第十六章综合素质评价
一、选择题(每题3分，共30分)
1．指南针是我国古代的四大发明之一，它在地磁场的作用下能够指向南北，但是指南针所指的南北方向与地理位置的南北方向略有偏差，世界上最早记述这一现象的人是( )
A．牛顿 B．沈括 C．焦耳 D．哥白尼
2．如图所示的是使用不同形状的磁力片组成的城堡．下列说法正确的是( )
A．磁力片周围存在磁场，也存在磁感线
B．磁力片周围磁场强弱的分布是均匀的
C．磁力片相互组合利用了同名磁极相互吸引的原理
D．每一块磁力片上都有两个磁极
3．如图所示，在静止指向南北方向的小磁针上方平行地放一根直导线．闭合开关，原来静止的小磁针发生转动，原来静止的直导线仍然未动．下列分析正确的是( )
A．小磁针发生转动，说明通电直导线周围存在磁场
B．小磁针发生转动，说明通电直导线周围存在磁感线
C．直导线仍然未动，说明偏转的小磁针对直导线没有力的作用
D．改变电池正负极，原来静止的小磁针发生转动方向不变
4．图中的a表示垂直于纸面的一段导线，它是闭合电路的一部分，当a在下列磁场中沿图中所示方向运动时，不会产生感应电流的是( )
5．将铜线做成了如图所示的形状，将上方的尖端挂在电池的正极，底部错开的两根铜线贴在吸附在电池负极的圆柱形强磁体的边缘，放手后铜线圈能以电池为轴旋转．关于该现象，下列说法错误的是( )
A．它的原理与电动机的工作原理相同
B．该磁体具有磁性也具有导电性
C．电池两侧的铜线是串联的
D．若将磁体的磁极对调，转动方向会改变
6．下列措施中能增强通电螺线管磁性的是( )
A．减小螺线管的电流 B．减少螺线管的匝数
C．在螺线管内插入铁芯 D．改变螺线管中的电流方向
7．【2023·枣庄】我国自行研制的第三艘航空母舰福建号采用了先进的电磁弹射器．电磁弹射器的弹射车处于强磁场中，当弹射车内的导体有强电流通过时，弹射车就给舰载机提供强大的推力而快速起飞．下列各图能正确反映电磁弹射器工作原理的是( )
8．【2023·杭州模拟】将小电动机与小灯泡按如图所示的电路连接，在小电动机的转轴上绕线，然后用力拉线，使小电动机转动，在小电动机转动的过程中，小灯泡发光．关于此现象，下列说法中正确的是( )
A．该现象的原理是电流的磁效应
B．该现象的原理是磁场对电流的作用
C．该过程中，磁产生了电，使小灯泡发光
D．该过程中，电产生了磁，使小电动机转动
9．“交通电子警察自动抓拍系统”原理如图所示，当车辆闯红灯时，就会自动接通摄像系统所在的电路，“电子警察”就会自动抓拍违规车辆．下列说法正确的是( )
A．“交通电子警察自动抓拍系统”中的光控开关和压力开关是并联在电路中的
B．只要光控开关接收到红光，摄像系统就会自动拍摄
C．只有光控开关和压力开关都闭合时，摄像系统才会自动拍摄
D．车辆只要经过埋有压力开关的路口，摄像系统就会自动拍摄
10．如图所示的是小琴做的小小电动机．矩形线圈的左端引线漆皮被全部刮掉，右端引线漆皮只被刮掉了上半周，小小电动机由两节干电池供电．线圈快速稳定转动过程中，线圈受到磁场的作用力时，线圈中的电流为0.67 A，则线圈快速稳定转动1 min，电路消耗的电能约为( )
A．150 J B．120 J C．90 J D．60 J
二、填空题(17题、18题每题5分，其余每空1分，共23分)
11．a、b为两个条形磁体的两个磁极，根据如图所示的磁感线方向，可以判断a为______极，小磁针上端为______极．
12．小明同学用硬纸板和大头针制作成底座，把两根缝衣针磁化后，穿过按扣的两个孔，放在底座的针尖上，就制成了一个如图所示的指南针，指南针能指南北说明地球周围存在着________．该指南针静止后，针尖指南方，则针尖是指南针的________(填“N”或“S”)极．
13．如图所示，闭合开关，电磁铁通电时，它的上端是________(填“N”或“S”)极，若将滑动变阻器的滑片向左移动，电磁铁吸引大头针的数目________．
14．【2023·成都模拟】如图所示的是小军设计的短跑比赛“抢跑判断器”．运动员蹲在起跑器上后，工作人员闭合开关S1、S2，发令指示灯亮，运动员抢跑后，R0所受压力变小，电阻阻值变小，电磁铁的磁性________(填“增强”或“减弱”)，抢跑指示灯________(填“L1”或“L2”)亮，判定运动员抢跑．
15．一种新型混合动力型汽车通过“再生制动”途径给内部蓄电池充电．制动时车轮带动电动机转动，电动机作为发电机使用，把汽车的________能直接转化为________能，此时“电动机”是应用____________原理工作的．
16．如图所示，用漆包线绕制矩形线圈，将线圈两端的导线拉直，用小刀刮掉全部绝缘漆作为转轴，放到金属支架上，线圈的下面放有一块小磁体，纸做的风车固定在转动轴上，小量程电流表与金属支架相连接．转动小风车观察到的现象是____________________________，说明电路中有电流产生；将小量程电流表换成干电池接入电路，线圈________(填“能”或“不能”)持续转动．
17．甲、乙、丙三个同学用长导线作为“绳子”，按如图所示的情景进行跳绳游戏．当甲、乙同学沿__________(填“东西”或“南北”)方向站立摇绳时，灵敏电流计指针明显偏转，原因是________________________________________________．
18．如图所示的是电铃的工作原理图，当闭合开关后，电磁铁产生磁性，a端为______极，电磁铁吸引__________(填“螺钉A”或“衔铁B”)，带动小球敲击铃碗C发声，但同时A和B又会分离，电路断开，电磁铁失去磁性，B复位又将电路接通，如此反复，电铃持续发声；若要使得小球敲击铃碗C的声音响度更大些，可将滑动变阻器的滑片P向________(填“左”或“右”)移动．
三、解答题(19题、20题每题3分，21题5分，22题12分，23题10分，24题14分，共47分)
19．如图所示，根据小磁针的指向标出螺线管的N、S极和电流方向．
20．如图所示的为一种电磁仪表的部分装置，闭合开关后，磁体N极向上转动(如箭头所示)．请在括号中标出电源的“＋”“－”极．
21．电磁继电器在各种自动化装置中有很多应用，街道路灯自动控制就是其应用之一．如图所示的为模拟电路，其中A为电磁继电器，B为照明电路，C为路灯，D为光敏电阻(白天光照强时，电阻变小，电磁铁磁性变强；夜晚光照弱时，电阻变得很大，电磁铁几乎无磁性)，请你将电路连接完整，能达到白天灯熄、夜晚灯亮的效果．(连线时导线不能交叉)
22．(1)如图甲所示的是奥斯特实验装置，接通电路后，观察到小磁针偏转，此现象说明__________________________________________；断开开关，小磁针在________的作用下又恢复到原来的位置；改变直导线中的电流方向，小磁针的偏转方向发生了改变，说明___________________________________________．
(2)探究通电螺线管外部磁场分布的实验中，在嵌入螺线管的玻璃板上均匀撒些细铁屑，通电后__________(填写操作方法)玻璃板，细铁屑的排列如图乙所示，由此可判断，通电螺线管外部的磁场分布与____________周围的磁场分布类似．将小磁针放在通电螺线管外部，小磁针静止时________(填“N”或“S”)极的指向就是该点磁场的方向．
23．在“探究感应电流产生的条件”实验中：
(1)如图所示，a、b两接线柱间应接入________(填“大”或“小”)量程电流表．
(2)导体棒在磁场中运动时，电流表指针没有发生偏转，其原因可能是_______________________________________．
(3)改正后继续实验，小王发现每次电流表指针的偏转角度不相同，于是他对影响感应电流大小的因素提出以下猜想．
猜想一：与导体切割磁感线的速度有关．
猜想二：与磁场的强弱有关．
猜想三：与线圈的匝数有关．
为了验证猜想三，他设计的方案是：分别让两个匝数不同且匝数相差较多的线圈，在如图所示的磁场中水平向左运动，观察电流表指针的偏转角度．请对此方案进行评价，存在的主要问题是______________________________________
___________________________________．请你说出小王如何判断猜想三是否正确：______________________________________________________________
__________________________________________________________________．
24．如图所示的是某校楼道自动控制照明系统的电路图，已知控制电路电源电压 U＝3 V、R0＝10 Ω，电磁继电器线圈电阻不计．R是光敏电阻，其阻值与光照强度E(单位：lx)的关系如下表所示．该装置可以实现当光照强度低至2 lx时，照明灯自动工作．
光照强度E/lx 0.5 1 1.5 2 2.5 3
光敏电阻R的阻值/Ω 60 30 15 12 10
(1)当E＝1.5 lx时，光敏电阻R的阻值为多少欧？
(2)照明系统启动时，控制电路的电流为多少安？
(3)使用过程中发现照明灯在楼道光线还较强时就开始工作，为了节约能源，需对电路进行适当改进，请写出两种改进方案．
答案
一、1．B
2．D 【点拨】磁感线是为了描述磁场假想的曲线，实际并不存在，故A错误；磁力片周围磁场强弱的分布是不均匀的，越靠近磁极的地方磁场越强，故B错误；磁力片相互组合利用了异名磁极相互吸引的原理，故C错误；任何一个磁体都有两个磁极，故D正确．
3．A 4．D
5．C 【点拨】有电源且线圈在磁场中，该线圈转动的原理是通电线圈在磁场中受力而转动，与电动机的原理相同，故A正确；在实验中，铜线中有电流通过，磁体是电路的一部分，因此该磁体具有导电性，故B正确；由题图知，电池两侧的铜线并列连在电池的两端，是并联的，故C错误；通电导体在磁场中的受力方向与磁场方向有关，将磁体的磁极对调，转动方向会改变，故D正确．
6．C
7．C 【点拨】由题知，电磁弹射器的工作原理是通电导体在磁场中受力而运动，故图C符合题意．
8．C 【点拨】外力使小电动机转动，这时电路中的小电动机相当于一个发电机，利用磁场产生电流，使小灯泡发光．
9．C 【点拨】“交通电子警察自动抓拍系统”中的光控开关和压力开关是串联在电路中的，只有光控开关和压力开关都闭合时，摄像系统才会自动拍摄．
10．D 【点拨】矩形线圈的左端引线漆皮被全部刮掉，右端引线漆皮只被刮掉了上半周，则小小电动机线圈转动1 min，线圈中有电流通过的时间t＝×1 min＝30 s．小小电动机由两节干电池供电，电源电压约为3 V，则线圈快速稳定转动1 min，电路消耗的电能W＝UIt＝3 V×0.67 A×30 s＝60.3 J≈60 J.
二、11．S；N 12．磁场；S 13．S；增多
14．增强；L2 【点拨】由题图知，工作人员闭合开关S1、S2，左侧电路接通，但压敏电阻阻值较大，电路中电流较小，电磁铁的磁性较弱，不会将衔铁吸下来，右侧电路中指示灯L1接通；运动员抢跑后，压敏电阻阻值变小，左侧电路中的电流变大，通过电磁铁的电流变大，电磁铁磁性增强，将上方的衔铁吸下，此时指示灯L2接通，故抢跑指示灯L2亮，可判定运动员抢跑．
15．机械；电；电磁感应
16．小量程电流表指针偏转；不能 【点拨】题图中线圈、导线和小量程电流表组成闭合电路，线圈在磁场中，转动小风车带动线圈，线圈切割磁感线从而产生感应电流，因此小量程电流表指针会发生偏转；若将题图中小量程电流表换成干电池，当线圈转动至平衡位置时线圈受到的磁场的作用力相互平衡，从而不能转动下去．
17．东西；地磁场是南北方向的，若东西方向站立摇绳时，容易切割更多磁感线
18．N；衔铁B；右 【点拨】由安培定则可知，a端为N极；闭合开关，电磁铁中有电流通过，电磁铁具有磁性，衔铁B被吸引下来，使小球敲击铃碗C发出声音，同时衔铁B与螺钉A分离，电路断开，电磁铁失去磁性，衔铁B与螺钉A再次接触，电路闭合，如此反复，电铃便持续发声；若要使得小球敲击铃碗的声音响度更大些，需要增大电磁铁的磁性，故可增大电路中的电流，将滑动变阻器的滑片P向右移动．
三、19．【解】如图所示．
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20．【解】如图所示．
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21．【解】如图所示．
INCLUDEPICTURE "../9W380.EPS" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE \d "C:\\Users\\Administrator\\Desktop\\24春 典中点 9 物理 SK（\\9W380.EPS" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "../9W380.EPS" \* MERGEFORMAT \d
22．(1)通电导线周围存在磁场；地磁场；通电导线周围的磁场方向和电流方向 有关
(2)轻敲；条形磁体；N
23．(1)小
(2)开关没有闭合(或导体沿着磁感线方向运动等)
(3)没有控制线圈切割磁感线的速度不变；比较电流表指针两次偏转角度，若相差不大，则与线圈的匝数无关，若相差明显，则与线圈的匝数有关
24．【解】(1)由题表数据可知，光照强度E与光敏电阻R的阻值的乘积为一个定值，即为0.5 lx×60 Ω＝30 lx·Ω，
由此可知，当E＝1.5 lx时，光敏电阻R的阻值R＝＝20 Ω.
(2)闭合开关S，当光照强度低至2 lx时，照明系统启动，查题表可知此时光敏电阻的阻值为15 Ω，此时控制电路的电流I＝＝＝0.12 A.
(3)①把R0换成阻值较小的电阻；②增大控制电路的电源电压．(答案不唯一，合理即可)
【点拨】(3)照明灯在楼道光线还较强时就开始工作，即衔铁被上方弹簧拉起，说明光线较强时控制电路中的电流较小，电磁铁磁性弱，为了节约能源(应使衔铁被吸下，工作电路断开)，需增大控制电路中的电流，可以把电路中R0换成阻值较小的电阻，或再与R0并联一个电阻，或适当增大控制电路的电源电压．
