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第十八章 磁及其相互作用 单元模拟全优测评卷
一、单选题
1．如今，电动车已经成为人们常用的代步工具之一，电动车的“心脏”是电动机，它比传统的内燃机效率更高，也更加环保，在如图所示的四个装置中，与电动机工作原理相同的是（ ）
A． B．
C． D．
2．通过一些直接感知的现象，经过合理的推测来认识无法直接感知的事实，是常用的一种物理方法。下列推测不合理的是：（ ）
A．现象：轻质球a、b靠近时相互吸引 推测：a、b两球一定带异种电荷
B．现象：一滴墨水扩散到整杯清水中推测：分子在不停息地做无规则运动
C．现象：白光通过三棱镜后变为彩色光推测：白光不是单色光
D．现象：通电导线能使小磁针发生偏转推测：通电导线周围存在磁场
3．磁性水雷是用一个可以绕轴转动的小磁针来控制起爆电路的，军舰被地磁场磁化后就变成了一个浮动的磁体，当军舰接近磁性水雷时，就会引起水雷的爆炸，如图所示，其依据是（ ）
A．磁体的吸铁性 B．磁场对电流的作用原理
C．电荷间的相互作用规律 D．磁极间的相互作用规律
4．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
5．下列说法正确的是（ ）
A．珠穆朗玛峰由于海拔较高，其峰顶气温低，气压也低
B．磁场中的磁感线是真实存在的
C．地热能是一种清洁的能源，它属于二次能源
D．可配戴凸透镜矫正近视眼
6．小红梳理反思了“磁场和磁感线”相关知识，她归纳整理如下，其中正确的有（ ）
①“司南”静止时长柄指向地磁场的北极
②磁感线是磁体周围空间实际存在的曲线
③小磁针静止时南极的指向就是该点的磁场方向
④地磁场的磁感线是从地球南极附近发出回到北极附近
A．②③ B．①④ C．①② D．②④
7．如图所示是动圈式话筒的构造示意图，当人对着话筒说话时，声音使膜片振动，与膜片相连的线圈在磁场中运动，产生随声音变化而变化的电流，经放大后通过扬声器还原成声音．关于动圈式话筒下列说法正确的是（ ）
A．是利用通电线圈在磁场中受力转动的原理工作的
B．是利用电磁感应现象的原理工作的
C．工作时将电能转化为机械能
D．与电磁继电器的工作原理相同
8． 海鲜保存常要求温度低于-18℃。小明为海鲜市场的冷库设计了温度自动报警器，其原理如图甲所示。控制电路和工作电路的电源电压均为3V保持不变，电磁铁线圈电阻忽略不计，乙图为热敏电阻R随温度变化的图像。冷库温度等于或高于-18℃时，工作电路报警。下列说法正确的是（ ）
A．冷库温度升高时，热敏电阻R的阻值变大
B．工作电路报警时，衔铁被吸下，灯亮铃不响
C．冷库温度为-18℃时，控制电路中电流为0.03A
D．冷库温度降低时，控制电路消耗的电功率变大
9．如图中AB、CD是两根外形完全相同的金属棒，用AB的一端靠近CD的中间部分时，CD被吸起；用CD的一端靠近AB的中间部分时，AB被吸起，由此可以判断（ ）
A．AB是磁体，CD不是磁体 B．CD是磁体，AB不是磁体
C．AB和CD都不是磁体 D．AB和CD都是磁体
10．如图是两磁极间磁感线的分布图．下列关于两个磁极的说法正确的是（ ）
A．左边是N极，右边是N极 B．左边是S极，右边是S极
C．左边是S极，右边是N极 D．左边是N极，右边是S极
二、填空题
11．扬声器（喇叭）是可以扩大声音的设备，它的工作原理是通电导体在磁场中受到 的作用而运动，“扩大”是指将声音的 增大。
12．在水平面内能够自由转动的小磁针静止时总是指南北方向，因为小磁针受到 的作用，小磁针静止时指向南方的是它的 极．
13．航空母舰为国之重器，在海防中起着重要作用。航母上可以起飞直升机和固定翼飞机。如图甲所示是我国第三艘航母“福建舰”，舷号为“18”，于2022年6月17日正式下水，是中国完全自主设计建造的首艘弹射型航空母舰，采用平直通长飞行甲板，配置电磁弹射和阻拦装置，电磁弹射器的弹射车与航母上携带的舰载机前轮连接，并处于电磁铁产生的强磁场中，当弹射车内的导体通过强电流时，即可受到强大的推力，让舰载机快速起飞。为如期实现建军一百年奋斗目标团结奋斗，福建舰在2024年1月3日再现身影，相比2022年下水画面，其电磁弹射装置上的施工棚已经拆除，二条弹射轨道清晰可见，如图乙所示。福建舰目前正在开展系泊试验，后续将按计划稳步推进建设项目。
（1）“福建舰”试航时，上面的舰载机起飞过程中，发动机向后喷气，舰载机就向前运动，这一现象说明物体间力的作用是 的；降落在航母上的舰载机不能立即停下来，是由于舰载机具有 ；
（2）“福建舰”的电磁弹射器的工作原理与 （选填“发电机”或“电动机”）相同；
（3）“福建舰”在航行时，护航舰不能与其近距离并排行驶，这是因为流体流速大的地方压强 ，以免发生相撞事故。
14．动圈式话筒的结构如图，它工作时：①线圈运动能产生随着声音的变化而变化的电流；②与膜片相连的线圈随之一起振动；③人唱歌或说话产生的声音使膜片振动；④变化的电流经过放大后，由扬声器还原为声音。关于它的原理，正确的排序是 。
15．如图所示，通电螺线管附近的小磁针处于静止状态，则螺线管的A端是 极，电源的D端是 极
16．新建的居民宅大多安装了自动开关．其作用相当于家庭电路中的总开关和 ．其原理如图．当电路由于电流过大时，电磁铁的磁性将变 （选填：“强”或“弱”），吸引衔铁的力变 （填“大”或“小”），使衔铁转动，闸刀在弹力作用下自动开启，切断电路，起到保险作用．
17．如图所示，当开关闭合时，导线下方的小磁针会发生偏转，说明通电导体周围存在着 ，这是丹麦著名物理学家 发现电流的 （选填“热”、“磁”或“化学”）效应现象．
18．用图甲所示的天然磁石制作司南，该磁石的B端是 （选填“N”或“S”）极。他将该磁石的D端磨成勺柄，打磨成勺状指南针（即“司南”）。再用细线将其悬挂，如图乙所示，司南静止时，勺柄指向地理的 （选填“北”或“南”）极。打磨过程中，通过 方式改变磁石的内能。
三、计算题
19．电风扇的主要部件是电动机，一台电风扇的铭牌上标有“220V 110W”的字样．请问：
（1）电风扇的电动机通电会转动，它是根据什么原理工作的？
（2）电风扇工作时不能降低气温，但为什么人吹风扇时会感觉凉爽？
（3）已知电风扇的电动机内线圈电阻为2Ω．在电风扇正常工作5分钟的过程中，通过风扇的电流是多少安？线圈产生的热量又是多少焦？
20．如图所示，这是陕西某景区为游客服务的观光车，方便快捷，其质量为1000kg。（g取10N/kg）
（1）观光车的主要部件是电动机，其工作原理是 ；
（2）当观光车上司机和乘客的总质量为600kg时，观光车静止在水平路面上，轮胎与路面的总接触面积是400cm2，则观光车对水平路面的压强为多少？
（3）若观光车在水平路面上匀速直线行驶时，受到的阻力是500N，则观光车以5m/s的速度匀速直线行驶5min牵引力所做的功是多少？
四、作图题
21．
（1）根据图中条形磁体磁感线的分布．标出条形磁体和静止小磁针右端的磁极。
（2）如图所示．杂技演员骑着独轮车停在斜面上，斜面受到的压力F=450N。请在图中画出斜面受到压力F的示意图(O为压力F的作用点)。
（3）黑暗的房间里有两盏电灯，只有一盏灯点亮，但人能看到未点亮的灯泡，请画出光的传播方向。
22．
（1）如图所示，画出大象所受重力的示意图；
（2）如图所示，在图中画出光线 从水中射入空气时折射光线的大致位置；
（3）如图所示，根据磁感线的方向，标出磁体 端的磁极名称和小磁针的 极。
23．如图所示，请你在图中标出通电螺线管的S极和磁感线的方向．
五、实验探究题
24．同学们在制作电动机模型时，把一段粗漆包线绕成约3cm×2cm的矩形线圈，漆包线在线圈的两端各伸出约3cm。然后，用小刀刮两端引线的漆皮用硬金属丝做两个支架，固定在硬纸板上。两个支架分别与电池的两极相连。把线圈放在支架上，线圈下放一块强磁铁，如图所示，给线圈通电并用手轻推一下，线圈就会不停地转下去。
（1）在漆包线两端用小刀刮去引线的漆皮，刮线的要求是______（填选项“A”或“B”）；
A．两端全刮掉
B．一端全部刮掉，另一端只刮半周
（2）可以通过改变 方向，改变线圈的转动方向；（填一种方法）
（3）线圈在转动过程中 能转化为 能。
25．某实验小组探究“通电螺线管外部磁场的特点”。
（1）将螺线管安装在一块有机玻璃板上，连入电路中。在板面上均匀地洒满铁屑，闭合开关并轻敲玻璃板面，观察到铁屑分布情况如图甲所示。铁屑的分布情况与 磁体周围铁屑的分布情况相似，铁屑的作用是显示 ；
（2）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极所指方向如图乙所示，则通电螺线管的右端为 极。对调电源正负极，闭合开关，小磁针静止时N极所指方向如图丙所示，说明通电螺线管的极性与 的方向有关。
26．李明用天然磁石仿制图甲所示的勺状的指南针﹣﹣司南．
（1）他用的材料是图乙所示的天然磁石，该磁石的B端为 极，D端为 极.（填“N”或“S”）
（2）他用该磁石的D端磨成勺柄，打磨成勺状指南针（即“司南”），再用细线将其悬挂，如图丙所示，司南静止时，勺柄指向地球的 ；
（3）为增强司南的磁性，可用图丁所示装置，通过 （填字母序号），来增强电磁铁对司南磁化的效果．
A．增加电源的电压 B．减少线圈匝数 C．改变电源的正负极
27．磁铁具有吸引铁、钴、镍等物质的性质，小蕊和小昌同学想探究“磁体对回形针的吸引力的大小与放人它们之间物体有关”，请你参与探究并解决一些问题。
图1 图2甲 乙
（1）如图1，保持磁体和纸片间的距离一定，在纸片上放人不同的物体时，通过比较纸片下面能吸附的回形针数量，显示磁体对回形针吸引力的大小。回形针的放置有图2中的甲、乙两种方法，依据 的原理，回形针在磁场中某点受到的吸引力等于它的重力，应选择图2中 的方法。
（2）选择正确的方法后，他们在纸片上分别放入形状、面积和厚度相同，材料不同的铁板、铝板等，观察能吸引的回形针个数，多次实验后将数据记录在下表中。
磁体与纸片之间放入的物体 不入物体 铁板 镍板 铝板 陶瓷板 玻璃板 塑料板
吸引回形针数量/个 4 1 1 3 3 3 3
①分析数据，可以得出，在其他条件相同时，放入铁板或镍板，吸引回形针的数量 ，说明铁板和镍板对吸引力的影响 ，即对磁性屏蔽效果明显。
②铁、镍、铝都是导体，而铝对磁性屏蔽效果不明显，原因可能是 。
③铝是导体，陶瓷、玻璃和塑料是绝缘体，从表中数据知道，它们对吸引力影响效果相同。据此，你提出一个值得探究的问题： 。
（3）他们在纸片上分别放入形状和 相同、面积不同的铁板。发现铁板面积越大，吸住的回形针数量越少。
（4）日常生活中，磁卡常受外界磁场影响出现消磁现象。请你根据含有铁、镍的物体对磁性屏蔽效果明显的性质，再写出一种保护磁卡磁性的方法： 。
六、综合题
28．在探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”实验中，小明用相同的漆包线和铁钉绕制成电磁铁A和B，设计如图所示的电路。
（1）图A、B串联的目的是 。
（2）闭合开关后，分析图中的现象，得出的结论是 。
（3）若让B铁钉再多吸一些大头针，滑动变阻器的滑片应向 端移动。（选填“左”或“右”）
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第十八章 磁及其相互作用 单元模拟全优测评卷
一、单选题
1．如今，电动车已经成为人们常用的代步工具之一，电动车的“心脏”是电动机，它比传统的内燃机效率更高，也更加环保，在如图所示的四个装置中，与电动机工作原理相同的是（ ）
A． B．
C． D．
【答案】D
【解析】【解答】A．图中装置中含有电磁铁，是电流的磁效应，与电动动机的原理不同，A不符合题意；
B．图中是电磁铁，是利用电流的磁效应工作的，与电动机的原理不同，B不符合题意；
C．图中闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动，导体中产生感应电流，是电磁感应现象，是发电机的原理图，与电动机的原理不同，C不符合题意；
D．图中有电源，通电导体在磁场中受力运动，是电动机的原理，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】处在磁场中的通电导体棒，电流对导体棒有力的作用，导体棒就会运动起来，这就是电动机的原理。
2．通过一些直接感知的现象，经过合理的推测来认识无法直接感知的事实，是常用的一种物理方法。下列推测不合理的是：（ ）
A．现象：轻质球a、b靠近时相互吸引 推测：a、b两球一定带异种电荷
B．现象：一滴墨水扩散到整杯清水中推测：分子在不停息地做无规则运动
C．现象：白光通过三棱镜后变为彩色光推测：白光不是单色光
D．现象：通电导线能使小磁针发生偏转推测：通电导线周围存在磁场
【答案】A
【解析】【解答】A．由于带电体有吸引轻小物体的性质，同时异种电荷相互吸引，A选项中的现象与推测是不合理的；
B．一切物质是由分子组成的，而分子在不停地做无规则运动，B选项中的现象与推测是合理的；
C．白光通过三棱镜后变为彩色光——光的色散现象，说明了白光不是单色光，C选项中的现象与推测是合理的；
D．通电导体周围存在磁场——电流的磁效应，D选项中的现象与推测是合理的。
故答案为：A。
【分析】自然界中存在两种电荷，一种是正电荷，一种是负电荷，同种电荷相互排斥，异种电荷吸引，同时带电物体它也能吸引轻小物体。
3．磁性水雷是用一个可以绕轴转动的小磁针来控制起爆电路的，军舰被地磁场磁化后就变成了一个浮动的磁体，当军舰接近磁性水雷时，就会引起水雷的爆炸，如图所示，其依据是（ ）
A．磁体的吸铁性 B．磁场对电流的作用原理
C．电荷间的相互作用规律 D．磁极间的相互作用规律
【答案】D
【解析】【解答】解：磁性水雷中的小磁针静止时，一端指南，一端指北，水雷不会爆炸，军舰被地磁场磁化后就变成了一个浮动的磁体，当军舰接近磁性水雷时，由磁极间的相互作用：同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引知，就会使水雷中的小磁针发生转动，而触发水雷发生爆炸．
故选D．
【分析】磁性水雷中的小磁针静止时，水雷不会爆炸，军舰被地磁场磁化后就变成了一个浮动的磁体，当军舰接近磁性水雷时，由磁极间的相互作用就会使水雷中的小磁针发生转动，而发生爆炸．
4．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
【答案】B
【解析】【解答】A．磁场的作用力方向与磁场方向和电流方向有关，由图可知磁场方向不变，由电路分析可知，ab段与bc段的电流方向相反，所以ab段与bc段受到该磁场的作用力方向相反，A不符合题意；
B．由电路分析可知，ab段与ed段的电流方向相同，所以ab段与ed段段受到该磁场的作用力方向相同，B符合题意；
C．由电路分析可知，ab段与fe段的电流方向相反，所以ab段与fe段受到该磁场的作用力方向相反，C不符合题意；
D．由电路分析可知，fe段与ed段的电流方向相反，所以fe段与ed段段受到该磁场的作用力方向相反，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】磁场对通电导体有力的作用，力的方向和磁场方向有关，和电流方向有关。
5．下列说法正确的是（ ）
A．珠穆朗玛峰由于海拔较高，其峰顶气温低，气压也低
B．磁场中的磁感线是真实存在的
C．地热能是一种清洁的能源，它属于二次能源
D．可配戴凸透镜矫正近视眼
【答案】A
【解析】【解答】A．气温和和气压都随着高度的增加而降低，所以珠穆朗玛峰由于海拔较高，其峰顶气温低和气压都较低，A符合题意；
B．磁场是真实存在的，而磁感线是为了描述磁场而假象的曲线，实际上是不存在的，B不符合题意；
C．地热能是一种清洁的能源，自然界本身就有，不是经过加工获得的，所以属于一次能源，C不符合题意；
D．近视眼是由于像成在视网膜前方，所以要矫正近视眼需佩戴具有发散作用的凹透镜，使像成在视网膜上，才能看清远处的物体，D不符合题意。
故答案为：A。
【分析】大气压随海拔的升高而减小。
为了人们可以形象直观的认识磁场，科学家通过想象引入了磁感线。
根据一次能源和二次能源的定义分析。所谓一次能源是指直接取自自然界没有经过加工转换的各种能量和资源，由一次能源经过加工转换以后得到的能源产品，称为二次能源。
近视眼只能将近处的物体成像在视网膜上，而将远处的物体成像在视网膜前；远视眼只能将远处的物体成像在视网膜上，而将近处的物体成像在视网膜后。
6．小红梳理反思了“磁场和磁感线”相关知识，她归纳整理如下，其中正确的有（ ）
①“司南”静止时长柄指向地磁场的北极
②磁感线是磁体周围空间实际存在的曲线
③小磁针静止时南极的指向就是该点的磁场方向
④地磁场的磁感线是从地球南极附近发出回到北极附近
A．②③ B．①④ C．①② D．②④
【答案】B
【解析】【解答】①“司南”和指南针的原理相同，因此“司南”静止时长柄指向地磁场的北极，即地理的南极；②磁感线是为了描述磁场的空间分布而假象的一些曲线，是不存在的；③小磁针静止时北极的指向就是该点的磁场方向；④地磁场的南极在地理北极附近，地磁场的北极在地理南极附近，故地磁场的磁感线是从地球南极附近发出回到北极附近.
故答案为：B.
【分析】地球是一个巨大的磁体，地磁场的南极在地理北极附近，地磁场的北极在地理南极附近，地磁场的磁感线是从地球南极附近发出回到北极附近.磁感线是假想的分布在磁体周围的曲线.
7．如图所示是动圈式话筒的构造示意图，当人对着话筒说话时，声音使膜片振动，与膜片相连的线圈在磁场中运动，产生随声音变化而变化的电流，经放大后通过扬声器还原成声音．关于动圈式话筒下列说法正确的是（ ）
A．是利用通电线圈在磁场中受力转动的原理工作的
B．是利用电磁感应现象的原理工作的
C．工作时将电能转化为机械能
D．与电磁继电器的工作原理相同
【答案】B
【解析】【解答】解：
（1）动圈式话筒是利用电磁感应原理：人说话时，声带振动产生声音，声音通过空气传播到膜片，使膜片以及与膜片相连的线圈在磁场中运动，故能产生感应电流，故A错误，B正确；
（2）线圈在运动中能量的转化情况是机械能转化为电能，故C错误；
（3）电磁继电器主要是利用电磁铁工作的，电磁铁是根据电流的磁效应制成的，故D错误．
故选B．
【分析】动圈式话筒的工作原理是：电磁感应现象的应用．
工作过程是：声波振动→引起膜片振动→带动线圈振动→线圈切割永久磁体的磁场产生感应电流→经放大传给扬声器．
8． 海鲜保存常要求温度低于-18℃。小明为海鲜市场的冷库设计了温度自动报警器，其原理如图甲所示。控制电路和工作电路的电源电压均为3V保持不变，电磁铁线圈电阻忽略不计，乙图为热敏电阻R随温度变化的图像。冷库温度等于或高于-18℃时，工作电路报警。下列说法正确的是（ ）
A．冷库温度升高时，热敏电阻R的阻值变大
B．工作电路报警时，衔铁被吸下，灯亮铃不响
C．冷库温度为-18℃时，控制电路中电流为0.03A
D．冷库温度降低时，控制电路消耗的电功率变大
【答案】C
【解析】【解答】 A.根据图像，冷库温度上升后，热敏电阻阻值变小，故A错误；
B.温度过高，热敏电阻阻值变小，控制电路电流变大，衔铁被吸下，工作电路中电铃响，灯不亮，故B错误；
C.冷库温度-18℃时，热敏电阻阻值为100Ω，利用欧姆定律得到：
，故C正确；
D.冷库温度降低时，控制电路中热敏电阻阻值变大，电流变小，根据P=UI得出电路电功率变小，故D错误。
故选C。
【分析】A.根据乙图确定热敏电阻的阻值随温度的变化规律；
B.根据甲图确定报警时衔铁的位置，进而确定工作状态；
C.冷库温度-18℃时，根据乙图确定热敏电阻的阻值，根据欧姆定律计算此时的电流；
D.当温度降低时确定热敏电阻的变化，从而确定电流变化，最后根据P=UI确定电功率的变化即可。
9．如图中AB、CD是两根外形完全相同的金属棒，用AB的一端靠近CD的中间部分时，CD被吸起；用CD的一端靠近AB的中间部分时，AB被吸起，由此可以判断（ ）
A．AB是磁体，CD不是磁体 B．CD是磁体，AB不是磁体
C．AB和CD都不是磁体 D．AB和CD都是磁体
【答案】D
【解析】【解答】磁体上磁性最强的部分叫磁极，位于磁体的两端，磁性最弱的部分在磁体的中间，这个位置几乎没有磁性；用AB的一端靠近CD的中间部分时，CD被吸起，由此可以确定金属棒AB有磁性，用CD的一端靠近AB的中间部分时，AB被吸起，可以确定金属棒CD有磁性，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】磁极是磁体上磁性最强的部分，用物体一端吸引另一物体能吸引，说明此物体有磁性。
10．如图是两磁极间磁感线的分布图．下列关于两个磁极的说法正确的是（ ）
A．左边是N极，右边是N极 B．左边是S极，右边是S极
C．左边是S极，右边是N极 D．左边是N极，右边是S极
【答案】C
【解析】【解答】解：根据在磁体的外部，磁感线从磁体的N极出来，回到S极可知，左边是S极，右边是N极，故C正确符合题意．
故选C．
【分析】要解决此题，需要掌握磁感线的特点：在磁体的外部，磁感线从磁体的N极出来，回到S极．
二、填空题
11．扬声器（喇叭）是可以扩大声音的设备，它的工作原理是通电导体在磁场中受到 的作用而运动，“扩大”是指将声音的 增大。
【答案】力；响度
【解析】【解答】扬声器（喇叭）是可以扩大声音的设备，它的工作原理是通电导体在磁场中受到力的作用而运动，“扩大”是指将声音的响度增大。
【分析】扬声器的工作原理是通电导体在磁场中受力的作用；发声体的振幅越大，响度越大。
12．在水平面内能够自由转动的小磁针静止时总是指南北方向，因为小磁针受到 的作用，小磁针静止时指向南方的是它的 极．
【答案】地磁场；S
【解析】【解答】小磁针静止时指南北方向，是小磁针受到地磁场的作用，小磁针静止时，指向南方的是它的S极。
【分析】磁体具有指示南北的性质，是受到地磁场的作用。
13．航空母舰为国之重器，在海防中起着重要作用。航母上可以起飞直升机和固定翼飞机。如图甲所示是我国第三艘航母“福建舰”，舷号为“18”，于2022年6月17日正式下水，是中国完全自主设计建造的首艘弹射型航空母舰，采用平直通长飞行甲板，配置电磁弹射和阻拦装置，电磁弹射器的弹射车与航母上携带的舰载机前轮连接，并处于电磁铁产生的强磁场中，当弹射车内的导体通过强电流时，即可受到强大的推力，让舰载机快速起飞。为如期实现建军一百年奋斗目标团结奋斗，福建舰在2024年1月3日再现身影，相比2022年下水画面，其电磁弹射装置上的施工棚已经拆除，二条弹射轨道清晰可见，如图乙所示。福建舰目前正在开展系泊试验，后续将按计划稳步推进建设项目。
（1）“福建舰”试航时，上面的舰载机起飞过程中，发动机向后喷气，舰载机就向前运动，这一现象说明物体间力的作用是 的；降落在航母上的舰载机不能立即停下来，是由于舰载机具有 ；
（2）“福建舰”的电磁弹射器的工作原理与 （选填“发电机”或“电动机”）相同；
（3）“福建舰”在航行时，护航舰不能与其近距离并排行驶，这是因为流体流速大的地方压强 ，以免发生相撞事故。
【答案】（1）相互；惯性
（2）电动机
（3）小
【解析】【解答】（1）力的作用是相互的，舰载机起飞过程中，发动机向后喷气，舰载机会受到向前的反推力，因而向前运动。 由于舰载机具有惯性，要保持原来的运动状态不变，降落在航母上的舰载机不能立即停下来。
（2）电磁弹射器的弹射车与航母上携带的舰载机前轮连接，并处于电磁铁产生的强磁场中，当弹射车内的导体通过强电流时，即可受到强大的推力，让舰载机快速起飞。由此可知其原理是通电导体在磁场中受力而运动，与电动机的工作原理相同。
（3）流体流速大的地方压强小，所以“福建舰”在航行时，护航舰不能与其近距离并排行驶，以免发生相撞事故。
【分析】（1） 惯性是物体的一种固有属性，是指物体保持静止状态或匀速直线运动状态的性质，表现为物体对其运动状态变化的一种阻抗程度，而质量是衡量物体惯性大小的量度。
（2） 电动机的工作原理是通电导体在磁场中受力而运动。
（3）流体流速大的地方压强小。
14．动圈式话筒的结构如图，它工作时：①线圈运动能产生随着声音的变化而变化的电流；②与膜片相连的线圈随之一起振动；③人唱歌或说话产生的声音使膜片振动；④变化的电流经过放大后，由扬声器还原为声音。关于它的原理，正确的排序是 。
【答案】③②①④
【解析】【解答】解：声波引起膜片振动，线圈和膜片是连在一起的，连在膜片上的线圈就一起振动，线圈在永久磁体的磁场里振动，切割磁感线产生感应电流，这就是电信号．线圈振动的快慢、强弱代表了声音振动的特征，产生感应电流的大小和方向就随着这个特征而变化，这个记载声音信号的感应电流经放大后传给扬声器，就发出声音．根据对动圈式话筒这样的理解来排序，答案为③②①④。
故答案为：③②①④。
【分析】动圈式话筒的工作原理是：电磁感应现象的应用．工作过程是：声波振动→引起膜片振动→带动线圈振动→线圈切割永久磁体的磁场产生感应电流→经放大传给扬声器。
15．如图所示，通电螺线管附近的小磁针处于静止状态，则螺线管的A端是 极，电源的D端是 极
【答案】S；负
【解析】【解答】因为同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，所以通电螺线管的B端是N极，A端是S极。根据安培定则，右手握住螺线管，四指指向电流方向，大拇指指向通电螺线管的N极，所以电流从螺线管的右端进，从螺线管的左端出，所以电源的C端是电源正极，D端是电源的负极。
故答案为：S；负
【分析】本题考查了学生对安培定则的理解和掌握：四个手指弯曲的方向为电流的方向，拇指所指的方向为N极。
16．新建的居民宅大多安装了自动开关．其作用相当于家庭电路中的总开关和 ．其原理如图．当电路由于电流过大时，电磁铁的磁性将变 （选填：“强”或“弱”），吸引衔铁的力变 （填“大”或“小”），使衔铁转动，闸刀在弹力作用下自动开启，切断电路，起到保险作用．
【答案】保险盒；强；大
【解析】【解答】解：居民宅的自动开关相对于家庭电路中的总开关和保险盒；
电磁铁P可以对衔铁Q产生吸引力，也可以释放衔铁．
当电流中电流不大时，虽然电磁铁具有磁性，但对衔铁的吸引力比较小，无法使衔铁转动，使电路可以正常工作．
当电流中电流过大时，电磁铁的磁性变强，对衔铁的吸引力变大，使衔铁转动，在弹簧的作用下，空气开关断开，保护电路中的用电器不会烧毁．
故答案为：保险盒；强；大．
【分析】自动开关相对于家庭电路中的总开关和保险盒；
电磁铁的磁性跟电流大小、线圈的匝数、有无铁芯有关．有铁芯时，电流越大，线圈匝数越多，磁性越强．
当线圈匝数不变，铁芯不变时，电磁铁中电流增大到一定值时，磁性增强能把衔铁Q吸引过来，闸刀开关被弹簧拉起，电路断开，起到保护作用．
17．如图所示，当开关闭合时，导线下方的小磁针会发生偏转，说明通电导体周围存在着 ，这是丹麦著名物理学家 发现电流的 （选填“热”、“磁”或“化学”）效应现象．
【答案】磁场；奥斯特；磁
【解析】【解答】解：如图所示，当开关闭合时，导线下方的小磁针会发生偏转，说明通电导体周围存在着磁场；
这是丹麦著名物理学家奥斯特发现的．被称为电流的磁效应现象．
故答案为：磁场；奥斯特；磁．
【分析】奥斯特发现了电流的磁效应，即电流的周围可以产生磁场，据此解答．
18．用图甲所示的天然磁石制作司南，该磁石的B端是 （选填“N”或“S”）极。他将该磁石的D端磨成勺柄，打磨成勺状指南针（即“司南”）。再用细线将其悬挂，如图乙所示，司南静止时，勺柄指向地理的 （选填“北”或“南”）极。打磨过程中，通过 方式改变磁石的内能。
【答案】N；南；做功
【解析】【解答】磁体周围的磁感线从磁体的N极出发，回到S极，图中，磁石周围的磁感线从B端出发，回到D端，则B端是N极，D端是S极。将磁石的D端磨成勺柄，悬挂静止时，勺柄指向地理的南极。
打磨时，相互摩擦，是通过做功方式改变磁石的内能的。故第1空填：N；第2空填：南；第3空填：做功。
【分析】磁体周围的磁感线从N处出来，从S极回到磁体；磁体的N极指向地球的南极；做功和热传递，可改变物体的内能。
三、计算题
19．电风扇的主要部件是电动机，一台电风扇的铭牌上标有“220V 110W”的字样．请问：
（1）电风扇的电动机通电会转动，它是根据什么原理工作的？
（2）电风扇工作时不能降低气温，但为什么人吹风扇时会感觉凉爽？
（3）已知电风扇的电动机内线圈电阻为2Ω．在电风扇正常工作5分钟的过程中，通过风扇的电流是多少安？线圈产生的热量又是多少焦？
【答案】解：（1）电风扇的主要部件是电动机，是根据通电线圈在磁场中受力转动原理制成的；（2）电风扇工作时不能降低气温，但可以加快人体汗液的蒸发，蒸发要吸热，使人体的温度降低，所以人吹风扇时会感觉凉爽；（3）∵P=UI通过风扇的电流线圈产生的热量Q=I2Rt=（0.5A）2×2Ω×300s=150J．答：通过风扇的电流是0.5A；线圈产生的热量又是150J．
【解析】【分析】（1）电风扇的主要部件是电动机，是根据通电线圈在磁场中受力转动原理制成的；
（2）影响蒸发快慢的因素：液体的温度、表面积和液体表面上方的空气流动快慢；蒸发要吸热；
（3）根据P=UI求出通过风扇的电流；根据Q=I2Rt求出线圈产生的热量
20．如图所示，这是陕西某景区为游客服务的观光车，方便快捷，其质量为1000kg。（g取10N/kg）
（1）观光车的主要部件是电动机，其工作原理是 ；
（2）当观光车上司机和乘客的总质量为600kg时，观光车静止在水平路面上，轮胎与路面的总接触面积是400cm2，则观光车对水平路面的压强为多少？
（3）若观光车在水平路面上匀速直线行驶时，受到的阻力是500N，则观光车以5m/s的速度匀速直线行驶5min牵引力所做的功是多少？
【答案】（1）通电线圈在磁场中受力转动
（2）解：观光车上司机和乘客的总质量为600kg时，对地面的压力大小等于车、司机和乘客的重力大小，即F=G=mg=(1000kg+600kg)×10N/kg=1.6×104N
对水平地面的压强为
答：观光车对水平路面的压强为4×105Pa；
（3）解：观光车以5m/s的速度匀速直线行驶5min通过的路程为s=vt=5m/s×5×60s=1500m
当观光车做匀速直线运动时，牵引力和阻力是一对平衡力，所以F=f=500N
牵引力所做的功为W=Fs=500N×1500m=7.5×105J
答：牵引力所做的功为7.5×105J。
【解析】【解答】解：（1）观光车的主要部件是电动机，将电能转化为机械能，其工作原理是通电线圈在磁场中受力转动。
答：观光车的主要部件是电动机，其工作原理是：通电线圈在磁场中受力转动；
【分析】（1）电动机的工作原理是通电导体在磁场中受力的作用；
（2）根据物体的质量计算重力，利用压力和受力面积的比值， 计算压强；
（3）根据速度和时间的乘积计算路程；根据力和距离的乘积计算做功多少。
四、作图题
21．
（1）根据图中条形磁体磁感线的分布．标出条形磁体和静止小磁针右端的磁极。
（2）如图所示．杂技演员骑着独轮车停在斜面上，斜面受到的压力F=450N。请在图中画出斜面受到压力F的示意图(O为压力F的作用点)。
（3）黑暗的房间里有两盏电灯，只有一盏灯点亮，但人能看到未点亮的灯泡，请画出光的传播方向。
【答案】（1）
（2）
（3）
【解析】【解答】
（1）条形磁体外部的磁感线是从N极出发，回到S极，所以左侧是N极，则右侧是S极。右侧S极吸引小磁针的N极，所以小磁针右侧是N极。如图所示。
（2）压力是垂直受力物体斜面，并指向受力物体斜面，作用点在斜面上，大小为450N，如图所示。
（3）点亮的灯泡发出的光，沿直线传播，照射到未点亮的灯泡，经过反射，照射到人眼，如图所示。
【分析】（1）条形磁体外部的磁感线是从N极出发，回到S极。右侧S极吸引小磁针的N极。
（2）压力是垂直受力物体斜面，并指向受力物体斜面，作用点在斜面上。
（3）点亮的灯泡发出的光沿直线传播，照射到未点亮的灯泡，发生光的反射。
22．
（1）如图所示，画出大象所受重力的示意图；
（2）如图所示，在图中画出光线 从水中射入空气时折射光线的大致位置；
（3）如图所示，根据磁感线的方向，标出磁体 端的磁极名称和小磁针的 极。
【答案】（1）解：如图所示：
（2）解：如图所示：
（3）解：如图所示：
【解析】【解答】（1）大象所受的重力竖直向下，作用点在重心上，作图如下：
（2）光线由水中斜射入空气中，折射角大于入射角，那么过入射点O作出法线，然后作出折射光线，所以作图如下：
（3）磁感线由N极出来回到S极，所以图示中磁体的a端为S极，据同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引知，小磁针的下端为N极，上端为S极。作图如下：
【分析】（1）作重力的示意图，力的作用点在物体几何中心上，方向竖直向下，重力用字母G表示；
（2）当光发生折射时，根据光的折射规律，结合入射角和折射角的大小关系作图即可；
（3）任何磁铁都具有两个磁极，即N极和S极，磁感线从N极指向S极.
23．如图所示，请你在图中标出通电螺线管的S极和磁感线的方向．
【答案】解：如图所示：
【解析】【解答】解：电源上端为正极，下端为负极，则电流由上端流入，根据安培定则：用右手握住螺线管，使四指所指的方向为电流的方向，则大拇指所指的下端为N极，上侧为S极，外部磁感线由N指向S．如图所示：
【分析】由电源的正负极可知电流的方向，由右手螺旋定则可得出螺线管的磁极，然后画出磁感线的方向
五、实验探究题
24．同学们在制作电动机模型时，把一段粗漆包线绕成约3cm×2cm的矩形线圈，漆包线在线圈的两端各伸出约3cm。然后，用小刀刮两端引线的漆皮用硬金属丝做两个支架，固定在硬纸板上。两个支架分别与电池的两极相连。把线圈放在支架上，线圈下放一块强磁铁，如图所示，给线圈通电并用手轻推一下，线圈就会不停地转下去。
（1）在漆包线两端用小刀刮去引线的漆皮，刮线的要求是______（填选项“A”或“B”）；
A．两端全刮掉
B．一端全部刮掉，另一端只刮半周
（2）可以通过改变 方向，改变线圈的转动方向；（填一种方法）
（3）线圈在转动过程中 能转化为 能。
【答案】（1）B
（2）电流或磁场
（3）电；机械
【解析】【解答】（1）在实验中影响线圈的转动方向的因素有电流的方向和磁场的方向，则为了使线圈能持续转动，采取将线圈一头的绝缘漆刮去，另一头刮去一半的办法，这样线圈在一个半周内由于受到磁场力的作用而转动，另一个半周由于惯性而继续转动，故答案为：B。
（2）影响线圈的转动方向是电流的方向和磁场的方向。故要使线圈转动方向发生改变，只要改变其中一个因素即可，即只改变电流方向或磁场方向。
（3）根据电动机的工作原理知，能转动的原因是通电线圈在磁场中受磁力的作用而转动，线圈在转动过程中消耗电能转化为机械能。
【分析】（1）利用导线制作电动机时，线圈的一端绝缘体全部去除，另一端去掉一半；
（2）改变电流方向，通电导体在磁场中的受力方向相反；
（3）电动机将电能转化为机械能。
25．某实验小组探究“通电螺线管外部磁场的特点”。
（1）将螺线管安装在一块有机玻璃板上，连入电路中。在板面上均匀地洒满铁屑，闭合开关并轻敲玻璃板面，观察到铁屑分布情况如图甲所示。铁屑的分布情况与 磁体周围铁屑的分布情况相似，铁屑的作用是显示 ；
（2）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极所指方向如图乙所示，则通电螺线管的右端为 极。对调电源正负极，闭合开关，小磁针静止时N极所指方向如图丙所示，说明通电螺线管的极性与 的方向有关。
【答案】（1）条形；电螺线管周围的磁场分布
（2）N；电流
【解析】【解答】探究“通电螺线管外部磁场的特点”时，
（1）将螺线管安装在一块有机玻璃板上，连入电路中，在板面上均匀地洒满铁屑，闭合开关并轻敲玻璃板面，观察到铁屑分布情况如图甲所示，可知：铁屑的分布情况与条形磁体周围铁屑的分布情况相似，铁屑的作用是显示电螺线管周围的磁场分布；
（2）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，由于小磁针的北极在左侧，则通电螺线管的右端为S 极；对调电源正负极，闭合开关，小磁针静止时N极所指方向如图丙，小磁针的指向相反，说明通电螺线管的极性与电流的方向有关。
【分析】（1）通电螺线管的磁场和条形磁铁相似；
（2）根据小磁针的北极指向判断通电螺线管的磁极；通电螺线管的极性与电流的方向有关。
26．李明用天然磁石仿制图甲所示的勺状的指南针﹣﹣司南．
（1）他用的材料是图乙所示的天然磁石，该磁石的B端为 极，D端为 极.（填“N”或“S”）
（2）他用该磁石的D端磨成勺柄，打磨成勺状指南针（即“司南”），再用细线将其悬挂，如图丙所示，司南静止时，勺柄指向地球的 ；
（3）为增强司南的磁性，可用图丁所示装置，通过 （填字母序号），来增强电磁铁对司南磁化的效果．
A．增加电源的电压 B．减少线圈匝数 C．改变电源的正负极
【答案】（1）N；S
（2）南极
（3）A
【解析】【解答】(1) 根据磁体周围的磁感线，都是从磁体的N极出发，回到S极可以判断该磁石的B端为N极，D端为S极；
(2)根据磁体静止时指示南北的特点可知司南静止时，勺柄指向地球的南极；
(3)根据影响电磁铁磁性强弱的因素可以知为了增强司南的磁化效果，可以增加电源电压，使线圈中电流增大。
【分析】（1）磁感线从磁体N极出发，回到S；
（2）地理南极是地磁场的北极，地理北极是地磁场的南极方向；
（3）通电螺线管磁场强弱受电流大小、线圈匝数、是否有铁芯影响。
27．磁铁具有吸引铁、钴、镍等物质的性质，小蕊和小昌同学想探究“磁体对回形针的吸引力的大小与放人它们之间物体有关”，请你参与探究并解决一些问题。
图1 图2甲 乙
（1）如图1，保持磁体和纸片间的距离一定，在纸片上放人不同的物体时，通过比较纸片下面能吸附的回形针数量，显示磁体对回形针吸引力的大小。回形针的放置有图2中的甲、乙两种方法，依据 的原理，回形针在磁场中某点受到的吸引力等于它的重力，应选择图2中 的方法。
（2）选择正确的方法后，他们在纸片上分别放入形状、面积和厚度相同，材料不同的铁板、铝板等，观察能吸引的回形针个数，多次实验后将数据记录在下表中。
磁体与纸片之间放入的物体 不入物体 铁板 镍板 铝板 陶瓷板 玻璃板 塑料板
吸引回形针数量/个 4 1 1 3 3 3 3
①分析数据，可以得出，在其他条件相同时，放入铁板或镍板，吸引回形针的数量 ，说明铁板和镍板对吸引力的影响 ，即对磁性屏蔽效果明显。
②铁、镍、铝都是导体，而铝对磁性屏蔽效果不明显，原因可能是 。
③铝是导体，陶瓷、玻璃和塑料是绝缘体，从表中数据知道，它们对吸引力影响效果相同。据此，你提出一个值得探究的问题： 。
（3）他们在纸片上分别放入形状和 相同、面积不同的铁板。发现铁板面积越大，吸住的回形针数量越少。
（4）日常生活中，磁卡常受外界磁场影响出现消磁现象。请你根据含有铁、镍的物体对磁性屏蔽效果明显的性质，再写出一种保护磁卡磁性的方法： 。
【答案】（1）二力一；平衡
（2）较少(或明显减少)；较大(或明显)；铝不能被磁体吸引(或铝不能被磁化)；磁体屏蔽的效果与哪些因素有关(或其他合理即可)
（3）厚度
（4）磁卡放入铁盒中(或放入含有铁、镍丝的网状包
【解析】【解答】（1）当磁铁吸引回形针时，根据二力平衡，回形针受到的吸引力等于重力，图2中的乙图更好；（2）①根据表格，在放入铁和镍时，吸引的回形针最少，说明铁和镍对磁力的影响最明显；②不能被磁化的物体不是磁性材料；③可以探究磁体屏蔽的效果和哪些因素有关；（3）当铁片的面积不同时，要保持铁片的形状、厚度相同进行探究；（4）因为铁或镍对磁性的屏蔽效果好，把磁卡放入铁盒中可以防止消磁。
【分析】（1）当物体在磁力下静止时，受到的吸引力和重力平衡；
（2）通过磁体吸引回形针的多少，反应铁和镍对磁屏蔽效果好；
（3）探究物体面积对屏蔽的影响时，要保持形状和厚度相同；
（4）利用磁屏蔽效果好的材料可以防止物体消磁。
六、综合题
28．在探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”实验中，小明用相同的漆包线和铁钉绕制成电磁铁A和B，设计如图所示的电路。
（1）图A、B串联的目的是 。
（2）闭合开关后，分析图中的现象，得出的结论是 。
（3）若让B铁钉再多吸一些大头针，滑动变阻器的滑片应向 端移动。（选填“左”或“右”）
【答案】（1）保证A、B中的电流相等
（2）当电流相同时，电磁铁线圈的匝数越多磁性越强
（3）左
【解析】【解答】电磁铁磁性的强弱与电流大小、线圈匝数以及有无铁芯有关，由于涉及多个因素，要用控制变量法，如图为串联电路，电流相等。
【分析】电磁铁磁性的强弱与电流大小、线圈匝数以及有无铁芯有关
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