第二十章綜合檢測(cè)第二十章綜合檢測(cè)一、選擇題(每小題5分，共30分)1.小關(guān)在探究磁現(xiàn)象的活動(dòng)中能夠?qū)崿F(xiàn)的是()A.用小磁針吸起銅塊或鋁塊B.用放大鏡能看到磁鐵周圍的磁感線C.用磁鐵吸起銅導(dǎo)線制成的通有電流的輕質(zhì)螺線管D.把小磁針放在磁鐵周圍任何位置，靜止后小磁針的北極都指向地理北極【答案】C【解析】磁體能吸引鐵、鈷、鎳等物質(zhì)，不能吸引銅塊或鋁塊，故A不正確；磁感線不是真實(shí)存在的，是為了形象描述磁場(chǎng)而引入的，故B不正確；銅導(dǎo)線制成的通有電流的輕質(zhì)螺線管有兩個(gè)磁極，根據(jù)異名磁極相互吸引可知，C項(xiàng)能夠?qū)崿F(xiàn)；小磁針在磁鐵周圍某點(diǎn)北極的指向跟該點(diǎn)的磁場(chǎng)方向一致，并不是都指向地理北極，故D不正確。2.為了得出條形磁體的磁性兩端強(qiáng)、中間弱的特性，某同學(xué)設(shè)計(jì)了以下四個(gè)實(shí)驗(yàn)，其中不能達(dá)到目的的是()A.將甲實(shí)驗(yàn)中的條形磁體平移靠近三顆相同的小鐵球B.將乙實(shí)驗(yàn)中的兩根條形磁體相互平移靠近C.將丙實(shí)驗(yàn)中的條形磁體從掛有鐵塊的彈簧測(cè)力計(jì)下向右移動(dòng)D.將丁實(shí)驗(yàn)中放在一堆大頭針上的條形磁體提起【答案】B【解析】A選項(xiàng)，將甲實(shí)驗(yàn)中的條形磁體平移靠近三顆小鐵球，可以發(fā)現(xiàn)條形磁體的兩端對(duì)小鐵球的作用力大，中間對(duì)小鐵球的作用力小，可以得出條形磁體的磁性兩端強(qiáng)、中間弱的特性.B選項(xiàng)，將乙實(shí)驗(yàn)中的兩根條形磁體相互平移靠近，二者相互吸引，但不能分辨條形磁體哪個(gè)部位磁性最強(qiáng).C選項(xiàng)，將丙實(shí)驗(yàn)中的條形磁體從掛有鐵塊的彈簧測(cè)力計(jì)下向右移動(dòng)，會(huì)發(fā)現(xiàn)條形磁體兩端對(duì)鐵塊的吸引力比中間對(duì)鐵塊的吸引力大，可以得出條形磁體的磁性兩端強(qiáng)、中間弱的特性.D選項(xiàng)，將丁實(shí)驗(yàn)中放在一堆大頭針上的條形磁體提起，會(huì)發(fā)現(xiàn)條形磁體的兩端比中間吸引的大頭針多，可以得出條形磁體的磁性兩端強(qiáng)、中間弱的特性。3.如圖所示，在探究通電螺線管外部的磁場(chǎng)分布的實(shí)驗(yàn)中，開關(guān)閉合后，下列說法正確的是()A.小磁針甲靜止時(shí)N極指向右端，小磁針乙靜止時(shí)N極指向左端B.小磁針甲靜止時(shí)N極指向左端，小磁針乙靜止時(shí)N極指向右端C.小磁針甲和小磁針乙靜止時(shí)N極均指向右端D.小磁針甲和小磁針乙靜止時(shí)N極均指向左端【答案】B【解析】由題圖可知，閉合開關(guān)后，利用安培定則可判斷出通電螺線管的右端為N極，所以通電螺線管外部的磁感線是從右端出發(fā)，回到左端的.由于小磁針靜止時(shí)，N極所指方向與該處的磁場(chǎng)方向一致，所以小磁針甲靜止時(shí)N極指向左端，小磁針乙靜止時(shí)N極指向右端，故B正確。4.某同學(xué)在做“探究電磁鐵的特點(diǎn)”的實(shí)驗(yàn)中，使用兩個(gè)規(guī)格相同的大鐵釘繞制成電磁鐵進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，如圖所示，下列說法正確的是()A.要使電磁鐵磁性增強(qiáng)，應(yīng)將變阻器的滑片向右滑動(dòng)B.圖中實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象表明，線圈匝數(shù)越多，電磁鐵的磁性越強(qiáng)C.圖中兩電磁鐵的線圈串聯(lián)，是為了探究電磁鐵的磁性強(qiáng)弱與電流大小的關(guān)系D.若將兩電磁鐵上部靠近它們會(huì)相互排斥【答案】B【解析】要使電磁鐵磁性增強(qiáng)，需要減小電阻來增大電流，故變阻器的滑片要向左移動(dòng)，A錯(cuò)誤.在此實(shí)驗(yàn)中，通過吸引大頭針的多少來判斷電磁鐵的磁性強(qiáng)弱，吸引的大頭針越多，說明磁性越強(qiáng)，B正確.兩電磁鐵的線圈串聯(lián)，通過它們的電流相等，是為了探究電磁鐵的磁性強(qiáng)弱與線圈匝數(shù)的關(guān)系，C錯(cuò)誤.根據(jù)安培定則，左側(cè)電磁鐵上方是S極，右側(cè)電磁鐵上方是N極，所以若將兩電磁鐵上部靠近，它們會(huì)相互吸引，D錯(cuò)誤。5.磁共振成像是一種較新的醫(yī)學(xué)成像技術(shù)，它采用強(qiáng)靜磁場(chǎng)和變化磁場(chǎng)使人體組織成像.若攜帶金屬物做磁共振成像，強(qiáng)靜磁場(chǎng)會(huì)吸引鐵質(zhì)物品，變化磁場(chǎng)會(huì)使攜帶的金屬物中產(chǎn)生感應(yīng)電流，從而使金屬物發(fā)熱而灼傷病人，重則危及生命.上述說明中，沒有涉及的知識(shí)是()A.鐵在磁場(chǎng)里會(huì)被磁化B.磁能生電C.電流的熱效應(yīng)D.同名磁極相互排斥【答案】D【解析】強(qiáng)靜磁場(chǎng)會(huì)吸引鐵制物品是因?yàn)殍F制物品在磁場(chǎng)中被磁化變成小磁體，磁場(chǎng)對(duì)放入其中的磁體有力的作用，A項(xiàng)有涉及，不合題意.變化的磁場(chǎng)會(huì)使攜帶的金屬物中產(chǎn)生感應(yīng)電流說明磁能生電，B項(xiàng)有涉及，不合題意.電流通過金屬物會(huì)產(chǎn)生熱量，使金屬物的溫度升高而灼傷病人，這是電流的熱效應(yīng)帶來的危害，C項(xiàng)有涉及，不合題意.故本題選D。6.如圖所示是小明為居民樓門口設(shè)計(jì)的智能照明電路，L是“220V22W”的節(jié)能燈，天暗時(shí)自動(dòng)發(fā)光，天亮?xí)r自動(dòng)熄滅.控制電路中，電源由兩節(jié)干電池串聯(lián)而成，R1是定值電阻，R2是光敏電阻，其阻值會(huì)隨著光照強(qiáng)度的變化而變化.下列說法正確的是()A.晚上電磁鐵的磁性應(yīng)該比白天時(shí)更強(qiáng)B.光敏電阻的阻值隨光照強(qiáng)度的增大而增大C.當(dāng)光照強(qiáng)度增大時(shí)，電壓表示數(shù)將減小D.若提高控制電路電源電壓，節(jié)能燈白天也可能發(fā)光【答案】C【解析】天暗時(shí)燈發(fā)光，說明天暗時(shí)工作電路為通路，上觸點(diǎn)接通，電磁鐵的磁性較弱，通過線圈的電流較小，則光敏電阻R2的阻值較大，所以光敏電阻的阻值隨光照強(qiáng)度的增大而減小，晚上電磁鐵的磁性比白天時(shí)弱，A、B錯(cuò)誤.當(dāng)光照強(qiáng)度增大時(shí)，光敏電阻的阻值減小，由于串聯(lián)電路中電阻兩端的電壓與其阻值成正比，所以光敏電阻兩端的電壓減小，即電壓表的示數(shù)減小，C正確.白天，光敏電阻的阻值較小，控制電路中的電流較大，電磁鐵的磁性較強(qiáng)，吸引銜鐵，使工作電路為斷路狀態(tài)，節(jié)能燈無法發(fā)光，若提高電源電壓，會(huì)增大控制電路中的電流，電磁鐵的磁性會(huì)更強(qiáng)，節(jié)能燈白天依然無法發(fā)光，D錯(cuò)誤。二、填空題(每空2分，共28分)7.如圖所示是某機(jī)器人正在下圍棋的情景.機(jī)器人通過內(nèi)部有電磁鐵的“手指”接觸棋子表面來實(shí)現(xiàn)棋子的取放.機(jī)器人取放棋子利用了電磁鐵的(填“磁性有無”或“磁極方向”)可以控制的特點(diǎn)，所用棋子(填“有”或“不”)可能是純塑料的。【答案】磁性有無不【解析】根據(jù)機(jī)器人取放棋子的特點(diǎn)可以推斷，它是靠電磁鐵磁性有無來控制“手指”的——當(dāng)通電時(shí)“手指”有磁性，將棋子取出，當(dāng)斷電時(shí)“手指”無磁性，將棋子放下。8.如圖是我國古代發(fā)明的指南針——司南，能指示南北方向.因?yàn)榈厍蛑車嬖诘卮艌?chǎng)，指南針靜止時(shí)它的南極指向地理的極附近.指南針放在通電導(dǎo)線附近發(fā)生了輕微偏轉(zhuǎn)，是因?yàn)楫a(chǎn)生了磁場(chǎng)。【答案】南電流【解析】根據(jù)磁極間的相互作用規(guī)律可知，指南針靜止時(shí)，其南極指向地磁北極，也就是地理南極附近.通電導(dǎo)線周圍存在磁場(chǎng)，電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)對(duì)靠近通電導(dǎo)線的指南針產(chǎn)生力的作用，使指南針發(fā)生輕微偏轉(zhuǎn)。9.白熾燈是一種電流通過燈絲，燈絲發(fā)熱發(fā)光的照明電器，將強(qiáng)磁體靠近通電白熾燈的燈絲，如圖所示，可以觀察到燈絲，說明，由此原理可以制成。【答案】晃動(dòng)通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中受力電動(dòng)機(jī)【解析】將磁體靠近通電的燈絲，燈絲會(huì)晃動(dòng)，是因?yàn)橥姷臒艚z在磁場(chǎng)中受到了力的作用，說明通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中受力，由此原理可以制成電動(dòng)機(jī)。10.如圖所示為玩具小風(fēng)扇里的小直流電動(dòng)機(jī).(1)小明將電池接到該直流電動(dòng)機(jī)兩端，看到電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)起來，電動(dòng)機(jī)的工作原理是 .小明將電池反向接到電動(dòng)機(jī)兩端，看到電動(dòng)機(jī)(填“原方向旋轉(zhuǎn)”“不轉(zhuǎn)動(dòng)”或“反向旋轉(zhuǎn)”)。(2)學(xué)習(xí)了電磁感應(yīng)知識(shí)后，小明想到：“直流電動(dòng)機(jī)線圈轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)也切割了磁感線，那么線圈中是否也會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流呢？”于是小明將一個(gè)小燈泡連在直流電動(dòng)機(jī)兩端，用手搓動(dòng)轉(zhuǎn)軸，發(fā)現(xiàn)小燈泡并未發(fā)光.小紅認(rèn)為，這說明直流電動(dòng)機(jī)不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流.你是否同意小紅的看法？.若小明要繼續(xù)研究，應(yīng)該使用什么儀器比較妥當(dāng)？ 。【答案】(1)通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中受到力的作用反向旋轉(zhuǎn)(2)不同意電流表【解析】(1)電動(dòng)機(jī)的工作原理是通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中受到力的作用，當(dāng)只改變導(dǎo)體中的電流方向或磁場(chǎng)方向時(shí)，通電導(dǎo)體受到的力的方向也隨之改變，故將電池反向接到電動(dòng)機(jī)兩端，電動(dòng)機(jī)會(huì)反向旋轉(zhuǎn)。(2)用手搓動(dòng)轉(zhuǎn)軸，發(fā)現(xiàn)小燈泡并未發(fā)光，可能是因?yàn)檗D(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)較慢，產(chǎn)生的感應(yīng)電流太弱，可以用靈敏度更高的電流表替換小燈泡。11.如圖所示，兩根足夠長的粗糙金屬直角導(dǎo)軌并列放置，金屬細(xì)桿ab放在水平導(dǎo)軌上，用手使金屬細(xì)桿cd靠在豎直導(dǎo)軌的右側(cè)，金屬細(xì)桿ab、cd與導(dǎo)軌垂直放置并與導(dǎo)軌形成閉合回路，整個(gè)裝置處于方向豎直向下的磁場(chǎng)中.當(dāng)ab桿水平向左勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，放手后cd桿也正好向下勻速運(yùn)動(dòng)，此時(shí)cd桿受到的磁場(chǎng)的作用力向(填“左”或“右”)，請(qǐng)寫出你的推理過程： 。【答案】左cd桿做勻速直線運(yùn)動(dòng)，在豎直方向上，cd桿受到的重力和摩擦力是一對(duì)平衡力，由摩擦力產(chǎn)生的條件可知，cd桿一定受到向左的磁場(chǎng)的作用力【解析】解答本題的關(guān)鍵是根據(jù)cd桿的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)分析cd桿的受力情況，然后結(jié)合摩擦力產(chǎn)生的條件判斷磁場(chǎng)力的方向，屬于力學(xué)與電磁學(xué)的綜合應(yīng)用，有一定難度。三、作圖題(每小題3分，共6分)12.請(qǐng)根據(jù)圖中通電螺線管的電流方向標(biāo)出螺線管的磁極，并標(biāo)出圖中所畫磁感線的方向。【答案】如圖所示【解析】由題圖可知，電源左端為正極，通電螺線管中電流由左側(cè)流入，用右手握住螺線管，四指沿電流方向，則大拇指向右，即螺線管右側(cè)為N極；在磁體的周圍，磁感線從磁體的N極出發(fā)回到S極。13.如圖，用筆畫線代替導(dǎo)線將圖中實(shí)物連接起來.要求：閉合開關(guān)后，使電磁鐵的右端為N極，并且當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片P向右移動(dòng)時(shí)，電磁鐵的磁性增強(qiáng)。【答案】如圖所示四、實(shí)驗(yàn)探究題(第14小題8分，第15小題10分，共18分)14.小謙在探究“磁體間相互作用規(guī)律”時(shí)發(fā)現(xiàn)：磁體間的距離不同，作用力大小也不同.他想：磁體間作用力的大小與磁極間的距離有什么關(guān)系呢？(1)你的猜想是

。(2)小謙用如圖所示的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行探究.由于磁體間作用力的大小不便測(cè)量，他通過觀察細(xì)線與豎直方向的夾角θ的變化，來判斷磁體間力的變化，用到的科學(xué)方法是法。(3)小謙分析三次實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，得出結(jié)論：磁極間距離越近，相互作用力越大.小月認(rèn)為：這個(gè)結(jié)論還需要進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)論證，聯(lián)想到磁體間的相互作用規(guī)律，還須研究甲、乙兩塊磁鐵相互時(shí)，磁體間作用力與距離的關(guān)系。【答案】(1)磁極間的距離越近，磁體間的作用力越大(圍繞磁體間作用力和磁極間距離關(guān)系的猜想都可以)(2)轉(zhuǎn)換(3)排斥【解析】(3)實(shí)驗(yàn)只探究了異名磁極間吸引力大小與磁極間距離的關(guān)系，為了使結(jié)論更有普遍性，還應(yīng)探究同名磁極間排斥力的大小與磁極間距離的關(guān)系。15.如圖所示，圖甲是課本上“通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中受力”的實(shí)驗(yàn)示意圖.小謙實(shí)際探究時(shí)，在電路中接入了一個(gè)滑動(dòng)變阻器，實(shí)驗(yàn)記錄如下表.實(shí)驗(yàn)序號(hào)磁場(chǎng)方向ab中電流方向ab運(yùn)動(dòng)方向1向下無電流靜止不動(dòng)2向下由a向b向左運(yùn)動(dòng)3向上由a向b向右運(yùn)動(dòng)4向下由b向a向右運(yùn)動(dòng)(1)用筆畫線代替導(dǎo)線，在乙圖中將滑動(dòng)變阻器正確連入電路.小謙在電路中接入滑動(dòng)變阻器的作用是 。(2)比較實(shí)驗(yàn)2和3，說明通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中受力方向與有關(guān).比較實(shí)驗(yàn)，說明通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中受力方向與電流方向有關(guān)。(3)小謙通過觀察導(dǎo)線的運(yùn)動(dòng)方向，來判斷導(dǎo)線在磁場(chǎng)中的受力方向，用到的科學(xué)方法是 。(4)小謙想在甲圖的基礎(chǔ)上對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行改造，來探究影響感應(yīng)電流方向的因素.為了觀察到明顯的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，他要把圖甲中的電源換成圖丙中的。【答案】(1)如圖所防止電源短路(保護(hù)電路)(2)磁場(chǎng)方向2和4(3)轉(zhuǎn)換法(4)靈敏電流計(jì)【解析】(1)在電路中接入滑動(dòng)變阻器，可增大電路中的電阻，防止電源短路，起到保護(hù)電路的作用。(2)比較實(shí)驗(yàn)2和3可知，兩次實(shí)驗(yàn)中，ab中的電流方向相同，磁場(chǎng)方向不同，導(dǎo)線的運(yùn)動(dòng)方向也不同，因此可得結(jié)論：通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中受力方向與磁場(chǎng)方向有關(guān).要得出受力方向與電流方向的關(guān)系，應(yīng)比較磁場(chǎng)方向相同而電流方向不同的實(shí)驗(yàn)2和4。五、簡答題(共8分)16.在中國科技館“探索與發(fā)現(xiàn)”展廳里，有一件十分神奇的展品——磁液寶塔，如圖所示.磁液是一種具有磁性的液體，它既具有液體的流動(dòng)性，又具有固體磁性材料的磁性.磁液槽中有三個(gè)圓錐體，當(dāng)用手轉(zhuǎn)動(dòng)展臺(tái)下方的手柄時(shí)，磁液就會(huì)沿圓錐體爬升，手柄轉(zhuǎn)動(dòng)速度越大，磁液爬升的速度也越大.手柄停止轉(zhuǎn)動(dòng)后，爬上圓錐體的磁液會(huì)落回磁液槽.請(qǐng)根據(jù)以上介紹，從電磁學(xué)角度提出一個(gè)物理問題，并用所學(xué)的物理知識(shí)進(jìn)行解釋。【答案】問題：為什么手柄轉(zhuǎn)動(dòng)的速度越大，磁液爬升的速度也越大？答：由題意可知，轉(zhuǎn)動(dòng)手柄時(shí)會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，電流通過電磁鐵產(chǎn)生磁場(chǎng)，從而使磁液沿圓錐體爬升，手柄轉(zhuǎn)動(dòng)的速度越大，產(chǎn)生的感應(yīng)電流越大，通過電磁鐵的電流越大，電磁鐵的磁性越強(qiáng)，對(duì)磁液的作用力就越大，磁液爬升的速度就越大。六、計(jì)算題(共10分)17.2019年中央安排55億元(人民幣)資金支持河南城鎮(zhèn)老舊小區(qū)改造.鄭州市的某小區(qū)在給一棟樓加裝電梯時(shí)，為了安全，電梯設(shè)置有超載自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)，其工作原理如圖甲所示.已知控制電路的電源電壓U=6V，保護(hù)電阻R1=100Ω，壓敏電阻R2的阻值隨壓力F的大小變化關(guān)系如圖乙所示，電梯底架自重和電磁鐵線圈的阻值均忽略不計(jì)。(1)壓敏電阻R2的阻值隨著壓力F的增大而.電梯超載時(shí)，銜鐵被電磁鐵吸住，觸點(diǎn)K與觸點(diǎn)接觸，電鈴發(fā)出警報(bào)聲。(2)當(dāng)電磁鐵線圈中的電流達(dá)到30mA時(shí)，銜鐵剛好