“电与磁”“信息的传递”“能源与可持续发展”综合测试题

梁茜

一、填空题

1.我们通过学习知道很多物理学家对物理学作出的贡献，如：奥斯特发现了___，首次揭示了电和磁的联系；

发现了电磁感应现象，开辟了人类的电气时代。

2.在水平面内自由转动的小磁针静止后总是指向南北方向，因为受到___的作用，当小磁针静止后，小磁针北极实际上指向___（填“地磁北极”或“地磁南极”）。

3.微信是时下流行的一款手机语音聊天软件，语音信息是利用手机通过一定频率的___来传递信息，它在真空中的传播速度为___m/s。

4.天然气属于___（填“可”或“不可”）再生能源，在烧水过程中，大量向外散失的能量不会自动再汇集回来，这说明能量的转化和转移是有____的，阴霾天气中。PM2.5含量较高，大气中PM2，5的运动属于（填“机械运动”或“热运动”）。

5.如图1所示是用来描绘某磁体周围磁场的部分磁感线，由磁感线的分布特点可知，b点的磁场比a点的磁场___（填“强”或“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S极指向___（填“p”或“Q”）处。

*6.你一定也发现了电和磁之间存在着很多相似之处，表1将电现象和磁现象的某些相似之处作了对比，请仿照示例完成该表，

二、选择题（每小题2分，共16分，第7～12题是单项选择题；第13、14题是双项选择题，选对一项得1分，有错误选项不得分）

7.电视机、微波炉等家用电器给我们的生活带来了许多方便，微波炉使用的电磁波波长很短，但比电视机遥控器所用的电磁波波长要长些，下列电磁波成分中波长也比电视机遥控器所用波长长的是（）。

A.y射线

B.可见光

C.红外线

D.无线电波

8.关于如图2所示的电和磁知识描述错误的是（），

A.甲图说明同种电荷相互排斥

B.乙图说明电流周围存在磁场

C.丙图是电动机工作原理示意图

D.丁图是有金属外壳的家用电器使用的插座

9.图3为直流电动机的基本构造示意图，以下相关的分析中正确的是（）。

A.电动机是利用电磁感应的原理丁作的

B.电动机工作过程中，消耗的电能全部转化为机械能

C.使线圈连续不停地转动下去是靠电磁继电器来实现的

D.仅改变磁感线的方向可以改变线圈转动的方向

10.如图4所示，闭合开关，将滑动变阻器的滑片P向右移动时，弹簧测力计的示数变小，则下列分析正确的是（）。

A.电磁铁的上端为S极

B.电源左端为“+”极

C.抽去铁芯，弹簧测力计示数增大

D.断开开关，弹簧测力计示数为零

11.如图5所示是利用磁悬浮原理浮在空中的盆栽，盆栽底部有磁体，底座内装有电磁铁，给盆栽浇水前后（）。

A.盆栽受到的磁力大小不变

B.底座对桌面的压强大小不变

C.要使盆栽与底座之间距离不变，可改变电磁铁线圈内的电流方向

D.要使盆栽与底座之间距离不变，可适当增大电磁铁线圈内的电流

12.科研人员研制的少儿“发电鞋”如图6所示，鞋的内部安装了磁铁和线圈，当少儿走动时，会驱动磁性转子转动，线圈中产生电流，使得彩灯闪烁。提高了安全性，下列说法正确的是（）。

A.电鞋是利用电流磁效应原理制成的

B.发电鞋工作时将电能转化为机械能

C.发电鞋是利用电磁感应原理制成的

D.发电鞋是利用通电线圈在磁场里受力转动制成的。

*13.（双选）小明利用光敏电阻受到光照时电阻变小的特性，设计了一个如图7所示的自动控制电路，要求光暗时灯亮，光亮时灯灭，在实际调试时，小明发现灯始终亮，而光敏电阻和其他元件都正常，下列调节能使控制电路达到要求的是（）。

A.增加电磁铁线圈的匝数

B.抽出电磁铁中的铁芯

C.将滑动变阻器的滑片向左移

D.减小控制电路的电源电压

14.（双选）下列说法正确的是（），

A.原子核在常温下就能发生氢核聚变

B.能量在转化的过程中存在方向性

C.太阳的能量来自大量的氘核裂变

D.煤、石油、天然气都属于不可再生能源

三、作图题

15.小明自制了一个带有电磁铁的木船模型，将它放人水中漂浮，闭合开关后，船头会向北方偏转，请在图8中画出螺线管的绕线方法。

*16.如圖9所示，连接电路，要求：开关S断开时，电铃响，电灯不亮；开关S闭合时，电铃不响，电灯亮，

四、实验探究题6分，第19题8分，共18分）

17.在做“探究通电螺线管外部磁场的方向”的实验时，小明在螺线管周围摆放一些小磁针。

（1）实验中小磁针的作用是：___。

（2）通电后小磁针的指向如图10甲所示，由此可看出通电螺线管外部的磁场与___磁体的磁场相似。

（3）小明改变螺线管中电流方向，发现小磁针转动180°，南北极所指方向发生了改变，由此可知：通电螺线管外部磁场方向与螺线管中的___方向有关。

（4）由安培定则可知乙图中S闭合后，螺线管的下端为___极。

18，如图1l所示是课本中的几个实验：

（1）图___（填“甲”或“乙”）演示的是将机械能转化为电能，闭合开关，只有导体向

（填“左右”或“上下”）方向运动才会产生感应电流。

（2）如图丙，要想改变小磁针的转动方向，可采用的措施是：___。

（3）丁图实验说明电磁铁的磁性强弱跟

有关，是通过___反映电磁铁磁性强弱的，这是___法。

*19，小阳利用如图12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表2中，

（1）分析得出：__电路中的部分导体在磁场里做切割磁感线运动时，导体中就会产生___。

（2）比较实验2、3（或6、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）這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：①保持磁场强弱不变，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，②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”），你认为感应电流的大小还可能与___有关。

五.综合应用题

20.太阳能热水器是直接利用太阳能给水加热的装置，表3是小明家的太阳能热水器某天在阳光照射下的相关信息，其中太阳辐射功率是指1h内投射到1m²面积上的太阳能，求：

（1）水在10h内吸收的热量，

（2）如果水吸收的热量用天然气来提供，需要完全燃烧多少立方米的天然气，（q天然气=8，4×10⁷J/m³，天然气完全燃烧放出热量的利用率为40%）

（3）该太阳能热水器的能量转化效率n

*21，如图13甲所示，这是物理兴趣小组设计的汽车转向指示灯电路模型，电路中电源电压恒为6V，指示灯的规格均为“6V 3W”，R_o。为定值电阻，电磁铁线圈及衔铁的阻值忽略不计，不考虑指示灯电阻随温度的变化，当转向开关与触点“2”和“3”刚接通时，电磁铁中有电流通过，右转指示灯发光较暗，接着，衔铁被吸下，触点A与B接通，电磁铁和电阻R_o被短路，右转指示灯发光较亮：此时，由于电磁铁中没有电流通过，衔铁被弹簧拉上去，触点A与B分离，电磁铁中又有电流通过；随后，电磁铁又将衔铁吸下，如此循环，右转指示灯会较暗、较亮交替闪烁，上述过程中，右转指示灯两端实际电压变化规律如图13乙所示，在转向开关与触点“2”和“3”接通情况下，求：

（1）触点A、B接触时，通过右转指示灯的电流。

（2）定值电阻R_o的阻值，

（3）右转指示灯交替工作1min整个电路消耗的电能。

（注：标“*”者为较难试题）

参考答案

一、1.通电导线周围存在磁场法拉第2.地磁场 地磁南极 3.电磁波 3×10⁸4.不可 方向性 机械运动 5.强 P6.见表4，

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

三、15.如图14，16，如图15，

四、17.（1）体现磁场的方向 （2）条形（3）电流 （4）S18.（1）甲 左右 （2）改变电流的方向 （3）线圈的匝数 吸引大头针的数目 转换19.（1）闭合感应电流（2）导体切割磁感线运动方向 （3）2、6（或3、7） （4）发电机 （5）①不同②有关导线匝数和磁场强度

五、20.（1）水在10h内吸收的热量O吸=2.52×10⁷J。

（2）需要完全燃烧的天然气的体积V=0.75m³。

（3）该太阳能热水器的能量转化效率η=60%。

21.（1）当A、B接触时，电路为右转指示灯的基本电路，指示灯正常工作，通过右指示灯的电流I=0.5A。

（2）定值电阻R_o的阻值R_o=48Ω