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浙教版（2024）科学八年级下册3.3电动机及其应用 培优卷 答案
一．选择题（共15小题）
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
答案 A D C B C C A B D C D
题号 12 13 14 15
答案 D C B C
一．选择题（共15小题）
1．A
解：A、电磁弹射系统与电动机的工作原理相同，故A正确；
B、福建舰在海上航行时受到的浮力等于重力，故B错误；
C、舰载机从福建舰上起飞后，福建舰仍处于漂浮状态，总的重力减小，浮力减小，故C错误；
D、舰载机停在甲板上，舰载机对甲板的压力，作用在甲板上，甲板对舰载机的支持力，作用在舰载机上，这两个力是一对相互作用力，不是一对平衡力，故D错误。
故选：A。
2．D
解：扬声器主要由固定的永久磁体、线圈和锥形纸盆构成。当线圈中通过变化的电流时，通电线圈会在永久磁铁的磁场中受到变化的力的作用使得线圈振动，同时线圈的振动也会带动锥形纸盆的振膜来回振动，于是扬声器就发出了声音，故D符合题意，ABC不符合题意。
故选：D。
3．C
解：当导线中有电流通过时，导电线圈振动，即通电导体在磁场中受到力的作用，将电信号变成声信号。
A．图中异名磁极相互吸引，与通电导体在磁场中受到力的作用无关，故A不正确；
B．图中闭合电路中的部分导体做切割磁感线运动时，导体中由感应电流产生，是电磁感应原理，故B不正确；
C．图中通电导体在磁场中受到力的作用，与题中工作原理相同，故C正确；
D．图中电磁铁的磁性强弱与线圈匝数有关，与通电导体在磁场中受到力的作用无关，故D不正确。
故选：C。
4．B
解：A．由图可知，此装置研究的是通电导体在磁场中受力的作用，应用是电动机，故A错误；
B．将N磁体去除后，通电线圈所处的磁场方向不变，所以通电后矩形线圈仍沿顺时针转动，故B正确；
C．线圈的平衡位置是指线圈平面与磁场垂直的位置，此时两个边的受力大小相等、方向相反、作用在同一直线上，线圈受力平衡，不会转动。图中线圈平面与磁场平行，不是平衡位置，故C错误；
D．当电流方向和磁场方向同时改变，线圈的受力方向不改变，因为通电导体在磁场中的受力方向与电流方向和磁场方向有关，故D错误。
故选：B。
5．C
解：
A．对调电源正负两极，会改变通过电动机的电流方向，根据上述原理，电动机的转动方向会改变，故A不符合题意；
B．对调N、S两磁极位置，会改变电动机所在磁场的方向，电动机的转动方向会改变，故B不符合题意；
C．对调C、D两接线柱，只改变了滑动变阻器的连接方式，不会改变通过电动机的电流方向，电动机的转动方向不会改变，故C符合题意。
D．对调电源正负两极会改变电流方向，对调C、D两接线柱不会改变电流方向，相当于一次改变电流方向，最终电流方向改变，磁场方向未改变，所以电动机的转动方向改变，故D不符合题意。
故选：C。
6．C
解：A．电动机的工作原理是通电线圈在磁场中受力转动，故A错误；
B．由于线圈中有一端的漆只刮掉半周，会出现电路中无电流状态，当线圈转到该位置处，由于线圈中无电流，所以不会受到磁场力的作用，故B错误；
C．电动机消耗电能而转动起来，能量转化为电能转化为机械能，故C正确；
D．线圈转动的方向与电流的方向有关，增大线圈中的电流，只会改变线圈受到磁场力的大小，而不会改变受力的方向，故D错误。
故选：C。
7．A
解：AB、由题意可知，电磁弹射器的弹射车与飞机前轮连接，并处于强磁场中，当弹射车内的导体通以强电流时，即可受到强大的推力由此可知其原理是通电导体在磁场中受力而运动，其原理与电动机相同，主要是将电能转化为机械能，故A正确、B错误；
CD、起飞时飞机一直向前运动，速度越来越大，故运动状态是变化的，受非平衡力作用，故CD错误。
故选：A。
8．B
解：令铜棒的重力为G，安培力的大小为F，则由平衡条件得：2F1＝G﹣F﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
当电流反向时，磁场力变为竖直向下，此时同样根据导体棒平衡有：2F2＝G+F﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
由①和②可得：G＝F1+F2，则：F＝F2﹣F1，故B正确。
故选：B。
9．D
解：由图可知，当磁感线方向向左时，导线中的电流方向垂直于纸面向里，导体的受力方向是向上的；
A、根据安培定则可知，螺线管的左端为N极，右端为S极，导体周围磁感线方向向左时，导线中的电流方向垂直于纸面向里，导体的受力方向是向上的；故A错误；
B、根据安培定则可知，螺线管的左端为N极，右端为S极，导体周围磁感线方向向左，导线中的电流方向垂直于纸面向里，导体的受力方向是向上的，故B错误；
C、磁感线方向向右时，导线中的电流方向垂直于纸面向里，导体的受力方向是向下的，故C错误；
D、磁感线方向向右时，导线中的电流方向垂直于纸面向外，导体的受力方向是向上的，故D正确。
故选：D。
10．C
解：AB、对调电池正负极位置、对调强磁铁南北极位置，改变电流方向和磁场方向，但不能增大转速，故AB不符合题意；
C、增加一节干电池后，电池的总电压会增大（如果两节电池串联）。根据欧姆定律，电压增大时，通过线圈的电流也会增大。电流增大，线圈受到的安培力也会增大，从而导致转速增大，故C正确；
D、减弱磁铁的磁性会导致磁场强度减弱，磁场强度减弱会导致安培力减小，从而使转速减小，故D错误。
故选：C。
11．D
解：A．安培力是磁场对通电导体的作用力，则受力物体是导体，施力物体是磁场，故A正确，不符合题意；
B．若磁极对调，磁场方向向上，让磁场穿过掌心，则手心向下，故B正确，不符合题意；
C．若只改变电流方向，四指方向改变，掌心方向不变，根据左手定则，受力方向相反，故C正确，不符合题意；
D．若磁场和电流方向同时反向，根据左手定则，受力方向不变，故D错误，符合题意。
故选：D。
12．D
解：A、导体受力的方向与电流的方向、磁场的方向有关，三图中，线圈在转动，但电流方向、磁场方向均未改变，所以导线受力方向没有发生改变，故A正确；
B、乙图中，线圈中的ab与cd所受磁力在一条直线上，且方向相反，无法使线圈再转动，因此线圈能够连续往下转动变成丙图所示，是由于惯性，故B正确；
C、通电一段时间后，线圈abcd由于在竖直方向受力平衡，所以最终会停止在乙图所示的位置，故C正确；
D、闭合开关，线圈abcd会在乙图的平衡位置左右摆动，但最终会因为受力平衡而停止，故D错误。
故选：D。
13．C
解：A．由图知，开关接1或2时，电动机都被短路，则电动机都不能工作，故A不符合题意；
B．由图知，开关接1或2时，通过电动机的电流方向不变，则电动机的旋转方向不变，故B不符合题意；
C．由图知，开关接1时，电动机和左边的电阻并联后，再和右边的电阻串联，电流由下面流进电动机；开关接2时，电动机和右边的电阻并联后，再和左边的电阻串联，电流由上面流进电动机，所以，开关分别接1和2时流进电动机的电流方向改变，则电动机的旋转方向改变，能通过开关的转换而实现幕布的上升或下降，故C符合题意；
D．由图知，开关接1或2时，通过电动机的电流方向不变，则电动机的旋转方向不变，故D不符合题意。
故选：C。
14．B
解：A、飞球在空中悬浮时仍受重力，故A错误；
B、飞球悬浮时，处于平衡状态，则飞球在竖直方向受到平衡力的作用，故B正确；
C、电机启动后带动扇叶转动是利用通电导体在磁场中受力运动，故C错误；
D、飞球快速丢出去会很难回旋到手中，是因为飞球具有惯性；惯性的大小只与物体的质量有关，与物体速度的大小无关，故D错误。
故选：B。
15．C
解：水银是导体，水银的内外侧用导线接入电路通过电流后，会在磁场中受力而运动起来。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，对调电源的正负极后，电流方向发生改变，因此水银受力方向改变，水银沿顺时针方向流动；再对调磁铁的南北极，磁场方向改变，则水银受力方向再一次改变，此时水银沿逆时针方向流动，故C正确，ABD错误。
故选：C。
二．填空题（共5小题）
16．（1）右；（2）电动机；（3）磁场方向不变，改变电流方向，观察导体运动方向。
解：（1）由左手定则可判断导体向右运动。
（2）通电导体在磁场中会受力运动，说明磁场对电流有力的作用，利用这个原理制造出电动机。
（3）由控制变量法可知，研究导体受到力的方向与电流方向的关系，应保持磁场方向不变，改变导体ab中的电流方向，观察其运动方向。
故答案为：（1）右；（2）电动机；（3）磁场方向不变，改变电流方向，观察导体运动方向。
17．电动机；改变。
解：通过电流表的内部构造显示电流表的制成原理：通电线圈在磁场中受力而转动，线圈的转动可以带动指针的偏转，线圈中有电流通过时，电能转化为机械能，与电动机原理相同；
通电导体在磁场中的受力方向与磁场方向和电流的方向有关，若改变线圈中的电流方向，指针的偏转方向将改变。
故答案为：电动机；改变。
18．（1）电源；
（2）CD；
（3）当通电线圈所在平面与磁感线垂直时（平衡位置），它能自动改变线圈中的电流方向，从而使线圈持续转动。
解：（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）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，干扰实验现象，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）要使图乙中的线圈持续转动，应在其外部加装换向器，当通电线圈所在平面与磁感线垂直时（平衡位置），它能自动改变线圈中的电流方向，从而使线圈持续转动。
故答案为：（1）电源；
（2）CD；
（3）当通电线圈所在平面与磁感线垂直时（平衡位置），它能自动改变线圈中的电流方向，从而使线圈持续转动。
19．（1）顺时针；（2）两个LED交替发光；①③。
解：（1）线圈1顺时针转动，LED二极管发光；线圈2的磁场方向发生了改变，此时LED二极管仍发光，根据LED二极管的管脚可知，电路中电流的方向也发生了改变；磁场方向、电流方向同时发生了变化，导体受力方向不变，所以线圈2也是顺时针转动；
（2）在某磁场中，使a垂直于纸面左右往复运动（虚线为运动轨迹），a中产生的电流随运动方向改变而改变，因此两个LED交替发光；
电路中能产生感应电流，说明导体做切割磁感线运动，①③中的导体都做切割磁感线运动，而②中的导体运动方向与磁感线方向相同，没有切割磁感线，不会产生感应电流，二极管不发光。
故答案为：（1）顺时针；（2）两个LED交替发光；①③。
20．（1）响度；（2）滑动变阻器；（3）通电导体在磁场中受力而运动。
解：（1）响度是指声音的大小和强弱，也就是日常生活中的音量，因此是增大了声音的响度这一特性；
（2）调节广播音量大小的电位器实质是滑动变阻器；
（3）动圈式受话器则会将音频电信号转换成声信号，与电动机的原理相同，即：通电导体在磁场中受力而运动。
故答案为：（1）响度；（2）滑动变阻器；（3）通电导体在磁场中受力而运动。
三．实验探究题（共5小题）
21．故答案为：（1）通电；
（2）阻碍；磁场；电流。
解：（1）将导体ab置于蹄形磁体的两极之间，闭合开关，导体中通过电流，此时导体ab向左运动，说明导体棒受到力的作用，即磁场对通电导体有力的作用。
（2）在磁场方向不变时，导体受力与电流方向有关，将导体换成线圈放入磁场中，闭合开关，当线圈越过了平衡位置以后，上部分受向上的力，下部分受向下的力，所以此时线圈受到的力会阻碍它的转动。
通电导线在磁场中受到力的方向与磁场的方向和电流的方向有关，为了使线圈持续转动下去，需要改变线圈受力方向，因此可以通过每半周改变电流的方向或改变磁场的方向。
生活中的电动机一般是通过换向器在线圈刚转过平衡位置时改变线圈中电流的方向，从而使线圈持续转动起来的。
故答案为：（1）通电；
（2）阻碍；磁场；电流。
22．（1）比较α1、α2的大小；（2）当电流与磁场方向垂直时，磁场对通电导体的作用力大小与导体中的电流强度是否有关；（3）B；（4）不可行；在实验中，如果导体棒的长度改变了，则其电阻也会随之改变，电路中的电流会发生变化，这样不符合控制变量法的要求。
解：（1）由题意可知，当电路中电压越大时，导体中电流越大，通过比较悬线偏转的角度大小可以知道磁场给通电导体的作用力与电流是否有关。
（2）由实验步骤可知，当电路中电压越大时，导体中的电流越大，悬线偏转的角度大小越大，探究当电流与磁场方向垂直时，磁场对通电导体的作用力大小与导体中的电流强度是否有关。
（3）在实验中，为了准确反映导体棒受力情况与电流大小的关系，应使电流方向一致，且为了好观察和比较，最好使导体棒向蹄形磁体的外部偏转，故小金的方法更好一些，故选B。
（4）在实验中，如果导体棒的长度改变了，则其电阻也会随之改变，电路中的电流会发生变化，这样不符合控制变量法的要求，因此，这样改变自变量的方法是不可行的。
故答案为：（1）比较α1、α2的大小；（2）当电流与磁场方向垂直时，磁场对通电导体的作用力大小与导体中的电流强度是否有关；（3）B；（4）不可行；在实验中，如果导体棒的长度改变了，则其电阻也会随之改变，电路中的电流会发生变化，这样不符合控制变量法的要求。
23．（1）将磁体N、S极对调；（2）电动机；（3）电磁感应。
解：（1）为验证导体受力方向与磁场方向是否有关，小金将导体ab放回图甲所示位置，断开开关后，电流的方向不变，选用改变磁场的方向，所以小金应进行的操作是将磁体N、S极对调；
（2）磁场对通电导体有力的作用，这是电动机的工作原理；
（3）电扇的内部有磁铁和线圈，当微型电扇的插头处连接小灯泡，快速拨动风扇叶片时，线圈做切割磁感线运动，故能产生感应电流；此时微型电扇如同一台发电机，其原理就是电磁感应。
故答案为：（1）将磁体N、S极对调；（2）电动机；（3）电磁感应。
24．（1）电流大小；（2）竖直向下；（3）ABC；（4）磁场强度。
解：（1）从表格数据可知，实验中改变了电流大小，同时直铜棒受到的磁场力大小也随之改变，所以本实验探究的是通电导体在磁场中受到磁场力的大小与电流大小的关系。
（2）当电流为0时，压力传感器示数为4.0N，此时直铜棒只受重力和压力传感器的支持力，二者平衡。当有电流通过，压力传感器示数增大，说明直铜棒对压力传感器的压力增大，根据作用力与反作用力，压力传感器对直铜棒的支持力增大，所以直铜棒受到一个竖直向下的力，因此可判断磁场力方向为竖直向下。
（3）电磁弹射技术通过控制电流来控制磁场力，电流调节响应快，能使物体加速更均匀，故A正确；
电流大小可精确控制，从而能精确控制磁场力大小，便于实现不同重量的弹射需求，可控性高，故B正确；
电磁弹射能量转换效率高，相比蒸汽弹射，无蒸汽泄露等损耗问题，故C正确。
故选 ABC。
（4）为验证结论的普遍性，应改变其他可能影响通电导体在磁场中受力大小的因素进行多次实验，如更换磁场强度不同的磁铁来改变磁场强度，或更换不同材料、长度的导体等，观察磁场力与电流大小的关系是否仍成立。
故答案为：（1）电流大小；（2）竖直向下；（3）ABC；（4）磁场强度。
25．（1）摩擦；（2）惯性；（3）机械；（4）改变电流的方向（或磁场的方向）。
解：实验：“铝箔小火箭”
（1）小火箭与发射架不能套得太紧，小火箭与发射架压力变大，受到的摩擦力也变大；
（2）火柴头燃尽后，小火箭具有惯性，所以空中的小火箭还能继续上升；
实验2：“铝箔秋千”
（3）铝箔框通电后摆动是因为通电铝箔框在磁场中受力的作用，此过程将此过程将电能转化机械能和内能；
（4）因为通电导体在磁场中受力运动的方向与电流的方向和磁场的方向有关，所以要改变铝箔框通电时的摆动方向，可以改变电流的方向或磁场的方向。
故答案为：（1）摩擦；（2）惯性；（3）机械；（4）改变电流的方向（或磁场的方向）。
四．解答题（共3小题）
26．（1）D
（2）月球；A
（3）
（4）C
（5）电；磁
（6）化学；太阳
（7）发电
（8）不会
解：（1）一天有24h，1h＝60min，所以一天的分钟数为24×60min＝1440min，神舟飞船每90min绕地球一周，那么一天能看到日出的次数为1440min÷90min/次＝16次；
（2）日食是由于月球挡住了太阳射向地球的光而产生的，所以图中地球表面黑色的部分是地球被月球挡住而产生的阴影，日食发生在农历初一，春节是农历正月初一，可能发生日食；元宵节是农历正月十五，端午节是农历五月初五，中秋节是农历八月十五，都不可能发生日食，在选项里只有春节时会发生日食；
（3）
（4）日食的形成是由于月球运行到太阳和地球之间，三者几乎处于一条直线时，月球挡住了太阳射向地球的光线，从而在地球上形成阴影；而天狗食月实际上是指月食，月食的形成是由于地球运行到太阳和月球之间，地球挡住了太阳射向月球的光线，使得月球进入地球的阴影中，其成因与日食不同；
（5）电动机的原理是用电产生磁，利用磁的相互作用推动转子转动；
（6）飞船燃料燃烧提供的是化学能；飞船外部的帆板是太阳能帆板，将太阳能转化为电能，
（7）转动手柄（消耗机械能），使风叶转动（得到电能），此时这个装置是发电机，将机械能转化为电能；
（8）电动机的转子转动是因为定子产生的磁场与转子的磁场相互作用，单独取出转子通上电，没有定子的磁场，故转子不会转动；
故答案为：（1）D
（2）月球；A
（3）
（4）C
（5）电；磁
（6）化学；太阳
（7）发电
（8）不会
27．S；机械能；电动机。
解：由图可知，电流从通电螺线管（炮管）的左端进入，从右端流出，根据安培定则可知，通电螺线管（炮管）的左端是N极，根据异名磁极相互吸引可知，炮弹头是S极；电磁弹射装置将电能转化为机械能；给电磁弹射装置线圈提供电流时产生磁场，炮弹（铁质）被磁化，受到强大的作用力而加速运动，达到线圈中间时，迅速断电，炮弹飞出炮口，由此可知其原理是通电导体在磁场中受力而运动，与电动机的原理相同。
故答案为：S；机械能；电动机。
28．（1）方向；
（2）加快；
（3）合格。
解：（1）由于上下的电源正负极相反，通过切换单刀双掷开关S，可以改变电流方向，因而电动机转向的原因是改变通过电动机中的电流方向。
（2）将单刀双掷开关S与“1”连接，将滑动变阻器向左移动时，滑动变阻器的电阻变小，根据欧姆定律，电路中的电流变大，电动机转速加快。
（3）对模型测试时，其“指标一”为优秀，拨动开关能控制遮光帘自动上升或下降，不能自动停止，需要再次拨动开关才能停止，故为合格。
故答案为：（1）方向；（2）加快；（3）合格。
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浙教版（2024）科学八年级下册3.3电动机及其应用 培优卷
一．选择题（共15小题）
1．我国第三艘航空母舰福建舰是全球最大常规动力航母，它满载排水量为8万余吨，搭载了自主研发的电磁弹射系统，利用强磁场对通电轨道产生的力使舰载机加速起飞。福建舰服役后大大提升了我国海军实力。下列说法正确的是（　　）
A．电磁弹射系统与电动机的工作原理相同
B．福建舰在海上航行时受到的浮力大于重力
C．舰载机从福建舰上起飞后，福建舰仍处于漂浮状态，浮力不变
D．舰载机停在甲板上，舰载机对甲板的压力和甲板对舰载机的支持力是一对平衡力
2．播放音乐时，扬声器中的哪个结构能够发出声音（　　）
A．磁铁 B．线圈 C．外壳 D．振膜
3．项目化学习小组利用所学知识制作了一款简易扬声器。请根据信息完成下面小题。制作方法：
①用木板和木条制作一个底座，在右侧木条上安装可调节距离的磁铁部件：
②用塑料螺杆将导电线圈固定在一个剪去底部的塑料瓶外侧：
③将导线从下方塑料瓶盖上的小孔穿出来，接上音频发生器，扬声器就制成了。
当导线接通一个电流方向可变的音频发生器时，导电线圈振动，带动塑料瓶振动，从而放大声音。
与这一原理相同的是（　　）
A． B．
C． D．
4．将矩形线圈放入磁场中处于如图所示的位置，给矩形线圈通电，发现矩形线圈会沿顺时针转动，下列说法正确的是（　　）
A．该装置产生的现象在生活中的应用是发电机
B．将N磁体去除，通电后矩形线圈仍沿顺时针转动
C．此时矩形线圈处于平衡位置
D．电流方向和磁场方向同时改变，线圈的受力方向也发生改变
5．如图所示，在装配直流电动机模型的实验中，下列操作不能改变电动机转动方向的是（　　）
A．对调电源正负两极
B．对调NS两磁极位置
C．对调CD两接线柱
D．对调电源正负两极和CD两接线柱
6．图中是小明制作的简单电动机模型，其线圈由漆包线绕成，将线圈一端的漆全部刮掉，另一端只刮掉半周，在线圈的下面放置了一块磁体。将其接入电路中，闭合开关后，线圈转动起来了。关于此电动机模型下列说法正确的是（　　）
A．利用电磁感应原理工作
B．线圈在转动时，始终受到磁场作用力
C．将电能转化为机械能
D．增大线圈中的电流可改变转动方向
7．随着国产第三艘航母福建舰的海试，三条电磁弹射跑道（如图）展现在世人面前，这代表着我国成为全球第二个拥有此项技术的国家。电磁弹射技术原理是利用先进的电力控制系统，在弹射飞机时，将通电导线置于强磁场中，使其快速运动而获得动能。对此分析正确的是（　　）
A．其主要原理是磁场对电流的作用
B．能量转化主要是机械能转化为电能
C．起飞时飞机一直向前运动，故运动状态不变
D．起飞过程中飞机受平衡力的作用
8．如图，两根绝缘细绳下吊着一根水平的铜棒，空间存在垂直纸面的磁场，当棒中通有向右的电流时，两绳上的拉力大小均为F1，若棒中电流大小不变而方向反向时，两绳上的拉力大小均为F2，且F2＞F1，则棒受到的磁场力的大小为（　　）
A．F1+F2 B．F2﹣F1 C．2（F1+F2） D．2F1﹣F2
9．“ ”表示导线中的电流方向垂直于纸面向里；“⊙”表示导线中的电流方向垂直于纸面向外。螺线管通电后外部磁场的情况，如图所示，此时通电导线受到的力F向上．以下小京对力方向的判断，正确的是（　　）
A． B．
C． D．
10．如图是由一节干电池、铜导线和强磁铁组成的简易电动机（线框上端的弯折位置与正极接触，磁铁吸附在电池负极的是S极），放手后从上往下看线圈顺时针转动，为了增大转速，以下操作可以达到目的的是（　　）
A．对调电池正负极位置
B．对调强磁铁南北极位置
C．增加一节干电池
D．减弱磁铁的磁性
11．通电导体在磁场中受到的力叫安培力，安培力的方向与电流方向、磁感应强度的方向都垂直。安培力的方向可用以下方法判定：伸开左手，使拇指与其余四个手指垂直，并且都与手掌在同一个平面内；让磁感线从掌心垂直进入，并使四指指向电流的方向，这时拇指所指的方向就是通电导线在磁场中所受安培力的方向（如图）。这就是判定通电导线在磁场中受力方向的左手定则。请你根据以上信息，下列说法错误的是（　　）
A．安培力的受力物体是通电导体，施力物体是磁场
B．若图中磁极对调，其他条件不变，则判断时手心要朝下
C．若图中电流反向，其他条件不变，则通电导体受力方向也相反
D．若图中磁极对调，电流反向，其他条件不变，则通电导体受力方向也相反
12．如图所示，是“线圈不能连续转动”的三幅实验图，下列说法中不正确的是（　　）
A．三图中，导线ab与cd所受的磁力方向始终没有发生改变
B．乙图中，线圈能够连续往下转动变成丙图所示，是由于惯性
C．通电一段时间后，线圈abcd最终会停止在乙图所示的位置
D．只要开关始终闭合，线圈abcd一定会在乙图的平衡位置左右摆动，永不停止
13．小敏发现教室的投影幕布有一个开关，通过其转换可以使幕布上升或下降。于是她用单刀双掷开关及其他元件设计了如图所示的电路，其中能通过开关的转换而改变电动机旋转方向，从而实现幕布上升或下降的是（　　）
A． B．
C． D．
14．回旋飞球是一种新型玩具，如图所示，球体是金属外壳，内置电机和扇叶，可以利用遥控器进行控制，能使飞球在空中原地悬浮，也可以在丢出去后回旋到手中，下列分析正确的是（　　）
A．飞球在空中悬浮时不受重力
B．飞球悬浮时说明竖直方向受到平衡力的作用
C．电机启动后带动扇叶转动是利用电磁感应原理
D．有时飞球快速丢出去会很难回旋到手中原因是速度越大，惯性越大
15．如图所示圆环形绝缘凹槽内装满水银，水银的内外侧用导线接入电路，圆心处放置一块圆柱形磁铁，闭合开关后，发现水银逆时针流动，小明进行了如下操作：先对调电源的正负极，再对调磁铁的南北极，则该操作中水银的流动情况是（　　）
A．一直顺时针流动
B．一直逆时针流动
C．先顺时针流动，再逆时针流动
D．先逆时针流动，再顺时针流动
二．填空题（共5小题）
16．课堂上，柯老师利用如图装置研究磁场对通电导体的作用。请回答下列问题：
（1）闭合开关，此时导体ab会向　 　 （填“左”/“右”/“上”/“下”）移动；
（2）生活中，　 　 （填“发电机”/“电动机”）就是利用这个现象制作的；
（3）若要研究导体受到力的方向与电流方向的关系，可以怎么操作？　 　 。
17．如图所示是灵敏电流计的内部结构示意图，线圈在磁场中，指针与线圈相连。
（1）当线圈中有电流通过时，线圈会转动，这与 　 　 （选填“电动机”或“发电机”）的原理相同。
（2）若线圈中的电流方向改变，指针的偏转方向将 　 　 （选填“不变”或“改变”）。
18．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）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 　 　 。
19．LED灯即发光二极管，是一种能够将电能转化为可见光的固态的半导体器件。如图甲，当电流由A经过LED流向B时，LED发光，电路为闭合状态；反之，电流不能从B流向A，LED不发光，电路为开路状态。
（1）图乙所示的两次实验中，闭合开关LED均发光，线圈1顺时针转动，线圈2 　 　 （选“顺时针”或“逆时针”）转动。
（2）如图丙所示，导体棒a与两个LED相连；在某磁场中，使a左右往复运动（图丁的虚线为运动轨迹），a中产生的电流随运动方向改变而改变，此时两个LED发光情况应该是 　 　 （选填“两个LED交替发光”“两个LED一直发光”或“只有一个LED一直发光”），该磁场可能的分布情况包括图丁中的 　 　 （选填序号）。
20．如图所示是小明为爷爷购买的一款助听器及部分结构名称。
（1）助听器能帮助听力衰减患者听见声音是因为它能将声音放大，即增大了声音的　 　 这一特性。
（2）调节助听器上的音量控制旋钮可以改变声音的放大程度，它的实质是　 　 （填某种电学元件）。
（3）小明查阅说明书后，了解到助听器的麦克风能将收集到的声信号转化为电信号，而内部的动圈式受话器则会将音频电信号转换成声信号。其中动圈式受话器的原理是　 　 。
三．实验探究题（共5小题）
21．探究“通电导体在磁场中受力与什么因素有关”的实验，如图所示。
（1）如图甲所示，将导体ab置于蹄形磁体的两极之间，闭合开关，导体a向左运动，说明磁场对　 　 导体有力的作用；
（2）将导体换成线圈放入磁场中，如图乙所示，闭合开关，线圈不能持续转动，是因为线圈越过了平衡位置以后，受到磁场的力要　 　 它的转动。为了使线圈持续转动下去，可以通过每半周改变电流的方向或改变　 　 的方向，生活中的电动机一般是通过换向器改变　 　 的方向让线圈持续转动起来的。
22．小金在学习了磁场对通电导体有力的作用后，进一步查阅资料，了解到当电流与磁场方向垂直时，磁场对通电导体的作用力大小与磁场强度、导体在磁场中的长度以及导体中的电流强度有关。他设计了如图所示的装置，实验步骤如下：
①将一根导体棒用两根细线悬挂在铁架台上，将一蹄形磁铁竖直固定在铁架台上，并让导体棒与下方的蹄形磁铁磁极间的磁场方向垂直；
②给导体两端加电压U1，闭合电路，观察悬线偏转的角度α1；
③给导体两端加电压U2，且U2＞U1，闭合电路，观察悬线偏转的角度α2；
④　 　 ，即可知道磁场给通电导体的作用力与电流是否有关；
（1）将实验步骤④补充完整； 　 　 ；
（2）小金探究的科学问题是 　 　 ；
（3）小李也利用该装置探究与小金相同的问题，但两次实验中给导体棒所通电流方向均与小金的相反，比较小金和小李的做法你认为 　 　 （填字母）；
A．都可以 B．小金更好 C．小李更好
（4）小金想进一步探究磁场对通电导体的作用力大小与导体在磁场中的长度是否有关，于是他更换了另一根较长的导体棒去实验，这样操作 　 　 （填“可行”或“不可行”），理由是 　 　 。
23．小金用如图甲所示的装置，探究“磁场对通电导体的作用力”。小金将滑动变阻器的滑片移到合适位置，闭合开关，发现金属导体ab向左运动。
（1）为验证导体受力方向与磁场方向是否有关，小金将导体ab放回图甲所示位置，断开开关后，小金应进行的操作是 　 　 。
（2）上述现象都说明磁场对通电导体有力的作用，　 　 （选填“发电机”“电动机”或“电磁铁”）就是根据该原理制成的。
（3）微型电扇通电工作时，它是电动机。如图乙所示，小金在微型电扇的插头处连接小灯泡，因手快速拨动风扇叶片时，小灯泡发光。微型电扇能产生电流是利用了 　 　 的原理。
24．我国“福建舰”采用电磁弹射技术（如图甲），其核心原理是通电导体在磁场中受到力的作用。小东设计如图乙装置探究通电导体在磁场中的受力情况，实验数据如表所示。
序号 电流表示数/A 压力传感器示数/N 直铜棒受到的磁场力/N
1 0 4.0 0
2 0.1 4.4 0.4
3 0.2 4.8 0.8
4 0.3 5.2 1.2
结合图表回答：
（1）本实验探究的问题是通电导体在磁场中受到磁场力的大小与 　 　 的关系。
（2）实验中直铜棒受磁场力的方向为 　 　 （填“竖直向上”或“竖直向下”）。
（3）电磁弹射相比蒸汽弹射（如图丙），具有哪些优势？　 　 （可多选）。
A.电流调节响应快，加速更均匀
B.可控性高，便于实现不同重量的弹射需求
C.能量转换效率高，无蒸汽泄露等损耗问题
（4）为验证结论的普遍性，需补充实验，可更换 　 　 （写出一点即可），进行多次实验并测量。
25．铝箔轻巧，导电性好，能做许多科学实验。
实验1：“铝箔小火箭”
将铝箔卷成筒状，上端封闭并装入一截火柴头，下端开口并装上尾翼，制成小火箭。将小火箭套在发射架上，加热其上端，如图甲所示。稍后小火箭就会射到空中。
（1）小火箭与发射架不能套得太紧，否则会因 　 　 力太大，难以起飞。
（2）火柴头燃尽后，空中的小火箭还能继续上升，这是因为小火箭具有 　 　 。
实验2：“铝箔秋千”
折一个U形铝箔框，其两端通过回形针与干电池两端相连，置于磁铁上方，如图乙所示。通电时，铝箔框就会朝一个方向摆动。
（3）通电摆动时，电能转化为 　 　 能和内能。
（4）若要改变铝箔框通电时的摆动方向，请写出一种方法：　 　 。
四．解答题（共3小题）
26．2025年4月24日，神舟二十号航天员乘组成功入驻中国空间站，与神舟十九号航天员乘组实现中国航天史上第6次“太空会师”。
（1）神舟飞船每90分钟绕地球一周，宇航员们一天能看到　 　 次日出。
A.13次
B.14次
C.15次
D.16次
（2）如图是宇航员在太空上看到的日食景象，图中地球表面黑色的部分是地球被　 　 挡住而产生的阴影。以下时间可能发生日食的是　 　 。
A.春节
B.元宵节
C.端午节
D.中秋节
（3）2025年3月14日，小科观察到了红月亮（农历二月十五），请画出此时的太阳、地球、月球三者所处位置。
（4）以下天文现象中，和日食形成成因不同的是　 　 。
A.金星凌日
B.水星凌日
C.天狗食月
（5）神舟飞船上搭载了电动机组，为各分系统提供了动力支撑和有效保障。电动机虽然大小不一，形态各异，但原理相同：用　 　 产生　 　 ，利用磁的相互作用推动转子转动。
（6）飞船的动力除了来源于燃料提供的　 　 能外，还可以利用外部的帆板（如图）将　 　 能转化为电能。
（7）小科将电动机的一端安装上风叶，另一端安装上手柄（如图），转动手柄发现风叶转动，此时这个装置叫做　 　 机。
（8）小科为了进一步探究电动机的构造，单独取出转子（如图）通上电，此时转子　 　 （填“会”或“不会”）转动。
27．我国首艘国产航母“福建舰”上使用了电磁弹射装置，原理如图所示，给线圈提供电流时产生磁场，炮弹（铁质）被磁化，受到强大的作用力而加速运动，达到线圈中间时，迅速断电，炮弹飞出炮口。当线圈通电时，炮弹头是 　 　 （选填“S”或“N”）极；电磁弹射装置将电能转化为 　 　 ，工作原理与 　 　 （选填“电动机”或“发电机”）相同。
28．项目化学习小组拟设计一个自动升降床，通过电动机带动床自动上升和下降，来节约卧室空间，如图甲所示，乙为其简化模型；小组同学设计的电路如图丙所示，单刀双掷开关S与“1”相连时床上升，与“2”相连时床下降。
（1）通过切换单刀双掷开关S，可以使床升降的原因是改变了电动机中电流的 　 　 ；
（2）将开关S与“1”连接，将滑动变阻器滑片向左移动，床升降的速度将 　 　 ；（选填“加快”或“减慢”）
（3）他们制作的产品评价表如下：
评价指标 评价等级
优秀 合格 待改进
指标一 床上升和下降的速度都可调 床只有上升时速度可调或只有下降时速度可调 床上升和下降时速度都不可调
指标二 拨动一次开关，就能控制床自动上升或下降，且能自动停止 拨动开关能控制床自动上升或下降，但需要再次拨动开关才能停止 拨动开关，床无法上升或下降
测试模型时，“指标一”为优秀。结合评价表，请判断该模型“指标二”评价等级为 　 　 。
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