第18期 电磁感应现象及应用 电磁波的发现及应用 微观世界的量子化-【数理报】2025-2026学年高中物理必修第三册同步学案（教科版）

素养·拓展 数理招 (上接第3版) 开关时灵敏电流计的指针 偏转（选填 第17期2版参考答案 3.如图1所示，某同学 “发生”或“不发生”) 素养专练1 为商店设计了一个感应门 三、解答题（共13分） 晋系新 1.A 2.BC 3.AD 4.C 5.D 铃，强磁条固定在门框上， 5.纳米技术现在已经广泛应用到社会生 线圈和语音系统固定在平 线图 产、生活的各个方面。将激光束的宽度聚光到纳 素养专练2 1.B2.C3.B4.D5.B 开门（前后开）上，当线圈 米级范围内，可以精确地修复人体损坏的器官， 中感应出一定强度的电流 糖尿病引起视网膜病变是导致成年人失明的一 素养专练3 图1 信号时，自动触发语音系统发出语音，下列说法个重要原因，利用聚光到纳米级的激光束进行 1.C2.C3.B4.A5.A 中正确的是 ) 治疗，90%的患者都可以避免失明的严重后果. 第17期3版参考答案 A.开门时发出语音 台功率为10W的氩激光器，能发出波长入= A组 B.关门时不发出语音 500nm的激光，用它“点焊”视网膜，每次“点 1.C2.A3.C4.D5.C6.A7.B C.开门时线圈的磁通量增大 焊”需要2×103J的能量，求： 8.奥斯特N大于左 D.关门时线圈的磁通量增大 (1)每次“点焊”视网膜的时间； 9.(1)0.12Wb: 二、实验题（共9分） (2)在这段时间内发出的激光光子的数量： (2)0.36Wb; 4.为了探究电磁感应现象的产生条件，如 (3)0,0或180 图2给出了必备的实验仪器. 10.(1)4×106T,家庭通电导线的磁感应 强度比地磁场的磁感应强度小得多； (2)2×10-6T,输电线正下方的磁感应强度 比家庭电路中的磁场的磁感应强度略小、 B组 1.AD 2.AD 3.BC 图2 (1)请你用笔画线代替导线，将实验电路连 4.(1)前 接完整 (2)将电源正负极对换将探管从另一端 (2)正确连接实验电路后，在闭合开关时灵 插入 敏电流计的指针发生了偏转.开关闭合后，迅速 (3)D(4)B 移动滑动变阻器的滑片，灵敏电流计的指针 5.(1)5×106T,与水平方向成53°斜向 偏转（选填“发生”或“不发生”）.断开 下； (参考答案见下期) (2)8×10-6Wb. 难点透视· 向外传播形成电磁波，故D错误 答案：AB 对麦克斯韦电磁场理论的理解 例3.（多选）应用麦克斯韦的电磁场理论 判断如图所示的表示电场产生磁场（或磁场产 ●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●● 生电场)的关系图像中（每个选项中的上图是表 ⊙四川孙 扬 示变化的场，下图是表示变化的场产生的另外 1.对麦克斯韦电磁场理论的理解 D.周期性变化的电场周围一定产生周期性 的场)，正确的是 恒定的电场不产生磁场 恒定的磁场不产生电场 变化的磁场 均匀变化的电场在周围空间 均匀变化的磁场在周围空间 产生恒定的磁场 产生恒定的电场 解析：根据麦克斯韦电磁场理论，只有变化 不均匀变化的电场在周围空 不均匀变化的磁场在周围空 的电场能产生磁场，均匀变化的电场产生稳定 二A 间产生变化的磁场 间产生变化的电场 的磁场，非均匀变化的电场才产生变化的磁场， 振荡电场产生同频率的振荡 振荡磁场产生同频率的振荡 磁场 电场 故ABC错误，D正确 A4 2.电场、磁场的变化关系可用下面的框图 答案：D 表示 例2.根据麦克斯韦的电磁场理论，以下叙 网图一國 述中正确的是 () 解析：A图中的上图磁场是稳定的，由麦克 A.教室中亮着的日光灯周围空间必有磁场斯韦的电磁场理论可知，其周围空间不会产生 若均匀敞发稳定 变化电场 和电场 电场，A图中的下图是错误的：B图中的上图是 若非均激发变化 B.工作时的电磁打点计时器周围必有磁场均匀变化的电场，应该产生稳定的磁场，下图的 匀变化 隘场 若非均变化 和电场 磁场是稳定的，所以B图正确；C图中的上图是 自变化电场 C.稳定的电场产生稳定的磁场，稳定的磁 周期性变化的磁场，它能产生同频率的周期性 例1.关于电磁场理论，下列说法正确的是 场产生稳定的电场 变化的电场，C图是正确的；D图的上图是周期 ( D.只要空间某处的电场或磁场发生变化，性变化的电场，在其周围空间产生周期性变化 A.在电场周围一定产生磁场，变化的磁场就会在其周围产生电磁波 的磁场，故D图错误 周围一定产生电场 解析：教室中亮着的日光灯、工作时的电磁 答案：BC B.在变化的电场周围一定产生变化的磁打点计时器中的电流是交变电流，在其周围产 方法总结：麦克斯韦电磁场理论的两大支 场，变化的磁场周围一定产生变化的电场 生交变磁场和电场，故AB正确；稳定的电场不柱：变化的磁场产生电场；变化的电场产生磁 C.均匀变化的电场周围一定产生均匀变化 会产生磁场，故C错误；只有周期性变化的电场场，而产生的电场或磁场如何变化，与原磁场或 的磁场 和磁场才能交替产生磁场和电场，由发生区域 原电场的变化规律有关 本版责任编辑：李杰 报纸编辑质量反馈电话： 0351-5271268 报纸发行质量反馈电话： 数评橘 2025年11月10日·星期 高中物理 第 18期总第1162期 教科 0351-5271248 必修第三册 能源与动力工程 山西师范大学主管山西师大教育科技传媒集团主办数理报社编辑出版 社长：徐文伟 国内统一连续出版物号：CN14-0707/八F)邮发代号：21-287 专业简介：能源与 难点透视■ 解析：满足闭合回路，但是磁通量没有变 动力工程主要研究能源 的开发和利用、动力机 入理解 械和热工设备的设计和 深 化，没有感应电流产生，故A错误；满足磁通量 变化，但是没有满足闭合回路这个条件，也没有 测试技术等，能源包括 产生感应电流的条件 感应电流产生，故B错误；线框不闭合时，即使 煤、石油、天然气等传统 穿过线圈的磁通量发生变化，线圈中也没有感 能源和核能、风能、生物 四川王小军 应电流，故C正确；不知道回路是否闭合，因此 能等新能源，动力机械 1.产生感应电流的必要条件 和热工设备包括内燃 能产生感应电流如图2所示，对于图甲，尽管导 不能确定有感应电流产生，故D错误 机、锅炉、航空发动机 (1)电路必须是闭合回路； 体“切割”了磁感线（匀强磁场），但穿过闭合线 答案：C 制冷机等。例如：天然气 (2)穿过回路的磁通量发生变化， 框的磁通量并没有发生变化，没有感应电流；对 例2.如图所示，把矩形线圈放在匀强磁场 用作汽车燃料、风能发 2.对产生感应电流条件的理解 冬季烧锅炉供暖、空 于图乙，导体框的一部分导体“切割”了磁感线，中（匀强磁场范围足够大），A图中线圈以对角 调制冷机设计和测试等 (1)不论用什么方法，只要穿过闭合回路的穿过线框的磁感线条数越来越少，线框中有感 线交点O为中心在图示平面内转动，B图中线圈 培养目标：本专业 磁通量发生变化，闭合回路中就有感应电流产应电流；对于图丙，闭合导体回路在非匀强磁场 以对角线为轴转动，C图中线圈以αd边为轴转 以热工、力学和机械科 学理论为基础，以计算 中运动，切割了磁感线，同时穿过线框的磁感线 动，D图中线圈以ab边为轴转动，这四种情况可 机和控制技术为工具 (2)在闭合回路中有磁通量但不变化，即使 条数减少，磁通量减小，线框中有感应电流 使线圈中产生感应电流的是 培养具备能源生产、转 磁场很强，磁通量很大，也不会产生感应电流 化、 利用与动力系统研 (3)产生感应电流的条件可以归纳为两个： 发基本理论和应用技 以及具备节能减排 个是回路本身的属性，即回路必须是闭合的： 理念，能在工业、国防 另一个是穿过回路的磁通量必须发生变化 图2 B 民用等领域从事能源动 3.理解导体棒切割磁感线的方法 例1.关于感应电流，以下说法中正确的是 解析：线圈以对角线交点0为中心在图示 力、人工环境、新能源研 究开发、优化设计、先进制 (1)导体是否将磁感线“割断”，如果没有 平面内转动，穿过线圈的磁通量不发生变化，无 造、智能控制、应用管理等 “割断”就不能说切割.如图1所示，甲、乙两图 A.只要闭合回路内有磁通量，闭合回路中感应电流产生，故A错误；线圈以对角线为轴转 工作的高级科技人才 中，导体都切割磁感线，而图丙中，导体没有切 就有感应电流产生 动时，导致穿过线圈的磁通量发生变化，从而产 培养要求：本专业 割磁感线 B.穿过螺线管的磁通量发生变化时，螺线 生感应电流，故B正确；线圈以αd为轴转动时 学生主要学习各种能量 专换及有效利用的理论 管内部就一定有感应电流产生 穿过线圈的磁通量不发生变化，没有感应电流 与技术，接受现代科学 C.线圈不闭合时，即使穿过线圈的磁通量 产生，故C错误；同理可知，线圈以ab为轴转动 与工程的基本训练 发生变化，线圈中也没有感应电流 时，穿过线圈的磁通量发生变化，从而产生感应 握能源、热科学及动力 系统基础理论，掌握计 图1 D.只要回路的一部分做切割磁感线运动， 电流，故D正确 算机及控制技术等现代 (2)即使导体“切割” 了磁感线，也不 定 回路中就一定有感应电流 答案：BD 工具，具备从事节能、 、动力、环保和新能源 学习指南 开发利用等领域设备研 1.对黑体的理解 究开发、设计制造和应 (1)绝对的黑体实际上 用管理所必需的工程技 是不存在的，但可以用某装 对黑体和黑体辐射的理解 术知识，初步具有应用 置近似地代替.如图1所示， 所学知识提出、分析及 解决本专业领域问题的 如果在一个空腔壁上开一 ©四川张书生 能力。本专业学生还应具 个小孔，那么射人小孔的电 图1 有有效的沟通与交流能 滋波在空腔内表面会发生多次反射和吸收，最 ②辐射强度的极大值向波长较短的方向移辐射强度与波长的关系图像， 力，具备良好的职业道德 终不能从空腔射出，这个小孔就成了一个绝对 动，如图2所示 则下列说法正确的是( 和团队精神，对职业、社 黑体 例1.关于黑体及黑体辐射，下列说法正确的 A.T>T, 、环境有责任感，树立 节能减排的理念 (2)黑体不一定是黑的，只有当自身辐射的 是 B.T<T 核心知识：热科学 可见光非常微弱时看上去才是黑的；有些可看 A.黑体是真实存在的 C.随着温度的升高，黑体 基本知识（工程热力学 工程流体力学、传热 作黑体的物体由于有较强的辐射，看起来还会 B普朗克引入能量子的概念，得出黑体辐的辐射强度都有所降低 学)、工程设计基本知识 很明亮，如炼钢炉口上的小孔一些发光的物体 射的强度按波长分布的公式，与实验符合得非 D.随着温度的升高，辐射强度的极大值向 工程制图、机械设计基 〔如太阳、白炽灯灯丝)也被当作黑体来处理 常好，并由此开创了物理学的新纪元 波长较短方向移动 出)、电工电子基本知识 电工学、控制理论)等 y 般物体与黑体的比较 C.随着温度升高黑体辐射的各波长的强度 解析：一般材料的物体辐射能的多少决定 主要专业实验： 热辐射特点 吸收、反射特点 有些会增强，有些会减弱 于物体的温度(T)、波长、时间的长短和发射的 工电子实验、热工实验 福财电磁波的情沉与温 既吸收又反射，其能力与 D.黑体辐射无任何实验依据 面积，而黑体是指在任何温度下，全部吸收任何 包括工程热力学实验 度有关，与材料的种类及 材料的种类及入射波长 物体 江程流体力学实验、传 表面状况有关 解析：黑体并不是真实存在的，故A错误；普波长的辐射的物体，黑体辐射电磁波的强度按 等因素有关 热学实验)、能源与动力 辐射电磁波的强度按波 朗克引入能量子的概念，得出黑体辐射的强度按波长的分布只与温度有关；实验表明，随着温度 相关方向的专业实验 长的分布只与黑体的温 完全吸收各种入射电磁 波，不反射 波长分布的公式，与实验符合得非常好，并由此 的升高，各种波长的辐射强度都有所增加，辐射 【如燃烧学实验、热工控 度有关 开创了物理学的新纪元，故B正确；随着温度的升 强度的极大值向波长较短的方向移动.从题图 制与测试类实验) 3.黑体辐射的实验规律 品 修业年限：四年 (1)温度一定时，黑体辐 高，各种波长的辐射强度都有增加，故C错误；黑 中可以看出，入1<入2，T>T2,故AD正确 授予学位：工学学 射强度随波长的分布有一个极 体辐射是有实验依据的，故D错误 答案：AD 大值 答案：B 主编点评：熟悉黑体辐射特点是解决问题 (2)随着温度的升高 例2.在实验室或工厂的高温炉子上开一小的关健.随着温度的升高，各种波长的辐射本领 ①各种波长的辐射强度 孔，小孔可看作黑体，由小孔的热辐射特性，就都在增加，当黑体温度升高时，辐射强度极大值 都有增加； 可以确定炉内的温度.如图3所示，就是黑体的 向波长较短方向移动 2 素养专练 4.电磁感应现象及应用 A.矩形线圈向右运动 B.使电流I增大 1.下列现象属于电磁感应现象的是( C.矩形线圈以AB边为轴转动 A.通电导线周围和永磁体周围都存在磁场 D.矩形线圈以长直导线为轴转动 B.闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁 5.线圈从左往右匀速运动，经过如图所示位 感线运动，导体中就会产生电流 置时，能产生感应电流的是 C.一些物体在磁体或电流的作用下会显现磁 性 D.通电导线在磁场中受到力的作用 2.下面属于电磁感应现象的是 A.通电导体周围产生磁场 B.闭合线圈内因为磁通量变化产生电流 C.通电的闭合回路中产生电流 D.电荷在电场中定向移动形成电流 3.探究产生感应电流条件的实验装置如图1 所示，保持线圈不动，在下列情况下，无法产生感 应电流的是 6.(多选)下列选项中的操作能使如图3所示 A.将S极插入线圈 的三种装置产生感应电流的是 B.将S极从线圈中抽出 C.将N极插入线圈 D.将N极放在线圈中不动 图3 A.甲图中，使导体棒AB做切割磁感线运动 B.乙图中，使条形磁铁插人或拔出线圈 图1 图2 C.丙图中，开关S保持闭合，使小螺线管A插 4.如图2所示，矩形线圈ABCD位于通有电流 入大螺线管B中不动 I的长直导线附近，下列各种情况下，矩形线圈中 D.丙图中，开关S保持闭合，使小螺线管A插 不会产生感应电流的是 入大螺线管B中不动，移动滑动变阻器的滑片 5.电磁波的发现及应用 C.遥控器发出的红外线的频率比医院CT中 的X射线的频率大 1.关于电磁场和电磁波的说法正确是 D.各种频率的电磁波在真空中传播的速度 ( 不同 A.电场和磁场总是相互联系的，它们统称为 4.电磁波在日常生活中有着广泛的应用.下 电场 列说法正确的是 ( B.电磁场由发生的区域向远处的传播形成电 A.微波炉加热食物是利用了红外线的热作 磁波 用 C.在电场周围一定产生磁场，磁场周围一定 B.红外线应用在遥感技术中，是利用了它穿 产生电场 透本领强的特性 D.电磁波是一种波，声波也是一种波，理论 C.医院用X射线进行透视，是因为它是各种 上它们是同种性质的波动 电磁波中穿透能力最强的 2.电信网、广播电视网和互联网逐步整合成 D.利用紫外线灭菌消毒，是因为紫外线具有 为统一的信息通信网络，这些信息都是通过电磁较高的能量 波来传递的.关于麦克斯韦的电磁场理论，下列说 5.（多选)“中国天眼”位于贵州的大山深处， 法正确的是 )是500m口径球面射电望远镜(FAST).它通过接 A.变化的磁场一定能产生电磁波 收来自宇宙深处的电磁波探索宇宙。下列关于电 B.磁场一定在周围空间产生电场 磁波的说法正确的是 () C.不均匀变化的电场产生均匀变化的磁场， A.电磁波在任何介质中传播速度均为3× 均匀变化的磁场产生不均匀变化的电场 ;10ǒm/s D.麦克斯韦推算出电磁波传播的速度等于 B.红外线的波长比紫外线大 光速，提出了光的电磁理论：光是电磁波 C.麦克斯韦认为均匀变化的电场能激发出变 3.关于电磁波，下列说法正确的是 ( 化的磁场，空间将产生电磁波 A.电磁波跟声波一样，只能在介质中传播 D.赫兹通过实验捕捉到电磁波，证实了麦克 B.电磁波可以传递信息，也可以传播能量 :斯韦的电磁理论 数理极 数理极 素养·测评 3 6.微观世界的量子化 数至少为多少？ 《电磁场与电磁波初步》 1.能正确解释黑体辐射实验规律的是（ A.能量的连续经典理论 B.普朗克提出的能量量子化理论 同步核心素养测试( C.以上两种理论体系任何一种都能解释 (涉及内容：$3.3$3.5) ◆数理报社试题研究中心 D.牛顿提出的能量微粒说 ④红外光子的能量比可见光子的能量大 2.(多选)黑体辐射的实验规律如图所示，由 A组基础篇 A.①②B.③④C.①③D.②④ 图可知 () 6.在如图3所示的0y坐 一、选择题（本题共7小题，每小题5分，共35分）标系第一象限内存在垂直纸面 1.对黑体辐射的研究中，我们发现，物质吸收向外的磁场，磁场沿y轴方向 或发射能量是不连续的，于是有科学家提出能量均匀分布、沿x轴正方向逐渐 量子化的理论，这位科学家是 稀疏在第一象限内有一个平 图3 10.(9分)若某种电磁波在真空中的频率为 A.牛顿 B.开普勒 行于xOy平面的矩形导线框abcd,已知穿过线框的1.5×105Hz,试回答下列问题： A/jm C.普朗克 D.阿基米德 磁通量为Φ，则以下判断正确的是 (1)该电磁波的波长为多少？（电磁波在真空 A.随着温度升高，各种波长的辐射强度都有 2.管道高频焊机可以 A.此时线框内有感应电流产生 中的传播速度为c=3×108m/s) 所增加 对由钢板卷成的圆管的接 B.若线框沿y轴正方向平移，则框内有感应电 (2)该电磁波属于哪个波段？（红外线波长范 B.随着温度降低，各种波长的辐射强度都有所 缝实施焊接.焊机的原理 流产生 围为0.75~1000um,紫外线的波长范围为5~ 增加 如图1所示，圆管通过 图1 C.若线框沿x轴负方向平移，则框内有感应电370nm) (3)现代科技可以使电磁波在特定介质中的 C.随着温度升高，辐射强度的极大值向波长较 个接有高频交流电源的线圈，线圈所产生的交变流产生 磁场使圆管中产生交变电流，电流产生的热量使 D.以ab为轴翻转180°，则这一过程中框内磁传播速度大大减小当频率为1.5×105Hz的电磁 长的方向移动 接缝处的材料熔化将其焊接焊接过程中所利用通量变化量为2Φ 波以900m/s的速度传播时，电磁波的波长变为多 D.随着温度降低，辐射强度的极大值向波长 的电磁学规律的发现者为 ( 7.电磁辐射是一种复合的 少？ 较长的方向移动 A.库仑 B.霍尔 电磁波，以相互垂直的电场和磁 3.处于激发态的氢原子向基态跃迁时( C.普朗克 D.法拉第 场时间的变化而传递能量.人 A.辐射光子，原子能量增加 3.假如有一宇航员登上火星后，利用手边的体生命活动包含一系列的生物 B.辐射光子，原子能量减少 一只灵敏电流表和一个小线圈，想探测一下火星：电活动，这些生物电对环境的电 图4 C.吸收光子，原子能量增加 表面是否有磁场，则下列说法正确的是(）磁波非常敏感，因此，电磁辐射可以对人体造成影 D.吸收光子，原子能量减少 A.直接将电流表放于火星表面，看是否有示响和损害.《环境电磁波卫生标准》等法规规定：当 4.硅光电池是将光辐射的能量转化为电能若 数来判断磁场的有无 电磁辐射强度（单位时间内垂直通过单位面积的 有V个波长为入。的光子打在硅光电池极板上，这 B.将电流表与线圈组成闭合回路，使线圈沿：电磁辐射能量)不超过0.15W/时，对人体没有 些光子的总能量为(h为普朗克常量，c为真空中的 某一方向运动，如果电流表无示数，则可判断火星任何影响.某办公区域内采用如图4所示的无线路 光速) () 表面无磁场 由器，若它的电磁辐射功率是7.5W,则人体与该 C.将电流表与线圈组成闭合回路，使线圈沿 :装置的安全距离至少为 A.h BM元 某一方向运动，如果电流表有示数，则可判断火星 A.2.0m B.3.0m 入0 B组能力篇 表面有磁场 C.4.0m D.6.0m C.Whλ D.2Nhλo D.将电流表与线圈组成闭合回路，使线圈在 二、实验题（共8分） 一、多选题（本题共3小题，每小题6分，共18分） 5.人眼对绿光较为敏感，正常人的眼睛接收到 某一平面内沿各个方向运动，如果电流表无示数， 8.如图5为“研究感应电流产生的条件”的实 1.关于电磁波，下列说法正确的是 () 波长为530nm的绿光时，只要每秒钟有6个绿光的 则可判断火星表面无磁场 验电路图： A.电磁波在真空中的传播速度与电磁波的频 光子射入瞳孔，眼睛就能察觉.普朗克常量为6.63 4.如图2所示，匀强磁场区域 率无关 ×10-34J·s,光速为3.0×108m/s,则人眼能察觉到 宽度为L,一长为d(d<L)的矩 B.周期性变化的电场和磁场可以相互激发， 绿光时所接收到的最小功率是 ( 形线圈以恒定的速度v向右通过 形成电磁波 A.2.3×10-18W B.3.8×10-19W 磁场区域，在这个过程中，有感应 C.麦克斯韦第一次用实验证实了电磁波的存 C.7.0×10-10W D.1.2×10-I8W 电流的时间为 ( 图2 在 D.利用电磁波传递信号可以实现无线通信， 6.由中国健康发展研究中心发布《国民视觉健 A.d B.Rd v 图5 但电磁波不能通过电缆、光缆传输 康报告》白皮书显示，我国学生的近视患病率在逐 (1)要使螺线管B中产生感应电流，请在图中 2.1900年德国物理学家普朗克在研究黑体辐 年增加.课业负担重、沉迷电子产品已成为影响青 C.L-d D.2L-d 连线，把实验装置连接完整， 射时提出了一个大胆的假说，即能量子假说，下列 少年视力的两大“杀手”.现代医学采用激光“焊 5.近年来，无线光通信技术（不需光纤，利用 (2)开始实验时，滑动变阻器滑片P应该放置说法属于能量子假说内容的是 接”视网膜技术来治疗近视，所用激光的波长入= 红外线在空间的定向传播来传递信息的通信手 在 (选填“a”或“b”)端； A.物质发射（或吸收）能量时，能量不是连续 660nm.已知普朗克常量h=6.63×1034J·s,光 段)在局域网、移动通信等多方面显示出巨大的应 (3)闭合开关后，请写出两种能使线圈B中产的，而是一份一份进行的 在真空中传播速度c=3.0×10°m/s,则该激光中 用前景.关于红外线和光通信，以下说法中正确的生感应电流的不同方法： B.能量子假说中将每一份能量单位，称为“能 每个光子的能量为 ( 是 ① 量子” ①光通信就是将文字、数据、图像等信息转换 A.3.0×1019J B.1.6×10-19J ② C.能量子假说中的能量子的能量E=hw,v为 成光信号从一地传向另一地的过程 三、计算题（本题共2小题，共17分） 电磁波的频率，h为普朗克常量 C.1.0×10-19J D.1.0×10-18J ②光纤通信中的光信号在光纤中传输，无线 9.(8分)能引起人的眼睛视觉效应的最小能 D.能量子假说认为能量是连续的，是不可分 (数理报社试题研究中心) 光通信的光信号在空气中传输 量为10-8J,已知可见光的平均波长约为600nm,割的 (参考答案见下期) ③红外线的频率比可见光的频率高 普朗克常量为6.63×10-4J·s,求进人人眼的光子 (下转第4版)高中物理教科（必修第三册）第17~20期 数理极 答案详解 2025~2026学年高中物理教科（必修第三册）第17~20期(2025年11月) 第17期3版参考答案 方向由安培定则可得与OM垂直，同理长直导线b在0点产生 A组 的磁感应强度大小为B,方向由安培定则可得与OW垂直，如 一、选择题 图所示，两个磁感应强度合成后大小为B,方向平行于MW向 1.C2.A3.C4.D5.C6.A7.B 右，则要使0点处的磁感应强度大小为零，所加匀强磁场的磁 提示： 感应强度水平向左，故匀强磁场的方向与OM的夹角为60°，故 1.铁棒被磁化前内部各磁畴取向是杂乱的，当铁棒被磁化 C正确， 后内部各磁畴取向相同，故AB错误；铁棒属于软磁体，磁化后 6.当电流同向时，根据右手螺旋定则，两电流在线圈处产 其磁性很容易消失，比如：强震动，故C正确：铁、钴、镍以及由 生的磁场方向垂直于线圈，方向相反，磁通量为零，电流方向相 它们组成的材料能被磁化，并不是任何材料的物体都容易被磁 反时，在线圈处产生的磁场方向相同，产生的磁通量不为零，故 化，故D错误 A正确，BCD错误 2.由于在磁勺正上方放置一根由南向北通电的直导线，根 7.设a处导线在b点处磁感应强度为B。,则有2B。=B1,在 据安培定则可知电流在磁勺处的磁场方向指向正西方向，则磁 B 勺的N极向正西方向转动，S极向正东方向转动，根据题意可 d点处有B。-B=B,联立解得B=2-B,故B正确。 知，勺柄为磁勺的S极，即勺柄将向正东方向转动.故A正确。 二、填空题 3.根据安培定则可知，12在P点处产生的磁场垂直于纸面 8.奥斯特N大于左 向外，11在P点处产生的磁场垂直于纸面向里.因为在点P处 三、计算题 放一个小磁针，小磁针静止时N极垂直于纸面向外，说明P点 9.(1)0.12Wb;(2)0.36Wb:(3)0,0或180°. 处的合磁场垂直于纸面向外，又因为P点在角平分线M上，则 解析：(1)当0=60°时，穿过线圈的磁通量大小为 P点离两通电直导线的距离相等，所以I,的电流强度小于2： Φ，=BScos60°=0.12Wb 故C正确 (2)从aa'd平面向bb'c平面方向看，把线圈以cd为轴顺时 4.地球仪受到重力和通电线圈给它的磁场力，故A错误； 针转过120°角，此时通过线圈的磁通量为 地球仪受到的磁场力方向保持不变，可知通电线圈产生的磁场 ④2=BScos180°=-0.24Wb 方向不变，通电线圈的电流方向不变，故电路中的电源必须是 磁通量的变化量的绝对值为 直流电源，故B错误；由图乙可知通电线圈产生的磁场方向向 △Φ=1Φ2-Φ11=0.36Wb. 上，根据右手螺旋定则可知，电路中的b端点须连接直流电源 (3)若0=90°，则此时线圈平面与磁感线平行，穿过线圈 的正极，故C错误；增大线圈中的电流，通电线圈产生的磁场变 的磁通量为0.当线圈平面与磁感线垂直时，穿过线圈的磁通 强，地球仪悬浮的高度会发生改变，故D正确， 量最大，此时0等于0或180° 5.根据通电直导线在周围产生的磁 B 10.(1)4×106T,家庭通电导线的磁感应强度比地磁场 场的微感应强度为B=兰，可如长直号 的磁感应强度小得多； 线a在O点产生的磁感应强度大小为B, (2)2×106T,输电线正下方的磁感应强度比家庭电路中 060 的磁场的磁感应强度略小 高中物理教科（必修第三册）第17~20期 解析：(1)根据B=k子，解得距离导线0.5m处的磁感应 三、计算题 5.(1)5×106T,与水平方向成53°斜向下； 强度B1=4×106T,地磁场的磁感应强度约为B。=5× (2)8×106Wb. 105T,所以比地磁场的磁感应强度小得多， 解析：(1)根据题意可知，依据平行四 (2)输电线正下方地面的磁感应强度B,=k上=2×106T, d 边形定则可得地磁场B的大小为 比家庭电路中的磁场的磁感应强度略小 B=B+B=5×106T B组 B与水平方向的夹角（即磁倾角） 一、多选题 B, 4 a arctan arctan- 3 =539 B 1.AD 2.AD 3.BC (2)地磁场与水平面不垂直，取其与水平面垂直的B,分 提示： 量，故磁通量为 1.当电流从电磁铁的接线端α流入时，根据安培定则可 Φ=BS=4×106×2.0Wb=8×106Wb. 知，电磁铁的上端为S极，吸引小磁铁向下运动，则小磁铁的下 第18期3版参考答案 端为N极；电磁铁上部的A点磁场方向向下，故A正确，B错误； A组 由于电磁铁上端为S极，下端为N极，图中B点磁场方向向上， 一、选择题 C点磁场方向也向上，B、C两点磁场方向相同，故C错误，D正 1.C2.D3.C4.B5.A6.C7.A 确。 提示： 2.由安培分子电流假说可知，低温情况下，分子运动不剧 1.普朗克为了解释黑体辐射现象，第一次提出了能量量子 烈，在外磁场的作用下，分子环形电流的磁极趋向基本一致，因 化理论，故C正确。 而易被磁化，而高温时，分子剧烈运动，导致分子环形电流的磁 2由题意可知，圆管为金属导体，导体内部自成闭合回路， 极趋向重新变得杂乱无章，进而达到消磁目的.故AD正确。 且有电阻，当周围的线圈中产生出交变磁场时，就会在导体内 3.根据右手螺旋定则，M处导线在O点产生的磁场方向竖 部感应出涡电流，电流通过电阻要发热，该过程利用的原理是 直向下，V处导线在O点产生的磁场方向竖直向下，合成后磁 电磁感应现象，其发现者为法拉第，故D正确， 感应强度不等于0，故A错误；M在a处产生的磁场方向竖直向 3.穿过闭合回路的磁通量发生改变时，回路中有感应电流 下，在b处产生的磁场方向竖直向下，N在a处产生的磁场方向 产生，若电流表没有接入电路或有一个恒定的磁场，电流表都 竖直向下，在b处产生的磁场方向竖直向下，根据磁感应强度 不会有示数，故A错误；同理，将电流表与线圈组成闭合回路， 的叠加知，a、b两点处磁感应强度大小相等，方向相同，故B正 使线圈沿某一方向运动，如果线圈运动的方向与磁场方向平 确；M在c处产生的磁场方向垂直于cM偏右下方，在d处产生 行，电流表无示数，也不能判断出没有磁场，故B错误；电流表 的磁场方向垂直dM偏左下方，N在c处产生的磁场方向垂直于 有示数则说明穿过线圈的磁通量发生变化，一定有磁场，故C cW偏左下方，在d处产生的磁场方向垂直于dN偏右下方，根据 正确：将电流表与线圈组成闭合回路，使线圈在某一个与磁场 平行四边形定则，可知c处的磁场方向竖直向下，d处的磁场方 平行的平面内沿各个方向运动，线圈的磁通量不变，电流表也 向竖直向下，且合磁感应强度大小相等，故C正确；由以上分析 不会有示数，因此不能断定火星表面无磁场，故D错误 可知，a、b、c、d、0五点处磁感应强度的方向都竖直向下，方向 4.线圈进人磁场和离开磁场的过程，穿过线圈的磁通量都发 相同，故D错误 二、填空题 生变化产生感应电流，测有感应电流的时间为1=故B正确 4.(1)前 5.无线光通信技术是光信号在空气中直接传输，光纤通信 (2)将电源正负极对换 将探管从另一端插入 中的光信号是在光纤中传输.不论哪种方式，传输的都是文字、 (3)D(4)B 数据和图像等信息.红外线的频率由电磁波谱可知比可见光的 高中物理教科（必修第三册） 第17~20期 频率低，由爱因斯坦的光子论可知e=h,红外光子的能量比 B组 可见光的光子能量小，故①②正确。 一、多选题 6.由于线框内的磁通量没有发生变化，所以没有感应电 1.AB 2.ABC 3.AD 流.故A错误；若线框沿y轴正方向平移，由于磁场沿y轴方向 提示： 均匀分布，则线框内的磁通量没有发生变化，因此框内没有感 1.电磁波在真空中的传播速度等于光速，与电磁波的频率 应电流产生.故B错误；若线框沿x轴负方向平移，由于磁场沿 无关，故A正确；周期性变化的电场和磁场可以相互激发，形成 x轴正方向逐渐稀疏，磁通量发生变化，则框内有感应电流产 电磁波，故B正确；麦克斯韦预言了电磁波，赫兹第一次用实验 生.故C正确；由于磁场沿x轴正方向逐渐稀疏，以ab为轴翻转 证实了电磁波的存在，故C错误；利用电磁波传递信息可以实 180°后，磁通量不为-Φ，则这一过程中框内磁通量的变化量 现无线通信，但电磁波也能通过电缆、光缆传播，如光纤通信， 不为2巫.故D错误。 故D错误 7.设人体与该装置的安全距离至少为x,则75 2.能量子假说认为，物质发射（或吸收）能量时，能量不是 4nx2 连续的，而是一份一份进行的，每一份能量单位，称为“能量 0.15W/m2,解得x≈2.0m,故A正确， 子”，能量子的能量e=m,v为电磁波的频率，h为普朗克常 二、实验题 量，故ABC正确，D错误. 8.(1) 3.开门、关门时，线圈磁中通量都发生了改变，都会出现感 应电流，语音系统都会发出语音.故A正确，B错误；由图可知， 开门时线圈的磁通量减小，关门时线圈的磁通量增大.故C错 误，D正确， 二、实验题 4.(1)如图所示 (2)a; (3)①断开开关②插人或拔出线圈A. 三、计算题 9.3个. 解析：每个光子的能量为B,=h加=h大，能引起人的眼睛 (2)发生发生 视觉效应的最小能量为E=l0-8J,由E=nE。可得能引起人 解析：(1)A线圈与滑动变阻器、电源、开关构成闭合电路， 眼的感觉，进人人眼的光子数至少为 B线圈与灵敏电流计连接构成回路 =是：是600o个=3个 (2)移动滑动变阻器的滑片和断开开关都会导致B线圈 中的磁通量发生变化.从而使B线圈中产生感应电流，进而让 10.(1)2×10-7m; 灵敏电流计指针发生偏转. (2)紫外线波段； 三、计算题 (3)6×10-1Bm. 5.(1)2×104s;(2)5×105个. 解析：(1)由波速公式c=入f得 解析：(1)已知激光器的功率P=10W,每次“点焊”需要 3×108 1=￡=5×105m=2×10-7m 的能量E=2×103J,根据E=Pt得，每次“点焊”视网膜的时 (2)该电磁波属于紫外线波段. 间是 (3)由0=A了得W=宁=.50m=6×105m 900 4=台=20s=2×10 一3 高中物理教科（必修第三册）第17~20期 (2)设每个光子的能量为E,则E,=m=h只 提示： 8.微波是一种电磁波，它的波长在10-3m~10m之间，传 在这段时间内发出的激光光子的数量 播不需要介质，故A正确，B错误；由于分子和原子的热运动引 。是名四 g个≈5×105个 起的一切物体不断向外辐射的电磁波又叫热辐射，故C正确； 第19期3-4版参考答案 普朗克引入能量子假说建立的黑体辐射理论与实验符合非常 一、选择题 好，故D正确， 1.A2.C3.D4.B5.D6.D7.B 9.根据安培定则可判断出电流产生的磁场的方向，线圈α 提示： 中的磁场方向垂直于纸面向里，线圈c中的磁场方向垂直于纸 1.根据麦克斯韦电磁场理论，变化的磁场产生电场，变化 面向外，线圈b、d中的合磁通量始终为零，故增大两直导线中 的电场产生磁场，故A正确，C错误；根据麦克斯韦电磁场理 的电流时，线圈a、c中的磁通量发生变化，有感应电流产生，而 论，均匀变化的磁场产生恒定电场，均匀变化的电场产生恒定 线圈bd中无感应电流产生，故CD正确，AB错误 磁场，故BD错误。 10.汽车在刹车过程中，动能减小，减小的动能一部分以电 2.安培分子电流假说认为：任何物质内部都有无数的微小 能的形式存储，因此制动能量回收系统一定利用了电磁感应现 的分子电流，之所以在通常情况下不表现磁性，是因为这些分 象，将车辆的部分动能转化为电能，故AD正确，BC错误 子电流杂乱无章的排列，当在一定的外界条件下时，这些分子 三、实验题 电流有规则排列，即显示出磁性.所以失去磁性表明分子电流 11.不偏转偏转 偏转不偏转偏转 的取向变得杂乱，故C正确. 12.(1)不对丙 3.在匀强磁场中，“眼眶”与磁场B平行，穿过的磁通量Φ (2)A.当磁场方向不变时，感应电流的方向与导体的运动 =0,“眼眶”与磁场B2垂直，则穿过的磁通量④=B2S,故ABC 方向有关 错误，D正确 B.当导体的运动方向不变时，感应电流的方向与磁场的 4.磁感线越密集的地方磁感应强度越大，由图可知B,> 方向有关 B。>B.故B正确 解析：(1)闭合电路中的一部分导体在磁场中运动，磁通 5.根据安培定则可知，铁环中心O点的磁场竖直向下；电 量不一定发生变化，因此不一定发生电磁感应现象，也就不一 流从B流入时，根据安培定则可知电磁铁上端为N极，发现小 定产生感应电流，图丙中指针不偏转就说明这一结论 磁铁向下运动，则小磁铁的下端为S极.故D正确， (2)A.图甲和图乙是采用控制变量法的对比实验，即保持 6.根据安培定则，导线C在D点的磁场方向沿DA方向，大 磁场方向不变的情况下，研究指针的偏转方向（感应电流的方 小为B。=k日，导线A在D点的隧场方向沿D方向，大小为 向)与导体的运动方向间的关系.B.图乙和图丁也是采用控制 B,=kI,导线B在D点的磁场方向沿与BD方向垂直斜向上 变量法的对比实验，即保持导体运动方向不变的情况下，研究 指针的偏转方向（感应电流的方向）与磁场方向间的关系 45°方向，大小为B。三k瓦则D点的磁感应强度大小为B了 四、计算题 万B,+B。=k3L,故D正确 13.(1)2BS:(2)5+s 2 2a 7.打断该材料分子键需要的能量为该激光器单光子能量， 解析：(I)设此时穿过线圈为正面，穿过abcd面的磁通量 则该激光的光子能量为8=加=织解得e=55×10J, Φ=BSsin30 BS, 故B正确， 解得：Φ=2 二、多选题 (2)当线框以ab为轴顺时针转过90°后，则穿过线圈为反 8.ACD 9.CD 10.AD 面，穿过abcd面的磁通量'=-BScos30° 4 高中物理教科（必修第三册）第17~20期 3.磁场与线框平面垂直，且线框中有磁场部分的面积为S 解得：=- 转动过程中磁通量的变化量△Φ=1Φ'-④1 -分（宁，穿过线框的随通量为0=因=m令，放C正 解得：△Φ=B+BS 确。 2 4.当两电阻并联接上5V电压时，它们的电流相等，根据R 14()2B,:（2)B=亿+0 BoL 了可知，此时电阻相等，故B正确，ACD错误 解析：(1)t=0时穿过MDEW回路的磁通量为 5.把电流表改装成电压表，需要串联一个电阻分压，根据 0=Bn0=上 欧蜡定律可得串联电阻阻值=号-人，=设20-80n (2)当穿过MDEN回路的磁通量不变时，MW棒中不产生 =42002=4.2kD,故C正确，ABD错误. 感应电流，可得Φ=BL(L+t)sin 0 6.设样品的电阻率为P,根据电阻定律R=p冬，得出样品 BoL 解得B与t的关系式为B= (L+vi) 15.9.4×1012个 沿松方向的电阻R=P是解得P-必放A正确：样品沿CD 解析：钠黄光的频率 方向的电阳风。=总洁合0=些据得风号故B特 ”=天=03020=5.1×10™ 3×108 误：若a=b,由R=P是可得R=尽，当增加厚度c,沿着AB 则一个光子的能量 E。=hm=6.63×1034×5.1×104J≈3.4×10-19J 方向的电阻R减小，故C错误；若a=b,由Rm=PC,减小厚 又钠光灯在t=1s内发出的光能 度c,沿着CD方向的电阻增大，故D错误 E=Pt=40×1J=40J 7.磁场中某点不能有两个磁场方向，故而磁感线不能相 那么在t=1s内穿过S=1cm球壳面积的光能量 交，故A错误；磁感线某点处的切线方向为该点的磁场方向，故 E,=sE=1×104×40 4m4×3.14文10J=3.2×10」 B正确；磁感线为闭合曲线，故而在“磁星”内部仍然存在磁场， 故C错误；若所选择的区域平行于磁感线，或磁感线从某侧进 则每秒钟穿过该球壳1cm2面积的光子数 入又从同一侧穿出时磁通量依然为零，故D错误 .E1-3.2×106 n==.4×105=94×10(个. 二、多选题 8.AC 9.BD 10.BD 第20期参考答案 提示： 一、选择题 8.图示位置，线框平面与磁场垂直，线框中的磁通量Φ= 1.C2.D3.C4.B5.C6.A7.B BS,故A正确：以CD边为轴，让线框CDEF转过180°，磁感线进 提示： 入平面的方向发生了改变，线框中的磁通量变化量△Φ=2BS, l.根据电流的微观表达式I=neS,可得该铜线中自由电 故B错误；线框以CF边为轴在磁场中转动，线框中的磁通量时 子定向移动的平均速率为v= ≈2.9×10+m/s,故C正确。 刻在发生改变，线框中会产生感应电流，故C正确：线框绕过D 2.根据麦克斯韦的电磁场理论可知，变化的磁场产生电 点与磁场平行的轴转动，线框中的磁通量始终为BS,线框中不 场，变化的电场产生磁场，如果电场不变化，不会产生磁场，同 会产生感应电流，故D错误. 理，磁场不变化，不会产生电场，故A错误；均匀变化的电场一 9.定值电阻的伏安特性曲线斜率等于电阻，电源U-I图 定产生稳定的磁场，均匀变化的磁场周围一定产生稳定的电 像的斜率的绝对值表示内电阻，则由图可得，两者阻值相等，故 场，故BC错误；周期性变化的电场一定产生同周期变化的磁 A错误；根据题意得，当外电流增大，则定值电阻两端电压增 场，故D正确。 大，可知1表示定值电阻，2表示电源，故B正确；对于电源，当 高中物理教科（必修第三册）第17~20期 内外电路的电阻相等时输出功率最大，而外电路电阻越大，效小于真实值. 率越大，故C错误，D正确， 四、计算题 10.现将滑动变阻器R的滑片P稍向上移动，滑动变阻器 13.解析：设等边三角形的内切圆的半径为r,则根据几何 接入电路的阻值变小，电路总电阻变小，路端电压减小，根据闭 关系可得，=Ran300=R 3 合电路欧姆定律可得，干路电流I增大，电灯L,两端的电压增 大，所以电灯L变亮，路端电压减小，所以L,与滑动变阻器并 初始状态的磁通量更，=BS=B·πr2= 联电压减小，所以L2变暗，故A错误，B正确；干路电流I增大， 线圈绕虚线ab旋转90°时磁通量④2=0 L2与滑动变阻器并联电压减小，所以通过L2的电流减小，根据 磁通量的变化量的大小为 并联电路的特点，电流表的示数增大，故C错误；根据P=EI可 知干路电流I增大，电源的总功率增大，故D正确. AD=1重-01=10-gBR1=号mBR 三、实验题 g-答e=1=后侣 11.(1)0.348; 解析：(1)电子绕核做匀速圆周运动，根据库仑定律和牛 (2)乙； 领第二定律有号：m r 1 E且 电子的动能为E=之mu 解得瓦一号 解析：(1)由螺旋测微器的读数规则可知，该金属丝直径 的测量值为d=34.8×0.01mm=0.348mm (2)由于电子的电势能为E。=-e (2)乙图电压表示数为待测电阻两端实际电压，电流表示 因此，氢原子的能量为￡=片+上，：空 2r 数为流过待测电阻及电压表电流之和，故电流表示数偏大，由 欧姆定律可知，电阻测量值偏小，同理可知，丙图电阻测量值偏 (3)电子绕核运动形成的等效电流1=号，而7=2严 大，故测量值比真实值偏小的应是乙图所示的电路。 解得I= 2urVmr (3)实物连接如图所示，滑动变阻器的滑片置于b端时，接 15.(1)12;(2)0.12W;(3)93.3%. 入电阻最大，接通电路后的电流最小。 解析：(1)开关S接1时，根据闭合电路欧姆定律有 12.(1)(b)D;(2)1.451.00:(3)小于小于 E=UL+I(r+R) 解析：(1)因电流表内阻与电源内阻很接近，故应选择相 又小灯泡功率P=1U 对电源来说的外接法；故选(b)电路；因电流表量程较大，故为 代入数据解得r=12. 了减少误差，滑动变阻器需选小电阻，故选D: (2)开关S接2时，根据闭合电路欧姆定律有 (2)根据闭合电路欧姆定律U=E-1r,知U-I的纵轴截 E U +Uy +hr 距表示电源电动势，斜率表示电源内阻，由图像可得E= 解得UM=0.8V 1.45V,r=1.45-000=1.000. 0.45 电动机的输入功率为P人=UMI=0.8×0.2W=0.16W (3)该实验测量的误差主要来自于 15 发热功率为P热=r=0.04W, 电压表的分流，即所测的外电压和电流， 1.4 13 所以输出功率为P出=P入-P热=0.12W 外电压是准确的，测量的电流偏小，作出12 1.1 如图所示的图线，虚线表示真实图线，实10.0o2034o5 ■中 (3)电源的效率为)一受×10%=2学×10%=83汽 3 线表示测量图线，可知，测量的电动势小于真实值，测量的内阻 一 6