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第一章 电与磁
考试范围:5-7节;考试时间:100分钟;
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
题号 一 二 三 四 总分
得分
一.选择题(共15小题,,每空2分,共30分)
1.为了形象地描述磁体周围的磁场分布,英国有位科学家引入了磁感线模型。这位科学家还发现电磁感应定律,制造了世界上第一台发电机,把一生献给了科学事业。这位科学家是( )
A.法拉第 B.奥斯特 C.道尔顿 D.拉瓦锡
2.如图是一个风力发电机模型。风吹过时,扇叶转动,小灯泡发光。下列选项中哪幅图的工作原理与它相同( )
A. B.
C. D.
3.如图是一种计步器原理图,每行走一步,震动传感器内的小磁针上下跳动一次,线圈内产生电流,计数一次。此过程主要涉及的知识是( )
A.电磁感应
B.磁极间的相互作用
C.通电导线周围存在磁场
D.通电导线在磁场中受力运动
4.如图甲、乙所示的实验现象,下列有关说法错误的是( )
A.乙图中,导体ab只要运动就能在电路中产生感应电流
B.甲图演示的现象与电动机原理相同
C.甲、乙两图演示的现象说明电能生磁,磁也能生电
D.甲图中,对调电源的正负极,闭合开关,金属棒运动的方向变得相反
5.磁共振成像是一种较新的医学成像技术,它采用强静磁场和变化磁场使人体组织成像,若携带金属物做磁共振成像,强静磁场会吸引铁质物品,变化磁场会使携带的金属中产生感应电流,从而使金属发热而灼伤病人,重则危及生命。上述说明中,没有涉及的知识是( )
A.铁在磁场里会被磁化 B.磁能生电
C.电能可以转化为热能 D.同名磁极相互排斥
6.(2023 连山区一模)在央视2套“是真的吗”栏目中,网友用如图所示的“铜丝琴”演奏出了优美的乐曲,他将一根张紧的铜丝两端与扬声器接通,铜丝旁边放置一块磁铁,用手指拨动铜丝,能使扬声器发声。关于这一过程,下列说法正确的是( )
A.拨动铜丝可以使电能转化为机械能
B.扬声器工作的主要原理是电磁感应
C.拨动钢丝会产生电流,与发电机的工作原理相同
D.改变拨动铜丝的力度,可以改变铜丝发声的音调
7.刘臣轩在实验室里安装了如下图所示四种照明电路,其中正确的是( )
A. B.
C. D.
8.关于保险丝,下列说法正确的是( )
A.电路中有了保险丝就能起到保险作用
B.选用额定电流越小的保险丝,就越安全
C.选择适当规格的保险丝,才能够既不妨碍供电,又起到保险作用
D.当电路被保险装置切断时,不用检查电路,直接恢复供电,就可以了
9.如图表示两盏白炽灯和两只插座的安装电路图,其中一项安装错误的是( )
A.插座C B.插座D C.A灯及开关 D.B灯及开关
10.如图所示的家庭照明电路中某处存在故障。电工师傅为查明故障,在保险丝处接入一只“220V,40W”的灯泡L0。当只闭合开关S、S1时,灯泡L0正常发光,灯泡L1不发光;当只闭合开关S、S2时,L0和L2都呈暗红色(比正常发光状态暗得多)。由此可以确定( )
A.L1灯头接线处断路 B.L1灯头接线处短路
C.开关S1短路 D.L2灯头接线处短路
11.(2023秋 延边州期末)小冰家的电能表标有“220V 10(20)A”字样,家中正在使用一台100W的电冰箱、两盏40W的日光灯。当小冰将一个60W的台灯插头插进插座时,台灯不亮,干路中的空气开关“跳闸”。发生这种现象的原因可能是( )
A.日光灯断路 B.台灯灯座处断路
C.台灯插头处短路 D.用电器的总功率过大
12.(2023秋 厦门期末)小华想给家中更换灯泡,下列操作流程符合安全用电原则的是( )
A.断开开关、拆下灯罩、更换灯泡、通电测试
B.拆下灯罩、通电测试、断开开关、更换灯泡
C.更换灯泡、断开开关、拆下灯罩、通电测试
D.通电测试、拆下灯罩、更换灯泡、断开开关
13.如图所示,是小明家配电系统的简化电路图。一天,小明在插座上插上电烤箱时,空气开关1“跳闸”了,而其他空气开关正常,拔掉电烤箱后,合上空气开关1,其他用电器仍正常工作。多次插上电烤箱后总出现之前的现象,下列判断正确的是( )
A.电烤箱的功率太大或电烤箱插头短路
B.空气开关4可能断路
C.空气开关1“跳闸”后,空气开关2正常,所以照明灯仍能工作
D.空气开关4允许的最大电流可能大于空气开关1允许的最大电流
14.某家庭电路的组成如图所示,下列说法正确的是( )
A.控制灯泡的开关可以接在零线上
B.图中的四个插座中有三个是并联的
C.有金属外壳的家用电器必须使用三孔插座,以确保安全
D.彩灯接入电路后都不亮,可能是其中的一个小彩灯短路
15.录音机的磁带上附有一层硬磁性材料制成的小颗粒,如图所示,录音时,声音先转变成强弱变化的电流,这样的电流通过录音磁头,产生了强弱变化的磁场,磁带划过磁头时,磁带上的小颗粒被强弱不同地磁化,于是记录了一连串有关磁性变化的信息。放音时,磁带贴着放音磁头运动,磁性强弱变化的磁带使放音磁头中产生变化的感应电流,电流经放大后使扬声器发声,这便“读”出了录音带中记录的信息。下列实验和图中的磁带放音时工作原理相同的是( )
A. B.
C. D.
二.填空题(共7小题,每空2分,共34分)
16.我国高铁在节能技术上采用了再生制动方式:动车到站前先停止供电,由于惯性,动车回继续向前运行,电机线圈随车轮转动并在磁场中切割 产生感应电流,将 能转化为电能,自动输入电网。
17.如图是一个简易的发电装置示意图,当让导线AB向右运动时,电流表指针向左偏转;将AB改为向左运动时,电流有指针将会向右偏转;实验结果表明感应电流的方向与导线切割磁感线的 有关。
18.用电热壶烧开水既方便又卫生,因此被广泛使用,电热壶的结构如图所示。当电热壶接入电路时,图中的a端应当与 相连;b端应当与 相连;c端应当与 相连。(选填“地线”、“零线”、“火线”)
19.(2023 徐州)如图所示手摇发电机模型,快速摇动手柄,使线圈在磁场中做切割 运动,电路中就会产生电流,这种现象叫作 现象,这个过程中 能转化为电能。
20.我国家庭电路电压是 V,家庭电路中电视机和电灯的连接方式是 (选填“串联”或“并联”)的,控制电灯的开关应接在 (选填“零”或“火”)线上。
21.家庭电路的触电事故都是人体直接或间接跟 线接触造成的。如图所示是测电笔的结构,在使用测电笔时,手能接触测电笔的 (选填“笔尖”和“笔尾”)金属体。
22.如图所示,通电螺线管的上方有一个静止的小磁针,轴线上右边的圆圈表示闭合电路中一部分导体的横截面,由图可知通电螺线管的d端为 极,导线的a端应接电源的 极,闭合电路的这部分导体分别向“1”、“2”、“3”、“4”四个方向运动时,沿 方向运动能产生感应电流。
三.实验探究题(共4小题,每空1分,共16分)
23.在探究“感应电流产生的条件”实验中:
(1)如图所示,a,b两接线柱间应接入 (填“电源和电流表”、“电源和电压表”“电流表”或“电压表”)
(2)开关闭合后,电表正确连入接线柱,导体在磁场中做上下运动时,电表指针没有发生偏转,原因是 。
(3)改正错误后继续实验,小科发现每次电表指针的偏转角度不相同,于是他对影响感应电流大小的因素作以下猜想:
猜想一:与导体切割磁感线运动的速度大小有关;
猜想二:与磁场的强弱有关;
猜想三:与导体的匝数有关。
为了验证猜想二:小科正确接线后分别让拿着同一个导体在2块磁场不同的U形磁铁中分别水平以相同的速度向左运动,然后小科放下导体再去记录电表的指针读数,发现电表指针晃动了一下,小科记录的时候读数都是0。
①小科实验操作存在的问题是 。
②小科正确记录数据后,若猜想二正确,该实验的现象是 。
24.如图是小明做“探究什么情况下磁可以生电”的实验装置。
(1)小明进行了如图乙所示的5次操作,其中能产生感应电流的是 (填所有符合要求的操作序号)。
(2)完成实验后,小明认为实验现象不太明显,请你提出一条改进措施: 。
(3)利用“磁生电”这一原理工作的装置有 。
25.分析如图两幅图片。
(1)图甲中,触电的原因是人体靠近 带电体产生电弧,与大地连通形成通路,造成触电。
(2)图乙中,触电的原因是站在大地上的人体接触火线,通过 使得 和大地连通形成通路,造成触电。
(3)根据图示,可知常见触电的实质是人体直接或间接与 连通,并通过大地或零线形成通路。总结出防止触电的措施是避免接触 或靠近高压线。
26.(2023秋 天桥区期末)兴趣小组通过观察发电机模型发现,发电机的线圈只有在转动时才能发出电来,由此猜想:发电机发电,可能与线圈在磁场中的运动有关。于是,兴趣小组利用如图所示的实验探究“够应电流产生的条件”。
(1)兴趣小组将一段导体AB用细导线悬挂起来,并与灵敏电流计、开关串联组成闭合电路,将导体AB放在蹄形磁铁的磁场中,实验中通过观察 来判断电路中是否有感应电流产生。
(2)如表是小明组记录的部分实验操作与观察到的现象。
序号 实验操作 电流计指针偏转情况
1 磁体静止,导体AB竖直向上运动 不偏转
2 磁体静止,导体AB竖直向下运动 不偏转
3 磁体静止,导体AB水平向左运动 向右偏转
4 磁体静止,导体AB水平向右运动 向左偏转
… … …
分析比较1、2、3、4中的信息可知,闭合电路的一部分导体在磁场中做 运动时,导体中就会产生感应电流。
(3)在实验中,若要改变灵敏电流计指针的偏转方向,可采取的具体措施是 。
A.保持导体运动方向不变,换磁性更强的磁体
B.保持磁体静止,只改变导体水平运动的方向
C.保持导体水平运动方向不变,上下调换磁极
D.上下调换磁极,同时改变导体水平运动方向
(4)当小明快速晃动处于磁场中的导体AB时,发现感应电流更大,请从能量转化的角度分析原因: 。
四.解答题(共4小题,共20分)
27.(2023 泰州)如图所示,小明和小刚利用蹄形磁体、灵敏电流计、开关、导体AB和若干导线等器材来探究感应电流产生的条件。闭合开关,他们完成操作,将观察到的现象记入表格:
序号 导体AB的运动情况 有无感应电流
① 左右运动 有
② 上下运动 无
③ 前后运动 无
④ 斜向上、斜向下运动 有
(1)分析①、②两次实验现象,小明说:“闭合电路的一部分导体在磁场中的运动方向与磁场方向垂直时,电路中就会产生感应电流。”小刚认为不准确,因为导体AB 运动时,其运动方向也与磁场方向垂直,但无感应电流。
(2)采纳小刚意见后,小明又说:“闭合电路的一部分导体在磁场中垂直切割磁感线时,电路中才会产生感应电流”。小刚认为不全面,因为导体AB 运动时,也有感应电流。
(3)从能量的角度来分析,感应电流的产生过程是将 能转化为电能;如果将图中的灵敏电流计换成 ,可以探究磁场对电流的作用。
28.小刚家的用电器坏了,原来是连接用电器和电源之间的电线断了,小刚的爸爸想将电线的两个线头拧上继续使用,小刚看到后及时阻止了爸爸,并说这样做是很危险的,容易引发火灾,请你从电热的角度帮小刚向爸爸解释原因;并从安全用电的角度说一说应该如何做?
29.阅读材料,回答下列问题。
材料一:1820年,丹麦物理学家奥斯特发现了通电导体周围存在磁场。
材料二:1825年,瑞士物理学家科拉顿做了如下实验:他将一个能反映微小变化的电流表,通过导线与螺旋线圈串联成闭合电路,并将螺旋线圈和电流表分别放置在两个相连的房间,如图甲所示。他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。
材料三:1831年,英国物理学家法拉第用闭合电路的一部分导体,在磁场中切割磁感线的时候,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)进行奥斯特实验时,在静止的小磁针上方,分别用图乙所示的两种方式放置一根导线,当导线通电时,小磁针发生明显偏转的是 (填“A”或“B”)。
(2)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)科拉顿的实验中, (填“已经”或“没有”)满足产生感应电流的条件。要使他能观察到电流表指针偏转,你提出的一种改进方法是 。
30.(2023 微山县校级开学)阅读短文,回答问题:
漏电保护器
根据安全用电要求,住户家里除了要安装防止电流过大的自动空气开关外,还必须安装如图所示的漏电保护器。其示意图如图甲所示,其内部结构相当于一个自动开关,正常情况下,住户家中没有电流流向地面,即图中I3为零,进户线中流入的电流I1和流出的电流I2相等,漏电保护器内部自动开关处于闭合状态。如果电路中某处发生漏电(漏电是指电流从墙体、人体、接地线或其他路径流向地面),即图中的I3不为零,就会造成I1和I2不相等,当I1和I2的差异达到一定值,保护器内部自动开关就会立即断开。排除漏电故障后,重新合闸即可恢复供电。为确保使用安全,漏电保护器上设置了试验按钮,需要每月试按一次,如果试验按钮按下漏电保护器无动作,说明漏电保护器需要更换。
(1)关于漏电保护器,下列说法正确的是 。
A.当电路发生短路时,漏电保护器会自动切断电路
B.人站在绝缘物上双手分别触摸火线与零线,漏电保护器不会切断电路
C.正常情况下家庭电路中火线中的电流大于零线中的电流
D.漏电保护器跳闸后按下试验按钮即可恢复供电
(2)如果发生漏电,漏电电流为I3,则I1、I2、I3大小关系的表达式为 。
(3)站在地面上的人体不小心接触了火线,如图乙所示,该人体的电阻为2000Ω,人与地面、电线等的接触电阻为3500Ω,此时流过人体的电流为 mA。
(4)由于安装人员的疏忽,在安装三孔插座时,误将连接零线和地线的孔接反,此时如果将洗衣机的三脚插头插入该插座,漏电保护器 (会/不会)断开,理由 。
(5)漏电保护器的试验电路,由一只试验开关S与电阻R组成,闭合试验开关S就能模拟漏电情形,试验电路的连接(图丙)符合要求的是 。
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第一章 电与磁
考试范围:5-7节;考试时间:100分钟;
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
题号 一 二 三 四 总分
得分
一.选择题(共15小题,,每空2分,共30分)
1.为了形象地描述磁体周围的磁场分布,英国有位科学家引入了磁感线模型。这位科学家还发现电磁感应定律,制造了世界上第一台发电机,把一生献给了科学事业。这位科学家是( )
A.法拉第 B.奥斯特 C.道尔顿 D.拉瓦锡
【答案】A
【解答】解:1831年,法拉第发现了电磁感应现象,并以此发明了发电机,实现的磁向电的转换,故A正确,BCD错误。
故选:A。
2.如图是一个风力发电机模型。风吹过时,扇叶转动,小灯泡发光。下列选项中哪幅图的工作原理与它相同( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解答】解:A、如图电路中有电源,是通电导体在磁场中受力而运动,故A错误。
B、如图是电流磁效应,探究电磁铁磁性强弱跟线圈匝数关系,故B错误。
C、如图是闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动,电路中产生感应电流,是电磁感应,故C正确。
D、如图是奥斯特实验,实验说明电流周围存在磁场,故D错误。
故选:C。
3.如图是一种计步器原理图,每行走一步,震动传感器内的小磁针上下跳动一次,线圈内产生电流,计数一次。此过程主要涉及的知识是( )
A.电磁感应
B.磁极间的相互作用
C.通电导线周围存在磁场
D.通电导线在磁场中受力运动
【答案】A
【解答】解:每行走一步,震动传感器内的小磁针上下跳动一次,线圈磁场中做切割磁感线运动,线圈中产生电流,这是电磁感应现象,故A正确。
故选:A。
4.如图甲、乙所示的实验现象,下列有关说法错误的是( )
A.乙图中,导体ab只要运动就能在电路中产生感应电流
B.甲图演示的现象与电动机原理相同
C.甲、乙两图演示的现象说明电能生磁,磁也能生电
D.甲图中,对调电源的正负极,闭合开关,金属棒运动的方向变得相反
【答案】A
【解答】解:
A、乙图中,当闭合电路中的金属棒ab在磁场中做切割磁感线运动时,电路中就会产生感应电流,电路断开时不会产生感应电流,故A错误;
B、甲装置中有电源,说明了通电导体在磁场中受力而运动,电动机是利用通电导体在磁场中受力而运动的原理制成的,所以二者的原理相同,故B正确;
C、甲图说明通电导体的周围产生磁场,该磁场与磁体的磁场相互作用产生力,说明电能生磁;乙为电磁感应现象,说明磁也能生电,故C正确;
D、甲图中,对调电源的正负极,金属棒中的电流方向相反,则受力方向相反,金属棒运动的方向变得相反,故D正确。
故选:A。
5.磁共振成像是一种较新的医学成像技术,它采用强静磁场和变化磁场使人体组织成像,若携带金属物做磁共振成像,强静磁场会吸引铁质物品,变化磁场会使携带的金属中产生感应电流,从而使金属发热而灼伤病人,重则危及生命。上述说明中,没有涉及的知识是( )
A.铁在磁场里会被磁化 B.磁能生电
C.电能可以转化为热能 D.同名磁极相互排斥
【答案】D
【解答】解:
A、由题中信息可知,强静磁场会吸引铁质物品,说明铁在磁场会被磁化;故A不符合题意。
B、由题中信息可知,变化磁场会使携带的金属中产生感应电流,这种现象叫电磁感应现象,电磁感应现象说明磁能生电,故B不符合题意。
C、由题中信息可知,变化磁场会使携带的金属中产生感应电流,从而使金属发热而灼伤病(电流流过金属导体,金属导体发热),这种现象叫电流的热效应,故C不符合题意;
D、在上述说明中,并没有涉及同名磁极相互排斥,故D符合题意。
故选:D。
6.(2023 连山区一模)在央视2套“是真的吗”栏目中,网友用如图所示的“铜丝琴”演奏出了优美的乐曲,他将一根张紧的铜丝两端与扬声器接通,铜丝旁边放置一块磁铁,用手指拨动铜丝,能使扬声器发声。关于这一过程,下列说法正确的是( )
A.拨动铜丝可以使电能转化为机械能
B.扬声器工作的主要原理是电磁感应
C.拨动钢丝会产生电流,与发电机的工作原理相同
D.改变拨动铜丝的力度,可以改变铜丝发声的音调
【答案】C
【解答】解:A、拨动铜丝可以使机械能转化为电能,故A错误;
B、扬声器工作的主要原理是通电导体在磁场中受到力的作用,动圈式话筒的主要原理是电磁感应,故B错误;
C、拨动钢丝会产生电流,与发电机的工作原理相同,故C正确;
D、改变拨动铜丝的力度,可以改变铜丝发声的响度,不能改变发声的音调,故D错误。
故选:C。
7.刘臣轩在实验室里安装了如下图所示四种照明电路,其中正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解答】解:火线应该与开关相连,零线与螺旋套相连,保险丝只是在火线上接一根,如果在零线上接一根保险丝,若电流过大零线保险丝熔断,用电器还与火线相连,人接触用电器会发生触电事故:CD图保险丝接在零线上了,B图开关接在零线上了,故只有A图正确。
故选:A。
8.关于保险丝,下列说法正确的是( )
A.电路中有了保险丝就能起到保险作用
B.选用额定电流越小的保险丝,就越安全
C.选择适当规格的保险丝,才能够既不妨碍供电,又起到保险作用
D.当电路被保险装置切断时,不用检查电路,直接恢复供电,就可以了
【答案】C
【解答】解:A、说法错误,只有合适的保险丝才能起到保护作用;
B、说法错误,小了容易造成断电;
C、说法正确;
D、说法错误,应先检查故障的原因。
故选:C。
9.如图表示两盏白炽灯和两只插座的安装电路图,其中一项安装错误的是( )
A.插座C B.插座D C.A灯及开关 D.B灯及开关
【答案】A
【解答】解:A、插座C串联在火线上,影响了灯泡B和插座D的工作;当插座C上没有用电器工作时,灯泡B和插座D将处于断路状态;当插座C上有用电器工作时,与灯泡B串联,两个用电器串联在220V的电路中,虽然用电器都可以工作,但是两用电器的电压都低于额定电压,它们不能正常工作;故插座C接法错误;
B、插座D并联在电路中,与各个用电器互不影响,故D正确;
C、左边开关控制灯泡,火线首先进入开关,然后进入灯泡A,零线直接进入灯泡,这样开关能控制灯泡的工作,并且灯泡烧坏,更换灯泡时,断开开关,切断了火线,操作更安全。开关和灯泡A的接法都正确。
D、右边开关控制灯泡B,火线首先进入开关,然后进入灯泡B,这样开关开关能控制灯泡的工作,并且灯泡烧坏,更换灯泡时,断开开关,切断了火线,操作更安全。开关和灯泡B的接法都正确。
故选:A。
10.如图所示的家庭照明电路中某处存在故障。电工师傅为查明故障,在保险丝处接入一只“220V,40W”的灯泡L0。当只闭合开关S、S1时,灯泡L0正常发光,灯泡L1不发光;当只闭合开关S、S2时,L0和L2都呈暗红色(比正常发光状态暗得多)。由此可以确定( )
A.L1灯头接线处断路 B.L1灯头接线处短路
C.开关S1短路 D.L2灯头接线处短路
【答案】B
【解答】解:
当只闭合S、S1时,L0、L1串联,L0正常发光,L1不发光,这说明L1被短路,使L0直接接在电源上,从而使L0正常发光,故B正确,AC错误;
当只闭合S、S2时,L0、L2串联,L0和L2都呈暗红色,是因为L0、L2分得电压都低于220V,所以L2支路正常,故D错误。
故选:B。
11.(2023秋 延边州期末)小冰家的电能表标有“220V 10(20)A”字样,家中正在使用一台100W的电冰箱、两盏40W的日光灯。当小冰将一个60W的台灯插头插进插座时,台灯不亮,干路中的空气开关“跳闸”。发生这种现象的原因可能是( )
A.日光灯断路 B.台灯灯座处断路
C.台灯插头处短路 D.用电器的总功率过大
【答案】C
【解答】解:由电能表上的参数可得,电路中允许的最大功率为:P=UI=220V×20A=4400W;而家中使用的用电器的总功率为100W+2×40W+60W=240W远小于电能表的最大功率;故空气开关跳闸不是因为功率过大,而是由于短路引起,所以故障是台灯插头处短路。
故选:C。
12.(2023秋 厦门期末)小华想给家中更换灯泡,下列操作流程符合安全用电原则的是( )
A.断开开关、拆下灯罩、更换灯泡、通电测试
B.拆下灯罩、通电测试、断开开关、更换灯泡
C.更换灯泡、断开开关、拆下灯罩、通电测试
D.通电测试、拆下灯罩、更换灯泡、断开开关
【答案】A
【解答】解:为保证人体安全,所以在更换灯泡时,应先切断电源,所以更换电灯泡的流程:断开开关→揭下灯罩→更换灯泡→通电测试,故A正确、BCD错误。
故选:A。
13.如图所示,是小明家配电系统的简化电路图。一天,小明在插座上插上电烤箱时,空气开关1“跳闸”了,而其他空气开关正常,拔掉电烤箱后,合上空气开关1,其他用电器仍正常工作。多次插上电烤箱后总出现之前的现象,下列判断正确的是( )
A.电烤箱的功率太大或电烤箱插头短路
B.空气开关4可能断路
C.空气开关1“跳闸”后,空气开关2正常,所以照明灯仍能工作
D.空气开关4允许的最大电流可能大于空气开关1允许的最大电流
【答案】D
【解答】解:
A、若电烤箱插头出现了短路现象,此时合上开关1,空气开关4和空气开关1都会跳闸,故A错误;
B、开关4可能断路,接入电烤箱时,由于通过电烤箱无电流,不会改变电路的状态,故B错误;
C、空气开关1“跳闸”后,空气开关2不能正常,所以照明灯不能工作,故C错误;
D、插上了新买的电烤箱,开关1“跳闸”了,而其他开关正常,拔掉电烤箱后合上开关1.其他用电器仍正常工作,再次插上后又出现了之前的现象,这表明接入电烤箱时,由于电路中的总电流会变大,超出了开关1的额定电流,所以开关1会跳闸,故D正确。
故选:D。
14.某家庭电路的组成如图所示,下列说法正确的是( )
A.控制灯泡的开关可以接在零线上
B.图中的四个插座中有三个是并联的
C.有金属外壳的家用电器必须使用三孔插座,以确保安全
D.彩灯接入电路后都不亮,可能是其中的一个小彩灯短路
【答案】C
【解答】解:A、控制灯泡的开关应该接在火线上;故A选项错误。
B、家庭电路中的用电器与用电器之间、用电器与插座之间、插座与插座之间都是并联的,因此四个插座之间都是并联的;故B选项错误。
C、有金属外壳的家用电器必须使用三孔插座;故C选项正确。
D、小彩灯之间是串联的,所以如果有一个小彩灯短路,其他的彩灯仍然可以发光;故D选项是不正确。
故选:C。
15.录音机的磁带上附有一层硬磁性材料制成的小颗粒,如图所示,录音时,声音先转变成强弱变化的电流,这样的电流通过录音磁头,产生了强弱变化的磁场,磁带划过磁头时,磁带上的小颗粒被强弱不同地磁化,于是记录了一连串有关磁性变化的信息。放音时,磁带贴着放音磁头运动,磁性强弱变化的磁带使放音磁头中产生变化的感应电流,电流经放大后使扬声器发声,这便“读”出了录音带中记录的信息。下列实验和图中的磁带放音时工作原理相同的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解答】:录音过程是线圈中有变化的电流,产生变化的磁场,再磁化磁粉的过程,其中电流的磁效应是最主要的原理;
A、图是奥斯特实验,说明通电导体的周围存在磁场,属于电流的磁效应,故A不符合题意;
B、通电螺线管周围存在磁场,是利用电流的磁效应工作的,故B不符合题意;
C、电铃内部有电磁铁,是利用电磁铁而工作的,即利用电流的磁效应,故C不符合题意;
D、闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动就会产生感应电流,是电磁感应现象,故D符合题意。
故选:D。
二.填空题(共7小题,每空2分,共34分)
16.我国高铁在节能技术上采用了再生制动方式:动车到站前先停止供电,由于惯性,动车回继续向前运行,电机线圈随车轮转动并在磁场中切割 产生感应电流,将 能转化为电能,自动输入电网。
【解答】解:动车到站前先停止供电,由于惯性,动车会继续向前运行,电机线圈随车轮转动并在磁场中切割磁感线,进而产生感应电流,即在该过程中消耗机械能,产生电能,故是将机械能转化为电能的过程。
故答案为:磁感线;机械。
17.如图是一个简易的发电装置示意图,当让导线AB向右运动时,电流表指针向左偏转;将AB改为向左运动时,电流有指针将会向右偏转;实验结果表明感应电流的方向与导线切割磁感线的 有关。
【解答】解:按题中所说,导体AB向右做切割磁感线运动时,产生的电流可以使电流表指针向左偏转,将AB改为向左运动时,电流有指针将会向右偏转,即只改变导体运动方向,产生的电流方向也改变,由此说明感应电流方向是与运动方向有关的;
故答案为:运动方向。
18.用电热壶烧开水既方便又卫生,因此被广泛使用,电热壶的结构如图所示。当电热壶接入电路时,图中的a端应当与 相连;b端应当与 相连;c端应当与 相连。(选填“地线”、“零线”、“火线”)
【解答】:为了保证用电的安全,保险丝和开关串联后应接在火线上,所以a端应接火线;
零线直接接入电阻丝,所以b端接零线;
电热壶的外壳是金属的,为防止金属外壳漏电时发生触电事故,所以金属外壳一定要接地线,则c端应接地线。
故答案为:火线;零线;地线。
19.(2023 徐州)如图所示手摇发电机模型,快速摇动手柄,使线圈在磁场中做切割 运动,电路中就会产生电流,这种现象叫作 现象,这个过程中 能转化为电能。
【答案】磁感线;电磁感应;机械
【解答】解:快速摇动手柄,使线圈在磁场中做切割磁感线运动,电路中就会产生电流,这种现象叫作电磁感应现象,这个过程中机械能转化为电能。
故答案为:磁感线;电磁感应;机械。
20.我国家庭电路电压是 V,家庭电路中电视机和电灯的连接方式是 (选填“串联”或“并联”)的,控制电灯的开关应接在 (选填“零”或“火”)线上。
【答案】220;并联;火
【解答】解:我国家庭电路的电压是220V;电视机和电灯都属于家用电器,工作时互不影响,在家庭电路中都是并联的;
控制电灯的开关接在火线上,在断开开关时,切断火线,操作更安全。
故答案为:220;并联;火。
21.家庭电路的触电事故都是人体直接或间接跟 线接触造成的。如图所示是测电笔的结构,在使用测电笔时,手能接触测电笔的 (选填“笔尖”和“笔尾”)金属体。
【解答】:(1)当人体直接或间接与火线接触时,就会造成触电;
(2)使用测电笔辨别火线和零线时,用手接触笔尾金属体,笔尖接触电线,氖管发光,表明检测的是火线,但是手不能接触笔尖金属体,防止触电。
故答案为:火线;笔尾。
22.如图所示,通电螺线管的上方有一个静止的小磁针,轴线上右边的圆圈表示闭合电路中一部分导体的横截面,由图可知通电螺线管的d端为 极,导线的a端应接电源的 极,闭合电路的这部分导体分别向“1”、“2”、“3”、“4”四个方向运动时,沿 方向运动能产生感应电流。
【解答】:由于小磁针静止时,其左端为S极,右端为N极,根据磁极间的作用规律可知,螺线管的d端为S极,c端为N极;
根据螺线管的N、S极和螺线管的线圈绕向。利用安培定则可以确定电流是从螺线管的右端流入左端流出。由于电流是从电源的正极流出,经过外电路回到电源负极。所以可以确定b为电源的正极,a为负极;
由图分析可知,导体向“1”、“3”的方向运动时都会切割磁感线,所以会产生感应电流;导体向“2”、“4”的方向运动与磁感线方向一致,没有切割磁感线,所以不会产生感应电流。
故答案为:S;负;“1”和“3”。
三.实验探究题(共4小题,每空1分,共16分)
23.在探究“感应电流产生的条件”实验中:
(1)如图所示,a,b两接线柱间应接入 (填“电源和电流表”、“电源和电压表”“电流表”或“电压表”)
(2)开关闭合后,电表正确连入接线柱,导体在磁场中做上下运动时,电表指针没有发生偏转,原因是 。
(3)改正错误后继续实验,小科发现每次电表指针的偏转角度不相同,于是他对影响感应电流大小的因素作以下猜想:
猜想一:与导体切割磁感线运动的速度大小有关;
猜想二:与磁场的强弱有关;
猜想三:与导体的匝数有关。
为了验证猜想二:小科正确接线后分别让拿着同一个导体在2块磁场不同的U形磁铁中分别水平以相同的速度向左运动,然后小科放下导体再去记录电表的指针读数,发现电表指针晃动了一下,小科记录的时候读数都是0。
①小科实验操作存在的问题是 。
②小科正确记录数据后,若猜想二正确,该实验的现象是 。
【解答】:(1)实验时,通过观察电流表的指针是否偏转,来确定电路中是否产生感应电流,故a、b 两接线柱间应接入小量程电流表(灵敏电流计);
(2)导体在磁场中做上下运动时运动时,导体没有做切割磁感线运动,电路中没有感应电流产生,所以电流表指针没有发生偏转;
(3)①小科正确接线后分别让拿着同一个导体在2块磁场不同的U形磁铁中分别水平以相同的速度向左运动,然后小科放下导体再去读电流表读数,此时导体已不再切割磁感线,电路中无感应电流,所以电流表示数为0;
②电流表指针偏转的幅度能反映出感应电流的大小,改变磁场强弱,让导体AB以相同的速度沿相同方向做切割磁感线运动,观察电流表指针偏转幅度大小;如果电流表指针偏转幅度不同,说明感应电流的大小与磁场强弱有关。
故答案为:(1)电流表;(2)导体没有做切割磁感线运动;(3)①应该在导体运动过程中读数;②磁场越强,电流表指针偏转幅度越大。
24.如图是小明做“探究什么情况下磁可以生电”的实验装置。
(1)小明进行了如图乙所示的5次操作,其中能产生感应电流的是 (填所有符合要求的操作序号)。
(2)完成实验后,小明认为实验现象不太明显,请你提出一条改进措施: 。
(3)利用“磁生电”这一原理工作的装置有 。
【答案】(1)①③④;(2)换一个磁性更强的磁体;(3)动圈式话筒。
【解答】解:(1)①当导体AB水平向右运动时,会切割磁感线,产生感应电流;
②当导体AB竖直向上运动时,不会切割磁感线,不会产生感应电流;
③当导体AB斜向上运动时,会切割磁感线,产生感应电流;
④磁体水平向左运动时,导体AB会切割磁感线,产生感应电流;
⑤磁体竖直向上运动时,导体AB不会切割磁感线,不会产生感应电流;
综合分析会产生感应电流的是:①③④;
(2)实验现象不太明显,说明感应电流太小,故需要增大感应电流;增大感应电流的方法:①换一个磁性更强的磁体;②加快导体AB切割磁感线的运动速度;③将导体AB换成多匝线圈;
(3)动圈式话筒是把声信号转变成电信号的,声信号的振动带动线圈在磁场中振动切割磁感线,产生电流,是电磁感应原理。
故答案为:(1)①③④;
(2)换一个磁性更强的磁体;
(3)动圈式话筒。
25.分析如图两幅图片。
(1)图甲中,触电的原因是人体靠近 带电体产生电弧,与大地连通形成通路,造成触电。
(2)图乙中,触电的原因是站在大地上的人体接触火线,通过 使得 和大地连通形成通路,造成触电。
(3)根据图示,可知常见触电的实质是人体直接或间接与 连通,并通过大地或零线形成通路。总结出防止触电的措施是避免接触 或靠近高压线。
【解答】解:(1)由图甲可知,人体靠近高压带电体,会发生高压电弧触电;
(2)图乙中,站在大地上的人体接触火线,人的脚站在地面上,使人体接入了电路,构成了通路,所以会发生触电事故;
(3)触电的实质是人体直接或间接与火线连通,并通过大地或零线形成通路;防止触电的措施是避免接触火线或不能靠近高压线。
故答案为:(1)高压;(2)人体;火线;(3)火线;火线。
26.(2023秋 天桥区期末)兴趣小组通过观察发电机模型发现,发电机的线圈只有在转动时才能发出电来,由此猜想:发电机发电,可能与线圈在磁场中的运动有关。于是,兴趣小组利用如图所示的实验探究“够应电流产生的条件”。
(1)兴趣小组将一段导体AB用细导线悬挂起来,并与灵敏电流计、开关串联组成闭合电路,将导体AB放在蹄形磁铁的磁场中,实验中通过观察 来判断电路中是否有感应电流产生。
(2)如表是小明组记录的部分实验操作与观察到的现象。
序号 实验操作 电流计指针偏转情况
1 磁体静止,导体AB竖直向上运动 不偏转
2 磁体静止,导体AB竖直向下运动 不偏转
3 磁体静止,导体AB水平向左运动 向右偏转
4 磁体静止,导体AB水平向右运动 向左偏转
… … …
分析比较1、2、3、4中的信息可知,闭合电路的一部分导体在磁场中做 运动时,导体中就会产生感应电流。
(3)在实验中,若要改变灵敏电流计指针的偏转方向,可采取的具体措施是 。
A.保持导体运动方向不变,换磁性更强的磁体
B.保持磁体静止,只改变导体水平运动的方向
C.保持导体水平运动方向不变,上下调换磁极
D.上下调换磁极,同时改变导体水平运动方向
(4)当小明快速晃动处于磁场中的导体AB时,发现感应电流更大,请从能量转化的角度分析原因: 。
【答案】(1)电流表的指针是否偏转;(2)切割磁感线;(3)BC;(4)导体的机械能越大,可以转换为更多的电能,感应电流越大。
【解答】解:(1)实验时,通过观察电流表的指针是否偏转,来确定电路中是否产生感应电流;
(2)比较实验序号数据可知,电路都是闭合的;1、2中导体没有做切割磁感线运动,电路中没有感应电流。3、4中导体或向左或向右做了切割磁感线运动,电路中产生了感应电流,由此可以得出产生感应电流的另一个条件:导体做切割磁感线运动。
(3)A.保持导体运动方向不变,换磁性更强的磁体,磁场方向不变,感应电流方向不变,故A错误;
B.保持磁体静止,只改变导体水平运动的方向,可以改变感应电流方向,故B正确;
C.保持导体水平运动方向不变,上下调换磁极,改变磁场方向,可以改变感应电流方向,故C正确;
D.上下调换磁极,同时改变导体水平运动方向,感应电流方向不变,故D错误。
(4)当小明快速晃动处于磁场中的导体AB时,导体的机械能较大,可以转换为更多的电能,因而发现感应电流更大。
故答案为:(1)电流表的指针是否偏转;(2)切割磁感线;(3)BC;(4)导体的机械能越大,可以转换为更多的电能,感应电流越大。
四.解答题(共4小题,共20分)
27.(2023 泰州)如图所示,小明和小刚利用蹄形磁体、灵敏电流计、开关、导体AB和若干导线等器材来探究感应电流产生的条件。闭合开关,他们完成操作,将观察到的现象记入表格:
序号 导体AB的运动情况 有无感应电流
① 左右运动 有
② 上下运动 无
③ 前后运动 无
④ 斜向上、斜向下运动 有
(1)分析①、②两次实验现象,小明说:“闭合电路的一部分导体在磁场中的运动方向与磁场方向垂直时,电路中就会产生感应电流。”小刚认为不准确,因为导体AB 运动时,其运动方向也与磁场方向垂直,但无感应电流。
(2)采纳小刚意见后,小明又说:“闭合电路的一部分导体在磁场中垂直切割磁感线时,电路中才会产生感应电流”。小刚认为不全面,因为导体AB 运动时,也有感应电流。
(3)从能量的角度来分析,感应电流的产生过程是将 能转化为电能;如果将图中的灵敏电流计换成 ,可以探究磁场对电流的作用。
【答案】(1)前后;(2)斜向上、斜向下;(3)机械;电源。
【解答】解:(1)分析①、②两次实验现象,小明说:“闭合电路的一部分导体在磁场中的运动方向与磁场方向垂直时,电路中就会产生感应电流。”小刚认为不准确,因为导体AB前后运动时,其运动方向也与磁场方向垂直,但无感应电流。
(2)采纳小刚意见后,小明又说:“闭合电路的一部分导体在磁场中垂直切割磁感线时,电路中才会产生感应电流”。小刚认为不全面,因为导体AB斜向上、斜向下运动时,也有感应电流。
(3)从能量的角度来分析,感应电流的产生过程是将机械能转化为电能;如果将图中的灵敏电流计换成电源,可以探究磁场对电流的作用。
故答案为:(1)前后;(2)斜向上、斜向下;(3)机械;电源。
28.小刚家的用电器坏了,原来是连接用电器和电源之间的电线断了,小刚的爸爸想将电线的两个线头拧上继续使用,小刚看到后及时阻止了爸爸,并说这样做是很危险的,容易引发火灾,请你从电热的角度帮小刚向爸爸解释原因;并从安全用电的角度说一说应该如何做?
【答案】电阻是导体的一种性质,主要与导体的材料、长度和横截面积有关,当将电线的两个线头拧上时,接头处导线的横截面积变小,由R=ρ可知电阻会变大,由焦耳定律Q=I2Rt知,当电流和通电时间一定时,电阻越大,产生的热量越多,故这样做易引发火灾;因此导线断了,就应该换用新的导线,不能继续使用原来的导线。
【解答】答:电阻是导体的一种性质,主要与导体的材料、长度和横截面积有关,当将电线的两个线头拧上时,接头处导线的横截面积变小,由R=ρ可知电阻会变大,由焦耳定律Q=I2Rt知,当电流和通电时间一定时,电阻越大,产生的热量越多,故这样做易引发火灾;因此导线断了,就应该换用新的导线,不能继续使用原来的导线。
29.阅读材料,回答下列问题。
材料一:1820年,丹麦物理学家奥斯特发现了通电导体周围存在磁场。
材料二:1825年,瑞士物理学家科拉顿做了如下实验:他将一个能反映微小变化的电流表,通过导线与螺旋线圈串联成闭合电路,并将螺旋线圈和电流表分别放置在两个相连的房间,如图甲所示。他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。
材料三:1831年,英国物理学家法拉第用闭合电路的一部分导体,在磁场中切割磁感线的时候,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)进行奥斯特实验时,在静止的小磁针上方,分别用图乙所示的两种方式放置一根导线,当导线通电时,小磁针发生明显偏转的是 (填“A”或“B”)。
(2)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)科拉顿的实验中, (填“已经”或“没有”)满足产生感应电流的条件。要使他能观察到电流表指针偏转,你提出的一种改进方法是 。
【答案】(1)甲;(2)磁能产生电;(3)已经;将电流表等器材置于同一房间
【解答】解:(1)当通电导线与小磁针平行时,小磁针发生明显偏转;
(2)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,是基于磁能产生电的科学猜想;
(3)由所给材料可知在科拉顿的实验中已经满足产生感应电流的条件。要使他能观察到电流表指针偏转可以将电流表等器材置于同一房间。
故答案为:(1)甲;(2)磁能产生电;(3)已经;将电流表等器材置于同一房间。
30.(2023 微山县校级开学)阅读短文,回答问题:
漏电保护器
根据安全用电要求,住户家里除了要安装防止电流过大的自动空气开关外,还必须安装如图所示的漏电保护器。其示意图如图甲所示,其内部结构相当于一个自动开关,正常情况下,住户家中没有电流流向地面,即图中I3为零,进户线中流入的电流I1和流出的电流I2相等,漏电保护器内部自动开关处于闭合状态。如果电路中某处发生漏电(漏电是指电流从墙体、人体、接地线或其他路径流向地面),即图中的I3不为零,就会造成I1和I2不相等,当I1和I2的差异达到一定值,保护器内部自动开关就会立即断开。排除漏电故障后,重新合闸即可恢复供电。为确保使用安全,漏电保护器上设置了试验按钮,需要每月试按一次,如果试验按钮按下漏电保护器无动作,说明漏电保护器需要更换。
(1)关于漏电保护器,下列说法正确的是 。
A.当电路发生短路时,漏电保护器会自动切断电路
B.人站在绝缘物上双手分别触摸火线与零线,漏电保护器不会切断电路
C.正常情况下家庭电路中火线中的电流大于零线中的电流
D.漏电保护器跳闸后按下试验按钮即可恢复供电
(2)如果发生漏电,漏电电流为I3,则I1、I2、I3大小关系的表达式为 。
(3)站在地面上的人体不小心接触了火线,如图乙所示,该人体的电阻为2000Ω,人与地面、电线等的接触电阻为3500Ω,此时流过人体的电流为 mA。
(4)由于安装人员的疏忽,在安装三孔插座时,误将连接零线和地线的孔接反,此时如果将洗衣机的三脚插头插入该插座,漏电保护器 (会/不会)断开,理由 。
(5)漏电保护器的试验电路,由一只试验开关S与电阻R组成,闭合试验开关S就能模拟漏电情形,试验电路的连接(图丙)符合要求的是 。
【答案】(1)B;(2)I1=I2+I3;(3)40;(4)会;零线接地,流出电流I2为零,I1和I2的差异很大,漏电保护器立即断开;(5)C
【解答】解:(1)A.当电路发生短路时,进户线中流入的电流I1和流出的电流I2相等,漏电保护器不会切断电路,故A错误;
B.人站在绝缘物上双手分别触摸火线与零线,进户线中流入的电流I1和流出的电流I2相等,漏电保护器不会切断电路,故B正确;
C.正常情况下家庭电路中火线中的电流等于零线中的电流,故C错误;
D.漏电保护器跳闸后,需要检查电路故障,排除故障后,按下试验按钮,才能恢复供电,故D错误;
故选:B。
(2)由图乙可知,火线中的电流一部分通过零线,一部分流向大地,即三电流之间的关系:I1=I2+I3;
(3)站在地面上的人体不小心接触了火线时,
此时漏电电流I3===0.04A=40mA;
(4)如果将洗衣机的三脚插头插入该插座,洗衣机零线接地,流出电流I2为零,I1和I2的差异很大,漏电保护器立即断开;
(5)A、闭合开关时,虚线框内火线电流仍然等于零线电流,因为导线将电阻R短路,所以闭合开关不影响电路,故A错误;
BD、闭合开关S时,通过虚线框内火线和零线的电流相等,此时无法模拟漏电情形,故BD错误;
C、闭合开关时,通过虚线框内火线的电流大于通过该装置零线的电流,可以模拟漏电情形,故C正确;
故选:C。
故答案为:(1)B;(2)I1=I2+I3;(3)40;(4)会;零线接地,流出电流I2为零,I1和I2的差异很大,漏电保护器立即断开;(5)C。
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第一章 电与磁(5-7节)A版答题卡
试卷类型:A
姓名:______________班级:______________
准考证号
一.选择题(共15小题,每小题2分,共30分)(请用2B铅笔填涂)
1.[A][B][C][D] 2.[A][B][C][D] 3.[A][B][C][D] 4.[A][B][C][D] 5.[A][B][C][D] 6.[A][B][C][D] 7.[A][B][C][D] 8.[A][B][C][D] 9.[A][B][C][D] 10.[A][B][C][D] 11.[A][B][C][D] 12.[A][B][C][D] 13.[A][B][C][D] 14.[A][B][C][D] 15.[A][B][C][D]
二.填空题(共7小题,每空2分,共34分)(请在各试题的答题区内作答)
16. 17. 18. 19. 20. 21. 22.
三.实验探究题(共4小题,每空1分,共16分)(请在各试题的答题区内作答)
23.答:
24.答:
25.答:
26.答:
五.简答题(共4小题,共20分)(请在各试题的答题区内作答)
27.答:
答:
29.答:
30.答:
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