第十三章 电磁感应与电磁波初步 章末检测试卷(五)（配套教参Word）-【步步高】2025-2026学年高二物理必修第三册学习笔记（人教版）

本讲义聚焦电磁学核心知识点，涵盖电磁波传播与应用、磁通量计算、电磁感应条件、安培定则应用及光子能量计算，脉络从电磁波性质延伸至磁场与磁通量，再到电磁感应及应用，结合光的粒子性，构建完整知识体系，为学生提供从概念到应用的学习支架。 资料特色在于结合生活实例（如手机通话、经颅磁刺激）培养物理观念，通过多线圈感应电流分析（第3题）提升科学思维中的推理与模型建构能力，实验题（第11题）强化科学探究。真题来源广泛，课中辅助教师检测学情，课后助力学生查漏补缺，巩固知识应用。

章末检测试卷(五) [满分：100分] 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.(2025·天津市高二期末)关于生活中遇到的各种波，下列说法正确的是(　　) A.电磁波只能在真空中传播 B.电磁波可以传递信息，但不能传递能量 C.手机在通话时涉及的波既有电磁波又有声波 D.遥控器发出的红外线波长和医院“CT”中的X射线波长相同 答案　C 解析　电磁波在真空中以光速传播，在其他介质中传播速度小于光速，故A错误；电磁波可以传递信息，也可以传递能量，故B错误；手机在通话时涉及的波既有电磁波又有声波，故C正确；根据电磁波谱可知红外线波长大于医院“CT”中的X射线波长，故D错误。 2.(2024·毕节市高二期末)如图所示，在一半径为R的圆形线圈内存在垂直平面向里的匀强磁场，匀强磁场的磁感应强度为B，并且磁场局限在圆形线圈的内接正方形中。则圆形线圈内的磁通量大小为(　　) A.2BR2 B.πBR2 C.BR2 D.BR2 答案　A 解析　如图所示， 线圈在磁场中的有效面积为正方形的面积 S=(R)2=2R2 根据磁通量的公式Φ=BS可知，穿过线圈的磁通量Φ=B×2R2=2BR2，故选A。 3.(2025·泰州市高二期中)如图所示，水平面内有两条相互垂直且彼此绝缘的通电长直导线，以它们为坐标轴构成一个平面直角坐标系。四个相同的圆形闭合线圈在四个象限内完全对称放置，两直导线中的电流大小与变化情况完全相同，电流方向如图所示，当两直导线中的电流都减小时，四个线圈a、b、c、d中感应电流的情况是(　　) A.线圈a中无感应电流 B.线圈b中无感应电流 C.线圈c中有感应电流 D.线圈a、b、c、d中均无感应电流 答案　A 解析　根据右手螺旋定则可知线圈a、c中两直导线产生的磁场始终相互抵消，即线圈a、c中的磁通量始终为零，故没有感应电流；根据右手螺旋定则可知线圈b、d中两直导线产生的磁场的合磁场不为零，b中合磁场垂直纸面向里，d中合磁场垂直纸面向外，当两直导线中的电流都减小时，线圈b、d中的磁通量都变小，所以线圈b、d中有感应电流。故选A。 4.(2025·昆明市高二月考)如图所示，在螺线管轴线上左侧a点放置了一个可以自由转动的小磁针，当螺线管中接上电源，小磁针静止时S极指向水平向右，则(　　) A.电源的左端是正极，在电源内部电流由电源左端流向电源右端 B.电源的左端是正极，在电源内部电流由电源右端流向电源左端 C.电源的右端是正极，在电源内部电流由电源右端流向电源左端 D.电源的右端是正极，在电源内部电流由电源左端流向电源右端 答案　D 解析　由于小磁针静止时S极指向水平向右，则小磁针的N极指向水平向左，可知螺线管中心轴线磁场方向水平向左，由安培定则可得电源的右端为正极，在电源内部电流由电源左端流向电源右端，故选D。 5.(2024·青岛市高二期中)电磁感应现象的发现具有极其重大的划时代的历史意义，它为人类大规模利用电能，继而进入电气化时代奠定了理论基础。关于法拉第“磁生电”实验说法正确的是(　　) A.闭合开关时电流计指针偏转，断开开关时电流计指针不偏转 B.保持滑动变阻器滑片位置不变，将A通电螺线管插入或抽出B螺线管中时，电流计指针偏转方向相反 C.保持滑动变阻器滑片位置不变，将条形磁体插入螺线管中静止不动时，电流计指针稳定且不为零 D.保持A通电螺线管位置不变，左右移动滑动变阻器滑片，B螺线管中产生相同方向感应电流 答案　B 解析　闭合和断开开关时，B螺线管中的磁通量都会发生变化，都会有感应电流产生，故A错误；保持滑动变阻器滑片位置不变，将A通电螺线管插入或抽出B螺线管中时，通电螺线管内磁通量变化情况相反，产生的感应电流方向也相反，故B正确；保持滑动变阻器滑片位置不变，将条形磁体插入螺线管中静止不动时，B螺线管中的磁通量不发生变化，所以电流计指针不偏转，为0，故C错误；保持A通电螺线管位置不变，左右移动滑动变阻器滑片，B螺线管中磁通量变化情况相反，所以产生不同方向感应电流，故D错误。 6.某激光器能发射波长为530 nm的激光，发射功率为2.3 W，光速为3×108 m/s，普朗克常量为6.63×10-34 J·s，则激光器每秒发射的光子数量约为(　　) A.3.0×1018 B.4.3×1017 C.6.1×1018 D.5.6×1019 答案　C 解析　每个光子能量为ε=h，设1 s内激光发出光子数为n，则Pt=nε，联立得n=≈6.1×1018，故选C。 7.(2025·阳江市期末)如图所示，在直角三角形abc中，∠a=60°，d为ac的中点；三根通电长直导线垂直于纸面分别过a、b、c三点，三根导线中的电流大小分别为I、2I、3I，方向均垂直纸面向里。通电长直导线在其周围空间某点产生的磁感应强度的大小公式为B=k，其中I表示电流，r表示该点到导线的距离，k为常量，已知c点处导线在d点产生的磁感应强度的大小为B0，则d点的磁感应强度大小为(　　) A.B0 B.B0 C.B0 D.B0 答案　A 解析　设直角三角形abc的ab边长为r，则ad=bd=cd=r，根据通电长直导线的磁感应强度公式B=k，a、b两点处的通电长直导线在d点产生的磁感应强度的大小分别为B0、B0，a、c两点处的通电长直导线在d点产生的磁感应强度的方向相反，合磁感应强度的大小为B0，且合磁感应强度的方向与b点处的通电长直导线在d点产生的磁感应强度的方向成120°角，可得d点的磁感应强度的大小为B0，故选A。 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.在能量量子化研究的历程中，以下说法正确的是(　　) A.物质辐射(或吸收)能量时，能量不是连续的，而是一份一份进行的 B.黑体既不反射电磁波，也不向外辐射电磁波 C.能量子假说中的能量子的能量ε=hν，ν为带电微粒的振动频率，h为普朗克常量 D.一切物体都在辐射电磁波，这种辐射与物体的温度无关 答案　AC 解析　普朗克在研究物体热辐射的规律时发现，电磁波的辐射和吸收不是连续的，而是一份一份地进行的，每一份能量叫作一个能量子，能量子的能量ε=hν，ν为带电微粒的振动频率，h为普朗克常量，故A、C正确；黑体不反射电磁波，但会向外辐射电磁波，即黑体辐射，故B错误；一切物体都在辐射电磁波，这种辐射与物体的温度有关，故D错误。 9.(2024·深圳市高二期末)如图所示为法拉第研究“磁生电”现象的实验装置原理图。两个线圈分别绕在一个铁环上，线圈A接直流电源，线圈B接灵敏电流计，下列情况中线圈B可以产生感应电流的是(　　) A.开关S接通或断开瞬间 B.开关S接通一段时间之后 C.开关S接通后，改变滑动变阻器滑片的位置时 D.开关S断开后，改变滑动变阻器滑片的位置时 答案　AC 解析　开关S接通或断开瞬间，A线圈中电流发生变化，铁芯中电流产生的磁通量变化，穿过线圈B的磁通量发生变化，线圈B中有感应电流产生，A正确；开关S接通一段时间之后，A线圈中电流不变，铁芯中电流产生的磁通量不变，穿过线圈B的磁通量不变，线圈B中无感应电流产生，B错误；开关S接通后，改变滑动变阻器滑片的位置时，A线圈中电流发生变化，铁芯中电流产生的磁通量变化，穿过线圈B的磁通量发生变化，线圈B中有感应电流产生，C正确；开关S断开后，改变滑动变阻器滑片的位置时，A线圈中电流一直为0，铁芯中磁通量一直为0，穿过线圈B的磁通量为0不变，线圈B中无感应电流产生，D错误。 10.如图所示，两根相互绝缘的长直导线分别沿x轴和y轴放置，当x轴上的导线中通以沿x轴正方向的电流I0时，其在A(a，b)点产生的磁感应强度的大小为B0。当y轴上的导线也通电流后，A(a，b)点的磁感应强度的大小变为2B0。已知通电长直导线在其周围激发磁场的磁感应强度大小为B=k，其中k为常量，I为导线中电流的大小，r为场中某点到导线的垂直距离，则沿y轴放置的导线中所通电流的大小可能是(　　) A.I0 B.I0 C.I0 D.I0 答案　AD 解析　x轴上的导线中的电流在A点产生的磁感应强度的大小为B0=k，若两导线在A点产生的磁场方向相同，则有By1=2B0-B0=k，联立解得Iy1=I0，若两导线在A点产生的磁场方向相反，则有By2=2B0+B0=k，联立解得Iy2=I0，故A、D正确，B、C错误。 三、非选择题：本题共5小题，共54分。 11.(8分)(2025·北京市房山区高二期末)某实验小组的同学在研究电磁感应现象时，分别设计了如图甲、乙、丙所示的电路图，但图丙的电路不完整。 (1)(2分)图甲中，导体棒ab向左移动切割磁感线时，灵敏电流计的指针发生了偏转，若将蹄形磁体上下两极颠倒，导体棒ab向左移动切割磁感线，灵敏电流计的指针　　　　(选填“偏转”或“不偏转”)。  (2)(2分)图乙中，下列能使灵敏电流计指针发生偏转的是　　　　。  A.条形磁体向下插入线圈 B.条形磁体置于线圈中不动 C.条形磁体不动，线圈在条形磁体的正下方上下移动 (3)(4分)图丙电路中的部分导线已连接，请将电路图补充完整；正确连接电路后，要使灵敏电流计的指针发生偏转，下列可行的操作是　　　　。  A.断开开关，线圈A插入线圈B B.闭合开关，滑动变阻器的滑片P向左快速滑动 C.闭合开关，线圈A和线圈B以相同速度一起向上快速运动 D.闭合开关稳定时，再断开开关瞬间 答案　(1)偏转　(2)AC　(3)见解析图　BD 解析　(1)根据感应电流的产生条件可知，将蹄形磁体上下两极颠倒，导体棒ab向左移动切割磁感线时，回路中仍有感应电流产生，则灵敏电流计的指针偏转。 (2)线圈不动，将条形磁体向下插入线圈，穿过线圈的磁通量增大，电路中有感应电流产生，灵敏电流计指针偏转，故A正确；条形磁体置于线圈里不动，穿过线圈的磁通量不变，电路中没有感应电流产生，灵敏电流计指针不偏转，故B错误；条形磁体不动，将线圈上下移动，穿过线圈的磁通量不断变化，电路中有感应电流产生，灵敏电流计指针偏转，故C正确。 (3)实物图连接如图： 本实验中线圈A与电源相连，通过改变线圈B中的磁通量从而使线圈B产生电磁感应现象，故线圈B应与灵敏电流计相连，电路如图所示；断开开关，线圈A中没有电流，则线圈A周围没有磁场产生，则穿过线圈B的磁通量始终为零，则线圈B中没有感应电流产生，灵敏电流计指针不偏转，故A错误；闭合开关，滑动变阻器的滑片P向左快速滑动，滑动变阻器接入电路的电阻值增大，回路中的电流减小，线圈A周围的磁场减弱，穿过线圈B的磁通量减小，线圈B中有感应电流产生，灵敏电流计指针偏转，故B正确；闭合开关，线圈A和线圈B以相同速度一起向上快速运动，穿过线圈B的磁通量不变，线圈B中没有感应电流产生，灵敏电流计指针不偏转，故C错误；闭合开关稳定时，再断开开关瞬间，穿过线圈B的磁通量减为零，则线圈B中有感应电流产生，灵敏电流计指针偏转，故D正确。 12.(6分)(2024·漳州市高二期末)如图所示的经颅磁刺激联合脑电图(TMS-EEG)技术是一种无创的技术，通电线圈作用于头皮产生强而短暂的磁脉冲刺激大脑皮层，诱导组织中产生感应电流，导致局限区域皮层神经元的去极化和激活，则由图示中的磁场方向可判断线圈中此时的电流方向(俯视)为　　　　　　　(填“逆时针”或“顺时针”)；要使诱导组织中产生感应电流，通电线圈中的电流必须　　　　　　　(填“变化”或“不变”)。  答案　逆时针　变化 解析　由题图所示中的磁场方向可知，感应电流产生的磁场方向向上，根据右手螺旋定则，线圈中此时的电流方向(俯视)为逆时针；要使诱导组织中产生感应电流，通电线圈内的磁通量必须变化，所以通电线圈中的电流必须变化。 13.(10分)(2025·宁德市高二期末)如图所示，虚线左侧有磁感应强度大小为0.2 T的匀强磁场，矩形线圈ABCD与磁场方向垂直，面积为0.4 m2，BC边恰好与磁场边界重合，则穿过线圈的磁通量为　　　　 Wb。若将线圈向右平移出，则穿过线圈的磁通量减少了　　　　 Wb。  答案　0.08　0.02 解析　穿过线圈的磁通量Φ=BS=0.2×0.4 Wb=0.08 Wb 若将线圈向右平移出，则穿过线圈的磁通量减少了ΔΦ=Φ=0.02 Wb。 14.(14分)(2025·泉州市永春第一中学高二月考)我国的探月卫星在进入地月转移轨道时，由于卫星姿势的改变，卫星中一边长为50 cm的正方形导线框以ad为轴由水平方向转至竖直方向，此处磁场磁感应强度大小B=4×10-5 T，方向如图所示。(sin 37°=0.6，cos 37°=0.8) (1)(10分)该过程中磁通量的变化量大小是多少？ (2)(4分)该过程导线框中有无感应电流？写出判断理由。 答案　(1)1.4×10-5 Wb　(2)有感应电流　理由见解析 解析　(1)导线框在水平位置时穿过线框的磁通量为Φ1=BSsin 37°=4×10-5×0.5×0.5×0.6 Wb=6.0×10-6 Wb 当导线框转至竖直位置时，磁感线从线框另一面穿过，穿过线框的磁通量为Φ2=-4×10-5×0.5×0.5×0.8 Wb=-8.0×10-6 Wb 该过程中磁通量的变化量大小为ΔΦ=|Φ2-Φ1|=1.4×10-5 Wb (2)有感应电流，因为该过程穿过闭合导线框的磁通量发生了变化。 15.(16分)(2024·河池市高二检测)如图所示，有一垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度B=0.8 T。矩形线框面积S=0.5 m2，匝数n=20，线框平面与匀强磁场方向垂直，直线OO'处于线框所在平面内，求： (1)(4分)若线框从图示位置绕OO'转过60°角，穿过线框的磁通量大小； (2)(6分)若线框从图示位置绕OO'转过90°角，穿过线框的磁通量大小及此过程的磁通量的变化量大小； (3)(6分)若线框从图示位置绕OO'转过120°角，穿过线框的磁通量的变化量大小。 答案　(1)0.2 Wb　(2)0　0.4 Wb　(3)0.6 Wb 解析　(1)线框从图示位置绕OO'转过60°角，穿过线框平面的磁通量为 Φ=BS·cos 60°=BS=0.2 Wb (2)线框从图示位置绕OO'转过90°角，线框与磁场平行，穿过线框的磁通量为Φ1=0 则此过程的磁通量的变化量为 ΔΦ1=0-BS=-BS=-0.4 Wb 磁通量的变化量大小为0.4 Wb。 (3)线框从图示位置绕OO'转过120°角，穿过线框的磁通量为Φ2=BScos 120°=-0.5BS 则此过程穿过线框的磁通量的变化量为 ΔΦ2=-0.5BS-BS=-1.5BS=-0.6 Wb 所以磁通量的变化量大小为0.6 Wb。 学科网（北京）股份有限公司 $