专题20电与磁（测试）（原卷版）.docx

1、专题20 电与磁（测试）（原卷版）（满分100分，时间90分钟）一、选择题（11小题，每小题3分，共33分）1.2020年10月14日，自然杂志报道了一种可以在15下实现超导的新材料，人类向创造出具有最优效率电力系统的目标又迈近了一步。超导材料可以应用在（ ）。A电饭锅 B电动机 C电热水壶 D电烤箱2.在初中物理教科书中，我们已经认识了不少科学家，他们在物理学的发展过程中作出了杰出的贡献。下面列举了四位科学家和他们的重要成果，其中错误的是（ ）。A安培：研究并总结出电流跟电压和电阻的关系；B法拉第：重要贡献是磁生电，即电磁感应现象的发现；C奥斯特：发现了电流的周围存在磁场；D焦耳：通过实验研

2、究出电流热效应规律3塑料梳子梳头发时，头发容易被梳子“粘”起，下列现象中“粘”的原因与其相同是（ ）。A两个铅杆底面削平挤压后能“粘”在一起；B干燥的天气里，化纤布料的衣服容易“粘”在身上；C课堂上，老师把板擦“粘”在竖直的黑板上；D用硬纸片盖住装满水的玻璃杯并倒置，纸片“粘”在杯口上4关于研究磁场的方法和磁场的描述，下列说法中正确的是（ ）。A磁感线是磁体周围空间实际存在的曲线；B用磁感线可以形象地描述磁场的分布情况；C磁场中某点的磁场方向由放在该点的小磁针决定；D在磁体周围撒铁屑可以判断该磁体周围的磁场方向5中国宋代科学家沈括在梦溪笔谈中最早记载了地磁偏角：“以磁石磨针锋，则能指南，然常微

3、偏东，不全南也。”进一步研究表明，地球周围地磁场的磁感线分布示意如图所示。关于地磁场下列说法正确的是（ ）。 A地理南、北极与地磁场的南、北极完全重合；B地磁场的磁感线是真实存在的；C地磁场的N极在地理的南极附近；D北京地区的地磁场方向由地理北极指向地理南极6甲、乙为不同条形磁铁的两个磁极，弧线是部分未标方向的磁感线，如图所示，根据图中小磁针静止时的指向判断甲、乙的磁极，下列描述正确的是（ ）。A甲、乙都是N极 B甲、乙都是S极C甲是N极，乙是S极 D甲是S极，乙是N极7.通过直接感知的现象，推测无法直接感知的事实，是常用的物理方法，下列根据现象所做出的推测，不符合科学事实的是（ ）。A测得两

4、个小灯泡两端的电压相等，推测这两个小灯泡不一定并联；B如图所示，在静止的小磁针上方平行架一根导线，给导线通电时小磁针发生偏转，推测通电导体周围存在磁场；C小磁针放在磁体旁受力偏转，推测磁体周围有磁场；D马路两边的路灯同时亮、同时灭，推测路灯是串联的8.下列四个图中，磁感线方向标注错误的是（ ）。A BCD9.如图是一种温度自动报警器的原理图，在水银温度计中封入一段金属丝，金属丝下端所指示的温度为90,下列说法错误的是（ ）。A报警器利用了水银导电和热胀冷缩的性质；B温度达到90时，报警器中的灯亮同时铃响；C报警器中，水银温度计和电磁铁串联在电路中；D报警器利用了电磁铁通电时有磁性断电时磁性消失

5、的特点10如图所示，小明同学做了一个小直流电动机模型。同学们围着观看线圈的持续转动，一起分享着他的成果。下列关于此直流电动机模型的说法，你认为正确的是（ ）。 A此电动机模型是根据电磁感应的原理制成的；B线圈两端（作为转轴）的漆皮应全部刮去，这样才可持续转动；C转动过程中，CD边始终受方向不变的磁场力；D线圈两端（作为转轴）的漆皮应一端全部刮去，另一端刮去半周，这样才可持续转动下去11.下列关于电磁现象的几个实验，其中能说明电动机工作原理的是（ ）。A使导体AB向左或向右摆动时，电流表指针发生偏转；B闭合开关，铜棒ab中有电流通过时，它就会运动起来；C有电流通过直导线时。直导线下方的小磁针发生

6、偏转；D给带有铁芯的线圈通电，它能吸引铁块二、填空题（7小题，每空2分，共18分）12.我国宋代学者_在梦溪笔谈中最早记载了地磁偏角：“以磁石磨针锋，则能指南，然常微偏东，不全南也。”司南能指示南北方向，是因为受到_的作用。13.电冰箱门上装有磁性密封条，是利用了_的原理，而磁带和磁卡则是利用了它们能够被_的原理14.人工心脏泵可短时间代替心脏工作，如图是该装置的示意图磁体固定在左侧，线圈AB固定在用软铁制成的活塞柄上（相当于一个电磁铁），活塞筒通过阀门与血管相通，阀门S1只能向外开启，S2只能向内开启，线圈中的电流从A流向B时，电磁铁左端是_极，血液会_（选填“流入”或“流出”）活塞筒，该装

7、置工作时，线圈AB中的电流方向_（选填“需要”或“不需要”）改变。15.虽然纯净的水是不导电的，但一般的水都能导电。根据水的导电性可以设计一种水位自动报警器，其原理如图所示图中的螺线管中插入了一根软铁棒，通电后磁性会更_(选填“强”或“弱”)；当水位到达金属块A时，_(选填“红”或“绿”)灯亮。16如图所示，闭合开关，通电螺线管右侧的小磁针静止时，小磁针的N极指向右，则电源的左端为_（填“正”或“负”）极。若使通电螺线管的磁性增强，滑动变阻器的滑片P应向_（填“左”或“右”）端移动。17.如图所示，一个综合实践小组用一段漆包线绕成线圈abcd，用小刀刮两端引线的漆皮，一端全部刮去，另一端只刮上

8、半周或下半周。将线圈abcd放在用硬金属丝做成的支架m、n上，并按图示连接电路，则电磁铁的上端是_极。闭合开关，用手轻推一下线圈，线圈会持续转动，这就是简易的_（选填“发电机”或“电动机”），若只将电源的正负极互换，则线圈转动方向会与原来的转动方向_（选填“相同”或“相反”）。18.（1）如图装置：把导线与灵敏电流计组成闭合电路，让导体ab在磁场中做_运动，灵敏电流计的指针会发生偏转，证明有感应电流生成，据此发明了_机。（2）如图装置：闭合开关，发现通电导体在磁场中_（选填“运动”或“静止”），由此制成_机。三、作图题（2小题，每小题3分，共6分）19.如图，已知静止在通电螺旋管右端小磁针N极

9、的指向，请用箭头在磁感线上标出磁感线的方向并在括号内用“正”“负”标出电源的正负极。20.如图所示，小磁针放在两通电螺线管之间，静止时小磁针的N、S极处于如图所示的状态，请完成螺线管的绕线，并标出电源的正、负极。四、实验题（5小题，共25分）21（6分）为了探究磁场，王瑞同学做了如下实验： （一）探究磁体周围的磁场：（1）如图甲所示，在玻璃板上均匀撒上一层铁屑，再将玻璃板放在条形磁体上方，然后轻敲玻璃板，观察铁屑的分布情况。铁屑在磁场中被 _成一个个小磁针，从而在磁场中有序地排列起来。（2）如图乙所示，再在玻璃板上放一些小磁针，小磁针静止时黑色一端表示磁体的N极，由此判断条形磁体右端的磁极为

10、_极。（3）人们仿照铁屑在磁场中措列的情况和小磁针N极的指向画出一些带箭头的曲线来形象、直观地描述磁场，物理学中把这样的曲线叫作 _。（二）探究通电螺线管周围的磁场：（4）把小磁针放在螺线管四周不同的位置，通电后发现小磁针的指向如图丙所示，说明通电螺线管周围的磁场跟 _磁体的磁场相似。（5）对调电源的正负极重复上述实验，小磁针的指向与之前相反，说明通电螺线管的极性跟 _有关，断开开关后，小磁针静止时 _极指向南方。22（5分）电与磁之间存在着相互联系，彰显物理现象的对称、统一之美。 （1）如图1所示，小雨利用干电池、导线和小磁针进行实验；通电后小磁针发生偏转，断电后小磁针复位。实验表明_；若把

11、图甲中的小磁针换成直导线并通电。推测：两条通电导线之间_（填“有”或“没有”）相互作用力，依据是_ （填字母）；A电磁感应现象 B磁场对电流的作用（2）小雨又将直导线绕成螺线管形状，在螺线管的两端各放一个小磁针，并在硬纸板上均匀地撒满铁屑。通电后观察小磁针的指向及铁屑的排列情况，如图2所示。实验结果表明：通电螺线管外部的磁场与_的磁场一样；（3）在螺线管中插入软铁棒，制成电磁铁。下列设备中没有用到电磁铁的是_（填字母）。A大型发电机 B电磁起重机 C电炉23（5分）为探究“影响通电螺线管磁性强弱的因素”，小明以电池（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

12、所示的简易实验。（1）他将导线绕在铁钉上制成简易螺线管，并巧妙地通过_来显示通电螺线管磁性的强弱；（2）连接好电路，使变阻器连入电路的阻值较大，闭合开关，观察到图（a）所示的情景，接着移动变阻器滑片，使其连入电路的阻值变小，观察到图（b）所示的情景。比较图（a）和（b），可知_图中的电流较小，从而发现，通过螺线管的电流越_（选填“大”或“小”），磁性越强；（3）如图（c），将导线绕在两枚铁钉上，构成两个简易螺线管串联的电路。从图（c）的情景看出，在_相同的情况下，线圈的匝数越_（选填“多”或“少”），磁性越强。24（4分）探究磁场对通电导体的作用：（1）连接如图所示电路，闭合开关，发现导体ab

13、在磁场中运动，说明通电导体在磁场中_，此过程中_能转化为_能；（2）断开开关，将磁体N，S极对调，闭合开关，发现导体ab在磁场中运动的方向与上次运动的方向_。25（5分）如图所示是“探究感应电流产生的条件”实验装置。（1）实验中，AB棒的材料可能是_ （填“塑料”或“铝”）；（2）我们可以通过灵敏电流计指针是否偏转来判断电路中是否有感应电流产生；还可以通过指针偏转的方向判断_；（3）闭合开关，实验探究过程记录如表所示：次数AB棒在磁场中的运动情况是否有感应电流1静止无2沿磁场方向运动（不切割磁感线运动）无3切割磁感线运动有根据实验现象，初步得出电路中产生感应电流的条件是：闭合电路的一部分导体在

14、磁场中做_运动，在该运动过程中，主要将机械能转化为电能；（4）保持AB棒运动方向不变，仅将磁体N、S极对调，重复上述实验，是为了探究感应电流方向与_的关系；（5）若将此装置中灵敏电流计换成_，可进一步探究电动机的工作原理。五、综合题（3小题，共18分）26（6分）为了更好的防控新冠病毒疫情，我国研制了某款智能防疫机器人。机器人利用磁敏电阻等器件来监控移动速度，控制驱动电机运转，图甲为控制电机运转的原理电路，U为输入电压，RB为磁敏电阻，阻值随外加磁场强弱的变化而改变。下表为机器人的部分参数，“电池比能量”为单位质量的电池所能输出的电能；“减速器的减速比”为输入转速与输出转速的比值。电池的质量1

15、0kg减速器的减速比30:1电池比能量140Wh/kg驱动电机的输入总功率400W移动速度0.11m/s驱动电机将电能转化为机械能的效率60% （1）图甲中电磁铁是利用_工作的；（2）电磁铁上端的磁极是_极（选填“N”或“S”）。（3）若机器人以最大速度沿水平路面匀速直线运动21min，此过程机器人受到的阻力为_N，消耗的电能占电池所能输出总电能的_%。（4）控制电机运转的磁敏电阻阻值随磁场强弱变化的图线如图乙，当磁敏电阻在正常工作区时，即使图甲电路中输入电压U发生改变，R1两端电压U1都能维持在某一定值附近微小变化，从而使控制电路中的电机稳定转动，则磁敏电阻的正常工作区对应图乙中_（选填“a

16、b”或“bc”）段，已知无磁场时RB的阻值为200，R1的阻值为400，线圈电阻忽略不计，当U为24V时，处在磁场中的RB电功率为0.32W，则R1两端的电压U1是_V。27（4分）如图甲所示为一恒温箱温控电路，控制电路电压为3V。R为热敏电阻（置于恒温箱内），阻值随温度变化的关系如图乙所示。恒温箱温控电路工作原理是：加热过程中，恒温箱温度升高到一定值时，控制电路中电流会达到一定值，继电器的衔铁被吸合，工作电路停止加热。（电磁铁线圈电阻不计）（1）图中所示状态，电路处于_状态（填“加热”或“未加热”）；（2）电阻R有什么作用？作用1：_；作用2：_；（3）恒温箱的温度为100时，继电器线圈中的

17、电流达到20mA，衔铁被吸合，此时电阻R两端的电压是多少_？28（8分）如图甲所示，是一种电加热恒温箱的简化工作原理电路图。工作电路由电压U0=220V的电源和阻值为R0=88的电热丝组成。控制电路是由电压U1=7.5V的电源、开关、电磁继电器（线圈电阻不计）、电阻箱R1（可取值范围为0120）和热敏电阻Rt组成的，热敏电阻Rt的阻值随温度变化的关系如图乙所示。当控制电路的电流达到50mA时，衔铁才吸合，从而切断右边工作电路，停止加热。（1）由乙图可知热敏电阻Rt的阻值随温度的升高怎样变化？（2）求工作电路中电热丝R0工作时的电流和工作5min产生的热量。（3）如果恒温箱的温度设定为60则电阻箱R1应取多大阻值。（4）该恒温箱可设定的最高温度是多少。