第1章 电与磁 单元练习（含答案）

第一章 电与磁
一、选择题
1．如图中的开关由触点a到触点b时，电磁铁的磁性强弱及A端的极性变化情况是（　　）
A．增强，由南极变为北极
B．减弱，由南极变为北极
C．减弱，由北极变为南极
D．增强，由北极变为南极
2．将两个完全相同的条形磁铁按图所示一个挨一个连接起来，最后出现的磁极个数为（　　）
A．1个 B．2个 C．3个 D．4个
3．学校文艺汇演时，科学组的老师甲给大家表演了一个“不怕电”的节目。首先老师甲将一盏白炽电灯接到两导线头M、N之间，结果灯泡正常发光。随后将灯泡取下，老师甲站到干燥的木凳上后，左、右手分别抓住M、N两导线头。老师乙用测电笔分别测试M、N及老师甲的皮肤，发现测电笔的氖管都发光，而老师甲却谈笑自如。对以上现象，你认为正确的是（　　）
A．老师甲的双手戴着绝缘手套
B．在人，灯替换之时，有人将零线断开了
C．在人、灯替换之时，有人将火线断开了
D．老师甲有特异功能，有不怕电的本领
4．某同学研究电流产生的磁场，闭合开关前，小磁针的指向如图甲所示；闭合开关，小磁针的偏转情况如图乙中箭头所示；只改变电流方向，再次进行实验，小磁针的偏转情况如图丙中箭头所示。下列结论中不合理的是（　　）
A．由甲、乙两图可得电流可以产生磁场
B．由甲、丙两图可得电流可以产生磁场
C．由甲、乙两图可得电流产生的磁场强弱与电流大小有关
D．由乙、丙两图可得电流产生的磁场方向与电流方向有关
5．如图为某品牌具有自动充电功能的共享单车，骑车者通过踩动单车让线圈在磁场中转动，不断为蓄电池充电。该共享单车的充电原理与下列选项中所利用的原理相同的是（　　）
司南指示方向
B．测电笔辨别火线与零线
C．手摇发电机产生电流
D．电饭煲通电煮饭
6．关于如图家庭电路的说法正确的是（　　）
A．电灯与电冰箱串联
B．开关S与零线相连接
C．测电笔插入插座右孔，氖管不发光
D．电冰箱未接地线时，带电的外壳可能使人触电
7．如图所示，在探究电磁铁的磁性强弱与什么因素有关实验中，下列说法中正确的是（　　）
A．把滑片P向右滑动时，磁性减弱，悬挂磁铁的弹簧将伸长
B．把滑动P向左滑动时，磁性减弱，悬挂磁铁的弹簧将缩短
C．若增加线圈匝数，磁性将减弱
D．若改变电流的方向，磁性将增强
8．工作和生活中要注意安全用电。下列选项中，符合安全用电原则的是（　　）
A．电灯和开关的连接 B．湿手摸开关
C．测电笔的使用 D．发生火灾立即切断电源
9．电可以造福人类,但使用不当也会带来危害，下列说法不符合安全用电要求的是（　　）
A．不允许用铁丝或铜丝代替熔丝
B．用电器的金属外壳应该接地
C．可以在不断开开关的情况下更换灯泡
D．使用测电笔时,手不能接触它的笔尖
10．为研究条形磁体周围磁场的分布规律，在条形磁体周围摆放若干个小磁针（如图所示），甲、乙两个小磁针静止后左端的磁极分别是（　　）
A．甲：N 乙：N B．甲：N 乙：S C．甲：S 乙：S D．甲：S 乙：N
11．图中所画出的磁极间的磁感线的分布情况，不正确的是（　　）
A． B．
C． D．
12．某兴趣小组用一定强度的塑料管为连接轴将两个玩具电机（甲和乙）的转轴连接起来，并连接成如图所示的电路，开关S闭合后，灯泡发光。图中能反映电机乙工作原理的是（　　）
A． B．
C． D．
13．学校实验室开放时，小科与同学们对手摇发电机很感兴趣，他们想探究感应电流大小与哪些因素有关。以下关于该实验的说法错误的是（　　）
手摇发电机将机械能转化为电能
B．实验中根据小灯泡的亮度来判断感应电流的大小
C．改变线圈转速和转向，可以改变感应电流大小
D．手摇发电机产生的感应电流为交流电
14．如图所示某汽车起动电动机的电路M为电动机。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．灵敏电流计 B．电磁继电器 C．电压表 D．发电机
15．如图所示为居民家中某房间电路，电灯L与电热壶均正常工作，在三孔插座上接入电饭煲后，电热壶突然停止工作，灯L仍正常发光，拔出电饭煲的插头，用测电笔分别测试三孔插座的左右两孔，氖管均发光，此时电路故障可能是（　　）
A．插座短路 B．电热壶短路 C．AB间断路 D．CD间断路
二、填空题
16．如图所示，一张百元新钞票好像被一支笔“戳通”了。实际上这张新钞票依然完好无损，这里应用了磁现象的有关知识。原来，这支笔的笔杆（纸币的下方）与笔头（纸币的上方）可以互相分离，笔杆与笔头相连的一端内部装有小磁铁，则笔头内的材料可能含有___________（选填“铝”、“铁”或“塑料”）。若想探究笔头内材料是否有磁性，现提供下列器材：
①小磁针、②大头针、③碎纸屑，其中可用来完成探究任务的有________（填序号）。
17．电给人类的生活带来了极大的方便，了解用电基本常识对我们每个人都很重要。我国家庭电路的电压是_____V。对于人体，一般情况下_____V以下的电压才是安全的。安全用电的原则是不接触_____，不靠近_____。
18．触电事故急救，首先要确保施救人的安全，在此前提下使触电人迅速脱离电源。方法 是___________或设法使触电人与带电设备脱离。必要时对触电者进行_________。为了防止触电发生，连接电灯时，开关的一端必须与______连接，灯头的一端可以直接与_______连接。三孔插座除火线孔和零线孔以外，还有一个________。与该孔相对应的那个插头脚接用电器的_________。这样，一旦用电器火线的绝缘层损坏时，电流就会直接经接地线进入大地，以确保安全。
19．如图是小华家的部分家庭电路的电路图，小华在家用台灯L2学习时，突然台灯L2的灯丝断了，而屋内的照明灯L1依然正常发光，小华用试电笔检测插座c、d两孔时发现，d孔能使试电笔的氖管发光，c孔不能使试电笔的氖管发光，则甲、乙两根进户线中________(填甲或乙)是火线，若小华将屋内的照明灯L1的开关S1断开，用试电笔检测灯L1两端的a、b两点，会发现________(填a、b或都)能使试电笔的氖管发光，这样连接的电路是________(填安全或危险)的。
20．测电笔内部有一个大电阻，这样当笔尖接触火线时，加在人体上的电压在安全（36V ）以内。若测电笔测量发光时的电流为0.25毫安，则此大电阻的阻值应不小于___________Ω。
图示为一种断路器的工作原理图，当家庭电路___________时，电流过大，双层金属片发热过多，双层金属片弯曲，触动簧锁装置，触电断开。已知与铁相比，铜升高相同温度热胀较明显，双金属片两层分别为铁和铜，左边应该选用___________（选填“铜”或“铁”）
21．（1）在一根均匀木杆的一端缠绕少许铁丝，使得木杆放在液体中可以竖直漂浮，从而制成一支密度计。将它放在水中，液面到木杆下端的距离为16.8cm，再把它放到某盐溶液中，液面到木杆下端的距离为14cm。铁丝不与盐溶液反应且忽略铁丝的体积，则该盐溶液的密度是________×103千克/米3。
（2）在区分家庭电路的火线和零线时，通常要用到测电笔(其内部结构如图甲所示)，图乙和丙中属于正确使用测电笔的是________。在测电笔内部有一个大电阻，这样当笔尖接触火线时，加在人体上的电压在安全电压（36伏）以内。如果测电笔氖管发光时的电流为0.25毫安，不计氖管电阻，则测电笔内大电阻的阻值至少应为________欧；
（3）如图所示，有一根弹簧测力计表面的刻度值没有了，但弹簧测力计的其他部件都完好。在弹簧测力计旁放置一把刻度尺，当用1牛的拉力拉弹簧测力计的挂钩时，弹簧测力计的指针刚好指在刻度尺5厘米处；当用2牛的拉力拉弹簧测力计的挂钩时，此时指针刚好指在刻度尺7厘米处。图中刻度线所对应拉力的范围是________。如果将刻度尺向挂钩方向移动一小段，则此时拉力的最大值与最小值之差将________（选填变大、不变或变小）。
三、探究题
22．电与磁之间有联系吗 什么实验能支持电能生磁 答______________
（1）如图所示的实验现象中，比较甲、乙两图可看到，导线通电时，小磁针_______（选填“偏转”或“不偏转”），由此表明：___________。
（2）比较甲、丙两图可看到，导线中的电流方向改变，小磁针的偏转方向________（选填“改变”或“不变”）。实验表明：______________。
（3）为使实验现象明显，组装该装置时，请你说出其中的要求或操作中的注意事项 _________（说出其中某一点）。
23．在研究“电磁铁磁性强弱与电流大小有关”这一猜想时，小乐设计了如图所示实验装置，其中电磁铁M用绝缘细线悬挂在铁架台上，并保持其与软铁块N的距离不变。部分实验步骤如下：
①断开开关，按图组装实验装置，将滑动变阻器的滑片置于最右端。用已调零的电子测力计测出软铁块N对电子测力计的压力F0并记录；
②闭合开关，调节滑动变阻器的滑片到适当位置，读出并记录电流表的示数I和电子测力计的示数F；
③仿照步骤②再进行两次实验。
（1）本实验中，滑动变阻器除了起到保护电路的作用外，还起到的_______作用；
（2）根据上述实验步骤，设计实验数据记录表_______；
（3）若随着电流表的示数I增大，电子测力计的示数F________（选填“增大”或“减小”），则可得出“对于同一电磁铁，通过线圈的电流越大，电磁铁的磁性越强”的结论。
24．如图所示的奥斯特实验中，闭合开关，原来静止的小磁针发生了偏转。造成小磁针偏转的原因是什么呢？
猜想一：可能是通电后导线周围产生了磁场引起的。
猜想二：可能是通电后导线产生的热量使空气对流引起的。
（1）在验证猜想一时，实验中小磁针的作用是___________。
（2）请你利用上述器材或再补充必要的实验室常见的器材，设计一个实验证明猜想二是否正确。写出实验步骤和预期的实验现象___________。
25．如图所示，请将三孔式插座、保险丝、螺口灯泡、开关正确连入到家庭电路中（要求：保险丝保护三孔式插座，拉线开关控制螺口灯泡）。
四、简答题
26．信息：电磁炉是加热、烹调食物的家用电热炊具。它具有无明火加热，热效率高的特点。如图甲为一种常见的电磁炉，如图乙是原理示意图。它主要由线圈、铁芯、石英玻璃灶面、金属锅体、工作电路和控制电路等组成，线圈绕在铁芯上。电磁炉工作电路中的主要器件是变换器，它能变换交流电和直流电。
电磁炉工作时，变换器将家庭电路交流电变换成直流电，再逆变成高频交流电流过线圈，线圈产生变化的磁场，该变化的磁场在锅体的锅底形成感应电流而发热，锅底产生的感应电流具有邻近效应，即锅底靠近线圈时，锅底的感应电流最大，且感应电流随锅体离线圈距离增大而显著减小。
在电磁炉上使用的锅体担负着能量转化的任务，故对锅体的材料有一定的要求，一般采用磁性的金属材料制成。
（1）下列材料适宜制作电磁炉的烹饪锅的是______；
A．铝 B．铜 C．铁 D．陶瓷
（2）电磁炉的工作过程中没有运用的工作原理是______；
A．电流的磁效应 B．磁场对电流的作用 C．电磁感应原理
27．夏天空调房内空气过于干燥，发病率会明显增加。专家提示：室内最佳空气湿度值范围45%至50%。如图所示是某家用空气加湿装置的自动控制电路，R1是一个湿敏电阻（置于加湿器表面，和空气接触，用于探测空气的湿度），其阻值随湿度的变化关系如表所示。已知定值电阻R0为75Ω，控制电路电源的电压U0为6V不变。当控制电路中的电流增大到某一数值时，继电器的衔铁被吸下，加湿装置电路断开；当控制电路中的电流减小到某一数值时，继电器的衔铁被断开，加湿装置电路闭合，开始工作。（线圈电阻不计）请回答：
空气湿度（%） 10 20 30 40 50 60 70 80 90
湿敏电阻R1阻值（欧） 300 210 150 100 75 50 40 30 25
（1）湿敏电阻凿的阻值与空气湿度的关系如表所示，则由表可得出湿敏电阻R1的阻值随空气湿度的增大而_____。
（2）若室内湿度在50%时，衔铁被吸下，加湿装置电路被断开，求这时控制电路中的电流为多少？_____
（3）若要室内湿度在60%时，才能使衔铁被吸下，加湿装置电路被断开，对控制电路可采取的措施有( )（可多选〕
A．串联一个电阻
B．减小R0的电阻值
C．减小控制电路电压U0
D．增大线圈匝数
28．如图是一款自行车链条发电机，其主体部分为一个黑色盒子，内置锂电池及发电装置，只需将它固定在单车后轮并穿过车链，当踩动车链时，即可产生电能。该产品同时还附设一条USB线，将之固定在车把上，即可为手机等设备充电。请回答下列问题：
（1）从能量转化角度分析，USB发电机将_____能转化为电能。
（2）小科骑该款单车15min行驶5km，则他的骑行速度为_____km/h。
（3）若小科以某速度骑行时，发电机平均发电功率约为1.5W。则在该速度下骑行，给手机充电(不计其他能量损耗)，要将电池容量1500mA·h，额定电压3.7V的手机完成20%的充电，需要至少骑行约_____min。
29．如图所示，A是一根额定电流5A的保险丝，B、C均为额定电流的保险丝。已知用电器的电阻：，。
（1）与的连接方式是___________（填“串联”或“并联”）
（2）当断开时，通过用电器的电流是。当闭合时，流过保险丝的电流为多少安___________？
（3）哪根保险丝有可能熔断？应该换用下表中的直径为多大的保险丝较为合理___________？
直径/ 0.40 0.71 0. 98 1.26 1.58 1.98
额定电流/ 1.5 3 4.5 6 7.5 15
30．如图甲所示是一家庭燃气报警器的部分电路示意图，其中控制电路中的R1是由气敏电阻制成的传感器，R1的阻值与燃气的浓度的关系如图乙。出厂预设当燃气浓度达到4%时报警，出厂测试时，控制电路的电源电压U1为3伏且保持恒定，闭合开关S1、S2， 移动滑动变阻器R2滑片P的位置，当控制电路中的电流为0．03安，电磁铁A恰好能将衔铁B吸下，工作电路中相应的灯亮起而报警。（电磁铁线圈的阻值忽略不计）
（1）当报警器报警时，____灯亮。（选填L1或L2）
（2）该报警器要达到出厂预设值，滑动变阻器接入电路的阻值有多大____？
（3）某场地安装该报警器后，想在燃气浓度达到3%时就报警，该滑动变阻器滑片P应如何移动，请简述其中的科学原理____。
31．干簧管（也叫干簧继电器）比一般的机械开关结构简单，体积小，工作寿命长；而与电子开关相比，它又有抗负载冲击能力强的特点，工作可靠性很高。如图甲是干簧管的结构简图，其中磁簧片是一种有弹性的薄铁片，被固定于玻璃管上。
（1）如图乙所示，当将一根条形磁铁与干簧管平行放置时，干簧管的两个磁簧片被磁化，则磁簧片ab的b端为_______极；磁簧片cd的c端为________极，它们将因相互________而触接。
（2）如图丙是小明同学用干簧管自制的水位自动报警器的结构简图。当水面在A、B之间的正常水位时，上、下两个干簧管都远离条形磁铁而没被磁化，电路是断开的，红、绿灯都不发光，电铃不响；当水面上升到最高水位A处时，________灯发光，电铃响；当水面下降到最低水位B处时，________灯发光，电铃响，这样通过红、绿灯的发光情况就可以判断水位是否正常。
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．B
2．B
3．B
4．C
5．C
6．D
7．B
8．D
9．C
10．B
11．B
12．B
13．C
14．B
15．D
16． 铁 ①②
17． 220 36 低压带电体 高压带电体
18． 切断电源 人工呼吸 火线 零线 地线孔 外壳
19． 乙 都 危险
20． 736000 短路或过载 铜
21． 1.2 丙 7.36×105 1N~2.5N 不变
22． 奥斯特实验 偏转 通电导线周国存在磁场 改变 通电导线周围磁场方向与电流方向有关 电路接通的时间不能太长
23． 改变电路中电流的大小 增大
24． 检测磁场的存在 只需将小磁针放在小烧杯中，并用玻璃板盖住小烧杯口，闭合开关后，观察原来静止的小磁针是否发生了偏转。若发生偏转即说明该现象与对流无关，若不发生偏转，即说明该现象是空气对流造成的；在真实的实验过程中，烧杯中的小磁针会发生偏转，即说明猜想二的解释是错误的
25．
26． C B
27． 减小 0.04A AC
28． 机械 20 44.4
29． 并联 5.2A 保险丝A有可能熔断，选用直径为1.26mm的保险丝
30． L2 60Ω 下；报警时 R总仍为100欧，若燃气浓度降为3%，气敏电阻R1阻值变大，则必须减小滑动变阻器R2的阻值，所以将滑动变阻器的滑片向下移
31． N S 吸引 红 绿
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