第二十章达标检测卷一、选择题(每题3分，共36分)1．如图所示，水平静止放置的易拉罐会向摩擦过的塑料管滚动，可知它们之间存在(　　)A．电荷间相互吸引力B．电荷间相互排斥力C．磁极间相互吸引力D．磁极间相互排斥力2．下列关于磁场的描述，正确的是(　　)A．磁感线是磁场中真实存在的曲线B．磁体间的吸引或排斥作用是通过磁场实现的C．磁体周围的磁感线从磁体S极发出，回到磁体N极D．地磁的N极在地理北极附近，地磁的S极在地理南极附近3．由稀土原材料与其他金属一起经过熔化、冷却、破碎、烧结等复杂工艺形成毛坯，然后利用强大电流进行磁化制成的永磁体。在高温下也能产生很强的永久磁场。这种永磁体已用于制作新能源汽车的电动机。下列关于这种永磁体的说法错误的是(　　)A．耐高温B．磁性弱C．制作时利用电流的磁场进行磁化D．制作时经历了熔化和凝固过程4．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(S)极应标在泡沫板的(　　)A．a处B．b处C．c处D．d处5．直线电流周围磁场的磁感线分布和磁场方向的判定方法如图所示。将一枚转动灵活的小磁针放在水平放置的直导线正下方，直导线通电的瞬间(　　)A．若电流方向从南向北，则小磁针顺时针偏转B．若电流方向从北向南，则小磁针逆时针偏转C．若电流方向从东向西，则小磁针不发生偏转D．若电流方向从西向东，则小磁针不发生偏转10 6．如图为一款“智能照明灯”的电路，灯L天暗时自动发光，天亮时自动熄灭。控制电路中，电源电压恒定，R1为定值电阻，R2为光敏电阻，其阻值随光照强度而变化。以下说法正确的是(　　)A．电磁继电器利用电磁感应原理工作B．R2的阻值随光照强度的增大而增大C．当光照强度增大时，电压表示数增大D．若将R1换成阻值稍小的电阻，可缩短灯L的发光时间7．巨磁电阻(GMR)效应指某些材料的电阻在磁场中急剧减小的现象，如图是说明巨磁电阻特性原理的示意图，当闭合S1、S2且将滑片P向左滑动时，下列说法正确的是(　　)A．指示灯变暗，电压表示数变大B．指示灯变暗，电压表示数变小C．指示灯变亮，电压表示数变大D．指示灯变亮，电压表示数变小8．如图所示，闭合开关，铜棒向右运动。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．将电源的正、负极对调C．向左移动滑动变阻器的滑片D．将电源正、负极和磁体N、S极同时对调9．如图所示是闭合电路的一部分导体在两磁极间运动一周的情形，图中小圆圈代表导体的横截面，箭头表示导体的运动方向，下列说法正确的是(　　)A．在a、b、c、d四个位置时，导体都有感应电流B．在a、c两个位置时，导体中没有感应电流10 C．在a、c两个位置时，导体中有感应电流且电流方向相同D．在b、d两个位置时，导体中没有感应电流10．如图所示，是一个手机无线充电装置。它的原理是送电线圈通过一定频率的交流电，线圈周围会产生交替变化的磁场，于是在受电线圈中就产生了一定的电流，从而将电能从发射端转移到接收端，给手机供电。下列选项中与受电线圈工作原理相同的是(　　)A．交流电动机B．动圈式扬声器C．动圈式话筒D．电磁继电器11．如图，以塑料管为连接轴将两个玩具电动机连接起来，电动机甲连接一个小灯泡，电动机乙连接电源，闭合开关后(　　)A．小灯泡不发光，因为小灯泡未与电源相连B．小灯泡发光，甲此时相当于发电机C．乙的工作原理是电磁感应D．甲工作时，电能转化为机械能12．如图所示，电动平衡车是一种新型交通工具，被广大青少年所喜爱。图中与电动平衡车驱动前行过程原理相同的是(　　)　二、填空题(每空1分，共18分)13．电冰箱门上装有磁性密封条，是利用了磁体能够吸引铁、________和________等物质的原理，而磁带和磁卡则是利用它们能够被________的原理。14．如图是条形磁体周围铁屑的分布情况及小磁针的指向。图中各点小磁针有固定指向，说明磁体周围的磁场具有________；铁屑在磁场中被磁化成________10 ，从而在磁场中有序排列。15．酿酒坊里的发酵罐配有笨重的密封罩，为了方便操作，设计了一个杠杆和电磁铁组合系统来升降密封罩，如图所示。电磁铁的工作原理是电流的磁效应，该现象最早是由____________(填“法拉第”“奥斯特”或“安培”)发现的。装置通电后，电磁铁上端为____(填“N”或“S”)极。若密封罩被提起并悬挂于空中，不计衔铁、杠杆的质量，左侧电磁吸力应________(填“大于”“等于”或“小于”)密封罩的重力；若提不起，则应将滑动变阻器滑片向________(填“左”或“右”)滑动。16．如图所示为录音机上的录音磁头的简图。录音时，声音先转变成强弱变化的电流，当电流通过录音磁头上的线圈时，线圈就具有________性，铁芯缝隙a处就产生________。17．小亮自制了如图所示的装置，在有机玻璃管上绕着带有绝缘层的导线，线圈两端连接着小功率灯泡，管内放入条形磁铁，用橡皮塞堵住管口两端，当沿图中箭头方向来回摇动时，小灯泡就会发光。该装置发电的原理是____________，线圈中电流的方向是________(填“变化”或“不变”)的，在此过程中将______能转化成电能。18．国家生态环境部研究表明，机动车污染是大气污染的重要来源，为减少大气污染，电动汽车正在逐渐替代燃油汽车，电动汽车的动力源是电动机，其原理是通电线圈在________中受力转动，某电动汽车以60kW的输出功率沿平直路面以72km/h的速度匀速行驶1min，汽车受到的阻力为________N，牵引力做功为________J，汽车消耗的电能________(填“等于”“大于”或“小于”)牵引力做的功。三、作图题(每题5分，共10分)19．如图所示，请标出通电螺线管周围磁感线的方向和旁边悬挂的条形磁体的N、S极。20．如图所示，固定有磁体的小车A、B靠得较近，松手后两车都会运动。请在图中作出松手时A车受力的示意图。(“O”点是A车的重心，不计车与水平地面间的摩擦)10 四、实验与探究题(21题4分，22题9分，23题10分，共23分)21．小红在“探究通电螺线管外部磁场分布”实验中，往嵌入螺线管的硬纸板上均匀撒上铁屑，通电后________(填写操作方法)硬纸板，铁屑的排列如图所示，由此可以判断通电螺线管外部磁场与条形磁体的磁场分布相似。她还将电池的正负极对调，这样操作是为了研究________的方向和电流方向是否有关。人们很形象地用“蚂蚁爬”或“猴子抱”来描述通电螺线管的电流方向与N极位置关系，物理学上通常用___________________来判断通电螺线管的极性。22．小勇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，他将实验中观察到的现象记录在下表中。实验次数开关磁场方向导体AB的运动方向电流表指针的偏转方向1断开上N下S向右运动不偏转2闭合上N下S向右运动向左偏转3闭合上N下S向左运动向右偏转4闭合上N下S向上运动不偏转5闭合上S下N向下运动不偏转6闭合上S下N向右运动向右偏转7闭合上S下N向左运动向左偏转　(1)分析得出：________电路中的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中就会产生感应电流。(2)比较实验2和3(或6和7)可知：在磁场方向一定时，感应电流的方向与____________________有关。(3)比较实验____________可知：在导体切割磁感线运动方向不变时，感应电流的方向与磁场方向有关。(4)这个现象在生产和生活中的重要应用是______________。10 (5)针对这个实验，小勇进行了进一步的探究，他提出了“感应电流的大小可能与导体切割磁感线的运动速度有关”的猜想，于是他设计了如下的实验方案：①保持磁场强弱不变，让导体AB以________(填“相同”或“不同”)的速度沿相同方向做切割磁感线运动，观察电流表指针偏转幅度大小。②如果电流表指针偏转幅度不同，说明感应电流的大小与导体切割磁感线运动速度________(填“有关”或“无关”)。23．如图所示为玩具小风扇里的小直流电动机。(1)小明同学将电池接到该直流电动机两端，看到电动机转动起来，电动机的工作原理是____________________________；小明将电池反向接到电动机两端，看到电动机____________(填“原方向旋转”“不转动”或“反向旋转”)。(2)学习了电磁感应知识后，小明同学想到：“直流电动机线圈转动时也切割了磁感线，那么线圈中是否也会产生感应电流呢？”于是小明将一个小灯泡连在直流电动机两端，用手搓动转轴，发现小灯泡并未发光。小红同学认为，这说明直流电动机不会产生感应电流。你是否同意小红的看法，__________________；若小明要继续研究，应该使用什么仪器比较妥当，________________。五、综合题(13分)24．为保证江阴长江大桥以及过桥车辆的安全，工作人员在桥的入口处安装了“超载检测报警系统”。检测时，当车辆重力小于1×105N时，绿灯亮、红灯灭，表示可以通行；当车辆重力大于等于1×105N时，红灯亮、绿灯灭，表示禁止通行。系统中的电路元件如图甲所示，其中压敏电阻Rx在检测时承受车辆的全部重量，它的阻值随所受压力F变化的图象如图乙所示；R0为定值电阻；电磁继电器线圈的阻值为20Ω，当流过线圈的电流大于等于30mA时，通电线圈的作用效果大于弹簧的作用效果，衔铁被吸下，动触点P和静触点M断开并和静触点N接通；电源电压为6V；绿灯、红灯的正常工作电压均为220V。(1)请在图甲中用笔画线代替导线完成电路连接。(2)定值电阻R0的阻值是多大？(要求有计算过程)10 (3)运行一段时间后发现大桥依然破坏严重，于是管理部门做出当车辆重量小于8×104N才可以通行的规定。请你结合电路提出一种可行的调节方法。(压敏电阻不可以更换)10 答案一、1．A2．B　点拨：磁感线是人们为了方便研究磁场，在磁体周围画的带箭头的曲线，这些曲线在磁场中根本不存在，A错误；磁场的基本性质是对其中的磁体有磁力作用，磁体间的吸引或排斥作用是通过磁场实现的，B正确；对于磁体，其外部的磁感线是从N极指向S极，其内部的磁感线是由S极指向N极，C错误；地球是一个大磁体，地磁南极在地理北极附近，地磁北极在地理南极附近，D错误。3．B4．D　点拨：由安培定则知螺线管b端为N极，d端为S极，则其S极应标在d处。5．D　6．D　7．D　8．B9．D　点拨：在图中b和d两个位置，导体上下运动，没有做切割磁感线运动，不会产生感应电流，故A错误，D正确；在图中a和c两个位置，导体左右运动，做切割磁感线运动，会产生感应电流；a、c两位置磁感线方向不变，导体运动方向相反，感应电流方向也相反，故B、C错误。10．C　点拨：由题知，受电线圈是利用电磁感应原理工作的。交流电动机和动圈式扬声器都是利用通电导体在磁场中受力运动的原理工作的。动圈式话筒是利用电磁感应原理将声音信号转化为电信号的装置。电磁继电器利用电流的磁效应工作的。11．B　点拨：由题图知，闭合开关，乙电动机中有电流通过，乙电动机工作，乙的工作原理是通电线圈在磁场中受力而转动，将电能转化为机械能；乙带动甲转动，甲电动机内部的线圈在磁场中做切割磁感线，会产生感应电流，小灯泡发光，此时甲相当于一个发电机，其工作原理是电磁感应，将机械能转化为电能。12．C二、13．钴；镍；磁化　14．方向；磁体15．奥斯特；N；大于；左　16．磁；磁场17．电磁感应；变化；机械18．磁场；3×103;3.6×106；大于　点拨：电动机的原理是通电线圈在磁场中受力而转动。72km/h＝20m/s，汽车的牵引力F＝＝＝3×103N，汽车做匀速直线运动，则f＝F＝3×103N，汽车1min通过的路程s＝vt＝20m/s×60s＝1200m，牵引力做功W＝Fs＝3×103N×1200m＝3.6×10610 J。汽车在行驶的过程中，要克服摩擦力做功，则汽车消耗的电能大于牵引力做的功。三、19.解：如图所示。点拨：根据安培定则，通电螺线管左侧为N极，右侧为S极，通电螺线管外部的磁感线由N极指向S极。图中的条形磁体被通电螺线管排斥，则悬挂的条形磁体的左端为S极，右端为N极。20．解：如图所示。四、21．轻敲；磁场；安培定则22．(1)闭合　(2)导体做切割磁感线运动的方向(3)2和6(或3和7)　(4)发电机　(5)①不同；②有关点拨：(1)分析表中数据，只有闭合电路的部分导体在磁场里做切割磁感线运动时，导体中才会产生感应电流。(2)比较实验2和3(或6和7)可知：在磁场方向一定时，改变导体切割磁感线的方向，就改变了感应电流的方向，因此可以得出，在磁场方向一定时，感应电流的方向与导体做切割磁感线运动的方向有关。(3)比较实验2和6(或3和7)可以发现，在导体切割磁感线运动方向不变时，感应电流的方向与磁场方向有关。(4)电磁感应的重要应用是发电机。(5)要探究感应电流的大小与导体切割磁感线的运动速度是否有关，必须改变导体切割磁感线的运动速度而控制其他因素不变；如果在改变导体切割磁感线的运动速度时，电流表指针偏转幅度不同，说明感应电流的大小与导体切割磁感线运动速度有关。10 23．(1)通电线圈在磁场中受到力的作用；反向旋转　(2)不同意；灵敏电流表　点拨：(1)电动机的工作原理是通电线圈在磁场中受到力的作用，线圈受力方向与电流方向和磁场方向有关，将电池反向接到电动机两端，会看到电动机反向旋转。(2)用手搓动电动机的转轴，线圈在磁场中切割磁感线，因此在线圈中也产生感应电流，但小灯泡需要较大的电流才能工作，应该用灵敏电流表代替小灯泡。五、24．解：(1)如图所示。(2)从题图乙中可以看出，当压力为1×105N时，压敏电阻的阻值为100Ω；电路中的总电阻为：R＝＝＝200Ω，故R0＝R－Rx－R线＝200Ω－100Ω－20Ω＝80Ω。(3)从图象可知，当大桥允许通过车辆的重力小于8×104N时，压敏电阻的阻值较大，电路中的电流较小，要使电磁继电器正常工作，即流过线圈的电流大于等于30mA时衔铁被吸下，则可以通过减小R0(或减小电磁继电器线圈的阻值；或增大电源电压；或把弹簧弹性变弱一些等)的方法来解决问题。10