【精品解析】浙江省杭州市文澜中学2025学年第二学期阶段性学业质量测试初二科学试卷

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浙江省杭州市文澜中学2025学年第二学期阶段性学业质量测试初二科学试卷
一、选择题(每题2分,共46分,每小题只有一个选项符合题意)
1.如图为某款玻璃清洁器,由两块各含磁铁的清洁片构成。使用时,两块清洁片总是隔着玻璃合在一起移动,这是因为(  )
A.异名磁极相互排斥 B.异名磁极相互吸引
C.同名磁极相互排斥 D.同名磁极相互吸引
2.如图所示为“磁悬浮抗震屋”,其在房屋的基座上增加了磁悬浮设备,当地震来临时,在短时间内房屋就会自动脱离地面悬浮在空中从而减小危害。据此分析房屋悬浮的磁感线分布情况为(  )
A. B.
C. D.
3.有一种“魔法磁泥”,当磁体靠近时,它就会被拉丝般地吸起,如图所示。制作“魔法磁泥”的磁化材料可以是 (  )
A.铁粉 B.铜粉 C.铝粉 D.碳粉
4.通电螺线管的磁极跟电流的方向有关系,可以用安培定则来判断。若通电螺线管的连接如图所示,下列利用安培定则判断磁极方向正确的是()
A. B.
C. D.
5.无线充电是一种增加手机续航时间的方式,无线充电的技术原理是:电流流过充电座的“送电线圈”产生变化的磁场,手机中的“受电线圈”靠近该变化磁场时就会产生感应电流,给智能手机充电,下图与“受电线圈”中的工作原理相同的是(  )
A. B.
C. D.
6.如图实验装置与探究内容不相符的是(  )
A.探究磁极间相互作用规律
B.探究磁场对电流的作用
C.探究电动机的原理
D.探究产生感应电流的条件
7.电子门锁因其功能齐全、外观新颖等优点,被广泛应用在我们生活之中。其内部原理如图所示,图中S是指纹开关,K是轻质弹簧,L是电磁铁,B是带有固定磁极的锁,当锁的磁极S端插入锁孔C中时,门处于锁定状态。下列说法错误的是 (  )
A.当开关断开时,绿灯亮,门锁处于锁定状态
B.当开关闭合时,电磁铁A 与锁固定磁极相互排斥
C.当开关闭合时,电磁铁L 的上端为S极,此时红灯亮
D.更改控制电路电源的正负极,不会影响门锁正常工作
8.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
9.如图所示是实验室电流表的内部结构图,处在磁场中的线圈有电流通过时,线圈会带动指针一起偏转。线圈中电流越大,指针偏转角度就越大。关于该现象,下列说法正确的是(  )
A.该电流表是利用电磁感应原理工作的
B.线圈中有电流通过时,把机械能转化为电能
C.线圈中电流越大,其所受磁场力就越大
D.改变线圈中的电流方向,指针的偏转方向不会改变
10.如图所示是直流电动机的模型,闭合开关后线圈顺时针转动。现要线圈逆时针转动,下列方法中可行的是(  )
A.只改变电流大小 B.只改变电流方向
C.对换磁极同时改变电流方向 D.换用磁性更强的磁铁
11.给安装好的直流电动机模型通电,发现电动机不转,若轻推一下线圈就快速转动起来。则开始时不转的原因可能是(  )
A.磁铁的磁性太弱
B.通过线圈的电流太小
C.电动机线圈平面恰好处在平衡位置
D.电刷与换向器之间的摩擦太大
12.如图是一款家用充电式电动螺丝刀,该电动螺丝刀在工作过程中能够通过正转和反转来实现紧螺丝或松螺丝的双重功能。下列有关说法中不正确的是(  )
A.电动螺丝刀工作时利用了电磁感应的原理
B.电动螺丝刀工作时将电能转化为机械能
C.可以通过改变电流方向实现正、反转的调换
D.可以通过增大电流实现加快转速
13.研究人员制造了一种可以在水下工作的水母机器人。部分结构如图,伞状体中放入永磁铁,当薄膜内的液体金属导体通一定电流时,薄膜能运动。它的工作原理与下列设备或用电器工作原理一致的是(  )
A.电动机 B.电磁起重机 C.发电机 D.电铃
14.磁共振成像是一种采用强静磁场和变化磁场使人体组织成像的医学技术。若携带金属物做磁共振,强静磁场会吸引铁质物品,变化磁场会使携带的金属中产生感应电流,从而使金属发热而灼伤病人,重则危及生命。上述说明中,没有涉及的知识是(  )
A.铁在磁场里会被磁化 B.磁能生电
C.电流通过导体会产生热量 D.同名磁极相互排
15.2026年宁波马拉松比赛采用感应芯片计时。正确佩带芯片的参赛者,只要通过起点和终点设置的恒定磁场地带时,芯片里的线圈就会产生电流,激发芯片发送编码信息,系统实时获取计时信息。与此工作原理相同的器件是(  )
A.电风扇
B.门吸
C.手摇发电手电筒
D.电铃
16.转换法就是用能被感知的现象来表现难以感知或度量的事物,它是科学研究的重要方法之一。下列实验的研究与该方法不同的是(  )
A.电磁铁吸引大头针
的多少判断电磁
铁磁性强弱 B.引入磁感线研
究磁场性质 C.灵敏电流计指针
是否偏转来判断电路
中是否产生感应电流 D.用小磁针检测电
流周围是否存在磁场
A.A B.B C.C D.D
17.如图所示,在探究“什么情况下磁可以生电”的实验中,保持磁体不动,闭合开关,导体ab水平向右运动,灵敏电流计指针向左偏转.下列说法正确的是(  )
A.若导体ab水平向左运动,则灵敏电流计指针向右偏转
B.若导体ab竖直向上运动,则灵敏电流计指针向左偏转
C.若导体ab竖直向下运动,则灵敏电流计指针向左偏转
D.若导体ab向斜上方运动,则灵敏电流计指针不会偏转
18.小浙按人类对磁的认识历程,对“电与磁”的知识进行梳理,图中对应位置的内容填写正确的是
A.赫兹 B.电动机
C.电磁起重机 D.电磁感应现象
19.生命可贵,安全第一!在如图所示的各种情况下(乙和丁中人站在绝缘凳上),人体不会触电的是(  )
A.甲 B.乙 C.丙 D.丁
20.以下符合安全用电要求的是(  )
A.在高压线旁放风筝
B.发生用电事故时立即切断电源
C.电器金属外壳未接地
D.同一插座上同时使用多个大功率用电器
21.在家庭电路中有时在台灯插头插入插座后,闭合台灯开关,室内其他电灯熄灭,保险丝熔断;有时在台灯开关断开的情况下,把台灯插头插入插座时,室内其他电灯全部熄灭,保险丝熔断。引起这两种故障的最大可能(  )
A.前者是插座短路,后者是灯泡短路
B.前者是灯泡短路,后者 是插头短路
C.两者都是插座短路
D.两者都是插头短路
22.下列家庭电路连接正确的是(  )
A. B.
C. D.
23.如图所示是一种利用健身球设计的充电器,在转动球的时候就可以给电池充电,这时健身球里面的装置相当于一个微型发电机。转动球的过程中没有涉及到的能量形式是(  )
A.电能 B.光能 C.机械能 D.化学能
二、填空题(共5小题,每空2分,共28分)
24.中国人发明的司南是世界上最早利用地磁场指示方向的仪器。古文《论衡·是应篇》中记载:“司南之杓(用途),投之于地,其柢(握柄)指南”。则勺柄应为该磁体的   ;某物理研究所尝试利用一块天然磁石制作一具“司南”,图乙所示为天然磁石的磁感线分布情况,则应将磁石的   填(“B”“C”“D”或“E”)处打磨勺柄。
25.闭合开关,小磁针静止时的指向如图所示。此时A处磁感线与B处相比更   (选填“疏”或“密”),通电螺线管的左侧为   极,电源的左侧表示   极。
26.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,ab边受到向上的力,则cd边受到   (“向上”或“向下”)的力;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   
27.如图所示,导体棒AB、CD水平放置在蹄形磁体的磁场中,两个蹄形磁体的N极和S极标识都没有了,小明通过探究发现:拉动 AB向左移动时 CD会向右移动。
(1)在这个探究实验中,装置   (填“甲”或“乙”)相当于发电机。
(2)若调换右边磁体的磁极,拉动AB向右移动,则CD   (填“向左移动”“向右移动”或“静止不动”)。
28.如图是家庭电路局部示意图。
(1)在我国,家庭电路的电压是   V,小科同学想在家庭电路中安装一盏照明灯图中虚线框1和2应连入开关和电灯,则开关应装在   (选填“1”或“2”)方框中。
(2)安装完毕后,闭合开关S,插座不接电器,观察到灯不亮。经检查该电路仅有的一处故障是 de间断路。则开关闭合时,用测电笔接触图中c、g、d点,管会发光的点是   。
三、实验探究题(共4小题,每空2分,共30分)
29.小科同学将两块相同磁体放在桌子上进行实验(如图甲),发现或靠近都没有出现相互排斥或吸引的现象,是什么原因呢?小科进行以下猜想并开始探究:
猜想一:可能是磁性消失了;
猜想二:可能是地面的摩擦力阻碍了磁体的运动;
(1)小科将两个磁体分别吸引铁钉,结果如图乙所示,于是排除了猜想   
(2)为验证猜想二,下列方案可行的是(  );
A.将两个磁体用绳子挂起来
B.将两个磁体放在小车上
C.将小铁屑放在磁极周围
(3)小科要研究磁体周围的磁场分布,将两个具有磁性的小磁针按如图丙所示放置,然后再将条形磁体放入其中,结果发现磁体左右两个磁针并没有晃动,于是小科得出了该磁体两边没有磁性的结论,请你分析小科这样得出结论是否合理并说明理由   
30.小华用图甲中实验装置探究“怎样产生感应电流”,用到了铁架台、蹄形磁体、灵敏电流表、开关、直导体AB和若干根导线等器材。实验中固定磁体,让导体AB 运动。根据表格信息回答下列问题:
实验次数 导体运动情况 灵敏电流表指针
偏转情况 灵敏电流表电流方向
1 竖直向上 不偏转  
2 竖直向下 不偏转 ____
3 水平向左 向右偏转 电流从右侧接线柱流入
4 水平向右 向左偏转 电流从左侧接线柱流入
(1)由实验1、2可知,闭合开关,导体AB竖直向上或向下运动   (“会”或“不会”)产生感应电流。
(2)由实验3、4可推测:导体产生感应电流的方向与   有关;如果固定导体AB,水平向右移动磁体,灵敏电流表的指针向   偏转。
(3)图乙中的“○”表示导体AB 的横截面(即图甲中沿导体AB由A往B 看),I、Ⅱ、Ⅲ、IV表示导体运动中的不同位置,箭头表示导体在那个位置上的运动方向。则导体会产生感应电流的位置有____(填序号)。
A.I位置 B.Ⅱ位置 C.Ⅲ位置 D.Ⅳ位置
31.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    。
32.现代家庭中用断路器来代替闸刀开关和保险丝。
(1)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,物体在某一万向上长度的膨胀称为线膨胀。如表是科技小组的同学探究影响物体线膨胀因素的实验记录:
组别 材料 升高的温度 原长(m) 伸长量(m)
1 黄铜 10 1.0 0.19
2 黄铜 10 2.0 0.38
3 康铜 10 1.0 0.15
4 康铜 30 1.0 0.45
5 铝 10 1.0 0.23
6 铝 30 2.0 1.38
请根据实验记录回答下列问题:
①实验中用   来反映物体线膨胀大小。
②请你比较分析实验组别,可以得出结论:   
③如图甲所示的电热设备中有一个由黄铜片与康铜片双金属合在起的温控开关,温度升高时,取金属片向上弯曲,使电路断开,由此推测双金属片下层所选的材料是   (填“黄铜”或者“康铜”)。
(2)断路器因方便、安全,被越来越广泛地使用。如图乙所示是断路器的工作原理图,当电流过大时它的工作顺序是   
①电流过大,双层金属片发热过多②触点断开
③簧锁装置脱开④双层金属片弯曲,触动簧锁装置
四、分析计算题(共2小题,共16分).
33.电梯为了安全,都设置超载自动报警系统,其工作原理如图甲所示。已知控制电路电源电压U=6V,保护电阻. ,压敏电阻 R2的阻值随压力F大小变化如图乙所示,电梯底架自重和电磁铁线圈的阻值都忽略不计。
(1)电梯超载时,衔铁被电磁铁吸住,触点K 与触点   接触,电铃发出警报声,同时电动机   (选填“能”、“不能”)工作。
(2)当电磁铁线圈电流达到20mA 时,衔铁刚好被吸住。若该电梯厢内站立总质量为1000kg的乘客时,此时电梯是否超载 (g取10N/ kg)
34.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)图甲为测电笔结构简图,用此测电笔辨别中性线、相线时,除笔尖金属体接触电线外,手还要接触   ;
(2)如图乙所示,插线板上的指示灯在开关闭合时会发光,插孔正常通电;如果指示灯损坏,开关闭合时插孔也能正常通电。请在图丙中画出插线板中开关、指示灯和插孔的连接方式,并与电源线接通。
(3)在使用测电笔接触家庭电路相线时,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?
答案解析部分
1.【答案】B
【知识点】电荷间的相互作用规律
【解析】【分析】根据磁极之间的相互作用规律分析判断。
【解答】由题意可知,使用时,两块清洁片隔着玻璃合在一起运动,说明两块清洁片之间存在吸引力,即异名磁极相互吸引,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
2.【答案】D
【知识点】磁场和磁感线
【解析】【分析】对悬浮的房屋做受力分析,得到其受到的磁力方向,根据磁极间的相互作用规律即可解答。
【解答】当地震来临时,在短时间内房屋就会自动脱离地面悬浮在空中从而减小危害。可知此时是利用同名磁极相互排斥的原理。
AC.图中为两个磁极异名,相互吸引,其中C图磁感线方向错误,故AC错误;
B.图中两磁极相同,但磁感线应由N极出发回S极,故B错误;
D.图中两磁极都是N极相互排斥,且磁感线由N极出发回到S极,故D正确。
故选:D。
3.【答案】A
【知识点】磁体、磁极、磁化
【解析】【分析】根据磁铁能吸引铁、钴、镍等,进行分析判断。
【解答】有一种“魔法磁泥”,当磁铁靠近时,它就会被拉丝般地吸起,磁铁能吸引铁、钴、镍等,则制作“魔法磁泥”的磁化材料可以是铁粉。
故答案为:A。
4.【答案】D
【知识点】右手螺旋定则;通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【分析】右手螺旋定则:四指弯曲方向表示电流的方向,大拇指方向表示磁场方向,即N极的方向。
【解答】由图可知,电流从电源正极流出,在线圈中从上向下流动,四指弯曲方向表示电流的方向,可知正确的是图D。
故答案为:D。
5.【答案】C
【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;产生电磁感应现象的条件和规律
【解析】【分析】在闭合电路中,一部分导体做切割磁感线运动,产生感应电流的现象叫做电磁感应现象;电磁铁的磁性强弱和电流的大小,线圈的匝数和有无铁芯有关;
【解答】根据题意知道,手机的线圈,能将底座产生的变化的磁场转化为电流给手机电池充电,是利用电磁感应原理工作的。
A.图中是奥斯特实验,说明电流周围存在磁场,故A不符合题意;
B.图中是探究影响电磁铁磁性大小的因素的实验,故B不符合题意。
C.图中是闭合电路的一部分导体做切割磁感线运动能够产生感应电流,是电磁感应现象,故C符合题意;
D.图中是探究磁场对电流的作用,故D不符合题意。
故答案为:C。
6.【答案】B
【知识点】磁极间的相互作用;通电直导线周围的磁场;电磁感应;磁场对通电导线的作用
【解析】【分析】分析各个图片展示的实验过程,确定其中包含的物理原理即可。
【解答】A.小磁针的S极靠近条形磁铁的N极时发生偏转,可以判断磁极间的作用规律,故A不符合题意;
B.当导线中通过电流时,小磁针的指向发生偏转,可以探究通电导线周围存在着磁场,故B符合题意;
C.根据图片可知,该装置有电源,是电动机的原理图,是探究通电导体在磁场中受力的实验装置,故C不符合题意;
D.根据图片可知,此装置没有电源,探究的是闭合电路的部分导体做切割磁感线运动时能产生电流,故D不符合题意。
故选B。
7.【答案】B
【知识点】磁极间的相互作用;电磁铁的构造和原理;影响电磁铁磁性强弱的因素;通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【分析】同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引。
【解答】A、开关S断开时,电磁铁没有磁性,绿灯所在电路被接通,电磁铁右侧是N极,与锁相互排斥,门处于锁定状态,故A正确,不符合题意;
BC、开关S闭合,左侧电磁铁L具有磁性,由右手螺旋定则可知,上端为S极,吸引衔铁,红灯所在电路被接通,电磁铁右端是S极,与锁相互吸引,门打开,故B错误,符合题意,C正确,不符合题意;
D、更换控制电路的正负极,不会影响吸引或释放衔铁,所以不会影响门锁正常工作,故D正确不符合题意。
故答案为:B。
8.【答案】C
【知识点】串、并联电路的电流特点;串、并联电路的电压特点;欧姆定律及其应用;右手螺旋定则;影响电磁铁磁性强弱的因素
【解析】【分析】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。
9.【答案】C
【知识点】磁场对通电导线的作用;通电导体在磁场中的受力方向的判断
【解析】【分析】(1)根据电流表的工作过程分析其工作原理;
(2)根据工作过程中的能量转化分析;
(3)通电导线在磁场中受力的大小与电流大小和磁场强弱有关;
(6)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。
【解答】A.该电流表是利用通电导体在磁场中受力运动的原理工作的,故A错误;
B.线圈中有电流通过时,把电能转化为机械能,故B错误;
C.线圈中电流越大,其所受磁场力就越大,故C正确;
D.改变线圈中的电流方向,指针的偏转方向会改变,故D错误。
故选C。
10.【答案】B
【知识点】通电导体在磁场中的受力方向的判断;直流电动机的构造原理与工作过程
【解析】【分析】电动机的原理是通电线圈在磁场中受力转动,其转动速度与电流大小和磁场强弱有关;电动机线圈的转动方向与磁场方向和电流方向有关。
【解答】直流电动机的转动方向与线圈中的电流方向和磁场方向有关,若使通入直流电动机的电流方向改变或磁场的方向改变,它的转动方向将改变。但是如果同时改变电流的方向和磁场的方向,线圈的转动方向将不变。
故答案为:B
11.【答案】C
【知识点】通电导体在磁场中的受力方向的判断;直流电动机的构造原理与工作过程
【解析】【分析】电动机是把电能转换成机械能的一种设备。电动机主要由定子与转子组成,通电导线在磁场中受力运动的方向跟电流方向和磁感线(磁场方向)方向有关。电动机工作原理是磁场对电流受力的作用,使电动机转动。
【解答】A、如果是磁性太弱的话,磁场对通电导体的力太小,即使轻推一下,线圈也不会转动的;故A错误;
B、如果电流太小,则磁场对通电导体的力小于摩擦力,轻推一下,线圈也不会转动的;故B错误;
C、电动机在平衡位置时,电动机形成开路,没有磁力对转子作用,因此无法转动,轻推一下,越过平衡位置重新形成通路,继续受到磁场力的作用就可以继续转动了;故C正确;
D、如果是摩擦力太大,即使轻推一下,也不会继续转动的;故D错误;
故答案为:C。
12.【答案】A
【知识点】磁场对通电导线的作用
【解析】【分析】(1)电动机是根据通电导体在磁场中受力转动的原理制成的;
(2)电动机工作时,消耗电能,转化为机械能;
(3)电动机的正转、反转,是靠改变电流方向实现的;
(4)电动机的转速与电流的大小和磁场强度有关。
【解答】A、电动螺丝刀的主要部件是电动机,电动机是根据通电导体在磁场中受力转动的原理制成的,其工作原理不是电磁感应,故A错误;
B、电动螺丝刀工作时消耗电能,转化为机械能,故B正确;
C、电动螺丝刀的正、反转的调换,是通过改变电流方向来实现的,故C正确;
D、磁场强度一定时,可以通过增大电流来加快电动机的转速,故D正确。
故答案为:A。
13.【答案】A
【知识点】磁场对通电导线的作用
【解析】【分析】分析各个选项中用电器的工作原理即可。
【解答】根据“当薄膜内的液体金属导体通一定电流时,薄膜能运动”可知,它的工作原理为通电导体在磁场中受力运动。
A.电动机的工作原理为通电导体在磁场中受力运动,故A符合题意;
B.电磁起重机的工作原理为电磁铁,即电流周围存在磁场,故B不合题意;
C.发电机的工作原理为电磁感应现象,故C不合题意;
D.电铃的主要结构为电磁铁,即电流周围存在磁场,故D不合题意。
故选A。
14.【答案】D
【知识点】磁体、磁极、磁化;磁极间的相互作用;电磁感应
【解析】【分析】铁能被磁性物体吸引;闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线的运动时,会产生感应电流的现象叫电磁感应现象;电流通过导体将电能转化为内能的现象叫电流的热效应;同名磁极相互排斥。
【解答】 A、由题中信息可知,强静磁场会吸引铁质物品,说明磁体具有吸铁性,铁被磁化;故A不符合题意。
B、由题中信息可知,变化磁场会使携带的金属中产生感应电流,这种现象叫电磁感应现象,电磁感应现象说明磁能生电,故B不符合题意。
C、由题中信息可知,变化磁场会使携带的金属中产生感应电流,从而使金属发热而灼伤病(电流流过金属导体,金属导体发热),这种现象叫电流的热效应,故C不符合题意;
D、在上述说明中,并没有涉及同名磁极相互排斥,故D符合题意。
故选:D。
15.【答案】C
【知识点】磁极间的相互作用;通电直导线周围的磁场;电磁感应;磁场对通电导线的作用
【解析】【分析】电磁感应现象:闭合电路中的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。
【解答】采用感应芯片计时,参赛者须按要求正确佩带计时芯片,当参赛者通过起点、终点设置的磁场地带时,芯片里的线圈切割磁感线运动,因此线圈中就会产生感应电流,从而激发芯片发送编码信息,系统实时获取计时信息,这是磁生电,属于电磁感应现象。
A、电风扇利用的是通电线圈在磁场中受力转动的原理,故A错误;
B、门吸利用的是磁极间的相互作用规律,故B错误;
C、手摇发电手电筒的工作原理是电磁感应,故C正确;
D、电铃利用的是电流的磁效应,故D错误。
故选:C。
16.【答案】B
【知识点】实验探究的其他思想方法;磁场和磁感线;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
【解析】【分析】用能被感知的现象来表现难以感知或度量的事物、现象,这种方法叫转换法,分析四个选项中使用的物理研究方法即可。
【解答】A、用电磁铁吸引大头针的多少判断电磁铁磁性的强弱,使用了转换法,故A错误;
B、引入磁感线研究磁场性质,使用了模型法,故B正确;
C、如果灵敏电流计的指针摆动,那么说明电路中产生了感应电流,使用了转换法,故C错误;
D、用小磁针的转动来检查电流周围是否存在磁场,使用了转换法,故D错误。
故选:B。
17.【答案】A
【知识点】产生电磁感应现象的条件和规律
【解析】【解答】A、由题意知,当导体ab水平向右运动,则灵敏电流计指针向左偏转,若导体ab水平向左运动,切割磁感线的方向发生了变化,所以感应电流方向也发生变化,则灵敏电流计指针应向右偏转,故A正确;BC、若导体ab竖直向上运动或竖直向下运动,与磁感线方向平行,不切割磁感线,电路中不会产生无感应电流,所以灵敏电流计指针不偏转,故BC错误;D、若导体ab斜向上运动,此时切割磁感线,电路中会产生感应电流,所以灵敏电流计指针会偏转,故D错误。故选A
【分析】产生感应电流的条件:闭合电路的部分导体做切割磁感线运动;感应电流方向与导体切割磁感线方向或磁场方向有关。
18.【答案】D
【知识点】电磁感应;直流电动机的构造原理与工作过程
【解析】【分析】A、奥斯特发现电流的磁效应;
B、电流的磁效应的应用为电磁铁;
C、磁场对电流的作用的应用为电动机;
D、发电机应用了电磁感应的原理。
【解答】A、奥斯特发现电流的磁效应,故A错误,不符合题意;
B、电流的磁效应的应用为电磁铁,发电机应用了通电线圈在磁场中受力的作用,故B错误,不符合题意;
C、磁场对电流的作用的应用为电动机,电磁起重机应用了电流的磁效应,故C错误,不符合题意;
D、发电机应用了电磁感应的原理,故D正确,符合题意。
故答案为:D。
19.【答案】D
【知识点】触电危害及常见的触电类型与预防
【解析】【分析】触电方式有两种,①单线触电是火线→人体→大地;②双线触电是火线→人体→零线。高压触电是指人体靠近高压带电体和人体间发生放电现象,击穿空气形成电弧,有强电流通过人体而造成的触电事故。
【解答】选项A:甲中人站在地上单手接触相线,电流通过人体流入大地,故会发生触电事故,故A错误,不符合题意;
选项B:乙中人站在绝缘凳上,一只手接触相线,另一只手接触中性线,电流从相线经过人体回到中性线,故会发生触电事故,故B错误,不符合题意;
选项C:丙中人站在地上,双手接触相线,电流经相线、人手、人体流入大地,故会发生触电事故,故C错误,不符合题意;
选项D:丁中人站在绝缘凳上,一只手接触相线,没有形成通路,因此不会有电流通过人体,故不会发生触电事故,故D错误,符合题意;
故正确答案为D。
20.【答案】B
【知识点】安全用电原则
【解析】【分析】高压线电压极高,在高压线旁放风筝时,风筝或放风筝的线一旦靠近高压线,很容易引发高压触电 ;发现有人触电时,首先切断电源或让触电者尽快脱离开电源,再实行救援措施; 带金属外壳的用电器如果内部绝缘损坏,外壳会带电,金属外壳未接地时,人接触带电外壳会发生触电事故,因此要求电器金属外壳必须接地 ;对于接线板上的用电器不能过多,否则会引起电路电流过大,造成火灾。
【解答】A.高压线电压极高,在高压线旁放风筝,风筝线误碰高压线后极易引发触电事故,不符合安全用电要求,故A不符合题意;
B.发生用电事故时,第一时间切断电源能避免施救过程中发生二次触电,是正确的操作,符合安全用电要求,故B符合题意;
C.用电器金属外壳未接地时,一旦发生漏电,外壳会带电,易引发人触电,不符合安全用电要求,故C不符合题意;
D.同一插座同时使用多个大功率用电器,会导致电路总功率过大、电流过大,易引发导线过热起火,不符合安全用电要求,故D不符合题意。
故选:B。
21.【答案】B
【知识点】家庭电路的故障分析
【解析】【分析】电流从正极流回负极时,不经过用电器,这种情形叫短路,据此分析判断。
【解答】台灯插头插入插座后一切正常,而闭合开关后,保险丝熔断,说明此时电流没有经过灯泡,即灯泡短路。如果将台灯插头插入插座时,保险丝马上熔断,说明插头使插座的两个插孔之间发生短路,即插头短路。
故B正确,而A、C、D错误。
故选B。
22.【答案】B
【知识点】家庭电路的组成与连接;插座的构造与工作方式
【解析】【解答】
A.插座与用电器之间应并联,图中插座与灯串联,故A错;
B.开关应与被控制用电器串联并接在火线上,三孔插座应遵循“左零右火上接地”原则,故B正确;
C.图中开关未接在火线上,三孔插座未遵循“左零右火上接地”原则,故C错误;
D.图中三孔插座未遵循“左零右火上接地”原则,故D错误;
故答案为:B。
【分析】
插座与用电器之间应并联连接,开关应与被控制用电器串联并接在火线上,三孔插座应遵循“左零右火上接地”原则。
23.【答案】B
【知识点】电磁感应;能量的相互转化和转移
【解析】【分析】健身球内的装置是微型发电机,转动球时利用电磁感应原理,将机械能转化为电能;给电池充电时,电能会转化为化学能储存在电池中。
【解答】手在转动球的时候,消耗体内的化学能,转化为球的机械能,球内有闭合电路,球运动切割磁感线产生电流,相当于发电机,给电池充电;故涉及到了化学能、机械能、电能,未涉及到光能。
故选:B。
24.【答案】S;D
【知识点】磁场和磁感线;地磁场
【解析】【分析】磁体静止时,指南的叫南极用字母S表示;指北的叫北极,用字母N表示;磁体周围的磁感线,都是从磁体的N极出发,回到S极。
【解答】磁勺的勺柄指南,根据地理的南极正是地磁的N极,异名磁极相互吸引,因此,勺柄为该磁体S极;如所示,根据天然磁石的磁感线分布,磁感线都是从磁体的N极出发,回到S极,故可判断D端是S极,也就是磁勺的勺柄。
25.【答案】密;S;负
【知识点】磁极间的相互作用;右手螺旋定则;通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【分析】磁感线的疏密程度表示磁场强度,磁感线越密,说明磁场强度越大。根据小磁针的指向可以判断螺线管的磁极,再根据右手螺旋定则可判断电源的正负极。【解答】A点距离通电螺线管比B点距离通电螺线管更近,因此A点比B点磁场更强,A处磁感线与B处相比更密。
闭合开关,小磁针静止时N极指向左侧,同名磁极互相排斥,异名磁极互相吸引,因此通电螺线管的左侧为S极。
根据安培定则可知,电流从通电螺线管的右侧流入,左侧流出,因此电源的左侧表示负极。
26.【答案】(1)电源
(2)向下;CD
(3)在线圈转过平衡位置时,自动改变线圈中的电流方向,从而改变受力方向,让线圈持续转动
【知识点】磁场对通电导线的作用;通电导体在磁场中的受力方向的判断
【解析】【分析】(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)本实验研究磁场对通电导体的作用,需要让导体中通过电流,因此MN之间需要接入电源。灵敏电流计是电磁感应实验的器材, 不符合该实验需求。
(2)通电导体在磁场中的受力方向和电流方向有关,ab边与co边在同一磁场中电流方向相反,受力方向相反,因此cc边受力方向向 下。
做线圈的材料需要满足两个要求:①是导体才能通电,塑料是绝缘体,不能使用; ②不能被磁体吸引,铁是铁磁性材料,会被磁极吸引阻碍线圈转动,也不能使用。
综上所述,不能做线圈材料的有铁、塑料,故AB不符合题意,CD符合题意。
故选CD。
(3)线圈转过平衡位置后,受力方向会阻碍线圈继续转动,换向器的作用就是在线圈转过平衡位置时,自动改变线圈中的电流方向, 从而改变受力方向,让线圈持续转动。
27.【答案】(1)甲
(2)向右移动
【知识点】电磁感应;发电机的构造和原理
【解析】【分析】 (1)发电机的原理是电磁感应现象,电动机的原理是通电导体在磁场中受力运动,故甲为发电机原理图,乙为电动机原理图;发电机把机械能转化为电能,电动机把电能转化为机械能。
(2)通电导体在磁场中受力运动,受力的方向与电流的方向和磁场的方向有关。
【解答】 (1)甲中,当拉AB向左移动时,AB切割磁感线运动,导体中产生感应电流,这是电磁感应现象;同时,CD中有电流通过,在磁场中受到力的作用,向右移动。所以发电机的工作原理与图中的甲相同。
(2)原来拉动AB向左移动时,CD会向右移动;
调换右边磁体上下磁极,拉动AB向右移动,CD所处的磁场的方向改变,电流方向也改变,则CD受力方向不变,所以CD仍然向右移动。
故答案为:(1)甲;(2)右。
28.【答案】(1)220;1
(2)c、g
【知识点】家庭电路的组成与连接;测电笔的使用
【解析】【分析】(1)我国家庭电路的照明电压是220V;开关接在火线和灯泡之间。
(2)根据测电笔的正确使用方法来分析,测电笔接触火线氖管会发光。
【解答】(1)我国规定家庭电路的标准电压为220V。家庭电路接线规则:开关必须接在火线和电灯之间,断开开关时能切断电灯与火线的连 接,保证用电安全。图中1框靠近火线一侧,因此开关应装在1方框中。
(2)已知电路仅有的故障是de间断路:c点直接连接火线,因此测电笔接触c时氖管发光; d点在de断路的左侧,属于进户零线,本身不带电,也和火线不通,因此氖管不发光;
开关闭合后,火线可以通过开关、灯泡连通到de断路右侧的零线部分,g点在de右侧的零线上,因此g也会带电,测电笔接触g时氖管 发光。因此氖管会发光的点是C、g。
29.【答案】(1)一
(2)A;B
(3)小科实验只做一次,没有排除实验的偶然性,可能是小磁针所指的南北方向刚好是与该磁体的磁场方向一致,因此得出的结论不合理。
【知识点】磁体、磁极、磁化;磁极间的相互作用
【解析】【分析】(1)磁体具有吸引铁、钴、镍的性质;
(2)为验证猜想二,应减小实验中磁体受到的摩擦力,据此分析;
(3)根据实验的次数和磁场的方向分析。
【解答】(1)乙图中,两个磁体分别吸引铁钉,说明两个磁体仍具有磁性,因此排除了猜想一。
(2)为验证猜想二,应减小实验中磁体受到的摩擦力;
A.将两个磁体用绳子挂起来,可以减小摩擦力,故A符合题意;
B.将两个磁体放在小车上,可以减小摩擦力,故B符合题意;
C.将小铁屑放在磁极周围,不能减小摩擦力,故C不符合题意。
故选AB。
(3)小科实验只做一次,没有排除实验的偶然性,可能是小磁针所指的南北方向刚好是与该磁体的磁场方向一致,因此得出的结论不合理。
30.【答案】(1)不会
(2)导体的运动方向;右
(3)B;C;D
【知识点】产生电磁感应现象的条件和规律;探究电磁感应现象的实验
【解析】【分析】(1)由转换法,有无感应电流产生是通过灵敏电流计指针是否偏转来显示的。产生感应电流的条件是:闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动,据此分析。
(2)感应电流的方向与磁场方向和导体运动方向有关。
(3) 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,感应电流的方向跟导体运动方向和磁场方向有关。
【解答】(1)实验1、2中,导体竖直向上或向下运动时,灵敏电流表指针不偏转,说明电路中没有感应电流,因此不会产生感应电流。原因是 导体竖直运动时顺着磁感线方向,没有切割磁感线。
(2)实验3、4中,磁场不变,只有导体运动方向不同,感应电流方向就不同,因此可推测感应电流的方向与导体的运动方向有关。运动是相对的,固定导体、水平向右移动磁体,相当于导体相对于磁体向左运动,和实验3中导体向左运动的情况一致,因此灵敏电流表指针和实验3一样向右偏转。
(3)图乙中磁场N极在上、S极在下,磁感线沿竖直方向向下。I位置导体竖直向上运动,运动方向与磁感线平行,不切割磁感线,不产生感应电流;Ⅱ(水平向左)、Ⅲ(斜向左下)、Ⅳ(斜向右上)的运动方向都不与磁感线平行,都会切割磁感线,因此会产生感应电流。综上所述,故A不符合题意,BCD符合题意。
故选:BCD。
31.【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
【知识点】变阻器的原理及其使用;直流电动机的构造原理与工作过程;能量的相互转化和转移
【解析】【分析】(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。
32.【答案】(1)伸长量;当原长和升高的温度都相同时,物体的线膨胀程度与材料有关,不同材料的线膨胀程度不同;黄铜
(2)①④③②
【知识点】家庭电路的组成与连接
【解析】【分析】(1)①本题探究影响物体线膨胀的因素,线膨胀是物体受热后长度的增加量,实验中无法直接观察膨胀程度,因此用伸长量来直观反映线膨胀的大小,伸长量越大,说明线膨胀越明显。
② 分析组别1、3、5:三组实验中,原长相同、升高温度相同,只有材料种类不同,最终得到的伸长量不同,说明线膨胀伸长量不同。
③ 温度升高时双金属片向上弯曲,说明下层材料的线膨胀程度更大,相同温度变化下伸长更多,带动双金属片向上弯曲。
(2) 断路器的工作过程:当电路中电流过大时,首先双层金属片吸收热量更多,温度升高发生弯曲;弯曲到一定程度后会触动簧锁装置,使簧锁装置脱开;最终簧锁脱开后,触点断开,切断电路,起到保护作用。
【解答】(1)①在实验中,通过测量物体在受热后长度的伸长量来反映物体线膨胀的大小。从实验记录表格中可以看到,每一组实验都记录了原长和伸长 量,所以实验中用伸长量来反映物体线膨胀大小
②实验组别1、3、5中,升高的温度都是10℃,原长都是1.0m,不同的是材料。黄铜的伸长量0.19mm,康铜的伸长量为0.15mm,铝的伸长量 为0.23mm。由此可以得出结论:在升高的温度和原长相同的情况下,不同材料的线膨胀程度不同。
③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。通过实验数据可 知,在其它因素相同时,黄铜的伸长量比康铜大。所以双金属片下层所选的材料是黄铜。
(2)当电流过大时,双层金属片发热过多,由于黄铜和康铜的线膨胀程度不同,双层金属片会弯曲,触动簧锁装置,簧锁装置脱开,最终触点断开,电路断开。所以断路器的工作顺序是:①④③②。
33.【答案】(1)B;不能
(2)解:电梯厢内站立总质量为1000千克的乘客时,电梯受到的压力等于乘客的重力,即:
F=G=mg=1000kg×10N/kg=10000N;
由图乙可知,当压力F=10000N,对应的压敏电阻阻值R2=100Ω;
因为控制电路中的电流为;
因为30mA>20mA,所以此时电梯超载。
【知识点】欧姆定律及其应用;电磁铁的其他应用
【解析】【分析】 (1)超载自动报警系统实质就是电磁继电器的应用,电梯超载时,衔铁被电磁铁吸住,触点K与触点B接触,电铃工作电路接通,电动机不工作;
(2)根据乘客质量求出乘客重力,也就是对电梯的压力,找出图象中压力对应的R2电阻值,根据欧姆定律的知识计算出此时电路中的电流,将这个电流和20mA比较得出结论。
【解答】 (1)电梯超载时,压敏电阻R2受到的压力F增大时,其阻值减小,控制电路中的电流增大,从而使电磁铁的磁性增强,磁性达到一定程度时,衔铁被电磁铁吸住,触点K与触点B接触,电铃报警,电动机不工作。
34.【答案】(1)笔尾金属体
(2)
(3)为确保人体在任何环境中都安全,对人体的安全电压不高于6V,串联电路中电流处处相同,则人体允许通过的最大电流
【知识点】欧姆定律及其应用;家庭电路的组成与连接;测电笔的使用
【解析】【分析】(1)使用测电笔时,手要接触笔尾金属体,笔尖接触电线,若氖管发光,接触的是火线,否则为零线;
(2)图中相线即为火线,中性线即为零线。家庭电路中接入用户的电线一般有两条:火线和零线,三孔插座的接法是上孔接地线,左孔接零线,右孔接火线,简称“上地左零右火”;为了用电的安全,开关要接在用电器和火线之间;
(3)确保人体在任何环境中都安全的电压不高于6V,根据欧姆定律求出人体允许通过的最大电流。
【解答】(1)使用测电笔时,笔尖接触被测导线,手必须接触笔尾金属体,才能使人体和测电笔形成通路,从而通过氖管是否发光辨别相线和中性线。
(2)插线板上的指示灯在开关闭合时会发光,插孔正常通电,说明开关同时控制灯泡和插座;当指示灯损坏时,开关闭合时插孔也能正常通 电,说明灯泡和插座之间是并联的;因此开关串联在干路中,控制指示灯和插孔,据此作图。
1 / 1浙江省杭州市文澜中学2025学年第二学期阶段性学业质量测试初二科学试卷
一、选择题(每题2分,共46分,每小题只有一个选项符合题意)
1.如图为某款玻璃清洁器,由两块各含磁铁的清洁片构成。使用时,两块清洁片总是隔着玻璃合在一起移动,这是因为(  )
A.异名磁极相互排斥 B.异名磁极相互吸引
C.同名磁极相互排斥 D.同名磁极相互吸引
【答案】B
【知识点】电荷间的相互作用规律
【解析】【分析】根据磁极之间的相互作用规律分析判断。
【解答】由题意可知,使用时,两块清洁片隔着玻璃合在一起运动,说明两块清洁片之间存在吸引力,即异名磁极相互吸引,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
2.如图所示为“磁悬浮抗震屋”,其在房屋的基座上增加了磁悬浮设备,当地震来临时,在短时间内房屋就会自动脱离地面悬浮在空中从而减小危害。据此分析房屋悬浮的磁感线分布情况为(  )
A. B.
C. D.
【答案】D
【知识点】磁场和磁感线
【解析】【分析】对悬浮的房屋做受力分析,得到其受到的磁力方向,根据磁极间的相互作用规律即可解答。
【解答】当地震来临时,在短时间内房屋就会自动脱离地面悬浮在空中从而减小危害。可知此时是利用同名磁极相互排斥的原理。
AC.图中为两个磁极异名,相互吸引,其中C图磁感线方向错误,故AC错误;
B.图中两磁极相同,但磁感线应由N极出发回S极,故B错误;
D.图中两磁极都是N极相互排斥,且磁感线由N极出发回到S极,故D正确。
故选:D。
3.有一种“魔法磁泥”,当磁体靠近时,它就会被拉丝般地吸起,如图所示。制作“魔法磁泥”的磁化材料可以是 (  )
A.铁粉 B.铜粉 C.铝粉 D.碳粉
【答案】A
【知识点】磁体、磁极、磁化
【解析】【分析】根据磁铁能吸引铁、钴、镍等,进行分析判断。
【解答】有一种“魔法磁泥”,当磁铁靠近时,它就会被拉丝般地吸起,磁铁能吸引铁、钴、镍等,则制作“魔法磁泥”的磁化材料可以是铁粉。
故答案为:A。
4.通电螺线管的磁极跟电流的方向有关系,可以用安培定则来判断。若通电螺线管的连接如图所示,下列利用安培定则判断磁极方向正确的是()
A. B.
C. D.
【答案】D
【知识点】右手螺旋定则;通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【分析】右手螺旋定则:四指弯曲方向表示电流的方向,大拇指方向表示磁场方向,即N极的方向。
【解答】由图可知,电流从电源正极流出,在线圈中从上向下流动,四指弯曲方向表示电流的方向,可知正确的是图D。
故答案为:D。
5.无线充电是一种增加手机续航时间的方式,无线充电的技术原理是:电流流过充电座的“送电线圈”产生变化的磁场,手机中的“受电线圈”靠近该变化磁场时就会产生感应电流,给智能手机充电,下图与“受电线圈”中的工作原理相同的是(  )
A. B.
C. D.
【答案】C
【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;产生电磁感应现象的条件和规律
【解析】【分析】在闭合电路中,一部分导体做切割磁感线运动,产生感应电流的现象叫做电磁感应现象;电磁铁的磁性强弱和电流的大小,线圈的匝数和有无铁芯有关;
【解答】根据题意知道,手机的线圈,能将底座产生的变化的磁场转化为电流给手机电池充电,是利用电磁感应原理工作的。
A.图中是奥斯特实验,说明电流周围存在磁场,故A不符合题意;
B.图中是探究影响电磁铁磁性大小的因素的实验,故B不符合题意。
C.图中是闭合电路的一部分导体做切割磁感线运动能够产生感应电流,是电磁感应现象,故C符合题意;
D.图中是探究磁场对电流的作用,故D不符合题意。
故答案为:C。
6.如图实验装置与探究内容不相符的是(  )
A.探究磁极间相互作用规律
B.探究磁场对电流的作用
C.探究电动机的原理
D.探究产生感应电流的条件
【答案】B
【知识点】磁极间的相互作用;通电直导线周围的磁场;电磁感应;磁场对通电导线的作用
【解析】【分析】分析各个图片展示的实验过程,确定其中包含的物理原理即可。
【解答】A.小磁针的S极靠近条形磁铁的N极时发生偏转,可以判断磁极间的作用规律,故A不符合题意;
B.当导线中通过电流时,小磁针的指向发生偏转,可以探究通电导线周围存在着磁场,故B符合题意;
C.根据图片可知,该装置有电源,是电动机的原理图,是探究通电导体在磁场中受力的实验装置,故C不符合题意;
D.根据图片可知,此装置没有电源,探究的是闭合电路的部分导体做切割磁感线运动时能产生电流,故D不符合题意。
故选B。
7.电子门锁因其功能齐全、外观新颖等优点,被广泛应用在我们生活之中。其内部原理如图所示,图中S是指纹开关,K是轻质弹簧,L是电磁铁,B是带有固定磁极的锁,当锁的磁极S端插入锁孔C中时,门处于锁定状态。下列说法错误的是 (  )
A.当开关断开时,绿灯亮,门锁处于锁定状态
B.当开关闭合时,电磁铁A 与锁固定磁极相互排斥
C.当开关闭合时,电磁铁L 的上端为S极,此时红灯亮
D.更改控制电路电源的正负极,不会影响门锁正常工作
【答案】B
【知识点】磁极间的相互作用;电磁铁的构造和原理;影响电磁铁磁性强弱的因素;通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【分析】同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引。
【解答】A、开关S断开时,电磁铁没有磁性,绿灯所在电路被接通,电磁铁右侧是N极,与锁相互排斥,门处于锁定状态,故A正确,不符合题意;
BC、开关S闭合,左侧电磁铁L具有磁性,由右手螺旋定则可知,上端为S极,吸引衔铁,红灯所在电路被接通,电磁铁右端是S极,与锁相互吸引,门打开,故B错误,符合题意,C正确,不符合题意;
D、更换控制电路的正负极,不会影响吸引或释放衔铁,所以不会影响门锁正常工作,故D正确不符合题意。
故答案为:B。
8.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
【知识点】串、并联电路的电流特点;串、并联电路的电压特点;欧姆定律及其应用;右手螺旋定则;影响电磁铁磁性强弱的因素
【解析】【分析】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。
9.如图所示是实验室电流表的内部结构图,处在磁场中的线圈有电流通过时,线圈会带动指针一起偏转。线圈中电流越大,指针偏转角度就越大。关于该现象,下列说法正确的是(  )
A.该电流表是利用电磁感应原理工作的
B.线圈中有电流通过时,把机械能转化为电能
C.线圈中电流越大,其所受磁场力就越大
D.改变线圈中的电流方向,指针的偏转方向不会改变
【答案】C
【知识点】磁场对通电导线的作用;通电导体在磁场中的受力方向的判断
【解析】【分析】(1)根据电流表的工作过程分析其工作原理;
(2)根据工作过程中的能量转化分析;
(3)通电导线在磁场中受力的大小与电流大小和磁场强弱有关;
(6)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。
【解答】A.该电流表是利用通电导体在磁场中受力运动的原理工作的,故A错误;
B.线圈中有电流通过时,把电能转化为机械能,故B错误;
C.线圈中电流越大,其所受磁场力就越大,故C正确;
D.改变线圈中的电流方向,指针的偏转方向会改变,故D错误。
故选C。
10.如图所示是直流电动机的模型,闭合开关后线圈顺时针转动。现要线圈逆时针转动,下列方法中可行的是(  )
A.只改变电流大小 B.只改变电流方向
C.对换磁极同时改变电流方向 D.换用磁性更强的磁铁
【答案】B
【知识点】通电导体在磁场中的受力方向的判断;直流电动机的构造原理与工作过程
【解析】【分析】电动机的原理是通电线圈在磁场中受力转动,其转动速度与电流大小和磁场强弱有关;电动机线圈的转动方向与磁场方向和电流方向有关。
【解答】直流电动机的转动方向与线圈中的电流方向和磁场方向有关,若使通入直流电动机的电流方向改变或磁场的方向改变,它的转动方向将改变。但是如果同时改变电流的方向和磁场的方向,线圈的转动方向将不变。
故答案为:B
11.给安装好的直流电动机模型通电,发现电动机不转,若轻推一下线圈就快速转动起来。则开始时不转的原因可能是(  )
A.磁铁的磁性太弱
B.通过线圈的电流太小
C.电动机线圈平面恰好处在平衡位置
D.电刷与换向器之间的摩擦太大
【答案】C
【知识点】通电导体在磁场中的受力方向的判断;直流电动机的构造原理与工作过程
【解析】【分析】电动机是把电能转换成机械能的一种设备。电动机主要由定子与转子组成,通电导线在磁场中受力运动的方向跟电流方向和磁感线(磁场方向)方向有关。电动机工作原理是磁场对电流受力的作用,使电动机转动。
【解答】A、如果是磁性太弱的话,磁场对通电导体的力太小,即使轻推一下,线圈也不会转动的;故A错误;
B、如果电流太小,则磁场对通电导体的力小于摩擦力,轻推一下,线圈也不会转动的;故B错误;
C、电动机在平衡位置时,电动机形成开路,没有磁力对转子作用,因此无法转动,轻推一下,越过平衡位置重新形成通路,继续受到磁场力的作用就可以继续转动了;故C正确;
D、如果是摩擦力太大,即使轻推一下,也不会继续转动的;故D错误;
故答案为:C。
12.如图是一款家用充电式电动螺丝刀,该电动螺丝刀在工作过程中能够通过正转和反转来实现紧螺丝或松螺丝的双重功能。下列有关说法中不正确的是(  )
A.电动螺丝刀工作时利用了电磁感应的原理
B.电动螺丝刀工作时将电能转化为机械能
C.可以通过改变电流方向实现正、反转的调换
D.可以通过增大电流实现加快转速
【答案】A
【知识点】磁场对通电导线的作用
【解析】【分析】(1)电动机是根据通电导体在磁场中受力转动的原理制成的;
(2)电动机工作时,消耗电能,转化为机械能;
(3)电动机的正转、反转,是靠改变电流方向实现的;
(4)电动机的转速与电流的大小和磁场强度有关。
【解答】A、电动螺丝刀的主要部件是电动机,电动机是根据通电导体在磁场中受力转动的原理制成的,其工作原理不是电磁感应,故A错误;
B、电动螺丝刀工作时消耗电能,转化为机械能,故B正确;
C、电动螺丝刀的正、反转的调换,是通过改变电流方向来实现的,故C正确;
D、磁场强度一定时,可以通过增大电流来加快电动机的转速,故D正确。
故答案为:A。
13.研究人员制造了一种可以在水下工作的水母机器人。部分结构如图,伞状体中放入永磁铁,当薄膜内的液体金属导体通一定电流时,薄膜能运动。它的工作原理与下列设备或用电器工作原理一致的是(  )
A.电动机 B.电磁起重机 C.发电机 D.电铃
【答案】A
【知识点】磁场对通电导线的作用
【解析】【分析】分析各个选项中用电器的工作原理即可。
【解答】根据“当薄膜内的液体金属导体通一定电流时,薄膜能运动”可知,它的工作原理为通电导体在磁场中受力运动。
A.电动机的工作原理为通电导体在磁场中受力运动,故A符合题意;
B.电磁起重机的工作原理为电磁铁,即电流周围存在磁场,故B不合题意;
C.发电机的工作原理为电磁感应现象,故C不合题意;
D.电铃的主要结构为电磁铁,即电流周围存在磁场,故D不合题意。
故选A。
14.磁共振成像是一种采用强静磁场和变化磁场使人体组织成像的医学技术。若携带金属物做磁共振,强静磁场会吸引铁质物品,变化磁场会使携带的金属中产生感应电流,从而使金属发热而灼伤病人,重则危及生命。上述说明中,没有涉及的知识是(  )
A.铁在磁场里会被磁化 B.磁能生电
C.电流通过导体会产生热量 D.同名磁极相互排
【答案】D
【知识点】磁体、磁极、磁化;磁极间的相互作用;电磁感应
【解析】【分析】铁能被磁性物体吸引;闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线的运动时,会产生感应电流的现象叫电磁感应现象;电流通过导体将电能转化为内能的现象叫电流的热效应;同名磁极相互排斥。
【解答】 A、由题中信息可知,强静磁场会吸引铁质物品,说明磁体具有吸铁性,铁被磁化;故A不符合题意。
B、由题中信息可知,变化磁场会使携带的金属中产生感应电流,这种现象叫电磁感应现象,电磁感应现象说明磁能生电,故B不符合题意。
C、由题中信息可知,变化磁场会使携带的金属中产生感应电流,从而使金属发热而灼伤病(电流流过金属导体,金属导体发热),这种现象叫电流的热效应,故C不符合题意;
D、在上述说明中,并没有涉及同名磁极相互排斥,故D符合题意。
故选:D。
15.2026年宁波马拉松比赛采用感应芯片计时。正确佩带芯片的参赛者,只要通过起点和终点设置的恒定磁场地带时,芯片里的线圈就会产生电流,激发芯片发送编码信息,系统实时获取计时信息。与此工作原理相同的器件是(  )
A.电风扇
B.门吸
C.手摇发电手电筒
D.电铃
【答案】C
【知识点】磁极间的相互作用;通电直导线周围的磁场;电磁感应;磁场对通电导线的作用
【解析】【分析】电磁感应现象:闭合电路中的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。
【解答】采用感应芯片计时,参赛者须按要求正确佩带计时芯片,当参赛者通过起点、终点设置的磁场地带时,芯片里的线圈切割磁感线运动,因此线圈中就会产生感应电流,从而激发芯片发送编码信息,系统实时获取计时信息,这是磁生电,属于电磁感应现象。
A、电风扇利用的是通电线圈在磁场中受力转动的原理,故A错误;
B、门吸利用的是磁极间的相互作用规律,故B错误;
C、手摇发电手电筒的工作原理是电磁感应,故C正确;
D、电铃利用的是电流的磁效应,故D错误。
故选:C。
16.转换法就是用能被感知的现象来表现难以感知或度量的事物,它是科学研究的重要方法之一。下列实验的研究与该方法不同的是(  )
A.电磁铁吸引大头针
的多少判断电磁
铁磁性强弱 B.引入磁感线研
究磁场性质 C.灵敏电流计指针
是否偏转来判断电路
中是否产生感应电流 D.用小磁针检测电
流周围是否存在磁场
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【知识点】实验探究的其他思想方法;磁场和磁感线;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
【解析】【分析】用能被感知的现象来表现难以感知或度量的事物、现象,这种方法叫转换法,分析四个选项中使用的物理研究方法即可。
【解答】A、用电磁铁吸引大头针的多少判断电磁铁磁性的强弱,使用了转换法,故A错误;
B、引入磁感线研究磁场性质,使用了模型法,故B正确;
C、如果灵敏电流计的指针摆动,那么说明电路中产生了感应电流,使用了转换法,故C错误;
D、用小磁针的转动来检查电流周围是否存在磁场,使用了转换法,故D错误。
故选:B。
17.如图所示,在探究“什么情况下磁可以生电”的实验中,保持磁体不动,闭合开关,导体ab水平向右运动,灵敏电流计指针向左偏转.下列说法正确的是(  )
A.若导体ab水平向左运动,则灵敏电流计指针向右偏转
B.若导体ab竖直向上运动,则灵敏电流计指针向左偏转
C.若导体ab竖直向下运动,则灵敏电流计指针向左偏转
D.若导体ab向斜上方运动,则灵敏电流计指针不会偏转
【答案】A
【知识点】产生电磁感应现象的条件和规律
【解析】【解答】A、由题意知,当导体ab水平向右运动,则灵敏电流计指针向左偏转,若导体ab水平向左运动,切割磁感线的方向发生了变化,所以感应电流方向也发生变化,则灵敏电流计指针应向右偏转,故A正确;BC、若导体ab竖直向上运动或竖直向下运动,与磁感线方向平行,不切割磁感线,电路中不会产生无感应电流,所以灵敏电流计指针不偏转,故BC错误;D、若导体ab斜向上运动,此时切割磁感线,电路中会产生感应电流,所以灵敏电流计指针会偏转,故D错误。故选A
【分析】产生感应电流的条件:闭合电路的部分导体做切割磁感线运动;感应电流方向与导体切割磁感线方向或磁场方向有关。
18.小浙按人类对磁的认识历程,对“电与磁”的知识进行梳理,图中对应位置的内容填写正确的是
A.赫兹 B.电动机
C.电磁起重机 D.电磁感应现象
【答案】D
【知识点】电磁感应;直流电动机的构造原理与工作过程
【解析】【分析】A、奥斯特发现电流的磁效应;
B、电流的磁效应的应用为电磁铁;
C、磁场对电流的作用的应用为电动机;
D、发电机应用了电磁感应的原理。
【解答】A、奥斯特发现电流的磁效应,故A错误,不符合题意;
B、电流的磁效应的应用为电磁铁,发电机应用了通电线圈在磁场中受力的作用,故B错误,不符合题意;
C、磁场对电流的作用的应用为电动机,电磁起重机应用了电流的磁效应,故C错误,不符合题意;
D、发电机应用了电磁感应的原理,故D正确,符合题意。
故答案为:D。
19.生命可贵,安全第一!在如图所示的各种情况下(乙和丁中人站在绝缘凳上),人体不会触电的是(  )
A.甲 B.乙 C.丙 D.丁
【答案】D
【知识点】触电危害及常见的触电类型与预防
【解析】【分析】触电方式有两种,①单线触电是火线→人体→大地;②双线触电是火线→人体→零线。高压触电是指人体靠近高压带电体和人体间发生放电现象,击穿空气形成电弧,有强电流通过人体而造成的触电事故。
【解答】选项A:甲中人站在地上单手接触相线,电流通过人体流入大地,故会发生触电事故,故A错误,不符合题意;
选项B:乙中人站在绝缘凳上,一只手接触相线,另一只手接触中性线,电流从相线经过人体回到中性线,故会发生触电事故,故B错误,不符合题意;
选项C:丙中人站在地上,双手接触相线,电流经相线、人手、人体流入大地,故会发生触电事故,故C错误,不符合题意;
选项D:丁中人站在绝缘凳上,一只手接触相线,没有形成通路,因此不会有电流通过人体,故不会发生触电事故,故D错误,符合题意;
故正确答案为D。
20.以下符合安全用电要求的是(  )
A.在高压线旁放风筝
B.发生用电事故时立即切断电源
C.电器金属外壳未接地
D.同一插座上同时使用多个大功率用电器
【答案】B
【知识点】安全用电原则
【解析】【分析】高压线电压极高,在高压线旁放风筝时,风筝或放风筝的线一旦靠近高压线,很容易引发高压触电 ;发现有人触电时,首先切断电源或让触电者尽快脱离开电源,再实行救援措施; 带金属外壳的用电器如果内部绝缘损坏,外壳会带电,金属外壳未接地时,人接触带电外壳会发生触电事故,因此要求电器金属外壳必须接地 ;对于接线板上的用电器不能过多,否则会引起电路电流过大,造成火灾。
【解答】A.高压线电压极高,在高压线旁放风筝,风筝线误碰高压线后极易引发触电事故,不符合安全用电要求,故A不符合题意;
B.发生用电事故时,第一时间切断电源能避免施救过程中发生二次触电,是正确的操作,符合安全用电要求,故B符合题意;
C.用电器金属外壳未接地时,一旦发生漏电,外壳会带电,易引发人触电,不符合安全用电要求,故C不符合题意;
D.同一插座同时使用多个大功率用电器,会导致电路总功率过大、电流过大,易引发导线过热起火,不符合安全用电要求,故D不符合题意。
故选:B。
21.在家庭电路中有时在台灯插头插入插座后,闭合台灯开关,室内其他电灯熄灭,保险丝熔断;有时在台灯开关断开的情况下,把台灯插头插入插座时,室内其他电灯全部熄灭,保险丝熔断。引起这两种故障的最大可能(  )
A.前者是插座短路,后者是灯泡短路
B.前者是灯泡短路,后者 是插头短路
C.两者都是插座短路
D.两者都是插头短路
【答案】B
【知识点】家庭电路的故障分析
【解析】【分析】电流从正极流回负极时,不经过用电器,这种情形叫短路,据此分析判断。
【解答】台灯插头插入插座后一切正常,而闭合开关后,保险丝熔断,说明此时电流没有经过灯泡,即灯泡短路。如果将台灯插头插入插座时,保险丝马上熔断,说明插头使插座的两个插孔之间发生短路,即插头短路。
故B正确,而A、C、D错误。
故选B。
22.下列家庭电路连接正确的是(  )
A. B.
C. D.
【答案】B
【知识点】家庭电路的组成与连接;插座的构造与工作方式
【解析】【解答】
A.插座与用电器之间应并联,图中插座与灯串联,故A错;
B.开关应与被控制用电器串联并接在火线上,三孔插座应遵循“左零右火上接地”原则,故B正确;
C.图中开关未接在火线上,三孔插座未遵循“左零右火上接地”原则,故C错误;
D.图中三孔插座未遵循“左零右火上接地”原则,故D错误;
故答案为:B。
【分析】
插座与用电器之间应并联连接,开关应与被控制用电器串联并接在火线上,三孔插座应遵循“左零右火上接地”原则。
23.如图所示是一种利用健身球设计的充电器,在转动球的时候就可以给电池充电,这时健身球里面的装置相当于一个微型发电机。转动球的过程中没有涉及到的能量形式是(  )
A.电能 B.光能 C.机械能 D.化学能
【答案】B
【知识点】电磁感应;能量的相互转化和转移
【解析】【分析】健身球内的装置是微型发电机,转动球时利用电磁感应原理,将机械能转化为电能;给电池充电时,电能会转化为化学能储存在电池中。
【解答】手在转动球的时候,消耗体内的化学能,转化为球的机械能,球内有闭合电路,球运动切割磁感线产生电流,相当于发电机,给电池充电;故涉及到了化学能、机械能、电能,未涉及到光能。
故选:B。
二、填空题(共5小题,每空2分,共28分)
24.中国人发明的司南是世界上最早利用地磁场指示方向的仪器。古文《论衡·是应篇》中记载:“司南之杓(用途),投之于地,其柢(握柄)指南”。则勺柄应为该磁体的   ;某物理研究所尝试利用一块天然磁石制作一具“司南”,图乙所示为天然磁石的磁感线分布情况,则应将磁石的   填(“B”“C”“D”或“E”)处打磨勺柄。
【答案】S;D
【知识点】磁场和磁感线;地磁场
【解析】【分析】磁体静止时,指南的叫南极用字母S表示;指北的叫北极,用字母N表示;磁体周围的磁感线,都是从磁体的N极出发,回到S极。
【解答】磁勺的勺柄指南,根据地理的南极正是地磁的N极,异名磁极相互吸引,因此,勺柄为该磁体S极;如所示,根据天然磁石的磁感线分布,磁感线都是从磁体的N极出发,回到S极,故可判断D端是S极,也就是磁勺的勺柄。
25.闭合开关,小磁针静止时的指向如图所示。此时A处磁感线与B处相比更   (选填“疏”或“密”),通电螺线管的左侧为   极,电源的左侧表示   极。
【答案】密;S;负
【知识点】磁极间的相互作用;右手螺旋定则;通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【分析】磁感线的疏密程度表示磁场强度,磁感线越密,说明磁场强度越大。根据小磁针的指向可以判断螺线管的磁极,再根据右手螺旋定则可判断电源的正负极。【解答】A点距离通电螺线管比B点距离通电螺线管更近,因此A点比B点磁场更强,A处磁感线与B处相比更密。
闭合开关,小磁针静止时N极指向左侧,同名磁极互相排斥,异名磁极互相吸引,因此通电螺线管的左侧为S极。
根据安培定则可知,电流从通电螺线管的右侧流入,左侧流出,因此电源的左侧表示负极。
26.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,ab边受到向上的力,则cd边受到   (“向上”或“向下”)的力;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)向下;CD
(3)在线圈转过平衡位置时,自动改变线圈中的电流方向,从而改变受力方向,让线圈持续转动
【知识点】磁场对通电导线的作用;通电导体在磁场中的受力方向的判断
【解析】【分析】(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)本实验研究磁场对通电导体的作用,需要让导体中通过电流,因此MN之间需要接入电源。灵敏电流计是电磁感应实验的器材, 不符合该实验需求。
(2)通电导体在磁场中的受力方向和电流方向有关,ab边与co边在同一磁场中电流方向相反,受力方向相反,因此cc边受力方向向 下。
做线圈的材料需要满足两个要求:①是导体才能通电,塑料是绝缘体,不能使用; ②不能被磁体吸引,铁是铁磁性材料,会被磁极吸引阻碍线圈转动,也不能使用。
综上所述,不能做线圈材料的有铁、塑料,故AB不符合题意,CD符合题意。
故选CD。
(3)线圈转过平衡位置后,受力方向会阻碍线圈继续转动,换向器的作用就是在线圈转过平衡位置时,自动改变线圈中的电流方向, 从而改变受力方向,让线圈持续转动。
27.如图所示,导体棒AB、CD水平放置在蹄形磁体的磁场中,两个蹄形磁体的N极和S极标识都没有了,小明通过探究发现:拉动 AB向左移动时 CD会向右移动。
(1)在这个探究实验中,装置   (填“甲”或“乙”)相当于发电机。
(2)若调换右边磁体的磁极,拉动AB向右移动,则CD   (填“向左移动”“向右移动”或“静止不动”)。
【答案】(1)甲
(2)向右移动
【知识点】电磁感应;发电机的构造和原理
【解析】【分析】 (1)发电机的原理是电磁感应现象,电动机的原理是通电导体在磁场中受力运动,故甲为发电机原理图,乙为电动机原理图;发电机把机械能转化为电能,电动机把电能转化为机械能。
(2)通电导体在磁场中受力运动,受力的方向与电流的方向和磁场的方向有关。
【解答】 (1)甲中,当拉AB向左移动时,AB切割磁感线运动,导体中产生感应电流,这是电磁感应现象;同时,CD中有电流通过,在磁场中受到力的作用,向右移动。所以发电机的工作原理与图中的甲相同。
(2)原来拉动AB向左移动时,CD会向右移动;
调换右边磁体上下磁极,拉动AB向右移动,CD所处的磁场的方向改变,电流方向也改变,则CD受力方向不变,所以CD仍然向右移动。
故答案为:(1)甲;(2)右。
28.如图是家庭电路局部示意图。
(1)在我国,家庭电路的电压是   V,小科同学想在家庭电路中安装一盏照明灯图中虚线框1和2应连入开关和电灯,则开关应装在   (选填“1”或“2”)方框中。
(2)安装完毕后,闭合开关S,插座不接电器,观察到灯不亮。经检查该电路仅有的一处故障是 de间断路。则开关闭合时,用测电笔接触图中c、g、d点,管会发光的点是   。
【答案】(1)220;1
(2)c、g
【知识点】家庭电路的组成与连接;测电笔的使用
【解析】【分析】(1)我国家庭电路的照明电压是220V;开关接在火线和灯泡之间。
(2)根据测电笔的正确使用方法来分析,测电笔接触火线氖管会发光。
【解答】(1)我国规定家庭电路的标准电压为220V。家庭电路接线规则:开关必须接在火线和电灯之间,断开开关时能切断电灯与火线的连 接,保证用电安全。图中1框靠近火线一侧,因此开关应装在1方框中。
(2)已知电路仅有的故障是de间断路:c点直接连接火线,因此测电笔接触c时氖管发光; d点在de断路的左侧,属于进户零线,本身不带电,也和火线不通,因此氖管不发光;
开关闭合后,火线可以通过开关、灯泡连通到de断路右侧的零线部分,g点在de右侧的零线上,因此g也会带电,测电笔接触g时氖管 发光。因此氖管会发光的点是C、g。
三、实验探究题(共4小题,每空2分,共30分)
29.小科同学将两块相同磁体放在桌子上进行实验(如图甲),发现或靠近都没有出现相互排斥或吸引的现象,是什么原因呢?小科进行以下猜想并开始探究:
猜想一:可能是磁性消失了;
猜想二:可能是地面的摩擦力阻碍了磁体的运动;
(1)小科将两个磁体分别吸引铁钉,结果如图乙所示,于是排除了猜想   
(2)为验证猜想二,下列方案可行的是(  );
A.将两个磁体用绳子挂起来
B.将两个磁体放在小车上
C.将小铁屑放在磁极周围
(3)小科要研究磁体周围的磁场分布,将两个具有磁性的小磁针按如图丙所示放置,然后再将条形磁体放入其中,结果发现磁体左右两个磁针并没有晃动,于是小科得出了该磁体两边没有磁性的结论,请你分析小科这样得出结论是否合理并说明理由   
【答案】(1)一
(2)A;B
(3)小科实验只做一次,没有排除实验的偶然性,可能是小磁针所指的南北方向刚好是与该磁体的磁场方向一致,因此得出的结论不合理。
【知识点】磁体、磁极、磁化;磁极间的相互作用
【解析】【分析】(1)磁体具有吸引铁、钴、镍的性质;
(2)为验证猜想二,应减小实验中磁体受到的摩擦力,据此分析;
(3)根据实验的次数和磁场的方向分析。
【解答】(1)乙图中,两个磁体分别吸引铁钉,说明两个磁体仍具有磁性,因此排除了猜想一。
(2)为验证猜想二,应减小实验中磁体受到的摩擦力;
A.将两个磁体用绳子挂起来,可以减小摩擦力,故A符合题意;
B.将两个磁体放在小车上,可以减小摩擦力,故B符合题意;
C.将小铁屑放在磁极周围,不能减小摩擦力,故C不符合题意。
故选AB。
(3)小科实验只做一次,没有排除实验的偶然性,可能是小磁针所指的南北方向刚好是与该磁体的磁场方向一致,因此得出的结论不合理。
30.小华用图甲中实验装置探究“怎样产生感应电流”,用到了铁架台、蹄形磁体、灵敏电流表、开关、直导体AB和若干根导线等器材。实验中固定磁体,让导体AB 运动。根据表格信息回答下列问题:
实验次数 导体运动情况 灵敏电流表指针
偏转情况 灵敏电流表电流方向
1 竖直向上 不偏转  
2 竖直向下 不偏转 ____
3 水平向左 向右偏转 电流从右侧接线柱流入
4 水平向右 向左偏转 电流从左侧接线柱流入
(1)由实验1、2可知,闭合开关,导体AB竖直向上或向下运动   (“会”或“不会”)产生感应电流。
(2)由实验3、4可推测:导体产生感应电流的方向与   有关;如果固定导体AB,水平向右移动磁体,灵敏电流表的指针向   偏转。
(3)图乙中的“○”表示导体AB 的横截面(即图甲中沿导体AB由A往B 看),I、Ⅱ、Ⅲ、IV表示导体运动中的不同位置,箭头表示导体在那个位置上的运动方向。则导体会产生感应电流的位置有____(填序号)。
A.I位置 B.Ⅱ位置 C.Ⅲ位置 D.Ⅳ位置
【答案】(1)不会
(2)导体的运动方向;右
(3)B;C;D
【知识点】产生电磁感应现象的条件和规律;探究电磁感应现象的实验
【解析】【分析】(1)由转换法,有无感应电流产生是通过灵敏电流计指针是否偏转来显示的。产生感应电流的条件是:闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动,据此分析。
(2)感应电流的方向与磁场方向和导体运动方向有关。
(3) 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,感应电流的方向跟导体运动方向和磁场方向有关。
【解答】(1)实验1、2中,导体竖直向上或向下运动时,灵敏电流表指针不偏转,说明电路中没有感应电流,因此不会产生感应电流。原因是 导体竖直运动时顺着磁感线方向,没有切割磁感线。
(2)实验3、4中,磁场不变,只有导体运动方向不同,感应电流方向就不同,因此可推测感应电流的方向与导体的运动方向有关。运动是相对的,固定导体、水平向右移动磁体,相当于导体相对于磁体向左运动,和实验3中导体向左运动的情况一致,因此灵敏电流表指针和实验3一样向右偏转。
(3)图乙中磁场N极在上、S极在下,磁感线沿竖直方向向下。I位置导体竖直向上运动,运动方向与磁感线平行,不切割磁感线,不产生感应电流;Ⅱ(水平向左)、Ⅲ(斜向左下)、Ⅳ(斜向右上)的运动方向都不与磁感线平行,都会切割磁感线,因此会产生感应电流。综上所述,故A不符合题意,BCD符合题意。
故选:BCD。
31.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
【知识点】变阻器的原理及其使用;直流电动机的构造原理与工作过程;能量的相互转化和转移
【解析】【分析】(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。
32.现代家庭中用断路器来代替闸刀开关和保险丝。
(1)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,物体在某一万向上长度的膨胀称为线膨胀。如表是科技小组的同学探究影响物体线膨胀因素的实验记录:
组别 材料 升高的温度 原长(m) 伸长量(m)
1 黄铜 10 1.0 0.19
2 黄铜 10 2.0 0.38
3 康铜 10 1.0 0.15
4 康铜 30 1.0 0.45
5 铝 10 1.0 0.23
6 铝 30 2.0 1.38
请根据实验记录回答下列问题:
①实验中用   来反映物体线膨胀大小。
②请你比较分析实验组别,可以得出结论:   
③如图甲所示的电热设备中有一个由黄铜片与康铜片双金属合在起的温控开关,温度升高时,取金属片向上弯曲,使电路断开,由此推测双金属片下层所选的材料是   (填“黄铜”或者“康铜”)。
(2)断路器因方便、安全,被越来越广泛地使用。如图乙所示是断路器的工作原理图,当电流过大时它的工作顺序是   
①电流过大,双层金属片发热过多②触点断开
③簧锁装置脱开④双层金属片弯曲,触动簧锁装置
【答案】(1)伸长量;当原长和升高的温度都相同时,物体的线膨胀程度与材料有关,不同材料的线膨胀程度不同;黄铜
(2)①④③②
【知识点】家庭电路的组成与连接
【解析】【分析】(1)①本题探究影响物体线膨胀的因素,线膨胀是物体受热后长度的增加量,实验中无法直接观察膨胀程度,因此用伸长量来直观反映线膨胀的大小,伸长量越大,说明线膨胀越明显。
② 分析组别1、3、5:三组实验中,原长相同、升高温度相同,只有材料种类不同,最终得到的伸长量不同,说明线膨胀伸长量不同。
③ 温度升高时双金属片向上弯曲,说明下层材料的线膨胀程度更大,相同温度变化下伸长更多,带动双金属片向上弯曲。
(2) 断路器的工作过程:当电路中电流过大时,首先双层金属片吸收热量更多,温度升高发生弯曲;弯曲到一定程度后会触动簧锁装置,使簧锁装置脱开;最终簧锁脱开后,触点断开,切断电路,起到保护作用。
【解答】(1)①在实验中,通过测量物体在受热后长度的伸长量来反映物体线膨胀的大小。从实验记录表格中可以看到,每一组实验都记录了原长和伸长 量,所以实验中用伸长量来反映物体线膨胀大小
②实验组别1、3、5中,升高的温度都是10℃,原长都是1.0m,不同的是材料。黄铜的伸长量0.19mm,康铜的伸长量为0.15mm,铝的伸长量 为0.23mm。由此可以得出结论:在升高的温度和原长相同的情况下,不同材料的线膨胀程度不同。
③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。通过实验数据可 知,在其它因素相同时,黄铜的伸长量比康铜大。所以双金属片下层所选的材料是黄铜。
(2)当电流过大时,双层金属片发热过多,由于黄铜和康铜的线膨胀程度不同,双层金属片会弯曲,触动簧锁装置,簧锁装置脱开,最终触点断开,电路断开。所以断路器的工作顺序是:①④③②。
四、分析计算题(共2小题,共16分).
33.电梯为了安全,都设置超载自动报警系统,其工作原理如图甲所示。已知控制电路电源电压U=6V,保护电阻. ,压敏电阻 R2的阻值随压力F大小变化如图乙所示,电梯底架自重和电磁铁线圈的阻值都忽略不计。
(1)电梯超载时,衔铁被电磁铁吸住,触点K 与触点   接触,电铃发出警报声,同时电动机   (选填“能”、“不能”)工作。
(2)当电磁铁线圈电流达到20mA 时,衔铁刚好被吸住。若该电梯厢内站立总质量为1000kg的乘客时,此时电梯是否超载 (g取10N/ kg)
【答案】(1)B;不能
(2)解:电梯厢内站立总质量为1000千克的乘客时,电梯受到的压力等于乘客的重力,即:
F=G=mg=1000kg×10N/kg=10000N;
由图乙可知,当压力F=10000N,对应的压敏电阻阻值R2=100Ω;
因为控制电路中的电流为;
因为30mA>20mA,所以此时电梯超载。
【知识点】欧姆定律及其应用;电磁铁的其他应用
【解析】【分析】 (1)超载自动报警系统实质就是电磁继电器的应用,电梯超载时,衔铁被电磁铁吸住,触点K与触点B接触,电铃工作电路接通,电动机不工作;
(2)根据乘客质量求出乘客重力,也就是对电梯的压力,找出图象中压力对应的R2电阻值,根据欧姆定律的知识计算出此时电路中的电流,将这个电流和20mA比较得出结论。
【解答】 (1)电梯超载时,压敏电阻R2受到的压力F增大时,其阻值减小,控制电路中的电流增大,从而使电磁铁的磁性增强,磁性达到一定程度时,衔铁被电磁铁吸住,触点K与触点B接触,电铃报警,电动机不工作。
34.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)图甲为测电笔结构简图,用此测电笔辨别中性线、相线时,除笔尖金属体接触电线外,手还要接触   ;
(2)如图乙所示,插线板上的指示灯在开关闭合时会发光,插孔正常通电;如果指示灯损坏,开关闭合时插孔也能正常通电。请在图丙中画出插线板中开关、指示灯和插孔的连接方式,并与电源线接通。
(3)在使用测电笔接触家庭电路相线时,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】(1)笔尾金属体
(2)
(3)为确保人体在任何环境中都安全,对人体的安全电压不高于6V,串联电路中电流处处相同,则人体允许通过的最大电流
【知识点】欧姆定律及其应用;家庭电路的组成与连接;测电笔的使用
【解析】【分析】(1)使用测电笔时,手要接触笔尾金属体,笔尖接触电线,若氖管发光,接触的是火线,否则为零线;
(2)图中相线即为火线,中性线即为零线。家庭电路中接入用户的电线一般有两条:火线和零线,三孔插座的接法是上孔接地线,左孔接零线,右孔接火线,简称“上地左零右火”;为了用电的安全,开关要接在用电器和火线之间;
(3)确保人体在任何环境中都安全的电压不高于6V,根据欧姆定律求出人体允许通过的最大电流。
【解答】(1)使用测电笔时,笔尖接触被测导线,手必须接触笔尾金属体,才能使人体和测电笔形成通路,从而通过氖管是否发光辨别相线和中性线。
(2)插线板上的指示灯在开关闭合时会发光,插孔正常通电,说明开关同时控制灯泡和插座;当指示灯损坏时,开关闭合时插孔也能正常通 电,说明灯泡和插座之间是并联的;因此开关串联在干路中,控制指示灯和插孔,据此作图。
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