；麥克斯韋提出了電磁場理論，并預(yù)言了電磁波的存在，赫茲用實驗證實了電磁波的存在，D錯誤。故選BC。9.(多選)如圖所示，平行板電容器和電池組相連，用絕緣工具將電容器兩板間的距離逐漸增大的過程中，關(guān)于電容器兩極板間的電場和磁場，下列說法中正確的是()A．兩極板間的電壓和場強都將逐漸減小B．兩極板間的電壓不變，場強逐漸減小C．兩極板間將產(chǎn)生順時針方向(俯視)的磁場D．兩極板間將產(chǎn)生逆時針方向(俯視)的磁場答案：BD解析：電容器兩極間電壓一定，等于電源的電動勢，根據(jù)U＝Ed，兩板間的距離逐漸增大的過程中，電場強度逐漸減小，故A錯誤，B正確；電容器間距增加，C＝eq\f(εrS,4πkd)，故電容減小，根據(jù)Q＝CU，電容器要放電，等效電流向上，根據(jù)安培定則，兩極板間將產(chǎn)生逆時針方向的磁場(俯視)，故C錯誤，D正確。故選BD。10．(多選)當(dāng)代人類的生活和電磁波緊密相關(guān)，關(guān)于電磁波，下列說法正確的是()A．只要把帶電體和永磁體放在一起，就會在周圍空間產(chǎn)生電磁波B．電磁波在傳播過程中，隨介質(zhì)的變化其波速是變化的C．電視機、收音機和手機所接收的信號都屬于電磁波D．微波爐內(nèi)所產(chǎn)生的微波不是電磁波，而是波長很短的機械波答案：BC解析：周期性變化的磁場、