武欣欣

一、填空題（每空1分，共14分）

1.南宋民族英雄文天祥在《揚子江》一詩中寫下了“臣心一片磁針石，不指南方不肯休”的詩句，“磁針石”因為受到____的作用，它的北極指向地理位置的____方。

2.將一小磁針平行放在一水平導線的下方，導線在通電時小磁針會發(fā)生偏轉，這種現(xiàn)象表明____，它是丹麥物理學家____首先發(fā)現(xiàn)的。

3.如圖1所示，兩個條形磁鐵A、B分別吸著一枚大頭針，若將A、8相連，則大頭針會____（填“落下”或“仍吸住”），這是因為____。

4.電阻制動是高速動車組列車制動方式之一：在列車需要減速或停車時，停止給電機供電，同時將一電阻接入電機，列車失去動力后，由于慣性仍將繼續(xù)前進，帶動電機轉動，電阻發(fā)熱，此過程中，機械能最終轉化成____能，電機實際上是____（填“發(fā)電機”或“電動機”）。

5.如圖2所示，在電磁鐵的正上方用彈簧掛一條形磁鐵，當開關閉合后，條形磁鐵與電磁鐵的相互作用為____（填“吸引”或“排斥”），當滑片P從b端到a端的滑動過程中，彈簧的長度會變____（填“長”或“短”）。

6.1820年丹麥物理學家奧斯特通過實驗發(fā)現(xiàn)通電導體周圍存在著磁場，在圖3中當開關閉合時，小磁針的指向如圖3所示，則小磁針a的右端為____（填“N”或“S”）極，在原子內部，核外電子繞原子核運動會形成一種環(huán)形電流，該環(huán)形電流產生的磁場使物質微粒（原子）的兩側相當于兩個磁極，若圖4中箭頭表示的是電子繞原子核運動的方向，則環(huán)形電流的左側應為____（填“N”或“S”）極。

7.某市科技館有機器人和參觀者下象棋的展臺，機器人取放棋子時用一根“手指”接觸棋子表面就可以實現(xiàn)（如圖5），其奧秘是“手指”內部有電磁鐵。

（1）機器人取放棋子是利用了電磁鐵的____（填“磁性有無”或“磁極方向”）可以控制的特點。

（2）制作象棋棋子的材料應該是常見金屬材料中的____。

二、選擇題（每小題2分，共16分）

8.在一個圓紙盒里藏著一個條形磁鐵，在盒子周圍放置一些小磁針（小磁針涂黑端為N極），這些小磁針靜止時的指向如圖6甲所示，則圖6乙中能正確反映盒中條形磁鐵放置情況的是（ ）。

9.下列說法錯誤的是（ ）。

A.大頭針被磁鐵吸引的同時也被磁化成小磁體

B.磁感線在磁體的外部從磁體N極出發(fā)，最后回到S極

C.將條形磁鐵分成若干段，每段磁體均有N、S極

D.磁場是由無數(shù)條磁感線組成的

10.假如磁體的磁性消失了，以下情景可能發(fā)生的是（ ）。

A.石塊也能浮在水面上

B.從手中脫落的書會停留在空中

C.輪船上的羅盤將失去作用

D.磁鐵會吸起更多的鐵釘

11.下列關于磁感線的描述中，正確的是（ ）。

A.磁感線是磁場中實際存在的線

B.磁體外部的磁感線都是從磁體的N極出發(fā)，回到S極的

C.磁感線只有曲線，沒有直線

D.細鐵屑在磁場中的分布形成了磁感線

12.信用卡刷卡時，其表面的小磁體經過刷卡機的縫隙，線圈中會產生電流，此過程主要涉及的知識是（ ）。

A.通電導線在磁場中受力運動

B.磁極問的相互作用

C.通電導線周圍存在磁場

D.電磁感應

13.如圖7所示為條形磁鐵和電磁鐵，虛線表示磁感線，則甲、乙、丙、丁的極性依次是（ ）。

A.S、N、S、S

B.N、N、S、N

C.S、S、N、N

D.N、S、N、N

14.關于圖8所示四幅圖的說法正確的是（ ）。

A.甲圖的實驗說明磁場能產生電流

B.乙圖的實驗所揭示的原理可制成發(fā)電機

C.丙圖是演示電磁感應現(xiàn)象的實驗裝置

D.丁圖中麥克風應用了磁場對電流的作用

15.在如圖9所示的實驗裝置中，懸掛于磁鐵N、S極之間的銅棒ab兩端通過導線連接到電流表上，下列分析正確的是（ ）。

A.只要銅棒ab在磁鐵N、S極之間運動，電流表指針就會偏轉

B.當電流表指針偏轉時表明機械能轉化成電能

C.電流表的指針偏轉方向只跟導體的運動方向有關

D.利用這一現(xiàn)象所揭示的原理可制成的設備是電動機

三、作圖題（每小題2分，共4分）

16.如圖10所示，條形磁鐵置于水平面上，電磁鐵與其在同一水平面上，右端固定并保持水平，當電路中滑動變阻器滑片P逐漸向左移動時，條形磁鐵仍保持靜止，所受摩擦力不斷變大且方向向右，請畫出電磁鐵的繞線方法。

17.如圖11是利用太陽能給LED路燈供電的自動控制電路的原理示意圖，其中，R是光敏電阻，光敏電阻的阻值R隨光照度的增強而減小，白天，通過太陽能電池板與蓄電池回路將太陽能轉化為化學能儲存在大容量蓄電池內，傍晚，當光照度小于一定值時，通過蓄電池與LED路燈構成回路，路燈開始工作。

請用筆畫線將電路原理圖連接完整，使工作電路能正常工作。

四、實驗探究題（第18題7分，第19題5分，第20題7分，共19分）

18.在“探究影響電磁鐵磁性強弱的因素”實驗中，小明用相同的漆包線和鐵釘繞制成電磁鐵甲和乙，設計了如圖12所示的電路。

（1）通過觀察電磁鐵____的不同，可以判斷電磁鐵的磁性強弱不同。

（2）圖12中甲、乙串聯(lián)的目的是____。

（3）乙鐵釘?shù)南露耸莀___極。

（4）閉合開關后，分析圖12中的現(xiàn)象，得出的結論是____。

（5）滑片P向左端移動時，甲的磁性將____（填“變強”“變弱”或“不變”），說明____。

（6）電磁鐵吸引的大頭針下端分散的原因是____。

19.圖13為“探究磁生電”的實驗裝置。

（1）閉合開關，讓懸著的導體AB____（填“左右”“上下”或“沿A向B”或“沿B向A”）運動時，電流表會發(fā)生偏轉。

（2）若保持導體AB不動，要產生感應電流，正確的操作是____。

（3）實驗中發(fā)現(xiàn)電流表指針偏轉不明顯，為了使指針偏轉明顯，請你從實驗裝置和操作上各提一條改進建議。

裝置改進：____，操作改進：____。

20.科學家發(fā)現(xiàn)兩根平行導線通電后有如圖14所示的現(xiàn)象（圖中實線、虛線分別表示通電前、后的情況）。

（1）由圖14可知兩平行通電導線之間有力的作用，當通入的電流方向相同時，導線相互____；當通入電流方向相反時，導線相互____。

（2）判斷通電直導線周圍磁場方向的方法是：用右手握導線，大拇指指向電流方向，則四指環(huán)繞的方向就是通電直導線周圍的磁場方向，根據(jù)這個方法，請你判定甲圖中導線a在導線b處產生的磁場方向為垂直于紙面____（填“向里”或“向外”）。

（3）產生上述現(xiàn)象的原因是：通電導線a周圍產生的磁場對通電導線b有____的作用，當導線a中的電流方向改變時，其磁場的方向也發(fā)生改變，導線b受力方向隨之改變。

（4）由此可知：與磁體之間的相互作用一樣。電流之間的相互作用也是通過____來實現(xiàn)的。

五、綜合應用題（第21題8分，第22題9分，共17分）

21.小明根據(jù)所學的電學知識，想設計一個汽車超載自動報警電路，他查閱了相關資料了解到壓敏電阻是阻值隨壓力變化而變化的元件，并了解到壓敏電阻在生活中的一種應用——壓力傳感器，壓力傳感器受到的壓力越大，輸出的電壓就越大，用它可以稱量汽年的質量，某壓力傳感器輸出電壓與壓力的關系如表1。

小明利用該壓力傳感器和電阻箱R（最大電阻999.9Ω）及部分其他器材設計了圖15所示的電路，閉合開關S，當線圈中電流大于或等于20mA時，電磁繼電器的銜鐵被吸合，已知繼電器線圈的電阻為25Ω，繼電器電路的電源電壓由傳感器的輸出電壓U提供，（假設U不受繼電器電路影響）

（1）根據(jù)表1中數(shù)據(jù)，請描繪出壓力傳感器的輸出電壓隨壓力變化的圖象。

（2）當壓力增加到一定程度時，電鈴報警，說明汽車超載，則圖15中電鈴應接在____（填“A、B”或“C、D”）兩端。

（3）小明希望壓力大于或等于2.4×10N時，啟動報警系統(tǒng)，則電阻箱R的電阻應調節(jié)到多久？

（4）要使該裝置報警，汽車的最小質量為多少？（取g=10N/kg）

22.圖16為小穎同學設計的電熱水器的原理圖，該電熱水器具有加熱、保溫功能，圖16中電磁繼電器（線圈電阻不計）、熱敏電阻R、保護電阻R、電壓恒為6V的電源U、導線等組成控制電路，當電磁鐵線圈中的電流I<10mA時，繼電器上方觸點和觸點c接通；當電磁鐵線圈中的電流I≥10mA時，電磁鐵的銜鐵被吸下，繼電器下方觸點和觸點a、b接通，熱敏電阻中允許通過的最大電流I=15mA，其電阻R隨溫度變化的規(guī)律如圖17所示，熱敏電阻R和加熱電路中的三個電阻R、R、R均置于儲水箱中，已知R=33Ω、R=66Ω、R3=154Ω、U=220V。

（1）銜鐵被吸下時，加熱電路的總電阻是多大？

（2）保溫狀態(tài)下，若加熱電路的發(fā)熱功率等于熱水器散熱功率的80%，求10min內熱水器散大的熱量。

（3）為使控制電路正常工作，保護電阻R的阻值至少為多大？若R為該值，銜鐵剛好被吸下時儲水箱中水溫是多少？

責任編輯：蔡華杰