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1、单元检测六电与磁信息能源(时间:60分钟满分:100分)一、选择题(本题共12小题,每小题3分,共36分)1.地球是一个巨大的磁体,下图有关地磁场的示意图正确的是()答案:C解析:地磁的南、北极与地理的北、南极并不重合,故A、B选项错误;地磁的南极在地理的北极附近,地磁的北极在地理的南极附近,故C选项正确,D选项错误。2.下图所示的四个实验中,能确定钢棒具有磁性的是()A.B.C.D.答案:D解析:题图中小磁针与钢棒相互吸引不能说明钢棒具有磁性;题图中钢棒指南北,这是磁体的基本性质,说明钢棒具有磁性;题图说明铁芯能使通电螺线管的磁性增强,不能说明钢棒具有磁性;题图中导体在磁场中做切割磁感线运动
2、时,电路中产生了感应电流(可以从电流表指针发生偏转来体现),这是电磁感应现象,说明钢棒具有磁性;能确定钢棒具有磁性的是,故选D。3.如图所示,当开关S闭合时,通电螺线管周围的小磁针指向不正确的是()A.aB.bC.cD.d答案:D解析:通常情况下,若没有特别说明,小磁针的黑色端为N极,通过安培定则可以判断出通电螺线管的右端为N极,根据磁极间的相互作用规律或螺线管外部磁场方向由N极出来回到S极可判断出小磁针d的指向不正确,故选D。4.电磁继电器广泛用于各种自动控制电路中,右图是温度自动报警器的原理图,下列说法错误的是()A.温度计可以用酒精温度计B.温度计是根据液体热胀冷缩的性质工作的C.电磁继
3、电器应用了电流的磁效应D.电磁继电器是一种电路开关,它可以用一个电路控制另一个电路答案:A解析:由于酒精是绝缘体,不容易导电,故温度计可用水银温度计,选项A说法错误;温度计是根据液体热胀冷缩的性质工作的,选项B说法正确;电磁继电器应用了电流的磁效应,选项C说法正确;电磁继电器是一种电路开关,它可以用一个电路控制另一个电路,选项D说法正确。5.在右图所示的装置中,当开关S闭合后,下列判断正确的是()A.通电螺线管外A点的磁场方向向左B.通电螺线管的左端为N极C.向左移动滑片P,通电螺线管的磁性减弱D.小磁针静止后,其N极的指向沿水平向右答案:B6.下图为直流电动机的工作原理图。以下相关的分析正确
4、的是()A.电动机工作过程中,消耗的电能全部转化为内能B.电动机工作过程中,消耗的电能全部转化为机械能C.电动机工作过程中,线圈中也产生感应电流D.电动机工作过程中,线圈中的电流方向保持不变答案:C解析:电动机工作过程中,消耗的电能几乎全部转化为机械能,极少部分转化为内能,故A、B错误;电动机工作过程中,线圈中也产生感应电流,故C正确;在制作直流电动机时安装了换向器,当线圈转过平衡位置时及时改变线圈中电流的方向,从而改变线圈的受力方向,使线圈能够保证持续转动,故D错误。7.下图是探究电磁感应现象的实验装置。闭合开关后,下列操作能使灵敏电流计指针发生偏转的是()A.磁体、导体ab均保持不动B.磁
5、体不动,导体ab沿竖直方向上下运动C.导体ab不动,磁体沿竖直方向上下运动D.磁体不动,导体ab沿水平方向左右运动答案:D解析:磁体、导体ab均保持不动,导体在磁场中没有切割磁感线运动,导体中没有感应电流产生,指针不偏转,故A选项不符合题意;保持磁体静止,导体ab上下运动,没有做切割磁感线运动,所以不能产生感应电流,故B选项不符合题意;保持导体ab静止,将磁体上下运动,运动方向与磁感线方向平行,所以不会切割磁感线,不会产生感应电流,故C选项不符合题意;保持磁体不动,导体ab左右运动符合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动,导体中有感应电流产生,指针偏转,故D选项符合题意。8.(2021黑龙
6、江中考)关于下列四幅图的描述正确的是()A.图甲:司南指示南北方向是由于受到地磁场的作用B.图乙:电生磁是英国的法拉第最早发现的C.图丙:只要导体在磁场中运动,就一定会产生感应电流D.图丁:应用此实验装置的工作原理制成了发电机答案:A9.能源科技的发展促进了人类文明的进步,关于能源和材料,下列说法错误的是()A.化石能源的大量使用带来了酸雨、雾霾、温室效应等环境问题B.提高能量转化利用中的效率是节能问题的核心之一C.超导体材料不能应用在电饭锅等电器上D.铜是磁性材料,可以被磁化答案:D10.关于能源、电磁波与信息技术,下列叙述正确的是()A.石油属于可再生资源B.核废料不需要特殊处理C.卫星导
7、航系统主要靠超声波来传递信息D.手机既能发射电磁波也能接收电磁波答案:D解析:手机既可以发射电磁波,也可以接收电磁波,故D正确。11.下图是小宇同学画出的几种磁体周围的磁感线分布情况,其中正确的是()答案:B解析:选项A,电流从螺线管的右端流入,左端流出,结合螺线管的绕向,根据安培定则,可以确定螺线管的左端为N极,右端为S极,在磁体的外部,磁感线应从磁体的N极出发,回到S极,故A不符合题意。B图中为两个N极,磁感线都是从N极出发的,故B符合题意。C图中为一个N极,一个S极,磁感线应从N极出发,回到S极,故C不符合题意。D图中蹄形磁体的磁感线画成了从S极出发,回到N极,故D不符合题意。故选B。1
8、2.关于电磁现象,下列说法错误的是()A.通电导体在磁场中一定受到磁场力B.发电机是根据电磁感应原理制造的C.电子定向移动时能产生磁场D.电磁继电器应用了电流的磁效应答案:A解析:选项A,当通电导体与磁感线平行时,通电导体在磁场中不受磁场力,故A错误,符合题意;选项B,发电机是根据电磁感应原理制造的,故B正确;选项C,电子定向移动形成了电流,电流周围存在磁场,故C正确;选项D,电磁继电器应用了电流的磁效应,故D正确。故选A。二、填空题(本题每空2分,共26分)13.如右图所示的电路,开关S接到a后,电磁铁左端为极。小磁针静止时,A端是极。将开关S由a拨到b,调节滑动变阻器,使电流表示数不变,则
9、电磁铁的磁性(选填“增强”“不变”或“减弱”)。答案:SS减弱14.学校教学楼里安装的应急照明灯,内部结构如图所示。分电器的作用是把220 V的交流高电压转化为12 V的直流低电压,并且分两路输出。220 V的供电线路有电和停电时蓄电池、灯泡的工作状态分别是、。答案:断路通路解析:在220V照明电源正常情况下,应急照明灯通过充电器给蓄电池充电,此时,电磁铁吸引衔铁,将灯泡与蓄电池所在电路形成断路,灯泡不发光;当照明电源突然停电时,电磁铁没有磁性,衔铁在弹簧的作用下向上抬起,使灯泡和蓄电池所在的电路形成通路,灯泡发光,从而实现自动应急照明。15.下图为太阳能飞机,它的动力装置由太阳能电池板、电动
10、机等组成。机翼上的太阳能电池板面积较大是为了获得更多的能,并将其转化为能,使电动机带动螺旋桨转动,电动机的原理是。答案:太阳电通电导体在磁场中受到力的作用解析:太阳能电池板面积做的较大的目的是增大接收太阳辐射能量的面积,便于获得更多的太阳能,电池板接收到太阳能后,工作时将太阳能转化为电能;电流通过电动机,将电能转化为机械能,带动螺旋桨转动,电动机是根据通电导体在磁场中受到力的作用而转动的原理制成的。16.利用水电站枢纽,可以集中天然水流的落差形成水头,改善生态环境,促进经济发展。某水电站总库容200亿立方米,混凝土双曲拱坝最大坝高260 m,顶宽12 m,最大底宽66 m。电站左岸、右岸地下厂
11、房共有16台水轮发电机组。建成后具有以发电为主,兼有防洪拦沙、改善下游航运条件和发展库区通航等综合效益。(水=1.0103 kg/m3)(1)水电站库区建成后,该地区空气湿度会增大,这与水的(填物态变化名称)有关;(2)从压强角度分析说明水电站混凝土双曲拱坝筑成“上窄下宽”的好处;(3)水电站枢纽最大总泄洪量约为40 000 m3/s。泄洪10 min即可装满一个西湖。若以最大总泄洪量泄洪,10 min内所泄出水的质量为。答案:(1)汽化(2)见解析(3)2.41010 kg解析:(1)空气湿度大,即空气中水蒸气的含量大,原因是水吸收热量后汽化为水蒸气弥漫在空气中。(2)从坝体对地基的作用看,
12、坝体上窄下宽,可以增大地基的受力面积,减小坝体对地基的压强;从水对坝体的作用看,因为水的压强随深度的增大而增大,所以,大坝通常筑成上窄下宽的形状,可以承受更大的液体压强。(3)10min泄出水的体积V=40000m3/s1060s=2.4107m3泄出水的质量m=V=1.0103kg/m32.4107m3=2.41010kg。17.太阳能是未来的理想能源,它是清洁的(选填“可”或“不可”)再生能源。行驶中的太阳能汽车,其太阳能电池将太阳能转化为电能,进而再转化为汽车的能。答案:可动三、作图、实验及探究题(本题共30分)18.(4分)如图所示,在图中标出静止在磁场中的小磁针的N极和磁感线的方向。
13、答案:如图所示解析:(1)根据电源的正负极由安培定则可判断出图中通电螺线管的右端为N极,左端为S极,根据同名磁极相互排斥、异名磁极相互吸引,可判定小磁针的左端为S极、右端为N极。(2)根据磁感线都是从磁体的N极出发,回到S极,可以标出磁感线的方向。19.(4分)如图所示,请将螺线管、滑动变阻器接入电路中,使开关闭合后,螺线管与条形磁铁相互排斥,滑动变阻器滑片P向右移动会使斥力变大。答案:如图所示解析:开关闭合后,螺线管与条形磁铁相互排斥,根据磁极间的相互作用规律可知,应使螺线管左侧是S极,由安培定则可知:螺线管中电流由左端流入,右端流出;滑动变阻器滑片P向右移动会使斥力变大,即此时电路中电流变
14、大,滑动变阻器连入电路的阻值变小,可得出滑动变阻器右侧下接线柱连入电路。20.(10分)为了探究电磁铁的磁性强弱与哪些因素有关,做了以下几次实验,实验现象如图所示。根据图示现象回答下列问题:甲乙丙(1)通过观察图甲中A与B可知,当通过线圈的电流相同、铁芯相同时,电磁铁线圈的匝数越多,它的磁性就越。(2)通过观察图甲中B与C可知,当通过线圈的电流相同、线圈的匝数相同时,(选填“有”或“无”)铁芯时的磁性强。(3)通过观察图乙与图丙可知,当线圈的匝数相同、铁芯相同时,通过线圈的电流越,它的磁性就越强。(4)结论:影响电磁铁磁性强弱的因素有。答案:(1)强(2)有(3)大(4)电流大小、线圈的匝数、
15、有无铁芯解析:(1)题图甲中A、B两电磁铁,通过线圈的电流相同、铁芯相同时,线圈的匝数越多,吸引大头针数目越多,表明它的磁性就越强。(2)题图甲中B、C,通过线圈的电流相同、线圈匝数相同时,有铁芯时吸引大头针数目多,表明它的磁性强。(3)线圈的匝数相同、铁芯相同,题图丙中滑动变阻器连入电路的电阻小,电路中电流大,电磁铁吸引大头针多,电磁铁的磁性强。说明通过电磁铁的电流越大,它的磁性就越强。(4)影响电磁铁磁性强弱的因素有电流大小、线圈的匝数、有无铁芯。21.(12分)在探究感应电流产生条件的实验中,小明将观察到的现象记录在下表中。电路导体AB在磁场中的运动情况灵敏电流计G指针的偏转方向闭合静止
16、不偏转向右切割磁感线向右偏向左切割磁感线向左偏不切割磁感线不偏转断开静止不偏转沿任意方向运动不偏转(1)(选填“闭合”或“不闭合”)电路的一部分导体在磁场中做运动时,导体中就会产生感应电流,感应电流的方向与的方向有关。(2)感应电流产生的过程是将能转化为能的过程。(3)请举一例说明该现象在实际中的应用。答案:(1)闭合切割磁感线导体运动(2)机械电(3)发电机解析:(1)根据记录的现象可知,当开关断开时,无论导体如何运动都不产生感应电流,因为灵敏电流计的指针没有发生偏转;当开关闭合时,导体静止不会产生感应电流,也不是每次导体运动都会产生感应电流,只有导体做切割磁感线运动时才会产生感应电流。将以
17、上情况综合起来,就会得到:闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,导体中就会产生感应电流;根据闭合电路的导体在磁场中向左运动和向右运动灵敏电流计指针偏转的方向不同,可以确定感应电流的方向与导体的运动方向有关。(2)图示的实验现象是电磁感应现象,在电磁感应现象中机械能转化为电能。(3)电磁感应现象的应用是制成了发电机。四、综合题(本题8分)22.6月5日是世界环境日,低碳排放,保护地球是当今世界的主题,如何合理利用和开发能源,提高能源的利用率,实现低碳减排,已成为世界各国共同关注的问题。(1)在能源家族中,风能、太阳能、水能都同属于(选填“可再生”或“不可再生”)能源,它们的开发和利用可
18、以减少大量化石能源的生产和消费所导致的生态破坏与严重环境污染。(2)为实现减排目标,国家大力推广风力、水力发电。下图是我国西部某处风力发电厂的壮观画面。假如装机总功率为4.2106 kW的风电厂项目全面建成后,所有机组发电1 h,可提供多少电能?若这些电能全部转化为水的内能,那么可以把多少千克的水从28 加热至沸腾?在标准大气压下,水的比热容为4.2103 J/(kg)答案:(1)可再生(2)4.2106 kWh5107 kg解析:(1)使用完后,在短期可以再生的能源称为可再生能源,使用后,在短期不能再生的能源是不可再生能源。风能、太阳能、水能都可以源源不断地从自然界得到补充,是可再生能源。(2)提供电能:W=Pt=4.2106kW1h=4.2106kWh=4.21063.6106J=1.5121013J。Q吸=W=1.5121013J,由Q吸=cm(t-t0)得m=Q吸c(t-t0)=1.5121013J4.2103J/(kg)(100-28)=5107kg。