卷子答案网-一个不只有答案的网站第十七章综合素质评价
一、填空题(每小题2分，共20分)
1．【教材变式题】现用两块完全相同的磁体分别插入一堆铁粉和铅粉中，提起后情形如图所示，则甲和乙中，属于铅粉的是________。
2．如图甲所示，一块条形磁体摔成两段，取右边的一段磁体靠近小磁针，小磁针静止时的指向如图乙所示，则右边这段磁体裂纹一端的磁极是________(填“N”或“S”)极。
3．如图所示，这是一款新型的磁吸式数据线，线体和充电头吸附的原理是________ (填“同”或“异”)名磁极相互吸引。
4．如图所示，A点磁场比B点磁场________(填“强”或“弱”)。
5．【2023·芜湖模拟】根据图中的电流方向，可知通电螺线管的右端是________(填“N”或“S”)极。
6．小明利用如图所示装置探究磁场对通电导体的作用，为了使实验顺利进行，导体棒ab应选用________(填“铁棒”或“铜棒”)。
7．物理学规定：磁体周围的磁感线从磁体的N极出发，回到磁体的S极；磁体内部的磁感线的走向则与外部的磁感线走向相反，如图是垂直于纸面放置的螺线管，通过如图所示的电流时，原来静止在螺线管内部的小磁针N极将会____________(填“偏向纸内”或“偏向纸外”)。
8．【2022·阜阳颍州区一模改编】小明在实验室验证奥斯特实验，当水平导线中通有如图所示的电流时，小磁针S极将偏向纸外，要使实验效果更加明显，应使通电导线沿________(填“东西”或“南北”)方向放置。
9．太阳发出的能量除了光和热，还有一种能量叫“太阳风”。太阳风是太阳喷射出来的高能带电粒子流，这些粒子的速度接近光速，很快到达地球附近的空间，从而威胁地球的安全。如图所示是高能带电粒子流经过地球时的轨迹，其能绕过地球是因为受到地磁场的作用，理由是_______________________________。
10．如图所示，当开关S闭合时，小磁针静止在图中位置，涂黑的一端是N极，向右移动滑动变阻器的滑片P，通电螺线管的磁性减弱，请用笔画线代替导线将滑动变阻器连入电路中，并标出电源左端的极性(用符号且标在括号内)。
二、选择题(每小题2分，共14分；每小题给出的四个选项中，只有一个选项是符合题意的)
11．【教材变形题】有三根形状完全相同的磁体或铁棒，将它们悬挂在天花板下，如图所示。已知cd是磁体，由此可以判断( )
A．ab是磁体，ef是铁棒 B．ab是铁棒，ef是磁体
C．ab可能是磁体，也可能是铁棒 D．ef可能是磁体，也可能是铁棒
12．如图所示，放在水平地面上的磁体上方有一块挂在弹簧测力计上的小磁体(下部为N极)。小辉提着弹簧测力计沿着图示水平路线从A缓慢移动到B，则下图中能反映弹簧测力计示数F随位置变化的是( )
13．在探究蹄形磁体周围磁场的实验中，老师将玻璃板平放在磁体上，并均匀地撒上一层铁屑，轻敲玻璃板，铁屑就会有序地排列起来。对实验中有关现象的分析不正确的是( )
A．撒铁屑的目的是将原来不存在的磁场显示出来
B．铁屑在磁场中被磁化成一个个小磁体
C．轻敲玻璃板，铁屑由于具有惯性会与玻璃板分离
D．轻敲玻璃板，铁屑与玻璃板分离后，不受摩擦力，铁屑在磁力作用下有序排列
14．【立德树人·文化自信】宋代科学家沈括在《梦溪笔谈》中最早记载了地磁偏角：“以磁石磨针锋，则能指南，然常微偏东，不全南也。”图中符合上述说法的是( )
15．合肥市为了规范共享单车的停放，在路边划定了一些停车点，如图所示是为了规范共享单车定点停放而设计的模拟电路图。若共享单车停放在禁停区域，只有指示灯红灯亮；若共享单车停放在规范区域，只有指示灯绿灯亮。下列说法正确的是( )
A．在禁停区，S1闭合，电磁铁有磁性
B．在禁停区，S1闭合，衔铁被吸下
C．在规范区，S2闭合，电磁铁上端是N极
D．在规范区，S2闭合，衔铁被吸下
16．福建舰是中国完全自主设计建造的首艘弹射型航空母舰，电磁弹射器的弹射车与舰载机前轮连接，并处于强磁场中，当弹射车的导体通有强电流时，就可以受到磁场强大的作用力，以推动弹射车和舰载机向前运动，获得较大的起飞速度。下面与其工作原理相同的是( )
17．如图为直流电动机的基本构造示意图。以下相关分析中，正确的是( )
A．电动机工作过程中，线圈中的电流方向保持不变
B．电动机工作过程中，ab段与cd段受力方向是相同的
C．电动机通电后不转，一定是线圈刚好处在平衡位置
D．将电源和磁体的两极同时对调，线圈转动方向不变
三、实验题(第18小题8分，第19小题6分，第20小题6分，共20分)
18．小刚利用电池组、小磁针和若干导线等器材做了如图所示的实验。
(1)对比图甲与图乙可知________________________________________________。
(2)对比图乙与图丙可知________________________________________________。
(3)如果移走图乙中的小磁针，通电导线周围________(填“存在”或“不存在”)磁场。
(4)如图丁所示，将小磁针放在导线上方，闭合开关，小磁针________(填“会”或“不会”)发生偏转。
19．【2023·合肥包河区模拟】在探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”实验中，小明制成简易电磁铁A、B，并设计了如图所示的电路。
(1)该实验中判断磁性强弱的方法是______________________________________。
(2)根据图示的情景可知，电流一定时，线圈匝数越多，电磁铁磁性越________。
(3)当滑动变阻器滑片向右移动时，电磁铁A、B吸引大头针的个数都减少，该现象说明___________________________________________________________。
20．学习了电磁知识后，小科了解到相互靠近的通电导线之间会产生相互作用力。那么这个力的大小和方向与哪些因素有关呢？他将两根导线(可伸长)平行放置后固定(如图1甲所示)，然后依次通上如图乙、丙、丁所示的电流，通过反复实验证实了他的猜想。请你根据图中的实验现象回答问题。
(1)分析图1中的________(填序号)可知，通电导线之间作用力的方向与电流方向有关。
(2)得到通电导线之间的相互作用力的大小与电流大小有关的结论，你的依据是__________________________________________________________________。
(3)如图2所示，将一柔软的导线弯成星形，并将其置于光滑水平桌面上，然后将开关S闭合，则该星形回路将________。
A．不会变形 B．会变形，所围面积增大
C．会变形，所围面积减小
四、计算与推导题(第21小题7分，第22小题9分，共16分；解答要有必要的公式和过程)
21．【2022·六安金安区期末】如图所示为学校办公室空调的自动控制装置，R是热敏电阻，其阻值随温度变化关系如下表所示。已知继电器的线圈电阻R0＝30 Ω，左边电源电压为4.5 V恒定不变。当继电器线圈中的电流大于或等于10 mA时，继电器的衔铁被吸合，右边的空调电路正常工作。
温度t/ ℃ 0 5 10 15 20 25 30 35 40
电阻R/Ω 600 550 500 450 420 390 360 330 300
(1)计算说明该空调的启动温度是多少？
(2)已知该办公室安装的空调的规格是：额定电压220 V，额定功率2 200 W，额定频率50 Hz。如果这台空调每天正常工作2 h，一个月消耗的电能(按30天计算)是多少？
22．【学科素养·推理论证】演绎式探究——探究安培力：
(1)通电导体在磁场中受到的力叫安培力。通电导体与磁场方向垂直时，它受安培力F的大小与导体的长度L和通过的电流I的乘积成正比，比例系数为磁感应强度B。在国际单位制中，磁感应强度的单位是特斯拉，简称特，符号是T，1T＝1。请根据定义写出F的表达式。
(2)如图，长为50 cm、质量为100 g的均匀金属棒ab的两端用两个完全相同的弹簧悬挂成水平状态，位于垂直纸面向里的匀强磁场(强弱和方向处处相同)中。弹簧上端固定，下端与金属棒绝缘，金属棒通过开关与电源相连，电路总电阻为5 Ω，当电源电压为2 V，弹簧恰好不伸长。求匀强磁场的磁感应强度B的大小是多少？
答案
一、1．乙
2．N 点拨：如图乙，由于异名磁极相互吸引，所以图乙右边这段磁体裂纹一端的磁极是N极。
3．异
4．强 点拨：磁感线的疏密程度表示磁场的强弱，磁感线越密表示磁性越强，A、B两点中A点周围的磁感线较密，所以，A点的磁场比B点强。
5．S 点拨：可由安培定则判断，用右手握住通电螺线管，使四指弯曲的方向与电流方向一致，那么大拇指所指的那一端是通电螺线管的N极，由图可知通电螺线管左端为N极，右端为S极。
6．铜棒 点拨：探究磁场对电流的作用时，因为磁体能够吸引磁性材料(铁、钴、镍等)，所以通电导体不能为磁性材料，故不能选择铁棒进行实验，而应选用 铜棒。
7．偏向纸外 点拨：根据右手螺旋定则知，环形电流内部的磁场方向向外，外部的磁场方向向里，则小磁针的N极向纸面外偏转。
8．南北
9．高能带电粒子流经过地球时会形成电流，受到地磁场力的作用而发生偏移
10．
二、11．C
12．C 点拨：条形磁体两极磁性最强而中间磁性最弱，且同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，当挂着的磁体向右移动时，相互吸引力逐渐减小，而过了大磁体中点后，相互排斥力逐渐增大，故可以得出弹簧测力计的示数从A端到B端是逐渐变小的。
13．A 点拨：磁体周围始终存在磁场；撒铁屑的目的是：借助铁屑显示磁体周围的磁场分布特点，但不是将原来不存在的磁场显示出来，故A错误；原来没有磁性的物体获得磁性的过程叫磁化，铁屑在磁场中被磁化成一个个小磁体，故B正确；铁屑质量较小，惯性小，运动状态容易改变，轻敲玻璃板时，铁屑由于具有惯性而与玻璃板分离，故C正确；铁屑受到磁场的作用，轻敲玻璃板，铁屑与玻璃板分离后，不受摩擦力，铁屑逐渐有序排列，故D正确，故选A。
14．D
15．D 点拨：在禁停区，红灯亮，由图可知，这说明开关S1是闭合的，电磁铁中没有电流，没有磁性，衔铁未被吸下，故A、B错误；在规范区，绿灯亮，这说明开关S2是闭合的，电磁铁有磁性，衔铁被吸下，根据右手螺旋定则可以判断电磁铁上端是S极，故C错误，D正确。
16．B 17．D
三、18．(1)通电导线周围存在磁场
(2)通电导线周围的磁场方向与电流方向有关
(3)存在
(4)会
点拨：(1)由图甲可知，电路没有电流时，小磁针不发生偏转，说明没有磁场。根据图乙可知，电路中有电流时，小磁针发生偏转，说明通电导线周围存在磁场；(2)图丙中改变了电源的正负极，也就改变了导线中的电流方向，说明通电导线周围的磁场方向与电流方向有关；(3)如果移走图乙中的小磁针，导线中仍有电流，因此通电导线周围是存在磁场的；(4)如图丁所示，将小磁针放在导线上方，闭合开关，小磁针会发生偏转。
19．(1)吸引大头针的多少
(2)强
(3)匝数一定时，通过电磁铁的电流越小，磁性越弱
点拨：(1)电磁铁能吸引大头针，吸引的大头针越多，则电磁铁的磁性越强，所以磁性的强弱可借助观察电磁铁能够吸起的大头针的数量来判断，属于转换法的应用；(2)由图知，B吸引大头针的个数较多，说明B的磁性较强，A、B串联，电流相等，B的线圈匝数大于A的线圈匝数，说明电流一定时，线圈匝数越多，电磁铁磁性越强。
20．(1)乙、丙
(2)对比丙、丁可知，电流越大，导线形变程度越大
(3)B
点拨：(1)图乙中两根导线中的电流方向相同，而两根导线向中间靠拢，说明两根导线相互吸引；图丙中两根导线中的电流方向相反，而两根导线向两侧排斥，由此可知，通电导线之间作用力的方向与电流方向有关；(2)对比丙、丁两图，丁中电流为3 A，丙中电流为2 A，丁中电流大于丙中电流，而且丁中两根导线两侧排斥使得导线的形变程度比丙大，说明相互之间的作用力大；(3)由题意可知，当电流通过导线时，会产生电磁场，而导体在磁场中受力的方向与电流的方向有关，当开关S闭合后，此时角上相邻靠近的两条导线电流方向相反，所以受力方向也相反，它们相互排斥，故所围面积会增大，故B正确。
四、21．解：(1)当继电器线圈中的电流大于或等于I＝10 mA＝0.01 A时，继电器的衔铁被吸合，根据欧姆定律可知，右边的空调电路启动时的总电阻R总＝＝＝450 Ω，根据串联电路的电阻特点可知，此时热敏电阻的阻值R＝R总－R0＝450 Ω－30 Ω＝420 Ω，对照表格数据可知，此时的启动温度是20 ℃。
(2)空调的额定功率P＝2 200 W＝2.2 kW，一个月消耗的电能W＝Pt＝2.2 kW× 2 h×30＝132 kW·h。
22．解：(1)因安培力F的大小与导体的长度L和通过的电流I的乘积成正比，比例系数为磁感应强度B，则F＝BIL。
(2)闭合开关，电路中的电流为I＝＝＝0.4 A；图中弹簧恰好不伸长，说明弹力为0，此时金属棒处于静止状态，其受到的安培力和重力是一对平衡力，其大小相等，即F＝G，所以BIL＝mg，则磁感应强度B＝＝＝5 T。
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