2025年高考物理 人教版必修第3册第13章　第3节含答案

2025年高考物理人教版必修第3册第13章第3节含答案第十三章第3节课后知能作业基础巩固练1．下列现象中，属于电磁感应现象的是()A．小磁针在通电导线附近发生偏转B．通电线圈在磁场中受磁场作用力转动C．磁铁吸引小磁针D．闭合线圈靠近磁铁时产生电流答案：D解析：小磁针在通电导线附近发生偏转，这是电流的磁效应，故A错误；通电线圈在磁场中转动，是由于磁场力作用，故B错误；磁铁吸引小磁针，磁性作用，故C错误；闭合线圈靠近磁铁时闭合回路磁通量变化，产生感应电流，是电磁感应现象，故D正确。故选D。2．如图所示的匀强磁场中有一个矩形闭合导线框，在下列四种情况下，线框中会产生感应电流的是()A．线框平面始终与磁感线平行，线框在磁场中左右运动B．线框平面始终与磁感线平行，线框在磁场中上下运动C．线框绕位于线框平面内且与磁感线垂直的轴线AB转动D．线框绕位于线框平面内且与磁感线平行的轴线CD转动答案：C解析：保持线框平面始终与磁感线平行，线框在磁场中左右运动，磁通量一直为零，故磁通量不变，无感应电流，故A错误；保持线框平面始终与磁感线平行，线框在磁场中上下运动，磁通量一直为零，故磁通量不变，无感应电流，故B错误；线框绕位于线框平面内且与磁感线垂直的轴线AB转动，磁通量周期性地改变，故一定有感应电流，故C正确；线框绕位于线框平面内且与磁感线平行的轴线CD转动，磁通量一直为零，故磁通量不变，无感应电流，故D错误。故选C。3．如图所示，垂直于纸面的匀强磁场局限于虚线框内，闭合矩形线框由位置a向右穿过磁场区域运动到位置b的过程中，能产生感应电流的是()A．仅在线框进入磁场的过程中B．仅在线框离开磁场的过程中C．仅在线框整体处于磁场的过程中D．仅在线框进入与离开磁场的过程中答案：D解析：只有穿过线框的磁通量变化时，线框中才有感应电流产生。线框整体在磁场中时，磁通量不变，而在线框进入与离开磁场的过程中，磁通量都是变化的，故选D。4．闭合线圈在匀强磁场中运动，能产生感应电流的是()答案：D解析：线圈平行于磁感线运动，穿过线圈的磁通量为零，没有变化，不会产生感应电流，故A错误；线圈运动过程中，穿过线圈的磁通量不变，不会产生感应电流，故B错误；线圈运动过程中，穿过线圈的磁通量始终为零，没有变化，不会产生感应电流，故C错误；线圈转动过程中，穿过线圈的磁通量一直在变化，能产生感应电流，故D正确。5．在下图所示的各图中，闭合线框中不能产生感应电流的是()答案：D解析：穿过线圈的磁通量时刻在变化，线圈产生感应电流，故A不符合题意；离通电导线越远磁场越弱，穿过线圈的磁通量在减小，线圈产生感应电流，故B不符合题意；穿过线圈的磁通量时刻在变化，线圈产生感应电流，故C不符合题意；线圈在匀强磁场中，磁通量Φ＝BS，保持不变，不产生感应电流，故D符合题意。故选D。6．下列给出了四幅与感应电流产生条件相关的情景图，判断正确的是()A．图甲，水平直导线中电流逐渐减小时，其正下方的水平金属圆线圈中无感应电流B．图乙，正方形金属线圈以虚线为轴匀速转动时，线圈中无感应电流C．图丙，矩形导线框以其任何一条边为轴转动时，线框中都有感应电流产生D．图丁，正方形导线框加速离开同一平面内的条形磁体时，线框中有感应电流产生答案：A解析：图甲金属圆形线圈水平放置在通电直导线的正下方，则直线电流产生的磁场穿过线圈的磁通量为零，即使减小通过导线电流，圆线圈中的磁通量也不会发生变化，不会有感应电流产生，故A正确；图乙正方形金属线圈绕竖直虚线转动的过程中，穿过线圈的磁通量会发生变化，会产生感应电流，故B错误；图丙闭合导线框以左边或右边为轴在匀强磁场中旋转时，线圈中的磁通量始终为零保持不变，闭合导线框中不会有感应电流，故C错误；图丁正方形导线框加速离开同一平面内的条形磁体时穿过闭合线圈的磁通量一直为零保持不变，回路中不会产生感应电流，故D错误。能力提升练7．下列各图所描述的物理情境中，没有感应电流的是()答案：C解析：金属框从A向B运动，穿过线圈的磁通量时刻在变化，线圈产生感应电流，故A不符合题意；铜盘在磁场中按图示方向转动，铜盘的一部分切割磁感线，产生感应电流，故B不符合题意；开关S闭合稳定后，穿过线圈的磁通量保持不变，线圈不产生感应电流，故C符合题意；磁铁向铝环A靠近，穿过线圈的磁通量增大，线圈产生感应电流，故D不符合题意。8.右图所示，直导线中通有竖直向上的电流，导线右侧同一平面内有一矩形金属线框，下列说法正确的是()A．线框内磁感应强度方向垂直纸面向外B．将线框向右平移，框中磁通量不变C．电流I增大过程中，框中无感应电流D．以导线为轴，顺时针转动线框，框中无感应电流答案：D解析：由安培定则可知，线框内磁感应强度方向垂直纸面向里，故A错误；将线框向右平移，框中磁通量减小，故B错误；电流I增大过程中，线框所在处的磁场增强，穿过线框的磁通量增大，框中产生感应电流，故C错误；以导线为轴，顺时针转动线框，穿过线框的磁通量不变，框中无感应电流，故D正确。9．如图所示，线圈M和线圈P绕在同一个铁芯上，下列说法正确的是()A．闭合开关K的一瞬间，线圈P里没有感应电流B．闭合开关K后，滑动变阻器R滑片向下滑动过程中，线圈P中没有感应电流C．闭合开关K后，线圈P中一直有感应电流D．断开开关K的一瞬间，线圈P里有感应电流答案：D解析：闭合开关K瞬间，线圈M产生的磁场穿过线圈P，使得线圈P的磁通量增加，则线圈所在回路有感应电流产生，即线圈P有感应电流，故A错误；闭合开关K后，滑动变阻器R滑片向下滑动过程中，线圈M中的电流减小，线圈M产生的磁场穿过线圈P，使得线圈P的磁通量减小，则线圈所在回路有感应电流产生，即线圈P有感应电流，故B错误；闭合开关K后，线圈M中的电流不变，线圈M产生的磁场穿过线圈P，使得线圈P的磁通量不再变化，则线圈所在回路没有感应电流产生，即线圈P没有感应电流，故C错误；断开开关K瞬间，穿过线圈P的磁场消失，使得线圈P的磁通量减少，线圈P回路有感应电流产生，即线圈P有感应电流，故D正确。10．如图是公路上安装的一种测速“电子眼”。在“电子眼”前方路面下间隔一段距离埋设两个通电线圈，当车辆通过线圈上方的道路时，会引起线圈中电流的变化，系统根据两次电流变化的时间及线圈之间的距离，对超速车辆进行抓拍。下列判断正确的是()A．汽车经过线圈会产生感应电流B．线圈中的电流是由于汽车通过线圈时发生电磁感应引起的C．“电子眼”测量的是汽车经过第二个线圈的瞬时速率D．如果某个线圈出现故障，没有电流，“电子眼”还可以正常工作答案：A解析：在“电子眼”前方路面下间隔一段距离埋设的是“通电线圈”，汽车上大部分是金属，当汽车通过线圈时会引起通电线圈的磁通量变化，从而产生电磁感应现象，产生感应电动势，汽车经过线圈会产生感应电流，故A正确；线圈本身就是通电线圈，线圈中的电流并不是由于汽车通过线圈时发生电磁感应引起的，汽车通过时产生的电磁感应现象只是引起线圈中电流发生变化，故B错误；“电子眼”是根据两次电流变化的时间及线圈之间的距离，算出汽车通过两个线圈的平均速率，故C错误；如果某个线圈出现故障，没有电流，汽车经过时就不会产生电磁感应现象，就无法正常工作，故D错误。故选A。11．无线充电方案如图所示，它的原理是送电线圈通过一定频率的交流电，线圈的周围形成交替变化的磁场，通过电磁感应在受电线圈中产生一定的感应电流，从而将能量从发射端转移到接收端。下列选项中和受电线圈工作原理相同的是()A．电磁铁 B．电磁继电器C．电动机 D．动圈式话筒答案：D解析：由题意可知，受电线圈的工作原理是电磁感应现象；电磁铁和电磁继电器是利用电流的磁效应工作的，故A、B错误；电动机利用通电导体在磁场中受力运动的原理工作的，故C错误；动圈式话筒是利用电磁感应的原理将声音信号转化为电信号的装置，故D正确。故选D。12．扫描隧道显微镜(STM)可用来探测样品表面原子尺度上的形貌。为了有效隔离外界振动对STM的扰动，在圆底盘周边沿其径向对称地安装若干对紫铜薄板，并施加磁场来快速衰减其微小振动，如图所示。无扰动时，按下列四种方案对紫铜薄板施加恒磁场；出现扰动后，对于紫铜薄板上下及其左右振动的衰减最有效的方案是()答案：A解析：感应电流产生的条件是闭合回路中的磁通量发生变化。在A图中，系统振动时，紫铜薄板随之上下及左右振动，在磁场中的部分有时多有时少，磁通量发生变化，产生感应电流，受到安培力，阻碍系统的振动；在B图中，只有紫铜薄板向左振动才产生感应电流，而上下振动无感应电流产生；在C图中，无论紫铜薄板上下振动还是左右振动，都不会产生感应电流；在D图中，只有紫铜薄板左右振动才产生感应电流，而上下振动无感应电流产生，故A正确，B、C、D错误。故选A。第十三章第4节课后知能作业基础巩固练1．关于电磁波，下列说法正确的是()A．变化的电场和变化的磁场由近及远向外传播，形成电磁波B．电磁波是一种物质不能在真空中传播C．红外线的波长比X射线的波长短D．电磁波能传播信息，但不能传播能量答案：A解析：变化的电场和变化的磁场由近及远向外传播，形成电磁波，A正确；电磁波是一种物质，能在真空中传播，B错误；红外线的波长比X射线的波长长，C错误；电磁波能传播信息，也能传播能量，D错误。故选A。2．下列关于电磁污染的说法，不正确的是()A．电磁污染主要是指电磁辐射B．电磁辐射会干扰其他仪器的正常工作C．电磁辐射对人体和动物都有危害D．频率越高的电磁波，电磁辐射的危害就越小答案：D解析：电磁污染主要是指各种电磁辐射；如手机、雷达等，故A正确；电磁辐射会干扰其他仪器并能对人和动物造成伤害，故B、C正确；频率越高的电磁波，电磁辐射的危害就越大，故D错误。故选D。3．下列关于电磁场的说法正确的是()A．电磁场的本质是电场B．电磁场的本质是磁场C．电磁场是电场和磁场的统称D．电磁场是周期性变化的电场和磁场交替产生而形成的不可分离的统一体答案：D解析：电磁场的本质不是电场，A错误；电磁场的本质不是磁场，B错误；电磁场不是电场和磁场的统称，C错误；电磁场是周期性变化的电场和磁场交替产生而形成的不可分离的统一体，与结论相符，D正确。故选D。4．下列关于电磁波的说法正确的是()A．均匀变化的磁场能够在空间产生电场B．电磁波在真空和介质中传播的速度相同C．只要有电场和磁场，就能产生电磁波D．米波的频率比厘米波频率高答案：A解析：根据麦克斯韦电磁理论，均匀变化的磁场能够在空间产生稳定的电场，选项A正确；电磁波在真空中的传播速度大于在介质中传播的速度，选项B错误；只有周期性变化的电场和磁场，才能产生电磁波，选项C错误；米波的波长比厘米波的波长长，两波在真空中传播速度都等于光速c，由c＝λf分析可知，米波的频率比厘米波频率低，故D错误。故选A。5．太阳表面温度约为6000K，主要发出可见光；人体温度约为310K，主要发出红外线；宇宙间的温度约为3K，所发出的辐射称为“3K背景辐射”，它是宇宙“大爆炸”之初在空间上保留下的余热，若要进行“3K背景辐射”的观测，应该选择下列哪一个波段()A．无线电波 B．紫外线C．X射线 D．γ射线答案：A解析：电磁波谱按波长由长到短的顺序排列为：无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线，由题意知，物体温度越高，其发出的电磁波的波长越短，宇宙间的温度约为3K，则其发出的电磁波的波长应在无线电波波段，故A正确，B、C、D错误。故选A。6．关于电磁波的传播速度表达式c＝λf，下列理解正确的是()A．电磁波在真空中的传播速度随波长增大而增大B．电磁波在真空中的传播速度随频率增大而增大C．当电磁波的频率减小时，它在真空中的波长不变D．当电磁波的频率减小时，它在真空中的波长增大答案：D解析：电磁波在真空中的传播速度都相同，不随波长和频率的变化而变化，A、B错误；根据λ＝eq\f(c,f)，当电磁波的频率减小时，它在真空中的波长增大，C错误，D正确。故选D。能力提升练7．如图所示是中国天眼FAST－500m口径球面射电望远镜，其主要工作波长在分米到米的范围，则天眼接收的电磁波的频率区间为()A．106Hz～107Hz B．108Hz～109HzC．1010Hz～1011Hz D．1012Hz～1013Hz答案：B解析：根据f＝eq\f(c,λ)，因工作波长在分米到米的范围，即0.1m～1m范围，而c＝3×108m/s，则接收电磁波的频率区间为108Hz～109Hz。故选B。8．(多选)下列说法正确的是()A．安培发现了电流的磁效应，提出了“分子电流假说”B．法拉第发现了电磁感应现象，并用磁感线形象化地描述磁场C．奥斯特发现了直线电流下面的小磁针发生了偏转，说明电流可以产生磁场D．赫兹总结得出了电磁场理论，并证实了电磁波的存在答案：BC解析：奥斯特发现了电流的磁效应，安培提出了“分子电流假说”，A错误；法拉第发现了电磁感应现象，并用磁感线形象化地描述磁场，B正确；奥斯特发现了直线电流下面的小磁针发生了偏转，说明电流可以产生磁场，C正确；麦克斯韦提出了电磁场理论，并预言了电磁波的存在，赫兹用实验证实了电磁波的存在，D错误。故选BC。9.(多选)如图所示，平行板电容器和电池组相连，用绝缘工具将电容器两板间的距离逐渐增大的过程中，关于电容器两极板间的电场和磁场，下列说法中正确的是()A．两极板间的电压和场强都将逐渐减小B．两极板间的电压不变，场强逐渐减小C．两极板间将产生顺时针方向(俯视)的磁场D．两极板间将产生逆时针方向(俯视)的磁场答案：BD解析：电容器两极间电压一定，等于电源的电动势，根据U＝Ed，两板间的距离逐渐增大的过程中，电场强度逐渐减小，故A错误，B正确；电容器间距增加，C＝eq\f(εrS,4πkd)，故电容减小，根据Q＝CU，电容器要放电，等效电流向上，根据安培定则，两极板间将产生逆时针方向的磁场(俯视)，故C错误，D正确。故选BD。10．(多选)当代人类的生活和电磁波紧密相关，关于电磁波，下列说法正确的是()A．只要把带电体和永磁体放在一起，就会在周围空间产生电磁波B．电磁波在传播过程中，随介质的变化其波速是变化的C．电视机、收音机和手机所接收的信号都属于电磁波D．微波炉内所产生的微波不是电磁波，而是波长很短的机械波答案：BC解析：周期性变化的磁场、