第13章 电磁感应与电磁波初步(A卷)-（课件）【赢在微点】轻松课堂2023-2024学年新教材高中物理必修 第三册（人教版）

高中物理 必修 第三册 第十三章 电磁感应与电磁波初步(A卷) (时间：45分钟　满分：100分) 第十三章　电磁感应与电磁波初步(A卷) 轻松课堂 高中物理 必修 第三册 第 ‹#› 页 赢在字里行间 第十三章　电磁感应与电磁波初步(A卷) 轻松课堂 高中物理 必修 第三册 第 ‹#› 页 赢在字里行间 第十三章　电磁感应与电磁波初步(A卷) 轻松课堂 高中物理 必修 第三册 第 ‹#› 页 赢在字里行间 第十三章　电磁感应与电磁波初步(A卷) 轻松课堂 高中物理 必修 第三册 第 ‹#› 页 赢在字里行间 第十三章　电磁感应与电磁波初步(A卷) 轻松课堂 高中物理 必修 第三册 第 ‹#› 页 赢在字里行间 第十三章　电磁感应与电磁波初步(A卷) 轻松课堂 高中物理 必修 第三册 第 ‹#› 页 赢在字里行间 8 第十三章　电磁感应与电磁波初步(A卷) 轻松课堂 高中物理 必修 第三册 第 ‹#› 页 赢在字里行间 第十三章　电磁感应与电磁波初步(A卷) 轻松课堂 高中物理 必修 第三册 第 ‹#› 页 赢在字里行间 第十三章　电磁感应与电磁波初步(A卷) 轻松课堂 高中物理 必修 第三册 第 ‹#› 页 赢在字里行间 11 第十三章　电磁感应与电磁波初步(A卷) 轻松课堂 高中物理 必修 第三册 第 ‹#› 页 赢在字里行间 第十三章　电磁感应与电磁波初步(A卷) 轻松课堂 高中物理 必修 第三册 第 ‹#› 页 赢在字里行间 13 第十三章　电磁感应与电磁波初步(A卷) 轻松课堂 高中物理 必修 第三册 第 ‹#› 页 赢在字里行间 第十三章　电磁感应与电磁波初步(A卷) 轻松课堂 高中物理 必修 第三册 第 ‹#› 页 赢在字里行间 15 第十三章　电磁感应与电磁波初步(A卷) 轻松课堂 高中物理 必修 第三册 第 ‹#› 页 赢在字里行间 第十三章　电磁感应与电磁波初步(A卷) 轻松课堂 高中物理 必修 第三册 第 ‹#› 页 赢在字里行间 第十三章　电磁感应与电磁波初步(A卷) 轻松课堂 高中物理 必修 第三册 第 ‹#› 页 赢在字里行间 18 第十三章　电磁感应与电磁波初步(A卷) 轻松课堂 高中物理 必修 第三册 第 ‹#› 页 赢在字里行间 第十三章　电磁感应与电磁波初步(A卷) 轻松课堂 高中物理 必修 第三册 第 ‹#› 页 赢在字里行间 20 第十三章　电磁感应与电磁波初步(A卷) 轻松课堂 高中物理 必修 第三册 第 ‹#› 页 赢在字里行间 第十三章　电磁感应与电磁波初步(A卷) 轻松课堂 高中物理 必修 第三册 第 ‹#› 页 赢在字里行间 第十三章　电磁感应与电磁波初步(A卷) 轻松课堂 高中物理 必修 第三册 第 ‹#› 页 赢在字里行间 第十三章　电磁感应与电磁波初步(A卷) 轻松课堂 高中物理 必修 第三册 第 ‹#› 页 赢在字里行间 第十三章　电磁感应与电磁波初步(A卷) 轻松课堂 高中物理 必修 第三册 第 ‹#› 页 赢在字里行间 第十三章　电磁感应与电磁波初步(A卷) 轻松课堂 高中物理 必修 第三册 第 ‹#› 页 赢在字里行间 一、单项选择题(本题共8小题,每小题4分,共32分) 1.下列哪些设备没有用到电磁波技术的是(　　) A.无线电广播、电视、雷达 　B.微波炉 C.移动电话 　 D.电饭锅 答案与解析 解析　无线电广播、电视、雷达、移动电话都是用电磁波传输信息的,微波炉是利用电磁波的微波给食物加热的,而电饭锅是用的电流的热效应对物体加热的,A、B、C三项错误,D项正确。 答案　D 2.电工师傅能够用螺丝刀将狭小空间内的小螺丝吸引上来,关于该现象的解释正确的有(　　) A.是因为螺丝刀带电,把小螺丝吸引上来的 B.是因为小螺丝带电和螺丝刀相互吸引发生的 C.是因为螺丝刀带有磁性,把小螺丝吸引上来的 D.是因为小螺丝带有磁性,去吸引螺丝刀的 答案与解析 解析　电工师傅的螺丝刀有磁性,小螺丝是铁磁性物质,所以带有磁性的螺丝刀靠近小螺丝时,会把它吸引过来,故C项正确,A、B、D三项错误。 答案　C 3.红、橙、黄、绿四种单色光中,光子能量最小的是(　　) A.红光 B.橙光 C.黄光 D.绿光 答案与解析 解析　由ε=hν可知,红光的频率最小,其光子能量值最小,A项正确。 答案　A 4.磁性水雷是用一个可以绕轴转动的小磁针控制起爆电路的,军舰被地磁场磁化后变成了一个浮动的磁体,当军舰接近磁性水雷时,就会引起水雷的爆炸,其依据是(　　) A.磁体的吸铁性 B.磁极间的相互作用规律 C.电荷间的相互作用规律 D.磁场对电流的作用原理 答案与解析 解析　军舰被地磁场磁化后变成了磁体,当军舰靠近水雷时,对控制引爆电路的小磁针有力的作用,使小磁针转动引爆水雷,B项正确。 答案　B 5.个别西方发达国家正在研制电磁脉冲波武器——电磁炸弹。若一枚原始脉冲波功率为10 MW,频率为5 MH的电磁炸弹在不到100 m的高空爆炸,它将使方圆400~500 m2范围内电场强度达到每米数千伏,使得电力设备、通信设施和计算机中的硬盘与软件均遭到破坏。电磁炸弹有如此破坏力的主要原因是(　　) A.电磁脉冲引起的电磁感应现象 B.电磁脉冲产生的动能 C.电磁脉冲产生的高温 D.电磁脉冲产生的强光 答案与解析 解析　电磁炸弹是一种能释放出伽马射线的高频率电磁波的炸弹,伽马射线冲击大气层内的氧气和氮气,可以制造出高伏特的电磁感应现象,当电磁感应能量在空气中扩散时,电子设备中的电路和配线就会像触角一样去吸收这些无形的能量波,依据距离爆炸现场的远近以及电磁脉冲能量的强度不同,受影响的电子设备轻则暂时瘫痪,重则完全超载从而被巨大的能量所摧毁,故A项正确,B、C、D三项错误。 答案　A 6.如图所示,矩形线框abcd平面与匀强磁场方向平行,若线框从图示位置绕ab边转过90°,则穿过线框的磁通量(　　) A.变大 B.变小 C.不变 D.不能确定 答案与解析 解析　开始时线框平面与磁场方向平行,穿过线框的磁通量为Φ1=BSsin 0=0,线框绕ab边转过90°后,线框平面与磁场方向垂直,穿过线框的磁通量为Φ2=BSsin 90°=BS,由此可知,线框从题中图示位置绕ab边转过90°,穿过线框的磁通量变大,A项正确,B、C、D三项错误。 答案　A 7.5G是“第五代移动通信技术”的简称,其最显著的特征之一为具有超高速的数据传播速率。5G信号一般采用3 300 MHz~5 000 MHz频段的无线电波,而第四代移动通信技术4G的频段范围是 1 880 MHz~2 635 MHz,则(　　) A.5G信号比4G信号所用的无线电波在真空中传播得更快 B.5G信号相比于4G信号更不容易绕过障碍物,所以5G通信需要搭建更密集的基站 C.空间中的5G信号和4G信号会产生稳定的干涉现象 D.5G信号是横波,4G信号是纵波 答案与解析 解析　5G信号与4G信号所用的无线电波在真空中传播时速度相同,都等于光速,A项错误;5G信号相比于4G信号频率更高,波长更短,更不容易绕过障碍物,所以5G通信需要搭建更密集的基站,B项正确;空间中的5G信号和4G信号频率不相同,不会产生稳定的干涉现象,C项错误;5G信号是横波,4G信号也是横波,D项错误。 答案　B 8.如图,ABCD为固定在竖直平面内的光滑绝缘轨道,BC连线水平,上、下区域Ⅰ、Ⅱ分别存在垂直轨道的水平磁场。将一铜质小球从A端由静止释放,经足够长的时间后,小球仅在BC的下方往复运动。则(　　) A.Ⅰ、Ⅱ区域内均存在匀强磁场 B.Ⅰ、Ⅱ区域内均存在非匀强磁场 C.Ⅰ内存在匀强磁场,Ⅱ内存在非匀强磁场 D.Ⅰ内存在非匀强磁场,Ⅱ内存在匀强磁场 答案与解析 解析　由题意知,小球在区域Ⅰ中有机械能损失,可知在区域Ⅰ中有电磁感应现象,即产生了焦耳热,则知小球在Ⅰ内磁通量发生了变化,所以Ⅰ内存在非匀强磁场。而小球在区域Ⅱ中没有机械能损失,即没有产生电磁感应现象,则知小球在Ⅱ内磁通量不发生变化,即Ⅱ内存在匀强磁场,D项正确。 答案　D 二、多项选择题(本题共4小题,每小题6分,共24分) 9.如图所示,A为多匝线圈,与开关、滑动变阻器相连后接入M、N间的交流电源,B为一接有小灯泡的闭合多匝线圈,下列关于小灯泡发光情况的说法中正确的是(　　) A.闭合开关后小灯泡可能发光 B.若闭合开关后小灯泡发光,再将B线圈靠近A,则小灯泡更亮 C.闭合开关瞬间,小灯泡才能发光 D.若闭合开关后小灯泡不发光,将滑动变阻器滑片左移后,小灯泡可能会发光 答案与解析 解析　闭合开关后,A中有交变电流,B中就会有变化的磁场,B中有感应电流,小灯泡可能发光,A项正确,C项错误;若闭合开关后小灯泡发光,再将B线圈靠近A,相同时间内通过B的磁通量变化量更大,即磁通量变化率更大,B线圈中产生的感应电流更大,所以小灯泡会更亮,B项正确;若闭合开关后小灯泡不发光,将滑动变阻器滑片左移后电路中的电流变小,由此产生的磁通量变化率变小,小灯泡不可能发光,D项错误。 答案　AB 10.超导是当今高科技的热点之一,当一块磁体靠近超导体时,超导体中会产生强大的电流,对磁体有排斥作用,这种排斥力可使磁体悬浮在空中,磁悬浮列车就采用了这项技术。磁体悬浮的原理是(　　) A.超导体电流的磁场方向与磁体的磁场方向相同 B.超导体电流的磁场方向与磁体的磁场方向相反 C.超导体使磁体处于失重状态 D.超导体对磁体的作用力与磁体的重力相平衡 答案与解析 解析　同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引,所以电流的磁场方向和磁体的磁场方向相反,磁体悬浮在空中,重力和超导体对磁体的作用力平衡,故B、D两项正确,A、C两项错误。 答案　BD 11.关于对黑体的认识,下列说法正确的是(　　) A.黑体只吸收电磁波,不反射电磁波,看上去是黑的 B.黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与温度有关,与材料的种类及表面状况无关 C.黑体辐射电磁波的强度按波长的分布除与温度有关外,还与材料的种类及表面状况有关 D.如果在一个空腔壁上开一个很小的孔,射入小孔的电磁波在空腔内表面经多次反射和吸收,最终不能从小孔射出,这个空腔就成了一个黑体 答案与解析 解析　黑体能100%地吸收入射到其表面的电磁辐射,并且不会有任何的反射与透射,这样的物体称为黑体,但不一定是黑色的,A项错误;黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与温度有关,与材料种类及表面状况无关,B项正确,C项错误;如果在一个空腔壁上开一个很小的孔,射入小孔的电磁波在空腔内表面经多次反射和吸收,最终不能从空腔射出,就相当于吸收了所有电磁波,因此空腔成了一个黑体,故D项正确。 答案　BD 12.如图所示,导线ab和cd互相平行,则下列四种情况中,导线cd中有电流的是 (　　) A.开关S闭合或断开的瞬间 B.开关S是闭合的,滑动触头向左滑 C.开关S是闭合的,滑动触头向右滑 D.开关S始终闭合,滑动触头不动 答案与解析 解析　开关S闭合或断开的瞬间、开关S闭合滑动触头向左滑的过程、开关S闭合滑动触头向右滑的过程,都会使通过导线ab段的电流发生变化,使穿过cd回路的磁通量发生变化,从而在cd导线中产生感应电流。A、B、C三项正确;开关S始终闭合,滑动触头不动,则导线ab中电流恒定,穿过cd回路的磁通量不变,cd导线中无感应电流,D项错误。 答案　ABC 三、非选择题(本题共3小题,其中13题12分,14题14分,15题18分) 13.40 W的白炽灯,有5%的能量转化为可见光。设所发射的可见光的平均波长为580 nm,那么该白炽灯每秒钟辐射的光子数为多少?(普朗克常量h=6.63×10-34 J·s,光速c=3.0×108 m/s) 解析　波长为λ的光子能量为:ε=hν=h, 设灯泡每秒内发出的光子数为n,灯泡电功率为P, 则n=, 式中η=5%是灯泡的发光效率, 联立解得n=, 代入题给数据得n≈5.8×1018(个) 答案　5.8×1018个 14.如图所示,线圈abcd的平面与水平方向夹角θ=60 °,磁感线竖直向下,线圈平面面积S=0.4 m2,匀强磁场磁感应强度B=0.6 T,则穿过线圈的磁通量Φ为多少? 解析　方法一　把S投影到与B垂直的方向,则 Φ=B·Scos θ=0.6×0.4×cos 60° Wb=0.12 Wb。 方法二　把B分解为平行于线圈平面的分量B∥和垂直于线圈平面的分量B⊥,B∥不穿过线圈,且B⊥=Bcos θ,则Φ=B⊥S=Bcos θ·S=0.6×0.4×cos 60° Wb=0.12 Wb。 答案　0.12 Wb 15.匀强磁场(各点的磁感应强度大小、方向均相同的磁场)中长为2 cm的通电导线垂直磁场方向放置,当通过导线的电流为2 A时,它受到的磁场力大小为4×10-3 N,问: (1)该处的磁感应强度B是多大? (2)若电流不变,导线长度减小到1 cm,则该处的磁感应强度B和它受到的磁场力F各是多大? (3)若导线长度不变,电流增大为5 A,则该处的磁感应强度B和它受到的磁场力F各是多大? 解析　(1)根据磁感应强度的定义 B== T=0.1 T。 (2)匀强磁场中该处的磁感应强度由磁场本身决定,不因导线长度的改变而改变,因此B=0.1 T。 根据磁感应强度的定义B=可得,导线长度减小到1 cm,则它受到的磁场力 F'=BIL'=0.1×2×1×10-2 N=2×10-3 N。 (3)匀强磁场中该点的磁感应强度也不因电流的改变而改变,因此B=0.1 T。 根据磁感应强度的定义B=可得, 电流增大为5 A,则它受到的磁场力 F″=BI'L=0.1×5×2×10-2 N=0.01 N。 答案　(1)0.1 T　(2)0.1 T　2×10-3 N (3)0.1 T　0.01 N $$