人教版高中物理必修第三册第十三章测试题含答案解析

人教版高中物理必修第三册第十三章测试题含答案解析第一部分知识思维导图第二部分章末试题演练班级：学号：姓名：一、选择题1．关于磁感应强度和磁感线，下列说法正确的是（）A．磁感线从磁体的N极出发到磁体的S极终止B．磁感线上每一点的切线方向跟该点的磁场方向一致C．由知，与成正比，与成反比D．若长为、电流为的导线在某处受到的磁场力为，则该处的磁感应强度必为【答案】B【详解】A．磁感线在磁体的外部由N极到S极，在内部由S极到N极，形成闭合曲线，故A错误；B．根据磁感线的定义，可知磁感线上每一点的切线方向跟该点的磁场方向一致，故B正确；C．磁感应强度B=FIL是采用比值法定义的，B的大小与F、IL无关，BD．长为L、电流为I的导线在某处受到的磁场力为F，只有当通电导线和磁场方向垂直时，该处的磁感应强度才为，故D错误。故选B。2．下列图片实例中，没有应用磁场的是（）A．图甲中超市里刷卡消费B．图乙中手机里面的指南针功能C．图丙中笔记本电脑的指纹加密D．图丁中围棋赛评析时竖直的棋盘【答案】C【详解】笔记本电脑的指纹加密没有用到磁场，其余三种情况都用到了磁场。故选C。3．地球是个大磁体，它的周围存在磁场。下列有关地磁场的说法正确的是（）A．地磁场的北极在地理南极附近B．在地面上放置一枚小磁针，在没有其他磁场影响时，静止的小磁针的南极指向地磁场的南极C．北半球地磁场的方向相对地面总是竖直向下的D．地球上任何地方的地磁场方向都是和地面平行的【答案】A【详解】A．根据地磁场的分布特点可知，地球可视为一条形磁铁，又因为地理南极指的是地球表面小磁针南极所指的方向，由磁铁的同名相斥、异名相吸原理可知，地磁场的北极在地理南极附近，地磁场的南极在地理北极附近，选项A正确；B．在地面上放置一枚小磁针，在没有其他磁场影响时，静止的小磁针的南极指向地理南极，即指向地磁场的北极，选项B错误；C．北半球地磁场的方向一般相对地面斜向下，不是竖直向下，选项C错误；D．地球上赤道附近的地磁场方向和地面平行，此外任何地方的地磁场方向与地面都不平行，选项D错误。故选A。4．在电磁感应现象中，下列说法正确的是（）A．导体相对磁场运动，导体内一定会产生感应电流B．导体做切割磁感线运动，导体内一定会产生感应电流C．穿过闭合线圈的磁通量发生变化，线圈中一定有感应电流D．闭合线圈在磁场内作切割磁感线运动，线圈内一定会产生感应电流【答案】C【详解】A．导体相对磁场运动，若运动方向平行于磁场、没有形成闭合回路，导体内都不会产生感应电流，A错误；B．导体做切割磁感线运动，若没有形成闭合回路，导体内就不会产生感应电流，B错误；C．穿过闭合线圈的磁通量发生变化，线圈中一定有感应电流，C正确；D．闭合线圈在磁场内作切割磁感线运动，只要磁通量不变，就不会产生感应电流，D错误。故选C。5．（多选）下列说法正确的是（）A．黑体辐射电磁波的强度与温度有关B．原子处于能量最高的状态时最稳定C．物体在室温时，热辐射的主要成分是波长较短的电磁波D．原子从高能态向低能态跃迁时放出的光子的能量，等于前后两个能级之差【答案】AD【详解】A．黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与它的温度有关，故A正确；B．通常情况下，原子处于能量最低的状态，这是最稳定的，故B错误；C．物体在室温时，热辐射的主要成分是波长较长的电磁波，故C错误；D．原子从高能态向低能态跃迁时放出的光子的能量，等于前后两个能级之差，故D正确。故选AD。6．在物理学发展的过程中，许多科学家作出了突出贡献，下列说法正确的是（）A．爱因斯坦提出了能量子假说B．麦克斯韦最早提出用电场线描述电场C．赫兹最早用实验证实了电磁波的存在D．法拉第发现了电流的磁效应【答案】C【详解】A．普朗克提出了能量子假说，故A错误；B．法拉第最早提出用电场线描述电场，故B错误；C．麦克斯韦提出了电磁场理论，预言了电磁波的存在，赫兹最早用实验证实了电磁波的存在，故C正确；D．奥斯特相信电和磁之间可能存在着某种联系。他首先发现了电流的磁效应，突破了人们对电与磁认识的局限性，故D错误；故选C。7．下列各图中，电流方向与其产生的磁场方向关系不正确的是A．B．C．D．【答案】A【详解】AD、根据通电直导线中安培右手定则，用右手握住直导线，大拇指方向与电流方向一致，则四指环绕的方向就是该通电直导线磁感线的环绕方向，A错误，符合题意；D正确，不符合题意；B、根据环形电流中安培右手螺旋定则，用右手握住环形导线（或螺线管），让四指指向跟电流的环绕方向一致，则大拇指所指方向即为环形电流（或螺线管）轴线上磁场（N级）方向，CD均正确，不符合题意．8．磁场中某区域的磁感线如图所示，则（）A．a、b两处的磁感应强度的大小不等，Ba＞BbB．a、b两处的磁感应强度的大小不等，Ba＜BbC．同一通电导线放在a处受力一定比放在b处受力大D．同一通电导线放在a处受力一定比放在b处受力小【答案】A【详解】AB．磁感线的疏密程度表示磁感应强度的大小，由a、b两处磁感线的疏密程度可判断出Ba>Bb所以A正确，B错误；CD．安培力的大小跟该处的磁感应强度的大小B、电流大小I、导线长度L和导线放置的方向与磁感应强度的方向的夹角有关，故C、D错误。故选A。9．把电流均为I、长度均为L的两小段通电直导线分别置于磁场中的1、2两点处时，两小段通电直导线所受磁场力的大小分别为F1和F2，若已知1、2两点处碰感应强度的大小关系为B1<B2，则必有（）A． B．C． D．以上都不对【答案】D【详解】AB.由题意可知，当将通电导线垂直放入磁场时，由B=FIL得B1=CD.两点处磁感应强度的大小关系虽然为B1<B2，但不知通电导线是否与磁场垂直放置，则两者所受磁场力大小关系无法确定，故C错误，D正确.10．如图所示，ab是水平面上一个圆的直径，在过ab的竖直平面内有一根通电导线ef。已知ef平行于ab，当ef竖直向上平移时，电流磁场穿过圆面积的磁通量将（）A．逐渐增大 B．逐渐减小C．始终为零 D．不为零，但保持不变【答案】C【详解】ABCD．导线ef中的电流激发的磁场，其磁感线是环绕ef的一系列同心圆，由于ef位于直径ab的正上方，所以从直径一侧进入圆的磁感线，必将从直径另一侧的对称位置出来，即圆中的磁通量始终是为零的，故ABD错误，C正确。故选C。11．如图所示，a、b、c三枚小磁针分别放置在螺线管的正上方、管内和右侧，当导线中通有图示方向的电流且这些小磁针静止时，下列说法正确的是（）A．小磁针a的N极指向为向左，小磁针b、c的N极指向为向右B．小磁针b的N极指向为向左，小磁针a、c的N极指向为向右C．小磁针a、b、c的N极指向均为向左D．小磁针a、b、c的N极指向均为向右【答案】A【详解】由题图中通电螺线管中的电流流向，结合安培定则可得，通电螺线管的左端为S极，右端为N极，且螺线管内部的磁场方向向右。根据同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引的规律可得，小磁针的N极指向为向左、小磁针的N极指向为向右，由于通电螺线管内部的磁场方向向右，则小磁针的N极指向为向右，选项A正确，BCD错误。12．与早期的电缆传输信息相比，光纤通信具有各方面压倒性的优势。基于传输效率的考量，目前光纤信号传输主要采用850nm、1310nm、1550nm三种波长的激光，其波长均大于红光波长（630~760nm）。下列说法正确的有（）A．光纤中采用的激光的波长小于X射线的波长B．波长为850nm的激光的频率约为C．波长为1550nm的激光的频率比波长为1310nm的激光的频率高D．相同时间内，波长为1550nm的激光传递的信息量比波长为1310nm的激光传递的信息量大【答案】B【详解】A．X射线的波长范围为0.001~10nm，故光纤中采用的激光的波长大于X射线的波长，A错误；B．由c=λf可知，波长为850nm的激光的频率f=cλB正确；C．由c=λf可知，频率与波长成反比，波长越长，频率越低，则波长为1550nm的激光的频率比波长为1310nm的激光的频率低，C错误；D．频率越高，传递的信息量越大，则相同时间内，波长为1550nm的激光传递的信息量比波长为1310mm的激光传递的信息量小，D错误。故选B。13．如图所示，M、N和P是以MN为直径的半圆弧上的三点，O为半圆弧的圆心，∠MOP＝60°，在M、N处各有一条长直导线垂直穿过纸面，导线中通有大小相等的恒定电流，方向如图所示，这时O点的磁感应强度大小为B1.若将M处长直导线移至P处，则O点的磁感应强度大小为B2，那么B2与B1之比为A．∶1 B．∶2 C．1∶1 D．1∶2【答案】B【详解】根据右手定则，两根导线在O点产生的磁场方向一致，依题意，每根导线在O点产生的磁感强度为B12，方向竖直向下。则当M处长直导线移至P点时，两根导线在O点产生的磁场方向之间的夹角为60°，则O点合磁感强度大小为：B则B2与B1之比为3：2，故ACD错误，B正确。故选：B。14．某半导体激光器发射波长为的连续激光，发光功率为。已知可见光波长的数量级为，普朗克常量。下列说法正确的是（）A．该激光属于紫外线B．该激光的频率为C．该激光器发出的光子能量为D．该激光器每秒发出的光子数约为个【答案】C【详解】A．该激光的波长比可见光的波长长，属于红外线，故A错误；B．该激光的频率3×1081.5×10C．光子能量E=ℎcλD．每秒发出的光子数n=PtE=5.0×1故选C。二、非选择题15．如图为“探究电磁感应现象”的实验装置。(1)将图中所缺导线补接完整；______(2)如果在闭合开关时发现灵敏电流表的指针偏了一下，那么合上开关后：①将原线圈迅速插入副线圈时，灵敏电流表的指针是否偏转？_____②原线圈插入副线圈后，将滑动变阻器的触头迅速向左拉动时，灵敏电流表的指针是否偏转？______【答案】图见详解偏转偏转【详解】（1）[1]探究电磁感应现象的实验电路分两部分，要使原线圈产生磁场，必须对其通电，故电源、开关、滑动变阻器、原线圈组成一个电路；要想通过灵敏电流表判断是否有感应电流，灵敏电流表与副线圈要组成另一个电路。将所缺导线补接完整，如图所示（2）①[2]将原线圈迅速插入副线圈时，穿过副线圈的磁通量增大，灵敏电流表的指针偏转。②[3]原线圈插入副线圈后，将滑动变阻器的触头迅速向左拉动时，滑动变阻器接入电路的电阻变大，原线圈中电流变小，穿过副线圈的磁通量变小，灵敏电流表的指针偏转。16．匀强磁场中放一根与磁场方向垂直的通电导线，它的电流是2.5A，导线长1cm，它受到的磁场力为5.0×10-2N。(1)求这个位置的磁感应强度；(2)把通电导线中的电流增大到5A时，这一位置的磁感应强度会发生变化吗？【答案】(1)2T；(2)不会【详解】(1)这个位置的磁感应强度为B=F(2)把通电导线中的电流增大到5A时，这一位置的磁感应强度不会发生变化，因为该点的磁感应强度与放入磁场的通电导线无关。17．如图，线圈面积为是S，线圈平面与磁感应强度为的匀强磁场方向垂直，则穿过线圈的磁通量是多少？若线圈绕OO＇转过60°角，则穿过线圈的磁通量是多少？若从初始位置转过90°角，则穿过线圈的磁通量是多少？【答案】ϕ1=BS，ϕ2【详解】线圈平面与磁场方向垂直时，则穿过线圈的磁通量是ϕ1=BS若线圈绕OO＇转过60°角，则穿过线圈的磁通量是ϕ2=BS若从初始位置转过90°角，线圈与磁场方向平行，则穿过线圈的磁通量是ϕ3=018．如图，条形磁体竖直放置，一个水平圆环从条形磁体上方位置M向下运动，先到达磁体上端位置N，然后到达磁体中部，再到达磁体下端位置，最后到达下方。在运动过程中，穿过圆环的磁通量如何变化？【答案】M到P增大，P到L减小。【详解】回环从M到N过程中，穿过线线的磁感线条数增多，则磁通最变大；由N到P的过程，线圈包含了所有的内部磁感线及部分外部磁感线，内外磁感线相互抵消；因越到中间外部磁感少；故本过程磁通量是变大的；而P→Q的过程是N到P的过程的相反过程，磁通是变小的；Q→L的过程中远离磁铁，磁通量变小。故M到P增大，P到L减小。19．如图所示，在直角三角形的点和点分别固定一垂直纸面的无限长通电直导线，其中点处导线中电流强度为，方向垂直