高中物理单元测试——第十三章电磁感应与电磁波初步（较易版01）

**基本信息** 聚焦高中物理第十三章电磁感应与电磁波初步，以基础巩固为主，通过单选、实验、解答等多样化题型落实物理观念与科学思维，适配单元复习需求。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |单选题|7/28|磁场强弱比较、磁性判断、安培力计算等|结合图像情境，辨析基础概念，强化物质与相互作用观念| |多选题|3/18|电流磁效应影响因素、磁通量与感应电流等|多因素分析，考查科学推理与模型建构能力| |作图题|1/6|磁感线绘制|直观考查磁场方向认知，落实物理模型可视化| |实验题|2/15|感应电流方向探究、螺线管磁场方向|注重实验操作与现象分析，培养科学探究素养| |解答题|2/33|磁感应强度计算、磁通量变化量|综合应用规律，考查科学论证与问题解决能力|

高中物理单元测试 —— 第十三章 电磁感应与电磁波初步（较易版01）（解析版） 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、单选题 1．（本题4分）如图所示，磁场中有A、B、C、D四点，下列说法正确的是（　　） A．B点磁场比A点磁场强 B．D点处没有磁场 C．B、C两点磁场方向一致 D．A点磁场最强 【答案】D 【详解】AD．磁感线可以形象地描述磁场的强弱和方向，磁感线的疏密表示磁场的强弱，磁感线越密的地方磁场越强，所以点的磁场最强，故A错误，D正确； B．磁感线疏密程度反映了磁场的强弱，没有画磁感线的地方不代表没有磁场，故B错误； C．磁感线的切线方向就是磁场的方向，则、两点的磁场方向不同，故C错误。 故选D。 2．（本题4分）一根钢条靠近磁针的磁极，磁针被吸引过来，则（　　） A．钢条一定具有磁性 B．钢条一定没有磁性 C．钢条可能有磁性，也可能没有磁性 D．条件不足，无法判断 【答案】C 【详解】一根钢条靠近磁针的磁极，磁针被吸引过来。钢条可能是磁体，钢条和磁针的接触端是异名磁极相互吸引。钢条也可能不具有磁性，二者吸引是因为磁体吸引磁性材料。故A项、B项和D项错误，C项正确。 故选C。 3．（本题4分）将一根长为0.5m、通有1A恒定电流的直导线置于某匀强磁场中时，受到1N的安培力，则该匀强磁场的磁感应强度大小可能是（    ） A．0.5T B．1T C． D． 【答案】D 【详解】长为0.5m的直导线中通有1A的电流，将导线放在匀强磁场中，受到的安培力为，故有 解得 由于 可得 故选 D。 4．（本题4分）1820年，毕奥与萨伐尔通过实验方法证明，很长的直导线MN在空间某点产生磁场的磁感应强度与这一点到直导线的距离成反比，与电流成正比。如图所示，空间中存在两根无限长的平行直导线P、Q，通有大小相等、方向相同的电流。两导线所在平面内存在M、O、N三点，M与O关于P对称、O与N关于Q对称、O到P、Q的距离相等。初始时，M处的磁感应强度大小为，现保持P中电流不变，仅将Q撤去，则N点的磁感应强度大小为（　　） A． B． C． D． 【答案】D 【详解】由题可知M、O、N三点到相邻导线的距离都相等，设为r，设电流大小为I，初始时，M处的磁感应强度大小为，则有 仅将Q撤去，则N点的磁感应强度大小为 解得 故选D。 5．（本题4分）现在市场上常用来激光打标的是355nm紫外纳秒固体激光器，该激光器单光子能量高，能直接打断某种材料的分子键，使之从材料表面脱离。据此判断，打断该材料分子键需要的能量约为（取普朗克常量，真空光速）（    ）    A． B． C． D． 【答案】B 【详解】打断该材料分子键需要的能量为该激光器单光子能量，则该激光的光子能量为 解得 故选B。 6．（本题4分）英国物理学家麦克斯韦总结了人类直至19世纪中叶对电磁规律的研究成果，得出诸多关于电磁场和电磁波的科学结论。下列关于电磁场和电磁波的说法中正确的是（　　） A．变化的电场所在空间一定会产生变化的磁场 B．电磁波和机械波一样，它们的传播需要介质 C．电磁波传播的速度、波长和频率满足关系式 D．红外线、可见光、紫外线、超声波都是电磁波 【答案】C 【详解】A．变化的电场所在空间一定会产生磁场，不一定产生变化的磁场，因为均匀变化的电场所在空间会产生稳定的磁场，故A错误； B．电磁波的产生原理是变化磁场产生电场，变化的电场产生磁场，它的传播不需要传播介质，故B错误； C．电磁波传播的速度、波长和频率满足关系式，故C正确； D．红外线、可见光、紫外线都是电磁波，超声波是机械波，不是电磁波，故D错误。 故选C。 7．（本题4分）在通电螺线管上方放一小磁针，下列四幅图分别画出了小磁针静止时的情形，其中正确的是（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】通电螺线管外部的电流流向向上，由安培定则可知螺线管内部的磁感线向左，则左端相当于磁铁的N极，螺线管上端的磁感线水平向右，则小磁针受力平衡时N极指向水平向右。 故选B。 二、多选题 8．（本题6分）如图所示，一个可自由转动的小磁针放在铜丝导线正下方，接通电源瞬间，小磁针发生了明显偏转。为了继续研究导线直径、导线材料、电池电动势以及小磁针位置等因素对小磁针偏转情况的影响。下列实验符合事实的是（　　） A．减小铜丝直径，小磁针仍能偏转 B．小磁针的偏转情况与其放置位置有关 C．减小电源电动势，小磁针一定不能偏转 D．用铝丝导线替换铜丝导线，小磁针仍能偏转 【答案】ABD 【详解】A．减小导线直径，仍存在电流，其产生的磁场仍能使小磁针偏转，故A正确； B．通电导线产生的磁场与地磁场叠加后，其空间磁场方向与位置有关，当小磁针在不同位置时其偏转情况不同，故B正确； C．减小电源电动势，只要导线中有电流，小磁场还是会发生偏转，故C错误； D．用铝丝导线替换铜丝导线，仍存在电流，产生的磁场仍能使小磁针偏转，故D正确。 故选ABD。 9．（本题6分）如图所示，边长为的匝正方形线框内部有一边长为的正方形区域的匀强磁场，磁场的磁感应强度大小为，方向垂直纸面向里，以下说法正确的是（　　） A．图示位置时，穿过线框的磁通量为 B．图示位置时，穿过线框的磁通量为 C．线框从图示位置绕边转60°的过程中，线框中有感应电流 D．线框从图示位置向左平移的过程中，线框中有感应电流 【答案】BD 【详解】AB．穿过线框的磁通量大小与线框匝数无关，图示位置时，穿过线框的磁通量 故A错误，B正确； C．由于 可知，线框从图示位置绕边转60°的过程中，穿过线框的磁通量始终为 即磁通量不变，则线框从图示位置绕边转60°的过程中，线框中没有感应电流，故C错误； D．线框从图示位置向左平移的过程中，穿过线框的磁通量减小，线框中有感应电流，故D正确。 故选BD。 10．（本题6分）如图所示，一根通电直导线垂直放在磁感应强度为1T的匀强磁场中，以导线为中心，半径为R的圆周上有a、b、c、d四个点，已知c点的实际磁感应强度为0，则（　　） A．直导线中电流方向垂直纸面向里 B．b点和d点的磁感应强度大小相等、方向相反 C．a点的磁感应强度为2T，方向向右 D．b点的磁感应强度为，方向斜向右下方 【答案】CD 【详解】A．根据题意可知c点的磁感应强度为0，则直导线在c点的磁感应强度水平向左，根据安培定则可知直导线的电流方向垂直纸面向外，故A错误； B．b点磁感应强度方向斜向右下，d点磁感应强度方向斜向右上，故B错误； C．直导线在a点的磁感应强度方向水平向右，与匀强磁场的磁感应强度方向相同，可知a点的磁感应强度为2T，方向向右，故C正确； D．直导线在b点的磁感应强度方向竖直向下，与匀强磁场的合磁感应强度为，方向斜向右下方，故D正确。 故选CD。 三、作图题 11．（本题6分）请画出对应的磁感线（标上方向）或电流方向。 【答案】见解析 【详解】根据右手螺旋定则得 （1）电流方向如下 （2）电流方向如下 （3）电流方向如下 （4）电流方向如下 四、实验题 12．（本题6分）为探究影响感应电流方向的因素，甲、乙同学分别设计了如图所示的实验。 (1)甲同学在S闭合瞬间发现电流计指针向右偏转，下列操作中也能使指针向右偏转的有___________ A．保持开关闭合，将A线圈从B线圈中拔出 B．保持开关闭合，将滑动变阻器滑片向左滑动 C．保持开关闭合，将滑动变阻器滑片向右加速滑动 (2)甲同学在观察实验现象时，还发现线圈拔出的速度越大，电流计指针偏转角度越大，这说明感应电流随___________（填“磁通量”“磁通量变化量”或“磁通量变化率”）的增大而增大。 (3)乙同学做实验时将N极朝下的条形磁铁向上远离螺线管，可观察到灯泡___________（填“L1”或“”）短暂发光。由此可分析得出：当穿过螺线管的磁通量减小时，感应电流产生的磁场与条形磁铁的磁场方向相同。 【答案】(1)B (2)磁通量变化率 (3) 【详解】（1）A．开关闭合时，线圈中电流迅速增大，则线圈中磁通量增大，出现感应电流，使灵敏电流计指针向右偏转；为了同样使指针向右偏转，应增加线圈中的磁通量。开关闭合时将线圈从线圈中拔出，则线圈中的磁通量减小，故A错误； B．开关闭合时将滑动变阻器的滑片P向左滑动，滑动变阻器接入电路阻值减小，线圈中的电流增大，则线圈中的磁通量增大，故B正确； C．开关闭合时将滑动变阻器的滑片向右加速滑动，滑动变阻器接入电路阻值增大，线圈中的电流减小，则线圈中的磁通量减小，故C错误。 故选B。 （2）线圈运动越快，电流计指针偏转角度越大，这说明感应电流随磁通量变化率的增大而增大。 （3）将N极朝下的条形磁铁向上远离螺线管，则穿过螺线管的磁通量减小，感应电流从下端经螺线管到上端，可观察到灯泡短暂发光；由此可知，当穿过螺线管的磁通量减小时，感应电流产生的磁场与条形磁铁的磁场方向相同。 13．（本题9分）在探究“通电螺线管外部磁场的方向”的实验中： (1)实验前，可自由转动的小磁针静止时均指南北，这说明_______； (2)闭合开关，小磁针静止时的指向如图所示，请在图中标出通电螺线管的N极和电源的正极_______； (3)对调电源的正负极，闭合开关，小磁针的指向与之前相反，说明通电螺线管外部的磁场方向与_______方向有关； (4)实验中，小磁针所起的作用是_______。 【答案】(1)地球的周围存在磁场 (2) (3)电流 (4)显示磁场方向和检测螺线管外部是否存在磁场 【详解】（1）实验前，可自由转动的小磁针静止时均指南北，小磁针是受到了磁场的作用指示南北，说明地球周围存在磁场。 （2）通电螺线管外部的磁场和条形磁体的磁场相似；根据小磁针的N极指向可以判断出螺线管的左端是N极，根据安培定则，可以判断电流必须从螺线管的左端流进，从右端流出来，所以电源的左端是正极，右端是负极，如图所示 （3）对调电源的正负极，闭合开关，电流方向与之前相反，小磁针的指向也与之前相反，说明通电螺线管的磁场方向与电流方向有关。 （4）小磁针在实验中的作用是显示磁场方向和检测螺线管外部是否存在磁场。在探究“通电螺线管外部磁场的方向”的实验中。小磁针的主要作用是显示磁场方向，即小磁针N极的指向为磁场中该点的磁场方向。 五、解答题 14．（本题14分）如图所示，在磁感线竖直向下的匀强磁场中放入一矩形线圈abcd，ab边与磁场垂直，长度，bc边长度；线圈平面与水平方向夹角，线圈中通有大小为2A的电流，ab边所受的磁场力为0.4N，已知。求： (1)该匀强磁场的磁感应强度B的大小； (2)穿过线圈的磁通量。 【答案】(1) (2) 【详解】（1）线圈中通有大小为2A的电流，ab边所受的磁场力为0.4N，电流方向和磁场方向垂直，根据 解得 （2）线圈在垂直磁场方向上的投影面积 穿过线圈的磁通量 15．（本题19分）如图1所示，金属框架AOC处于与框架垂直的匀强磁场中，，导体棒PQ与框架接触良好构成回路，且。导体棒从零时刻由O位置以匀速向右运动，磁场的磁感应强度随时间变化的图像如图2所示直线。求： （1）t=1.5s时刻，回路的磁通量； （2）从零时刻到t=3.5s的过程中，回路中磁通量的变化量。 【答案】（1）；（2） 【详解】（1）在时刻，根据图2可知此时磁场的磁感应强度为 此时导体棒运动的位移为 闭合回路围成的面积为 回路的磁通量为 （2）根据图2可知推导出磁场在时刻的磁感应强度为 由图可知B随t的变化满足 代入数据解得 则在时刻的磁感应强度为 从零时刻到的过程中磁通量变化为 磁通量的变化量为 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 2 / 2 $ 高中物理单元测试 —— 第十三章 电磁感应与电磁波初步（较易版01）（原卷版） 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、单选题 1．（本题4分）如图所示，磁场中有A、B、C、D四点，下列说法正确的是（　　） A．B点磁场比A点磁场强 B．D点处没有磁场 C．B、C两点磁场方向一致 D．A点磁场最强 2．（本题4分）一根钢条靠近磁针的磁极，磁针被吸引过来，则（　　） A．钢条一定具有磁性 B．钢条一定没有磁性 C．钢条可能有磁性，也可能没有磁性 D．条件不足，无法判断 3．（本题4分）将一根长为0.5m、通有1A恒定电流的直导线置于某匀强磁场中时，受到1N的安培力，则该匀强磁场的磁感应强度大小可能是（    ） A．0.5T B．1T C． D． 4．（本题4分）1820年，毕奥与萨伐尔通过实验方法证明，很长的直导线MN在空间某点产生磁场的磁感应强度与这一点到直导线的距离成反比，与电流成正比。如图所示，空间中存在两根无限长的平行直导线P、Q，通有大小相等、方向相同的电流。两导线所在平面内存在M、O、N三点，M与O关于P对称、O与N关于Q对称、O到P、Q的距离相等。初始时，M处的磁感应强度大小为，现保持P中电流不变，仅将Q撤去，则N点的磁感应强度大小为（　　） A． B． C． D． 5．（本题4分）现在市场上常用来激光打标的是355nm紫外纳秒固体激光器，该激光器单光子能量高，能直接打断某种材料的分子键，使之从材料表面脱离。据此判断，打断该材料分子键需要的能量约为（取普朗克常量，真空光速）（    ）    A． B． C． D． 6．（本题4分）英国物理学家麦克斯韦总结了人类直至19世纪中叶对电磁规律的研究成果，得出诸多关于电磁场和电磁波的科学结论。下列关于电磁场和电磁波的说法中正确的是（　　） A．变化的电场所在空间一定会产生变化的磁场 B．电磁波和机械波一样，它们的传播需要介质 C．电磁波传播的速度、波长和频率满足关系式 D．红外线、可见光、紫外线、超声波都是电磁波 7．（本题4分）在通电螺线管上方放一小磁针，下列四幅图分别画出了小磁针静止时的情形，其中正确的是（　　） A． B． C． D． 二、多选题 8．（本题6分）如图所示，一个可自由转动的小磁针放在铜丝导线正下方，接通电源瞬间，小磁针发生了明显偏转。为了继续研究导线直径、导线材料、电池电动势以及小磁针位置等因素对小磁针偏转情况的影响。下列实验符合事实的是（　　） A．减小铜丝直径，小磁针仍能偏转 B．小磁针的偏转情况与其放置位置有关 C．减小电源电动势，小磁针一定不能偏转 D．用铝丝导线替换铜丝导线，小磁针仍能偏转 9．（本题6分）如图所示，边长为的匝正方形线框内部有一边长为的正方形区域的匀强磁场，磁场的磁感应强度大小为，方向垂直纸面向里，以下说法正确的是（　　） A．图示位置时，穿过线框的磁通量为 B．图示位置时，穿过线框的磁通量为 C．线框从图示位置绕边转60°的过程中，线框中有感应电流 D．线框从图示位置向左平移的过程中，线框中有感应电流 10．（本题6分）如图所示，一根通电直导线垂直放在磁感应强度为1T的匀强磁场中，以导线为中心，半径为R的圆周上有a、b、c、d四个点，已知c点的实际磁感应强度为0，则（　　） A．直导线中电流方向垂直纸面向里 B．b点和d点的磁感应强度大小相等、方向相反 C．a点的磁感应强度为2T，方向向右 D．b点的磁感应强度为，方向斜向右下方 三、作图题 11．（本题6分）请画出对应的磁感线（标上方向）或电流方向。 四、实验题 12．（本题6分）为探究影响感应电流方向的因素，甲、乙同学分别设计了如图所示的实验。 (1)甲同学在S闭合瞬间发现电流计指针向右偏转，下列操作中也能使指针向右偏转的有___________ A．保持开关闭合，将A线圈从B线圈中拔出 B．保持开关闭合，将滑动变阻器滑片向左滑动 C．保持开关闭合，将滑动变阻器滑片向右加速滑动 (2)甲同学在观察实验现象时，还发现线圈拔出的速度越大，电流计指针偏转角度越大，这说明感应电流随___________（填“磁通量”“磁通量变化量”或“磁通量变化率”）的增大而增大。 (3)乙同学做实验时将N极朝下的条形磁铁向上远离螺线管，可观察到灯泡___________（填“L1”或“”）短暂发光。由此可分析得出：当穿过螺线管的磁通量减小时，感应电流产生的磁场与条形磁铁的磁场方向相同。 13．（本题9分）在探究“通电螺线管外部磁场的方向”的实验中： (1)实验前，可自由转动的小磁针静止时均指南北，这说明_______； (2)闭合开关，小磁针静止时的指向如图所示，请在图中标出通电螺线管的N极和电源的正极_______； (3)对调电源的正负极，闭合开关，小磁针的指向与之前相反，说明通电螺线管外部的磁场方向与_______方向有关； (4)实验中，小磁针所起的作用是_______。 五、解答题 14．（本题14分）如图所示，在磁感线竖直向下的匀强磁场中放入一矩形线圈abcd，ab边与磁场垂直，长度，bc边长度；线圈平面与水平方向夹角，线圈中通有大小为2A的电流，ab边所受的磁场力为0.4N，已知。求： (1)该匀强磁场的磁感应强度B的大小； (2)穿过线圈的磁通量。 15．（本题19分）如图1所示，金属框架AOC处于与框架垂直的匀强磁场中，，导体棒PQ与框架接触良好构成回路，且。导体棒从零时刻由O位置以匀速向右运动，磁场的磁感应强度随时间变化的图像如图2所示直线。求： （1）t=1.5s时刻，回路的磁通量； （2）从零时刻到t=3.5s的过程中，回路中磁通量的变化量。 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 2 / 2 $