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1、电磁相互作用及应用(满分：100分时间：60分钟)一、选择题(每小题3分，共30分)1下列说法不正确的是()A电子秤所使用的测力装置是力传感器B话筒是一种常用的声传感器，其作用是将电信号转换为声信号C电视遥控器就是利用光传感器将光信号转换成电信号的原理进行工作的D电熨斗能够自动控制温度的原因是它装有双金属片温度传感器，这种传感器的作用是控制电路的通断2如图所示是一种充电鞋的结构示意图当人走动时，会驱动磁性转子旋转，使线圈中产生电流，产生的电流进入鞋面上锂聚合物电池这种充电鞋的工作原理是()A电磁感应现象B电流的磁效应C磁极间的相互作用D通电线圈在磁场中受力转动3如图所示的几种器件，工作时应用了
2、电磁感应现象的是()4如图所示的实验装置图中，能够说明电动机工作原理的是()5如图所示是关于电磁现象的四个实验，下列说法正确的是()A图甲是研究发电机工作原理的实验装置B图乙实验说明通电导体周围存在磁场C图丙是探究磁体磁性强弱的实验装置D图丁是探究电磁感应现象的实验装置6一次家庭探究活动中，小明把一个正在发光的灯泡放到U形磁体中间，惊讶地发现了灯丝在晃动关于这种现象，下列说法正确的是()A灯丝晃动是一种电磁感应现象B灯丝晃动是内能转化成了机械能C灯丝晃动是受到磁体的吸引作用D灯丝晃动是磁场对电流的作用7科学家最近研制出一种固定在膝盖上的发电装置，这种装置可通过收集人走路时损失的能量来发电，其电
3、量足够给10部手机充电如图所示各器具中，与其工作原理相同的是()8常用的磁电式电流表的结构如图所示，线圈与接线柱相连当通以图示方向的电流时，线圈带动指针向右偏转下列有关说法正确的是()A当通以相反方向的电流时，电流表指针仍向右偏转B此电流表工作时机械能转化为电能C此电流表是利用通电线圈在磁场中受力转动的原理制成D此电流表是利用电磁感应现象制成的9如图所示是闭合电路的一部分导体在两磁极间运动一周的情形，图中小圆圈代表导体的横截面，箭头表示导体的运动方向，下列说法正确的是()A在a、b、c、d四个位置时，导体中都有感应电流B在a、c两个位置时，导体中没有感应电流C在a、c 两个位置时，导体中有感应
4、电流且电流方向相同D在b、d两个位置时，导体中没有感应电流10如图所示是扬声器(喇叭)的结构图当扬声器的线圈中通入携带声音的信息、时刻变化的电流时，线圈会在永磁体的作用下受到力的作用并带动纸盆振动发声下列说法中正确的是()A扬声器工作时是将机械能转化为电能B扬声器的工作原理是通电线圈在磁场中受力运动C扬声器中的永磁体不会对线圈有作用力D扬声器的工作原理与发电机的工作原理相同二、填空题(每空1分，共20分)11发电机是利用_现象制成的，我国发电厂发出的交变电流的频率是50 Hz，其周期是_s.12如图所示是一汽车饰品小盆景，花盆表面有一个太阳能电池板，电池板把光能转化为_能，塑料小花在阳光下能不
5、断摇摆请你猜测花盆里还有一个重要的装置是_(选填“发电机”或“电动机”)，这种装置的工作原理是_.13当你唱卡拉OK时，要用到话筒(麦克风)话筒的种类很多，如图所示是动圈式话筒的构造示意图当你对着话筒说话或唱歌时，产生的声音使膜片_，与膜片相连的线圈也跟着一起_，线圈在磁场中的这种运动，能产生_，这种_随着声音的变化而变化，经过放大后，可通过扬声器还原成声音14如图所示是“探究磁场对通电导线的作用”的实验装置，当闭合开关时，导线ab中电流的方向是从_(选填“a到b”或“b到a”)，导线ab受到磁场力的作用而向左运动，如果只改变电流方向，那么导线ab将向_运动科学家在该实验基础上发明了电动机，实
6、现了把_能转化为机械能15通过小学科学课程和初中物理的学习知道，磁体能够吸引铁、钴、镍等磁性物质，不能吸引铜、铝等金属小明看到一个铜管与磁体相互作用的有趣实验：如图所示，实验中把一个钕磁体(强力磁体)通过铜管时，磁体下落是缓慢的；磁体磁性越强铜管越厚，磁体下降越慢小明分析产生这种现象的原因可能是钕磁体下降时，在铜管中产生了_，随即使铜管周围存在_，与钕磁体产生相互作用，使磁体下降减慢16如图所示的闭合电路中，铜棒ab静止当蹄形磁体竖直向上运动时，灵敏电流表的指针_(选填“会”或“不会”)偏转；让铜棒ab水平向右缓慢运动时，灵敏电流表的指针偏转的角度较小；快速运动时，指针偏转的角度较大这说明感应
7、电流的大小与_有关_(选填“动圈式话筒”或“动圈式扬声器”)是应用电磁感应原理制成的17如图所示为探究磁场对电流的作用的实验装置，闭合开关，观察到直导线AB运动起来，说明磁场对电流有力的作用，将磁体两极对调，观察直导线AB的运动方向，这是为了探究力的方向与_的关系，实验中选用铝导线而不用铜导线是因为铝的_较小；将电路中的电源换成灵敏电流表并将滑动变阻器的接入电阻调到最小，可用来探究_产生的条件三、作图题(每小题6分，共12分)18如图所示，闭合电路中的一部分导线垂直于纸面放置，向右运动时能在电路中产生感应电流，请画出磁感线的大致方向_或19如图所示，通电线圈的ab边在磁场中受力方向竖直向上请在
8、图中线圈的A点画出cd边的受力方向，并标出通电螺线管的S极和小磁针静止时的N极_四、实验与探究题(每小题12分，共24分)20如图所示是“探究什么情况下磁可以生电”的装置，导体ab、开关、灵敏电流表用导线连接，组成电路(1)实验中，我们通过灵敏电流表指针是否偏转来判断电路中是否有_；通过指针偏转的方向判断_.(2)闭合开关，让导体ab在磁场中上下运动，发现灵敏电流表的指针_；让导体ab静止，磁体水平向右运动，则灵敏电流表的指针_.(两空均选填“偏转”或“不偏转”)(3)如果想进一步探究感应电流的大小与导体运动的快慢是否有关，则应闭合开关，保持其他条件不变，只改变_，观察_，得出结论21在观察“
9、磁场对通电直导线的作用”活动中，小明按照如图所示装置组装实验器材(1)小明把一根轻质的铝棒作为直导线放在蹄形磁体的磁场里，接通电源，看到直导线向右运动；若只将磁体的两极对调，接通电源，观察到直导线向_(选填“左”或“右”)运动(2)观察“磁场对通电直导线的作用”活动后，小明提出：磁场对通电导线作用力的大小与什么因素有关？猜想如下：猜想1：磁场对通电导线作用力的大小与直导线的长度有关猜想2：磁场对通电导线作用力的大小与磁场的强弱有关猜想3：磁场对通电导线作用力的大小与通过导线的电流大小有关小明决定对猜想3进行探究他在图中器材的基础上，应增加一个_，改变_电流_大小，观察_.(3)本实验运用的研究
10、方法是_和_.五、解答题(14分)22阅读短文，回答问题再生制动能量吸收装置再生制动也称反馈制动，是现代电动汽车、混合动力车、电力机车重要技术之一通常车辆制动时，是通过刹车装置将车辆的动能转化为内能，释放到周围环境中，因而造成了能源的浪费现在一些先进的电动车辆上装有可将刹车时车辆的动能转化为电能的装置，当这种电动车辆刹车过程中优先启动再生制动装置时，电动车辆的电动机变为发电机工作状态，将车辆的动能转化为电能，这些电能除一部分被车辆自身辅助电力设备使用之外，还需要被电阻耗能型、储能型和逆变回馈型等不同类型的再生制动能量装置吸收电阻耗能型再生制动能量吸收装置，将车辆的再生制动电能中被自身辅助电力设
11、备使用之外的部分能量消耗在电阻上，未能加以有效的充分利用，从长远的角度看，这种装置不代表车辆再生制动电能吸收技术的发展方向储能型再生制动能量吸收装置，将车辆的再生制动电能中被自身辅助电力设备使用之外的部分能量通过充电电池或电容器等吸收到储能装置中逆变回馈型再生制动能量吸收装置，通过逆变器，将车辆的再生制动电能中被自身辅助电力设备使用之外的部分回馈至车辆供电的电网中储能型和逆变回馈型再生制动能量吸收装置节能效果好，但目前技术还不是十分成熟，运行不是很稳定，若车辆没有电阻耗能型再生制动能量吸收装置，仅靠储能型和逆变回馈型能量吸收装置，会增加运营风险在倡导绿色、环保、节能的今天，研究、应用非传统摩擦
12、制动的节能制动新技术，回收车辆制动过程中的能量，势在必行(1)再生制动技术把电动车辆的动能转化为电能的原理，与下图实验揭示的规律一致的是_.(2)有一些地铁列车只采用电阻耗能型再生制动能量吸收装置，你认为这样的设计有什么弊端？请你提出针对这个弊端的改进建议电磁相互作用及应用(满分：100分时间：60分钟)一、选择题(每小题3分，共30分)1下列说法不正确的是(B)A电子秤所使用的测力装置是力传感器B话筒是一种常用的声传感器，其作用是将电信号转换为声信号C电视遥控器就是利用光传感器将光信号转换成电信号的原理进行工作的D电熨斗能够自动控制温度的原因是它装有双金属片温度传感器，这种传感器的作用是控制
13、电路的通断2如图所示是一种充电鞋的结构示意图当人走动时，会驱动磁性转子旋转，使线圈中产生电流，产生的电流进入鞋面上锂聚合物电池这种充电鞋的工作原理是(A)A电磁感应现象B电流的磁效应C磁极间的相互作用D通电线圈在磁场中受力转动3如图所示的几种器件，工作时应用了电磁感应现象的是(A)4如图所示的实验装置图中，能够说明电动机工作原理的是(A)5如图所示是关于电磁现象的四个实验，下列说法正确的是(D)A图甲是研究发电机工作原理的实验装置B图乙实验说明通电导体周围存在磁场C图丙是探究磁体磁性强弱的实验装置D图丁是探究电磁感应现象的实验装置6一次家庭探究活动中，小明把一个正在发光的灯泡放到U形磁体中间，
14、惊讶地发现了灯丝在晃动关于这种现象，下列说法正确的是(D)A灯丝晃动是一种电磁感应现象B灯丝晃动是内能转化成了机械能C灯丝晃动是受到磁体的吸引作用D灯丝晃动是磁场对电流的作用7科学家最近研制出一种固定在膝盖上的发电装置，这种装置可通过收集人走路时损失的能量来发电，其电量足够给10部手机充电如图所示各器具中，与其工作原理相同的是(C)8常用的磁电式电流表的结构如图所示，线圈与接线柱相连当通以图示方向的电流时，线圈带动指针向右偏转下列有关说法正确的是(C)A当通以相反方向的电流时，电流表指针仍向右偏转B此电流表工作时机械能转化为电能C此电流表是利用通电线圈在磁场中受力转动的原理制成D此电流表是利用
15、电磁感应现象制成的9如图所示是闭合电路的一部分导体在两磁极间运动一周的情形，图中小圆圈代表导体的横截面，箭头表示导体的运动方向，下列说法正确的是(D)A在a、b、c、d四个位置时，导体中都有感应电流B在a、c两个位置时，导体中没有感应电流C在a、c 两个位置时，导体中有感应电流且电流方向相同D在b、d两个位置时，导体中没有感应电流10如图所示是扬声器(喇叭)的结构图当扬声器的线圈中通入携带声音的信息、时刻变化的电流时，线圈会在永磁体的作用下受到力的作用并带动纸盆振动发声下列说法中正确的是(B)A扬声器工作时是将机械能转化为电能B扬声器的工作原理是通电线圈在磁场中受力运动C扬声器中的永磁体不会对
16、线圈有作用力D扬声器的工作原理与发电机的工作原理相同二、填空题(每空1分，共20分)11发电机是利用_电磁感应_现象制成的，我国发电厂发出的交变电流的频率是50 Hz，其周期是_0.02_s.12如图所示是一汽车饰品小盆景，花盆表面有一个太阳能电池板，电池板把光能转化为_电_能，塑料小花在阳光下能不断摇摆请你猜测花盆里还有一个重要的装置是_电动机_(选填“发电机”或“电动机”)，这种装置的工作原理是_通电导线在磁场中受力的作用_.13当你唱卡拉OK时，要用到话筒(麦克风)话筒的种类很多，如图所示是动圈式话筒的构造示意图当你对着话筒说话或唱歌时，产生的声音使膜片_振动_，与膜片相连的线圈也跟着一
17、起_振动_，线圈在磁场中的这种运动，能产生_感应电流_，这种_感应电流_随着声音的变化而变化，经过放大后，可通过扬声器还原成声音14如图所示是“探究磁场对通电导线的作用”的实验装置，当闭合开关时，导线ab中电流的方向是从_a到b_(选填“a到b”或“b到a”)，导线ab受到磁场力的作用而向左运动，如果只改变电流方向，那么导线ab将向_右_运动科学家在该实验基础上发明了电动机，实现了把_电_能转化为机械能15通过小学科学课程和初中物理的学习知道，磁体能够吸引铁、钴、镍等磁性物质，不能吸引铜、铝等金属小明看到一个铜管与磁体相互作用的有趣实验：如图所示，实验中把一个钕磁体(强力磁体)通过铜管时，磁体
18、下落是缓慢的；磁体磁性越强铜管越厚，磁体下降越慢小明分析产生这种现象的原因可能是钕磁体下降时，在铜管中产生了_电流_，随即使铜管周围存在_磁场_，与钕磁体产生相互作用，使磁体下降减慢16如图所示的闭合电路中，铜棒ab静止当蹄形磁体竖直向上运动时，灵敏电流表的指针_不会_(选填“会”或“不会”)偏转；让铜棒ab水平向右缓慢运动时，灵敏电流表的指针偏转的角度较小；快速运动时，指针偏转的角度较大这说明感应电流的大小与_导体切割磁感线的速度_有关_动圈式话筒_(选填“动圈式话筒”或“动圈式扬声器”)是应用电磁感应原理制成的17如图所示为探究磁场对电流的作用的实验装置，闭合开关，观察到直导线AB运动起来
19、，说明磁场对电流有力的作用，将磁体两极对调，观察直导线AB的运动方向，这是为了探究力的方向与_磁场方向_的关系，实验中选用铝导线而不用铜导线是因为铝的_密度_较小；将电路中的电源换成灵敏电流表并将滑动变阻器的接入电阻调到最小，可用来探究_感应电流_产生的条件三、作图题(每小题6分，共12分)18如图所示，闭合电路中的一部分导线垂直于纸面放置，向右运动时能在电路中产生感应电流，请画出磁感线的大致方向_或_答案图19如图所示，通电线圈的ab边在磁场中受力方向竖直向上请在图中线圈的A点画出cd边的受力方向，并标出通电螺线管的S极和小磁针静止时的N极_答案图四、实验与探究题(每小题12分，共24分)2
20、0如图所示是“探究什么情况下磁可以生电”的装置，导体ab、开关、灵敏电流表用导线连接，组成电路(1)实验中，我们通过灵敏电流表指针是否偏转来判断电路中是否有_感应电流_；通过指针偏转的方向判断_电流的方向_.(2)闭合开关，让导体ab在磁场中上下运动，发现灵敏电流表的指针_不偏转_；让导体ab静止，磁体水平向右运动，则灵敏电流表的指针_偏转_.(两空均选填“偏转”或“不偏转”)(3)如果想进一步探究感应电流的大小与导体运动的快慢是否有关，则应闭合开关，保持其他条件不变，只改变_导体ab运动的速度_，观察_灵敏电流表指针偏转的幅度_，得出结论21在观察“磁场对通电直导线的作用”活动中，小明按照如
21、图所示装置组装实验器材(1)小明把一根轻质的铝棒作为直导线放在蹄形磁体的磁场里，接通电源，看到直导线向右运动；若只将磁体的两极对调，接通电源，观察到直导线向_左_(选填“左”或“右”)运动(2)观察“磁场对通电直导线的作用”活动后，小明提出：磁场对通电导线作用力的大小与什么因素有关？猜想如下：猜想1：磁场对通电导线作用力的大小与直导线的长度有关猜想2：磁场对通电导线作用力的大小与磁场的强弱有关猜想3：磁场对通电导线作用力的大小与通过导线的电流大小有关小明决定对猜想3进行探究他在图中器材的基础上，应增加一个_滑动变阻器_，改变_电流_大小，观察_通电导线摆动的幅度_.(3)本实验运用的研究方法是
22、_控制变量法_和_转换法_.五、解答题(14分)22阅读短文，回答问题再生制动能量吸收装置再生制动也称反馈制动，是现代电动汽车、混合动力车、电力机车重要技术之一通常车辆制动时，是通过刹车装置将车辆的动能转化为内能，释放到周围环境中，因而造成了能源的浪费现在一些先进的电动车辆上装有可将刹车时车辆的动能转化为电能的装置，当这种电动车辆刹车过程中优先启动再生制动装置时，电动车辆的电动机变为发电机工作状态，将车辆的动能转化为电能，这些电能除一部分被车辆自身辅助电力设备使用之外，还需要被电阻耗能型、储能型和逆变回馈型等不同类型的再生制动能量装置吸收电阻耗能型再生制动能量吸收装置，将车辆的再生制动电能中被
23、自身辅助电力设备使用之外的部分能量消耗在电阻上，未能加以有效的充分利用，从长远的角度看，这种装置不代表车辆再生制动电能吸收技术的发展方向储能型再生制动能量吸收装置，将车辆的再生制动电能中被自身辅助电力设备使用之外的部分能量通过充电电池或电容器等吸收到储能装置中逆变回馈型再生制动能量吸收装置，通过逆变器，将车辆的再生制动电能中被自身辅助电力设备使用之外的部分回馈至车辆供电的电网中储能型和逆变回馈型再生制动能量吸收装置节能效果好，但目前技术还不是十分成熟，运行不是很稳定，若车辆没有电阻耗能型再生制动能量吸收装置，仅靠储能型和逆变回馈型能量吸收装置，会增加运营风险在倡导绿色、环保、节能的今天，研究、应用非传统摩擦制动的节能制动新技术，回收车辆制动过程中的能量，势在必行(1)再生制动技术把电动车辆的动能转化为电能的原理，与下图实验揭示的规律一致的是_D_.(2)有一些地铁列车只采用电阻耗能型再生制动能量吸收装置，你认为这样的设计有什么弊端？请你提出针对这个弊端的改进建议弊端：因电阻发热使得地铁洞内的温度比较高建议：将电阻发热设法利用起来，或采用电阻耗能和储能型相结合的再生制动能量吸收装置