第1章 电与磁（1.3-1.5） 培优强化提分练习（含答案）

1.3-1.5培优强化提分练习
一．选择题
1.如图所示的四个装置中不属于电磁铁应用的是 (　　)
A.悬浮地球仪B.电磁起重机C.电铃D.水位报警器
2.在如图所示的自动控制电路中,当控制电路的开关S闭合时,工作电路的情况是 (　　)
A.灯不亮,电铃响 B.灯不亮,电铃不响
C.灯亮,电铃不响 D.灯亮,电铃响
3.如图所示的四个装置中,不属于电磁铁应用的是 (　　)
4.如图所示是某汽车起动电动机的电路,当起动器开关闭合时,有细小电流通过器件X,接着有强大电流通过电动机,并将电动机启动。请你根据所学知识想一想,X可能是哪一种器件 (　　)
A.电流表
B.电磁继电器
C.电能表
D.发电机
5．电梯为居民出入带来很大的便利，出于安全考虑，电梯设置有超载自动报警系统，其工作原理如图所示，R 为保护电阻，R 为压敏电阻，其阻值随压力增大而减小。下列说法正确的是 ( )
A．电磁铁是根据电磁感应原理制成的 B．工作时，电磁铁的上端为S极
C．超载时，电磁铁的磁性减小 D．正常情况下（未超载时），K与B接触
6．小明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1-3-7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。下列调节能使控制电路达到要求的是 ( )
A．减少电磁铁线圈的匝数 B．抽出电磁铁中的铁芯
C．滑动变阻器滑片P向左移动 D．减小控制电路电源电压
7.新能源电动汽车的核心部件是电动机。下图能说明电动机工作原理的是( )
A. B. C. D.
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. BC. D.
9.下列实验探究图示中，与洗衣机洗衣时的工作原理相同的是( )
A. B.
C. D.
10.小明将微风电风扇与小灯泡按如图所示的电路连接并进行实验，用手快速拨动风扇叶片，这时发现小灯泡发光，微风电风扇居然变成了“发电机”．关于该实验，下列说法正确的是（ ）
A. 电风扇发电过程是把电能转化为机械能
B. 电风扇发电的原理是通电导线在磁场中受到力的作用
C. 小灯泡发光是把光能转化为电能 D. 电风扇发电的原理是电磁感应
11.如图所示，闭合开关S后，小磁针静止时N极指向正确的是（ ）
AB. C. D.
12.对下列四幅图说法正确的是（ ）
A. 图①装置，当水位到达A时，绿灯亮、红灯不亮
B. 图②实验说明通电导体在磁场中受力运动
C. 图③可以正确反映异名磁极之间的磁场方向和强弱分布
D. 图④能够反映发电机的原理
13.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. B C. D.
14.关于下列各图所示的电和磁的知识，描述正确的是（ ）
A. 实验说明磁场可以产生电流
B. 实验说明机械能可以转化为电能
C. 是动圈式话筒，其工作原理与发电机工作原理相同
D. 是录音机的磁头，其工作原理与电动机工作原理相同
15.一根条形磁铁断裂成三段(如图所示)，以下现象与相关的说法，不正确的是（ ）
A. 小磁针黑色的为N极
B. 两者相互吸引
C. 两端能吸引的大头针数量差别很大
D. 闭合电路中的EF段导体穿过CD之间时，灵敏电流计一定有反应
16.如图所示，ab是闭合电路的一部分导体，与灵敏电流计相连。当“U”型螺线管的绕线中通有如图所示的电流，ab向右移动，那么（ ）
A. 螺线管的P端是N极，ab中有电流产生
B. 螺线管的P端是N极，ab中无电流产生
C. 螺线管的P端是S极，ab中有电流产生
D. 螺线管的P端是S极，ab中无电流产生
17.一次家庭探究活动中，小明把一个正在发光的灯泡放到U形磁体中间，惊讶的发现灯丝在晃动，关于这个现象正确的说法是（ ）
A. 灯丝晃动是一种电磁感应现象 B. 灯丝晃动是磁能转化为机械能
C. 灯丝晃动是灯丝受到磁体的吸引作用 D. 灯丝晃动是磁场对电流的作用
18．如图所示是某科技小组设计的一种温度自动控制报警装置电路图，以下说法中正确的（　　）
A．温度达到90℃，绿灯亮
B．自动报警器的触点类似一种开关
C．自动报警器中的电磁铁运用了电磁感应现象
D．把水银温度计换成煤油温度计同样可以工作
二．填空题
19.如图所示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 　　　　 。
20.如图是一个温度自动报警器的工作原理电路图。当控制电路中有电流通过时,电磁铁的左端为　　　　极,在使用中发现,当温度达到设定值时,电铃没有报警,经检查,各元件完好、电路连接无误,则可能是因为　　　　　　　　　　(写一种即可)导致工作电路没有接通。
21．如图所示的是恒温箱的简易电路图。接通工作电路后，电热丝加热，箱内温度升高，当箱内温度达到温度计金属丝A下端所指的温度时，控制电路接通，电磁铁有磁性，衔铁被吸下，工作电路_______（选填“断开”或“连通”），电热丝停止加热。当箱内温度低于金属丝A下端所指的温度时，控制电路断开，衔铁被_______，工作电路再次工作，电热丝加热，从而保持恒温箱内温度恒定。
22.如图所示，使线圈位于两磁极间，线圈通电后：
（1）图甲中电流方向是a→b→c→d ， 已知cd段导线受到的磁场力方向竖直向下，请在图甲中用箭头标出ab段导线受到的磁场力方向。ab、cd段导线受到的磁场力将使线圈绕虚线所示的轴沿________ (填“顺时针”或“逆时针”)方向转动。
（2）当线圈转到乙图的位置时，线圈平面与磁感线方向垂直，电流方向不变，此时ab和cd段导线受到的磁场力________ (填“促进线圈按原方向转动”“阻碍线圈转动”“大小相等、方向相同”或“大小相等、方向相反”)。
（3）线圈从甲图转到乙图时，由于惯性，会继续转动到如图丙，此刻ab、cd段导线受到的磁场力________ (填“使线圈按原方向转动，实现持续转动”“使线圈反方向转动，最终静止在乙图位置”或“使线圈反方向转动，最终静止在甲图位置”)。
23.医学上使用的心肺机是用“电动泵”替代心脏，推动血液循环。工作原理如图：
（1）当线圈中的电流从b流向a时，线圈的左端为________极，此时活塞将向________运动（填“左”或“右”）；
（2）若要维持电动泵的持续工作，ab间应该接入________（填“直流电”或“交流电”）。
24. 如图所示，当闭合开关。让导体在磁场中做切割磁感线运动时，电流表指针会发生偏转。说明电路中有电流产生。这个实验电路中，导体相当于 ________，此过程中能量的转化情况是 ________。
三、实验探究题
25.如图甲是小明同学安装好的直流电动机模型：
（1）在安装该模型时要按照 ________(选填“由外向内”或“由内向外”)的顺序安装。
（2）为了使组装的电动机模型能够正常运转，小明在安装时还应注意以下几点，其中正确的是 (选填符号)。
A.要尽量减小轴与轴架之间的摩擦
B.电刷与换向器的接触松紧要适当
C.不要使各元件因安装不当而产生形变
D.每一只固定螺钉均不能拧紧
（3）小明把安装好的电动机、变阻器、电源和开关串联起来进行实验，如图乙所示。
①用笔画线代替导线完成图乙中实验器材的连接________。(要求滑片向左移，电动机转速变慢)
②若开关闭合，线圈不转，用手轻轻一拔，线圈就转动起来，则原来线圈不转的原因可能是________。
（4）图甲中换向器A的作用是________。
26.小明在学习了磁场对通电导体有力的作用后，进一步查阅资料，了解到当电流与磁场方向垂直时，磁场对通电导体的作用力大小与导体中的电流大小、导体在磁场中的长度以及磁场强度有关。他设计了如图所示的装置，实验步骤如下：
①将一根导体棒用两根细线悬挂在铁架台上，将一蹄形磁铁竖直固定在铁架台上，并让导体棒与下方的蹄形磁铁磁极间的磁场方向垂直；
②给导体两端加电压U1 ， 闭合电路，观察悬线偏转的角度α1；
③给导体两端加电压U2(U2>U1),闭合电路，观察悬线偏转的角度α2；
④给导体两端加电压U3(U3>U2),闭合电路，观察悬线偏转的角度α3；
⑤比较α1、α2、α3的大小关系是α3>α2>α1
（1）本实验通过________来比较通电导体的作用力的大小。
（2）小明实验可获得的结论是：________。
（3）小明想进一步探究磁场对通电导体的作用力大小与导体在磁场中的长度是否有关，于是他更换成另一根同材质同粗细的较长导体棒，保持其他不变，这样更改是否可行，判断并说明理由：________。
四．解答题
27.某学校科技小组同学正尝试孵化养殖的孔雀蛋,已知孔雀蛋的孵化温度在35 ℃到40 ℃之间,他们想利用电磁继电器、热敏电阻R、电流表等元件为学校孵化室设计一台自动控温装置(如图10)。热敏电阻R的阻值随温度的变化关系如下表,电磁继电器的线圈电阻R0的阻值为10 Ω,左边电源电压为6 V恒定不变,将电流表0~30 mA量程接入电路。当电磁继电器线圈中的电流大于或等于15 mA时,继电器的衔铁被吸合,右边加热器电路正常工作。
温度t/℃ 0 5 10 15 20 25 30 35 40
R/Ω 20 30 50 80 130 190 260 340 430
(1)完成图中的电路连线。
(2)为使孵化室温度不低于35 ℃,左边电路需串联多大的电阻
(3)孔雀蛋的孵化温度根据胚胎发育的情况采取前期高、中期平、后期略低、出雏期稍高的施温方法。为了给加热器设定不同的启动温度,请你提出一种可行的调节方便的措施: 　 。
28.王强根据所学的电学知识，想设计一个汽车超载自动报警电路。他查阅了相关资料了解到压敏电阻是阻值随压力变化而变化的元件，并了解到压敏电阻在生活中的一种应用——压力传感器。用它可以称量汽车的重。某压力传感器输出电压与压力的关系如表：
压力/×l0 N 0 1.2 2.4 3.6 4.8 6.0
输出电压/V 0 1 2 3 4 5
王强利用该压力传感器和电阻箱R′（最大电阻999.9Ω）及部分其他器材设计了如图甲所示的电路，闭合开关S，当线圈中电流大于或等于30 mA时，电磁继电器的衔铁被吸合。已知继电器线圈的电阻为30 Ω,继电器电路的电源电压由传感器的输出电压U提供。（假设U不受继电器电路影响）
(1)根据表格中数据，请在图乙给定的坐标系中描绘出压力传感器的输出电压随压力变化的图像；
(2)当压力增加到一定程度时，电铃报警，说明汽车超载，则图甲中电铃应接在________ (选填“A、B”或“C、D”)两端；
(3)某城市大道上，王强希望压力大于或等于3.6×l05 N时，启动报警系统，则电阻箱R′的阻值应调节到多大？在车流比较密集的道路上，为了安全，需要怎样调节电阻箱R′的阻值？
参考答案
1-5.AAABB
6-10.CDCAD
11-15.CDCCC
16-18.ADB
19.(1)不能　绿灯亮时,自动开关不会闭合,电磁铁不通电,没有磁性,不能将衔铁吸下来,导致摄像系统不能工作 (2)否
20.S　控制电路电源电压太小(合理即可)
21．答案 断开 弹簧拉起
22. （1）顺时针
（2）大小相等方向相反
（3）使线圈反方向转动，最终静止在乙图位置
23 （1）S；右
（2）交流电
24.电源；机械能转化为电能
25.（1）由内向外
（2）A,B,C
（3）；线圈处在平衡位置
（4）改变线圈中的电流方向
26. （1）观察悬线偏转角度的大小
（2）电流与磁场方向垂直，在导体长度和磁场强度一定时，导体中的电流越大，磁场对通电导体的作用力也越大
（3）不可行，同材质同粗细的导体棒做成的导体，如果长度改变，电阻也会改变，导致电流 也变化，没有控制好变量
27.(1)如图所示
(2)当温度为35 ℃时,由表可知热敏电阻的阻值R=340 Ω,根据电源电压为6 V,电流I=
15 mA,R总===400 Ω,R串=R总-R-R0=400 Ω-340 Ω-10 Ω=50 Ω。
(3)在电路中串联一个滑动变阻器(合理即可)
28. (1)如图所示
(2)C、D
(3)70 Ω
为了安全，应减小电阻箱R′的阻值
解析 (1)依据表格中的输出电压与压力的关系，运用描点法作出输出电压随压力变化的图像；(2)当压力增加到一定程度时，压力传感器的输出电压增大，使电磁继电器电路中的电流增大，电磁铁磁性增强，衔铁被吸下，使C、D点所在支路接通，此处接电铃可报警；(3)当压力为3.6×105N时，电磁继电器的衔铁被吸合，此时线圈中电流恰好等于30 mA。由图得电压为3 V,此时电路的总电阻=100 Ω；已知继电器线圈的电阻为30 Ω，则电阻箱R′的阻值应调至R′=100 Ω-30 Ω=70 Ω；在车流比较密集的道路上，为了安全，应减小压力，在输出电压较低的条件下，应减小电阻箱R′接入电路的阻值，才能达到电磁继电器的衔铁被吸合时的电流值报警。