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第一章 电与磁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30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15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25分）（请在各试题的答题区内作答）
27.答：
答：
29.答：
30.答：
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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第一章 电与磁
考试范围：整章；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．如图所示是电流表的原理图。在电流表中有许多匝金属线圈被悬置在磁体的两极之间，金属线圈连接到一根指针和一只弹簧上。当电流通过导线时，引起金属线圈和指针偏转，下列选项中与电流表工作原理相同的是（ ）
A． B．
C． D．
【答案】D
【解答】：通过电流表的内部构造显示电流表的制成原理：通电线圈在磁场中受力而转动，并且电流越大，线圈受到的力越大，其转动的幅度越大，因此可以利用电流表指针的转动幅度来体现电路中电流的大小。
A．图中为电磁铁，电磁铁通电后具有磁性，其原来是好电流的磁效应，与电流表的制成原理无关，故A错误；
B．图中为发电机的原理图，是利用电磁感应现象制成的，与电流表的工作原理无关，故B错误；
C．图中为探究磁极间相互作用规律的实验，与电流表的制成原理无关，故C错误；
D．图中为电动机的原理图，是利用通电线圈在磁场中受力而转动的理论制成的，与电流表的工作原理相同，故D正确。
故选：D。
2．对图中甲、乙、丙、丁四幅图解释合理的是（ ）
A．甲：磁场中获得电流
B．乙：开关闭合，小磁针N极将向右偏转
C．丙：是发电机原理的装置
D．丁：开关闭合，将有机械能转化为电能
【答案】C
【解答】解：A、该实验是奥斯特实验：当导线中通过电流时，小磁针发生偏转，实验现象表明电流周围存在磁场，即电生磁，这个现象叫做电流的磁效应，选项错误；
B、闭合开关，通电螺线管中的电流方向是“前上后下”，根据安培定则可知，螺线管的左端是N极，磁感线从N极出发经过小磁针时方向是向左的，则小磁针N极将向左偏转，选项错误；
C、而该装置演示的是，当导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中便会产生电流，外边的电流表就是用来检测电路中有没有电流的，所以该装置的实验原理，应用于制造发电机，选项正确；
D、电动机的原理是通电线圈在磁场中受力而发生转动，电动机原理的装置里，外边是有一个电源给导体提供电流的；选项错误。
故选：C。
3．如图所示是某机器的示意图，下列关于图示的说法，正确的是（ ）
A．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
B．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
C．是直流电动机的示意图，线圈受磁场的作用力而转动
D．是直流电动机的示意图，线圈正好转到平衡位置
【答案】C
【解答】解：（1）图中有电源，因此是电动机的原理图，发电机的原理图没有电源，故AB错误；
（2）平衡位置指的是线圈与磁场方向垂直的位置，图示的位置不是平衡位置，故C正确、D错误。
故选：C。
4．如图所示，电磁铁左侧的C为条形磁铁，右侧的D为软铁棒，A、B是电源的两极，下列判断中正确的是（ ）
A．若A为电源正极，则C、D都被吸引
B．若B为电源正极，则C被吸引，D被排斥
C．若B为电源正极，则C、D都被排斥
D．若A为电源正极，则C被排斥，D被吸引
【答案】A
【解答】解：（1）当电磁铁中有电流通过时，电磁铁有磁性，软铁棒D始终被吸引，不会被排斥，由此可以确定选择项BC错误。
（2）若A端为正极，则电流从螺线管的左端流入，右端流出，结合线圈绕向，利用安培定则可以确定螺线管的左端为N极，右端为S极。电磁铁的N极与条形磁体C的S极靠近，所以两者相互吸引。故A正确，D错误。
故选：A。
5．如图所示，一个闭合的正方形线圈从一个蹄形磁铁的上方落下，其ab边进入蹄形磁铁直至底部，线圈的边长比磁铁的高度长，则在此过程中（ ）
A．线圈中无感应电流产生
B．线圈中有感应电流产生，线圈的机械能转化为电能
C．线圈中有感应电流产生，产生的电能转化为机械能
D．以上说法都不对
【答案】B
【解答】解：图中为闭合电路，其中一部分导体ab边在磁场中做了切割磁感线运动，因此会产生感应电流，由机械能转化成电能。
故选：B。
6．（2023秋 安州区期末）关于如图所示的家庭电路说法错误的是（ ）
A．开关S闭合时，试电笔笔尖接触A点氖管能发光，接触B、C、D点不能发光
B．开关S断开时，试电笔笔尖接触A、B、C、D时氖管均不能发光
C．当C、D两点间断路时，S闭合，试电笔笔尖接触A、B、D时氖管均能发光
D．开关S闭合时，试电笔笔尖接触插座左右两孔氖管均能发光
【答案】D
【解答】解：A、开关S闭合时，A与火线相连，则A点氖管会发光，B、C、D与零线相连，不发光，故A正确；
B、开关S断开时，A、B、C、D与零线相连，氖管不能发光，故B正确；
C、当CD两点间断路时，S闭合，A、B、D与火线相连，则氖管均能发光，故C正确；
D、插座左孔接零线，右孔接火线，试电笔笔尖接触插座左孔，氖管不能发光，故D错误。
故选：D。
7．电吉它的发音是通过电磁拾音装置连接扬声器而实现的。拾音装置的基本结构如图所示，拨动金属弦相当于线圈在切割磁感线产生感应电流，则有（ ）
A．磁铁产生磁场使吉他金属弦磁化，a、b两侧均为S极
B．拨动金属弦就一定切割了磁感线
C．拨动金属弦的方向不同，线圈产生的感应电流方向不变
D．增加线圈匝数可以让用相同的力拨动金属弦产生的感应电流增大
【答案】D
【解答】解：
A、磁铁产生磁场使吉他金属弦磁化，被磁化的金属弦有两个极，a、b中一侧为N极，另一侧为S极，故A错误；
B、拨动金属弦，弦在上下运动时，不会切割磁感线，故B错误；
C、拨动金属弦的方向不同，线圈产生的感应电流方向也会不同，弦切割磁感线方向不同，故C错误；
D、感应电流的大小与运动速度、线圈匝数和磁场强度有关，增加线圈匝数可以让用相同的力拨动金属弦产生的感应电流增大，故D正确。
故选：D。
8．下列物体不能产生磁场的是（ ）
A．木棒 B．地球
C．指南针 D．通电直导线
【答案】A
【解答】解：A、木棒只是一个绝缘体，在它周围不会存在磁场，故该选项符合题意；
B、地球就是一个巨大的磁体，在它周围存在着磁场，即地磁场，故该选项不符合题意；
C、指南针是一个磁体，在它周围也存在着磁场，故该选项不符合题意；
D、通电导体周围也存在着磁场，即电流周围存在磁场，故该选项不符合题意。
故选：A。
9．两个外形完全相同的条形铁条a、b．如图甲，用手拿住b，a掉不下来；如图乙，用手拿住a，b会掉下来，这个现象说明（ ）
A．a、b均是磁铁 B．b是磁铁，a不是
C．a是磁铁，b不是 D．a、b均不是磁铁
【答案】B
【解答】解：
甲图，如果a是磁体，a的中间部分几乎没有磁性，b吸引a的中间部分，说明b具有磁性，a是不能确定的。
乙图，用手拿住a，b会掉下来，说明a不具有磁性。所以b是磁铁，a不是。
故选：B。
10．（2023 新民市校级模拟）小明家的家庭电路简化后如图所示，由该电路可知（ ）
A．导线b与大地之间的电压是220V
B．将灯泡和开关互换位置，只要断开开关，人触碰灯泡也不会触电
C．c处断开，洗衣机插头插入插座P，洗衣机也能正常工作
D．台灯插头插入插座Q后，空气开关立刻跳闸，是插座短路造成的
【答案】C
【解答】解：A、由图可知，开关接在导线a上，所以a是火线，b是零线，火线和零线之间的电压为220V，零线和大地之间的电压为0，导线b与大地之间的电压为0，故A错误；B、灯泡与开关互换位置，灯泡与火线直接相连，人触碰灯泡就会触电，故B错误；
C、若c处断开（即三孔插座没有接地），洗衣机插头插入插座，洗衣机仍然能工作，故C正确；
D、空气开关跳闸，是漏电造成的，故D错误。
故选：C。
11．如图所示，先闭合开关S2，再闭合开关S1，则电磁铁的磁性将（ ）
A．不变 B．减弱 C．增强 D．无法判断
【答案】C
【解答】解：先闭合开关S2，再闭合开关S1，两电阻并联，则总电阻减小；由欧姆定律可知电路中电流增大，则螺线管中电流变大，螺线管的磁性变强。
故选：C。
12．（2023 朝阳区二模）我国是目前为数不多的可以生产无针注射器的国家。如图所示是一种无针注射器，工作时永磁体的磁场与通电线圈相互作用，产生强大的助推力，使药液以接近声音的速度注入皮肤。关于该注射器下列说法正确的是（ ）
A．工作原理与电动机相同 B．药液的速度大，所以惯性大
C．工作原理与发电机相同 D．工作时将机械能转化为电能
【答案】A
【解答】解：ACD、根据题意可知，电动式无针注射器是依靠磁场对通电导体有力的作用，将药液快速“注入”皮肤的，这与电动机的原理相同，工作时将电能转化为机械能，故A正确，CD错误；
B、惯性是物体本身的一种性质，只与质量有关，与速度无关，故B错误。
故选：A。
13．一束带负电的电子流经过一暗盒附近，运动轨迹发生偏转，如图所示，则暗盒中可能存在的物体为（ ）
①铜
②铅块
③带正电荷的物体
④带负电荷的物体
A．①③ B．②③ C．②④ D．只可能是③
【答案】D
【解答】解：若物体不受力的作用，将由于惯性而匀速直线运动下去，但一束带负电的电子流过一暗盒附近，运动的轨迹发生偏转，说明受到了力的作用，由电荷间的作用规律可知，是受到了带正电荷的物体的吸引，故D正确。
故选：D。
14．如图，以塑料管为连接轴将两个玩具电动机连接起来，电动机甲连接一个小灯泡，电动机乙连接电源，闭合开关后（ ）
A．小灯泡不发光，因为小灯泡未与电源相连
B．小灯泡发光，甲此时相当于发电机
C．乙的工作原理是电磁感应
D．甲工作时，电能转化为机械能
【答案】B
【解答】解：
由图知，闭合开关，乙电动机中有电流通过，乙电动机工作，乙的工作原理是通电线圈在磁场中受力而转动，是电能转化为机械能；
因为乙的转动带动甲的转动，甲电动机内部的线圈在内部磁场中做切割磁感线，会产生感应电流，有电流流过小灯泡，小灯泡会发光，此时甲相当于一个发电机，则甲的工作原理是电磁感应，是机械能转化为电能。
由此可知：
AB、小灯泡会发光，因为甲相当于一个发电机，小灯泡和“甲发电机”组成一个闭合电路，故B正确，A错误。
C、乙的工作原理是通电线圈在磁场中受力而转动，故C错误。
D、甲工作时，机械能转化为电能，故D错误。
故选：B。
15．随州市洛阳镇洛畈村在自来水开通之前，陈大爷家从水井里抽水供自家饮用。有段时间出现抽水故障，维修电工了解到：水井内有抽水泵（主要部件为电动机），原来可以正常工作，井水温度也正常；自从水泵坏了之后，开关S就一直断开，但井水温度从此偏高。电工检测发现：开关处确实断开，但水泵和井水都带电。由此可知。陈家抽水电路的实际连接方式为下图中的（ ）
A．B．C．D．
【答案】B
【解答】解：
A．图中电路连接符合要求，当开关断开时，电动机处不可能带电，不会出现题目中描述的情况，故A不符合题意；
B．图中开关接在电动机与零线之间，这样开关断开后，电动机处仍然带电，而电动机在水中，因此才会出现水泵和井水都带电，且水温升高的情况（井水具有一定的导电性，电流通过井水会产生热量），故B符合题意；
C．图中开关和电动机都接在火线上，无法工作，故C不符合题意；
D．图中开关和电动机都接在零线上，无法工作，故D不符合题意。
故选：B。
二．填空题（共7小题，每空2分，共30分）
16．根据古文《论衡 是应篇》中的记载“司南之杓（用途），投之于地，其柢（握柄）指南”，学术界于1947年想象出司南的模样如图甲所示。
（1）根据图乙分析，磁勺的 （填图乙中“A”或“B”）端为南极。
（2）制作人员将磁勺靠近电磁铁，闭合开关S，磁勺受电磁铁作用后，磁柄指向如图丙所示，由此判断H为电源的 极。
【答案】（1）B；（2）负
【解答】解：（1）由乙图可知，磁感线从A端出发，回到B端，根据磁体周围的磁感线都是从磁体的N极出发回到S极判断，磁勺的B端为南极。
（2）因为异名磁极相互吸引，所以与磁勺柄靠近的通电螺线管的下端是N极，根据安培定则可知，电流从螺线管的下端流入，上端流出，再根据电流方向是从电源正极出发，通过用电器，回到负极，所以H端为电源的负极。
故答案为：（1）B；（2）负。
17．家庭电路中的触电事故，都是人体直接或间接与 线接通造成的。如图所示的家庭电路，当闭合开关时，发现电灯不亮。若原因是图中打“×”的位置发生了断路。在开关闭合的情况下，用测电笔测试电路中A点时，测电笔氖管 （选填“会”或“不会”）发光。
【答案】火；会
【解答】解：由于火线与大地和零线的电压为220V，当人体直接或间接与火线接触时，就会造成触电；
图中，开关接在火线与电灯之间，开关闭合后，若“×”的位置发生了断路，A点还与火线连通，所以用测电笔测试A点时，氖管会发光。
故答案为：火；会。
18．在图中，a表示垂直于纸面的一根导线，它是闭合电路的一部分.当导线a在磁场中按箭头方向运动时，能产生感应电流的是 .
【答案】ACD。
【解答】解：由图可知，ACD中的闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动，所以都会产生感应电流，B中的导体上下运动，没有切割磁感线，所以不会产生感应电流。
故答案为：ACD。
19．如图所示，根据小磁针静止时的指向可以判断出电源的右端是 极。
【答案】正
【解答】解：根据异名磁极相互吸引可知，螺线管的右端为S极、左端为N极，根据安培定则可知电流从来螺线管的右端流入、左端流出，所以电源右端为正极。
故答案为：正。
20．如图所示的电路是家庭电路的一部分。据图回答：
（1）电工师傅想再安装一个插座，该插座与灯L1、L2 联。
（2）电工师傅按下面的顺序进行检测：①闭合S1，灯L1亮；
②再闭合S2，灯L1马上熄灭，灯L2不亮，则故障可能是L2所在支路发生 。
【答案】（1）并；（2）灯L2短路
【解答】解：（1）电工师傅想再安装一个插座，插座与灯L1、L2在工作时互不影响，是并联的；
（2）①闭合S1，灯L1亮，这说明所在的电路是L1通路；②再闭合S2，灯L1马上熄灭，灯L2不亮；由于在家庭电路中，灯L1、灯L2是并联的，正在工作的灯L1马上熄灭，这是因为灯L2发生了短路现象。
故答案为：（1）并；（2）灯L2短路。
21．图是一种煲汤用的电热锅工作原理图，其中温控器的作用是每当水沸腾后能自动断电一段时间。三脚插头上标着E的导线和 相连。调节切换开关可以使电热锅处于“关、高温、自动、保温”四种工作状态，则原理图中的切换开关连接触点“ ”（填“1”、“2”、“3”或“4”）时为保温挡。小明发现，当电热锅处于保温挡正常工作时，不论加热多长时间，都不能使锅内的汤水沸腾，原因可能是 。
【解答】解：（1）E导线和电饭锅的金属外壳相连，插入插座时，与大地连接；
（2）由图提供的信息可知：R1＞R2，根据电功率公式P＝可知，U不变时，电阻越小，功率越大，故当开关连接触点3时，消耗的电功率最小，处于保温保温状态；
当电热锅处于保温挡正常工作时，不论加热多长时间，都不能使锅内的汤水沸腾，原因是电流产生的热量小于或等于散失的热量，不能使水温升高。
故答案为：电饭锅的金属外壳；3；电流做功产生的热量小于或等于散失的热量。
22．小波小组在探究“通电螺线管的外部磁场”实验中，设计了如图1所示电路。
实验时，
（1）可通过观察 判断通电螺线管的磁极。
（2）如图2所示是通电螺线管周围的有机玻璃板上的铁屑分布状态，观察可知通电螺线管的外部磁场与 的磁场相似。
（3）小波猜想通电螺线管磁场强弱可能与线圈匝数和电流大小都有关。实验中，他将开关S从l换到2上时，调节变阻器的滑片P，再次观察电流表示数及吸引的回形针数目，此时调节滑动变阻器是为了 ，来研究 的关系。
【解答】解：（1）读图可知，在螺线和旁有两个小磁针，我们可以通过观察小磁针的指向来判断螺线管的极性；
（2）读图2可知，螺线和的两端磁性较强，中间磁性较弱，这与条形磁体的磁场分布相类似；
（3）实验中，他将开关S从l换到2上时，连入电路的线圈匝数发生了变化，为了保证电流不变，应调节变阻器的滑片P，控制两次实验的电流大小不变，再次观察电流表示数及吸引的回形针数目，这样才能探究出通电螺线管磁场强弱与线圈匝数的关系。
故答案为：（1）小磁针静止时N极（或S极）的指向；
（2）条形磁体；
（3）控制两次实验的电流大小不变；通电螺线管磁场强弱与线圈匝数。
三．实验探究题（共4小题，每空1分，共15分）
23．（1）如图1是小明在研究电与磁知识时做的实验：图1甲乙说明了电流周围存在 。
（2）小明根据实验现象推测：若电子沿着水平方向平行地飞过磁针上方时（如图2）小磁针也将发生偏转。他推测的主要依据是电荷定向移动会形成电流。你认为图2中小磁针的偏转情况会与他实验中（图1）的 （填“甲”或“丙”）小磁针的偏转方向相同。
（3）一台简易电动机如图3所示。电动机是利用 的原理制成的。
甲 乙 丙
图1 图2 图3
【解答】解：（1）甲图导线中有电流，小磁针转动；而乙图导线中无电流，小磁针不转动，说明通电导体周围有磁场；
（2）因为电荷的定向移动会形成电流，因此电子的定向移动会使小磁针发生偏转；因为图甲中电子定向移动的方向与电流方向相反，并且与图2中电子定向移动的方向相同，因此图2中小磁针偏转的方向与图甲中小磁针偏转的方向相同。
（3）电动机是根据通电线圈在磁场中受到力而转动。
故答案为：（1）磁场；（2）甲；（3）通电线圈在磁场中受到力而转动。
24．如图是小明研究“影响电磁铁磁性强弱因素”的装置图，它是由电源、滑动变阻器、开关、带铁芯的螺线管和自制的针式刻度板组成。通过观察指针B偏转角度的大小来判断电磁铁磁性的强弱。在指针下方固定一物体A，当用导线a与接线柱2相连，闭合开关后，指针B发生偏转。
（1）用笔画线代替导线将实物图连接完整；
（2）指针下方的物体A应由 材料制成；
A、铜 B、铁 C、铝 D、塑料
（3）当开关闭合后，电磁铁左端应为磁极的 极；
（4）实验发现：
①当滑动变阻器的滑片P向右滑动时，指针B偏转的角度将会 （填“变大”或“变小”）；
②保持滑片P位置不变，当导线a由接线柱2改为与接线柱1相连，闭合开关后，可发现指针B偏转的角度将会 （填“变大”或“变小”）。
【解答】解：（1）滑动变阻器采用“一上一下”的接法；把滑动变阻器金属杆的右端与开关的左端连接起来。如图所示：
；
（2）磁铁具有吸引铁钴镍等物质，则指针下方的物体A应由铁质材料制成，结合四个选项可知B项正确。
（3）伸出右手，用右手握住螺线管，四指指向电流的方向，大拇指指向螺线管的N极，进而判断出螺线管的左端是N极。
（4）①图中变阻器滑片左侧电阻丝接入电路，故滑片右移时，接入电路的电阻丝变长，电阻变大，电流变小，电磁铁的磁性减弱，吸引力减小，使指针偏转的角度变小。
②在电流不变，铁芯不变时，当导线a由接线柱2改为与接线柱1相连，即线圈的匝数增加，电磁铁的磁性增强，吸引力变大，使指针偏转的角度变大。
故答案为：（1）如上图；（2）B；（3）N；（4）①变小；②变大。
25．归纳式探究
磁感应强度B/T 导体棒长度L/m 导体棒运动速度v/（m/s） 电压U/V
0.1 0.1 0.1 1×10﹣3
0.2 0.1 0.1 2×10﹣3
0.1 0.1 0.2 2×10﹣3
0.2 0.2 0.1 4×10﹣3
闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动，导体中会产生感应电流，这种现象叫 。原因是这部分导体两端会产生电压。电压的大小与导体棒长度L，导体棒运动速度v，以及磁感应强度B（表示磁场的强弱）有关，其关系数据如表：
（1）U＝k
（2）通电导线在磁场中受到力的作用，这个力叫安培力，当导体棒与磁场垂直时，安培力的大小F安＝BIL，I为流过导体的电流。如图，两根足够长的水平平行导轨MN间距为L，空间存在垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度的大小为B，导体棒CD与导轨接触紧密，两导轨左侧电阻大小为R（导体棒和导轨的电阻不计），当导体棒以速度v沿着导轨运动时，其所受安培力大小F安＝
（3）如图中若用水平向右，大小为F拉21N的力拉着导体棒沿着导轨运动，导体棒长度L＝0.2m（此时导体棒受到的安培力水平向左），磁感应强度B＝lT，导轨左侧电阻R＝0.1Ω，不计摩擦，导体棒能达到的最大速度为 。
【解答】解：（1）分析表中4次实验导体两端电压与导体棒长度L，导体棒运动速度v，以及磁感应强度B（表示磁场的强弱）的关系，可发现：导体两端的电压大小等于导体棒长度L、导体棒运动速度v、以及磁感应强度B（表示磁场的强弱）三者之积，即U＝kBLv；
（2）由（1）知，当导体棒以速度v沿着导轨运动时，导体两端的电压大小等于U＝kBlv；如果磁感应强度B、导体棒长度L，导体棒运动速度v均采用国际单位，则系数k＝1，即U＝Blv，即为加在电阻R的电压，因导体棒和导轨的电阻不计，根据欧姆定律，通过R的电流大小即通过导体棒的电流大小I＝；
由安培力的大小F安＝BIL，所以，当导体棒以速度v沿着导轨运动时，
其所受安培力大小F＝BIL＝B××L＝；
（3）当用力拉着导体棒沿着导轨运动时，导体棒才受到安培力的作用，因不计摩擦，用水平向右的恒力拉着导体棒沿着导轨运动，导体棒受到的安培力最大等于21N，由F＝知，在其它条件已知的情况下，当导体受到的安培力最大时，所以，导体棒的最大速度v＝＝＝52.5m/s。
故答案为：电磁感应现象；（1）BLv；（2）；（3）52.5m/s。
26．（2023 赤峰）学习了电磁铁，小明想：“电磁铁两极磁性强弱是否相同呢？”图甲是他探究该猜想的装置图。
（1）通电后，电磁铁A端是 极。
（2）闭合开关后，弹簧测力计的示数太小，要使其示数变大，滑动变阻器滑片P应向 端移动。
（3）将滑动变阻器调节完成后，根据图乙读出弹簧测力计的示数为 N。
（4）在原位置将电磁铁两端对调，使B端向上，保持电流不变，观察到弹簧测力计示数与（3）中相同。初步可得出的结论是：电磁铁两极磁性强弱 。
【答案】（1）S；（2）左；（3）2.2；（4）相同。
【解答】解：（1）通电后，根据安培定则，电磁铁A端是S极。
（2）闭合开关后，弹簧测力计的示数太小，要使其示数变大，滑动变阻器滑片P应向左端移动，滑动变阻器接入电路的电阻减小，电流增大，电磁铁的磁性增强，对薄铁片的磁力增强，弹簧测力计的示数变大。
（3）将滑动变阻器调节完成后，根据图乙，该测力计的分度值是0.2N，此时弹簧测力计的示数为2.2N。
（4）在原位置将电磁铁两端对调，使B端向上，保持电流不变，此时电磁铁的磁性强弱不变，薄铁片被重新磁化仍与电磁铁相互吸引，对薄铁片的磁力大小不变，观察到弹簧测力计示数与（3）中相同。初步可得出的结论是：电磁铁两极磁性强弱相同。
故答案为：（1）S；（2）左；（3）2.2；（4）相同。
四．解答题（共4小题，共25分）
27．兴趣小组同学为某水箱设计了一个自动注水系统，其电路设计如图所示。控制电路电源电压U1＝12伏，R0为定值电阻，R1为压敏电阻，电磁铁线圈电阻忽略不计；压敏电阻R1放置于水箱底部，其阻值随水位变化的关系如下表。当水箱水位下降到1米时，注水系统开始自动工作。当水箱水位上升到2米时，注水系统恰好停止工作。
水位（米） 1.00 1.25 1.50 1.75 2.00
压敏电阻R1（欧） 90 70 65 65 60
（1）试根据上述信息，分析自动注水系统的工作原理。
（2）若衔铁恰好被吸下，注水系统停止工作时，通过电磁铁线圈的电流I＝0.1安，试求定值电阻R0的阻值是多少？
【解答】：（1）由表格数据可知，当水箱水位下降到1米时，压敏电阻R1的阻值最大，控制电路的总电阻最大，
由I＝可知，控制电路的电流最小，电磁铁的磁性最弱，衔铁被释放，注水系统开始自动工作；
随着水位的升高，压敏电阻R1的阻值变小，当水箱水位上升到2米时，其阻值最小，
控制电路的总电阻最小，控制电路的电流最大，电磁铁的磁性最强，衔铁被吸下，注水系统停止工作；
（2）由表格数据可知，衔铁恰好被吸下时，压敏电阻的阻值R1＝60Ω，
由I＝可得，此时控制电路的总电阻：
R＝＝＝120Ω，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，定值电阻R0的阻值：
R0＝R﹣R1＝120Ω﹣60Ω＝60Ω。
答：（1）自动注水系统的工作原理如解答中所示；
（2）定值电阻R0的阻值是60Ω。
28．（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。
29．为了比赛的公平公正，小芸为学习短跑比赛设计了一款防抢跑装置，该装置安装在起跑线前，如图甲所示，丙图是其工作原理图，起跑发令枪发令前，开关 S1、S2、S3 都闭合，K与A端相连，绿灯亮；发令枪扳机和开关 S2 相连接，扣动扳机，枪响同时开关 S1 断开；当电流表示数小于或等于30mA时，在弹簧测力作用下，K与A端相连，绿灯亮，无人抢跑；当电流表示数大于30mA时，衔铁被吸下，K与B端相连，红灯亮同时铃声响，有人抢跑。
已知两电路电源电压均为6V，保持不变，压力传感器R的阻值随所受压力变化的图象如图乙所示，压板重力不计，电磁铁线圈电阻不计。
（1）比赛时，起跑发令枪发令前，抢跑同学踩在压板上的压力F为900N时，左端电路电流表读数为多少？（2）比赛时，枪声响起后，若某同学踩在压板上的力为1500N时，要使得红灯不亮，电阻R0至少为多大？
【答案】（1）左端电路电流表读数为0.06A；
（2）电阻R0至少为150Ω
【解答】解：（1）当有人抢跑时，对传感器的压力为900N，由图象知，此时压力传感器的电阻为R＝100Ω，
所以左端电路电流表读数为I＝＝＝0.06A；
（2）有题意知，红灯不亮时的电路最小电流为I最小＝30mA＝0.03A，
此时的电路最大电阻为R总＝＝＝200Ω，
由图象知，当传感器受到的压力是1500N时，此时的电阻为R最小＝50Ω，
所以保护电阻的阻值最小为R0＝R总﹣R最小＝200Ω﹣50Ω＝150Ω。
答：（1）左端电路电流表读数为0.06A；
（2）电阻R0至少为150Ω。
30．（2023 赤峰模拟）电与磁现象是人类探索自然的一个重要方面，请阅读材料回答问题。
（1）第一个发现电能生磁的是 实验。
（2）下列关于法拉第发电机的说法正确的是 。
A.发电机的工作原理是通电线圈在磁场中受力转动
B.发电机实现了电能向机械能的转化
C.感应电流的方向跟导体切割磁感线的运动方向和磁场方向无关
D.发电机的工作原理是电磁感应现象
（3）为了认识电磁炮的一些特性，某兴趣小组的同学制作了一个电磁炮模型，其原理如图所示。在螺线管中通较强电流一小段时间后迅速断电。通电过程中撞针受力迅速前移，推动炮弹射出炮管。图中撞针最有可能使用的材质是 。
A、塑料 B、铁 C、铜 D、铝
【答案】（1）奥斯特；（2）D；（3）B。
【解答】：（1）第一个发现电能生磁的是 奥斯特实验；
（2）AD、发电机的工作原理是电磁感应原理，故A错误，D正确；
B、发电机工作过程中，机械能转化为电能，故B错误；
C、感应电流的方向跟导体切割磁感线方向、磁场方向有关，故C错误；
故选：D。
（3）撞针在通电螺线管中被磁化，受磁力作用前移，推动炮弹射出炮管，所以应选择磁性材料铁制作撞针，故选B。
故答案为：（1）奥斯特；（2）D；（3）B。
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第一章 电与磁
考试范围：整章；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．如图所示是电流表的原理图。在电流表中有许多匝金属线圈被悬置在磁体的两极之间，金属线圈连接到一根指针和一只弹簧上。当电流通过导线时，引起金属线圈和指针偏转，下列选项中与电流表工作原理相同的是（ ）
A． B．
C． D．
2．对图中甲、乙、丙、丁四幅图解释合理的是（ ）
A．甲：磁场中获得电流
B．乙：开关闭合，小磁针N极将向右偏转
C．丙：是发电机原理的装置
D．丁：开关闭合，将有机械能转化为电能
3．如图所示是某机器的示意图，下列关于图示的说法，正确的是（ ）
A．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
B．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
C．是直流电动机的示意图，线圈受磁场的作用力而转动
D．是直流电动机的示意图，线圈正好转到平衡位置
4．如图所示，电磁铁左侧的C为条形磁铁，右侧的D为软铁棒，A、B是电源的两极，下列判断中正确的是（ ）
A．若A为电源正极，则C、D都被吸引
B．若B为电源正极，则C被吸引，D被排斥
C．若B为电源正极，则C、D都被排斥
D．若A为电源正极，则C被排斥，D被吸引
5．如图所示，一个闭合的正方形线圈从一个蹄形磁铁的上方落下，其ab边进入蹄形磁铁直至底部，线圈的边长比磁铁的高度长，则在此过程中（ ）
A．线圈中无感应电流产生
B．线圈中有感应电流产生，线圈的机械能转化为电能
C．线圈中有感应电流产生，产生的电能转化为机械能
D．以上说法都不对
6．（2023秋 安州区期末）关于如图所示的家庭电路说法错误的是（ ）
A．开关S闭合时，试电笔笔尖接触A点氖管能发光，接触B、C、D点不能发光
B．开关S断开时，试电笔笔尖接触A、B、C、D时氖管均不能发光
C．当C、D两点间断路时，S闭合，试电笔笔尖接触A、B、D时氖管均能发光
D．开关S闭合时，试电笔笔尖接触插座左右两孔氖管均能发光
7．电吉它的发音是通过电磁拾音装置连接扬声器而实现的。拾音装置的基本结构如图所示，拨动金属弦相当于线圈在切割磁感线产生感应电流，则有（ ）
A．磁铁产生磁场使吉他金属弦磁化，a、b两侧均为S极
B．拨动金属弦就一定切割了磁感线
C．拨动金属弦的方向不同，线圈产生的感应电流方向不变
D．增加线圈匝数可以让用相同的力拨动金属弦产生的感应电流增大
8．下列物体不能产生磁场的是（ ）
A．木棒 B．地球
C．指南针 D．通电直导线
9．两个外形完全相同的条形铁条a、b．如图甲，用手拿住b，a掉不下来；如图乙，用手拿住a，b会掉下来，这个现象说明（ ）
A．a、b均是磁铁 B．b是磁铁，a不是
C．a是磁铁，b不是 D．a、b均不是磁铁
10．（2023 新民市校级模拟）小明家的家庭电路简化后如图所示，由该电路可知（ ）
A．导线b与大地之间的电压是220V
B．将灯泡和开关互换位置，只要断开开关，人触碰灯泡也不会触电
C．c处断开，洗衣机插头插入插座P，洗衣机也能正常工作
D．台灯插头插入插座Q后，空气开关立刻跳闸，是插座短路造成的
11．如图所示，先闭合开关S2，再闭合开关S1，则电磁铁的磁性将（ ）
A．不变 B．减弱 C．增强 D．无法判断
12．（2023 朝阳区二模）我国是目前为数不多的可以生产无针注射器的国家。如图所示是一种无针注射器，工作时永磁体的磁场与通电线圈相互作用，产生强大的助推力，使药液以接近声音的速度注入皮肤。关于该注射器下列说法正确的是（ ）
A．工作原理与电动机相同 B．药液的速度大，所以惯性大
C．工作原理与发电机相同 D．工作时将机械能转化为电能
13．一束带负电的电子流经过一暗盒附近，运动轨迹发生偏转，如图所示，则暗盒中可能存在的物体为（ ）
①铜
②铅块
③带正电荷的物体
④带负电荷的物体
A．①③ B．②③ C．②④ D．只可能是③
14．如图，以塑料管为连接轴将两个玩具电动机连接起来，电动机甲连接一个小灯泡，电动机乙连接电源，闭合开关后（ ）
A．小灯泡不发光，因为小灯泡未与电源相连
B．小灯泡发光，甲此时相当于发电机
C．乙的工作原理是电磁感应
D．甲工作时，电能转化为机械能
15．随州市洛阳镇洛畈村在自来水开通之前，陈大爷家从水井里抽水供自家饮用。有段时间出现抽水故障，维修电工了解到：水井内有抽水泵（主要部件为电动机），原来可以正常工作，井水温度也正常；自从水泵坏了之后，开关S就一直断开，但井水温度从此偏高。电工检测发现：开关处确实断开，但水泵和井水都带电。由此可知。陈家抽水电路的实际连接方式为下图中的（ ）
A．B．C．D．
二．填空题（共7小题，每空2分，共30分）
16．根据古文《论衡 是应篇》中的记载“司南之杓（用途），投之于地，其柢（握柄）指南”，学术界于1947年想象出司南的模样如图甲所示。
（1）根据图乙分析，磁勺的 （填图乙中“A”或“B”）端为南极。
（2）制作人员将磁勺靠近电磁铁，闭合开关S，磁勺受电磁铁作用后，磁柄指向如图丙所示，由此判断H为电源的 极。
17．家庭电路中的触电事故，都是人体直接或间接与 线接通造成的。如图所示的家庭电路，当闭合开关时，发现电灯不亮。若原因是图中打“×”的位置发生了断路。在开关闭合的情况下，用测电笔测试电路中A点时，测电笔氖管 （选填“会”或“不会”）发光。
18．在图中，a表示垂直于纸面的一根导线，它是闭合电路的一部分.当导线a在磁场中按箭头方向运动时，能产生感应电流的是 .
19．如图所示，根据小磁针静止时的指向可以判断出电源的右端是 极。
20．如图所示的电路是家庭电路的一部分。据图回答：
（1）电工师傅想再安装一个插座，该插座与灯L1、L2 联。
（2）电工师傅按下面的顺序进行检测：①闭合S1，灯L1亮；
②再闭合S2，灯L1马上熄灭，灯L2不亮，则故障可能是L2所在支路发生 。
21．图是一种煲汤用的电热锅工作原理图，其中温控器的作用是每当水沸腾后能自动断电一段时间。三脚插头上标着E的导线和 相连。调节切换开关可以使电热锅处于“关、高温、自动、保温”四种工作状态，则原理图中的切换开关连接触点“ ”（填“1”、“2”、“3”或“4”）时为保温挡。小明发现，当电热锅处于保温挡正常工作时，不论加热多长时间，都不能使锅内的汤水沸腾，原因可能是 。
22．小波小组在探究“通电螺线管的外部磁场”实验中，设计了如图1所示电路。
实验时，
（1）可通过观察 判断通电螺线管的磁极。
（2）如图2所示是通电螺线管周围的有机玻璃板上的铁屑分布状态，观察可知通电螺线管的外部磁场与 的磁场相似。
（3）小波猜想通电螺线管磁场强弱可能与线圈匝数和电流大小都有关。实验中，他将开关S从l换到2上时，调节变阻器的滑片P，再次观察电流表示数及吸引的回形针数目，此时调节滑动变阻器是为了 ，来研究 的关系。
三．实验探究题（共4小题，每空1分，共15分）
23．（1）如图1是小明在研究电与磁知识时做的实验：图1甲乙说明了电流周围存在 。
（2）小明根据实验现象推测：若电子沿着水平方向平行地飞过磁针上方时（如图2）小磁针也将发生偏转。他推测的主要依据是电荷定向移动会形成电流。你认为图2中小磁针的偏转情况会与他实验中（图1）的 （填“甲”或“丙”）小磁针的偏转方向相同。
（3）一台简易电动机如图3所示。电动机是利用 的原理制成的。
甲 乙 丙
图1 图2 图3
24．如图是小明研究“影响电磁铁磁性强弱因素”的装置图，它是由电源、滑动变阻器、开关、带铁芯的螺线管和自制的针式刻度板组成。通过观察指针B偏转角度的大小来判断电磁铁磁性的强弱。在指针下方固定一物体A，当用导线a与接线柱2相连，闭合开关后，指针B发生偏转。
（1）用笔画线代替导线将实物图连接完整；
（2）指针下方的物体A应由 材料制成；
A、铜 B、铁 C、铝 D、塑料
（3）当开关闭合后，电磁铁左端应为磁极的 极；
（4）实验发现：
①当滑动变阻器的滑片P向右滑动时，指针B偏转的角度将会 （填“变大”或“变小”）；
②保持滑片P位置不变，当导线a由接线柱2改为与接线柱1相连，闭合开关后，可发现指针B偏转的角度将会 （填“变大”或“变小”）。
25．归纳式探究
磁感应强度B/T 导体棒长度L/m 导体棒运动速度v/（m/s） 电压U/V
0.1 0.1 0.1 1×10﹣3
0.2 0.1 0.1 2×10﹣3
0.1 0.1 0.2 2×10﹣3
0.2 0.2 0.1 4×10﹣3
闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动，导体中会产生感应电流，这种现象叫 。原因是这部分导体两端会产生电压。电压的大小与导体棒长度L，导体棒运动速度v，以及磁感应强度B（表示磁场的强弱）有关，其关系数据如表：
（1）U＝k
（2）通电导线在磁场中受到力的作用，这个力叫安培力，当导体棒与磁场垂直时，安培力的大小F安＝BIL，I为流过导体的电流。如图，两根足够长的水平平行导轨MN间距为L，空间存在垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度的大小为B，导体棒CD与导轨接触紧密，两导轨左侧电阻大小为R（导体棒和导轨的电阻不计），当导体棒以速度v沿着导轨运动时，其所受安培力大小F安＝
（3）如图中若用水平向右，大小为F拉21N的力拉着导体棒沿着导轨运动，导体棒长度L＝0.2m（此时导体棒受到的安培力水平向左），磁感应强度B＝lT，导轨左侧电阻R＝0.1Ω，不计摩擦，导体棒能达到的最大速度为 。
26．（2023 赤峰）学习了电磁铁，小明想：“电磁铁两极磁性强弱是否相同呢？”图甲是他探究该猜想的装置图。
（1）通电后，电磁铁A端是 极。
（2）闭合开关后，弹簧测力计的示数太小，要使其示数变大，滑动变阻器滑片P应向 端移动。
（3）将滑动变阻器调节完成后，根据图乙读出弹簧测力计的示数为 N。
（4）在原位置将电磁铁两端对调，使B端向上，保持电流不变，观察到弹簧测力计示数与（3）中相同。初步可得出的结论是：电磁铁两极磁性强弱 。
四．解答题（共4小题，共25分）
27．兴趣小组同学为某水箱设计了一个自动注水系统，其电路设计如图所示。控制电路电源电压U1＝12伏，R0为定值电阻，R1为压敏电阻，电磁铁线圈电阻忽略不计；压敏电阻R1放置于水箱底部，其阻值随水位变化的关系如下表。当水箱水位下降到1米时，注水系统开始自动工作。当水箱水位上升到2米时，注水系统恰好停止工作。
水位（米） 1.00 1.25 1.50 1.75 2.00
压敏电阻R1（欧） 90 70 65 65 60
（1）试根据上述信息，分析自动注水系统的工作原理。
（2）若衔铁恰好被吸下，注水系统停止工作时，通过电磁铁线圈的电流I＝0.1安，试求定值电阻R0的阻值是多少？
28．（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。
29．为了比赛的公平公正，小芸为学习短跑比赛设计了一款防抢跑装置，该装置安装在起跑线前，如图甲所示，丙图是其工作原理图，起跑发令枪发令前，开关 S1、S2、S3 都闭合，K与A端相连，绿灯亮；发令枪扳机和开关 S2 相连接，扣动扳机，枪响同时开关 S1 断开；当电流表示数小于或等于30mA时，在弹簧测力作用下，K与A端相连，绿灯亮，无人抢跑；当电流表示数大于30mA时，衔铁被吸下，K与B端相连，红灯亮同时铃声响，有人抢跑。
已知两电路电源电压均为6V，保持不变，压力传感器R的阻值随所受压力变化的图象如图乙所示，压板重力不计，电磁铁线圈电阻不计。
（1）比赛时，起跑发令枪发令前，抢跑同学踩在压板上的压力F为900N时，左端电路电流表读数为多少？（2）比赛时，枪声响起后，若某同学踩在压板上的力为1500N时，要使得红灯不亮，电阻R0至少为多大？
30．（2023 赤峰模拟）电与磁现象是人类探索自然的一个重要方面，请阅读材料回答问题。
（1）第一个发现电能生磁的是 实验。
（2）下列关于法拉第发电机的说法正确的是 。
A.发电机的工作原理是通电线圈在磁场中受力转动
B.发电机实现了电能向机械能的转化
C.感应电流的方向跟导体切割磁感线的运动方向和磁场方向无关
D.发电机的工作原理是电磁感应现象
（3）为了认识电磁炮的一些特性，某兴趣小组的同学制作了一个电磁炮模型，其原理如图所示。在螺线管中通较强电流一小段时间后迅速断电。通电过程中撞针受力迅速前移，推动炮弹射出炮管。图中撞针最有可能使用的材质是 。
A、塑料 B、铁 C、铜 D、铝
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