第十一章 电磁场与电磁波初步（单元分层自测·能力提升卷）物理沪科版必修第三册

**基本信息** 本卷为高二物理第十一章“电磁场与电磁波初步”能力提升单元卷，以智能手机测地磁场、“千人震”实验等真实情境为载体，覆盖磁场性质、电磁感应等核心知识，注重物理观念建构与科学思维培养，适配单元复习检测。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |单选题|8/32|地磁场分量分析（题1）、磁感线疏密与磁感应强度（题2）|结合智能手机传感器情境，考查科学推理| |多选题|4/16|电流磁场叠加（题10）、自感与电容暂态过程（题11）|通过双导线磁场分布，培养模型建构能力| |实验题|2/15|电磁感应方向探究（题15、16）|基于“千人震”实验设计问题，落实科学探究素养| |解答题|2/31|磁通量计算与变化（题17、18）|结合圆形磁场边界，考查综合应用能力|

2026-2027学年高二物理单元自测 第十一章 电磁场与电磁波初步·能力提升 建议用时：90分钟，满分：100分 一、单选题（共32分，每小题4分） 1．地球磁场是地球生命的保护罩，利用智能手机中的传感器可以测量地磁场的磁感应强度，如图甲所示，以手机显示屏所在平面为面，建立直角坐标系。某同学在A地对地磁场进行测量时，轴始终保持竖直向上，手机平面绕轴匀速转动，手机显示出各轴磁场的实时数据（如图乙所示）。当外界磁场分量与坐标轴正方向相同时则显示正值，相反则显示负值，根据图像可推知，下列说法正确的是（　　） A．A地在南半球 B．图中t3时刻轴正方向指向地球南方 C．图中t0时刻轴方向的磁感应强度大小为 D．地的地磁场磁感应强度大小为16μT 【答案】B 【详解】A．从图中可以看出，手机竖直方向（z轴方向）的磁场分量始终为负值，可知该处地磁场竖直分量向下，故测量地在北半球，故A错误； B．根据北半球地磁场保持水平分量为向北，因此当手机绕z轴转动过程，地磁场水平分量在x轴和y轴的分量，将出现正弦或余弦式的变化，图中t3时刻x轴负方向磁场数值达到最大，说明此时刻x轴正方向指向地球南方，故B正确； C．在t0时刻，x、y轴分量相等，则有，故C错误； D．根据题中数据可知，A地磁场磁感应强度大小为，故D错误。 故选B。 2．某“冰箱贴”背面的磁性材料磁感线如图所示，下列判断正确的是（　　） A．N点的磁感应强度大于P点 B．P点的磁感应强度小于M点 C．P、M、N点的磁感应强度相同 D．P、M点的磁感应强度的方向相同 【答案】B 【详解】A．N点的磁感线较P点稀疏，可知N点的磁感应强度小于P点，A错误； B．P点的磁感线较M点稀疏，则P点的磁感应强度小于M点，B正确； C．磁感线的切线方向为该点的磁感应强度方向，则 P、M、N点的磁感应强度方向不相同，则磁感应强度不同，C错误； D．磁感线的切线方向为该点的磁感应强度方向，可知P、M点的磁感应强度的方向不相同，Ｄ错误。 故选B。 3．如图，在磁感应强度大小为、垂直纸面向里的匀强磁场中，放置一根电流方向垂直于纸面向外的通电长直导线，、是以直导线为圆心的同一圆周上的两点。关于、两点的磁感应强度，下列说法正确的是（     ） A．大小相等，方向相同 B．大小相等，方向不同 C．大小不等，方向相同 D．大小不等，方向不同 【答案】B 【详解】通电直导线产生的磁场磁感线是以导线为圆心的同心圆。、 两点在同一圆周上，距离导线距离相等，根据长直导线磁感应强度公式 可知，导线在、两点产生的磁场大小相等，设为 。 根据安培定则，导线电流向外，磁场方向为逆时针切线方向，故、 两点处导线产生的磁场方向不同。匀强磁场垂直纸面向里，与导线产生的磁场（在纸面内）始终垂直。根据矢量合成法则，合磁感应强度大小 ，故、两点合磁场大小相等。 由于导线在两点产生的磁场方向不同，、 两点处导线产生的磁场方向分别为竖直向下、水平向左，故合磁场方向分别在水平面内、竖直面内，即合磁场方向不同。 故选B。 4．如图所示，两根相互平行的长直导线过纸面上的M、N两点，且与纸面垂直，导线中通有大小相等、方向相反的电流，a、O、b在M、N的连线上，O为MN的中点，c、d位于MN的中垂线上，且a、b、c、d到O点的距离均相等，关于以上几点处的磁场，下列说法正确的是（     ） A．O点处的磁感应强度为零 B．a、b两点处的磁感应强度相同 C．c、d两点处的磁感应强度大小相等、方向相反 D．a、d两点处磁感应强度的方向不同 【答案】B 【详解】A．根据安培定则可知，导线中的电流在点产生的磁场方向向下，导线中的电流在点产生的磁场方向也向下，根据磁场叠加原理可知，点的磁感应强度方向向下，不为零，故A错误； B．由对称性可知，点与点到两根导线、的距离分别对应相等，导线和导线在点产生的磁场方向均向下，在点产生的磁场方向均向下，根据磁场叠加原理可知，、两点处的合磁感应强度大小相等、方向相同，故B正确； C．导线在点产生的磁场方向垂直于Mc连线向右下方，导线在点产生的磁场方向垂直于Nc连线向左下方，两磁场大小相等，根据平行四边形定则进行叠加可知点的合磁场方向向下，同理分析可知点的合磁场方向也向下，由对称性可知、两点处的磁感应强度大小相等、方向相同，故C错误； D．由前面选项的分析可知，点处和点处的磁感应强度方向均向下，方向相同，故D错误。 故选B。 5．“千人震”实验是用一节电动势为1.5V的新干电池（图中电池上端为正极）、一个日光灯镇流器自感线圈、开关和几根导线连成如图所示的电路。做实验的同学手拉手连成一排，首、尾两位同学分别握住导线的A、B端。下列说法正确的是（     ） A．开关闭合瞬间，人有触电感觉 B．开关断开瞬间，线圈产生的自感电动势不高于1.5V C．开关断开瞬间，电流方向由B经人体流向A D．开关闭合瞬间，电流方向由B经人体流向A 【答案】C 【详解】AD．当开关闭合后，镇流器与同学们并联，由于电源为1.5V的新干电池，所以电流很小，人没有触电的感觉，电流方向由A经人体流向B，故AD错误； BC．当断开时，镇流器电流突然减小，从而产生远高于1.5V的瞬间自感电动势，同学们的身体会有触电的感觉，此时镇流器相当于电源，通过镇流器的电流方向与原来相同，则与人体组成闭合回路时，电流方向由B经人体流向A，故B错误，C正确。 故选C。 6．某同学用如图所示的装置探究影响感应电流方向的因素，将磁体向下匀速插入线圈中时，观察到灵敏电流计的指针向右偏转。关于该实验，下列说法正确的是（　　） A．必须保证磁体匀速运动，灵敏电流计的指针才会向右偏转 B．若将磁体向下加速插入线圈中，则灵敏电流计的指针会向左偏转 C．将磁体的N、S极对调，并将其向下插入，灵敏电流计的指针仍向右偏转 D．将磁体的N、S极对调，并将其向上抽出，灵敏电流计的指针仍向右偏转 【答案】D 【详解】AB．磁体向下加速、减速或匀速插入时，线圈内的磁通量均向上增大，线圈中的感应电流产生的感应磁场方向均向下，都能观察到灵敏电流计的指针向右偏转，故AB错误； C．将磁体的N、S极对调，并将其向下插入，线圈内磁通量向下增大，则线圈中的感应电流产生的感应磁场方向向上，灵敏电流计的指针将向左偏转，故C错误； D．将磁体的N、S极对调，并将其向上抽出，线圈内的磁通量向下减小，则线圈中的感应电流产生的感应磁场方向向下，灵敏电流计的指针将向右偏转，故D正确。 故选D。 7．如图甲所示的无线话筒是一个将声信号转化为电信号并发射出去的装置，其内部电路中有一部分是LC振荡电路。若话筒使用时，某时刻线圈中的磁感线如图乙所示，且电流正在减小，则此时（　　） A．电流由b流向P再流向a，且电容器正在放电 B．电容器上极板带负电荷，线圈的自感电动势变大 C．电容器中的电场能正在减小 D．若减小电容器两板间的距离，LC振荡频率增大 【答案】B 【详解】A．根据安培定则可知，电流由b流向P再流向a，依题意，电流正在减小，可知电容器正在充电。故A错误； B．由A选项分析可知，电容器上极板带负电荷，电流正在减小，电流变化率正在增大，则该时刻线圈的自感电动势变大，电容器中的电场能正在增大。故B正确；C错误； D．根据 可知若减小电容器两板间的距离，电容增大，根据公式 可知，振荡电流的频率减小。故D错误。 故选B。 8．如图所示，纸面内闭合的矩形线圈abcd 放在范围足够大的垂直于纸面的匀强磁场中，下列哪种情况下线圈中能产生感应电流（     ） A．线圈向左平移 B．线圈向上平移 C．线圈以ab边为轴转动 D．线圈以过a点垂直于纸面的轴转动 【答案】C 【详解】AB．线圈中产生感应电流的条件是穿过线圈的磁通量发生变化，由于匀强磁场足够大，当线圈向左平移或线圈向上平移时，穿过线圈的磁通量不会发生变化，线圈中无感应电流，故AB错误； C．线圈以ab边为轴转动时，穿过线圈的磁通量会周期性发生变化，线圈中有感应电流，故C正确； D．线圈以过a点垂直于纸面的轴转动时，穿过线圈的磁通量不会发生变化，线圈中无感应电流，故D错误。 故选C。 二、多选题（共16分，每小题4分） 9．如图，P、Q为空间中两点，一均匀带电橡胶球的球心O位于PQ中点。球第一次绕PQ轴匀速转动，第二次绕纸面内过O点且垂直PQ的轴匀速转动，转动过程中橡胶球的电荷量保持不变，则（　　） A．第一次转动时P、Q两点的磁感应强度相同 B．第一次转动时P、Q两点的磁感应强度不同 C．第二次转动时P、Q两点的磁感应强度相同 D．第二次转动时P、Q两点的磁感应强度不同 【答案】BC 【详解】均匀带电橡胶球电荷均匀分布在球表面，转动时球表面任一电荷做圆周运动，形成环形电流，环形电流会产生磁场。根据右手定则，旋转的带电球体相当于一个条形磁铁，其磁轴就是转轴。 AB．第一次转动时，转轴为PQ连线，磁轴沿PQ连线。在磁铁外部的轴线上，磁场从N极指向S极，因此关于球心对称，到中心距离相等的P、Q两点，磁感应强度大小相同，方向相反，故A错误，B正确； CD．第二次转动时，转轴垂直PQ连线且过O点，此时等效条形磁铁的磁轴垂直于PQ连线。P和Q都位于磁铁的“赤道平面”内，在条形磁铁的赤道平面上，磁场方向都平行于磁轴，关于磁铁中心对称的各点，磁场大小相等，方向也完全相同，故C正确，D错误。 故选BC。 10．如图所示，A、B为两根足够长的垂直于纸面的通电直导线，导线通有大小相等、方向相同的电流，在纸面内，A、B连线的中点为O 点，C、D分别为连线、中垂线上的两点，D 、D' 关于O点对称，下列说法正确的是（     ） A．O点的磁感应强度为零 B．C 点磁感应强度方向沿CO连线背离O点 C．D点磁感应强度方向沿DO 连线指向O点 D．D点磁感应强度方向水平向右 【答案】AD 【详解】A．导线通有大小相等，方向相同的电流，根据右手螺旋定则可得，A导线在O点产生的磁感应强度的方向竖直向下，B导线在O点产生的磁感应强度的方向竖直向上，二者大小相等，所以O点的磁感应强度为零，故A正确； B．A导线在C点产生的磁感应强度的方向竖直向下，B导线在C点产生的磁感应强度的方向竖直向上，前者大于后者，所以C点的磁感应强度竖直向下，故B错误； CD．A导线在D点产生的磁感应强度的方向垂直于AD指向右下方，B导线在D点产生的磁感应强度的方向垂直于BD指向右上方，二者大小相等，所以D点的磁感应强度水平向右，故C错误，D正确。 故选AD。 11．如图所示的电路中，L1、L2是两个完全相同的小灯泡，分别与线圈L和电容器C串联后并接在P、Q两点间。两个小灯泡的额定电压都是1.5V，电阻随温度的变化可忽略不计，线圈L有较大的自感系数，其直流电阻可忽略不计，电容器C有较大的电容。电源E的电动势为1.5V，内阻可忽略不计，则（　　） A．开关S闭合时，L1、L2同时亮 B．开关S闭合时，L1逐渐变亮，L2立即变亮后逐渐熄灭 C．电路稳定后断开S，L1闪亮后逐渐熄灭 D．电路稳定后断开S瞬间，PQ间的电压为0 【答案】BD 【详解】AB．开关闭合时，线圈上的电流要从0开始逐渐增大，当电路稳定时，线圈上没有电压，小灯泡正常发光；而电容器上原来不带电，会有一个充电过程，充电电流逐渐减小为0，所以逐渐变亮，立即变亮后逐渐熄灭，故A错误，B正确； C．电路稳定后断开，线圈上的电流从原来值逐渐减小，所以不会闪亮，故C错误； D．电路稳定时，线圈中的电流，电容器所在支路电流为0，电容器两端电压为，断开瞬间，线圈中的电流保持不变，线圈与电容器及两个灯泡构成回路，电流方向为逆时针方向，所以电容器处于放电状态，两个小灯泡上的电流都是。 所以小灯泡两端电压 可得间的电压为0，也可得线圈的自感电动势为，故D正确。 故选BD。 12．如图所示，竖直放置的长直导线中通有向下的恒定电流，在导线左侧附近由静止释放一金属圆环，在导线右侧附近以水平速度抛出另一金属圆环。已知通电直导线产生的磁场中某点处的磁感应强度大小与该点到导线的距离成反比，不计空气阻力和圆环彼此间的磁场影响。下列说法正确的是（　　） A．只有右侧圆环中会产生感应电流 B．两圆环均会产生感应电流 C．左侧圆环下落过程中加速度逐渐减小 D．右侧圆环下落过程中机械能不守恒 【答案】AD 【详解】AB．右侧圆环水平向右抛出，离通电直导线越远，磁感应强度越小，右侧圆环中的磁通量变小，可判断出右侧圆环会产生感应电流，左侧圆环由静止开始下落，磁通量不变，不会产生感应电流，故A正确，B错误； C．左侧圆环做自由落体运动，加速度大小保持不变，故C错误； D．右侧圆环中有感应电流，会产生焦耳热，机械能减小，故D正确。 故选AD。 三、填空题（共6分） 13．（4分）老师在课堂上做了一个自感实验“千人震”，下图中的电源由两节1.5V的干电池串联组成（内阻忽略不计），线圈L和几个手拉手的同学并联，先保持开关S闭合，突然把开关断开，那几个同学都有触电的感觉而抖了一下，故叫“千人震”。断开开关瞬间，通过同学的电流方向从________（填“左向右”或“右向左”）；若先保持开关断开，然后突然把开关闭合，这几个同学________（填“有”或“没有”）触电的感觉。 【答案】 左向右 没有 【详解】[1]电流稳定时，通过线圈的电流方向从右向左。当开关断开时，由于自感现象，线圈中的电流方向不变，因此通过同学的电流方向从左向右。 [2]当开关突然闭合时，由于自感现象，线圈中的电流逐渐增大。但是，同学两端的电压始终为电源电压3V，因此通过同学的电流较小，同学没有触电的感觉。 14．（2分）某同学用如图所示的实验器材探究电磁感应现象，他连接好电路并检查无误后，闭合开关的瞬间观察到电流表G指针向右偏转，开关闭合后，他将线圈A中的铁芯快速抽出，电流表指针将______（选填“左偏”“右偏”或“不偏”）。 【答案】左偏 【详解】闭合开关的瞬间，穿过副线圈的磁通量增加，电流表指针向右偏转，说明副线圈磁通量增加，指针向右偏；开关闭合后，线圈A中的铁芯快速抽出，穿过副线圈的磁通量减少，电流计指针将向左偏转。 四、实验题（15分） 15．（7分）某小组探究“影响感应电流方向的因素”。 (1)首先按图1所示方式连接电路，闭合开关后，发现电流计指针向左偏转；再按图2所示方式连接电路，闭合开关后，发现电流计指针向右偏转。进行上述实验的最主要目的是____________。（选填字母标号） a．检查各仪器及导线是否完好 b．检查电流计量程是否合适 c．判断电流从不同接线柱流入时电流计指针的偏转方向 (2)某次实验时，将电池、线圈A、线圈B、滑动变阻器、灵敏电流计、开关按照如图3所示的方式连接。当闭合开关瞬间，发现灵敏电流计的指针向右偏。由此可知：当滑动变阻器的滑片向左移动时，灵敏电流计的指针向____________（选填“左”或“右”）偏。 (3)图3中，闭合开关电路稳定后，断开开关的瞬间，线圈A和线圈B中电流的磁场方向____________（选填“相同”或“相反”） (4)图3中，闭合开关电路稳定后，分别两次移动滑动变阻器的滑片，第一次慢慢向右移动，第二次快速向右移动，通过观察电流计发现第二次指针的摆动幅度较大，其原因是线圈B中的____________第二次比第一次的大。（选填字母标号） a．磁通量　　b．磁通量的变化率　　c．磁通量的变化量 【答案】(1)c (2)左 (3)相同 (4)b 【详解】（1）首先按图1和图2所示方式连接电路，发现电流从正负不同接线柱流入灵敏电流计时指针偏转方向不同，由此可知进行该预备实验的最主要目的是判断电流从不同接线柱流入时电流计指针的偏转方向，以便后续通过指针偏转方向判断感应电流的方向，故选c。 （2）当闭合开关瞬间，线圈中电流从无到有，穿过线圈的磁通量增加，此时灵敏电流计的指针向右偏，这说明穿过线圈的磁场方向不变且磁通量增加时电流计指针向右偏转，当滑动变阻器的滑片向左移动时，滑动变阻器接入电路的电阻增大，原电路中电流减小，线圈产生的磁场减弱，穿过线圈的磁通量减小，根据楞次定律可知，感应电流产生的磁场要阻碍磁通量的减小，此时感应电流的方向与磁通量增加时的方向相反，故灵敏电流计的指针向左偏转。 （3）图3中，闭合开关电路稳定后，断开开关的瞬间，原电路中电流迅速减小至零，穿过线圈的磁通量减小，根据楞次定律的“增反减同”原则可知，感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化，为了阻碍原磁通量的减小，感应电流的磁场方向与原磁场方向相同，即线圈和线圈中电流的磁场方向相同。 （4）闭合开关电路稳定后，分别两次移动滑动变阻器的滑片，第二次快速向右移动，在此过程中穿过线圈的磁通量变化更快，即磁通量的变化率较大，根据法拉第电磁感应定律有 可知第二次线圈中产生的感应电动势较大，导致回路中感应电流较大，灵敏电流计指针受到的安培力较大，摆动幅度较大，说明原因是线圈中的磁通量的变化率第二次比第一次的大，故选b。 16．（8分）某小组同学用如图所示装置。做“探究影响感应电流方向的因素”实验。    (1)关于该实验、下列说法不正确的是（　　） A．需保持磁铁运动的速率不变 B．需记录感应电流产生的磁场方向 C．需记录磁铁在线圈中的磁场方向 D．需确认电流计指针偏转方向与通过电流计的电流方向的关系 (2)某次实验中，小组同学观察到感应电流方向如图所示，则条形磁铁的运动方向为___________（选填“向上”或“向下”）。 (3)法拉第研究电磁感应时，他将M、N两个线圈绕在同一个铁环上。线圈M接到电源上，线圈N接入电流表，如图所示。闭合开关S瞬间。通过电流表的电流方向为___________。（选填“向上”或“向下”）。断开开关S瞬间。线圈N中___________（选填“是”或“否”）有感应电流产生。 【答案】(1)A (2)向下 (3) 向上 是 【详解】（1）A．本实验探究的是感应电流方向与磁通量变化方向的关系，不需要控制磁铁运动的速率不变，速率只影响感应电动势的大小，不影响感应电流的方向，故A错误； B．为了判断感应电流的磁场方向与原磁场方向的关系，需记录感应电流产生的磁场方向，故B正确； C．为了判断磁通量是增加还是减少，需记录磁铁在线圈中的磁场方向，故C正确； D．实验通过电流计指针偏转方向来判断电流方向，因此需确认电流计指针偏转方向与通过电流计的电流方向的关系，故D正确。 本题选择错误的，故选A。 （2）由图可知，线圈中感应电流的方向使得根据安培定则判断出的感应磁场方向向上。条形磁铁下端为N极，原磁场方向向下。感应磁场方向与原磁场方向相反，根据楞次定律“增反减同”，说明穿过线圈的磁通量在增大，即磁铁正在靠近线圈，所以条形磁铁的运动方向为向下。 （3）[1]闭合开关S瞬间，线圈M中电流从无到有，产生的磁场增强，根据安培定则可知穿过线圈N的磁通量向下增加。根据楞次定律，线圈N中产生感应电流磁场向上，由楞次定律可判断，通过电流表的电流方向为向上。 [2]断开开关S瞬间，线圈M中电流消失，穿过线圈N的磁通量减小，磁通量发生变化，根据感应电流产生的条件，线圈N中是有感应电流产生的。 五、解答题 17．（14分）如图所示，有一个垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B＝0.8T，磁场有明显的圆形边界，圆心为O，半径为1cm。现于纸面内先后放上圆线圈，圆心均在O处，A线圈半径为1cm，1匝；B线圈半径为2cm，1匝；C线圈半径为0.5cm，1匝。问： (1)在B减为0.4T的过程中，A和B中磁通量各改变多少？ (2)当磁场方向转过30°角的过程中，C中的磁通量改变多少？ 【答案】(1)1.256×10－4Wb，1.256×10－4Wb (2)8.4×10－6Wb 【详解】（1）设圆形磁场区域的半径为R，对线圈A：Φ1＝B1πR2，Φ2＝B2πR2 对线圈B： （2）对线圈C，设C线圈的半径为r，有Φ5＝B1πr2，Φ6＝B1πr2cos θ 磁通量的改变量 18．（17分）如图所示，一矩形线框置于水平桌面上，其面积。在线框中心点正上方某位置水平放置一通电长直导线，电流产生的磁场在点的磁感应强度。整个空间存在竖直向下的匀强磁场，磁感应强度。求： (1)点磁感应强度大小； (2)穿过线框的磁通量。 【答案】(1) (2) 【详解】（1）根据右手螺旋定则可得直线电流在O点产生的磁场方向水平向左，则由磁场叠加可知O点磁感应强度大小 （2）直线电流产生的磁场穿过线框的磁通量为零，则竖直向下的匀强磁场穿过线框的磁通量 学科网（北京）股份有限公司1 / 16 学科网（北京）股份有限公司 $ 22026-2027学年高二物理单元自测 第十一章 电磁场与电磁波初步·能力提升（参考答案） 一、单选题（共32分，每小题4分） 1 2 3 4 5 6 7 8 B B B A C D B C 二、多选题（共16分，每小题4分） 9 10 11 12 BC AD BD AD 13.【答案】 左向右 没有 14【答案】左偏 15.a．磁通量　　b．磁通量的变化率　　c．磁通量的变化量 【答案】(1)c (2)左 (3)相同 (4)b 16.【答案】(1)A (2)向下 (3) 向上 是 17.【答案】(1)1.256×10－4Wb，1.256×10－4Wb (2)8.4×10－6Wb 【详解】（1）设圆形磁场区域的半径为R，对线圈A：Φ1＝B1πR2，Φ2＝B2πR2 对线圈B： （2）对线圈C，设C线圈的半径为r，有Φ5＝B1πr2，Φ6＝B1πr2cos θ 磁通量的改变量 18.【答案】(1) (2) 【详解】（1）根据右手螺旋定则可得直线电流在O点产生的磁场方向水平向左，则由磁场叠加可知O点磁感应强度大小 （2）直线电流产生的磁场穿过线框的磁通量为零，则竖直向下的匀强磁场穿过线框的磁通量 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 $………………○………………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：______________________ 2026-2027学年高二物理单元自测 第十一章 电磁场与电磁波初步·能力提升 建议用时：90分钟，满分：100分 一、单选题（共32分，每小题4分） 1．地球磁场是地球生命的保护罩，利用智能手机中的传感器可以测量地磁场的磁感应强度，如图甲所示，以手机显示屏所在平面为面，建立直角坐标系。某同学在A地对地磁场进行测量时，轴始终保持竖直向上，手机平面绕轴匀速转动，手机显示出各轴磁场的实时数据（如图乙所示）。当外界磁场分量与坐标轴正方向相同时则显示正值，相反则显示负值，根据图像可推知，下列说法正确的是（　　） A．A地在南半球 B．图中t3时刻轴正方向指向地球南方 C．图中t0时刻轴方向的磁感应强度大小为 D．地的地磁场磁感应强度大小为16μT 2．某“冰箱贴”背面的磁性材料磁感线如图所示，下列判断正确的是（　　） A．N点的磁感应强度大于P点 B．P点的磁感应强度小于M点 C．P、M、N点的磁感应强度相同 D．P、M点的磁感应强度的方向相同 3．如图，在磁感应强度大小为、垂直纸面向里的匀强磁场中，放置一根电流方向垂直于纸面向外的通电长直导线，、是以直导线为圆心的同一圆周上的两点。关于、两点的磁感应强度，下列说法正确的是（     ） A．大小相等，方向相同 B．大小相等，方向不同 C．大小不等，方向相同 D．大小不等，方向不同 4．如图所示，两根相互平行的长直导线过纸面上的M、N两点，且与纸面垂直，导线中通有大小相等、方向相反的电流，a、O、b在M、N的连线上，O为MN的中点，c、d位于MN的中垂线上，且a、b、c、d到O点的距离均相等，关于以上几点处的磁场，下列说法正确的是（     ） A．O点处的磁感应强度为零 B．a、b两点处的磁感应强度相同 C．c、d两点处的磁感应强度大小相等、方向相反 D．a、d两点处磁感应强度的方向不同 5．“千人震”实验是用一节电动势为1.5V的新干电池（图中电池上端为正极）、一个日光灯镇流器自感线圈、开关和几根导线连成如图所示的电路。做实验的同学手拉手连成一排，首、尾两位同学分别握住导线的A、B端。下列说法正确的是（     ） A．开关闭合瞬间，人有触电感觉 B．开关断开瞬间，线圈产生的自感电动势不高于1.5V C．开关断开瞬间，电流方向由B经人体流向A D．开关闭合瞬间，电流方向由B经人体流向A 6．某同学用如图所示的装置探究影响感应电流方向的因素，将磁体向下匀速插入线圈中时，观察到灵敏电流计的指针向右偏转。关于该实验，下列说法正确的是（　　） A．必须保证磁体匀速运动，灵敏电流计的指针才会向右偏转 B．若将磁体向下加速插入线圈中，则灵敏电流计的指针会向左偏转 C．将磁体的N、S极对调，并将其向下插入，灵敏电流计的指针仍向右偏转 D．将磁体的N、S极对调，并将其向上抽出，灵敏电流计的指针仍向右偏转 7．如图甲所示的无线话筒是一个将声信号转化为电信号并发射出去的装置，其内部电路中有一部分是LC振荡电路。若话筒使用时，某时刻线圈中的磁感线如图乙所示，且电流正在减小，则此时（　　） A．电流由b流向P再流向a，且电容器正在放电 B．电容器上极板带负电荷，线圈的自感电动势变大 C．电容器中的电场能正在减小 D．若减小电容器两板间的距离，LC振荡频率增大 8．如图所示，纸面内闭合的矩形线圈abcd 放在范围足够大的垂直于纸面的匀强磁场中，下列哪种情况下线圈中能产生感应电流（     ） A．线圈向左平移 B．线圈向上平移 C．线圈以ab边为轴转动 D．线圈以过a点垂直于纸面的轴转动 二、多选题（共16分，每小题4分） 9．如图，P、Q为空间中两点，一均匀带电橡胶球的球心O位于PQ中点。球第一次绕PQ轴匀速转动，第二次绕纸面内过O点且垂直PQ的轴匀速转动，转动过程中橡胶球的电荷量保持不变，则（　　） A．第一次转动时P、Q两点的磁感应强度相同 B．第一次转动时P、Q两点的磁感应强度不同 C．第二次转动时P、Q两点的磁感应强度相同 D．第二次转动时P、Q两点的磁感应强度不同 10．如图所示，A、B为两根足够长的垂直于纸面的通电直导线，导线通有大小相等、方向相同的电流，在纸面内，A、B连线的中点为O 点，C、D分别为连线、中垂线上的两点，D 、D' 关于O点对称，下列说法正确的是（     ） A．O点的磁感应强度为零 B．C 点磁感应强度方向沿CO连线背离O点 C．D点磁感应强度方向沿DO 连线指向O点 D．D点磁感应强度方向水平向右 11．如图所示的电路中，L1、L2是两个完全相同的小灯泡，分别与线圈L和电容器C串联后并接在P、Q两点间。两个小灯泡的额定电压都是1.5V，电阻随温度的变化可忽略不计，线圈L有较大的自感系数，其直流电阻可忽略不计，电容器C有较大的电容。电源E的电动势为1.5V，内阻可忽略不计，则（　　） A．开关S闭合时，L1、L2同时亮 B．开关S闭合时，L1逐渐变亮，L2立即变亮后逐渐熄灭 C．电路稳定后断开S，L1闪亮后逐渐熄灭 D．电路稳定后断开S瞬间，PQ间的电压为0 12．如图所示，竖直放置的长直导线中通有向下的恒定电流，在导线左侧附近由静止释放一金属圆环，在导线右侧附近以水平速度抛出另一金属圆环。已知通电直导线产生的磁场中某点处的磁感应强度大小与该点到导线的距离成反比，不计空气阻力和圆环彼此间的磁场影响。下列说法正确的是（　　） A．只有右侧圆环中会产生感应电流 B．两圆环均会产生感应电流 C．左侧圆环下落过程中加速度逐渐减小 D．右侧圆环下落过程中机械能不守恒 三、填空题（共6分） 13．（4分）老师在课堂上做了一个自感实验“千人震”，下图中的电源由两节1.5V的干电池串联组成（内阻忽略不计），线圈L和几个手拉手的同学并联，先保持开关S闭合，突然把开关断开，那几个同学都有触电的感觉而抖了一下，故叫“千人震”。断开开关瞬间，通过同学的电流方向从________（填“左向右”或“右向左”）；若先保持开关断开，然后突然把开关闭合，这几个同学________（填“有”或“没有”）触电的感觉。 14．（2分）某同学用如图所示的实验器材探究电磁感应现象，他连接好电路并检查无误后，闭合开关的瞬间观察到电流表G指针向右偏转，开关闭合后，他将线圈A中的铁芯快速抽出，电流表指针将______（选填“左偏”“右偏”或“不偏”）。 四、实验题（15分） 15．（7分）某小组探究“影响感应电流方向的因素”。 (1)首先按图1所示方式连接电路，闭合开关后，发现电流计指针向左偏转；再按图2所示方式连接电路，闭合开关后，发现电流计指针向右偏转。进行上述实验的最主要目的是____________。（选填字母标号） a．检查各仪器及导线是否完好 b．检查电流计量程是否合适 c．判断电流从不同接线柱流入时电流计指针的偏转方向 (2)某次实验时，将电池、线圈A、线圈B、滑动变阻器、灵敏电流计、开关按照如图3所示的方式连接。当闭合开关瞬间，发现灵敏电流计的指针向右偏。由此可知：当滑动变阻器的滑片向左移动时，灵敏电流计的指针向____________（选填“左”或“右”）偏。 (3)图3中，闭合开关电路稳定后，断开开关的瞬间，线圈A和线圈B中电流的磁场方向____________（选填“相同”或“相反”） (4)图3中，闭合开关电路稳定后，分别两次移动滑动变阻器的滑片，第一次慢慢向右移动，第二次快速向右移动，通过观察电流计发现第二次指针的摆动幅度较大，其原因是线圈B中的____________第二次比第一次的大。（选填字母标号） a．磁通量　　b．磁通量的变化率　　c．磁通量的变化量 16．（8分）某小组同学用如图所示装置。做“探究影响感应电流方向的因素”实验。    (1)关于该实验、下列说法不正确的是（　　） A．需保持磁铁运动的速率不变 B．需记录感应电流产生的磁场方向 C．需记录磁铁在线圈中的磁场方向 D．需确认电流计指针偏转方向与通过电流计的电流方向的关系 (2)某次实验中，小组同学观察到感应电流方向如图所示，则条形磁铁的运动方向为___________（选填“向上”或“向下”）。 (3)法拉第研究电磁感应时，他将M、N两个线圈绕在同一个铁环上。线圈M接到电源上，线圈N接入电流表，如图所示。闭合开关S瞬间。通过电流表的电流方向为___________。（选填“向上”或“向下”）。断开开关S瞬间。线圈N中___________（选填“是”或“否”）有感应电流产生。 五、解答题 17．（14分）如图所示，有一个垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B＝0.8T，磁场有明显的圆形边界，圆心为O，半径为1cm。现于纸面内先后放上圆线圈，圆心均在O处，A线圈半径为1cm，1匝；B线圈半径为2cm，1匝；C线圈半径为0.5cm，1匝。问： (1)在B减为0.4T的过程中，A和B中磁通量各改变多少？ (2)当磁场方向转过30°角的过程中，C中的磁通量改变多少？ 18．（17分）如图所示，一矩形线框置于水平桌面上，其面积。在线框中心点正上方某位置水平放置一通电长直导线，电流产生的磁场在点的磁感应强度。整个空间存在竖直向下的匀强磁场，磁感应强度。求： (1)点磁感应强度大小； (2)穿过线框的磁通量。 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 $ 2026-2027学年高二物理单元自测 第十一章 电磁场与电磁波初步·能力提升 建议用时：90分钟，满分：100分 一、单选题（共32分，每小题4分） 1．地球磁场是地球生命的保护罩，利用智能手机中的传感器可以测量地磁场的磁感应强度，如图甲所示，以手机显示屏所在平面为面，建立直角坐标系。某同学在A地对地磁场进行测量时，轴始终保持竖直向上，手机平面绕轴匀速转动，手机显示出各轴磁场的实时数据（如图乙所示）。当外界磁场分量与坐标轴正方向相同时则显示正值，相反则显示负值，根据图像可推知，下列说法正确的是（　　） A．A地在南半球 B．图中t3时刻轴正方向指向地球南方 C．图中t0时刻轴方向的磁感应强度大小为 D．地的地磁场磁感应强度大小为16μT 2．某“冰箱贴”背面的磁性材料磁感线如图所示，下列判断正确的是（　　） A．N点的磁感应强度大于P点 B．P点的磁感应强度小于M点 C．P、M、N点的磁感应强度相同 D．P、M点的磁感应强度的方向相同 3．如图，在磁感应强度大小为、垂直纸面向里的匀强磁场中，放置一根电流方向垂直于纸面向外的通电长直导线，、是以直导线为圆心的同一圆周上的两点。关于、两点的磁感应强度，下列说法正确的是（     ） A．大小相等，方向相同 B．大小相等，方向不同 C．大小不等，方向相同 D．大小不等，方向不同 4．如图所示，两根相互平行的长直导线过纸面上的M、N两点，且与纸面垂直，导线中通有大小相等、方向相反的电流，a、O、b在M、N的连线上，O为MN的中点，c、d位于MN的中垂线上，且a、b、c、d到O点的距离均相等，关于以上几点处的磁场，下列说法正确的是（     ） A．O点处的磁感应强度为零 B．a、b两点处的磁感应强度相同 C．c、d两点处的磁感应强度大小相等、方向相反 D．a、d两点处磁感应强度的方向不同 5．“千人震”实验是用一节电动势为1.5V的新干电池（图中电池上端为正极）、一个日光灯镇流器自感线圈、开关和几根导线连成如图所示的电路。做实验的同学手拉手连成一排，首、尾两位同学分别握住导线的A、B端。下列说法正确的是（     ） A．开关闭合瞬间，人有触电感觉 B．开关断开瞬间，线圈产生的自感电动势不高于1.5V C．开关断开瞬间，电流方向由B经人体流向A D．开关闭合瞬间，电流方向由B经人体流向A 6．某同学用如图所示的装置探究影响感应电流方向的因素，将磁体向下匀速插入线圈中时，观察到灵敏电流计的指针向右偏转。关于该实验，下列说法正确的是（　　） A．必须保证磁体匀速运动，灵敏电流计的指针才会向右偏转 B．若将磁体向下加速插入线圈中，则灵敏电流计的指针会向左偏转 C．将磁体的N、S极对调，并将其向下插入，灵敏电流计的指针仍向右偏转 D．将磁体的N、S极对调，并将其向上抽出，灵敏电流计的指针仍向右偏转 7．如图甲所示的无线话筒是一个将声信号转化为电信号并发射出去的装置，其内部电路中有一部分是LC振荡电路。若话筒使用时，某时刻线圈中的磁感线如图乙所示，且电流正在减小，则此时（　　） A．电流由b流向P再流向a，且电容器正在放电 B．电容器上极板带负电荷，线圈的自感电动势变大 C．电容器中的电场能正在减小 D．若减小电容器两板间的距离，LC振荡频率增大 8．如图所示，纸面内闭合的矩形线圈abcd 放在范围足够大的垂直于纸面的匀强磁场中，下列哪种情况下线圈中能产生感应电流（     ） A．线圈向左平移 B．线圈向上平移 C．线圈以ab边为轴转动 D．线圈以过a点垂直于纸面的轴转动 二、多选题（共16分，每小题4分） 9．如图，P、Q为空间中两点，一均匀带电橡胶球的球心O位于PQ中点。球第一次绕PQ轴匀速转动，第二次绕纸面内过O点且垂直PQ的轴匀速转动，转动过程中橡胶球的电荷量保持不变，则（　　） A．第一次转动时P、Q两点的磁感应强度相同 B．第一次转动时P、Q两点的磁感应强度不同 C．第二次转动时P、Q两点的磁感应强度相同 D．第二次转动时P、Q两点的磁感应强度不同 10．如图所示，A、B为两根足够长的垂直于纸面的通电直导线，导线通有大小相等、方向相同的电流，在纸面内，A、B连线的中点为O 点，C、D分别为连线、中垂线上的两点，D 、D' 关于O点对称，下列说法正确的是（     ） A．O点的磁感应强度为零 B．C 点磁感应强度方向沿CO连线背离O点 C．D点磁感应强度方向沿DO 连线指向O点 D．D点磁感应强度方向水平向右 11．如图所示的电路中，L1、L2是两个完全相同的小灯泡，分别与线圈L和电容器C串联后并接在P、Q两点间。两个小灯泡的额定电压都是1.5V，电阻随温度的变化可忽略不计，线圈L有较大的自感系数，其直流电阻可忽略不计，电容器C有较大的电容。电源E的电动势为1.5V，内阻可忽略不计，则（　　） A．开关S闭合时，L1、L2同时亮 B．开关S闭合时，L1逐渐变亮，L2立即变亮后逐渐熄灭 C．电路稳定后断开S，L1闪亮后逐渐熄灭 D．电路稳定后断开S瞬间，PQ间的电压为0 12．如图所示，竖直放置的长直导线中通有向下的恒定电流，在导线左侧附近由静止释放一金属圆环，在导线右侧附近以水平速度抛出另一金属圆环。已知通电直导线产生的磁场中某点处的磁感应强度大小与该点到导线的距离成反比，不计空气阻力和圆环彼此间的磁场影响。下列说法正确的是（　　） A．只有右侧圆环中会产生感应电流 B．两圆环均会产生感应电流 C．左侧圆环下落过程中加速度逐渐减小 D．右侧圆环下落过程中机械能不守恒 三、填空题（共6分） 13．（4分）老师在课堂上做了一个自感实验“千人震”，下图中的电源由两节1.5V的干电池串联组成（内阻忽略不计），线圈L和几个手拉手的同学并联，先保持开关S闭合，突然把开关断开，那几个同学都有触电的感觉而抖了一下，故叫“千人震”。断开开关瞬间，通过同学的电流方向从________（填“左向右”或“右向左”）；若先保持开关断开，然后突然把开关闭合，这几个同学________（填“有”或“没有”）触电的感觉。 14．（2分）某同学用如图所示的实验器材探究电磁感应现象，他连接好电路并检查无误后，闭合开关的瞬间观察到电流表G指针向右偏转，开关闭合后，他将线圈A中的铁芯快速抽出，电流表指针将______（选填“左偏”“右偏”或“不偏”）。 四、实验题（15分） 15．（7分）某小组探究“影响感应电流方向的因素”。 (1)首先按图1所示方式连接电路，闭合开关后，发现电流计指针向左偏转；再按图2所示方式连接电路，闭合开关后，发现电流计指针向右偏转。进行上述实验的最主要目的是____________。（选填字母标号） a．检查各仪器及导线是否完好 b．检查电流计量程是否合适 c．判断电流从不同接线柱流入时电流计指针的偏转方向 (2)某次实验时，将电池、线圈A、线圈B、滑动变阻器、灵敏电流计、开关按照如图3所示的方式连接。当闭合开关瞬间，发现灵敏电流计的指针向右偏。由此可知：当滑动变阻器的滑片向左移动时，灵敏电流计的指针向____________（选填“左”或“右”）偏。 (3)图3中，闭合开关电路稳定后，断开开关的瞬间，线圈A和线圈B中电流的磁场方向____________（选填“相同”或“相反”） (4)图3中，闭合开关电路稳定后，分别两次移动滑动变阻器的滑片，第一次慢慢向右移动，第二次快速向右移动，通过观察电流计发现第二次指针的摆动幅度较大，其原因是线圈B中的____________第二次比第一次的大。（选填字母标号） a．磁通量　　b．磁通量的变化率　　c．磁通量的变化量 16．（8分）某小组同学用如图所示装置。做“探究影响感应电流方向的因素”实验。    (1)关于该实验、下列说法不正确的是（　　） A．需保持磁铁运动的速率不变 B．需记录感应电流产生的磁场方向 C．需记录磁铁在线圈中的磁场方向 D．需确认电流计指针偏转方向与通过电流计的电流方向的关系 (2)某次实验中，小组同学观察到感应电流方向如图所示，则条形磁铁的运动方向为___________（选填“向上”或“向下”）。 (3)法拉第研究电磁感应时，他将M、N两个线圈绕在同一个铁环上。线圈M接到电源上，线圈N接入电流表，如图所示。闭合开关S瞬间。通过电流表的电流方向为___________。（选填“向上”或“向下”）。断开开关S瞬间。线圈N中___________（选填“是”或“否”）有感应电流产生。 五、解答题 17．（14分）如图所示，有一个垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B＝0.8T，磁场有明显的圆形边界，圆心为O，半径为1cm。现于纸面内先后放上圆线圈，圆心均在O处，A线圈半径为1cm，1匝；B线圈半径为2cm，1匝；C线圈半径为0.5cm，1匝。问： (1)在B减为0.4T的过程中，A和B中磁通量各改变多少？ (2)当磁场方向转过30°角的过程中，C中的磁通量改变多少？ 18．（17分）如图所示，一矩形线框置于水平桌面上，其面积。在线框中心点正上方某位置水平放置一通电长直导线，电流产生的磁场在点的磁感应强度。整个空间存在竖直向下的匀强磁场，磁感应强度。求： (1)点磁感应强度大小； (2)穿过线框的磁通量。 1 / 9 学科网（北京）股份有限公 学科网（北京）股份有限公司 $