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第二十章 电与磁
一、单选题
1．安装直流电动机模型时，要改变直流电动机的转动方向，可以（　　）
A．将磁体的N、S极对调
B．将电源的正、负极和磁体的N、S极同时对调
C．改变磁性强弱
D．改变磁性强弱和电流大小
2．关于电磁现象，下列说法中正确的是（　　）
A．奥斯特发现导体周围存在磁场
B．电磁铁是根据电磁感应现象制成的
C．磁场是假想的，不是客观存在的物质
D．鸽子和海龟不会迷失方向，是因为它们能利用地磁场“导航”
3．如图所示，某同学制作了一个磁浮玩具，将一个具有磁性的玩偶稳定地“悬浮”起来，则下列判断正确的是（　　）
A．磁浮玩具的工作原理是异名磁极相互排斥
B．电路中的点必须连接电源的负极
C．通电螺线管的上端为极
D．若要提升玩偶“悬浮”的高度，则可将滑动变阻器的滑片向上移动
4．下列关于四幅图的表述正确的是（　　）
A． 鸽子是利用地磁场进行导航的
B． 电磁继电器的工作原理是磁场对电流的作用
C． 发电机的工作原理
D． 电动机的工作原理
5．2013年6月7日，厦门市一辆BRT（快速公交系统）公交车在行驶过程中突然起火爆炸，造成重大人员伤亡，随后厦门市给全市174辆BRT公交车全部加装自动爆玻器（如图所示）．危急时刻下，司机只需按下开关，自动爆玻器即可自动完成破窗．自动爆玻器就相当于一个电控安全锤，它是利用电磁线圈在通电的时候产生一个冲击力，带动一个钨钢头击打车窗玻璃边角部位，实现击碎玻璃的目的．下列与自动爆玻器工作原理相同的是（　　）
A．白炽灯 B．动圈式话筒 C．发电机 D．扬声器
6．如图所示，虚线区域内的“×”为垂直纸面的磁感线．当线框从位置A向右匀速移动到位置B时，线框内产生感应电流的情况，下列说法中正确的是（　　）
A．无→有→无→有→无 B．无→有→无
C．没有感应电流 D．一直有感应电流
二、多选题
7．如图所示，闭合开关，铜棒会向右运动。为使开关闭合后铜棒向左运动，下列操作可行的是（　　）
A．换用更细的铜棒 B．将磁体的N、S极对调
C．向右移动滑动变阻器的滑片 D．将电源正、负极对调
8．如图，在电磁铁正上方用弹簧挂着一条形磁铁，开关闭合后，当滑片P从a端向b端滑动过程中，会出现的现象是（　　）
A．电流表示数变小，弹簧长度变短
B．电流表示数变大，弹簧长度变短
C．电流表示数变大，弹簧长度变长
D．灯的电功率变大，弹簧长度变长
三、填空题
9．如图所示是一款自动清洁地面的扫地机器人，它主要是利用电动机来工作的，其中电动机的原理如图　 　（选填“甲”或“乙”）。人可以利用遥控器操控它的工作状态，遥控器是利用　 　（选填“超声波”或“红外线”）向机器人发送指令的。
10．如图所示，开关闭合时，螺线管的右端是　 　（选填“N”或“S”）极。将整个螺线管装置悬挂起来，静止后螺线管的右端将指向　 　（选填“东”、“南”、“西”或“北”）方。
11．如图某兴趣小组制作的直流电动机结构简图，闭合开关，轻轻地拨动铜线圈后线圈便转动起来，线圈转起来的原因是　 　。若想让线圈的转动速度变快，你可以采取的方法是　 　（写一条合理方法即可）。
12．2021年7月20日，由中国中车承担研制、具有完全自主知识产权的世界首套设计时速600公里高速磁浮交通系统在山东青岛成功下线（如图）。高速磁浮交通系统采用的是成熟可靠的常导技术，高速磁浮运行时，通过精确控制电磁铁中的电流，车体与轨道之间始终保持约10毫米的悬浮间隙。车辆底部的悬浮架装有电磁铁，利用电流的 　 　效应产生强磁场，且通过精确控制电流的 　 　控制电磁铁磁性强弱，与铺设在轨道下方的铁芯由于 　 　磁极相互吸引，产生向上的吸力，从而克服地心引力，使车辆“悬浮”起来。
13．如图所示，用两橡皮筋竖直悬挂重2N的金属棒AB于磁场中，金属棒两端连接着导线（导线对金属棒的作用力忽略不计），当棒中通以由A流向B的电流时，金属棒静止，橡皮筋刚好处于松弛状态；现让电流由B流向A，金属棒仍静止，每根橡皮筋受到的力为　 　．
14．如图所示的电路中，GMR为一个磁敏电阻，它的阻值随所处空间磁场的增强而减小，电源电压不变。闭合开关和后，当滑片P向右滑动时，的亮度　 　，的亮度　 　（选填“变暗”、“变亮”或“不变”）。
四、实验探究题
15．某小组同学为研究带铁芯通电螺线管的磁性与哪些因素有关，利用滑动变阻器、带铁芯的螺线管和大头针等器材进行实验。他们先将带铁芯的螺线管和滑动变阻器接入如图（a）所示的电路中（电源电压保持不变），闭合电键S后，改变变阻器滑片的位置，并用铁芯吸引大头针，观察到如图（b）、（c）所示的现象。然后他们另将甲、乙两个匝数不同的带铁芯的螺线管接入电路，闭合电键S后观察到如图（d）所示的现象。
①实验中通过　 　反映带铁芯通电螺线管磁性的强弱；
②分析比较图（b）和（c）所示的现象，可以得到的初步结论是：　 　；
③图（d）中将两个不同匝数的带铁芯的螺线管串联接入电路的目的是：　 　；根据实验现象可以达到的初步结论是：　 　。
五、计算题
16．如图所示，请根据通电螺线管的磁感线方向，在图上标出电源的“+”极和通电螺线管的N极。
17．汉能solarA国产汽车是一款完全依靠太阳能驱动的汽车；整车质量为1.2吨，动力电池容量为40kW h，安装有效率为90%的直流电动机作动力；若该车在某路段以54km/h的速度匀速行驶时，所受阻力为车重的0.1倍，求：
（1）该车匀速行驶10min，能行驶多远；
（2）电动机的输出功率是多少；
（3）若电能转化为机械能的效率为90%，则在充满电的情况下，最多行驶多远？
六、作图题
18．如图所示，根据图中小磁针静止时的指向，在小括号内标出电磁铁的磁极和电源的极性（“+”或“﹣”）。
七、综合题
19．如图1所示，2018年5月23日中央新闻报道，我国自行设计制造的新型磁悬浮列车工程样车运行试验取得成功，时速可达16公里以上，列车由于车体与轨道不接触、无摩擦，具有噪音低损耗小、易维护等优点，被誉为“零高度飞行器”。这种兼具高速与中低速磁浮交通优点的新型磁悬浮列车将为我国城市间提供一种方便快捷的绿色轨道交通工具。
（1）磁浮列车是在车厢底部和轨道上分别安装了磁体，并使它们的同名磁极相互　 　，车体与轨道不接触，无摩擦，列车能够在轨道上方几厘米的高度上飞驰，避免了来自车轮与轨道之间的摩擦。
（2）如图2所示，列车站台设计成中间高两边低的原因是：进站时列车由于惯性要保持原来的运动状态冲上站台；从能量转换的角度来说，当列车出站时从高度较高的地方下行，它的　 　，不用消耗过多的电能或化学能等能量。
（3）如图3所示，当列车进站时，乘客必须站在站台和黄色线以外的位置候车才安全的原因是　 　。
（4）小张乘坐列车时看见两旁的房屋迅速向东退去，则列车相对于地面正在向　 　行驶。
20．
（1）如图所示，排球在空中自左向右旋转，画出它所受重力的示意图。
（2）在图中画出人射光线AO从空气射人玻璃时的折射光线OB的大致位置。
（3）如图所示，根据静止小磁针的指向标出通电螺线管的N极和电流的方向。
21．小明家的饮水机具有自动加水和加热两种功能，烧水时，先按一下加水按钮，自吸泵把水从水桶抽到壶内，当壶内水位达到规定容量时，自吸泵自动停止抽水；再按一下加热按钮，加热装置将对壶内的水加热。如图所示。“控制电路”中的热敏电阻R1的阻值随温度变化的曲线如图所示。电磁铁线圈电阻可忽略不计，“饮水机”共安装有2根加热电热丝和一根保温电热丝，当电磁铁线圈中电流大于或等于50mA时，继电器的衔铁被吸合，使加热电路断开，保温电路工作。当线圈中的电流小于或等于40mA时，继电器的衔铁被释放，使加热电路闭合。电磁继电器的电源两端电压U=6V，饮水机的参数如表所示
已知水的比热容c水=4.2×103 J/（kg ℃），水的密度ρ水=1.0×103 kg/m3，g取10N/kg，电热水机的铭牌数据如表。
（1）电磁继电器的接线柱　 　（M/N）应与家庭电路的火线相连。
（2）如果自吸泵抽水效率为60%，求自吸泵将1.2L水提升0.5m消耗的电能　 　。
（3）加热电路中2根“220V 600W”电热丝的合理连接方式是　 　（并联/串联）
（4）为了实现温度控制，饮水机加热电热丝（图中未画出）应该选择接在以下的_____。
A．AD端 B．BC端 C．AB端 D．CD端
（5）假设饮水机内水温达到90℃时，温控电路就将电路切换到保温状态，此时滑动变阻器的阻值为　 　。
（6）现将滑动变阻器R2的阻值适当调大，则该饮水机的保温范围将比原来　 　（大/小），理由是：　 　。
22．在2019年我国超越美国成为世界第一汽车消费大国。当我们开车转弯时要打转向灯，此时相应一侧的转向车灯开始闪烁，直至汽车直行为止。那么这种闪烁车灯的基本电路图是什么样的呢？我市某一中学科技小组的同学们利用电磁学知识设计了一个电路，如图甲所示。图甲电路中电源电压保持12V不变，指示灯的规格均为“12V 16W”，R0为定值电阻，左转或右转指示灯单独闪烁时，电压表两端实际电压随时间的变化规律如图乙所示。设指示灯的电阻不变，电磁铁线圈及衔铁的电阻值不计。
请回答下列问题：
（1）指示灯的电阻为 　 　Ω。
（2）如图甲所示，当转向开关S与触点“2”和“3”接通时，电流从正极出发，通过定值电阻R0、电磁铁、左转指示灯L1，最后回到电源负极，这时电磁铁的上端是 　 　极（选填“N”或“S”），指示灯L1　 　（选填“发光”或“微弱发光”）；由于电流通过电磁铁，电磁铁具有了磁性，会将衔铁拉下来，使动触点A与静触点B接触从而导致电阻R0和电磁铁短路，这时指示灯L1　 　（选填“发光”或“微弱发光”）；电磁铁被短路后没有了磁性，衔铁在弹簧的作用下动触点与静触点再次分离，如此反复，就实现了指示灯亮暗的交替闪烁。
（3）定值电阻R0的阻值是 　 　Ω。
（4）若指示灯交替闪烁时间和频率与电流大小无关，当转向开关S与触点“4”和“5”接通，在0～0.9s这段时间内，电阻R0上消耗的电能为 　 　J（保留两位小数）。
答案解析部分
1．【答案】A
【知识点】磁场对通电导线的作用；关于电动机转动的猜想
2．【答案】D
【知识点】地磁场
3．【答案】D
【知识点】磁场；通电螺线管的极性和电流方向的判断；影响电磁铁磁性强弱的因素及其探究
4．【答案】A
【知识点】地磁场；电磁继电器的组成、原理和特点；直流电动机的构造原理与工作过程；发电机的构造和原理
5．【答案】D
【知识点】直流电动机的构造原理与工作过程
6．【答案】A
【知识点】产生感应电流的条件
7．【答案】B,D
【知识点】磁场对通电导线的作用
8．【答案】C,D
【知识点】欧姆定律及其应用；电功率的计算；通电螺线管的极性和电流方向的判断
9．【答案】甲；红外线
【知识点】红外线；实用电动机的构造、特点和应用
10．【答案】S；南
【知识点】通电螺线管的极性和电流方向的判断
11．【答案】磁场对电流有力的作用（或通电导体在磁场中受到力的作用）；增大电流（或增强磁场）
【知识点】磁场对通电导线的作用；直流电动机的构造原理与工作过程
12．【答案】磁；大小；异名
【知识点】磁现象；电磁铁的构造和原理
13．【答案】2
【知识点】二力平衡的条件及其应用；磁场对通电导线的作用
14．【答案】变暗；不变
【知识点】滑动变阻器的原理及其使用；电路的动态分析；电磁铁的构造和原理；电磁铁的其他应用
15．【答案】吸引大头针的个数；通电螺线管的线圈匝数相同时，通过的电流越大，磁性越强；控制电流大小相同；通过的电流相同时，线圈匝数越多，通电螺线管的磁性越强
【知识点】通电螺线管的磁场；控制变量法与探究性实验方案
16．【答案】
【知识点】通电螺线管的极性和电流方向的判断
17．【答案】（1）9000m；（2）18kW；（3）108km
【知识点】功率计算公式的应用；速度公式及其应用；机械效率的计算；直流电动机的构造原理与工作过程；功的计算及应用
18．【答案】解：如图所示：
【知识点】通电螺线管的极性和电流方向的判断
19．【答案】（1）排斥
（2）重力势能转化为动能
（3）流速大的地方压强小
（4）西
【知识点】机械能及其转化；流体压强与流速的关系；运动和静止的相对性；磁性材料
20．【答案】（1）
（2）
（3）
【知识点】作光的反射光路图；重力示意图；通电螺线管的极性和电流方向的判断
21．【答案】（1）M
（2）10J
（3）并联
（4）C
（5）70Ω
（6）大；加热和保温切换时的电流大小均不变，R2与R1串联的总阻值不变，当R2增大时，加热和保温切换时的R1均减小，但两状态之间R1的变化量相等，由图可知保温范围变大了
【知识点】欧姆定律及其应用；电磁继电器的组成、原理和特点；功的计算及应用
22．【答案】（1）9
（2）S；微弱发光；发光
（3）36
（4）0.77
【知识点】欧姆定律及其应用；电功计算公式的应用；电功率的计算；通电螺线管的极性和电流方向的判断
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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