第1章 电与磁 单元测试卷（含答案）

第一章电与磁测试卷
一、单选题(共15题；共60分)
1．（4分）如图所示是研究产生感应电流的实验，下列说法正确的是(　　)
A．电磁感应是把电能转化为机械能
B．只对调两个磁极，电流计的指针偏转方向发生改变
C．只要导体ab在磁场中运动，电流计的指针就会发生偏转
D．只改变导体ab切割磁感线的方向，电流计的指针偏转方向不发生改变
2．（4分）下面四幅图中能说明电动机原理的是(　　)
A．B．C．D．
3．（4分）如图所示，当开关S闭合后，发现电灯L不亮，用测电笔测试c、d两点时，氖管都发光，测试a、b两点时，只有a点氖管发光，则故障可能是（　　）
A．电灯L被短路 B．a、d之间某处断路
C．电灯L的灯丝断了 D．b、c之间某处断路
4．（4分）丽水处州府城一角的磨盘特别受小孩青睐。当人推着磨盘转动时，磨盘上竖着的“丽水”两字和其周围墙壁上的灯同时亮起(如图)。下列四幅图中能反映其工作原理的是（　　）
A．B．C．D．
5．（4分）如图所示的实验装置，开关S闭合后，下列说法错误的是（　　）
A．通电螺线管上端为N极
B．弹簧测力计示数会变大
C．若滑动变阻器滑片P向左滑动，弹簧测力计示数变大
D．若改变电路中的电流方向，弹簧测力计示数变大
6．（4分）电给人类的生活带来了极大的方便，但使用不当也会带来严重危害。下列符合安全用电要
求是（　　）
A．在高压线旁放风筝 B．用湿手触摸开关
C．导线旁不放发热物体 D．同一插座上同时使用多个大功率用电器
7．（4分）关于磁场和磁感线，下列说法错误的是（　　）
A．磁场对放入其中的磁体有力的作用
B．磁感线是磁体周围空间实际存在的曲线
C．磁体周围的磁感线是从磁体的北极出来，回到南极
D．磁场看不见、摸不到，但可以借助小磁针感知它的存在
8．（4分）如图所示是一款按压式应急电筒。它的内部没有电池，主要由磁体和线圈组成。在使用时，使用者只需按压突出的按键来带动里面齿轮转动，灯泡就能发光照明。此款按压式应急电筒与下列实验原理相同的是（　　）
A．B．C．D．
9．（4分）小刚同学学习了电和磁的知识后，打算用磁铁、缝衣针、泡沫小球、水盆、水等材料制作一个指南针。他利用磁铁沿针孔向针尖方向摩擦几次，将缝衣针磁化制成了指南针，下列判断正确的是（　　）
A．若用磁铁的N极去摩擦缝衣针，则针尖为N极，针尖指向南方
B．若用磁铁的N极去摩擦缝衣针，则针尖为S极，针尖指向北方
C．若用磁铁的S极去摩擦缝衣针，则针尖为N极，针尖指向北方
D．若用磁铁的S极去摩擦缝衣针，则针尖为S极，针尖指向南方
10．（4分）电给人类生活带来了极大的方便，然而使用不当时，也会给人们带来危害，如引起触电、火灾和损坏电器设备等事故。下列符合安全用电常识的是（　　）
A． 用湿的手触摸开关 B． 用绝缘棒将触电者与带电设备脱离
C． 在高压线旁放风筝 D． 超负荷使用插座
11．（4分）如下图所示，清清在转轴上绕细线，然后用力拉线使转轴带动线圈转动，在转动过程中小灯泡发光。下列选项中的工作原理与其一致的是（　　）
A．B．C．D．
12．（4分）如图所示，下列说法中错误的是(　　)
A．这是模拟奥斯特实验的一个场景
B．图示实验说明了通电导线周围存在磁场
C．将导线所在电路电源正、负极对调后，重新闭合电路，小磁针偏转方向改变
D．将图中导线断开，小磁针N极将指向地磁的北极
13．（4分）如图所示，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S，待弹簧测力计示数稳定后，将变阻器R的滑片缓慢向左滑动，在此过程中，下列说法正确的是(　　)
A．电压表示数变大，电流表示数变大
B．电压表示数变小，电流表示数变小
C．弹簧测力计示数变小
D．弹簧测力计示数变大
14．（4分）电磁感应现象中感应电流的方向可以用楞次定律来判断，当通 过闭合电路的磁感应线数目增加时，感应电流的磁场与磁铁的 磁场方向相反，当通过闭合电路的磁感应线数目减少时，感应 电流的磁场与磁铁的磁场方向相同。如图所示，某条形磁铁 N 极朝下，向下靠近闭合线圈时（　　）
A．磁铁与线圈相互排斥，通过 R 的感应电流方向从 a 到 b
B．磁铁与线圈相互吸引，通过 R 的感应电流方向从 a 到 b
C．磁铁与线圈相互排斥，通过 R 的感应电流方向从 b 到 a
D．磁铁与线圈相互吸引，通过 R 的感应电流方向从 b 到 a
15．（4分）如图所示为直流电动机工作原理图，下列分析正确的是（　　）
A．电动机通电后不转，一定是电路断路
B．线圈连续转动是靠电磁继电器来实现的
C．将磁体的磁极对调一下可以使电动机的转速增大
D．改变磁场方向可以改变线圈转动的方向
二、填空题(共9题；共50分)
16．（6分）如图所示是简易的手摇发电机的模型。
（1）（2分）发电机的工作原理是　 　。
（2）（2分）将小灯泡和电流表串联后与手摇发电机相连。缓慢摇动轮盘，观察到电流表来回摆动，且小灯泡闪烁发光，这说明该发电机产生的是　 　电。若快速摇动轮盘，则观察到的现象是(写一点)：　 　。
17．（4分）医生给心脏疾病患者做手术时需要利用电磁血流量计来检测血流速度，其示意图如图所示。使用时，将血管置于两磁极之间，接线柱a、b与血管壁接触，就会有微弱电流产生，仪表显示出血流速度。电磁血流量计的工作原理与　 　(填“电动机”或“发电机”)的原理相似。图中若仅调换两磁极的位置，则流过仪表电流的方向将　 　(填“不变”或“改变”)。
18．（4分）如图所示是一款磁悬浮地球仪，地球仪的球体中有一个磁体，环形底座内有一金属线圈，金属线圈通电后有磁性，与球体中的磁体相互排斥使地球仪悬浮，则条形磁体的b端为　 　极，若要让地球仪悬浮的更高，开关S2连到接线柱　 　上(选题“1”或“2”)。
19．（8分）用电热壶烧开水既方便又卫生，因此被广泛使用，某电热壶的结构如图甲所示。当电热壶接入家庭电路正常工作时，图中的a端应与　 　相连，c端应与　 　相连（以上均选填“地线”“零线”或“火线”)。用测电笔检测b端时，测电笔的氖管　 　(选填“会”或“不会”）发光。图乙、丙中所示的两种测电笔握法，正确的是　 　。
20．（6分）如图甲所示为某智能扫地机器人部分工作原理图，其中R为光敏电阻；如图乙所示为光敏电阻R的阻值随照度变化的图线（照度表示物体被照明的程度，照度越大被照明的程度越大）。
（1）（2分）上述智能扫地机器人工作原理如下：接通电源，当地面灰尘较多时，使照射到光敏电阻R上的照度变小，光敏电阻R的阻值　 　（选填“变大”或“变小”），电磁铁的磁性　 　（选填“增强”或“减弱”），此时电动机旋转产生高速气流将灰尘等吸入集尘盒；当灰尘清扫到一定程度时，电动机停止工作，指示灯亮，该智能扫地机器人处于待机状态。
（2）（2分）根据其工作原理可知，电动机应接入　 　（选填“ab”或“cd”）之间。
21．（6分）小明喜欢在课后自己做做探究实验。如图装置中，把导线AB放在磁场中，当合上开关使导线通电时， 看到的现象　 　，这是因为通电导线AB在磁场中受到　 　的作用。进一步实验发现；当　 　改变时，导线AB的运动方向也发生改变。
22．（4分）如图甲所示，小丽把完好的验电笔插入连接正确的有电三孔插座中时，操作规范但验电笔的氖管不发光，由此可知，如果将电脑的三脚插头（如图乙所示）插入该插座，请判断插头的3号脚接　 　（选填“火线”、“零线”或“地线”）。另外，为了防止触电，插头的1号脚连接在电脑的　 　。
23．（6分）（1）（2分）如图所示是一款“运动手环”，其主要部分是一段内置有一小块磁铁的密闭的空心塑料管，管外缠绕着线圈。戴着这种手环走路时塑料管跟着手一起运动，磁铁则在管内反复运动，线圈中便会产生电流，液晶上就会显示出运动的步数。此过程的工作原理是　 　，能量转化过程为　 　。
（2）（2分）如图所示，将甲、乙两个微型电动机的转轴对接并固定在一起，闭合开关后两电动机一起转动，小灯泡发光。此处工作原理与“运动手环”相同的是　 　（填“甲”或“乙”）电动机。
24．（6分）把超强磁铁分别吸附在干电池的正负极两端，制成电磁动力“小车”（如图甲），并将它全部放入铜质螺线管中（螺线管的铜线表面没有绝缘层），如图（乙）“小车”就能沿螺线管运动。图（丙）为图（乙）等效模型图的纵切面，螺线管产生的磁场对“小车”左端N极产生斥力，对右端N极产生引力，“小车”就能沿着螺线管向右运动。
（1）（2分）根据图乙中线圈周围磁场分布，画出螺线管中的电流方向。
（2）（2分）下列四辆“小火车”放入下图的线圈中，能向左运动的是　 　。
（3）（2分）要使“小车”运动速度增大，请提出一种方法：　 　。
三、实验探究题(共5题；共51分)
25．（12分）如图甲所示是探究电磁感应现象的装置。
（1）（3分）小明按图甲连接好电路，让导体ab沿水平方向左右运动，观察到灵敏电流计的指针没有偏转，可能原因是　 　。
（2）（3分）在探究中发现导体ab水平向左(或向右)缓慢运动时，灵敏电流计的指针偏转角度较小；导体AB水平向左(或向右)快速运动时，灵敏电流计的指针偏转角度较大。说明感应电流的大小与　 　 有关。
（3）（3分）如图乙所示是实验室用到的手摇发电机模型，将小电灯换成灵敏电流计，慢慢摇动手柄，观察到灵敏电流计的指针　 　(选填“左右摆动"或“向一侧摆动”)。
（4）（3分）利用此装置，探究感应电流方向与哪些因素有关，观察到的实验现象记录在表中。
实验序号 磁场方向 导体切割磁感线方向 灵敏电流计指针偏转方向
① 向下 向右 向左
② 向上 向右 向右
③ 向下 向左 向右.
④ 向上 向左 向左
在上述四次实验中，比较①②或③④两次实验，可以得到结论是　 　。
26．（9分）在“探究影响电磁铁磁性强弱的因素”实验中，小科制成简易电磁铁A、B，并设计了如图所示的电路进行实验。
（1）（3分）小科通过观察　 　来判断电磁铁磁性强弱；
（2）（3分）不改变线圈匝数，要使电磁铁A、B的磁性增强，可以将滑片P向　 　移(填“左”或“右”)；
（3）（3分）被电磁铁吸引的大头针下端分散的原因是　 　。
27．（9分）小安通过查找资料后制作了“电能无线传输”装置（如图所示）来模拟无线充电。图中送电线圈利用电流产生磁场，受电线圈利用磁场产生电流。受电线圈正对并靠近送电线圈可以产生电流，使灯泡发光，实现电能的无线传输。
己知电线圈两端电压大小与受电线圈的匝数有关。小安用相同规格的漆包线绕制了多个匝数相同、直径不同的线圈进行探究。实验数据如下表：（送电线圈直径为70.0mm)
实验次数 受电线圈的直径D/mm 两线圈之间的距离r/mm 受电线圈两端的电压U/V
1 70.0 22.0 8.6
2 70.0 11.0 14.1
3 70.0 5.5 20.5
4 145.0 5.5 10.3
5 105.0 5.5 16.9
6 45.0 5.5 13.9
7 32.0 5.5 5.4
（1）（3分）分析　 　三次实验数据可初步得出结论：在受电线圈的直径和匝数相同时，两线圈之间的距离越小，受电线圈两端的电压越大。
（2）（3分）分析3、4、5、6、7五次实验数据可初步得出结论：在两线圈之间的距离和受电线圈的匝数相同的情况下，随着受电线圈的直径增大，两端的电压　 　。
（3）（3分）目前无线充电还存在一些缺点，请提出一条　 　。
28．（9分）电能是我们现在广泛应用的清洁能源，有关电能的探索永不停止，电流的产生有许多种形式。
材料一：公元前624-546年希腊哲学家达尔斯，发现摩擦琥珀会吸引麦杆的碎渣，犹如磁石吸铁屑。他错误地把电和磁混为一回事，这一见解一直延续了2200 年。
材料二：1821年，德国物理学家塞贝克把两根铜丝和一-根铁丝与灵敏电流表串联成闭合电路，然后把铜丝和铁丝的一个连接点放在盛有冰水混合物的容器里保持低温，另一个连接点放在火焰上加热，发现灵敏电流表的指针发生了偏转。塞贝克把这种电流称为“热电流”。
材料三：1825年，瑞士物理学家科拉顿把导线与螺旋线圈串联成闭合电路，将一个条形磁铁插入螺旋线圈内，同时跑到另一个房间里，观察电流表的指针是否偏转。进行多次实验，他都没有发现电流表指针发生偏转。1831年，英国物理学家法拉第用闭合电路的一部分导体，在磁场里切割磁感线的时候，发现导体中产生电流，从而实现了利用磁场获得电流的愿望。
（1）（3分）材料一中“磁石吸铁屑”，是因为　 　。
（2）（3分）材料三中科拉顿、法拉第等物理学家相继进行如材料所说的实验研究，是基于　 　的科学猜想。
（3）（3分）小科所在小组按如图所示的电路，模拟塞贝克实验，探究了决定“热电流”大小的因素。
通过实验测得了如下一组数据：
电流大小与温差关系数据统计表
两接点间的温差/℃ 0 1 100 200 300 500
电路中的电流/10-1A 0.00 0.01 0.64 1.42 2.29 4.17
然后小科将铁丝换成铜丝，发现电流表指针不偏转。
综上所述，可得出闭合电路产生热电流的条件是　 　。
29．（12分）在“探究感应电流的产生”的实验中。小颖同学的四次实验情况分别如图所示。
（1）（3分）有同学说:“只要闭合电路中的一部分导体在磁场中运动,就会产生感应电流。”你认为他的说法对吗 　 　。图　 　可支持你的结论。
（2）（3分）为了探究感应电流的方向与磁场方向和导体运动方向之间的关系。根据图甲和图乙的实验现象,可以得出结论:　 　。
（3）（3分）从能量的角度来分析，感应电流的产生过程是　 　能转化为电能的过程。
四、解答题(共3题；共29分)
30．（6分）根据古文《论衡 是应篇》中的记载：“司南之杓（用途），投之于地，其柢（握柄）指南”，学术界于1947年想象出司南的模样如图甲所示。
（1）（2分）把磁勺放在光滑的木盘上，使磁勺水平转动直至最终静止，磁勺A 端指向　 　方。
（2）（2分）1952年，中国科学院物理研究所尝试将如图乙所示的天然磁石制作成司南，制作人员根据天然磁石的磁感线分布，将磁石的　 　（填乙中字母）处打磨成磁勺的A 端。
（3）（2分）为使磁勺达到理想的指向效果，制作人员将磁勺靠近一电磁铁，闭合开关S，磁勺和电磁铁相互吸引后如图丙所示，可增加磁勺的磁性，由此判断H为电源的　 　极。
31．（12分）丽水市已经有旧小区加装了电梯，解决老年人的出行困难。出于安全考虑，电梯都设置超载自动报警系统，其工作原理如图甲所示。当压敏电阻R2受到的压力F增大时，其阻值减小（如图乙所示)，控制电路中的电流增大，电磁铁的磁性增强，当电磁铁线圈电流增大至20毫安时，衔铁被电磁铁吸住，电铃发出警报声，电梯超载。
（1）（2分）从乙图可知，当压敏电阻R2为800欧时，受到的压力F为　 　牛；
（2）（5分）根据要求将图甲的工作电路连接完整；
（3）（5分）已知控制电路的电源电压U为8伏，保护电压R1为200欧。若该电梯厢内乘客总质量为800千克时，通过计算说明电梯是否超载。(电梯底架自重和电磁铁线圈的阻值都忽略不计)
32．（11分）小柯同学在医院看到一个自动输液报警器，如图1所示。闭合开关，当输液报警器处输液管中有药液流过，指示灯亮喇叭不响，无药液流过，灯熄灭指示喇叭报警。小柯运用自己．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2所示。
资料1．光敏电阻阻值随光照变化的关系如图3。
资料2．当输液管内有药水时，LED灯发出的光将会被聚焦到光敏电阻上，如图2；当输液管内无药水时，LED灯发出的光仅有很少一部分照射到光敏电阻上。
资料3．图2中U2=3伏，电磁铁线圈的阻值为80欧。当线圈中的电流大于等于30亳安时，继电器的衔铁将被吸引。
（1）（3分）当输液管中没有药液流过时，电磁铁的磁性　 　 (选填“变大”、“不变"或“变小")。
（2）（5分）计算电磁铁衔铁恰好被吸引时光敏电阻的阻值？
（3）（3分）调试时，发现输液管中有药液流过时也会报警，请写出一种改进方案　 　。
答案解析部分
1．B2．D3．D4．B5．D6．C7．B8．B9．C10．B11．B12．D13．D14．A15．D
16．（1）电磁感应（2）交流；灯泡更亮
17．发电机；改变
18．S；2
19．火线；地线；不会；丙
20．（1）变大；减弱（2）ab
21．导线AB运动起来（向左运动/向右运动）；力；电流方向/磁场方向
22．火线；金属外壳
23．（1）电磁感应现象；机械转化为电能（2）甲
24．（1）
（2）C
（3）增强磁铁磁性或使螺线管的绕线更密集或增加电池电压以增大电流
25．（1）开关未闭合/电路某处断路(合理即可)（2）导体运动速度
（3）左右摆动（4）感应电流的方向与磁场方向有关
26．（1）吸起大头针数量的多少（2）左
（3）大头针被磁化，同一端的磁性相同，同名磁极相互排斥
27．（1）1、2、3（2）先增大后减小
（3）充电距离过短（合理即可）
28．（1）磁体周围存在磁场或磁体具有磁性
（2）磁能生电(电磁感应)
（3）不同材料的金属丝，两连接点之间有温度差
29．1）不对；丙
（2）在磁场方向不变的情况下，感应电流的方向和导体切割磁感线的运动方向有关
（3）机械
30．（1）南（2）D（3）负
31．（1）5000
（2）
（3）解：当衔铁刚好被吸住，控制电路中R1与R2串联，I=20亳安时=0.02安
根据U=IR得： R= =400欧
由R=R1+R2得：R2=R-R1=400欧-200欧=200欧
从乙图可知此时受到的压力F总=9000牛
由F总=G总=m总g得
m总= =900千克>800千克
所以，电梯厢内站立总质量为800千克的乘客时，电梯不超载。
32．（1）变小
（2）解：R总= =100欧
R光圈=R总-R线圈=100欧-80欧=20欧
（3）增大控制电路电压或增加线圈匝数(合理即可)