内容正文:
第1章 电与磁 测试卷
1.按如图电路进行实验,每次总观察到电磁铁A吸引大头针的数目比电磁铁B多。此现象说明影响电磁铁磁性强弱的一个因素是( )
A.电流大小
B.线圈匝数
C.电流方向
D.电磁铁极性
B
2.如图是动圈式话筒的部分结构。声波使振膜左右振动,连接在振膜上的线圈也随之一起振动,切割永磁体的磁感线产生电流,此过程中( )
A.利用了电磁感应原理
B.利用了通电导体在磁场中受力的原理
C.利用了电流的磁效应
D.产生了直流电
A
3.小徐在吴山广场买了个猴子荡秋千的玩具。闭合开关后,猴子就会绕上方的横梁往复振荡,如图甲。其内部部分电路结构如图乙所示(其中的螺旋管安装在底盘内,直导线安装在猴子的座位内),据此判断此玩具设计用到的原理有( )
①应用了电流的磁效应
②应用了电磁感应的原理
③该装置将电能转化为机械能
A.①② B.①③ C.②③ D.①②③
B
4.把铁棒甲的一端靠近铁棒乙的中部,发现两者吸引,而把乙的一端靠近甲的中部时,两者互不吸引,则( )
A.甲有磁性,乙无磁性
B.甲无磁性,乙有磁性
C.甲、乙都有磁性
D.甲、乙都无磁性
A
5.下列有关电和磁的说法正确的是( )
A.通电导线周围磁场的方向与电流方向有关
B.玩具电动车的电动机是利用电磁感应现象制成的
C.通电导体在磁场中受力的方向只与电流的方向有关
D.闭合电路的部分导体在磁场中运动时一定产生感应电流
A
6.小明在家写科学作业时,家中电灯突然不亮,他利用学过的电学知识,兴冲冲地拿起测电笔测试如图中的a、b、c、d四点时,四点都使氖管发光,请你帮他分析可能发生的故障是( )
A.火线与零线短路
B.a、b之间某处短路
C.b、c之间某处断路
D.进户线的零线断路
D
7.有个同学在实验室里安装了如下图所示四种照明电路,其中正确的是( )
A B
C D
A
8.如图所示,粗糙的水平桌面上有两块相同的条形磁体甲和乙,它们之间有相互作用力且保持静止。对图示甲、乙两块条形磁体受到摩擦力的方向分析正确的是
( )
A.甲一定水平向左,乙一定水平向右
B.甲水平向右,乙无法确定
C.甲水平向左,乙无法确定
D.甲、乙均无法确定
D
9.如图所示是某同学连接的电铃电路,开关闭合后,电路中始终有电流,但电铃只响一声就不再响了,原因是( )
A.电磁铁始终没有磁性
B.衔铁没有向下运动
C.电池正、负极接反了
D.衔铁一直被电磁铁吸着不能回弹
D
10.我国未来的航母将采用自行研制的电磁弹射器。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,舰载机受到强大的推力而快速起飞。电磁弹射器工作原理与下列设备或用电器工作原理一致的是
( )
A.电风扇 B.手摇发电机 C.电铃 D.电磁起重机
A
11.为了得出条形磁铁的磁性两端强、中间弱的特性,某同学设计了以下四个实验,其中不能达到目的的是( )
A.将甲实验中的条形磁铁平移靠近三颗小铁球
B.将乙实验中的两根条形磁铁相互平移靠近
C.将丙实验中的条形磁铁从挂有铁块的弹簧秤下向右移动
D.将丁实验中放在一堆大头针上的条形磁铁提起
B
12.如图所示,电磁铁的左下方有一铁块,在弹簧测力计作用下向右做匀速直线运动。当铁块从电磁铁的左下方运动到正下方过程中,同时滑片逐渐向上滑动,下列判断正确的是( )
A.电磁铁的磁性逐渐减弱
B.铁块对地面的压强不变
C.铁块对地面的压强逐渐减小
D.铁块对地面的压强逐渐增大
C
13.如图是电子警察抓拍系统原理图,若行人违规闯红灯,就会接通摄像系统电源,“电子警察”就会自动抓拍人脸。下列说法正确的是( )
A.只要光控开关接收到红光,摄像系统就会自动拍摄
B.若将光控开关和压力开关并联,也能起到相同的作用
C.只有光控开关和压力开关都闭合时,摄像系统才会自动拍摄
D.行人只要经过埋有压力开关的路口,摄像系统就会自动拍摄
C
14.如图,足够长的直线ab靠近通电螺线管,与螺线管平行,用磁传感器测量ab上各点的磁感应强度B,在计算机屏幕上显示的大致图像是( )
A B
C D
C
15.如图所示,甲、乙两线圈宽松地套在光滑的玻璃棒上,并可以自由滑动,当电路闭合时,两线圈( )
A.互相吸引,距离变近
B.互相排斥,距离变远
C.先向中间吸引,然后向两边排斥
D.没有相互作用
A
16.如图是探究“奥斯特实验”的装置。
(1)将一根直导线放在静止小磁针的正上方,并与小磁针________(填“垂直”“平行”或“任意方向”)。接通电路后,观察到小磁针偏转。
(2)改变直导线中的电流方向,小磁针偏转方向改变,表明_____________________
________________。
(3)实验中用到的一种重要科学研究方法是________法。(填“控制变量”“类比”或“转换”)
平行
电流的磁场方向与电
流方向有关
转换
17.传统地漏因不密封,排水管内臭气会扩散到室内。为此某校项目化小组发明了一种自动升降“地漏”(如图甲),有积水时通过磁悬浮装置可以实现自动排水(如图乙)。
(1)当密封盖上方无水时,在磁体B作用下,磁体A将密封盖顶起。若磁体A下端为N极,则磁体B上端为______极。
(2)请根据工作原理图结合以上分析,简述这种自动升降“地漏”的工作原理:_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
N
密封盖上方无水时,同名磁极相互排斥,在磁体B的作用下,磁体A将密封盖顶起;
当密封盖上方有水时,积水增多,液体对密封盖的压强变大、压力变大,密封盖向
下,从而实现自动排水
18.科学家的每次重大发现,都有力地推动了人类文明的进程。丹麦物理学家__________首先发现了电流周围存在着磁场,第一个揭示了电和磁之间的联系。小郭同学自制了一个用开关来控制电磁铁南北极的巧妙装置,如图所示。当开关S接______(填“a”或“b”)点时,电磁铁的A端是S极。
奥斯特
b
19.如图所示是一种涂鸦神器画板的原理图,将磁石粉浸没在悬浮液里,当按下磁性写字笔其中一个按钮时,笔尖磁体为S极,可以写出______色的字。擦去字迹时,只需将刷子左右移动即可,刷子可以用__________(填“不易磁化”或“易磁化”)的材料制成。
红
易磁化
20.一般情况下,人体安全电压不高于______V。为防止触电事故的发生,在家庭电路中,安装电路之前,必须要使用测电笔判断火线和零线,如图甲、乙所示是小柯同学使用测电笔的两种方法,正确的是______。如用该测电笔测丙图中的插座,能使氖管发光的是______(填“左”或“右”)孔。
36
甲
右
21.如图所示,盛水烧杯中漂浮一个空心铁球,放置在电磁铁上,当闭合开关S后,电磁铁A端为________(填“N”或“S”)极,将滑动变阻器的滑片P向右滑动时,烧杯中的水面会________(填“上升”“下降”或“不变”)。根据水面的升降可以判断电磁铁的磁性强弱变化,这种方法就是科学上常用的__________(填“控制变量法”“类比法”或“转换法”)。
S
下降
转换法
22.如图甲所示,演示电流的周围存在磁场。如图乙所示,演示两根平行导线通电后的现象(图中实线、虚线分别表示通电前、后的情况)。
(1)如图甲,通电前静止的小磁针南北指向。现要在小磁针上方拉一根直导线,使通电时小磁针会发生明显的偏转,直导线所指的方向应为____________(填“东西方向”“南北方向”或“任意方向”)。
南北方向
(2)图乙的实验表明平行通电导线之间有力的作用,且电流相互__________(填“吸引”或“排斥”)。
(3)如图丙所示,把一根柔软的螺旋形弹簧竖直悬挂起来,使它的下端刚好跟杯里的水银(导电)面相接触。当开关S接通后,将看到的现象是________。
A.弹簧向上收缩
B.弹簧被拉长
C.弹簧上下跳动
D.弹簧仍静止不动
吸引
C
23.1820年,丹麦物理学家奥斯特发现了通电导体周围存在磁场。
(1)在演示奥斯特实验时,如图甲所示,①闭合开关;②放置小磁针观察指向;③摆放一根长直导线;为了减弱地磁场的影响,正确的实验操作顺序为______。
A.①②③ B.②③① C.②①③ D.③①②
B
(2)由图乙(a)、(b)、(c)可知:电流周围存在磁场,且__________________________
____________。
(3)小曙推理:若一束电子沿着水平方向平行地飞过小磁针上方,如图乙(d)所示,小磁针也会发生偏转。其依据是:____________________________;(d)中小磁针N极偏转方向和图乙_______(填序号)的小磁针偏转方向相同。
电流的磁场方向与电流的方
向有关
电子的定向移动会形成电流
c
24.如图是某课外活动小组仿制的一个能产生持续电流的装置——发电机,装有手摇柄(未画出)的转轴垂直穿过圆盘中心,金属圆盘放在蹄形磁铁之间,圆盘的轴心和能在圆盘的边缘滑动接触的滑片通过金属导线与电流表相连。金属圆盘可以看成是由无数根长度等于圆盘半径的导线组成的,圆盘在磁极间不断转动,每根导线都在做切割磁感线的运动,从而产生持续电流。当以某一转速匀速转动金属圆盘时,电流表有一定的计数。
根据上述材料,请完成下面的实验探究填空:
(1)换用____________的磁铁,其他条件不变,发现
电流表读数增大,说明电流大小跟磁场强弱有关。
磁性更强
(2)换用一个半径大一些的金属圆盘,其他条件不变,发现电流表读数增大,说明电流大小也跟____________________________有关。
(3)当圆盘转速增大,其他条件不变时,发现电流表读数也增大,说明电流大小还跟________________有关。
切割磁感线的导线长度
导线运动速度
25.小科猜想电磁铁磁性的强弱与电流大小、线圈匝数有关,于是他利用学生电源、电流表、开关、滑动变阻器、导线、电子测力计、软铁块P、电磁铁(用漆包线制作的电磁铁,每20匝抽出一个接线端a、b、c、d,内阻不计)等器材设计了如图所示的装置进行探究(电子测力计挂上软铁块P后再调零),实验数据如表所示。
(1)实验中小科是通过_________________来判定电磁铁磁性强弱的。
电子测力计示数
电源负极所接接线柱 a b c d
电流表示数/A 0.40 0.40 0.40 0.40
电子测力计示数/N 0.10 0.08 0.06 0.04
(2)由表中数据可以得出的实验结论是_______________________________________
_________________。
(3)若要探究电磁铁磁性强弱与电流大小的关系,请将实验步骤补充完整。
断开开关,按图组装实验电路,电源负极接a接线柱,将滑动变阻器的滑片置于最右端,挂上软铁块P,对电子测力计进行调零;______________________________
____________________________________________________________________________________________________________________________________________。
电流相同时,线圈匝数越多,电磁铁磁性
越强
闭合开关S,调节滑动变阻器的
滑片到恰当位置,读取记录电流表和电子测力计示数,保持接线柱a不变,改变滑
动变阻器滑片位置,读取记录电流表和电子测力计示数,重复多次实验
电源正极所接接线柱 a b c d
电流表示数/A 0.40 0.40 0.40 0.40
电子测力计示数/N 0.10 0.08 0.06 0.04
26.电磁铁是通电产生磁的一种装置。为了使电磁铁断电立即消磁,我们往往采用消磁较快的软铁或硅钢材料来制作铁芯。这样的电磁铁在通电时有磁性,吸引衔铁处于吸合状态;断电后磁性就随之消失,吸合面与衔铁分离,处于分离状态(如图甲)。有些电磁铁在断开电源时铁芯仍具有残余磁性,对衔铁存在磁力。这在电磁对接装置及其他特殊场合有一定的影响。某科研小组分析了影响电磁铁对衔铁的残余磁力大小的因素,通过增加固有气隙厚度来降低对衔铁的残余磁力。经多次实验后,分别绘制了电磁铁通电对衔铁的磁力和断电后对衔铁的残余磁力随固有气隙厚度的变化曲线(如图乙、图丙)。
(1)将小磁针两个磁极依次靠近电磁铁铁芯顶端,若出现______________________现象,则铁芯仍存在残余磁性。
(2)根据乙、丙两图的信息并结合实际使用要求,请判断通过增加固有气隙厚度来 减小残余磁力是否可行?并说明理由:_____________________________________
________________________________________________。
(3)科研小组人员想在电磁铁断电的同时给铁芯适当加热,来进一步减弱铁芯的残余磁性,此设想基于的假设是_________________________________________。
其中一次磁极被排斥
可行,随着固有气隙厚度的增加,残余
磁力减少相对值比较大,通电时磁力减少相对量少
温度越高磁性越弱(其他合理解释均可)
27.作图:
(1)如图所示,请将螺线管、滑动变阻器接入电路中,使开关闭合后,螺线管与条形磁铁相互排斥,滑动变阻器滑片P向右移动会使斥力变大。
(2)图甲是某宾馆床头柜上的开关示意图,图乙是其控制的电路,其中S1为旋钮开关,单独控制台灯的通断和亮度;S2为单独控制电视插座的开关。请用笔画线代替导线完成电路图。
28.物理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(符号是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1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2所示的电路进行实验,请解答下列问题:
(1)当S1断开,S2闭合时,电压表的示数为3 V,则此时电流表的示数为_______。
0.03 A
(2)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 A时,电压表示数为6 V,求此时该磁敏电阻所在位置的磁感应强度为_______。
(3)实验中小刚通过改变滑动变阻器连入电路R1中的阻值来改变磁敏电阻所在位置的磁感应强度,从而影响电流表的示数。若让滑动变阻器R1的滑片P向右移动,此时电流表的示数将________(填“变大”“变小”或“不变”)。请你再提供一种改变磁感应强度的方法_______________________________________。
0.3 T
变大
可以通过改变通电螺线管中的线圈匝数
29.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。
请回答下列问题:
(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)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21400欧,则允许通过人体的最大电流为多少?
30.出于安全考虑,电梯都装有超载自动报警系统,其工作原理如图甲所示。已知控制电路的电源电压U=12 V,保护电阻R1=200 Ω,电梯底架自重为1000 N,压敏电阻R2(压力传感器)的阻值随压力F大小变化如图乙所示。出厂预设控制电路的电流达到0.02 A时,衔铁被电磁铁吸下,触点K与B接触,电铃响而报警。
(1)闭合S1且电铃报警时,电梯内部载重至少达到了_______N(电磁铁的阻值忽略不计)。
6000
(2)若重设电梯内部载重达到5000 N时就报警,有以下两种方法。
①其他不变,可将控制电路中200 Ω的R1换成_______Ω的保护电阻。
②其他不变,可将控制电路中12 V的电源电压换成多少伏?(写出计算过程)
100
解: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6 V,串联电路中电流处处相同,则人体允许通过的最大电流:I大= eq \f(U,R) = eq \f(220 V-6 V,21400 Ω) =0.01 A。
解:若R1阻值不变,控制电路中报警电流不变,根据串联电路的电阻特点可知,此时电路中的总电阻:R总′=R1+R2′=200 Ω+500 Ω=700 Ω,
由I= eq \f(U,R) 可知,此时控制电路的电源电压:U′=IR总′=0.02 A×700 Ω=14 V。
$$