高中物理必修第三册《电磁感应与电磁波初步》章末综合检测3-统编人教版

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章末综合检测（五） 电磁感应与电磁波初步A级—学考达标1．电磁波与机械波具有的共同性质是(　　)A．都是横波　　　　　 B．都能传输能量C．都能在真空中传播 D．都具有恒定的波速解析：选B　电磁波是横波，但机械波有横波也有纵波，A错误；机械波不能在真空中传播，C错误；机械波的传播速度与介质有关，D错误；电磁波和机械波都能传递能量，B正确。2.磁场中某区域的磁感线如图所示，则(　　)A．a、b两处的磁感应强度的大小不等，Ba＞BbB．a、b两处的磁感应强度的大小不等，Ba＜BbC．同一通电导线放在a处受力一定比放在b处受力小D．a处没有磁感线，所以磁感应强度为零解析：选B　由题图可知b处的磁感线较密，a处的磁感线较疏，所以Ba＜Bb，故A错，B对；导线在磁场中受力的大小与导线在磁场中的放置方向有关，而不是仅仅取决于B与lI的大小，故C错；磁感线是用来描述磁场的，而又不可能在存在磁场的区域内全部画磁感线，那样将会与不画磁感线产生相同的效果，故D错。3．如图所示匀强磁场中有一闭合矩形导线框，在匀强磁场中做图示运动，能产生感应电流的是(　　)解析：选D　A项中在线框斜下向平动时，线框平面一直与磁场平行，磁通量不变且一直为零，无感应电流产生，故A错误；B项中线框竖直向上运动时，线框中磁通量始终保持不变，没有感应电流产生，故B错误；C项中线框平面始终与磁感线垂直，线框在磁场中向右运动时，磁通量不变，没有感应电流产生，故C错误；D项中线框在沿垂直于磁场方向的轴转动时，磁通量发生变化，可以产生感应电流，故D正确。4.如图所示为通电长直导线的磁感线图，等面积线圈S1、S2与导线处于同一平面，关于通过线圈S1、S2的磁通量Φ1、Φ2，下列分析正确的是(　　)A．Φ1＞Φ2B．Φ1＜Φ2C．Φ1＝Φ2≠0D．Φ1＝Φ2＝0解析：选A　由题图中磁感线的疏密分布可以看出，穿过S1的磁通量大，选项A正确。5.如图所示，一线圈放在通电螺线管的正中间A处，现向右移动到B处，则在移动过程中通过线圈的磁通量如何变化(　　)A．变大 B．变小C．不变 D．无法确定解析：选B　螺线管内部磁场向左穿过线圈，设向左穿过线圈的磁通量为Φ1，螺线管外部磁场向右穿过线圈，设穿过的磁通量为Φ2，则净磁通量为Φ＝Φ1－Φ2。线圈从正中间A处向右移动到B处，Φ2增大，Φ1不变，则Φ减小。故B正确，A、C、D错误。6．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为普朗克常量，则激光器每秒发射的光量子数为(　　)A.eq \f(λP,hc) B.eq \f(hP,λc)C.eq \f(cPλ,h) D．λPhc解析：选A　每个光量子的能量ε＝hν＝eq \f(hc,λ)，每秒钟发射的总能量为P，则n＝eq \f(Pt,ε)＝eq \f(λP,hc)，A正确。7.在磁感应强度为B0、竖直向上的匀强磁场中，水平放置一根长通电直导线，电流的方向垂直纸面向里，如图所示，a、b、c、d是以直导线为圆心的同一圆周上的四点，在这四点中(　　)A．c、d两点的磁感应强度大小相等B．a、b两点的磁感应强度大小相等C．c点的磁感应强度的值最小D．b点的磁感应强度的值最大解析：选C　在c点电流产生的磁场方向与B0反向，故合磁感应强度最小；在a点两者同向，合磁感应强度最大；在b、d两点，两者互相垂直，故合磁感应强度大小相等。因此只有C项正确。8.如图所示，电流从a点分两路通过对称的环形分路汇合于b点，在环形分路的中心O处的磁感应强度为(　　)A．垂直环形分路所在平面，且指向“纸内”B．垂直环形分路所在平面，且指向“纸外”C．在环形分路所在平面内指向bD．0解析：选D　将圆环分成上下两半研究，根据安培定则，上半圆电流在O点产生的磁场方向向里，下半圆电流在O点产生的磁场方向向外，由于电流大小相等，产生的两个磁感应强度大小相等，则O点的合磁感应强度为0，故D正确。9.如图所示，在边长为2l的正方形区域内存在着磁感应强度为B的匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里，有一边长为l的正方形导线框沿垂直磁场的方向以速度v匀速通过磁场区域，从ab边刚进入磁场开始计时。(1)指出哪些时间段内有感应电流产生；(2)画出磁通量随时间变化的图像。解析：(1)线框进入磁场的过程，在0～eq \f(l,v)时间段内有感应电流产生，线框离开磁场过程，在eq \f(2l,v)～eq \f(3l,v)时间段内有感应电流产生。(2)磁通量随时间变化的图像如图所示。答案：见解析B级—选考提能10．[多选]下列说法正确的是(　　)A．发现电磁感应现象的科学家是奥斯特，发现电流磁效应的科学家是法拉第B．奥斯特的思维和实践没有突破当时人类对电和磁认识的局限性C．产生感应电流的原因都与变化或运动有关D．电磁感应现象的发现使人们找到了“磁生电”的方法，开辟了人类的电气化时代解析：选CD　奥斯特发现了电流的磁效应，他的思维和实践突破了人类对电与磁认识的局限性。发现电磁感应现象的科学家是法拉第。产生感应电流的原因都与变化或运动有关。电磁感应现象的发现，宣告了电磁学的诞生，开辟了人类的电气化时代。11．[多选]下列说法正确的是(　　)A．微观粒子的能量变化是跳跃式的B．能量子与电磁波的频率成正比C．红光的能量子比绿光大D．电磁波波长越长，其能量子越大解析：选AB　微观粒子的能量变化是跳跃式的，故A正确；由ε＝hν可知，能量子与电磁波的频率成正比，故B正确；红光的频率比绿光小，由ε＝hν可知，红光的能量子比绿光小，故C错误；电磁波波长越长，其频率越小，能量子越小，故D错误。12．[多选]如图所示，用导线做成的圆形线圈与一直导线构成几种位置组合，图A、B、C中直导线都与圆形线圈在同一平面内，O点为线圈的圆心，图D中直导线与圆形线圈垂直，并与中心轴重合。当切断直导线中的电流时，圆形线圈中会有感应电流产生的是(　　)解析：选BC　A图中电流与线圈的直径重合，线圈中有相反的磁场，磁通量完全抵消，始终等于0，不会产生感应电流，故A错误；B图中导线位于线圈的上部，导线上边的面积较小，穿过线圈上边的磁通量小于穿过线圈下边的磁通量，总磁通量的方向垂直线圈向里，当切断直导线中的电流时，穿过线圈的合磁通量减少，圆形线圈中有感应电流产生，故B正确；C图中穿过线圈的磁通量垂直线圈向里，当切断直导线中的电流时，穿过线圈的合磁通量减少，圆形线圈中会有感应电流产生，故C正确；D图中线圈与导线垂直，穿过线圈的磁通量始终为0，不会产生感应电流，D错误。13．[多选]如图所示是云层之间闪电的模拟图，图中B、A是位于南、北方向带有电荷的两块阴雨云，在放电的过程中在两云的尖端之间形成了一个放电通道，发现位于通道正上方的小磁针N极转向纸里，S极转向纸外，则关于A、B的带电情况说法中正确的是(　　)A．带同种电荷 B．带异种电荷C．B带正电 D．A带正电解析：选BD　云层间放电必须发生在异种电荷之间，故B正确；在云层间放电时，形成的强电场和高温将空气电离成正离子和负离子，并在强电场的作用下做定向移动，形成电流，相当于通电直导线形成磁场。由题意知，从上往下看，小磁针逆时针方向转动，根据安培定则可以判断电流是从A流向B的，故可知A带正电，B带负电。所以D正确。14.如图所示，导线ab和cd互相平行，则下列四种情况中，导线cd中无电流的是(　　)A．开关S闭合或断开的瞬间B．开关S是闭合的，但滑动变阻器的滑动触头向左滑C．开关S是闭合的，但滑动变阻器的滑动触头向右滑D．开关S始终闭合，滑动变阻器的滑动触头不动解析：选D　如果导线cd中无电流产生，则说明通过上面的闭合线圈的磁通量没有发生变化，也就说明通过导线ab段的电流没有发生变化。显然，开关S闭合或断开的瞬间、开关S闭合但滑动变阻器的滑动触头向左滑或向右滑的过程都会使通过导线ab段的电流发生变化，使cd回路中磁通量变化，在cd导线中产生感应电流。因此D选项正确。15．[多选]如图所示，甲、乙、丙、丁四幅图中，八个相同的磁铁都处于静止状态，其中甲、乙中的弹簧都处于伸长状态，则(　　)A．对地面压力最大的是丁B．对地面压力最小的是甲C．甲、乙对地面的压力相等D．丙、丁对地面的压力相等解析：选BD　设磁铁的质量为m，图甲中对地面的压力小于mg，图乙中对地面的压力大于mg，但小于2mg，图丙、丁中对地面的压力都等于2mg，故B、D项正确。16．在“探究感应电流的产生”的实验中，小明的四次实验情况分别如图甲、乙、丙、丁所示。(1)有同学说：“只要闭合电路中的一部分导体在磁场中运动，就会产生感应电流。”你认为他的说法对吗？________，图________可支持你的结论。(2)探究感应电流的方向跟磁场方向和导体运动方向之间的关系。A．根据图甲和图乙的实验现象可以得出结论：________________________________________________________________________。B．根据图乙和图丁的实验现象可以得出结论：________________________________________________________________________。解析：(1)闭合电路中的一部分导体在磁场中运动，磁通量不一定发生变化，因此不一定发生电磁感应现象，也就不一定产生感应电流，图丙中指针不偏转就说明这一结论。(2)A.图甲和图乙是采用控制变量法的对比实验，即保持磁场方向不变的情况下，研究指针的偏转方向(感应电流的方向)与导体的运动方向间的关系。B.图乙和图丁也是采用控制变量法的对比实验，即保持导体运动方向不变的情况下，研究指针的偏转方向(感应电流的方向)与磁场方向间的关系。答案：(1)不对　丙　(2)A.当磁场方向不变时，感应电流的方向与导体的运动方向有关B．当导体的运动方向不变时，感应电流的方向与磁场的方向有关17．如图所示是实验室里用来测量磁场力的一种仪器——电流天平，某同学在实验室里，用电流天平测算通电螺线管中的磁感应强度，他测得的数据记录如下，请你算出通电螺线管中的磁感应强度B。已知：CD段导线长度为4×10－2 m，天平平衡时钩码重力为4×10－5 N，通过导线的电流为0.5 A。解析：由题意知，I＝0.5 A，G＝4×10－5 N，l＝4×10－2 m。电流天平平衡时，导线所受磁场力的大小等于钩码的重力，即F＝G。由磁感应强度的定义式B＝eq \f(F,Il)得B＝eq \f(F,Il)＝eq \f(4.0×10－5,0.5×4.0×10－2) T＝2.0×10－3 T所以，通电螺线管中的磁感应强度为2.0×10－3 T。答案：2.0×10－3 T