单元检测卷(五) 电磁感应与电磁波初步-【金版新学案】2025-2026学年高中物理必修第三册同步课堂高效讲义配套练习（人教版）

单元检测卷(五)　电磁感应与电磁波初步 (时间：90分钟　满分：100分) (本栏目内容，在学生用书中以独立形式分册装订！) 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，只有一项是符合题目要求的) 1．如图甲、乙、丙、丁所示，下列关于四幅图的说法正确的是(　　) A．图甲中通电螺线管周围的磁场和磁感线都是真实存在的 B．由图乙知，磁感线可以不闭合 C．图丙中导线通电后，其正下方小磁针的N极垂直纸面向里旋转符合物理事实 D．图丁中通电导线受力是通过电场发生的 答案：C 解析：磁场是真实存在的，但磁感线不是真实存在的，是人们假想出来的，故A错误；磁感线是闭合的曲线，故B错误；题图丙中导线通电后，导线正下方的磁感应强度方向垂直纸面向里，所以小磁针N极应垂直纸面向里旋转，故C正确；通电导线周围存在磁场，题图丁中通电导线受力是通过磁场发生的，故D错误。故选C。 2．(2025·贵州省九师联盟联考)如图为一簇磁感线，磁感线均为直线，上下两侧的磁感线关于水平磁感线对称，b、c两点关于水平磁感线也对称，a、d两点为磁场中的另外两点。下列说法正确的是(　　) A．a、b、c、d四点中a点的磁场最强 B．b、c两点的磁感应强度相同 C．若在d点放一小磁针，小磁针静止时N极指向左侧 D．同一段通电导线分别放在a、d两点，则导线在a点所受的磁场力较大 答案：A 解析：磁感线的疏密表示磁感应强度的大小，磁感线越密磁感应强度越大，所以a、b、c、d四点中a点的磁场最强，A正确；由对称性可知，b、c两点的磁感应强度大小相同，但方向不相同，由于磁感应强度为矢量，则b、c两点的磁感应强度不同，B错误；小磁针静止时N极指向为该点的磁场方向，由题图可知，d点的磁场方向向右，所以在d点放一小磁针，小磁针静止时N极指向右侧，C错误；由题图可知，a点的磁感应强度大于d点的磁感应强度，同一段通电导线分别放在a、d两点时，由于导线如何放置题中未说明，所以无法确定导线在这两点所受磁场力的大小关系，D错误。故选A。 3．电磁波广泛应用在现代医疗中。下列不属于电磁波应用的医用器械有(　　) A．杀菌用的紫外线灯 B．拍胸片的X光机 C．测量体温的红外线测温枪 D．治疗咽喉炎的超声波雾化器 答案：D 解析：紫外线、X射线、红外线都属于电磁波，都是电磁波在医学上的应用；治疗咽喉炎的超声波雾化器原理是利用高频声波将液态水分子打散产生水雾，便于药物吸收。故选D。 4．(2025·河南信阳月考)如图所示，沿南北方向放置一水平长直导线，在导线正下方附近水平放置一个小磁针，小磁针初始时处于静止状态。现给导线中通入恒定电流，从上往下看，小磁针逆时针偏转，待最终静止时小磁针在水平面内偏转了30˚，已知通电长直导线在某处产生的磁感应强度与电流大小成正比，地磁场的水平分量为3×10-15 T，则下列说法正确的是(　　) A．通电长直导线的电流方向为从北向南 B．通电长直导线在小磁针处产生的磁场的磁感应强度大小为×10-15 T C．通电长直导线在小磁针处产生的磁场的磁感应强度大小为×10-15 T D．若通电长直导线中的电流大小变为原来的2倍，则小磁针最终静止时与初始位置之间的夹角变为原来的2倍 答案：C 解析：小磁针处于地磁场和电流磁场中，其指向合磁场的方向，通电直导线在下方产生的磁场方向向里，根据安培定则，可判断通电直导线的电流应是由南向北，故A错误；小磁针处磁感应强度如图所示，则通电长直导线在小磁针处产生的磁场的磁感应强度大小为Bx＝B tan 30˚＝×10-15 T，故B错误，C正确；若通电长直导线中的电流大小变为原来的2倍，则通电长直导线在小磁针处产生的磁场的磁感应强度大小变为2×10-15 T，设小磁针最终静止时与初始位置之间的夹角为θ，则tan θ＝≠tan 60˚，则小磁针最终静止时与初始位置之间的夹角不是原来的2倍，故D错误。故选C。 5．(2025·江苏泰州高二上期末)如图为某磁场磁感线分布示意图，两相同金属圆环S1、S2的圆心O、O′在磁场的中轴线上，两圆环环面均与中轴线垂直，点P、Q、P′在圆环上，P、Q关于O点对称。以下说法正确的是(　　) A．P、Q两点磁感应强度相同 B．P点磁感应强度比P′点小 C．穿过S1的磁通量大于穿过S2的磁通量 D．S1以PQ连线为轴旋转时，S1中无感应电流产生 答案：C 解析：磁感线的疏密表示磁感应强度的大小，磁场方向沿磁感线切线方向，可知P、Q两点磁感应强度大小相等，方向不相同，即P、Q两点磁感应强度不相同，故A错误；根据题图可知，P点磁感应强度比P′点大，故B错误；根据题图可知，S1环所在位置的磁感应强度大于S2环所在位置的磁感应强度，由于环与中轴线垂直，有效面积相等，则穿过S1的磁通量大于穿过S2的磁通量，故C正确；S1以PQ连线为轴旋转时，穿过线圈的磁通量发生变化，可知S1中有感应电流产生，故D错误。故选C。 6．(2025·山东宁阳一中高二上月考)以下关于磁场、电磁感应现象的说法正确的是(　　) A．图甲中闭合开关S瞬间，与线圈P连接的电流表的指针不偏转 B．图乙中电流方向如图所示，则铁环中心O点的磁场垂直纸面向外 C．图丙中当电流从B流入时小磁体向下运动，则小磁铁下端为N极 D．图丁中水平圆环从M向L运动的过程中，穿过圆环的磁通量先增大后减小 答案：D 解析：题图甲中闭合开关S瞬间，线圈M中的电流有变化，所以穿过线圈P的磁场有变化，即穿过线圈P的磁通量有变化，线圈P中有感应电流，电流表指针发生偏转，故A错误；题图乙中根据安培定则和磁场的叠加可知，两侧线圈在O点产生的磁场向下，故B错误；题图丙中当电流从B流入时，根据安培定则，电磁铁上端为N极，小磁体向下运动，则小磁体下端应为S极，故C错误；题图丁中圆环穿过磁体的过程中，穿过圆环的磁体内部的磁感线条数大于外部的磁感线条数，中间的外部磁感线条数最少，穿过圆环的磁感线的净条数最多，则穿过圆环的磁通量先增大后减小，故D正确。故选D。 7．(2025·山东德州高二上期末)如图所示，a、b、c、d为正方形的四个顶点，在b、c、d三处有垂直于正方形所在平面的无限长通电直导线，b、d两处的电流方向向里、c处的电流方向向外，大小均为I。已知通电长直导线周围的磁感应强度B大小与电流I成正比、与该点到通电长直导线的距离r成反比，即B＝(k为常数)。若b处的导线在a处产生的磁感应强度为B0，下列说法正确的是(　　) A．c处的导线在a处产生的磁感应强度大小为B0 B．a处的磁感应强度为0 C．正方形中心处的磁感应强度大小为B0 D．仅将b、d处的电流反向，a处的磁感应强度大小不变 答案：C 解析：设正方形边长为l，b处的导线在a处产生的磁感应强度为B0＝，则c处的导线在a处产生的磁感应强度大小为B′＝B0，故A错误；b、c、d在a处产生的磁感应强度如图所示，根据矢量的合成可知Ba＝B0，故B错误；b、d处的导线在正方形中心处的磁感应强度的矢量和为0，则正方形中心处的磁感应强度大小为B″＝B0，故C正确；仅将b、d处的电流反向，a处的磁感应强度大小变为Ba′＝B0，故D错误。故选C。 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．下列关于电磁波的说法，正确的是(　　) A．电磁波在真空中的速度c＝3×108 m/s B．无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线均属于电磁波 C．手机既可以接收电磁波，又可以发射电磁波 D．电磁波不能传播能量 答案：ABC 解析：电磁波在真空中的速度c＝3×108 m/s，A正确；根据电磁波谱的知识可知，无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线均属于电磁波，B正确；手机既可以接收电磁波，又可以发射电磁波，C正确；电磁波不但能传播信息，还能传播能量，D错误。故选ABC。 9．某载人飞船在离地面大约200 km的太空运行。假设载人舱中有一边长为50 cm的正方形导线框，在宇航员操作下由水平方向转至竖直方向，此时磁场的磁感应强度B＝4×10-5 T，方向如图所示(sin 37˚＝0.6)。下列说法正确的是(　　) A．线框在水平位置时穿过线框的磁通量大小为6.0×10-6 Wb B．线框在竖直位置时穿过线框的磁通量大小为6.0×10-6 Wb C．该过程中磁通量的变化量大小为2.0×10-6 Wb D．该过程中磁通量的变化量大小为1.4×10-5 Wb 答案：AD 解析：线框在水平位置时，穿过线框的磁通量为Φ1＝BS sin 37˚＝4×10-5×502×10-4×0.6 Wb＝6.0×10-6 Wb，当线框转至竖直位置时，穿过线框的磁通量为Φ2＝－BS cos 37˚＝－4×10-5×502×10-4×0.8 Wb＝－8.0×10-6 Wb，该过程磁通量的变化量大小为ΔΦ＝|Φ2－Φ1|＝1.4×10-5 Wb。故选AD。 10．如图所示，在“口”字形闭合铁芯上绕有一组线圈，线圈与滑动变阻器、电池、开关构成闭合电路，a、b、c、d四个闭合金属圆环套在铁芯上。假定线圈产生的磁感线全部集中在铁芯内，当滑动变阻器的滑片左右滑动时，能产生感应电流的圆环是(　　) A．a环 B．b环 C．c环 D．d环 答案：ACD 解析：滑动变阻器的滑片滑动时，线圈产生的磁场的磁感应强度发生变化，穿过a、c、d环的磁通量发生变化，产生感应电流；而穿过b环的磁通量相互抵消，磁通量始终为零，故没有感应电流产生。故选ACD。 三、非选择题(本题共5小题，共54分。按题目要求作答。计算题要有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要注明单位) 11．(8分)在“探究感应电流的产生”的实验中，小明的四次实验情况分别如图甲、乙、丙、丁所示。 (1)有同学说：“只要闭合电路中的一部分导体在磁场中运动，就会产生感应电流。”你认为他的说法对吗？________，图________可支持你的结论。 (2)探究感应电流的方向跟磁场方向和导体运动方向之间的关系。 A．根据图甲和图乙的实验现象可以得出结论：______________________________________________________________________________________________________________________________________； B．根据图乙和图丁的实验现象可以得出结论：______________________________________________________________________________________________________________________________________。 答案：(1)不对　丙　(2)A．当磁场方向不变时，感应电流的方向与导体的运动方向有关B．当导体的运动方向不变时，感应电流的方向与磁场的方向有关 解析：(1)闭合电路中的一部分导体在磁场中运动，磁通量不一定发生变化，因此不一定发生电磁感应现象，也就不一定产生感应电流，题图丙中指针不偏转就支持这一结论。 (2)A．题图甲和题图乙是采用控制变量法的对比实验，即保持磁场方向不变的情况下，研究指针的偏转方向(感应电流的方向)与导体的运动方向间的关系。 B．题图乙和题图丁也是采用控制变量法的对比实验，即保持导体运动方向不变的情况下，研究指针的偏转方向(感应电流的方向)与磁场方向间的关系。 12．(8分)(2025·四川凉山州高二上期末)为探究感应电流产生的条件，几位同学做了如下的实验。 (1)小李同学选用图中的器材模仿法拉第的实验进行探究。 ①请在实物图中，用笔画线代替导线将电路补充完整。 ②闭合开关进行实验前，滑动变阻器滑片应该在最________(选填“左”或“右”)端。 ③正确连接电路后，下列说法正确的是________。 A．开关闭合，将线圈A从线圈B中拔出的过程中，电流表的指针发生偏转 B．开关闭合，线圈A中电流稳定后，电流表的指针稳定偏转 C．开关闭合后，移动滑动变阻器的滑片，电流表的指针偏转，是因为线圈A中出现感应电流 D．开关闭合后，移动滑动变阻器的滑片，电流表的指针偏转，是因为线圈B中出现感应电流 (2)同学们在操场上将一根长为20 m的铜芯导线两端与电流传感器的两个接线柱连接，构成闭合回路，两同学沿东西方向面对面站立摇动这条导线，________(选填“能”或“不能”)观察到“摇绳发电”的现象。 答案：(1)①见解析图　②右　③AD　(2)能 解析：(1)①将学生电源、开关、滑动变阻器、线圈A串联成一个回路，注意滑动变阻器接“一上一下”两个接线柱；再将电流表与线圈B串联成另一个回路，如图所示。 ②为保护电路中的仪器，闭合开关进行实验前，滑动变阻器滑片应该在最右端，其有效阻值最大，当闭合开关后，回路中的电流最小。 ③开关闭合，将线圈A从线圈B中拔出的过程中，通过线圈B的磁通量减少，故电流表的指针发生偏转，故A正确；开关闭合，线圈A中电流稳定后，通过线圈B的磁通量不变，故电流表的指针不偏转，故B错误；开关闭合后，移动滑动变阻器的滑片，流过线圈A的电流发生变化，则线圈A产生的磁场发生变化，故通过线圈B的磁通量发生变化，线圈B中出现感应电流，电流表的指针偏转，故C错误，D正确。 (2)因地磁场沿南北方向，所以当两同学沿东西方向面对面站立摇动这条导线，闭合回路中部分导线切割磁感线，会产生感应电流，所以能观察到“摇绳发电”现象。 13．(12分)(2025·四川省眉山高二上期末)如图所示，边长为L的正方形线框MNPQ位于纸面内，过MN和PQ中点的连线OO′恰好位于垂直纸面向外范围足够大的匀强磁场的右边界上，磁感应强度大小为B，求： (1)图示位置时穿过线框的磁通量Φ； (2)若线框从图示位置开始按图示方向绕OO′轴转过60˚的过程中，磁通量的变化量ΔΦ的大小。 答案：(1)　(2) 解析：(1)题图所示位置时穿过线框的磁通量为Φ＝BS有＝B。 (2)若线框从题图所示位置开始按题图示方向绕OO′轴转过60˚的过程中，末位置穿过线框的磁通量为Φ′＝BS有′＝Bcos 60˚＝ 则磁通量的变化量的大小为ΔΦ＝。 14．(12分)如图所示，金属框架MON与导体棒DE构成回路，处在匀强磁场中且与磁场垂直。 (1)若B＝0.1 T，DE从O点出发，向右以1 m/s的速度匀速运动4 s，回路中磁通量的变化量是多少？ (2)若回路面积从S＝8 m2变到St＝18 m2，磁感应强度从B＝0.1 T变到Bt＝0.8 T，则回路中磁通量的变化量是多少？ 答案：(1)0.8 Wb　(2)13.6 Wb 解析：(1)导体棒向右以1 m/s的速度匀速运动4 s的位移为x＝vt＝1×4 m＝4 m 由于∠MON＝45˚，此时回路的面积为 S＝×42 m2＝8 m2 此时回路中的磁通量为 Φ＝BS＝0.1×8 Wb＝0.8 Wb 回路中磁通量的变化量为ΔΦ1＝Φ－0＝0.8 Wb。 (2)回路面积为St＝18 m2、磁感应强度为Bt＝0.8 T时的磁通量为Φ2＝BtSt＝0.8×18 Wb＝14.4 Wb 故回路中磁通量的变化量为ΔΦ2＝Φ2－Φ＝14.4 Wb－0.8 Wb＝13.6 Wb。 15．(14分)(2025·山东菏泽高二上期中)如图所示，直角三角形abc中，∠a＝90˚，∠b＝30˚，d点为斜边bc的中点，e点为水平直角边ab的中点。两通电长直导线垂直纸面分别放置在a、b两顶点处，导线中的电流大小均为I，方向均垂直纸面向里。已知通电长直导线在其周围空间某点产生的磁感应强度大小B＝k(I为电流大小，r为该点到导线的距离，k为常量)，a点处通电直导线在c点产生的磁感应强度大小为B0。 (1)求d点的磁感应强度Bd； (2)若在e点处垂直纸面放置一通电直导线，使d点的磁感应强度为0，求该导线中的电流Ie的大小和方向。 答案：(1)B0，方向水平向右　(2)，垂直纸面向外 解析：(1)由几何关系知ac＝ad＝bd，故a、b两点处通电直导线在d点产生的磁感应强度大小相等，即Ba＝Bb＝B0 根据安培定则判断Ba、Bb方向如图所示，由几何关系知，Ba、Bb夹角为120˚，由平行四边形定则得，d点的磁感应强度大小Bd＝B0，方向水平向右。 (2)要使d点的磁感应强度为0，e点处通电直导线在d点产生的磁感应强度大小Be＝B0，方向水平向左 由几何关系知de＝ac，又有B＝k 则e点处导线中电流大小Ie＝，方向垂直纸面向外。 学科网（北京）股份有限公司 $