内容正文:
第二十章《电与磁》达标测试
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一、选择题:本大题共10小题,每小题3分,共30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。
1.20世纪60年代,美国细菌学家发现趋磁细菌,将磁铁置于细菌附近,细菌
向磁铁的N极运动,如图所示。由此可见,在海洋中,地磁场将驱使这种细
菌运动的方向为( B )
A. 由南向北 B. 由北向南
C. 由西向东 D. 由东向西
B
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2. 如图,将小磁针(N极涂黑)放置在通电螺线管产生的磁场中,小磁针静
止时指向正确的是( D )
D
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3. 如图所示,将一根直导线架在静止小磁针的上方,并使直导线与小磁针平
行,接通电路,发现小磁针偏转。关于该实验说法正确的是( A )
A. 该实验说明电流周围存在磁场
B. 最早发现该实验现象的科学家是法拉第
C. 利用该实验原理可以制成发电机
D. 改变电流方向,小磁针偏转方向不变
A
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4. 下列电器应用电磁感应原理工作的是( C )
C
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5. 2022年6月17日,中国人民解放军海军福建舰(简称福建舰)下水。福建
舰配置电磁弹射和阻拦装置。电磁弹射是指以电磁力为加速手段,当电磁弹
射的弹射车轨道与航母舰载机前轮接触,并处于强磁场中,弹射车内的导体
通过强电流时,即可受到强大的推力,将航母舰载机弹出。如图所示,下列
装置图能反映电磁弹射原理的是( C )
C
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6. 如图所示,静止于光滑水平面的小车上放有一条形磁铁,左侧有一电磁
铁,闭合开关,下列判断正确的是( C )
A. 电磁铁右端为N极,电源正负极交换电磁铁磁极交换
B. 小车受到斥力向右运动
C. 只将滑片P向右移动,电磁铁磁性减弱
D. 只将电源正负极交换,电磁铁磁性增强
C
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7. 如图所示,a表示垂直于纸面的一根导线,它是闭合电路的一部分。它在
磁场中按箭头方向运动时,导线a中不会产生感应电流的情况是( C )
C
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8. 如图所示是“探究什么情况下磁可以生电”的实验装置。下列说法正确的
是( D )
A. 闭合开关,导体ab在磁场中上下运动会产生感应电流
B. 闭合开关,导体ab左右运动过程中电能转化为机械能
C. 利用该实验原理可以制成电动机
D. 将电流计换成电源,可以研究通电导线在磁场中的受力情况
D
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9. 放在通电螺线管旁边的通电导线受力情况如图所示(“·”表示电流方向
垂直纸面向外,“×”表示电流方向垂直纸面向里)。则下列选项中,通电
导线受力情况正确的是( D )
D
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10. 在科技晚会上,小明给大家展示了一个“听话”的小瓶子,通过调节滑
片,就可以让小瓶子上浮、下沉或悬停在水中,它的原理如图所示,(磁铁
固定在活塞上)闭合开关S后,移动滑片P,使小瓶子悬停在图示位置。对
此,以下分析正确的是( B )
A. 电磁铁的右端为S极
B. 若将滑片P向右移,小瓶子将会上浮
C. 小瓶子下沉时,小瓶子中的气体密度变小
D. 小瓶子上浮时,小瓶子的瓶口处受到水的压强保持不变
B
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二、非选择题:本大题共8小题,共60分。
11. (7分)(1)如图所示,小磁针在条形磁铁的作用下处于静止状态,请
标出条形磁铁磁感线的方向,并在括号中标出小磁针右端的磁极。
如图所示
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(2)如图甲,用笔画线代替导线将图中实物连接起来。要求:闭合开关
后,通电螺线管的上端为N极,当滑动变阻器的滑片P向左移动时,通电螺线
管的磁性增强。
(2)如图所示
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(3)(2分)如图乙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。
(3)如图所示
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12. (3分)将缝衣针磁化后,与其他器材组成如图甲的小指南针,当它静止
下来后,针尖指北方,如图乙,则针尖是 极,请在图乙的括号中标出
地磁N、S极。
如图所示
N
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13. (6分)(1)如图甲所示,将小铁钉靠近磁铁N极,小铁钉被吸引获得
性。此时,小铁钉相当于一个 ,钉尖是 极。如图乙所示,给磁铁加热一段时间后,小铁钉会掉落,表明磁铁的磁性可能与 有关。
磁
磁体
S
温度
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(2)用一个磁性很强的磁铁球靠近一块铝板,铝板 (选填“能”
或“不能”)被吸引。如图丙所示,把磁铁球做成单摆悬挂起来,使其来回
摆动,将铝板放到摆的下方,当磁铁球靠近铝板时,摆动速度明显变小,并
且很快停止摆动。磁铁球在铝板上方摆动,相当于铝板在磁场中运动,可能
会产生 。
不能
感应电流
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14. (7分)(1)电磁铁通电后,小磁针保持静止,如图所示。图中画出了
电磁铁与另一磁极A之间的磁感线。a表示垂直于纸面的一根导线,它是闭合
电路的一部分(图中的“ ”为导线a的剖面图)。
①图中磁极A应该是 (选填“N”或“S”)极。
②图中小磁针被涂黑的一端是 (选填“N”或“S”)极。
S
S
③当导线a在磁场中沿着图中的方向左右运动时,闭合电路中 (选
填“能”或“不能”)产生感应电流。
不能
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④请在图中电源两端的括号里标出其正负极(用“+”和“-”表示)。
如图所示
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(2)如图将电磁铁接通电源。线圈abcd接入LED和小灯泡。闭合开关后,摇
动手柄使线圈abcd转动,LED和灯泡可发光。此过程,线圈abcd将
能转化为 能。在方框内画出图中LED和灯泡所在电路的电路图,已经
画出LED和等效电源。
机械
电
如图所示
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15. (6分)小明学习了磁现象的知识后,深受物理学家奥斯特和法拉第科学
探索精神的影响,怀着极大的兴趣利用如图所示装置,探究电磁感应现象。
(1)他应在M、N之间接入
(2)闭合开关,让导体棒AB从图示位置上下运动时,电路中 (选
填“有”或“没有”)感应电流产生;若导体棒AB不动,左右移动磁铁,电
路中 (选填“有”或“没有”)感应电流产生。
灵敏电流计
没有
有
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(3)在仪器和电路连接都完好的情况下,某小组的实验现象不太明显,在不增加器材的前提下,请提出一条改进措施: 。
(4)从能量的角度分析,产生感应电流的过程就是机械能转化为电能的过
程,生活中利用电磁感应原理的实例有 (列举1个)。
(5)小明完成上述实验后,还想探究磁场对通电导体的作用,他只需将M、
N两接线柱间的仪器换成 即可。
增大导体AB切割磁感线的速度
动圈式话筒
电源
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16. (13分)汽车启动时,蓄电池向启动电动机M供电,设M两端电压为U,
测得U-t和I-t图像如图1。
(1)求0.5 s~1 s,电动机M所消耗的电能;
解:(1)由图1可知,0.5 s~1 s时,电动机消耗的电能为
W=UIt=10 V×200 A×(1 s-0.5 s)=1 000 J;
(2)M仅通过导线a、b接入电路,如图2所示,a的电阻为0.001 Ω,若通过
M的电流为200 A,持续2 s,求此过程a产生的热量;
解:(2)此过程a产生的热量Q=I2Rt'=(200 A)2×0.001 Ω×2 s=80 J;
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(3)一般采用电磁继电器控制M的通断电,利用实验器材模拟汽车启动,请
用笔画线完成图3中电路的连接。
解:(3)由图3可知,当开关闭合,衔铁被吸下,电磁继电器相当于开关,
电路连接如图所示。
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17. (12分)物理学中,用磁感应强度(符号用字母B表示)来描述磁场的强
弱,它的国际单位是特斯拉(符号是T),磁感应强度B越大表明磁场越强;
B=0表明没有磁场。有一种电阻,其阻值大小随周围磁场强度的变化而变
化,这种电阻叫作磁敏电阻。为了探究电磁铁磁感应强度的大小与哪些因素
有关,小超设计了甲、乙两图所示的电路,图甲中电源电压恒为6 V,R为磁
敏电阻,图乙中的电磁铁左端靠近且正对图甲中的磁敏电阻R;磁敏电阻R的
阻值随磁感应强度变化的关系图像如图丙所示。
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(1)当图甲的S1闭合、图乙的S2断开时,图甲中磁敏电阻R的阻值
是 Ω,则此时电流表的示数为 mA;图乙S2闭合时,电磁铁的
左端为 (选填“N”或“S”)极。
(2)闭合S1和S2,图乙中滑动变阻器的滑片P向右移动时,小超发现图甲中
电流表的示数 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
100
60
N
变小
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(3)闭合S1和S2,图乙中滑动变阻器的滑片P保持不变,将磁敏电阻R水平
向左逐渐远离电磁铁时,小超将测出的磁敏电阻与电磁铁左端的距离L、对
应的电流表示数I及算出的磁感应强度B同时记录在下表中。通过分析表中数
据可知,当磁敏电阻远离电磁铁时,磁敏电阻的阻值会 (选填“变
大”“变小”或“不变”)。请计算当L=3 cm时,磁敏电阻R所在位置的磁
感应强度B= T。
L/cm 1 2 3 4 5 6
I/mA 10 12 15 20 30 45
B/T 0.68 0.65 0.51 0.40 0.20
变小
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18. (6分)阅读以下材料,回答问题。
手机充电
手机电池作为手机的一个重要部分,目前正朝着大容量、快蓄电、长待
机的方向发展。某款手机锂电池上标有“电压:4 V 容量:5 000 mA·h”字
样。该手机搭配了超级快充功能,采取的方式是保持充电器的电压不变,将
电流从原来的1 A变为5 A,极大地提高了充电功率。电池充满电后,持续使
用一段时间,屏幕显示剩余电量不足20%时,系统就会发出“是否开启省电
模式”的提示,此时最好给手机充电续航。若无法充电,则开启“省电模
式”后,手机显示还可以持续使用2 h,电量将耗尽。
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手机无线充电是目前比较新的一门技术,无线充电就是不借助数据线等
导线对手机进行充电,从而增加手机的续航时间。现阶段使用较多的一种无
线充电技术的原理如图所示,交流电流过送电线圈(无线充电板)产生磁
场,智能手机(受电线圈)放在无线充电板上就能充电,并将电能储存到手
机的锂电池内。
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(1)手机借助数据线对手机电池充电过程中,是 能转化为
能。
(2)手机在无线充电时,手机中的受电线圈会产生 ,无线充
电工作原理与 (选填“发电机”或“电动机”)工作原理相似。
(3)文中锂电池最好在电能还剩 J时给它及时充电,此手机在
“省电模式”下使用时的平均功率为 W。
电
化
学
感应电流
发电机
1.44×104
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参考答案
1. B 2.D 3.A 4.C 5.C 6.C 7.C 8.D 9.D 10.B
11. (1)如图所示
(2)如图所示
(3)如图所示
12. N 如图所示
13. (1)磁 磁体 S 温度 (2)不能 感应电流
(2)机械 电 如图所示
14. (1)①S ②S ③不能
④如图所示
15. (1)灵敏电流计 (2)没有 有
(3)增大导体AB切割磁感线的速度 (4)动圈式话筒 (5)电源
16. 解:(1)由图1可知,0.5 s~1 s时,电动机消耗的电能为
W=UIt=10 V×200 A×(1 s-0.5 s)=1 000 J;
(2)此过程a产生的热量Q=I2Rt′=(200 A)2×0.001 Ω×2 s=80 J;
(3)由图3可知,当开关闭合,衔铁被吸下,电磁继电器相当于开关,电路
连接如图所示。
17. (1)100 60 N (2)变小 (3)变小 0.6
18. (1)电 化学 (2)感应电流 发电机 (3)1.44×104 2
$$