浙教版科学八下 第3章 电磁及其应用 单元测试 培优(含解析)

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浙教版科学八下 第3章 电磁及其应用 单元测试 培优(含解析)

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浙教版科学八下 第三单元测试
一、选择题(本大题共15小题,每小题3分,共45分。请选出每小题中一个符合题意的选项,不选、多选、错选均不给分)
1.模型可以帮助人们认识和理解一些不能直接观察到的事物。下列磁感线模型正确的是(  )
A. B.
C. D.
2.如图所示是生活中常见的刷卡机,当人们将带有磁条的信用卡在刷卡机指定位置刷一下,刷卡机的检测头就会产生感应电流便可读出磁条上的信息。下列选项中与刷卡机读信息原理相同的是(  )
A. B.
C. D.
3.某项目化学习小组要用一枚缝衣针自制一个小磁针,并利用这个小磁针完成电和磁相关实验。其中第二阶段:磁化过程,小组同学用一块条形磁铁的 N极沿从左到右的方向摩擦这枚缝衣针若干次,使该针被磁化,如图所示,磁化后缝衣针A端为(  )
A.N极 B.S极 C.N极或S极 D.无磁极显示
4.漏电保护器的工作原理是当零线和火线中的电流大小不同时就会切断电路,起到保护作用。对于家庭电路中的漏电保护器和空气开关,以下说法错误的是(  )
A.发生如图甲触电时,漏电保护器不起作用
B.发生如图乙触电时,漏电保护器不起作用
C.发生如图甲、乙所示的两种触电时,空气开关都不会切断电路
D.当电路发生短路时,空气开关会自动切断电路
5.用如图所示的装置探究磁场对通电导体的作用,给铝棒AB通电,观察到AB向右运动,要使AB通电后向左运动,下列做法中可行的是(  )
A.仅换用磁性更强的磁体 B.仅增加AB中电流的大小
C.仅将磁体的N、S极对调 D.仅将铝棒AB换成铜棒
6.如图所示的四个实验中,不能确定钢棒具有磁性的是 (  )
A.小磁针被排斥
B.静止时始终指向南北
C.电流计指针偏转
D.能吸引更多的铁屑
7.某项目化学习小组要自制一枚小磁针,并利用这枚小磁针完成如图所示的实验,下列说法中不正确的是 (  )
A.这是模拟奥斯特实验的一个场景
B.图示实验说明了通电导线周围存在磁场
C.不通电时,小磁针会转回原来的位置
D.只改变电流方向,小磁针偏转方向不变
8.在探究通电螺线管的磁场特点时,通电螺线管在某状态下的实验现象如图所示,其中小磁针黑色一端为 N 极。关于该实验,下列说法不正确的是 (  )
A.实验表明通电螺线管内部存在磁场
B.如果移走图中的小磁针,通电螺线管周围磁场不会消失
C.小磁针A 所在位置的磁场方向与该小磁针静止时S极所指方向相同
D.只改变通电螺线管中的电流方向,各小磁针的指向也会改变
9.如图是电动机的结构示意图,两个铜半环E 和 F 跟线圈两端相连,随线圈一起顺时针转动。M和N是电刷,它们跟铜半环接触,使电源和线圈组成闭合电路。以下说法正确的是(  )
A.不能用石墨材料来制作电刷M、N
B.电流的方向始终由电刷N到电源“+”极
C.只对调电源正、负极,线圈将逆时针转动
D.电动机是把机械能转化为电能的装置
10.(2025八下·滨江期末)科技创新活动中,小滨的作品“隔板推物”引起了同学们的极大兴趣,其原理如图甲所示,a、b两个导体棒分别悬挂在两个蹄形磁铁的磁场中,两导体棒通过导线相连,构成了一个闭合回路,用手推动导体棒a左右摆动时,导体棒b会随之摆动,下列关于这一现象的说法中正确的是
A.导体棒a左右摆动时,闭合回路中没有产生感应电流
B.导体棒a 左右摆动时,仅发生了电能向机械能的转化
C.导体棒b随之摆动的原理与图乙所示装置的原理相同
D.用手推动导体棒b左右摆动时,导体棒a 不会随之摆动
11.电吉他中电拾音器的基本结构如图甲所示,磁体附近的金属弦被磁化,因此弦振动时,在线圈中产生感应电流(如图乙),电流经电路放大后传送到音箱发出声音,电流越大声音越响。下列说法不正确的是(  )
A.选用铜质弦,电吉他仍能正常工作
B.增加线圈匝数可以增大声音的响度
C.弦振动过程中,线圈中的电流方向会发生变化
D.断开电路,线圈中的感应电流将消失
12.如图所示,一个带金属外壳的用电器,有甲、乙、丙三个触点(可接通或断开)。使用过程中,当人站在地上,身体一部分接触到金属外壳,甲、乙、丙三个触点分别处于何种状态时最有可能造成触电事故(  )
选项 触点甲 触点乙 触点丙
① 接通 接通 接通
② 断开 接通 断开
③ 断开 断开 接通
④ 接通 断开 断开
A.① B.② C.③ D.④
13.(2025九上·杭州开学考)如图,A是悬挂在弹簧测力计下的条形磁铁,B是螺线管,闭合开关,待弹簧测力计示数稳定后,将滑动变阻器的滑片缓慢向右移动的过程中,下列说法正确的是 (  )
A.电压表示数变大,电流表示数也变大
B.电路中电流变小
C.螺线管上端是N极,弹簧测力计示数变小
D.电压表与电流表示数比值不变
14.如图是某同学家的部分电路,他将电饭煲的插头插入三孔插座后,正在烧水的电热水壶突然停止工作,但电灯仍在正常发光。拔出电饭煲的插头,电热水壶仍不能工作。用测电笔分别测试插座的左、右孔,发现氖管均不发光。若电路中只有一处故障,则(  )
A.电热水壶所在电路的b、c间断路 B.插座的接地线断路
C.电路的c、d间导线断路 D.电路的a、b间导线断路
15.(2025八下·温州月考)如图所示,R0是一个光敏电阻,光敏电阻的阻值随光照强度的增加而减小,R是电阻箱(已调至合适阻值),它们和继电器组成自动控制电路来控制路灯,白天路灯熄灭、夜晚路灯亮起。下列说法正确的是(  )
A.给路灯供电的电源应接在b、c两端
B.白天流过R0的电流比夜晚小
C.控制电路电源电压减小后,傍晚时路灯比原来早一些亮
D.白天,如果将电阻箱的电阻调小,则路灯也可能亮
二、填空题(本题共7小题20空,每空2分,共40分)
16.(2025九上·义乌月考)环形导线(可看做通电螺线管的一匝)能产生磁场,其磁感线分布如图所示,则   点(选填“A”或“B”)的磁场较强。若将一小磁针放在环形导线的右侧,小磁针的   极将向导线靠近。
17.(2025八下·杭州月考)如图是“人工心脏泵” (血泵)的体外装置,线圈AB固定在用软铁制成的活塞柄上(相当于电磁铁),通电时线圈与活塞柄组成的系统与固定在左侧的磁体相互作用,带动活塞运动和阀门的开关。当线圈中的电流从B流向A时,螺线管的右端是   (填“N”或“S”)极,活塞柄向   (填“左”或“右”)运动,“人工心脏泵”每分钟“跳动”的次数(即活塞来回移动的次数)由线圈中电流的   (填“大小”或“方向”)改变快慢决定。
18.(2025八下·上城期末) 如图1是我国历史上按时间顺序出现过的不同的指南针。
(1)1952年,中科院物理研究所尝试复制过一具司南,如图2.制作人员按天然磁石的磁感线分布,将磁石的   (填“B” “C” “D”或“E”)处打磨成图1中司南磁勺的A端。
(2)请选择一种司南之后出现的指南针,指出一点相较于司南的改进之处:  .
19.(2025八下·杭州八县期末) “珍爱生命,安全用电”是公民必备的安全意识。如图所示为某家庭电路图。
(1)火线与零线之间的电压正常值为   伏。
(2)图中方框①和②应连入开关和电灯,则开关应接在   处。
(3)关于安全用电,下列做法正确的是   。
20.(2025八下·钱塘期末)如图是一种限流器原理图,当电流I超过限制电流时,衔铁N被电磁铁M吸引过去,匀质的金属杆OA在弹簧拉力作用下绕O点转动,电路断开。
(1)当限制电流I一定时,若增加线圈匝数,滑片P位置不变,电磁铁的磁性将   。
(2)某同学把该限流器串联接入某电路中,调试时发现:当实际电流已超过限制电流时,限流器仍未切断电路。为达成设计要求,可将滑动变阻器滑片P向   移动。
(3)当电路中电流超过设计的限制电流时,限流器电路会目动断电,此后____。
A.需人工合闸才能通电 B.会自动合闸通电
21.(2025八下·杭州期中)为提高能量利用率,纯电动汽车在行驶过程中采用能量回收刹车系统为汽车充电(其简化原理如图所示)。刹车时,充电开关接通,车轮带动线圈转动,产生电流,给电池充电。同时通电的线圈受到磁场产生的阻力,从而减缓车轮转动。该过程能量回收效率可达40%以上。
(1)线圈中产生电流的现象称为    。
(2)图中导线 ab产生箭头方向的电流,受到阻力方向向后,此时导线 cd所受的阻力方向是   。
(3)利用能量回收系统刹车时,能量转化的情况是   。
(4)新能源汽车还可以采用无线充电。如图高速路面下铺设了一层太阳能电池板和金属线圈,利用太阳能电池板给路面线圈供电、当汽车在路面上行驶时,就能实现对新能源汽车进行无线充电,路面线圈在汽车无线充电中起的作用是    。
22.(2025八下·路桥期末)近年来,广场舞成为城市中一道独特的风景线。我们经常能见到如图甲所示的广场舞扩音器,扩音器的结构一般由动圈式话筒和扬声器组成。
(1)如图乙所示,小柯在给扩音器充电时,将插头插入插座,发现无法充电;闭合开关,灯泡不亮:保持开关闭合,拔出插头,将测电笔分别插入插座两孔时,氖管均发光。若电路中只有一处故障,则故障可能是____。
A.灯丝烧断 B.火线上保险丝烧断 C.零线上保险丝烧断
(2)图丙是使用扩音器唱歌时的原理示意图,扬声器线圈磁性越强,振动幅度越大。实际使用过程中,发现扬声器在最高音量下响度较小,下列对扬声器的改进方法符合要求的是____。
A.减少线圈的匝数
B.换用磁性更强的永久磁体
C.增大芯片的输出电压
(3)人对话简说话时,话筒中膜片振动产生感应电流,经芯片处理后输出,输出的电流使扬声器中线圈振动,发出声音。下图实验中最符合扩音器整体工作原理的是____。
A.移动 ab后, cd随之移动
B.闭合开关,金属棒移动
C.移动 ab,电流表读数改变
三、实验探究题(本大题共5小题,每空2分,共40分)
23.(2025八下·鄞州期末)小宁对磁现象很感兴趣,于是展开了一系列探究。
(1)为了探究磁场方向,小宁在条形磁铁的周围放置多枚小磁针,小磁针静止时的情况如图甲所示,黑色一端表示磁体的N极。该磁场中某处小磁针   极所指的方向就是该处的磁场方向。
(2)地面附近的一切物体都受到地球施加的重力的作用。小宁根据“磁体周围存在着磁场,对放入其中的小磁针会产生力的作用”,从而猜想在地球周围也可能存在某种“重力场”。那么,这个“重力场”最可能是图乙中的   (填序号)。
(3)为探究产生感应电流的条件,小宁设计了如图丙所示的实验装置。闭合开关,他将线框左右来回摆动时,线框中   (填“能”或“不能”)产生感应电流;接着他又将线框上下运动,观察到灵敏电流计的指针几乎没有发生偏转,对此你的解释是   。
24.(2025八下·温州月考)某实验小组用铁屑和小磁针来探究“通电螺线管外部磁场的方向”。
(1)图甲中在玻璃板上均匀地撒上铁屑,闭合开关后,然后轻敲玻璃板。“轻敲”的目的是   。
(2)在闭合开关前,小磁针静止时,N极指向地理的   (选填“南极”或“北极”),说明地球周围存在磁场。
(3)实验时发现通电螺线管的磁场较弱,为增强螺线管的磁场,可行的措施:   (写出一种方法)。
(4)把小磁针放在通电螺线管四周不同的位置,闭合开关,小磁针静止时N极所指方向如图乙所示,现在要探究通电螺线管的极性与电流方向的关系,请简要写出接下来的实验操作:   。
25.(2025八下·临海期末)新能源汽车因高效环保而成为热点。某科学兴趣小组为探究其原理与性能,开展了“自制电动小汽车”的项目化学习。
他们制定的产品评价表如下:
评价指标 评价等级
优秀 合格 待改进
指标一 能实现前进与倒退,且车速可调 能实现前进与倒退,但车速不可调节 只能前进或只能倒退,且车速不可调节
指标二 汽车刹车时能量可回收,且能手动关闭此功能 汽车刹车时能量可回收,但不能手动关闭此功能 汽车刹车时能量不可回收
小组同学利用3D打印机制作了一个汽车模型(如图1),其内部简化电路如图2所示,其中电源C为可充电电池,在车辆制动时,开关S会自动切换至触点3 进行能量回收。请回答:
(1)当开关S接通触点2.调节滑动变阻器滑片向上移动时,车速将   。
(2)通过切换开关S能实现前进与倒退功能的原因是  。
(3)车辆制动期间,能量转化的形式为____(填序号)。
A.机械能转化为电能 B.电能转化为机械能
(4)对车辆进行测试时,指标一被评为“优秀”,指标二被评为“合格”,为使指标二能达到“优秀”等级,应如何改进电路    。
26.(2025八下·义乌月考)如图甲所示为发光二极管(LED)及其符号,它具有单向导电性,当电流从“+”极流入时会发光,当电流从“-”极流入时不会发光。小科利用两个相同的发光二极管设计了如图乙所示装置来研究“感应电流的方向与哪些因素有关”其实验步骤及现象如表所示:
实验步骤 实验现象
① 条形磁铁水平放置在玻璃管左侧,S极向右快速插入玻璃管 A发光,B不发光
② 将①中的条形磁铁快速向左拉出 A不发光,B发光
③ 条形磁铁水平放置在玻璃管左侧, ▲ 。 A不发光,B发光
(1)实验中,将两个相同的发光二极管反向并联的目的是   。
(2)根据①②可得出:感应电流的方向与   有关。
(3)若根据①③可得出:感应电流的方向与磁场方向有关。补全③的实验步骤   。
(4)分析实验结果,通电螺线管产生的磁场对条形磁体的运动会产生   (选填“推动”或“阻碍”)作用。
27.(2025八下·舟山期中)断路器因方便、安全,被广泛使用。
(1)如图1所示为断路器的工作原理图,当电流过大时,它的工作顺序是 ____(填字母)。
①簧锁装置脱开; ②接触点断开;
③电流过大,双金属片发热就多; ④双金属片弯曲,触动赞锁装置。
A.③④②① B.③④①② C.③①④② D.③②④①
(2)一般固体受热时,在各个方向上的长度都会膨大,在冷却时都会缩小。物体在某一方向上长度的膨胀称为线膨胀。下表是科技小组同学探究影响物体线膨胀因素的实验记录,请根据实验记录回答:
实验序号 材料 升高的温度 (℃). 原长 (m) 伸长量.(mm)
1 黄铜 10 1.00000 0.19
2 黄铜 10 2.00000 0.38
3 康铜 10 1.00000 0.15
4 康铜 30 1.00000 0.65
5 铝 10 2.00000 0.46
6 铝 30 1.00000 0.69
①从3、4两组实验记录可以看出物体的伸长量与    有关。
②如图2所示的电热设备中有一个由黄铜片与康铜片双金属合在一起的温控开关,温度升高时,双金属片向上弯曲,使电路断开,根据上面的实验记录确定双金属片上下层的材料分别是    (填“黄铜和康铜”或“康铜和黄铜”)。
四、解答题(本大题共5小题,共35分)
28.(本题6分,每空2分)电与磁之间相互联系,彰显科学的对称、统一之美。
(1)如图所示,连接好电路,放上能自由转动的小磁针,调节   (填“直导线”或“小磁针”)的位置,使小磁针静止时与直导线平行。
(2)1821年,法拉第发明了世界上第一台电动机,装置如图乙所示:金属盘内装有水银,中央固定圆柱状永磁体,金属盘上方悬挂一根导线,一端浸入水银(可移动),另一端连接电池正极,电池负极连接金属盘,接通电路,悬挂的导线就能绕永磁体持续转动。若要改变导线转动方向,可以如何操作    
(3)在学习了电磁感应原理后,科学实践小组同学把一条长约10米的导线两端连接在一个灵敏电流计上,沿着东西方向站立并迅速摇动电线,发现灵敏电流计的指针来回摆动。小组同学并未观察到磁体存在,但导线中却产生了电流,请解释原因:   。
29.(本题6分,每空2分)人体意外触电时的危害程度与通过人体的电流大小有关。查阅资料可知:由于人体的电阻会随环境的改变而改变,人体的安全电压有5个等级(42伏、36伏、24伏、12伏、6伏)。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。请回答下列问题:
(1)图甲为测电笔结构简图,用测电笔辨别火线、零线时,除笔尖金属体接触导线外,手还要接触   。
(2)乙图中,用笔画线代替导线将插座和控制插座的开关正确接入家庭电路中。
(3)如图乙,在使用测电笔接触家庭电路火线时,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21400Ω,则通过人体的最大电流为多少    
30.(本题7分,1-2题每空2分,第3小题3分)磁力锁是目前校园门禁系统中常用的门锁,主体部位分为电锁和吸板两部分。吸在门板上方,电锁安装在门框上,如图甲所示。电锁部分接入电压为220V的电路中。门边安装扫脸识别系统,当老师们扫脸识别成功,门锁自动打开,几秒中后自动关闭。全程安全高效。磁力锁的安装示意图如图乙所示。
(1)【原理分析】磁力锁的电锁由线圈和铁芯组成。通电时吸板与电锁紧紧吸电时两者瞬间分离。请你从以下材料中选择合适的吸板材料____。
A.铁 B.磁铁 C.铜 D.镍铬合金
(2)【产品制作】磁力锁的保持力指的是电锁通电状态下,强行分离电锁与吸需的拉力,通常有1800N、3000N和5000N等规格。保持力不同的磁力锁上的不同之处是   。
(3)【日常维护】磁力锁在长期使用后,电锁与吸板的位置会发生偏移,无法合,如图丙所示。这是否会导致磁力锁的保持力下降 请说明理由   。
31.(本题8分,每题2分)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.
32.(本题8分,每空2分)某同学在乘坐手扶电梯时发现,当电梯上没有人时,电梯以较慢的速度运行;当电梯上有人时,电梯运行速度加快。查阅资料知道:电梯运行的简易电路如图甲所示,电动机的转速随电流的增大而增大,压敏电阻, 的阻值随压力而变化,如图乙所示。 (线圈电阻可忽略不计)
(1)由图乙可知,压敏电阻的阻值随压力增大而   。
(2)当触点与1接触时, 电梯以   (选填“较快”或“较慢”)的速度运行。
(3)若控制电路的电源电压为24V,当电流达到20mA时电磁铁将衔铁吸下。现要求一个质量为40kg的小朋友站在电梯上,就能使电梯以较快速度运行,则滑动变阻器 接入电路的阻值为多大 (g取 10N/ kg)
(4)如果要求质量更小的人站在电梯上就能使其较快运行,应该如何改动控制电路 (写出两种方法)
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浙教版科学八下 第三单元测试
一、选择题(本大题共15小题,每小题3分,共45分。请选出每小题中一个符合题意的选项,不选、多选、错选均不给分)
1.模型可以帮助人们认识和理解一些不能直接观察到的事物。下列磁感线模型正确的是(  )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】磁感线是为了形象地描述磁场,假想的存在于磁体周围空间的有方向的封闭曲线,其方向是:在磁体的外部,从N极指向S极。
【详解】本题考查了学生对磁感线及其特点的了解和掌握,是一道基础题。磁铁外部周围的磁感线都是从N极流出回到S极,故A正确,BCD错误。
故选:A。
2.如图所示是生活中常见的刷卡机,当人们将带有磁条的信用卡在刷卡机指定位置刷一下,刷卡机的检测头就会产生感应电流便可读出磁条上的信息。下列选项中与刷卡机读信息原理相同的是(  )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】刷卡机刷一下后,产生了感应电流,故原理为电磁感应原理。
【解答】A、电流周围产生磁场,使小磁针偏转,属于电生磁,故A错误。
B、通电导线在U型磁铁中,受力运动,属于通电导体在磁场中受力运动,故B错误。
C、通电螺旋管周围产生磁场,属于电生磁,故C错误。
D、闭合线圈中的部分导体切割磁感线后,在电流表中显示有感应电流通过,属于电磁感应原理,故D正确。
故选D
3.某项目化学习小组要用一枚缝衣针自制一个小磁针,并利用这个小磁针完成电和磁相关实验。其中第二阶段:磁化过程,小组同学用一块条形磁铁的 N极沿从左到右的方向摩擦这枚缝衣针若干次,使该针被磁化,如图所示,磁化后缝衣针A端为(  )
A.N极 B.S极 C.N极或S极 D.无磁极显示
【答案】B
【解析】磁极间的相互作用规律:同名磁极相排斥,异名磁极相吸引。
【解答】用磁铁的 N 极在缝衣针上从针尖向针尾摩擦几次后,缝衣针被磁化;在磁铁和缝衣针最后接触的位置(缝衣针的针尾)处与磁铁的 N 极相互吸引,根据磁极间的相互作用规律知,针尾为S极,故B 正确。
故答案为:B。
4.漏电保护器的工作原理是当零线和火线中的电流大小不同时就会切断电路,起到保护作用。对于家庭电路中的漏电保护器和空气开关,以下说法错误的是(  )
A.发生如图甲触电时,漏电保护器不起作用
B.发生如图乙触电时,漏电保护器不起作用
C.发生如图甲、乙所示的两种触电时,空气开关都不会切断电路
D.当电路发生短路时,空气开关会自动切断电路
【答案】B
【解析】(1)漏电保护器原理就是检测火线和零线的电流,一般情况下火线电流应该与零线电流差不多,因为大致两个接入点可以看成串联关系。漏电保护器就是利用这个特性,当火线电流比零线电流大太多的话就说明电路的某个地方可能接地漏电,电流从大地跑了。当单相触电时实际上就是人体加载在了火线和地线之间,火线电流大,零线电流小,漏电保护器工作。而当双相触电时实际上就是在负载上并联了一个人体,实际的火线电流和零线电流的差值并没有什么变化,所以会起不到保护作用。
(2)空气开关与漏电保护器的原理不同,只有在电路过载,即短路通过电流过大时才起到保护作用。
【解答】A、图甲中电流从火线经过人体回到零线,火线和零线中的电流相等,所以漏电保护器不会起作用,故A 正确;
B、图乙中电流经火线、人体流入大地,火线与零线中的电流不等,漏电保护器会自动切断电路,起到保护作用,故B错误;
C、发生如图甲、乙所示的两种触电时,因人体电阻较大,电路中的电流不足以使空气开关工作,故空气开关都不会切断电路,故C 正确;
D、当电路发生短路时,空气开关会自动切断电路,起到保护作用,故D 正确。
故答案为:B。
5.用如图所示的装置探究磁场对通电导体的作用,给铝棒AB通电,观察到AB向右运动,要使AB通电后向左运动,下列做法中可行的是(  )
A.仅换用磁性更强的磁体 B.仅增加AB中电流的大小
C.仅将磁体的N、S极对调 D.仅将铝棒AB换成铜棒
【答案】C
【解析】通电导体在磁场中的受力方向与磁场方向和电流方向有关,据此分析判断。
【解答】A.换用磁性更强的磁体,不会改变铝棒AB的运动方向,故A错误;
B.仅增加AB中电流的大小,不会改变铝棒AB的运动方向,故B错误;
C.仅将磁体的N、S极对调,铝棒AB的受力方向改变,运动方向改变,故C正确;
D.将铝棒AB换成铜棒,电流方向和磁场方向都不改变,导体运动方向不改变,故D错误。
故选C。
6.如图所示的四个实验中,不能确定钢棒具有磁性的是 (  )
A.小磁针被排斥
B.静止时始终指向南北
C.电流计指针偏转
D.能吸引更多的铁屑
【答案】D
【解析】(1)磁体的基本性质:磁体具有磁性,能够吸引铁、钴、镍等物质;磁体有两个磁极(N 极和 S 极),同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引;磁体静止时会指向南北方向,这是地球磁场的作用。
(2)电磁感应现象:闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,导体中会产生感应电流,这一现象由法拉第发现,是发电机的工作原理。
(3)电磁铁的特性:电磁铁的磁性强弱与线圈匝数、电流大小有关,通电螺线管的磁性可以通过电流来控制,且在通电时具有磁性,断电时磁性消失。
【解答】A、小磁针被排斥能说明钢棒有磁性,而且靠近的两端为同名磁极,故A 不符合题意;
B、钢棒在静止时始终指南北这是磁体的基本性质,能说明钢棒具有磁性,故B 不符合题意;
C、闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,电流计指针发生偏转,说明电路中产生了感应电流,能说明钢棒具有磁性,故C不符合题意;
D、钢棒能让电磁铁吸引更多铁屑,是因为钢棒被电磁铁磁化,作为铁芯增强了电磁铁的磁性,钢棒本身不一定具有磁性,无法确定钢棒原有磁性,故该选项符合题意。
故答案为:D。
7.某项目化学习小组要自制一枚小磁针,并利用这枚小磁针完成如图所示的实验,下列说法中不正确的是 (  )
A.这是模拟奥斯特实验的一个场景
B.图示实验说明了通电导线周围存在磁场
C.不通电时,小磁针会转回原来的位置
D.只改变电流方向,小磁针偏转方向不变
【答案】D
【解析】(1)奥斯特实验(电流的磁效应)
通电导线周围存在磁场,这一现象称为电流的磁效应。磁场的方向与电流的方向有关,当电流方向改变时,磁场的方向也会随之改变。小磁针在磁场中会受到磁力作用而发生偏转,以此可以证明磁场的存在。
(2)地球本身是一个巨大的磁体,周围存在地磁场。在没有其他强磁场干扰时,小磁针会在地磁场的作用下,静止时 N 极指向地理北极,S 极指向地理南极。
【解答】A、据图可知,该实验是用于模拟奥斯特实验的一个场景,故A正确;
B、该实验中,若给导线通电,下面的小磁针会转动,即说明通电导线周围存在着磁场,故B正确;
C、不通电时,在地磁场的作用下,小磁针会转回到原来的位置,故C正确;
D、由于磁场的方向与电流的方向有关,改变电流方向,小磁针偏转方向改变,故D错误。
故答案为:D。
8.在探究通电螺线管的磁场特点时,通电螺线管在某状态下的实验现象如图所示,其中小磁针黑色一端为 N 极。关于该实验,下列说法不正确的是 (  )
A.实验表明通电螺线管内部存在磁场
B.如果移走图中的小磁针,通电螺线管周围磁场不会消失
C.小磁针A 所在位置的磁场方向与该小磁针静止时S极所指方向相同
D.只改变通电螺线管中的电流方向,各小磁针的指向也会改变
【答案】C
【解析】(1)通电螺线管周围存在磁场,其磁场分布与条形磁体相似,不仅外部有磁场,内部也有磁场,且内部磁场方向从 S 极指向 N 极。磁场的方向与电流方向有关,当电流方向改变时,磁场方向也会随之改变。
(2)物理学中规定,磁场中某一点的磁场方向,是小磁针静止时N 极所指的方向,而非 S 极所指的方向。磁场是由电流产生的,只要有电流存在,磁场就会存在,与小磁针是否存在无关。
【解答】A、由图可知,通电螺线管内部的小磁针指示一定的方向,这表明通电螺线管内部存在磁场,故A正确。
B、小磁针只是显示磁场的存在,如果移走图中小磁针,则通电螺线管周围磁场不会消失,故B正确。
C、根据课本知识可知,小磁针A所在位置的磁场方向与该小磁针的N极方向相同,故C错误。
D、改变螺线管中的电流方向,螺线管周围的磁场方向发生变化,则各小磁针的指向会改变,故D正确。故答案为:C。
9.如图是电动机的结构示意图,两个铜半环E 和 F 跟线圈两端相连,随线圈一起顺时针转动。M和N是电刷,它们跟铜半环接触,使电源和线圈组成闭合电路。以下说法正确的是(  )
A.不能用石墨材料来制作电刷M、N
B.电流的方向始终由电刷N到电源“+”极
C.只对调电源正、负极,线圈将逆时针转动
D.电动机是把机械能转化为电能的装置
【答案】C
【解析】A、电刷应用导体来制作,石墨是导体。
B、电源外部电流的方向是从电源正极经过用电器回到电源的负极。
C、通电导体在磁场中受力方向与电流方向、磁场方向有关。
D、电动机将电能转化为机械能。
【解答】A、电刷跟铜半环接触,使电源和线圈组成闭合电路,所以电刷应用导体来制作,石墨是导体,故可用石墨材料来制作电刷,故A 错误。
B、电源外部电流的方向是从电源正极流向电源负极,所以电流由电源“+”极流向电刷N,故B错误。
C、通电导体在磁场中的受力方向与电流方向、磁场方向有关,只改变电流方向或磁场方向,导体受力方向改变,所以只对调电源正、负极,线圈转动方向将改为逆时针,故C正确。
D、电动机将电能转化为机械能,故D错误。故答案为:C。
10.(2025八下·滨江期末)科技创新活动中,小滨的作品“隔板推物”引起了同学们的极大兴趣,其原理如图甲所示,a、b两个导体棒分别悬挂在两个蹄形磁铁的磁场中,两导体棒通过导线相连,构成了一个闭合回路,用手推动导体棒a左右摆动时,导体棒b会随之摆动,下列关于这一现象的说法中正确的是
A.导体棒a左右摆动时,闭合回路中没有产生感应电流
B.导体棒a 左右摆动时,仅发生了电能向机械能的转化
C.导体棒b随之摆动的原理与图乙所示装置的原理相同
D.用手推动导体棒b左右摆动时,导体棒a 不会随之摆动
【答案】C
【解析】根据电磁感应原理和通电导体在磁场中受力的作用来对图中的装置进行分析。
【解答】AB.导体棒a左右摆动的过程做切割磁感线运动,闭合的回路中有感应电流产生,工作时将机械能转化为电能,故AB错误;
C.左边作为电源给右边提供电能,右边导体棒b随之摆动相当于通电导体在磁场中受力运动,与图乙所示装置的原理相同,故C正确;
D.用手推动导体棒b左右摆动的过程中,导体棒做切割磁感线运动,闭合的回路中有感应电流产生,导体棒a也会随之摆动,故D错误。故选C。
11.电吉他中电拾音器的基本结构如图甲所示,磁体附近的金属弦被磁化,因此弦振动时,在线圈中产生感应电流(如图乙),电流经电路放大后传送到音箱发出声音,电流越大声音越响。下列说法不正确的是(  )
A.选用铜质弦,电吉他仍能正常工作
B.增加线圈匝数可以增大声音的响度
C.弦振动过程中,线圈中的电流方向会发生变化
D.断开电路,线圈中的感应电流将消失
【答案】A
【解析】(1)电磁感应现象的条件:闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,会产生感应电流。在电吉他中,金属弦被磁化后,振动时相当于在磁场中切割磁感线,从而在线圈中产生感应电流。
(2)磁化的条件:只有铁、钴、镍等铁磁性材料才能被磁化,铜、铝等非铁磁性材料无法被磁化,因此不能作为电吉他的琴弦。
(3)影响感应电流大小的因素:感应电流的大小与线圈匝数、磁场强弱、导体切割速度等有关。线圈匝数越多,产生的感应电流越大,对应的声音响度也越大。
【解答】A、铜不可以被磁化,则选用铜质弦,电吉他不能正常工作,取走磁体,就没有磁场,振弦不能切割磁感线产生电流,电吉他将不能正常工作,故A错误;
B、增加线圈匝数可以增大磁场强弱,进而增大声音的响度,故B正确;
C、弦振动过程中,磁场方向不变,弦的运动方向会不断变化,则线圈中的电流方向不断变化,弦振动过程中,线圈中的电流大小不断变化,使弦振动幅度不同发出声音的大小不同,故C正确;
D、通电导线周围有磁场,断开电路,磁场消失,故D正确。故答案为:A。
12.如图所示,一个带金属外壳的用电器,有甲、乙、丙三个触点(可接通或断开)。使用过程中,当人站在地上,身体一部分接触到金属外壳,甲、乙、丙三个触点分别处于何种状态时最有可能造成触电事故(  )
选项 触点甲 触点乙 触点丙
① 接通 接通 接通
② 断开 接通 断开
③ 断开 断开 接通
④ 接通 断开 断开
A.① B.② C.③ D.④
【答案】B
【解析】地线接通时,会将金属外壳所带电荷导入大地,人接触到金属外壳不会导致触电事故的发生。
【解答】因为只有在金属外壳带电的情况下,人接触金属外壳才会发生触电事故,所以最有可能造成触电事故的情况是开关乙接通使外壳带电,并且没有接地线,即甲、丙断开。
故答案为:B。
13.(2025九上·杭州开学考)如图,A是悬挂在弹簧测力计下的条形磁铁,B是螺线管,闭合开关,待弹簧测力计示数稳定后,将滑动变阻器的滑片缓慢向右移动的过程中,下列说法正确的是 (  )
A.电压表示数变大,电流表示数也变大
B.电路中电流变小
C.螺线管上端是N极,弹簧测力计示数变小
D.电压表与电流表示数比值不变
【答案】C
【解析】根据右手螺旋定则判断电磁铁的磁极,由同名磁极相互排斥、异名磁极相互吸引判断磁力的方向,从而判断测力计的示数变化。
【解答】ABD、电路为串联电路,电压表测量滑动变阻器两端电压,滑片向右移,滑动变阻器连入电路的阻值减小,由欧姆定律可知,电路中电流变大,即电流表示数将变大,串联电路电阻越大,分压越大,可知滑动变阻器两端电压将变小,即电压表示数将变小。电压表示数与电流表示数的比值等于滑动变阻器连入电路的阻值,滑动变阻器阻值减小,则比值减小,故ABD错误;
C、由右手螺旋定则可知,电磁铁上端为N极,与条形磁铁相互排斥,电路中电流变大,电磁铁的磁性增强,斥力增大,滑动变阻器的示数将减小,故C正确。
故答案为:C。
14.如图是某同学家的部分电路,他将电饭煲的插头插入三孔插座后,正在烧水的电热水壶突然停止工作,但电灯仍在正常发光。拔出电饭煲的插头,电热水壶仍不能工作。用测电笔分别测试插座的左、右孔,发现氖管均不发光。若电路中只有一处故障,则(  )
A.电热水壶所在电路的b、c间断路 B.插座的接地线断路
C.电路的c、d间导线断路 D.电路的a、b间导线断路
【答案】D
【解析】将各个选项中的故障放在电路中,推测可能出现的现象,哪个与题目描述相同,哪个就是正确选项。
【解答】A.如果电热水壶所在电路的b、c间断路,电水壶停止工作,但不会影响插座所在的电路,即电饭煲应该正常工作,故A不会题意;
B.如果插座接地线断路,对电源线没有影响,因此测电笔接触插座的右孔时应该发光,故B不会题意;
C.如果电路的c、d间导线断路,电水壶和电饭煲都不能正常工作,但测电笔接触插座的右孔时应该发光,故C不合题意;
D.如果电路的a、b间导线断路,那么插座和电热水壶的火线全部断开,因此电饭煲和电水壶都不能工作,且插座的右孔不能使测电笔发光,故D符合题意。
故选D。
15.(2025八下·温州月考)如图所示,R0是一个光敏电阻,光敏电阻的阻值随光照强度的增加而减小,R是电阻箱(已调至合适阻值),它们和继电器组成自动控制电路来控制路灯,白天路灯熄灭、夜晚路灯亮起。下列说法正确的是(  )
A.给路灯供电的电源应接在b、c两端
B.白天流过R0的电流比夜晚小
C.控制电路电源电压减小后,傍晚时路灯比原来早一些亮
D.白天,如果将电阻箱的电阻调小,则路灯也可能亮
【答案】C
【解析】A.分析电磁铁的电路,判定利用照明电源为路灯供电的接入点;
B.根据白天时光敏电阻的阻值变化,结合欧姆定律分析判断;
C.根据影响电磁铁磁性大小的因素分析电磁铁磁性的变化,从而得到亮灯时间的变化;
D.白天时,有光照,光敏电阻阻值较小,根据串联分压的特点分析。
【解答】A.晚上时的光线暗,光敏电阻的电阻值大,电路中的电流值小,所以静触点与a接通,所以要达到晚上灯亮,白天灯灭,则路灯供电的电源应接在a、b之间,故A错误;
B.白天时光照强度更大而光敏电阻更小,则白天时通过 R0的电流比夜晚大,故B错误;
C.电源电压减小后,在其它条件不变时,根据欧姆定律可知,电路中的电流变小,电磁铁中的磁性变弱,傍晚时路灯比原来早一些亮,故C正确;
D.由电路结构可知,当电阻箱R的阻值变大时,根据串联分压的特点可知,光敏电阻的电阻值小,电路中的电流值大,路灯亮,因此白天如果将电阻箱R的阻值调大,路灯也可能变成亮,故D错误。
故选C。
二、填空题(本题共7小题20空,每空2分,共40分)
16.(2025九上·义乌月考)环形导线(可看做通电螺线管的一匝)能产生磁场,其磁感线分布如图所示,则   点(选填“A”或“B”)的磁场较强。若将一小磁针放在环形导线的右侧,小磁针的   极将向导线靠近。
【答案】B;N
【解析】磁感线的疏密表示磁场的强弱;同名磁极相排斥,异名磁极相吸引。此题先判断通电螺线管南北极,再判断小磁针的磁极偏转情况。
【解答】磁感线的疏密表示磁场的强弱,由图可知B点的磁感线比A点密,所以B点的磁场较强;环形导线看做通电螺线管,由图根据安培定则可判断出环形导线的左侧为N极,右端为S极,根据异名磁极相吸引,所以小磁针的N极将向导线靠近。
故答案为:B;N
17.(2025八下·杭州月考)如图是“人工心脏泵” (血泵)的体外装置,线圈AB固定在用软铁制成的活塞柄上(相当于电磁铁),通电时线圈与活塞柄组成的系统与固定在左侧的磁体相互作用,带动活塞运动和阀门的开关。当线圈中的电流从B流向A时,螺线管的右端是   (填“N”或“S”)极,活塞柄向   (填“左”或“右”)运动,“人工心脏泵”每分钟“跳动”的次数(即活塞来回移动的次数)由线圈中电流的   (填“大小”或“方向”)改变快慢决定。
【答案】S;右;方向
【解析】电磁铁的磁极方向与电流方向和绕线方向有关,绕线方向一定时,改变电流方向,磁极方向发生改变。
【解答】由右手螺旋定则可知,右端为S极。
A端为N极,与左侧磁铁相互排斥,所以活塞向右移动。
活塞移动方向与电流方向有关的,电流从B流向A时,活塞向右运动;从A流向B时,由右手螺旋定则可知,A端为S极,与左侧磁铁相互吸引,活塞向左运动,可知电流方向改变快慢决定“人工心脏泵”每分钟“跳动”的次数。
18.(2025八下·上城期末) 如图1是我国历史上按时间顺序出现过的不同的指南针。
(1)1952年,中科院物理研究所尝试复制过一具司南,如图2.制作人员按天然磁石的磁感线分布,将磁石的   (填“B” “C” “D”或“E”)处打磨成图1中司南磁勺的A端。
(2)请选择一种司南之后出现的指南针,指出一点相较于司南的改进之处:  .
【答案】(1)D
(2)家用指南针,改进之处:体积小,易携带;指南鱼或水浮式指南针,改进之处:减小摩擦力的影响,灵敏性更高。(合理即可)
【解析】(1)根据磁感线的方向确定BD的磁极,由异名磁极相互吸引和地磁北极在地理南极附近进行分析。
(2)司南与底座之间的摩擦力较大,灵敏度不高,使用指南鱼或水浮式指南针,可以减小摩擦;家用指南针体积小,易携带。
【解答】(1)磁体周围的磁感线从N极指向S极,由图乙可知,B端为N极,D端为S极,司南的A端指向地理南极,可知是磁体的S极,所以是将磁石的D端打磨成司南的A端。
(2)例如:家用指南针,改进之处:体积小,易携带;
指南鱼或水浮式指南针,改进之处:减小摩擦力的影响,灵敏性更高。(合理即可)
19.(2025八下·杭州八县期末) “珍爱生命,安全用电”是公民必备的安全意识。如图所示为某家庭电路图。
(1)火线与零线之间的电压正常值为   伏。
(2)图中方框①和②应连入开关和电灯,则开关应接在   处。
(3)关于安全用电,下列做法正确的是   。
【答案】(1)220
(2)②
(3)D
【解析】(1)根据家庭电路电压的知识解答;
(2)为了用电安全,开关应该接在用电器和火线之间;
(3)根据家庭用电安全用电的常识判断。
【解答】(1)家庭电路火线与零线之间的电压正常值为220V;
(2)开关与被控制的灯泡串联,为了安全,开关应接在火线与灯泡的尾部金属体之间,所以在②处接开关;
(3)A.生活用水是导体,用湿手按开关,容易发生触电事故,故A错误;
B.不接触低压带电体,不靠近高压带电体,所以不能在高压线旁边放风筝,故B错误;
C.平时家庭电路中切不可使插座超负荷,否则用电器总功率过大,会造成电流过大,使电路发生危险,故C错误;
D.发现有人触电时,应先切断电源,再进行施救,符合安全用电,故D正确。
故选D。
20.(2025八下·钱塘期末)如图是一种限流器原理图,当电流I超过限制电流时,衔铁N被电磁铁M吸引过去,匀质的金属杆OA在弹簧拉力作用下绕O点转动,电路断开。
(1)当限制电流I一定时,若增加线圈匝数,滑片P位置不变,电磁铁的磁性将   。
(2)某同学把该限流器串联接入某电路中,调试时发现:当实际电流已超过限制电流时,限流器仍未切断电路。为达成设计要求,可将滑动变阻器滑片P向   移动。
(3)当电路中电流超过设计的限制电流时,限流器电路会目动断电,此后____。
A.需人工合闸才能通电 B.会自动合闸通电
【答案】(1)增强
(2)左
(3)A
【解析】(1)根据电磁铁的磁性强弱与电流大小和线圈匝数有关分析;
(2)根据描述分析磁场强弱变化,进而确定通过电磁铁的电流大小变化,进而确定通过变阻器的电流大小,最后根据欧姆定律确定变阻器的阻值变化即可;
(3)根据限流器的工作过程分析。
【解答】(1)限制电流I一定时,若增加线圈匝数,滑片P位置不变,电磁铁的电流不变,匝数越多,电磁铁的磁性将增强。
(2)若整个装置是一个限流装置,由电磁铁和滑动变阻器这两条支路组成;电流超过了还不切断电路,说明是电磁铁磁性太弱,分得的电流太小,滑动变阻器分得的电流太多,如果滑片p向左移,电阻增大,整个干路上的电流会变小,同时电磁铁分得的电流会变大,增大吸引力。故应向左移;
(3)当电路中电流超过设计的限制电流时,由于磁性增大,吸引N,使得开关断开,因而限流器电路会自动断电,但须人工合闸才能通电,故选A。
21.(2025八下·杭州期中)为提高能量利用率,纯电动汽车在行驶过程中采用能量回收刹车系统为汽车充电(其简化原理如图所示)。刹车时,充电开关接通,车轮带动线圈转动,产生电流,给电池充电。同时通电的线圈受到磁场产生的阻力,从而减缓车轮转动。该过程能量回收效率可达40%以上。
(1)线圈中产生电流的现象称为    。
(2)图中导线 ab产生箭头方向的电流,受到阻力方向向后,此时导线 cd所受的阻力方向是   。
(3)利用能量回收系统刹车时,能量转化的情况是   。
(4)新能源汽车还可以采用无线充电。如图高速路面下铺设了一层太阳能电池板和金属线圈,利用太阳能电池板给路面线圈供电、当汽车在路面上行驶时,就能实现对新能源汽车进行无线充电,路面线圈在汽车无线充电中起的作用是    。
【答案】(1)电磁感应
(2)向前
(3)机械能转化为电能
(4)提供磁场
【解析】(1)(3)(4)发电机将机械能转化为电能,原理是电磁感应。产生感应电流的条件是:闭合回路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动。
(2)阻力方向与磁场方向及电流方向有关,任意改变一个方向,磁力方向发生改变,同时改变两个方向,磁力方向不变。
【解答】(1)由“刹车时,充电开关接通,车轮带动线圈转动,产生电流”可知,能量转换形式与发电机相同,机械能转化为电能,原理是电磁感应。
(2)阻力方向与磁场方向及电流方向有关,ab和cd中电流方向相反,磁场方向相同,阻力方向相反,所以cd受到阻力的方向向前。
(3)由“刹车时,充电开关接通,车轮带动线圈转动,产生电流”可知,该过程将机械能转化为电能。
(4)路面线圈在通电情况下产生磁场,汽车行驶时,在磁场中做切割磁感线运动,产生感应电流,给电池充电。
22.(2025八下·路桥期末)近年来,广场舞成为城市中一道独特的风景线。我们经常能见到如图甲所示的广场舞扩音器,扩音器的结构一般由动圈式话筒和扬声器组成。
(1)如图乙所示,小柯在给扩音器充电时,将插头插入插座,发现无法充电;闭合开关,灯泡不亮:保持开关闭合,拔出插头,将测电笔分别插入插座两孔时,氖管均发光。若电路中只有一处故障,则故障可能是____。
A.灯丝烧断 B.火线上保险丝烧断 C.零线上保险丝烧断
(2)图丙是使用扩音器唱歌时的原理示意图,扬声器线圈磁性越强,振动幅度越大。实际使用过程中,发现扬声器在最高音量下响度较小,下列对扬声器的改进方法符合要求的是____。
A.减少线圈的匝数
B.换用磁性更强的永久磁体
C.增大芯片的输出电压
(3)人对话简说话时,话筒中膜片振动产生感应电流,经芯片处理后输出,输出的电流使扬声器中线圈振动,发出声音。下图实验中最符合扩音器整体工作原理的是____。
A.移动 ab后, cd随之移动
B.闭合开关,金属棒移动
C.移动 ab,电流表读数改变
【答案】(1)C
(2)B;C
(3)A
【解析】(1)在家庭电路中只有一处故障时,用试电笔检测,氖管发光的接触的是火线,氖管不发光的接触的是零线。
(2)通电导体在磁场中的受力大小与磁场强弱和电流大小有关;
(3)根据题干描述的扩音器的工作原来分析。
【解答】(1)将插头插入插座,打开电视,电视不工作;闭合开关,灯泡不亮,说明电路中存在断路故障;若灯丝烧断,则电视机应该工作,故不可能是灯丝烧断;
保持开关闭合,拔出插头,将测电笔分别插入插座两孔时氖管均发光,插孔的左孔能使氖管发光,说明蓝色线是通的(即插孔的左孔通过灯泡、开关与火线相连,如下图);插孔的右孔能使氖管发光,说明红色线是通的(即火线是完好的),综合分析可知是A点左侧的零线断路(可能是零线上保险丝烧断)。
(2)要增大扬声器的响度,需要增大线圈受到的磁场强弱,那么可以: 换用磁性更强的永久磁体 ,也可以 增大芯片的输出电压从而增大电流,故选BC。
(3)根据图片可知,用ab,则导体在磁场中做切割磁感线运动,此时会产生感应电流。产生的感应电流经过导体cd后,它在磁场中受力运动起来,相当于线圈振动发声,
故选A。
三、实验探究题(本大题共5小题,每空2分,共40分)
23.(2025八下·鄞州期末)小宁对磁现象很感兴趣,于是展开了一系列探究。
(1)为了探究磁场方向,小宁在条形磁铁的周围放置多枚小磁针,小磁针静止时的情况如图甲所示,黑色一端表示磁体的N极。该磁场中某处小磁针   极所指的方向就是该处的磁场方向。
(2)地面附近的一切物体都受到地球施加的重力的作用。小宁根据“磁体周围存在着磁场,对放入其中的小磁针会产生力的作用”,从而猜想在地球周围也可能存在某种“重力场”。那么,这个“重力场”最可能是图乙中的   (填序号)。
(3)为探究产生感应电流的条件,小宁设计了如图丙所示的实验装置。闭合开关,他将线框左右来回摆动时,线框中   (填“能”或“不能”)产生感应电流;接着他又将线框上下运动,观察到灵敏电流计的指针几乎没有发生偏转,对此你的解释是   。
【答案】(1)N
(2)1
(3)能;线框上下运动时,没有做切割磁感线运动,故不会产生感应电流
【解析】(1)根据小磁针静止时,N极所指方向为磁场方向进行判断。
(2)根据重力的方向竖直向下指向地面进行判断。
(3)产生感应电流的条件:闭合回路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动。
【解答】(1)小磁针静止时,N极所指方向为磁场方向。
(2)重力的方向指向地球,可知图乙中的1表示的是重力场。
(3)闭合开关,将线框左右来回摆动,线框做切割磁感线运动,线框内有感应电流产生。
将线框上下运动,观察到灵敏电流计的指针几乎没有发生偏转,说明没有感应电流产生,原因是线框没有做切割磁感线运动,不会产生感应电流。
24.(2025八下·温州月考)某实验小组用铁屑和小磁针来探究“通电螺线管外部磁场的方向”。
(1)图甲中在玻璃板上均匀地撒上铁屑,闭合开关后,然后轻敲玻璃板。“轻敲”的目的是   。
(2)在闭合开关前,小磁针静止时,N极指向地理的   (选填“南极”或“北极”),说明地球周围存在磁场。
(3)实验时发现通电螺线管的磁场较弱,为增强螺线管的磁场,可行的措施:   (写出一种方法)。
(4)把小磁针放在通电螺线管四周不同的位置,闭合开关,小磁针静止时N极所指方向如图乙所示,现在要探究通电螺线管的极性与电流方向的关系,请简要写出接下来的实验操作:   。
【答案】(1)减小铁屑受到的摩擦力,从而使其规则排列
(2)北极
(3)向右调节滑动变阻器,从而减小电阻增大电流
(4)调换电源的正负极的方向
【解析】(1)铁屑会受到玻璃板的摩擦力,很难自由转动。轻轻敲击后,当铁屑在空中时不受摩擦力,此时可以在磁场的作用下规则排列,从而呈现磁场的分布情况;
(2)在正常情况下,所有的磁体都有指南北的性质,指南的一端为南极,指北的一端为北极;
(3)通电螺线管的磁场强弱与线圈匝数和电流大小有关;
(4)根据控制变量法的要求可知,要探究通电螺线管的极性与电流方向的关系时,需要改变电流方向,据此分析解答。
【解答】(1)图甲中在玻璃板上均匀地撒上铁屑,闭合开关后,然后轻敲玻璃板。“轻敲”的目的是:减小铁屑受到的摩擦力,从而使其规则排列。
(2)在闭合开关前,小磁针静止时,N极指向地理的北极,说明地球周围存在磁场。
(3)实验时发现通电螺线管的磁场较弱,为增强螺线管的磁场,可行的措施:向右调节滑动变阻器,从而减小电阻增大电流。
(4)现在要探究通电螺线管的极性与电流方向的关系,则接下来的实验操作:调换电源的正负极的方向。
25.(2025八下·临海期末)新能源汽车因高效环保而成为热点。某科学兴趣小组为探究其原理与性能,开展了“自制电动小汽车”的项目化学习。
他们制定的产品评价表如下:
评价指标 评价等级
优秀 合格 待改进
指标一 能实现前进与倒退,且车速可调 能实现前进与倒退,但车速不可调节 只能前进或只能倒退,且车速不可调节
指标二 汽车刹车时能量可回收,且能手动关闭此功能 汽车刹车时能量可回收,但不能手动关闭此功能 汽车刹车时能量不可回收
小组同学利用3D打印机制作了一个汽车模型(如图1),其内部简化电路如图2所示,其中电源C为可充电电池,在车辆制动时,开关S会自动切换至触点3 进行能量回收。请回答:
(1)当开关S接通触点2.调节滑动变阻器滑片向上移动时,车速将   。
(2)通过切换开关S能实现前进与倒退功能的原因是  。
(3)车辆制动期间,能量转化的形式为____(填序号)。
A.机械能转化为电能 B.电能转化为机械能
(4)对车辆进行测试时,指标一被评为“优秀”,指标二被评为“合格”,为使指标二能达到“优秀”等级,应如何改进电路    。
【答案】(1)变大
(2)开关S从1切换至2(或2切换至1),流过电动机的电流方向发生改变,线圈受力方向发生变化,转动方向发生变化
(3)A
(4)在电源C的旁边串联一个开关
【解析】(1)滑动变阻器对电路中电流的影响,滑动变阻器的阻值变化会影响电路中的电流大小,从而影响电动机的转速。
(2)电动机的工作原理,电动机的转动方向与电流方向和磁场方向有关,改变电流方向可以改变电动机的转动方向。
(3)能量转化的形式,车辆制动时,机械能转化为电能进行回收。
(4)电路的改进方法,根据指标要求,需要实现刹车时能量可回收且能手动关闭此功能,需要在电路中增加相应的开关。
【解答】(1)当开关 S 接通触点 2,调节滑动变阻器滑片向上移动时,滑动变阻器接入电路的电阻减小,电路中的电流增大,电动机的转速加快,所以车速将变大。
(2)通过切换开关 S 能实现前进与倒退功能的原因是开关 S 从 1 切换至 2(或 2 切换至 1),流过电动机的电流方向发生改变,根据电动机的工作原理,线圈受力方向发生变化,转动方向发生变化,从而实现前进与倒退。
(3)车辆制动期间,能量转化的形式为机械能转化为电能,因为车辆制动时,电动机相当于发电机,将机械能转化为电能,所以答案选 A。
(4)对车辆进行测试时,指标一被评为 “优秀”,指标二被评为 “合格”,为使指标二能达到 “优秀” 等级,应在电源 C 的旁边串联一个开关,这样可以手动控制能量回收功能的开启和关闭。
26.(2025八下·义乌月考)如图甲所示为发光二极管(LED)及其符号,它具有单向导电性,当电流从“+”极流入时会发光,当电流从“-”极流入时不会发光。小科利用两个相同的发光二极管设计了如图乙所示装置来研究“感应电流的方向与哪些因素有关”其实验步骤及现象如表所示:
实验步骤 实验现象
① 条形磁铁水平放置在玻璃管左侧,S极向右快速插入玻璃管 A发光,B不发光
② 将①中的条形磁铁快速向左拉出 A不发光,B发光
③ 条形磁铁水平放置在玻璃管左侧, ▲ 。 A不发光,B发光
(1)实验中,将两个相同的发光二极管反向并联的目的是   。
(2)根据①②可得出:感应电流的方向与   有关。
(3)若根据①③可得出:感应电流的方向与磁场方向有关。补全③的实验步骤   。
(4)分析实验结果,通电螺线管产生的磁场对条形磁体的运动会产生   (选填“推动”或“阻碍”)作用。
【答案】(1)判断感应电流的方向
(2)导体切割磁感线的方向
(3)条形磁铁水平放置在玻璃管左侧, N极向右快速插入玻璃管
(4)阻碍
【解析】以下是影响电磁铁磁性的因素:电流强度:电磁铁的磁场强度与通过线圈的电流强度成正比。匝数:线圈的匝数越多,磁场强度越大。导体材料:导体的材料也会影响电磁铁的磁性。铁芯的大小和形状:影响电磁铁磁力大小的因素之一。磁场方向与电流方向有关,随着电流方向的改变,磁场方向改变;
【解答】(1)实验中,将两个相同的发光二极管反向并联的目的是判断感应电流的方向;因为发光二极管(LED)及其符号,它具有单向导电性,当电流从“+”极流入时会发光,当电流从“-”极流入时不会发光。
(2)根据①②可得出:感应电流的方向与导体切割磁感线的方向有关。
(3)若根据①③可得出:感应电流的方向与磁场方向有关。补全③的实验步骤 : 条形磁铁水平放置在玻璃管左侧, N极向右快速插入玻璃管;
(4)条形磁铁水平放置在玻璃管左侧,S极向右快速插入玻璃管 , A发光,B不发光 ,说明电流从螺线管右边流出,电磁铁左边为S,右边为N,所以分析实验结果,通电螺线管产生的磁场对条形磁体的运动会产生阻碍作用。因为同名磁极相互排斥;
故答案为:(1)判断感应电流的方向(2)导体切割磁感线的方向(3)条形磁铁水平放置在玻璃管左侧, N极向右快速插入玻璃管(4)阻碍
27.(2025八下·舟山期中)断路器因方便、安全,被广泛使用。
(1)如图1所示为断路器的工作原理图,当电流过大时,它的工作顺序是 ____(填字母)。
①簧锁装置脱开; ②接触点断开;
③电流过大,双金属片发热就多; ④双金属片弯曲,触动赞锁装置。
A.③④②① B.③④①② C.③①④② D.③②④①
(2)一般固体受热时,在各个方向上的长度都会膨大,在冷却时都会缩小。物体在某一方向上长度的膨胀称为线膨胀。下表是科技小组同学探究影响物体线膨胀因素的实验记录,请根据实验记录回答:
实验序号 材料 升高的温度 (℃). 原长 (m) 伸长量.(mm)
1 黄铜 10 1.00000 0.19
2 黄铜 10 2.00000 0.38
3 康铜 10 1.00000 0.15
4 康铜 30 1.00000 0.65
5 铝 10 2.00000 0.46
6 铝 30 1.00000 0.69
①从3、4两组实验记录可以看出物体的伸长量与    有关。
②如图2所示的电热设备中有一个由黄铜片与康铜片双金属合在一起的温控开关,温度升高时,双金属片向上弯曲,使电路断开,根据上面的实验记录确定双金属片上下层的材料分别是    (填“黄铜和康铜”或“康铜和黄铜”)。
【答案】(1)B
(2)温度;康铜和黄铜
【解析】(1)根据电流过大,产生的热量增多,导致双金属片弯曲,触到簧锁后断路进行分析。
(2)通过表中的数据可知,影响物体线性膨胀的因素有:材料、升高的温度、原长三个量;根据表格中的数据,利用控制变量法得出结论;
根据弯曲方向确定线膨胀大小关系,确定材料顺序。
【解答】(1)图示为断路器的工作原理图,当电流过大时,工作过程为:③电流过大,双金属片发热就多,④双金属片弯曲,触动簧锁装置;①簧锁装置脱开,导致②接触点断开,故这群的顺序是③④①②,故选B;
(2))①从3、4两组实验记录可以看出:材料、原长相同,升高的温度不相同,伸长量不相同,故物体的伸长量还与升高的温度有关;
②当温度升高,金属片变长,要想双金属片向上弯曲,就必须让下面的金属片线膨胀比上面的金属片线膨胀大,才能达到目的。
从表中1、3两组实验数据可知,康铜的线膨胀较小,故双金属片与簧锁装置靠近的一边是康铜,另一侧是黄铜。
四、解答题(本大题共5小题,共35分)
28.(本题6分,每空2分)电与磁之间相互联系,彰显科学的对称、统一之美。
(1)如图所示,连接好电路,放上能自由转动的小磁针,调节   (填“直导线”或“小磁针”)的位置,使小磁针静止时与直导线平行。
(2)1821年,法拉第发明了世界上第一台电动机,装置如图乙所示:金属盘内装有水银,中央固定圆柱状永磁体,金属盘上方悬挂一根导线,一端浸入水银(可移动),另一端连接电池正极,电池负极连接金属盘,接通电路,悬挂的导线就能绕永磁体持续转动。若要改变导线转动方向,可以如何操作    
(3)在学习了电磁感应原理后,科学实践小组同学把一条长约10米的导线两端连接在一个灵敏电流计上,沿着东西方向站立并迅速摇动电线,发现灵敏电流计的指针来回摆动。小组同学并未观察到磁体存在,但导线中却产生了电流,请解释原因:   。
【答案】(1)直导线
(2)调换电池的正负极或调换永磁体的两极
(3)导线在切割地磁场,产生感应电流
【解析】(1)在奥斯特电流磁效应的实验中,通电直导线应该平行南北方向,在小磁针正上方。
(2)通电导体在磁场中的受力方向与磁场方向和电流方向有关;
(3)产生感应电流的条件:①闭合电路的部分导体;②在磁场中做切割磁感线运动。
【解答】(1)由于地磁场的作用,小磁针会位于南北方向,要能观察到小磁针由于通电导线产生的磁场而发生偏转,通电直导线不能放在东西方向,应将导线南北方向放置,并且平行放在小磁针的正上方。
(2)若要改变导线转动方向,则操作为:调换电池的正负极或调换永磁体的两极;
(3)小组同学并未观察到磁体存在,但导线中却产生了电流,原因为:导线在切割地磁场,产生感应电流。
29.(本题6分,每空2分)人体意外触电时的危害程度与通过人体的电流大小有关。查阅资料可知:由于人体的电阻会随环境的改变而改变,人体的安全电压有5个等级(42伏、36伏、24伏、12伏、6伏)。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。请回答下列问题:
(1)图甲为测电笔结构简图,用测电笔辨别火线、零线时,除笔尖金属体接触导线外,手还要接触   。
(2)乙图中,用笔画线代替导线将插座和控制插座的开关正确接入家庭电路中。
(3)如图乙,在使用测电笔接触家庭电路火线时,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21400Ω,则通过人体的最大电流为多少    
【答案】(1)笔尾金属体
(2)
(3)0.01A
【解析】家庭电路是现代生活中不可或缺的基础设施,其设计需兼顾功能性与安全性。家庭电路一般由两根进户线(也叫电源线)、电能表、闸刀开关(现一般为空气开关)漏电保护器、保险设备(空气开关等其他类型符合标准的熔断器)、用电器、插座、导线、开关等组成(大多为并联,少数情况串联)。
【解答】(1)图甲为测电笔结构简图,用测电笔辨别火线、零线时,除笔尖金属体接触导线外,手还要接触笔尾金属体;
(2)
(3)人在任何条件下都安全的电压是5V,所以笔分的的电压=220V-5V =215V ;所以I===0.001A;
故答案为:(1)笔尾金属体(2)(3)0.01A
30.(本题7分,1-2题每空2分,第3小题3分)磁力锁是目前校园门禁系统中常用的门锁,主体部位分为电锁和吸板两部分。吸在门板上方,电锁安装在门框上,如图甲所示。电锁部分接入电压为220V的电路中。门边安装扫脸识别系统,当老师们扫脸识别成功,门锁自动打开,几秒中后自动关闭。全程安全高效。磁力锁的安装示意图如图乙所示。
(1)【原理分析】磁力锁的电锁由线圈和铁芯组成。通电时吸板与电锁紧紧吸电时两者瞬间分离。请你从以下材料中选择合适的吸板材料____。
A.铁 B.磁铁 C.铜 D.镍铬合金
(2)【产品制作】磁力锁的保持力指的是电锁通电状态下,强行分离电锁与吸需的拉力,通常有1800N、3000N和5000N等规格。保持力不同的磁力锁上的不同之处是   。
(3)【日常维护】磁力锁在长期使用后,电锁与吸板的位置会发生偏移,无法合,如图丙所示。这是否会导致磁力锁的保持力下降 请说明理由   。
【答案】(1)A;D
(2)线圈匝数不同
(3)会。电锁相当于条形磁体,磁极在电锁的两端。磁极未与吸板对齐会使得电锁对吸板的吸引力下降
【解析】(1)电磁铁的特性:通电时有磁性,断电时无磁性。能被电磁铁吸引的物质需是磁性材料,如铁、钴、镍及其合金等 。
(2)影响电磁铁磁性强弱的因素:电流大小、线圈匝数、有无铁芯等。在电流和铁芯相同情况下,线圈匝数越多,磁性越强,吸引力越大 。
(3)电磁铁磁性强弱与磁极间作用:磁极间的吸引力与磁场强度以及磁极间的有效接触面积等有关。当接触面积等因素改变时,吸引力会受影响 。
【解答】(1)电锁通电时产生磁性,要吸引吸板,吸板需是磁性材料。铁是磁性材料,能被电磁铁吸引;磁铁本身有磁性,若用磁铁做吸板,可能会出现一些复杂的磁相互作用,不合适;铜不是磁性材料,不能被吸引;镍铬合金是磁性材料,能被吸引。所以合适的吸板材料是铁和镍铬合金,即 A、D 。
(2)磁力锁的保持力取决于电锁通电时的磁性强弱,在电压等其他条件相同情况下,影响电磁铁磁性强弱的因素主要是线圈匝数。所以保持力不同的磁力锁的不同之处是线圈匝数不同,匝数越多,磁性越强,保持力越大 。
(3)会导致磁力锁的保持力下降。理由:电锁与吸板位置偏移后,它们之间的有效接触面积变小,磁极间的吸引力会减小,从而导致磁力锁的保持力下降 。
31.(本题8分,每题2分)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
【解析】(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。
32.(本题8分,每空2分)某同学在乘坐手扶电梯时发现,当电梯上没有人时,电梯以较慢的速度运行;当电梯上有人时,电梯运行速度加快。查阅资料知道:电梯运行的简易电路如图甲所示,电动机的转速随电流的增大而增大,压敏电阻, 的阻值随压力而变化,如图乙所示。 (线圈电阻可忽略不计)
(1)由图乙可知,压敏电阻的阻值随压力增大而   。
(2)当触点与1接触时, 电梯以   (选填“较快”或“较慢”)的速度运行。
(3)若控制电路的电源电压为24V,当电流达到20mA时电磁铁将衔铁吸下。现要求一个质量为40kg的小朋友站在电梯上,就能使电梯以较快速度运行,则滑动变阻器 接入电路的阻值为多大 (g取 10N/ kg)
(4)如果要求质量更小的人站在电梯上就能使其较快运行,应该如何改动控制电路 (写出两种方法)
【答案】(1)减小
(2)较慢
(3)F=G=mg=40kg×10N/kg=400N 由图乙知,R2=800Ω
R2+R3=U 控制电源/I=24V÷0.02A=1200Ω
R3=1200Ω-800Ω=400Ω
答:滑动变阻器 R3 接入电路的阻值为 400Ω。
(4)减小 R3;增大电源电压;增加电磁铁的线圈匝数
【解析】(1)根据图乙进行分析,找到压敏电阻阻值与压力大小的关系。
(2)电路中电阻大、电流小,电动机运行慢,电梯速度慢。
(3)串联电路总电阻等于各用电器电阻之和。
(4)可以通过改变电路中滑动变阻器的阻值和电源电压保持电流不变,也可通过改变匝数控制磁性不变。
【解答】(1)由图乙可知,压力增大,压敏电阻的阻值将减小。
(2)由图甲可知,触点与1接触时,电路中电阻较大,由欧姆定律可知,电路中电流较小,电梯以较慢的速度运行。
(4)要求质量更小的人站在电梯上就能使其较快运行,即在压力更小时吸引衔铁,为使电路中电流不变,压力减小,压敏电阻的阻值增大,可增大电源电压或减小滑动变阻器的R3阻值。也可以增加线圈匝数,在电流减小时,保持磁性不变。
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 (共 2 页)
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