《电与磁》单元检测题
一、单项选择题（每小题2分，共30分）
图1
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]
图2
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
图3
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
图4
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
图6
图5
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（ ）
6.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
图7
图8
图9
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
图10
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（ ）
图11
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
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]
图15
图13
图14
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16
图17
15.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。
图18
图19
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]
图20
（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。
乙
图21
19.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]
图22
（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。
图23
（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
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
图24
（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“220V 5.5kW”，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。
甲
乙
图15
（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. B 2.B 3. C 4. A 5.B 6. A 7.C 8.A 9.B 10. 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
17.0.4 600 24
三、作图与实验探究题
18. （1）如图1所示
图1
（2）如图2所示
图2
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（或），通过线圈的电流，电动机线圈产生的热量。
（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。
（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，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。
,
