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第十三章 电磁感应与电磁波初步 能力提高卷（B 卷）
C．牛顿计算出了月球表面的重力加速度约为地球表面重力加速度的 ，从而完成了月—地检验
高二物理 D．安培根据通电螺线管外部的磁场与条形磁体的磁场相似提出了“分子电流假说”
3．如图，在圆心为O的圆周上固定着三根互相平行的长直导线A、B、C，三导线中通入的电流大小相同，
（考试时间：90分钟 试卷满分：100分）
其中导线A中的电流垂直于圆平面向外，导线B、C中的电流垂直于圆平面向里，三导线在圆周上的点与圆
注意事项：
心O的连线互成120°角，圆平面内还存在一个方向与该平面平行、大小为B 的匀强磁场（未画出），O点的
0
1．本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分。答卷前，考生务必将自己的姓名、准考
磁感应强度为零。如果撤去匀强磁场和导线A，则O点的磁感应强度的大小和方向分别为（ ）
证号填写在答题卡上。
2．回答第Ⅰ卷时，选出每小题答案后，用2B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。写在本试卷上无效。
3．回答第Ⅱ卷时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
4．测试范围：人教版（2019）必修第三册 第十三章
5．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
第Ⅰ卷
A． ，垂直于AO方向向左 B． ，沿AO方向向下
一、选择题：本题共12小题，每小题4分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第1~8题只有一项符合
题目要求，第9~12题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不答的
C． ，垂直于AO方向向左 D． ，沿AO方向向下
得0分。
1．如图所示，小磁针正上方的直导线与小磁针平行，当导线中通有图示电流时，小磁针会发生偏转。首先 4．关于磁通量，下列说法中正确的是（ ）
观察到这个实验现象的物理学家和观察到的现象是（ ） A．面积一定的线圈放在匀强磁场中时，穿过线圈平面的磁通量是一定的
B．穿过线圈平面的磁通量越小，则该磁场的磁感应强度也越小
C．穿过线圈平面的磁通量为零，则线圈所在处的磁感应强度一定为零
D．穿过线圈平面的磁通量为零，线圈所在处的磁感应强度可能很大
5．用图示装置探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件，实验时蹄形磁体保持静止，导体棒 处在竖
直向下的磁场中。下列操作中能使灵敏电流计的指针发生偏转的是（ ）
A．麦克斯韦，小磁针的N极垂直纸面向里转动
B．开普勒，小磁针的S极垂直纸面向里转动
C．牛顿，小磁针静止不动
D．奥斯特，小磁针的N极垂直纸面向里转动
2．有关物理学史和物理方法，下列说法正确的是（ ）
A．导体棒 保持静止 B．导体棒 向左运动
A．法拉第提出电荷周围存在电场，并发现了电流周围存在磁场
C．导体棒 竖直向下运动 D．导体棒 竖直向上运动
B．根据 ，磁场中某点的磁感应强度B与F成正比，与IL成反比
6．下列各场景中闭合线圈里一定产生感应电流的是（ ）A． 彼此绝缘、相互垂直的两根通电直导线与闭合线圈共面，两导线中的电流均增大
B． 线圈绕平行于匀强磁场的转轴 匀速转动
A．T>T>T>T
1 2 3 4
B．T<T<T<T
1 2 3 4
C．T=T=T=T
1 2 3 4
D．测量某黑体任一波长的光的辐射强度可以得知其温度
C． 线圈平面保持与磁感线垂直，在匀强磁场中向右匀速移动
9．如图所示，某空间有一竖直向上的磁感应强度为B的匀强磁场，两条平行通电长直导线M和N，固定在
某水平面上，电流方向如图。与M和N平行的电流元（不计重力）放在位置P，恰好平衡。图中为垂直导线
的截面图，已知电流磁场的磁感应强度与到导线的距离成反比，PMN构成边长为L的正三角形。则下列判断
D． 圆形线圈水平放置在通电直导线的正下方，增大导线中的电流 正确的是（ ）
7．2022年6月5日，中央电视台对神舟十四号飞船与天和核心舱交会对接进行了直播，其间航天员与北京
飞控中心保持通话联络，直播画面通过电磁波传送到地面接收站。下列关于电磁波和声波的说法正确的是（
）
A．通电金属直导线M在P的磁感应强度大小为
B．P的正下方 L处的合磁感应强度为3B
A．电磁波是横波，声波是纵波
C．电流元P的电流方向一定垂直纸面向外
B．电磁波跟声波一样，只能在介质中传播
D．P关于水平面的对称点Q的磁感应强度大小为零
C．麦克斯韦预言了电磁波的存在，并用实验验证了电磁波的存在
10．如图所示，空间存在两个磁场，磁感应强度大小均为B，方向相反且垂直纸面，MN、PQ为其边界，
D．航天员讲话时画面能与声音同步，说明电磁波与声波具有相同的传播速度
OO′为其对称轴。一导线折成边长为l的正方形闭合回路abcd，回路在纸面内以恒定速度v 向右运动，则（
0
8．关于黑体辐射图像如图所示，下列判断正确的是（ ）
）纸面内且下边水平，重力加速度大小为g。
（1）矩形线圈的高度h对实验结果_____________（填“有”或“没有”）影响。
A．当运动到关于OO′对称的位置时穿过回路的磁通量为零 （2）要测量该磁场的磁感应强度，还需要测量的物理量有____________。
B．当运动到关于OO′对称的位置时穿过回路的磁通量向里 （3）用以上测量的物理量表示该磁场的磁感应强度大小B=____________。
C．在从左边磁场运动到右边磁场的过程中穿过回路的磁通量一直减少 14．如图为“研究电磁感应现象”的实验装置。
D．在从左边磁场运动到右边磁场的过程中穿过回路的磁通量先减少后增加
11．如图所示，环形金属软弹簧所处平面与某一匀强磁场垂直，将弹簧沿半径方向向外拉成圆形，则以下措
施不能使该金属弹簧中产生电磁感应现象的是( )
（1）如果在闭合开关时发现灵敏电流计的指针向右偏了一下，那么合上开关后可能出现的情况有：（选填
“向左偏”“向右偏”）
A．保持该圆的周长不变，将弹簧由圆形拉成方形
①将原线圈迅速插入副线圈时，灵敏电流计指针将________；
B．保持该圆的周长不变，将弹簧由圆形拉成三角形
②原线圈插入副线圈后，将滑动变阻器触头迅速向左拉时，灵敏电流计指针________；
C．保持该圆的面积不变，将弹簧由圆形拉成长方形
（2）在做“研究电磁感应现象”实验时，如果副线圈两端不接任何元件，则副线圈电路中将__________。
D．保持该圆的面积不变，将弹簧由圆形拉成正三角形
A．因电路不闭合，无电磁感应现象
12．关于对黑体的认识，下列说法正确的是（ ）
B．有电磁感应现象，但无感应电流，只有感应电动势
A．黑体不仅能吸收电磁波，也能反射电磁波
C．不能用楞次定律判断感应电动势方向
B．黑体辐射电磁波的强度按波长的分布除与温度有关外，还与材料的种类及表面状况有关
D．可以用楞次定律判断感应电动势方向
C．黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与温度有关，与材料的种类及表面状况无关
（3）根据实验探究，可以总结出感应电流产生的条件为____________。
D．如果在一个空腔壁上开一个很小的孔，射入小孔的电磁波在空腔内表面经多次反射和吸收，最终不能从
三、计算题：本题共4小题，共40分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答
小孔射出，这个空腔就成了一个黑体
案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。
第Ⅱ卷
15．氦氖激光器发射波长为 的单色光，这种光的一个光子的能量为多少？若该激光器的发光功率为
，则每秒发射多少个光子？
二、实验题：本题共2小题，共12分。
13．某同学在实验室利用如图所示的装置测量磁感应强度。虚线区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，在天平
右端挂一宽度为d、高为h的多砸矩形线圈，线圈通入逆时针方向的电I，天平左盘加砝码使天平平衡，然后
不改变电流大小仅改变电流方向，在天平左盘再加入质量为 的砝码后，天平再次平衡，矩形线圈始终在最大的单口径球面射电望远镜FAST在我国贵州落成启用，被誉为“中国天眼”。FAST直径为500 m，有效
16．通电直导线所产生的磁场可表示为 ，其中B是以T为单位的磁感应强度，I是以A
提高了人类观测宇宙的精度和范围。
为单位的电流，d是以m为单位的离开导线的距离。利用这个公式，估计如下日常生活中所遇到的磁场的磁
(1)设直径为100 m的望远镜能够接收到的来自某天体的电磁波功率为P₁，计算FAST能够接收到的来自该天
感应强度。
体的电磁波功率P₂；
（1）家庭导线中的电流很少超过10A，那么距离这种导线0.5m处的磁场大小与地磁场大小相比如何？
(2)在宇宙大尺度上，天体的空间分布是均匀的，仅以辐射功率为P的同类天体为观测对象，设直径为100 m
（2）765kV的高压输电线中的电流常常可达200A。假定这种输电线的高度为20m，试估计输电线下地面处
望远镜能够观测到的此类天体数目是N ，计算FAST能够观测到的此类天体数目N。
0
的磁感应强度。这与家庭电路产生的磁场大小相比如何？
（3）一些组织建议，孕妇不要使用电热毯，以防止磁场引起胎儿健康问题。如果电热毯中的电流为1A，胎
儿离电热毯距离为10cm。试求胎儿处磁场的磁感应强度，并将它与地磁场进行比较。
17．如图所示，直三菱柱放在空间直角坐标系内，ab = 50cm、ad = 20cm，abcd平面垂直Oxy平面，与
Ox、Oy的夹角分别为α = 37°，β = 53°（sin37° ≈ 0.6，cos37° ≈ 0.8），匀强磁场沿Ox方向，磁感应强度为
0.20T。通过Ocbe面的磁通量为多大？通过adOe面的磁通量为多大？
18．观测宇宙中辐射电磁波的天体，距离越远单位面积接收的电磁波功率越小，观测越困难。为了收集足够
强的来自天体的电磁波，增大望远镜口径是提高天文观测能力的一条重要路径。2016年9月25日，世界上
