第二十章电与磁【章节提升检测】—（人教版）（解析版）.docx

更多资料添加微信号：DEM2008 淘宝搜索店铺：优尖升教育 网址： 第二十章 电与磁 时间：80分钟 满分：100分 一、单选题（每题3分，共30分） 1． 世界上第一个证实电与磁之间联系的物理事实是(　　) A．磁现象 B．地磁场的发现 C．磁化现象 D．奥斯特实验 【答案】D 【解析】1820年，丹麦物理学家奥斯特无意中发现通电导线的电流会作用于磁针，使磁针改变方向，也就是通电导体周围产生磁场．这种现象也称为电生磁现象． 2．电磁炮是用电磁技术制成的一种对通电导体的作用,具有速度快、命中率高的特点,其原理是利用磁场对通电导体的作用,下列叙述中与此原理相同的是(　　) A.电动机接通电源正常工作 B.奥斯特发现通电导线能使小磁针偏转 C.水轮机带动发电机工作为我们提供源源不断的电能 D.工厂使用大型电磁铁完成物品运输任务 【答案】A 【解析】电磁炮的原理是利用磁场对通电导体的作用。电动机接通电源正常工作时,通电线圈在磁场中受到力的作用而转动,与电磁炮的原理相同,故A正确;奥斯特发现通电导线周围存在磁场,能使小磁针发生偏转,这是电流的磁效应,故B错误;水轮机带动发电机工作利用的是电磁感应现象,故C错误;工厂使用大型电磁铁利用的是电流的磁效应,故D错误。 3．下列图示实验中，能用电磁感应现象原理解释的是(　　) A．水果电池 B．导线框绕底部有磁铁的电池转动 C．旋转电扇叶片让二极管发光 D．自制电磁铁吸起大头针 【答案】C 【解析】A、水果电池在电路中的作用相当于是电源，不能电磁感应现象解释，故A错误； B、导线框绕底部有磁铁的电池转动的原理是电动机，利用通电导体在磁场中受力的原理，故B错误； C、旋转电扇叶片，电风扇内部的线圈做切割磁感线运动，产生电流，使二极管发光，利用电磁感应现象原理，故C正确； D、电磁铁是利用电流的磁效应的原理工作的，故D错误． 4．如图所示的四个装置中，说法正确的是(　　) A.图甲装置原理可用来制作发电机 B.图乙装置可用来演示磁场对电流的作用 C.图丙装置可用来演示电磁铁的磁性强弱与电流大小的关系 D.图丁装置在工作过程中将机械能转化为电能 【答案】A 【解析】图甲没有电池,验证闭合电路的一部分导体切割磁感线时产生感应电流,是电磁感应现象实验,是发电机的原理图,故A正确;图乙验证了通电导体周围存在磁场,这是奥斯特的实验,说明了电流的磁效应,故B错误;图丙电流大小一定,匝数多的线圈吸引较多的铁钉,可用来演示电磁铁中磁性强弱与线圈匝数的关系,不能探究电磁铁的磁性强弱与电流大小的关系,故C错误;图丁有电池,验证通电导体在磁场中受力的实验,利用此装置原理制造了电动机,电动机在工作过程中将电能转化为机械能,故D错误。 5．如图所示，是电磁现象的四幅实验装置图，下列分析中正确的是（　　） A．图甲装置中通电螺线管的A端为N极 B．图乙装置，说明电流周围存在着磁场 C．图丙装置研究的是电流对磁场的作用 D．图丁装置是电动机的结构原理图 【答案】B 【解析】A．根据右手安培定则，通电螺线管的B端为N极，故A选项错误； B．图乙装置中，说明电流周围存在磁场，使指针转动，故B选项正确； C．图丙装置中是电动机原理图，通电导线在磁场中受到力的作用，故C选项错误； D．图丁装置时发电机的原理，而不是电动机，故D选项错误。 故选B。 7．如图所示，图甲为一直导线，图乙、丙为导线绕成的线圈，“·”表示垂直纸面向外的磁感线，则（ ） A．只有图甲可以产生感应电流 B．只有图乙可以产生感应电流 C．只有图丙可以产生感应电流 D．都能产生感应电流 【答案】B 【解析】A．图甲中只是直导线运动，没有组成闭合电路，所以不能产生感应电流，故A错误； B．构成了闭合电路，且部分导体切割，产生感应电流，故B正确； C．图丙是整个闭合电路在磁场中运动，不是部分导体在磁场中做切割磁感线运动，所以不能产生感应电流，故C错误； D．图丙电路闭合，但不是部分导体切割磁线，所以不会产生感应电流，故选项D错误． 8．如图所示，通电螺线管上方附近有一点M，小磁针置于螺线管的左侧附近．闭合并关K，下列判断正确的是（ ） A．M点的磁场方向向左 B．螺线管的左端为S极 C．小磁针静止后，其N极的指向向左 D．向右移动滑片P，螺线管的磁场增强 【答案】C 【解析】A．由于在磁体的外部，磁感线从N极指向S极，所以， M点的磁场方向向右，故A错误； B．由安培定则知道，用右手握住螺线管，四指指向电流的方向时，大拇指指向左端，即通电螺线管的左端为N极，故B错误； C．由于通电螺线管的左端是N极，根据异名磁极相互吸引知道，小磁针的S极应靠近螺线管的左端，则小磁计的N极向左转动，小磁针会逆时针旋转，故小磁针静止时，其N极的指向向左，故C正确； D．由图知道，当向右移动滑片P时，接入电路的电阻增大，则电流减小，所以，电磁铁的磁性会减弱，故D错误． 9．如图所示，一条形磁铁静止在粗糙的水平桌面上，通电螺线管与条形磁铁处于同一水平面上，并靠近．开关闭合后，滑片P向下滑动的过程中，条形磁铁始终保持静止．对条形磁铁所受摩擦力的判断，下列说法中正确的是（ ） A．摩擦力减小，方向水平向左 B．摩擦力减小，方向水平向右 C．摩擦力增大，方向水平向左 D．摩擦力增大，方向水平向右 【答案】D 【解析】由安培定则得，电磁铁左端为N极，右端为S极，与条形磁铁的异名极相对，相互吸引，则条形磁铁受到电磁铁向左的吸引力，因条形磁铁始终保持静止，所以它受到的吸引力和桌面给它的摩擦力是一对平衡力，大小相等，方向相反，所以条形磁铁受到的摩擦力的方向是向右的；当滑片逐渐向下移动时，连入电路的电阻逐渐减小，由欧姆定律可得线圈中电流逐渐变大，则磁场逐渐变强，条形磁铁受到电磁铁的吸引力逐渐变大，因条形磁铁受的是平衡力，故摩擦力的大小也会逐渐增大，故D正确． 10．如图所示是动圈式话筒和扬声器的构造示意图。讲话时的声音使膜片振动,与之相连的线圈也跟着一起振动,线圈中产生随声音变化的电流。变化的电流通过扬声器的线圈,线圈就会在磁场中来回振动,带动纸盆也来回振动发出声音。根据以上叙述,下列说法正确的是(　　) A.扬声器的线圈振动是因为通电导线在磁场中受到力的作用 B.动圈式话筒是把电能转化成机械能的一种装置 C.电风扇的工作原理与动圈式话筒的工作原理相同 D.扬声器的工作原理是法拉第发现的电磁感应现象 【答案】A 【解析】扬声器工作原理是通电导体在磁场中受力而运动,所以扬声器的线圈振动是因为通电导线在磁场中受到力的作用,故A正确;动圈式话筒是根据电磁感应原理工作的,机械能转化为电能,故B错误;电风扇的主要构件是电动机,所以它的工作原理是通电导体在磁场中受力而运动,动圈式话筒的工作原理是电磁感应,两者原理不同,故C错误;扬声器的工作原理是通电导体在磁场中受力而运动,故D错误。 二、填空题。（每题1分，共18分） 11．磁悬浮列车的车厢和铁轨上分别安放磁体,使它们的两极相对,利用了磁极间相互作用的　　　　　力,使列车离开地面,消除了车体与轨道之间的　　　　　力。  【答案】斥　摩擦力 【解析】磁悬浮列车可以通过同名磁极间相互排斥的原理使磁悬浮列车和铁轨脱离接触,从而消除车体和轨道间的摩擦力实现高速行驶。 12．如图甲所示,当闭合开关后,部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,电流表指针会发生偏转;如图乙所示,当闭合开关后,通电导体棒在磁场中受力向左运动。其中电动机的工作原理与图　　　　相同。发电机的工作原理与图　　　　(两空均选填“甲”或“乙”)相同。  【答案】乙　甲 【解析】甲图研究的是电磁感应现象,是发电机的原理;乙图研究的是通电导体在磁场中受到力的作用,是电动机的原理。 13．如图，螺线管的上方放置一个小磁针，螺线管左方的水平地面上放置一个铁块。闭合开关后，铁块静止不动，小磁针在磁场的作用下会发生转动，它的周围____ （填“有”或“无"）磁感线，小磁针静止时左端为_______填“S”“或“N”）极。当滑片P向左滑动时，铁块受到的摩擦力的大小将____ （填 “变大”、“变小”或“不变"）。 【答案】无 S 变小 【解析】[1]磁感线一种理想化的物理模型，实际上并不存在，磁场不是由磁感线组成的。 [2]根据螺线管中电流的方向和线圈的绕向，利用安培定则用右手握住导线，让四指指向电流方向，则大拇指指向右端，即螺旋管的左端为N极，右端为S极，当小磁针静止时，根据磁极间的作用规律可知，相互靠近的一定是异名磁极，因此可以确定小磁针的左端为S极，右端为N极。 [3]当滑片P向左滑动时，滑动变阻器接入电路的阻值变大，电路中的电流变小，通电螺线管的磁性变弱，对铁块的吸引力变小，故铁块受到的摩擦力将变小。 14．如图所示的电路中，当开关S拨到a后，电磁铁左端为______极，小磁针静止时，B端是______极；当开关S由a拨到b，调节滑动变阻器，使电流表的示数仍保持不变，则电磁铁的磁性______（选填 “增强”、“不变”或“减弱”）。 【答案】N S 减弱 【解析】[1][2]从图可知，当开关S拨到a时，电流从螺线管的右端流入，左端流出，根据安培定则可知，螺线管左端是N极，右端是S极。由磁极间的相互作用可知，小磁针静止时B端为N极。 [3]在此实验装置中，保持电流不变，将开关S由a换到b，则减少了线圈的匝数，因此通电螺线管的磁性减弱。 15．如图，R为热敏电阻，其阻值随温度的升高而减小，用此热敏电阻和电磁继电器组成的一个简单恒温箱控制电路，当线圈中的电流达到一设定值时，衔铁被吸合，加热器停止工作，实现温控。 （1）恒温箱内的加热器应该接在______（AB/CD）之间； （2）如果将滑动变阻器R'向左移动少许，恒温箱内的恒定温度将_______（升高/降低）。 【答案】AB 降低 【解析】(1)[1]当温度较低的时候，热敏电阻的电阻较大，电路中的电流较小，此时继电器的衔铁与AB部分连接，此时是需要加热的，恒温箱内的加热器要工作，所以该把恒温箱内的加热器接在A、B 端。 (2)[2]如果将滑动变阻器向左移动少许，变阻器接入电路的电阻增小，而电磁铁吸合衔铁时的电流I0不变，根据欧姆定律可知，电磁铁吸合衔铁时控制电路的总电阻不变，则热敏电阻R的阻值应增大；因热敏电阻R的阻值随温度降低而增大，因此恒温箱内的温度将降低。 16．如图所示是电动机的工作原理图,如果实现线圈平稳、连续不停地转动,需要安装一个叫　　　　　　的元件,安装上此元件后,若把图中的电源换成小灯泡,快速转动线圈,小灯泡会发光,这是利用了　　　　　　　　原理。  【答案】换向器　电磁感应 【解析】图中所示的是电动机的模型,电动机的工作原理是通电线圈在磁场中受力转动或通电导体在磁场中受力;当线圈刚转过平衡位置时,受力方向与转动方向相反,所以不能持续的转动下去,要实现线圈平稳、连续不停地转动,需要安装换向器,有了换向器,当线圈刚转过平衡位置时,改变了线圈中电流方向,使线圈的受方向也发生改变,此时受力方向与转动方向又一致了,故可以让线圈持续转动下去。电源换为小灯泡,快速转动线圈,小灯泡会发光,说明电路中有感应电流产生,这种现象是电磁感应现象。 16．如甲、乙两图所示,能说明电动机工作原理的是图　　　　,如图丙所示,在电磁铁正上方用弹簧挂着一条形磁铁,当开关S闭合后,在滑片P由b端向a端滑动过程中,弹簧长度　　　　(选填“变长”或“缩短”)。  【答案】乙　变长 【解析】电动机是根据通电导体在磁场中受力的原理制成的,电路中有电源,故应为图乙;读图可知,当滑片P从b端到a端滑动过程中,滑动变阻器的阻值变小,电路中的电流变大,电磁铁的磁性增强;电流从螺线管的下端流入,上端流出,右手握住螺线管,使四指指向电流方向,则螺线管上端为N极。根据异名磁极相互吸引可知,条形磁铁与电磁铁相互吸引,当电路中的电流变大时,电磁铁的磁性变强,吸引力变大,则弹簧长度变长。 17．扬声器是把电信号转换成声信号的一种装置，如图所示是扬声器构造示意图。当线圈中通过变化电流时，线圈受到变化的________力作用，从而带动与线圈相连的纸盒振动，于是扬声器就发出了声音，扬声器从原理上与________大致相同（选填“电动机”或“发电机”）。 【答案】磁场 电动机 【分析】 解答本题要对扬声器的工作过程有清楚的了解。扬声器的线圈中有随声音变化的电流，因为通电线圈在磁场中受到力的作用，使得线圈就不断地来回振动，纸盆也就振动动起来，便发出了声音。 【解析】[1]如图，扬声器中的线圈中通过变化电流时，线圈会受到永久磁铁的磁场力的作用，而带动与线圈相连的纸盆振动，将电信号转化成声信号。 [2]扬声器从原理上与电动机的原理一致。 三、作图题（每题3分，共9分） 18．标出如图所示电磁铁的N、S极及电源的正、负极。 【答案】如图所示。 【解析】外部磁感线总是由N极指向S极,故可知螺线管左侧为N极;由右手螺旋定则可得出电源左侧为正极。 19．如图所示,根据图中信息,标出通电螺线管的N极、磁感线方向和电源的正极。 【答案】如图所示。 【解析】根据磁感线的形状可知,两者相互排斥,是同名磁极,则通电螺线管的右端为N极,由安培定则可知电源左端为正极,右端为负极。 20．如图,在螺线管上方用弹簧悬挂一根条形磁铁。闭合开关S后,弹簧的伸长量减小,请在图中括号内分别标出螺线管A的N、S极和电源的+、-极。 【答案】如图所示。 【解析】开关闭合后,弹簧伸长量减小,说明弹簧受到向上的弹力,则可知条形磁铁受到了向上的排斥力;因同名磁极相互排斥,所以可知螺线管上端为N极,下端为S极;则由右手螺旋定则可知,电流由螺线管上端流入,即电源的左端为正极,右端为负极。 四、实验题（27分） 21．（8分）小明在探究“怎样产生感应电流”的实验中,用导线将金属棒、开关、灵敏电流计连接成如图所示的电路。请你参与探究并回答下列问题; （1）悬挂金属棒静置于U形磁铁的磁场中,此时两极正对区域磁感线的箭头方向是竖直向　　　　(选填“上”或“下”)。  （2）灵敏电流计的作用是用来检测　　　　　　　　的。若闭合开关后并未发现电流计指针偏转,经检查器材均完好,各器材间连接无误,那么接下来你认为最应该关注的器材是　　　　　　。  （3）小明认为是原来磁铁的磁性太弱所致,他提出更换磁性更强的磁铁,就在他移动原磁铁时,你发现电流计的指针出现了晃动,你认为接下来最应该做什么来找到让电流计指针偏转的原因　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　。(仅写出最应该进行的一步操作)  （4）就根据上述探究过程,小明就说:“我们找到产生感应电流的秘密了!”此时你对小明的“成果发布”作何评价? 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  【答案】(1)下 (2)感应电流　金属棒 (3)使金属棒沿水平方向快速切割磁感线运动 (4)不合理,因为只做了一次实验,得出的结论具有偶然性,不具有普遍性,应该用不同种类的金属棒,还要使金属棒朝各个方向运动 【解析】(1)在磁体外部磁场方向总是从N极出发指向S极,如图所示此时两极正对区域磁感线的箭头方向是竖直向下;(2)灵敏电流计是测量电流的仪表,所以在此实验中是用来检测感应电流的;闭合开关,电流表指针未偏转,说明没有感应电流产生。此时金属棒是静止的,所以接下来最应该关注的是金属棒,观察金属棒运动后会不会有电流的产生;(3)闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时会产生感应电流,移动原磁铁时,发现电流计的指针出现了晃动,产生了感应电流,所以下一步我们应使金属棒沿水平方向快速切割磁感线运动,观察是否会产生感应电流;(4)在整个的实验中,只进行了一次实验就得出结论是不合理的,因为只做了一次实验,得出的结论具有偶然性,不具有普遍性,应该用不同种类的金属棒,还要使金属棒朝各个方向运动。 22．（12分）如图是“探究什么情况下磁可以生电”的装置，用棉线将一段导体AB悬挂起来，放置于蹄形磁体的磁场中，再用导线把导体AB和灵敏电流计连接起来，组成了闭合电路｡ （1）该实验中，灵敏电流计的作用是______､______｡ （2）确认灵敏电流计能正常工作后，某同学发现，无论导体AB在磁场中怎样运动，灵敏电流计的指针均不见发生偏转｡其主要原因可能是______､______｡ （3）在教师的指导下，兴趣小组对实验进行完善后，观察到的现象如下表所示，由此可知，闭合电路的一部分导体在磁场中做______运动时，电路中会产生感应电流。 实验序号 磁体(磁极)放置方式 导体AB运动情况 电流计指针偏转情况 1 上N下S 静止 不偏转 2 竖直向上运动 不偏转 3 竖直向下运动 不偏转 4 上N下S 向左运动 向右偏转 5 向右运动 向左偏转 6 上S下N 向左运动 向左偏转 7 向右运动 向右偏转 （4）比较第4、5（或6、7）次实验可以得出 ｡ （5）在此实验过程中，能量转化情况是______｡利用这一原理，人们在生产生活中制成了______｡ 【答案】判断是否产生感应电流 判断感应电流的方向 产生的感应电流太弱 断路（接触不良） 切割磁感线 感应电流的方向与导体运动方向有关 机械能转化为电能 发电机 【解析】(1)[1][2]根据灵敏电流计是否偏转可以判断是否产生感应电流；偏转方向可以判断感应电流的方向。 (2)[3][4]无论导体AB在磁场中怎样运动，灵敏电流计的指针均不见发生偏转，其主要原因可能是产生的感应电流太弱，不能引起指针的偏转或者电路断路（接触不良），没有电流。 (3)[5]观察表中情况，由此可知，闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，电路中会产生感应电流。 (4)[6]比较第4、5（或6、7）次实验现象发现，磁场方向相同，导体运动的方向不同，产生电流的方向不同，即感应电流的方向与导体运动方向有关。 (5)[7][8]在电磁感应现象中，闭合电路一部分导体做切割磁感线运动，产生感应电流，是把机械能转化为电能。利用这一原理，人们在生产生活中制成了发电机。 23．（7分）在研究“磁场对通电导体的作用”的实验中： （1）如图甲所示，把金属杆ab放在磁场里，闭合开关，观察到金属杆ab向右运动，利用此现象原理人们制成了______（选填“电动机”或“发电机”）； （2）改变磁场方向或电流方向，观察到的实验现象记录在表格中。分析第______（填实验序号）次数据可知，通电金属杆在磁场中受力方向与磁场方向有关；分析第1与3或2与4次数据可知______； （3）如图乙所示，闭合开关，让金属杆cd做切割磁感线运动，此时金属杆ab______（选填“会”或“不会”）受到力的作用。 实验序号 1 2 3 4 磁场方向 向下 向上 向下 向上 电流方向 b----a b----a a----b a----b ab运动方向 右 左 左 右 【答案】电动机 1与2（或3与 通电导线在磁场中受力方向与电流方向有关 会 【解析】(1)[1]如图甲所示，把金属杆放在磁场里，闭合开关，通过有电流，观察到金属杆向右运动，这表明通电导体在磁场中受到力的作用，人们根据这个原理制成了电动机。 (2)[2]探究通电金属杆在磁场中受力方向与磁场方向有关时，需要控制电流方向相同，磁场方向不同，故需要对比第1与2或3与4次数据。 [3]分析第1与3或2与4次数据可知，磁场方向相同，电流方向不同，导体运动方向不变，则表明通电金属杆在磁场中受力方向与电流方向有关。 (3)[4]如图乙所示，闭合开关，让金属杆做切割磁感线运动，则中有电流通过，中也有电流，相当于通电导体，在磁场中会受到力的作用。 五、阅读理解题（每空2分，共16分） 24．阅读以下材料，回答问题． 指南针是我国古代的四大发明之一．司南是春秋战国时期发明的一种指南针，如图甲所示，它由青铜盘和磁勺组成，磁勺放置在光滑青铜盘的中心，可以自由转动．古文《论衡·是应篇》中记载：“司南之杓，投之于地，其柢指南”．司南的作用，放在地上，它的勺柄静止时指向南方．磁勺能够指示方向，是利用了地磁场对磁勺的作用 （1）若假想地磁场是由地球内部一块大磁铁产生的，图乙和丙所示的两个示意图中，能合理描述这块大磁铁的是______． （2）司南的勺柄应为该磁体的____(选填“N”或“S”)极． （3）某物理研究所尝试利用一块天然磁石制作一具“司南”，图丁所示为天然磁石的磁感线分布情况，则应将磁石的______(选填“A”、“B”、“C”或“D”)处打磨成勺柄． （4）把天然磁石按照正确方法打磨成磁勺后，放在粗糙的木盘上，使磁勺水平自由转动直至最终静止，但磁勺勺柄总不能正确指南．将粗糙木盘换成较光滑的青铜盘才略有改善．这是因为磁勺和盘子之间的______影响了实验效果． 【答案】(1)丙　(2)S　(3)C　(4)摩擦 【解析】(1)地球是一个大磁体，地磁场的形状与条形磁铁相似，地磁场的南北极与地理南北极相反，即地磁的北极在地理的南极附近，故丙图正确． (2)磁勺的勺柄指南，根据地理的南极正是地磁的N极，异名磁极相互吸引，因此，勺柄为该磁体S极． (3)如(丁)所示，根据天然磁石的磁感线分布，可判断C端是S极，也就是磁勺的勺柄． (4)把天然磁石打磨成的磁勺放在粗糙的木盘上，由于摩擦力较大，很难正确指示南北方向，将粗糙木盘换成较光滑的青铜盘，摩擦力减小了，能正确指示南北方向．这说明磁勺和盘子之间的摩擦力影响了实验效果． 25．阅读《直流输电和交流输电》 直流输电和交流输电 “直流电”(简称DC)是大小和方向都不变的电流．实验室里常用的干电池形成的电流就是直流电流．交流电(简称AC)的电流方向随时间作周期性变化．我们常见的电灯、电动机等用的电都是交流电． 输电过程中，要输送较大的电功率，可以增大电流，也可以增大电压(根据电功率公式)．而电流愈大，输电线路发热就愈厉害，损失的功率就愈多，因而输电时通常采用增大电压的方法．交流电可以方便地通过变压器升高和降低电压，这给配送电能带来极大的方便，这也是交流电与直流电相比所具有的独特优势．我国使用的交流电，一般频率是50 Hz，意思就是 1 s内完成周期性(完全重复)性变化的次数为50次．交流输电要求所有的 发电机保持同步运行并且有足够稳定性，这不易解决，但直流输电在这方面具有调节快速，运行可靠的优势． 随着科学的发展，为了解决交流输电存在的问题，寻求更合理的输电方式，人们现在开始尝试采用直流超高压输电．发电站发出的电和用户用的电仍然是交流电，只是在远距离输电中，采用换流设备，把交流高压变成直流高压进行输电． 根据上述材料回答问题． （1）骑自行车时，左脚踏脚蹬的运动可以看做是周期性运动，假如某人骑自行车时左脚踏着脚蹬在1s内转了2圈，则他左脚运动的频率为______Hz. （2）未来会采用________输电，其优点是__________________．(写出一条即可) 【答案】(1)2　(2)直流超高压