第十三章 电磁感应与电磁波初步 基础达标卷（A卷）-【单元测试】2023-2024学年高二物理分层训练AB卷（人教版2019必修第三册）

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第十三章 电磁感应与电磁波初步 基础达标卷（A卷）
高二物理·全解全析
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A
D
B
A
C
C
B
A
BD
BD
BD
ABC
1．A
【详解】设导线M在c点产生的磁场的磁感应强度大小为，导线N在c点产生的磁场的磁感应强度大小为，由安培定则可知，两导线独立在c点产生的磁场的方向均垂直纸面向里，又因为c点的磁感应强度为零，故匀强磁场的方向为垂直纸面向外，大小为

设导线M在a点产生的磁场的磁感应强度大小为，导线N在a点产生的磁场的磁感应强度大小为，由题给条件知，由安培定则可知，导线M在a点产生的磁场的方向垂直纸面向里，导线N在a点产生的磁场的方向垂直纸面向外，故两导线在a点产生的合磁场方向垂直纸面向外，大小为

故a点的磁感应强度大小为

方向垂直纸面向外。
故选A。
2．D
【详解】根据右手螺旋定则，螺线管左端为N极，右端为S极，在螺线管外部，磁感线由N极指向S极，故小磁针b逆时针转动；在螺线管内，磁感线由S极指向N极，则小磁针a顺时针转动。
故选D。
3．B
【详解】A．磁感线为闭合曲线，故而在“磁星”内部仍然存在磁场，故A错误；
B．磁感线某点处的切线方向为该点的磁场方向，而小磁针N极所指的方向就是该点的磁感线切线方向，故B正确；
C．磁场中某点不能有两个磁场方向，故而磁感线不能相交，故C错误；
D．任意闭合区域的磁通量都为零，故D错误。
故选B。
4．A
【详解】AB．导线M和N中电流I均向里时，产生的磁场如图所示


由几何关系可得，两通电导线在点的合磁感应强度为

方向水平向右，P点处的磁感应强度为零，可知匀强磁场的磁感应强度与两通电导线在点的合磁感应强度大小相等，方向相反，则匀强磁场的方向水平向左，大小为，故A正确，B错误；
CD．导线、在连线中点处产生磁场大小相等，方向相反，合磁场为零，结合A选项可知：两导线连线中点处的磁感应强度方向水平向左，大小为，故CD错误。
故选A。
5．C
【详解】A．电流对电流产生力的作用属于电流在电流产生的磁场中的受力情况，不属于电磁感应现象，故A错误；
B．软铁棒可被磁场磁化而带磁性属于铁磁性物质的磁化过程，故B错误；
C．变化的磁场使闭合电路中产生电流是因磁通量的变化，从而产生感应电动势，形成感应电流的现象，属于电磁感应现象，故C正确；
D．电流的周围能产生磁场属于电流的磁效应，故D错误。
故选C。
6．C
【详解】A．线圈A插入线圈B中后，电键闭合和断开的瞬间穿过线圈B的磁通量发生变化，产生感应电流，电流计的指针会发生偏转，A错误；
B．电键闭合后，滑动变阻器的滑片P匀速滑动，穿过线圈B的磁通量发生变化，产生感应电流，电流计的指针会发生偏转，B错误；
CD．电键闭合后，线圈A插入或拔出或滑动变阻器的滑片P加速滑动，都会引起穿过线圈B的磁通量发生变化，产生感应电流，从而电流计指针发生偏转，C正确，D错误；
故选C。
7．B
【分析】根据题中物理情景可知，本题考查雷达，根据雷达工作原理的规律，运用障碍物反射电磁波的特性等，进行分析推断。
【详解】A．雷达向外发射电磁波，当电磁波遇到飞机时就要发生反射，雷达通过接收反射回来的电磁波，就可以测定飞机的位置，飞机运用隐蔽色涂层后还要反射电磁波，故A错误；
B．使用吸收雷达电磁波的材料，可以减少电磁波的反射，故B正确；
C．使用吸收雷达电磁波涂层后，机翼为导体，根据电磁感应知识可知，传播到复合金属机翼上的电磁波在机翼上仍会产生感应电流，故C错误；
D．发动机、喷气尾管等采取隔热、降温等措施后仍会反射电磁波，故D错误。
故选B。
8．A
【详解】A．电磁波是一种物质，故A正确；
B．电磁波既可以传递信息，也可以传播能量，故B错误；
C．红外线的波长大于X射线的波长，故C错误；
D．变化的电场产生磁场，变化的磁场产生电场，故D错误。
故选A。
9．BD
【详解】A．设磁感应强度与电流、距离的关系式为

式中k为比例系数，设正方形的边长为a，通过两根导线的电流大小为I，根据安培定则可得两根导线在N点产生的磁场方向，如图所示

则P在N点产生的磁感应强度大小为

Q在N点产生的磁感应强度大小为

设与x轴方向的夹角为，根据几何知识可得

联立解得

解得

故N点磁场方向沿x轴正方向，故A错误；
B．根据安培定则可得两根导线在O点产生的磁场方向，如图所示

则P在O点产生的磁感应强度大小为

Q在O点产生的磁感应强度大小为

则有

根据几何关系，可知O点磁场方向与x轴负方向夹角为45°，且有

解得

故B正确；
C．P在M点产生的磁感应强度大小为

又根据

解得

故C错误；
D．P在N点产生的磁感应强度大小为

又根据

解得

故D正确。
故选BD。
10．BD
【详解】A．由于地磁场的磁场方向沿磁感线的切线方向，由题图可知，只有地球赤道处的地磁场方向与地面平行，故A错误；
B．磁场是闭合的曲线，地球内部也存在磁场，地磁南极在地理北极附近，地磁北极在地理南极附近，故B正确；
C．地磁北极在地理南极附近，地球赤道上方的小磁针的极在静止时不指向地理南极，故C错误；
D．地理南、北极与地磁场的南、北极存在一个夹角，这个角为磁偏角，所以两者不重合，故D正确。
故选BD。
11．BD
【详解】A．线圈移动过程中，磁通量保持不变，故不能产生感应电流，A错误；
B．线圈从图示位置转动，磁通量变小，故能产生感应电流，B正确；
C．线圈与磁场平行，磁通量恒为0，故不能产生感应电流，C错误；
D．线圈从图示位置转动，磁通量增加，故能产生感应电流，D正确。
故选BD。
12．ABC
【详解】能量子假说认为，物质发射（或吸收）能量时，能量不是连续的，而是一份一份进行的，每一份能量单位，称为“能量子”，能量子的能量ε=hν，ν为带电微粒的振动频率，h为普朗克常量，故ABC符合题意，D不符合题意。
故选ABC。
13．     短暂     负    
【详解】（1）[1][2]灵敏电流计量程太小，欧姆表内部电源电压相对偏大，电流超过电流计量程，长时间超量程通电会损坏电流计；欧姆表红表笔连接着电源的负极，黑表笔连接着电源的正极，电流从电流计的负极流入。
（2）[3]电流计的指针向右偏转，说明电流从正接线柱进入电流计。感应电流的磁场方向向下，根据楞次定律，原磁场方向向上，故磁铁下方是S极。

14．     金属框D的下边长          <
【详解】(4)[1]用刻度尺测量金属框D的下边长，记为L。
(5)[2]保持开关S断开，使D处于平衡状态，细沙的重力与金属框的重力相等，闭合开关S，使D重新处于平衡状态，细沙的重力等于金属框重力和下边框所受安培力矢量和，即两次细沙的重力差等于金属框下边框所受安培力大小，有

解得

(6)[3]如果磁感应强度垂直纸面向里，由左手定则可知L受到的安培力向上，则托盘中的细沙的质量就少，反之安培力向下，托盘中的细沙的质量就多。所以当m1 > m2 时磁场的磁感应强度垂直纸面向里，当m1 15．（1）；（2）
【详解】解：（1）由磁感应强度的定义有
………………………………（3分）
解得
.………………………………（2分）
（2）磁感应强度由磁场本身决定，与通电直导线的长度以及导线中通过的电流无关。………………………………（2分）
有
………………………………（3分）
16．（1）；（2）；（3），
【详解】规定初状态的磁通量为正
（1）根据题意可知，通过该平面的磁通量为
………………………………（2分）
（2）根据题意可知，若将线框从水平位置Ⅰ顺时针转到竖直位置Ⅱ，通过该平面的磁通量为
………………………………（2分）
磁通量变化量为
………………………………（2分）
（3）根据题意可知，将线框从水平位置Ⅰ顺时针旋转到水平位置Ⅲ，通过该平面的磁通量为
………………………………（1分）
磁通量变化量为

………………………………（1分）
将线框从水平位置Ⅰ逆时针旋转到水平位置Ⅲ，通过该平面的磁通量为
………………………………（1分）
磁通量变化量为
………………………………（1分）
17．(1)；(2)紫外线波段；(3)
【详解】（1）由波速公式得………………………………（2分）
………………………………（1分）
（2）该电磁波属于紫外线波段。………………………………（2分）
（3）由得………………………………（3分）
………………………………（2分）
18．（1）个   （2）
【详解】(1)设地面上垂直于阳光的面积上每秒钟接收的可见光光子数为n，则有
………………………………（3分）
设想一个以太阳为球心、以日地间距离为半径的大球面包围着太阳，大球面接收的光子数即等于太阳辐射的全部光子数，则所求可见光光子数
………………………………（3分）
联立得
个．………………………………（1分）
(2)地球背着太阳的半个球面没有接收太阳光，地球向阳的半个球面面积也不都与太阳光垂直．接收太阳光辐射且与阳光垂直的有效面积是以地球半径为半径的圆平面的面积，则地球接收太阳光的总功率P，则有
………………………………（3分）