1、第二十章达标测试卷一、选择题(每题3分，共36分) 1下列图示展示了我国劳动人民的智慧成果，对其中涉及的物理知识。下列说法错误的是()A司南是最早利用地磁场指示方向的装置B人站在天坛的回音壁前说话，声音经过多次反射，可以在围墙的任何位置听到C碾谷物的石磨选用厚重的石材，是为了减小石磨对谷物的压强D从两心壶的壶嘴能分别倒出两种不同的液体是利用了大气压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极在地理的南极附近3橡皮泥具有很强的可塑性，深受小朋友们的喜爱。
2、现在有一种爱吞磁铁的橡皮泥，把高强度磁铁放在旁边，磁铁会慢慢被吞噬，如图所示，磁铁会被吞噬的原因是()A橡皮泥受到磁铁的压力 B橡皮泥有较强的粘连性C高强磁铁具有动能 D橡皮泥中含有磁性物质 (第3题) (第5题)4下列用电器或设备中，没有电磁铁的是()A电烙铁 B电磁继电器C电磁起重机 D电铃5小明在一块有机玻璃板上安装了一个用导线绕成的螺线管，在板面上均匀撒满铁屑，通电后轻敲玻璃板，铁屑的排列如图所示。下列说法正确的是()A图中P、Q两点相比，P点处的磁场较强B若只改变螺线管中的电流方向，P、Q两点处的磁场会减弱C若只改变螺线管中的电流方向，P、Q两点处的磁场方向会改变D若只增大螺线管中的
3、电流，P、Q两点处的磁场方向会改变6如图所示，GMR是一个巨磁电阻，其特性是电阻在磁场中会急剧减小，且磁场越强电阻越小，闭合开关S2后，下列四种情况相比较，指示灯最亮的是()AS1断开，滑片P在图示位置 BS1闭合，滑片P在图示位置CS1闭合，滑片P在滑动变阻器最右端 DS1闭合，滑片P在滑动变阻器最左端 (第6题) (第7题)7如图所示，为发电机的工作原理图，下列说法中正确的是()A发电机的基本原理是通电导体在磁场中受力的作用 B发电机的基本原理是电磁感应C线圈在转动过程中，感应电流的大小不变 D线圈在转动过程中，感应电流的方向不变8如图是科研人员设计的一种“能量收集船”，在船的两侧装有可触
4、及水面的“工作臂”，“工作臂”一端装有浮筒，波浪带动紧贴水面的浮筒上下浮动，引起工作臂上下运动，从而获得电能并储存起来，该“能量收集船”() A能创生能量 B利用了电磁感应原理C静止在水面时，浮力大于重力 D浮筒上下浮动是由于受到惯性作用 (第11题) (第12题) (第14题)9列车工作需用大功率电动机提供动力，列车到站前停止供电，电动机线圈随车轮转动，转变为发电机发电，此过程中车速从200 km/h减到90 km/h，在90 km/h以下进行机械刹车，下列说法正确的是()A减速发电过程中是应用通电导体在磁场中受力的原理B机械刹车过程是机械能转化为内能C进站前停止供电，列车仍能继续前行是由于
5、受到惯性力的作用D加速行驶过程中电动机应用了电磁感应原理10电磁炮是利用电磁技术制成的一种新型武器，具有速度快、命中率高等特点，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水轮机带动发电机工作为我们提供源源不断的电能B奥斯特发现通电导线能使小磁针偏转方向C电动机接通电源正常工作 D工厂使用大型电磁铁完成物品运输任务11如图所示的小制作中，装置A中有磁铁和可转动的线圈，当有风吹向风扇时扇叶转动，引起灯泡发光，装置A的工作原理是()A通电线圈周围存在磁场 B电磁感应C通电线圈能在磁场中转动D磁极间相互作用12某同学在家庭实验室里，将甲、乙图中的装置连接成了如图所示的通路，其中
6、两个相同的铜线圈处于磁场中。用外力使甲图中的线圈在磁场中摆动，下列说法正确的是()A乙图中的线圈有电流通过，也会随着运动起来B乙图类似于发电机，其原理是电磁感应C甲图类似于电动机，其原理是磁场对电流有力的作用D甲图中的线圈在运动过程中将电能转化为机械能二、填空题(每空1分，共16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_，从而在磁场中有序排列。15如图为一种电磁仪表的部分装置，闭合开关后，磁铁N
7、极向上转动(箭头所示)，则通电线圈上端为_(填“S”或“N”)极，电池右端为_(填“正”或“负”)极。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。 (第15题) (第16题) (第17题)18国家生态环境部研究表明，机动车污染
8、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60 kW的输出功率沿平直路面以72 km/h的速度匀速行驶1 min，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6分，共12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。 (第19题) (第20题) (第21题)20如图所示，当给电磁铁M通电时，发现弹簧开始被压缩，过一会儿，条形磁铁和弹簧重新处于静止。此时把滑动变阻器的滑片P向B端滑动，弹簧的长
9、度逐渐变短。请用笔画线代替导线，把电路连接完整(导线不能交叉，弹簧在其弹性范围内)。四、实验与探究题(21题4分，22题9分，23题10分，共23分)21探究产生感应电流的条件时，小东采用了如图所示的实验装置。闭合开关后，小东左右移动金属棒AB，均未发现电流表的指针发生偏转。经检查，全部实验器材均无故障且连接无误。请你猜想电流表指针不偏转的原因是_，写出检验猜想的方法：_。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
10、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_。(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：保持磁场强弱不变
11、，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。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物理学中，用磁感应强度(用字母B表示)来描述磁场的强弱，它的国际单位是特斯拉(符号是T)，磁感应强度B越大表明磁场越强；B0表明没有磁场。有一种电阻，其阻值大小随周围磁场强度的变化而变化，这种电阻叫做磁敏电阻。为了探究电磁铁磁感应强度的大小与哪些因素有关，小超设计了图甲、乙所示的电路，图甲中电源电压恒为6 V，R为磁敏电阻，图乙中的电磁铁左端靠近且正对图甲的磁敏电阻R；磁敏电阻R的阻值随磁感应
12、强度变化的关系图象如图丙所示。(1)当图乙S2断开，图甲S1闭合时，磁敏电阻R的阻值是_，则此时电流表的示数为_mA。(2)闭合S1和S2，图乙中滑动变阻器的滑片P向右移动时，小超发现图甲中电流表的示数逐渐减小，说明磁敏电阻R的阻值变_，电磁铁的磁感应强度变_。(3)闭合S1和S2，图乙中滑动变阻器的滑片P保持不变，将磁敏电阻R水平向左逐渐远离电磁铁时，小超将测出的磁敏电阻与电磁铁左端的距离L、对应的电流表示数I及算出的磁感应强度B同时记录在下表中。请计算当L5 cm时，磁敏电阻R所在位置的磁感应强度B_T。L/cm123456I/mA101215203045B/T0.680.650.600.
13、510.20(4)综合以上实验可以得出：电磁铁磁感应强度随通过电流的增大而_；离电磁铁越远，磁感应强度越_。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，当车辆重量小于1105 N时，绿灯亮、红灯灭，表示可以通行；当车辆重量大于等于1105 N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20 ，当流过线圈的电流大于等于30 mA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
14、触点P和静触点M断开并和静触点N接通；电源电压为6 V；绿灯、红灯的正常工作电压均为220 V。(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)(3)运行一段时间后发现大桥依然破坏严重，于是管理部门作出当车辆重量小于8104 N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)答案一、1C点拨：司南是指南针的前身，是最早利用地磁场指示方向的装置，故A正确。站在天坛回音壁的围墙附近说话，声音遇到障碍物会反射回来，经过多次反射，在围墙的任何位置都可以听到，故B正确。碾谷物的石磨选用厚重的石材，增大了压力，是为了增大石磨对谷物
15、的压强，故C错误。两心壶上两个腔上部都有小孔，使内外气压平衡，当小口打开时，液体可以流出，因此两心壶的壶嘴能分别倒出两种不同的液体，这利用了大气压，故D正确。2B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。3D点拨：磁体具有吸引铁、钴、镍等物质的性质。4A点拨：电烙铁是电热器，是利用电流的热效应来工
16、作的。5C点拨：图中通电螺线管的磁场和条形磁体的磁场相似，并且Q点铁屑的分布比P点密集，可以确定Q点的磁场比P点强，故A错误。只改变电流方向，则磁场方向发生改变，但通电螺线管的磁场强弱不变，故B错误，C正确。只增大螺线管中的电流，则磁场的强弱发生改变，但磁场方向不变，故D错误。6D点拨：S1断开时，电磁铁无磁性，由题知GMR的电阻最大，由公式I知右侧电路中电流最小，由公式PI2R知指示灯的实际功率最小，指示灯最暗，故A错误。闭合S1时，GMR所处的位置由无磁场变为有磁场，GMR的阻值减小。当滑片P在滑动变阻器最左端时，左侧电路的电阻最小，由公式I知左侧电路中的电流最大，电磁铁磁性最强，则GMR
17、的电阻最小，右侧电路中电流最大，由公式PI2R知指示灯的实际功率最大，指示灯最亮，故B、C错误，D正确。7B8B点拨：“能量收集船”工作时，将机械能转化为电能并储存起来，可见，“能量收集船”是一个发电机，是利用电磁感应原理工作的。9B点拨：减速发电过程中是应用电磁感应原理，故A错误；机械刹车过程是机械能转化为内能，故B正确；进站前停止供电，列车由于惯性仍能继续前行，但惯性不是力，故C错误；电动机是利用通电导体在磁场中受力的原理制成的，故D错误。10C点拨：发电机利用的是电磁感应现象，故A错误。奥斯特实验揭示了电流的磁效应，故B错误。电动机利用的是通电线圈在磁场中受到力的作用，故C正确。电磁铁利
18、用的是电流的磁效应，故D错误。11B点拨：装置A中有磁铁和可转动的线圈，当有风吹向风扇时扇叶转动，相当于线圈在磁场中转动切割磁感线，产生感应电流，引起灯泡发光，这是利用电磁感应现象来工作的。12A点拨：用力使甲装置中的线圈在磁场中摆动起来，甲图中的线圈做切割磁感线运动，电路中会产生电流，是利用了电磁感应现象，相当于发电机。甲图和乙图中的线圈相连，乙图中的线圈通电，在磁场中受力的作用，则乙图中的线圈会受力运动，将电能转化为机械能，相当于电动机，其原理是通电导体在磁场中受力。二、13.钴；镍；磁化14.方向；磁体15N；负点拨：闭合开关后，磁铁N极向上转动，根据同名磁极相互排斥可知，通电螺线管上端
19、为N极、下端为S极。由安培定则知，电流从螺线管下端流入，故电源左端为正极，右端为负极。16磁；磁场17电磁感应现象；变化；机械18磁场；3103; 3.6106 ；大于点拨：电动机的原理是通电线圈在磁场中受力而转动。72 km/h20 m/s，汽车的牵引力F3103 N，汽车匀速直线运动，则fF3103 N，汽车1 min通过的路程svt20 m/s60 s1 200 m，牵引力做功WFS3103 N1 200 m3.6106 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
20、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。 (第19题) (第20题)20解：如图所示。点拨：给电磁铁通电，弹簧被压缩，说明条形磁铁受到斥力作用，故螺线管的上端为S极，根据安培定则可知，电磁铁的上端应接电源的正极。把滑动变阻器的滑片P向B端滑动，弹簧的长度逐渐变短，说明此时的电流变大，故滑动变阻器下端应接B接线柱。四、21.感应电流太小；将电流表更换为灵敏电流计，再进行实验点拨：在探究产生感应电流的条件时，小东采用了如题图所示的实验装置，闭合开关后，小东左右移动金属棒AB，电流表的指针均未发生偏转；经检查，全部实验器材均无故障且连接无误，
21、而图中电流表量程为00.6 A，由此可以猜想：感应电流太小，电流表的灵敏度太低，无法检测到该实验产生的微小电流；检验方法：将电流表更换为灵敏电流计，闭合开关后，左右快速移动金属棒，观察灵敏电流计的指针是否发生偏转。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)不同有关点拨：(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
22、)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。23(1)100；60(2)大；强(或大)(3)0.40(4)增大(或变强)；小(或弱)点拨：(1)当图乙S2断开，图甲S1闭合时，磁感应强度为零，据图丙可知，此时R100 ，故此时电路中的电流I0.06 A60 mA。(2)闭合开关S1和S
23、2，图乙中滑动变阻器的滑片P向右移动，滑动变阻器接入电路电阻变小，电流变大，磁场变强，图甲中电流表的示数逐渐减小，即R的电阻变大，据此分析可知：磁敏电阻R处的磁感应强度B逐渐增强。(3)x5 cm时，由表中数据可知电流是30 mA0.03 A，则R200 ，故对应磁场的强度是0.40 T。(4)综合以上实验，分析表格数据可以得出电磁铁磁感应强度随通过电流的增大而增大，离电磁铁越远，磁感应强度越弱。五、24.解：(1)如图所示。(2)从题图乙中可以看出，当压力为1105 N时，压敏电阻的阻值为100 ；电路中的总电阻为：R200 ，故R0RRxR线200 100 20 80 。(3)从图象可知，当大桥允许通过车辆的重量小于8104 N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30 mA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。13
