高中物理(新人教版)必修第三册课后习题：第十三章模块综合测评(二(课后习题)【含答案及解析】)
高中物理必修第3册第十三章 电磁感应与电磁波试卷测试卷(含答案解析)
高中物理必修第3册第十三章 电磁感应与电磁波试卷测试卷（含答案解析）一、第十三章 电磁感应与电磁波初步选择题易错题培优（难）1．如图所示，三根相互平行的固定长直导线1L 、2L 和3L 垂直纸面如图放置，与坐标原点分别位于边长为a 的正方形的四个点上， 1L 与2L 中的电流均为I ，方向均垂直于纸面向外， 3L 中的电流为2I ，方向垂直纸面向里（已知电流为I 的长直导线产生的磁场中，距导线r 处的磁感应强度kI B r（其中k 为常数）．某时刻有一质子（电量为e ）正好沿与x 轴正方向成45°斜向上经过原点O ，速度大小为v ，则质子此时所受磁场力为( )A ．方向垂直纸面向里，大小为23kIve B ．方向垂直纸面向外，大小为322kIve a C ．方向垂直纸面向里，大小为32kIve a D ．方向垂直纸面向外，大小为23kIve 【答案】B【解析】【详解】 根据安培定则，作出三根导线分别在O 点的磁场方向，如图：由题意知，L 1在O 点产生的磁感应强度大小为B 1＝ kIa，L 2在O 点产生的磁感应强度大小为B2＝2kIa，L 3在O点产生的磁感应强度大小为B3＝2kIa，先将B2正交分解，则沿x轴负方向的分量为B2x＝2kIasin45°＝2kIa，同理沿y轴负方向的分量为B2y＝2kIasin45°＝2kIa，故x轴方向的合磁感应强度为B x＝B1+B2x＝32kIa，y轴方向的合磁感应强度为B y＝B3−B2y＝32kIa，故最终的合磁感应强度的大小为22322x ykIB B Ba＝＝，方向为tanα＝yxBB＝1，则α=45°，如图：故某时刻有一质子（电量为e）正好沿与x轴正方向成45°斜向上经过原点O，由左手定则可知，洛伦兹力的方向为垂直纸面向外，大小为f＝eBv＝322kIvea，故B正确; 故选B．【点睛】磁感应强度为矢量，合成时要用平行四边形定则，因此要正确根据安培定则判断导线周围磁场方向是解题的前提.2．为了解释地球的磁性，19世纪安培假设：地球的磁场是由绕过地心的轴的环形电流I引起的．在下列四个图中，正确表示安培假设中环形电流方向的是（）A．B． C．D．【答案】B【解析】【分析】 要知道环形电流的方向首先要知道地磁场的分布情况：地磁的南极在地理北极的附近，故右手的拇指必需指向南方，然后根据安培定则四指弯曲的方向是电流流动的方向从而判定环形电流的方向．【详解】地磁的南极在地理北极的附近，故在用安培定则判定环形电流的方向时右手的拇指必需指向南方；而根据安培定则：拇指与四指垂直，而四指弯曲的方向就是电流流动的方向，故四指的方向应该向西．故B 正确．【点睛】主要考查安培定则和地磁场分布，掌握安培定则和地磁场的分布情况是解决此题的关键所在．另外要掌握此类题目一定要乐于伸手判定．3．在直角三角形PQS 中，∠S=30°，O 为PS 的中点，四根长度均为L 的直导线均垂直于纸面并分别固定于P 、Q 、S 、O 点。
人教版高中物理必修第三册课后习题 第13章 电磁感应与电磁波初步 5 能量量子化
5 能量量子化课后·训练提升合格考过关检验一、选择题(第1~5题为单选题,第6~7题为多选题)1.每个光子的能量取决于光的( )A.振幅B.波长C.频率D.速度2.下列物理常量单位正确的是( )A.动摩擦因数μ的单位是N/kgB.普朗克常量h的单位是J·sC.引力常量G的单位是N·kg2/m2D.静电力常量k没有单位,选项A错误;普朗克常量h的单位是J·s,选项B正确;引力常量G的单位是N·m2/kg2,选项C错误;静电力常量k的单位是N·m2/C2,选项D错误。
3.第26届国际计量大会于11月通过决议,正式更新了千克、安培、开尔文和摩尔四个基本单位的定义,国际测量界的百年夙愿终于实现——国际测量体系将全部建立在基本物理常数上,大大提高了计量的稳定性和精确性。
比如,最受关注的“千克”,不再以具体实物的质量来定义,而将以量子力学中的普朗克常量h为基准,经过一系列物理换算,算出质量。
已知普朗克常量与频率的乘积可以表示能量,下列属于用国际单位制的基本单位来表示普朗克常量h单位的是( )A.J/sB.kg·m2/sC.kg·m2/s3D.N·m·sε=hν,因能量ε的单位为J,频率ν的单位为s-1,那么普朗克常量的单位J·s=N·m·s=kg·ms2·m·s=kg·m2s,选项B正确,A、C、D错误。
4.氢原子的核外电子由离核较远的轨道跃迁到离核较近的轨道上,下列说法正确的是( )A.氢原子的能量减少B.氢原子的能量不变C.核外电子受力变小D.氢原子要吸收一定频率的光子,原子能级减小,总能量减少,选项A正确,B错误。
根据F=ke 2r2可知,轨道半径减小,则核外电子受力变大,选项C错误。
从离核较远的轨道跃迁到离核较近的轨道的过程中,总能量减少,要放出一定频率的光子,选项D错误。
高中物理选择性必修第三册课后习题 模块综合测评 (2)
模块综合测评一、单项选择题:本题共7小题,每小题4分,共28分。
每小题只有一个选项符合题目要求。
1.在人类对微观世界进行探索的过程中,科学实验起到了非常重要的作用,下列说法符合历史事实的是( )A.德布罗意大胆地把光的波粒二象性推广到了实物粒子,提出实物粒子也具有波动性的假设B.贝克勒尔通过对天然放射性现象的研究,发现了原子中存在原子核C.卢瑟福通过α粒子散射实验,证实了在原子核内存在质子D.汤姆孙通过阴极射线在电场和磁场中的偏转实验,发现了阴极射线就是高速氦核流2.下列关于热学的一些说法正确的是( )A.茶叶蛋变色是布朗运动产生的结果B.第二类永动机违反了热力学第一定律C.温度是分子平均动能的标志,两个动能不同的分子相比,动能大的温度高D.一定质量理想气体对外做100 J的功,同时从外界吸收70 J的热量,则它的内能减小30 J3.“氚电池”利用氚核β衰变产生的能量工作,可以给心脏起搏器供电。
已知氚核的半衰期为12.5年,下列说法正确的是( )C.2个氚核经过12.5年后,衰变一个,还剩一个氚核D.20克氚核经过12.5年后,衰变后剩余物的质量变为10 g4.(河北沧州高二期末)有关核反应和核能,下列说法正确的是( )A.目前核能发电是利用核聚变,氢弹是利用核裂变的链式反应原理B.核反应堆中用镉棒控制核裂变的反应速度C.核电站设备应用链式反应,当铀块的体积小于临界体积时就会发生链式反应D.原子核必须在超高温下才能发生聚变,说明核聚变过程需要吸收能量5.(湖北荆州期末)氢原子的能级图如图所示。
现有两束光,a光由图中跃迁①辐射的光子组成,b光由图中跃迁②辐射的光子组成,已知a光照射x 金属时刚好能发生光电效应,则下列说法正确的是( )A.a光的波长小于b光的波长B.x金属的逸出功为2.86 eVC.氢原子发生跃迁①后,原子的能量将减小3.4 eVD.用b光照射x金属,逸出的光电子的最大初动能为10.2 eV6.因肺活量小,一小朋友只能把气球从无气状态吹到500 mL,此时气球内空气压强为1.08×105Pa。
新教材适用高中物理第13章磁感应强度磁通量夯基提能作业新人教版必修第三册(含答案)
新教材适用高中物理新人教版必修第三册：第十三章 2.合格考训练一、选择题(本题共6小题，每题8分，共48分)1．(2023·新疆石河子第二中学高二上学期期末)关于磁感应强度，下列说法正确的是( B )A．磁感应强度只反映磁场的强弱B．磁感应强度是描述磁场强弱和方向的物理量C．磁感应强度方向就是通电导线在磁场中所受作用力的方向D．磁感应强度方向就是放在该点的小磁针静止时S极的指向解析：磁感应强度是描述磁场强弱和方向的物理量，选项A错误，B正确；磁感应强度的方向与通电导线在磁场中所受作用力的方向垂直，选项C错误；磁感应强度的方向就是放在该点的小磁针的N极静止时的指向，选项D错误。
2．(2023·河北沧衡八校联盟高二上期中)如图所示，四个面积不同、圆心重合的圆形线圈，套在一条形磁铁上，其中磁通量最大的是( D )A．线圈ⅠB．线圈ⅡC．线圈ⅢD．线圈Ⅳ解析：根据磁感线的分布情况可知，磁铁内部穿过线圈的磁感线方向向上，外部磁感线方向向下。
由于磁感线是闭合曲线，磁铁内部的磁感线条数等于磁铁外部磁感线的总条数，而磁铁外部磁感线分布在无限大的空间，所以穿过线圈的磁铁外部向下的磁感线将磁铁内部向上的磁感线抵消一部分，线圈Ⅳ的面积最小，抵消最少，则磁通量最大，故选D。
3．关于地球的磁场，下面说法中正确的是( D )A．地球磁场是匀强磁场B．地球磁场的南北极和地理的南北极是一致的C．赤道附近的地磁场方向近似与地面垂直D．北极附近的地磁场方向近似与地面垂直解析：地球是一个巨大的磁体，周围存在磁场，不同位置的磁感应强度的大小与方向都不同，所以地球磁场不是匀强磁场，故A错误；地磁场南北极和地理南北极不一致，地磁场的北极在地理南极附近，地磁场的南极在地理北极附近，故B 错误；根据地球的磁场的特点可知，赤道附近的地磁场方向近似与地面平行，地理的南、北两极附近的地磁场方向近似与地面垂直，故C 错误，D 正确。
高中物理必修第3册第十三章 电磁感应与电磁波测试卷测试卷附答案
高中物理必修第3册第十三章 电磁感应与电磁波测试卷测试卷附答案一、第十三章 电磁感应与电磁波初步选择题易错题培优（难）1．如图为两形状完全相同的金属环A 、B 平行竖直的固定在绝缘水平面上，且两圆环的圆心O l 、O 2的连线为一条水平线，其中M 、N 、P 为该连线上的三点，相邻两点间的距离满足MO l =O 1N=NO 2 =O 2P ．当两金属环中通有从左向右看逆时针方向的大小相等的电流时，经测量可得M 点的磁感应强度大小为B 1、N 点的磁感应强度大小为B 2，如果将右侧的金属环B 取走，P 点的磁感应强度大小应为A ．21B B - B ．212B B -C ．122B B -D ．13B 【答案】B 【解析】对于图中单个环形电流，根据安培定则，其在轴线上的磁场方向均是向左，故P 点的磁场方向也是向左的.设1122MO O N NO O P l ====，设单个环形电流在距离中点l 位置的磁感应强度为1l B ，在距离中点3l 位置的磁感应强度为3l B ，故M 点磁感应强度113l l B B B =+，N 点磁感应强度211l l B B B =+，当拿走金属环B 后，P 点磁感应强度2312P l B B B B ==-，B 正确；故选B. 【点睛】本题研究矢量的叠加合成(力的合成，加速度，速度，位移，电场强度，磁感应强度等)，满足平行四边形定则；掌握特殊的方法（对称法、微元法、补偿法等）．2．如图所示，通电螺线管置于水平放置的光滑平行金属导轨MN 和PQ 之间，ab 和cd 是放在导轨上的两根金属棒，它们分别静止在螺线管的左右两侧，现使滑动变阻器的滑动触头向左滑动，则ab 和cd 棒的运动情况是( )A ．ab 向左运动，cd 向右运动B ．ab 向右运动，cd 向左运动C ．ab 、cd 都向右运动D ．ab 、cd 保持静止 【答案】A 【解析】 【分析】 【详解】由安培定则可知螺线管中磁感线方向向上，金属棒ab 、cd 处的磁感线方向均向下，当滑动触头向左滑动时，螺线管中电流增大，因此磁场变强，即磁感应强度变大，回路中的磁通量增大，由楞次定律知，感应电流方向为a →c →d →b →a ，由左手定则知ab 受安培力方向向左，cd 受安培力方向向右，故ab 向左运动，cd 向右运动； A.ab 向左运动，cd 向右运动，与结果一致，故A 正确； B. ab 向右运动，cd 向左运动，与结果不一致，故B 错误； C. ab 、cd 都向右运动，与结果不一致，故C 错误； D. ab 、cd 保持静止，与结果不一致，故D 错误；3．如图甲，一电流强度为I 的通电直导线在其中垂线上A 点处的磁感应强度B ∝，式中r 是A 点到直导线的距离．在图乙中是一电流强度为I 的通电圆环，O 是圆环的圆心，圆环的半径为R ，B 是圆环轴线上的一点，OB 间的距离是r 0，请你猜测B 点处的磁感应强度是( )A ．220R IB r ∝B ．()32220IB R r∝+C ．()232220R IB Rr ∝+D ．()2032220r IB Rr∝+【答案】C 【解析】因一电流强度为I 的通电直导线在其中垂线上A 点处的磁感应强度B ∝ I r，设比例系数为k ，得：B=K I r ，其中 Ir的单位A/m ；220R I r 的单位为A ，当r 0为零时，O 点的磁场强度变为无穷大了，不符合实际，选项A 错误．()32220IRr+ 的单位为A/m 3，单位不相符，选项B 错误，()232220R IRr+的单位为A/m ，单位相符；当r 0为零时，也符合实际，选项C 正确．()23222r IR r+的单位为A/m，单位相符；但当r0为零时，O点的磁场强度变为零了，不符合实际，选项D错误；故选C．点睛：本题关键是结合量纲和特殊值进行判断，是解决物理问题的常见方法，同时要注意排除法的应用，有时能事半功倍．4．如下左图所示，足够长的直线ab靠近通电螺线管，与螺线管平行．用磁传感器测量ab 上各点的磁感应强度B，在计算机屏幕上显示的大致图象是( )A．B．C．D．【答案】C【解析】试题分析：通电螺线管的磁场分布相当于条形磁铁，根据磁感线的疏密程度来确定磁感应强度的大小．解：通电螺线管的磁场分布相当于条形磁铁，因此根据磁感线的分布，再由磁感线的疏密程度来确定磁感应强度的大小可知，因为ab线段的长度大于通电螺线管的长度，由条形磁铁磁感线的分布，可知应该选C，如果ab线段的长度小于通电螺线管的长度，则应该选B．由于足够长的直线ab，故C选项正确，ABD错误；故选C点评：考查通电螺线管周围磁场的分布，及磁感线的疏密程度来确定磁感应强度的大小，本题较简单但会出错．5．如图，在直角三角形ACD 区域的C 、D 两点分别固定着两根垂直纸面的长直导线，导线中通有大小相等、方向相反的恒定电流，∠A =90︒，∠C =30︒，E 是CD 边的中点，此时E 点的磁感应强度大小为B ，若仅将D 处的导线平移至A 处，则E 点的磁感应强度（ ）A ．大小仍为B ,方向垂直于AC 向上 B ．大小为3B ，方向垂直于AC 向下 C ．大小为32B ，方向垂直于AC 向上D ．大小为3B ，方向垂直于AC 向下 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】根据对称性C 、D 两点分别固定着两根垂直纸面的长直导线在E 点产生的磁感应强度02B B =由几何关系可知AE =CE =DE所以若仅将D 处的导线平移至A 处在E 处产生的磁感应强度仍为B 0，如图所示仅将D 处的导线平移至A 处，则E 点的磁感应强度为032cos302B B B '=︒=方向垂直于AC 向下。
高中物理(新人教版)必修第三册同步习题：全书综合测评(同步习题)【含答案及解析】
全书综合测评(满分:100分;时间:90分钟)一、单项选择题(本题共8小题,每小题3分,共24分。
在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)1.(2020甘肃山丹一中高二月考)如图所示,ab、cd是两根在同一竖直平面内的直导线,在两导线中央悬挂一个小磁针,静止时与导线在同一竖直平面内。
当两导线中通以大小相等的电流时,小磁针N极向纸面内转动,则两导线中的电流方向()A.一定都是向上B.一定都是向下C.ab中电流向上,cd中电流向下D.ab中电流向下,cd中电流向上2.(2020山东普通高中学业水平等级考试模拟)在金属球壳的球心处有一个正点电荷,球壳内外的电场线分布如图所示,下列说法不正确的是()A.M点的电场强度比K点的大B.球壳内表面带负电,外表面带正电C.试探负电荷在K点的电势能比在L点的大D.试探负电荷沿电场线从M点运动到N点,静电力做负功3.(2019安徽阜阳三中高二月考)重庆市某中学的几位同学把一条约10m长的电线的两端连接在一个灵敏电流表的两接线柱上,形成闭合导体回路。
甲、乙两位同学沿南北方向站立匀速摇动电线时,灵敏电流表的示数为I1,两位同学沿东西方向站立匀速摇动电线时,灵敏电流表的示数为I2,则()A.I1=0,I2≠0B.I1≠0,I2=0C.I1≠0,I2≠0D.I1=0,I2=04.(2019四川宜宾四中高三期中)某半导体激光器发射波长为1.5×10-6m,功率为5.0×10-3W的连续激光。
已知可见光波长的数量级为10-7m,普朗克常量h=6.63×10-34J·s,该激光器发出的()A.是紫外线B.是红外线C.光子能量约为1.3×10-13JD.光子数约为每秒3.8×1017个5.(2019安徽涡阳第一中学高二月考)三根通电长直导线P、Q、R互相平行、垂直纸面放置。
三根导线中电流大小相同、方向均垂直纸面向里,且每两根导线间的距离均相等。
人教版高中物理必修第三册课后习题 第13章 电磁感应与电磁波初步 4 电磁波的发现及应用
4 电磁波的发现及应用课后·训练提升合格考过关检验一、选择题(第1~4题为单选题,第5~7题为多选题)1.下列选项图中所示的四种磁场变化情况,能产生如图所示的电场的是( ),产生的电场为匀强电场,根据麦克斯韦的电磁场理论可知,只有磁场随着时间均匀变化,才会产生恒定的电场,选项C正确,A、B、D错误。
2.关于现代通信和电磁波,下列叙述正确的是( )A.光纤通信传输的信息量很大,主要用于无线电广播B.卫星通信利用人造卫星作为中继站进行通信C.电磁波的应用对人类有利无害D.电磁波不能在真空中传播,需要用到光导纤维,不是无线传播,选项A错误。
由于微波的性质更接近于光波,大致沿直线传播,不能沿地球表面绕行,同时在传输过程中信号存在衰减等,因此人类用通信卫星作中继站,选项B正确。
电磁波的种类很多,长期被一些射线或微波照射会对人体产生危害,选项C错误。
电磁波的传播不需要介质,能在真空中传播,选项D错误。
3.某病人拍摄CT胸片,病发区的密度与其他部位不同,片中显示为白色斑点。
CT机可以诊断病情是因为利用了( )A.长波B.紫外线C.红外线D.X射线机可以诊断病情是因为利用了X射线穿透能力较强的性质。
故选D。
4.下列关于在真空中传播的电磁波的说法正确的是( )A.频率越大,传播的速度越大B.频率不同,传播的速度相同C.频率越大,其波长越大D.频率不同, 传播速度也不同5.在电磁波谱中,下列说法正确的是( )A.各种电磁波有明显的频率和波长区域界限B.γ射线的频率一定大于X射线的频率C.X射线的波长有可能等于紫外线波长D.可见光波长一定比无线电波的短射线和γ射线、X射线和紫外线有一部分频率重叠,界限不明显,选项C、D正确。
6.下列现象能说明电磁波具有能量的是( )A.电磁波能在真空中传播B.微波炉能利用电磁波加热食物C.太阳能热水器能将太阳能转化为内能D.电磁波是纵波,其中电场和磁场的方向处处相互垂直,则说明自身也是一种物质,不能体现能量,选项A错误;微波炉能利用电磁波加热食物,则说明电磁波具有能量,选项B 正确;太阳能热水器能将太阳能转化为内能,从而体现电磁波具有能量,选项C正确;电磁波是纵波,其中电场和磁场的方向处处相互垂直,但不能体现能量,选项D错误。
人教版高中物理必修第三册课后习题 第13章 电磁感应与电磁波初步 第十三章过关检测
第十三章过关检测(时间:75分钟满分:100分)一、选择题(共10题,第1~7题为单项选择题,每题4分;第8~10题为多项选择题,每题6分,共46分)1.下列各组电磁波中,按波长由小到大排列的是( )A.γ射线、紫外线、红外线、可见光B.γ射线、紫外线、可见光、红外线C.红外线、可见光、紫外线、γ射线D.紫外线、可见光、红外线、γ射线,电磁波谱可大致分为无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线,选项B正确。
2.关于电磁波,下列说法正确的是( )A.可见光的波长比紫外线的短B.卫星是用X射线来传输信号的C.在电磁波谱中,频率最高的是γ射线D.医用消毒灯利用的是紫光具有消毒作用的特性,而紫外线的频率比紫光更高,波长比紫光更短,故选项A错误。
卫星是利用微波来传输信号的,故选项B 错误。
在电磁波谱中,频率最高的是γ射线,故选项C正确。
紫外线可以消毒,常应用于消毒灯,能起到杀菌、净化空气的作用,医用消毒灯利用的是紫外线,故选项D错误。
3.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表示普朗克常量,则激光器每秒发射的能量子数为( )A.PchλB.hcλC.Pλhc D.λchPE=hν=h cλ,设每秒(t=1s)激光器发出的光子数是n,则Pt=nE,即P=nh cλ,得n=Pλhc,选项C正确,A、B、D错误。
4.下图中在图示位置能产生感应电流的是( )A中线圈不闭合,不能产生感应电流,故选项A错误;B中两导体棒向左、右两侧运动,闭合回路面积增大,且闭合,又在匀强电场中,故产生感应电流,故选项B正确;选项C中闭合线圈与磁场平行,向上运动,磁通量不变,始终为零,故不能产生感应电流,故选项C错误;选项D中闭合线圈与匀强磁场垂直,右拉时,磁通量不变,故不产生感应电流,故选项D错误。
5.M、N、P是半圆上的三点,O点是圆心,MN为直径,∠NOP=60°。
在M、N 处各有一条垂直半圆面的长直导线, 导线中通有大小相等的恒定电流,方向如图所示,这时O点的磁感应强度大小为B1。
新教材高中物理 模块综合检测 新人教版必修第三册
模块综合检测A 卷——学业水平验收 (时间：90分钟 满分：100分)一、选择题(本题共20小题，第1～10小题每题2分，第11～20小题每题3分，共50分。
在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的)1．(2018·浙江11月选考)下列物理量属于标量的是( ) A ．速度 B ．加速度 C ．电流D ．电场强度解析：选C 选项中四个物理量均既有大小，又有方向，其中电流适用代数运算法则，是标量，其余量适用平行四边形定则，是矢量，故C 正确。
2．(2019·绍兴检测)如图所示，把一条导线平行地放在磁针的上方附近，当导线中有电流通过时，磁针会发生偏转。
发现这个实验现象的物理学家是( )A ．牛顿B ．爱因斯坦C ．奥斯特D ．居里夫人解析：选C 发现电流能使小磁针偏转的物理学家是奥斯特。
故C 正确。
3．(2019·惠州期末)下列叙述正确的是( ) A ．任何起电方式都是电荷转移的过程 B ．摩擦起电是创造电荷的过程C ．玻璃棒无论和什么物体摩擦都会带正电D ．带等量异号电荷的两个导体接触后，两个导体将不带电，原因是电荷消失了 解析：选A 由于不同物质的原子核对核外电子的束缚本领不同，故任何起电方式都是电荷转移的过程，A 选项正确，B 选项错误；在摩擦的过程中，束缚本领强的得到电子带负电，束缚本领弱的失去电子带正电，玻璃棒和其他物体摩擦时，也可以带负电，C 选项错误；带等量异号电荷的两个导体接触后，两个导体将不带电，原因是电荷中和了，D 选项错误。
4．两个完全一样的金属小球M 、N ，先让它们各自带电＋5q 和＋7q ，接触后再分开，则最终M 、N 的带电荷量分别是( )A ．＋6q ，＋6qB ．＋7q ，＋5qC ．＋12q ，＋12qD ．＋q ，＋q解析：选A 两个完全相同的金属小球接触，电荷先中和后均分，故：Q M ′＝Q N ′＝Q M ＋Q N2＝5q ＋7q 2＝6q ，故选项A 正确。
2020-2021学年高中物理人教版必修第三册课后习题：第十三章电磁感应与电磁波初步测评
第十三章测评(时间:60分钟 满分:100分)一、选择题(本题共12个小题,每题4分,共48分。
1~8是单选题,9~12是多选题,多选、错选均不得分,漏选得2分)1.人眼对绿光较为敏感,正常人的眼睛接收到波长为530 nm 的绿光时,只要每秒钟有6个绿光的光子射入瞳孔,眼睛就能察觉。
普朗克常量为6.63×10-34 J·s,光速为3×108 m/s,则人眼能察觉到绿光时所接收到的最小功率约是( )A.2.3×10-18 WB.3.8×10-19 W 10-10 W D.1.2×10-18 W解析因只要每秒有6个绿光的光子射入瞳孔,眼睛就能察觉。
所以察觉到绿光所接收的最小功率P=E t ,式中E=6ε,又ε=h ν=h c λ,可解得P=6×6.63×10-34×3×108530×10-9W =2.3×10-18W 。
答案A2.如图所示,圆环上带有大量的负电荷,当圆环沿顺时针方向转动时,a 、b 、c 三枚小磁针都要发生转动,以下说法正确的是( )A.a 、b 、c 的N 极都向纸里转B.b 的N 极向纸外转,而a 、c 的N 极向纸里转C.b 、c 的N 极都向纸里转,而a 的N 极向纸外转 N 极向纸里转,而a 、c 的N 极向纸外转解析由于圆环带负电荷,故当圆环沿顺时针方向转动时,等效电流的方向为逆时针,由安培定则可判断环内磁场方向垂直纸面向外,环外磁场方向垂直纸面向内,磁场中某点的磁场方向即是放在该点的小磁针静止时N 极的指向,所以b 的N 极向纸外转,a 、c 的N 极向纸里转。
答案B3.(2020上海高三二模)如图所示的磁感线分布情况,以O 点(图中白点)为坐标原点,沿Z 轴正方向,磁感应强度B 大小的变化最有可能为( )解析磁感线的疏密表示磁感应强度B 的大小,所以从题图中可以看出,从O 点沿着Z 轴向上的过程中,磁感应强度B 先减小再增大,所以C 正确,A 、B 、D 错误。
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模块综合测评(二)(时间:75分钟满分:100分)一、单项选择题(本题共7小题,每小题4分,共28分。
在每小题给出的四个选项中,只有一个选项符合题目要求)1.关于电场线的下列说法中,正确的是()A.电场线上每一点的切线方向都跟电荷在该点的受力方向相同B.沿电场线方向,电场强度越来越小C.电场线越密的地方,同一试探电荷所受静电力就越大D.在电场中,顺着电场线移动电荷,电荷受到的静电力大小恒定,和正电荷受力方向相同,和负电荷受力方向相反,故A选项错误;电场强度的大小用电场线的疏密表示,与电场线的方向无关,故B、D选项错误,C 选项正确。
2.在金属球壳的球心处有一个正点电荷,球壳内外的电场线分布如图所示,下列说法不正确的是()A.M点的电场强度比K点的大B.球壳内表面带负电,外表面带正电C.试探负电荷在K点的电势能比在L点的大D.试探负电荷沿电场线从M点运动到N点,静电力做负功,M处的电场线比K处的电场线密,M点的电场强度大于K点的电场强度,选项A正确;由于静电感应,金属球壳内表面感应出负电荷,外表面感应出正电荷,选项B正确;沿电场线方向电势逐渐降低,K点的电势比L点的电势高,所以试探负电荷在K点的电势能比在L点的小,选项C错误;试探负电荷沿电场线从M点运动到N点的过程中,所受的静电力的方向由N指向M,则静电力做负功,选项D正确。
本题选不正确的,故选C。
3.如图所示为某线性元件甲和非线性元件乙的伏安特性曲线,两图线交于A点,A点坐标为(12 V,1.5A),甲的图线与U轴所成夹角θ为30°。
下列说法正确的是()A.随电压的增大,元件乙的图像斜率越来越小,故其电阻随电压的增大而减小B.在A点,甲、乙两元件的电阻相等C.元件甲的电阻为R=k=tan θ=√33D.若将甲、乙元件并联,理想电源的电压为5 V,则每秒通过干路某一横截面的电荷量为1.5 C,元件乙的图像斜率越来越小,根据欧姆定律可知,其电阻随电压的增大而增大,故选项A错误;在A点,甲、乙两元件的电压、电流相同,则电阻相等,故选项B正确;I-U图像的斜率表示电阻的倒数,元件甲的电阻R=1k =121.5Ω=8 Ω,故选项C错误;将甲、乙两元件并联接到5 V的电源两端时,因并联电路中各支路两端的电压相等,所以两元件两端的电压均为5 V,由图像可知通过两元件的电流分别为I乙=1.0 A、I甲=UR =58A=0.625 A,因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以总电流I=I甲+I乙=1.625 A,根据电荷量定义可知,每秒通过干路某一横截面的电荷量为1.625 C,故选项D错误。
4.某区域存在如图所示的磁场,其中小圆面积为S1,内有垂直纸面向外的磁场,磁感应强度的大小为B1,大圆面积为S2,大圆与小圆之间有垂直纸面向里的磁场,磁感应强度的大小为B2,已知B2>B1,S2>2S1,则该区域内磁通量Φ的大小等于()A.(B1+B2)S2B.(B2-B1)S2C.B2S2-B1S1D.B2S2-(B1+B2)S1,则有Φ1=B1S1;而穿过线圈向里的磁通量为Φ2=-B2(S2-S1)。
则该区域内的磁通量Φ=B1S1-B2(S2-S1)=-[B2S2-(B1+B2)S1],负号表示穿过线圈的磁通量的方向,故D正确,A、B、C错误。
5.当今医学上对某些肿瘤采用质子疗法进行治疗,该疗法用一定能量的质子束照射肿瘤杀死癌细胞。
现用一直线加速器来加速质子,使其从静止开始被加速到1.0×107 m/s。
已知加速电场的电场强度为1.3×105 N/C,质子的质量为1.67×10-27 kg,电荷量为1.6×10-19 C,则下列说法正确的是()A.加速过程中质子电势能增加B.质子所受到的电场力约为2×10-15 NC.质子加速需要的时间约为8×10-6 sD.加速器加速的直线长度约为4 m,电场力对质子做正功,质子电势能减小,A 错误;质子受到的电场力F=Eq=1.3×105×1.6×10-19 N =2.08×10-14 N,B 错误;质子的加速度a=Fm=2.08×10-141.67×10-27m/s 2=1.25×1013m/s 2,根据v=v 0+at ,加速时间t=8×10-7 s,C 错误;根据v 2-v 02=2ax ,加速的直线长度x=4 m,D 正确。
6.如图所示,有一带电颗粒静止于水平放置的电容器两极板间,电源内阻不可忽略,现将滑动变阻器的滑片向上移动少许,稳定后三个灯泡依然能够发光,则下列说法中正确的是(灯泡电阻始终不变)( )A.小灯泡L 1、L 3变暗,L 2变亮B.该带电颗粒一定带正电C.电容器C 上电荷量减小D.电流表始终存在从左向右的电流R 连入电路的电阻变大,从而使外路电阻变大,总电流I 总=ER 外+r,I 总变小,路端电压U=E-I 总r ,故U 变大,P 2=U 2R L2变大,灯L 2变亮,流过L 1和L 3的电流I 13=I 总-I 2,因灯L 2中电流I 2=UR L2,故I 2变大,所以I 13变小,灯L 1和L 3变暗,选项A 正确;对带电颗粒受力分析知它带负电荷,故B 不正确;U C =U 变大,电容器充电,它的电荷量增加,故C 不正确;只有在电容器充电的过程中有电流从左向右流过电流表,故D 不正确。
7.某空间区域有竖直方向的电场(图中只画出了一条电场线)。
一个质量为m 、电荷量为q 的带正电的小球,在电场中从A 点由静止开始沿电场线竖直向下运动。
不计一切阻力,运动过程中小球的机械能E 与小球位移x 的关系图像如图所示,由此可以判断( )A.小球所处的电场为非匀强电场,且电场强度不断减小,电场强度方向向上B.小球所处的电场为匀强电场,电场强度方向向下C.小球可能先做加速运动,后做匀速运动D.小球一定先做加速运动,达到最大速度后做减速运动,最后静止,由功能关系知机械能的变化量ΔE=F 电·Δx=E 电q Δx ,所以电场强度E 电=1q ΔE Δx ,由图像知ΔEΔx变小,故电场强度E 电变小,由E 减小和小球带正电知电场强度方向向上,所以A 正确,B 错误;由牛顿第二定律得小球的加速度a=g-E 电qm,a 变大,所以C 、D 错误。
二、多项选择题(本题共3小题,每小题6分,共18分。
每小题有多个选项符合题目要求,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分)8.如图所示,空间有一匀强电场,电场方向与纸面平行。
一电荷量为-q 的粒子(重力不计),在恒力F 的作用下沿虚线由M 匀速运动到N 。
已知力F 和MN 间夹角为θ,M 、N 间距离为d ,则下列结论中正确的是( )A.M 、N 两点的电势差为FdcosθqB.匀强电场的电场强度大小为FcosθqC.带电粒子由M 运动到N 的过程中,电势能增加了Fd cos θD.若要使带电粒子由N 向M 做匀速直线运动,则F 必须反向,根据动能定理,有Fd ·cos θ-qU MN =0,U MN =Fdcosθq,A 正确;由粒子受力知,电场强度大小E=Fq ,B 错误;电势能的增加量等于克服电场力做的功Fd cos θ,C 正确;粒子做匀速直线运动的条件是粒子受力平衡,即由N 运动到M ,受力不变,D 错误。
9.反天刀是生活在尼罗河的一种鱼类,沿着它身体的长度方向分布着电器官,这些器官能在鱼周围产生电场,假设如图为反天刀周围的电场线分布示意图,A 、B 、C 为电场中的点,下列说法正确的是( )A.头部带负电B.A 点电场强度大于B 点电场强度C.负离子运动到A 点时,其加速度方向向右D.图中从A至C的虚线可以是正离子的运动轨迹,终止于无穷远处或负电荷,根据电场线由鱼的头部出发可知,头部带正电,故A错误;电场线疏密程度表示电场强度大小,A处电场线比B处密,所以A处电场强度大于B处电场强度,故B正确;负离子在A点受到的电场力向左,其加速度方向向左,故C错误;正离子所受的电场力方向沿着电场线的方向,且指向运动轨迹的凹侧,故D正确。
10.我国成功研制了“3.0 V12 000 F”石墨烯超级电容器。
超级电容器充电时,电极表面将吸引周围电解质溶液中的异性离子,使这些离子附着于电极表面上形成相距小于0.5 nm、相互绝缘的等量异种电荷层,石墨烯电极结构使得该异种电荷层的面积成万倍增加。
下列有关说法正确的是()A.该电容器充满电后的带电荷量为36 000 CB.该电容器充满电后的带电荷量为72 000 CC.电介质相同时,正对面积大、板间距离小,则电容大D.当该电容器放电至两端电压为1.5 V时,其电容变为6 000 F“3.0 V12 000 F”,结合C=Q可知该电容器充满电后的带电荷量U分Q=CU=12 000×3.0 C=36 000 C,选项A正确,选项B错误;借助平行板电容器电容的决定式C=εr S4πkd 析可知,电介质相同时,正对面积大,板间距离小,则电容大,选项C正确;电容器的电容只与电容器本身有关,与电容器带电荷量和两极板间电压无关,选项D错误。
三、非选择题(本题共5小题,共54分)11.(7分)实验室新进了一批低电阻的金属丝(如实物图中电阻),已知金属丝的电阻率ρ=1.7×10-8Ω·m。
课外活动小组的同学们设计了一个实验来测算使用的金属丝长度。
他们选择了电流表、电压表、开关、滑动变阻器、螺旋测微器(千分尺)、导线和学生电源等器材。
在实验中,尽量减小实验误差,并在实验中获得较大的电压调节范围。
(1)应从下图所示的A、B、C、D四个电路中选择电路来测量金属丝电阻。
(2)请把下面的实物按照原理图连接起来,要求导线不能交叉。
(3)他们使用千分尺测量金属丝的直径,示数如图所示,金属丝的直径为 mm 。
(4)实验中电压表示数为2.0 V 时,电流表示数为0.5 A,根据金属丝的电阻值,可估算出金属丝的长度约为 m 。
(结果保留三位有效数字)(2)见解析 (3)0.260 (4)12.5要获得较大的电压调节范围,滑动变阻器采用分压式接法,排除A 、C 。
由于待测电阻较小,电流表选择外接法,所以选项D 正确。
(2)连线需要注意滑动变阻器采用分压式接法,电路图如图所示。
(3)固定刻度读数为0 mm,可动刻度读数为26.0×0.01 mm =0.260 mm,最终的读数为0.260 mm 。
(4)金属丝的电阻R=U I=20.5 Ω=4 Ω, 依据电阻定律R=ρlS =ρlπ(D 2) 2,代入测出的金属丝直径和已知的电阻率、电阻,计算可得l=12.5m 。