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2023人教版带答案高中物理必修三第十三章电磁感应与电磁波初步微公式版知识点总结归纳完整版

1

单选题
1、下列说法正确的是（　　）
A．卡文迪许通过实验测出了万有引力常量G
B．牛顿提出所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆
C．库仑发现了库仑定律并测出了电子的电量
D．赫兹发现了电磁感应现象，总结出了产生感应电流的条件
答案：A
A．卡文迪许通过扭秤实验测出了万有引力常量G，故A正确；
B．开普勒提出所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆，故B错误；
C．库仑发现了库仑定律，密立根测出的电子质量，故C错误；
D．法拉第发现了电磁感应现象，总结出了产生感应电流的条件，故D错误。
故选A。
2、以下物理量为矢量，且单位用国际单位制基本单位表示正确的是（　　）
A．磁通量T·m2
B．电场强度 kg·m/（C·s2）
C．磁感应强度kg/（A·s2）
D．电流A
答案：C
A．磁通量为标量，故A错误；
B．电场强度是矢量，根据
E=Fq=maIt
可知电场强度单位可表示为kg·m/（A·s3），故B错误；
C．磁感应强度是矢量，根据
B=FIL=maIL
可知磁感应强度单位可表示为kg/（A·s2），故C正确；
D．电流是标量，故D错误。
故选C。
3、下列关于磁场中某点磁感应强度方向的说法不正确的是（　　）
A．该点的磁场的方向
B．小磁针在该点静止时N极所指方向
C．小磁针在该点时N极的受力方向
D．小磁针在该点时S极的受力方向
答案：D
磁场中某点的磁场方向为小磁针N极受力方向，或小磁针S极受力方向的反方向，或者说小磁针静止时N极所指方向，同时磁感应强度方向就是磁场的方向，D错误，ABC正确。
本题选错误的，故选D。
4、对磁感应强度的定义式B=FIL的理解，下列说法正确的是（ ）
A．磁感应强度B跟磁场力F成正比，跟电流强度I和导线长度L的乘积成反比
B．公式表明，磁感应强度B的方向与通电导体的受力F的方向相同
C．磁感应强度B是由磁场本身决定的，不随F、I及L的变化而变化
D．如果通电导体在磁场中某处受到的磁场力F等于0，则该处的磁感应强度也等于0
答案：C
AC．磁感应强度的定义式B=FIL，只是比值定义，但磁感应强度B是由磁场本身决定的，不随F、I及L的变化而变化，A错误，C正确；
B．根据左手定则，磁感应强度B的方向与通电导体的受力F的方向垂直，B错误；
D．当导体与磁场平行时，受到的磁场力F=0，但该处的磁场磁感应强度并不等于0，D错误。
故选C。
5、关于产生感应电流的条件，以下说法中正确的是（　　）
A．闭合电路在磁场中运动，闭合电路中就一定会有感应电流
B．闭合电路在磁场中作切割磁感线运动，闭合电路中一定会有感应电流
C．穿过闭合电路的磁通量不为零，闭合电路中一定会产生感应电流
D．无论用什么方法，只要穿过闭合电路的磁感线条数发生了变化，闭合电路中一定会有感应电流
答案：D
A．闭合电路在磁场中运动，磁通量可能不变，没有感应电流产生，A错误；
B．闭合电路在磁场中做切割磁感线运动时，若有多个边切割磁感线，产生几个感应电动势，总的感应电动势可能为零，没有感应电流，B错误；
C．产生感应电流的条件是闭合回路的磁通量发生变化，与磁通量是否是0无关，C错误；
D．只要穿过闭合电路的磁感应条数发生了变化，即穿过闭合电路的磁通量发生变化，闭合电路中一定会有感应电流，D正确。
故选D。
6、下列关于在两种不同温度下某一定质量的气体的分子速率分布图像（纵坐标f（v）表示各速率区间的分子数占总分子数的百分比，横坐标v表示分子的速率）和两种不同温度下黑体辐射的强度与波长的关系的图像符合实验规律的是（  ）
A．B．
C．D．
答案：C
AB．两种不同温度下某一定质量的气体的分子速率分布图像与坐标轴围成的面积应相等，且温度较高的气体分子速率大的占比更多，AB错误；
CD．黑体辐射的实验规律：随着温度的升高，一方面各种波长的辐射强度都增加，另一方面辐射强度的极大值向波长较短的方向移动，C正确，D错误；
故选C。
7、如图所示，用一束太阳光去照射横截面为三角形的玻璃砖，在光屏上能观察到一条彩色光带。下列说法正确的是（　　）

A．玻璃对b光的折射率大
B．c光子比b光子的能量大
C．此现象是因为光在玻璃砖中发生全反射形成的
D．减小a光的入射角度，各种色光会在光屏上依次消失，最先消失的是b光
答案：B
AB．由光路可知，c光的偏折程度较大，可知玻璃对c光的折射率大，则c光的频率较大，根据ε=hν可知，c光子比b光子的能量大，选项A错误，B正确；
C．此现象是因为光在玻璃砖中发生折射形成的，选项C错误；
D．因
sinC=1n
可知，c光的临界角较小，若减小a光的入射角度，各种色光在右侧面的入射角变大，c光的入射角最先达到临界角发生全反射，则最先消失的是c光，选项D错误。
故选B。
8、隐形飞机的原理是在飞机研制过程中设法降低其可探测性，使之不易被敌方发现、跟踪和攻击。根据你所学的物理知识，判断下列说法正确的是（  ）
A．运用隐蔽色涂层，无论距你多近的距离，你也不能看到它
B．使用吸收雷达电磁波的材料，在雷达屏幕上显示的反射信息很小、很弱，很难被发现
C．使用吸收雷达电磁波涂层后，传播到复合金属机翼上的电磁波在机翼上不会产生感应电流
D．主要是对发动机、喷气尾管等因为高温容易产生紫外线辐射的部位采取隔热、降温等措施，使其不易被对方发现和攻击
答案：B
分析：根据题中物理情景可知，本题考查雷达，根据雷达工作原理的规律，运用障碍物反射电磁波的特性等，进行分析推断。
A．雷达向外发射电磁波，当电磁波遇到飞机时就要发生反射，雷达通过接收反射回来的电磁波，就可以测定飞机的位置，飞机运用隐蔽色涂层后还要反射电磁波，故A错误；
B．使用吸收雷达电磁波的材料，可以减少电磁波的反射，故B正确；
C．使用吸收雷达电磁波涂层后，机翼为导体，根据电磁感应知识可知，传播到复合金属机翼上的电磁波在机翼上仍会产生感应电流，故C错误；
D．发动机、喷气尾管等采取隔热、降温等措施后仍会反射电磁波，故D错误。
故选B。
9、提出电磁场理论的科学家是（　　）
A．法拉第B．麦克斯韦C．赫兹D．安培
答案：B
提出电磁场理论的科学家是麦克斯韦。
故选B。
10、以下四幅图中，表示等量同种点电荷电场线分布情况的是（　　）
A．B．
C．D．
答案：A
A．A是等量同种点电荷的电场线，A正确；
B．B是等量异种点电荷的电场线，B错误；
C．C是匀强电场的电场线，C错误；
D．D是反向通电导线周围的磁感线，D错误。
故选A。
11、某实验装置如图所示，在铁芯P上绕有两个线圈A和B，如果线圈A中电流i与时间t的关系有四种情况，如选项图所示，则在t1～t2这段时间内，不能在线圈B中产生感应电流的是（  ）

A．B．
C．D．
答案：A
根据产生感应电流的条件，即穿过闭合线圈的磁通量发生变化。A图中电流不变，线圈A中电流产生磁场的磁感应强度不变，线圈B中不会产生感应电流；B、C、D图中电流发生改变，线圈A中电流产生磁场的磁感应强度发生变化，线圈B中产生感应电流。
故选A。
12、三根相互平行长直导线a、b、c分别从等腰直角三角形三个顶点处垂直穿过纸面且固定，导线中通有大小和方向均相同的恒定电流，如图所示．若b导线中的电流产生的磁场在a、c连线中点O处的磁感应强度大小为B0，则O点处的磁感应强度大小为（  ）

A．5B0B．2B0C．3B0D．B0
答案：D
由安培定则可知，导线a与导线c在O点产生磁场的磁感应强度的矢量和等于零，则O点的磁感应强度大小等于导线b在O点产生的磁感应强度的大小，则O点处的磁感应强度大小为B0，则D正确，ABC错误。
故选D。
13、如图所示，纸面内有两根平行放置的通有同向、等大电流的长直细导线M、N，a、c是关于导线N对称的两点，且a点到导线M的距离大于其到导线N的距离。已知通电长直导线周围某点的磁感应强度大小与该点到长直导线的距离成反比。若空间中同时存在磁感应强度大小为B的匀强磁场，且c点的磁感应强度为零，则关于a点的磁感应强度的大小和方向，下列说法正确的是（  ）

A．大于B，方向垂直纸面向外
B．小于B，方向垂直纸面向外
C．大于B，方向垂直纸面向里
D．小于B，方向垂直纸面向里
答案：A
设导线M在c点产生的磁场的磁感应强度大小为B1，导线N在c点产生的磁场的磁感应强度大小为B2，由安培定则可知，两导线独立在c点产生的磁场的方向均垂直纸面向里，又因为c点的磁感应强度为零，故匀强磁场的方向为垂直纸面向外，大小为
B=B1+B2
设导线M在a点产生的磁场的磁感应强度大小为B'1，导线N在a点产生的磁场的磁感应强度大小为B'2，由题给条件知B'1<B'2，由安培定则可知，导线M在a点产生的磁场的方向垂直纸面向里，导线N在a点产生的磁场的方向垂直纸面向外，故两导线在a点产生的合磁场方向垂直纸面向外，大小为
B'=B'2-B'1
故a点的磁感应强度大小为
Ba=B+B'>B
方向垂直纸面向外。
故选A。
14、电磁波在真空中传播的速度是3.00×108 m/s，有一个广播电台的频率f=90.0 MHz，这个台发射的电磁波的波长λ为（  ）
A．2.70 mB．333 mC．270 mD．3.33 m
答案：D
电磁波的传播速度是光速，频率波长速度的关系是
c=λf
所以
λ=cf=3×10890×106m=3.33m
故选D。
15、光子的发射和吸收过程是（　　）
A．原子从基态跃迁到激发态要放出光子，放出光子的能量等于原子在始、末两个能级的能量差
B．原子不能从低能级向高能级跃迁
C．原子吸收光子后从低能级跃迁到高能级，放出光子后从较高能级跃迁到较低能级
D．原子无论是吸收光子还是放出光子，吸收的光子或放出的光子的能量可大于始、末两个能级的能量差值
答案：C
AB．原子从低能级向高能级跃迁要吸收光子，放出光子的能量等于原子在始、末两个能级的能量差。故AB错误；
C．原子从低能级向高能级跃迁要吸收光子，从高能级自发地向低能级跃迁要放出光子。故C正确；
D．不管是吸收光子还是辐射光子，光子的能量总等于两能级之差。故D错误。
故选C。
多选题
16、比值法定义物理量是物理学中常用的一种方法，所谓比值法定义物理量就是利用两个或者几个物理量的比值作为新的物理量。例如电场强度E=Fq，磁感应强度B=FIL等都是利用比值法定义的。关于这两个式子，下边说法正确的是（  ）
A．E=Fq说明E与F成正比，与q成反比，B=FIL说明B与F成正比，与I和L的乘积成反比
B．E由电场自身性质决定，与F和q无关，F与q成正比
C．B由磁场自身性质决定，与F和IL无关，F与IL成正比
D．E与F和q无关，F与q也无关；B与F和IL无关，F也和IL无关
答案：BC
A．电场中某点的电场强度是由电场本身决定的，与F和q均无关；同样磁场中某点的磁感应强度是由磁场本身决定的，与I和L均无关；选项A错误；
B．E由电场自身性质决定，与F和q无关，根据
F=Eq
可知，F与q成正比，选项B正确；
C．B由磁场自身性质决定，与F和IL无关，根据
F=BILsinθ
可知，F与IL成正比，选项C正确；
D．由上述分析可知，D错误。
故选BC。
17、下列说法正确的是（　　）
A．一切物体都在辐射电磁波
B．一般物体辐射电磁波的情况只与温度有关
C．黑体的热辐射实质上是电磁辐射
D．普朗克在研究黑体的热辐射问题中提出了能量子假说
答案：ACD
A．根据热辐射定义可知，一切物体都在辐射电磁波，A正确；
B．一般物体辐射电磁波的情况除与温度有关外，还与材料种类和表面状况有关，而黑体辐射只与黑体的温度有关，B错误；
CD．普朗克在研究黑体辐射时最早提出了能量子假说，他认为能量是一份一份的，每一份是一个能量子，黑体辐射本质上是电磁辐射，CD正确。
故选ACD。
18、下列选项对公式认识正确的是（　　）
A．公式E=kQr2是真空中点电荷电场强度的决定式
B．由电动势公式ε=Wq可知，非静电力做功越多，电动势越大
C．公式Q=I2Rt，不仅适用于计算纯电阻电路的电热，也适用于非纯电阻电路电热的计算
D．由公式B=FIL可知，某磁场中一点的磁感应强度由公式中的电流I的大小来决定
答案：AC
A．公式
E=kQr2
是真空中点电荷电场强度的决定式，故A正确；
B．公式
ε=Wq
利用的是比值定义法，电动势与自身有关，电动势的大小等于电源将单位正电荷从负极移到正极时非静电力所做的功，故B错误；
C．公式
Q=I2Rt
不仅适用于计算纯电阻电路的电热，也适用于非纯电阻电路电热的计算，故C正确；
D．公式
B=FIL
利用的是比值定义法，磁感应强度与电流元及所受电场力无关，由磁场本身的性质决定，故D错误。
故选AC。
19、以下哪些概念不是量子化的是（　　）
A．物体的质量B．物体的动能
C．苹果的个数D．教室的高度
答案：ABD
量子化是指物理量只能是一份一份的变化，所以选项C表示量子化的。
故选ABD。
20、如图所示，线框ABCD从有界的匀强磁场区域穿过，下列说法正确的是（  ）

A．进入匀强磁场区域的过程中，ABCD中有感应电流
B．在匀强磁场中匀速运动时，ABCD中没有感应电流
C．在匀强磁场中加速运动时，ABCD中有感应电流
D．离开匀强磁场区域的过程中，ABCD中没有感应电流
答案：AB
A．只有当电路闭合，且穿过电路的磁通量发生变化时，电路中才有感应电流，当进入匀强磁场区域的过程中，穿过线圈的磁通量增大，所以有感应电流，A正确；
B．无论线圈在磁场中做匀加速还是匀速运动，线圈的磁通量都不发生变化，所以线圈中无感应电流，B正确；
C．在匀强磁场中加速运动时，线圈的磁通量都不发生变化，ABCD中没有感应电流，C错误；
D．在离开匀强磁场区域的过程中，穿过线圈的磁通量减小，所以线圈中会产生感应电流，D错误。
故选AB。
21、关于物理学家和他们的贡献，下列说法中正确的是（　　）
A．普朗克首次提出能量子的概念
B．焦耳测定了电子的电荷量
C．法拉第提出了场的概念以及发现了电磁感应现象
D．库仑揭示了电阻、电压与电流的关系
答案：AC
A．普朗克首次提出了能量子的概念，故A正确；
B．密立根通过油滴实验测定了电子的电荷量，故B错误；
C．法拉第提出了场的概念，并最早发现了电磁感应现象，故C正确；
D．欧姆揭示了电阻、电压和电流的关系，故D错误。
故选AC。
22、中国宋代科学家沈括在《梦溪笔谈》中最早记载了地磁偏角：“以磁石磨针锋，则能指南，然常微偏东，不全南也。”进一步研究表明，地球周围地磁场的磁感线分布示意如图。结合上述材料，下列说法正确的是（  ）

A．地球表面任意位置的地磁场方向都与地面平行
B．地球内部也存在磁场，地磁南极在地理北极附近
C．地球赤道上方的小磁针的N极在静止时指向地理南极
D．地理南、北极与地磁场的南、北极不重合
答案：BD
A．由于地磁场的磁场方向沿磁感线的切线方向，由题图可知，只有地球赤道处的地磁场方向与地面平行，故A错误；
B．磁场是闭合的曲线，地球内部也存在磁场，地磁南极在地理北极附近，地磁北极在地理南极附近，故B正确；
C．地磁北极在地理南极附近，地球赤道上方的小磁针的N极在静止时不指向地理南极，故C错误；
D．地理南、北极与地磁场的南、北极存在一个夹角，这个角为磁偏角，所以两者不重合，故D正确。
故选BD。
23、安装适当的软件后，利用智能手机中的磁传感器可以测量磁感应强度B。如图，在手机上建立直角坐标系，手机显示屏所在平面为xOy面。某同学在某地对地磁场进行了四次测量，每次测量时y轴指向不同方向而z轴正向保持竖直向上、根据表中测量结果可推知（  ）

测量序号
Bx/μT
By/μT
Bz/μT
1
0
21
-45
2
0
-20
-46
3
21
0
-45
4
-21
0
-45
A．测量地点位于北半球B．当地的地磁场大小约为50μT
C．第2次测量时y轴正向指向北方D．第3次测量时y轴正向指向东方
答案：AB
A．地球磁场如图所示

地球可视为一个磁偶极，磁南极大致指向地理北极附近，磁北极大致指向地理南极附近。通过这两个磁极的假想直线（磁轴）与地球的自转轴大约成11.3度的倾斜。由表中z轴数据（Bz为负值）可看出z轴的磁场竖直向下，则测量地点应位于北半球，A正确；
B．磁感应强度为矢量，故由表格可看出此处的磁感应强度大致为
B=Bx2+Bz2=By2+Bz2
计算得
B ≈50μT
B正确；
CD．由选项A可知测量地在北半球，而北半球地磁场指向北方斜向下，则第2次测量，测量By<0，故y轴指向南方，第3次测量Bx>0，故x轴指向北方而y轴则指向西方，CD错误。
故选B。
24、图所示，有两根长直平行细导线a、b，分别通以2A和3A且方向相同的电流，两导线所在平面内有一点P，P点到两导线的距离相等。下列说法正确的是（  ）

A．P点磁场方向垂直于纸面向里
B．移走导线b后，P点的磁感应强度方向发生改变
C．两导线之间的平面内磁感应强度为零的位置在P点左侧
D．若两导线受到的磁场力分别为FaFb，则Fb=1.5Fa
答案：BC
A．根据右手螺旋定则可知，导线a在P点的磁感应强度方向垂直纸面向里，导线b在P点的磁感应强度方向垂直纸面向外，由于b导线电流大，相同距离磁感应强度较大，所以合磁感应强度方向垂直纸面向外，故A错误；
B．移走导线b后，只剩导线a，因此P点的磁感应强度方向发生改变，故B正确；
C．由于b导线电流大，相同距离磁感应强度较大，因此两导线之间的平面内磁感应强度为零的位置在P点左侧，故C正确；
D．两导线受到的磁场力为相互作用力，等大反向，故D错误。
故选BC。
25、如图所示四幅图涉及不同的物理知识，其中说法正确的是（    ）

A．图甲：爱因斯坦通过研究黑体辐射提出能量子的概念，成为量子力学的奠基人之一
B．图乙：玻尔理论指出氢原子能级是分立的，所以原子发射光子的频率也是不连续的
C．图丙：卢瑟福通过分析α粒子散射实验结果，发现了质子和中子
D．图丁：根据电子束通过铝箔后的衍射图样，可以说明电子具有波动性
答案：BD
A．图甲为黑体辐射的实验规律，为了解释这一实验规律，普朗克提出能量子概念，成为量子力学的奠基人之一，而爱因斯坦扩展了能量子的概念，将其应用到光电效应现象，提出了光子的概念，故A错误；
B．图乙为氢原子的能级图，玻尔理论指出氢原子能级是分立的，所以原子发射光子的频率也是不连续的，故B正确；
C．图丙是α粒子散射实验，卢瑟福根据这一结果提出了原子的核式结构模型，但没有发现质子和中子，故C错误；
D．图丁是电子束通过铝箔后的衍射图样，说明了电子具有波动性，故D正确。
故选BD。
填空题
26、电磁波具有能量：
（1）可以用仪器探测到电磁波的存在，说明电磁波是一种真实存在的_____。
（2）生活中常常用微波炉来加热食物，说明电磁波具有____，且电磁波的频率____，能量____。
答案：     物质     能量     越高     越大
(1)[1]可以用仪器探测到电磁波的存在，说明电磁波是一种真实存在的物质。
(2)[2][3][4]生活中常常用微波炉来加热食物，说明电磁波具有能量，且电磁波的频率越高，能量越大。
27、磁通量
（1）定义：匀强磁场中_______和与_______的平面面积S的乘积，即Φ=BS。
（2）拓展：
①磁场B与研究的平面不垂直时，这个面在垂直于磁场B方向的_______与B的乘积表示磁通量。
②磁通量有_______，是_______。
（3）单位：国际单位是_______，简称韦，符号是Wb，1Wb=_______。
（4）引申：B=ΦS，表示磁感应强度的大小等于穿过垂直磁场方向的_______的磁通量。
答案：     磁感应强度B     磁场方向垂直     投影面积S′     正负     标量     韦伯     1T·m2     单位面积
（1）[1][2]定义：匀强磁场中磁感应强度B和与磁场方向垂直的平面面积S的乘积，即
Φ=BS
（2）①[3]磁场B与研究的平面不垂直时，这个面在垂直于磁场B方向的投影面积S′与B的乘积表示磁通量。
②[4][5]磁通量有正负，是标量。
（3）[6][7]磁通量的单位：国际单位是韦伯简称韦，符号是Wb，1Wb=1T·m2；
（4）[8]引申：B=ΦS，表示磁感应强度的大小等于穿过垂直磁场方向的单位面积的磁通量。
28、定量描述磁场强弱和方向的物理量是______，其单位可用国际单位制中的基本单位表示为______。
答案：     磁感应强度     kg/A⋅s2
[1]定量描述磁场强弱和方向的物理量是磁感应强度，其单位是特斯拉（简称特），符号为T。
[2]根据B=FIL结合F=ma可得
B=maIL
可知单位可用国际单位制中的基本单位表示为kg/A⋅s2。
29、移动电话:
（1）每一部移动电话都是一个无线电台,同时又相当于一台_______。
（2）移动电话的体积很小,发射功率_____;它的天线也很简单,灵敏度不高。因此,它与其他用户的通话要靠较大的固定无线电台转接,这种固定的电台叫作_____或____。
答案：     收音机     不大     基地台     基站
（1）[1]每一部移动电话都是一个无线电台，同时又相当于一台收音机。
（2）[2][3]移动电话的体积很小,发射功率不大；它的天线也很简单，灵敏度不高。因此，它与其他用户的通话要靠较大的固定无线电台转接，这种固定的电台叫作基地台或基站。
30、最早用实验证实电磁波存在的物理学家是___________。
答案：赫兹
赫兹最早用实验证实了电磁波的存在。

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