第十三章學業質量標準檢測本卷分第Ⅰ卷(選擇題)和第Ⅱ卷(非選擇題)兩部分。滿分100分，時間90分鐘。第Ⅰ卷(選擇題共40分)一、選擇題(共12小題，共40分，在每小題給出的四個選項中，第1～8小題只有一個選項符合題目要求，每小題3分；第9～12小題有多個選項符合題目要求，全部選對的得4分，選不全的得2分，有選錯或不答的得0分)1．如圖所示，可自由轉動的小磁針上方有一根長直導線，開始時二者在紙面內平行放置。當導線中通以如圖所示電流I時，發現小磁針的N極向里，S極向外，停留在與紙面垂直的位置上。這一現象說明(B)A．小磁針感知到了電流周圍的電場B．小磁針處磁場方向垂直紙面向里C．小磁針處磁場方向垂直紙面向外D．若把小磁針移走，該處就沒有磁場了解析：電流在導線周圍產生了磁場，小磁針N極的指向為磁場的方向，所以B正確，A、C錯誤；該處的磁場與通電電流有關，與小磁針無關，所以D錯誤。2．(2021·全國高二單元測試)關于微波和無線電波，下列說法正確的是(B)A．無線電波波速在任何情況下都等于真空中的光速B．微波在傳播過程中遇到金屬導體時，會在其中產生相應的感應電動勢或感應電流C．所用的微波在傳播過程中比無線電廣播所用的中波更容易繞過障礙物D．在無線電通信中，聲音信號通常要通過檢波加載在高頻信號上后，才向外發射解析：電磁波只有真空中速度才等于真空中的光速，在其他介質中傳播時速度小于真空中光速，故A錯誤；微波和無線電波傳播的是變化的電磁場，變化的磁場在傳播過程中遇到金屬導體時，會產生電磁感應現象，故B正確；波長越長，越容易產生衍射現象，微波的波長比無線電波短，微波在傳播過程中比無線電廣播所用的中波不容易繞過障礙物，故C錯誤；聲音信號通常要通過調制加載在高頻信號上后，才向外發射，故D錯誤。故選B。3．(2022·福建省廈門外國語學校高二下學期期中)以下關于電磁場理論和電磁波的有關說法正確的是(B)A．變化的電場周圍一定產生電磁波B．電磁波由真空中進入某種介質傳播時，波長會變短C．麥克斯韋預言了電磁波的存在，法拉第用實驗驗證了電磁波的存在D．電磁波在介質中以光速傳播解析：均勻變化的電場產生恒定的磁場，只有周期性變化的電場才能形成周期性變化的磁場，再通過開放電路才會釋放電磁波，故A錯誤；電磁波由真空進入介質傳播時，波速變小，結合v＝λf，可知，波長將變短，故B正確；麥克斯韋預言了電磁波的存在，赫茲用實驗驗證了電磁波的存在，故C錯誤；電磁波在介質中的傳播速度小于光速，故D錯誤。4．(2022·福州市八縣(市)協作校高二上學期期末)下列關于電場強度E、磁感應強度B的敘述正確的是(A)A．電場中某點的場強在數值上等于單位電荷受到的電場力B．電場中某點的場強方向就是檢驗電荷在該點所受電場力的方向C．磁感應強度的方向就是通電導線在磁場中所受磁場力的方向D．根據定義式B＝eq\f(F,IL)，磁場中某點的磁感應強度B與F成正比，與IL成反比解析：根據場強的定義式E＝eq\f(F,q)可知場強在數值上等于單位電荷受到的電場力，故A正確；電場中某點的場強方向就是正檢驗電荷在該點所受電場力的方向，與負檢驗電荷在該點所受電場力的方向相反，B錯誤；磁場中小磁針N極的受力方向表示磁場的方向，磁場方向與電流受安培力的方向垂直，C錯誤；磁感應強度是描述磁場的強弱的物理量，是由磁場本身決定的，與試探電流的大小、長度以及試探電流受到的安培力的大小都無關，D錯誤。5．圖中已標出電流及電流磁場的方向，其中正確的是(D)解析：判斷電流與電流磁場的方向利用的是安培定則，大拇指指向直導線電流方向，四指指向磁感線方向，選項A、B錯誤；對于螺絲管和環形電流，四指彎曲方向為電流方向，大拇指指向內部磁場方向，故選項C錯誤，選項D正確。6．兩束能量相同的色光，都垂直地照射到物體表面，第一束光在某段時間內打在物體表面的光子數與第二束光在相同時間內打在物體表面的光子數之比為54，則這兩束光的光子能量和波長之比分別為(D)A．4545 B．5445C．5454 D．4554解析：兩束能量相同的色光，都垂直地照射到物體表面，在相同時間內打在物體表面的光子數之比54，根據E＝NE0可得兩束光光子能量之比為45；再根據E0＝hν＝heq\f(c,λ)知，光子能量與波長成反比，故兩束光子波長之比為54，選項D正確。7．(2022·江蘇常州市武進區禮嘉中學高二期中)以下四幅圖所示的實驗中，下列說法正確的是(D)A．圖(a)通電后小磁針將會發生偏轉，說明了電流周圍存在磁場B．圖(b)電鍵閉合后電流計的指針將會發生偏轉，說明了回路產生了感應電流C．圖(c)閉合電鍵后金屬棒會在導軌上運動，說明了回路產生了感應電流D．圖(d)電鍵閉合后線框會轉動，說明了磁場對電流可以產生力的作用解析：圖(a)通電后，通電導線在小磁針位置處產生的磁場方向水平向左，小磁針不會發生偏轉，故A錯誤；圖(b)電鍵閉合后，導體棒沒有切割磁感線，回路中不會產生感應電流，電流計的指針不會發生偏轉，故B錯誤；圖(c)閉合電鍵后金屬棒會在導軌上運動，說明了通電導體在磁場中會受到磁場力的作用，故C錯誤；圖(d)電鍵閉合后線框會轉動，說明了磁場對電流可以產生力的作用，故D正確。8．如圖所示，A、B兩閉合線圈用同樣的導線繞成，A有10匝，B有20匝，兩線圈半徑之比為21。均勻磁場只分布在B線圈內，當磁場隨時間均勻增強時(C)A．A中無感應電流B．B中無感應電流C．A中磁通量總是等于B中磁通量D．A中磁通量總是大于B中磁通量解析：當磁場隨時間均勻增強時，線圈A、B中磁通量都增大，都將產生感應電流，故A、B錯誤；線圈A、B中磁感線穿過的有效面積相同，所以A中磁通量總是等于B中磁通量，故C正確，D錯誤。9．(2020·江蘇卷，13)電磁波廣泛應用在現代醫療中。下列屬于電磁波應用的醫用器械有(AB)A．殺菌用的紫外燈 B．拍胸片的X光機C．治療咽喉炎的超聲波霧化器 D．檢查血流情況的“彩超”機解析：紫外燈的頻率高，能量強，所以用于殺菌，屬于電磁波的應用，A正確；X光的穿透能力較強，所以用于拍胸片，屬于電磁波的應用，B正確；超聲波霧化器是超聲波的應用，與電磁波無關，C錯誤；彩超屬于超聲波的應用，與電磁波無關，D錯誤。故選AB。10．(2022·新疆烏魯木齊四中高二階段測試)如圖所示，用導線做成的圓形或矩形回路與一直導線構成幾種位置組合，哪幾種組合中，切斷直導線中電流時，閉合回路中會有感應電流產生(BD)解析：切斷直導線中電流時，B、D選項中矩形回路中磁通量減少，會產生感應電流，A、C選項中矩形回路中磁通量始終為零，不會產生感應電流，故選B、D。11．美國科學家約翰·馬瑟和喬治·斯穆特由于發現了宇宙微波背景黑體的輻射形式和各向異性而獲得諾貝爾物理學獎。他們的出色工作被譽為是宇宙學研究進入精密科學時代的起點。下列與宇宙微波背景黑體輻射光譜相關的說法正確的是(ACD)A．微波是指波長在10－3m到10m之間的電磁波B．微波和聲波一樣都只能在介質中傳播C．黑體的熱輻射實際上是電磁輻射D．普朗克在研究黑體的熱輻射問題中提出了能量子假設解析：根據電磁波譜可知A正確；微波是電磁波，可在真空中傳播，B錯誤；由熱輻射、物理學史知識可知C、D正確。12．南極考察隊隊員在地球南極附近用彈簧測力計豎直懸掛一未通電的螺線管，如圖所示，下列說法正確的是(AC)A．若將a端接電源正極，b端接電源負極，則彈簧測力計示數將減小B．若將a端接電源正極，b端接電源負極，則彈簧測力計示數將增大C．若將b端接電源正極，a端接電源負極，則彈簧測力計示數將增大D．不論螺線管通電情況如何，彈簧測力計示數均不變解析：地球等效處理為一個大磁鐵，地理南極相當于磁鐵的N極，因而在南極附近地磁場方向近似豎直向上，如圖所示。再利用安培定則確定通電螺線管在周圍產生的磁場方向，再根據“同名磁極相斥，異名磁極相吸”原理判定螺線管與地球之間的作用情況。a端接正極時，電磁鐵N極在下與地磁場相斥、彈簧測力計示數減小；b端接正極時，電磁鐵S極在下與地磁場相吸，彈簧測力計示數增加。故選A、C。第Ⅱ卷(非選擇題共60分)二、填空題(共2小題，共14分。把答案直接填在橫線上)13．(6分)一磁感應強度為B的勻強磁場方向水平向右，一面積為S的矩形線圈abcd如圖所示放置，線圈平面與豎直方向成θ角，將abcd繞ad軸轉180°角，則穿過線圈平面的磁通量變化的大小為__2BScos_θ__。解析：開始時穿過線圈平面的磁通量為Φ1＝BScosθ，后來穿過線圈平面的磁通量為Φ2＝－BScosθ，則磁通量變化的大小為ΔΦ＝|Φ2－Φ1|＝2BScosθ。14．(8分)(2022·貴州黔西南州金成實驗學校高二階段測試)甲、乙、丙是探究感應電流產生條件的實驗。(1)實驗丙，開關S閉合或斷開瞬間，電流表中__有__電流通過；保持開關S閉合，滑動變阻器的滑動觸頭不動，電流表中__無__電流通過；保持開關S閉合，將鐵芯從A中撥出時，電流表中__有__電流。(均選填“有”或“無”)(2)由以上三個實驗，可以得出閉合回路有感應電流產生的條件__穿過閉合回路的磁通量發生變化__。解析：(1)只要穿過閉合回路的磁通量發生變化，就會產生感應電流。開關S閉合或斷開瞬間，通過閉合螺線圈的磁通量會發生變化，電流表中有電流通過；保持開關S閉合，滑動變阻器的滑動觸頭不動，通過閉合螺線圈的磁通量沒有變化，電流表中無電流通過；保持開關S閉合，將鐵芯從A中撥出時，通過閉合螺線圈的磁通量會發生變化，電流表中有電流通過。(2)由以上三個實驗，可以得出閉合回路有感應電流產生的條件是穿過閉合回路的磁通量發生變化。三、論述、計算題(本題共4小題，共46分。解答應寫出必要的文字說明、方程式和重要演算步驟，只寫出最后答案不能得分，有數值計算的題，答案中必須明確寫出數值和單位)15．(8分)(2022·遼寧沈陽高二月考)如圖所示，放在馬蹄形磁鐵兩極之間的導體棒ab處于水平，當通有自b到a的電流時，導體棒受到方向向右、大小F＝1N的磁場力的作用，已知導體棒在馬蹄形磁鐵內部的長度L＝5cm，通過導體棒的電流大小I＝10A，求：(1)導體棒中的電流在其右側位置所形成的磁場的方向；(2)馬蹄形磁鐵中導體棒所在位置的磁感應強度B的大小。答案：(1)豎直向上(2)2T解析：(1)由安培定則可知，導體棒中的電流在其右側所形成的磁場方向豎直向上。(2)導體棒所在位置的磁感應強度B＝eq\f(F,IL)解得：B＝2T。16．(8分)(2022·江蘇馬壩高中高二期中)如圖，線圈面積為是S，線圈平面與磁感應強度為B的勻強磁場方向垂直，則穿過線圈的磁通量是多少？若線圈繞OO′轉過60°角，則穿過線圈的磁通量是多少？若從初始位置轉過90°角，則穿過線圈的磁通量是多少？答案：Φ1＝BS，Φ2＝eq\f(1,2)BS，Φ3＝0解析：線圈平面與磁場方向垂直時，則穿過線圈的磁通量是Φ1＝BS，若線圈繞OO′轉過60°角，則穿過線圈的磁通量是Φ2＝BScos60°＝eq\f(1,2)BS，若從初始位置轉過90°角，線圈與磁場方向平行，則穿過線圈的磁通量是Φ3＝0。17．(14分)納米技術現在已經廣泛應用到社會生產、生活的各個方面。將激光束的寬度聚光到納米級范圍內，可以精確地修復人體損壞的器官。糖尿病引起視網膜病變是導致成年人失明的一個重要原因，利用聚光到納米級的激光束進行治療，90%的患者都可以避免失明的嚴重后果。一臺功率為10W氬激光器，能發出波長λ＝500nm的激光，用它“點焊”視網膜，每次“點焊”需要2×10－3J的能量，則(1)每次“點焊”視網膜的時間是多少？(2)在這段時間內發出的激光光子的數量是多少？答案：(1)2×10－4s(2)5×1015個解析：(1)已知激光器的功率P＝10W，每次“點焊”需要的能量E＝2×10－3J，根據E＝Pt得每次“點焊”視網膜的時間是t＝eq\f(E,P)＝eq\f(2×10－3,10)s＝2×10－4s；(2)設每個光子的能量為E0，則E0＝hν＝heq\f(c,λ)，在這段時間內發出的激光光子的數量n＝eq\f(E,E0)＝eq\f(Eλ,hc)＝eq\f(2×10－3×500×10－9,6.63×10－34×3×108)(個)≈5×1015(個)。18．(16分)(2022·江蘇揚州高二開學考試)如圖所示，空間存在豎直向下的勻強磁場，磁感應強度B1＝1×10－2T。