电磁感应与电磁波初步过关模拟检测卷 2023-2024学年高中物理人教版必修第三册

《第十三章电磁感应与电磁波初步》过关模拟检测卷(时间:75分钟满分:100分)一、选择题(共10题,第1~7题为单项选择题,每题4分;第8~10题为多项选择题,每题6分,共46分)1.下列各组电磁波中,按波长由小到大排列的是()A.γ射线、紫外线、红外线、可见光B.γ射线、紫外线、可见光、红外线C.红外线、可见光、紫外线、γ射线D.紫外线、可见光、红外线、γ射线2.关于电磁波,下列说法正确的是()A.可见光的波长比紫外线的短B.卫星是用X射线来传输信号的C.在电磁波谱中,频率最高的是γ射线D.医用消毒灯利用的是紫光具有消毒作用的特性3.某激光器能发射波长为λ的激光,发射功率为P,c表示光速,h表示普朗克常量,则激光器每秒发射的能量子数为()A.Pchλ B.hcλ C.Pλhc4.下图中在图示位置能产生感应电流的是()5.M、N、P是半圆上的三点,O点是圆心,MN为直径,∠NOP=60°。在M、N处各有一条垂直半圆面的长直导线,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点的长直导线移至P点,O点的磁感应强度大小变为B2,则()A.B2∶B1=2∶3 B.B2∶B1=3∶2C.B2∶B1=1∶2 D.B2∶B1=2∶16.如图所示,一带负电的金属环绕轴OO'以角速度ω匀速旋转,在环左侧轴线上的小磁针最后平衡的位置是()A.N极竖直向上 B.N极竖直向下C.N极沿轴线向左 D.N极沿轴线向右7.三个圆环1、2、3,其半径关系为r1=2r2=2r3,一条形磁体水平放置,将三个圆环套在条形磁体上,如图所示,其中圆环3在条形磁体的正中央。穿过三个圆环的磁通量分别用Φ1、Φ2、Φ3表示,则下列关系正确的是()A.Φ1>Φ2>Φ3 B.Φ1>Φ2=Φ3C.Φ1<Φ2<Φ3 D.Φ1<Φ2=Φ38.(2022·全国乙卷)安装适当的软件后,利用智能手机中的磁传感器可以测量磁感应强度B。如图所示,在手机上建立直角坐标系,手机显示屏所在平面为xOy面。某同学在某地对地磁场进行了四次测量,每次测量时y轴指向不同方向而z轴正向保持竖直向上。根据表中测量结果可推知()测量序号Bx/μTBy/μTBz/μT1021-4520-20-463210-454-210-45A.测量地点位于南半球B.当地的地磁场大小约为50μTC.第2次测量时y轴正向指向南方D.第3次测量时y轴正向指向东方9.如图所示,一个金属薄圆盘水平放置在竖直向上的匀强磁场中,下列做法能使圆盘中产生感应电流的是()A.圆盘绕过圆心的竖直轴匀速转动B.圆盘以某一水平直径为轴匀速转动C.圆盘在磁场中向右匀速平移D.磁场均匀增加10.无限长的通电直导线在其周围某一点产生磁场的磁感应强度B的大小与电流I成正比,与这一点到导线的距离r成反比,即B=kIr(式中k为常数)。如图所示,两根相距l的无限长直导线M、N通有大小相等、方向相反的电流,a点在两根导线的垂线上且距两根导线的距离均为l,b点在两根导线连线的延长线上且距导线N的距离也为l,下列说法正确的是(A.a点和b点的磁感应强度方向相同B.a点和b点的磁感应强度方向相反C.a点和b点的磁感应强度大小之比为2∶1D.a点和b点的磁感应强度大小之比为4∶1二、非选择题(共5题,实验题2题,计算题3题,共54分)11.(6分)下图为研究电磁感应现象的实验装置。(1)将图中所缺的导线补接完整。(2)如果在闭合开关时发现灵敏电流表的指针向右偏了一下,那么合上开关后可能出现的情况有(选填“左偏”“右偏”或“不偏”)①将原线圈迅速插入副线圈时,灵敏电流表指针将。②原线圈插入副线圈后,将滑动变阻器滑片迅速向左拉时,灵敏电流表指针将。12.(10分)下图为研究感应电流产生的条件的实验电路图。(1)请在图中连线,把实验装置连接完整。(2)开始实验时,滑动变阻器滑片P应该放置在(选填“a”或“b”)端。(3)闭合开关后,请写出三种使线圈B中产生感应电流的方法:①;②;③。13.(10分)如图所示,矩形线圈的面积为0.2m2,放在磁感应强度为0.1T的匀强磁场中,线圈的一边ab与磁感线垂直,线圈平面与磁场方向成30°角。(1)穿过线圈的磁通量是多大?(2)当线圈从图示位置绕ab边转过60°的过程中,穿过线圈的磁通量变化了多少?14.(12分)矩形线框abcd的两边长分别为l1、l2,可绕它的一条对称轴OO'转动,匀强磁场的磁感应强度为B,方向与OO'垂直,如图所示,初位置时线框平面与B平行。(1)初位置时穿过线框的磁通量Φ0为多少?(2)当线框绕轴OO'沿图示方向转过60°时,磁通量Φ为多少?这一过程中磁通量的变化量ΔΦ为多少?15.(16分)γ射线是放射性物质发出的电磁波,波长在2×10-10m以下,是一种能量很大的光子流。一个γ光子的能量至少相当于多少个频率为3×1014Hz的红光光子的能量?在医疗上用γ射线作为“手术刀”来切除肿瘤,若γ刀输出功率为10mW,则在1s内射出的光子至少有多少个?(普朗克常量h=6.63×10-34J·s)参考答案一、选择题1.B2.C3.C4.B5.C6.C7.C8.BC9.BD10.BC二、非选择题11.(1)如图所示。(2)①右偏②左偏12.(1)见解析图(2)a(3)①断开开关②插入或拔出线圈A③移动滑动变阻器的滑片13.解：(1)题图中穿过线圈的磁通量为Φ=BSsin30°=0.1×0.2×12Wb=0.(2)若从上往下看沿逆时针方向转过60°,此时的磁通量为Φ'=BS=0.02Wb那么ΔΦ=Φ'-Φ=0.01Wb若从上往下看沿顺时针方向转过60°,此时的磁通量为Φ″=-BSsin30°=-0.01Wb那么ΔΦ=|Φ″-Φ|=0.02Wb。14.解：(1)线框在初始位置时,线框平面与磁场平行,有效面积为零,则Φ0=0。(2)当线框绕轴OO