【精品解析】浙江省杭州市锦绣育才教育集团2024-2025学年八年级下学期3月月评 科学试题

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浙江省杭州市锦绣育才教育集团2024-2025学年八年级下学期3月月评 科学试题
一、选择题(本题有15小题,每个小题只有一个选项符合题意,每小题3分,共45分)
1.(2025八下·杭州月考)小科不小心将有磁性的磁块和颜色形状大小与之形同的钢块混合到一起,于是他把甲、乙、丙三块物体悬挂起来,让它们彼此靠近时的情况如图所示,则一定是磁体的是(  )
A.只有甲 B.只有乙 C.甲和乙 D.乙和丙
【答案】D
【知识点】磁极间的相互作用
【解析】【分析】磁体能吸引铁、钢等物质;磁极间的相互作用规律是:同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引,据此分析判断。
【解答】由图可知,乙、丙是相互排斥的,根据“同名磁极相互排斥”可知,故乙、丙一定是磁体;甲、乙相互吸引,甲可能是磁体,也可能不是磁体。
故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
2.(2025八下·杭州月考)如图所示,条形磁铁固定在水平地面上,用沿水平方向的拉力F 把重为G的小铁块从条形磁铁的N极匀速拉到S极,对此过程中拉力F的大小,下列说法正确的是(  )
A.始终不变 B.由大变小
C.由小变大 D.先变小再变大
【答案】D
【知识点】影响摩擦力大小的因素;磁体、磁极、磁化;磁极间的相互作用
【解析】【分析】铁块接触条形磁铁后被磁化,异名磁极相互吸引,所以铁块对条形磁铁的吸引力大于铁块的重力,摩擦力与压力大小有关,压力越大,摩擦力越大,匀速拉动时,拉力等于摩擦力,所以只需要分析铁块受到磁力的大小即可判断摩擦力大小,从而确定拉力大小。【解答】因为条形磁铁的磁性两端最强,中间最弱,所以当铁块从条形磁铁的N极匀速拉到S极的过程中,磁铁对小铁块的吸引是先变小再变大;因此小铁块对磁铁的压力也是先减小再变大,从而导致磁铁对铁块的摩擦力同样先减小再变大,又因为是匀速运动,拉力和摩擦力是一对平衡力,大小相等,所以此过程中拉力F的大小先变小再变大。
故答案为:D。
3.(2025八下·杭州月考)使用磁吸式双面玻璃清洁器时,玻璃内外两块清洁器总是合在一起。下列磁感线模型能正确表示这一工作原理的是(  )
A. B.
C. D.
【答案】B
【知识点】磁极间的相互作用;磁场和磁感线
【解析】【分析】磁极间的相互作用规律:同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引;
在磁体外部,磁感线从磁体的N极出发,回到S极。
【解答】使用磁吸式双面玻璃清洁器时,玻璃内外两块清洁器总是合在一起,是应用了异名磁极相互吸引的原理,又因为磁感线在磁体外部总是从磁体的N极出发,回到S极,所以,由图知道,B符合题意,ACD不符合题意。
故答案为:B。
4.(2025八下·杭州月考)如图所示实验装置,弹簧测力计下面挂着条形铁块,螺线管中插有铁芯。已知开关S与触点②接触且电流表的示数为I。下列操作方法中,能够使弹簧测力计示数变大的是(  )
A.开关S与触点②接触,将铁芯从螺线管中取出
B.开关S与触点②接触,将滑片P向a端滑动
C.开关S与触点①接触,调节滑片P使电流表示数仍为I
D.开关S与触点③接触,调节滑片P使电流表示数仍为I
【答案】C
【知识点】影响电磁铁磁性强弱的因素
【解析】【分析】影响电磁铁磁性强弱的因素有三个:电流大小、线圈匝数、是否加入铁芯。且在相同的情况下,电流越大,匝数越多,电磁铁的磁性越强;电磁铁的磁性的变化,导致了对铁块的吸引力的变化,从而导致了测力计示数的变化。(1)测力计示数的变化是由电磁铁磁性的变化引起的,因此解决此题时要从决定电磁铁磁性强弱的入手分析。(2)决定电磁铁磁性强弱的因素有三个,因此在研究电磁铁磁性的强弱变化时要采用控制变量法。
【解答】解:A、当将铁芯从螺线管中抽出时,螺线管的磁性减弱,对铁块的吸引力减小,所以测力计的示数减小,故A不合题意;
B、当滑片向a端滑动时,变阻器接入电路的电阻增大,电路中的电流减小,电磁铁的磁性减弱,所以测力计的示数减小,故B错误;
C、当开关由与触点②接触变为与触点①接触,螺线管的线圈匝数增多,电流不变,所以磁性增强,对铁块的吸引力增大,所以测力计的示数变大,故C正确;
D、当开关由与触点②接触变为与触点③接触,螺线管的线圈匝数减少,电流不变,所以磁性减弱,对铁块的吸引力减小,所以测力计的示数变小,故D错误;
故答案为:C
5.(2025八下·杭州月考)如图所示为直流电动机的工作原理,下列相关分析中正确的是(  )
A.将电源两极对调,线圈转动方向不变
B.电动机的线圈转动1周的过程中电流方向改变4次
C.将电源两极和磁铁两极都同时对调,线圈转动方向不变
D.图中的线圈正处于平衡位置
【答案】C
【知识点】直流电动机的构造原理与工作过程
【解析】【分析】A.电动机的转动方向与电流的方向有关;
B.根据电动机的工作过程判断;
C.电动机的转动方向由电流方向和磁场方向决定;
D.根据平衡位置的定义判断。
【解答】A.将电源两极对调,则通过线圈的电流方向会发生改变,那么线圈转动方向会改变,故A错误;
B.根据电动机的工作过程可知,电动机的线圈转动1周的过程中电流方向改变2次,故B错误;
C.若将电源两极和磁铁两极都同时对调,则线圈转动方向不变,故C正确;
D.图中线圈的平面与磁感线的方向相同,线圈不守平衡力,不是平衡位置,故D错误。
故选C。
6.(2025八下·杭州月考)历史上,安培曾经提出分子环形电流的假说来解释为什么磁体具有磁性,他认为在物质微粒的内部存在着一种环形的分子电流,分子电流会形成磁场,使分子相当于一个小磁体(如图所示)。根据安培的这一假说,以下说法正确的是(  )
A.这一假说能够说明磁可以生电
B.这一假说能够说明磁现象产生的本质
C.未磁化的物体,其微粒内部不含有这样的环形电流
D.磁化的物体,其微粒内部环形电流的方向是杂乱无章的
【答案】B
【知识点】通电直导线周围的磁场
【解析】【分析】安培认为,在原子、分子或分子团等物质微粒内部,存在着一种环形电流--分子电流,分子电流使每个物质微粒都形成一个微小的磁体。未被磁化的物体,分子电流的方向非常紊乱,对外不显磁性;磁化时,分子电流的方向大致相同,于是对外界显示出磁性。【解答】这一假说能够说明电可以生磁,故A错误;
安培提出的分子环形电流假说,解释了为什么磁体具有磁性,说明了磁现象产生的本质,故B正确;
未被磁化的物体,内部仍然存在着分子电流,分子电流使每个物质微粒都形成一个微小的磁体,但是分子电流的方向非常紊乱,对外不显磁性;磁化时,分子电流的方向大致相同,于是对外界显示出磁性。故C、D错误。
故选B。
7.(2025八下·杭州月考)如图所示,在一通电环形线圈内放一小磁针,小磁针的指向是(  )
A.N极垂直纸面指向纸内 B.N极垂直纸面指向纸外
C.N极指向右 D.N极指向左
【答案】B
【知识点】通电直导线周围的磁场
【解析】【分析】根据安培定则判断线圈内部的磁场方向即可。
【解答】根据图片可知,右侧导线通过的电流向上。根据安培定则可知,在线圈内部,磁感线的方向是应该是垂直于纸面向外,故此时小磁针静止时的N极指向与通电环形线圈的磁感线的方向是一致的,故此时小磁针的静止时的N极应该是垂直纸面向外。
故选B。
8.(2025八下·杭州月考)将两枚硬币放在条形磁体下方,硬币的位置情况应为下列情况中的(  )
A. B. C. D.
【答案】A
【知识点】磁极间的相互作用
【解析】【分析】磁化后的硬币,变成了磁体,通过磁极间的相互作用来进行判断。
【解答】当两个硬币都放在磁体的N极时,会被磁体磁化,硬币也具有N极和S极,由于异名磁极相互吸引,因此两个硬币的S极会吸引在磁体的N极上,两个硬币的下侧都为N极;由于同名磁极相互排斥,两个硬币的下侧会张开,故A符合题意,BCD不符合题意。
故答案为:A。
9.(2025八下·杭州月考)某同学自制了一款节能夜跑灯,其结构如图甲所示:线圈缠绕在塑料水管外壳上并与LED灯构成闭合电路,磁体在水管中会随着跑步者摆臂而来回移动。下列分析不合理的是(  )
A.夜跑灯的工作原理是电磁感应现象
B.运动时加速摆臂,线圈中的感应电压大小不变
C.为提高LED 灯的亮度,可换用磁性更强的磁体
D.跑步摆臂时,图甲的夜跑灯适合平放于图乙 Q处
【答案】B
【知识点】产生电磁感应现象的条件和规律
【解析】【分析】感应电流此产生的条件:闭合回路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动。
【解答】A、磁体在水管中会随着跑步者摆臂而来回移动,做切割磁感线运动,产生感应电流,原理是电磁感应,故A不符合题意;
B、运动时加速摆臂,切割磁感线的速度变快,感应电流变大,可知感应电压变大,故B符合题意;
C、换用磁性更强的磁体,产生的感应电流更大,灯亮度提高,故C不符合题意;
D、根据电磁感应原理可知为了正常使用应将夜跑灯佩带在乙图手臂Q处,前臂Q位置主要做水平往返运动,能使强磁铁在水管内往返运动,连续切割磁感线产生感应电流使灯发光,故D不符合题意。
故答案为:B。
10.(2025八下·杭州月考)小金同学从初中科学教材中找到有关电与磁四幅图片,并根据这些图片提供的信息提出了如下说法,你认为他的说法错误的是(  )
A.甲图当线圈转动时闭合回路中能产生电流
B.乙图通电螺线管内部磁场方向为从上到下
C.丙图开关闭合后电铃每次被敲打一下时,电路中电流就自动断开一次
D.丁图分别接入长度和粗细相等的铜丝和铁丝,开关闭合时灯泡亮度不同
【答案】B
【知识点】通电直导线周围的磁场;电磁感应
【解析】【分析】A.利用图示的情景没有电源,结合感应电流产生的条件即可得到答案;
B.由右手螺旋定则得出通电螺线管的上端为N极,下端为S极。
C.电铃发出声音是受到钉锤的敲击而产生的。不能连续发声,是钉锤不会连续敲击造成的。从此入手分析即可解决此题。
D.灯泡亮度与电流大小有关,电流大小与电阻大小有关,电阻大小与导体的长度有关。
【解答】A.根据甲图可知,线圈是闭合电路的一部分导体,线圈做切割磁感线运动,所以会产生感应电流,故A正确不符合题意;
B.乙图中线圈上电流方向向右。让右手四指弯曲,跟螺线管中电流的方向一致,则大拇指指向上端,则得出通电螺线管的上端为N极,下端为S极。通电螺线管外部磁场方向为从N到S,即从上到下,内部磁场方向为从S到N,即从下到上,故B错误符合题意;
C.丙图中,开关闭合时,衔铁吸引钉锤打到铃碗上,电路断开,无电流通过,钉锤弹回,电路又接通,重复敲击铃碗。电铃每次被敲打一下时,电路中电流就自动断开一次,故C正确不符合题意;
D.长度相等、横截面积相同,材料不同的金属丝电阻不同,所以在电压相同的情况下,电阻越小,电流越大,所以开关闭合时灯泡亮度不相同,故D正确不符合题意。
故选B。
11.(2025八下·杭州月考)将“窗帘伴侣”挂在窗帘导轨上后,只需在遥控器上按下“打开”,窗帘伴侣就会移动,并推动窗帘挂环将窗帘拉开。下列选项中,与窗帘伴侣工作原理相同的是(  )
A. B.
C. D.
【答案】A
【知识点】通电直导线周围的磁场;影响电磁铁磁性强弱的因素;电磁感应;磁场对通电导线的作用
【解析】【分析】(1)通电导体在磁场中会受到力的作用,力的方向与电流方向和磁场方向有关。这是电动机的工作原理。窗帘伴侣能在通电后移动,正是利用了这一原理,通电后其内部导体在磁场中受力从而实现运动。
(2)闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,导体中就会产生电流,这种现象叫电磁感应现象,产生的电流叫感应电流。
(3)电流通过绕有线圈的铁芯时,铁芯会被磁化,成为电磁铁。电磁铁磁性的有无可以通过通断电来控制,磁性强弱可以通过改变电流大小、线圈匝数等因素来调节。
【解答】A、该装置中有电源,通电导体在磁场中受力而运动,反映了电动机的工作原理,与题中窗帘伴侣的工作原理相同,故A符合题意;
B、该实验中无电源,是探究电磁感应现象的实验,故B不符合题意;
C、该实验是探究电磁铁磁性强弱影响因素的实验,故C不符合题意;
D、该实验是奥斯特实验,说明通电导线周围有磁场,是电流的磁效应,故D不符合题意。
故答案为:A。
12.(2025八下·杭州月考)学校的楼道里的消防应急灯,平时是不亮的,一旦停电,消防应急灯里的两个灯泡(额定电压为36V)就会正常发光。下图是四位同学设计的模拟电路,最科学的是(  )
A. B.
C. D.
【答案】C
【知识点】电磁继电器的组成、原理和特点
【解析】【分析】观察图可知,220V的电路是照明电路,而36V的电路才是为应急灯提供的电源,再根据两盏灯都在停电后会正常发光,可断定,两灯并联,且在照明电路工作时不连通。
【解答】根据题意,分析各图知道,当照明电路正常工作时,电磁铁具有磁性,吸引衔铁,使消防应急灯所在电路断开,而当停电后,电磁铁失去磁性,衔铁在弹簧的作用下向上弹起,与触点接触,两灯泡连接,且为并联。因此,对照各图发现,只有图C符合题意,ABD不符合题意。
故答案为:C。
13.(2025八下·杭州月考)如图所示为一森林俯视图,某探险小组进入森林后在Q处迷失方向,为走出森林,他们借助指南针来辨别方向,指南针静止时的指向如图所示,那么他们正确的前进方向是沿着指南针所在位置的(  )
A.E方向 B.F方向 C.G方向 D.H方向
【答案】B
【知识点】磁体、磁极、磁化;磁极间的相互作用;物体是否具有磁性的判断方法;磁场和磁感线
【解析】【分析】科学上把小磁针静止时N极的指向为磁场方向;任何一个磁体都有两个磁极,分别是N极和S极,我们把一直指南的一级叫南极;一直指北的一极叫做北极;在磁体的外围,磁感线总是从N极出发,回到S极;
【解答】指南针在静止时,指南针的N极指向北方,S极指向南方,故可根据出口在Q点的位置和此时指南针的指向可判断出应向F 点方向行走,B正确,ACD错误;
故答案为:B
14.(2025八下·杭州月考)如图所示是小科家家庭电路的一部分。下列叙述中错误的是(  )
A.开关与灯泡串联
B.灯泡与插座串联
C.开关S断开时,能使测电笔氖管发光的是d处
D.该插座能将用电器的金属外壳与大地相连
【答案】B
【知识点】测电笔的使用;插座的构造与工作方式
【解析】【分析】根据家庭电路连接的注意事项分析判断。
【解答】A.根据图片可知,开关和灯泡首尾相连,应该为串联,故A正确不符合题意;
B.根据图片可知,图中灯泡与插座并排连接在电路两点之间,则二者并联在电路中,故B错误符合题意;
C.开关S断开时,d是与火线连通的,abc三处都是与零线连通的,故C正确不符合题意;
D.三孔插座的正确接法是左零右火上接地,该插座能将用电器的金属外壳与大地相连,故D正确不符合题意。
故选B。
15.(2025八下·杭州月考)每年的5月12日为“国家防灾减灾日”。下列关于安全用电的说法中错误的是(  )
A.不要用湿的手触摸开关
B.不要在高压电线旁放风筝
C.避免在浴室中使用电器
D.保险丝一般由熔点较高的金属丝制成
【答案】D
【知识点】熔断器的作用及保险丝的选择方法;触电危害及常见的触电类型与预防;安全用电原则
【解析】【分析】根据家庭电路连接的注意事项判断。
【解答】A.用湿手拨动开关,易发生触电事故,故A正确不符合题意;
B.在高压线下放风筝,一旦风筝线挂在高压线上,很容易造成触电事故,故B正确不符合题意;
C.浴室环境使用电器容易在手和火线之间有水连通,容易触电,故C正确不符合题意;
D.保险丝应由电阻大、熔点低的铅锑合金材料制成,故D错误符合题意。
故选D。
二、填空题
16.(2025八下·杭州月考)用一个铁钉、一节电池、一根电线和一个纽扣形强磁铁(磁性随温度升高而减弱),可组装成一个演示用的简易电动机,组装过程如图所示。电流通过磁铁和铁钉,铁钉旋转。
(1)该简易电动机的工作原理是   。
(2)演示时,若要改变铁钉的转动方向,可以改变   的方向。
(3)电动机的导线下端应间歇性地接触磁铁,这样做的好处是(  )(填字母)。
A.防止铁钉被磁化 B.防止电流通过时产生过多热量
【答案】(1)通电导体在磁场中受到力的作用
(2)磁场
(3)B
【知识点】直流电动机的构造原理与工作过程
【解析】【分析】(1)根据电动机的工作原理解答;
(2) 电导体在磁场中转动的方向取决于其在磁场中的受力方向,其受力方向改变则其转动方向就改变;
(3)根据电动机的工作过程分析判断。
【解答】(1)根据题意可知,该简易电动机的工作原理是通电导体在磁场中受到力的作用。
(2)要改变铁钉转动方向可以改变铁钉中的电流方向或磁场方向。
(3)根据题意可知,电动机的导线下端应间歇性地接触磁铁,这样做的好处是防止电流通过时产生过多的热量,故B正确,A错误。
故选B。
(1)该简易电动机的工作原理是通电导体在磁场中受到力的作用。
(2)通电导体在磁场中转动的方向取决于其在磁场中的受力方向,其受力方向改变则其转动方向就改变。而其受力方向与导体中电流的方向和磁场的方向有关,因此要改变铁钉转动方向可以改变铁钉中的电流方向或磁场方向。
(3)电动机的导线下端应间歇性地接触磁铁,这样做的好处是防止电流通过时产生过多的热量,故B正确,A错误。
故选B。
17.(2025八下·杭州月考)利用如图甲所示装置研究“磁场对通电导体的作用”。
(1)应在图甲装置中的MN之间接入   (填“灵敏电流计”“电源”或“灯泡”)。
(2)图乙装置中,当通入恒定不变的电流后,线的   (填字母)段会受到力的作用;在此实验中,不能做线圈材料的有   。
A.铜  B.铝  C.铁  D.塑料
(3)要使图乙中的线圈持续转动,应在其外部加装换向器,其目的是   。
【答案】(1)电源
(2)ab和cd;CD
(3)改变线圈中的电流方向
【知识点】磁场对通电导线的作用
【解析】【分析】(1) (1)电动机和发电机的工作原理图非常相似,电动机的原理图中有电源,是利用磁场对电流的作用工作的;
(2)通电导体在磁场中受力会运动据此判断;
(3)换向器可以改变线圈中电流的方向,使得线圈连续转动下去。
【解答】(1)研究“磁场对通电导体的作用”时,前提是电路中要有电流通过导体,则MN之间接入电源。
(2)①根据图片可知,当通入电流后,当电流方向与磁场方向完全平行时,导体所受的力为0,故bc段和ad段不受力,而会受到力的作用的是线圈的ab和cd段。
② 根据题意可知,线圈的材料必须为导体,且不能被磁化从而对转动产生影响,那么不能作线圈材料的是CD。
(3) 要使图乙中的线圈持续转动,应在其外部加装换向器, 则换向器可以改变线圈中的电流方向。
(1)图甲所示装置研究“磁场对通电导体的作用”,电路中要有电流,故MN之间接入电源。
(2)[2]当通入恒定不变的电流后,当电流方向与磁场方向完全平行时,导体所受的力为0,故bc段不受力,会受到力的作用的是线圈的ab和cd段。
[3] AB.在此实验中,通电线圈要转动,说明是导体,不能被磁铁吸引。铜和铝不但不会被磁铁吸引,而且是导体,故可以做线圈材料,故AB不符合题意;
C.铁是磁性材料,会被磁化,故线圈材料不能选择铁,故C符合题意;
D.塑料是绝缘体,不能导电,故线圈材料不能选择塑料,故D符合题意。
故选CD。
(3)换向器可以改变线圈中的电流方向,使线圈的受力方向发生改变,使线圈持续转动。
18.(2025八下·杭州月考)图甲是小明安装好的直流电动机模型(主要部件见文字说明)。
(1)小明将图甲电动机正确连入图乙电路,闭合开关后发现线圈不转。他轻拨线圈,线圈转动,说明拨线圈前不转的原因是   。
(2)图乙中电动机在正常转动的过程中,线圈内部的电流方向   (选填“会”或“不会”)发生改变,线圈外部的电流方向   (选填“会”或“不会”)发生改变。
(3)线圈正常转动后,小明滑动变阻器的滑片,发现线圈转速发生变化,这说明线圈转速的大小与   大小有关。
(4)小明在电动机模型的转轴上固定扇叶,并与小灯泡连接,如图丙。以外力吹动扇叶,转速较小时,观察到小灯泡的亮度   (选填“忽明忽暗”或“不变”)。
【答案】(1)线圈处于平衡位置
(2)会;不会
(3)电流
(4)忽明忽暗
【知识点】电磁感应;通电导体在磁场中的受力方向的判断
【解析】【分析】(1)线圈处于平衡位置时电动机的换向器和电刷没有接触,电路开路,线圈中没有电流通过,磁场对其没有作用力,电动机不会转动。
(2)根据外接电源的情况确定线圈外部的电流方向,根据换向器的作用分析线圈内部的电流方向;
(3)根据描述分析哪个因素发生改变即可;
(4)当电流方向改变时,灯泡的亮度会发生改变,据此分析解答。
【解答】(1) 小明将图甲电动机正确连入图乙电路,闭合开关后发现线圈不转。他轻拨线圈,线圈转动,说明拨线圈前不转的原因是线圈处于平衡位置;
(2)根据乙图可知,电源为电池,则采用的是直流电,因此线圈外部的电流方向不会发生改变。在线圈内部,换向器就能自动改变线圈中的电流方向,即线圈内部的电流方向会发生改变。
(3)移动变阻器的滑片,则通过电动机的电流发生变化,说明线圈转速跟电流大小有关。
(4)小明在电动机模型的转轴上固定扇叶,并与小灯泡连接。以外力吹动扇叶,小风扇和电动机模型组成了一个发电机,发电机产生交流电,当转速较小时,小灯泡忽明忽暗,如果小风扇转速特别快时,这种明暗变化就不明显了。
(1)线圈处于平衡位置时电动机的换向器和电刷没有接触,电路开路,线圈中没有电流通过,磁场对其没有作用力,电动机不会转动,但是轻拨线圈后,线圈越过平衡位置,电路导通,线圈继续转动。
(2)[1][2]图乙中电路用的是直流电,线圈外部的电流方向不会发生改变,当线圈刚刚转过平衡位置时,换向器就能自动改变线圈中的电流方向,因此电动机在正常转动的过程中,线圈内部的电流方向会发生改变。
(3)移动变阻器的滑片,滑动变阻器连入电路的电阻发生变化,电流发生变化,导致线圈转速变化,说明线圈转速跟电流大小有关。
(4)小明在电动机模型的转轴上固定扇叶,并与小灯泡连接。以外力吹动扇叶,小风扇和电动机模型组成了一个发电机,发电机产生交流电,当转速较小时,小灯泡忽明忽暗,如果小风扇转速特别快时,这种明暗变化就不明显了。
19.(2025八下·杭州月考)图甲是台灯的实物图,图乙是该台灯的电路图,AB表示台灯插头的两个插脚。
(1)从使用的安全性考虑,台灯插头的插脚A应与丙图中两孔插座的   (填字母)孔相连;
(2)小明将台灯插头插入插座后,闭合台灯开关,台灯不发光。经检查,G点左侧的零线断了,其他元件都完好。此时丙图的开关S断开,用测电笔检测E,F,G三点,氖管发光的有   。
【答案】D;EFG
【知识点】家庭电路的故障分析;测电笔的使用
【解析】【分析】1、家庭电路的连接
家庭电路中,插座的接法是 “左零右火”,即左边孔接零线,右边孔接火线。
用电器的插头,与插座连接时,对应插座的接法,应是 “左零右火”,这样能保证用电器在正常工作时,电流从火线流入,经过用电器,再从零线流出,形成回路。
2、测电笔的工作原理
测电笔是用来辨别火线和零线的工具。当测电笔的笔尖接触火线时,火线、测电笔、人体和大地构成一个通路,有电流通过测电笔和人体,使氖管发光。
当笔尖接触零线时,由于零线与大地之间电压为零,没有电流通过测电笔,氖管不发光。
3、电路故障分析
在分析电路故障时,需要根据电路的连接方式和用电器的工作情况,判断故障的位置。
【解答】(1)开关接在A线和灯泡之间,因此A线应该是火线;在两孔插座中,D孔与火线相连,因此台灯插头的插脚A应与丙图中两孔插座的D孔相连;
(2)当开关S闭合时,E、F两点直接与火线相连,因此测电笔的氖管发光。如果G点左侧的零线断开,那么G点通过灯泡与火线相连,所以测电笔在G点时也会发光,那么氖管发光的是EFG。
20.(2025八下·杭州月考)在家庭电路中,如图所示的各种情况下(②、④均站在干燥木凳上),   会触电(选填序号),这些触电属于   (选填“低压”或“高压”)触电。
【答案】①③④;低压
【知识点】触电危害及常见的触电类型与预防
【解析】【分析】 触电的实质是当有一定大小的电流通过人体,就会引起人体触电,据此分析。低压触电通常都是接触火线造成的,而高压触电包括高压电弧触电和跨步电压触电。
【解答】根据图片可知,
①人站在地上接触火线,此时形成通路,则电流会从人体流向大地,造成触电;
②人站在干燥木凳上接触火线,无法形成电流的通路,则没有电流经过人体,因此不会触电;
③人站在地上双手接触火线,此时形成通路,会有电流从人体流向大地,因此会造成触电;
④人站在干燥木凳上两只手分别接触火线和零线,会在两手之间形成通路,造成触电。
因此会触电的情况是①③④,这些都属于低压触电。
21.(2025八下·杭州月考)通常我们用磁感线形象地描述磁场的强弱和方向。如图描绘了某一磁场区域的部分磁感线,并在磁场的b点放置一个可自由转动的小磁针。由磁感线的分布特点可知,a点的碰场比b点的磁场   (选填“强”或“弱”)。小碰针静止时,其N极指向   处(选填“P”或“Q”)。
【答案】弱;Q
【知识点】磁场和磁感线
【解析】【分析】(1)磁感线的分布疏密可以反映磁场的强弱,越密越强,反之越弱。
(2)磁感线是有方向的,磁感线上的任何一点的切线方向跟小磁针放在该点的北极指向一致。
【解答】(1)由图知道,a点的磁感线比b点的磁感线疏,故a点的磁场比b点的磁场弱。
(2)小磁针静止在b点时,其N极指向与该点磁感线的方向一致,故N极指向Q点。
22.(2025八下·杭州月考)如图是一种“闯红灯违法证据模拟记录器”。已知压敏电阻受到车的压力越大时,它的阻值变的越小。
(1)该记录器的原理是,当光控开关接收到   光(选填“红”、“绿”或“黄”)时,自动闭合;当压敏电阻受到车的压力到一定值时,继电器的衔铁就被吸下,   (选填“指示灯”或“电控照相机”)工作。
(2)将电路连接完整   。
(3)要使质量较小的车在闯红灯时也能被拍下,可以在控制电路中与压敏电阻   (选填“串联”或“并联”)一个电阻。
【答案】(1)红;电控照相机
(2)
(3)并联
【知识点】电阻和电阻的串联、并联;电磁继电器的组成、原理和特点
【解析】【分析】(1)闯红灯拍照的两个条件:①红灯亮后通过停止线;②压敏电阻受到车辆的压力;
(2)根据图片确定衔铁在不同位置时指示灯和拍照照明灯的工作状态,然后确定连接情况即可;
(3)根据车辆质量较小时压力变化确定电路的电阻变化,然后结合电阻串联或并联的知识分析解答。
【解答】(1) 该记录器的原理是:当光控开关接收到红光时,光控开关闭合。当压敏电阻受到车的压力到一定值时,压敏电阻阻值减小,电磁铁磁性增强,衔铁被吸引,下触点接通,照相机拍照。
(2)根据题意可知,电磁铁吸引衔铁时,下面触点接通,照相机拍照,衔铁与上接触点接通时,指示灯工作,如图所示:
(3)质量较小的车经过时,压敏电阻的阻值变大,而电流变小。要使电流恢复到原来大小,就需要使控制电路总电阻减小,所以要与压敏电阻并联一个定值电阻。
(1)闯红灯的拍照过程:红灯亮,光控开关闭合,车过线,当压敏电阻受到车的压力到一定值时,压敏电阻阻值减小,电磁铁磁性增强,衔铁被吸引,下触点接通,照相机拍照。
(2)电磁铁吸引衔铁时,下面触点接通,照相机拍照,衔铁与上接触点接通时,指示灯工作,如图所示:
(3)要使质量较小的车在闯红灯时也能被拍下,就要使小车经过时,控制电路电流足够大,电磁铁磁性足够强,才能吸引衔铁。质量较小的车对地面的压力也会变小,所以压敏电阻的阻值变大,要使电流变大,就需要使控制电路总电阻减小,所以要与压敏电阻并联一个定值电阻。
23.(2025八下·杭州月考)如图所示,在无线力传感器(可直接显示其所受力的大小、方向)下端用细线悬挂一个重为2N的金属框,其正下方有一磁场区域(区域中“×”表示磁感线垂直于纸面向里),现使金属框竖直匀速通过磁场。当经过A点时,示数小于2牛,经过B点时,示数等于2牛。于是小金对该现象进行了如下解释,当闭合回路中的   在磁场中切割磁感线时会产生感应电流。而   对感应电流又会产生向上的力的作用。根据所学的知识,当线圈通过C点时,传感器的示数FC   2N。(选填“大于”“等于”“小于”)
【答案】部分导体;磁场;小于
【知识点】产生电磁感应现象的条件和规律
【解析】【分析】 (1)闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动,导体中会产生感应电流,这种现象叫电磁感应现象。
(2)感应电流的方向与磁场方向和导体切割磁感线运动的方向有关。
【解答】根据题意可知,当金属框处于A位置时,金属框向下运动时,切割磁感线,产生感应电流,此时弹簧测力计的示数小于2N,说明金属框受到向上的磁场力作用;、
当金属框处于B位置时,全部导体都在磁场中,不能产生感应电流,金属框不会受到磁场力的作用,所以传感器的示数等于2N;
金属框处于C位置时,与金属框在A位置相同,金属框受到向上的磁场力作用,所以传感器的示数小于2N。
24.(2025八下·杭州月考)小金根据“小磁针在通电螺线管周围会受到磁力的作用,说明电流周围存在磁场”,从而猜想在地球周围也可能存在某种“重力场”。
(1)小明猜想的依据是   。
(2)同一物体在月球上受到的重力大约是地球的六分之一,推测月球上的“重力场”比地球的要   (选填“强”或“弱”)。
(3)根据通电螺线管的磁场分布,可推测出下列描述的重力场,最符合事实的是   (填字母)。
【答案】(1)地球附近的物体受到重力的作用
(2)弱
(3)A
【知识点】通电直导线周围的磁场
【解析】【分析】(1)根据物体在地球附近受到重力猜想在地球周围也可能存在某种“重力场”,
(2)根据同一物体重力的大小,判断重力场的强弱;
(3)根据”重力方向竖直向下“推测重力场的分布。
【解答】(1)根据题意可知, 我们猜想在地球周围也可能存在某种“重力场”,猜想的依据是“地球附近的物体受到重力的作用”。
(2)重力场越强,重力越大,那么同一物体在月球上受到的重力大约是地球的六分之一,则月球上的“重力场”比地球的要弱;
(3)根据重力方向竖直向下,基本上指向地心的方向,类比在磁场中,小磁针受力方向为磁感线的切线方向,故图A最有可能是“重力场”的分布。
(1)“小磁针在通电螺线管周围会受到磁力的作用,说明电流周围存在磁场”, 猜想在地球周围也可能存在某种“重力场”,猜想的依据是“地球附近的物体受到重力的作用”。
(2)同一物体在月球上受到的重力大约是地球的六分之一,重力场越强,重力越大,故推测月球上的“重力场”比地球的要弱;
(3)根据重力方向竖直向下,基本上指向地心的方向,类比在磁场中,小磁针受力方向为磁感线的切线方向,故图A最有可能是“重力场”的分布。
三、主观题
25.(2025八下·杭州月考)如图所示,将一根直导线放在静止小磁针的正上方,并与小磁针平行。
(1)小磁针上方的直导线应沿   (选填“南北”或“东西”)方向放置。
(2)闭合开关后,观察到   ,这表明通电直导线周围存在磁场;小磁针北极偏转方向为   (选填“垂直纸面向外”或“垂直纸面向内”)。
(3)实验中小磁针除了能验证通电直导线周围存在磁场,还能验证   。
【答案】(1)南北
(2)小磁针发生偏转;垂直纸面向外
(3)通电直导线周围磁场的方向与电流的方向有关
【知识点】通电直导线周围的磁场
【解析】【分析】(1)当导线方向和小磁针的指向平行时,小磁针受到磁力最大,现象最明显;
(2)①当小磁针受到磁力作用时会发生偏转;
②根据安培定则判断小磁针所在位置的方向即可。
(3)根据改变电池的正负极方向,就可以方便改变通过电磁铁的电流方向分析。
【解答】(1)自然状态下,小磁针指南北方向,把直导线南北放置,此时二者平行,则小磁针受到的磁力最大,偏转角度最大,现象最明显;
(2)①实验中,开关闭合时,观察到小磁针发生偏转,说明通电导体周围存在着磁场;
②根据图片可知,小磁针上方导线电流方向向左,根据安培定则可知,通电直导线下方的磁场方向向外。而小磁针静止时N极方向为该处的磁场方向,则N极垂直纸面向外。
(3)根据题意可知,将电源正负极对调,此时电流方向发生改变,会发现小磁针偏转方向发生改变,所以还可以验证通电直导线周围磁场的方向与电流的方向有关。
(1)由于小磁针受到地磁场的作用,要指南北方向,为了观察到明显的偏转现象,应使电流产生的磁场方向为东西方向,故应使把直导线南北放置。
(2)[1]实验中,开关闭合时,观察到小磁针发生偏转,说明通电导体周围存在着磁场,这是著名的奥斯特实验;
[2]小磁针上方导线电流方向从右向左,根据安培定则可知通电直导线下方的磁场方向向外,则N极垂直纸面向外。
(3)若将电源正负极对调,会发现小磁针偏转方向发生改变,所以还可以验证通电直导线周围磁场的方向与电流的方向有关。
26.(2025八下·杭州月考)科学中常用磁感线来形象地描述磁场,用磁感应强度(用字母B表示)来描述磁场的强弱,它的国际单位是特斯拉(简称特,符号T),磁感应强度B越大表明磁场越强;B=0表明没有磁场,有一种电阻,它的大小随磁场强弱的变化而变化,这种电阻叫做磁敏电阻,图a所示是某磁敏电阻R的阻值随磁感应强度B变化的图像,为了研究某磁敏电阻R的性质,小刚设计了如图b所示的电路进行实验,请回答下列问题:
(1)当S1断开、S2闭合时,电压表的示数为3伏,则此时电流表的示数为   安。
(2)只闭合S1,通电螺线管的左端为   极;闭合S1和S2,移动两个滑动变阻器的滑片,当电流表示数为0.04安时,电压表的示数为6伏,由图a可知,此时该磁敏电阻所在位置的磁感应强度为   特。
(3)实验中小刚将电路中电源的正、负极对调,发现乙电路中电压表和电流表的示数不变,这表明:该磁敏电阻的阻值与磁场的   无关。
(4)实验中小刚通过改变滑动变阻器连入电路中的阻值来改变磁敏电阻所在位置的磁感应强度,请你再提供一种改变磁感应强度的方法:   。
【答案】0.03;S;0.3;方向;改变通电螺线管中线圈匝数
【知识点】欧姆定律及其应用;通电螺线管的磁场
【解析】【分析】 (1)由图象可以得到R没有磁性时的电阻,已知此时R两端电压,利用欧姆定律得到电流表的示数;
(2)已知磁敏电阻两端电压和通过的电流,可以得到电阻;由磁敏电阻的阻值,利用图象可以得到磁感应强度;
(3)电源正负极对调,电路电流方向发生改变,磁感应强度说法变化,可以通过磁敏电阻的阻值是否发生变化判断;
(4)通电螺线管磁性的强弱与电流大小和线圈匝数有关。
【解答】(1)根据题意可知,当S1断开、S2闭合时,螺线管没有磁性。
根据a图可知,当螺线管没有磁性时,磁敏电阻的阻值R=100,
则电流表的示数为I===0.03A。
(2)① 线圈上电流方向向下。右手握住螺线管,弯曲的四指指尖向下,此时大拇指指向右端,则右端为N极,左端为S极;
②当电流表示数为0.04安时,
磁敏电阻的阻值为:R’===150,
由图象知,此时的磁感应强度为0.3T;
(3)将电源的正、负极对调,螺线管的磁场方向发生变化。而乙电路中电压表和电流表的示数不变,即磁敏电阻的阻值不变,那么表明该磁敏电阻的阻值与磁场的方向无关;
(4)已根据题意可知,改变通电螺线管中线圈匝数来改变磁敏电阻所在位置的磁感应强度。
27.(2025八下·杭州月考)如图甲所示为猴子荡千秋的游戏装置,闭合电键后,猴子就会绕上方的横梁往复振荡。其内部电路基本结构如图乙所示(实现往复振荡的电路图中未画出)。
(1)要让猴子动起来,下列设计和原理中,不合理的是(  )
A.应用了电流的磁效应
B.应用了电磁感应的原理
C.应用了电动机的原理
D.螺线管安装在底盘内,直导线安装在猴子的座位内
(2)若调换电源正负极,猴子的摆动方向   (选填“会”或“不会”)发生变化
(3)要使猴子荡得高一点,可操作的方法是:   。
【答案】(1)B
(2)不会
(3)向左移动滑动变阻器
【知识点】电磁感应;磁场对通电导线的作用
【解析】【分析】(1)根据题目描述分析猴子运动过程中包含的物理原理即可;
(2) 电动机的受力方向与磁场方向,电流方向有关,改变其中一个,受力方向改变,两个都变,受力方向不改变。
(3)通电导体在磁场中受力的大小与电流大小和磁场强弱有关。
【解答】(1)A.根据题意可知,当电流通过螺线管时,螺线管中产生磁场,应用了电流的磁效应,故A正确不符合题意;
BC.通电直导线处于螺线管的磁场中受力而运动,即电动机原理,不是电磁感应原理,故正确不符合题意,B错误符合题意;
D.螺线管安装在底盘内,直导线安装在猴子的座位内,这样闭合电键后,螺线管产生磁场,直导线在磁场中受力的作用,猴子就能绕上方的横梁往复振荡,故D正确不符合题意。
故选B。
(2)调换电源正负极,导线的电流方向发生变化,根据右手定则,螺线管的磁场方向也发生变化,故电动机的受力方向不变,则猴子的摆动方向不会发生变化。
(3)要使猴子荡得高一点,可增大磁场,即可以增大电流而减小电阻,故可以向左移动滑动变阻器。
(1)A.当电流通过螺线管时,螺线管中产生磁场,应用了电流的磁效应,故A合理,不符合题意;
B C.通电直导线处于螺线管的磁场中,受力而运动,应用了磁场对电流的作用,即电动机原理,不是电磁感应原理,故C合理,不符合题意,B不合理,符合题意;
D.螺线管安装在底盘内,直导线安装在猴子的座位内,这样闭合电键后,螺线管产生磁场,直导线在磁场中受力的作用,猴子就能绕上方的横梁往复振荡,故D合理,不符合题意。
故选B。
(2)电动机的受力方向与磁场方向,电流方向有关,改变其中一个,受力方向改变,两个都变,受力方向不改变。调换电源正负极,导线的电流方向发生变化,根据右手定则,螺线管的磁场方向也发生变化,故电动机的受力方向不变,猴子的摆动方向不会发生变化。
(3)要使猴子荡得高一点,可通过减少电阻,增大螺线管的电流,从而增大磁场,故可以向左移动滑动变阻器。
28.(2025八下·杭州月考)如图甲为发光二极管(LED灯),当电流从“+”极流入时,LED灯会发光,当电流从“-”极流入时,LED灯不发光。小丁和小王利用LED灯来研究“感应电流的方向与哪些因素有关”,实验过程及现象如下:
探究过程 小丁 小王
实验装置 将一个LED灯与线圈连接构成闭合电路(如图乙) 将两个相同的LED灯反向并联后与线圈构成闭合电路(如图丙)
实验步骤 ①条形强磁体的N极朝下,将条形强磁体快速向下插入线圈中; ②再将插入线圈中的条形强磁体向上快速拔出。
实验现象 ①:A灯发光 ②:A灯不发光 ①:A灯发光,B灯不发光 ②:   
实验结论 感应电流的方向与导体切割磁感线的方向有关
(1)请将表格内容补充完整;
(2)本实验中LED灯的作用是   ;
(3)小王想进一步探究感应电流的方向与磁场方向的关系,正确的操作是   。
【答案】B灯发光;便于确定感应电流的方向;控制磁体运动方向不变,改变磁体方向,观察灯的发光情况
【知识点】产生电磁感应现象的条件和规律
【解析】【分析】(1)感应电流的方向与导体的运动方向有关,据此分析LED的发光情况即可;
(2)根据二极管的单向导电性解答;
(3)根据控制变量法的要求分析解答。
【解答】(1)根据题意可知,②中条形磁铁的运动方向与①中相反,则产生电流的方向相反,那么灯泡的发光情况相反,即A灯不发光, B灯发光。
(2)发光二极管(LED灯)具有单向导电性,则在实验中利用它便于确定感应电流的方向。
(3)若要探究“感应电流的方向与磁场方向有关”,要控制磁体运动方向不变,故在完成上述实验后,还应补做的实验是:控制磁体运动方向不变,改变磁体方向,观察灯的发光情况。
29.(2025八下·杭州月考)阅读短文,回答问题:
巨磁电阻效应
1988年阿尔贝·费尔和彼得格林贝格尔发现,在铁、铬相间的三层复合膜电阻中,微弱的磁场可以导致电阻大小的急剧变化,这种现象被命名为“巨磁电阻效应”
更多的实验发现,并非任意两种不同种金属相间的三层膜都具有“巨磁电阻效应”。组成三层膜的两种金属中,有一种是铁、钴、镍这三种容易被磁化的金属中的一种,另一种是不易被磁化的其他金属,才可能产生“巨磁电阻效应”。
进一步研究表明,“巨磁电阻效应”只发生在膜层的厚度为特定值时,用表示未加磁场时的电阻,表示加入磁场后的电阻,科学家测得铁、铬组成的复合膜与之比与膜层厚度(三层膜厚度均相同)的关系如图所示。
1994年IBM公司根据“巨磁电阻效应”原理,研制出“新型读出磁头”,将磁场对复合膜阻值的影响转换成电流的变化来读取信息。
(1)以下两种金属组成的三层复合膜可能发生“巨磁电阻效应”的是   。
A.铜、银; B.铁、铜; C.铜、铝; D.铁、镍。
(2)对铁、铬组成的复合膜,当膜层厚度是时,这种复合膜电阻   (选填“具有”或“不具有”)“巨磁电阻效应”。
(3)铁、铬组成的复合膜,发生“巨磁电阻效应”时,其电阻R比未加磁场时的电阻R0   (选填“大”或“小”)得多。
(4)如图是硬盘某区域磁记录的分布情况,其中1表示有磁区域,0表示无磁区域。将“新型读出磁头”组成如图所示电路,当磁头从左向右匀速经过该区域过程中,电流表读数变化情况应是下图中的   。
A. B. C. D.
【答案】B;具有;小;C
【知识点】磁场和磁感线
【解析】【分析】 (1)由题意知:组成三层膜的两种金属中,有一种是铁、钴、镍这三种容易被磁化的金属中的一种,另一种是不易被磁化的其他金属,才可能产生“巨磁电阻效应”。
那么给出的四组物质中,只需找到一个是磁性物质,而另一种是非磁性金属即可。
(2)首先从图中读出1.7nm时,R、R0的比值大小,若比值较小,说明此时在磁场的作用下,阻值的变化较为剧烈,符合“巨磁电阻效应”;若比值趋近于1,则情况正好相反。
(3)从图中可以看出,在发生“巨磁电阻效应”时,R、R0的比值远小于1,由这个不等式可判断出R、R0的大小关系。
(4)由“巨磁电阻效应”知,“新型读出磁头”在磁场的影响下,阻值会变小,相应的电流会变大,可根据这个特点来判断正确的图象。
【解答】(1)根据题意可知,组成层膜的两种金属中,有一种是易磁化,另一种是不易被磁化的,故B符合题意,而ACD不合题意。
故选B。
(2)根据图片可知,当d=1.7nm时,远小于1,即在施加磁场前后,复合膜的阻值变化较大,即此时复合膜具有“巨磁电阻效应”。
(3)当复合膜发生“巨磁电阻效应”时,,即R<R0,所以电阻R要比R0小的多。
(4)在“硬盘的磁信息”中,左数第二、三、五格均为有磁区域,由“巨磁电阻效应”知,此时电阻要变小,相应的电流要变大;而左数第一、四格为无磁区域,电阻没有变化,电流较小;
故选C。
30.(2025八下·杭州月考)如图是家庭电路示意图。
(1)如图中试电笔的氖管发光,请将你所判断的火线、零线填入图中括号   ;
(2)在图中连接:三孔插座的电路和开关控制灯泡的电路   ;
(3)如图中,为了防止电路中电流过大,发生危险,应该在   (选填“A点”、“B点”)位置安装保险丝。
(4)为了防止触电事故的发生,我们必须懂得并遵守的安全用电的原则是:不接触   ,不靠近   。
【答案】(1)
(2)
(3)B点
(4)低压带电体;高压带电体
【知识点】家庭电路的组成与连接;熔断器的作用及保险丝的选择方法;安全用电原则
【解析】【分析】(1)试电笔与火线接触,氖管会发光,与零线接触,氖管不会发光。
(2)根据三孔插座、灯泡和开关的接线方法解答;
(3)根据保险丝的作用确定它的位置;
(4)根据安全用电的原则解答。
【解答】(1)图中接触B时试电笔的氖管发光,说明B为火线,A为零线,如下图:
(2)三孔插座与灯泡并联,接线“左零右火中间地”。开关一端接火线,另一端与灯泡的顶端金属点相连,零线直接进入灯泡的螺旋套,如图所示:
(3)为了安全,保险丝应该接在火线上,故保险丝应该接在B点。
(4)安全用电的原则是:不接触低压带电体,不靠近高压带电体。
(1)试电笔与火线接触,氖管会发光,与零线接触,氖管不会发光。图中试电笔的氖管发光,说明与火线接触,则这一根为火线,上一根为零线。故火线、零线填入括号如图:
(2)三孔插座的接法:左孔接零线,右孔接火线,上孔接地线。开关控制灯泡的电路中,开关接火线,灯泡接零线,开关与灯泡串联,开关与灯泡的顶端金属点相连,零线直接进入灯泡的螺旋套,如图所示:
(3)为了防止电路中电流过大,发生危险,为了安全,保险丝应该接在火线上,故保险丝应该接在B点。
(4)为了防止触电事故的发生,我们必须懂得并遵守的安全用电的原则是:不接触低压带电体,不靠近高压带电体。
31.(2025八下·杭州月考)人体意外触电时的危害程度与通过人体的电流大小有关。查阅资料得知:由于人体的电阻会随着环境的改变而改变,人体的安全电压有5个等级(42伏,36伏,24伏,12伏,6伏)。如在皮肤干燥等情况下42伏以下的电压是安全的;在极端潮湿等环境中6伏以下的电压才是安全的
(1)如图,用此测电笔辨别零线、火线时,除笔尖金属体接触电线外,手还要接触   ;
(2)在使用测电笔接触火线时,人体和测电笔串联。为确保人体在任何环境中都安全,测电笔内部电阻设计至少为21400欧,则允许通过人体的最大电流为多少?   
【答案】金属笔卡;10mA
【知识点】串、并联电路的电压特点;欧姆定律及其应用;测电笔的使用
【解析】【分析】(1)手接触金属笔卡时,人与测电笔串联进电路,测量火线时,有电流经过测电笔,氖管发光。
(2)根据串联电路的电压和电流特点,结合欧姆定律计算电路中的电流。【解答】(1)图甲为测电笔结构简图,用此测电笔辨别零线、火线时,除笔尖金属体接触电线外,手还要接触金属笔卡。
(2)在使用测电笔接触火线时,人体和测电笔串联。为确保人体在任何环境中都安全,测电笔内部电阻设计至少为21400欧,此时加在测电笔上的电阻两端的电压为U=220V-6V=214V
则允许通过人体的最大电流为
32.(2025八下·杭州月考)在跨学科实践课上,某小组开展了“空气质量检测仪”的项目化学习活动。
【项目任务】制作一个简易空气质量检测仪。
【项目设计】
①查阅资料显示空气质量等级是按照空气质量指数K划分的,如表所示。
空气质量指数K 0 50 51 100 101 150 151 200 201 250 >300
空气质量等级 优 良 轻度污染 中度污染 重度污染 重度污染
②从学校科技实验员处借得一个气敏电阻R,通过说明书获悉,其电阻值R随空气质量指数K的关系如表所示:每当启动空气重污染橙色预警时,中小学、幼儿园等将减少或停止户外活动。
空气质量指数K 50 100 150 200 250 300
电阻值R/Ω 100 50 30 20 15 10
③小组经过讨论,设计如图所示的空气质量检测仪的电路,其中定值电阻R0=20Ω,电源电压U恒为6V不变,用电流表示数表示对应空气质量指数;闭合开关S,当电流表示数为0.15A时,电路报警,此时电磁铁把衔铁B吸下来,净化系统开始工作,电磁铁中线圈的电阻不计。
【项目实施】
(1)当净化系统工作时,弹簧对P点作用力的方向是向   (选填“上”或“下”)。
(2)闭合开关S,当空气质量指数K值升高,电路中电流表的示数   (选填“增大”、 “减小”或“不变”)。当电路报警时,则此时对应的空气质量等级为   (写出计算过程)。
【评价反思】
(3)若想让仪器检测更加灵敏,使空气质量指数K略低于“方案设计”中数值时电路就报警,请提出一种合理化建议:   。
【答案】(1)下
(2)增大;中度污染
(3)增大电源电压
【知识点】欧姆定律及其应用;电磁继电器的组成、原理和特点
【解析】【分析】 (1)当净化系统工作时,衔铁被吸下,据此分析弹簧对P点作用力的方向;
(2)①首先根据表格数据确定气敏电阻的阻值变化,根据R总=R1+R2分析总电阻的变化,根据欧姆定律分析总电流的变化即可;
②当电流表示数为0.15A时,根据计算此时的总电阻,根据计算此时气敏电阻的阻值,根据表格确定此时的空气质量指数,最后判断等级即可。
(3)空气质量指数越低,气敏电阻的阻值越大,在气敏电阻的阻值较大的情况下,报警电流不变。
【解答】(1)根据图片可知,当净化系统工作时,衔铁被向下吸下,弹簧被向上拉伸,所以弹簧对P点作用力的方向是向下。
(2)①根据表格数据可知,闭合开关S,当空气质量指数K值升高,此时气敏电阻R的阻值减小,根据R总=R1+R2可知,电路中的总电阻减小。根据欧姆定律可知,电路中电流表的示数增大。
②当电流表示数为0.15A时,
此时控制电路中总电阻为;
那么气敏电阻为;
由表格数据可知,此时空气质量指数K为200,
故对应的空气质量等级为中度污染。
(3)使空气质量指数区略低于“方案设计”中数值时电路就报警,此时气敏电阻大于20Ω,则电流变小。要保持电流大小不变,根据U=IR可知,可增大电源电压。
(1)当净化系统工作时,衔铁被吸下,弹簧被拉伸,所以弹簧对P点作用力的方向是向下。
(2)[2]闭合开关S,当空气质量指数K值升高,由表格可知,气敏电阻R的阻值减小,电路中的总电阻减小,电路中电流表的示数增大。
[3]当电流表示数为0.15A时,电路报警,电源电压U恒为6V不变,此时控制电路中总电阻为
定值电阻R0=20Ω,气敏电阻为
由表格数据可知,此时空气质量指数K为200,故对应的空气质量等级为中度污染。
(3)若想让仪器检测更加灵敏,使空气质量指数区略低于“方案设计”中数值时电路就报警,即气敏电阻大于20Ω,电路报警的电流不变,由可知,即减小总电阻或增大电源电压,故可减小定值电阻R0的阻值或增大电源电压。
1 / 1浙江省杭州市锦绣育才教育集团2024-2025学年八年级下学期3月月评 科学试题
一、选择题(本题有15小题,每个小题只有一个选项符合题意,每小题3分,共45分)
1.(2025八下·杭州月考)小科不小心将有磁性的磁块和颜色形状大小与之形同的钢块混合到一起,于是他把甲、乙、丙三块物体悬挂起来,让它们彼此靠近时的情况如图所示,则一定是磁体的是(  )
A.只有甲 B.只有乙 C.甲和乙 D.乙和丙
2.(2025八下·杭州月考)如图所示,条形磁铁固定在水平地面上,用沿水平方向的拉力F 把重为G的小铁块从条形磁铁的N极匀速拉到S极,对此过程中拉力F的大小,下列说法正确的是(  )
A.始终不变 B.由大变小
C.由小变大 D.先变小再变大
3.(2025八下·杭州月考)使用磁吸式双面玻璃清洁器时,玻璃内外两块清洁器总是合在一起。下列磁感线模型能正确表示这一工作原理的是(  )
A. B.
C. D.
4.(2025八下·杭州月考)如图所示实验装置,弹簧测力计下面挂着条形铁块,螺线管中插有铁芯。已知开关S与触点②接触且电流表的示数为I。下列操作方法中,能够使弹簧测力计示数变大的是(  )
A.开关S与触点②接触,将铁芯从螺线管中取出
B.开关S与触点②接触,将滑片P向a端滑动
C.开关S与触点①接触,调节滑片P使电流表示数仍为I
D.开关S与触点③接触,调节滑片P使电流表示数仍为I
5.(2025八下·杭州月考)如图所示为直流电动机的工作原理,下列相关分析中正确的是(  )
A.将电源两极对调,线圈转动方向不变
B.电动机的线圈转动1周的过程中电流方向改变4次
C.将电源两极和磁铁两极都同时对调,线圈转动方向不变
D.图中的线圈正处于平衡位置
6.(2025八下·杭州月考)历史上,安培曾经提出分子环形电流的假说来解释为什么磁体具有磁性,他认为在物质微粒的内部存在着一种环形的分子电流,分子电流会形成磁场,使分子相当于一个小磁体(如图所示)。根据安培的这一假说,以下说法正确的是(  )
A.这一假说能够说明磁可以生电
B.这一假说能够说明磁现象产生的本质
C.未磁化的物体,其微粒内部不含有这样的环形电流
D.磁化的物体,其微粒内部环形电流的方向是杂乱无章的
7.(2025八下·杭州月考)如图所示,在一通电环形线圈内放一小磁针,小磁针的指向是(  )
A.N极垂直纸面指向纸内 B.N极垂直纸面指向纸外
C.N极指向右 D.N极指向左
8.(2025八下·杭州月考)将两枚硬币放在条形磁体下方,硬币的位置情况应为下列情况中的(  )
A. B. C. D.
9.(2025八下·杭州月考)某同学自制了一款节能夜跑灯,其结构如图甲所示:线圈缠绕在塑料水管外壳上并与LED灯构成闭合电路,磁体在水管中会随着跑步者摆臂而来回移动。下列分析不合理的是(  )
A.夜跑灯的工作原理是电磁感应现象
B.运动时加速摆臂,线圈中的感应电压大小不变
C.为提高LED 灯的亮度,可换用磁性更强的磁体
D.跑步摆臂时,图甲的夜跑灯适合平放于图乙 Q处
10.(2025八下·杭州月考)小金同学从初中科学教材中找到有关电与磁四幅图片,并根据这些图片提供的信息提出了如下说法,你认为他的说法错误的是(  )
A.甲图当线圈转动时闭合回路中能产生电流
B.乙图通电螺线管内部磁场方向为从上到下
C.丙图开关闭合后电铃每次被敲打一下时,电路中电流就自动断开一次
D.丁图分别接入长度和粗细相等的铜丝和铁丝,开关闭合时灯泡亮度不同
11.(2025八下·杭州月考)将“窗帘伴侣”挂在窗帘导轨上后,只需在遥控器上按下“打开”,窗帘伴侣就会移动,并推动窗帘挂环将窗帘拉开。下列选项中,与窗帘伴侣工作原理相同的是(  )
A. B.
C. D.
12.(2025八下·杭州月考)学校的楼道里的消防应急灯,平时是不亮的,一旦停电,消防应急灯里的两个灯泡(额定电压为36V)就会正常发光。下图是四位同学设计的模拟电路,最科学的是(  )
A. B.
C. D.
13.(2025八下·杭州月考)如图所示为一森林俯视图,某探险小组进入森林后在Q处迷失方向,为走出森林,他们借助指南针来辨别方向,指南针静止时的指向如图所示,那么他们正确的前进方向是沿着指南针所在位置的(  )
A.E方向 B.F方向 C.G方向 D.H方向
14.(2025八下·杭州月考)如图所示是小科家家庭电路的一部分。下列叙述中错误的是(  )
A.开关与灯泡串联
B.灯泡与插座串联
C.开关S断开时,能使测电笔氖管发光的是d处
D.该插座能将用电器的金属外壳与大地相连
15.(2025八下·杭州月考)每年的5月12日为“国家防灾减灾日”。下列关于安全用电的说法中错误的是(  )
A.不要用湿的手触摸开关
B.不要在高压电线旁放风筝
C.避免在浴室中使用电器
D.保险丝一般由熔点较高的金属丝制成
二、填空题
16.(2025八下·杭州月考)用一个铁钉、一节电池、一根电线和一个纽扣形强磁铁(磁性随温度升高而减弱),可组装成一个演示用的简易电动机,组装过程如图所示。电流通过磁铁和铁钉,铁钉旋转。
(1)该简易电动机的工作原理是   。
(2)演示时,若要改变铁钉的转动方向,可以改变   的方向。
(3)电动机的导线下端应间歇性地接触磁铁,这样做的好处是(  )(填字母)。
A.防止铁钉被磁化 B.防止电流通过时产生过多热量
17.(2025八下·杭州月考)利用如图甲所示装置研究“磁场对通电导体的作用”。
(1)应在图甲装置中的MN之间接入   (填“灵敏电流计”“电源”或“灯泡”)。
(2)图乙装置中,当通入恒定不变的电流后,线的   (填字母)段会受到力的作用;在此实验中,不能做线圈材料的有   。
A.铜  B.铝  C.铁  D.塑料
(3)要使图乙中的线圈持续转动,应在其外部加装换向器,其目的是   。
18.(2025八下·杭州月考)图甲是小明安装好的直流电动机模型(主要部件见文字说明)。
(1)小明将图甲电动机正确连入图乙电路,闭合开关后发现线圈不转。他轻拨线圈,线圈转动,说明拨线圈前不转的原因是   。
(2)图乙中电动机在正常转动的过程中,线圈内部的电流方向   (选填“会”或“不会”)发生改变,线圈外部的电流方向   (选填“会”或“不会”)发生改变。
(3)线圈正常转动后,小明滑动变阻器的滑片,发现线圈转速发生变化,这说明线圈转速的大小与   大小有关。
(4)小明在电动机模型的转轴上固定扇叶,并与小灯泡连接,如图丙。以外力吹动扇叶,转速较小时,观察到小灯泡的亮度   (选填“忽明忽暗”或“不变”)。
19.(2025八下·杭州月考)图甲是台灯的实物图,图乙是该台灯的电路图,AB表示台灯插头的两个插脚。
(1)从使用的安全性考虑,台灯插头的插脚A应与丙图中两孔插座的   (填字母)孔相连;
(2)小明将台灯插头插入插座后,闭合台灯开关,台灯不发光。经检查,G点左侧的零线断了,其他元件都完好。此时丙图的开关S断开,用测电笔检测E,F,G三点,氖管发光的有   。
20.(2025八下·杭州月考)在家庭电路中,如图所示的各种情况下(②、④均站在干燥木凳上),   会触电(选填序号),这些触电属于   (选填“低压”或“高压”)触电。
21.(2025八下·杭州月考)通常我们用磁感线形象地描述磁场的强弱和方向。如图描绘了某一磁场区域的部分磁感线,并在磁场的b点放置一个可自由转动的小磁针。由磁感线的分布特点可知,a点的碰场比b点的磁场   (选填“强”或“弱”)。小碰针静止时,其N极指向   处(选填“P”或“Q”)。
22.(2025八下·杭州月考)如图是一种“闯红灯违法证据模拟记录器”。已知压敏电阻受到车的压力越大时,它的阻值变的越小。
(1)该记录器的原理是,当光控开关接收到   光(选填“红”、“绿”或“黄”)时,自动闭合;当压敏电阻受到车的压力到一定值时,继电器的衔铁就被吸下,   (选填“指示灯”或“电控照相机”)工作。
(2)将电路连接完整   。
(3)要使质量较小的车在闯红灯时也能被拍下,可以在控制电路中与压敏电阻   (选填“串联”或“并联”)一个电阻。
23.(2025八下·杭州月考)如图所示,在无线力传感器(可直接显示其所受力的大小、方向)下端用细线悬挂一个重为2N的金属框,其正下方有一磁场区域(区域中“×”表示磁感线垂直于纸面向里),现使金属框竖直匀速通过磁场。当经过A点时,示数小于2牛,经过B点时,示数等于2牛。于是小金对该现象进行了如下解释,当闭合回路中的   在磁场中切割磁感线时会产生感应电流。而   对感应电流又会产生向上的力的作用。根据所学的知识,当线圈通过C点时,传感器的示数FC   2N。(选填“大于”“等于”“小于”)
24.(2025八下·杭州月考)小金根据“小磁针在通电螺线管周围会受到磁力的作用,说明电流周围存在磁场”,从而猜想在地球周围也可能存在某种“重力场”。
(1)小明猜想的依据是   。
(2)同一物体在月球上受到的重力大约是地球的六分之一,推测月球上的“重力场”比地球的要   (选填“强”或“弱”)。
(3)根据通电螺线管的磁场分布,可推测出下列描述的重力场,最符合事实的是   (填字母)。
三、主观题
25.(2025八下·杭州月考)如图所示,将一根直导线放在静止小磁针的正上方,并与小磁针平行。
(1)小磁针上方的直导线应沿   (选填“南北”或“东西”)方向放置。
(2)闭合开关后,观察到   ,这表明通电直导线周围存在磁场;小磁针北极偏转方向为   (选填“垂直纸面向外”或“垂直纸面向内”)。
(3)实验中小磁针除了能验证通电直导线周围存在磁场,还能验证   。
26.(2025八下·杭州月考)科学中常用磁感线来形象地描述磁场,用磁感应强度(用字母B表示)来描述磁场的强弱,它的国际单位是特斯拉(简称特,符号T),磁感应强度B越大表明磁场越强;B=0表明没有磁场,有一种电阻,它的大小随磁场强弱的变化而变化,这种电阻叫做磁敏电阻,图a所示是某磁敏电阻R的阻值随磁感应强度B变化的图像,为了研究某磁敏电阻R的性质,小刚设计了如图b所示的电路进行实验,请回答下列问题:
(1)当S1断开、S2闭合时,电压表的示数为3伏,则此时电流表的示数为   安。
(2)只闭合S1,通电螺线管的左端为   极;闭合S1和S2,移动两个滑动变阻器的滑片,当电流表示数为0.04安时,电压表的示数为6伏,由图a可知,此时该磁敏电阻所在位置的磁感应强度为   特。
(3)实验中小刚将电路中电源的正、负极对调,发现乙电路中电压表和电流表的示数不变,这表明:该磁敏电阻的阻值与磁场的   无关。
(4)实验中小刚通过改变滑动变阻器连入电路中的阻值来改变磁敏电阻所在位置的磁感应强度,请你再提供一种改变磁感应强度的方法:   。
27.(2025八下·杭州月考)如图甲所示为猴子荡千秋的游戏装置,闭合电键后,猴子就会绕上方的横梁往复振荡。其内部电路基本结构如图乙所示(实现往复振荡的电路图中未画出)。
(1)要让猴子动起来,下列设计和原理中,不合理的是(  )
A.应用了电流的磁效应
B.应用了电磁感应的原理
C.应用了电动机的原理
D.螺线管安装在底盘内,直导线安装在猴子的座位内
(2)若调换电源正负极,猴子的摆动方向   (选填“会”或“不会”)发生变化
(3)要使猴子荡得高一点,可操作的方法是:   。
28.(2025八下·杭州月考)如图甲为发光二极管(LED灯),当电流从“+”极流入时,LED灯会发光,当电流从“-”极流入时,LED灯不发光。小丁和小王利用LED灯来研究“感应电流的方向与哪些因素有关”,实验过程及现象如下:
探究过程 小丁 小王
实验装置 将一个LED灯与线圈连接构成闭合电路(如图乙) 将两个相同的LED灯反向并联后与线圈构成闭合电路(如图丙)
实验步骤 ①条形强磁体的N极朝下,将条形强磁体快速向下插入线圈中; ②再将插入线圈中的条形强磁体向上快速拔出。
实验现象 ①:A灯发光 ②:A灯不发光 ①:A灯发光,B灯不发光 ②:   
实验结论 感应电流的方向与导体切割磁感线的方向有关
(1)请将表格内容补充完整;
(2)本实验中LED灯的作用是   ;
(3)小王想进一步探究感应电流的方向与磁场方向的关系,正确的操作是   。
29.(2025八下·杭州月考)阅读短文,回答问题:
巨磁电阻效应
1988年阿尔贝·费尔和彼得格林贝格尔发现,在铁、铬相间的三层复合膜电阻中,微弱的磁场可以导致电阻大小的急剧变化,这种现象被命名为“巨磁电阻效应”
更多的实验发现,并非任意两种不同种金属相间的三层膜都具有“巨磁电阻效应”。组成三层膜的两种金属中,有一种是铁、钴、镍这三种容易被磁化的金属中的一种,另一种是不易被磁化的其他金属,才可能产生“巨磁电阻效应”。
进一步研究表明,“巨磁电阻效应”只发生在膜层的厚度为特定值时,用表示未加磁场时的电阻,表示加入磁场后的电阻,科学家测得铁、铬组成的复合膜与之比与膜层厚度(三层膜厚度均相同)的关系如图所示。
1994年IBM公司根据“巨磁电阻效应”原理,研制出“新型读出磁头”,将磁场对复合膜阻值的影响转换成电流的变化来读取信息。
(1)以下两种金属组成的三层复合膜可能发生“巨磁电阻效应”的是   。
A.铜、银; B.铁、铜; C.铜、铝; D.铁、镍。
(2)对铁、铬组成的复合膜,当膜层厚度是时,这种复合膜电阻   (选填“具有”或“不具有”)“巨磁电阻效应”。
(3)铁、铬组成的复合膜,发生“巨磁电阻效应”时,其电阻R比未加磁场时的电阻R0   (选填“大”或“小”)得多。
(4)如图是硬盘某区域磁记录的分布情况,其中1表示有磁区域,0表示无磁区域。将“新型读出磁头”组成如图所示电路,当磁头从左向右匀速经过该区域过程中,电流表读数变化情况应是下图中的   。
A. B. C. D.
30.(2025八下·杭州月考)如图是家庭电路示意图。
(1)如图中试电笔的氖管发光,请将你所判断的火线、零线填入图中括号   ;
(2)在图中连接:三孔插座的电路和开关控制灯泡的电路   ;
(3)如图中,为了防止电路中电流过大,发生危险,应该在   (选填“A点”、“B点”)位置安装保险丝。
(4)为了防止触电事故的发生,我们必须懂得并遵守的安全用电的原则是:不接触   ,不靠近   。
31.(2025八下·杭州月考)人体意外触电时的危害程度与通过人体的电流大小有关。查阅资料得知:由于人体的电阻会随着环境的改变而改变,人体的安全电压有5个等级(42伏,36伏,24伏,12伏,6伏)。如在皮肤干燥等情况下42伏以下的电压是安全的;在极端潮湿等环境中6伏以下的电压才是安全的
(1)如图,用此测电笔辨别零线、火线时,除笔尖金属体接触电线外,手还要接触   ;
(2)在使用测电笔接触火线时,人体和测电笔串联。为确保人体在任何环境中都安全,测电笔内部电阻设计至少为21400欧,则允许通过人体的最大电流为多少?   
32.(2025八下·杭州月考)在跨学科实践课上,某小组开展了“空气质量检测仪”的项目化学习活动。
【项目任务】制作一个简易空气质量检测仪。
【项目设计】
①查阅资料显示空气质量等级是按照空气质量指数K划分的,如表所示。
空气质量指数K 0 50 51 100 101 150 151 200 201 250 >300
空气质量等级 优 良 轻度污染 中度污染 重度污染 重度污染
②从学校科技实验员处借得一个气敏电阻R,通过说明书获悉,其电阻值R随空气质量指数K的关系如表所示:每当启动空气重污染橙色预警时,中小学、幼儿园等将减少或停止户外活动。
空气质量指数K 50 100 150 200 250 300
电阻值R/Ω 100 50 30 20 15 10
③小组经过讨论,设计如图所示的空气质量检测仪的电路,其中定值电阻R0=20Ω,电源电压U恒为6V不变,用电流表示数表示对应空气质量指数;闭合开关S,当电流表示数为0.15A时,电路报警,此时电磁铁把衔铁B吸下来,净化系统开始工作,电磁铁中线圈的电阻不计。
【项目实施】
(1)当净化系统工作时,弹簧对P点作用力的方向是向   (选填“上”或“下”)。
(2)闭合开关S,当空气质量指数K值升高,电路中电流表的示数   (选填“增大”、 “减小”或“不变”)。当电路报警时,则此时对应的空气质量等级为   (写出计算过程)。
【评价反思】
(3)若想让仪器检测更加灵敏,使空气质量指数K略低于“方案设计”中数值时电路就报警,请提出一种合理化建议:   。
答案解析部分
1.【答案】D
【知识点】磁极间的相互作用
【解析】【分析】磁体能吸引铁、钢等物质;磁极间的相互作用规律是:同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引,据此分析判断。
【解答】由图可知,乙、丙是相互排斥的,根据“同名磁极相互排斥”可知,故乙、丙一定是磁体;甲、乙相互吸引,甲可能是磁体,也可能不是磁体。
故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
2.【答案】D
【知识点】影响摩擦力大小的因素;磁体、磁极、磁化;磁极间的相互作用
【解析】【分析】铁块接触条形磁铁后被磁化,异名磁极相互吸引,所以铁块对条形磁铁的吸引力大于铁块的重力,摩擦力与压力大小有关,压力越大,摩擦力越大,匀速拉动时,拉力等于摩擦力,所以只需要分析铁块受到磁力的大小即可判断摩擦力大小,从而确定拉力大小。【解答】因为条形磁铁的磁性两端最强,中间最弱,所以当铁块从条形磁铁的N极匀速拉到S极的过程中,磁铁对小铁块的吸引是先变小再变大;因此小铁块对磁铁的压力也是先减小再变大,从而导致磁铁对铁块的摩擦力同样先减小再变大,又因为是匀速运动,拉力和摩擦力是一对平衡力,大小相等,所以此过程中拉力F的大小先变小再变大。
故答案为:D。
3.【答案】B
【知识点】磁极间的相互作用;磁场和磁感线
【解析】【分析】磁极间的相互作用规律:同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引;
在磁体外部,磁感线从磁体的N极出发,回到S极。
【解答】使用磁吸式双面玻璃清洁器时,玻璃内外两块清洁器总是合在一起,是应用了异名磁极相互吸引的原理,又因为磁感线在磁体外部总是从磁体的N极出发,回到S极,所以,由图知道,B符合题意,ACD不符合题意。
故答案为:B。
4.【答案】C
【知识点】影响电磁铁磁性强弱的因素
【解析】【分析】影响电磁铁磁性强弱的因素有三个:电流大小、线圈匝数、是否加入铁芯。且在相同的情况下,电流越大,匝数越多,电磁铁的磁性越强;电磁铁的磁性的变化,导致了对铁块的吸引力的变化,从而导致了测力计示数的变化。(1)测力计示数的变化是由电磁铁磁性的变化引起的,因此解决此题时要从决定电磁铁磁性强弱的入手分析。(2)决定电磁铁磁性强弱的因素有三个,因此在研究电磁铁磁性的强弱变化时要采用控制变量法。
【解答】解:A、当将铁芯从螺线管中抽出时,螺线管的磁性减弱,对铁块的吸引力减小,所以测力计的示数减小,故A不合题意;
B、当滑片向a端滑动时,变阻器接入电路的电阻增大,电路中的电流减小,电磁铁的磁性减弱,所以测力计的示数减小,故B错误;
C、当开关由与触点②接触变为与触点①接触,螺线管的线圈匝数增多,电流不变,所以磁性增强,对铁块的吸引力增大,所以测力计的示数变大,故C正确;
D、当开关由与触点②接触变为与触点③接触,螺线管的线圈匝数减少,电流不变,所以磁性减弱,对铁块的吸引力减小,所以测力计的示数变小,故D错误;
故答案为:C
5.【答案】C
【知识点】直流电动机的构造原理与工作过程
【解析】【分析】A.电动机的转动方向与电流的方向有关;
B.根据电动机的工作过程判断;
C.电动机的转动方向由电流方向和磁场方向决定;
D.根据平衡位置的定义判断。
【解答】A.将电源两极对调,则通过线圈的电流方向会发生改变,那么线圈转动方向会改变,故A错误;
B.根据电动机的工作过程可知,电动机的线圈转动1周的过程中电流方向改变2次,故B错误;
C.若将电源两极和磁铁两极都同时对调,则线圈转动方向不变,故C正确;
D.图中线圈的平面与磁感线的方向相同,线圈不守平衡力,不是平衡位置,故D错误。
故选C。
6.【答案】B
【知识点】通电直导线周围的磁场
【解析】【分析】安培认为,在原子、分子或分子团等物质微粒内部,存在着一种环形电流--分子电流,分子电流使每个物质微粒都形成一个微小的磁体。未被磁化的物体,分子电流的方向非常紊乱,对外不显磁性;磁化时,分子电流的方向大致相同,于是对外界显示出磁性。【解答】这一假说能够说明电可以生磁,故A错误;
安培提出的分子环形电流假说,解释了为什么磁体具有磁性,说明了磁现象产生的本质,故B正确;
未被磁化的物体,内部仍然存在着分子电流,分子电流使每个物质微粒都形成一个微小的磁体,但是分子电流的方向非常紊乱,对外不显磁性;磁化时,分子电流的方向大致相同,于是对外界显示出磁性。故C、D错误。
故选B。
7.【答案】B
【知识点】通电直导线周围的磁场
【解析】【分析】根据安培定则判断线圈内部的磁场方向即可。
【解答】根据图片可知,右侧导线通过的电流向上。根据安培定则可知,在线圈内部,磁感线的方向是应该是垂直于纸面向外,故此时小磁针静止时的N极指向与通电环形线圈的磁感线的方向是一致的,故此时小磁针的静止时的N极应该是垂直纸面向外。
故选B。
8.【答案】A
【知识点】磁极间的相互作用
【解析】【分析】磁化后的硬币,变成了磁体,通过磁极间的相互作用来进行判断。
【解答】当两个硬币都放在磁体的N极时,会被磁体磁化,硬币也具有N极和S极,由于异名磁极相互吸引,因此两个硬币的S极会吸引在磁体的N极上,两个硬币的下侧都为N极;由于同名磁极相互排斥,两个硬币的下侧会张开,故A符合题意,BCD不符合题意。
故答案为:A。
9.【答案】B
【知识点】产生电磁感应现象的条件和规律
【解析】【分析】感应电流此产生的条件:闭合回路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动。
【解答】A、磁体在水管中会随着跑步者摆臂而来回移动,做切割磁感线运动,产生感应电流,原理是电磁感应,故A不符合题意;
B、运动时加速摆臂,切割磁感线的速度变快,感应电流变大,可知感应电压变大,故B符合题意;
C、换用磁性更强的磁体,产生的感应电流更大,灯亮度提高,故C不符合题意;
D、根据电磁感应原理可知为了正常使用应将夜跑灯佩带在乙图手臂Q处,前臂Q位置主要做水平往返运动,能使强磁铁在水管内往返运动,连续切割磁感线产生感应电流使灯发光,故D不符合题意。
故答案为:B。
10.【答案】B
【知识点】通电直导线周围的磁场;电磁感应
【解析】【分析】A.利用图示的情景没有电源,结合感应电流产生的条件即可得到答案;
B.由右手螺旋定则得出通电螺线管的上端为N极,下端为S极。
C.电铃发出声音是受到钉锤的敲击而产生的。不能连续发声,是钉锤不会连续敲击造成的。从此入手分析即可解决此题。
D.灯泡亮度与电流大小有关,电流大小与电阻大小有关,电阻大小与导体的长度有关。
【解答】A.根据甲图可知,线圈是闭合电路的一部分导体,线圈做切割磁感线运动,所以会产生感应电流,故A正确不符合题意;
B.乙图中线圈上电流方向向右。让右手四指弯曲,跟螺线管中电流的方向一致,则大拇指指向上端,则得出通电螺线管的上端为N极,下端为S极。通电螺线管外部磁场方向为从N到S,即从上到下,内部磁场方向为从S到N,即从下到上,故B错误符合题意;
C.丙图中,开关闭合时,衔铁吸引钉锤打到铃碗上,电路断开,无电流通过,钉锤弹回,电路又接通,重复敲击铃碗。电铃每次被敲打一下时,电路中电流就自动断开一次,故C正确不符合题意;
D.长度相等、横截面积相同,材料不同的金属丝电阻不同,所以在电压相同的情况下,电阻越小,电流越大,所以开关闭合时灯泡亮度不相同,故D正确不符合题意。
故选B。
11.【答案】A
【知识点】通电直导线周围的磁场;影响电磁铁磁性强弱的因素;电磁感应;磁场对通电导线的作用
【解析】【分析】(1)通电导体在磁场中会受到力的作用,力的方向与电流方向和磁场方向有关。这是电动机的工作原理。窗帘伴侣能在通电后移动,正是利用了这一原理,通电后其内部导体在磁场中受力从而实现运动。
(2)闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,导体中就会产生电流,这种现象叫电磁感应现象,产生的电流叫感应电流。
(3)电流通过绕有线圈的铁芯时,铁芯会被磁化,成为电磁铁。电磁铁磁性的有无可以通过通断电来控制,磁性强弱可以通过改变电流大小、线圈匝数等因素来调节。
【解答】A、该装置中有电源,通电导体在磁场中受力而运动,反映了电动机的工作原理,与题中窗帘伴侣的工作原理相同,故A符合题意;
B、该实验中无电源,是探究电磁感应现象的实验,故B不符合题意;
C、该实验是探究电磁铁磁性强弱影响因素的实验,故C不符合题意;
D、该实验是奥斯特实验,说明通电导线周围有磁场,是电流的磁效应,故D不符合题意。
故答案为:A。
12.【答案】C
【知识点】电磁继电器的组成、原理和特点
【解析】【分析】观察图可知,220V的电路是照明电路,而36V的电路才是为应急灯提供的电源,再根据两盏灯都在停电后会正常发光,可断定,两灯并联,且在照明电路工作时不连通。
【解答】根据题意,分析各图知道,当照明电路正常工作时,电磁铁具有磁性,吸引衔铁,使消防应急灯所在电路断开,而当停电后,电磁铁失去磁性,衔铁在弹簧的作用下向上弹起,与触点接触,两灯泡连接,且为并联。因此,对照各图发现,只有图C符合题意,ABD不符合题意。
故答案为:C。
13.【答案】B
【知识点】磁体、磁极、磁化;磁极间的相互作用;物体是否具有磁性的判断方法;磁场和磁感线
【解析】【分析】科学上把小磁针静止时N极的指向为磁场方向;任何一个磁体都有两个磁极,分别是N极和S极,我们把一直指南的一级叫南极;一直指北的一极叫做北极;在磁体的外围,磁感线总是从N极出发,回到S极;
【解答】指南针在静止时,指南针的N极指向北方,S极指向南方,故可根据出口在Q点的位置和此时指南针的指向可判断出应向F 点方向行走,B正确,ACD错误;
故答案为:B
14.【答案】B
【知识点】测电笔的使用;插座的构造与工作方式
【解析】【分析】根据家庭电路连接的注意事项分析判断。
【解答】A.根据图片可知,开关和灯泡首尾相连,应该为串联,故A正确不符合题意;
B.根据图片可知,图中灯泡与插座并排连接在电路两点之间,则二者并联在电路中,故B错误符合题意;
C.开关S断开时,d是与火线连通的,abc三处都是与零线连通的,故C正确不符合题意;
D.三孔插座的正确接法是左零右火上接地,该插座能将用电器的金属外壳与大地相连,故D正确不符合题意。
故选B。
15.【答案】D
【知识点】熔断器的作用及保险丝的选择方法;触电危害及常见的触电类型与预防;安全用电原则
【解析】【分析】根据家庭电路连接的注意事项判断。
【解答】A.用湿手拨动开关,易发生触电事故,故A正确不符合题意;
B.在高压线下放风筝,一旦风筝线挂在高压线上,很容易造成触电事故,故B正确不符合题意;
C.浴室环境使用电器容易在手和火线之间有水连通,容易触电,故C正确不符合题意;
D.保险丝应由电阻大、熔点低的铅锑合金材料制成,故D错误符合题意。
故选D。
16.【答案】(1)通电导体在磁场中受到力的作用
(2)磁场
(3)B
【知识点】直流电动机的构造原理与工作过程
【解析】【分析】(1)根据电动机的工作原理解答;
(2) 电导体在磁场中转动的方向取决于其在磁场中的受力方向,其受力方向改变则其转动方向就改变;
(3)根据电动机的工作过程分析判断。
【解答】(1)根据题意可知,该简易电动机的工作原理是通电导体在磁场中受到力的作用。
(2)要改变铁钉转动方向可以改变铁钉中的电流方向或磁场方向。
(3)根据题意可知,电动机的导线下端应间歇性地接触磁铁,这样做的好处是防止电流通过时产生过多的热量,故B正确,A错误。
故选B。
(1)该简易电动机的工作原理是通电导体在磁场中受到力的作用。
(2)通电导体在磁场中转动的方向取决于其在磁场中的受力方向,其受力方向改变则其转动方向就改变。而其受力方向与导体中电流的方向和磁场的方向有关,因此要改变铁钉转动方向可以改变铁钉中的电流方向或磁场方向。
(3)电动机的导线下端应间歇性地接触磁铁,这样做的好处是防止电流通过时产生过多的热量,故B正确,A错误。
故选B。
17.【答案】(1)电源
(2)ab和cd;CD
(3)改变线圈中的电流方向
【知识点】磁场对通电导线的作用
【解析】【分析】(1) (1)电动机和发电机的工作原理图非常相似,电动机的原理图中有电源,是利用磁场对电流的作用工作的;
(2)通电导体在磁场中受力会运动据此判断;
(3)换向器可以改变线圈中电流的方向,使得线圈连续转动下去。
【解答】(1)研究“磁场对通电导体的作用”时,前提是电路中要有电流通过导体,则MN之间接入电源。
(2)①根据图片可知,当通入电流后,当电流方向与磁场方向完全平行时,导体所受的力为0,故bc段和ad段不受力,而会受到力的作用的是线圈的ab和cd段。
② 根据题意可知,线圈的材料必须为导体,且不能被磁化从而对转动产生影响,那么不能作线圈材料的是CD。
(3) 要使图乙中的线圈持续转动,应在其外部加装换向器, 则换向器可以改变线圈中的电流方向。
(1)图甲所示装置研究“磁场对通电导体的作用”,电路中要有电流,故MN之间接入电源。
(2)[2]当通入恒定不变的电流后,当电流方向与磁场方向完全平行时,导体所受的力为0,故bc段不受力,会受到力的作用的是线圈的ab和cd段。
[3] AB.在此实验中,通电线圈要转动,说明是导体,不能被磁铁吸引。铜和铝不但不会被磁铁吸引,而且是导体,故可以做线圈材料,故AB不符合题意;
C.铁是磁性材料,会被磁化,故线圈材料不能选择铁,故C符合题意;
D.塑料是绝缘体,不能导电,故线圈材料不能选择塑料,故D符合题意。
故选CD。
(3)换向器可以改变线圈中的电流方向,使线圈的受力方向发生改变,使线圈持续转动。
18.【答案】(1)线圈处于平衡位置
(2)会;不会
(3)电流
(4)忽明忽暗
【知识点】电磁感应;通电导体在磁场中的受力方向的判断
【解析】【分析】(1)线圈处于平衡位置时电动机的换向器和电刷没有接触,电路开路,线圈中没有电流通过,磁场对其没有作用力,电动机不会转动。
(2)根据外接电源的情况确定线圈外部的电流方向,根据换向器的作用分析线圈内部的电流方向;
(3)根据描述分析哪个因素发生改变即可;
(4)当电流方向改变时,灯泡的亮度会发生改变,据此分析解答。
【解答】(1) 小明将图甲电动机正确连入图乙电路,闭合开关后发现线圈不转。他轻拨线圈,线圈转动,说明拨线圈前不转的原因是线圈处于平衡位置;
(2)根据乙图可知,电源为电池,则采用的是直流电,因此线圈外部的电流方向不会发生改变。在线圈内部,换向器就能自动改变线圈中的电流方向,即线圈内部的电流方向会发生改变。
(3)移动变阻器的滑片,则通过电动机的电流发生变化,说明线圈转速跟电流大小有关。
(4)小明在电动机模型的转轴上固定扇叶,并与小灯泡连接。以外力吹动扇叶,小风扇和电动机模型组成了一个发电机,发电机产生交流电,当转速较小时,小灯泡忽明忽暗,如果小风扇转速特别快时,这种明暗变化就不明显了。
(1)线圈处于平衡位置时电动机的换向器和电刷没有接触,电路开路,线圈中没有电流通过,磁场对其没有作用力,电动机不会转动,但是轻拨线圈后,线圈越过平衡位置,电路导通,线圈继续转动。
(2)[1][2]图乙中电路用的是直流电,线圈外部的电流方向不会发生改变,当线圈刚刚转过平衡位置时,换向器就能自动改变线圈中的电流方向,因此电动机在正常转动的过程中,线圈内部的电流方向会发生改变。
(3)移动变阻器的滑片,滑动变阻器连入电路的电阻发生变化,电流发生变化,导致线圈转速变化,说明线圈转速跟电流大小有关。
(4)小明在电动机模型的转轴上固定扇叶,并与小灯泡连接。以外力吹动扇叶,小风扇和电动机模型组成了一个发电机,发电机产生交流电,当转速较小时,小灯泡忽明忽暗,如果小风扇转速特别快时,这种明暗变化就不明显了。
19.【答案】D;EFG
【知识点】家庭电路的故障分析;测电笔的使用
【解析】【分析】1、家庭电路的连接
家庭电路中,插座的接法是 “左零右火”,即左边孔接零线,右边孔接火线。
用电器的插头,与插座连接时,对应插座的接法,应是 “左零右火”,这样能保证用电器在正常工作时,电流从火线流入,经过用电器,再从零线流出,形成回路。
2、测电笔的工作原理
测电笔是用来辨别火线和零线的工具。当测电笔的笔尖接触火线时,火线、测电笔、人体和大地构成一个通路,有电流通过测电笔和人体,使氖管发光。
当笔尖接触零线时,由于零线与大地之间电压为零,没有电流通过测电笔,氖管不发光。
3、电路故障分析
在分析电路故障时,需要根据电路的连接方式和用电器的工作情况,判断故障的位置。
【解答】(1)开关接在A线和灯泡之间,因此A线应该是火线;在两孔插座中,D孔与火线相连,因此台灯插头的插脚A应与丙图中两孔插座的D孔相连;
(2)当开关S闭合时,E、F两点直接与火线相连,因此测电笔的氖管发光。如果G点左侧的零线断开,那么G点通过灯泡与火线相连,所以测电笔在G点时也会发光,那么氖管发光的是EFG。
20.【答案】①③④;低压
【知识点】触电危害及常见的触电类型与预防
【解析】【分析】 触电的实质是当有一定大小的电流通过人体,就会引起人体触电,据此分析。低压触电通常都是接触火线造成的,而高压触电包括高压电弧触电和跨步电压触电。
【解答】根据图片可知,
①人站在地上接触火线,此时形成通路,则电流会从人体流向大地,造成触电;
②人站在干燥木凳上接触火线,无法形成电流的通路,则没有电流经过人体,因此不会触电;
③人站在地上双手接触火线,此时形成通路,会有电流从人体流向大地,因此会造成触电;
④人站在干燥木凳上两只手分别接触火线和零线,会在两手之间形成通路,造成触电。
因此会触电的情况是①③④,这些都属于低压触电。
21.【答案】弱;Q
【知识点】磁场和磁感线
【解析】【分析】(1)磁感线的分布疏密可以反映磁场的强弱,越密越强,反之越弱。
(2)磁感线是有方向的,磁感线上的任何一点的切线方向跟小磁针放在该点的北极指向一致。
【解答】(1)由图知道,a点的磁感线比b点的磁感线疏,故a点的磁场比b点的磁场弱。
(2)小磁针静止在b点时,其N极指向与该点磁感线的方向一致,故N极指向Q点。
22.【答案】(1)红;电控照相机
(2)
(3)并联
【知识点】电阻和电阻的串联、并联;电磁继电器的组成、原理和特点
【解析】【分析】(1)闯红灯拍照的两个条件:①红灯亮后通过停止线;②压敏电阻受到车辆的压力;
(2)根据图片确定衔铁在不同位置时指示灯和拍照照明灯的工作状态,然后确定连接情况即可;
(3)根据车辆质量较小时压力变化确定电路的电阻变化,然后结合电阻串联或并联的知识分析解答。
【解答】(1) 该记录器的原理是:当光控开关接收到红光时,光控开关闭合。当压敏电阻受到车的压力到一定值时,压敏电阻阻值减小,电磁铁磁性增强,衔铁被吸引,下触点接通,照相机拍照。
(2)根据题意可知,电磁铁吸引衔铁时,下面触点接通,照相机拍照,衔铁与上接触点接通时,指示灯工作,如图所示:
(3)质量较小的车经过时,压敏电阻的阻值变大,而电流变小。要使电流恢复到原来大小,就需要使控制电路总电阻减小,所以要与压敏电阻并联一个定值电阻。
(1)闯红灯的拍照过程:红灯亮,光控开关闭合,车过线,当压敏电阻受到车的压力到一定值时,压敏电阻阻值减小,电磁铁磁性增强,衔铁被吸引,下触点接通,照相机拍照。
(2)电磁铁吸引衔铁时,下面触点接通,照相机拍照,衔铁与上接触点接通时,指示灯工作,如图所示:
(3)要使质量较小的车在闯红灯时也能被拍下,就要使小车经过时,控制电路电流足够大,电磁铁磁性足够强,才能吸引衔铁。质量较小的车对地面的压力也会变小,所以压敏电阻的阻值变大,要使电流变大,就需要使控制电路总电阻减小,所以要与压敏电阻并联一个定值电阻。
23.【答案】部分导体;磁场;小于
【知识点】产生电磁感应现象的条件和规律
【解析】【分析】 (1)闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动,导体中会产生感应电流,这种现象叫电磁感应现象。
(2)感应电流的方向与磁场方向和导体切割磁感线运动的方向有关。
【解答】根据题意可知,当金属框处于A位置时,金属框向下运动时,切割磁感线,产生感应电流,此时弹簧测力计的示数小于2N,说明金属框受到向上的磁场力作用;、
当金属框处于B位置时,全部导体都在磁场中,不能产生感应电流,金属框不会受到磁场力的作用,所以传感器的示数等于2N;
金属框处于C位置时,与金属框在A位置相同,金属框受到向上的磁场力作用,所以传感器的示数小于2N。
24.【答案】(1)地球附近的物体受到重力的作用
(2)弱
(3)A
【知识点】通电直导线周围的磁场
【解析】【分析】(1)根据物体在地球附近受到重力猜想在地球周围也可能存在某种“重力场”,
(2)根据同一物体重力的大小,判断重力场的强弱;
(3)根据”重力方向竖直向下“推测重力场的分布。
【解答】(1)根据题意可知, 我们猜想在地球周围也可能存在某种“重力场”,猜想的依据是“地球附近的物体受到重力的作用”。
(2)重力场越强,重力越大,那么同一物体在月球上受到的重力大约是地球的六分之一,则月球上的“重力场”比地球的要弱;
(3)根据重力方向竖直向下,基本上指向地心的方向,类比在磁场中,小磁针受力方向为磁感线的切线方向,故图A最有可能是“重力场”的分布。
(1)“小磁针在通电螺线管周围会受到磁力的作用,说明电流周围存在磁场”, 猜想在地球周围也可能存在某种“重力场”,猜想的依据是“地球附近的物体受到重力的作用”。
(2)同一物体在月球上受到的重力大约是地球的六分之一,重力场越强,重力越大,故推测月球上的“重力场”比地球的要弱;
(3)根据重力方向竖直向下,基本上指向地心的方向,类比在磁场中,小磁针受力方向为磁感线的切线方向,故图A最有可能是“重力场”的分布。
25.【答案】(1)南北
(2)小磁针发生偏转;垂直纸面向外
(3)通电直导线周围磁场的方向与电流的方向有关
【知识点】通电直导线周围的磁场
【解析】【分析】(1)当导线方向和小磁针的指向平行时,小磁针受到磁力最大,现象最明显;
(2)①当小磁针受到磁力作用时会发生偏转;
②根据安培定则判断小磁针所在位置的方向即可。
(3)根据改变电池的正负极方向,就可以方便改变通过电磁铁的电流方向分析。
【解答】(1)自然状态下,小磁针指南北方向,把直导线南北放置,此时二者平行,则小磁针受到的磁力最大,偏转角度最大,现象最明显;
(2)①实验中,开关闭合时,观察到小磁针发生偏转,说明通电导体周围存在着磁场;
②根据图片可知,小磁针上方导线电流方向向左,根据安培定则可知,通电直导线下方的磁场方向向外。而小磁针静止时N极方向为该处的磁场方向,则N极垂直纸面向外。
(3)根据题意可知,将电源正负极对调,此时电流方向发生改变,会发现小磁针偏转方向发生改变,所以还可以验证通电直导线周围磁场的方向与电流的方向有关。
(1)由于小磁针受到地磁场的作用,要指南北方向,为了观察到明显的偏转现象,应使电流产生的磁场方向为东西方向,故应使把直导线南北放置。
(2)[1]实验中,开关闭合时,观察到小磁针发生偏转,说明通电导体周围存在着磁场,这是著名的奥斯特实验;
[2]小磁针上方导线电流方向从右向左,根据安培定则可知通电直导线下方的磁场方向向外,则N极垂直纸面向外。
(3)若将电源正负极对调,会发现小磁针偏转方向发生改变,所以还可以验证通电直导线周围磁场的方向与电流的方向有关。
26.【答案】0.03;S;0.3;方向;改变通电螺线管中线圈匝数
【知识点】欧姆定律及其应用;通电螺线管的磁场
【解析】【分析】 (1)由图象可以得到R没有磁性时的电阻,已知此时R两端电压,利用欧姆定律得到电流表的示数;
(2)已知磁敏电阻两端电压和通过的电流,可以得到电阻;由磁敏电阻的阻值,利用图象可以得到磁感应强度;
(3)电源正负极对调,电路电流方向发生改变,磁感应强度说法变化,可以通过磁敏电阻的阻值是否发生变化判断;
(4)通电螺线管磁性的强弱与电流大小和线圈匝数有关。
【解答】(1)根据题意可知,当S1断开、S2闭合时,螺线管没有磁性。
根据a图可知,当螺线管没有磁性时,磁敏电阻的阻值R=100,
则电流表的示数为I===0.03A。
(2)① 线圈上电流方向向下。右手握住螺线管,弯曲的四指指尖向下,此时大拇指指向右端,则右端为N极,左端为S极;
②当电流表示数为0.04安时,
磁敏电阻的阻值为:R’===150,
由图象知,此时的磁感应强度为0.3T;
(3)将电源的正、负极对调,螺线管的磁场方向发生变化。而乙电路中电压表和电流表的示数不变,即磁敏电阻的阻值不变,那么表明该磁敏电阻的阻值与磁场的方向无关;
(4)已根据题意可知,改变通电螺线管中线圈匝数来改变磁敏电阻所在位置的磁感应强度。
27.【答案】(1)B
(2)不会
(3)向左移动滑动变阻器
【知识点】电磁感应;磁场对通电导线的作用
【解析】【分析】(1)根据题目描述分析猴子运动过程中包含的物理原理即可;
(2) 电动机的受力方向与磁场方向,电流方向有关,改变其中一个,受力方向改变,两个都变,受力方向不改变。
(3)通电导体在磁场中受力的大小与电流大小和磁场强弱有关。
【解答】(1)A.根据题意可知,当电流通过螺线管时,螺线管中产生磁场,应用了电流的磁效应,故A正确不符合题意;
BC.通电直导线处于螺线管的磁场中受力而运动,即电动机原理,不是电磁感应原理,故正确不符合题意,B错误符合题意;
D.螺线管安装在底盘内,直导线安装在猴子的座位内,这样闭合电键后,螺线管产生磁场,直导线在磁场中受力的作用,猴子就能绕上方的横梁往复振荡,故D正确不符合题意。
故选B。
(2)调换电源正负极,导线的电流方向发生变化,根据右手定则,螺线管的磁场方向也发生变化,故电动机的受力方向不变,则猴子的摆动方向不会发生变化。
(3)要使猴子荡得高一点,可增大磁场,即可以增大电流而减小电阻,故可以向左移动滑动变阻器。
(1)A.当电流通过螺线管时,螺线管中产生磁场,应用了电流的磁效应,故A合理,不符合题意;
B C.通电直导线处于螺线管的磁场中,受力而运动,应用了磁场对电流的作用,即电动机原理,不是电磁感应原理,故C合理,不符合题意,B不合理,符合题意;
D.螺线管安装在底盘内,直导线安装在猴子的座位内,这样闭合电键后,螺线管产生磁场,直导线在磁场中受力的作用,猴子就能绕上方的横梁往复振荡,故D合理,不符合题意。
故选B。
(2)电动机的受力方向与磁场方向,电流方向有关,改变其中一个,受力方向改变,两个都变,受力方向不改变。调换电源正负极,导线的电流方向发生变化,根据右手定则,螺线管的磁场方向也发生变化,故电动机的受力方向不变,猴子的摆动方向不会发生变化。
(3)要使猴子荡得高一点,可通过减少电阻,增大螺线管的电流,从而增大磁场,故可以向左移动滑动变阻器。
28.【答案】B灯发光;便于确定感应电流的方向;控制磁体运动方向不变,改变磁体方向,观察灯的发光情况
【知识点】产生电磁感应现象的条件和规律
【解析】【分析】(1)感应电流的方向与导体的运动方向有关,据此分析LED的发光情况即可;
(2)根据二极管的单向导电性解答;
(3)根据控制变量法的要求分析解答。
【解答】(1)根据题意可知,②中条形磁铁的运动方向与①中相反,则产生电流的方向相反,那么灯泡的发光情况相反,即A灯不发光, B灯发光。
(2)发光二极管(LED灯)具有单向导电性,则在实验中利用它便于确定感应电流的方向。
(3)若要探究“感应电流的方向与磁场方向有关”,要控制磁体运动方向不变,故在完成上述实验后,还应补做的实验是:控制磁体运动方向不变,改变磁体方向,观察灯的发光情况。
29.【答案】B;具有;小;C
【知识点】磁场和磁感线
【解析】【分析】 (1)由题意知:组成三层膜的两种金属中,有一种是铁、钴、镍这三种容易被磁化的金属中的一种,另一种是不易被磁化的其他金属,才可能产生“巨磁电阻效应”。
那么给出的四组物质中,只需找到一个是磁性物质,而另一种是非磁性金属即可。
(2)首先从图中读出1.7nm时,R、R0的比值大小,若比值较小,说明此时在磁场的作用下,阻值的变化较为剧烈,符合“巨磁电阻效应”;若比值趋近于1,则情况正好相反。
(3)从图中可以看出,在发生“巨磁电阻效应”时,R、R0的比值远小于1,由这个不等式可判断出R、R0的大小关系。
(4)由“巨磁电阻效应”知,“新型读出磁头”在磁场的影响下,阻值会变小,相应的电流会变大,可根据这个特点来判断正确的图象。
【解答】(1)根据题意可知,组成层膜的两种金属中,有一种是易磁化,另一种是不易被磁化的,故B符合题意,而ACD不合题意。
故选B。
(2)根据图片可知,当d=1.7nm时,远小于1,即在施加磁场前后,复合膜的阻值变化较大,即此时复合膜具有“巨磁电阻效应”。
(3)当复合膜发生“巨磁电阻效应”时,,即R<R0,所以电阻R要比R0小的多。
(4)在“硬盘的磁信息”中,左数第二、三、五格均为有磁区域,由“巨磁电阻效应”知,此时电阻要变小,相应的电流要变大;而左数第一、四格为无磁区域,电阻没有变化,电流较小;
故选C。
30.【答案】(1)
(2)
(3)B点
(4)低压带电体;高压带电体
【知识点】家庭电路的组成与连接;熔断器的作用及保险丝的选择方法;安全用电原则
【解析】【分析】(1)试电笔与火线接触,氖管会发光,与零线接触,氖管不会发光。
(2)根据三孔插座、灯泡和开关的接线方法解答;
(3)根据保险丝的作用确定它的位置;
(4)根据安全用电的原则解答。
【解答】(1)图中接触B时试电笔的氖管发光,说明B为火线,A为零线,如下图:
(2)三孔插座与灯泡并联,接线“左零右火中间地”。开关一端接火线,另一端与灯泡的顶端金属点相连,零线直接进入灯泡的螺旋套,如图所示:
(3)为了安全,保险丝应该接在火线上,故保险丝应该接在B点。
(4)安全用电的原则是:不接触低压带电体,不靠近高压带电体。
(1)试电笔与火线接触,氖管会发光,与零线接触,氖管不会发光。图中试电笔的氖管发光,说明与火线接触,则这一根为火线,上一根为零线。故火线、零线填入括号如图:
(2)三孔插座的接法:左孔接零线,右孔接火线,上孔接地线。开关控制灯泡的电路中,开关接火线,灯泡接零线,开关与灯泡串联,开关与灯泡的顶端金属点相连,零线直接进入灯泡的螺旋套,如图所示:
(3)为了防止电路中电流过大,发生危险,为了安全,保险丝应该接在火线上,故保险丝应该接在B点。
(4)为了防止触电事故的发生,我们必须懂得并遵守的安全用电的原则是:不接触低压带电体,不靠近高压带电体。
31.【答案】金属笔卡;10mA
【知识点】串、并联电路的电压特点;欧姆定律及其应用;测电笔的使用
【解析】【分析】(1)手接触金属笔卡时,人与测电笔串联进电路,测量火线时,有电流经过测电笔,氖管发光。
(2)根据串联电路的电压和电流特点,结合欧姆定律计算电路中的电流。【解答】(1)图甲为测电笔结构简图,用此测电笔辨别零线、火线时,除笔尖金属体接触电线外,手还要接触金属笔卡。
(2)在使用测电笔接触火线时,人体和测电笔串联。为确保人体在任何环境中都安全,测电笔内部电阻设计至少为21400欧,此时加在测电笔上的电阻两端的电压为U=220V-6V=214V
则允许通过人体的最大电流为
32.【答案】(1)下
(2)增大;中度污染
(3)增大电源电压
【知识点】欧姆定律及其应用;电磁继电器的组成、原理和特点
【解析】【分析】 (1)当净化系统工作时,衔铁被吸下,据此分析弹簧对P点作用力的方向;
(2)①首先根据表格数据确定气敏电阻的阻值变化,根据R总=R1+R2分析总电阻的变化,根据欧姆定律分析总电流的变化即可;
②当电流表示数为0.15A时,根据计算此时的总电阻,根据计算此时气敏电阻的阻值,根据表格确定此时的空气质量指数,最后判断等级即可。
(3)空气质量指数越低,气敏电阻的阻值越大,在气敏电阻的阻值较大的情况下,报警电流不变。
【解答】(1)根据图片可知,当净化系统工作时,衔铁被向下吸下,弹簧被向上拉伸,所以弹簧对P点作用力的方向是向下。
(2)①根据表格数据可知,闭合开关S,当空气质量指数K值升高,此时气敏电阻R的阻值减小,根据R总=R1+R2可知,电路中的总电阻减小。根据欧姆定律可知,电路中电流表的示数增大。
②当电流表示数为0.15A时,
此时控制电路中总电阻为;
那么气敏电阻为;
由表格数据可知,此时空气质量指数K为200,
故对应的空气质量等级为中度污染。
(3)使空气质量指数区略低于“方案设计”中数值时电路就报警,此时气敏电阻大于20Ω,则电流变小。要保持电流大小不变,根据U=IR可知,可增大电源电压。
(1)当净化系统工作时,衔铁被吸下,弹簧被拉伸,所以弹簧对P点作用力的方向是向下。
(2)[2]闭合开关S,当空气质量指数K值升高,由表格可知,气敏电阻R的阻值减小,电路中的总电阻减小,电路中电流表的示数增大。
[3]当电流表示数为0.15A时,电路报警,电源电压U恒为6V不变,此时控制电路中总电阻为
定值电阻R0=20Ω,气敏电阻为
由表格数据可知,此时空气质量指数K为200,故对应的空气质量等级为中度污染。
(3)若想让仪器检测更加灵敏,使空气质量指数区略低于“方案设计”中数值时电路就报警,即气敏电阻大于20Ω,电路报警的电流不变,由可知,即减小总电阻或增大电源电压,故可减小定值电阻R0的阻值或增大电源电压。
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