初中物理第十七章 电磁波与现代通信综合与测试单元测试练习

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第十六章  《电磁转换》测试卷（A卷）

（时间：60分钟，满分：100分）

一、选择题（每小题3分，共30分）

1．（2020·青岛）下列用电器，利用电流磁效应工作的是（　　）

A. 电铃 B. 手摇发电机 C. 电动玩具车 D. 电熨斗

【答案】A；

【解析】

A．电铃是利用电流的磁效应工作的，故A符合题意；

B．手摇发电机的工作原理是电磁感应现象，故B不符合题意；

C．电动玩具车的工作原理是通电导体在磁场中受到力的作用，将电能转化为机械能，故C不符合题意；

D．电熨斗是利用电流的热效应工作的，故D不符合题意。

故选D。

2．（2020·赤峰）电磁感应现象是物理学史上重大的发现之一，发现这一现象的物理学家是（     ）

A. 牛顿 B. 法拉第

C. 欧姆 D. 焦耳

【答案】B

【解析】

A．牛顿在伽利略等人工作的基础上进行深入研究，总结出了物体运动的三个基本定律，故A不符合题意；

B．法拉第经十年的努力，在1831年发现了电磁感应现象，故B符合题意；

C．欧姆发现了欧姆定律，故C不符合题意；

D．焦耳最先发现了“电流通过导体产生的热量与电流、电阻、通电时间的关系”，即焦耳定律，故D不符合题意。

故选B。

3．世界上第一个发现电与磁之间联系的科学家是（   ）

A. 安培   B. 奥斯特   C. 法拉第   D. 伏特

【答案】B；

【解析】

A．电流的单位是安培，因此安培对电流的研究作出了贡献，A不符合题意；

B．1820年，丹麦物理学家奥斯特发现了电流的磁效应，是世界上第一个发现电与磁之间联系的科学家，B符合题意；

C．法拉第在1831年发现了电磁感应现象，C不符合题意；

D．为纪念伏特对电学的贡献，把伏特作为电压的单位，D不符合题意。

故答案为：B。

4．下列说法中正确的是（   ）

A. 磁感线是由铁屑组成的

B. 磁场看不见摸不着，但是可以借助小磁针感知它的存在

C. 地球是一个巨大的磁体，地磁的南北极跟地理的南北极是完全重合的

D. 小磁针的S极在某点所受磁场力的方向，跟该点磁场的方向相同

【答案】B；

【解析】

A．磁感线是不存在的，磁感线是铁屑组成的说法错误，A不符合题意；

B．磁场看不见摸不着，根据磁场的性质磁场会对置于其中的磁体产生力的作用，因此可以借助小磁针感知它的存在，这是典型的转换法，B符合题意；

C．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，二者并不完全重合，C不符合题意；

D．小磁针的N极在某点所受磁场力的方向，跟该点磁场的方向相同，D不符合题意。

故答案为：B。

5.（2019·益阳） 关于条形磁体、地磁场和通电螺线管的磁场,下面四图描述错误的是(     )

A. B. C. D. 【答案】B

【解析】

A. 在条形磁体的外部，其磁感线是从N极指向S极的，故A正确；

B. 地磁南极在地理的北极附近，地磁北极在地理的南极附近，图中地磁北极在地理的北极附近，故B错误；

C. 用右手握住螺线管，使四指指向电流的方向，电流由外向里，大拇指所指的左端为螺线管的N极，右端为螺线管的S极，则小磁针的S极靠近螺线管的N极，故C正确；

D. 用右手握住螺线管，使四指指向电流的方向，则大拇指所指的左端为螺线管的N极，右端为螺线管的S极，则小磁针的N极靠近螺线管的S极，即右端，故D正确。

6．如图是奥斯特实验的示意图，有关分析正确的是（   ）

A. 通电导线周围磁场方向由小磁针的指向决定     B. 发生偏转的小磁针对通电导线有力的作用

C. 移去小磁针后的通电导线周围不存在磁场       D. 通电导线周围的磁场方向与电流方向无关

【答案】B

【解析】

AD.通电导线周围磁场方向由电流的方向决定的，故AD错误；

B.当将通电导体放在小磁针上方时，小磁针会发生偏转，说明了通电导线周围存在磁场，该磁场对小磁针有力的作用；因为力的作用是相互的，所以该小磁针对通电导线也有力的作用，故B正确；

C.该磁场与小磁针的有无无关，故移走小磁针后，该结论仍成立，故C错误。

故选：B。

7．在图中所示的自动控制电路中，当控制电路的开关S闭合时，工作电路的情况是（    ）

A．灯不亮，电铃响     B．灯不量，电铃不响    C．灯亮，电铃不响    D．灯亮，电铃响

【答案】A

【解析】

当控制电路的开关S闭合时，控制电路中有电流，电磁铁具有磁性，吸引衔铁，动触头和下面电路接通，电铃工作，和上面的电路断开，所以电灯不亮。

8．（2020·阜新）如图是一款小电风扇，图中能说明其工作原理的实验装置是(　 　)

A. B. C.                       D.

【答案】D

【解析】

小电风扇的主要装置是电动机，电动机是根据磁场对通电导体的作用的原理制成的。

A．此图是奥斯特实验，证明了电流的周围存在磁场，不符合题意；

B．此图是研究通电螺线管周围磁场的分布，不符合题意；

C．此图研究的是电磁感应现象，不符合题意；

D．此图是研究磁场对通电导体的作用，符合题意。

故选D。

9．（2019·深圳）下列对电磁实验现象相应的解释正确的是（    ）

A.甲图中，闭合开关，小磁针的 N 极向左偏转

B.乙图中，线圈匝数多的电磁铁，磁性强

C．丙图中，该装置用来研究电磁感应现象

D．丁图中，磁铁放在水平面上，导体ab 竖直向上运动，电流表指针一定会偏转

【答案】B

【解析】

A 选项，由右手螺旋定则可得，通电螺线管右端为 N 极，左端为 S 极，则小磁针 N 极受到螺

线管左端的 S 极吸引向右偏转，故 A 选项不符合题意；

B 选项，电磁铁的磁性与电流大小和线圈匝数有关，电流相同时，线圈匝数越多，磁性越强，故 B 选

项符合题意；

C 选项，图中装置为研究通电导体在磁场中受力的作用，与电磁感应现象无关，故 C 选项不符合题

意；

D 选项，丁图中，蹄形磁铁的磁感线方向为竖直方向，当导体 ab 竖直向上运动时，不能切割磁感线，

也就不会产生感应电流，故D 选项不符合题意；

故答案选择 B。

10．（2020·自贡）弹簧测力计挂住一条形磁铁置于螺线管的正上方，如图所示。闭合开关K，弹簧测力计示数将（　　）

A. 变小 B. 不变 C. 变大 D. 无法确定

【答案】A；

【解析】

闭合开关K，电流从螺线管的上端流入，根据安培定则可知，螺线管的上端是N极，条形磁铁的下端是N极，因为同名磁极相互排斥，所以当闭合开关K，弹簧测力计的示数将变小。

故选A。

二、填空题（每空2分，共34分）

11．小磁针静止时N极所指是地磁的_____（选填“南极或北极”）：如图甲所示。一个条形磁铁摔成两段，取右边的一段靠近小磁针，小磁针静止时的指向如图乙所示，则右边这处裂纹的磁极是_____极。如果把这段磁铁沿裂纹吻合放在一起（如图甲），这两段会相互_____（选填“吸引”或“排斥”）。

【答案】南极；N；吸引

【解析】

小磁针静止时它的N极指向地理北极附近即指向地磁的南极；

如图乙，由于异名磁极相互吸引，所以右边裂纹的磁极是N极；

如图甲，如果把这段磁铁沿裂纹吻合放在一起，由于左边裂纹的磁极是S极、右边裂纹的磁极是N极，所以这两段会相互吸引。

故答案为：南极；N；吸引。

12．（2020·连云港）白炽灯是一种电流通过灯丝，灯丝发热发光的照明电器，将强磁体靠近通电白炽灯的灯丝，如图所示，可以观察到灯丝________，说明________，由此原理可以制成________。

【答案】晃动；通电导体在磁场中受力；电动机  

【解析】将强磁体靠近通电白炽灯的灯丝，发现灯丝在晃动，说明通电导体在磁场中受力的作用，电动机是根据此原理制成的。

13．如图所示,闭合开关S,小磁针静止时N极指向__    _(选填“左”或“右”)。向左移动滑动变阻器的滑片,螺线管的磁性_    __(选填“增强”或“减弱”)。

【答案】左；增强。

【解析】

由安培定则可知，右手握住螺线管，四指指向电流的方向，大拇指指向左端，则通电螺线管的左端为N极；

通电螺线管的左端是N极，根据同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引可知，小磁针的S极应靠近螺线管的左端，则小磁计的N极向左转动；

滑动变阻器的滑片P向左移动时，连入电路的电阻减小，电流增大，电磁铁的磁性增强。

故答案为：左；增强。

14．（2020·福建）《论衡》中记载：“司南之杓、投之于地，其柢指南”。如图所示，“柢”即握柄，是磁体的______（选填“N”或“S”）极，静止时指向地磁场的______（选填“南”或“北”）极。

【答案】 (1). S ; (2). 北;

【解析】

司南放在地上，它的握柄静止时指向S极，地磁场的南北极与地理南北极相反，所以握柄静止时指向地磁场的北极。

15．（2020·武汉）如图所示的装置可以用来研究_________(填“电动机”或“发电机”)的工作原理。将图中的电源换成电流表，闭合开关，让导体ab左右摆动，发现电流表指针偏转，表明导体ab中_____(填“有”或“没有”)感应电流通过，导体ab的机械能转化为________能。

【答案】(1). 电动机； (2). 有； (3). 电；

【解析】

闭合开关，处在磁场中的导体棒ab中有电流通过时，它就会运动起来，表明通电导体在磁场中受到力的作用，该装置可以用来研究电动机的工作原理。

将图中的电源换成电流表，使导体ab左右摆动，它此时做切割磁感线运动，闭合电路中会产生感应电流，即导体ab中有感应电流通过，电流表指针发生偏转，该过程消耗机械能，获得电能，将机械能转化为电能。

16．如图所示是探究通电导体在磁场中受力情况的装置。闭合开关，观察到导体ab在导轨上向右运动。若只对调电源正负极接线，闭合开关，导体ab会________（选填“静止不动”、“向右运动”或“向左运动”），说明通电导体在磁场中受力的方向与________有关。

【答案】向左运动；电流方向；

【解析】

通电导体在磁场中受到力的作用，所受力的方向与电流的方向和磁场的方向有关， 若只对调电源正负极接线则电流方向改变，磁场方向不变，导体棒将向反方向即左侧移动，同时说明通电导体在磁场中受力的方向与电流方向有关。

17．（2020·咸宁）虽然纯净的水是不导电的，但一般的水都能导电。根据水的导电性可以设计一种水位自动报警器，其原理如图所示｡图中的螺线管中插入了一根软铁棒，通电后磁性会更_____(选填“强”或“弱”)；当水位到达金属块A时，_____(选填“红”或“绿”)灯亮。

【答案】(1)强；(2)红；

【解析】

螺线管中插入了一根软铁棒，通电后磁性会更强，原因是因为铁芯被通电螺线管的磁场磁化，磁化后的铁芯也变成了一个磁体，这样由于两个磁场互相叠加，从而使螺线管的磁性大大增强。

当水位到达金属块A时，电磁铁所在电路被接通，电磁铁向下吸引衔铁，从而接通红灯所在电路，此时红灯亮，而绿灯不亮。

三、解答题（本题包含5道题，共36分）

18.（2分）根据要求作图：

（1）（2020·苏州）如图，请根据小磁针静止时N极的指向标出A处的磁感线方向和电源正、负极。

【答案】

【解析】

小磁针在磁场中受到磁力作用，小磁针静止时N极指向和磁感线方向相同，所以可以判断磁感线方向如图中箭头方向，根据磁体周围的磁感线都是从N极出发回到S极，可以判断通电螺线管的左端是N极，右端是S极，根据安培定则可以判断电流从通电螺线管的右端进入、从左端流出，可以判断电源的右端是正极、左端是负极，如图。

故答案为：如上图。

（2）（2020·连云港）如图所示，箭头表示通电螺线管周围磁感线的方向，请在图中标出通电螺线管中的电流方向和小磁针静止时的N极。

【答案】

【解析】

磁体的外部，磁感线从N极出发回到S极，由图可知，螺线管的左端是N极，由安培定则可知电流从螺线管的左端流入，右端流出，由异名磁极相互吸引可知小磁针的右端是S极，左端是N极，如图所示：

19．（6分）小谦在探究“磁体间相互作用规律”时发现：磁体间的距离不同，作用力大小也不同。

他想：磁体间作用力的大小与磁极间的距离有什么关系呢？

（1）你的猜想是__________________。

（2）小谦用如图所示的实验进行探究。由于磁体间作用力的大小不便测量，他通过观察细线与竖直方向的夹角θ的变化，来判断磁体间力的变化，用到的科学方法是__________法。

（3）小谦分析三次实验现象，得出结论：磁极间距离越近，相互作用力越大。小月认为：这个结论还需要进一步实验论证，联想到磁体间的相互作用规律，还须研究甲、乙两块磁铁相互_______时，磁体间作用力与距离的关系。

【答案】（1）磁极间的距离越近，磁体间的作用力越大；（2）转换；（3）排斥。

【解析】

（1）既然发现磁体间的距离不同时，作用力大小也不同，则可以提出猜想：磁极间的距离越近，磁体间的作用力越大。当然其它猜想只要是围绕磁体间的作用力与距离关系来提出的都可以。

（2）当某种现象不容易直接观察时，可以借助其它现象来判断需要观察的现象的情况，这种方法叫做转换法。

（3）由于小谦在探究“磁体间作用力大小与磁极间的距离有什么关系”时，只做了磁极相互吸引的情况，而磁极间的作用力还有相互排斥的情况，所以还须研究甲、乙两块磁铁相互排斥时，磁体间作用力与距离的关系。

20.（6分）（2020·贵港）为了探究通电螺线管外部磁场的方向，小明设计了如图甲所示实验。

(1)闭合开关，小磁针转动到如图乙所示位置；断开开关，小磁针又回到原来位置（指向南北），这说明通电螺线管周围有______，通电螺线管的a端为______极。

(2)调换电源正负极接线后再闭合开关，发现小磁针转动情况与图乙所示相反。这说明通电螺线管的磁场方向与电流的______有关。

【答案】(1)磁场； (2)S； (3)方向；

【解析】

(1)由图乙可知，闭合开关，小磁针发生偏转，断开开关，小磁针又回到原来位置，说明通电螺线管周围磁场，使小磁针发生了偏转。

左边小磁针的右端是N极，由异名磁极相互吸引可知，通电螺线管的a端为S极。

(2)将电源的正负极对调，电流的方向发生了改变，闭合开关后发现小磁针偏转的方向发生了改变，这说明磁场的方向与电流方向有关。

21.（6分）（2020·青岛）探究磁生电的条件：

实验装置如图所示，在磁场中悬挂一根导体AB，把它的两端跟电流表连接起来，组成闭合回路。

(1)实验中，用______提供磁场，用______显示电路中有无电流。

(2)下列操作，电路中能产生电流的是______（选填所有符合要求的选项序号）

①蹄形磁体和导体AB都静止

②蹄形磁体静止，导体AB左右运动

③导体AB静止，蹄形磁体左右运动

【答案】(1)蹄形磁铁； (2)电流表；(3) ②③；

【解析】

(1)蹄形磁铁周围存在磁场，所以蹄形磁铁提供磁场。

实验时，观察电流表的指针是否偏转来确定电路中是否产生感应电流。

(2)产生感应电流需要闭合电路的一部分导体做切割磁感线运动，蹄形磁体的磁感线为竖直方向。

①蹄形磁体和导体AB都静止，无法产生感应电流；

②蹄形磁体静止，导体AB左右运动，做切割磁感线运动；

③导体AB静止，蹄形磁体左右运动，做切割磁感线运动。

故选②③。

22.（16分）（2020·东营）如图是“探究什么情况下磁可以生电”的装置，用棉线将一段导体AB悬挂起来，放置于蹄形磁体的磁场中，再用导线把导体AB和灵敏电流计连接起来，组成了闭合电路｡

(1)该实验中，灵敏电流计的作用是____     _、__    ____｡

(2)确认灵敏电流计能正常工作后，某同学发现，无论导体AB在磁场中怎样运动，灵敏电流计的指针均不见发生偏转｡其主要原因可能是__          ____、___          ___｡

(3)在教师的指导下，兴趣小组对实验进行完善后，观察到的现象如下表所示，由此可知，闭合电路的一部分导体在磁场中做______运动时，电路中会产生感应电流。

(4)比较第4､5（或6､7）次实验可以得出。___                    ___｡

(5)在此实验过程中，能量转化情况是______｡利用这一原理，人们在生产生活中制成了______｡

【答案】(1)判断是否产生感应电流、判断感应电流的方向；(2)产生的感应电流太弱 、断路（接触不良）；(3)切割磁感线； (4)感应电流的方向与导体运动方向有关； (5)机械能转化为电能；发电机。

【解析】

(1)根据灵敏电流计是否偏转可以判断是否产生感应电流；偏转方向可以判断感应电流的方向。

(2)无论导体AB在磁场中怎样运动，灵敏电流计的指针均不见发生偏转，其主要原因可能是产生的感应电流太弱，不能引起指针的偏转或者电路断路（接触不良），没有电流。

(3)观察表中情况，由此可知，闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，电路中会产生感应电流。

(4)比较第4､5（或6､7）次实验现象发现，磁场方向相同，导体运动的方向不同，产生电流的方向不同，即感应电流的方向与导体运动方向有关。

(5)在电磁感应现象中，闭合电路一部分导体做切割磁感线运动，产生感应电流，是把机械能转化为电能。

利用这一原理，人们在生产生活中制成了发电机。