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第十三章 电磁感应与电磁波初步——高二物理人教版（2019）必修三单元检测卷（A卷）
一、单项选择题（本题共10小题，每小题5分，共50分）
1.麦克斯韦电磁场理论告诉我们( )
A.任何电场周围都要产生磁场
B.任何变化的电场都要在周围空间产生变化的磁场
C.任何变化的电场都要在周围空间产生恒定的磁场
D.周期性变化的电场要在周围空间产生周期性变化的磁场
2.如图所示，小磁针N极指向正确的是( )
A. B.
C. D.
3.干簧管的结构，一般是由两片软磁性的金属簧片，密封在玻璃管内组成，两个簧片中间的间隔很小，如图所示，干簧管的工作原理是( )
A.磁化 B.欧姆定律 C.楞次定律 D.库仑定律
4.如图所示是某静电场的一条电场线，下列说法正确的是( )
A.一定大于
B.因电场线是直线，所以是匀强电场，则
C.A点的电场方向一定由A指向B
D.试探电荷在A点受到静电力的方向一定由A指向B
5.如图所示，两个金属圆环同心放置，条形磁铁穿过金属圆环圆心且与两环平面垂直，则通过两圆环的磁通量、间的关系是( )
A. B. C. D.不能确定
6.一根带有绝缘皮的硬质长细导线顺次绕成如图所示的线圈，线圈中大圆、小圆在同一平面内且相切，其中大圆的面积为，小圆的面积均为。垂直线圈平面方向有一随时间t变化的匀强磁场，磁感应强度大小随时间t的变化规律为，和k均为常量且。则线圈中总的感应电动势大小为( )
A. B. C. D.
7.如图所示，圆形线框在匀强磁场中所做的各种运动，能够产生感应电流的是( )
A. B.
C. D.
8.无线充电技术能实现能量的无线传输。如图，无线充电设备给手机充电，下列关于无线充电的说法正确的是( )
A.充电设备中的线圈通恒定电流也可以对手机无线充电
B.充电设备与手机必须接触才能充电
C.充电设备与手机的充电电流一定相等
D.充电的原理主要利用了互感
9.下列说法不正确的是( )
A.麦克斯韦最早预言并证实了电磁波的存在
B.电磁波由真空进入某种介质传播时，波长变小
C.电磁波是交替变化的电磁场由发生区域向远处的传播
D.普朗克在研究黑体的热辐射问题中提出了能量子假说
10.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能量子数为( )
A. B. C. D.
二、多项选择题（本题共6小题，每小题5分，共30分）
11.如图，将磁铁在回形针正上方缓慢靠近。回形针被吸离桌面后向上运动过程( )
A.加速度增大 B.加速度不变 C.机械能增大 D.机械能不变
12.如图甲所示，电阻、匝数匝的线圈两端A、B与电阻R相连，。线圈内有方向垂直于纸面向里的磁场，线圈中的磁通量按图乙所示的规律变化。下列说法正确的是( )
A.通过R的电流方向为由B通过R到A
B.线圈两端的电压为100V
C.R的电功率为75W
D.0.1s时间内通过电阻R的电荷量为0.1C
13.如图所示，台秤上放一光滑平板，其左边固定一挡板，一轻质弹簧将挡板和一条形磁铁连接起来，此时台秤读数为；现在磁铁上方中心偏左位置固定一导体棒，当导体棒中通以方向垂直纸面向里的电流后，台秤读数为；则以下说法正确的是( )
A.弹簧长度将变长 B.弹簧长度将变短 C. D.
14.法拉第最初发现电磁感应现象的实验如图所示。软铁环上绕有M、N两个线圈，下列判断正确的是( )
A.开关断开前，软铁环中的磁场为逆时针方向
B.开关断开前，软铁环中的磁场为顺时针方向
C.开关断开的瞬间，电流表中电流的方向为
D.开关断开的瞬间，电流表中电流的方向为
15.用如图所示的实验装置研究电磁感应现象，下列说法正确的是( )
A.当把磁铁N极向下插入线圈时，电流表指针发生偏转
B.当把磁铁N极从线圈中拔出时，电流表指针不发生偏转
C.保持磁铁在线圈中相对静止时，电流表指针不发生偏转
D.若磁铁和线圈一起以同一速度向上运动，电流表指针发生偏转
16.根据麦克斯韦的电磁场理论，下列说法正确的是( )
A.变化的电场（或磁场）产生的磁场（或电场）一定是变化的
B.变化的电场（或磁场）产生的磁场（或电场）一定是稳定的
C.周期性变化的电场（或磁场）产生的磁场（或电场）一定是周期性变化的
D.周期性变化的电场（或磁场）一定可以产生电磁波
17.在物理学发展过程中，观测、实验、假说和逻辑推理等方法都起到了重要作用。下列叙述符合史实的是( )
A.库仑发现了点电荷的相互作用规律，测定了元电荷的数值
B.奥斯特在实验中观察到电流的磁效应，该效应揭示了电和磁之间存在联系
C.牛顿发现了行星运动的规律，提出了万有引力定律
D.法拉第发现了电磁感应现象
18.如图所示，导体可在水平光滑轨道上自由滑动，且两水平轨道在中央交叉处不连通。当导体棒MN向左移动时( )
A.MN中感应电流的方向为M到N B.MN中感应电流的方向为N到M
C.PQ向左移动 D.PQ向右移动
19.如图所示为调幅振荡电流图象，此电流存在于电磁波发射和接收中的哪些阶段( )
A.经调制后 B.经调谐后 C.经检波后 D.耳机中
20.下列关于电磁波的说法，正确的是( )
A.无线电波波动性很强，广泛用于通信、广播、导航等领域
B.紫外线的热效应很强，可用来加热烘干物体
C.γ射线的杀伤作用和穿透作用都很强，可用于肿瘤切除手术
D.电磁波的传播需要介质，在真空中不可以传播
答案以及解析
1.答案：D
解析：A、只有变化的电场才能产生磁场，同样，只有变化的磁场才能产生电场，故A错误。B、根据麦克斯韦的电磁场理论，均匀变化的电场周围一定产生稳定的磁场，故B错误。C、只有均匀变化的电场才能在周围空间产生恒定的磁场，故C错误。D、根据麦克斯韦的电磁场理论，周期性变化的电场周围一定产生同频率的周期性变化的磁场，故D正确。故选D。
2.答案：A
解析：A、该图中小磁针所在位置磁感线方向向上，因此小磁针N极指向上方，故A正确；B、该图中小磁针所在位置磁感线方向水平向右，因此小磁针N极指向应向右，故B错误；C、根据图中所给磁感线方向可知，小磁针N极指向不是正下方，应指向右上方，故C错误；D、该图中小磁针所在位置磁感线方向沿磁感线水平向左，因此小磁针N极应指向左侧，故D错误.故选A.
3.答案：A
解析：干簧管是一种利用磁场信号来控制线路的开关器件，也叫磁控开关，干簧管的工作原理是磁化。故选A。
4.答案：C
解析：A B.电场线的疏密表示电场强度的相对大小，但一条电场线无法判断其分布的疏密情况，所以不能确定两点电场强度的大小，故AB错误；C.电场强度方向为该点的切线方向，所以A点的电场方向一定由A指向B，故C正确；D.负的试探电荷在A点受到的静电力的方向由B指向A，故D错误。故选C。
5.答案：A
解析：通过圆环的磁通量可以用穿过圆环的磁感线的净条数来描述，首先明确条形磁铁的磁感线分布情况，另外要注意磁感线是闭合的曲线。条形磁铁的磁感线在磁体的内部是从S极到N极，在磁体的外部是从N极到S极，内部有多少条磁感线，外部空间就有多少条磁感线同内部磁感线构成闭合曲线。对于两个圆环，磁体内部的磁感线全部穿过圆环，外部的磁感线穿过圆环多少，与内部的磁感线就抵消多少，所以圆环面积越大，磁通量反而越小，故,故选A。
6.答案：C
解析：由法拉第电磁感应定律可得大圆线圈产生的感应电动势每个小圆线圈产生的感应电动势，由线圈的绕线方式和楞次定律可得大、小圆线圈产生的感应电动势方向相反，所以线圈中总的感应电动势大小为故选C。
7.答案：B
解析：ACD.由图可知，磁通量没有发生变化，故无感应电流产生。B.由图可知，磁通量发生变化且能形成闭合回路，故有感应电流产生。故能产生感应电流的是B。故选：B。
8.答案：D
解析：AD.无线充电技术利用的是电磁感应中的互感原理，而根据法拉第电磁感应定律可知，只有变化的电流才能产生变化的磁场，而变化的磁场才能在闭合线圈中感应出电流，因此，充电设备中的线圈必须通过变化的电流才能实现对手机的无线充电，故A错误，D正确；
B.根据电磁感应原理可知，充电设备与手机不需要接触就能充电，故B错误；
C.充电设备与手机的充电电流不一定相等，就像理想变压器的工作原理一样，原副线圈的匝数不同，充电电流就不同，故C错误。
故选D。
9.答案：A
解析：A.麦克斯韦预言了电磁波的存在，赫兹最早证实了电磁波的存在，A错误;B.电磁波在传播的过程中，频率f不变，由公式,可知传播速度变小时，波长变小，B正确;C.电磁波是交替变化的电磁场由发生区域向远处的传播，在真空中的传播速度是,C正确;D.普朗克在研究黑体辐射的过程中提出了黑体辐射的能量是一份一份的，从而提出了能量子的假说，D正确。故选A。
10.答案：A
解析：每个光子的能量为
设每秒激光器发出的光子数是n，则
联立可得
故选A。
11.答案：AC
解析：AB.对回形针受力分析，有
回形针被吸离桌面后向上运动过程中，所受磁场力增大，所以其加速度增大。故A正确；B错误；
CD.磁场力对回形针做正功，回形针的机械能增大。故C正确；D错误。
故选AC。
12.答案：CD
解析：线圈相当于电源，垂直于纸面向里穿过线圈的磁通量增大，由楞次定律及安培定则知通过R的电流方向为由A通过R到B，选项A错误；由法拉第电磁感应定律得，由闭合电路的欧姆定律得，线圈两端的电压，选项B错误；R的电功率，选项C正确；0.1s时间内通过电阻R的电荷量为，选项D正确。
13.答案：BC
解析：CD.原来磁铁静止时，台秤读数等于磁铁的重力大小，弹簧处于原长；磁铁的磁感线在它的外部是从N极到S极，因为导体棒在磁铁的中心偏左位置，所以此处的磁感线是斜向右上的，电流的方向垂直于纸面向里，根据左手定则，导体棒受磁铁给的安培力方向是斜向右下，导体棒是固定不动的，根据物体间力的作用是相互的，导体棒给磁铁的反作用力方向就是斜向左上的，将这个力在水平方向和竖直方向分解，由平衡条件知光滑平板对磁铁支持力小于磁铁重力大小，即有；AB.由于磁铁受导体棒的作用力在水平方向向左，所以弹簧会压缩，弹簧长度将变短，A错误，B正确。
14.答案：BC
解析：AB.开关断开前，线圈M的电流由上端流向下端，根据右手定则可判断出软铁环中的磁场方向为顺时针方向，故A错误，B正确；CD.开关断开的瞬间，铁环中顺时针方向的磁场突然减小，根据楞次定律，则线圈N中将感应出由方向的感应电流，故C正确，D错误。故选BC。
15.答案：AC
解析：A.由题图可知，磁铁N极插入线圈时，原磁场方向向下，原磁通量增大，感应电流磁场向上，感应电流由负接线柱流入电流表，指针发生偏转，A正确；
B.当把磁铁S极从线圈中拔出时，原磁场方向向上，原磁通量减小，则感应电流磁场向上，感应电流由负接线柱流入电流表，指针发生偏转，B错误；
C.同理，保持磁铁在线圈中相对静止时，那么穿过线圈的磁通量不变，则电流表指针不发生偏转，C正确；
D.若磁铁和线圈一起以同一速度向上运动时，那么穿过线圈的磁通量不变，没有感应电流产生，电流表指针不偏转，D错误。
故选AC。
16.答案：CD
解析：均匀变化的电场（或磁场）产生稳定的磁场（或电场）；周期性变化的电场（或磁场）产生周期性变化的磁场（或电场），周期性变化的电场和周期性变化的磁场相互联系着形成统一的电磁场，电磁场传播出去就形成了电磁波，故CD正确，AB错误。
故选CD。
17.答案：BD
解析：A.库仑发现了点电荷的相互作用规律，密立根测定了元电荷的数值，选项A错误；
B.奥斯特在实验中观察到电流的磁效应，该效应揭示了电和磁之间存在联系，选项B正确；
C.开普勒发现了行星运动的规律，牛顿提出了万有引力定律，选项C错误；
D.法拉第发现了电磁感应现象，选项D正确。
故选BD。
18.答案：AD
解析：由右手定则可知MN中感应电流的方向为由M到N，A正确，B错误；PQ中电流方向为由P到Q，由左手定则知PQ所受安培力方向向右，故PQ向右移动，C错误，D正确。
19.答案：AB
解析：为了把信号传递出去，需要将信号“加”到高频振荡电流上，这就是调制。而图象是将信号加上后使高频振荡电流的振幅随信号变化，这叫调幅。在接收电路中，经过调谐，回路中将出现调幅振荡电流，经检波后，调幅振荡电流将被削去一半，而在耳机中只有低频信号电流。故选AB。
20.答案：AC
解析：A.无线电波的波长很长，波动性很强，广泛用于通信、广播、导航等领域，故A正确;B.红外线的热效应很强，可用来加热烘干物体，而紫外线的具有较强的杀菌消毒作用，故B错误;C.γ射线的杀伤作用和穿透作用都很强，在医学上可以利用γ刀，做肿瘤切除手术，故C正确;D.电磁波是种物质，可以在真空中传播，所以电磁波的传播不需要介质，故D错误。故选:AC。

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