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第二十章 电与磁 检测卷
(考试时间：40分钟　总分：80分)
一、选择题(每题3分，共24分)
1．世界上第一个发现电与磁之间联系的科学家是(　B　)
A．安培 B．奥斯特
C．法拉第 D．伏特
2．下列关于磁场和磁感线的说法正确的是(　B　)
A．磁感线是磁场中真实存在的曲线
B．磁感线越密集的地方磁场越强
C．磁体外部的磁感线都是从磁体的S极出发，回到N极
D．磁场看不见、摸不着，所以它是不存在的
3．如图所示，在探究通电螺线管外部的磁场分布的实验中，开关闭合后，下列说法正确的是(　B　)
A．小磁针甲静止时N极指向右端，小磁针乙静止时N极指向左端
B．小磁针甲静止时N极指向左端，小磁针乙静止时N极指向右端
C．小磁针甲和小磁针乙静止时N极均指向右端
D．小磁针甲和小磁针乙静止时N极均指向左端
4．安检时使用的一种金属探测仪靠近金属物体时，会产生感应电流，发出报警信号。下列说法正确的是(　D　)
A．人耳听到的报警信号是电磁波信号
B．金属探测仪的工作原理和电磁铁的相同
C．金属探测仪的工作原理和电动机的相同
D．金属探测仪的工作原理和动圈式话筒的相同
5．右图是小明制作的简单电动机模型，其线圈由漆包线绕成，将线圈一端的漆全部刮掉，另一端只刮掉半周，在线圈的下面放置一块磁体，将其接入电路中，闭合开关后，线圈转动起来了。关于此电动机模型，下列说法正确的是(　C　)
A．利用电磁感应原理工作
B．线圈在转动时，始终受到磁场作用力
C．将电能转化为机械能
D．增大线圈中的电流可改变转动方向
6．如图所示，闭合开关后将滑动变阻器的滑片向右移动，下列说法正确的是(　D　)
A．电磁铁的磁性增强
B．电流表的示数变大
C．通电螺线管的上端为S极
D．弹簧测力计的示数变小
7．发展新能源汽车是我国应对气候变化、推动绿色发展的战略举措。××市公交公司今年投入了一批新能源纯电动空调车，下列各图中能说明其动力装置工作原理的是(　B　)
　　　　　　　　
　　　　
8．科技小组展示了一个“隔板推物”的节目，其原理如图所示。甲、乙两线圈分别悬挂在两个蹄形磁体的磁场中，两线圈通过导线连接构成一个闭合电路，用手向左拉动左侧磁体时，乙线圈会随之摆动。对于这个过程，下列说法正确的是(　A　)
A．甲线圈相当于电源，乙线圈相当于用电器
B．向左拉动左侧磁体时电能转化为机械能
C．乙线圈随之摆动是电磁感应现象
D．向左拉动左侧磁体时乙线圈没有受到磁场力作用
二、填空作图题(每空1分，每图1分，共12分)
9．指南针是我国四大发明之一，《论衡》记载：司南之杓，投之于地，其柢指南。将司南放在水平光滑的“地盘”上，静止时它的长柄指向南方。司南长柄所指方向是地理 南 极附近，地磁 北 极。
10．扬声器与 电动机 (选填“发电机”或“电动机”)的工作原理相同，由于通过线圈的电流是 变化 (选填“变化”或“不变”)的，线圈就不断地来回振动，带动纸盆也来回振动，于是扬声器就发出了声音。
11．如图所示是某宾馆走廊廊灯的自动控制电路，走廊入口上方安装有反射式光电传感器，当人靠近到一定距离时，从光电传感器上发射的红外线经人体反射后被接收器接收，接收器中的光敏电阻R0阻值减小，电磁铁磁性 增强 ，工作电路接通，灯泡发光，图中电磁铁的上端是 S 极。
12．电压表的内部结构示意图如图所示，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，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测量范围，可以把电阻R0换成阻值更 大 (选填“大”或“小”)的电阻。
13．如图所示，有一种“能量收集船”，通过波浪推动船体两侧的“工作臂”带动船内线圈切割磁感线，从而获得电能，并储存起来。该“能量收集船”的发电原理是 电磁感应 现象，将 机械 能转化为电能。
14．(1)如图所示，小磁针在通电螺线管作用下处于静止状态，请在图中标出通电螺线管的S极并用箭头表示螺线管中电流的方向。
(2)如图所示，请用笔画线代替导线将电路连接完整，并在括号中标出开关闭合后小磁针静止时右端的磁极(要求闭合开关，向右移动滑片P，螺线管磁性减弱)。
(1)如图所示：
(2)如图所示：
三、实验探究题(每空2分，共22分)
15．某实验小组探究“通电螺线管外部磁场的特点”。
(1)将螺线管安装在一块有机玻璃板上，连入电路中。在板面上均匀地撒满铁屑，闭合开关并轻敲玻璃板面，观察到铁屑分布情况如图甲所示。铁屑的分布情况与 条形 磁体周围铁屑的分布情况相似，铁屑的作用是显示 磁场分布 。
(2)把小磁针放在通电螺线管四周不同的位置，小磁针静止时N极所指方向如图乙所示，则通电螺线管的右端为 N 极。对调电源正负极，闭合开关，小磁针静止时N极所指方向如图丙所示，说明通电螺线管的极性与 电流 的方向有关。
16．如图所示，在“探究电磁铁磁性强弱与电流大小关系”的实验中，某同学用绝缘细线将电磁铁M悬挂在铁架台上，并保持它与软铁块P的距离不变。
(1)以下是他的部分实验步骤：
①断开开关S，按图示组装实验电路，将滑动变阻器的滑片置于最 右 (选填“左”或“右”)端。用已调零的电子测力计测出软铁块P对电子测力计的压力F0，并记录在表格中；
②闭合开关S，调节滑动变阻器的滑片到适当位置，读出电流表的示数I和电子测力计的示数F，并将I、F的数据记录在表格中；
实验次数 1 2 3
I/A 0.34 0.40 0.44
F0/N 0.9 0.9 0.9
F/N 0.84 0.82 0.81
③仿照步骤②再进行两次实验。
(2)由表中数据可以得出实验结论：对于同一电磁铁， 电流越大，磁性越强 。
(3)闭合开关S后，电磁铁下端的磁极为 S (选填“N”或“S”)极。
(4)本实验中，滑动变阻器除了具有保护电路的作用外，还起到 改变电路中电流大小 的作用。
17．物理小组的同学们利用如图所示的实验装置，探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件。
(1)磁体不动，闭合开关，导体棒沿 左右 (选填“上下”“左右”或“前后”)方向运动时，灵敏电流计指针会发生偏转。
(2)断开开关，无论磁体如何放置、导体棒怎样运动，灵敏电流计指针都不发生偏转。由此得出结论： 闭合 电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，电路中就产生感应电流。
(3)该实验在探究过程中，将机械能转化成电能，生活中的 发电机 (选填“电动机”或“发电机”)是根据这一原理制成的。
四、计算论述题(第18题10分，第19题12分，共22分)
18．出于安全考虑，电梯设置有超载自动报警系统，其工作原理如图甲所示，R1为保护电阻，R2为压敏电阻。当电梯超载时，电铃会报警，已知控制电路的电源电压U＝6 V，电阻R1＝100 Ω，压敏电阻R2的阻值随压力F大小变化如图乙所示，电梯底架自重和电磁铁线圈的阻值都忽略不计。
　　　
(1)请简要说出超载时，引起电铃报警的工作过程。
(2)当电磁铁线圈电流达到20 mA时，衔铁刚好被吸下，若该电梯厢内站立乘客的总质量为800 kg时，试通过计算说明电梯是否超载。(g取10 N/kg)
(1)电梯超载时，压敏电阻R2受到的压力F增大，其阻值减小，控制电路中的电流增大，从而使电磁铁的磁性增强，磁性增强到一定程度时，衔铁被电磁铁吸下，电铃与电源接通，电铃报警，电梯不工作；
(2)电梯厢内站立总质量为800 kg的乘客时，电梯受到的压力等于乘客所受的重力，即F＝G＝mg＝800 kg×10 N/kg＝8 000 N，由题图乙可知，当压力F＝8 000 N，对应的压敏电阻的阻值R2＝300 Ω，故控制电路中的电流I＝＝＝0.015 A＝15 mA，因为15 mA＜20 mA，所以电梯不超载。
19．一个有加热和保温两种状态的微型电热水器，内部简化电路如图所示，它由控制电路和工作电路两部分组成，其中R0为热敏电阻，它的阻值随温度的升高而减小，开关S0和S都闭合时，电热水器开始加热，当电热水器中水的温度达到50 ℃时，电磁铁才会把衔铁吸下，使B、C两个触点接通，电热水器处于保温状态。已知R1＝44 Ω，R2＝2 156 Ω。求：
(1)将电热水器水箱中2.2 kg的水从15 ℃加热到45 ℃，水吸收的热量[c水＝4.2×103 J/(kg·℃)]；
(2)电热水器处于加热状态时工作电路的功率；
(3)将2.2 kg的水从15 ℃加热到45 ℃，需要通电5 min，电热水器的加热效率；
(4)当水的温度达到50 ℃后，通电10 min，R2产生的热量。
(1)水吸收的热量Q吸＝c水mΔt＝4.2×103 J/(kg·℃)×2.2 kg×(45 ℃－15 ℃)＝2.772×105 J；
(2)当B触点与A触点接触时，工作电路为R1的简单电路，电热水器处于加热状态，则此时工作电路的功率P＝＝＝1 100 W；
(3)电热水器烧水消耗的电能W＝Pt＝1 100 W×5×60 s＝3.3×105 J，
电热水器的加热效率η＝＝＝0.84＝84%；
(4)当水温达到50 ℃后，B触点与C触点接触，R1与R2串联，电路为保温状态，电路总电阻R总＝R1＋R2＝44 Ω＋2 156 Ω＝2 200 Ω，
电路中的电流I1＝I2＝I总＝＝＝0.1 A，
通电10 min，R2产生的热量Q2＝IR2t′＝(0.1 A)2×2 156 Ω×10×60 s＝12 936 J。第二十章 电与磁 检测卷
(考试时间：40分钟　总分：80分)
一、选择题(每题3分，共24分)
1．世界上第一个发现电与磁之间联系的科学家是( )
A．安培 B．奥斯特
C．法拉第 D．伏特
2．下列关于磁场和磁感线的说法正确的是( )
A．磁感线是磁场中真实存在的曲线
B．磁感线越密集的地方磁场越强
C．磁体外部的磁感线都是从磁体的S极出发，回到N极
D．磁场看不见、摸不着，所以它是不存在的
3．如图所示，在探究通电螺线管外部的磁场分布的实验中，开关闭合后，下列说法正确的是( )
A．小磁针甲静止时N极指向右端，小磁针乙静止时N极指向左端
B．小磁针甲静止时N极指向左端，小磁针乙静止时N极指向右端
C．小磁针甲和小磁针乙静止时N极均指向右端
D．小磁针甲和小磁针乙静止时N极均指向左端
4．安检时使用的一种金属探测仪靠近金属物体时，会产生感应电流，发出报警信号。下列说法正确的是( )
A．人耳听到的报警信号是电磁波信号
B．金属探测仪的工作原理和电磁铁的相同
C．金属探测仪的工作原理和电动机的相同
D．金属探测仪的工作原理和动圈式话筒的相同
5．右图是小明制作的简单电动机模型，其线圈由漆包线绕成，将线圈一端的漆全部刮掉，另一端只刮掉半周，在线圈的下面放置一块磁体，将其接入电路中，闭合开关后，线圈转动起来了。关于此电动机模型，下列说法正确的是( )
A．利用电磁感应原理工作
B．线圈在转动时，始终受到磁场作用力
C．将电能转化为机械能
D．增大线圈中的电流可改变转动方向
6．如图所示，闭合开关后将滑动变阻器的滑片向右移动，下列说法正确的是( )
A．电磁铁的磁性增强
B．电流表的示数变大
C．通电螺线管的上端为S极
D．弹簧测力计的示数变小
7．发展新能源汽车是我国应对气候变化、推动绿色发展的战略举措。××市公交公司今年投入了一批新能源纯电动空调车，下列各图中能说明其动力装置工作原理的是( )
　　　　　　　　
　　　　
8．科技小组展示了一个“隔板推物”的节目，其原理如图所示。甲、乙两线圈分别悬挂在两个蹄形磁体的磁场中，两线圈通过导线连接构成一个闭合电路，用手向左拉动左侧磁体时，乙线圈会随之摆动。对于这个过程，下列说法正确的是( )
A．甲线圈相当于电源，乙线圈相当于用电器
B．向左拉动左侧磁体时电能转化为机械能
C．乙线圈随之摆动是电磁感应现象
D．向左拉动左侧磁体时乙线圈没有受到磁场力作用
二、填空作图题(每空1分，每图1分，共12分)
9．指南针是我国四大发明之一，《论衡》记载：司南之杓，投之于地，其柢指南。将司南放在水平光滑的“地盘”上，静止时它的长柄指向南方。司南长柄所指方向是地理 极附近，地磁 极。
10．扬声器与 (选填“发电机”或“电动机”)的工作原理相同，由于通过线圈的电流是 (选填“变化”或“不变”)的，线圈就不断地来回振动，带动纸盆也来回振动，于是扬声器就发出了声音。
11．如图所示是某宾馆走廊廊灯的自动控制电路，走廊入口上方安装有反射式光电传感器，当人靠近到一定距离时，从光电传感器上发射的红外线经人体反射后被接收器接收，接收器中的光敏电阻R0阻值减小，电磁铁磁性 ，工作电路接通，灯泡发光，图中电磁铁的上端是 极。
12．电压表的内部结构示意图如图所示，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，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 (选填“向左”或“向右”)偏转。如果要增大电压表的测量范围，可以把电阻R0换成阻值更 (选填“大”或“小”)的电阻。
13．如图所示，有一种“能量收集船”，通过波浪推动船体两侧的“工作臂”带动船内线圈切割磁感线，从而获得电能，并储存起来。该“能量收集船”的发电原理是 现象，将 能转化为电能。
14．(1)如图所示，小磁针在通电螺线管作用下处于静止状态，请在图中标出通电螺线管的S极并用箭头表示螺线管中电流的方向。
(2)如图所示，请用笔画线代替导线将电路连接完整，并在括号中标出开关闭合后小磁针静止时右端的磁极(要求闭合开关，向右移动滑片P，螺线管磁性减弱)。
三、实验探究题(每空2分，共22分)
15．某实验小组探究“通电螺线管外部磁场的特点”。
(1)将螺线管安装在一块有机玻璃板上，连入电路中。在板面上均匀地撒满铁屑，闭合开关并轻敲玻璃板面，观察到铁屑分布情况如图甲所示。铁屑的分布情况与 磁体周围铁屑的分布情况相似，铁屑的作用是显示 。
(2)把小磁针放在通电螺线管四周不同的位置，小磁针静止时N极所指方向如图乙所示，则通电螺线管的右端为 极。对调电源正负极，闭合开关，小磁针静止时N极所指方向如图丙所示，说明通电螺线管的极性与 的方向有关。
16．如图所示，在“探究电磁铁磁性强弱与电流大小关系”的实验中，某同学用绝缘细线将电磁铁M悬挂在铁架台上，并保持它与软铁块P的距离不变。
(1)以下是他的部分实验步骤：
①断开开关S，按图示组装实验电路，将滑动变阻器的滑片置于最 (选填“左”或“右”)端。用已调零的电子测力计测出软铁块P对电子测力计的压力F0，并记录在表格中；
②闭合开关S，调节滑动变阻器的滑片到适当位置，读出电流表的示数I和电子测力计的示数F，并将I、F的数据记录在表格中；
实验次数 1 2 3
I/A 0.34 0.40 0.44
F0/N 0.9 0.9 0.9
F/N 0.84 0.82 0.81
③仿照步骤②再进行两次实验。
(2)由表中数据可以得出实验结论：对于同一电磁铁， 。
(3)闭合开关S后，电磁铁下端的磁极为 (选填“N”或“S”)极。
(4)本实验中，滑动变阻器除了具有保护电路的作用外，还起到 的作用。
17．物理小组的同学们利用如图所示的实验装置，探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件。
(1)磁体不动，闭合开关，导体棒沿 (选填“上下”“左右”或“前后”)方向运动时，灵敏电流计指针会发生偏转。
(2)断开开关，无论磁体如何放置、导体棒怎样运动，灵敏电流计指针都不发生偏转。由此得出结论： 电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，电路中就产生感应电流。
(3)该实验在探究过程中，将机械能转化成电能，生活中的 (选填“电动机”或“发电机”)是根据这一原理制成的。
四、计算论述题(第18题10分，第19题12分，共22分)
18．出于安全考虑，电梯设置有超载自动报警系统，其工作原理如图甲所示，R1为保护电阻，R2为压敏电阻。当电梯超载时，电铃会报警，已知控制电路的电源电压U＝6 V，电阻R1＝100 Ω，压敏电阻R2的阻值随压力F大小变化如图乙所示，电梯底架自重和电磁铁线圈的阻值都忽略不计。
　　　
(1)请简要说出超载时，引起电铃报警的工作过程。
(2)当电磁铁线圈电流达到20 mA时，衔铁刚好被吸下，若该电梯厢内站立乘客的总质量为800 kg时，试通过计算说明电梯是否超载。(g取10 N/kg)
19．一个有加热和保温两种状态的微型电热水器，内部简化电路如图所示，它由控制电路和工作电路两部分组成，其中R0为热敏电阻，它的阻值随温度的升高而减小，开关S0和S都闭合时，电热水器开始加热，当电热水器中水的温度达到50 ℃时，电磁铁才会把衔铁吸下，使B、C两个触点接通，电热水器处于保温状态。已知R1＝44 Ω，R2＝2 156 Ω。求：
(1)将电热水器水箱中2.2 kg的水从15 ℃加热到45 ℃，水吸收的热量[c水＝4.2×103 J/(kg·℃)]；
(2)电热水器处于加热状态时工作电路的功率；
(3)将2.2 kg的水从15 ℃加热到45 ℃，需要通电5 min，电热水器的加热效率；
(4)当水的温度达到50 ℃后，通电10 min，R2产生的热量。

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