第1章 电与磁 培优强化训练（1.3-1.5）（含解析）

1.3-1.5培优强化训练-浙教版八下科学
一．选择题
1.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用电器工作原理一致的是（ ）
A. 电铃 B. 发电机 C. 电风扇 D. 电磁铁
2.新能源电动汽车的核心部件是电动机。如图中能说明电动机工作原理的是（ ）
A. B. C. D.
3.安装一台直流电动机模型，接入电路后能正常转动，分别做如下调整，哪一种做法不可以改变电动机原来转动方向（ ）
A. 调换直流电动机的磁铁极性 B. 改变线圈中直流电的方向
C. 调节滑动变阻器，改变电流的大小 D. 调换电源的正、负极
4.如图所示是“线圈不能持续转动”的三幅实验图，下列说法中不正确的是( )
A. 三幅图中，导线ab、cd所受的磁力方向始终没有发生改变
B. 乙图中，线圈能够持续往下转动变成丙图所示，是由于惯性
C. 通电一段时间后，线圈abcd最终会停止在乙图所示的位置
D. 只要开关始终闭合，线圈abcd一定会在乙图的平衡位置左右摆动，永不停止
5．下面是几位同学关于电磁继电器的几种说法，你认为其中不正确的是 ( )
A．使用电磁继电器可以直接控制电路的通断
B．我们操作时直接控制的是低电压、弱电流的通断
C．电磁继电器是利用电磁铁控制工作电路的一种开关
D．电磁继电器是自动控制电路的重要部件
6．如图所示是火警自动报警原理图。发生火警时，将会发生下列变化，其变化顺序是 ( )
温度升高使铜铁双层金属片向下弯曲，从而接通电磁铁电路。
接通触点使报警电路中有电流通过。
电磁铁具有磁性。
④衔铁被吸下。⑤红灯亮、电铃响，发出警报。
A．①②③④⑤ B．①③④②⑤ C．①②④③⑤ D．①④③②⑤
7.下列四图中，有关实验设计与表述正确的是( )
A. 图甲可用来演示电流周围存在着磁场 B. 图乙可用来演示电磁感应现象
C. 图丙可用来演示磁场对电流的作用 D. 图丁可用来演示电磁铁的磁性强弱与电流大小的关系
8.如图为公交车自动爆玻器（如图所示），危急时刻下，司机只需按下开关，自动爆玻器即可自动完成破窗。自动爆玻器就相当于一个电控安全锤，它是利用电磁线圈在通电的时候产生一个冲击力，带动一个钨钢头击打车窗玻璃边角部位，实现击碎玻璃的目的。下列与自动爆玻器工作原理相同的是（ ）
A. B. C. D.
9.如图所示是电动机示意图，对于图示的说法，正确的是（ ）
A. 图中绘出的是直流电动机的示意图，线圈正转到平衡位置
B. 图中绘出的是直流电动机的示意图，线圈受到磁场的作用力而转动
C. 图中绘出的是交流发电机的示意图，此时导线切割磁感线，线圈中产生电流
D. 图中绘出的是交流发电机的示意图，此时导线不切割磁感线，线圈中没有电流
10.要使直流电动机的转速加快，下列采取的措施不能达到目的的是（ ）
A.增大线圈中的电流 B.更换电压较高的直流电源
C.将磁铁的两极对调 D.再增加一个磁铁，使该磁铁的磁场与原有的磁场方向一致
11.如图所示为直流电动机及其换向器的结构原理图。下列有关直流电动机换向器的说法中，正确的是（ ）
A.当线圈平面与磁感线平行时，自动改变电流方向
B.线圈如果没有惯性，直流电动机也能工作
C.当线圈平面与磁感线平行时，自动改变磁感线方向
D.当线圈平面与磁感线垂直时，自动改变电流方向
12.如图是直流电铃的原理图。下列关于电铃「弹相片衔铁作时的说法，不正确的是（ ）
A.电流通过电磁铁时，电磁铁有磁性且A端为N极
B.电磁铁吸引衔铁，弹性片发生形变具有弹性势能
C.小锤击打铃碗发出声音，是由于铃碗发生了振动
D.小锤击打铃碗时，电磁铁仍具有磁性
13.小王利用光敏电阻受到光照时电阻变小的特性，设计了一个如图所示的自动控制电路要求光暗时灯亮光亮时灯灭。在实际调试时，发现灯始终亮着，而光敏电阻和其他电路元件都正常。下列调节措施能使控制电路达到要求的是（ ）
A.减少螺线管线圈的匝数 B.抽出螺线管中的铁芯
C.滑动变阻器滑片P向右移动 D.减小控制电路的电源电压
14.小明将直流电动机模型接入电路，闭合开关后，发现电动机不工作。他用手轻轻地碰了一下线圈后，直流电动机模型开始正常转动，其原因可能是（ ）
A.直流电动机的铜半环与电刷接触不良 B.电源电压太低
C.线圈刚好处于平衡位置 D.线圈中的电流太小
15.一般大型超市出口处都装有报警器,一般是由防盗天线、检测门、检 测器构成。使用时只要在商品上贴上具有磁性的软标签,即可达到保护商品的目的。正常购买时,营业员在结帐后,会将具有磁性的软标签消磁，如果商品的软标签未经消磁，当经过检测通道后,检测天线便检测到商品上的标签信号，从而转化为电信号,发出报警声，及时提醒保安人员,从而达到防盗目的。根据上述信息可以判断报警器的原理与下列哪个实验相同（ ）
A. B. C. D.
16.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
17.如图甲、乙所示的实验现象，下列有关说法正确的是( )

A. 甲图演示的是电流的磁效应现象
B. 乙图演示的现象与扬声器原理相同
C. 甲、乙两图演示的现象说明电能生磁，磁也能生电
D. 乙图中，导体 ab 只要运动就能在电路中产生感应电流
18.对下列现象的描述合理的是（ ）
A. 甲:小磁针靠近后会发生偏转后静止
B. 乙:闭合开关后小磁针如图保持静止
C. 丙:实验图丙所示为电动机的工作原理
D. 通过调节滑动变阻器，可以让两个螺线管下方吸引铁钉的个数相同
19.关于电与磁实验的装置图，其中用来研究产生感应电流条件的是（　　）
A. B. C. D.
二、填空题
20.右图中所示为电磁选矿机的示意图，其中M为矿石，D为电磁铁，当它工作时铁砂将落入 箱，非铁物质落入 箱(填“A”或“B”)。
21.如图所示是一款智能玩具，玩具由圆柱形机身和两个轮子组成，用户可以通过手机蓝牙对它进行控制，并完成前进、转弯、翻滚、跳跃等动作，由此可知其内部结构中有一个 ，它是利用
在磁场中受力运动的原理制成的。
22.如图是某种拍摄机动车闯红灯装置的工作原理示意图。当红灯亮时，控制电路中的自动开关才接通，此时当汽车(相当于一个大铁块)通过停止线附近区域的埋地感应线圈时，感应线圈磁场就发生很大变化，使埋地感应电源产生足够大的感应电压。摄像系统在电路接通时可自动拍摄违规车辆。
(1)当绿灯亮时，摄像系统能否工作 ，理由是 。
(2)埋地感应电源正负极变化是否影响摄像系统工作 。
23.将表面有金属镀层的磁铁吸在干电池的负极，将一根硬铜线折成导线框abcd搭在干电池的正极和磁铁上(如图)，导线框abcd就会以干电池为轴转动起来。
(1)图中4条弧线为磁感线，请标出它们的方向。
(2)如果将磁铁的N、S极对调，导线框将 。
(3)通电时间稍长，干电池会明显发热，原因是 。
24．如图所示是一款“运动手环”，其主要部分是一段内置一小块磁铁的密闭空心塑料管，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，液晶屏上就会显示出运动的步数，此过程利用了________的原理，将________能转化为电能。
25．小明设计了一个道路限载报警器（图甲），R0是变阻器，R是压敏电阻，R的电阻大小随压力F的大小变化关系如图乙所示。当超载车辆通过压敏电阻时，限载报警器就会报警。
（1）检测过程中，发现限载报警器灯亮，显示通过的车辆___________（选填“超载”或“未超载”）。
（2）长期使用后，检测人员发现电磁铁磁性减弱，导致超载车辆通过时电铃无法报警，为将设备调试到正常，下列操作可行的是___________（填编号）。
A．把变阻器的滑片适当左移 B．把电源1的电压适当增大 C．把电磁铁适当右移
26．将内有一个空心小铁球的盛水烧杯置于铁棒的上方，绕在铁棒上的线圈连接如图所示，开关闭合后，空心小铁球仍漂浮在水面上。此时端为电磁铁的___________极（填“”或“”），当滑片向左滑动，空心小铁球所受浮力___________（填“增大”“减小”或“不变”）。
27.如图是一种手摇发电的手电筒，当沿图中箭头方向来回摇动时，灯泡就能发光。这个手电筒壳体透明，可以清晰地看到里面有线圈，摇动时，可以感觉到有一个物块在来回运动。小明猜想这个物块是磁体，依据是：磁体运动时，闭合线圈切割磁感线产生________，线圈相当于电路中的________。
三．实验探究题
28．发电机是如何发电的呢？同学们用如图所示的装置进行探究。
（1）小芳无意间碰到导体ab，导体ab晃动起来，小明发现灵敏电流表指针发生了偏转，就说：“让导体在磁场中运动就可产生电流”，但小芳说：“不一定，还要看导体怎样运动”。为验证猜想，它们继续探究，并把观察到的现象记录如下：
序号 磁体摆放方向 ab运动方向 电流计指针偏转情况
1 N极在上 竖直上下运动 不偏转
2 水平向左运动 向右偏转
3 水平向右运动 向左偏转
4 N极在下 竖直上下运动 不偏转
5 水平向左运动 向左偏转
6 水平向右运动 向右偏转
比较第2、3次实验现象发现，产生的电流的方向跟___________有关；比较第3、6次实验现象发现，产生的电流的方向还跟___________有关。
（2）如果将灵敏电流计换成___________，可以探究磁场对通电导体的作用。
29.小明乘电梯时，发现电梯超载会自动报警。于是喜好钻研的他对电梯的电路图进行了研究，并设计了以下探究实验，如图甲所示。电源电压恒定不变，R为定值电阻。用杯中水量调节压敏电阻受到力的大小，压敏电阻的电流与受到压力大小的关系如图乙所示：
(1)图片中R。的作用是 。
(2)分析图乙I-F图象可知:压敏电阻Rx受到的压力增大时，通过它的电流也增大，Rx的阻值 (填“变大”、“变小”或“不变”)；当压力增大到一定程度时，触点K与 接触，电铃响，实现自动报警。
(3)某电梯超载报警的Rx-F图象如图丙所示，空载时电梯厢对Rx的压力F1等于电梯厢的重力，当压力F2=1×104N时，电梯报警，则此电梯限载 人。(设每人质量约为50kg)
(4)下列与此实验研究方法相同的是 .
A.探究通过导体的电流与两端电压关系时，控制导体电阻不变
B.用光线描述光的传播路径
C.用电磁铁吸引大头针的多少表示它的磁性强弱
D.2个5Ω的电阻串联，相当于1个10Ω的电阻
30.小金用如图甲所示装置，探究“磁场对通电直导线的作用”
(1)直导线ab采用 (填“铜”、“铝”或“铁”)质材料实验效果较好。
(2)闭合开关S出现图乙现象。为得到图丙所示的实验现象小金将导线ab两端对调后接入电路，实验现象依然如图乙所示，由此小金认为通电导线在磁场中的受力方向与电流方向无关。小金的做法错在哪里 。
(3)小金进一步研究磁场对导线的作用力是否与通过导线的电流大小有关 那么实验中小金应根据 来推断通电导线的受力大小。
四．解答题
31.小明设计了一个“过热自动报警电路”，如图甲所示。将热敏电阻 R 安装在需要探测温度的地方，当温度正常时，继电器的衔铁与触点 A 接触，指示灯亮；当温度超过某一值时，继电器的衔铁与触点 B 接触，警铃响。图乙是热敏电阻 R 的阻值随温度变化的图象。
（1）请用线代替导线，将图甲中不完整的电路连接起来。
（2）由图乙可知，热敏电阻 R 的阻值与环境温度的关系是将________。
（3）图甲中 U1 =3 V，电磁铁的电阻忽略不计，当通过热敏电阻 R 的电流达 0.1 安时，继电器的衔铁与触点 B 接触，警铃响，求此时环境温度为多少℃？
32.小强利用压力传感器，电磁继电器，阻值可调的电阻R等元件，设计了一个汽车超载自动报警电路，如图甲所示。他了解到这种压力传感器所受压力越大时，输出的电压U就越大，二者的关系如图乙所示。闭合开关S，当继电器线圈中电流大于或等于20mA时，衔铁被吸合。已知传感器的输出电压U即为继电器控制电路的电源电压，线圈的电阻为20Ω。
（1）车辆不超载时，工作电路中绿灯亮;当传感器所受压力增大到一定程度时，红灯亮，说明汽车超载。请你判断灯________(选填“L1”或“L2”)是红灯。
（2）某水平公路桥禁止质量大于或等于20t的车辆通行，要用小强设计的装置为此桥报警，R的阻值应调节为多少？
（3）在水平路面上，要使该装置报警，通过车辆的最小重力为多少？
（4）请你运用所学物理知识，说明超载的一项危害________。
33.如图所示，是一种安全门锁的工作原理示意图。保安室里的工作人员通过开关即可控制安全门锁的开、闭。请你根据示意图，分析安全门锁的工作原理。
参考答案
1-5.CDCD A
6-10.BBCB C
11-15.DDCCB
16-19.ACAA
20.B A
21.电动机 通电线圈
22.(1)不能 绿灯亮时，自动开关不会闭合，电磁继电器不通电，导致摄像系统不工作
(2）否
23.
（2）反转 (3)干电池短路
24． 电磁感应 机械
25． 未超载 BC
26． S 增大
27. 感应电流；电源
28导体的运动方向 磁场方向 电源
29.(1)保护电路 (2)变小 B (3)12 (4)C
30.(1)铝 (2)相对于磁场而言，电流方向并没有改变 (3)导线摆动的最大角度
31. （1）
（2）环境温度越高，热敏电阻的阻值越小。
（3）解：R=U/I=3V/0.1A=30
查图乙可知，当电阻为30 欧时，此时温度为 80℃。
32. （1）L2
（2）R的阻值应调节为30Ω
（3）在水平路面上，要使该装置报警，通过车辆的最小重力为8×104N
（4）超载的汽车质量大，惯性大，急刹车后滑行距离大，容易出交通事故
【解析】【分析】（1）分析清楚电路结构，根据电路结构分析答题．（2）车对水平地面的压力等于它的重力，由图象求出压力传感器的阻值，然后由串联电路特点与欧姆定律求出R阻值．（3）当R为零时，由欧姆定律求出线圈两端电压，然后由图象求出此时压力传感器受到的压力，即车轮的最小重力．（4）根据对超载危害的了解分析答题．本题考查了判断哪个是红灯、求电阻阻值、求压力等问题，分析清楚电路结构、由图象获取所需信息、应用串联电路特点与欧姆定律、G=mg即可正确解题．
【解答】解：（1）由图示可知，车辆不超载时，衔铁接上端，L1亮，车辆超载时，衔铁接下端，L2亮，由题意知，L2是红灯．（2）车对水平地面的压力F=G=mg=20×103kg×10N/kg=2×105N，由图象可知，此时的输出电压U=1V，∵ ，∴电路总电阻： ，电阻R的阻值：R=R总-R线圈=50Ω-20Ω=30Ω；（3）当R=0Ω，输出电压最小，∵ ，∴输出最小电压：U0=IR线圈=0.02A×20Ω=0.4V，由图象可知，此时压力传感器受到的压力：F′=0.8×105N=8×104N；（4）超载的汽车质量大，惯性大，急刹车后滑行距离大，容易出交通事故． 答：（1）汽车超载．请你判断灯L2是红灯；（2）R的阻值应调节为30Ω；（3）在水平路面上，要使该装置报警，通过车辆的最小重力为8×104N；（4）超载的汽车质量大，惯性大，急刹车后滑行距离大，容易出交通事故．
33. 闭合开关后，电磁铁中有电流通过，电磁铁具有磁性，能吸引铁质插销使门锁打开，并且弹簧被拉长；断开开关后，电磁铁中无电流通过，电磁铁会失去磁性，铁质插销会在弹簧弹力的作用下插入插槽，门锁关闭．