第十三章 电磁感应与电磁波初步 单元基础夯实综合检测训练（A卷）-2025-2026学年高二上学期物理人教版必修第三册

第十三章 电磁感应与电磁波初步 单元基础夯实综合检测训练（A卷） 一、单选题 1．奥斯特实验说明了（    ） A．磁场的存在 B．磁场具有方向性 C．通电导线周围存在磁场 D．磁体间有相互作用 2．关于磁通量的说法正确的是（　　） A．在磁场中穿过某一面积的磁感线条数的多少，就叫做穿过这个面积的磁通量 B．在匀强磁场中，磁通量在数值上等于磁感应强度 C．在磁场中，某一面积与该处的磁感应强度的乘积，叫做磁通量 D．在磁场中，垂直穿过某一面积的磁感线条数与该面积的比值，叫做磁通量 3．下列各图的线圈或回路中能产生感应电流的是（    ） A．   B． C．   D．   4．把一个条形磁铁悬挂起来，使它能自由转动，它的N极应指向（　　） A．地理正北极 B．地理正南极 C．地磁南极 D．地磁北极 5．一小磁针水平悬吊在空中且能自由转动时，极指向记为轴方向。现在小磁针的正下方沿与轴垂直的轴方向，水平放置一条形磁铁，小磁针静止时，小磁针极与轴夹角为，俯视图如图所示。已知地磁场在小磁针位置磁感应强度的水平分量为，则条形磁铁在小磁针位置处的磁感应强度大小为（    ）    A． B． C． D． 6．如图所示，线圈两端接在电流表上组成闭合电路，在下列情况中，电流表指针不发生偏转的是（　　）    A．线圈不动，磁铁插入线圈时 B．线圈不动，磁铁拔出线圈时 C．磁铁插在线圈内不动 D．磁铁和线圈相对移动时 7．2022年6月5日，中央电视台对“神舟十四号”飞船与“天和”核心舱交会对接进行了直播，其间航天员与北京飞控中心保持通话联络，直播画面通过电磁波传送到地面接收站。下列关于电磁波的说法正确的是（　　） A．验钞机检验钞票真伪应用了紫外线的荧光作用 B．在变化的电场周围一定产生变化的磁场，在变化的磁场周围一定产生变化的电场 C．麦克斯韦预言了电磁波的存在，并用实验验证了电磁波的存在 D．红外线的波长比紫外线的波长短 8．光子的发射和吸收过程是（　　） A．原子从基态跃迁到激发态要放出光子，放出光子的能量等于原子在始、末两个能级的能量差 B．原子不能从低能级向高能级跃迁 C．原子吸收光子后从低能级跃迁到高能级，放出光子后从较高能级跃迁到较低能级 D．原子无论是吸收光子还是放出光子，吸收的光子或放出的光子的能量可大于始、末两个能级的能量差值 9．下列关于磁场的相关判断和描述正确的是（　　）    A．甲图中通电导线受力是通过电场发生的 B．乙图表明条形磁铁的磁感线从N极出发，到S极终止 C．丙图中导线通电后，其正下方小磁针的N极向纸面内旋转不符合物理事实 D．丁图中环形导线通电后，轴心位置小磁针的N极向纸面内旋转不符合物理事实 10．如图所示，现有两根通电长直导线分别固定在正方体的两条边和上且彼此绝缘，电流方向分别由流向、由流向，两通电导线中的电流大小相等，在点形成的磁场的磁感应强度大小为。已知通电长直导线在周围空间某位置产生磁场的磁感应强度大小为，其中为常数，为电流大小，为该位置到长直导线的距离，则点的磁感应强度大小为（    ） A． B． C． D． 二、多选题 11．如图所示，图中虚线是匀强磁场区的边界，一个闭合线框自左至右穿过该磁场区，线框经过图示的哪些位置时有感应电流（　　） A．在位置1 B．在位置2 C．在位置3 D．在位置4 12．2016年8月16日1时40分，我国在酒泉卫星发射中心用长征二号丁运载火箭成功将首颗量子科学实验卫星“墨子号”发射升空。中国将成为全球第一个实现卫星和地面之间量子通信的国家。在量子世界中，一个物体可以同时处在多个位置，一只猫可以处在“死”和“活”的叠加状态上；所有物体都具有“波粒二象性”，既是粒子也是波；两个处于“纠缠态”的粒子，即使相距遥远也具有“心电感应”，一个发生变化，另一个会瞬时发生相应改变。正是由于这些不同于宏观物理世界的奇妙特性，才构成了量子通信安全的基石。在量子保密通信中，由于量子的不可分割、不可克隆和测不准的特性，所以一旦存在窃听就必然会被发现察觉并规避。通过阅读以上材料可知 A．电磁波是量子化的 B．电磁波具有波粒二象性 C．可以准确测定微观粒子的位置 D．微观粒子相互独立互不干扰 13．如图为通电螺线管。A为螺线管外一点，B、C两点在螺线管的垂直平分线上，则下列说法正确的是(　　) A．磁感线最密处为A处，最疏处为B处 B．磁感线最密处为B处，最疏处为C处 C．小磁针在B处和A处N极都指向左方 D．小磁针在B处和C处N极都指向右方 14．如图所示，四根平行直导线的截面对称分布在同一圆周上，截面的连线互相垂直，为圆心。中没有电流，中通有图示方向相反、大小均为的电流时，点的磁感应强度大小为；现在中通入大小也为的电流时，点的磁感应强度大小仍为。则（    ） A．中的电流方向相同 B．点的磁场方向由N指向M C．若切断或中的电流，点磁感应强度大小均为 D．若切断或中的电流后，点磁感应强度方向相同 15．物理学家在电与磁的发现过程中，经历了一段艰辛的探索过程，下列说法正确的是（　　） A．奥斯特发现了电流可以产生磁场，并提出了电流产生磁场的原理与磁铁相同的假说 B．法拉第通过实验发现了产生感应电流的条件 C．安培总结了通电导线在磁场中受力的大小和方向的规律 D．楞次通过实验总结了感应磁场方向总是与原磁场方向相反的定律 16．第五代移动通信技术（简称5G）是目前普遍使用的蜂窝移动通信技术，5G的性能是高数据速率、减少延迟、大规模设备连接等。与4G相比，5G使用的电磁波频率更高。下列说法中正确的是（　　） A．5G和4G使用的电磁波都是横波 B．5G使用的电磁波在真空中的传播速度比4G快 C．5G和4G使用的电磁波都可以发生干涉和衍射现象 D．在真空中5G使用的电磁波波长比4G的长 三、填空题 17．地球的地理两极与地磁两极并不完全重合，其间有一个交角，叫做___________。 18．已知北京地面处的地磁场水平分量约为。某校物理兴趣小组做估测磁体附近磁感应强度的实验，他们将一小罗盘磁针放在一个水平放置的螺线管的轴线上，如图所示。小磁针静止时N极指向轴正方向，当接通电源后，发现小磁针N极指向与轴正方向成60°角的方向。请在图上标明螺线管导线的绕向__________，并求出该通电螺线管在小磁针处产生的磁感应强度大小为__________T。（保留一位有效数字） 19．如图所示，A和B都是铝环，环A是闭合的，环B是断开的，两环分别固定在一横梁的两端，横梁可以绕中间的支点转动． （1）用磁铁的N极靠近____环，横梁会绕中间的支点转动；(选填“A”或“B”) （2）用磁铁的N极靠近A环，A环会有______方向的电流产生．(选填“顺时针”或“逆时针”) 20．在__________提出的量子说启发下，_________提出了光子说，光子的能量_________，其中h称为普朗克常量，___________． 四、解答题 21．与天然磁体的磁场相比较，电流磁场的强弱更容易控制，因而在实际中有很多重要的应用，比如：电磁起重机、电动机、发电机，同学们还能举出什么例子来啊？ 22．如图所示，面积是0.5m2的矩形导线圈处于磁感应强度为20T的匀强磁场中，线圈平面与磁场垂直，如图中Ⅰ位置，则穿过该线圈的磁通量是多少？若线圈平面与磁场方向夹角为60°，如图中Ⅱ位置，则穿过该线圈的磁通量又是多少？    23．如图所示，线圈Ⅰ与电源、开关、滑动变阻器相连，线圈Ⅱ与电流计Ⓖ相连，线圈Ⅰ与线圈Ⅱ绕在同一个铁芯上，在下列情况下、电流计Ⓖ中是否有示数？    (1)开关闭合瞬间； (2)开关闭合稳定后； (3)开关闭合稳定后来回移动滑动变阻器的滑片； (4)开关断开瞬间。 24．某居住地A位于某山脉的一边，山脉的另一边P处建有一无线电波发射站，如图所示。该发射站可发送频率为的中波和频率为的微波，已知无线电波在空气中的传播速度都为，求： （1）该中波和微波的波长各是多少； （2）发射站发出的电磁波是经过干涉还是衍射后到达居住地A处； （3）若两种波的接收效果不同，请说明哪一种波的接收效果更好？为什么？ 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 《第十三章 电磁感应与电磁波初步 单元基础夯实综合检测训练（A卷）》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 C A B C A C A C D C 题号 11 12 13 14 15 16 答案 BD AB BC AD BC AC 1．C 【详解】奥斯特将通电导线放于小磁针上方时发现小磁针发生了偏转，说明了通电导线周围存在着磁场． A. 磁场的存在．与结论不符，故A错误； B. 磁场具有方向性．与结论不符，故B错误； C. 通电导线周围存在磁场．与结论相符，故C正确； D. 磁体间有相互作用．与结论不符，故D错误． 2．A 【详解】AD．磁通量可以形象说成穿过某一面积的磁感线的条数，故A正确，D错误； B．当磁感线与线圈平面垂直时，磁通量的大小，因此磁感应强度为 可知穿过垂直于感应强度方向的某个闭合面单位面积的磁感线条数等于磁感应强度，故B错误； C．磁通量的大小一般公式，是线圈平面与磁场方向的夹角，可见，某一面积与该处的磁感应强度的乘积不一定等于磁通量，故C错误； 故选A。 3．B 【详解】A．该图线圈不闭合，不能产生感应电流，故A错误； B．金属框向右匀速运动的过程中，穿过该闭合金属框的磁通量减少，能产生感应电流，故B正确； C．该图中两金属棒以相同的速度运动，则穿过闭合回路的磁通量不会发生变化，闭合回路中不会产生感应电流，故C错误； D．该图中直线电流产生的磁场在下面的水平放置的圆形线框中的磁通量为零，增大通入的电流时，穿过线框的磁通量总为零，则线圈框中不会产生感应电流，故D错误； 故选B。 4．C 【详解】地磁北极在地理正南极附近，地磁南极在地理正北极附近，地磁场在地球外部由地磁北极指向地磁南极，故条形磁铁N极应指向地磁南极。 故选C。 5．A 【详解】放置条形磁铁时，小磁针静止时的指向为该处磁场方向，如图所示 选项A正确。 6．C 【详解】根据电磁感应现象产生的条件，不论哪部分移动，只要磁体与线圈的相对位置发生变化，线圈所在处的磁场就会发生变化，所以选项A、B、D中都会产生感应电流，C中不会产生感应电流。 故选C。 7．A 【详解】A．验钞机检验钞票真伪应用了紫外线的荧光作用，A正确； B．在均匀变化的电场周围产生的磁场是不变的，在均匀变化的磁场周围产生的电场是不变的，B错误； C．麦克斯韦预言了电磁波的存在，赫兹用实验验证了电磁波的存在，C错误； D．红外线的波长比紫外线的波长长，D错误。 故选A。 8．C 【详解】AB．原子从低能级向高能级跃迁要吸收光子，放出光子的能量等于原子在始、末两个能级的能量差。故AB错误； C．原子从低能级向高能级跃迁要吸收光子，从高能级自发地向低能级跃迁要放出光子。故C正确； D．不管是吸收光子还是辐射光子，光子的能量总等于两能级之差。故D错误。 故选C。 9．D 【详解】A．电流与电流之间的作用力是通过磁场发生的，即甲图中通电导线受力是通过磁场发生的，故A错误； B．磁感线是一系列闭合的曲线，条形磁铁外部的磁感线从N极出发，回到S极，内部的磁感线从S极指向N极，故B错误； C．丙图中导线通电后，根据安培定则可知，导线下侧磁场方向垂直于纸面向里，该磁场对放入其中的小磁针有磁场力的作用，磁场对N极的磁场力方向与磁场方向相同，可知，丙图中导线通电后，其正下方小磁针的N极向纸面内旋转符合物理事实，故C错误； D．丁图中环形导线通电后，根据安培定则可知，环形导线内部磁场方向垂直于纸面向外，该磁场对放入其中的小磁针有磁场力的作用，由于磁场对N极的磁场力方向与磁场方向相同，可知，轴心位置小磁针的N极受到向外的磁场力作用，N极应向外旋转，即丁图中环形导线通电后，轴心位置小磁针的N极向纸面内旋转不符合物理事实，故D正确。 故选D。 10．C 【详解】设正方体棱长为，通电导线中的电流大小为，两条边和上通电导线在 A点产生的感应强度大小均为 方向分别沿方向和方向，互相垂直。 则A点磁感应强度大小为 点的磁感应强度大小为 故选C。 11．BD 【详解】线圈在位置2和位置4时，磁通量发生变化，有感应电流，在位置1和位置3时，磁通量不变，没有感应电流，BD正确，AC错误。 故选BD。 12．AB 【详解】AB．电磁波是一份份的能量，所以电磁波是量子化的，同时也具有波粒二象性。故AB符合题意。 C．微观粒子与光子都具有不确定性，不能准确测定微观粒子的位置。故C不符合题意。 D．由题可知，两个处于“纠缠态”的粒子，即使相距遥远也具有“心电感应”，一个发生变化，另一个会瞬时发生相应改变。故D不符合题意。 故选AB。 13．BC 【详解】根据安培定则可知，A、B两处磁场方向向左，C处磁场方向向右，则小磁针在B处和A处N极都指向左方，C处N极指向右方；根据通电螺线管周围的磁感线分布情况可知，B处磁感线最密，C处磁感线最疏。 故选BC。 14．AD 【详解】A．由题知，在P、Q中通入大小也为I的电流时，O点的磁感应强度大小仍为B，说明P、Q在O点产生的磁场大小相等，方向相反，互相抵消，根据安培定则可知，P、Q中的电流方向相同，故A正确； B．由题知，O点的磁场仅由M、N中电流产生的磁场决定，根据安培定则可知，O点的磁场方向由P指向Q，故B错误； C．设在M或N中通大小I的电流时在O点产生的磁感应强度为，根据磁场的叠加原理可得 解得 当切断P中的电流时，Q在O点产生的磁场大小为，方向沿水平向左或向右，根据磁场的叠加原理可得O点磁感应强度大小为 同理若切断Q中的电流时，P在O点产生的磁场大小为，方向沿水平向左或向右，根据磁场的叠加原理可得O点磁感应强度大小为 故C错误； D．因M、N中的电流在O点产生的磁感应强度方向相同，故切断M、Q或N、Q中的电流后，O点磁感应强度方向相同，故D正确。 故选AD。 15．BC 【详解】A．电流产生磁场的原理与磁铁相同的假说不是奥斯特提出，是安培的分子电流假说，故A选项错误； B．法拉第发现感应电流产生的条件，选项B正确； C．安培总结出了判断安培力方向的左手定则，并得到安培力大小的表达式，所以C选项正确； D．根据楞次定律，感应电流的方向总是阻碍原磁场的变化，原磁场减小时，感应磁场与原磁场方向相同，所以D选项错误。 故选BC。 16．AC 【详解】A．4G和5G信号均为电磁波，电磁波传播过程中，电场强度和磁感应强度的方向始终与传播方向垂直，故电磁波为横波，故A正确； B．任何频率的电磁波在真空中传播的速度都一样，都等于光速，故B错误； C．干涉和衍射现象是波特有的现象，所以5G和4G使用的电磁波都可以发生干涉和衍射现象，故C正确； D．由于5G的电磁波频率更高，根据公式 可得在真空中5G使用的电磁波波长比4G的短，故D错误。 故选AC。 17．地磁偏角 【详解】地球的地理两极与地磁两极并不完全重合，其间有一个交角，叫做地磁偏角。 18． 【详解】[1]当接通电源后，发现小磁针N极指向与轴正方向成60°角的方向，说明通电螺线管在小磁针位置产生的磁场方向沿x轴正方向，根据安培定则可知导线的绕向如图 [2] 当接通电源后，发现小磁针N极指向与轴正方向成60°角的方向，应有 解得 19． A 逆时针 【详解】（1）[1]A环闭合，磁铁插向A环时，产生感应电流，根据楞次定律，“来拒去留”可知环受力，A环会远离磁铁，横梁会绕中间的支点转动； （2）[2]用N极接近环A时，向里的磁通量最大，所以A环中感应电流的磁场的方向向外，环A能产生逆时针的感应电流。 20． 普朗克 爱因斯坦 【详解】[1][2]在普朗克出的量子说启发下，爱因斯坦提出了光子说； [3][4]光子的能量，其中h称为普朗克常量，由公式可知，其单位为。 21．电磁继电器，磁悬浮列车，电磁弹射装置 【详解】电磁继电器、磁悬浮列车、电磁弹射装置这些都是利用电流的磁效应。 22．10Wb，8.66Wb 【详解】如图中Ⅰ位置，穿过该线圈的磁通量是 若线圈平面与磁场方向夹角为60°，如图中位置，则穿过高线圈的磁通量是 23．(1)有； (2)没有； (3)有； (4)有 【详解】(1)开关闭合瞬间，电路中电流增大，线圈产生的磁场增强，穿过线圈Ⅱ的磁通量增大，产生感应电流。 (2)开关闭合一段时间后，线圈中是恒定的电流，线圈产生稳恒的磁场，穿过线圈Ⅱ的磁通量不变，没有感应电流产生。 (3)通电时，来回移动变阻器滑动端时，变阻器接入电路的电阻变化，电路中电流变化，线圈产生的磁场变化，穿过线圈Ⅱ磁通量变化，产生感应电流。 (4)将电键突然断开的瞬间，线圈产生的磁场从有到无消失，穿过穿过线圈Ⅱ的磁通量减小，产生感应电流。 24．（1）750m，1m  （2）衍射（3）中波的接收效果更好，因为中波的波长较长，衍射现象明显 【详解】（1）根据，解得： ； （2）衍射是波绕过障碍物的现象。无线电波绕过山脉到达A处，发生了衍射现象； （3）频率为400kHz的中波线接收效果更好，因为它的波长长，波长更接近山体的尺寸，衍射现象更明显。 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $