資源簡介

第十六章 電磁轉換 綜合素質評價
一、選擇題(每小題3分，共30分。每小題只有一個選項正確)
1. 趨磁細菌體內可以合成納米級、鏈狀排列的磁小體，可用于生產磁性靶向藥物或抗體，制造生物傳感器等。為合成磁小體，趨磁細菌需要從海洋中汲取金屬元素(　　)
A．Fe B．Al C．Na D．Cu
2．如圖所示是一款由磁吸頭和充電線組成的新型充電線。使用時將磁吸頭插入手機，當充電線頭靠近磁吸頭時，會自動吸附在一起對手機進行充電。下列有關分析正確的是(　　)
A．磁吸頭內的磁體只有一個磁極
B．充電線頭內肯定有磁性材料或磁體
C．磁吸頭內的磁體周圍存在磁感線
D．自動吸附利用了同名磁極相互吸引
3．小德學習磁學知識后，想研究橄欖形磁體(圖甲)周圍的磁場分布情況，做了如圖乙、丙所示的實驗，其中圖乙是小磁針(黑色為N極)靜止時的指向，圖丙是鐵屑靜止時的分布。下列選項中能正確用磁感線描述以上實驗現象的是(　　)
4．安檢時，當金屬探測儀靠近金屬物體，會產生感應電流，發出警示信號。下列圖中與其工作原理相同的實驗裝置是(　　)
5．小德自制了“漂浮式指南針”(如圖)。銅片、鋅片和食鹽水溶液共同組成了“鹽水電池”，其中銅片作電源正極，鋅片作負極。下列選項中關于通電螺線管A端的磁極及其所指的地理方位判斷正確的是(　　)
A．N極、北方 B．N極、南方
C．S極、北方 D．S極、南方
6．圖中的a表示垂直于紙面的一段導線，它是閉合電路中的一部分，當a在下列磁場中沿圖中所示方向運動時，不會產生感應電流的是(　　)
7．如圖所示的實驗：向環形塑料凹槽內注滿水銀，然后通過接線柱將凹槽內的水銀接入電路，再在圓環中央放置一塊圓柱形磁體。閉合開關，凹槽內的水銀會逆時針流動起來。下列說法中不正確的是(　　)
A．水銀流動的原理是磁場對通電導體有力的作用
B．若只對調電源正、負極，水銀將順時針流動
C．該過程中將機械能轉化為電能
D．若將串聯的蓄電池再增加一節，水銀的流動速度將變快
8．同學們用手搖發電機讓小燈泡發光，發現搖得快小燈泡就亮；反之，小燈泡就暗。根據這一現象，下列科學問題中最有探究價值且易于探究的是(　　)
A．與發電機相連的燈泡亮度為什么有時亮有時暗
B．與發電機相連的燈泡的亮度與哪些因素有關系
C．發電機產生感應電流的大小與哪些因素有關系
D．發電機產生感應電流的大小與轉子轉速有何關系
9．如圖所示，將四個完全相同的環形磁體a、b、c、d套在塑料支架的光滑桿上。靜止時磁體a、b、c懸浮在空中，d壓在塑料支架底板上。若每個磁體所受的重力均為G，磁體a的上表面是N極。則(　　)
A．磁體b的上表面是N極 B．磁體c的上表面是S極
C．磁體d對底板的壓力是G D．磁體d對底板的壓力是4G
INCLUDEPICTURE "C:\\Users\\16979\\Desktop\\26春SK-J20.tif" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "../26春SK-J20.tif" \* MERGEFORMAT (第9題)
　　　 INCLUDEPICTURE "C:\\Users\\16979\\Desktop\\26春SK-J21.tif" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "../26春SK-J21.tif" \* MERGEFORMAT (第10題)
10．如圖是汽車尾氣中CO排放量的檢測電路。當CO濃度高于某一設定值時，電鈴發聲報警。圖中氣敏電阻R1阻值隨CO濃度的升高而減小。下列說法正確的是(　　)
A．電鈴應接在A和C之間
B．當CO濃度升高，電磁鐵磁性減弱
C．為使該檢測電路在CO濃度更低時報警，可將R2的滑片向上移
D．用久后，電源電壓U1會減小，報警時CO最小濃度比設定值低
二、填空題(每空2分，共18分)11.小德用如圖甲所示的天然磁石仿制指南針，該磁石的D端為________極。他將該磁石的D端磨成勺柄，打磨成勺狀指南針(即“司南”)，再用細線將其懸掛，如圖乙所示，靜止時，勺柄指向地理位置的________(填“南方”或“北方”)。
12．如圖為磁懸浮LED燈，燈座A內有電磁鐵，燈頭B內有磁體和接收線圈，此時燈泡懸浮在空中是由于異名磁極相互________；當底座的開關閉合時，內部的發射線圈產生交變磁場，燈泡被隔空點亮，這個過程與________(填“電動機”或“發電機”)的工作原理相同。
13．平行放置的兩極板分別帶有正、負電荷，一個粒子(不計重力)沿兩極板中央穿過時，發生了如圖甲所示的偏轉現象，由此可判斷該粒子________(填“帶正電”“帶負電”或“不帶電”)；某同學繞制了一個蹄形電磁鐵，通電后電磁鐵上方的小磁針的指向如圖乙所示，由此可判斷導線________(填“a”或“b”)端與電源的正極相連。
INCLUDEPICTURE "C:\\Users\\16979\\Desktop\\26春SK-J23.tif" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "../26春SK-J23.tif" \* MERGEFORMAT (第13題)
　　 INCLUDEPICTURE "C:\\Users\\16979\\Desktop\\AD560.tif" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "../AD560.tif" \* MERGEFORMAT (第14題)
14．如圖是某車間自動除塵裝置的簡化電路圖。空氣中塵埃量較少時，光源發出來的光被擋板擋住了。當空氣中塵埃量達到一定值時，由于塵埃對光的反射，部分光越過擋板射到光敏電阻上，光敏電阻的阻值________，電路中的電流增大，電磁鐵的磁性________，在銜鐵的作用下，裝置開啟自動除塵模式。若圖中a、b一個是除塵器，一個是指示燈，則________是除塵器。
三、作圖題(15題3分，16題3分，共6分)
15. 如圖所示的條形磁體，請根據圖中磁感線的方向標出條形磁體的N、S極，并在圖中A點處畫出一枚小磁針靜止時的指向，并標出小磁針的N極。
16．磁流體是一種新型材料，其周圍如果存在磁場，就會“模擬”出磁感線的形狀。如圖所示，水杯中放有磁流體，左側為電磁鐵A，右側為永磁體B，閉合開關后的情景如圖(圖中畫出了一條磁感線)。已知A左端為N極，請在括號內標出電源左端的極性(填“＋”或“－”)、B右端的磁極(填“N”或“S”)，并標出圖中磁感線的方向。
四、實驗探究題(17題12分，18題8分，19題8分，共28分)
17.(1)如圖甲所示，將小鐵釘靠近條形磁體N極，小鐵釘被吸引獲得________性。此時，小鐵釘相當于一個________，釘尖是________極。如圖乙所示，給條形磁體加熱一段時間后，小鐵釘會掉落，表明磁體的磁性可能與______有關。
(2)用一個磁性很強的磁體球靠近一塊鋁板，鋁板________(填“能”或“不能”)被吸引。如圖丙所示，把磁體球做成單擺懸掛起來，使其來回擺動，將鋁板放到單擺的下方，當磁體球靠近鋁板時，擺動速度明顯變小，并且很快停止擺動。磁體球在鋁板上方擺動，相當于鋁板在磁場中運動，可能會產生____________。
18．學校科技節某創客社團嘗試制作磁懸浮旋轉徽章。其核心部件是一個用漆包線手工繞制的矩形線圈。然后將兩端的漆包線做一定的處理后，把線圈放在用硬金屬絲做成的支架m、n上，并懸置于電磁鐵形成的磁場中(如圖所示)。
INCLUDEPICTURE "C:\\Users\\16979\\Desktop\\26春SK-J24.tif" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "../26春SK-J24.tif" \* MERGEFORMAT
(1)為了線圈能夠持續不斷地轉動，需要將兩端的線圈作一定的處理，下列方法可行的是________(填字母)。
A．兩端的漆均全部刮去
B．一端全部刮去，另一端刮去一半
C．一端全部刮去，另一端保留
(2)閉合開關，線圈可以轉動，其原理是_________________________________。
(3)若閉合開關，線圈不能轉動，原因可能是________(填字母，可多選)。
A．電磁鐵磁性太弱 B．線圈處于平衡位置
C．通過線圈的電流太大 D．線圈與支架間的摩擦力太大
(4)采用(1)中方法后，若在開關右側串聯一個小燈泡，開關閉合后線圈正常轉動，則小燈泡的發光情況是________(填“閃爍發光”或“持續發光”)。
19. INCLUDEPICTURE "C:\\Users\\16979\\Desktop\\新考法項目化h.tif" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "../新考法項目化h.tif" \* MERGEFORMAT 學校開展項目化學習挑戰賽——為夜跑者設計制作節能夜跑燈。
【提供器材】塑料水管、膠塞、圓柱形強磁體、漆包線、LED燈(圖甲，LED燈具有單向導電性，當電流從“＋”極流入時，LED燈會發光，當電流從“－”極流入時，LED燈不發光)等。
【方案設計】圖乙為小德設計的節能夜跑燈結構圖，當磁體在塑料水管中來回移動時，塑料水管外與線圈相連的LED燈發光。
【產品制作】小德根據圖乙制作出節能夜跑燈。
【項目評價】節能夜跑燈產品性能評價表：
評價指標 5分 3分 1分
發光情況 兩盞LED燈交替發光 兩盞LED燈發光 一盞LED燈發光
使用情況 日常跑步甩臂發光 快于日常跑步甩臂發光 手中搖動發光
(1)節能夜跑燈將日常跑步產生的機械能轉化為電能，使LED燈發光，這是利用________原理。
(2)如圖丙，為使節能夜跑燈跑步時自動發光，將其佩戴在________(填“A”或“B”)位置比較合適，請簡述理由_________________________________________
________________________________________________________________。
(3)根據評價表，小德設計的夜跑燈“發光情況”一項評分為1分。請在圖丁所示虛線框內畫出改進后的設計圖，使該指標評分達到5分。
五、綜合應用題(18分，寫出必要的文字說明及解題過程)
20. 變頻空調的變頻壓縮機可以根據環境溫度自動調整工作時間和功率。某變頻空調電路原理示意圖如圖甲所示，其中控制電路的電源電壓U1＝12 V，Rs為調控電阻，可通過遙控調節其阻值大小，Rt為熱敏電阻，其阻值隨溫度變化的圖像如圖乙所示，L為磁控開關，當熱敏電阻Rt的阻值發生變化時，通過磁控開關線圈的電流隨之發生變化，當電流大于或等于0.02 A時，磁控開關L的兩個磁性彈片相互吸合，工作電路的變頻壓縮機開始工作。工作電路電壓U2＝220 V，R0為保護電阻，磁控開關L的線圈電阻不計。求：
　
(1)壓縮機工作過程中內部的電動機主要把電能轉化成________能；當S閉合，電流大于或等于0.02 A時，磁控開關L的兩個磁性彈片的前端為________名磁極。
(2)由圖乙可知，熱敏電阻Rt的阻值隨著溫度的升高而變________；若房間內部的溫度為22.5 ℃，此時熱敏電阻Rt的阻值為________Ω。
(3)通過遙控將Rs的阻值調小時，設定溫度變________；家用空調最高設定溫度通常為30 ℃，則調控電阻Rs的阻值不能超過________Ω。
(4)由于變頻作用，某段時間內工作電路的總功率隨時間變化的圖像如圖丙所示，已知保護電阻R0＝2 Ω，則10 min內R0消耗的電能是多少？
答案
一、
答案速查 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
A B B A D D C D D C
10. C 【點撥】當CO濃度升高時，氣敏電阻R1的阻值減小，控制電路的總電阻減小，電源電壓不變，由歐姆定律可知控制電路中的電流增大，所以電磁鐵的磁性增強；當CO濃度高于某一設定值時，銜鐵被吸下，電鈴發聲報警，所以電鈴應接在B和D之間，故AB錯誤；在CO濃度更低時，氣敏電阻R1阻值更大，因銜鐵被吸下時的最小電流不變，由歐姆定律和串聯電路的電阻規律可知I＝，在電源電壓不變時，應減小滑動變阻器R2的阻值，所以應將R2的滑片向上移，故C正確；用久后，電源電壓U1會減小，由歐姆定律可知，只有當R1阻值變小時，控制電路才能達到銜鐵被吸下的最小電流，結合題意可知報警時CO最小濃度比設定值高，故D錯誤。故選C。
二、11.S；南方　12.吸引；發電機　13.帶負電；a
14．減小；增強；b
三、15.如圖所示
16．如圖所示
四、17.(1)磁；磁體(或小磁針)；S(或南)；溫度
(2)不能；感應電流(合理即可)
18．(1)B　(2)通電導體在磁場中受到力的作用
(3)ABD　(4)閃爍發光
【點撥】(4)當采用一端全部刮去，另一端刮去一半的處理方式時，線圈在一個半周內有電流通過，小燈泡發光；另一個半周內沒有電流通過，小燈泡不發光，所以小燈泡是閃爍發光的。
19．(1)電磁感應
(2)B；跑步時，B位置的動作幅度比A位置更大，更易使強磁體在水管內往返運動，連續切割磁感線使燈發光
(3)如圖所示
【點撥】(3)根據LED燈的單向導電性，將兩個LED燈并聯起來，正、負極接法不同，就能使該指標評分達到5分。
五、20.【解】(1)機械；異　(2)小；100　(3)低；550
(4)由P＝UI得，變頻空調工作電流I1＝＝＝5 A，I2＝＝＝2 A；10 min內，保護電阻R0消耗的電能W＝Q＝Q1＋Q2＝I12R0t1＋I22R0t2＝(5 A)2×2 Ω×4×60 s＋(2 A)2×2 Ω×(10－4)×60 s＝14 880 J。
【點撥】(1)壓縮機在工作過程中主要把電能轉化成機械能；當S閉合，電流大于或等于0.02 A時，磁控開關L的兩個磁性彈片相互吸合，根據磁極間的相互作用規律可知，L的兩個磁性彈片的前端為異名磁極。(2)由圖乙可知，熱敏電阻Rt的阻值隨著溫度的升高而變小；若房間內部的溫度為22.5 ℃，此時熱敏電阻Rt的阻值為100 Ω。(3)當Rs的阻值調小時，控制電路總電阻減小，由于控制電路電源電壓不變，工作電路開始工作的電流不變，根據歐姆定律知，工作電路開始工作時控制電路的總電阻不變，故Rt所需阻值變大，由圖乙可知，設定溫度變低；當I＝0.02 A時，壓縮機開始工作，此時控制電路的總電阻R＝Rt′＋Rs＝＝＝600 Ω；30 ℃時熱敏電阻的阻值為50 Ω，所以調控電阻Rs的最大阻值Rs＝R－Rt′＝600 Ω－50 Ω＝550 Ω。

展開更多......

收起↑