第十三章 电磁感应与电磁波初步 情境题专项-【新课程能力培养】2025-2026学年高中物理必修第三册练习手册（人教版）

N 高中物理必修第三册（人教版） 情境是 1.某同学在赤道附近做“探究通电直导线产 生的磁场”实验时，先在水平实验台上放 置一枚小磁针，发现小磁针N极指北， 然后他把一直导线沿南北方向置于小磁针 正上方，当通入恒定电流时，发现小磁针 静止时的N极指向为北偏西60°，他通过 查阅资料得知当地的地磁场磁感应强度为 B,则通电导线产生的磁场在小磁针所在 处的磁感应强度和通入的电流方向为 A.2B,由南向北 B.2B,由北向南 C.V3B,由南向北 D.V3B,由北向南 2.关于生活中遇到的各种波，下列说法正确 的是() A.电磁波可以传递信息，声波不能传递 信息 B.手机在通话时涉及的波既有电磁波又 有声波 C.太阳光中的可见光和医院“B超”中的 超声波传播速度相同 D.遥控器发出的红外线波长和医院“CT” 中的X射线波长相同 3.（多选)2006年度诺贝尔物理学奖授予了 两名美国物理学家，以表彰他们发现了宇 宙微波背景辐射的黑体谱形状及其温度在 不同方向上的微小变化。他们的出色工作 被誉为是宇宙学研究进入精密科学时代的 104练 题专项 起点。下列与宇宙微波背景辐射黑体谱相 关的说法正确的是() A.微波是指波长在103m到10m之间的 电磁波 B.微波和声波一样都只能在介质中传播 C.黑体的热辐射实际上是电磁辐射 D.普朗克在研究黑体的热辐射问题中提 出了能量子假说 4.电磁波携带的信息，既可以有线传播，也 可以无线传播。下列事例中，不是利用电 磁波传递信息的是(） A.手机用“WIFI”上网 B.铁骑交警利用随身携带的对讲机交流 C.蝙蝠利用“回声”定位 D.舱外航天员之间也可以通过语言直接 交流 5.量子雷达是隐身战机的克星，可以捕捉到 普通雷达无法探测到的目标。有一类量子 雷达，仍采用发射经典态的电磁波，但在 接收机处使用量子增强检测技术以提升雷 达系统的性能。下列说法正确的是() 第5题图 A.量子就是a粒子 B.隐身战机不向外辐射红外线 C.电磁波在真空中的传播速度与其频率 无关 D.量子雷达是利用目标物体发射的电磁 波工作的 6.现在很多考场考试时，监 考教师使用手持金属探测 器对进入考场的考生进行 检查，如图所示，该探测 第6题图 器涉及的基本原理是( A.电磁感应 B.静电感应 C.电流的磁效应 D.静电屏蔽 7.如图甲所示，有一节能电梯中加装了“钥 匙扣”接触区装置，人进入电梯以后必须 要用图乙所示的带绝缘外壳“钥匙扣”接 触“钥匙扣”接触区，就会听到“嘟”的 一声解锁成功，然后再按楼层的数字键才 会响应。图丙是“钥匙扣”接触区装置拆 开后露出的一个由漆包线绕成的多匝矩形 线圈，根据以上情景，你认为利用“钥匙 扣”接触区装置解锁主要应用了什么物理 原理() *0000292 第7题图 A.电流的磁效应 B.通电导线在磁场中受到安培力作用 C.电磁感应 D.电流的热效应 8.如图所示，系在细线下端的回形针受磁铁 吸引悬在空中，在回形针的下方用点燃的 蜡烛加热回形针。过一段时间可以观察到 第十三章电磁感应与电磁波初步。 回形针不再受磁铁吸引，细线回到竖直方 向。试解释这一现象。 ∠∠L 第8题图 9.如图所示，一带电小球A用绝缘细线悬 挂，在水平面内做匀速圆周运动，其正下 方有一导体圆环B放在绝缘水平面上， 圆环B的圆心位于悬点正下方。 ()将圆环以环上某点为支点竖起时，圆 环中是否产生感应电流？ (2)将圆环在水平面上拉动时，圆环中是 否产生感应电流？ 77777777777 第9题图 练(105E-E=h2,则从能级k跃迁到能级m有E-Em=(E-En)- (Enm-En)=hw2-h1,因红光的能量小于紫光的能量，故能 量降低辐射光子，故选D。 16.BD【解析】量子化的物理量变化是不连续的、 一份一份变化的，学生人数、马家柚的个数是量子化 的，物体的动能、教室的高度不是量子化的变化。故 A、C错误，B、D正确。 17.D【解析】红外线的热效应显著，常用来加热理 疗，而紫外线的化学作用与荧光作用显著，常用来杀菌 和消毒，故A错误；紫外线属于电磁波，紫外线的频率 比可见光高，故B错误；该紫外线在真空中的波长为 A=C=3x108 了80x10m=3.75x10'm,故C错误；该紫外线能 量子的能量为e=hw=6.6x104×8.0x104J=5.28x109J,故D 正确。故选D。 >“情境题专项 1.C【解析】发现小磁针的N极指向为北偏西60°， 则电流在小磁针处的磁场方向向西，大小是B'=Btan60°= V3B,由安培定则知，电流的方向由南向北，故C 正确。 2.B【解析】电磁波可以传递信息，声波也能传递 信息，故A错误；手机在通话时涉及的波既有电磁波又 有声波，故B正确；太阳光中的可见光的传播速度是光 速，医院“B超”中的超声波传播速度是声速，二者的 大小不相同，故C错误：遥控器发出的红外线波长和医 院“CT”中的X射线波长不相同，故D错误。 3.ACD 4.C【解析】手机用“WF”上网和铁骑交警利用 随身携带的对讲机交流都是利用电磁波中的无线电波传 递信息的，A、B正确：蝙蝠利用“回声”定位是利用 超声波进行的，C错误；舱外航天员之间通过电磁波进 行语言直接交流，D正确。本题选不是利用电磁波传递 信息的，故选C。 5.C【解析】量子是现代物理的重要概念，即一个 物理量如果存在最小的不可分割的基本单位，则这个物 理量是量子化的，并把最小单位称为量子，故A错误： 任何物体都会向外发射红外线，故B错误；任何频率的 电磁波在真空中的传播速度都等于光速c,故C正确； 依据题意，量子雷达仍采用发射经典态的电磁波，不是 目标物体发射的电磁波，故D错误。故选C。 6.A【解析】手持金属探测器利用电磁感应的原理， 利用有交流电通过金属探测器内部的线圈，产生迅速变 参考答案与解析。 化的磁场。这个磁场能在金属物体内部产生涡电流。涡 电流又会产生磁场，反过来影响金属探测器内部线圈原 来的磁场，引发探测器发出鸣声，从而可以检测是否携 带金属器件制作的通信工具。故选A。 7.C【解析】将“钥匙扣”接触区装置拆开后是一 个多匝矩形线圈，“钥匙扣”靠近后产生感应电流，从 而控制开关，是利用了电磁感应现象。故选C。 8.回形针被磁化时，其内部分子电流的取向变得大 致相同，而激烈的热运动使分子电流的取向又变得杂乱 无章，使回形针失去磁性。 9.(1)产生(2)产生 【解析】带电小球做圆锥摆运动可等效为一环形电 流，在空间产生磁场，可由安培定则判断磁感线的分布 特点。(1)当圆环竖起时，穿过圆环的磁通量减少， 由感应电流的产生条件知，圆环中产生感应电流。 (2)当圆环在水平面上被拉动时，穿过圆环的磁通量减 少，圆环中产生感应电流。 一感知高考 L.B【解析】由能量守恒定律可得hw+mgH=ho, h6=m心，解得归-型)，A错误：由表达式归心 1/2Gm cR =,可知v<o,即接收器接收到的光的波 v1 长大于发出的光的波长，B正确；若从地面上的P点发 出一束光照射到O点，从以上两种方法均可知，其频率 变小，若从Q点发出一束光照射到P点，其频率变大， C错误；由上述分析可知，从地球表面向外辐射的光在 传播过程中频率变小；通过类比可知，从太阳表面发出 的光的频率在传播过程中变小，D错误。故选B。 2.D【解析】原子吸收频率为%的光子从基态能级 I跃迁至激发态能级Ⅱ时有Em-E1=ho,且从激发态能 级Ⅱ向下跃迁到基态I的过程有Em-E=h+hw+hw,联 立解得h=g-V-y3o故选D。 3.C【解析】铯原子利用的两能级的能量差量级对 应的能量为8=105eV=105×1.6×10-9J=1.6×1024J,由光 子能量的表达式ε=hv可得，跃迁发射的光子的频率量 级为会-66C业24W0心比，跃正发射的光 子的频率量级为10°Hz。故选C。 4.A【解析】设天体发射频率为v光子的功率为P, 题意可知h×X初=m,其中18，解得 83