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专题 12 电与磁（测试）
满分 100分 时间 60分钟
一、选择题（本大题共12小题，每小题3分，共36分。每小题只有一个选项正确）
1. 图中的电风扇（ ）
A．是一种热机 B．把机械能转化为电能
C．效率不能达到100% D．能量不守恒
2. 图是我国早期的指南针（司南）。司南是把天然磁石琢磨成勺子的形状，放在水平光滑的“地
盘”上，使其旋转，旋转后静止时，它的长柄（柢）总指向南方。下列有关司南和地磁场的说法正确的是
（ ）
A．司南只有一个磁极
B．司南可以指南北说明地球周围存在着磁场
C．如果地磁场消失，司南还能指示南北方向
D．静止时指示南北方向，是因为司南具有惯性
3. 如图，是有关“磁场和磁感线”的实验。通过实验获得的物理观念，符合物理规律的是（ ）
①借助小磁针感知磁场的存在，运用的科学方法是转换法；
②磁场的方向是没有规律的；
③磁感线是磁体周围空间实际存在的曲线；
④磁感线越密集的位置，磁场越强。
A．①④ B．②④ C．①② D．②③
4. 如图所示，线圈abcd位于磁场中，开关S与触点1接通时，ab段导线受磁场力F的方向向上，以
下说法正确的是（ ）A．该模型为发电机
B．开关S和触点1接通后，线圈可以一直顺时针转动下去
C．将磁极N、S对调位置后，ab导线受到的磁场力会增大
D．当开关S改为与触点2接通时，ab段导线受磁场力方向向下
5. 如图甲所示，使导体AB从图示位置向右运动，图乙使导体AB从图示位置向上运动，两次电流表
指针都向左偏转。用“o”表示闭合电路一部分导体AB，则图中同样使电流表指针都向左偏转的是（
）
A B C D
6. 以下是研究电和磁的四个实验装置图，下列有关从发现到发明的描述错误的是（ ）
A．甲图：发现通电导体周围存在磁场，发明了通电螺线管
B．乙图：发现插入铁芯的通电螺线管磁性更强，动圈式话筒
C．丙图：发现通电导体在磁场中受到力的作用，发明了电动机
D．丁图：发现闭合电路的部分导体做切割磁感线运动时产生电流，发明了发电机7. 如图所示是教师在课堂上经常使用的扩音器，从外部看它由话筒和音箱两大部件构成。选项中和音
箱工作原理相同的是（ ）
A． B．
C． D．
8. 电磁弹射车常用于航空母舰上助力飞机起飞，其原理可简化为如图所示，两根金属导轨沿水平方向
放置在磁场中，电磁弹射车横跨在导轨上，通电后，弹射车受力向右行驶。若不计空气阻力和摩擦，下列
说法正确的是（ ）
A．弹射车在轨道上做匀速直线运动
B．此过程中电能转化为机械能
C．只调换电源的正负极，通电后弹射车受力方向不变
D．弹射车脱离金属导轨后仍受到磁场力的作用
9. 电子车票，也称“无纸化”车票，乘客网上购票后，直接通过“刷身份证”或“扫手机”即可顺利
进站。如图甲所示是乘客通过“刷身份证”进站时的情景，将身份证靠近检验口，机器感应电路中就会产
生电流，从而识别乘客身份。下图中能说明这一原理的是（ ）A． B．
C． D．
10. 比亚迪新能源油电混合动力汽车，搭载了传统的内燃机、高效的电动机、发电机和蓄电池组。行
驶过程中内燃机提供动力，同时可为蓄电池充电，也可以由蓄电池和电动机提供动力，这二者结合使用实
现节能环保的效果。下列说法正确的是（ ）
A．电动机的工作原理是利用电磁感应现象
B．高效的电动机的工作效率可以达到100%
C．给汽车动力电池充电时，动力电池相当于用电器
D．该汽车的内燃机是一台四冲程汽油机，如图乙所示是汽油机的压缩冲程
11. 如图所示为燃油汽车启动装置的电路简图。汽车启动时，需将钥匙插入仪表板上的钥匙孔并旋转，
下列分析正确的是（ ）
①旋转钥匙相当于闭合开关 ②电磁铁是利用电流的热效应来工作的
③电磁铁通电后电磁铁的上端为N极 ④电动机工作时将电能全部转化为机械能
A．①② B．①③ C．②④ D．③④
12. 下图为直流电动机的两个不同时刻的工作原理图，下列分析不正确的是（ ）A．导线ab中的电流在这两个时刻方向不同，受到的磁场力方向也不同
B．甲乙两图中的线圈再转动90度角，都能到达平衡位置
C．由上往下看，线圈中电流均为顺时针方向
D．如果电动机持续转动，则电动机内外流的都是直流电
二、作图、填空题（每空1分，共30分）
13. （1）根据通电螺线管周围磁感线方向，在图中标明电源的正极和小磁针的N极。
（2）当开关闭合后，ab段所受到的磁场力的方向如图所示。现要让图中ab段所受到的磁场力的方向
与图相反，请在图中正确标出磁极的极性以及电源的正负极；
14. 如图所示是世界上著名的具有划时代意义的实验，该实验说明了通电导线周围存在着 ，最
早发现该现象的科学家是 。断开电源，小磁针的N极将指向地磁场的 （选填“南”或
“北”）极。
15. 小磁针静止时N极会自动转向地球的 （选填“北”或“南”）方，如图所示，是描给某一
磁体周围磁场的部分磁递线，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N极指向
（选填“P”或“Q”），如图a点和 b点在同一条磁感线上，他们的磁场方向是 的（选填“相同”
或“不相同”）。16. 如图是一款“运动手环”，其主要部分是一段内置有一小块磁铁的密闭的空心塑料管，管外缠绕
着线圈。戴着这种手环走路时塑料管跟着手一起运动，线圈中便会产生电流。我们把这种现象叫做
现象，生活中 （选填：发动机或电动机）是根据这个原理工作的。此机器工作的能量转换是 。
17. 如图电路，闭合开关，能看到蹄形磁铁中的金属棒ab运动起来，说明有电能转化为 能，
若只改变电路中电流的方向，ab的运动方向将 （选填“改变”或“不改变”）。该装置揭示的原
理可应用于 （选填“电动机”或“发电机”）。
第17题图 第18题图
18．如图装置是一个 （选填“发电机”或“电动机”），当接通电源时，磁场内线圈abcd会
（选填“保持静止”或“转动”），如把图中的电源改为灵敏电流计，则该装置可改装成为 。
19. 研究电动机的工作过程，电动机的工作原理是磁场对 有力的作用。左下图中，线圈左右两
边框ab、cd的受力方向相反，其原因是 ，线圈从图示位置再转动90度后线圈将恰好达到平衡位置，
并最终停在该位置。右下图中的线圈可以持续转动，是因为它加装了 。
20. 自动保温控制电路能正常使用，其原理如图所示。双金属片相当于一个开关，当热得快到达某一
设定高温T时，双金属片接通。热得快在不同温度时，发光二极管会处于“发光”或“不发光”两种状态。
当热得快到达某一设定高温T时，发光二极管 （选填：发光/不发光），热得快 （选填：工作/不工作），警报器 （选填：报警/不报警）。
21. 拆开图中玩具，发现电源、开关、发光二极管（简称“LED”）、电动机（用符号表示）各一个
及连接导线。闭合开关，电动机顺时针转动，LED亮。将电动机一端连线断开，闭合开关，LED亮。
（1）在方框内画出玩具的电路图；
（2）把电动机断开的连线接回原处，格电源正，负极反接，闭合开关，电动机 转动（选填
“不”、“顺时针”或“逆时针”），LED （选填“亮”或“不亮”），原因是；LED具有
；
（3）节日小彩灯也是LED，若将一串节日小彩灯（共有20只）串联接入220V的电路中，则每只灯
泡两端的电压是 V，通过第一只灯泡的电流是200mA，在电源处导线中的电流是 A。
三、计算题（共14分）
22．小何的爸爸买回一种新型插座，如所甲示，它能即时显示接在该插座上的用电器的工作电压和所
耗电费等数据（插座本身消耗的电能由内部电池提供）。小何将家中电热水器插在该插座上，这时插座屏
幕如1．汽车启动时，蓄电池向启动电动机M供电，设M两端电压为U，测得U-t和I-t图象如图1。
（1）求0.5s到1s，电动机M所消耗的电能；
（2）M仅通过导线a、b接入电路，如图2所示，a的电阻为0.001Ω。若通过M的电流为200A，持
续2s，求此过程a产生的热量；（3）一般采用电磁继电器控制M的通断电，利用实验器材模拟汽车启动，请用笔画线完成电路的连
接。
23. 某智能扫地机器人（如图1）可通过灰尘传感器自动寻找灰尘清扫，通过电动机旋转、产生高速
气流将灰尘等吸入集尘盒。图2为其部分工作原理图，控制电路电源电压U为45V，指示灯电阻为5Ω，定
值电阻R =12Ω，R为光敏电阻，其阻值随光照强度E（单位cd）的变化如图3所示。如表为其部分工作
0
参数（注：电池容量指工作电流与工作总时间的乘积，线圈电阻不计）
额定工作电压 12伏 额定功率 30瓦
电池总容量 2.5A·h（安·时） 工作噪音 （分贝）
（1）当扫地机器人清扫到一定程度，地面灰尘减少时，使照射到光敏电阻上的光照强度增强，则电
磁铁磁性 （选填“增强”“不变”或“减弱”），衔铁将与 （选填“A”或“C”）触头接触；
（2）检测发现该品牌扫地机器人在光照强度恰好为3cd时电动机开始工作，则此时电压表的示数为多
大？
（3）当剩余电量减为电池总容量的10%时，机器人会主动寻找充电器充电，计算充满电后电池储存
的电能为多少J？在充满电后到主动寻找充电器期间的电池总容量能够持续供应该机器人正常工作的时间
为多少小时？
四、实验、探究题（每空1分，共14分）
24. 在“探究通电螺线管外部的磁场方向”实验中。
（1）在固定有螺线管的水平硬纸板上均匀地撒满铁屑，通电后，轻敲纸板，铁屑的分布情况如图所
示，这是由于铁屑在磁场中被 成一个个小磁针，在磁场力作用下重新排列所致。实验表明通电螺
线管周围的磁场和 磁体的磁场相似，然后再摆放小磁针，这是为了确定通电螺线管周围磁场的
；（2）在图中对调电池正负极，轻敲纸板，铁屑的分布情况 （选填“会”或“不会”）改
变，小磁针指向与原来 （选填“相同”或“相反”），说明通电螺线管的磁场方向与电流方向
有关。
25. 如图是小明做“探究什么情况下磁可以生电”的实验装置。
（1）实验时，小明通过观察 来判断电路中是否产生感应电流；
（2）小明进行了如图乙所示的5次操作，其中能产生感应电流的是 （选填所有符合要求的操
作序号）。这个实验中把 能转化为电能，水电站的 机就是根据这一原理进行发电的；
（3）完成实验后，小明认为实验现象不太明显，请你提出一条改进措施： ；
（4）若将图中灵敏电流计换成 ，可用来探究通电导体在磁场中是否受到力的作用。
26. 在研究“磁场对通电导体的作用”实验中：
（1）利用如图甲所示的装置研究“磁场对电流的作用”时，应在a、b之间接入 （选填“灵敏
电流计”或“电源”）；
（2）在乙图中，通电后cd段导线受磁场力F 的方向为竖直向上，此时，ab段导线所受磁场力F 的
1 2
方向是竖直向 （选填“上”或“下”）；
（3）要使图乙中的线圈持续转动，应在其外部加装换向器，自动改变线圈中的 方向。
四、综合题（共6分）
27．音乐喷泉（图甲）是集声光电技术于一体的装置，一方面通过电脑采集音乐的声音频率特征，并
将其转化为控制信号，控制水泵喷出水柱，形成喷泉；另一方面，让红、绿、蓝三种色灯照射到水柱上，
通过电脑控制三种色灯亮暗让水柱变换颜色，呈现美轮美奂的视觉效果。如图乙为控制喷泉工作的模拟电
路，控制电路电源电压U。呈周期性变化（如图丙所示），定值电阻R＝2 ，E为具有特殊功能的电子
a 1
元件，当U＜6V时，电路中没有电流通过；当U≥6V时，E两端电压恒为6V。当线圈中通过的电流
a a
I≥2A时，电磁继电器衔铁被吸下，水泵启动喷水。（1）物理学上把红、绿、蓝三种色光叫做光的 ；
（2）图乙中水泵主要部件是电动机，电动机是利用 选填（“电流的磁效应”、“磁场
对电流的作用”或“电磁感应现象”）来工作的；
（3）喷泉喷出水柱在空中形成水雾，这水雾在空中飞舞 （选填：“属于”或“不属
于”）分子扩散现象；
（4）如图甲为红绿蓝三种色光混合后的示意图，某段时间喷泉一组色灯的红、绿、蓝色灯亮暗变化
规律如图乙，图中第10～15s喷泉的颜色是 ；
（5）t＝3s时，线圈中通过的电流是 A；
（6）已知水泵每秒可喷出水的体积为5×10﹣3m3，在图戌中画出0～12s水泵喷水的总质量m随时间的
变化曲线 （ρ ＝1×103kg/m3，g＝10N/kg）
水
