内容正文:
第二十章检测题
(时间:60分钟 满分:100分)
一、单项选择题(本大题共7小题,每小题3分,共21分)
1.电与磁是紧密联系的,下列说法正确的是( C )
A.铁和铝都能够被磁体吸引 B.磁感线是磁体周围真实存在的曲线
C.奥斯特实验说明电流的周围存在着磁场 D.电磁感应是将电能转化为机械能
2.如图所示,一条形磁体周围放着能自由转动的小磁针甲、乙、丙、丁,这四根磁针静止时N极指向画错的是(磁针的黑端表示N极)( C )
A.磁针甲 B.磁针乙 C.磁针丙 D.磁针丁
3.(2022·禅城区模拟)如图所示是某款悬浮灯泡,灯泡底部为磁铁的S极,将灯泡放在木质底座中心上方的位置,它既能发光,还能依靠电磁作用来悬浮。关于灯泡悬浮时,下列说法中正确的是( D )
A.灯泡受到的磁力方向竖直向下 B.灯泡受到的磁力大于灯泡的重力
C.灯泡所受重力的施力物体是底座 D.木质底座上端为磁铁的S极
4.来回摇动某种发电的手电筒,电筒内的磁体就会在线圈里面来回运动,使灯泡发光。下图能反映其工作原理的是( C )
5.在探究通电螺线管的实验中,小明连接了如图所示的电路,通电螺线管M端放有一个小磁针,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,则下面说法正确的是( D )
A.通电螺线管M端为S极
B.小磁针N极指向水平向右
C.若滑动变阻器的滑片P向b端移动,通电螺线管的磁性增强
D.若滑动变阻器的滑片P向b端移动,通电螺线管的磁性减弱
6.(2022·三水区开学)如图是电子警察抓拍系统原理图,若行人违规闯红灯,就会接通摄像系统电源,“电子警察”就会自动抓拍人脸。下列说法正确的是( C )
A.只要光控开关接收到红光,摄像系统就会自动拍摄
B.若将光控开关和压力开关并联,也能起到相同的作用
C.只有光控开关和压力开关都闭合时,摄像系统才会自动拍摄
D.行人只要经过埋有压力开关的路口,摄像系统就会自动拍摄
7.如图所示,一个综合实践小组用一段漆包线绕成线圈abcd,用小刀刮两端引线的漆皮,一端全部刮去,另一端只刮去上半周或下半周。将线圈abcd放在用硬金属丝做成的支架m、n上,并按图示连接电路,则电磁铁的上端是N极。闭合开关,用手轻推一下线圈,线圈会持续转动,以下说法错误的是( C )
A.若只将电源的正、负极接线互换,则线圈转动方向会与原来的转动方向相同
B.ab和cd边受到磁场的作用力时,作用力的方向一定相反
C.线圈转动过程中没有利用到惯性
D.线圈中电流时有时无
二、填空题(本大题共7小题,每空1分,共21分)
8.身边处处有物理,留心观察皆学问。你知道吗?家用冰箱工作所用的是__交流__(选填“交流”或“直流”)电源;压缩机与冷藏室照明灯之间的连接方式是__并__(选填“串”或“并”)联,理由是它们能独立工作;用较小的力就能把冰箱门关紧,其原因是__密封条内有磁体__。
9.把磁针拿到一个磁体附近,它会发生偏转;说明磁体周围存在着看不见、摸不着的物质,即__磁场__。在磁体周围的不同位置,小磁针会指向不同方向,说明磁场有__方向__;物理学规定放在磁体周围的小磁针静止时__N__(选填“N”或“S”)极所指的方向为该点的磁场方向。
10.能在水平面内自由转动的小磁针静止后总是指向南北方向,是因为受到__地磁__场的作用。小磁针不指向正南、正北方向是因为地磁南北极与地理北南极__并不重合__,当小磁针静止后,小磁针北极实际上指向__地磁南极__(选填“地理北极”“地磁北极”或“地磁南极”)。
11.我国家用电饭煲正常工作的电压是__220__V,如果铭牌上的额定功率越大,表明其在正常工作时电阻值越__小__;电风扇中的电动机是根据__通电线圈在磁场中受力转动__原理制成的。
12.家庭中许多电器都有发声的器件——扬声器,如图所示,扬声器工作时,它可以将__电__能转化为__机械__能。当电流通过扬声器的线圈时,由于__磁场对通电导体有力__的作用,从而使扬声器的线圈振动,进而带动纸盆振动发声。
13.(2022·中山市模拟)如图,这是电压表的内部结构示意图,线圈在磁场中,指针与线圈相连。当线圈中有电流通过时,线圈会转动,这与__电动机__(选填“电动机”或“发电机”)的原理相同;闭合开关后指针向右偏转,若改变线圈中的电流方向,指针将__向左__(选填“向左”或“向右”)偏转。如果要增大电压表的量程,可以把R0换成阻值更__大__(选填“大”或“小”)的电阻。
14.(2022·广东模拟)电梯为居民上下楼带来很大的便利,出于安全考虑,电梯设置了超载自动报警系统,其工作原理如图所示,电梯厢底层装有压敏电阻R1,R2为保护电阻,K为动触点,A、B为静触点,当出现超载情况时,电铃将发出报警声,此时电梯__不能__(选填“能”或“不能”)运行,电磁铁的上端是__S__极,电梯超载时报警说明压敏电阻的阻值随压力增大而__减小__。
三、作图题(共7分)
15.(1)(2分)根据图中已标明的小磁针的N、S极,标出磁感线方向,并在括号中标出磁极的名称。
解:如图所示
(2)(2分)请根据图中小磁针静止时的指向,在括号内标出电源的正、负极。
(3)(3分)(2022·普宁市模拟)如图是汽车启动装置电路简图,当钥匙插入钥匙孔并转动时(相当于闭合开关),电动机M就启动。试在图中标出通电时电磁铁下端的极性并将电动机正确连入电路。
解:
四、实验探究题(本大题共3小题,共18分)
16.(6分)在探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”实验中,小明制成简易电磁铁甲、乙,并设计了如图所示的电路。
(1)当滑动变阻器的滑片向左移动时,电磁铁甲、乙吸引大头针的个数__增加__(选填“增加”或“减少”),说明电流越__大__,电磁铁磁性越强。
(2)根据图示的情境可知,__甲__(选填“甲”或“乙”)的磁性强,说明电流一定时,__线圈匝数越多__,电磁铁磁性越强。
(3)根据右手螺旋定则,可判断出乙铁钉的上端是电磁铁的__S__极。
(4)电磁铁吸引的大头针下端分散的原因是__大头针被磁化,同名磁极相互排斥__。
17.(5分)如图是探究“通电导线在磁场中受到力”的实验装置,导体ab可以在水平滑道上自由滑动。
(1)闭合开关后,放在磁场里的导体ab会__滑动__,由此可以确定磁场对通电导体产生了力的作用;根据导体ab的__滑动__方向可以确定通电导线的受力方向。
(2)这一实验的结论是:通电导线在磁场中受力方向与__电流__的方向、__磁感线__的方向有关。
(3)磁场对通电导线作用力的大小与什么因素有关呢?请提出一个猜想,磁场对通电导线作用力的大小与__电流大小__有关。
18.(7分)(2022·英德市模拟)如图所示是“探究感应电流产生的条件”的实验装置。
(1)在选择AB的材料时,你认为最好选择__铜棒__(选填“塑料”“铜棒”或“铁棒”)。
(2)我们可以通过灵敏电流计指针是否偏转来判断电路中__电流的有无__;还可以通过指针偏转的方向判断__电流的方向__。
(3)闭合开关,实验探究过程记录如表所示:
次数
AB棒在磁场中的运动情况
电流计指针偏转情况
1
静止
不偏转
2
沿磁场方向运动
不偏转
3
水平向左
向右偏转
4
水平向右
向左偏转
①比较1、2、3(或1、2、4)实验现象可知,闭合电路的一部分导体在磁场中做__切割磁感线__运动时,电路中就会产生感应电流。
②比较3、4实验现象还发现,产生的感应电流的方向跟__导体运动方向__有关。
(4)保持AB棒运动方向不变,仅将磁体N、S极对调,重复上述实验,是为了探究感应电流方向与__磁场方向__的关系。
(5)若将此装置中灵敏电流计换成__电源__,可进一步探究电动机的工作原理。
五、计算题(共8分)
19.(8分)如图所示为某兴趣小组为学校办公楼空调设计的自动控制装置,R是热敏电阻,其阻值随温度变化关系如下表所示。已知电磁继电器的线圈电阻R0=15 Ω,左边电源电压为6 V恒定不变。当电磁继电器线圈中的电流大于或等于15 mA时,电磁继电器的衔铁被吸合,右边的空调电路正常工作。
温度t/℃
0
5
10
15
20
25
30
35
40
电阻R/Ω
550
500
445
415
385
355
325
295
265
(1)计算说明该空调的启动温度是多少?
(2)为了节省电能,将空调启动温度设定为25 ℃,控制电路中需要再串联多大的电阻?
解:(1)电路启动时的总电阻R总===400 Ω,此时热敏电阻的阻值R热=R总-R0=400 Ω-15 Ω=385 Ω,对照表格数据可知,此时的启动温度是20 ℃ (2)因为电路启动时的总电阻为400 Ω,由表中数据可知,空调启动温度设定为25 ℃时,热敏电阻的阻值为355 Ω,则电路中还应串联的电阻R′=R总-R热′-R0=400 Ω-355 Ω-15 Ω=30 Ω
六、综合能力题(本大题共3小题,共25分)
20.(6分)某机器人小组设计了一种传送装置,为避免传送物体的质量过大影响正常工作,当所传送物体质量过大时,在传送装置下方装有压敏电阻R2,R1为保护电阻,R3为变阻器。K为动触点,M、N为静触点。
(1)该装置中的电磁铁是利用电流的__磁效应__来工作的。
(2)由图可知,甲表为__电流表__(选填“电流表”或“电压表”)改装的载重表。
(3)当传送出现超过预警质量情况,红灯会亮进行预警。此时电动机M__不能__(选填“能”或“不能”)运行。
(4)通电时电磁铁的上端是__N__极。
(5)红灯会亮报警说明压敏电阻的阻值随压力增大而__减小__(选填“增大”或“减小”)。
(6)如果把变阻器R3接入电路的电阻调小,预警质量将__变小__(选填“变大”或“变小”)。
21.(10分)在物理学中,磁感应强度(用字母B表示,国际单位是特斯拉,符号是T)表示磁场的强弱,磁感应强度越大,磁场越强;有一种电阻的阻值跟磁感应强度有关,我们把它叫做磁敏电阻,它的阻值大小随磁场的强弱变化而变化。小帆设计了一个可以测量该磁敏电阻R阻值的电路(如图1所示,其中磁敏电阻所处的磁场未画出)。
次数
1
2
3
U/V
0.9
1.8
2.7
I/mA
3.00
6.00
9.00
(1)磁敏电阻R的阻值随磁感应强度B变化的图象如图2所示,图象中图线与纵坐标的交点P表示的物理意义是__磁感应强度为0时,磁敏电阻R的阻值是100_Ω__。
(2)将该磁敏电阻R放置在磁场中的位置A点(如图3所示)。正确测得的数据如表格所示,则该磁敏电阻的测量值为__300__Ω,A点的磁感应强度约为__0.6__T。
(3)在实验过程中,仅将磁敏电阻从图3所示A处移至B处,其他条件不变,那么电压表的示数__减小__(选填“增大”“减小”或“不变”)。
(4)就现有的实验器材和电路,请提出一个有意义的可供研究的物理问题:__磁敏电阻的阻值与磁场方向有关吗__。
22.(9分)阅读短文,回答问题:
电磁流量计
电磁流量计是利用法拉第电磁感应原理制成的用来检测导电液体流量(液体在单位时间内通过某横截面的体积)和流速的仪表。
如图甲是用来检测血流速度和血流量的电磁流量计,又称电磁血流计。其原理如图乙所示,使用时,将血管放置于两磁极之间,金属电极A、B与血管壁接触,仪表与电极A、B相连。血液在血管中流动时,A、B间就会有电压,电流通过仪表从而显示出血流速度和流量。
某实验小组用电磁血流计研究血管中血流速度与n(病人心脏血管横截面积与正常人心脏血管横截面积的比值)的关系。测得病人心脏主动脉血管内血液匀速流动的速度v与n的数值如下表:
n
1.00
0.90
0.80
0.75
0.60
v(m/s)
0.180
0.200
0.225
0.240
0.300
研究表明,当血液在管内匀速流动时,受到的阻力f与血液的流速v成正比,即f=kv,k为常数,血管横截面积越小,血液流速越大,受到的阻力越大,心脏的负担就越重。
(1)利用电磁流量计__不可以__(选填“可以”或“不可以”)测量某食用油管道中油的流量。
(2)电磁流量计上的仪表是由__电流表__(选填“电压表”或“电流表”)改装的;电磁血流计的工作原理与__发电机__(选填“电动机”“发电机”或“电磁铁”)的工作原理相同。
(3)测得某液体的流速为0.2 m/s,流量为10-4 m3/s,则管子的横截面积为__5×10-4__m2。
(4)根据表中数据可知,当n=0.5时,v=__0.36__m/s。
(5)心脏主动脉血管的横截面积变化时,心脏推动血液流动的功率P随n的变化而变化。若当n=1时,心脏推动血液流动的功率P=P0,则当n=0.5时,心脏推动血液流动的功率P=__4__P0。
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