第十三章 电磁感应与电磁波初步（单元测试·基础卷）物理人教版2019必修第三册

2025-2026学年高二年级必修三物理单元检测卷 第十三章·基础通关 建议用时：75分钟，满分：100分 第Ⅰ卷 选择题 一．选择题（本题共10小题，共46分，在每小题给出的四个选项中，1~7题只有一项符合题目要求，每小题4分，8~10题有多项符合题目要求，全部选对得6分，选对但不全的得3分，有选错或不答得0分。） 1．某块磁性材料附近的磁感线分布如图所示，、、为磁场中的三点，则、、三点的磁感应强度大小关系为（　　） A． B． C． D． 【答案】D 【详解】根据磁感线越密集的地方磁感应强度越大，由图可知。 故选D。 2．闭合开关S后，小磁针静止时的位置如图所示，则下列说法正确的是（　　） A．电源右端是负极 B．向右移动滑片，通电螺线管磁性增强 C．调换电源正、负极，小磁针N极指向不变 D．A点磁场方向和小磁针N极指向相同 【答案】D 【详解】A．由小磁针静止时N极指向可知，螺线管左端为N极，依据右手螺旋定则可判断电流从右端流入螺线管，则电源右端为正极，故A错误。 B．向右移动滑片，相当于增大变阻器接入电路的电阻，电流减小，螺线管的磁性减弱，故B错误。 C．若调换电源正负极，螺线管电流方向反向，其N、S极对调，小磁针N极指向也会发生反转，故C错误。 D．螺线管左端为N极，外部磁场由N端指向S端，A点处的实际磁场方向与小磁针N极的指向相同，故D正确。 故选D。 3．将面积为，匝数为100匝的线圈放在磁感应强度为的匀强磁场中，线圈与磁场垂直，下列说法正确的是（    ） A．磁通量是矢量 B．穿过线圈的磁通量为 C．穿过线圈的磁通量为 D．穿过线圈的磁通量为 【答案】B 【详解】磁通量是标量；穿过线圈的磁通量为 故选B。 4．如图，在探究磁生电实验中，下列做法能使电流表指针发生偏转的是（　　） A．断开开关，导体AB竖直上下运动 B．断开开关，导体AB水平左右运动 C．闭合开关，导体AB竖直上下运动 D．闭合开关，导体AB水平左右运动 【答案】D 【详解】电磁感应实验中，闭合电路的部分导体做切割磁感线运动，电路中有感应电流，能使电流表指针发生偏转。 AB．断开开关，不能构成闭合电路，导体AB无论怎样运动都不能产生感应电流，故AB不符合题意； C．闭合开关，导体AB竖直上下运动，不切割磁感线，不能产生感应电流，故C不符合题意； D．闭合开关，导体AB水平左右运动，切割磁感线，能产生感应电流，故D符合题意。 故选D。 5．在物理学发展的历程中，许多科学家的科学研究为物理学的建立做出了巨大贡献。下列叙述中不正确的是（    ） A．英国物理学家法拉第于1846年指出：闭合电路中感应电动势的大小，跟穿过这一电路的磁通量的变化率成正比，并称之为法拉第电磁感应定律 B．牛顿发现了万有引力定律，并进行了“月-地检验”，将万有引力定律推广至自然界所有物体之间 C．美国物理学家密立根最早测定了元电荷e的数值 D．赫兹测出了电磁波在真空中的速度，证实了麦克斯韦电磁场理论 【答案】A 【详解】A．韦伯和纽曼提出了法拉第电磁感应定律，故A错误； B．牛顿发现了万有引力定律，并进行了“月-地检验”，将万有引力定律推广至自然界所有物体之间，故B正确； C．美国物理学家密立根通过油滴实验最早测定了元电荷e的数值，故C正确； D．赫兹测出了电磁波在真空中的速度，证实了麦克斯韦电磁场理论，故D正确； 本题选择错误选项，故选A。 6．关于黑体辐射，下列说法正确的是（    ） A．温度太低的物体不会辐射电磁波 B．黑体不会辐射电磁波 C．爱因斯坦通过提出的能量子假说，很好地解释了黑体辐射规律 D．黑体辐射的能量是不连续的，只能是某一最小能量值的整数倍 【答案】D 【详解】AB．理想黑体可以吸收所有照射到它表面的电磁辐射，并将这些辐射转化为热辐射；一切物体都会辐射电磁波，故AB错误； CD．普朗克在研究黑体辐射时最早提出了能量子假说，能够很好地解释黑体辐射规律，他认为黑体辐射的能量是不连续的，只能是某一最小能量值的整数倍，故C错误，D正确。 故选D。 7．下列关于图中的相关判断和描述正确的是（　　）    A．甲图中匀强电场中任意两点的电势相等 B．乙图中表示的电场是由等量异种电荷产生的 C．丙图中条形磁铁的磁感线从N极出发，到S极终止 D．丁图中环形导线通电后，其轴心位置小磁针的旋转方向符合物理事实 【答案】D 【详解】A．根据沿着电场线方向，电势逐渐降低，可知甲图中匀强电场中任意两点的电势不一定相等，故A错误； B．乙图中表示的电场应是由等量同种点电荷所产生的，故B错误； C．丙图中条形磁铁的外部磁感线从N极出发，到S极终止，内部则从S极出发，到N极终止，从而形成闭合曲线，故C错误； D．根据安培定则结合小磁针静止时N极的指向为该点的磁场方向，可知丁图中环形导线通电后，其轴心位置小磁针的旋转方向符合物理事实，故D正确。 故选D。 8．如图所示，线圈abcd共有n匝，线圈平面的面积为S，线圈平面与水平方向的夹角，线圈位于范围足够大、磁感应强度大小为B、方向竖直向下的匀强磁场中，下列说法正确的是（　　） A．通过线圈的磁通量为BS B．若线圈以cd为轴逆时针转过60°，则通过线圈的磁通量为BS C．若线圈以cd为轴顺时针转过30°，则通过线圈的磁通量为BS D．若线圈以cd为轴顺时针转过180°，则通过线圈的磁通量的变化量大小为BS 【答案】ABD 【详解】A．通过线圈的磁通量为，故A正确； B．若线圈以cd为轴逆时针转过60°，线圈平面与磁场垂直，所以通过线圈的磁通量为，故B正确； C．若线圈以cd为轴顺时针转过30°，线圈平面与磁场平行，通过线圈的磁通量为0，故 C 错误； D．若线圈以cd为轴顺时针转过180°，则通过线圈的磁通量 则通过线圈的磁通量的变化量，故D正确。 故选ABD。 9．如图甲所示，在水平地面上的磁体上方，有挂在弹簧测力计上的小磁体。小辉提着弹簧测力计向右缓慢移动，挂在弹簧测力计上的小磁体下端，沿图示水平虚线从A移动到B。则图乙中能反映弹簧测力计示数F随着位置变化的是（　　） A． B． C． D． 【答案】CD 【详解】条形磁体两极磁性最强而中间磁性最弱，且同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，若大磁体右端为N极，则当挂着的磁体向右移动时，相互吸引力逐渐减小，而过了大磁体中点后，相互排斥力逐渐增大，故可以得出弹簧测力计的示数从A端到B端是逐渐变小的。同理若大磁体右端为S极，可以得出弹簧测力计的示数从A端到B端是逐渐变大的。 故选CD。 10．如图所示，线圈M和线圈P绕在同一个铁芯上，下列情境中线圈P能产生感应电流的是（　　） A．闭合开关瞬间 B．断开开关瞬间 C．开关断开后，迅速向上移动滑动变阻器的滑片 D．开关闭合后，迅速向下移动滑动变阻器的滑片 【答案】ABD 【详解】A．开关闭合瞬间，电路中电流增大，线圈M产生的磁场增强，穿过线圈P的磁通量增大，产生感应电流。故A正确； B．断开开关瞬间，线圈M产生的磁场从有到无消失，穿过线圈P的磁通量减小，产生感应电流。故B正确； C．开关断开后，迅速向上移动滑动变阻器的滑片，线圈M中没有电流，线圈M不产生磁场，穿过线圈P的磁通量一直为零不变，没有感应电流产生。故C错误； D．开关闭合后，迅速向下移动滑动变阻器的滑片，变阻器接入电路的电阻变化，电路中电流变化，线圈M产生的磁场变化，穿过线圈P磁通量变化，产生感应电流，故D正确。 故选ABD。 第Ⅱ卷 非选择题 2、 实验题：本题共2小题，共16分。 11．如图为“探究电磁感应现象”的实验装置。 (1)将图中所缺的导线补接完整。 (2)如果在闭合开关时发现灵敏电流计的指针向右偏了一下，那么合上开关后可能出现的情况有： ①将原线圈迅速插入副线圈时，灵敏电流计指针将 偏转（选填“发生”或“不发生”）； ②原线圈插入副线圈后，将滑动变阻器触头迅速向左拉时，灵敏电流计指针 偏转（选填“向左”或“向右”）； ③在上述两过程中灵敏电流计指针的偏转方向 （选填“相同”或“相反”）。 (3)在做“探究电磁感应现象”实验时，如果副线圈两端不接任何元件，则副线圈电路中将 。（不定项选择） A．因电路不闭合，无电磁感应现象 B．有电磁感应现象，但无感应电流，只有感应电动势 C．不能用楞次定律判断感应电动势方向 D．可以用楞次定律判断感应电动势方向 【答案】(1)（3分） (2) 发生 （1分） 向左（1分） 相反（1分） (3)BD（2分） 【详解】（1）将电源、电键、变阻器、小螺线管串联成一个回路，再将电流计与大螺线管串联成另一个回路，电路图如图所示 （2）[1]闭合电键，磁通量增加，指针向右偏转，将原线圈迅速插入副线圈，磁通量增加，则灵敏电流计的指针将向右偏转一下； [2]原线圈插入副线圈后，将滑动变阻器触头迅速向左拉时，电阻增大，则电流减小，穿过副线圈的磁通量减小，则灵敏电流计指针向左偏转一下； [3]则上述两过程中灵敏电流计指针的偏转方向相反。 （3）如果副线圈B两端不接任何元件，线圈中仍有磁通量的变化，仍会产生感应电动势，不会没有感应电流存在，但是可根据楞次定律来确定感应电流的方向，从而可以判断出感应电动势的方向。 故选BD。 12．某同学搭建如图电路以研究通电螺线管的磁感应强度，电流从接线柱流入螺线管，从接线柱流出螺线管。 (1)实验操作正确，得到螺线管中心轴线上的磁感应强度的分布如图中的图线1，从图中可以看出，螺线管中部的磁感应强度特点是 。 (2)该同学发现螺线管是由很细的导线紧密绕制而成，其右侧还有一个接线柱。为了探究螺线管导线的绕线方式及其如何与三个接线柱相连，他接着做了以下探究性实验：保持其它条件不变，仅使电流从接线柱流入，从接线柱流出螺线管，得到螺线管中心轴线上的磁感应强度分布如图中的图线2，且发现图线2中间部分的磁感应强度比图线1中间部分的磁感应强度的一半值略大些。保持其它条件不变，仅使电流从接线柱流入，从接线柱流出螺线管，得到螺线管中心轴线上的磁感应强度分布与图线2相似，请根据实验结果猜测螺线管绕线可能是图中的 （选填“甲”、“乙”或“丙” ）。 (3)该同学通过理论分析，认为第2次实验结果中通电螺线管中心处的磁感强度应该是第1次实验结果的一半，而实际测量结果却存在差异，试推测可能的原因 。 (4)仅用一根导线，如何判断电流表内部线圈是否断了 ？ 【答案】(1)匀强磁场 (2)丙 (3)螺线管导线存在电阻 (4)短接电流表前后各摇动电流表一次，比较指针偏转，有明显变化，则线圈未断，反之则断了（每空2分） 【详解】（1）从图线可知，在螺线管中部的磁场磁感应强度为定值，所以螺线管中部的磁感应强度特点为匀强磁场。 （2）由图可知，甲图中A到C与B到C的绕法相同，属于同向双股线的绕法，此情况下，电流由A到B时，A到C的电流与C到B的电流产生的磁场相互抵消，总磁感应强度是0，甲错误；乙图中，B到C一匝线圈也没有，显然不符合实验的结果，乙错误；丙图中，A到C与B到C的绕法相反，而A到C与C到B的绕法是相同的，属于单股线的绕法，此情况下，电流由A到B时，A到C的电流与C到B的电流产生的磁场相互叠加，总磁感应强度是A到C的电流产生的磁场的2倍，丙是正确的。 （3）因为电流越大，产生的磁场越强，若考虑到螺线管导线存在电阻，第2次实验与第1次相比，线圈匝数少了一半，线圈电阻减小，通过的电流变大，则会使实验中测量的结果产生差别。所以最可能的原因是螺线管导线存在电阻。 （4）短接电流表前后各摇动电流表一次，比较指针偏转，有明显变化，则线圈未断，反之则断了。 三、计算题：本题共3小题，共38分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。 13．（8分）如图所示，边长为L的正方形导线框abcd放在纸面内，从图示位置绕垂直于磁感线的轴OO'逆时针（从上往下看）匀速转动，空间内有水平向右的匀强磁场，磁感应强度大小为B，导线框ab边到轴OO'的距离为，（取）求： (1)初位置时穿过线框的磁通量； (2)当线框绕轴OO'沿图示方向转过24°的过程中，磁通量的变化量； (3)当线框绕轴OO'沿图示方向转过156°的过程中，磁通量的变化量。 【答案】(1)0 (2) (3) 【详解】（1）初位置时正方形导线框平面与磁场平行，没有磁感线穿过正方形导线框，穿过线框的磁通量为0。（2分） （2）图示位置，磁通量为0，转过24°时，穿过线框的磁通量为（2分） 则从图示位置开始转过24°的过程中，磁通量的变化量为（1分） （3）图示位置，磁通量为0，转过156°时，穿过线框的磁通量为（2分） 则从图示位置开始转过156°的过程中，磁通量的变化量为（1分） 14．（12分）固定于水平面上的足够长金属支架DEF处于竖直向下的匀强磁场中，其顶角为45°，如图所示；金属棒MN沿框架以速度v向右做匀速运动，t=0时磁感应强度为，此时MN离E点的距离为l，求： (1)t=0时回路中的磁通量； (2)为了使MN棒中不产生感应电流，从t=0开始磁感应强度B应该怎样随时间t变化？请推导出B与t的关系式。 【答案】(1) (2) 【详解】（1）t=0时，回路包含的面积 （2分） 又 （2分） 故 （2分） （2）若回路中不产生感应电流，则，即（2分） （2分） 解得 （2分） 15．（18分）2024年9月22日，中国科学院合肥物质科学研究院强磁场科学中心自主研制的水冷磁体，如图所示，成功产生了42.02万高斯（即42.02特斯拉）的稳态强磁场，超越了2017年美国国家强磁场实验室水冷磁体保持的41.4万高斯的世界纪录，刷新了国际稳态强磁场领域的世界纪录。这种水冷磁体可以算做改良后的水冷磁体通电螺线管。 (1)无限长的通电直导线周围存在磁场，磁感应强度的大小为，方向符合安培定则。其中k为已知常量，I为电流大小，a为空间某点到通电直导线的最短距离。若两根无限长的导线平行放置，处于边长为l0的等边三角形A、B两个点上，通以反向等大的电流I1，如图所示，求：它们在C点产生的磁感应强度BC。 (2)在导线上取电流元，即I∆l，I为电流大小，∆l为一段极短的长度，该电流元产生的磁场的磁感应强度可以写作，其中k′为已知常量，r为某点到电流元的最短距离。若一半径为R的圆形单匝线圈水平放置，通以电流I2，MN为垂直于线圈平面的直线，MN上P点与线圈上各点的连线均与水平方向夹角为θ，如图所示。求：圆形电流在P处产生的磁感应强度B。 (3)试根据（2）的结论，以线圈的圆心为坐标原点，取竖直向上为正方向，请在图中定性画出磁感应强度B在MN上随夹角θ的分布图线 。 【答案】(1) (2) (3) 【详解】（1）A、B两电流产生的磁场如右图所示 磁感应强度（2分） 由矢量合成可知C点产生的磁感应强度（2分） 可得（2分） 方向竖直向上； （2）如图所示 对于任意一个I∆l，总有另一个I∆l使产生的磁场水平方向抵消，所以圆形电流在P处产生的磁场方向为竖直向上，且每一个I∆l产生的磁感应强度为（2分） 其竖直方向分量为（2分） 则圆形电流在P处产生的磁感应强度为（2分） 联立可得（2分） （3）磁感应强度B在MN上随夹角θ的分布图线如图所示 （4分） 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！1 1 / 9 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025-2026学年高二年级必修三物理单元检测卷 第十三章·基础通关 建议用时：75分钟，满分：100分 第Ⅰ卷 选择题 一．选择题（本题共10小题，共46分，在每小题给出的四个选项中，1~7题只有一项符合题目要求，每小题4分，8~10题有多项符合题目要求，全部选对得6分，选对但不全的得3分，有选错或不答得0分。） 1．某块磁性材料附近的磁感线分布如图所示，、、为磁场中的三点，则、、三点的磁感应强度大小关系为（　　） A． B． C． D． 2．闭合开关S后，小磁针静止时的位置如图所示，则下列说法正确的是（　　） A．电源右端是负极 B．向右移动滑片，通电螺线管磁性增强 C．调换电源正、负极，小磁针N极指向不变 D．A点磁场方向和小磁针N极指向相同 3．将面积为，匝数为100匝的线圈放在磁感应强度为的匀强磁场中，线圈与磁场垂直，下列说法正确的是（    ） A．磁通量是矢量 B．穿过线圈的磁通量为 C．穿过线圈的磁通量为 D．穿过线圈的磁通量为 4．如图，在探究磁生电实验中，下列做法能使电流表指针发生偏转的是（　　） A．断开开关，导体AB竖直上下运动 B．断开开关，导体AB水平左右运动 C．闭合开关，导体AB竖直上下运动 D．闭合开关，导体AB水平左右运动 5．在物理学发展的历程中，许多科学家的科学研究为物理学的建立做出了巨大贡献。下列叙述中不正确的是（    ） A．英国物理学家法拉第于1846年指出：闭合电路中感应电动势的大小，跟穿过这一电路的磁通量的变化率成正比，并称之为法拉第电磁感应定律 B．牛顿发现了万有引力定律，并进行了“月-地检验”，将万有引力定律推广至自然界所有物体之间 C．美国物理学家密立根最早测定了元电荷e的数值 D．赫兹测出了电磁波在真空中的速度，证实了麦克斯韦电磁场理论 6．关于黑体辐射，下列说法正确的是（    ） A．温度太低的物体不会辐射电磁波 B．黑体不会辐射电磁波 C．爱因斯坦通过提出的能量子假说，很好地解释了黑体辐射规律 D．黑体辐射的能量是不连续的，只能是某一最小能量值的整数倍 7．下列关于图中的相关判断和描述正确的是（　　）    A．甲图中匀强电场中任意两点的电势相等 B．乙图中表示的电场是由等量异种电荷产生的 C．丙图中条形磁铁的磁感线从N极出发，到S极终止 D．丁图中环形导线通电后，其轴心位置小磁针的旋转方向符合物理事实 8．如图所示，线圈abcd共有n匝，线圈平面的面积为S，线圈平面与水平方向的夹角，线圈位于范围足够大、磁感应强度大小为B、方向竖直向下的匀强磁场中，下列说法正确的是（　　） A．通过线圈的磁通量为BS B．若线圈以cd为轴逆时针转过60°，则通过线圈的磁通量为BS C．若线圈以cd为轴顺时针转过30°，则通过线圈的磁通量为BS D．若线圈以cd为轴顺时针转过180°，则通过线圈的磁通量的变化量大小为BS 9．如图甲所示，在水平地面上的磁体上方，有挂在弹簧测力计上的小磁体。小辉提着弹簧测力计向右缓慢移动，挂在弹簧测力计上的小磁体下端，沿图示水平虚线从A移动到B。则图乙中能反映弹簧测力计示数F随着位置变化的是（　　） A． B． C． D． 10．如图所示，线圈M和线圈P绕在同一个铁芯上，下列情境中线圈P能产生感应电流的是（　　） A．闭合开关瞬间 B．断开开关瞬间 C．开关断开后，迅速向上移动滑动变阻器的滑片 D．开关闭合后，迅速向下移动滑动变阻器的滑片 第Ⅱ卷 非选择题 2、 实验题：本题共2小题，共16分。 11．如图为“探究电磁感应现象”的实验装置。 (1)将图中所缺的导线补接完整。 (2)如果在闭合开关时发现灵敏电流计的指针向右偏了一下，那么合上开关后可能出现的情况有： ①将原线圈迅速插入副线圈时，灵敏电流计指针将 偏转（选填“发生”或“不发生”）； ②原线圈插入副线圈后，将滑动变阻器触头迅速向左拉时，灵敏电流计指针 偏转（选填“向左”或“向右”）； ③在上述两过程中灵敏电流计指针的偏转方向 （选填“相同”或“相反”）。 (3)在做“探究电磁感应现象”实验时，如果副线圈两端不接任何元件，则副线圈电路中将 。（不定项选择） A．因电路不闭合，无电磁感应现象 B．有电磁感应现象，但无感应电流，只有感应电动势 C．不能用楞次定律判断感应电动势方向 D．可以用楞次定律判断感应电动势方向 12．某同学搭建如图电路以研究通电螺线管的磁感应强度，电流从接线柱流入螺线管，从接线柱流出螺线管。 (1)实验操作正确，得到螺线管中心轴线上的磁感应强度的分布如图中的图线1，从图中可以看出，螺线管中部的磁感应强度特点是 。 (2)该同学发现螺线管是由很细的导线紧密绕制而成，其右侧还有一个接线柱。为了探究螺线管导线的绕线方式及其如何与三个接线柱相连，他接着做了以下探究性实验：保持其它条件不变，仅使电流从接线柱流入，从接线柱流出螺线管，得到螺线管中心轴线上的磁感应强度分布如图中的图线2，且发现图线2中间部分的磁感应强度比图线1中间部分的磁感应强度的一半值略大些。保持其它条件不变，仅使电流从接线柱流入，从接线柱流出螺线管，得到螺线管中心轴线上的磁感应强度分布与图线2相似，请根据实验结果猜测螺线管绕线可能是图中的 （选填“甲”、“乙”或“丙” ）。 (3)该同学通过理论分析，认为第2次实验结果中通电螺线管中心处的磁感强度应该是第1次实验结果的一半，而实际测量结果却存在差异，试推测可能的原因 。 (4)仅用一根导线，如何判断电流表内部线圈是否断了 ？ 三、计算题：本题共3小题，共38分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。 13．（8分）如图所示，边长为L的正方形导线框abcd放在纸面内，从图示位置绕垂直于磁感线的轴OO'逆时针（从上往下看）匀速转动，空间内有水平向右的匀强磁场，磁感应强度大小为B，导线框ab边到轴OO'的距离为，（取）求： (1)初位置时穿过线框的磁通量； (2)当线框绕轴OO'沿图示方向转过24°的过程中，磁通量的变化量； (3)当线框绕轴OO'沿图示方向转过156°的过程中，磁通量的变化量。 14．（12分）固定于水平面上的足够长金属支架DEF处于竖直向下的匀强磁场中，其顶角为45°，如图所示；金属棒MN沿框架以速度v向右做匀速运动，t=0时磁感应强度为，此时MN离E点的距离为l，求： (1)t=0时回路中的磁通量； (2)为了使MN棒中不产生感应电流，从t=0开始磁感应强度B应该怎样随时间t变化？请推导出B与t的关系式。 15．（18分）2024年9月22日，中国科学院合肥物质科学研究院强磁场科学中心自主研制的水冷磁体，如图所示，成功产生了42.02万高斯（即42.02特斯拉）的稳态强磁场，超越了2017年美国国家强磁场实验室水冷磁体保持的41.4万高斯的世界纪录，刷新了国际稳态强磁场领域的世界纪录。这种水冷磁体可以算做改良后的水冷磁体通电螺线管。 (1)无限长的通电直导线周围存在磁场，磁感应强度的大小为，方向符合安培定则。其中k为已知常量，I为电流大小，a为空间某点到通电直导线的最短距离。若两根无限长的导线平行放置，处于边长为l0的等边三角形A、B两个点上，通以反向等大的电流I1，如图所示，求：它们在C点产生的磁感应强度BC。 (2)在导线上取电流元，即I∆l，I为电流大小，∆l为一段极短的长度，该电流元产生的磁场的磁感应强度可以写作，其中k′为已知常量，r为某点到电流元的最短距离。若一半径为R的圆形单匝线圈水平放置，通以电流I2，MN为垂直于线圈平面的直线，MN上P点与线圈上各点的连线均与水平方向夹角为θ，如图所示。求：圆形电流在P处产生的磁感应强度B。 (3)试根据（2）的结论，以线圈的圆心为坐标原点，取竖直向上为正方向，请在图中定性画出磁感应强度B在MN上随夹角θ的分布图线 。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！1 1 / 9 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025-2026学年高二年级必修三物理单元检测卷 第十三章·基础通关 一、选择题：本题共10小题，共46分，在每小题给出的四个选项中，1~7题只有一项符合题目要求，每小题4分，8~10题有多项符合题目要求，全部选对得6分，选对但不全的得3分，有选错或不答得0分。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 D D B D A D D ABD CD ABD 二、实验题：本题共2小题，共16分。 11．(1)（3分） (2) 发生 （1分） 向左（1分） 相反（1分） (3)BD（2分） 12．(1)匀强磁场 (2)丙 (3)螺线管导线存在电阻 (4)短接电流表前后各摇动电流表一次，比较指针偏转，有明显变化，则线圈未断，反之则断了（每空2分） 三、计算题：本题共3小题，共38分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。 13．（8分）（1）初位置时正方形导线框平面与磁场平行，没有磁感线穿过正方形导线框，穿过线框的磁通量为0。（2分） （2）图示位置，磁通量为0，转过24°时，穿过线框的磁通量为（2分） 则从图示位置开始转过24°的过程中，磁通量的变化量为（1分） （3）图示位置，磁通量为0，转过156°时，穿过线框的磁通量为（2分） 则从图示位置开始转过156°的过程中，磁通量的变化量为（1分） 14．（12分）（1）根据闭合电路的欧姆定律知，（1分） 由图像知，；， 将数据代入解得，（2分） （2）由闭合电路的欧姆定律知（1分） 由图像知， 代入解得（1分） 当时，，则有（1分） 当时，，则 （1分） 联立以上两式解得（1分） （3）开关接到1端时，电路中总电阻（1分） 电容器两端电压（1分） 电容器的电荷量为Q1=CUC1 解得 开关接到2端时，则有（1分） 电容器的电荷量为Q2=CUC2 解得 因开关从1接到2时，电容器的极性发生改变，所以流过电阻的电荷量 可得（1分） 15．（18分）（1）当开关S2拨到a位置时，则有（1分） 解得（1分） 则电动机正常工作时输出的机械功率（1分） 代入数据解得（1分） （2）当开关S2拨到a位置，则有（2分） 解得 根据闭合电路欧姆定律有（1分） 当开关S2拨到b位置，则有 根据（1分） 解得 根据闭合电路欧姆定律有（1分） 联立解得，（2分） （3）当开关S2拨到b位置时，可将除滑动变阻器外的电路视为等效电源，该等效电源的等效内电阻（1分） 即当时，滑动变阻器消耗的功率最大，此时电路中的电流（2分） 代入数据解得（1分） 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！1 学科网（北京）股份有限公司1 / 16 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $………………○………………外………………○………………装………………○………………订………………○………………线………………○……………… ………………○………………内………………○………………装………………○………………订………………○………………线………………○……………… 此卷只装订不密封 ………………○………………内………………○………………装………………○………………订………………○………………线………………○……………… ………………○………………外………………○………………装………………○………………订………………○………………线………………○……………… … 学校：______________姓名：_____________班级：_______________考号：______________________ 2025-2026学年高二年级必修三物理单元检测卷 第十三章·基础通关 建议用时：75分钟，满分：100分 第Ⅰ卷 选择题 一．选择题（本题共10小题，共46分，在每小题给出的四个选项中，1~7题只有一项符合题目要求，每小题4分，8~10题有多项符合题目要求，全部选对得6分，选对但不全的得3分，有选错或不答得0分。） 1．某块磁性材料附近的磁感线分布如图所示，、、为磁场中的三点，则、、三点的磁感应强度大小关系为（　　） A． B． C． D． 2．闭合开关S后，小磁针静止时的位置如图所示，则下列说法正确的是（　　） A．电源右端是负极 B．向右移动滑片，通电螺线管磁性增强 C．调换电源正、负极，小磁针N极指向不变 D．A点磁场方向和小磁针N极指向相同 3．将面积为，匝数为100匝的线圈放在磁感应强度为的匀强磁场中，线圈与磁场垂直，下列说法正确的是（    ） A．磁通量是矢量 B．穿过线圈的磁通量为 C．穿过线圈的磁通量为 D．穿过线圈的磁通量为 4．如图，在探究磁生电实验中，下列做法能使电流表指针发生偏转的是（　　） A．断开开关，导体AB竖直上下运动 B．断开开关，导体AB水平左右运动 C．闭合开关，导体AB竖直上下运动 D．闭合开关，导体AB水平左右运动 5．在物理学发展的历程中，许多科学家的科学研究为物理学的建立做出了巨大贡献。下列叙述中不正确的是（    ） A．英国物理学家法拉第于1846年指出：闭合电路中感应电动势的大小，跟穿过这一电路的磁通量的变化率成正比，并称之为法拉第电磁感应定律 B．牛顿发现了万有引力定律，并进行了“月-地检验”，将万有引力定律推广至自然界所有物体之间 C．美国物理学家密立根最早测定了元电荷e的数值 D．赫兹测出了电磁波在真空中的速度，证实了麦克斯韦电磁场理论 6．关于黑体辐射，下列说法正确的是（    ） A．温度太低的物体不会辐射电磁波 B．黑体不会辐射电磁波 C．爱因斯坦通过提出的能量子假说，很好地解释了黑体辐射规律 D．黑体辐射的能量是不连续的，只能是某一最小能量值的整数倍 7．下列关于图中的相关判断和描述正确的是（　　）    A．甲图中匀强电场中任意两点的电势相等 B．乙图中表示的电场是由等量异种电荷产生的 C．丙图中条形磁铁的磁感线从N极出发，到S极终止 D．丁图中环形导线通电后，其轴心位置小磁针的旋转方向符合物理事实 8．如图所示，线圈abcd共有n匝，线圈平面的面积为S，线圈平面与水平方向的夹角，线圈位于范围足够大、磁感应强度大小为B、方向竖直向下的匀强磁场中，下列说法正确的是（　　） A．通过线圈的磁通量为BS B．若线圈以cd为轴逆时针转过60°，则通过线圈的磁通量为BS C．若线圈以cd为轴顺时针转过30°，则通过线圈的磁通量为BS D．若线圈以cd为轴顺时针转过180°，则通过线圈的磁通量的变化量大小为BS 9．如图甲所示，在水平地面上的磁体上方，有挂在弹簧测力计上的小磁体。小辉提着弹簧测力计向右缓慢移动，挂在弹簧测力计上的小磁体下端，沿图示水平虚线从A移动到B。则图乙中能反映弹簧测力计示数F随着位置变化的是（　　） A． B． C． D． 10．如图所示，线圈M和线圈P绕在同一个铁芯上，下列情境中线圈P能产生感应电流的是（　　） A．闭合开关瞬间 B．断开开关瞬间 C．开关断开后，迅速向上移动滑动变阻器的滑片 D．开关闭合后，迅速向下移动滑动变阻器的滑片 第Ⅱ卷 非选择题 2、 实验题：本题共2小题，共16分。 11．如图为“探究电磁感应现象”的实验装置。 (1)将图中所缺的导线补接完整。 (2)如果在闭合开关时发现灵敏电流计的指针向右偏了一下，那么合上开关后可能出现的情况有： ①将原线圈迅速插入副线圈时，灵敏电流计指针将 偏转（选填“发生”或“不发生”）； ②原线圈插入副线圈后，将滑动变阻器触头迅速向左拉时，灵敏电流计指针 偏转（选填“向左”或“向右”）； ③在上述两过程中灵敏电流计指针的偏转方向 （选填“相同”或“相反”）。 (3)在做“探究电磁感应现象”实验时，如果副线圈两端不接任何元件，则副线圈电路中将 。（不定项选择） A．因电路不闭合，无电磁感应现象 B．有电磁感应现象，但无感应电流，只有感应电动势 C．不能用楞次定律判断感应电动势方向 D．可以用楞次定律判断感应电动势方向 12．某同学搭建如图电路以研究通电螺线管的磁感应强度，电流从接线柱流入螺线管，从接线柱流出螺线管。 (1)实验操作正确，得到螺线管中心轴线上的磁感应强度的分布如图中的图线1，从图中可以看出，螺线管中部的磁感应强度特点是 。 (2)该同学发现螺线管是由很细的导线紧密绕制而成，其右侧还有一个接线柱。为了探究螺线管导线的绕线方式及其如何与三个接线柱相连，他接着做了以下探究性实验：保持其它条件不变，仅使电流从接线柱流入，从接线柱流出螺线管，得到螺线管中心轴线上的磁感应强度分布如图中的图线2，且发现图线2中间部分的磁感应强度比图线1中间部分的磁感应强度的一半值略大些。保持其它条件不变，仅使电流从接线柱流入，从接线柱流出螺线管，得到螺线管中心轴线上的磁感应强度分布与图线2相似，请根据实验结果猜测螺线管绕线可能是图中的 （选填“甲”、“乙”或“丙” ）。 (3)该同学通过理论分析，认为第2次实验结果中通电螺线管中心处的磁感强度应该是第1次实验结果的一半，而实际测量结果却存在差异，试推测可能的原因 。 (4)仅用一根导线，如何判断电流表内部线圈是否断了 ？ 三、计算题：本题共3小题，共38分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。 13．（8分）如图所示，边长为L的正方形导线框abcd放在纸面内，从图示位置绕垂直于磁感线的轴OO'逆时针（从上往下看）匀速转动，空间内有水平向右的匀强磁场，磁感应强度大小为B，导线框ab边到轴OO'的距离为，（取）求： (1)初位置时穿过线框的磁通量； (2)当线框绕轴OO'沿图示方向转过24°的过程中，磁通量的变化量； (3)当线框绕轴OO'沿图示方向转过156°的过程中，磁通量的变化量。 14．（12分）固定于水平面上的足够长金属支架DEF处于竖直向下的匀强磁场中，其顶角为45°，如图所示；金属棒MN沿框架以速度v向右做匀速运动，t=0时磁感应强度为，此时MN离E点的距离为l，求： (1)t=0时回路中的磁通量； (2)为了使MN棒中不产生感应电流，从t=0开始磁感应强度B应该怎样随时间t变化？请推导出B与t的关系式。 15．（18分）2024年9月22日，中国科学院合肥物质科学研究院强磁场科学中心自主研制的水冷磁体，如图所示，成功产生了42.02万高斯（即42.02特斯拉）的稳态强磁场，超越了2017年美国国家强磁场实验室水冷磁体保持的41.4万高斯的世界纪录，刷新了国际稳态强磁场领域的世界纪录。这种水冷磁体可以算做改良后的水冷磁体通电螺线管。 (1)无限长的通电直导线周围存在磁场，磁感应强度的大小为，方向符合安培定则。其中k为已知常量，I为电流大小，a为空间某点到通电直导线的最短距离。若两根无限长的导线平行放置，处于边长为l0的等边三角形A、B两个点上，通以反向等大的电流I1，如图所示，求：它们在C点产生的磁感应强度BC。 (2)在导线上取电流元，即I∆l，I为电流大小，∆l为一段极短的长度，该电流元产生的磁场的磁感应强度可以写作，其中k′为已知常量，r为某点到电流元的最短距离。若一半径为R的圆形单匝线圈水平放置，通以电流I2，MN为垂直于线圈平面的直线，MN上P点与线圈上各点的连线均与水平方向夹角为θ，如图所示。求：圆形电流在P处产生的磁感应强度B。 (3)试根据（2）的结论，以线圈的圆心为坐标原点，取竖直向上为正方向，请在图中定性画出磁感应强度B在MN上随夹角θ的分布图线 。 试题 第3页（共8页） 试题 第4页（共8页） 试题 第1页（共8页） 试题 第2页（共8页） 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $