“電與磁”“信息的傳遞”“能源與可持續發展”綜合測試題

梁茜

一、填空題

1.我們通過學習知道很多物理學家對物理學作出的貢獻，如：奧斯特發現了___，首次揭示了電和磁的聯系；

發現了電磁感應現象，開辟了人類的電氣時代。

2.在水平面內自由轉動的小磁針靜止后總是指向南北方向，因為受到___的作用，當小磁針靜止后，小磁針北極實際上指向___（填“地磁北極”或“地磁南極”）。

3.微信是時下流行的一款手機語音聊天軟件，語音信息是利用手機通過一定頻率的___來傳遞信息，它在真空中的傳播速度為___m/s。

4.天然氣屬于___（填“可”或“不可”）再生能源，在燒水過程中，大量向外散失的能量不會自動再匯集回來，這說明能量的轉化和轉移是有____的，陰霾天氣中。PM2.5含量較高，大氣中PM2，5的運動屬于（填“機械運動”或“熱運動”）。

5.如圖1所示是用來描繪某磁體周圍磁場的部分磁感線，由磁感線的分布特點可知，b點的磁場比a點的磁場___（填“強”或“弱”），若在b點放置一個可自由轉動的小磁針，則小磁針靜止時，其S極指向___（填“p”或“Q”）處。

*6.你一定也發現了電和磁之間存在著很多相似之處，表1將電現象和磁現象的某些相似之處作了對比，請仿照示例完成該表，

二、選擇題（每小題2分，共16分，第7～12題是單項選擇題；第13、14題是雙項選擇題，選對一項得1分，有錯誤選項不得分）

7.電視機、微波爐等家用電器給我們的生活帶來了許多方便，微波爐使用的電磁波波長很短，但比電視機遙控器所用的電磁波波長要長些，下列電磁波成分中波長也比電視機遙控器所用波長長的是（）。

A.y射線

B.可見光

C.紅外線

D.無線電波

8.關于如圖2所示的電和磁知識描述錯誤的是（），

A.甲圖說明同種電荷相互排斥

B.乙圖說明電流周圍存在磁場

C.丙圖是電動機工作原理示意圖

D.丁圖是有金屬外殼的家用電器使用的插座

9.圖3為直流電動機的基本構造示意圖，以下相關的分析中正確的是（）。

A.電動機是利用電磁感應的原理丁作的

B.電動機工作過程中，消耗的電能全部轉化為機械能

C.使線圈連續不停地轉動下去是靠電磁繼電器來實現的

D.僅改變磁感線的方向可以改變線圈轉動的方向

10.如圖4所示，閉合開關，將滑動變阻器的滑片P向右移動時，彈簧測力計的示數變小，則下列分析正確的是（）。

A.電磁鐵的上端為S極

B.電源左端為“+”極

C.抽去鐵芯，彈簧測力計示數增大

D.斷開開關，彈簧測力計示數為零

11.如圖5所示是利用磁懸浮原理浮在空中的盆栽，盆栽底部有磁體，底座內裝有電磁鐵，給盆栽澆水前后（）。

A.盆栽受到的磁力大小不變

B.底座對桌面的壓強大小不變

C.要使盆栽與底座之間距離不變，可改變電磁鐵線圈內的電流方向

D.要使盆栽與底座之間距離不變，可適當增大電磁鐵線圈內的電流

12.科研人員研制的少兒“發電鞋”如圖6所示，鞋的內部安裝了磁鐵和線圈，當少兒走動時，會驅動磁性轉子轉動，線圈中產生電流，使得彩燈閃爍。提高了安全性，下列說法正確的是（）。

A.電鞋是利用電流磁效應原理制成的

B.發電鞋工作時將電能轉化為機械能

C.發電鞋是利用電磁感應原理制成的

D.發電鞋是利用通電線圈在磁場里受力轉動制成的。

*13.（雙選）小明利用光敏電阻受到光照時電阻變小的特性，設計了一個如圖7所示的自動控制電路，要求光暗時燈亮，光亮時燈滅，在實際調試時，小明發現燈始終亮，而光敏電阻和其他元件都正常，下列調節能使控制電路達到要求的是（）。

A.增加電磁鐵線圈的匝數

B.抽出電磁鐵中的鐵芯

C.將滑動變阻器的滑片向左移

D.減小控制電路的電源電壓

14.（雙選）下列說法正確的是（），

A.原子核在常溫下就能發生氫核聚變

B.能量在轉化的過程中存在方向性

C.太陽的能量來自大量的氘核裂變

D.煤、石油、天然氣都屬于不可再生能源

三、作圖題

15.小明自制了一個帶有電磁鐵的木船模型，將它放人水中漂浮，閉合開關后，船頭會向北方偏轉，請在圖8中畫出螺線管的繞線方法。

*16.如圖9所示，連接電路，要求：開關S斷開時，電鈴響，電燈不亮；開關S閉合時，電鈴不響，電燈亮，

四、實驗探究題6分，第19題8分，共18分）

17.在做“探究通電螺線管外部磁場的方向”的實驗時，小明在螺線管周圍擺放一些小磁針。

（1）實驗中小磁針的作用是：___。

（2）通電后小磁針的指向如圖10甲所示，由此可看出通電螺線管外部的磁場與___磁體的磁場相似。

（3）小明改變螺線管中電流方向，發現小磁針轉動180°，南北極所指方向發生了改變，由此可知：通電螺線管外部磁場方向與螺線管中的___方向有關。

（4）由安培定則可知乙圖中S閉合后，螺線管的下端為___極。

18，如圖1l所示是課本中的幾個實驗：

（1）圖___（填“甲”或“乙”）演示的是將機械能轉化為電能，閉合開關，只有導體向

（填“左右”或“上下”）方向運動才會產生感應電流。

（2）如圖丙，要想改變小磁針的轉動方向，可采用的措施是：___。

（3）丁圖實驗說明電磁鐵的磁性強弱跟

有關，是通過___反映電磁鐵磁性強弱的，這是___法。

*19，小陽利用如圖12所示的實驗裝置探究導體在磁場中運動時產生感應電流的條件，他將實驗中觀察到的現象記錄在表2中，

（1）分析得出：__電路中的部分導體在磁場里做切割磁感線運動時，導體中就會產生___。

（2）比較實驗2、3（或6、7）可知：在磁場方向一定時，感應電流的方向與___有關。

（3）比較實驗___可知：在導體切割磁感線運動方向不變時，感應電流的方向與磁場方向有關。

（4）這個現象在生產和生活中的重要應用是___。

（5）針對這個實驗，小勇進行了進一步的探究，他提出了“感應電流的大小可能與導體切割磁感線的運動速度有關”的猜想，于是他設計了如下的實驗方案：①保持磁場強弱不變，讓導體AB以__-（填“相同”或“不同”）的速度沿相同方向做切割磁感線運動，觀察電流表指針偏轉幅度大小，②如果電流表指針偏轉幅度不同，說明感應電流的大小與導體切割磁感線運動速度___（填“有關”或“無關”），你認為感應電流的大小還可能與___有關。

五.綜合應用題

20.太陽能熱水器是直接利用太陽能給水加熱的裝置，表3是小明家的太陽能熱水器某天在陽光照射下的相關信息，其中太陽輻射功率是指1h內投射到1m²面積上的太陽能，求：

（1）水在10h內吸收的熱量，

（2）如果水吸收的熱量用天然氣來提供，需要完全燃燒多少立方米的天然氣，（q天然氣=8，4×10⁷J/m³，天然氣完全燃燒放出熱量的利用率為40%）

（3）該太陽能熱水器的能量轉化效率n

*21，如圖13甲所示，這是物理興趣小組設計的汽車轉向指示燈電路模型，電路中電源電壓恒為6V，指示燈的規格均為“6V 3W”，R_o。為定值電阻，電磁鐵線圈及銜鐵的阻值忽略不計，不考慮指示燈電阻隨溫度的變化，當轉向開關與觸點“2”和“3”剛接通時，電磁鐵中有電流通過，右轉指示燈發光較暗，接著，銜鐵被吸下，觸點A與B接通，電磁鐵和電阻R_o被短路，右轉指示燈發光較亮：此時，由于電磁鐵中沒有電流通過，銜鐵被彈簧拉上去，觸點A與B分離，電磁鐵中又有電流通過；隨后，電磁鐵又將銜鐵吸下，如此循環，右轉指示燈會較暗、較亮交替閃爍，上述過程中，右轉指示燈兩端實際電壓變化規律如圖13乙所示，在轉向開關與觸點“2”和“3”接通情況下，求：

（1）觸點A、B接觸時，通過右轉指示燈的電流。

（2）定值電阻R_o的阻值，

（3）右轉指示燈交替工作1min整個電路消耗的電能。

（注：標“*”者為較難試題）

參考答案

一、1.通電導線周圍存在磁場法拉第2.地磁場 地磁南極 3.電磁波 3×10⁸4.不可 方向性 機械運動 5.強 P6.見表4，

二、7.D 8.C 9.D 10.C 11.D 12.C13.AC 14.BD

三、15.如圖14，16，如圖15，

四、17.（1）體現磁場的方向 （2）條形（3）電流 （4）S18.（1）甲 左右 （2）改變電流的方向 （3）線圈的匝數 吸引大頭針的數目 轉換19.（1）閉合感應電流（2）導體切割磁感線運動方向 （3）2、6（或3、7） （4）發電機 （5）①不同②有關導線匝數和磁場強度

五、20.（1）水在10h內吸收的熱量O吸=2.52×10⁷J。

（2）需要完全燃燒的天然氣的體積V=0.75m³。

（3）該太陽能熱水器的能量轉化效率η=60%。

21.（1）當A、B接觸時，電路為右轉指示燈的基本電路，指示燈正常工作，通過右指示燈的電流I=0.5A。

（2）定值電阻R_o的阻值R_o=48Ω