第3章 电磁及其应用（单元自测·提升卷）科学新教材浙教版八年级下册

2025-2026学年八年级下册科学单元自测 第三章 电磁及其应用·提升训练（参考答案） 一、选择题（本大题有15小题，共45分） 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 D B C D D B B D A B 11 12 13 14 15 A C D C A 二、填空题（本大题有7小题，每空2分，共46分） 16.(1) 无（2 分）；C（2 分）(2) 强（2 分）；Q（2 分） 17. 地磁场（2 分）；南 / S（2 分） 18.(1) 变强（2 分）；供电（2 分）(2) F2-F1（2 分）(3) N（2 分）(4) 1（2 分） 19.N（2 分）；右（2 分） 20.(1) 下侧（2 分）(2) 刚转过（2 分） 21. 部分导体（2 分）；磁场（2 分）；小于（2 分） 22.(1) 火线和零线（2 分）(2) 金属外壳（2 分）(3) 不能（2 分）(4) 火线（2 分）；串联（2 分） 三、探究题（本大题有5小题，每空2分，共38分） 23.(1) S（2 分） (2) 将指南针悬挂或放在光滑水平面自由转动，观察是否指向南北（2 分） (3) 给指南针制作透明保护外壳（2 分） 24.(1) 吸引大头针的数量（2 分） (2) 变小（2 分） (3) 0.4（2 分）(4) 电流一定时，线圈匝数越多，电磁铁磁性越强（2 分） 25.(1) B（2 分） (2) 通电线圈在磁场中受力转动（2 分） (3) ABD（2 分） (4) 闪烁发光（2 分） 26.(1) 按要求连接电路（2 分） (2) B 向上运动（2 分） (3) 滑动变阻器左移（2 分） (4) 4、6（或 5、7）（2 分） 27.(1) 伸长量（2 分）；在温度和原长相同时，不同材料线膨胀程度不同（2 分）；黄铜（2 分） (2)③④②①（2 分） 四、综合题（本大题有5小题，共31分） 28.(1)（2 分）(2)（2 分）(3)（2 分） 29. 电磁铁通电吸引小磁铁，橡皮碗排气；电流反向后磁极排斥，橡皮碗进气，循环工作（5 分） 30.(1) a（1 分）；L2（1 分） (2) 当I1=0.025A时，衔铁吸引，工作电路开始加热，控制电路总电阻为 又R1和R0串联，R1的阻值R1=R总1-R0=120Ω-50Ω=70Ω 查图2知，此时温度为85℃；同理可知，当I2=0.02A时，衔铁释放，工作电路停止加热，控制电路总电阻为 R1的阻值R′1=R总2-R0=1150Ω-50Ω=100Ω 查图2知，此时温度为100℃；此恒温水箱控制的温度范围为85~100℃。（4 分） (3) 合格（1 分） (4) 将定值电阻换成可变电阻（1 分） 31.(1) B（1 分） (2) 会（1 分） (3) C（1分） (4) 站在地面上的人体不小心接触了火线时，此时漏电电流 由图丁可知，额定动作电流，因，所以，该漏电保护器能及时断开电路。 （3分） 32.(1) 使缝衣针被磁化（2 分） (2) S（2 分） (3) 调整指南针的重心位置（2 分） 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！1 学科网（北京）股份有限公司1 / 16 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025-2026学年八年级下册科学单元自测 第三章 电磁及其应用·提升训练 建议用时：120分钟，满分：160分 一、选择题（本大题有15小题，共45分） 1．宋代科学家沈括在《梦溪笔谈》中最早记载了地磁偏角：“以磁石磨针锋，则能指南，然常微偏东，不全南也。”进一步研究表明，地球周围地磁场的磁感线分布如图所示。下列说法不正确的是（     ） A．地磁场的N极在地理的南极附近 B．地磁场的磁感线并不是真实存在的 C．“磁石磨针锋”是为了使针锋被磁化 D．A点小磁针的上端应该是S极 【答案】D 【解析】A．地球周围存在地磁场，地磁场的N极在地球的地理南极附近，地磁场的S极在地球的地理北极附近，所以地理南、北极与地磁场的南、北极不重合，故A正确，不符合题意； B．磁感线不是真实存在的，是为了描述磁场而引入的物理模型，故B正确，不符合题意； C．易被磁体吸引的物体易被磁化，“磁石磨针锋”是为了使针锋被磁化，故C正确，不符合题意； D．根据磁极间的相互作用规律可知，A点小磁针的上端应该是N极，故D错误，符合题意。 2．小明手头有一根钢棒，他设计了以下四种方案，其中可以确定钢棒具有磁性的是（　　） ①图甲：用钢棒吸引没有磁性的大头针，能吸引 ②图乙：悬挂的钢棒某一次转动后，静止时一端指南一端指北 ③图丙：用钢棒吸引磁铁，能吸引 ④图丁：水平向右移动钢棒，弹簧测力计示数有变化 A．①② B．①④ C．②③ D．②④ 【答案】B 【解析】①用钢棒去吸引大头针，能吸引，根据磁体可以吸引磁性物质的特性可知，可以确定钢棒具有磁性。 ②磁体具有指向性，悬挂的钢棒转动后，静止时一端指南一端指北，符合磁体能够指示南北的特点，但仅凭一次实验得到的结论具有偶然性，所以钢棒不一定具有磁性。 ③用钢棒去吸引磁铁，即使钢棒没有磁性，磁体也会吸引钢棒，所以不能确定钢棒是否具有磁性。 ④磁体上的不同部位的磁性强弱并不一样，磁体两端（磁极）磁性最强，而中间磁性最弱，因而钢棒在条形磁体的两极处受到的吸引力最大，在正中处受到的吸引力最小，所以从左开始，弹簧测力计的示数是先变小，到中间位置时，是最小的示数，然后再变大，所以弹簧测力计示数有变化可以确定钢棒具有磁性。 综上所述，①④的做法可以确定钢棒具有磁性。 3．人类最早的磁化技术出现在我国宋代。据《武经总要》记载，如图所示，古人先将鱼形铁烧红，令铁鱼头尾指向南北，然后将其放入水中冷却，依靠地磁场获得磁性，再将其放入水中漂浮，制成指南鱼，图中是它静止时的指向。下列判断不正确的是（　　） A．鱼形铁能被磁体吸引 B．指南鱼鱼头应标注“N” C．指南鱼周围存在磁感线 D．指南鱼的腹部磁性最弱 【答案】C 【解析】A．磁性是指能够吸引铁、钴、镍等物质的性质，鱼形铁是用铁制成的，能被磁体吸引，故A正确，不符合题意； B．地磁场的南极在地球的北极附近，地磁场的北极在地球的南极附近，如图所示，指南鱼鱼头指向北方，根据异名磁极相互吸引，指南鱼鱼头应标注“N”，故B正确，不符合题意； C．指南鱼被磁化后，周围存在磁场，而磁感线实际不存在，是为了描述磁场的分布假想的曲线，故C错误，符合题意； D．指南鱼是一个磁体，两个磁极位置的磁性最强，中间最弱，因此，指南鱼的腹部磁性最弱，故D正确，不符合题意。 4．如图实验中，通过小磁针是否偏转来检验通电导体周围是否存在磁场。下列利用了与该实验相同科学方法的是（     ） A．利用玻璃罩抽真空的方法来研究声音的传播 B．建立原子结构模型来研究其内部结构 C．利用磁感线来描述磁体周围的磁场分布 D．通过观察铁屑的疏密来研究通电直导线周围的磁场强弱 【答案】D 【解析】通过小磁针是否偏转来判断看不见的磁场是否存在，这是转化法的应用。 A．利用玻璃罩抽真空的方法来研究声音的传播，因为绝对的真空环境是做不到的，因此用到了科学推理法，故A不符合题意； B．通过建立原子结构模型来研究原子的内部结构，应用的是模型法，故B不符合题意； C．利用磁感线描述磁体周围的磁场分布，应用的是模型法，故C不符合题意； D．通过观察铁屑的疏密来研究判断看不见的通电直导线周围的磁场强弱，应用的是转换法，故D符合题意。 5．福建舰是我国第一架利用电磁弹射系统的航空母舰，电磁弹射器的弹射车与飞机前轮连接，舰载机位于两条通电轨道的中间，其工作原理如图所示。不同的飞机，所用的推力是不同的，要增大弹射力，下列措施可行的是（　　） A．减小电压 B．减小磁场强度 C．增大导电轨阻值 D．增大驱动电流 【答案】D 【解析】通电导体在磁场中受力大小与磁场强度及电流大小有关，要增大弹射力，即增大磁力，可通过增大电流或增强磁场来实现，减小电压、增大导电轨阻值不可行，D符合题意，ABC不符合题意。 6．如图为项目学习小组的同学自制的漂浮式指南针。铜片、锌片和食盐水溶液共同组成了“盐水电池”。铜片是盐水电池的正极，锌片是负极。下列说法正确的是（　　） A．通电螺线管A端为N极 B．通电螺线管静止时B端指向地理北方 C．电子从铜片经螺线管流到锌片 D．通电螺线管外C点的磁场比B点强 【答案】B 【解析】A．铜片是“盐水电池”的正极，锌片是负极，则螺线管中的电流是从右端流入的，根据安培定则可知，通电螺线管的B端为极，A端为极，故A错误； B．根据地磁的磁极和磁极间的相互作用可知，静止时通电螺线管的B端指向地理北方，故B正确； C．已知电流的方向是从铜片经螺线管到锌片，电子定向移动的方向与电流方向相反，因此电子从锌片经螺线管流到铜片，故C错误； D．磁体中磁极的磁性是最强的，因此螺线管外C点的磁场比B点弱，故D错误。 7．如图所示为苹果自动分拣装置的示意图。该装置把大小不同的苹果，按一定质量标准自动分拣为大苹果和小苹果。该装置的托盘秤压在压力传感器R1上，R1所受压力越大阻值越小。当R2两端电压超过某一值时，控制电路接通，电磁铁吸动分拣板的衔铁。该控制电路中包含保持电路，能够确保苹果在分拣板上运动时电磁铁始终保持吸动状态。下列说法正确的是（     ） A．为了选出质量更大的苹果可以增加缠绕电磁铁线圈的匝数 B．为了选出质量更大的苹果可以将电源A的输出电压减小 C．为了选出质量更大的苹果可以增大R2的阻值 D．质量大的苹果将进入上通道 【答案】B 【解析】装置的工作原理：压力传感器R1所受压力越大，其阻值越小。控制电路的电源A、R1、R2串联，电磁铁的磁性由电路电流决定。当R2两端电压超过某一值时，控制电路接通，电磁铁吸合衔铁，分拣板向下，小苹果进入下通道；反之，分拣板向上，大苹果进入上通道。 A．增加线圈匝数会增强电磁铁的磁性，使它更容易吸合衔铁，这会让质量更小的苹果就触发分拣，而不是选出质量更大的苹果。故A错误； B．电源A的输出电压减小，在相同R1下，电路电流减小，R2两端电压也减小。要使R2两端电压达到触发值，需要R1更小，即苹果质量更大，这样才能选出质量更大的苹果。故B正确； C．增大R2阻值，在相同电流下，R2两端电压会增大，更容易达到触发值，导致质量更小的苹果就触发分拣，无法选出质量更大的苹果，故C错误； D．质量大的苹果使R1阻值变小，电路电流变大，R2两端电压超过阈值，电磁铁吸合，分拣板向下，苹果进入下通道。故D错误。 8．如图所示，提供足够数量的大头针，接通开关后，只调节滑动变阻器滑片的位置，可以探究（　　） ①线圈绕法对电磁铁磁场方向的影响　　②电流方向对电磁铁磁场方向的影响 ③电流大小对电磁铁磁场强弱的影响　　④线圈匝数对电磁铁磁场强弱的影响 A．①② B．②③ C．①④ D．③④ 【答案】D 【解析】由图可知，该电路为串联电路，只移动滑动变阻器滑片的位置，只能改变电流大小，不能改变电流方向，故不能完成②探究，能完成③探究；只移动滑动变阻器滑片的位置，不能改变线圈绕法，故不能完成①探究；由图可知两个铁钉上线圈匝数不同，故能完成④探究，故能完成③④探究，故ABC不符合题意，D符合题意。 9．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 【解析】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。 10．如图是简易“电动火车”的示意图，把一个干电池两端吸有短小圆柱形强磁铁的“结合体”，放入很长的固定在水平桌面的螺旋线圈内，干电池和强磁铁的“结合体”就会在螺旋线圈内运动。关于简易“电动火车”的说法有：①线圈可以用漆包线绕成，确保各处绝缘；②强磁铁与线圈在任何位置都应保持良好接触；③“结合体”受到磁场力的作用；④“结合体”受到电源产生的电力。其中正确的是（　　） A．①② B．②③ C．①③ D．①④ 【答案】B 【解析】①②螺旋线圈和结合体构成一个闭合回路，强磁铁与线圈在任何位置都应该保持良好的接触，①错误，②正确；③④当吸附着磁铁的电池进入线圈后，线圈中有电流通过，通电线圈会产生磁场，“结合体”在线圈所形成的磁场中受到磁场力的作用，这样“结合体”就会在螺旋线圈中运动，③正确，④错误。故B正确，ACD错误。 11．某兴趣小组自制了一个扬声器，将线圈紧贴在杯子底部，在线圈上方放置一个强磁铁，线圈中通入交流电后，线圈振动会带动纸杯振动发声。下列说法错误的是（    ） A．该扬声器与发电机的工作原理相同 B．线圈振动是因为磁场对通电线圈有力的作用 C．改变线圈匝数能改变该扬声器发声的响度 D．磁场对线圈作用力的方向与电流方向有关 【答案】A 【解析】A．扬声器工作原理是磁场对通电线圈有力的作用，与电动机工作原理相同，发电机工作原理是电磁感应，二者原理不同，故A错误，符合题意； B．通电线圈中有交流电，处于强磁铁磁场中，磁场对通电线圈有力的作用，从而使线圈振动，故B正确，不符合题意； C．改变线圈匝数，会改变线圈在磁场中受力大小，进而改变振动幅度，而响度与振动幅度有关，所以能改变发声响度，故C正确，不符合题意； D．磁场对通电线圈作用力的方向与电流方向、磁场方向有关，所以磁场对线圈作用力的方向与电流方向有关，故D正确，不符合题意。 12．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】AB．导体棒a左右摆动时，切割磁感线，闭合回路中会产生感应电流，机械能转化为电能；此时导体棒b有电流通过，受到磁场作用力会随之摆动，电能转化为机械能，故AB错误； C．导体棒b随之摆动是因为通电导体受到在磁场中受力，图乙中磁场中的导体通电后由于受到磁场的作用力会运动，二者原理相同，故C正确； D．与上述分析相似，用手推动导体棒b左右摆动时，切割磁感线，闭合回路中会产生感应电流，此时导体棒a有电流通过，受到磁场作用力会随之摆动，导体棒a也会随之摆动，故D错误。 13．小明按人类对磁的认识历程，对“电与磁”一章知识进行梳理， 图中对应位置的内容填写正确的是（　　） A．伏特 B．电动机 C．电磁起重机 D．电磁感应现象 【答案】D 【解析】A．伏特是意大利物理学家，他发明了伏特电堆，为电学的发展做出了重要贡献，但在人类对磁的认识历程中，发现电流磁效应的是奥斯特，而不是伏特，故A错误； B．电流的磁效应的应用为电磁铁，电动机应用了通电线圈在磁场中受力的作用，故B错误； 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； D．电磁感应现象是指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的现象。它是由法拉第发现的，根据电磁感应现象制成了发电机，故D正确。 14．图甲表示部分家庭电路，图乙丙表示测电笔的握笔方法。下列说法正确的是（　　） A．图乙是正确使用测电笔的方法 B．若ab间断路，电灯不能正常工作 C．电冰箱接入三孔插座能使电冰箱金属外壳接地 D．断路器跳闸，一定是电路中出现短路 【答案】C 【解析】A．测电笔在使用时手要接触笔尾金属体，不能接触笔尖金属体，图丙是正确使用测电笔的方法，图乙的使用方法错误，故A错误； B．若ab间断路，电灯仍然可以连接到进户的火线和零线上，仍能正常工作，故B错误； C．电冰箱接入三孔插座能使金属外壳接地，防止金属外壳的用电器漏电发生触电事故，故C正确； D．断路器跳闸，是电流过大造成的，可能是电路发生短路，可能是电路中用电器的总功率过大，故D错误。 15．“珍爱生命，安全用电”是公民必备的安全意识。下列做法符合“安全用电”的是（　　） A．甲图中当人触电时，应及时切断电源 B．乙图中在高压电线附近放风筝 C．丙图中使用测电笔时，手接触笔尖金属体 D．丁图中用湿手触摸开关 【答案】A 【解析】A．甲图中当人触电时，应及时切断电源，防止救治人员触电，故A符合题意； B．乙图中在高压电线附近放风筝，可能会导致触电事故的发生，故B不符合题意； C．丙图中使用测电笔时，手不能接触笔尖金属体，不然会触电，应与测电笔笔尾金属体接触，故C不符合题意； D．用湿手触摸开关，生活用水会导电，可能会导致触电事故的发生，故D不符合题意。 二、填空题（本大题有7小题，每空2分，共46分） 16．小科同学在学习了“电与磁”章节知识之后，设计了对磁体磁性的一系列探究。 (1)①图甲，将铁棒的一端靠近小磁针的N极，互相吸引；将另一端靠近小磁针N极，也互相吸引，说明铁棒_______（选填“有”或“无”）磁性； ②图乙，现有A、B、C三根金属棒，其中有两根是具有磁性的磁棒，另一根是铁棒，它们互相靠近时的情形如图所示， 则_______（填“A”、“B”或“C”）棒是铁棒。 (2)如图丙所示是用来描绘某一磁体周围磁场的部分磁感线，由磁感线的分布特点可知，b点的磁场比a点的磁场_______（填“强”或“弱”）：若在b点放置一个可自由转动的小磁针，则小磁针静止时，其N极指向_______（填“P”或“Q”）处。 【答案】(1) 无 C (2) 强 Q 【解析】（1）[1]图甲，将铁棒的一端靠近小磁针的N极，互相吸引；将另一端靠近小磁针N极，也互相吸引，说明铁棒无磁性，因为如果有磁性肯定是一端相互吸引，一端相互排斥。 [2]图乙，现有A、B、C三根金属棒，其中有两根是具有磁性的磁棒，另一根是铁棒，它们互相靠近时的情形如图所示， 由于相互排斥两个棒，都是有磁性的，则AB 是磁棒，所以C棒是铁棒。 （2）[1]磁感线的疏密描述磁场的强弱，由图丙可知，b点的磁场比a点的磁场弱。 [2]磁感线的方向表示磁场的方向，小磁针静止时N极所指的方向为该点的磁场方向，若在b点放置一个可自由转动的小磁针，则小磁针静止时，其N极指向Q处。 17．指南针能指示地理方位，是由于指南针在___________的作用下能够指南北。如图所示是同名磁极磁感线分布图，根据磁感线方向判断图中两磁极均为___________极。 【答案】 地磁场 南/S 【解析】[1]指南针能确定地理方位，是由于指南针在地磁场的作用下能够指南北。 [2]由图知道，是同名磁极磁感线分布图，因为在磁体外部，磁感线从磁体的N极出发，回到磁体的S极，因此根据磁感线方向判断图中两磁极均为S极。 18．按要求完成实验题。 (1)将一个电磁铁和白炽灯并联后接入电路，如图甲，当闭合电键时，灯L即刻点亮，随后熄灭；当断开电键时，灯闪亮后熄灭。此现象说明当闭合电键时，电磁铁的磁性强弱在短时间内的变化情况为_________（增强或减弱）；当断开电键时，灯闪亮说明电磁可在短时间内_________（选填“充电”或“供电”）。 (2)如图乙，两根绝缘细线吊着一根铜棒，空间存在垂直纸面的匀强磁场，棒中通有向右的电流时两线上拉力大小均为F1，若棒中电流大小不变方向相反，两线上的拉力大小均为F2，且，则铜棒所受磁场力大小为_________。（用已给字母表示） (3)如图丙是“悬空的磁环”示意图，假设甲、乙、丙三个磁环相同，质量均为m，中间塑料管是光滑的。若甲的上端为S极，则乙的上端为_________极。 (4)两根非常靠近且相互垂直的长直导线分别通以相同强度的电流，方向如图丁所示，那么两电流所产生的磁场垂直导线平面向外且最强的在填哪个区域为_________（填“1”或“2”或“3”或“4”）。 【答案】(1) 变强 供电 (2)F2-F1 (3)N (4)1 【解析】（1）[1][2]因为电磁铁的线圈是一个储能元件，当闭合开关时，灯L1即刻点亮，随后熄灭，说明在总电流不变的情况下，电磁铁中的电流逐渐增大，磁铁的磁性变强；当断开开关时，灯会闪亮后熄灭，说明电磁铁在断电后释放了其储存的电能，使灯闪亮，流过电磁铁的电流是逐渐减小的（相当于供电过程）。 （2）设铜棒的重力为G，磁场力的大小为F，依据题意和力的平衡条件可得2F1+F=G① 当电流反向时，磁场力变为竖直向下，此时同样根据导体棒受力平衡有2F2=G+F② 由①和②可得G=F1+F2 则F=F2-F1 （3）依据题意可知，若甲的上端为S极，则甲的下端为N极，磁环间相互排斥，同名磁极相互排斥，则乙环的上端为N极。 （4）竖直导线有向下的电流，根据右手定则可知，图中1、4区域的磁场向外；水平导线有水平向右的电流，则图中1、2区域的磁场垂直纸面向外，叠加后区域1垂直纸面向外的磁场最强。 19．2025年4月，神舟飞船与中国空间站核心舱成功对接（图甲）。当飞船和核心舱靠近对接时，为预防撞击带来影响，需配有对接缓冲装置。小蓝设计了如图乙所示的对接缓冲装置简图。通电后，螺线管的b端为_____（选填“N”或“S”）极；为增强缓冲效果，滑动变阻器的滑片P应向_____（选填“左”或“右”）侧滑动）。 【答案】 N 右 【解析】[1]根据右手螺旋定则，用右手握住螺线管，让四指指向螺线管中电流的方向，则大拇指所指的那端就是螺线管的N极。从图中可以看出，电流从螺线管的b端流入，a端流出，那么右手四指沿电流方向握住螺线管时，大拇指指向b端，所以通电后螺线管的b端为N极。 [2]要增强缓冲效果，就需要增强螺线管的磁性，从而使斥力更大，则应增大通过它的电流，根据欧姆定律可知，应减小电路中的电阻，故滑动变阻器的滑片应向右移动。 20．小明在制作电动机模型时，把一段粗漆包线绕成约3cm×2cm的矩形线圈，漆包线在线圈的两端各伸出约3cm。然后，用小刀刮两端引线的漆皮。用硬金属丝做两个支架，固定在硬纸板上。两个支架分别与电池的两极相连。把线圈放在支架上，线圈下放一块强磁铁，如图甲所示。给线圈通电并用手轻推一下，线圈就会持续转动。 (1)在漆包线两端用小刀刮去引线的漆皮，若左转轴下侧的绝缘漆都刮掉，可将右转轴________（选填“上侧”或“下侧”）绝缘漆都刮掉。 (2)图乙中的直流电动机的线圈可以持续转动，是因为它加装了换向器，该装置能在线圈________（选填“刚转到”、“即将转到”或“刚转过”）平衡位置时，自动改变线圈中的电流方向。 【答案】(1)下侧 (2)刚转过 【解析】（1）在实验中影响线圈转向方向的因素有电流的方向和磁场的方向。在没有换向器的情况下，为了使线圈能持续转动，可采取在一个半周内让矩形线圈通电而受到磁场力的作用，另一个半周不通电而利用惯性转动，因此左右转轴应刮掉相同部位的绝缘漆。刮掉左转轴下侧的绝缘漆，则同步刮掉右转轴下侧的绝缘漆。 （2）换向器的作用是当线圈刚转过平衡位置时，自动改变线圈中的电流方向，从而使线圈能够持续转动。 因为当线圈转到平衡位置时，线圈受到的磁场力是一对平衡力，若不改变电流方向，线圈将无法继续转动。而换向器可以在线圈刚转过平衡位置时，及时改变线圈中的电流方向，使线圈受到的磁场力方向改变，从而使线圈能够继续转动。 所以，该装置能在线圈刚转过平衡位置时，自动改变线圈中的电流方向。 21．如图所示，在无线力传感器（可直接显示其所受力的大小、方向）下端用细线悬挂一个重为2N的金属框，其正下方有一磁场区域（区域中“×”表示磁感线垂直于纸面向里），现使金属框竖直匀速通过磁场。当经过A点时，示数小于2牛，经过B点时，示数等于2牛。于是小金对该现象进行了如下解释，当闭合回路中的_________在磁场中切割磁感线时会产生感应电流。而_________对感应电流又会产生向上的力的作用。根据所学的知识，当线圈通过C点时，传感器的示数FC_________2N。（选填“大于”“等于”“小于”） 【答案】 部分导体 磁场 小于 【解析】[1][2][3]电磁感应现象是指闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，电路中会产生电流。当金属框处于A位置时，金属框向下运动时，切割磁感线，产生感应电流，此时弹簧测力计的示数小于2N，说明金属框受到向上的磁场力作用；当金属框处于B位置时，全部导体都在磁场中，不能产生感应电流，金属框不会受到磁场力的作用，所以传感器的示数等于2N；金属框处于C位置时，与金属框在A位置相同，金属框受到向上的磁场力作用，所以传感器的示数小于2N。 22．关于生活用电的知识： (1)如图甲所示，测电笔可以检查电气设备的外壳是否带电，也可用来辨别_________。 (2)如图乙所示，洗衣机、电冰箱等用电器的电源插头是三脚插头，则三脚插头标着E的导线和用电器的_________相连。 (3)如图丙是漏电保护器，当检测到火线和零线电流不等时自动跳闸，它_________（填“能”或“不能”）防止站在绝缘凳上的人同时接触火线和零线（双线触电）而触电。 (4)如图丁是一个开关插座，利用开关控制插座的通断电。题图是该插座背面的接线示意图，导线b是_________（选填“火线”、“零线”或“地线”），开关和插座的连接方式是_________。 【答案】(1)火线和零线 (2)金属外壳 (3)不能 (4) 火线 串联 【解析】（1）由于用正确使用测电笔接触火线时，氖管会发光，用测电笔接触零线时，氖管不会发光，所以测电笔可用来辨别火线和零线。 （2）三脚插头标着E的导线和用电器的金属外壳相连，当用电器的金属外壳带电时，三脚插头标着E的导线能将电流及时导入大地，避免发生触电事故。 （3）站在绝缘凳上的人同时接触火线和零线，发生触电事故，即双线触电时，通过火线和零线的电流相等，漏电保护器不能检测到火线和零线电流不等，漏电保护器不会跳闸，所以漏电保护器不能防止站在绝缘凳上的人同时接触火线和零线（双线触电）而触电。 （4）[1]由于插座正面的连接是左零右火，上接地，所以插座背面的接线是左火右零，所以导线b是火线。 [2]由于开关插座能利用开关控制插座的通断电，所以开关与插座在同一条电路中，故开关和插座的连接方式是串联。 三、实验与探究题（本大题有5小题，每空2分，共38分） 23．温州某校的项目化学习小组要制作简易指南针，以下是它的制作说明书： 简易指南针制作说明书【制作材料】：条形磁体、大号钢质缝衣针、硬卡纸、橡皮、大头针、小磁针、记号笔等 【制作过程】：①取2枚大号钢质缝衣针，将缝衣针沿条形磁体的S-N方向摩擦10余次（如图甲），使缝衣针磁化。 ②将1张硬壳卡纸折成直角，将2枚被磁化的缝衣针对称地穿在卡纸两侧（如图乙），用1块橡皮和1枚大头针做成支座，将插有缝衣针的卡纸水平支起。 ③观察简易指南针静止时的指向，判断其是否具有指南北的性质。 ④用小磁针确定简易指南针所指的方向并用记号笔标记出N极和S极。 (1)将条形磁铁S极靠近图乙中缝衣针针尖，缝衣针被排斥，则缝衣针针尖的磁极为________极。 (2)在步骤③中，判断制作的简易指南针是否具有指南北性质的操作是________。 (3)为了使该简易指南针能更好应用户外探索环境中，请你从结构或功能的角度提出合理的改进建议________（写出一点即可）。 【答案】(1)S (2)见解析 (3)见解析 【解析】（1）根据磁极间的相互作用规律“同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引”，当条形磁铁S极靠近缝衣针针尖时，缝衣针被排斥，说明缝衣针针尖的磁极为S极。 （2）可以将制作好的简易指南针用细线悬挂起来，使其能够在水平面内自由转动。观察静止时它是否总是一端指南，一端指北，若总是指向南北方向，则说明该简易指南针具有指南北性质；也可以将其放在光滑的水平面上，如玻璃、塑料板等，让其自由转动，看静止时是否指向南北方向。 （3）可以给指南针制作一个保护外壳，防止在户外被碰撞或损坏。例如用透明塑料制作一个密封的盒子，将指南针放在里面，既可以保护指南针，又不影响观察。同时，在盒子上可以设置一个悬挂孔或固定装置，方便携带和使用。 24．在探究“影响电磁铁磁性强弱因素”的活动中，小科进行了以下实验。 【实验一】小科用学生电源、通电螺线管、滑动变阻器、电流表、导线和大头针等材料组装实验电路，其原理如图1所示。 (1)实验中通过比较______来判断电磁铁磁性强弱； 【实验二】为更精准地比较电磁铁磁性强弱，小科查阅相关资料后得知，磁场的强弱可用磁感应强度B来定量描述，国际单位是特斯拉，符号是“T”。在此基础上小科设计了如图2所示电路，甲中电源电压6V，RB为磁敏电阻，乙中电磁铁的磁性强弱会影响RB的阻值，其变化关系如图3。 (2)闭合S1和S2，调节乙中滑动变阻器的滑片P，甲中电流表示数逐渐增大，说明磁感电阻RB处的磁感应强度B逐渐______（选填“变大”或“变小”）； (3)闭合S1和S2，滑片P不动，依次增加电磁铁线圈匝数，记录线圈匝数x与对应的电流表示数I，算出RB处磁感应强度B的数值如下表。请计算x＝200圈时，B＝______T； x/圈 100 200 250 300 I/mA 50 30 20 15 B/T 0.2 ？ 0.5 0.6 (4)结合表格中的数据，可以得出的结论是______。 【答案】(1)吸引大头针的数量 (2)变小 (3)0.4 (4)见解析 【解析】（1）实验中运用转换法，通过观察电磁铁吸引大头针的数量表示电磁铁磁性强弱，且电磁铁吸引大头针的数量越多，说明电磁铁的磁性越强。 （2）根据题意，调节乙中滑动变阻器的滑片P，甲中电流表示数逐渐增大，说明磁感电阻RB的阻值变小，据图3可知磁感电阻RB处的磁感应强度B逐渐变小。 （3）当线圈匝数为200圈时，电路中的电流为30mA=0.03A，此时RB的阻值为 据图3可知，对应的磁感应强度B为0.4T。 （4）据表格数据可知，当电流一定时，线圈匝数越多时，电磁铁磁性越强。 25．学校科技节某创客社团尝试制作磁悬浮旋转徽章。其核心部件是一个用漆包线手工绕制的矩形线圈。然后将两端的漆包线作一定的处理后，把线圈放在用硬金属丝做成的支架m、n上，并悬置于电磁铁形成的磁场中（如图所示）。 (1)为了线圈能够持续不断地转动，需要将两端的线圈作一定的处理，下列方法可行的是（　　） A．两端的漆均全部刮去 B．一端全部刮去，另一端刮去一半 C．一端全部刮去，另一端保留 (2)闭合开关，线圈可以转动，其原理是__________。 (3)若闭合开关，线圈不能转动，原因可能是（　　）（填字母，可多选）。 A．电磁铁磁性太弱 B．线圈处于平衡位置 C．通过线圈的电流太大 D．线圈与支架间的摩擦力太大 (4)若在开关右侧串联一个小灯泡，开关闭合后线圈正常转动，则小灯泡的发光情况是___________（选填“闪烁发光”或“持续发光”）。 【答案】(1)B (2)通电线圈在磁场中受力转动 (3)ABD (4)闪烁发光 【解析】（1）若把两端的漆全部刮去，当线圈转过平衡位置时，电流方向不能改变，受到的磁场力会阻碍线圈继续转动，无法持续转动；而一端全部刮去，另一端刮去一半，在一个半周内受到磁场力作用而转动，另一个半周没有电流通过，利用惯性转动，这样就能持续转动，这种设计相当于电动机中换向器；若一端全部刮去，另一端保留，电路无法形成通路，线圈不能转动，故B符合题意，AC不符合题意。 故选B。 （2）闭合开关后，线圈中有电流通过，处于磁场中，根据电动机的原理，通电导体在磁场中会受到力的作用，从而使线圈转动。 （3）A．电磁铁磁性太弱，对通电线圈产生的作用力就小，可能无法使线圈转动，故A符合题意； B．当线圈处于平衡位置时，线圈受力平衡，不会转动，此时需要人工轻推一下，使其越过平衡位置就能转动起来，故B符合题意； C．通过线圈的电流太大，会使线圈受到的磁场力更大，更有利于线圈转动，而不是不能转动，故C不符合题意； D．线圈与支架间的摩擦力太大，会阻碍线圈的转动，导致线圈不能转动，故D符合题意。 故选ABD。 （4）当采用一端全部刮去，另一端刮去一半的处理方式时，线圈在一个半周内有电流通过，小灯泡发光；另一个半周没有电流通过，小灯泡不发光，所以小灯泡是闪烁发光的。 26．课堂上老师用图甲所示电路研究“产生感应电流的条件”，小科同学受此启发，设计了如图乙所示的电路来研究“产生感应电流的方向与哪些因素有关”。实验步骤及现象如表所示： 操作序号 实验步骤 灵敏电流计偏转情况 1 闭合开关，A、B保持相对静止 不偏转 2 闭合开关，A静止，B向下运动 向左 3 闭合开关，A静止，____ 向右 4 闭合开关，A、B保持相对静止，滑片向左移动 向左 5 闭合开关，A、B保持相对静止，滑片向右移动 向右 6 改变电源正负极，闭合开关，A、B保持相对静止，滑片向左移动 向右 7 改变电源正负极，闭合开关，A、B保持相对静止，滑片向右移动 向左 (1)请用笔替代导线，完成图甲中的电路连接。_______。 (2)根据操作2、3可得出：感应电流方向与线圈切割磁场方向有关。补充操作3的实验步骤：____。 (3)进行操作1时，灵敏电流计没有发生偏转，小科认为可能是磁场太弱的缘故，此时他可以进行的尝试有________。 (4)通过对比序号________，小科同学得出产生感应电流的方向还与磁场方向有关。 【答案】(1) (2)B向上运动 (3)滑动变阻器左移 (4)4、6/5、7 【解析】（1）应将灵敏电流计与线圈A连接成闭合回路，使通电线圈B在线圈A的磁场中运动，连接开关和线圈B，连接线圈A和电流表。 （2）根据操作2、3，操作2中B向下运动，灵敏电流计向左偏转；操作3中要探究感应电流方向与线圈切割磁场方向的关系，应让B向上运动，这样可以改变线圈切割磁场的方向，观察灵敏电流计的偏转情况。 （3）进行操作1时，灵敏电流计没有发生偏转，可能是磁场太弱，此时可以尝试增大磁场强度，如滑动变阻器左移（增大电源电压，使线圈中的电流增大，磁场增强）等。 （4）通过对比序号4、6（或5、7），在这两组实验中，线圈切割磁场的方向相同，通过改变电源正负极改变了磁场方向，观察到灵敏电流计的偏转方向不同，从而得出产生感应电流的方向还与磁场方向有关。 27．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。物体在某一方向上长度的膨胀称为线膨胀。下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，请根据实验记录回答下列问题： 组别 材料 升高的温度（℃） 原长（m） 伸长量（mm） 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 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1、3、5，可以得出结论：_________。 ③上图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。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触点断开    ②簧锁装置脱开。 ③电流过大，双层金属片发热过多：    ④双层金属片弯曲，触动簧锁装置 【答案】(1) 伸长量 见解析 黄铜 (2)③④②① 【解析】（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。黄铜的伸长量为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：③④②①。 四、综合题（本大题有5小题，共31分） 28．按要求作图 (1)在图1中，标出磁感线方向和电源的正、负极。 (2)如图2所示是“自动水位显示器”的电路原理图。当水位未到达金属块B时，绿灯亮；当水位到达金属块B时，红灯亮。请根据以上要求，用笔画线代替导线，完成工作电路的连接。 (3)如图3所示是我们常用的一个插线板。在使用中我们会发现：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。根据上述现象，在图②乙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。 【答案】(1)(2)(3) 【解析】（1）螺线管的左端为S极，右端为N极，磁感线从磁体的N极出发，回到S极，所以可以确定螺线管周围磁场的方向是从左向右的。根据螺线管的右端为N极，以及线圈的绕向利用安培定则可以确定螺线管中电流是从螺线管的左端流入右端流出，可知左端为正极，右端为负极。 （2）根据题目要求，当水位未到达金属块B时，电磁铁没有磁性，衔铁在弹簧的作用下被拉起，此时绿灯亮，所以此时应将绿灯所在支路接通；当水位到达B时，控制电路接通，电磁铁有磁性，吸引衔铁，衔铁被拉下，此时红灯亮，所以应将红灯所在支路接通。完成题目要求。 （3）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，灯泡和插座之间可能是串联，也可能是并联，如果两者并联，开关应该在干路上；如果指示灯损坏，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。开关接在灯泡、插座和火线之间控制火线使用更安全。 29．夏天到了，气温逐渐回升，我们注意到在菜场海鲜产品处，为了确保鱼正常的生命活动，卖家通常在鱼池内使用增氧泵。如图是某类似打点计时器的增氧泵结构图。增氧泵使用的是交流电，增氧泵工作时能不断地将空气压入水中，让空气中的氧气与水体充分接触，使氧气溶入水中从而增加水体的溶氧量。请根据所学知识结合信息，解释增氧泵的工作过程。 【答案】见解析 【解析】电磁铁通电，产生磁性，电磁铁的上端与小磁铁下端为异名磁极，异名磁极相互吸引，弹性金属片向下压缩橡皮碗，橡皮碗体积变小，气压增大，p1＞p0，K1关闭，K2打开，橡皮碗内空气压入水中，当交流电电流方向改变，电磁铁磁极改变，电磁铁上端与小磁铁下端同名磁极，相互排斥，弹性金属片向上运动，橡皮碗体积变大，气压变小，p1＜p0，大气压把空气通过a压入橡皮碗，如此循环。 30．某学习小组开展“恒温水箱”项目化学习活动，主要包括产品设计、功能调试、评价改进三个环节。 【产品设计】小组成员经讨论后，认为“恒温”是指能将水箱中的水温控制在一定范围内。图1是他们完成的电路设计图，其中R1是热敏电阻（置于水箱内），R0是定值电阻，R2是加热电热丝，L1和L2为指示灯，其中红灯亮起表示给水加热，绿灯亮起表示停止给水加热。 【功能调试】小组成员购置了相关配件进行产品制作与调试。配件的具体参数如下：控制电路中电压U=3V，定值电阻R0=50，热敏电阻R1的阻值随温度变化的图像如图2所示。当通过线圈的电流达到0.025A时，电磁铁吸合衔铁；当通过线圈的电流降到0.02A时，电磁铁会释放衔铁。工作电路连接家庭电路的火线和零线。（注：导线和线圈电阻忽略不计） 【评价改进】该小组设计了评价量规（部分指标如下表），并以此作为恒温水箱评价改进的依据。 评价指标 作品等级 优秀 合格 待改进 温度控制 能实现恒温，且控制温度可调节 能实现恒温，但控制温度不可调 不能恒温 (1)若小组成员电路连接完全正确，则表示火线的导线是________（选填“a”或“b”），绿灯为________（选填“L1”或“L2”）； (2)计算该“恒温水箱”控制的温度范围________？ (3)请从“温度控制”角度对该小组设计的恒温水箱进行等级评价，该恒温水箱等级为________； (4)结合生活实际和图1恒温水箱的设计，请你提出一点完善恒温水箱功能的建议________。 【答案】(1) a L2 (2)85~100℃ (3)合格 (4)见解析 【解析】（1）[1]控制电路是工作电路的开关，开关应该接在火线上，所以其中与火线相连接的是a。 [2]由图2可知，温度升高时，R1的阻值增大，控制电路的总电阻增大，由欧姆定律可知电路中的电流减小，电磁铁的磁性减弱，衔铁上移，动触点和上面静触点连接，L2灯泡发光，停止加热，绿灯正常发光，所以绿灯是L2。 （2）当I1=0.025A时，衔铁吸引，工作电路开始加热，控制电路总电阻为 又R1和R0串联，R1的阻值R1=R总1-R0=120Ω-50Ω=70Ω 查图2知，此时温度为85℃；同理可知，当I2=0.02A时，衔铁释放，工作电路停止加热，控制电路总电阻为 R1的阻值R′1=R总2-R0=1150Ω-50Ω=100Ω 查图2知，此时温度为100℃；此恒温水箱控制的温度范围为85~100℃。 （3）因为电源电压和定值电阻都不变，装置能实现调温，但控制温度不可调，该恒温水箱等级为合格。 （4）把定值电阻R0换成可变电阻，用于调节总电阻，从而调节保温温度。 31．阅读短文，回答问题： 漏电保护器 根据安全用电要求，住户家里除了要安装防止电流过大的自动空气开关外，还必须安装如图所示的漏电保护器。它们是在用电器发生漏电故障或人因操作失误而触电时实施保护的设备，正常情况下，住户家中没有电流流向地面，即图甲中为零，进户线中流入的电流和流出的电流相等。如果电路中某处发生漏电（漏电是指电流从墙体、人体、接地线或其他路径流向地面），即图乙中的不为零，就会造成和不相等，当和的差异达到一定值，漏电保护断路器便会迅速自动切断电路。排除漏电故障后，重新合闸即可恢复供电。为确保使用安全，漏电保护断路器上设置了试验按钮，需要每月试按一次，如果试验按钮按下漏电保护器无动作，说明漏电保护器需要更换。 (1)关于漏电保护器，下列说法正确的是（　　） A．当电路发生短路时，漏电保护器会自动切断电路 B．人站在绝缘物上双手分别触摸火线与零线，漏电保护器不会切断电路 C．正常情况下家庭电路中火线中的电流大于零线中的电流 D．漏电保护器实质上就是一个开关 (2)由于安装人员的疏忽，在安装三孔插座时，误将连接零线和地线的孔接反，此时如果将洗衣机的三脚插头插入该插座，漏电保护器_________（会/不会）断开。 (3)漏电保护器的试验电路，由一只试验开关S与电阻R组成，闭合试验开关S就能模拟漏电情形，试验电路的连接符合要求的是（　　） A． B． C． D． (4)站在地面上的人体不小心接触了火线，如图乙所示，该人体的电阻为2000Ω，人与地面、电线等的接触电阻为2400Ω，电路中安装了规格为如图丙所示的漏电保护断路器，试计算说明该漏电保护断路器能否及时断开电路_________。 【答案】(1)B (2)会 (3)C (4)I3=50mA＞30mA，能断开电路 【解析】（1）A．当电路发生短路时，电流从火线经短路处直接回到零线，进户线中流入的电流I1和流出的电流I1仍然相等，漏电保护器不会自动切断电路，故A错误； B．人站在绝缘物上双手分别触摸火线与零线，此时电流从火线经人体到零线，没有电流流向地面，即I3=0，进户线中流入的电流I1和流出的电流I2相等，漏电保护器不会切断电路，故B正确； C．正常情况下，家庭电路中火线和零线构成通路，火线中的电流等于零线中的电流，故C错误； D．漏电保护器实质是根据I1和I2是否相等来控制电路通断的装置，不只是一个简单的开关，故D错误。 故选B。 （2）当三孔插座的零线和地线孔接反，洗衣机三脚插头插入该插座时，电流会通过地线流向大地，使得进户线中流入的电流I1和流出的电流I2不相等，且差异达到一定值，所以漏电保护器会断开。 （3）要模拟漏电情形，需要让电流从火线流出后有一部分不通过零线流回，而是通过其他路径（模拟漏电路径）； A．闭合开关S后，电阻R被短路，没有模拟出漏电时电流流向其他路径的情况，故A不符合题意； B．闭合开关S后，电流从火线经电阻R、开关S流向零线，不经过漏电保护器，用电器的电流经过漏电保护器，流经火线和零线的电流相等，故B不符合题意； C．如图流经火线的电流经漏电保护器后，一支经用电器、漏电保护器；另一支直接经电阻R，电流不经过漏电保护器，因此流经漏电保护器的火线和零线的电流不同，能模拟漏电情形，故C符合题意； D．电阻R和用电器的电流都经过漏电保护器，不能模拟漏电情形，故D不符合题意。 故选C。 （4）站在地面上的人体不小心接触了火线时，此时漏电电流 由图丁可知，额定动作电流I≥30mA，因I3=50mA＞30mA，所以，该漏电保护器能及时断开电路。 32．在项目化学习中，小科用条形磁体、大号缝衣针、硬卡纸、橡皮、钢质大头针制作简易指南针，并对指南针的科学性设计了评价表，指南针制作过程如下： 步骤I：取2枚大号钢质缝衣针，将条形磁铁S极沿如图甲所示方向摩擦缝衣针10次； 步骤Ⅱ：将2枚缝衣针、接扣、大头针和硬纸板组装成简易指南针，如图乙所示； 步骤Ⅲ：多次轻轻地拨动针尖，待静止后，判断其是否具有指示南北的性质； 步骤IV：用当地的地图确定简易指南针所指的方向。 “自制指南针”评价量表 评价指标 优秀 合格 待改进 指标一 指针磁性强，且能自由转动 指针磁性强，不能自由转动 指针磁性弱，不能自由转动 指标二 能准确指示南北方向，能保持水平平衡 能指示南北方向，不能保持水平平衡 不能指示南北方向，不能保持水平平衡 (1)小科进行步骤I操作的目的是________； (2)多次轻轻地拨动针尖，小科观察到针尖始终指向南方，则缝衣针的针尖是________极； (3)根据评价量表进行测试评价，小科制作的指南针“指标一”被评为“优秀”，“指标二”被评为“合格”。为使该指南针的“指标二”达到优秀水平，请你对该指南针提出合理的改进建议：________。 【答案】(1)使缝衣针被磁化 (2)S (3)调整指南针的重心位置 【解析】（1）将条形磁铁S极沿如图甲所示方向摩擦缝衣针10次，可将缝衣针磁化，使缝衣针带有磁性。 （2）地磁北极在地理南极附近，由异名磁极相互吸引可知，针尖指向南方，被地磁北极吸引，可知针尖为南极。 （3）缝衣针两端粗细不同，调整指南针的重心位置，使重心位置经过支架即可保持水平平衡。 学科网（北京）股份有限公司1 / 16 学科网（北京）股份有限公司 $………………○………………外………………○………………装………………○………………订………………○………………线………………○……………… ………………○………………内………………○………………装………………○………………订………………○………………线………………○……………… 此卷只装订不密封 ………………○………………内………………○………………装………………○………………订………………○………………线………………○……………… ………………○………………外………………○………………装………………○………………订………………○………………线………………○……………… … 学校：______________姓名：_____________班级：_______________考号：______________________ 2025-2026学年八年级下册科学单元自测 第三章 电磁及其应用·提升训练 建议用时：120分钟，满分：160分 一、选择题（本大题有15小题，共45分） 1．宋代科学家沈括在《梦溪笔谈》中最早记载了地磁偏角：“以磁石磨针锋，则能指南，然常微偏东，不全南也。”进一步研究表明，地球周围地磁场的磁感线分布如图所示。下列说法不正确的是（     ） A．地磁场的N极在地理的南极附近 B．地磁场的磁感线并不是真实存在的 C．“磁石磨针锋”是为了使针锋被磁化 D．A点小磁针的上端应该是S极 2．小明手头有一根钢棒，他设计了以下四种方案，其中可以确定钢棒具有磁性的是（　　） ①图甲：用钢棒吸引没有磁性的大头针，能吸引 ②图乙：悬挂的钢棒某一次转动后，静止时一端指南一端指北 ③图丙：用钢棒吸引磁铁，能吸引 ④图丁：水平向右移动钢棒，弹簧测力计示数有变化 A．①② B．①④ C．②③ D．②④ 3．人类最早的磁化技术出现在我国宋代。据《武经总要》记载，如图所示，古人先将鱼形铁烧红，令铁鱼头尾指向南北，然后将其放入水中冷却，依靠地磁场获得磁性，再将其放入水中漂浮，制成指南鱼，图中是它静止时的指向。下列判断不正确的是（　　） A．鱼形铁能被磁体吸引 B．指南鱼鱼头应标注“N” C．指南鱼周围存在磁感线 D．指南鱼的腹部磁性最弱 4．如图实验中，通过小磁针是否偏转来检验通电导体周围是否存在磁场。下列利用了与该实验相同科学方法的是（     ） A．利用玻璃罩抽真空的方法来研究声音的传播 B．建立原子结构模型来研究其内部结构 C．利用磁感线来描述磁体周围的磁场分布 D．通过观察铁屑的疏密来研究通电直导线周围的磁场强弱 5．福建舰是我国第一架利用电磁弹射系统的航空母舰，电磁弹射器的弹射车与飞机前轮连接，舰载机位于两条通电轨道的中间，其工作原理如图所示。不同的飞机，所用的推力是不同的，要增大弹射力，下列措施可行的是（　　） A．减小电压 B．减小磁场强度 C．增大导电轨阻值 D．增大驱动电流 6．如图为项目学习小组的同学自制的漂浮式指南针。铜片、锌片和食盐水溶液共同组成了“盐水电池”。铜片是盐水电池的正极，锌片是负极。下列说法正确的是（　　） A．通电螺线管A端为N极 B．通电螺线管静止时B端指向地理北方 C．电子从铜片经螺线管流到锌片 D．通电螺线管外C点的磁场比B点强 7．如图所示为苹果自动分拣装置的示意图。该装置把大小不同的苹果，按一定质量标准自动分拣为大苹果和小苹果。该装置的托盘秤压在压力传感器R1上，R1所受压力越大阻值越小。当R2两端电压超过某一值时，控制电路接通，电磁铁吸动分拣板的衔铁。该控制电路中包含保持电路，能够确保苹果在分拣板上运动时电磁铁始终保持吸动状态。下列说法正确的是（     ） A．为了选出质量更大的苹果可以增加缠绕电磁铁线圈的匝数 B．为了选出质量更大的苹果可以将电源A的输出电压减小 C．为了选出质量更大的苹果可以增大R2的阻值 D．质量大的苹果将进入上通道 8．如图所示，提供足够数量的大头针，接通开关后，只调节滑动变阻器滑片的位置，可以探究（　　） ①线圈绕法对电磁铁磁场方向的影响　　②电流方向对电磁铁磁场方向的影响 ③电流大小对电磁铁磁场强弱的影响　　④线圈匝数对电磁铁磁场强弱的影响 A．①② B．②③ C．①④ D．③④ 9．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 10．如图是简易“电动火车”的示意图，把一个干电池两端吸有短小圆柱形强磁铁的“结合体”，放入很长的固定在水平桌面的螺旋线圈内，干电池和强磁铁的“结合体”就会在螺旋线圈内运动。关于简易“电动火车”的说法有：①线圈可以用漆包线绕成，确保各处绝缘；②强磁铁与线圈在任何位置都应保持良好接触；③“结合体”受到磁场力的作用；④“结合体”受到电源产生的电力。其中正确的是（　　） A．①② B．②③ C．①③ D．①④ 11．某兴趣小组自制了一个扬声器，将线圈紧贴在杯子底部，在线圈上方放置一个强磁铁，线圈中通入交流电后，线圈振动会带动纸杯振动发声。下列说法错误的是（     ） A．该扬声器与发电机的工作原理相同 B．线圈振动是因为磁场对通电线圈有力的作用 C．改变线圈匝数能改变该扬声器发声的响度 D．磁场对线圈作用力的方向与电流方向有关 12．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 13．小明按人类对磁的认识历程，对“电与磁”一章知识进行梳理， 图中对应位置的内容填写正确的是（　　） A．伏特 B．电动机 C．电磁起重机 D．电磁感应现象 14．图甲表示部分家庭电路，图乙丙表示测电笔的握笔方法。下列说法正确的是（　　） A．图乙是正确使用测电笔的方法 B．若ab间断路，电灯不能正常工作 C．电冰箱接入三孔插座能使电冰箱金属外壳接地 D．断路器跳闸，一定是电路中出现短路 15．“珍爱生命，安全用电”是公民必备的安全意识。下列做法符合“安全用电”的是（　　） A．甲图中当人触电时，应及时切断电源 B．乙图中在高压电线附近放风筝 C．丙图中使用测电笔时，手接触笔尖金属体 D．丁图中用湿手触摸开关 二、填空题（本大题有7小题，每空2分，共46分） 16．小科同学在学习了“电与磁”章节知识之后，设计了对磁体磁性的一系列探究。 (1)①图甲，将铁棒的一端靠近小磁针的N极，互相吸引；将另一端靠近小磁针N极，也互相吸引，说明铁棒_______（选填“有”或“无”）磁性； ②图乙，现有A、B、C三根金属棒，其中有两根是具有磁性的磁棒，另一根是铁棒，它们互相靠近时的情形如图所示， 则_______（填“A”、“B”或“C”）棒是铁棒。 (2)如图丙所示是用来描绘某一磁体周围磁场的部分磁感线，由磁感线的分布特点可知，b点的磁场比a点的磁场_______（填“强”或“弱”）：若在b点放置一个可自由转动的小磁针，则小磁针静止时，其N极指向_______（填“P”或“Q”）处。 17．指南针能指示地理方位，是由于指南针在___________的作用下能够指南北。如图所示是同名磁极磁感线分布图，根据磁感线方向判断图中两磁极均为___________极。 18．按要求完成实验题。 (1)将一个电磁铁和白炽灯并联后接入电路，如图甲，当闭合电键时，灯L即刻点亮，随后熄灭；当断开电键时，灯闪亮后熄灭。此现象说明当闭合电键时，电磁铁的磁性强弱在短时间内的变化情况为_________（增强或减弱）；当断开电键时，灯闪亮说明电磁可在短时间内_________（选填“充电”或“供电”）。 (2)如图乙，两根绝缘细线吊着一根铜棒，空间存在垂直纸面的匀强磁场，棒中通有向右的电流时两线上拉力大小均为F1，若棒中电流大小不变方向相反，两线上的拉力大小均为F2，且，则铜棒所受磁场力大小为_________。（用已给字母表示） (3)如图丙是“悬空的磁环”示意图，假设甲、乙、丙三个磁环相同，质量均为m，中间塑料管是光滑的。若甲的上端为S极，则乙的上端为_________极。 (4)两根非常靠近且相互垂直的长直导线分别通以相同强度的电流，方向如图丁所示，那么两电流所产生的磁场垂直导线平面向外且最强的在填哪个区域为_________（填“1”或“2”或“3”或“4”）。 19．2025年4月，神舟飞船与中国空间站核心舱成功对接（图甲）。当飞船和核心舱靠近对接时，为预防撞击带来影响，需配有对接缓冲装置。小蓝设计了如图乙所示的对接缓冲装置简图。通电后，螺线管的b端为_____（选填“N”或“S”）极；为增强缓冲效果，滑动变阻器的滑片P应向_____（选填“左”或“右”）侧滑动）。 20．小明在制作电动机模型时，把一段粗漆包线绕成约3cm×2cm的矩形线圈，漆包线在线圈的两端各伸出约3cm。然后，用小刀刮两端引线的漆皮。用硬金属丝做两个支架，固定在硬纸板上。两个支架分别与电池的两极相连。把线圈放在支架上，线圈下放一块强磁铁，如图甲所示。给线圈通电并用手轻推一下，线圈就会持续转动。 (1)在漆包线两端用小刀刮去引线的漆皮，若左转轴下侧的绝缘漆都刮掉，可将右转轴________（选填“上侧”或“下侧”）绝缘漆都刮掉。 (2)图乙中的直流电动机的线圈可以持续转动，是因为它加装了换向器，该装置能在线圈________（选填“刚转到”、“即将转到”或“刚转过”）平衡位置时，自动改变线圈中的电流方向。 21．如图所示，在无线力传感器（可直接显示其所受力的大小、方向）下端用细线悬挂一个重为2N的金属框，其正下方有一磁场区域（区域中“×”表示磁感线垂直于纸面向里），现使金属框竖直匀速通过磁场。当经过A点时，示数小于2牛，经过B点时，示数等于2牛。于是小金对该现象进行了如下解释，当闭合回路中的_________在磁场中切割磁感线时会产生感应电流。而_________对感应电流又会产生向上的力的作用。根据所学的知识，当线圈通过C点时，传感器的示数FC_________2N。（选填“大于”“等于”“小于”） 22．关于生活用电的知识： (1)如图甲所示，测电笔可以检查电气设备的外壳是否带电，也可用来辨别_________。 (2)如图乙所示，洗衣机、电冰箱等用电器的电源插头是三脚插头，则三脚插头标着E的导线和用电器的_________相连。 (3)如图丙是漏电保护器，当检测到火线和零线电流不等时自动跳闸，它_________（填“能”或“不能”）防止站在绝缘凳上的人同时接触火线和零线（双线触电）而触电。 (4)如图丁是一个开关插座，利用开关控制插座的通断电。题图是该插座背面的接线示意图，导线b是_________（选填“火线”、“零线”或“地线”），开关和插座的连接方式是_________。 三、实验与探究题（本大题有5小题，每空2分，共38分） 23．温州某校的项目化学习小组要制作简易指南针，以下是它的制作说明书： 简易指南针制作说明书【制作材料】：条形磁体、大号钢质缝衣针、硬卡纸、橡皮、大头针、小磁针、记号笔等 【制作过程】：①取2枚大号钢质缝衣针，将缝衣针沿条形磁体的S-N方向摩擦10余次（如图甲），使缝衣针磁化。 ②将1张硬壳卡纸折成直角，将2枚被磁化的缝衣针对称地穿在卡纸两侧（如图乙），用1块橡皮和1枚大头针做成支座，将插有缝衣针的卡纸水平支起。 ③观察简易指南针静止时的指向，判断其是否具有指南北的性质。 ④用小磁针确定简易指南针所指的方向并用记号笔标记出N极和S极。 (1)将条形磁铁S极靠近图乙中缝衣针针尖，缝衣针被排斥，则缝衣针针尖的磁极为________极。 (2)在步骤③中，判断制作的简易指南针是否具有指南北性质的操作是 。 (3)为了使该简易指南针能更好应用户外探索环境中，请你从结构或功能的角度提出合理的改进建议 （写出一点即可）。 24．在探究“影响电磁铁磁性强弱因素”的活动中，小科进行了以下实验。 【实验一】小科用学生电源、通电螺线管、滑动变阻器、电流表、导线和大头针等材料组装实验电路，其原理如图1所示。 (1)实验中通过比较 来判断电磁铁磁性强弱； 【实验二】为更精准地比较电磁铁磁性强弱，小科查阅相关资料后得知，磁场的强弱可用磁感应强度B来定量描述，国际单位是特斯拉，符号是“T”。在此基础上小科设计了如图2所示电路，甲中电源电压6V，RB为磁敏电阻，乙中电磁铁的磁性强弱会影响RB的阻值，其变化关系如图3。 (2)闭合S1和S2，调节乙中滑动变阻器的滑片P，甲中电流表示数逐渐增大，说明磁感电阻RB处的磁感应强度B逐渐______（选填“变大”或“变小”）； (3)闭合S1和S2，滑片P不动，依次增加电磁铁线圈匝数，记录线圈匝数x与对应的电流表示数I，算出RB处磁感应强度B的数值如下表。请计算x＝200圈时，B＝______T； x/圈 100 200 250 300 I/mA 50 30 20 15 B/T 0.2 ？ 0.5 0.6 (4)结合表格中的数据，可以得出的结论是 。 25．学校科技节某创客社团尝试制作磁悬浮旋转徽章。其核心部件是一个用漆包线手工绕制的矩形线圈。然后将两端的漆包线作一定的处理后，把线圈放在用硬金属丝做成的支架m、n上，并悬置于电磁铁形成的磁场中（如图所示）。 (1)为了线圈能够持续不断地转动，需要将两端的线圈作一定的处理，下列方法可行的是（　　） A．两端的漆均全部刮去 B．一端全部刮去，另一端刮去一半 C．一端全部刮去，另一端保留 (2)闭合开关，线圈可以转动，其原理是 。 (3)若闭合开关，线圈不能转动，原因可能是（　　）（填字母，可多选）。 A．电磁铁磁性太弱 B．线圈处于平衡位置 C．通过线圈的电流太大 D．线圈与支架间的摩擦力太大 (4)若在开关右侧串联一个小灯泡，开关闭合后线圈正常转动，则小灯泡的发光情况是___________（选填“闪烁发光”或“持续发光”）。 26．课堂上老师用图甲所示电路研究“产生感应电流的条件”，小科同学受此启发，设计了如图乙所示的电路来研究“产生感应电流的方向与哪些因素有关”。实验步骤及现象如表所示： 操作序号 实验步骤 灵敏电流计偏转情况 1 闭合开关，A、B保持相对静止 不偏转 2 闭合开关，A静止，B向下运动 向左 3 闭合开关，A静止，____ 向右 4 闭合开关，A、B保持相对静止，滑片向左移动 向左 5 闭合开关，A、B保持相对静止，滑片向右移动 向右 6 改变电源正负极，闭合开关，A、B保持相对静止，滑片向左移动 向右 7 改变电源正负极，闭合开关，A、B保持相对静止，滑片向右移动 向左 (1)请用笔替代导线，完成图甲中的电路连接。 (2)根据操作2、3可得出：感应电流方向与线圈切割磁场方向有关。补充操作3的实验步骤： 。 (3)进行操作1时，灵敏电流计没有发生偏转，小科认为可能是磁场太弱的缘故，此时他可以进行的尝试有 。 (4)通过对比序号________，小科同学得出产生感应电流的方向还与磁场方向有关。 27．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。物体在某一方向上长度的膨胀称为线膨胀。下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，请根据实验记录回答下列问题： 组别 材料 升高的温度（℃） 原长（m） 伸长量（mm） 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 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1、3、5，可以得出结论： 。 ③上图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。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触点断开    ②簧锁装置脱开。 ③电流过大，双层金属片发热过多：    ④双层金属片弯曲，触动簧锁装置 四、综合题（本大题有5小题，共31分） 28．按要求作图 (1)在图1中，标出磁感线方向和电源的正、负极。 (2)如图2所示是“自动水位显示器”的电路原理图。当水位未到达金属块B时，绿灯亮；当水位到达金属块B时，红灯亮。请根据以上要求，用笔画线代替导线，完成工作电路的连接。 (3)如图3所示是我们常用的一个插线板。在使用中我们会发现：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。根据上述现象，在图②乙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。 29．夏天到了，气温逐渐回升，我们注意到在菜场海鲜产品处，为了确保鱼正常的生命活动，卖家通常在鱼池内使用增氧泵。如图是某类似打点计时器的增氧泵结构图。增氧泵使用的是交流电，增氧泵工作时能不断地将空气压入水中，让空气中的氧气与水体充分接触，使氧气溶入水中从而增加水体的溶氧量。请根据所学知识结合信息，解释增氧泵的工作过程。 30．某学习小组开展“恒温水箱”项目化学习活动，主要包括产品设计、功能调试、评价改进三个环节。 【产品设计】小组成员经讨论后，认为“恒温”是指能将水箱中的水温控制在一定范围内。图1是他们完成的电路设计图，其中R1是热敏电阻（置于水箱内），R0是定值电阻，R2是加热电热丝，L1和L2为指示灯，其中红灯亮起表示给水加热，绿灯亮起表示停止给水加热。 【功能调试】小组成员购置了相关配件进行产品制作与调试。配件的具体参数如下：控制电路中电压U=3V，定值电阻R0=50，热敏电阻R1的阻值随温度变化的图像如图2所示。当通过线圈的电流达到0.025A时，电磁铁吸合衔铁；当通过线圈的电流降到0.02A时，电磁铁会释放衔铁。工作电路连接家庭电路的火线和零线。（注：导线和线圈电阻忽略不计） 【评价改进】该小组设计了评价量规（部分指标如下表），并以此作为恒温水箱评价改进的依据。 评价指标 作品等级 优秀 合格 待改进 温度控制 能实现恒温，且控制温度可调节 能实现恒温，但控制温度不可调 不能恒温 (1)若小组成员电路连接完全正确，则表示火线的导线是________（选填“a”或“b”），绿灯为________（选填“L1”或“L2”）； (2)计算该“恒温水箱”控制的温度范围？ (3)请从“温度控制”角度对该小组设计的恒温水箱进行等级评价，该恒温水箱等级为________； (4)结合生活实际和图1恒温水箱的设计，请你提出一点完善恒温水箱功能的建议 。 31．阅读短文，回答问题： 漏电保护器 根据安全用电要求，住户家里除了要安装防止电流过大的自动空气开关外，还必须安装如图所示的漏电保护器。它们是在用电器发生漏电故障或人因操作失误而触电时实施保护的设备，正常情况下，住户家中没有电流流向地面，即图甲中为零，进户线中流入的电流和流出的电流相等。如果电路中某处发生漏电（漏电是指电流从墙体、人体、接地线或其他路径流向地面），即图乙中的不为零，就会造成和不相等，当和的差异达到一定值，漏电保护断路器便会迅速自动切断电路。排除漏电故障后，重新合闸即可恢复供电。为确保使用安全，漏电保护断路器上设置了试验按钮，需要每月试按一次，如果试验按钮按下漏电保护器无动作，说明漏电保护器需要更换。 (1)关于漏电保护器，下列说法正确的是（　　） A．当电路发生短路时，漏电保护器会自动切断电路 B．人站在绝缘物上双手分别触摸火线与零线，漏电保护器不会切断电路 C．正常情况下家庭电路中火线中的电流大于零线中的电流 D．漏电保护器实质上就是一个开关 (2)由于安装人员的疏忽，在安装三孔插座时，误将连接零线和地线的孔接反，此时如果将洗衣机的三脚插头插入该插座，漏电保护器_________（会/不会）断开。 (3)漏电保护器的试验电路，由一只试验开关S与电阻R组成，闭合试验开关S就能模拟漏电情形，试验电路的连接符合要求的是（　　） A． B． C． D． (4)站在地面上的人体不小心接触了火线，如图乙所示，该人体的电阻为2000Ω，人与地面、电线等的接触电阻为2400Ω，电路中安装了规格为如图丙所示的漏电保护断路器，试计算说明该漏电保护断路器能否及时断开电路。 32．在项目化学习中，小科用条形磁体、大号缝衣针、硬卡纸、橡皮、钢质大头针制作简易指南针，并对指南针的科学性设计了评价表，指南针制作过程如下： 步骤I：取2枚大号钢质缝衣针，将条形磁铁S极沿如图甲所示方向摩擦缝衣针10次； 步骤Ⅱ：将2枚缝衣针、接扣、大头针和硬纸板组装成简易指南针，如图乙所示； 步骤Ⅲ：多次轻轻地拨动针尖，待静止后，判断其是否具有指示南北的性质； 步骤IV：用当地的地图确定简易指南针所指的方向。 “自制指南针”评价量表 评价指标 优秀 合格 待改进 指标一 指针磁性强，且能自由转动 指针磁性强，不能自由转动 指针磁性弱，不能自由转动 指标二 能准确指示南北方向，能保持水平平衡 能指示南北方向，不能保持水平平衡 不能指示南北方向，不能保持水平平衡 (1)小科进行步骤I操作的目的是 ； (2)多次轻轻地拨动针尖，小科观察到针尖始终指向南方，则缝衣针的针尖是________极； (3)根据评价量表进行测试评价，小科制作的指南针“指标一”被评为“优秀”，“指标二”被评为“合格”。为使该指南针的“指标二”达到优秀水平，请你对该指南针提出合理的改进建议： 。 试题 第3页（共8页） 试题 第4页（共8页） 试题 第1页（共8页） 试题 第2页（共8页） 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025-2026学年八年级下册科学单元自测 第三章 电磁及其应用·提升训练 建议用时：120分钟，满分：160分 一、选择题（本大题有15小题，共45分） 1．宋代科学家沈括在《梦溪笔谈》中最早记载了地磁偏角：“以磁石磨针锋，则能指南，然常微偏东，不全南也。”进一步研究表明，地球周围地磁场的磁感线分布如图所示。下列说法不正确的是（     ） A．地磁场的N极在地理的南极附近 B．地磁场的磁感线并不是真实存在的 C．“磁石磨针锋”是为了使针锋被磁化 D．A点小磁针的上端应该是S极 2．小明手头有一根钢棒，他设计了以下四种方案，其中可以确定钢棒具有磁性的是（　　） ①图甲：用钢棒吸引没有磁性的大头针，能吸引 ②图乙：悬挂的钢棒某一次转动后，静止时一端指南一端指北 ③图丙：用钢棒吸引磁铁，能吸引 ④图丁：水平向右移动钢棒，弹簧测力计示数有变化 A．①② B．①④ C．②③ D．②④ 3．人类最早的磁化技术出现在我国宋代。据《武经总要》记载，如图所示，古人先将鱼形铁烧红，令铁鱼头尾指向南北，然后将其放入水中冷却，依靠地磁场获得磁性，再将其放入水中漂浮，制成指南鱼，图中是它静止时的指向。下列判断不正确的是（　　） A．鱼形铁能被磁体吸引 B．指南鱼鱼头应标注“N” C．指南鱼周围存在磁感线 D．指南鱼的腹部磁性最弱 4．如图实验中，通过小磁针是否偏转来检验通电导体周围是否存在磁场。下列利用了与该实验相同科学方法的是（     ） A．利用玻璃罩抽真空的方法来研究声音的传播 B．建立原子结构模型来研究其内部结构 C．利用磁感线来描述磁体周围的磁场分布 D．通过观察铁屑的疏密来研究通电直导线周围的磁场强弱 5．福建舰是我国第一架利用电磁弹射系统的航空母舰，电磁弹射器的弹射车与飞机前轮连接，舰载机位于两条通电轨道的中间，其工作原理如图所示。不同的飞机，所用的推力是不同的，要增大弹射力，下列措施可行的是（　　） A．减小电压 B．减小磁场强度 C．增大导电轨阻值 D．增大驱动电流 6．如图为项目学习小组的同学自制的漂浮式指南针。铜片、锌片和食盐水溶液共同组成了“盐水电池”。铜片是盐水电池的正极，锌片是负极。下列说法正确的是（　　） A．通电螺线管A端为N极 B．通电螺线管静止时B端指向地理北方 C．电子从铜片经螺线管流到锌片 D．通电螺线管外C点的磁场比B点强 7．如图所示为苹果自动分拣装置的示意图。该装置把大小不同的苹果，按一定质量标准自动分拣为大苹果和小苹果。该装置的托盘秤压在压力传感器R1上，R1所受压力越大阻值越小。当R2两端电压超过某一值时，控制电路接通，电磁铁吸动分拣板的衔铁。该控制电路中包含保持电路，能够确保苹果在分拣板上运动时电磁铁始终保持吸动状态。下列说法正确的是（     ） A．为了选出质量更大的苹果可以增加缠绕电磁铁线圈的匝数 B．为了选出质量更大的苹果可以将电源A的输出电压减小 C．为了选出质量更大的苹果可以增大R2的阻值 D．质量大的苹果将进入上通道 8．如图所示，提供足够数量的大头针，接通开关后，只调节滑动变阻器滑片的位置，可以探究（　　） ①线圈绕法对电磁铁磁场方向的影响　　②电流方向对电磁铁磁场方向的影响 ③电流大小对电磁铁磁场强弱的影响　　④线圈匝数对电磁铁磁场强弱的影响 A．①② B．②③ C．①④ D．③④ 9．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 10．如图是简易“电动火车”的示意图，把一个干电池两端吸有短小圆柱形强磁铁的“结合体”，放入很长的固定在水平桌面的螺旋线圈内，干电池和强磁铁的“结合体”就会在螺旋线圈内运动。关于简易“电动火车”的说法有：①线圈可以用漆包线绕成，确保各处绝缘；②强磁铁与线圈在任何位置都应保持良好接触；③“结合体”受到磁场力的作用；④“结合体”受到电源产生的电力。其中正确的是（　　） A．①② B．②③ C．①③ D．①④ 11．某兴趣小组自制了一个扬声器，将线圈紧贴在杯子底部，在线圈上方放置一个强磁铁，线圈中通入交流电后，线圈振动会带动纸杯振动发声。下列说法错误的是（    ） A．该扬声器与发电机的工作原理相同 B．线圈振动是因为磁场对通电线圈有力的作用 C．改变线圈匝数能改变该扬声器发声的响度 D．磁场对线圈作用力的方向与电流方向有关 12．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 13．小明按人类对磁的认识历程，对“电与磁”一章知识进行梳理， 图中对应位置的内容填写正确的是（　　） A．伏特 B．电动机 C．电磁起重机 D．电磁感应现象 14．图甲表示部分家庭电路，图乙丙表示测电笔的握笔方法。下列说法正确的是（　　） A．图乙是正确使用测电笔的方法 B．若ab间断路，电灯不能正常工作 C．电冰箱接入三孔插座能使电冰箱金属外壳接地 D．断路器跳闸，一定是电路中出现短路 15．“珍爱生命，安全用电”是公民必备的安全意识。下列做法符合“安全用电”的是（　　） A．甲图中当人触电时，应及时切断电源 B．乙图中在高压电线附近放风筝 C．丙图中使用测电笔时，手接触笔尖金属体 D．丁图中用湿手触摸开关 二、填空题（本大题有7小题，每空2分，共46分） 16．小科同学在学习了“电与磁”章节知识之后，设计了对磁体磁性的一系列探究。 (1)①图甲，将铁棒的一端靠近小磁针的N极，互相吸引；将另一端靠近小磁针N极，也互相吸引，说明铁棒_______（选填“有”或“无”）磁性； ②图乙，现有A、B、C三根金属棒，其中有两根是具有磁性的磁棒，另一根是铁棒，它们互相靠近时的情形如图所示， 则_______（填“A”、“B”或“C”）棒是铁棒。 (2)如图丙所示是用来描绘某一磁体周围磁场的部分磁感线，由磁感线的分布特点可知，b点的磁场比a点的磁场_______（填“强”或“弱”）：若在b点放置一个可自由转动的小磁针，则小磁针静止时，其N极指向_______（填“P”或“Q”）处。 17．指南针能指示地理方位，是由于指南针在___________的作用下能够指南北。如图所示是同名磁极磁感线分布图，根据磁感线方向判断图中两磁极均为___________极。 18．按要求完成实验题。 (1)将一个电磁铁和白炽灯并联后接入电路，如图甲，当闭合电键时，灯L即刻点亮，随后熄灭；当断开电键时，灯闪亮后熄灭。此现象说明当闭合电键时，电磁铁的磁性强弱在短时间内的变化情况为_________（增强或减弱）；当断开电键时，灯闪亮说明电磁可在短时间内_________（选填“充电”或“供电”）。 (2)如图乙，两根绝缘细线吊着一根铜棒，空间存在垂直纸面的匀强磁场，棒中通有向右的电流时两线上拉力大小均为F1，若棒中电流大小不变方向相反，两线上的拉力大小均为F2，且，则铜棒所受磁场力大小为_________。（用已给字母表示） (3)如图丙是“悬空的磁环”示意图，假设甲、乙、丙三个磁环相同，质量均为m，中间塑料管是光滑的。若甲的上端为S极，则乙的上端为_________极。 (4)两根非常靠近且相互垂直的长直导线分别通以相同强度的电流，方向如图丁所示，那么两电流所产生的磁场垂直导线平面向外且最强的在填哪个区域为_________（填“1”或“2”或“3”或“4”）。 19．2025年4月，神舟飞船与中国空间站核心舱成功对接（图甲）。当飞船和核心舱靠近对接时，为预防撞击带来影响，需配有对接缓冲装置。小蓝设计了如图乙所示的对接缓冲装置简图。通电后，螺线管的b端为_____（选填“N”或“S”）极；为增强缓冲效果，滑动变阻器的滑片P应向_____（选填“左”或“右”）侧滑动）。 20．小明在制作电动机模型时，把一段粗漆包线绕成约3cm×2cm的矩形线圈，漆包线在线圈的两端各伸出约3cm。然后，用小刀刮两端引线的漆皮。用硬金属丝做两个支架，固定在硬纸板上。两个支架分别与电池的两极相连。把线圈放在支架上，线圈下放一块强磁铁，如图甲所示。给线圈通电并用手轻推一下，线圈就会持续转动。 (1)在漆包线两端用小刀刮去引线的漆皮，若左转轴下侧的绝缘漆都刮掉，可将右转轴________（选填“上侧”或“下侧”）绝缘漆都刮掉。 (2)图乙中的直流电动机的线圈可以持续转动，是因为它加装了换向器，该装置能在线圈________（选填“刚转到”、“即将转到”或“刚转过”）平衡位置时，自动改变线圈中的电流方向。 21．如图所示，在无线力传感器（可直接显示其所受力的大小、方向）下端用细线悬挂一个重为2N的金属框，其正下方有一磁场区域（区域中“×”表示磁感线垂直于纸面向里），现使金属框竖直匀速通过磁场。当经过A点时，示数小于2牛，经过B点时，示数等于2牛。于是小金对该现象进行了如下解释，当闭合回路中的_________在磁场中切割磁感线时会产生感应电流。而_________对感应电流又会产生向上的力的作用。根据所学的知识，当线圈通过C点时，传感器的示数FC_________2N。（选填“大于”“等于”“小于”） 22．关于生活用电的知识： (1)如图甲所示，测电笔可以检查电气设备的外壳是否带电，也可用来辨别_________。 (2)如图乙所示，洗衣机、电冰箱等用电器的电源插头是三脚插头，则三脚插头标着E的导线和用电器的_________相连。 (3)如图丙是漏电保护器，当检测到火线和零线电流不等时自动跳闸，它_________（填“能”或“不能”）防止站在绝缘凳上的人同时接触火线和零线（双线触电）而触电。 (4)如图丁是一个开关插座，利用开关控制插座的通断电。题图是该插座背面的接线示意图，导线b是_________（选填“火线”、“零线”或“地线”），开关和插座的连接方式是_________。 三、实验与探究题（本大题有5小题，每空2分，共38分） 23．温州某校的项目化学习小组要制作简易指南针，以下是它的制作说明书： 简易指南针制作说明书【制作材料】：条形磁体、大号钢质缝衣针、硬卡纸、橡皮、大头针、小磁针、记号笔等 【制作过程】：①取2枚大号钢质缝衣针，将缝衣针沿条形磁体的S-N方向摩擦10余次（如图甲），使缝衣针磁化。 ②将1张硬壳卡纸折成直角，将2枚被磁化的缝衣针对称地穿在卡纸两侧（如图乙），用1块橡皮和1枚大头针做成支座，将插有缝衣针的卡纸水平支起。 ③观察简易指南针静止时的指向，判断其是否具有指南北的性质。 ④用小磁针确定简易指南针所指的方向并用记号笔标记出N极和S极。 (1)将条形磁铁S极靠近图乙中缝衣针针尖，缝衣针被排斥，则缝衣针针尖的磁极为________极。 (2)在步骤③中，判断制作的简易指南针是否具有指南北性质的操作是 。 (3)为了使该简易指南针能更好应用户外探索环境中，请你从结构或功能的角度提出合理的改进建议 （写出一点即可）。 24．在探究“影响电磁铁磁性强弱因素”的活动中，小科进行了以下实验。 【实验一】小科用学生电源、通电螺线管、滑动变阻器、电流表、导线和大头针等材料组装实验电路，其原理如图1所示。 (1)实验中通过比较 来判断电磁铁磁性强弱； 【实验二】为更精准地比较电磁铁磁性强弱，小科查阅相关资料后得知，磁场的强弱可用磁感应强度B来定量描述，国际单位是特斯拉，符号是“T”。在此基础上小科设计了如图2所示电路，甲中电源电压6V，RB为磁敏电阻，乙中电磁铁的磁性强弱会影响RB的阻值，其变化关系如图3。 (2)闭合S1和S2，调节乙中滑动变阻器的滑片P，甲中电流表示数逐渐增大，说明磁感电阻RB处的磁感应强度B逐渐______（选填“变大”或“变小”）； (3)闭合S1和S2，滑片P不动，依次增加电磁铁线圈匝数，记录线圈匝数x与对应的电流表示数I，算出RB处磁感应强度B的数值如下表。请计算x＝200圈时，B＝______T； x/圈 100 200 250 300 I/mA 50 30 20 15 B/T 0.2 ？ 0.5 0.6 (4)结合表格中的数据，可以得出的结论是 。 25．学校科技节某创客社团尝试制作磁悬浮旋转徽章。其核心部件是一个用漆包线手工绕制的矩形线圈。然后将两端的漆包线作一定的处理后，把线圈放在用硬金属丝做成的支架m、n上，并悬置于电磁铁形成的磁场中（如图所示）。 (1)为了线圈能够持续不断地转动，需要将两端的线圈作一定的处理，下列方法可行的是（　　） A．两端的漆均全部刮去 B．一端全部刮去，另一端刮去一半 C．一端全部刮去，另一端保留 (2)闭合开关，线圈可以转动，其原理是 。 (3)若闭合开关，线圈不能转动，原因可能是（　　）（填字母，可多选）。 A．电磁铁磁性太弱 B．线圈处于平衡位置 C．通过线圈的电流太大 D．线圈与支架间的摩擦力太大 (4)若在开关右侧串联一个小灯泡，开关闭合后线圈正常转动，则小灯泡的发光情况是___________（选填“闪烁发光”或“持续发光”）。 26．课堂上老师用图甲所示电路研究“产生感应电流的条件”，小科同学受此启发，设计了如图乙所示的电路来研究“产生感应电流的方向与哪些因素有关”。实验步骤及现象如表所示： 操作序号 实验步骤 灵敏电流计偏转情况 1 闭合开关，A、B保持相对静止 不偏转 2 闭合开关，A静止，B向下运动 向左 3 闭合开关，A静止，____ 向右 4 闭合开关，A、B保持相对静止，滑片向左移动 向左 5 闭合开关，A、B保持相对静止，滑片向右移动 向右 6 改变电源正负极，闭合开关，A、B保持相对静止，滑片向左移动 向右 7 改变电源正负极，闭合开关，A、B保持相对静止，滑片向右移动 向左 (1)请用笔替代导线，完成图甲中的电路连接。 (2)根据操作2、3可得出：感应电流方向与线圈切割磁场方向有关。补充操作3的实验步骤： 。 (3)进行操作1时，灵敏电流计没有发生偏转，小科认为可能是磁场太弱的缘故，此时他可以进行的尝试有 。 (4)通过对比序号________，小科同学得出产生感应电流的方向还与磁场方向有关。 27．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。物体在某一方向上长度的膨胀称为线膨胀。下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，请根据实验记录回答下列问题： 组别 材料 升高的温度（℃） 原长（m） 伸长量（mm） 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 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1、3、5，可以得出结论： 。 ③上图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。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触点断开    ②簧锁装置脱开。 ③电流过大，双层金属片发热过多：    ④双层金属片弯曲，触动簧锁装置 四、综合题（本大题有5小题，共31分） 28．按要求作图 (1)在图1中，标出磁感线方向和电源的正、负极。 (2)如图2所示是“自动水位显示器”的电路原理图。当水位未到达金属块B时，绿灯亮；当水位到达金属块B时，红灯亮。请根据以上要求，用笔画线代替导线，完成工作电路的连接。 (3)如图3所示是我们常用的一个插线板。在使用中我们会发现：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。根据上述现象，在图②乙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。 29．夏天到了，气温逐渐回升，我们注意到在菜场海鲜产品处，为了确保鱼正常的生命活动，卖家通常在鱼池内使用增氧泵。如图是某类似打点计时器的增氧泵结构图。增氧泵使用的是交流电，增氧泵工作时能不断地将空气压入水中，让空气中的氧气与水体充分接触，使氧气溶入水中从而增加水体的溶氧量。请根据所学知识结合信息，解释增氧泵的工作过程。 30．某学习小组开展“恒温水箱”项目化学习活动，主要包括产品设计、功能调试、评价改进三个环节。 【产品设计】小组成员经讨论后，认为“恒温”是指能将水箱中的水温控制在一定范围内。图1是他们完成的电路设计图，其中R1是热敏电阻（置于水箱内），R0是定值电阻，R2是加热电热丝，L1和L2为指示灯，其中红灯亮起表示给水加热，绿灯亮起表示停止给水加热。 【功能调试】小组成员购置了相关配件进行产品制作与调试。配件的具体参数如下：控制电路中电压U=3V，定值电阻R0=50，热敏电阻R1的阻值随温度变化的图像如图2所示。当通过线圈的电流达到0.025A时，电磁铁吸合衔铁；当通过线圈的电流降到0.02A时，电磁铁会释放衔铁。工作电路连接家庭电路的火线和零线。（注：导线和线圈电阻忽略不计） 【评价改进】该小组设计了评价量规（部分指标如下表），并以此作为恒温水箱评价改进的依据。 评价指标 作品等级 优秀 合格 待改进 温度控制 能实现恒温，且控制温度可调节 能实现恒温，但控制温度不可调 不能恒温 (1)若小组成员电路连接完全正确，则表示火线的导线是________（选填“a”或“b”），绿灯为________（选填“L1”或“L2”）； (2)计算该“恒温水箱”控制的温度范围？ (3)请从“温度控制”角度对该小组设计的恒温水箱进行等级评价，该恒温水箱等级为________； (4)结合生活实际和图1恒温水箱的设计，请你提出一点完善恒温水箱功能的建议 。 31．阅读短文，回答问题： 漏电保护器 根据安全用电要求，住户家里除了要安装防止电流过大的自动空气开关外，还必须安装如图所示的漏电保护器。它们是在用电器发生漏电故障或人因操作失误而触电时实施保护的设备，正常情况下，住户家中没有电流流向地面，即图甲中为零，进户线中流入的电流和流出的电流相等。如果电路中某处发生漏电（漏电是指电流从墙体、人体、接地线或其他路径流向地面），即图乙中的不为零，就会造成和不相等，当和的差异达到一定值，漏电保护断路器便会迅速自动切断电路。排除漏电故障后，重新合闸即可恢复供电。为确保使用安全，漏电保护断路器上设置了试验按钮，需要每月试按一次，如果试验按钮按下漏电保护器无动作，说明漏电保护器需要更换。 (1)关于漏电保护器，下列说法正确的是（　　） A．当电路发生短路时，漏电保护器会自动切断电路 B．人站在绝缘物上双手分别触摸火线与零线，漏电保护器不会切断电路 C．正常情况下家庭电路中火线中的电流大于零线中的电流 D．漏电保护器实质上就是一个开关 (2)由于安装人员的疏忽，在安装三孔插座时，误将连接零线和地线的孔接反，此时如果将洗衣机的三脚插头插入该插座，漏电保护器_________（会/不会）断开。 (3)漏电保护器的试验电路，由一只试验开关S与电阻R组成，闭合试验开关S就能模拟漏电情形，试验电路的连接符合要求的是（　　） A． B． C． D． (4)站在地面上的人体不小心接触了火线，如图乙所示，该人体的电阻为2000Ω，人与地面、电线等的接触电阻为2400Ω，电路中安装了规格为如图丙所示的漏电保护断路器，试计算说明该漏电保护断路器能否及时断开电路。 32．在项目化学习中，小科用条形磁体、大号缝衣针、硬卡纸、橡皮、钢质大头针制作简易指南针，并对指南针的科学性设计了评价表，指南针制作过程如下： 步骤I：取2枚大号钢质缝衣针，将条形磁铁S极沿如图甲所示方向摩擦缝衣针10次； 步骤Ⅱ：将2枚缝衣针、接扣、大头针和硬纸板组装成简易指南针，如图乙所示； 步骤Ⅲ：多次轻轻地拨动针尖，待静止后，判断其是否具有指示南北的性质； 步骤IV：用当地的地图确定简易指南针所指的方向。 “自制指南针”评价量表 评价指标 优秀 合格 待改进 指标一 指针磁性强，且能自由转动 指针磁性强，不能自由转动 指针磁性弱，不能自由转动 指标二 能准确指示南北方向，能保持水平平衡 能指示南北方向，不能保持水平平衡 不能指示南北方向，不能保持水平平衡 (1)小科进行步骤I操作的目的是 ； (2)多次轻轻地拨动针尖，小科观察到针尖始终指向南方，则缝衣针的针尖是________极； (3)根据评价量表进行测试评价，小科制作的指南针“指标一”被评为“优秀”，“指标二”被评为“合格”。为使该指南针的“指标二”达到优秀水平，请你对该指南针提出合理的改进建议： 。 学科网（北京）股份有限公司1 / 16 学科网（北京）股份有限公司 $