第十三章 电磁感应和电磁波初步 单元检测-2026-2027学年高二物理人教版必修第三册

**基本信息** 高中物理第十三章电磁感应和电磁波初步单元卷，立足单元复习，融合科技前沿（如FAST射电望远镜）与实验探究，全面考查物理观念、科学思维及科学探究能力。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |选择题|10题/46分|物理学家贡献、磁感应强度、感应电流条件、电磁波、黑体辐射、磁场叠加|结合天眼射电波考查电磁波性质，体现科技前沿；多题涉及磁场叠加，培养科学推理| |非选择题|5题/54分|感应电流实验（条件、方向）、磁场叠加计算|实验题含电路连接与门铃原理应用，注重科学探究；解答题结合正方体模型考查磁场叠加，提升模型建构能力|

第十三章 电磁感应和电磁波初步 单元检测 第I卷（选择题） 一、选择题（共46分，本题共10小题，1-7题每小题4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，8-10题每小题6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）。 1．关于物理学家所作的科学贡献，下列叙述不符合史实的是（　　） A．牛顿在伽利略等人工作的基础上进行深入研究，总结出了物体运动的三个基本定律 B．开普勒揭示了行星的运动规律，并提出了行星运动三大定律 C．安培发现了电流的磁效应，并提出了分子电流假说 D．法国物理学家库仑利用扭秤实验发现了电荷之间的相互作用规律——库仑定律 2．磁感应强度B也叫磁通密度，大小可以用磁感线的疏密表示，下列B的单位正确的是（　） A． B． C． D． 3．如图所示，整个空间存在竖直向上的匀强磁场，矩形线圈abcd所在平面与磁场平行。 线圈做以下运动时，能产生感应电流的是（　　） A．线圈在竖直平面内上下移动 B．线圈在竖直平面内左右移动 C．线圈以ad边为轴转动 D．线圈以cd边为轴转动 4．2024年4月12日消息，“中国天眼”的强大观测能力结合创新的分析方法，能够深入刻画宇宙间的神秘爆发信号，有望最终揭示其起源。如图所示是中国天眼FAST-500m口径球面射电望远镜，天眼接收的射电波工作波长在分米到米的范围，真空中的光速，下列说法正确的是（　　） A．天眼接收的射电波是电磁波，麦克斯韦第一次用实验证实了电磁波的存在 B．天眼只能在白天晴朗的天气工作 C．天眼接收的射电波的频率区间为 D．天眼接收的电磁波是横波，电磁波的传播需要介质 5．如图是一种工业用的辐射式温度计，是根据黑体辐射规律设计的，通过检测物体辐射强度，推知物体的辐射温度。如果被测物体的温度升高了，关于物体的辐射强度以及辐射强度的极大值移动方向，正确的是（　　） A．辐射强度增大，辐射强度的极大值向波长较长的方向移动 B．辐射强度增大，辐射强度的极大值向波长较短的方向移动 C．辐射强度减小，辐射强度的极大值向波长较长的方向移动 D．辐射强度减小，辐射强度的极大值向波长较短的方向移动 6．空间内有一正方体区域，两根彼此绝缘的通电长直导线沿、固定，电流大小相等，方向如图所示。已知通电长直导线在空间某点产生磁场的磁感应强度大小与电流强度成正比、与该点到直导线的距离成反比。若沿的通电导线在点产生磁场的磁感应强度大小为，下列说法正确的是（     ） A．点的磁感应强度大小为 B．点的磁感应强度方向沿 C．点的磁感应强度大小为 D．点的磁感应强度方向沿 7．等腰直角三角形的顶点分别固定一根长直导线，导线中通有大小相等的电流，电流方向如图所示，O点为三角形的重心．已知D处电流在O点产生的磁场磁感应强度为，通电长直导线周围磁场磁感应强度大小与电流I和距离r的关系为（k为常数），则O点的磁感应强度为（    ） A．，方向垂直向右 B．，方向垂直向左 C．，方向垂直向右 D．，方向垂直向左 8．古代也采用过“无线”通信的方式，如利用火光传递信息的烽火台，利用声音传递信号的鼓等，关于声音与光，下列说法正确的是（　　） A．声音是机械波 B．声音是电磁波 C．光是电磁波 D．光是机械波 9．如图所示，两根长直的通电导线、，分别通有竖直向上的电流和水平向右的电流，直线电流在周围空间产生的磁场与距离的关系为，为电流，为周围空间的点到长直导线的距离，为比例系数。通电导线右侧有、两点，它们到导线和导线的距离相等。已知、两点的磁感应强度大小之比为2∶3，通电导线、在、两点的磁感应强度大小分别为、，则可能为（　　） A． B． C． D． 10．图甲中，以光滑水平面为对称面，O为对称点，固定两根足够长的通电直导线P、Q，流过导线P、Q的电流大小相等，方向相反。图乙与图甲结构相同，为对称点，在P、Q所在位置固定两个等量异种点电荷M、N。两个带正电的绝缘物块1、2（可视为质点）以相同的初速度分别从A、B点向右运动，已知，下列说法正确的有（　　） A．A→O的磁感应强度方向水平向左，B→的电场强度方向竖直向下 B．物块1从A→O做匀减速运动，物块2从B→做匀速运动 C．物块1经过O点的速度与物块2经过的速度相同 D．物块1从A→O的运动时间等于物块2从B→的运动时间 第II卷（非选择题） 本题共5小题，共54分。 二、实验题 11．（6分）如图为“探究感应电流产生的条件”的实物电路图，但图中的电路接线不完整。 (1)请用笔画线代替导线按要求将电路补充完整（要求滑片P向左滑动时滑动变阻器接入电路中的电阻增大）； (2)正确连接电路后，要使电流表的指针发生偏转，下列可行的操作是__________。 A．断开开关，线圈A插入线圈B B．断开开关，将铁芯从线圈中快速抽离 C．闭合开关，快速滑动变阻器的滑片P D．闭合开关稳定时，再断开开关瞬间 (3)通过以上实验得出，感应电流产生的条件是：__________。 12．（10分）某实验小组使用如图的器材探究“电磁感应现象”中影响感应电流方向的因素。 (1)在图中用实线代替导线完成实验电路连接 (2)连接好电路后，闭合开关，发现灵敏电流计G的指针向右偏了一下、保持开关闭合，依次进行以下操作：将铁芯迅速插入线圈A时，灵敏电流计指针将向______（填“左”或“右”）偏；然后将滑动变阻器连入电路中的阻值调大，灵敏电流计指针将向_______（填“左”或“右”）偏； (3)写出闭合回路中产生感应电流的条件：_________。 (4)亮亮同学经过以上实验探究，对自家“自发电”无线门铃按钮原理进行研究，其“发电”原理如图乙所示，按下门铃按钮过程，磁铁靠近螺线管；松开门铃按钮过程，磁铁远离螺线管回归原位。下列说法正确的是（　　） A．只有按下按钮时，门铃才会响 B．按住按钮不动，门铃不会响 C．按下按钮过程，通过门铃电流方向Q→P D．若更快按下按钮，门铃的响声更大 E．按下和松开按钮过程，通过门铃感应电流大小一定相等 三、解答题 13．（8分）如图所示，通电直导线在磁场中受磁场力。我们能通过直导线受力的大小判断磁场的强弱吗？我们应用什么方法探究磁场的强弱？ 14．（14分）已知通电的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I为电流强度，r为该位置到长直导线的距离，k为常数。如图所示。现有通电的两根长直导线分别固定在正方体abcde-efgh的两条边dh和hg上，彼此绝缘，电流方向分别由d流向h、由h流向g、dh中电流与hg中电流大小相等，dh中的电流在c点产生的磁感应强度为B。不计导线的粗细，求a、e两点的磁感应强度的大小分别是多少？ 15．（16分）如图所示，三根相互平行的固定长直导线L1、L2和L3垂直纸面放置，三根导线及坐标原点恰好位于边长为a的正方形的四个点上，L1与L2中的电流均为2I，方向均垂直于纸面向外，L3中的电流为I，方向垂直纸面向里。已知电流为I的长直导线产生的磁场中，距导线r处的磁感应强度（式中k为常量）。求原点O处的磁感应强度B的大小和方向。 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 电磁感应和电磁波初步 单元检测》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 C D D C B A A AC BD ACD 1．C 【详解】A．牛顿在伽利略等人对运动规律研究的基础上，总结得出物体运动的三个基本定律，故A正确，不符合题意； B．开普勒基于第谷的行星观测数据，总结提出行星运动三大定律，揭示了行星的运动规律，故B正确，不符合题意； C．电流的磁效应是奥斯特发现的，安培对电流的磁效应做了深入研究，提出了分子电流假说，故C错误，符合题意； D．法国物理学家库仑利用扭秤实验，总结得出点电荷之间的相互作用规律——库仑定律，故D正确，不符合题意。 故选C。 2．D 【详解】根据磁通量 可得 B的单位为T，磁通量的单位为韦伯（），面积S的单位为平方米（），因此B的单位为或T。 故选D。 3．D 【详解】ABC．线圈在竖直平面内上下移动时，或者线圈在竖直平面内左右移动时，或者线圈以ad边为轴转动时，穿过线圈的磁通量总是零，不变，则线圈中无感应电流产生，ABC错误； D．线圈以cd边为轴转动时，穿过线圈的磁通量不断变化，则线圈中会产生感应电流，D正确。 故选D。 4．C 【详解】A．第一个用实验的方法证实电磁波的科学家是赫兹，麦克斯韦只是预言了电磁波的存在，故A错误； B．中国天眼接收来自宇宙的射电波信号，射电波是一种波长更长，频率更低的电磁波，可以穿透云层、星云等天体物质，所以中国天眼在任何天气下都可以正常运行，不受白天黑夜的影响，故B错误； C．根据题意知天眼接收的射电波工作波长在分米到米的范围，由 得射电波的频率区间为，故C正确； D．电磁波是横波，电磁波的本质是电场和磁场的交替变化，在空间中以波的形式传播，不需要通过物质介质来传递能量，故D错误。 故选C。 5．B 【详解】黑体辐射其特点是随着温度升高，各种波长的辐射强度都有增加，所以各种热辐射的强度都增大，随着温度的升高，辐射强度的极大值向波长较短的方向移动。 故选B。 6．A 【详解】AB．由题意可知，  由于点和点到的距离相等，则中的电流在点产生磁场的磁感应强度大小为，由安培定则可判断其方向沿。由于点到的距离等于点到的距离，则中的电流在点产生磁场的磁感应强度大小为，方向沿，故点的磁感应强度大小为，方向沿，故A正确，B错误； CD．中的电流在点产生磁场的磁感应强度大小为，方向沿。由于点到的距离等于点到的距离，则中的电流在点产生磁场的磁感应强度大小为，方向沿，故点的磁感应强度大小为，方向沿，故CD错误。 故选A。 7．A 【详解】设边的中点为P，距离为d，O是三角形三条中线的交点，即重心，根据几何关系可知，的距离为，的距离为 则 E处电流在O点产生的磁场 E、F处电流在O点产生的合磁场 根据安培定则可知，D处电流在O点产生磁场的磁感应强度方向垂直向右，E、F两处电流在O点产生合磁场的磁感应强度方向垂直向右，故O点的磁感应强度大小为，方向垂直向右。 故选A。 8．AC 【详解】声音必须在介质中传播，是机械波；光可以在真空中传播，是电磁波。故AC正确，BD错误。 故选AC。 9．BD 【详解】根据右手螺旋定则，通电导线M在a、b两点的磁感应强度方向垂直纸面向里，通电导线N在a点的磁感应强度方向垂直纸面向外，通电导线N在b点的磁感应强度方向垂直纸面向里。 若a点的磁感应强度方向垂直纸面向里，则有 解得 若a点的磁感应强度方向垂直纸面向外，则有 解得 故选BD。 10．ACD 【详解】A．如图所示，AO间的任意一点由两通电导线产生的合磁感应强度方向水平向左。 如图所示，间任意一点的合电场强度的方向竖直向下，故A正确； BCD．物块1从A→O不受洛伦兹力，重力和支持力平衡，所受合力为零，故做匀速运动，物块2从B→电场力不做功，重力和支持力也不做功，故速度不变，做匀速运动。物块1经过O点的速度与物块2经过的速度相同，物块1从A→O的运动时间等于物块2从B→的运动时间，故B错误，CD正确。 故选ACD。 11．(1) (2)CD (3)穿过闭合导体回路的磁通量发生变化 【详解】（1）根据题意，电路连接如下 （2）A．断开开关，线圈A插入线圈B，此时线圈A中无电流，不会产生磁场，线圈B磁通量不变，无感应电流，故A错误； B．断开开关，将铁芯从线圈中快速抽离，线圈A中无电流，线圈B磁通量不变，无感应电流，故B错误； C．闭合开关，快速滑动变阻器的滑片P，线圈A中电流变化，磁场变化，线圈B磁通量变化，产生感应电流，故C正确； D．闭合开关稳定时，再断开开关瞬间，线圈A中电流消失，磁场消失，线圈B磁通量变化，产生感应电流，故D正确。 故选CD。 （3）通过以上实验得出，感应电流产生的条件是：穿过闭合导体回路的磁通量发生变化 12．(1) (2) 右 左 (3)回路中的磁通量发生变化 (4)BCD 【详解】（1）实验电路连接如图所示 （2）[1]连接好电路后，闭合开关，线圈B内的磁通量增大，灵敏电流计G的指针向右偏了一下，则将铁芯迅速插入线圈A时，线圈B内的磁通量增大，灵敏电流计指针将向右偏； [2]将滑动变阻器连入电路中的阻值调大，回路中电流减小，线圈A产生的磁场减小，线圈B内的磁通量减小，灵敏电流计指针将向左偏； （3）闭合回路中产生感应电流的条件是磁通量发生变化。 （4）A．按下和松开按钮过程，螺线管中磁通量发生变化，螺线管产生感应电动势，门铃均会响，故A错误； B．按住按钮不动，螺线管中磁通量不变，螺线管中的感应电动势为零，门铃不会响，故B正确； C．按下按钮过程，螺线管中向左的磁通量增大，根据楞次定律，可知按下按钮过程，通过门铃电流方向Q→P，故C正确； D．若更快按下按钮，螺线管中磁通量的变化率增大，螺线管产生的感应电动势增大，通过门铃感应电流增大，门铃的响声更大，故D正确； E．按下和松开按钮过程，螺线管中磁通量的变化率不一定相同，故螺线管产生的感应电动势不一定相同，通过门铃感应电流大小不一定相等，故E错误。 故选BCD。 13．能，控制变量法 【详解】首先直导线受磁场力大小通过其偏转角度大小来定性确定，偏转角度越大说明受磁场力越大。控制导线中电流大小不变，在电流方向与磁场方向垂直时，增加图中并列放置蹄形磁铁数量（注意同名磁极并列放置），即增加了磁场强度，观察若通电直导线偏转角度越大，则反过来在电流方向与磁场方向垂直或电流方向与磁场方向的夹角一定时，就能根据通电直导线受磁场力大小判断其所在位置的磁场的强弱。 14．， 【详解】设正方体的边长为 L，则， dh中的电流在a点产生的磁感应为 dh中的电流在a点产生的磁感应为 方向a指向b如图所示。 hg中的电流在a点产生的磁感应为 方向垂直ha如图所示。 由图可知B1和B2垂直，a点的磁感应强度大小为 dh中的电流在e点产生的磁感应为 方向 e 指向 f 如图所示。 hg中的电流在 e 点产生的磁感应为 方向e指向a如图所示。 由图可知 B3和 B4垂直，e 点的磁感应强度大小为 15．；方向沿x轴负方向 【详解】根据安培定则，画出三根导线分别在O点的磁场方向，如图所示，设L1在O点产生的磁感应强度大小为B1，则有 方向沿x轴负方向 设L2在O点产生的磁感应强度大小为B2，则有 方向与x轴负方向成45°角 设L3在O点产生的磁感应强度大小为B3，则有 方向沿y轴正方向 先将B2正交分解，则沿x轴负方向的分量的大小 沿y轴负方向的分量的大小 故x轴方向的合磁感应强度大小 方向沿x轴负方向 y轴方向的合磁感应强度大小 故最终的合磁感应强度大小 方向沿x轴负方向。 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 $