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《电与磁》单元检测题一、单项选择题（每小题2分，共30分）1.如图1所示，在咖啡杯中嵌入了磁铁，使得杯子、杯碟和勺子能够彼此吸附在一起，即使倒扣，也不会落下。一个巧妙的设计，一定要抓住每个新用户的好奇心，磁铁咖啡杯就能让人误以为是个连体假单件。勺子能够被磁铁咖啡杯吸附，则制造勺子的材料可能是（）A．银B．不锈钢C．铝D．铜[来源:学科网ZXXK]2.如图2所示的四种电器中，主要利用电动机工作的是（）[来源:学科网]A．电热水壶B．换气扇C．电暖器D．电视机3.新闻：磁性鞋带扣让你跟系鞋带说再见。如图3所示，把鞋带裁剪到合适的长度，然后将磁性模块串进去，这之后两边一碰即可牢牢地把鞋带系紧。下列说法正确的是（）A．两块模块相互接触的一侧一定是异名磁极B．两块模块相互接触的一侧一定是同名磁极C．两块模块中，其中一块有磁性，另一块可能是铁块D．两块模块中，其中一块有磁性，另一块可能是铜块4.借助如图4所示的实验装置，小明探究“磁场对通电直导线的作用”。闭合开关S0，原本静止的轻质硬直导线AB水平向右运动，要使AB水平向左运动，下列措施中可行的是（）A．将A、B两端对调B．将滑动变阻器的滑片P向右移动C．换用磁性更强的蹄形磁体D．将电源正、负极对调5.如图5所示，在水平地面上的条形磁体上方，有挂在弹簧测力计上的小铁柱，小明提着弹簧测力计向右缓慢移动，挂在弹簧测力计上的小铁柱下端沿图示水平路线从A端缓慢移到B，则图6中能反映弹簧测力计示数F随位置变化的是（）ABCD图1图2图3图4图5图66.如图7所示，闭合开关S后，位于螺线管右侧的小磁针和位于螺线管正上方的小磁针N极指向将分别是（）A．向右，向左B．向左，向左C．向左，向右D．向右，向右7.如图8所示是研究电磁铁磁性的实验。闭合开关后，下列说法错误的是（）A．电磁铁的下端是N极B．电磁铁能吸引大头针说明电流具有磁效应C．将铁钉换成铜棒会使磁性增强D．滑片P向左移动，电磁铁吸引大头针的数目会减少8.如图9所示电路连接中，当开关S闭合时，下列说法正确的是（）A．螺线管上端S极，滑片P向左移，弹簧测力计示数增大B．螺线管上端N极，滑片P向左移，弹簧测力计示数减小[来源:Z§xx§k.Com]C．螺线管上端S极，滑片P向右移，弹簧测力计示数增大D．螺线管上端N极，滑片P向右移，弹簧测力计示数减小9.小明在仔细观察如图10所示的微型电扇结构之后，设想利用微型电扇和电流表制成简易风速计：当风吹动风扇叶片时，电流表指针偏转，且风速越大，电流表示数也越大。图11装置中与这个简易风速计工作原理相同的是（）A．电动机B．动圈式话筒C．电磁继电器D．扬声器10.城市下水道井盖丢失导致行人坠入下水道的悲剧时有发生，令人痛心。为此，某同学设计了一种警示电路：在井口安装一环形灯L，井盖相当于开关S；正常情况下（S图7图8图9图10图11闭合），灯L不亮；一旦井盖丢失（S断开），灯L即亮起，以警示行人。图12中电路符合要求的是（）图12二、填空题（每空1分，共24分）11.图13中这把看上去普普通通的剪刀其实非常有创意，剪刀的手柄处套有两个磁铁，其中拇指所握的一端把手有一个开关按键，这个按键是用来调整磁铁的极性。当把手处两个磁铁为__________磁极时，剪刀就会自动地叉开口，方便你剪裁物品；当把手两个磁铁为_________磁极时，剪刀口就会稳固地合起来，需要一定的力度才能将它打开，从而增强了剪刀的安全性（上面两空选填“同名”或“异名”）。小磁针静止后能够恒指南北是因为受到______________的作用。[来源:学科网ZXXK]12.电磁铁主要由______________和铁芯两部分构成。电磁铁在实际中的用途很多，最直接的应用之一是电磁起重机，图14中电磁起重机通电后吸起大块钢铁，移到指定位置后，切断______________，磁性消失，把钢铁放下。当通过电磁铁的电流变大时，电磁铁的磁性将___________。13.科学家的每一次重大发现，都有力地推动了人类文明的进程。丹麦物理学家__________首先发现了电流周围存在磁场，第一个揭示了电和磁之间的联系。通电螺线管附近的小磁针静止时N极的指向如图15所示，则螺线管的b端是______极，电源的B端是_______极。14.如图16所示，电动机工作时,能够使线圈平稳、连续不停地转动下去是靠__________来实现的。它能使线圈刚刚转过平衡位置时就自动改变线圈中的，从而实现通电线圈在磁场中的连续转动。电动机工作时主要是把电能转化为。图12图13图14图1515.如图17所示，给电磁铁通电，条形磁铁及弹簧在图中位置静止。当滑动变阻器的滑片向b端滑动时，弹簧长度变短，则螺线管上端为（选填“N极”或“S极”），电源左侧为（选填“正极”或“负极”），若其他条件不变，只将电源正负极对调，待弹簧稳定时，弹簧长度与对调前比较将（选填“变长”或“变短”）。16.图18中这款微型水力发电机就是借鉴了水力发电的原理做成的，只要将它安装在水龙头或者水管上，自来水流出时就可以利用水压来发电。电能会被储存起来，以被不时之需。装在水龙头上的微型水力发电机是利用____________原理工作的，工作时将__________能转化为电能。17.如图19所示，电源电压恒为12V，闭合开关S，当滑动变阻器接入电路的阻值为10Ω时，电压表的示数为10V，此时电动机正常工作，则滑动变阻器消耗的功率是W；若电动机内部线圈的电阻为2Ω，则通电5min电动机消耗的电能是___________J，电流通过电动机内部线圈产生的热量是J。三、作图与实验探究题（18题4分，19题6分，20题10分，21题10分，共30分）18.根据要求完成作图：（1）请在图20中标出通电螺线管磁感线方向，在括号中标出电源的正负极。[来源:学科网ZXXK]（2）如图21甲，是一种双向双动式和面机。和面机工作时，搅拌器可以正反搅拌。小明利用如图21乙所示电磁继电器控制搅拌器的正反转，请将工作电路连接完整。图16图17图18图19图2019.为探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”，小明用电池（电压一定）、滑动变阻器、数量较多的大头针、铁钉以及较长导线为主要器材，进行如图22所示的简易实验。[来源:Zxxk.Com]（1）他将导线绕在铁钉上制成简易电磁铁，并巧妙地通过来显示电磁铁磁性的强弱。（2）比较图甲和乙，可知图中的电流较小，从而发现，通过电磁铁的电流越（选填“大”或“小”），磁性越强。20.（1）按图23甲组装实验器材，给直导线通电，直导线向左运动，这说明对通电直导线有力的作用；只对调电源正负极接线，通电直导线会向运动，这说明通电导体的受力方向与有关。（2）如图23乙是某兴趣小组制作的神奇转框，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柱形物两侧，金属框就可以绕电池持续转动。据此，你认为构成柱形物的材料应具有较好的：、。（填物理属性）21.在探究“感应电流产生的条件”实验中。（1）如图24，a、b两接线柱间应接入（选填“大”或“小”）量程的电流表。电路导体在磁场中的运动情况电流表指针的偏转方向闭合[来源:学§科§网Z§X§X§K]静止[来源:学+科+网Z+X+X+K][来源:学+科+网]不偏转[来源:Z&xx&k.Com]向右切割磁感线向右偏+_N直导线S金属框电池柱形物甲乙图21乙图22图23（2）小明将观察到的现象记录在下表中。根据记录的现象可知，_________（选填“闭合”或“不闭合”）电路的一部分导体在磁场中做_____________运动时，导体中就会产生感应电流。（3）感应电流产生的过程中主要的能量转化情况是_______________________。（4）实验中，小王发现每次电流表指针的偏转角度不相同，于是他对影响感应电流大小的因素作以下猜想：猜想一：与导体切割磁感线运动的速度大小有关；猜想二：与磁场的强弱有关；猜想三：与导体的匝数有关。为了验证猜想三，他设计的方案是：分别让两个匝数不同的线圈，在如图所示的磁场中水平向左运动，观察电流表指针的偏转角度。请对此方案作出评价，指出存在的主要问题是。四、综合应用题（第22题8分，第23题8分，共16分）22.现在电动自行车、电动汽车逐渐普及，它们都采用电动机来获得动力。某直流电动机的铭牌上标有“220V5.5kW”，电动机线圈的电阻为0.4Ω。（1）电动机的工作原理是什么？（2）该电动机正常工作1h，消耗多少电能？电动机线圈产生多少热量？（3）在工作过程中，电动机因故障卡住无法转动，很快就闻到焦糊味道，请你从能量转化角度解释这个现象。23.小强利用压力传感器、电磁继电器、阻值可调的电阻R等元件，设计了一个汽车超载自动报警电路，如图甲所示。他了解到这种压力传感器所受压力越大时，输出的电压U就越大，二者的关系如图乙所示。闭合开关S，当继电器线圈中电流大于或等于20mA时，衔铁被吸合。已知传感器的输出电压U即为继电器控制电路的电源电压，线圈的电阻为20Ω。向左切割磁感线向左偏不切割磁感线不偏转断开静止不偏转沿任意方向运动不偏转甲乙图15图24（1）车辆不超载时，工作电路中绿灯亮；当传感器所受压力增大到一定程度时，红灯亮，说明汽车超载。请你判断灯_________（选填“L1”或“L2”）是红灯。（2）某水平公路桥禁止质量大于或等于20t的车辆通行，要用小强设计的装置为此桥报警，R的阻值应调节为多少?（g取10N/kg）。（3）在水平路面上，要使该装置报警，通过车辆的最小重力为多少?参考答案一、单项选择题1.B2.B3.C4.A5.B6.A7.C8.A9.B10.B二、填空题11.同名异名地磁场12.线圈电流增强13.奥斯特S正14.换向器电流方向机械能15.N正极变长16.电磁感应机械17.0.460024三、作图与实验探究题18.（1）如图1所示（2）如图2所示19.（1）吸起大头针的多少（2）甲大20.（1）磁场右电流方向（2）磁性导电性21.（1）小（2）闭合切割磁感线（3）机械能转化为电能（3）没有控制线圈图1图2切割磁感线速度大小不变四、综合应用题22.解：（1）电动机的工作原理是利用通电导体在磁场中受到力的作用工作的（利用通电线圈在磁场中受力转动的原理工作的）。（2）电动机正常工作1h，消耗的电能5.5kW1h5.5kWhWPt（或75500W3600s1.9810JWPt），通过线圈的电流5.5kW5500W25A220V220VPIU，电动机线圈产生的热量225(25A0.43600s910JQIRt）。（3）线圈卡住无法转动，电能无法转化为机械能，消耗的电能全部转化为内能，因此产生大量的热，温度迅速升高。23.解：（1）车辆超载时，压力传感器输出电压大，电磁继电器线圈电流大，衔铁被吸合，工作电路中上触点断开，下触点接通，L2发光，所以L2为红灯。（2）某水平公路桥禁止质量大于或等于20t的车辆通行，也就是说车辆对桥面的最大压力F=G=mg=2×104kg×10N/kg=2×105N，由图象可知，此时对应的输出电压为l.0V，控制电路中电流至少为20mA，线圈两端电压U0=IR0=0.02A×20Ω=0.4V，电阻R两端电压U1=U–U0=1.0V-0.4V=0.6V，电阻10.6V300.02AURI。（3）要使该装置报警，都要满足电流大于等于20mA，R的阻值应调节为零时，此时使装置报警的车辆重力最小。最小电压000.02A200.4VUIR，由图象可知，此时对应的压力为8.0×104N，故车辆的最小重力为8.0×104N。