第十三章 电磁感应与电磁波初步 单元测试卷-2026-2027学年高二上学期物理人教版必修第三册

2026-2027学年度乌鲁木齐县高二物理单元模拟练习卷 考试范围：必修三第十三章 本卷满分100分，考试时间75分钟。 注意事项： 1. 答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。 2. 回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 3. 考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 第I卷（选择题） 一、单选题（共28分） 1．（本题4分）如图所示，一条形磁铁的周围放着能自由转动的小磁针甲、乙、丙、丁四根小磁针，静止时，画错的是 A．甲 B．乙 C．丙 D．丁 2．（本题4分）下列与磁场有关的说法中正确的是（） A．磁场是假想的，不是客观存在的物质 B．描述磁场的磁场线是客观存在的 C．磁场的强弱与放入其中导线的电流有关 D．通电导线在磁场中受力的大小与放置的方向有关 3．（本题4分）如图甲所示，有一节能电梯中加装了“钥匙扣”接触区装置，人进入电梯以后必须要用图乙所示的带绝缘外壳“钥匙扣”接触“钥匙扣”接触区，就会听到“嘟”的一声解锁成功，然后再按楼层的数字键才会响应。图丙是“钥匙扣”接触区装置拆开后露出的一个由漆包线绕成的一个多匝矩形线圈，根据以上情景，你认为利用“钥匙扣”接触区装置解锁主要应用了什么物理原理（　　） A．电流的磁效应 B．通电导线在磁场中受到安培力作用 C．电磁感应 D．电流的热效应 4．（本题4分）对于物理学家的成就与贡献的叙述，与物理学史实相符合的是（　　） A．伽利略创建了力、加速度、速度等概念，库仑最早提出了电场、磁场等概念 B．开普勒最早通过实验测出了引力常量，法拉第最早通过实验测出了元电荷 C．麦克斯韦创建了电磁场理论，赫兹预言并用实验证实了电磁波的存在 D．普朗克最早提出能量量子化的概念，玻尔最早提出轨道量子化的概念 5．（本题4分）热辐射是指所有物体在一定的温度下都要向外辐射电磁波的现象．辐射强度指垂直于电磁波方向的单位面积在单位时间内所接收到的辐射能量．在研究同一物体于不同温度下向外辐射的电磁波的波长与其辐射强度的关系时，得到如图所示的图线：图中横轴λ表示电磁波的波长，纵轴Mλ表示物体在不同温度下辐射电磁波的强度，则由Mλ—λ图线可知，同一物体在不同温度下，将：　 A．向外辐射相同波长的电磁波的辐射强度相同． B．向外辐射的电磁波的波长范围是相同的． C．向外辐射的最大辐射强度随温度升高而减小． D．向外辐射的最大辐射强度的电磁波的波长向短波方向偏移． 6．（本题4分）如图所示，在纸面内有一等腰三角形abc，顶角∠abc=120°，O为底边ac的中点，有三根长直导线分别垂直于纸面穿过a、b、c三点，均通有大小相等的电流，过a、b两点的电流方向向外，过c点的电流方向向里。已知通电长直导线周围任一点的磁感应强度的大小与电流大小成正比，与该点到导线的距离成反比，过b点的电流在O点所产生磁场的磁感应强度大小为B，则O点的磁感应强度大小为（　　） A．B B． C． D． 7．（本题4分）“司南”是我国古代四大发明之一，主体由磁勺和罗盘构成。据东汉《论衡》记载，其“司南之杓，投之于地，其柢（即勺柄）指南”。若在静止的磁勺正上方附近，放置一根由北向南通电的直导线，请推测勺柄将（　　） A．向正西方向转动，最终指向南偏西方向 B．向正西方向转动，最终指向正西方向 C．向正东方向转动，最终指向南偏东方向 D．向正东方向转动，最终指向正东方向 二、多选题（共18分） 8．（本题6分）法拉第在1831年发现了“磁生电”现象．如图，他把两个线圈绕在同一个软铁环上，线圈A和电池连接，线圈B用长直导线连通，长直导线正下面平行放置一个小磁针．实验中可能观察到的现象是（　　） A．只要A线圈中电流足够强，小磁针就会发生偏转 B．A线圈闭合开关电流稳定后，线圈B匝数较少时小磁针不偏转，匝数足够多时小磁针也不偏转 C．线圈A和电池接通瞬间，小磁针会偏转 D．线圈A和电池断开瞬间，小磁针不会偏转 9．（本题6分）“中国天眼”是世界上最大的单口径射电望远镜，能接收来自宇宙深处的电磁波，帮助人类探索宇宙。下列关于电磁波的说法正确的是（ ） A. 变化的磁场产生电场，变化的电场产生磁场 B. 不同的电磁波在真空中的传播速度不同 C. 电磁波能在水中传播 D. 微波炉加热食物是利用了红外线的热效应 10．（本题6分）2006年度诺贝尔物理学奖授予了两名美国物理学家，以表彰他们发现了宇宙微波背景辐射的黑体谱形状及其温度在不同方向上的微小变化。他们的出色工作被誉为是宇宙学研究进入精密科学时代的起点。下列与宇宙微波背景辐射黑体谱相关的说法中正确的是（　　） A．微波是指波长在10-3m到10m之间的电磁波 B．微波和声波一样都只能在介质中传播 C．黑体的热辐射实际上是电磁辐射 D．普朗克在研究黑体的热辐射问题中提出了能量子假说 第II卷（非选择题） 三、实验题（共18分） 11．（本题6分）如图为“探究电磁感应现象”的实验装置。 （1）用铅笔将下图中所缺的导线补接完整____________。 （2）如果在闭合开关瞬间发现灵敏电流计的指针向左偏了一下，那么合上开关稳定后，将原线圈迅速从副线圈拔出时，灵敏电流计指针____________。原线圈插入副线圈稳定后，将滑动变阻器触头迅速向右拉时，灵敏电流计指针_____________。（本小题选填“向左偏”、“向右偏”或“不偏转”） 12．（本题12分）某实验小组用图示电路测量匀强磁场的磁感应强度。 实验器材如下：边长为L、匝数为N的正方形线圈（a、b为引出端）一个天平一台，各种质量砝码若干，直流电源一个，灵敏电流计一个，定值电阻一个，开关、导线等若干实验步骤如下： （1）将a与c连接、b与d连接，闭合开关S，记录灵敏电流计的读数I，在天平的________（填“左盘”或“右盘”）中放入合适质量的砝码，使天平平衡； （2）断开开关S，将a与d连接、b与c连接，再次闭合开关S，这时需要在天平的________（选填“左盘”或“右盘”）中放入质量为的砝码，使天平再次平衡； （3）已知重力加速度大小为g，则磁感应强度的大小为B =________。（用上述物理量表示）。 四、解答题（共36分） 13．（本题10分）如图所示，一束带电粒子沿水平方向飞过小磁针的上方，并与小磁针指向平行，能使小磁针的N极转向读者，那么这束带电粒子可能是什么样子的粒子？ 14．（本题12分）如图所示，固定于水平面上的金属架CDEF处在磁场中，磁场方向与水平面夹角。一金属棒MN与磁场方向垂直，并垂直于CD、EF在框架上向右以速度做匀速运动。时，磁感应强度，此时金属棒到达的位置恰好使左侧回路构成一个长为的正方形。 （1）求时刻，金属棒与框架所围成回路的磁通量； （2）为使金属棒MN中不产生感应电流，从开始，推导出磁感应强度B随时间t变化的关系式。 15．（本题14分）我们周围哪些设备是利用电磁波工作的？各利用了哪一类电磁波的什么特性？ 第1页（共4页） ◎ 第2页（共4页） 第1页（共4页） ◎ 第2页（共4页） 学科网（北京）股份有限公司 《电磁感应与电磁波初步单元测试卷》参考答案 1．A 【详解】.小磁针静止时N极所指的方向指向哪一点的磁场方向，根据条形磁铁的磁场分布可知，甲错误，故A正确BCD错误。 故选A。 2．D 【详解】A．磁场虽然看不见、摸不着，但它是客观存在的物质，A错误； B．描述磁场的磁场线是虚拟的，现实并不存在，B错误； C．磁场的强弱由磁场本身决定，与放入其中导线的电流无关，C错误； D．通电导线在磁场中受力的大小与磁感应强度大小、电流大小、以及导线放置的方向有关，D正确。 故选D。 3．C 【详解】“钥匙扣”接触区装置拆开后是一个多匝矩形线圈， “钥匙扣”靠近后产生感应电流，从而控制开关，是利用了电磁感应现象。 故选C。 4．D 【详解】A．牛顿创建了力、惯性等概念，伽利略创建了加速度、速度等概念，法拉第最早提出电场、磁场等概念，故选项A错误； B．卡文迪许最早通过扭秤实验测定引力常量的数值，密立根最早通过油滴实验测定元电荷的数值，故选项B错误； C．麦克斯韦创建了电磁场理论并预言电磁波的存在，赫兹用实验证实了电磁波的存在，故选项C错误； D．普朗克最早提出能量量子化的概念，玻尔最早提出轨道量子化的概念，故选项D正确。 故选D。 5．D 【详解】试题分析：由图可知，同一物体在不同温度下向外辐射相同波长的电磁波的辐射强度随温度的升高而增大；同一物体在不同温度下向外辐射的电磁波的波长范围随温度的升高而增大；同一物体在不同温度下向外辐射的最大辐射强度随温度升高而增加；同一物体在不同温度下随温度的增加向外辐射的最大辐射强度的电磁波的波长向短波方向偏移．选项D正确． 考点：此题考查对物理图线的理解． 6．D 【详解】根据安培定则可知，过b点的电流在O点所产生磁场的磁场方向由O指向a，大小为 由题意可知 过a点的电流在O点产生的磁场与由b指向O，大小为 过c点的电流在O点产生的磁场与由b指向O，大小为 则O点的磁感应强度大小为 故D正确，ABC错误。 故选D。 7．A 【详解】磁勺柄指南，地磁场的水平分量指向正北方向；在静止的磁勺正上方附近，放置一根由北向南通电的直导线，根据右手螺旋定则可知，通电导线在磁勺所处位置磁场由西向东，该处合磁场方向指向东北方向，所以勺柄向正西方向转动，最终指向西南方向，故选A。 8．BC 【详解】A．只有电键闭合瞬间、断开瞬间有感应电流，即原磁场变化时才有感应电流，A中的电流稳定时，B内不产生感应电流，与A中电流的大小无关．故A不符合题意． B．A接通到达稳定后B内没有感应电流，与B的线圈的匝数无关．故B符合题意． CD．电键闭合瞬间、断开瞬间有感应电流，即原线圈A产生的磁场变化时就有感应电流，故线圈A和电池接通瞬间，小磁针会偏转；线圈A和电池断开瞬间，小磁针也会偏转，故C符合题意，D不符合题意． 9．AC 【详解】选。根据麦克斯韦电磁场理论可知，变化的磁场产生电场，变化的电场产生磁场，故 正确；电磁波在不同介质中的传播速度不同，但在真空中传播的速度均等于光速，故 错误；电磁波可以在水中传播，故 正确；微波炉加热食物是利用微波的频率与水分子的固有频率相近，从而使水分子产生共振，剧烈振动产生热量，达到加热食物的目的，故 错误。 10．ACD 【详解】微波是电磁波中按波长分类波长较小的一种，微波是指波长在到之间的电磁波，故A正确．电磁波的传播不需要介质，故B错误，C正确．普朗克在研究黑体的热辐射问题中提出了能量子假说，故D正确． 11． 向右偏 向左偏 【详解】(1)[1]小线圈与电源、开关、滑动变阻器构成一个可调电磁铁，大线圈与电流计组成一个回路，以检测大线圈是否有感应电流产生，如图所示 (2)[2]如果在闭合开关瞬间发现灵敏电流计的指针向左偏了一下，说明大线圈内磁通量增大时，灵敏电流计指针向左偏，那么合上开关稳定后，将原线圈迅速从副线圈拔出时，磁通量减小，灵敏电流计指针向右偏。 [3]原线圈插入副线圈稳定后，将滑动变阻器触头迅速向右拉时，电阻减小，电流增大，大线圈内磁通量增大，灵敏电流计指针向左偏。 12． 左盘 右盘 【详解】（1）[1]由左手定则可知闭合开关后线框所受的安培力向下，应在天平的左盘中放入合适质量的砝码，才能使天平平衡。 （2）[2]断开开关S，将a与d连接、b与c连接，再次闭合开关S，由左手定则可知闭合开关后线框所受的安培力向上，应在天平的右盘中放入合适质量的砝码，才能使天平平衡。 （3）[3]断开开关S，将a与d连接、b与c连接，再次闭合开关S，这时需要在天平的右盘中放入质量为的砝码使天平再次平衡，由平衡条件可知 解得 13．带正电的粒子向左运动，或者带负电的粒子向右运动。 【详解】要能使小磁针的N极转向读者，则虚线下方的磁场方向向外，则只需带正电的粒子向左运动，或者带负电的粒子向右运动。 14．（1）1Wb；（2） 【详解】（1）由磁通量定义可知 解得 （2）设经过时间t，磁感应强度为B，这一过程中金属棒运动的距离为 此时的磁通量为 为不产生感应电流，则 解得 15．见解析 【详解】1．微波炉：利用微波可以传递能量的特性； 2．雷达：利用微波方向性强的特性； 3．X光机：利用X射线穿透性强的特性； 4．γ刀：利用γ射线具有高能量的特性； 5．日光灯：利用紫外线能够激发荧光物质的特性； 6．紫外线消毒灯：利用紫外线具有明显的化学作用的特性； 7．红外线烤箱：利用红外线的热效应； 8．移动电话：利用微波频带宽、携带信息容量大的特性。 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 $