第7章 磁与电 第8章 电磁相互作用 质量评价
(考试时间：70分钟 满分：90分 得分：________)
一、选择题(本题共12小题，每小题3分，共36分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求)
1．某款双面磁吸擦窗器，其核心组件是一对磁体。下列物品中，能被磁体吸引的是（ ）
A．订书针 B．陶瓷碗
C．铜勺子 D．橡皮擦
2．乘坐地铁等公共交通工具时，将“卡”靠近闸机的检测点，闸机内线圈就会产生感应电流识别信息，方便快捷。下列选项中与该原理相同的是（ ）
A．电风扇 B．LED灯
C.发电机 D.手机充电器
3．关于磁现象，下列说法中错误的是 （ ）
A．同名磁极相互吸引，异名磁极相互排斥
B．磁场对放入其中的磁性物体有力的作用
C．指南针指南北是由于受到地磁场的作用
D．在同一磁场中，磁感线的疏密程度反映了磁场的强弱
4．如图是磁现象的四幅示意图，其中磁感线方向或小磁针静止时南北极的指向正确的是（ ）
5．有关电和磁的知识，下列说法正确的是（ ）
A．发电机的工作原理是电磁感应现象
B．验电器的原理是同种电荷相互吸引
C．电风扇工作时将机械能转化为电能
D．电流的磁场方向跟电流的方向无关
6．关于磁感线的概念，下面说法中不正确的是（ ）
A．磁感线分布越密的地方，其磁场越强
B．磁体外部的磁感线从磁体的N极出发，回到磁体的S极
C．磁感线是磁场中真实存在的一些曲线，还可以通过实验来模拟
D．磁感线方向与放在该点的小磁针静止时N极所指的方向相同
7．如图所示，闭合开关，下列判断正确的是（ ）
A．小磁针偏转，说明通电导体周围存在磁场
B．只对调电源正负极，小磁针偏转方向不变
C．静止后的小磁针右端为N极
D．在螺线管内插入铁芯，螺线管的磁性强弱不变
8．如图所示，电源电压保持不变。闭合开关S时，电流表和弹簧测力计都有示数，再闭合S1时，则（ ）
A．电流表的示数减小，弹簧测力计的示数减小
B．电流表的示数增大，弹簧测力计的示数增大
C．螺线管上端是南极，弹簧测力计的示数减小
D．螺线管上端是北极，弹簧测力计的示数减小
9．如图为直流电动机的工作原理图，下列分析正确的是（ ）
A．电动机通电后不转，一定是电路开路
B．电动机工作过程中，消耗电能全部转化为机械能
C．线圈连续转动是靠电磁继电器来实现的
D．把电池换成灵敏电流计，快速转动线圈电流计指针会偏转
10．以下关于电与磁的描述中，说法正确的是（ ）
A．磁感线不是真实存在的，地磁场的北极在地理北极附近
B．增大电流，电磁铁吸引铁钉的数量减少
C．同时对调磁极和电源正负极，电动机线圈转动方向会发生改变
D．闭合开关，导体平行磁感线运动时，电流计指针不发生偏转
11．如图是模拟超市里电动扶梯的电路图， 使用扶梯前先要闭合开关S，R0是一个红外传感器， 当人靠近到一定距离时， 人体辐射的红外线被红外传感器R0接收， 红外传感器R0阻值减小。下列说法正确的是（ ）
A．电路工作时， 电磁铁上端为S极
B．当人远离传感器时， 传感器R0阻值减小
C．当人远离传感器时， 电磁铁的磁性变弱
D．当人远离传感器时， 电动机转速变快
12．小明观察小区入口的车辆出入自动控制闸，发现当车牌被识别系统识别后，绿灯亮，栏杆抬起，车辆通行。于是他设计如图的模拟电路，车牌识别成功相当于图中开关S闭合。则（ ）
A．闭合开关S后，电磁铁的上端为N极
B．滑动变阻器的滑片P向上调整后，栏杆更容易抬起
C．若栏杆不能抬起，可通过减小电池的电压进行改进
D．B端挂的铁柱可以用上端是N极、下端是S极的条形磁体代替
二、填空题(本题共9小题，每空1分，共22分)
13．我国宋代科学家沈括在《梦溪笔谈》中明确指出，指南针所指的方向“常微偏东，不全南也”。人们把指南针指南的磁极叫 ，地磁场的 极在地理的南极附近。
14．将一枚可以自由转动的小磁针放在水平桌面上，当导线与电池触接时，小磁针发生偏转，说明 周围存在磁场；断开电路后，当小磁针静止时，它的N极指向地磁的 极。
15．如图所示，开关S闭合，通电螺线管的左端是 极，要使它的磁性增强，可将滑片P向 端移动。
16．如图是扬声器的构造示意图，当线圈中有电流通过时，线圈受到磁体的作用而运动，这与 的工作原理相同，由于通过线圈的电流是 电流，线圈就不断地来回振动，带动纸盆也来回振动，将电信号转化为 。
17．如图是研究电磁铁磁性的电路，开关S拨到1时，滑动变阻器的滑片向右滑动时，电磁铁的磁性 (选填“增强”或“减弱”)，将电源的正、负极对调，电磁铁的磁极 (选填“会”或“不会”)改变；开关S由1拨到2，调节滑动变阻器，使电流表示数不变，则电磁铁的磁性 (选填“增强”或“减弱”)。
18．下水道井盖的丢失给人们出行带来了安全隐患。为了提示人们注意安全，小明设计了如图所示的电路，电路中利用一元硬币代替铁质井盖是因为两者都属于 (选填“绝缘体”或“导体”)。当井盖丢失时，灯泡发光报警；当电磁铁的线圈中有电流通过时，继电器的动触点与 (选填“上”或“下”)静触点接触，报警电路断开，灯泡不发光，电磁铁的上端是 极。
19．福建舰是我国首艘采用电磁弹射系统的航空母舰。电磁弹射系统采用飞轮储能技术，即利用电能驱动大质量的飞轮高速旋转，把电能转化为飞轮的 能，这种能量转化方式与我们学过的 (选填“电动机”或“发电机”)相似。
20.如图，AB和CD是两根固定且平行的水平光滑金属轨道，符号“×”代表垂直于纸面指向纸面里的磁场的磁感线。现将铜棒EF和GH垂直放在金属导轨上静止，当拉动GH使其向左移动时，发现EF也向左移动，是因为GH铜棒切割磁感线产生电流，使EF成为通电导体，受到磁场力的作用而向左运动，则铜棒GH相当于电路组成中的 ；仅使磁场方向反向，仍拉动GH使其向右移动时，EF应向 (选填“左”或“右”)移动；对EF铜棒而言，此过程能量的转化是 。
21．某款无接触式的热风干手器，手伸向出口时可吹出温度为35～45 ℃的热风，内部电路由控制电路和工作电路两部分构成，简化电路如图，控制电路中R为光敏电阻。闭合 S，当手伸向出风口时，R的阻值会 (选填“增大”“不变”或“减小”)，衔铁被吸下，工作电路开始工作。若干手器的加热电阻丝的阻值为44 Ω，在额定电压下，烘干一次手用时20 s，则烘干手的过程中加热电阻产生的热量为 J。
三、作图题(本题共2小题，每小题3分，共6分)
22．如图，根据磁感线的方向，请标出两个磁体的磁极名称及小磁针的N极。
23．如图，请在图中标出电源的“＋”“－”极，并用箭头标出磁感线的方向。
四、创新设计与实验探究题(本题共2小题，每空1分，共13分)
24．在“探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件”的实验中，用绝缘细线将一根导体棒悬挂在蹄形磁体的磁场中，再将导体棒、灵敏电流计及开关用导线连成一个电路，如图所示。
(1)实验中通过观察 来判断电路中是否存在感应电流。
(2)闭合开关，若保持蹄形磁体不动，左右移动导体，电路中 感应电流。
(3)该实验的结论：闭合电路的一部分导体在磁场中做 运动时，导体中会产生感应电流。
(4)要使感应电流方向发生改变，可采取的具体措施是 、 。
(5)若将灵敏电流计换成 ，可探究磁场对通电导体的作用。
25．某实验小组用铁屑和小磁针来探究“通电螺线管外部磁场的方向”。
(1)在闭合开关前，小磁针静止时，N极指向地理的 (选填“南极”或“北极”)，说明地球周围存在磁场。
(2)在玻璃板上均匀地洒满铁屑，将螺线管连入电路，闭合开关，轻敲玻璃板面，观察到铁屑分布情况如图甲，把小磁针放在通电螺线管四周不同的位置，小磁针静止时N极所指方向如图乙。对调电源正、负极，闭合开关，小磁针静止时N极所指方向与图乙中小磁针N极指向 ，说明通电螺线管的极性与 的方向有关。
(3)实验时发现通电螺线管的磁场较弱，铁屑规则排列的效果不明显，为增强螺线管的磁场，可行的措施是 、 (写出两种方法)。
(4)为了研究通电螺线管的磁极性质，同学们一起对螺线管的电流方向和绕线方式进行了实验，得到了下图的四种情况。实验说明通电螺线管的磁极极性只与 有关，且这个关系可以用 来判断。
五、综合运用与计算题(本题共2小题，第26小题6分，第27小题 7分，共13分。解答时要求有必要的文字说明、公式和计算过程，只写结果不得分)
26．随着我国新能源汽车技术的不断发展，固态电池因其续航能力强、充电时间短逐渐成为研究热点。某款新能源汽车使用的固态电池，向电动机提供400 V 电压，正常行驶时通过的电流为50 A。已知该电动机将电能转化为机械能的效率为90%。
(1)若汽车正常行驶 10 min，求电动机输出的机械能；
(2)求电动机的电阻。
27．如图甲是某自动控温电热水器的电路图，其中控制电路电压恒为 6 V，R1为热敏电阻，置于水箱中，产生的热量对水箱中水温的影响忽略不计，R1阻值随温度变化的关系如图乙，R2为可调电阻，用来设定电热水器的水温。R3、R4为纯电热丝，均置于水箱中，R3＝22 Ω；电磁铁线圈电阻忽略不计，当电磁铁电流达到0.2 A时，继电器衔铁被吸下来。(工作过程中，电源电压均保持不变)
(1)加热时电热丝R3的功率为多少？
(2)如果电热水器储有60 kg 的水，电路处于加热状态，正常工作1 h，产生的热量80%被水吸收，则水温升高了多少？[c水＝4.2×103 J/(kg·℃)，结果保留1位小数]
(3)如果将电热水器水温设为60 ℃，R2的阻值应该调至多少？第7章 磁与电 第8章 电磁相互作用 质量评价
(考试时间：70分钟 满分：90分 得分：________)
一、选择题(本题共12小题，每小题3分，共36分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求)
1．某款双面磁吸擦窗器，其核心组件是一对磁体。下列物品中，能被磁体吸引的是（A）
A．订书针 B．陶瓷碗
C．铜勺子 D．橡皮擦
2．乘坐地铁等公共交通工具时，将“卡”靠近闸机的检测点，闸机内线圈就会产生感应电流识别信息，方便快捷。下列选项中与该原理相同的是（C）
A．电风扇 B．LED灯
C.发电机 D.手机充电器
3．关于磁现象，下列说法中错误的是 （A）
A．同名磁极相互吸引，异名磁极相互排斥
B．磁场对放入其中的磁性物体有力的作用
C．指南针指南北是由于受到地磁场的作用
D．在同一磁场中，磁感线的疏密程度反映了磁场的强弱
4．如图是磁现象的四幅示意图，其中磁感线方向或小磁针静止时南北极的指向正确的是（B）
5．有关电和磁的知识，下列说法正确的是（A）
A．发电机的工作原理是电磁感应现象
B．验电器的原理是同种电荷相互吸引
C．电风扇工作时将机械能转化为电能
D．电流的磁场方向跟电流的方向无关
6．关于磁感线的概念，下面说法中不正确的是（C）
A．磁感线分布越密的地方，其磁场越强
B．磁体外部的磁感线从磁体的N极出发，回到磁体的S极
C．磁感线是磁场中真实存在的一些曲线，还可以通过实验来模拟
D．磁感线方向与放在该点的小磁针静止时N极所指的方向相同
7．如图所示，闭合开关，下列判断正确的是（A）
A．小磁针偏转，说明通电导体周围存在磁场
B．只对调电源正负极，小磁针偏转方向不变
C．静止后的小磁针右端为N极
D．在螺线管内插入铁芯，螺线管的磁性强弱不变
8．如图所示，电源电压保持不变。闭合开关S时，电流表和弹簧测力计都有示数，再闭合S1时，则（B）
A．电流表的示数减小，弹簧测力计的示数减小
B．电流表的示数增大，弹簧测力计的示数增大
C．螺线管上端是南极，弹簧测力计的示数减小
D．螺线管上端是北极，弹簧测力计的示数减小
9．如图为直流电动机的工作原理图，下列分析正确的是（D）
A．电动机通电后不转，一定是电路开路
B．电动机工作过程中，消耗电能全部转化为机械能
C．线圈连续转动是靠电磁继电器来实现的
D．把电池换成灵敏电流计，快速转动线圈电流计指针会偏转
10．以下关于电与磁的描述中，说法正确的是（D）
A．磁感线不是真实存在的，地磁场的北极在地理北极附近
B．增大电流，电磁铁吸引铁钉的数量减少
C．同时对调磁极和电源正负极，电动机线圈转动方向会发生改变
D．闭合开关，导体平行磁感线运动时，电流计指针不发生偏转
11．如图是模拟超市里电动扶梯的电路图， 使用扶梯前先要闭合开关S，R0是一个红外传感器， 当人靠近到一定距离时， 人体辐射的红外线被红外传感器R0接收， 红外传感器R0阻值减小。下列说法正确的是（C）
A．电路工作时， 电磁铁上端为S极
B．当人远离传感器时， 传感器R0阻值减小
C．当人远离传感器时， 电磁铁的磁性变弱
D．当人远离传感器时， 电动机转速变快
12．小明观察小区入口的车辆出入自动控制闸，发现当车牌被识别系统识别后，绿灯亮，栏杆抬起，车辆通行。于是他设计如图的模拟电路，车牌识别成功相当于图中开关S闭合。则（B）
A．闭合开关S后，电磁铁的上端为N极
B．滑动变阻器的滑片P向上调整后，栏杆更容易抬起
C．若栏杆不能抬起，可通过减小电池的电压进行改进
D．B端挂的铁柱可以用上端是N极、下端是S极的条形磁体代替
二、填空题(本题共9小题，每空1分，共22分)
13．我国宋代科学家沈括在《梦溪笔谈》中明确指出，指南针所指的方向“常微偏东，不全南也”。人们把指南针指南的磁极叫南(或S)极，地磁场的北(或N)极在地理的南极附近。
14．将一枚可以自由转动的小磁针放在水平桌面上，当导线与电池触接时，小磁针发生偏转，说明通电导线周围存在磁场；断开电路后，当小磁针静止时，它的N极指向地磁的南极。
15．如图所示，开关S闭合，通电螺线管的左端是S极，要使它的磁性增强，可将滑片P向左端移动。
16．如图是扬声器的构造示意图，当线圈中有电流通过时，线圈受到磁体的作用而运动，这与电动机的工作原理相同，由于通过线圈的电流是交变电流，线圈就不断地来回振动，带动纸盆也来回振动，将电信号转化为声信号。
17．如图是研究电磁铁磁性的电路，开关S拨到1时，滑动变阻器的滑片向右滑动时，电磁铁的磁性减弱(选填“增强”或“减弱”)，将电源的正、负极对调，电磁铁的磁极会(选填“会”或“不会”)改变；开关S由1拨到2，调节滑动变阻器，使电流表示数不变，则电磁铁的磁性增强(选填“增强”或“减弱”)。
18．下水道井盖的丢失给人们出行带来了安全隐患。为了提示人们注意安全，小明设计了如图所示的电路，电路中利用一元硬币代替铁质井盖是因为两者都属于导体(选填“绝缘体”或“导体”)。当井盖丢失时，灯泡发光报警；当电磁铁的线圈中有电流通过时，继电器的动触点与下(选填“上”或“下”)静触点接触，报警电路断开，灯泡不发光，电磁铁的上端是N极。
19．福建舰是我国首艘采用电磁弹射系统的航空母舰。电磁弹射系统采用飞轮储能技术，即利用电能驱动大质量的飞轮高速旋转，把电能转化为飞轮的机械能，这种能量转化方式与我们学过的电动机(选填“电动机”或“发电机”)相似。
20.如图，AB和CD是两根固定且平行的水平光滑金属轨道，符号“×”代表垂直于纸面指向纸面里的磁场的磁感线。现将铜棒EF和GH垂直放在金属导轨上静止，当拉动GH使其向左移动时，发现EF也向左移动，是因为GH铜棒切割磁感线产生电流，使EF成为通电导体，受到磁场力的作用而向左运动，则铜棒GH相当于电路组成中的电源；仅使磁场方向反向，仍拉动GH使其向右移动时，EF应向右(选填“左”或“右”)移动；对EF铜棒而言，此过程能量的转化是电能转化为机械能。
21．某款无接触式的热风干手器，手伸向出口时可吹出温度为35～45 ℃的热风，内部电路由控制电路和工作电路两部分构成，简化电路如图，控制电路中R为光敏电阻。闭合 S，当手伸向出风口时，R的阻值会减小(选填“增大”“不变”或“减小”)，衔铁被吸下，工作电路开始工作。若干手器的加热电阻丝的阻值为44 Ω，在额定电压下，烘干一次手用时20 s，则烘干手的过程中加热电阻产生的热量为2.2×104J。
三、作图题(本题共2小题，每小题3分，共6分)
22．如图，根据磁感线的方向，请标出两个磁体的磁极名称及小磁针的N极。
23．如图，请在图中标出电源的“＋”“－”极，并用箭头标出磁感线的方向。
四、创新设计与实验探究题(本题共2小题，每空1分，共13分)
24．在“探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件”的实验中，用绝缘细线将一根导体棒悬挂在蹄形磁体的磁场中，再将导体棒、灵敏电流计及开关用导线连成一个电路，如图所示。
(1)实验中通过观察灵敏电流计指针是否偏转来判断电路中是否存在感应电流。
(2)闭合开关，若保持蹄形磁体不动，左右移动导体，电路中有感应电流。
(3)该实验的结论：闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中会产生感应电流。
(4)要使感应电流方向发生改变，可采取的具体措施是改变导体运动方向、改变磁场方向。
(5)若将灵敏电流计换成电源，可探究磁场对通电导体的作用。
25．某实验小组用铁屑和小磁针来探究“通电螺线管外部磁场的方向”。
(1)在闭合开关前，小磁针静止时，N极指向地理的北极 (选填“南极”或“北极”)，说明地球周围存在磁场。
(2)在玻璃板上均匀地洒满铁屑，将螺线管连入电路，闭合开关，轻敲玻璃板面，观察到铁屑分布情况如图甲，把小磁针放在通电螺线管四周不同的位置，小磁针静止时N极所指方向如图乙。对调电源正、负极，闭合开关，小磁针静止时N极所指方向与图乙中小磁针N极指向相反，说明通电螺线管的极性与电流的方向有关。
(3)实验时发现通电螺线管的磁场较弱，铁屑规则排列的效果不明显，为增强螺线管的磁场，可行的措施是调节滑片，增大螺线管中的电流、提高电源电压(写出两种方法)。
(4)为了研究通电螺线管的磁极性质，同学们一起对螺线管的电流方向和绕线方式进行了实验，得到了下图的四种情况。实验说明通电螺线管的磁极极性只与电流方向有关，且这个关系可以用安培定则来判断。
五、综合运用与计算题(本题共2小题，第26小题6分，第27小题 7分，共13分。解答时要求有必要的文字说明、公式和计算过程，只写结果不得分)
26．随着我国新能源汽车技术的不断发展，固态电池因其续航能力强、充电时间短逐渐成为研究热点。某款新能源汽车使用的固态电池，向电动机提供400 V 电压，正常行驶时通过的电流为50 A。已知该电动机将电能转化为机械能的效率为90%。
(1)若汽车正常行驶 10 min，求电动机输出的机械能；
(2)求电动机的电阻。
解：(1)汽车正常行驶10 min，消耗的电能：
W＝UIt＝400 V×50 A×10×60 s＝1.2×107 J，
已知该电动机将电能转化为机械能的效率为90%，电动机输出的机械能：
W机械＝W×η＝1.2×107 J×90%＝1.08×107 J；
(2)电动机产生的电热：
Q＝W－W机械＝1.2×107 J－1.08×107 J＝1.2×106 J，
由Q＝I2Rt得，电动机的电阻：
R＝＝＝0.8 Ω。
27．如图甲是某自动控温电热水器的电路图，其中控制电路电压恒为 6 V，R1为热敏电阻，置于水箱中，产生的热量对水箱中水温的影响忽略不计，R1阻值随温度变化的关系如图乙，R2为可调电阻，用来设定电热水器的水温。R3、R4为纯电热丝，均置于水箱中，R3＝22 Ω；电磁铁线圈电阻忽略不计，当电磁铁电流达到0.2 A时，继电器衔铁被吸下来。(工作过程中，电源电压均保持不变)
(1)加热时电热丝R3的功率为多少？
(2)如果电热水器储有60 kg 的水，电路处于加热状态，正常工作1 h，产生的热量80%被水吸收，则水温升高了多少？[c水＝4.2×103 J/(kg·℃)，结果保留1位小数]
(3)如果将电热水器水温设为60 ℃，R2的阻值应该调至多少？
解：(1)分析图甲可知，当衔铁与上方触点接通时，工作电路中只有R3工作，为加热状态；当衔铁与下方触点接通时，电路中R3与R4串联，一起工作，为保温状态；加热时电热丝R3的功率：
P＝＝＝2 200 W；
(2)电路正常工作1 h，电路产生的热量：
Q＝Pt＝2 200 W×3 600 s＝7.92×106 J，
水吸收的热量：Q吸＝ηQ＝80%×7.92×106 J＝6.336×106 J，
由Q吸＝cmΔ t得，水升高的温度：
Δ t＝＝≈25.1 ℃；
(3)如果将热水器中的水温设置为60 ℃，此时控制电路中的电流刚好为0.2 A，由I＝可知，此时控制电路的总电阻：R总＝＝＝30 Ω，由图乙可知，60 ℃ 时R1的阻值为10 Ω，则R2的阻值：
R2＝R总－R1＝30 Ω－10 Ω＝20 Ω。
