第6章测评--2025粤教版高中物理必修第三册同步练习题

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2025人教版高中物理必修第三册
第六章测评
(满分:100分)
一、单项选择题(本题共7小题,每小题4分,共28分.在每小题给出的四个选项中,只有一个选项符合题目要求)
1.(2024广东深圳高二期末)对如下四幅图的理解,下列说法正确的是(　　)
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
A.甲图中“3 000 F　2.7 V”的电容器最多可以储存8.1×103 C的电荷量
B.乙图中小磁针放在环形电流中间,静止时小磁针的指向如图中所示
C.丙图中探究磁感应强度的大小采用的是等效替代的实验思想
D.丁图中金属矩形线框从匀强磁场中的a位置水平移到b位置,框内会产生感应电流
2.爱因斯坦由光电效应的实验规律,猜测光具有粒子性,从而提出光子说,从科学研究的方法来说,这属于 (　　)
A.等效替代 B.控制变量
C.科学假说 D.数学归纳
3.下列说法正确的是(　　)
A.爱因斯坦提出能量子假说
B.原子从高能级向低能级跃迁时放出的光子的能量,等于两个能级之差
C.物理学家赫兹预言并证实了电磁波的存在
D.黑体既不反射电磁波,也不向外辐射电磁波
4.如图所示,套在条形磁铁外的三个线圈,其面积S1>S2=S3,且线圈3在磁铁的正中间,线圈1、2在同一平面上.设各线圈中的磁通量依次为Φ1、Φ2、Φ3,则它们的大小关系是(　　)
A.Φ1>Φ2>Φ3 B.Φ1<Φ2<Φ3
C.Φ1>Φ2=Φ3 D.Φ1<Φ2=Φ3
5.(2024广东东莞高二期末)将电池组、滑动变阻器、线圈A、线圈B、电流表及开关按如图所示的实物图连接.带铁芯的线圈A放在线圈B中,开关闭合,将滑动变阻器的滑片P向右滑动时,电流表指针发生偏转.下列操作中不能使电流表指针发生偏转的是(　　)
A.将A向上拔出 B.A、B保持相对静止一起移动
C.断开开关瞬间 D.闭合开关瞬间
6.如图所示,电流从A点分两路通过对称的环形分路汇合于B点,在环形分路的中心O处的磁感应强度(　　)
A.垂直环形分路所在平面,且指向“纸内”
B.垂直环形分路所在平面,且指向“纸外”
C.在环形分路所在平面内,且指向B
D.为零
7.如图,空间固定一条形磁铁(其轴线水平),下列情形中穿过圆环的磁通量先减小再增大的是(　　)
A.圆环a沿磁铁轴线由图中位置向右移至S极
B.圆环a沿磁铁轴线由图中位置向左移至无穷远处
C.圆环b从图中位置竖直下落
D.圆环c从磁铁右边的位置1经过位置2下降到位置3
二、多项选择题(本题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的四个选项中,有多个选项符合题目要求,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分)
8.关于原子结构的玻尔理论,下面说法正确的是(　　)
A.原子可以处于连续的能量状态中
B.原子的能量值是量子化的
C.原子中的电子在核外轨道上运动时,要向外辐射光子
D.只有当电子在不同轨道之间跃迁时,才向外辐射光子
9.公路上安装的一种测速“电子眼”的原理示意图如图所示,在“电子眼”前方路面下间隔一段距离埋设两个通电线圈,当车辆通过线圈上方的道路时,会引起线圈中电流的变化,系统根据两次电流变化的时间及线圈之间的距离,对超速车辆进行抓拍,下列判断正确的是(　　)
A.经过线圈时车辆内有感应电流产生
B.“电子眼”测量的是车辆经过第二个线圈时的瞬时速率
C.线圈中电流的变化是车辆经过线圈时发生电磁感应引起的
D.如果某个线圈出现故障,没有电流通过,“电子眼”还可以正常工作
10.(2024山东菏泽高二期中)如图所示,半径为R的圆周上有A、B、C、D四个点,AB⊥CD,其中A、B处各固定一根垂直于纸面向里的通电直导线,导线中电流大小相等.在该圆形区域平面内再加上一大小为B0的匀强磁场(图中未画出),C处的磁感应强度恰好为0.下列说法正确的是(　　)
A.匀强磁场的方向平行于AB,由A指向B
B.D处磁场的磁感应强度大小为2B0
C.若将A中的电流反向,则AB连线中点处磁场方向垂直AB,由D指向C
D.若将B中的电流反向,则D处的磁感应强度大小一定不为0
三、非选择题(本题共5小题,共54分)
11.(7分)工业生产中大部分光电控制设备用到的光控继电器的示意图如图所示,它由电源、光电管、放大器、电磁继电器等几部分组成.
(1)光控继电器的原理是:当光照射光电管时,　　(选填“A”或“K”)极发射电子,电路中产生　　　　,经放大器放大的电流产生的磁场使铁芯M　　　　　,将衔铁N吸住.无光照射光电管时,电路中　　　　(选填“仍有”或“没有”)电流,衔铁N自动离开M.
(2)当用绿光照射光电管阴极K时,可以发生光电效应,则下列说法正确的是　　　　.
A.增大绿光照射强度,光电子最大初动能增大
B.增大绿光照射强度,电路中光电流增大
12.(9分)某兴趣小组研究磁生电现象所需的器材如图所示:
请协助该小组完成如下工作.用笔画线代替导线将带有铁芯的线圈A、电源、滑动变阻器和开关连接成回路,将小量程电流表和线圈B连接成回路,并列举出在实验中改变线圈B的回路中的磁通量,使线圈B所在回路产生感应电流的三种方式:
①　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　;
②　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　;
③　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　.
13.(10分)矩形线框abcd的两边长分别为l1、l2,可绕它的一条对称轴OO'转动,匀强磁场的磁感应强度为B,方向与OO'垂直,如图所示,初位置时线框平面与磁场方向平行.
(1)初位置时穿过线框的磁通量Φ0为多少
(2)当线框绕轴OO'沿图示方向转过60°时,磁通量Φ为多少 这一过程中磁通量的变化量ΔΦ为多少
14.(12分)在匀强磁场中放入一通电直导线,导线与磁场方向垂直,导线长为1 cm,电流为0.5 A,所受的磁场力为F=5×10-4 N.
(1)求该位置的磁感应强度大小;
(2)若将该导线撤去,该位置的磁感应强度又为多大
(3)若将通电导线沿平行于磁场方向放置,该导线所受到的磁场力为多大
15.(16分)某雷达站正在跟踪一架飞机,此时飞机正朝着雷达站方向匀速飞来.某一时刻雷达发射出一个雷达波,经过2×10-4 s后收到反射波;隔0.8 s后再发出一个雷达波,经过1.98×10-4 s收到反射波.已知光速c=3.0×108 m/s,普朗克常量h=6.63×10-34 J·s,雷达波的频率为1.5×1010 Hz.问:
(1)这种频率的光子的能量为多少
(2)飞机的飞行速度是多大
第六章测评
1.A　解析 甲图中电容器最多能储存的电荷量是Q=CU=3 000×2.7 C=8.1×103 C,故A正确;根据右手螺旋定则可知环形电流产生的磁场方向垂直纸面向外,故乙图中小磁针静止时N极垂直纸面向外,故B错误;丙图中探究磁感应强度的大小采用的是积累放大法.故C错误;要产生感应电流必须同时满足两个条件,一是回路闭合,二是磁通量发生变化,丁图中线框在磁场中水平运动时,磁通量不变,故不能产生感应电流,故D错误.
2.C　解析 为了解释光电效应的实验规律,而当时没有现成的理论,爱因斯坦就提出了光子说来解释光电效应的规律,并取得成功.从科学研究的方法来说,这属于科学假说,故C正确,A、B、D错误.
3.B　解析 普朗克提出能量子假说,故A错误;根据玻尔原子理论:原子从高能级向低能级跃迁时放出的光子的能量,等于两能级间的能量差,故B正确;物理学家麦克斯韦预言了电磁波的存在,赫兹用实验证实了电磁波的存在,故C错误;黑体不反射电磁波,但可以向外辐射电磁波,故D错误.
4.B　解析 在条形磁铁内外都有磁场,套在条形磁铁外的三个线圈的磁通量为磁铁内部向左的磁通量减去外部向右的磁通量,而磁铁内部向左的磁通量相同,磁铁外部向右的磁通量越大,抵消越多,总磁通量越少,线圈1、2在同一平面上,1的外部面积大,则向右的磁通量大,故Φ2>Φ1,2、3面积一样,3所围面积中磁铁外部磁场B更小,则外部向右的磁通量小,则Φ3>Φ2,可得Φ1<Φ2<Φ3,故B正确.
5.B　解析 将线圈A向上拔出,穿过线圈B的磁通量减小,线圈B中有感应电流,电流表指针会偏转,故A错误;A、B保持相对静止一起移动,穿过线圈B的磁通量不变,线圈B中没有感应电流,电流表指针不会偏转,故B正确;断开开关瞬间,磁场减弱,穿过线圈B的磁通量减小,线圈B中有感应电流,电流表指针会偏转,故C错误;闭合开关瞬间,磁场增强,穿过线圈B的磁通量增大,线圈B中有感应电流,电流表指针会偏转,故D错误.
6.D　解析 将圆环分成上下两半研究,上半圆电流在O点产生的磁场方向垂直于纸面向内,下半圆电流在O点产生的磁场方向垂直于纸面向外,由于电流大小相等,产生的两个磁感应强度大小相等,故O点的合磁感应强度为零.
7.D　解析 圆环a沿磁铁轴线由图中位置向右移至S极,穿过圆环a的磁通量先增大后减小,故A错误;圆环a沿磁铁轴线由图中位置向左移至无穷远,穿过圆环a的磁通量一直减小,故B错误;圆环b从图中位置竖直下落,穿过圆环b的磁通量一直减小,故C错误;圆环c从磁铁右边的位置1下降到位置2,穿过圆环c的磁通量一直减小,从位置2降到位置3,穿过圆环c的磁通量一直增大,故D正确.
8.BD　解析 原子的轨道是量子化的,其能量值也是量子化的;原子在某一状态时,电子的轨道是确定的,电子在定态轨道上运动时,不向外辐射光子,B、D正确.
9.AC　解析 车辆上有很多金属部件,当这些金属部件经过通电线圈时,零件附近的磁场发生变化,故经过线圈时车辆内有感应电流产生,故A正确;因为系统是根据两次电流发生变化的时间以及线圈之间的距离判断车辆是否超速,故测量的是车辆在两个线圈之间的平均速度,故B错误;车辆经过线圈上方会发生电磁感应现象,会引起线圈中的电流发生变化,故C正确;如果某个线圈出现故障,没有电流通过,就会无计时起点或终点,无法计时,“电子眼”不能正常工作,故D错误.
10.BD　解析 两通电直导线中的电流在C点产生的合磁场方向平行于AB,由A指向B,由于C处的磁感应强度恰好为0,所以匀强磁场的方向平行于AB,由B指向A,故A错误;两通电直导线中的电流在D点产生的合磁场方向平行于AB,由B指向A,则D处磁场的磁感应强度方向平行于AB,由B指向A,大小为2B0,故B正确;若将A中的电流反向,两通电直导线中的电流在AB连线中点处产生的合磁场方向垂直AB,由D指向C,由于匀强磁场的方向平行于AB,由B指向A,所以AB连线中点处磁场方向指向右上,故C错误;若将B中的电流反向,两通电直导线中的电流在D点处产生的合磁场方向水平向左,由于匀强磁场的方向平行于AB,由B指向A,则D处的磁感应强度大小一定不为0,故D正确.故选BD.
11.解析 (1)阴极K发射电子,电路中产生电流,经放大器放大后的电流产生的磁场使铁芯M被磁化,将衔铁N吸住;无光照射光电管时,电路中无电流,N自动离开M.(2)根据光电效应规律可知,增大光照强度时,光电子的最大初动能不变,但光电流增大.
答案 (1)K　电流　被磁化　没有　(2)B
12.解析 实物连接如图所示.①线圈A插入线圈B后,闭合(或断开)开关;②闭合开关后,将线圈A插入线圈B或从线圈B中抽出;③闭合开关,将线圈A插入线圈B后,移动滑动变阻器的滑片.
答案 见解析
13.解析 (1)线框在初始位置时,线框平面与磁场方向平行,有效面积为零,则Φ0=0.
(2)当线框绕轴OO'沿图示方向转过60°时,线框与B的夹角为60°
则Φ=BSsin 60°=BS=Bl1l2
ΔΦ=Φ-Φ0=Bl1l2.
答案 (1)0　(2)Bl1l2　Bl1l2
14.解析 (1)由磁感应强度的定义式得B= T=0.1 T.
(2)磁感应强度B是由磁场本身决定的,和导线的长度L、电流I的大小无关,所以该点的磁感应强度还是0.1 T.
(3)将通电导线跟磁场平行放置时,该导线所受到的磁场力为零.
答案 (1)0.1 T　(2)0.1 T　(3)0
15.解析 (1)这种频率的光子的能量为ε=hν=6.63×10-34 J·s×1.5×1010 Hz=9.9×10-24 J.
(2)雷达波是电磁波,速度为光速,则飞机接收到第一个雷达波时距雷达的距离为s1=
飞机接收到第二个雷达波时距雷达的距离为s2=
则在Δt=0.8 s时间内飞机的位移为
Δs=s1-s2=3.0×108× m=300 m
故飞机的飞行速度为v= m/s=375 m/s.
答案 (1)9.9×10-24 J　(2)375 m/s
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