第十三章《电磁感应与电磁波初步》 单元测试（含解析）-人教版高中物理必修三

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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【答案】B【详解】AB．由普朗克能量子假说可知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，故A错误，B正确；C．最小能量值ε=hν，ε与ν成正比，故C错误；D．能量子假说反映的是微观世界的特征，不同于宏观世界，并不是与现实世界相矛盾，故D错误。故选B。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【答案】B【详解】根据右手螺旋定则，导线下方的磁场方向为垂直纸面向里，小磁针N极指向磁场方向，即N极指向纸面里。故选B。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【答案】C【详解】A．英国物理学家法拉第梦圆磁生电，终于发现了电磁感应现象，A错误；BC．安培提出分子电流假说，法拉第通过实验研究，发现了磁生电的条件，而纽曼、韦伯在对理论和实验资料进行严格分析，先后总结出磁生电过程中的定量关系，后人称之为法拉第电磁感应定律。故B错误，C正确；D．麦克斯韦预言了电磁波，赫兹用实验证实了电磁波的存在。故选C。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【答案】D【详解】A．若导线中的电流方向都向纸外，则电流a在P点的磁场方向垂直于aP向右上，电流b在P点的磁场方向垂直于bP向左上，则根据平行四边形定则可知，P点磁场方向竖直向上，故A错误；B．若导线中的电流方向都向纸里，则电流a在P点的磁场方向垂直于aP向左下，电流b在P点的磁场方向垂直于bP向右下，则根据平行四边形定则可知，P点磁场方向竖直向下，故B错误；C．导线中的电流方向为a中向纸里，b中向纸外，则电流a在P点的磁场方向垂直于aP向左下，电流b在P点的磁场方向垂直于bP向左上，则根据平行四边形定则可知，P点磁场方向水平向左，故C错误；D．导线中的电流方向为a中向纸外，b中向纸里，则电流a在P点的磁场方向垂直于aP向右上，电流b在P点的磁场方向垂直于bP向右上，则根据平行四边形定则可知，P点磁场方向水平向右，故D正确；故选D。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【答案】B【详解】ABC．由图甲可知，温度为T2的图线中速率大的分子占据的比例较大，说明其对应的平均分子动能较大，故T2对应的温度较高，所以T2>T1，温度升高使得气体分子的平均速率增大，不一定所有分子的速率都增大。图乙中，随着温度的升高，各种波长的辐射强度都有所增加，且辐射强度的极大值向波长较短方向移动。故B正确；AC错误；D．图乙中黑体辐射电磁波的情况只与温度有关，与材料的种类及表面状况无关。故D错误。故选B。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【答案】C【详解】B．通电导线周围产生磁场的现象叫电流的磁效应。B错误；ACD．将磁铁插入线圈的过程中，穿过线圈的磁通量发生变化，线圈中产生感应电流；电流周围存在磁场，故小磁针会发生转动。但当科拉顿跑到另一个房间时，电磁感应过程已经结束，此时穿过线圈的磁通量不变，线圈中没有感应电流，所以小磁针不偏转，C正确，AD错误。故选C。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【答案】C【详解】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最大的磁场力F与该导线的长度l、通过的电流I乘积的比值，即，选项A错误；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，该弹簧面积中存在条形磁铁内部和外部两部分相反的磁通量，使其面积增大，会导致内部磁通量不变，外部反向的磁通量也变大，则穿过金属软弹簧所包围面积的合磁通量将减小，故B错误；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，圆环上的电荷产生等效电流会发生变化，电流产生的磁场使得穿过线圈的磁通量发生变化，于是在小线圈内一定有感应电流，选项C正确；D．电磁波是周期性变化的电场与磁场相互激发由近及远的传播而形成的，把带电体和永磁体放在一起，不会产生变化的电场和磁场，不能在其周围空间产生电磁波，故D错误。故选C。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．【答案】A【详解】根据右手螺旋定则可知，通电直导线MN在a点产生的磁场的方向垂直纸面向里，在b点产生的磁场方向垂直纸面向外。a点有垂直纸面向外的匀强磁场B0，还有电流产生的垂直纸面向里的磁场，电流产生的磁感应强度和原磁感应强度方向相反，叠加后大小为，大于垂直纸面向外的磁场的磁感应强度，可知电流在a点产生的磁感应强度的大小为。由题意可知，导线MN在b点产生的磁场的磁感应强度的大小为，方向向外，根据磁场的叠加可知，b点磁感强度的大小为故选A。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