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第十三章 电磁感应与电磁波初步 单元综合测试 2025-2026学年高二上学期物理人教版必修第三册
班级： 姓名： 学号： 分数：
（考试时间：75分钟 试卷满分：100分）
注意事项：
1．本试卷分第I卷（选择题）和第II卷（非选择题）两部分。答卷前，考生务必将自己的班级、姓名、学号填写在试卷上。
2．回答第I卷时，选出每小题答案后，将答案填在选择题尾的答题表中。
3．回答第II卷时，将答案直接写在试卷上。
第Ⅰ卷（选择题 共43分）
一、选择题（本题共10小题，共43分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题中只有一项符合题目要求，每小题4分，第8~10题有多项符合题目要求，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分）
1．奥斯特发现电流磁效应的实验示意图如图所示。他将导线沿水平方向放置在小磁针的上方，通电后发现小磁针转动了。当小磁针重新静止时其N极的指向为（　　）
A．向纸面外 B．向纸面里 C．水平向右 D．水平向左
2．物理公式或物理定律都有成立条件或适用范围，下列叙述中正确的是（ ）
A．在匀强电场中有关系式，任何距离d相等的两点，U一定相等
B．用来计算一段电路电流通过时产生的热量，也可以用来计算电流在这段电路做的功
C．是磁感应强度的定义式，适用任何磁场，但电流元IL一定要垂直磁场方向放置
D．、、都用到了比值定义法
3．关于磁感应强度，正确的说法是（　　）
A．根据定义式，磁场中某点的磁感应强度B与F成正比，与IL成反比
B．磁感应强度B是矢量，方向与电流所受磁场力的方向相同
C．一小段通电导体在磁场中某处不受磁场力作用， 则该出磁感应强度一定为零
D．小磁针静止时 N 极所指的方向是该处磁感应强度方向
4．我们了解物理规律的发现过程，学会像科学家那样观察和思考，往往比掌握知识本身更重要。以下符合事实的是（　　）
A．丹麦物理学家奥斯特梦圆电生磁，并在此基础上发现了电磁感应现象
B．安培提出分子电流假说，并总结出了磁生电过程中的定量关系
C．法拉第发现了磁生电的条件，纽曼、韦伯提出了法拉第电磁感应定律
D．麦克斯韦预言了电磁波，并用实验证实了电磁波的存在
5．下列关于能量量子化的说法正确的是（　　）
A．能量子假说是由爱因斯坦最早提出来的
B．能量子与电磁波的频率成反比
C．带电微粒辐射和吸收能量时是一份一份不连续的
D．电磁波波长越长，其能量子越大
6．如图所示，ab是水平面上一个圆的直径，放置在该平面上的两根通电导线cd、ef，平行于ab且关于ab对称，分别通有同向电流、，且。若两根导线始终保持平行，并以相等的速度大小沿垂直于ab的方向匀速向ab靠拢（即相向运动），则在此过程中，穿过该圆面积的磁通量将（　　）
A．逐渐变小 B．逐渐变大
C．始终为零 D．不为零，但始终保持不变
7．关于静电场和磁场，下列说法正确的是（　　）
A．静电场和磁场都是真实存在的物质，因此磁感线和电场线也是真实存在的
B．将负电荷由电势低的地方移到电势高的地方，电势能增加
C．无论是正电荷还是负电荷，从电场中的某点移到无穷远处时，静电力做的正功越多， 电荷在该点的电势能越大
D．磁感应强度是标量，只有大小，没有方向
8．下列选项中不能产生感应电流的是（　　）
A． B．
C． D．
9．市区内的高压输电线如图甲所示，高压线的分布截面图如图乙所示，六根导线分别固定在正六边形ABCDEF的六个顶点上，每根导线中均通有大小为I的电流，已知每根导线在正六边形中心O点产生的磁感应强度大小均为B0。下列说法正确的是（　　）
A．导线C在O点产生的磁场方向垂直OC向上
B．导线C和导线F在O点产生的合磁感应强度大小为2B0
C．若将导线C撤去，O点的磁感应强度大小为B0
D．若将导线C和导线A撤去，O点的磁感应强度大小为
10．如图，安装在公路上的测速装置：路面下方间隔一定距离埋设两个通电线圈，线圈与检测抓拍装置相连，车辆从线圈上面通过时，线圈中会产生脉冲感应电流，检测装置根据两线圈产生的脉冲信号的时间差计算出车速，对超速车辆进行抓拍。下列说法正确的是（　　）
时间差越短，则车速越大
时间差越长，则车速越大
C．汽车匀速通过线圈，闭合电路不会产生感应电流
D．汽车匀速通过线圈，闭合电路仍会产生感应电流
第Ⅱ卷（非选择题 共57分）
非选择题（本题共6小题，满分57分，其中11题6分，12题8分，13题10分，14题10分，15题10分，16题13分，除了第11、12题外每小题需写出必要的解题步骤，只有答案不得分）
11．图示为研究电磁感应现象的实验装置图，A、B是套在同一圆形铁芯上的两个线圈。事先已经探明：电流从正极流入灵敏电流计G时，指针向右偏转。现将电键S闭合，再稳定一段时间，观察到电流计的指针______。解析以上现象： 。
12．在“探究影响感应电流方向的因素”实验中：
（1）实验发现，电流由“+”接线柱流入时灵敏电流计指针向右偏转，电流由“-”接线柱流入时指针向左偏转。如图甲所示，实验发现指针向右偏转，则条形磁铁___________（选填“向上”或“向下”）运动。
（2）图乙为另一种实验装置，开关闭合前小螺线管已插入到大螺线管中，在闭合开关时发现灵敏电流计的指针向右偏转了一下。在开关闭合的状态下，将小螺线管迅速抽出时，灵敏电流计指针将向___________（选填“左”或“右”）偏转；将滑动变阻器的滑片迅速向左滑动，灵敏电流计指针将向___________（选填“左”或“右”）偏转；断开开关的瞬间，灵敏电流计的指针___________（选填“向左”“向右”或“不”）偏转。
13．如图所示，平面面积，它与匀强磁场方向的夹角，若该磁场磁感应强度，求通过S的磁通量。

14．如图所示，有一垂直纸面向里的匀强磁场，。矩形线框面积，匝数，框架平面与磁感应强度为的匀强磁场方向垂直，求：
（1）若线框从图示位置绕转过角，穿过线框的磁通量大小；
（2）若线框从图示位置绕转过角，穿过线框的磁通量大小及此过程的磁通量的变化量大小；
（3）若线框从图示位置绕转过角，穿过线框的磁通量的变化量大小。
15.如图所示，空间存在方向竖直向下的匀强磁场，磁感应强度。矩形线框静置于水平桌面上，其匝数、面积。一通电长直导线沿水平方向固定在线框中心点正上方，其电流产生的磁场在点的磁感应强度。求：
(1)点的磁感应强度。
(2)穿过线框的磁通量大小。
16.水平地面下埋有一根与地表平行的直导线，为了探测地下直导线的走向和深度，在不考虑环境磁场干扰的条件下，科技小组设计了以下二套方案。
(1)向直导线中通入恒定电流，然后通过在地表上的磁感应强度测量仪来探测直导线的走向和深度。
如俯视图所示，经过在地表平面内多点的探测，所测磁感应强度最大的点中，有两点M、N的位置如图所示。在地表平面内过M与MN垂直方向上的P点测得的磁感应强度大小为B；如正视图所示，在竖直面内M正上方Q点测得的磁感应强度大小也为B。用刻度尺测得MP、MQ的距离分别为p、q。
请依据以上信息：
a.判定地下直导线的走向。
b.计算地下直导线的深度。（可画图辅助说明）
(2)向直导线中通入交流电，然后通过测量在地表上线圈中的感应电动势来探测直导线的走向和深度。
如图所示，当探测线圈平面平行地面测量时，在地表上A，C两处测得探测线圈中的电动势为0，B、D两处探测线圈中的电动势不为0；当探测线圈在B、D两处位置不动，调整其与地面间的夹角时，发现当线圈朝向某一方向且与地面夹角为45°时，探测线圈中的电动势为0。经过测量发现，A、B、C、D恰好位于边长为1.0m的正方形的四个顶角上。
请依据以上信息：
a.判定地下直导线的走向。
b.计算地下直导线的深度。（可画图辅助说明）
《第十三章 电磁感应与电磁波初步 单元综合测试 2025-2026学年高二上学期物理人教版必修第三册》参考答案
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 B C D C C B C ACD AC AD
1．【答案】B【详解】根据右手螺旋定则，导线下方的磁场方向为垂直纸面向里，小磁针N极指向磁场方向，即N极指向纸面里。
故选B。
2．【答案】C【详解】A．在匀强电场中有关系式U=Ed，在沿电场方向距离d相等的两点，U一定相等，A错误；
B． Q=I2Rt用来计算一段电路电流通过时产生的热量，此公式只适用于纯电阻电路，若这段电路是纯电阻电路，也可以用来计算电流在这段电路做的功，若这段电路不是纯电阻电路，不可以用来计算电流在这段电路做的功，B错误；
C．是磁感应强度的定义式，是比值定义法，因此适用任何磁场，但电流元IL一定要垂直磁场方向放置，C正确；
D．、都用到了比值定义法，是电流的决定式，不是比值定义，D错误。
故选C。
3．【答案】D【详解】A．磁感应强度与磁场力、电流和导向长度无关，A错误；
B．磁感应强度的方向与电流所受磁场力的方向一定垂直，B错误；
C．当电流方向与磁场方向平行时，不受磁场力，不能说明磁感应强度为零，C错误；
D．物理学中规定，小磁针静止时 N 极所指的方向是该处磁感应强度方向，D正确。
故选D。
4．【答案】C【详解】A．英国物理学家法拉第梦圆磁生电，终于发现了电磁感应现象，A错误；
BC．安培提出分子电流假说，法拉第通过实验研究，发现了磁生电的条件，而纽曼、韦伯在对理论和实验资料进行严格分析，先后总结出磁生电过程中的定量关系，后人称之为法拉第电磁感应定律。故B错误，C正确；
D．麦克斯韦预言了电磁波，赫兹用实验证实了电磁波的存在。故选C。
5．【答案】C【详解】A．能量子假说是由普朗克最早提出来的。故A选项错误；
B．根据普朗克能量量子化假说，能量子的能量，为频率。故B选项错误；
C．根据普朗克能量量子化假说，能量不连续，所以带电微粒辐射和吸收能量时是一份一份不连续的。故C选项正确；
D．能量子的能量，所以电磁波波长越长，其能量子越小。故D选项错误。
故选C。
6．【答案】B【详解】根据安培定则可知，通电导线cd在圆形区域产生的磁场方向向上，通电导线ef在圆形区域产生的磁场方向向下，由于，故该圆形区域磁场方向向上；两根导线以相等的速度大小向ab匀速靠拢，两根通电导线在圆形区域产生磁场的磁感应强度都变大，由于，通电导线cd在圆形区域产生磁场的磁感应强度增加量较大，圆形区域的面积不变，故穿过该圆形面积的磁通量逐渐变大。故选B。
7．【答案】C【详解】A．静电场和磁场都是真实存在的物质，磁感线和电场线是为了方便描述电场和磁场而虚构出来的，故A错误；
B．将负电荷由低电势点移到高电势点，电场力做正功，电势能减小，故B错误；
C．无论是正电荷还是负电荷，从电场中的某点移到无穷远处时，静电力做的正功越多，电荷在该点的电势能越大，故C正确；
D．磁感应强度是矢量，既有大小，又有方向，故D错误。故选C。
8．【答案】ACD【详解】A．该图中线圈不闭合，不能产生感应电流，选项A符合题意；
B．该图中导体棒向两边运动时，闭合回路的磁通量发生变化，能产生感应电流，选项B不符合题意；
C．该图中直导线产生的磁场，穿过下方线圈的磁通量为零，则增加通电导线中的电流时，线圈中磁通量不变，不会有感应电流，选项C符合题意；
D．该图中线圈在磁场中运动时，穿过线圈的磁通量不变，不会产生感应电流，选项D符合题意。故选ACD。
9．【答案】AC【详解】AB．根据右手螺旋定则可知，导线C在O点产生的磁场方向垂直OC向上，导线C和导线F在O点产生的合磁感应强度大小为0，故A正确，B错误；
C．由对称性可知，这六根导线在O点产生的合磁感应强度大小为0，若将导线C撤去，O点的磁感应强度大小等于导线F在O点产生的磁感应强度大小B0，故C正确；
D．导线F和导线D在O点产生的磁感应强度大小均为B0、夹角为120°，根据平行四边形定则，可知合磁感应强度大小为B0，所以若将导线C和导线A撤去，O点的磁感应强度大小为B0，故D错误。故选AC。
10．【答案】AD【详解】AB．车速越大时，汽车经过两个线圈间的距离所用的时间越短，即两线圈产生的脉冲信号的时间差越短，A正确，B错误；
CD．汽车通过通电线圈上方时，汽车底盘的金属部件通过通电线圈所产生的磁场，金属部件中的磁通量发生变化，在金属部件中产生感应电流，金属部件中的感应电流产生磁场，此磁场随汽车运动，则穿过线圈的磁通量发生变化，线圈中产生感应电流，所以汽车无论是匀速还是变速经过线圈，闭合电路中都会产生感应电流。故C错误，D正确。故选AD。
试卷第1页，共3页
试卷第1页，共3页
11．【答案】 先向左偏转，最后回到中间位置不动 开关闭合时，线圈产生磁场，磁感线穿过线圈，闭合开关瞬间，穿过线圈的磁通量增加，电流从表头的负接线柱流入，表头指针向左偏转，闭合开关后线圈中产生的磁场稳定后，线圈产生的磁感应强度不发生变化，穿过线圈的磁通量不变，线圈中不产生感应电流，表头指针不发生偏转
【详解】[1] 先向左偏转，最后回到中间位置不动
[2]开关闭合时，线圈的上端为极、下端为极，穿过线圈的磁场方向向下，闭合开关瞬间，穿过线圈的磁通量增加，线圈中感应电流的磁场方向向上，根据安培定则可知线圈的下端相对于电源的正极，电流从表头的负接线柱流入，表头指针向左偏转，闭合开关后线圈中产生的磁场稳定后，线圈产生的磁感应强度不发生变化，穿过线圈的磁通量不变，线圈中不产生感应电流，表头指针不发生偏转
12．【答案】 向上 左 右 向左
【详解】（1）[1]如图甲所示，实验发现指针向右偏转，说明电流是从右侧接线柱上流入的，根据楞次定律可知，条形磁铁向上运动。
（2）在闭合开关时发现灵敏电流计的指针向右偏转了一下，说明磁通量增加时电流计的指针右偏。
[2]在开关闭合的状态下，将小螺线管迅速抽出时，磁通量减小，则灵敏电流计指针将向左偏转；
[3]将滑动变阻器的滑片迅速向左滑动，电阻减小，电流变大，磁通量变大，则灵敏电流计指针将向右偏转；
[4]断开开关的瞬间，磁通量减小，则灵敏电流计的指针向左偏转。
13．【答案】
【详解】通过S的磁通量
14．【答案】（1）；（2）0，；（3）
【详解】（1）转过后穿过线框平面的磁通量为
（2）线框绕转过角后，线框与磁场平行，穿过线框的磁通量为
则此过程的磁通量的变化量为
磁通量变化大小为。
（3）线框绕转过角后，穿过线框的磁通量为
则此过程穿过线框的磁通量的变化量为
所以磁通量的变化量大小为。
15．【答案】(1)，与水平面成角斜向下 (2)
【详解】（1）点的磁感应强度如图所示
估计矢量合成法则有
与水平面夹角
则点磁感应强度与水平面成角斜向下
（2）穿过线框磁通量大小
16.【答案】(1)a.地下直导线的走向在MN正下方与MN平行 b.
(2)a.地下直导线的走向在AC正下方与AC平行 b.
【详解】（1）a. 地下直导线的走向在MN正下方与MN平行；
b.地下直导线的深度，如图
由几何关系有
解得
（2）a.当线圈平面平行地面测量时，在地面上a、c两处测得探测线圈中的电动势为零，说明通过线圈的磁通量为零，则小线圈在a、c两处的正上方，而b、d两处线圈中的电动势不为零，说明穿过小线圈的磁通量发生变化，则试探线圈在通电直导线的两边。当线圈平面与地面成夹角时，在b、d两处测得探测线圈中的电动势为零。则说明小线圈现在的位置与直导线平行且在小线圈的正下方。又由于a、b、c、d恰好位于边长为1米的正方形的四个顶角上。所以可确定地下直导线在ac两点连线的正下方。
b.当线圈平面与地面成夹角时，直导线在小线圈的正下方。则边长为1米的正方形可知，直导线离地表的深度为。
如图试卷第1页，共3页
试卷第1页，共3页
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页

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