分层训练：第13章《电磁感应与电磁波初步》 单元测试（原卷版）

学而优教有方人教版新教材物理必修第三册第十三章《电磁感应与电磁波初步》单元测试班级___________姓名___________学号____________分数____________（考试时间：90分钟试卷满分：100分）单项选择题（每小题3分，共30分。每小题给出的四个选项中，只有一个选项是正确的）1．（2022·高二课时练习）关于对能量子的认识，下列说法正确的是（）A．振动着的带电微粒的能量只能是某一能量值εB．带电微粒辐射或吸收的能量只能是某一最小能量值的整数倍C．能量子与电磁波的频率成反比D．这一假说与现实世界相矛盾，因而是错误的2．（2022春·辽宁鞍山·高二统考学业考试）奥斯特发现电流磁效应的实验示意图如图所示。他将导线沿水平方向放置在小磁针的上方，通电后发现小磁针转动了。当小磁针重新静止时其N极的指向为（）A．向纸面外 B．向纸面里 C．水平向右 D．水平向左3．（2022春·湖北襄阳·高二校考阶段练习）了解物理规律的发现过程，学会像科学家那样观察和思考，往往比掌握知识本身更重要。以下符合事实的是（）A．丹麦物理学家奥斯特梦圆电生磁，并在此基础上发现了电磁感应现象B．安培提出分子电流假说，并总结出了磁生电过程中的定量关系C．法拉第发现了磁生电的条件，纽曼、韦伯提出了法拉第电磁感应定律D．麦克斯韦预言了电磁波，并用实验证实了电磁波的存在4．（2021春·广东深圳·高二期末）如图所示，a、b两根垂直纸面放置的直导线通有等大电流，P点到a、b的距离相等，要使P点的磁场方向水平向右，导线中的电流方向为（）A．都向纸外 B．都向纸里C．a中向纸里，b中向纸外 D．a中向纸外，b中向纸里5．（2022秋·黑龙江哈尔滨·高二期中）某气体在T1、T2两种不同温度下的分子速率分布图象如图甲所示，纵坐标f（v）表示各速率区间的分子数占总分子数的百分比，横坐标v表示分子的速率；而黑体辐射的实验规律如图乙所示，图乙中画出了T1、T2两种不同温度下黑体辐射的强度与波长的关系。下列说法正确的是（）A．图甲中T1>T2，图乙中T1>T2B．图乙中温度升高，辐射强度的极大值向波长较短方向移动C．图甲中温度升高，所有分子的速率都增大D．图乙中黑体辐射电磁波的情况不仅与温度有关，还与材料的种类及表面状况有关6．（2022·高二课时练习）在科学研究的道路上经常会出现令人惋惜的遗憾。例如，1825年瑞士年轻物理学家科拉顿一个人在研究电磁现象时，实验装置如图所示，为避免磁铁的磁场对小磁针产生影响，他把实验装置放在两个房间，在右边房间里把磁铁反复插入线圈，然后跑到左边房间里观察，结果没有看到小磁针偏转。下列说法中正确的是（）A．该实验线圈中肯定没有电流产生B．通电导线周围产生磁场的现象叫电磁感应现象C．科拉顿没看到小磁针偏转，是因为当他跑到另一个房间时，电磁感应过程已经结束D．科拉顿没看到小磁针偏转，是因为该实验中的磁铁磁性太弱7．（2022春·湖北十堰·高二期中）下列说法正确的是（）A．磁场中某一点的磁感应强度等于一小段通电导线放在该点时受到的磁场力F与该导线的长度l、通过的电流I乘积的比值，即B．环形金属软弹簧套在条形磁铁的中心位置。若将金属软弹簧沿半径向外拉，使其面积增大，则穿过金属软弹簧所包围面积的磁通量将增大C．均匀带负电的塑料圆环绕垂直于圆环平面且过圆心的轴旋转，在环的圆心处有一闭合小线圈，小线圈和圆环在同一平面，圆环在做变速转动时，小线圈内一定有感应电流D．把带电体和永磁体放在一起，就可以在其周围空间产生电磁波8．（2022春·河南新乡·高二新乡市第一中学期末）如图所示，匀强磁场方向垂直于纸面向外，磁感应强度为，无限长直导线垂直于磁场方向处在该磁场中。a、b两点位于纸面内且连线与直导线垂直，b点到直导线距离是a点到直导线距离的2倍。已知无限长通电直导线产生的磁场中某点的磁感应强度大小与电流大小成正比，与到直导线的距离成反比。当直导线中通有方向的电流I时，a点磁感应强度大小是，则此时b点的磁感应强度大小是（）A． B． C． D．9．（2022春·湖北随州·高二期中）在矩形空间abcd内有水平方向的匀强磁场，矩形的ab边和cd边水平，两边相距为l，高为h（h<l）的正三角形闭合金属框ABC从一定高度开始下落穿过磁场区，下落时ABC平面保持竖直且AB边始终水平，如图所示。则下列过程中金属框中始终有感应电流的是（）A．金属框下落过程中B．金属框的AB边在磁场中运动的过程中C．从金属框AB边出磁场到金属框完全离开磁场的过程中D．在金属框穿过磁场过程中10．（2022春·重庆江北·高二重庆十八中阶段练习）如图所示，三条长直导线都通有垂直于纸面向外的电流且与A点的距离相等，电流大小满足。已知通电直导线形成的磁场在空间某点处的磁感应强度，k为比例系数，r为该点到导线的距离，I为导线中的电流强度。在A点产生的磁感应强度为，则三条长直导线在A点产生的总磁感应强度为（）A． B． C． D．不定项选择题（每小题5分，共30分。每小题给出的四个选项中，都有多个选项是正确的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，选错或不答的得0分）11．（2022·高二课时练习）关于电磁场的理论，下列说法中正确的是（）A．变化的电场周围产生的磁场一定是变化的B．变化的电场周围产生的磁场不一定是变化的C．均匀变化的磁场周围产生的电场也是均匀变化的D．周期性变化的电场在周围空间产生同样频率的周期性变化的磁场12．（2022春·河南洛阳·高二宜阳县第一高级中学校考期中）1876年美国物理学家罗兰完成了著名的“罗兰实验”。罗兰把大量的负电荷加在一个橡胶圆盘上，然后在圆盘附近悬挂一个小磁针，将圆盘绕中心轴按图示方向（自上向下看顺时针）高速旋转，发现小磁针发生偏转．忽略地磁场对小磁针的影响，则下列法正确的是（）A．小磁针发生偏转的原因是橡胶圆盘上产生了电场B．小磁针发生偏转说明：因电荷运动形成的电流产生了磁场C．当小磁针位于圆盘的左上方时，它的N极向左侧偏转D．当小磁针位于圆盘的左下方时，它的N极向右侧偏转13．（2022秋·河南驻马店·高二河南省驻马店高级中学期末）下列给出了与感应电流产生条件相关的四幅情景图，其中判断正确的是（）A．图甲中金属圆形线圈水平放置在通电直导线的正下方，增大直导线电流，圆线圈中有感应电流B．图乙中长方形金属线圈在匀强磁场中垂直磁场向右加速运动时，线圈中有感应电流C．图丙中的闭合导线框以为轴在磁场中旋转，可以产生感应电流D．图丁中金属杆在力作用下向右运动过程中，若磁场减弱，回路不一定会产生感应电流14．（2022春·浙江·高二阶段练习）如图甲所示，面积为S的单匝矩形闭合线圈abcd在匀强磁场中绕垂直磁场的轴匀速转动，匀强磁场的磁感应强度大小为B，穿过线圈的磁通量随时间t变化的关系如图乙所示。下列说法正确的是（）A．在时，穿过线圈的磁通量大小为B．在时，磁场方向与线圈所在平面垂直C．线圈从图甲所示的位置转过60°，穿过线圈的磁通量大小为D．在时刻和时刻，穿过线圈的磁通量相同15．（2022春·河南鹤壁·高二鹤壁高中阶段练习）如图，安装在公路上的测速装置：路面下方间隔一定距离埋设两个通电线圈，线圈与检测抓拍装置相连，车辆从线圈上面通过时，线圈中会产生脉冲感应电流，检测装置根据两线圈产生的脉冲信号的时间差计算出车速，对超速车辆进行抓拍。下列说法正确的是（）A．时间差越短，则车速越大 B．时间差越长，则车速越大C．汽车匀速通过线圈，闭合电路不会产生感应电流 D．汽车匀速通过线圈，闭合电路仍会产生感应电流16．（2022春·河南平顶山·高二阶段练习）如图所示，在空间直角坐标系中，两条彼此绝缘的长直导线分别与Ox、Oy轴重合，电流均沿坐标轴正方向，已知真空中距无限长通电直导线的距离为r处的磁感应强度（k为常数）。一闭合圆形金属线圈的圆心O'在xOy平面内沿直线运动，线圈的半径为R，。下列说法正确的是（）A．线圈的匝数越多，穿过线圈的磁通量越大B．若，则圆心O'处的磁感应强度沿Z轴正方向C．若，则金属线圈中有感应电流产生D．若，则金属线圈中有感应电流产生三、非选择题（共4小题，共40分）17．（8分）（2022春·浙江·高二阶段练习）在探究感应电流产生的条件的实验中（1）试在图1中画线连接电路___________。（2）已知一灵敏电流计，当电流从正接线柱流入时，指针向正接线柱一侧偏转。现把它与线圈串联接成如图2所示电路，从上往下看线圈的绕制方向为___________（填顺时针方向或逆时针方向）（3）某同学在完成实验后未断开开关，也未把A、B两线圈和铁芯分开放置。在拆除电路时突然被电击了一下，则被电击是在拆除___________（选填“A”或“B”）线圈所在电路时发生的；分析可知，要避免电击发生，在拆除电路前应___________（选填“断开开关”或“把A、B线圈分开放置”）。（4）连好电路后，并将A线圈插入B线圈中后，发现灵敏电流计的指针向左偏转，若让指针向右偏转，可采取的操作是___________；A．插入铁芯B．拔出A线圈C．闭合电键S瞬间D．断开电键S瞬间18．（8分）在家庭电路中，为了安全，一般都会在电能表后面的电路中安装一个漏电保护器。如图所示，其原线圈是由进户线的火线和零线并在一起双线绕成。当漏电保护器的ab端没有电压时，脱扣开关S能始终保持接通；当ab端一旦有电压时，脱扣开关立即断开，切断电路以起保护作用。（1）用户正常用电时，a、b之间有没有电压？为什么？（2）如果某人站在地面上，手误触火线而触电，脱扣开关是否会断开？为什么？19．（12分）如图所示，密绕n＝100匝细导线、面积的矩形线框abcd，放置在磁感应强度B＝0.5T的匀强磁场中，线框绕位于线框平面内且垂直磁场的中轴以角速度匀速转动。图示为线框平面与磁场垂直的位置。求：（1）当线框处于图示位置时，穿过线框平面的磁通量是多少？（2）在线框从图示位置绕轴转过60°角的过程中，穿过线框平面磁通量的变化量是多少？（3）若以图示位置为计时起点开始计时，写出穿过