浙教版科学八年级下册同步练习：第1章 电与磁 单元测试（含答案）

第1章　单元测试
一、选择题(每小题2分,共30分)
1.如图1-Z-1所示的实验中,能确定钢棒具有磁性的是 (　　)
A.①② B.②④ C.①③ D.③④
2.根据小磁针的指向,判断图1-Z-2中,磁感线的方向、磁极名称标注均正确的是 (　　)
3.科学中对于一些看不见、摸不着的现象或不易直接测量的科学量,常用一些直观现象去认识或用易测量的科学量间接测量,这种研究问题的方法叫转换法。下列不属于这种方法的是 (　　)
A.用小磁针的指向来反映磁场的方向
B.用细铁屑的分布来反映磁场的分布
C.通过吸引大头针数目的多少来判断电磁铁磁性的强弱
D.用磁感线箭头表示的方向来显示磁场中各点的磁场方向
4.图1-Z-3中蹄形电磁铁上导线绕法正确的是(　　)
5.如图1-Z-4所示是模拟风力发电的模型,电动机通电时,风扇a高速转动产生风力模拟自然风,风扇b在风力作用下带动发电机发电,同时与发电机相连的小灯泡发光,下列说法正确的是(　　)
A.电动机转动时把机械能转化为电能
B.发电机是利用电磁感应现象工作的
C.电源电压降低时,风扇a的转速不会改变
D.风力大小不会影响小灯泡的亮度
6.某同学梳理“磁场和磁感线”的相关知识,整理归纳如下,其中错误的是 (　　)
①磁场看不见、摸不着,但是可以借助小磁针感知它的存在　②磁感线是磁体周围空间实际存在的曲线
③磁感线是由铁屑组成的　④地磁场的磁感线是从地球南极附近发出回到地球北极附近　⑤磁感线有疏密之分,可以表示磁场的强弱且可以相交
A.①③
B.①④
C.②④
D.②③⑤
7.地球是一个巨大的磁体,在地球周围的空间里存在着地磁场,图1-Z-5中表示地磁南极的是 (　　)
A.a B.b
C.c D.d
8. (2020绍兴上虞区期末)小明在科学拓展课上制作了一个简易喇叭(原理如图1-Z-6所示)。接通交流信号源后,电流的方向不断改变,导致线圈的磁极不断变化,通过吸引或排斥磁体,带动纸盆振动。为改变纸盆振动幅度以调节喇叭响度,下列方法不可行的是 (　　)
A.改变磁铁的磁极 B.改变电流的大小
C.改变磁体磁性强弱 D.改变线圈的匝数
9.劲逸同学观察到学校楼道里的消防应急灯,平时是熄灭的,一旦停电,两盏标有“36 V”字样的灯泡就会正常发光。图1-Z-7是他设计的电路,其中可以起到消防应急灯作用的是 (　　)
10.(2020杭州)图1-Z-8甲表示家庭电路的一部分,图乙、丙表示测电笔的握笔方法,下列相关说法中正确的是 (　　)
A.电能表是测量电流的仪器
B.断路器应该安装在Q处而不是P处
C.测电笔在检测插座接地孔时,氖管会发光
D.使用测电笔时,图乙的方法错误,而图丙的方法正确
11.如图1-Z-9所示,将条形磁体固定在静止的小车上,电路连接完整后,闭合开关S时,小车不动。变阻器的滑片P向左移动到某一位置时,小车开始向左运动。则下列变阻器接入电路的方式正确的是 (　　)
A.a接e、d接f B.a接e、b接f
C.c接e、d接f D.c接e、b接f
12.如图1-Z-10所示,两个完全相同的条形磁体A和B,重力均为G,将它们竖直放在水平地面上,用弹簧测力计通过一根细线竖直向上拉磁体A,若弹簧测力计读数为G,则B对A的支持力F1以及水平地面对B的支持力F2分别为 (　　)
A.F1=0,F2=G 　　　　　 B.F1=G,F2=0
C.F1>0,F20,F2=G
13.(2020湖州)小明家里的一盏电灯不能发光了,换上新的电灯,还是不能发光。于是小明拿来测电笔,闭合开关后,分别在图1-Z-11中a、b、c、d四个位置进行测试,测电笔均能发光。则电路故障是 (　　)
A.a点与火线之间开路 B.a点与b点之间开路
C.c点与d点之间开路 D.d点与零线之间开路
14.在治疗心脏疾病患者时,通常用一种被称为“血泵”的体外装置来代替心脏,以维持血液循环,其简化示意图如图1-Z-12所示。线圈固定在软铁杆上,两者组成一个电磁铁,活塞筒在阀门S1、S2处与血管相连,则下列说法正确的是 (　　)
A.在该装置工作中的某时刻,若电流从a端流进线圈,从b端流出线圈,则电磁铁受到左侧永磁体向左的作用力
B.要使该装置能维持人体血液循环,线圈a、b间所接电源应为直流电源
C.要使该装置能维持人体血液循环,线圈a、b间所接电源是交流或直流电源均可
D.要使该装置能维持人体血液循环,线圈a、b间所接电源应为交流电源
15.如图1-Z-13所示,电磁铁的左下方有一铁块,在弹簧测力计作用下向右做匀速直线运动。闭合开关,当铁块从电磁铁的左下方运动到正下方的过程中,将滑动变阻器的滑片逐渐向上移动,下列判断正确的是 (　　)
A.电磁铁的上端是N极,下端是S极 B.电磁铁的磁性逐渐减弱
C.铁块对地面的压强逐渐减小 D.地面对铁块的摩擦力逐渐增大
二、填空题(共36分)
16.(12分)(1)如图1-Z-14甲所示是奥斯特实验装置,接通电路后,观察到小磁针偏转,此现象说明了　　　　　　　　　　　　。断开开关,小磁针在　　　　的作用下又恢复到原来的位置。改变直导线中的电流方向,小磁针的偏转方向发生了改变,说明了　　　　　　　　　。
(2)探究通电螺线管外部磁场分布的实验中,在嵌入螺线管的玻璃板上均匀撒些细铁屑,通电后　　　(填写操作方法)玻璃板,细铁屑的排列如图乙所示。由此可以判断,通电螺线管外部的磁场分布与　　　　　周围的磁场分布是相似的。将小磁针放在通电螺线管外部,小磁针静止时　　　　(填“N”或“S”)极的指向就是该点处磁场的方向。
17.(8分)如图1-Z-15所示是小华同学用微型电扇研究“电磁转换”的实验。
(1)小华将微型电扇的插头接入家庭电路,电扇旋转,如图甲所示,使微型电扇转动的工作原理是　　　　　　　　　　　　　　　　。工作过程中,电扇将电能主要转化为　　　　能。
(2)小华在微型电扇的插头处接入一只小灯泡,用手旋转叶片,发现小灯泡发光,如图乙所示,此时微型电扇如同一台　　(填“电动机”或“发电机”),其工作原理是　　　　　　　。
18.(4分)图1-Z-16甲是台灯的实物图,图乙是该台灯的电路图,A、B表示台灯插头的两个插脚。
(1)小明将台灯插头插入插座后,闭合台灯开关,发现台灯L1不发光。电路中开关及导线接触良好,用测电笔检测M点,氖管发光,再测N点,氖管不发光,则可知台灯L1出现　　　　(填“开路”或“短路”)故障。
(2)图丙是某种测电笔的结构图,使用时手指千万不能接触测电笔的　　　　(填字母)部位。
19.(8分)如图1-Z-17所示是1825年年轻的物理学家科拉顿做实验的装置图,为避免磁体对小磁针的作用,他把实验装置放在两个房间内,他在乙房间把磁体放入线圈的过程中,以磁体为参照物,线圈是　　　　(填“运动”或“静止”)的,这时科拉顿跑到甲房间再观察小磁针,发现小磁针　　　　(填“不动”或“转动”),原因是　 　　　　　　　　。乙房间出现的电磁现象在物理学上称为　　　　　　　现象。
20.(4分)两根平行导线通电后,会出现如图1-Z-18甲所示的现象(图中实线、虚线分别表示通电前、后的情况)。由此可以推断:在图乙所示的电路中,当开关S闭合时,螺线管的长度会
　　　　(填“变长”或“变短”,不考虑摩擦力)。你判断的依据:　 　 。
三、作图题(共7分)
21.(2分)请将如图1-Z-19所示的元件连接成符合安全用电要求的家庭电路。
22.(5分)(1)将图1-Z-20甲中的电磁铁连入你设计的电路中(在虚线框内完成),要求:①电源电压恒定不变,当滑动变阻器的滑片向左移动时,电磁铁的磁性增强;②闭合开关,小磁针受力静止时,其N、S极如图甲所示。
(2)如图乙所示是“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。
四、实验探究题(共18分)
23.(12分)[探究名称] 温度对磁体的磁性强弱有无影响
[提出问题] 小明在家用如图1-Z-21所示的电热水壶烧开水时,发现壶中的水烧开后,开关按钮会自动跳起断电。开关为什么能自动跳起呢 带着这个问题,小明上网查阅了有关资料。得知这是一个磁吸开关,给水加热前开关按钮被磁体吸住。当水烧开时,磁体的磁性减弱,开关跳起。
[提出猜想] 小明猜想,温度对磁体的磁性有影响,而且温度越　　　　,磁体的磁性越　　　　。
[设计实验] 为了验证以上猜想是否正确,小明进行了如下实验:
①用一块强磁体的一个磁极,分别在三根同样的铁钉上,从钉头向下的同一方向划过100次,使铁钉　　　　;
②把铁钉A放入塑料薄膜袋内,将其放入一堆铁屑中,慢慢提起塑料袋,将其放在一张白纸上。从袋中取出铁钉,把落在纸上的铁屑收集起来,用天平称出铁屑的质量m1;
③把铁钉B放入盛有开水的烧杯中,一段时间后,取出铁钉重复步骤②,用天平称出铁屑的质量m2;
④把铁钉C放入盛有冰水的烧杯中,一段时间后,取出铁钉重复步骤②,用天平称出铁屑的质量m3;
⑤比较m1、m2、m3的大小关系,可知温度对磁性强弱有无影响。
[交流与评估] 本次探究活动中应用了控制变量法,其中改变的因素为　　　　,控制不变的因素主要有:　 　 　　　　　; 　 　　　　　　。
24.(6分)小科对手机无线充电的原理感到好奇,查阅资料后得知:充电时充电器内的发射线圈产生磁场,手机内的接收线圈会产生感应电流给电池充电,结构如图1-Z-22甲所示。学过电磁感应原理的小科提出质疑:手机和充电器在充电过程中都不动,并没有做切割磁感线运动,为何会产生感应电流 对此,他设计了如图乙所示实验进行验证,并将实验结果记录在下表中。
图1-Z-22
操作序号 开关及滑动变阻器状态 灵敏电流表指针偏转方向
1 开关由断开变为闭合 向左
2 开关由闭合变为断开 向右
3 开关闭合时,滑片向左移动 向左
4 开关闭合时,滑片向右移动 向右
5 开关闭合后,滑片不移动 不偏转
6 改变电源正、负极,闭合开关,滑片向左移动 向左
7 改变电源正、负极,闭合开关,滑片向右移动 向右
(1)通过实验小科发现,当图乙的Q线圈中有变化的　　　　时,P线圈中就会产生感应电流。
(2)小科向老师请教,得知当闭合电路围成的平面内,磁感线数量发生改变时,电路中就能产生感应电流。请根据上述事实,解释图丙实验中导体ab上下运动时,不产生感应电流的原因: 　
________________________________________________________。
(3)小科发现图乙实验中不同情况下灵敏电流表指针偏转方向不同,他猜测与Q线圈中的电流方向改变有关,请判断小科的说法是否正确,并合理选择上表中的两次实验说明理由:_______
　 。
五、解答题(共9分)
25.某同学利用热敏电阻为家中灯暖型“浴霸”(用电灯取暖的用电器)设计了一个温度可自动控制的装置,如图1-Z-23甲所示。“控制电路”中的热敏电阻R1的阻值随温度t变化的曲线如图乙所示。电磁铁线圈可看成阻值为20 Ω的纯电阻R0,“浴霸”共安装有两盏电阻是1210 Ω的灯泡(灯丝电阻不随温度变化),当电磁铁线圈中的电流大于或等于50 mA时,继电器的衔铁被吸合,使“浴霸”电路断开,当线圈中的电流小于或等于40 mA时,继电器的衔铁被释放,使“浴霸”电路闭合。
　　　
(1)工作电路正常工作时,每盏灯泡中通过的电流是多少
(2)若浴室中的温度不得超过40 ℃,则控制电路的电源电压U1的最小值是多少
(3)若电源电压U1恒为12 V,则将此装置放在浴室内,浴室内温度可控制在多大范围内
答案
1.B　 图①中小磁针与钢棒相吸可以使小磁针偏转,相斥也可以使小磁针偏转,吸引不能说明有磁性,排斥能说明有磁性,题中没有说明小磁针偏转的方向,所以不能说明钢棒是否具有磁性;图②中钢棒指南北,这是磁体的基本性质,说明钢棒具有磁性;图③说明钢棒能使通电螺线管的磁性增强,不能说明钢棒具有磁性;图④中钢棒在磁场中做切割磁感线运动时,电路中产生了感应电流(可以从电流表指针发生偏转来体现),这是电磁感应现象,说明钢棒具有磁性。
2.B　3.D
4.B　 电流由上方流入,则由右手螺旋定则可知,上方右侧为N极,同理可得下方右侧也为N极,故A错误;由右手螺旋定则可判断,上方右侧为N极,下方左侧为N极,右侧为S极,符合题意,故B正确;由右手螺旋定则可得,上方右侧为N极,下方右侧也为N极,故C错误;由右手螺旋定则可知,上方右侧为S极,下方右侧为S极,故D错误。
5.B　 电动机转动时把电能转化为机械能;发电机是利用电磁感应现象工作的;电源电压降低时,电路中的电流会减小,风扇a的转速减小;风力越大,风扇b转动越快,发电机产生的电流越大,则小灯泡越亮。
6.D　 磁场看不见摸不着,但是它会对放入其中的小磁针发生力的作用,因此可以借助小磁针感知它的存在;磁感线本身并不存在,是为了形象地描述磁场而人为引入的虚线;磁感线是一条条封闭的虚拟曲线,不是由铁屑组成的;地磁场的磁感线从地磁北极发出回到地磁南极,因为地磁方向与地理方向相反且不重合,所以磁感线是从地球的南极附近出发回到地球的北极附近;磁感线有疏密之分,可以表示磁场的强弱且不可以相交。
7.B　8.A　
9.C　 分析各图可知,当照明电路正常工作时,电磁铁具有磁性,吸引衔铁,使消防应急灯所在电路断开;当停电后,电磁铁失去磁性,衔铁在弹簧的作用下向上弹起,与触点接触,两灯泡接通,且为并联。因此,对照各图发现,只有图C符合题意。
10.D　
11.A　 小车开始向左运动,说明螺线管磁场变强,即通过螺线管的电流变大,说明滑片向左移动时,变阻器接入电路的阻值变小。因此变阻器使用左边的部分,也就是左下角的a接线柱必选,上面的c或d任选一个。
12.D　 磁体A受到向下的重力、向上的拉力、B对A向下的引力和B对A向上的支持力,这四个力平衡,因为拉力和重力大小相等,所以B对A向下的引力和B对A向上的支持力相等,所以,F1>0,但不一定等于G。把磁体A和B看成一个整体,这个整体的重力等于2G,向上的拉力为G,还受到地面对它们向上的支持力,根据这三个力平衡,所以水平地面对B的支持力F2的大小等于G。
13.D　 若测电笔在a、b、c、d四个位置进行测量,均能发光,则说明火线到d点之间都是通路,所以可判断出d点与零线之间开路。
14.D　 电流从a端流进,b端流出时,根据右手螺旋定则,电磁铁左端为N极,则电磁铁受到左侧永磁体向右的作用力;当电磁铁受到向右的作用力时,活塞向右运动,S1打开,S2闭合,此时血液流出装置;而当电流从b端流进,a端流出时,电磁铁受到向左的作用力,活塞向左运动,S1闭合,S2打开,血液进入装置。因此要使该装置能维持人体血液循环,线圈a、b间所接电源应为交流电源。
15.C　 由右手螺旋定则可以判断,电磁铁的下端是N极,上端是S极;由电路图可知,滑片逐渐向上移动,滑动变阻器接入电路的阻值变小,电路中电流变大,通过电磁铁的电流逐渐增大,电磁铁的磁性逐渐增强;电磁铁磁性增强,当铁块运动到其下方时会受到较大的吸引力,使铁块对桌面的压力减小,在接触面积不变的情况下,压强减小;铁块因被电磁铁吸引而对地面的压力减小,在接触面粗糙程度不变的情况下,摩擦力也跟着减小。
16.(1)通电直导线周围存在磁场　地磁场
电流产生的磁场方向与电流方向有关
(2)轻敲　条形磁体　N
17.(1)通电线圈在磁场中受力转动　机械
(2)发电机　电磁感应现象
18.(1)开路　(2)d
(1)开关和导线接触良好,测电笔接触M点发光,说明火线和灯泡连接的部分正常;测电笔接触N点不发光,说明零线与灯泡的连接正常。灯泡不发光,肯定是有开路发生,那么只能是零线和火线之间的灯泡L1开路。
(2)测电笔的d部位为笔尖,材料为金属。笔尖与火线直接接触带电,如果人体直接与d部位接触,那么很容易发生触电事故,因此使用时,不能接触测电笔的d部位。
19.运动　不动　此时线圈已经停止切割磁感线
电磁感应
20.变短　螺线管上由于相邻导线中的电流方向都相同,相互吸引,故变短
21.如图所示
22.(1)如图所示
(2)如图所示
23.[提出猜想]高　弱(或低　强)
[设计实验]①磁化
[交流与评估]温度　相同的铁钉　铁钉被磁化后的磁性强弱相同
24.(1)电流
(2)该闭合电路内磁感线数量未发生改变
(3)不正确,比较操作3、6或4、7,电流方向改变,其他条件不变,灵敏电流表指针偏转方向不改变,说明感应电流方向与Q线圈中的电流方向无关
25.解:(1)每盏灯泡中通过的电流:
I==≈0.18 A。
(2)当浴室内温度为40 ℃时,由图乙可知,R1阻值为180 Ω,R1和R0串联,R总=R1+R0=180 Ω+20 Ω=200 Ω,控制电路的最小电压为U1=I1R总=0.05 A×200 Ω=10 V。
(3)当电流为I1=50 mA=0.05 A时,
由I=可得,控制电路的总电阻:
R总'===240 Ω,
此时热敏电阻的阻值:R1'=R总'-R0=240 Ω-20 Ω=220 Ω,
由图乙可得,对应的温度为30 ℃;
当电流为I2=40 mA=0.04 A时,
此时控制电路的总电阻:R总″===300 Ω,
则此时热敏电阻的阻值:R1″=R总″-R0=300 Ω-20 Ω=280 Ω,
由图乙可得,对应的温度为22 ℃,
所以,室内温度可控制在22~30 ℃内。