第十六章达标检测卷一、选择题(每题3分，共30分)1．如图所示，描述两个磁极间的磁感线分布图中，正确的是( )2.如图所示为电磁铁的线路图．开关S闭合后，滑动变阻器的滑片P向右滑动过程中( )A．电磁铁的右端为S极，磁性增强B．电磁铁的右端为S极，磁性减弱C．电磁铁的右端为N极，磁性增强D．电磁铁的右端为N极，磁性减弱3．矩形铜线框在某磁场中的位置如图所示，ab、bc、ed和fe段都受到该磁场的作用力，下列哪两段受到该磁场的作用力方向相同( )A．ab段与bc段B．ab段与ed段C．ab段与fe段D．fe段与ed段4．将铜线做成了如图所示形状，将上方的尖端挂在电池的正极，底部错开的两根铜线贴在吸附在电池负极的圆柱形强磁铁的边缘，放手后铜线圈能以电池为轴旋转．关于该现象，下列说法错误的是( )A．它的原理与电动机相同B．该磁体具有磁性也具有导电性C．电池两侧的铜丝是串联的D．若将磁体的磁极对调，转动方向会改变5．下列措施中能增强通电螺线管磁性的是( )A．减小螺线管的电流B．减少螺线管的匝数C．在螺线管内插入铁芯D．改变螺线管的电流方向11
6．据有关媒体报道，未来在我国航母上，将采用电磁弹射装置，它的弹射车与舰载机的前轮连接，并处于强磁场中，当弹射车内的导体通入强电流时，立即产生强大的推力，使舰载机快速起飞，那么，在下列四个实验中，与电磁弹射器的工作原理一致的是( )7．如图所示，甲、乙为条形磁体，中间是电磁铁，曲线是表示磁极间磁场分布情况的磁感线．则可以判断图中A、B、C、D四个磁极依次是( )A．N、S、N、NB．S、N、S、SC．S、S、N、SD．N、N、S、N8．在“探究通电螺线管外部的磁场分布”的实验中，开关断开时小磁针甲、乙的指向如图所示，当开关闭合时，通电螺线管有磁性，则下列说法正确的是( )A．小磁针甲偏转，小磁针乙不偏转B．小磁针乙偏转，小磁针甲不偏转C．小磁针甲、乙均偏转D．滑动变阻器滑片P从右向左滑动时，通电螺线管的磁性逐渐增强9．如图所示为小琴做的小小电动机．矩形线圈的左端引线漆皮被全部刮掉，右端引线漆皮只刮掉了上半周，小小电动机由两节干电池供电．线圈快速稳定转动过程中，线圈受到磁场的作用力时，线圈中的电流为0.67A，则线圈快速稳定转动1min内电路消耗的电能约为( )A．150JB．120JC．90JD．60J10．马拉松比赛时常采用感应芯片计时，芯片里的线圈一旦有电流通过，就会激发芯片发送编码信息，系统实时获取计时信息．当正确佩带芯片的参赛者通过起点和终点设置有磁场的地带时，就能计时，下列器件工作原理与它相同的是( )11
二、填空题(每空1分，共23分)11．一种新型混合动力型汽车通过“制动再生”途径给内部蓄电池充电．制动时车轮带动电动机转动，电动机作为发电机使用，把汽车的________能直接转化为________能，此时“电动机”是应用____________原理工作的．12．电动机在生活中已得到广泛应用，主要是利用电动机在工作时将电能转化为________能；在探究感应电流产生的实验中，要改变感应电流的方向，可以改变导体切割磁感线的运动方向或________方向．13．如图所示是电磁继电器的主要构造和原理图，其中A是____________；要使它对B的作用力强些，应该增大通入线圈中的________或增加线圈的________．14．如图所示是两个磁体相邻磁极间的磁感线分布，右边磁体的A端为________(填“N”或“S”)极．将一个可以自由转动的小磁针按如图方式放在图中位置，小磁针的N极将沿________(填“顺时针”或“逆时针”)方向转动．15．a、b为两个条形磁体的两个磁极，根据如图所示的磁感线方向，可以判断a为________极，小磁针上端为________极．16．小明同学用硬纸板和大头针制作底座，把两根缝衣针磁化后，穿过按扣的两个孔，放在底座的针尖上，就制成了一个如图所示的指南针，指南针能指南北说明地球周围存在着________．该指南针静止后，针尖指南方，则针尖是指南针的________(填“N”或“S”)极．11
17．甲、乙、丙三个同学用长导线作为“绳子”，按如图所示的情景进行跳绳游戏．当甲、乙同学沿__________(填“东西”或“南北”)方向站立摇绳时，灵敏电流表指针明显偏转，原因是_______________________________________________．18．如图所示，闭合开关，电磁铁通电时，它的上端是________(填“N”或“S”)极，若将滑动变阻器的滑片向左移动，电磁铁吸引大头针的数目________．19．如图所示，用漆包线绕制矩形线圈，将线圈两端的导线拉直，用小刀刮掉全部绝缘漆作为转轴，放到金属支架上，线圈的下面放有一块小磁体，纸做的风车固定在转动轴上，小量程电流表与金属支架相连接．转动小风车观察到的现象是________________，说明电路中有电流产生，此过程中________能转化为电能；将电流表换成干电池接入电路，线圈________(填“能”或“不能”)持续转动．20．小明在做“探究通电螺线管外部的磁场分布”实验时，实验装置如图所示．11
(1)闭合开关后，螺线管周围小磁针的指向如图所示，小明根据螺线管右端小磁针的指向判断出螺线管的右端为N极，则可知电源的A端为_____极．(2)当电源的正负极方向对换时，小磁针a的南北极指向也对换，由此可知：通电螺线管的外部磁场方向与螺线管中导线的________方向有关．三、解答题(21、22题每题3分，23～25题每题10分，26题11分，共47分)21．如图所示的电路中，闭合开关，滑动变阻器的滑片向B端移动时，电磁铁的磁性减弱．(1)根据上述要求，请用笔画线代替导线将电路补充完整．(2)闭合开关后，小磁针静止时的位置如图所示，请把小磁针的北极(N极)涂黑．22．电磁继电器在各种自动化装置中有很多应用，街道路灯自动控制就是其应用之一．如图所示为模拟电路，其中A为电磁继电器，B为照明电路，C为路灯，D为光敏电阻(白天光照强时，电阻变小，电磁铁磁性变强；夜晚光照弱时，电阻变得很大，电磁铁几乎无磁性)，请你将电路连接完整，达到白天灯熄、夜晚灯亮的效果．(连线时导线不能交叉)23．(1)如图甲是奥斯特实验装置，接通电路后，观察到小磁针偏转，此现象说明了_________________________________________________________；断开开关，小磁针在_____________的作用下又恢复到原来的位置；改变直导线中的电流方向，小磁针的偏转方向发生了改变，说明了__________________________________________．11
(2)探究通电螺线管外部磁场分布的实验中，在嵌入螺线管的玻璃板上均匀撒些细铁屑，通电后__________(填写操作方法)玻璃板，细铁屑的排列如图乙所示，由此可判断，通电螺线管外部的磁场分布与____________周围的磁场分布类似．将小磁针放在通电螺线管外部，小磁针静止时________(填“N”或“S”)极的指向就是该点处磁场的方向．24．在“探究感应电流产生的条件”实验中：(1)如图所示，a、b两接线柱间应接入________(填“大”或“小”)量程电流表．(2)导体棒在磁场中运动时，电流表指针没有发生偏转，其原因可能是_____________________________________________________________．(3)改正后继续实验，小王发现每次电流表指针的偏转角度不相同，于是他对影响感应电流大小的因素提出以下猜想．猜想一：与导体切割磁感线运动的速度有关．猜想二：与磁场的强弱有关．猜想三：与线圈的匝数有关．为了验证猜想三，他设计的方案是：分别让两个匝数不同且匝数相差较多的线圈，在如图所示的磁场中水平向左运动，观察电流表指针的偏转角度．请对此方案进行评价，存在的主要问题是______________________．请你说出小王如何判断猜想三是否正确：____________________________.25．阅读短文，回答问题．热电效应1821年，德国物理学家塞贝克发现在两种不同的金属所组成的闭合回路中，当两接触处的温度不同时，回路中会产生电流，称为“塞贝克效应”．其基本情况可用如图甲所示热电偶电路实验来描述：把1根铁丝的两端分别与2根铜丝相连接，再与一11
只小量程的电流表串联成闭合电路．然后把铜、铁丝的一个接点D放在盛有冰水混合物的杯中，另一个接点G用火焰加热时，发现电流表的指针会发生偏转，闭合电路中会产生电流．1834年，法国科学家珀尔帖又发现了它的相反情况：两种不同的金属构成闭合回路，当回路中通有直流电流时，两个接头的温度不同，一个接头温度会升高，另一个接头温度会降低，从而产生温差，称为“珀尔帖效应”.1837年，俄国物理学家楞次又发现，改变电流方向后，原来温度升高的接头温度降低，而温度降低的接头温度升高．根据上述原理可以制作出一种电子冰箱，其结构可简化为：将P型半导体与N型半导体用铜板连接，再用导线连成一个回路，铜板和导线只起导电作用．为了取得更好的效果，实际的电子冰箱是把多对PN型半导体连接起来的(如图乙)．在回路中接通电流后，一个接头变冷(箱内部)，另一个接头散热(箱外部)．(1)图甲中的热电偶实际上是一个电源，它的电能是由_______能转化而来的．(2)电子冰箱是根据________效应原理工作的，使用________(填“直流”或“交流”)电源供电．(3)如果想利用上述电子冰箱来制热，最简便的方法是___________________．(4)在图乙中多对PN型半导体对是________(填“串联”或“并联”)连接的．26．医生对病人进行脑部手术时，需要将体温降至合适的温度．准备手术之前，病人的心肺功能开始由心肺机取代．(1)心肺机的功能之一是用“电动泵”替代心脏搏动，推动血液循环．如图所示，将线圈ab缠绕并固定在活塞一端，利用其与固定磁铁之间的相对运动，带动电动泵中的活塞，使血液定向流动；阀门K1、K2都只能单向开启，反向则封闭管路．当线圈中的电流从a流向b时，线圈的左端为N极，活塞将向________运动，“动力泵”处于________(填“抽血”或“送血”)状态．(2)心肺机的另一个功能是用“热交换器”进行热量交换，通过血液循环调节体温．经监测，病人体温由17℃上升至正常体温37℃历时1h．在这段时间内，假设人体所需热量完全由热交换器提供，且不计人体散热，试求热交换器所做的有用功．【设病人质量为60kg，人体比热容与水相当为c＝4.2×103J/(kg·℃)】11
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答案一、1．C2．D 点拨：根据安培定则，电磁铁右端为N极．滑片向右滑动时，通过电磁铁的电流变小其磁性减弱．3．B 点拨：图中磁场方向相同，要判断哪两段受到该磁场的作用力方向相同，则需要找出电流方向相同的两段，由题图可知，ab段和ed段电流方向相同，受到磁场作用力方向相同；ef段和bc段电流方向相同，受到磁场作用力方向相同，故正确选项为B.4．C 点拨：有电源且线圈在磁场中，该线圈转动的原理是通电线圈在磁场中受力而转动，与电动机的原理相同，故A正确；在实验中，铜线中有电流通过，磁铁需要导电，要成为电路的一部分，因此该磁铁是导体，故B正确；由图知，电池两侧的铜丝是并列连在电池的两端的，是并联的，故C错误；通电导体在磁场中受到力的作用，受力方向与磁场方向有关，所以将磁体的磁极对调，转动方向会改变，故D正确．5．C6．B 点拨：由题意可知，电磁弹射器的弹射车与舰载机前轮连接，并处于强磁场中，当弹射车内的导体通入强电流时，即可受到强大的推力，由此可知其原理是通电导体在磁场中受力而运动．图A中没有电源，闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动，会产生感应电流，是电磁感应现象，故A不符合题意；图B中有电源，通电导体在磁场中受力而运动，即与电磁弹射器的工作原理相同，故B符合题意；图C为奥斯特实验，说明了电流周围存在磁场，故C不符合题意；图D中是电磁铁，是根据电流的磁效应制成的，故D不符合题意．7．D 点拨：由安培定则可知，电磁铁的B端为N极，C端为S极．A、B之间相互排斥，故A端是N极；C、D之间相互吸引，故D端是N极．8．B 点拨：由安培定则可知，通电螺线管的右端为N极，再结合磁极间相互作用规律不难发现，小磁针乙会偏转，小磁针甲不会偏转．9．D 点拨：矩形线圈的左端引线漆皮被全部刮掉，右端引线漆皮只刮掉了上半周，则小小电动机线圈转动1min时间内，线圈中有电流通过的时间t＝×1min＝30s．小小电动机由两节干电池供电，电源电压U＝311
V，则线圈快速稳定转动1min内电路消耗的电能W＝UIt＝3V×0.67A×30s＝60.3J≈60J.10．C二、11．机械；电；电磁感应 点拨：电动机作为发电机使用时，将机械能转化为电能，是利用电磁感应原理工作的．12．机械；磁场13．电磁铁；电流；匝数 点拨：电磁铁的磁性强弱跟电流的大小和线圈匝数的多少有关．14．N；逆时针 点拨：由图知，左边磁体与右边磁体之间的磁感线呈吸引状，由异名磁极相互吸引可知，右边磁体的A端为N极，其B端为S极；将一个可以自由转动的小磁针按如图方式放在图中位置，由同名磁极相互排斥可知，小磁针的N极将沿逆时针方向转动．如图所示．15．S；N 16．磁场；S17．东西；地磁场是南北方向的，若东西方向站立摇绳时，更容易切割更多的磁感线18．S；增多19．电流表指针偏转；机械；不能 点拨：图中线圈、导线和电流表组成闭合电路，线圈处在磁场中，转动风车带动线圈转动切割磁感线从而产生感应电流，因此电流表指针会发生偏转；此过程中将机械能转化为电能；若将图中电流表换成干电池，则无风吹时，由于通电线圈处在磁场中而受力转动，但线圈转动至平衡位置因线圈两端的绝缘漆全部刮掉，无法改变线圈中的电流方向，从而不能持续转动下去．20．(1)正 (2)电流三、21．解：如图所示．11
22．解：如图所示．23．(1)电流周围存在磁场；地磁场；电流周围的磁场方向和电流方向有关(2)轻敲；条形磁铁；N24．(1)小(2)开关没有闭合(或导体沿着磁感线方向运动等)(3)没有控制导体切割磁感线的速度不变；比较电流表指针两次偏转角度，若相差不大，则与线圈匝数无关，若相差明显，则与线圈匝数有关25．(1)内 (2)珀尔帖；直流 (3)改变电流方向(4)串联点拨：(1)要产生电流，必须存在温度差，说明热电偶是将内能转化为电能的装置．(2)由题意可知，电子冰箱是根据帕尔帖效应工作的；因为接头是变冷，还是变热与电流方向有关，使用直流电源不会改变电流方向，若使用交流电源，电流方向时刻改变，接头的变冷和变热情况也会随电流方向的改变而交替变化，因此电子冰箱使用直流电源供电．(3)因为改变电流方向后，原来温度升高的接头温度降低，而温度降低的接头温度升高，因此要利用电子冰箱来制热，最简便的方法就是改变电流方向．(4)根据图乙可知，电路中的多对PN型半导体对是依次连接的，因此它们是串联连接的．26．解：(1)右；送血(2)Q＝cm(t－t0)＝4.2×103J/(kg·℃)×60kg×(37℃－17℃)＝5.04×106J，W有用＝Q＝5.04×106J． 点拨：已知当线圈中的电流从a流向b时，线圈的左端为N极，此时同名磁极相对，故活塞右移，阀门K1、K2都只能单向开启，此时K2关闭，K1打开，故处于送血状态．11
