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第十六章　學情評估卷
時間：80 分鐘 滿分：100分
一、選擇題(共8小題，每小題3分，計24分。每小題只有一個選項符合題意)
1. 能被磁體吸引的物體是(　　)
A. 鐵釘 B. 銅線 C. 金幣 D. 鋁箔
2. 如圖所示的是條形磁體周圍的磁場分布情況圖示，下列說法正確的是(　　)
A. 該條形磁體的左端為N極
B. 磁場是假想出來的
C. 用細線懸掛該條形磁體，靜止時右端指向南方
D. 磁感線是引入的假想曲線
3. 如圖所示為送餐機器人，下列選項能說明其內部電動機工作原理的是(　　)
4. 在探究“影響電磁鐵磁性強弱的因素”的實驗中，小明用鐵釘制成簡易電磁鐵甲、乙，并設計了如圖所示的電路。閉合開關S，下列分析判斷正確的是(　　)
A. 電磁鐵甲上端是S極
B. 電磁鐵甲、乙能吸引大頭針，其原因是通電導體在磁場中受到力的作用
C. 通過電磁鐵乙的電流大于通過電磁鐵甲的電流
D. 僅對調電源的正負極，兩電磁鐵吸引大頭針的數目均不變
5. 《事林廣記》中記載了“指南龜”(如圖)的制法：先以木刻龜，在龜體上沿首尾方向開一洞，放入條形磁石，以黃蠟填滿，在龜尾部敲入一鐵針與磁石一端相連，將木龜支于竹針之上，使木龜轉動，靜止后，針指南。關于“指南龜”，下列說法正確的是(　　)
A. 磁石靠近龜尾一端的為磁石的南極
B. 鐵針指向地理的北極附近
C. 鐵針的指向不會受附近磁體的干擾
D. “針指南”利用了同名磁極相互吸引
6. 如圖所示為交流發電機的工作原理圖。當發電機的線圈ABCD繞轉軸OO′逆時針轉動時，下列說法錯誤的是(　　)
A. 轉到圖乙位置時，線圈BC、AD邊中不能產生感應電流
B. 轉到圖乙位置時，線圈會受到磁場力的作用
C. 轉到圖丁位置時，線圈中的感應電流方向與圖乙相同
D. 加快線圈的轉動速度，產生的感應電流會增大
7. 如圖所示的是一種手壓式環保節能手電筒的基本結構示意圖。使用時，閉合開關，迅速按壓手柄多次時，燈泡就能發光。用力快速按壓手柄時，下列說法錯誤的是(　　)
A. 手電筒發光應用了電磁感應現象
B. 按壓手柄發電時是將機械能轉化為電能
C. 按壓手柄的速度越快時，手電筒小燈泡發光越亮
D. 在手電筒內增加蓄電池，按壓手柄，在發光時還可充電，此時，蓄電池在電路中是電源
8. 小明設計了一個家庭盆栽節水智能控制系統，控制電路由電磁鐵、濕度傳感器、定值電阻、電源、開關和若干導線組成。濕度傳感器檢測土壤濕度，當濕度低于設定值時，水泵啟動進行灌溉；當濕度達到設定值時，水泵停止工作。濕度傳感器的阻值R1隨濕度變化的規律如表所示，定值電阻R2的阻值為100 Ω，電磁鐵線圈的電阻忽略不計。已知R1和R2串聯，控制電路的電源電壓為12 V，電磁鐵吸合所需的最小電流為0. 05 A。下列說法正確的是(　　)
濕度/% 20 40 60 80
R1/Ω 500 300 200 100
A. 當濕度為60%時，電路中的電流為0. 04 A，水泵停止工作
B. 若將R2更換為200 Ω的定值電阻，水泵啟動時的最大濕度值將減小
C. 當濕度為80%時，控制電路總功率為0. 72 W
D. 若控制電路電源電壓升高至24 V，為保證水泵在濕度低于40%時啟動，需將R2的阻值更換為80 Ω的定值電阻
二、填空與作圖題(共6小題，計32分)
9. 如圖甲桌面上放有一定量的鐵釘，將兩根完全相同的條形磁體A和B，放置在靠近鐵釘的上方并吸附一定量的鐵釘。現用一根長度略大于兩磁體間距的軟鐵棒將兩磁體連接起來，如圖乙所示，此時磁體極性最強的位置大致在________處；被吸附的鐵釘數量會________(選填“增加”“不變”或“減少”)。(4分)
10. 桌面上有一枚轉動靈活的小磁針，靜止時，小磁針的________極指南。如圖所示，當導線與電池觸接時，小磁針發生偏轉，說明通電導線周圍存在________；斷開電路，小磁針________(選填“會”或“不會”)回到原來的位置。(6分)
11. 如圖所示的是連接排水管道與室內地面的懸浮地漏，密封蓋與磁體A相連，連接物體應選用________________(選填“硬質的輕桿”或“結實的細線”)。若磁體A的上端為S極，則磁體B的上端為________極，所以密封蓋上方無水時，密封蓋會保持密封狀態。當密封蓋上方有水時，密封蓋下移，開始排水。積水越多，排水口越大，其原因是________________________________________ _____________________________________________________。(6分)
12. 如圖是路面可對行駛的電動汽車進行無線充電的智慧公路。當路面內的送電線圈通電之后，該線圈會產生磁場；汽車底部配有受電線圈及與其相連的蓄電池，利用____________原理，在汽車行駛時受電線圈中會產生感應電流，實現無線充電。受電線圈在給蓄電池充電時，受電線圈相當于________(選填“電源”或“用電器”)。但該技術至今未得到推廣，其中一個重要原因是充電效率低，僅為50%，若該道路可提供的充電功率為5 kW，要將一個容量為20 kW·h的蓄電池從零到充滿電，需要的時間為________h。(6分)
13. 如圖所示是檢測汽車尾氣中CO排放量的電路。當CO濃度高于設定值時，電鈴發聲報警。圖中的氣敏電阻R1的阻值隨CO濃度的增大而減小。則電鈴應接在________之間；電源用久后，電壓U1會減小，此時報警的CO最小濃度比設定值________(選填“高”或“低”)；為使該檢測電路在CO濃度更低時報警，可將R2的滑片適當向________(選填“上”或“下”)移動。(6分)
14. (1)根據小磁針的指向(小磁針被涂黑的一端為N極)判斷磁體的磁極并標出磁感線的方向。(2分)
(2)如圖(a)是一款磁懸浮飲料展示架，其簡化原理圖如圖(b)所示，請在括號中標出電磁鐵下端極性和電源上端極性。(2分)
三、實驗與探究題(共2小題，共30分)
15. 為了探究磁場，小微做了如下實驗。(16分)
(1)探究磁體周圍的磁場：
①在玻璃板上均勻地撒上一層鐵屑，再將玻璃板平放在條形磁體上方，然后__________，觀察鐵屑的分布情況。鐵屑在磁場中被________成一個個“小磁針”，從而在磁場中有序地排列起來，如圖甲所示。
②再在玻璃板上放一些小磁針，小磁針靜止時的情況如圖乙所示，黑色一端表示磁體的N極，某點小磁針_______極所指的方向就是該點的________方向。
(2)探究通電螺線管周圍的磁場：
①把小磁針放在螺線管四周不同的位置，通電后發現小磁針的指向如圖丙所示，說明通電螺線管周圍的磁場跟________磁體周圍的磁場分布情況相似；磁感線是為了形象描述磁場引入的，與“光線”一樣采用的物理方法是________。
②對調電源的正、負極重復上述實驗，小磁針的指向與之前相反，說明通電螺線管兩端的極性跟____________有關；地磁場對人民生產生活都有著重要的意義，請列舉出一個利用地磁場來確定方向的例子：_____________________ _________________________________________________________________。
16. 小童利用如圖所示的實驗裝置探究導體在磁場中運動時產生感應電流的條件，她將實驗中觀察到的現象記錄在下表中。(14分)
次序 開關 磁場方向 導體AB的運動方向 靈敏電流計指針的偏轉情況
1 斷開 上N下S 向右運動 不偏轉
2 閉合 上N下S 向右運動 向左偏轉
3 閉合 上N下S 向左運動 向右偏轉
4 閉合 上N下S 向上運動 不偏轉
5 閉合 上S下N 向下運動 不偏轉
6 閉合 上S下N 向右運動 向右偏轉
7 閉合 上S下N 向左運動 向左偏轉
(1)分析實驗1、2可知，產生感應電流的條件之一是開關必須_______________。
(2)分析得出結論：閉合電路中的部分導體在磁場中做__________運動時，導體中就會產生感應電流。
(3)比較實驗________可知：在磁場方向一定時，感應電流的方向與導體切割磁感線運動方向有關。
(4)比較實驗2和6(或3和7)可知：在導體切割磁感線運動方向不變時，感應電流的方向與________________有關。
(5)針對這個實驗，小童進行了進一步的探究，她提出了“感應電流的大小可能與導體切割磁感線的運動速度有關”的猜想，于是她設計了如下實驗方案：
①保持磁場強弱不變，讓導體AB以______的速度沿_______方向做切割磁感線運動，觀察靈敏電流計指針偏轉幅度大小；(均選填“相同”或“不同”)
②如果靈敏電流計指針偏轉幅度不同，說明感應電流的大小與導體切割磁感線運動速度________(選填“有關”或“無關”)。
四、綜合題(共1小題，計14分)
17. 出于安全考慮，電梯都設置了超載自動報警系統，其工作原理如圖甲所示。系統電路由受控電路和控制電路組成，當電梯沒有超載時，受控電路中的動觸點K與靜觸點A接觸，閉合開關S，電動機正常工作；當電梯超載時，受控電路中的動觸點K與靜觸點B接觸，電鈴發出報警聲，即使閉合開關S，電動機也不工作。當控制電路中的電磁鐵線圈中的電流達到20 mA時，動觸點K剛好接觸靜觸點B，電鈴發出報警聲。已知電梯自重為3×103 N，控制電路中的電源電壓U＝6 V，保護電阻R1＝200 Ω，力敏電阻R2的阻值隨壓力F大小變化如圖乙所示。若g取10 N/kg，電磁鐵線圈的阻值忽略不計。求：(14分)
(1)該電梯的最大載重質量。
(2)電梯空載時，通過電磁鐵線圈的電流大小。
答案
一、選擇題
1. A　2. D　3. D　4. D　5. A　6. C　7. D　8. C
二、填空與作圖題
9. a、d；減少　
10. S；磁場；會
11. 結實的細線；N；積水越多，密封蓋受到的壓力越大，密封蓋下移得越多
12. 電磁感應；電源；8　
13. BD；高；上
14. (1)如圖所示
(2)如圖所示
三、實驗與探究題
15. (1)①輕敲玻璃板；磁化　②N；磁場　
(2)①條形；模型法 ②電流方向；用指南針來指示方向(合理即可)
16. (1)閉合　(2)切割磁感線　
(3)2和3(或6和7)　(4)磁場方向
(5)①不同；相同　②有關　
四、綜合題
17. 解：(1)電磁鐵線圈中的電流達到20 mA＝0. 02 A時，由歐姆定律和串聯電路的電流規律可知，此時電路的總電阻
R＝＝＝300 Ω
根據串聯電路電阻規律可知，力敏電阻的阻值
R2＝R－R1＝300 Ω－200 Ω＝100 Ω
由圖乙知，當力敏電阻R2為100 Ω時，壓力F＝10×103 N，由于電梯自重為3×103 N
則電梯的最大載重質量
m＝＝＝700 kg
(2)電梯自重為3×103 N，由圖乙知，電梯空載時R2′＝1 000 Ω
根據串聯電路電阻規律可知
電路的總電阻R′＝R1＋R2′＝200 Ω＋1 000 Ω＝1 200 Ω
由歐姆定律可知，通過電磁鐵線圈的電流
I′＝＝＝0. 005 A
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