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第3章 电磁及其应用单元练习卷
班级________ 姓名 ________ 学号______
一、选择题（本大题共15小题，共30.0分）
1.下列关于电和磁的说法，正确的是（）。
A. 磁感线是磁场中实际存在的曲线
B. 指南针能指南北是因为地球周围存在磁场
C. 地磁的南极在地理的南极附近
D. 只要导体在磁场中运动，就能产生感应电流
2.磁场是一种看不见的特殊物质，我们可以通过磁场对小磁针作用的效果来认识它。这是科学研究的一种常用方法，下列研究实例中，不是采用这种研究方法的是（）。
A. 我们可以通过液体受热后体积的变化来比较温度的高低
B. 我们可以通过对比水压来认识电压
C. 我们可以通过观察电磁铁吸引大头针的多少来了解电磁铁磁性的强弱
D. 我们可以通过观察电路中电流表的指针是否偏转来判断电路中是否有电流
3.为判断钢棒是否具有磁性，小明进行了如图所示的实验，下列实验中，能根据实验现象确定钢棒具有磁性的是（）。
A. ①② B. ③④ C. ①④ D. ②③
4.下列描述磁场的磁感线的画法，正确的是（）。
A. B. C. D.
5.一次家庭探究活动中，小明把一个正在发光的灯泡放到蹄形磁体中间，惊讶地发现灯丝在晃动。下列关于该现象的说法，正确的是（）。
A. 灯丝晃动是一种电磁感应现象 B. 灯丝晃动是内能转化成了机械能
C. 灯丝晃动是受到磁体的吸引作用 D. 灯丝晃动是磁场对电流的作用
6.据报道，某航母将采用电磁弹射器作为舰载机起飞装置。电磁弹射器的弹射车与舰载机的前轮连接，并处于强磁场中，当弹射车内的导体通以强电流时，舰载机受到强大的推力而快速起飞。下列设备或用电器的工作原理与电磁弹射器的工作原理一致的是（）。

A. 电铃 B. 手摇发电机
C. 电扇 D. 电磁起重机
7.下列对图示电磁实验现象相应的解释，正确的是（）。
A. 图甲中，闭合开关，小磁针的N极不会发生偏转
B. 图乙中，线圈匝数较多的电磁铁，磁性较强
C. 图丙中，该装置用来研究电磁感应现象
D. 图丁中，磁体放在水平面上，导体ab竖直向上运动，电流表指针一定会偏转
8.小明在科技馆参观磁悬浮地球仪后，回家模仿制作了一套磁悬浮地球仪。自制地球仪内有一条形磁体，底座内有一金属线圈（线圈电阻不计），R为保护电阻，如图所示。若要让地球仪悬浮得更高，则下列做法中正确的是（ ）。
A. 条形磁体的b端为N极，开关S2连到接线柱1上
B. 条形磁体的b端为N极，开关S2连到接线柱2上
C. 条形磁体的b端为S极，开关S2连到接线柱2上
D. 条形磁体的b端为S极，开关S2连到接线柱1上
9.汤姆生在研究阴极射线时发现了电子。如图所示，一条向上射出的阴极射线可以看作是由许多电子定向运动形成的电子流，则通过这束电子流的运动方向推断电流及周围的磁场方向是（）。
A. B. C. D.
10.小明把台灯插头插在书桌边的插座上，闭合台灯开关后发现台灯不亮。为了找出故障原因，他把测电笔分别插入插座的两个插孔进行检测，发现其中一孔能使测电笔氖管发光，另一孔不能使氖管发光，而此时家里的其他用电器都能正常工作，则故障可能是（）。
A. 书桌边的插座与中性线断开了 B. 进户线中性线断了
C. 进户线相线上的保险丝烧断了 D. 书桌边的插座短路了
11.一条形磁体放在水平桌面上，处于静止状态，电磁铁置于条形磁体附近并正对条形磁体（如图所示）。下列叙述中，正确的是（）。
A. 闭合开关前，电磁铁与条形磁体间没有力的作用
B. 闭合开关后，条形磁体受到桌面向左的摩擦力
C. 闭合开关后，滑片P向a端移动时，电磁铁与条形磁体间的作用力增大
D. 闭合开关后，滑片P向a端移动的过程中，若条形磁体始终处于静止状态，则它受到桌面的摩擦力大小保持不变
12.如图所示为小明家的部分电路，他将电饭煲的插头插入三孔式插座后，正在烧水的电热水壶突然停止工作，但电灯仍正常发光，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，氖管均发光。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. 插座的接地保护线断路
C. 电路的c、d间导线断路 D. 电路的a、b间导线断路
13.如图所示为简易压力传感器的原理图，甲弹簧连接在A、B两绝缘板之间，B板固定，滑动变阻器R的滑片P与A板相连，并可随A板一起运动。乙弹簧下端挂有一永磁体，永磁体正下方有一电磁铁，E为电源，R0为定值电阻。开关S闭合，当用力F向下压甲弹簧后，下列说法中，正确的是（ ）。
A. 甲弹簧被压得越短，乙弹簧伸得越长 B. 压力F越大，电压表示数越小
C. 压力F越小，电磁铁的磁性越强 D. 电磁铁的上端为N极
14.有人做了如图所示的实验：向环形塑料凹槽内注满水银，然后通过接线柱将凹槽内的水银接入电路，再在圆环中央放置一块圆柱形磁铁。闭合开关，凹槽内的水银会按逆时针方向流动起来，则下列说法中，不正确的是（）。
A. 水银流动的原理是磁场对通电导体有力的作用
B. 若只对调电源的正负极，则水银将按顺时针方向流动
C. 该过程中将机械能转化为电能
D. 若将串联的蓄电池再增加一节，则水银的流动速度将变快
15.小柯在医院看到一个自动输液报警器，如图甲所示。闭合开关，当输液报警器处输液管中有药液流过时，绿灯亮；无药液流过时，电铃报警。小柯运用所学知识和查找的资料设计了一个类似的自动输液报警器，如图乙所示。如图丙所示为光敏电阻阻值随光照强度变化的关系图。下列说法中，正确的是（）。
A. 电磁铁的上端是S极
B. 输液管中没有药液流过时，控制电路线圈中的电流变大
C. 当输液管内有药水时，LED灯发出的光被会聚到光敏电阻上，衔铁被吸下
D. 调试时，输液管中有无药液流过都会报警，可换用电阻更小的R0或减少线圈匝数加以改进
二、填空题（本大题共7小题，共22.0分）
16.如图所示，螺线管通电后产生的磁场与右边的磁体相排斥，则通电螺线管左端为 极，电源A端为 极。若要改变通过螺线管的磁场方向，最简单的方法是 。
17.福州科技馆展出的磁动轮是根据异名磁极相互吸引的原理制成的，每个轮的边缘装有12个侧放的柱形磁体，如图所示。当推动A轮转动时，其他3个轮会随之转动，若A轮磁体外侧是N极，则C轮磁体外侧是 极。若A轮逆时针转动，则C轮将 （填“顺”或“逆”，下同）时针转动，D轮将 时针转动。
18.如图所示为常见家庭电路的线路图。请回答下列问题：
（1）图中①②两处需接入空气开关和电能表，其中①处应接入 。
（2）图中的插座有两孔和三孔两种，像电视机一类塑料外壳的家电可用 插座，请举出一种必须采用三孔式插座的家电： 。
（3）图中灯泡的两端分别为相线、中性线，而开关必须串联在 线端，原因是 。图中的三孔式插座中，左下孔连接的是 线。
19.如图所示为小宇家照明电路的部分电路图。
（1）该电路中接错的元件是 （填元件符号）。
（2）一天，小宇发现灯L不亮了，而灯泡没坏。于是他闭合开关S1，用测电笔分别测试a、b……f各点，发现测试a、b、c三点时测电笔的氖管发光，而测试d、e、f三点时测电笔的氖管不发光。这说明 两点间发生了 ，于是他很快修好了该电路。
（3）星期六晚上，小宇正在家里看电视，突然电灯、电视机都停止工作，聪明的小宇立刻用测电笔进行测试，他测出家里的插座的两个孔都能使氖管发光，小宇感到很纳闷。请你帮他分析一下，其原因可能是 。
20.如图所示，小明在研究性学习活动中为某仓库设计了一种防盗报警器，其踏板放在仓库的门口，电铃和灯泡放在值班室内。观察电路可知，这个报警器的工作原理：有人踩踏板时， ；无人踩踏板时， 。
21.如图所示的小制作中，装置A和装置B中都有磁体和可转动的线圈。当开关闭合时，装置A的扇叶转动，有风吹向装置B，引起装置B的扇叶转动，使灯泡发光。装置A工作时将电能转化为 能，装置B的工作原理是 。
22.如图所示为一台由不能被电磁铁吸引的物质制成的天平，天平左盘中的A是一铁块，B是一个电磁铁，未通电时，天平平衡，给B通电，铁块A被吸起。
（1）B在通电后成为一块电磁铁，则电磁铁B的 （填“上端”或“下端”）为S极。
（2）当铁块A被电磁铁B吸起而向上做加速运动时，天平将出现 （填“仍保持平衡”“左盘下降”或“右盘下降”）现象。
三、实验探究题（本大题共5小题，共30.0分）
23.某兴趣小组在探究“电磁铁磁性强弱与哪些因素有关”的实验中，设计了如图所示的电路，并进行了实验，实验结果如表所示。
线圈接线点 接线柱1 接线柱2 接线柱3
实验次序 1 2 3 4 5 6 7 8 9
电流/A 0.8 1.2 1.6 0.8 1.2 1.6 0.8 1.2 1.6
指针所指的刻度值大小 0.8 1.2 1.6 0.6 0.9 1.2 0.4 0.6 0.8
（1）该实验是根据 来判断电磁铁的磁性强弱的。
（2）进行1、2、3三次实验基于的假设是电磁铁的磁性强弱与 有关。
（3）在进行第4次实验时，将开关S从接线柱1换到接线柱2后，接下来应进行的操作是 。
（4）分析表中1、4、7三次实验数据，可以得出结论： 。
24.某项目化学习小组在老师的指导下设计了一款电动小车，图甲是电门踏板的工作原理示意图，图中O、E、F为旋钮变阻器的三个接线柱。他们制订的产品评价表如下。
评价指标 优秀 合格 待改进
指标一：行驶速度控制 踩下电门踏板，车速变大 踩下电门踏板，车速不变 踩下电门踏板，车速变小
指标二：行驶方向控制 小车能前进和后退 小车只能前进或后退 小车不能运动

他们设计了如图乙所示的电路，并将电流表改装成速度表。
（1）电动机是根据什么原理制成的？ 。
（2）旋钮变阻器接入电路的两个接线柱为O、E，踩下电门踏板时，电动机的转速如何变化？ 。
（3）图乙是该项目化学习小组设计的实现电动小车前进的电路图，开关S1、S2可以分别接①和③或②和④。结合评价表判断该模型的“指标二”评价等级，并说明理由： 。
25.如图所示为科学兴趣小组用来探究影响感应电流大小的因素的实验装置，金属圆盘在磁极间不停地转动，相当于每根导线都在做切割磁感线运动，从而产生持续的电流。
【建立猜想】
猜想1：切割磁感线的速度大小会影响感应电流的大小。
猜想2：磁场强弱会影响感应电流的大小。
猜想3： （根据后面的“验证猜想3”回答）。
【实验研究】
（1）验证猜想1：当圆盘转速增大时，电流表指针偏转角度增大。
（2）验证猜想2：保持圆盘转速不变，换用 ，发现电流表指针偏转角度增大。
（3）验证猜想3：保持圆盘转速不变，换一个半径更大的金属圆盘，发现电流表指针偏转角度增大。
【实验结果】根据本实验可知，影响感应电流大小的因素有 。
【评价与交流】上述实验中金属圆盘均按逆时针方向转动，某同学发现电流表指针在实验中都向一个方向偏转。若想让电流表指针向另一个方向偏转，则需要 。
26.学习了“电流的磁场”和“磁场对通电导体的作用”的知识后，某学校兴趣小组的同学猜想：“既然电流周围存在着磁场，那么两根互相靠近的通电导线之间是否会发生相互吸引或排斥的作用？”他们将两根导线（可伸长）平行放置后固定（如图甲A所示），然后依次通上如图甲B、C、D所示的电流，通过反复实验证实了他们的猜想。请根据图中的实验现象回答下列问题：
（1）平行放置的两根通电导线之间作用力的特点：①当两根导线中的电流方向相同时，两根导线相互 。②当两根导线中的电流方向相反时，两根导线相互 。
（2）分析图甲中的 ，可探究通电导线之间的相互作用力的大小与电流大小的关系。
（3）如图乙所示，将一根柔软的导线弯成星形，并将其置于光滑水平桌面上，然后将开关S闭合，则该星形回路将 （填字母）。
A．不会变形 B．会变形，所围面积增大
C．会变形，所围面积减小 D．会变形，所围面积不变
27.如图甲所示为“探究感应电流产生的条件”的实验装置。
（1）我们可以通过灵敏电流计指针是否偏转来判断电路中是否有感应电流产生；还可以通过指针偏转的方向判断 。
（2）保持棒运动方向不变，仅将磁体 N、S极对调，重复上述实验，是为了探究感应电流方向与 的关系。
（3）若将此装置中灵敏电流计换成 ，可进一步探究电动机的工作原理。
（4）小明做了如图乙所示的装置，闭合开关，用外力使导体棒水平向右移动，发现导体棒也随之运动起来，运动的原因是 。
四、解答题（本大题共3小题，共18分）
28.（1）如图甲所示，请用笔画线代替导线将开关和螺口灯座连入电路中，使开关能控制灯泡的亮灭。
（2）为了节约用电，很多楼房楼梯上方的过道灯是由光控开关和声控开关同时控制的。光控开关受到光照时断开，声控开关接收到声音时闭合。请将图乙中的原理图连接完整，要求：在夜晚天黑时，发出声响，灯就发光；在白天无论是否发出声响，灯都不亮。
29.有一种磁性非金属材料叫铁氧体，某同学研究铁氧体的磁性与温度的关系，他在恒温箱顶部固定一个铁氧体，然后在铁氧体下方放一磁铁，实验现象如图甲中a所示，然后改变恒温箱的温度，观察到的现象如图甲中b、c所示。
（1）根据图甲及相关条件可以归纳得出结论：________________________________。
（2）自动电饭锅就应用了以上结论，图乙为自动电饭锅的原理图。信息1：煮米饭时，按下按键开关通过杠杆推动永磁体向上移动，且使电饭锅电源开关闭合（两个金属触点接触），电路接通，加热元件开始工作。信息2：当锅内米饭煮熟后，会自动切断电源（两个金属触点彼此分离），加热元件停止工作，防止饭烧焦。请你根据题中信息，结合所学知识，解释自动电饭锅在米饭煮熟前能持续加热，米饭煮熟后能自动停止加热的原理。
30.有一种电加热恒温箱，其工作原理如图甲所示。控制电路由电压为U1＝9 V的电源、电磁继电器（线圈电阻不计）、滑动变阻器R2和热敏电阻R1组成，如图乙所示为热敏电阻R1的阻值随温度变化的图像；工作电路由电压为U2＝220 V的电源和电阻为R0的电热丝组成。通过实验测得当电磁继电器线圈中的电流达到60 mA时，电磁继电器的衔铁被吸下来。
（1）请用笔画线代替导线，按照题意将图甲中的工作电路连接完整。
（2）在升温的过程中，电阻R1两端的电压会________（填“变大”“变小”或“不变”）。
（3）要使恒温箱设定的温度值升高，应调节滑动变阻器R2的滑片，使其接入电路的阻值________（填“变大”或“变小”）。
（4）当滑动变阻器R2接入电路中的电阻为50 Ω时，恒温箱内的温度是多少？
第11页，共11页答案
1. B 2. B 3. C 4. B 5. D 6. C 7. B
8. C 9. A 10. A 11. C 12. C 13. C 14. C
15. C
16. S 负 更换电源的正负极
17. S 顺 逆
18. 电能表 两孔式 冰箱（或洗衣机、空调、电茶壶等） 相 开关断开后，灯泡不带电
中性
19. S2 c、d 断路 进户中性线断路
20. 低压电路的触点开关被接通，继电器吸合，绿灯熄灭，电铃响
触点开关断开，继电器复位，绿灯亮，电铃不响
21. 机械 电磁感应
22. 上端 左盘下降
23. 指针所指的刻度值大小 电流大小
移动滑动变阻器的滑片，使电流表示数保持不变
当电流相同时，连入电路的线圈匝数越多，电磁铁的磁性越强
24. 通电导体在磁场中受力运动 变大
优秀理由：由图乙可知，开关S1、S2分别接①和③与开关S1、S2分别接②和④时，通过电动机的电流方向相反，因为通电导体在磁场中受力运动方向与电流方向有关，所以改变电流方向，电动机的转动方向发生改变，因此该电动小车能够实现前进和后退
25. 【建立猜想】导线的长度会影响感应电流的大小
【实验研究】磁性更强的磁体
【实验结果】切割磁感线的速度、磁场强弱、导线的长度
【评价与交流】让金属圆盘按顺时针方向转动
26. 吸引 排斥 C、D B
27. 感应电流的方向 磁场方向 电源 通电导体在磁场里受到力的作用而运动
28. （1）如图所示。
（2）如图所示。
29. （1）在一定温度范围内，温度越高，铁氧体的磁性越弱
（2）煮米饭时，按下按键开关通过杠杆推动永磁体向上移动，两个金属触点接触，加热元件开始工作；当锅底的温度升高到某温度时，铁氧体的磁性减弱，永磁体与铁氧体分开，永磁体下落，向下推动杠杆，弹簧片被弹回后，两个金属触点彼此分离，加热元件停止工作。
30. （1）如图所示。（ 2）变小（ 3）变大
（4）控制电路的总电阻； 当R2＝50 Ω时，热敏电阻的阻值R1＝R总-R2＝150 Ω-50 Ω＝100 Ω； 由题图乙知，热敏电阻的阻值为100 Ω，此时恒温箱内的温度为50℃。
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