内容正文:
专项八 电与磁、信息的传递、能源与可持续发展
一、选择题(本题包括12小题,每小题4分,共48分,每小题只有一个
选项最符合题目要求)
1. 下列关于信息和能源的说法中正确的是( B )
A. 5G比4G传递信息更快,是因为5G所使用的电磁波的波速更快
B. 从电磁波谱可以看出,频率越小的电磁波,其波长越长
C. 核能和太阳能、风能、水能一样,都是可再生资源
D. 社会对能源的需求导致能源枯竭,说明自然界的能量是不守恒的
B
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2. 用两块条形磁体、硬纸板和铁屑,探究磁场的磁感线分布。下图中
磁感线分布正确的是( D )
A B C D
D
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3. 电磁学中的一个实验场景如图所示,下列关于它的说法正确的是
( A )
①这是模拟奥斯特实验的一个场景 ②图示实验说明了通电导线周围存
在磁场 ③改变导线中的电流方向,小磁针偏转方向不变 ④若图中导
线无电流,小磁针N极将指向地磁的北极
A. ①② B. ②④ C. ①④ D. ③④
A
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4. 如图所示,下列关于物理情境表述正确的是( A )
A. 图甲表示地磁场的磁感线由地理南极发出回到地理北极
B. 图乙实验揭示了电流的周围存在磁场,利用该原理可制成电动机
C. 图丙实验揭示了通电导体在磁场中受力运动,利用该原理可制成发
电机
D. 图丁实验电源的左端是正极,小磁针的左端是S极
A
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5. 科学家发明了一种给手机充电的摇椅,这种摇椅将摇晃产生的电能
供给手机。下列实验与给手机充电的摇椅工作原理相同的是( A )
A
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6. 如图所示,将条形磁铁置于水平桌面上,电磁铁与条形磁铁处于同
一高度放置,且左端固定。当开关S闭合,电路中滑动变阻器的滑片P从
最上端逐渐向下移动时,条形磁铁始终保持静止。下列说法正确的是
( D )
A. 此过程中,螺线管的右端为S极
B. 条形磁铁受到桌面的摩擦力方向向右,且大小始终不变
C. 若将条形磁铁从中间竖直截断,拿走左端,剩余部分对桌面的压强
变大
D. 该实验装置不能探究电磁铁磁性与电流大小的关系
D
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7. 电磁现象广泛应用于我们的日常生活中。下列设备应用了电流的磁
效应原理的是( C )
D. 动圈式话筒
C
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A. 风力发电机
B. 电风扇
C. 电铃
8. 下图是小马制作的神奇转框,框的上部中央与电池正极相连,下部
紧贴在与电池负极相连的可导电的柱形磁体两侧,金属框就能持续转
动。下列选项中与其工作原理相同的是( B )
B
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9. 一根条形磁铁,左端为S极,右端为N极。下列表示从S极到N极磁性
强弱变化情况的图像,其中正确的是( C )
A B C D
C
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10. 目前人类大规模利用核能发电的方式为( A )
A. 可控核裂变 B. 可控核聚变
C. 不可控核裂变 D. 不可控核聚变
A
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11. 一款磁悬浮蓝牙音箱如图所示,它可实现与手机的无线信息传递,
底座通电后,上面的磁体音箱就会在底座产生的磁场作用下悬浮起来。
下列说法不正确的是( B )
A. 音箱悬浮时在竖直方向受到两个力,即重力和磁场的作
用力
B. 底座通电后能产生磁场,与电动机的工作原理相同
C. 音箱悬浮利用了同名磁极相互排斥
D. 无线信息传递利用的电磁波,在空气中的传播速度约为
3×108m/s
B
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12. 人类利用射电望远镜拍到黑洞的照片如图甲,已知射电望远镜通过
收集太空中3.75×1010Hz的亚毫米波段电磁波进行记录,最后生成这幅
黑洞照片。图乙是电磁波家族,请根据图中信息判断下列说法不正确的
是( B )
A. 亚毫米波段电磁波属于无线电波
B. 亚毫米波段电磁波的频率高于可见光,所以人类无法看见
C. 真空中亚毫米波段电磁波的传播速度和可见光相同
D. 亚毫米波段电磁波的传播不需要介质
B
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二、填空题(本题包括5小题,每空2分,共20分)
13. 小明把带铁芯的螺线管、电源、导线和开关组成电路,固定在泡沫
板上,让它漂浮在水面,制作指南针,如图所示。该指南针的南极应标
在泡沫板的 (选填“a”“b”“c”或“d”)处,该指南针静止
时,南极所指的是地理的 (选填“南极”或“北极”)。
d
南极
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14. 如图所示,在通电螺线管下方的地面上放有一条形磁铁。开关S闭
合后,滑动变阻器滑片P向a端移动,通电螺线管的磁性将 (选
填“增强”或“减弱”),条形磁铁对地面的压力将 (选填
“增大”或“减小”)。
(14题图)
增强
增大
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15. 小冬看到某小区车库积水造成大量财产损失的新闻后,设计了如图
所示的车库积水自动报警器。图中A、B位置可以安装电铃或LED灯,车
库没有积水时,LED灯亮;车库有积水时,左侧控制电路接通,电磁铁
的上端是 极,把衔铁吸下,电铃发出声音。电铃应该安装在图中
的 (选填“A”或“B”)位置。
(15题图)
N
B
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16. 能源家族中,有煤、石油、风能、水能、核能、太阳能等,属于不
可再生能源的有 ;电能可以使电动机转动,同时产
生内能散失在空气中,但这些内能却无法自动转化为电能,该现象说明
能量转化具有 性。
煤、石油、核能
方向
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17. 智能手表是一种新型的通信工具,具有蓝牙同步手机通话、跑步记
数、音乐播放、图片处理等功能,深受人们青睐。智能手表通过接收手
机发射的 来接听电话,其传播 (选填“需要”或
“不需要”)介质。
电磁波
不需要
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三、实验探究题(本题包括3小题,每空2分,共22分)
18. 电磁学中很重要的两个实验如图所示。
(1)图①是奥斯特实验图,从甲、乙可知:通电导线周围存在 。
(2)从图①甲、丙可知: 。
(3)图②是探究 现象的实验装置。
磁场
电流的磁场方向与电流方向有关
电磁感应
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19. 右图是“探究影响电磁铁磁性强弱的因素”的实验。
(1)据图可知,电流一定时,电磁铁的 ,磁性越
强。
(2)当滑片P向左移动时,电磁铁甲、乙吸引大头针的个数
(选填“增加”或“减少”),说明通过电磁铁的 ,磁性
越强。
线圈匝数越多
增加
电流越大
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(3)电磁铁在实际生活中有着广泛的应用,以下利用电磁铁工作的
是 (填序号)。
A. 电炉 B. 电铃 C. 白炽灯
B
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20. 利用如图甲所示的装置观察“磁场对通电直导线的作用”。
(1)应在M、N之间接入 (选填“灵敏电流表”“电源”或
“灯泡”),装置中的导体棒应选用轻质的 (选填“铁棒”或
“铝棒”)。
电源
铝棒
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(2)在正确完成(1)的操作后,闭合开关,发现导体棒AB在磁场力作
用下向左运动,若要使导体棒AB在磁场力作用下向右运动,你采取的方
法是 (填序号)。
A. 只改变电流的方向
B. 只改变磁场的方向
C. 同时改变电流的方向与磁场的方向
(3)如图乙所示,磁体间磁场的磁感线方向都是从磁体N极水平指
向S极,且线圈所处的空间磁场强弱是恒定不变的。通电后若cd段导
线受磁场力的方向为竖直向下,则ab段导线所受磁场力的方向
是 的。
AB
竖直向上
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四、计算题(本题包括1小题,共10分。解答过程必须写出必要的文字说明、公式和重要的演算步骤,只写最后答案的不能得分,有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位)
21. 电梯为居民出入带来很大的便利,小明家住某小区某栋6楼,放学后乘电梯回家。小明查阅资料了解到,出于安全考虑,电梯都设置了超载自动报警系统,其工作原理如图甲所示,电路由工作电路和控制电路组成。在工作电路中,当电梯没有超载时,动触点K与静触点A接触,闭合开关S,电动机正常工作;当电梯超载时,动触点K与静触点B接触,电铃发出报警铃声,即使闭合开关S,电动机也不工作。在控制电路中,已知电源电压U=6V,保护电阻R1=100Ω,电阻式压力传感器(压敏电阻)R2的阻值随压力F大小变化如图乙所示,电梯自重和电磁铁线圈的阻值都忽略不计。
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(1)在控制电路中,当压敏电阻R2受到的压力F增大时,电磁铁的磁
性 (选填“增强”“减弱”或“不变”)。
增强
(2)若小明的体重为400N,他站在静止的电梯上,脚与电梯地面接触
的总面积为0.04m2,则此时小明对电梯地面的压强为多少?
解:小明对电梯地面的压力F=G=400 N,
小明对电梯地面的压强p===1×104 Pa。
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(3)某次电梯正常运行时,测得通过电磁铁线圈的电流为10mA,则此
时电梯载重为多少?
解:控制电路中总电阻R===600Ω,
根据串联电路电阻特点可知,此时压敏电阻的阻值
R2=R-R1=600Ω-100Ω=500Ω,
由题图乙可知,此时压敏电阻所受的压力F1=6×103 N,
故此时电梯载重为6×103 N。
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解:电梯厢内站立总质量为 1 000kg 的乘客时,电梯受到的压力等于乘
客的重力,则电梯受到的压力
F2=G'=mg=1 000 kg×10 N/kg=1×104 N,
由题图乙可知,当压力F2=1×104 N 时,对应的压敏电阻阻
值R'2=100Ω,
则控制电路中的电流I'===0.03A=30mA,
因为30 mA>20 mA,所以此时电梯已超载。
(4)若电磁铁线圈电流达到20mA时,刚好动触点K接触静触点B,电铃发出警报声。当该电梯厢内站立总质量为1 000kg的乘客时,试通过计算说明电梯是否超载。(g取10N/kg)
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