2022年高二上学期物理人教版必修电磁感应与电磁波初步章末学业测评Word版含解析

第十三章电磁感应与电磁波初步章末学业测评(时间:45分钟分值:100分)一、单项选择题(本题共14小题,每小题5分,共70分)1.下列关于磁场的说法中正确的是 ()A.只有磁铁周围才存在磁场B.磁场是假想的,不是客观存在的C.磁场是在磁极与磁极、磁极与电流发生作用时才产生D.磁极与磁极间、磁极与电流间、电流与电流间都是通过磁场发生相互作用2.普朗克在1900年将“能量子”引入物理学,开创了物理学的新纪元.在下列宏观概念中,具有“量子化”特征的是()A.人的个数 B.物体所受的重力C.物体的动能 D.物体的长度3.关于电磁波谱,下列说法中正确的是 ()A.可见光中波长最长的是紫光B.紫外线能促使体内维生素D的合成C.在烤箱中能看见一种淡红色的光线,是电热丝发出的红外线D.红外线的显著作用是热辐射,温度较低的物体不能辐射红外线4.如图Z-5-1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 ()图Z-5-1A.物理学家伽利略,小磁针的S极垂直转向纸内B.物理学家楞次,小磁针的N极垂直转向纸内C.物理学家牛顿,小磁针静止D.物理学家奥斯特,小磁针的N极垂直转向纸内5.关于通电直导线周围磁场的磁感线分布,如图Z-5-2所示的示意图中正确的是 ()图Z-5-26.关于磁通量,下列说法中正确的是 ()A.磁通量不仅有大小而且有方向,所以是矢量B.磁通量越大,磁感应强度越大C.通过某一平面的磁通量为零,该处磁感应强度不一定为零D.磁通量就是磁感应强度7.图Z-5-3中,实线表示磁场的磁感线,磁场中a点的磁感应强度比b点的磁感应强度小的图是 ()图Z-5-38.如图Z-5-4所示,一矩形线框置于磁感应强度为B的匀强磁场中,线框平面与磁场方向平行,线框的面积为S,则当线框以左边为轴转过30°角时,通过线框的磁通量为 ()图Z-5-4 32 9.图Z-5-5中已标出电流I、磁感应强度B的方向,其中符合安培定则的是 ()图Z-5-510.利用所学物理知识,可以初步了解常用的公交一卡通(IC卡)的工作原理及相关问题.IC卡内部有一个由电感线圈L和电容器C构成的LC振荡电路,公交车上的读卡机(刷卡时“嘀”响一声的机器)向外发射某一特定频率的电磁波.刷卡时,IC卡内的线圈L中产生感应电流,给电容器C充电,达到一定的电压后,驱动卡内芯片进行数据处理和传输.下列说法正确的是 ()卡工作所需要的能量来源于卡内的电池B.仅当读卡机发射该特定频率的电磁波时,IC卡才能有效工作C.若读卡机发射的电磁波偏离该特定频率,则线圈L中不会产生感应电流卡只能接收读卡机发射的电磁波,而不能向读卡机传输自身的数据信息11.现将电池组、滑动变阻器、带铁芯的线圈A、线圈B、电流计及开关按如图Z-5-6所示线路连接.下列说法中正确的是 ()图Z-5-6A.开关闭合后,线圈A插入或拔出线圈B都会引起电流计指针偏转B.线圈A插入线圈B中后,开关闭合和断开的瞬间电流计指针均不会偏转C.开关闭合后,滑动变阻器的滑片P匀速滑动,会使电流计指针静止在中央零刻度D.开关闭合后,只有滑动变阻器的滑片P加速滑动,电流计指针才能偏转12.如图Z-5-7所示,竖直放置的长直导线通有恒定电流,有一矩形线框与导线在同一平面内,在下列情况中线框不产生感应电流的是 ()图Z-5-7A.导线中的电流变大B.线框向右平动C.线框向下平动D.线框以AB边为轴转动13.如图Z-5-8所示装置,在下列情况中,不能使悬挂在螺线管附近的铜质闭合线圈A中产生感应电流的是 ()图Z-5-8A.开关S闭合的瞬间B.开关S闭合后,电路中电流稳定时C.开关S闭合后,滑动变阻器滑片滑动的瞬间D.开关S断开的瞬间14.重庆市某中学的几位同学把一条长约10m的电线的两端连接在一个灵敏电流表的接线柱上,形成闭合导体回路.甲、乙两位同学沿南北方向站立匀速摇动电线时,灵敏电流表的示数为I1,两位同学沿东西方向站立匀速摇动电线时,灵敏电流表的示数为I2,则 ()图Z-5-9=0,I2≠0≠0,I2=0≠0,I2≠0=0,I2=0二、计算题(本题共2小题,15题12分,16题18分,共30分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤)15.光是一种电磁波,可见光的波长的大致范围是400~700nm,400nm、700nm的电磁波辐射的能量子ε的值各是多少?16.如图Z-5-10所示,线框面积为S,线框平面与磁感应强度为B的匀强磁场方向垂直,则穿过线框平面的磁通量为多少?若使线框绕OO'轴转过60°角,则穿过线框平面的磁通量为多少?若从初始位置转过90°角,则穿过线框平面的磁通量为多少?若从初始位置转过180°角,则穿过线框平面的磁通量变化了多少?图Z-5-10参考答案【解析】电流和磁铁的周围都存在磁场,A错误;磁场是客观存在的物质,其存在和磁极与磁极、磁极与电流是否发生作用无关,B、C错误;磁极与磁极间、磁极与电流间、电流与电流间都是通过磁场发生相互作用的,D正确.【解析】根据普朗克量子化观点,能量是不连续的,是一份一份地进行变化,属于“不连续的,一份一份的”概念的是A,B、C、D都是连续的,故A正确,B、C、D错误.【解析】可见光中红光波长最长,故A错误;紫外线能促使体内维生素D的合成,故B正确;在烤箱中能看见一种淡红色的光线,是电热丝发热产生的红光,不是红外线,红外线是肉眼不可见的,故C错误;红外线的显著作用是热辐射,任何物体都在不停地辐射红外线,故D错误.【解析】发现电流周围存在磁场的科学家是奥斯特;根据安培定则可判断,该导线下方磁场方向垂直于纸面向里,因此小磁针的N极垂直转向纸内,故A、B、C错误,D正确.【解析】右手握住,大拇指指向电流方向,弯曲的四指环绕方向为磁场方向,为逆时针,故A正确.【解析】磁通量是标量,故A错误;由Φ=BS知,Φ是由B和S两个因素决定的,Φ大,有可能是S较大造成的,所以磁通量大,磁感应强度不一定大,故B错误;由Φ=BS⊥知,当平面与磁场平行时,S⊥=0,Φ=0,但磁感应强度B不一定为零,故C正确;磁通量和磁感应强度是两个不同的物理量,故D错误.【解析】磁感线的疏密程度表示磁感应强度的大小,由图可知B符合题目要求.【解析】磁通量表达式Φ=BS中,S指垂直于磁感线的有效面积,则转过30°角时的磁通量Φ=BS⊥=BSsin30°=12BS,故D正确【解析】根据安培定则判断,选项A、B、D错误,选项C正确.【解析】读卡机发射的电磁波被IC卡内部的LC振荡电路接收,使IC卡充电,因此IC卡的能量来源于读卡机发射的电磁波,故A错误;仅当读卡机发射的电磁波频率与该IC卡内的LC振荡电路的固有频率相等时,IC卡才能有效工作,故B正确;若读卡机发射的电磁波偏离该特定频率,根据法拉第电磁感应定律可知,线圈L中仍会产生感应电流,故C错误;由题意,IC卡内的线圈L中产生感应电流,给电容器C充电,达到一定电压后,驱动卡内芯片进行数据处理和传输,故D错误.【解析】开关闭合后,线圈A插入或拔出线圈B都会引起穿过线圈B的磁通量的变化,从而使电流计指针偏转,选项A正确;线圈A插入线圈B中后,开关闭合和断开的瞬间,穿过线圈B的磁通量会发生变化,电流计指针会偏转,选项B错误;开关闭合后,滑动变阻器的滑片P无论匀速滑动还是加速滑动,都会导致线圈A的电流变化,使穿过线圈B的磁通量变化,电流计指针都会发生偏转,选项C、D错误.【解析】线框向下平动时,穿过线框的磁通量不变,所以不产生感应电流,选项C正确.【解析】开关闭合后,电流中电流稳定时,穿过线圈A的磁通量不变,线圈A中不会产生感应电流,选项B正确.【解析】由于地球的周围存在磁场,且磁感线的方向是从地理的南极指向地理的北极,所以当两个同学沿东西方向站立,并匀速摇动电线时,电线就会做切割磁感线运动,灵敏电流表的示数I2≠0.当两个同学沿南北方向站立匀速摇动电线时,由于北半球的磁场有向下的分量,所以穿过回路的磁通量发生变化,有感应电流,所以I1≠0.J×10-19J【解析】由ε=hν=hcλ可知400nm电磁辐射的能量子ε1=hcλ1=6.63×10-34×3×108700nm电磁辐射的能量子ε2=hcλ2=6.63×10-34×3×10812BS02【解析】在题