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电与磁；信息的传递；能源与可持续发展
（答题时间：60分钟）
1. 以下描述两个磁极间的磁感线分布图中，正确的是（ ）
2. 关于磁体、磁场和磁感线，以下说法中正确的是（ ）
A. 铁和铝都能够被磁体所吸引
B. 磁感线是磁场中真实存在的曲线
C. 磁体之间的相互作用是通过磁场发生的
D. 小磁针的北极不论在任何情况下都指向地理的南极
3. 一种自动水位显示器的原理图如图所示，对于该自动水位显示器说法正确的是（ ）
自动水位显示器
A. 水位上升到B时，电磁铁通电，红灯亮报警
B. 水位上升到B时，电磁铁断电，绿灯亮报警
C. 水位下降到A时，电磁铁断电，红灯亮报警
D. 水位下降到A时，电磁铁通电，绿灯亮报警
4. 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. a B. b C. c D. d
5. 如图所示四个实验中能够研究磁场对电流作用的是（ ）
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6. 如图所示，a表示垂直于纸面的一根导体，它是闭合电路的一部分，它在磁场中沿图示的方向运动时，哪种情况下不会产生感应电流（ ）
7. 能源、信息和材料是现代社会发展的三大支柱。关于能源、信息和材料，下列说法正确的是（ ）
A. 太阳能是不可再生能源
B. 雷达是利用电磁波进行定位和导航的
C. 卫星通信、移动通信是利用超声波传递信息的
D. LED灯的核心元件——发光二极管是由超导材料制成的
8.“低碳生活”是指减少能源消耗、节约资源，从而降低二氧化碳排放，保护环境，“低碳生活”让我们的生活更美好。下列符合“低碳生活”这一主题的做法是（ ）
A. 用一次性塑料袋代替布袋购物 B. 使用一次性筷子，讲究公共卫生
C. 大力发展风力发电，减少火力发电 D. 增加私家车用量，提高生活质量
9. 下列能源中属于可再生能源的是（ ）
A. 太阳能 B. 石油 C. 天然气 D. 煤炭
10. 关于能源的利用，下列说法正确的是（ ）
A. 大量使用石油产品会造成大气污染，所以应该停止开采石油
B. 和平利用核能特别要注意防止核泄漏，以免造成环境污染
C. 修筑拦河坝建造水电站，利用水能发电有百利而无一害
D. 天然气是一种清洁能源，人类可以无穷无尽地开发
11. 下列关于放射现象、原子核和核能的说法中，正确的是（ ）
A. 通过对放射现象的研究，物理学家确认原子核由质子和电子组成
B. 放射性有着广泛的应用，但是强剂量或长时间的辐射对人体有害
C. 目前的核电站是利用核聚变释放的核能来发电的
D. 核聚变的原料“铀”在地球上的储量非常有限
12. 对于在真空中传播的几种电磁波，下列说法正确的是（ ）
A. 波长越长的电磁波传播越快 B. 频率越高的电磁波传播越快
C. 波长越长的电磁波频率越高 D. 波长越长的电磁波频率越低
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13. 如图所示，A为弹簧测力计，B为铁块，C为螺线管。闭合开关S时，电流表和弹簧测力计都有示数。若滑动变阻器滑片P向左移动，电流表的示数________（选填“变大”“变小”或“不变”），弹簧测力计的示数________（选填“变大”“变小”或“不变”）。
14. 微风吊扇通电后扇叶转动，此过程中________能转化为动能。拔下插头，在插头处接发光二极管，用手旋转叶片，发光二极管发光，这是________生电的现象，人们利用这一原理制成了________（选填“发电机”或“电动机”）。
15. “歼-20”是我国自主研发的一种新型“隐形战机”，它的机身材料和涂层对雷达发射的________（选填“超声波”或“电磁波”）具有良好的________（选填“吸收”或“反射”）作用。
16. 如图所示，A为弹簧测力计，B为铁块，C为螺线管。闭合S时，电流表和弹簧测力计都有示数。再闭合S1时，电流表的示数将________，弹簧测力计的示数将________。（均选填“变大”“变小”或“不变”）
17. 在图中标出磁感线的方向和小磁针的N极。
18. 如图是一种“闯红灯违规证据模拟器”的工作原理图，光控开关接收到红光时会自动闭合，压敏电阻若同时受到车的压力，其阻值变小，电磁铁的磁性因电路中电流的改变而变________（选填“强”或“弱”），当电流变化到一定值时，衔铁与触点________（选填“
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1”或“2”）接触，电控照相机工作，拍摄违规车辆。
19. 两年的物理学习结束后，小明梳理了有关“波”的知识，列出了如下的比较表。其中说法错误的是____________（只填序号）。
波的种类
声波
光波
电磁波
传播速度
①声波在固、液、气三种状态中的传播速度相同
②光波在真空中的传播速度最快，是3×108 m/s
③真空中所有电磁波的传播速度相同，是3×108 m/s
传播介质
④声波的传播一定需要介质
⑤光波的传播不需要介质
⑥电磁波的传播一定需要介质
应用举例
⑦超声波用于清洁物质
⑧激光掘进引导方向
⑨电磁波用于无线电通讯
20. 打开收音机的开关，将旋钮调到没有电台的位置，并将音量开大。取一节旧的干电池和一根导线，靠近收音机，将导线的一端与电池的一极相连，再用导线的另一端与电池的另一极时断时续地接触，会听到收音机发出“咔咔”声，这一现象验证了________的存在。现将收音机放入玻璃罩中，用抽气机抽去罩中的空气，重复以上实验，却发现听不到收音机发出的“咔咔”声。试分析：
（1）收音机放在真空玻璃罩中听不到“咔咔”声的原因是什么？
答：______________________________________________________________________。
（2）谢老师在一次乘坐镇江商业城的电梯时，发现性能完好的手机接收不到信号，请问这是什么原因？
答：___________________________________________________。
请设计一个实验验证你的判断。（简述实验方法）
21. 众所周知，煤炭是不可再生能源，地球上的储量有限，节约能源关系到子孙后代的生存，火力发电是利用煤炭燃烧来发电的，煤炭在燃烧时会释放大量二氧化碳、二氧化硫等有害气体，能形成酸雨和大气污染，会造成全球气候灾难性的变化，节约1kW·h电约少消耗0.4 kg煤，约少排放0.5 m3二氧化碳和30 g二氧化硫，因此，节约用电具有重要的现实意义。
（1）现居住在苏州市的人口大约有1 000多万，约有350万个家庭，假设每个家庭原来用三盏60 W的普通灯泡照明，每天每盏灯正常工作4 h，现将60 W的普通灯泡都换成亮度相当的11 W节能灯。请你估算：
该市每天能节约多少千瓦时电？这些电若由火力发电厂提供，则需消耗多少千克煤？产生多少千克二氧化碳？（二氧化碳的密度为1.98 kg/m3，估算时可取2 kg/m3）
（2）为增强节能环保意识，倡导低碳生活，请你从节约用电的角度再提出一条合理化建议：____________________________________。
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电与磁；信息的传递；能源与可持续发展
1. C 解析：同名磁极相互排斥，因此从图上看同名磁极的磁感线应该是相互排斥的，同名N极的磁感线是从N极出来，而同名S极的磁感线是进入S极，故选项A、B错误；异名磁极的磁感线是从N极出来回到S极，故选项C正确，选项D错误。
2. C 解析：铁能被磁体吸引，铝不能被磁体吸引，故选项A错误；磁感线是为了形象地描述磁场而假想的曲线，实际是不存在的，故选项B错误；磁体之间的相互作用是通过磁场发生的，故选项C正确；小磁针自由静止时N极指向地理的北极，故选项D错误。
3. A 解析：当水位没有达到B时，电磁铁没有磁性，绿灯亮；当水位到达B时电路接通，电磁继电器有磁性，衔铁就会在电磁力吸引的作用下与红灯接通，红灯亮；该报警器的红、绿灯不会同时亮。
4. D 解析：利用安培定则判断螺线管的左端是S极，右端是N极，再根据磁极间的作用规律：同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引确定出四个小磁针的N、S极。
5. C 解析：选项A研究的是通电螺线管磁场的极性；选项B研究的是电磁感应现象；选项D研究的是电磁铁的磁性强弱与电流大小的关系。只有选项C能研究磁场对电流的作用。
6. C 解析：闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中会产生感应电流。由题图可知，选项C中的导体并没有切割磁感线，所以不会产生感应电流。
7. B 解析：A项，太阳能能从自然界里源源不断地得到，是可再生能源；B项，雷达就是利用电磁波的发射、传播、反射、接收来工作的；C项，移动通信、卫星通信都是利用电磁波传递信息的；D项，发光二极管是由半导材料制成的。
8. C 解析：所谓“低碳生活”就是把生活作息时间中所耗用的能量尽量减少，从而减低二氧化碳的排放量。用一次性塑料袋、使用一次性筷子、增加私家车用量增加了能量的消耗，均不符合低碳生活的要求。
9. A 解析：石油、天然气和煤炭是埋藏在地下的动植物遗体经过千百万年的地质变化而形成的，不可能在短期内得到补充，属于不可再生能源，而太阳能是可再生能源，A选项正确。
10. B 解析：石油现在还是主要的能源，选项A中停止开采石油不合理，可以节能减排以提高能源的利用率或使用新能源；水电站也有其不利的一面，如生态环境等会受影响；天然气属于不可再生能源，因此选项B正确，选项A、C、D均不正确。
11. B 解析：原子核由质子和中子组成，选项A错误；目前的核电站是利用核裂变释放的核能来发电的，选项C错误；“铀”是核裂变的材料，不是核聚变的材料，选项D错误。选项B中的描述是正确的。
12. D 解析：由公式c＝λf可知在电磁波传播速度c＝3×108 m/s一定的条件下，波长越长，频率越低；波长越短，频率越高，故选项D正确。
13. 变大 变大 解析：滑动变阻器的滑片向左移动时，滑动变阻器接入的电阻变小，电路中的电流值就变大，螺线管的磁性增强，对铁块B的吸引力变大，所以弹簧测力计的示数也变大。
14. 电 磁 发电机 解析：吊扇通电后转动，此过程消耗电能，能量转化过程是电能转化为机械能。电风扇的转动是靠电动机来工作的，如果转动扇叶，二极管发光，相当于人工发电，属于电磁感应现象。
15. 电磁波 吸收 解析：“隐形战机”是指雷达不容易探测到的飞机，雷达发射的电磁波被战机表面涂层吸收，没有形成能被雷达接收的反射波，所以起到隐形作用。
16. 变大 变大 解析：当只闭合S时，电阻R2接入电路中，此时电流表有示数，电磁铁线圈中有电流通过，电磁铁有了磁性吸引铁块B。再闭合S1时，电阻R1和R2
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并联接入电路中，此时电路中电阻减小，电流表示数变大，电磁铁的磁性增强，弹簧测力计的示数增大。
17. 如图所示：
解析：由题图可知，通电螺线管中的电流从右端进，左端出，根据安培定则可以判断，通电螺线管的右端为S极，左端为N极，由此可以判断磁感线的方向及小磁针的N极。
18. 强 2 解析：当光控开关接收到红光时会自动闭合，压敏电阻若同时受到车的压力，其阻值变小，电磁铁中的电流变大，因此电磁铁的磁性增强，当电流增大到一定程度时，电磁铁将衔铁吸引下来，衔铁与触点2接触，电控照相机工作，拍摄违规车辆。
19. ①⑥ 解析：声波在固、液、气三种状态中的传播速度一般不同，所以①的说法错误；声音的传播需要介质，而电磁波的传播不需要介质，因此⑥的描述是错误的。
20. 电磁波 （1）声音不能在真空中传播 （2）电梯对电磁波有屏蔽作用 验证方法：将手机设置到响铃状态后放入密闭的金属容器内，试用另一手机呼叫盒内的手机，如果听不到盒内的手机声响，就说明金属容器对电磁波有屏蔽作用。
解析：本题综合考查了电磁波的产生、传播与接收，以及声波和微波的传播条件，解题时应依据“会听到收音机发出‘咔咔’声”“用抽气机抽去罩中的空气……听不到”“手机接收不到信号”等关键词句进行分析、解答。
21.（1）约2×106 kW·h 约8×105 kg 约2×106 kg
（2）夏天开空调时将温度提高1 ℃（只要建议合理均可）
解析：（1）节约的电能是W＝Pt＝（0.06 kW－0.011 kW）×3×4×3.5×106 h≈2×106 kW·h
按每节约1 kW·h电能少消耗0.4 kg煤计算，总共少消耗的煤为：
m＝2×106 kW·h×0.4 kg/（kW·h）＝8×105 kg
产生的二氧化碳为：
m＝2×106 kW·h×0.5 m3/（kW·h）×2 kg/m3＝2×106 kg
（2）通过计算可看出，节约能源十分重要，因此在日常生活中应该做到人走灯灭、尽量不使用电器处于待机状态、使用节能灯具、夏天将空调的温度适当调高等。
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