人教版高中物理新教材同步講義 必修第三冊 第13章　章末檢測卷(五)（含解析）

章末檢測卷(五)(滿分：100分)一、單項選擇題(本題共8小題，每小題4分，共32分)1．(2021·深圳中學(xué)月考)現(xiàn)在車輛常安裝GPS(全球定位系統(tǒng))接收器，可用來接收衛(wèi)星發(fā)射的信號，實(shí)現(xiàn)對車輛的精確定位和導(dǎo)航，衛(wèi)星向GPS接收器傳送信息通過的是()A．激光 B．電磁波C．紅外線 D．紫外線答案B解析GPS接收器通過接收衛(wèi)星發(fā)射的導(dǎo)航信號，實(shí)現(xiàn)對車輛的精確定位和導(dǎo)航，衛(wèi)星向GPS接收器傳送信息依靠的是電磁波，故選B.2．(2021·浙江金華第一中學(xué)期中)把長度為l、電流為I的一小段電流元放入某磁場中的A、B兩點(diǎn)，電流元在A點(diǎn)受到的磁場力較大，則()A．A點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度一定大于B點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B．A、B兩點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度可能相等C．A、B兩點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度一定不相等D．A點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度一定小于B點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度答案B解析由于電流元方向和磁場方向關(guān)系不確定，所以無法比較A、B兩點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大?。蔬xB.3．(2022·賀州市平桂高級中學(xué)高二階段練習(xí))關(guān)于感應(yīng)電流，下列說法中正確的是()A．只要穿過線圈的磁通量發(fā)生變化，線圈中就一定有感應(yīng)電流B．只要閉合導(dǎo)線做切割磁感線運(yùn)動，導(dǎo)線中就一定有感應(yīng)電流C．當(dāng)穿過閉合電路的磁通量發(fā)生變化時，閉合電路中一定有感應(yīng)電流D．若閉合電路的一部分導(dǎo)體不做切割磁感線運(yùn)動，閉合電路中一定沒有感應(yīng)電流答案C解析只要穿過閉合線圈的磁通量發(fā)生變化，線圈中就一定有感應(yīng)電流，A錯誤；若閉合回路的磁通量不發(fā)生變化，則沒有感應(yīng)電流，B錯誤；當(dāng)穿過閉合電路的磁通量發(fā)生變化時，閉合電路中一定有感應(yīng)電流，C正確；若閉合電路的一部分導(dǎo)體不做切割磁感線運(yùn)動，但磁場變化，穿過回路的磁通量就可能發(fā)生變化，從而產(chǎn)生感應(yīng)電流，D錯誤．4．(2021·北京四中月考)“風(fēng)云二號”衛(wèi)星發(fā)送回地面的紅外云圖是由衛(wèi)星上設(shè)置的可以接收云層輻射的紅外線的感應(yīng)器完成的，云圖上的黑白程度是由輻射紅外線的云層的溫度高低決定的，這是利用了紅外線的()A．穿透性 B．熱效應(yīng)C．可見性 D．化學(xué)效應(yīng)答案B解析紅外線是不可見光，人眼無法覺察到，所以C錯誤．紅外線的波長長，頻率低，穿透能力較弱，A錯誤．紅外線的主要作用是熱效應(yīng)，物體溫度越高，向外輻射的紅外線越強(qiáng)，正是利用這一性質(zhì)得到紅外云圖的，故B正確，D錯誤．5．(2021·武漢市武鋼三中期中)太陽光由紅、橙、黃、綠、藍(lán)、靛、紫七種色光組成，對這七種色光的認(rèn)識正確的是()A．紫光的波長最長B．紅光的能量子最強(qiáng)C．七種色光的能量均相同D．紫光的能量子最強(qiáng)答案D解析由電磁波譜可知，紫光的波長最短，A錯誤；由ε＝hν可知，光的頻率越大光子的能量越強(qiáng)，因七種色光中，紫光的頻率最大，則紫光的能量子最強(qiáng)，B、C錯誤，D正確．6．(2021·衡陽市一中期末)如圖所示，圓形線圈在勻強(qiáng)磁場中所做的各種運(yùn)動中，能夠產(chǎn)生感應(yīng)電流的是()答案B解析產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件是：穿過閉合導(dǎo)體回路的磁通量發(fā)生變化，A、C、D選項中，穿過線圈的磁通量均不變化，無感應(yīng)電流產(chǎn)生，B選項中，穿過線圈的磁通量發(fā)生變化，產(chǎn)生感應(yīng)電流．故選B.7．(2021·武漢中學(xué)月考)科學(xué)研究表明，地球自西向東的自轉(zhuǎn)正在變慢，假如地球的磁場是由地球表面帶電引起的，則可以判定()A．地球表面帶正電，由于地球自轉(zhuǎn)變慢，地磁場將變?nèi)魾．地球表面帶正電，由于地球自轉(zhuǎn)變慢，地磁場將變強(qiáng)C．地球表面帶負(fù)電，由于地球自轉(zhuǎn)變慢，地磁場將變?nèi)鮀．地球表面帶負(fù)電，由于地球自轉(zhuǎn)變慢，地磁場將變強(qiáng)答案C解析將地球自轉(zhuǎn)等效成環(huán)形電流，地球南極為地磁場N極，由安培定則可知地球帶負(fù)電，地球自轉(zhuǎn)變慢，環(huán)形電流減小，所以地磁場減弱，故選C.8.(2021·岳陽市一中月考)在同一平面內(nèi)有互相絕緣的三根無限長直導(dǎo)線ab、cd、ef圍成一個等邊三角形，三根導(dǎo)線通過的電流大小相等，方向如圖所示．O點(diǎn)為等邊三角形的中心，M、N兩點(diǎn)分別為O點(diǎn)關(guān)于導(dǎo)線ab、cd的對稱點(diǎn)．已知O點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B1，M點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B2，若撤去導(dǎo)線ef，保持導(dǎo)線ab、cd中的電流不變，則此時N點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為()A．B1＋eq\f(B2,2) B．B1－eq\f(B2,2)C.eq\f(B1－B2,2) D.eq\f(B1＋B2,2)答案D解析設(shè)每根導(dǎo)線中的電流在O點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B0，cd、ef中的電流在M點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等，設(shè)為B0′，則在O點(diǎn)有B1＝B0，在M點(diǎn)有B2＝2B0′＋B0，撤去導(dǎo)線ef后，在N點(diǎn)有BN＝B0＋B0′，聯(lián)立各式可得BN＝eq\f(B1＋B2,2)，故選D.二、多項選擇題(本題共4小題，每小題4分，共16分)9.如圖所示，一束帶電粒子沿水平方向飛過小磁針上方．若帶電粒子飛過小磁針上方的瞬間，小磁針N極向紙面內(nèi)偏轉(zhuǎn)，則帶電粒子可能是()A．向右飛行的正離子束 B．向左飛行的正離子束C．向右飛行的負(fù)離子束 D．向左飛行的負(fù)離子束答案AD解析由小磁針N極向紙面內(nèi)偏轉(zhuǎn)知，粒子束下方磁感線垂直紙面向里，由安培定則可知，小磁針上方的直線電流方向向右，則帶電粒子可能是向右飛行的正離子束，也可能是向左飛行的負(fù)離子束，故A、D正確．10．(2021·浙江寧波中學(xué)月考)關(guān)于電磁波，下列說法正確的是()A．做變速運(yùn)動的電荷會在空間產(chǎn)生電磁波B．周期性變化的電場和磁場可以相互“激發(fā)”，形成電磁波C．在真空中，頻率越高的電磁波傳播速度越大D．利用電磁波傳遞信號可以實(shí)現(xiàn)無線通信，但電磁波不能通過電纜、光纜傳輸答案AB解析做變速運(yùn)動的電荷會在空間產(chǎn)生電磁波，A正確；周期性變化的電場和磁場可以相互“激發(fā)”形成電磁波，B正確；在真空中，所有電磁波的傳播速度都是光速c，C錯誤；電磁波可以在介質(zhì)中傳播，所以可以通過光纜進(jìn)行有線傳輸，也可以無線傳輸，D錯誤．11．(2021·中山一中期中)如圖所示，在一個足夠大的磁體產(chǎn)生的磁場中，如果導(dǎo)體AB沿水平并垂直于AB方向運(yùn)動的速度大小為v1，兩磁極沿水平并垂直于AB方向運(yùn)動的速度大小為v2，則()A．當(dāng)v1＝v2且方向相同時，可以產(chǎn)生感應(yīng)電流B．當(dāng)v1＝v2且方向相反時，可以產(chǎn)生感應(yīng)電流C．當(dāng)v1≠v2時，方向相同或相反都可以產(chǎn)生感應(yīng)電流D．若v2＝0，v1的速度方向改為與磁感線的夾角為θ，且θ<90°，v1≠0，可以產(chǎn)生感應(yīng)電流答案BCD解析當(dāng)v1＝v2且方向相同時，導(dǎo)體與磁極相對靜止，不切割磁感線，不產(chǎn)生感應(yīng)電流，故A錯誤；當(dāng)v1＝v2且方向相反時，導(dǎo)體做切割磁感線運(yùn)動，可以產(chǎn)生感應(yīng)電流，故B正確；當(dāng)v1≠v2時，方向相同或相反時，導(dǎo)體都做切割磁感線運(yùn)動，都可以產(chǎn)生感應(yīng)電流，故C正確；若v2＝0，磁極靜止，v1的速度方向改為與磁感線的夾角為θ，且θ<90°，導(dǎo)體做切割磁感線運(yùn)動，可以產(chǎn)生感應(yīng)電流，故D正確．12.(2021·大同一中月考)如圖所示，在方向水平向右、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中垂直于磁場和紙面放入一根電流方向垂直于紙面向外的通電直導(dǎo)線，在以導(dǎo)線為中心，半徑為r的圓周上有對稱的a、b、c、d四個點(diǎn)，則下列說法正確的是()A．a(chǎn)點(diǎn)的實(shí)際磁感應(yīng)強(qiáng)度大于c點(diǎn)的實(shí)際磁感應(yīng)強(qiáng)度B．a(chǎn)點(diǎn)的實(shí)際磁感應(yīng)強(qiáng)度小于c點(diǎn)的實(shí)際磁感應(yīng)強(qiáng)度C．b、d兩點(diǎn)的實(shí)際磁感應(yīng)強(qiáng)度方向相同D．b、d兩點(diǎn)的實(shí)際磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等答案AD解析用安培定則判斷通電直導(dǎo)線在a、b、c、d四個點(diǎn)處所產(chǎn)生的磁場方向，如圖所示，電流在a點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度和原磁感應(yīng)強(qiáng)度方向相同，實(shí)際磁感應(yīng)強(qiáng)度是兩者之和，電流在c點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度和原磁感應(yīng)強(qiáng)度方向相反，實(shí)際磁感應(yīng)強(qiáng)度是兩者之差，所以a點(diǎn)的實(shí)際磁感應(yīng)強(qiáng)度大于c點(diǎn)的實(shí)際磁感應(yīng)強(qiáng)度，故A正確，B錯誤；b點(diǎn)有向右的勻強(qiáng)磁場，還有電流產(chǎn)生的向下的磁場，疊加后磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向向右下，d點(diǎn)有向右的勻強(qiáng)磁場，還有電流產(chǎn)生的向上的磁場，疊加后磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向向右上，根據(jù)磁感應(yīng)強(qiáng)度的疊加可知，b、d兩點(diǎn)的實(shí)際磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等，方向不同，故C錯誤，D正確．三、非選擇題(本題共5小題，共52分)13．(8分)探究產(chǎn)生感應(yīng)電流條件的實(shí)驗步驟如圖所示．(1)本實(shí)驗中，我們通過觀察_____________________________來判斷電路中是否有感應(yīng)電流．(2)通過比較圖甲和圖丙可知，產(chǎn)生感應(yīng)電流的一個條件是電路要__________________，通過比較圖____________可知，產(chǎn)生感應(yīng)電流的另一個條件是導(dǎo)體要在磁場中做切割磁感線運(yùn)動．(3)若圖甲中AB棒不動，磁體左右水平運(yùn)動，電路中______(選填“有”或“無”)感應(yīng)電流．答案(1)靈敏電流計的指針是否偏轉(zhuǎn)(2)閉合甲和乙(3)有(每空2分)解析(1)實(shí)驗時，通過觀察靈敏電流計的指針是否偏轉(zhuǎn)來確定電路中是否產(chǎn)生感應(yīng)電流．(2)題圖甲所示電路是閉合電路，靈敏電流計的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，說明電路中產(chǎn)生了感應(yīng)電流；題圖丙所示電路是斷開的，靈敏電流計的指針沒有偏轉(zhuǎn)，說明電路中沒有產(chǎn)生感應(yīng)電流．由此可知，產(chǎn)生感應(yīng)電流的一個條件是電路要閉合．要得出產(chǎn)生感應(yīng)電流的另一個條件是導(dǎo)體要在磁場中做切割磁感線運(yùn)動，這就要求兩次實(shí)驗中：一次使導(dǎo)體在磁場中做切割磁感線運(yùn)動，另一次使導(dǎo)體在磁場中不做切割磁感線運(yùn)動，由此可以確定要選用題圖甲和乙．(3)在題圖甲中，電路是閉合的，若導(dǎo)體不動，磁體運(yùn)動，利用運(yùn)動和靜止的相對性可以確定，導(dǎo)體也做切割磁感線運(yùn)動，具備了感應(yīng)電流產(chǎn)生的兩個條件，所以電路中有電流產(chǎn)生．14．(8分)如圖所示，固定于水平面上的金屬架CDEF處在豎直向下的勻強(qiáng)磁場中，金屬棒MN沿框架以速度v向右做勻速運(yùn)動．t＝0時，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B0，此時MN到達(dá)的位置使MDEN構(gòu)成一個邊長為L的正方形．(1)求t＝0時穿過MDEN回路的磁通量；(2)為使MN棒中不產(chǎn)生感應(yīng)電流，從t＝0開始，磁感應(yīng)強(qiáng)度B應(yīng)怎樣隨時間t變化？請推導(dǎo)出這種情況下B與t的關(guān)系式．答案(1)B0L2(2)見解析解析(1)根據(jù)磁通量計算公式可得：Φ＝B0S＝B0L2；(3分)(2)為使MN棒中不產(chǎn)生感應(yīng)電流，則回路的磁通量不變，MN棒向右運(yùn)動面積隨時間增大，則B應(yīng)該隨時間減??；則有：B0L2＝BL(L＋vt)，(3分)解得：B＝eq\f(B0L,L＋vt).(2分)15．(10分)人眼對綠光最為敏感，如果每秒有N個波長為λ的綠光的光子射入瞳孔，眼睛就能察覺，現(xiàn)有一個光源以功率P均勻地向各個方向發(fā)射波長為λ的綠光，設(shè)瞳孔在暗處的直徑為D，且不計空氣對光的吸收，那么眼睛最遠(yuǎn)在多大距離處能夠看到這個光源？(普朗克常量用h表示，真空中光速用c表示)答案見解析解析設(shè)瞳孔與光源相距為r，在t＝1s內(nèi)，以光源為球心、半徑為r的球面上，單位面積上的能量為E0＝eq\f(Pt,4πr2)，(4分)則瞳孔在1s內(nèi)接收到的能量為E＝E0·πeq\f(D2,4)，(2分)若此時剛好可以看到光源，則有E＝Nheq\f(c,λ)，(2分)聯(lián)立可得，r＝eq\f(D,4)eq\r(\f(Pλ,Nhc)).(2分)16．(12分)(2021·株洲二中期末)如圖所示，金屬框架MON(∠MON＝45°)與導(dǎo)體棒DE構(gòu)成回路，處在勻強(qiáng)磁場中且與磁場垂直．(1)若B＝0.1T，DE從O點(diǎn)出發(fā)，向右以1m/s的速度勻速運(yùn)動4s，回路中的磁通量的變化量是多少？(2)若回路面積從S0＝8m2變到St＝18m2，磁感應(yīng)強(qiáng)度從B0＝0.1T變到Bt＝0.8T，則回路中的磁通量的變化量是多少？答案(1)0.8Wb(2)13.6Wb解析(1)導(dǎo)體棒DE向右以1m/s的速度勻速運(yùn)動4s，位移為x＝vt＝1×4m＝4m．(2分)由于∠MON＝45°，此時回路的面積為S＝eq\f(1,2)x2＝eq\f(1,2)×42m2＝8m2.(2分)此時回路中的磁通量Φ＝BS＝0.1×8Wb＝0.8Wb.(2分)回路中磁通量的變化量為ΔΦ1＝Φ－0＝0.8Wb.(1分)(2)回路面積從S0＝8m2變到St＝18m2，磁感應(yīng)強(qiáng)度從B0＝0.1T變到Bt＝0.8T時的磁通量為Φ2＝BtSt＝0.8×18Wb＝14.4Wb.(2分)又Φ0＝B0S0＝0.1×8Wb＝0.8Wb.(1分)故回路中的磁通量的變化量為ΔΦ2＝Φ2－Φ0＝14.4Wb－0.8Wb＝13.6Wb.(2分)17.(14分)(2021·襄陽四中月考)如圖所示，將半徑分別為R甲＝10cm、R乙＝15cm的單匝圓形線圈甲、乙放在水平面上，且兩線圈為同心圓，在線圈甲內(nèi)加垂直線圈平面向下的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B1＝0.8T的勻強(qiáng)磁場．則：(π取3.14，計算結(jié)果保留3位有效數(shù)字)(1)若磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度減小到B2＝0.4T，則穿過兩線圈的磁通量的變化量分別為多少？(2)若保持勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小不變，方向轉(zhuǎn)到與豎直方向成30°角，則穿過線圈甲的磁通量的變化量為多少？(3)若保持勻強(qiáng)磁場不變，將線圈乙轉(zhuǎn)過180°角，則穿過線圈乙的磁通量的變化量為多少？答案(1)1.26×10－2Wb1.26×10－2Wb(2)3.37×10－3Wb(3)5.02×10－2Wb解析(1)線圈甲正好與圓形磁場區(qū)域重合，設(shè)圓形磁場區(qū)域半徑為r，則r＝R甲，Φ1＝B1πr2，Φ2＝B2πr