第二十章 电与磁 单元测试卷
一、单选题
1．实践小组的同学们将条形磁体置于下方沾有塑料泡沫的塑料勺内，置于水中，让其转动，成功制成水上“指南针”（如图所示）。关于水上“指南针”，下列说法正确的是（ ）
A．静止时勺柄指南，应标注“S”
B．指南北是由于周围存在磁感线
C．指向不会受到附近磁铁的干扰
D．指向与勺内磁体磁极方向无关
2．如图所示，是条形磁体的磁场分布图，a、b是磁场中的两个点，关于该磁场，下列说法正确的是（ ）
A．磁感线是为了研究方便而引入的假想曲线
B．该条形磁体的右端为S极，左端为N极
C．将一小磁针置于b点，其静止时N极指向右侧
D．由于a点没有磁感线经过，所以a处的磁场比b处弱
3．关于磁场和磁感线，下列说法正确的是（ ）
A．地磁场的N极在地理北极附近
B．磁感线是磁体周围真实存在的曲线
C．磁体间的相互作用是通过磁感线发生的
D．奥斯特实验证明通电导线周围存在磁场
4．为探究“电磁铁磁性强弱与哪些因素有关”，实验小组连接了如图所示的实验电路，开关S闭合。下列说法正确的是（ ）
A．大头针的下端散开是因为异名磁极相互排斥
B．乙螺线管的下端是S极
C．比较甲、乙吸引大头针的数量可得出电磁铁的磁性强弱与电流大小的关系
D．向左移动滑动变阻器的滑片P，甲、乙吸引大头针的个数均会增多
5．小科在课外兴趣活动课中将数枚一元硬币按如图所示放在两根平行的条形磁铁上，搭成了一座漂亮的“硬币桥”，下列分析正确的是（ ）
A．“硬币桥”上左右两端的硬币没有磁性
B．“硬币桥”中间磁性最强
C．“硬币桥”的搭建利用到了磁化的原理
D．两枚硬币相邻的部分是同名磁极
6．如图，小明用漆包线绕成线圈ABCD，将线圈一端（图中右端）的漆全部刮去，另一端（图中左端）刮去一半放上导体支架，连接干电池后线圈能转动起来（ ）
A．这是一台发电机模型
B．CD边始终受到磁场力
C．AB、CD两边同时受磁场力
D．两端漆全部刮去转动会更快
7．关于如图所示电与磁的现象，下列说法正确的是（ ）
A．甲图中实验通电直导线周围存在磁场，可应用于发电机
B．乙图中装置揭示的是电动机原理，是将机械能转化为电能
C．丙图中实验可探究线圈中电流一定时，线圈匝数越多磁性越强
D．丁图实验电源的左端是正极，小磁针的A端是S极
8．商场和超市出口处的报警器如图所示，由检测天线、检测门、检测器构成。营业员在顾客结账后，会将贴在商标上具有磁性的软标签消磁。若商品的软标签未经消磁而经过检测通道，检测天线便检测到商品上标签的磁性，从而将机械运动转化为电流，显示在仪表上。由此可见，报警器的原理与下列图中原理相同的是（ ）
A． B． C． D．
9．如图是直流电铃的原理图，关于电铃工作时的说法不正确的是（ ）
A．电流通过电磁铁时，电磁铁有磁性且A端为N极
B．电磁铁吸引衔铁，弹性片发生形变具有弹性势能
C．小锤击打铃碗发出声音，是由于铃碗发生了振动
D．小锤击打铃碗时，电磁铁仍具有磁性
10．以下有关“电动机”的说法，你认为其中正确的是（ ）
A．电动机在工作的时候是机械能转化为电能
B．电动机的线圈被卡住的时候，线圈明显发热，是电能在转化为内能
C．电动机的工作原理是利用了“电磁感应”
D．电动机的效率要比普通的热机效率低一些
11．如图所示是一款不需要电池的运动手环，走路时，手环跟着手一起运动，手环的液晶屏就会显示步数。其原理和下面哪个设备相同（ ）
A．电磁继电器 B．电风扇 C．发电机 D．电铃
12．如图甲所示的智能照明电路，该电路可实现生态节能，天暗时灯L自动发光，天亮时自动熄灭，其中R1为光敏电阻，其阻值会随着光照强度的变化而变化，R2为滑动变阻器，电磁铁线圈电阻不计。若保持光照强度不变，闭合S后，将滑片P从下端移至上端的过程中，电流表示数I与电压表示数U的关系如图乙所示，则下列说法正确的是（ ）
A．电磁铁是利用电磁感应原理工作的
B．工作电路中导线A应连接家庭电路中的零线
C．滑动变阻器的最大阻值是100Ω
D．若想照明灯L在傍晚发光的时间提前，可将滑动变阻器滑片上移
二、填空题
13．在物理兴趣小组研学活动中，小聪用名为指南针的手机APP指引方向，如图甲所示，当“小磁针”静止时，其上部指向北方，说明“小磁针”的上部是 ___________极（填“N”或“S”）；小聪将这个APP打开后，放在如图乙所示的电磁体左方，仍呈现如图甲所示的指向，则电源的下部为 ___________极（填“正”、“负”）。
14．如图所示，是描绘某一磁体周围磁场的部分磁感线，a点的磁场比b点 _____（强/弱），若在b点放置一个可自由转动的小磁针，则小磁针静止时，其N极指向 _____（P/Q）。
15．如图是小蔡同学设计的短跑比赛“抢跑判断器”。电磁铁是利用电流的________效应工作的，其上端为________（选填“N”或“S”）极。当运动员蹲在起跑器上后，裁判员老师闭合开关S1、S2，发令指示灯亮，运动员抢跑后，R0所受压力变小，电阻变小，电磁铁将衔铁吸下，抢跑指示灯________（选填“1”或“2”）亮，则判定该运动员抢跑。
16．如图是由电磁铁P等构成的一个限流装置原理图，当电路中电流过大时，电磁铁的磁性 _____（选填“增强”、“减弱”或“不变”），吸引衔铁Q的力 _____（选填“变大”、“变小”或“不变”），使衔铁转动，闸刀S在弹簧拉力的作用下自动开启，切断电路，起到保险作用。
17．如图所示是扬声器的构造示意图，当线圈中有电流通过时，线圈受到磁铁力的作用而运动，这与_____的工作原理相同，由于通过线圈的电流是_____电流，线圈就不断的来回振动，带动纸盒也来回振动，于是扬声器就发出了声音。
18．如图是许昌市某中学科技创新社团设计的电磁炮原理简化图。炮弹上固定的金属杆和金属轨道接触，并与电源构成闭合电路，通电后金属杆就会受到向右的力，于是将炮弹发射出去，如果轨道及金属杆的电阻和摩擦均不计，电磁炮在发射过程中将电能转化为 _____能，请你举出生活中与电磁炮能量转换方式相似的一种用电器：_____；在电路连接都完好的情况下，实验现象不太明显，请你提出一种改进措施 _____。
19．如图是一款能发电的魔方充电器，转动魔方时，他根据 ___________（选填“电流的磁效应”“电磁感应”或“通电导体在磁场中受力”）的原理发电，这个过程机械能转化为电能，产生的电能储存于魔方内。魔方还能通过USB端口给移动设备充电，给移动设备充电时，魔方相当于电路中的 ___________（选填“电源”或“用电器”）。
20．如果库房里的空气湿度超出适当的范围，存放的物品就可能霉烂变质。图甲是某同学为库房设计的湿度警示灯的模拟电路，电磁铁及触点E固定不动，衔铁可在电磁铁作用下左右运动，带动铜片OF绕O点转动。该电路中需用到阻值随空气湿度变化的湿敏电阻，将湿敏电阻接在电路中（图中未画出），闭合开关S，当空气湿度小于设定值时警示灯亮度随湿度变化而变化；当空气湿度增大到设定值时，警示灯就不断闪烁。图乙是可供选择的两种湿敏电阻的阻值随湿度变化关系的图像。电磁铁线圈电阻很小，忽略不计，灯泡阻值不变。
（1）应选________（选填“R1”或“R2”）作为该电路的湿敏电阻，且要把它接入电路的________（选填“M”、“N”或“Q”）处；
（2）若想警示灯在较小湿度下就能闪烁，可将滑动变阻器的滑片P适当向________（选填“上”或“下”）调些，或将电源电压适当调________（选填“大”或“小”）些。
三、作图题
21．将一条形磁体用细线悬挂后在水平面内自由转动，静止时磁极A指向地理北极。现将一电磁铁靠近条形磁体A端，静止时如图所示：
（1）画出磁极A端和电磁铁右端之间的一条磁感线，并标出磁感线方向；
（2）标出电源左侧的“＋”或“－”极；
（3）标出小磁针右侧的“N”或“S”极。
22．按要求连接好电路。要求当闭合开关时小磁针静止时（如图所示），且当滑动变阻器的滑片向左滑动螺线管周围的磁场逐渐减弱。
四、实验题
23．如图所示，探究通电螺线管外部磁场的方向。
（1）玻璃板上均匀撒上铁屑，放上小磁针。闭合开关后，______玻璃板，铁屑分布情况表明，螺线管的外部磁场与______磁体周围的磁场相似；
（2）接通电路，小磁针静止时______极的指向是该点的磁场方向；
（3）将电源正负极对调，小磁针偏转方向发生改变，这是为了探究______；
（4）有同学猜想：“通电螺线管外部磁场的强弱与电流大小是否有关呢？”请你想出一个办法，帮他完成探究：______。
24．探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件的实验中，小明做了如图的甲、乙、丙三次实验。
（1）如图甲，断开开关，导体ab向右运动，电流计指针______（选填“偏转”或“不偏转”）；如图乙，导体ab在蹄形磁体中竖直上下运动，电流计指针______（选填“偏转”或“不偏转”）；如图丙，导体水平左右运动电流计指针发生偏转，说明电路中有______产生；
（2）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”）；
（3）产生感应电流时，______相当于电源；在这个实验中_______能转化为了电能。
25．九年级的同学们做“探究影响电磁铁磁性强弱的因素”的实验，他们用相同的铁钉和漆包线制成了甲、乙两电磁铁，并设计了如图1所示的电路。请你回答下列问题。
（1）图1所示的电路主要研究的是电磁铁磁性强弱与______的关系；
（2）将甲、乙两电磁铁串联起来的目的是：______；
（3）由图1中的实验现象可知，电磁铁______（选填“甲”或“乙”）的磁性强；
（4）将图1中甲电磁铁放大为图2，钉尖是磁铁的______极；若让钉尖再多吸一些大头针，滑动变阻器的滑片P应向______（选填“左”或“右”）端移动。
（5）实验过程中小明发现电磁铁吸引的大头针下端是分散开的，原因是______。
五、计算题
26．小丽学习了电磁继电器的相关知识后，结合自己上下楼乘坐电梯的情况（如图甲），设计了一个电梯超载自动报警模拟装置，其工作原理如图乙，U0=9V。且保持不变，定值电阻R1=10Ω，R2为压敏电阻，其阻值大小随压力F大小变化的图像如图丙，小丽所设计的模拟装置的最大承载质量为100kg。（不计电磁铁线圈的阻值，g=10N/kg）
（1）当压敏电阻承载物体的质量为20kg时，定值电阻R1消耗的电功率是多少？
（2）当压敏电阻两端电压为4V时，通过计算确定该电梯超载自动报警装置是否报警？
（3）请你指出小丽设计装置中的组件或元件所利用的物理知识或物理原理。（说出一个即可）
参考答案
1．A
2．A
3．D
4．D
5．C
6．C
7．C
8．D
9．D
10．B
11．C
12．C
13．N 负
14．弱 Q
15．磁 N 2
16．增强 变大
17．电动机 交流
18．机械 电动机 提高电源电压
19．电磁感应 电源
20．R2 N 上 大
21．
22．
23．轻敲 条形 N 磁场方向与电流方向是否有关
24．不偏转 不偏转 电流 下 切割磁感线的导体ab 机械
25．线圈匝数 使通过甲乙电磁铁的电流相等 甲 N 左
26．（1）0.1W；（2）该电梯超载自动报警装置报警
