第一章《電與磁》綜合訓練一．選擇題（共15小題）1．（2023春?溫州期中）新能源汽車比起傳統(tǒng)燃油汽車，更加環(huán)保更加節(jié)能，路費成本也更低，因此我國大力推行新能源汽車，新能源汽車的動力裝置是電動機。下列實驗能演示電動機工作原理的是（）A． B． C． D．2．（2023春?溫州期中）下列關于家庭電路元件的說法正確的是（）A．進戶線：零線和火線之間的電壓高達220V，屬于高壓電源 B．用電器開關：開關應接在零線和用電器之間 C．三腳插頭：插頭內有一根導線與用電器的金屬外殼相連 D．測電筆：在使用過程中不能接觸筆尾金屬體，否則有觸電危險3．（2023春?溫州期中）磁感線可以形象地描述磁體周圍磁場的分布，下列四種情況的磁感線，其中錯誤的是（）A． B． C． D．4．（2023春?龍港市期中）為了提高能量利用率，純電動汽車在行駛過程中采用能量回收剎車系統(tǒng)為汽車充電（其簡化原理如圖所示），剎車時充電開關接通，車輪帶動線圈轉動，產生電流，給電池充電。同時通電的線圈受到磁場產生的阻力，從而減緩車輪轉動。請回答：選項中圖4幅實驗所揭示的原理與車輪帶動線圈轉動，產生電流的原理相同的是（）A． B． C． D．5．（2023春?龍港市期中）如圖是常用的家庭電路圖的部分示意圖，下列說法正確的是（）A．在家庭電路中，進戶線a為火線，b為零線 B．如需增加控制插座通斷的開關，應加在d處 C．在導線a和b之間接燈泡L2，則燈L1與燈泡L2串聯 D．燈泡斷路會使測電筆測量三孔插座左右兩孔均發(fā)光6．（2023春?龍港市期中）如圖是斷路器的原理圖，以下對其工作原理說明錯誤的是（）A．斷路器利用兩種金屬受熱膨脹程度不同使得電路斷開 B．斷路器的作用是當電路電流過大時會自動使電路斷開 C．左側金屬片的熱脹程度比右側金屬片的熱脹程度大些 D．該斷路器斷開后隨著金屬片溫度降低電路會自動接通7．（2023?溫嶺市模擬）科學探究是一個不斷發(fā)現問題、解決問題的過程。下列對電與磁的相關科學史料的解讀錯誤的是（）A．科學知識是固定不變 B．科學發(fā)展的背后隱含著人類認識的發(fā)展 C．電與磁統(tǒng)一性的證實，揭示了電磁現象的本質 D．問題是在具體的情境中根據人們研究的需要提出的8．（2023春?玉環(huán)市期末）如圖所示是小玉家戶內配電系統(tǒng)的方框圖（部分）。結合方框圖的情景，下列分析正確的是（）A．電燈與斷路器③位置不能互換，互換會使電燈無法發(fā)光 B．電冰箱的插頭插入三孔插座時，能使電冰箱的金屬外殼接地 C．斷路器①跳閘時，電路中一定發(fā)生了短路 D．漏電保護器切斷電流時，空調和電燈不能工作9．（2023春?鎮(zhèn)海區(qū)期末）如圖是一種“電子秤”的結構簡圖，其中的電磁鐵和永磁體之間相互排斥，對秤盤產生向上的力。當秤盤上放置質量不同的物體時，可通過調節(jié)滑動變阻器改變電流，從而改變斥力大小，使指針始終指在“a位置”。該電子秤所稱量物體質量m跟電路中電流I的關系為m＝kI（k為500克/安）。據此原理，可將電流表改裝成“質量顯示儀”達到稱量質量的目的。電源電壓為9伏，線圈電阻為10歐，線圈允許通過的最大電流為0.8安，滑動變阻器規(guī)格為“50Ω2A”，電流表量程為0～0.6安。假設彈簧等元件均能正常工作。下列說法中錯誤的是（）A．永磁體下端為S極 B．該電子秤的稱量范圍為75g～400g C．要增大斥力，應將變阻器滑片P向下移動 D．要增大電子秤稱量范圍，可以通過增大電路中電流的取值范圍來實現10．（2023春?上城區(qū)校級期中）用一枚螺絲釘、一節(jié)電池、一根導線和一塊組扣狀磁鐵，就能做成一個最簡單的電動機。如圖所示，螺絲釘的尾端吸著磁鐵，尖端吸在電池的正極上，然后將導線的一端接到電池負極，另一端搭在磁鐵邊緣，螺絲釘就開始旋轉，下列敘述錯誤的是（）A．工作時將機械能轉化為電能 B．若僅改變電源正負極方向，螺絲釘會反向轉動 C．若僅將組扣磁鐵上下翻轉（改變磁極方向），螺絲釘會反向轉動 D．若將電池替換成電壓更大的電池，螺絲釘轉動速度加快11．（2023春?鹿城區(qū)期中）小聯同學利用電磁繼電器、熱敏電阻R1等器件設計了一個恒溫箱控制電路，如圖甲所示。恒溫箱的溫度自動控制為，則下列熱敏電阻阻值大小隨溫度變化規(guī)律符合要求的是（）A． B． C． D．12．（2023春?蒼南縣期中）電與磁現象是人類探索自然的一個重要方面，人類對電與磁的認識也促進了科技的進步，在生活中也有很多應用。城市下水道井蓋丟失會導致行人墜入下水道。為此項目小組設計了一種警示電路：在井口安裝一環(huán)形燈L，井蓋相當于開關S；正常情況下（S閉合），燈L不亮：一旦井蓋丟失（S斷開），燈L即亮起，以警示行人。則圖中電路符合要求的是（）A． B． C． D．13．（2023春?鹿城區(qū)校級期中）校項目小組制作了一款節(jié)能夜跑燈，在跑步過程中，小燈泡發(fā)光，幫助夜跑者照明。夜跑燈的具體制作過程如下：將線圈纏繞在塑料永磁體小燈泡管外殼并與小燈泡構成閉合電路，磁體在水管中能自由往返運動。下列實驗原理與節(jié)能夜跑燈的工作原理相同的是（）A． B． C． D．14．（2023春?上城區(qū)校級期中）在制造精密電阻時，常常采用雙線繞法。即把電阻絲從螺線管一端繞到另一端，再從另一端繞回來。如果電流方向如圖所示，那么螺線管（）A．比用單線繞法磁性強一倍 B．左、右兩端都沒有磁極 C．左端為S極。右端為N極 D．左端為N極，右端為S極15．（2023春?樂清市期中）如圖所示是某科技小組設計的一種溫度自動控制報警裝置電路圖，以下說法中正確的是（）A．溫度達到90℃，銜鐵向上，綠燈亮 B．改變溫度計中金屬絲長度可以改變報警溫度 C．自動報警器中的電磁鐵運用了電磁感應現象 D．把水銀溫度計換成煤油溫度計同樣可以二．填空題（共5小題）16．（2023春?溫州期中）在安裝直流電動機模型的實驗中，小希將組裝好的電動機模型、滑動變阻器、電源、開關串聯起來如圖甲所示。（1）小希閉合開關，發(fā)現線圈不轉，他用手輕輕轉了一下線圈，電動機模型開始正常轉動。線圈原來不轉的原因可能是（填字母）。A.線圈處于平衡位置B.電源正負極接反了C.磁鐵沒有磁性（2）若要電動機轉速加快，小希應將滑動變阻器的滑片向移動。（3）完成以上實驗后，小希取下圖甲中的電源換上小燈泡，在模型的轉軸上繞上細線，如圖乙所示，然后快速拉動細線，使線圈轉動起來，結果小燈泡發(fā)光，此時這模型就相當于機。17．（2023春?溫州期中）如圖甲是一種”潛水自救裝置”，其工作原理如圖乙所示，力敏電阻Rx的阻值隨潛水深度的改變而改變，當達到設定的安全深度時，電磁鐵吸引銜鐵，反應盒中兩種物質混合并開始反應產生氣體，氣囊快速充氣上浮，將潛水運動員拉回到水面，其中U為電源電壓，R0為定值電阻。（1）為實現以上功能，在圖丙中畫出力敏電阻Rx的阻值隨深度變化的大致曲線。（2）若其他條件不變，增加電磁鐵的線圈匝數，則安全深度將如何變化并說明理由。18．（2023春?鹿城區(qū)校級期中）在研究電磁感應現象的實驗中，蹄形磁體水平放置，將導體ab放入蹄形磁體的磁場中，如圖甲所示。（1）導體棒的材料可選擇；A.塑料 B.玻璃 C.銅（2）該實驗中能量轉化的形式是將轉化為電能；（3）閉合開關，此靈敏電流計的指針偏轉如圖甲?，F改變磁場方向請在圖乙中用箭頭表示靈敏電流計的偏轉方向。19．（2023春?永嘉縣校級月考）福建艦是我國第一架利用電磁彈射系統(tǒng)的航空母艦，如圖所示，電磁彈射器的彈射車與飛機前輪連接，其工作原理如圖所示。（1）艦載機位于兩條通電軌道的中間，當要起飛時，為軌道加上驅動電流使其沿軌道方向由靜止開始加速，從而縮短彈射起飛，最終被彈射出去，此過程中應用到的電磁學原理是。（2）若要改變艦載機的運動方向，可采取的措施有：。（列舉1點）（3）彈射起飛分兩種：蒸汽彈射和電磁彈射，兩種方法都有利弊。蒸汽彈射就是利用水蒸氣受熱膨脹后產生強大推力將艦載機推出去。下列支持蒸汽彈射技術的是（可多選）。A.需消耗大量淡水，且產生蒸汽的過程耗時太長B.短時間產生大量水汽，功率大，能在三秒內把艦載機從靜止加速到離艦速度C.連續(xù)彈射后，蒸汽壓力會明顯減小，后續(xù)彈射動力不足D.技術成熟，可靠性高20．（2023秋?西湖區(qū)校級期中）如圖甲，由電磁繼電器和熱敏電阻R1等組成了恒溫箱控制電路，處于恒溫箱內，電源電壓U＝6V，繼電器線圈的電阻可不計。圖乙為熱敏電阻的R1﹣t圖像，且已知在30～150℃范圍內，熱敏電阻的阻值隨溫度的變化規(guī)律是：R1?t＝常數。電阻R2為阻值變化0～100Ω的控溫電阻，當線圈中的電流達到30mA時，繼電器的銜鐵被吸合，已知可變電阻R2＝50Ω時，恒溫箱可保持60℃恒溫，應該把恒溫箱的加熱器接在（選填“AB端”或“CD端”），若要把恒溫箱的溫度控制在75℃，R2的阻值應調為Ω。三．實驗探究題（共4小題）21．（2023春?溫州期中）在探究通電螺線管磁性強弱與哪些因素有關的實驗中，小希將金屬合金絲纏繞成螺線管后，設計了如圖電路。進行實驗時，當螺線管通電時會對磁鐵產生力的作用，使指針繞O點轉動。（1）當開關閉合時，指針向右偏轉，諸判斷圖中磁鐵的左側為極。（2）小希利用如圖裝置，想進一步驗證通電螺線管的磁性強弱與鐵芯粗細是否有關，請你幫助設計實驗步驟。22．（2023春?上城區(qū)校級期中）為驗證奧斯特實驗，小明從實驗室借了一枚小磁針。他把通電的臺燈（220V0.3A）上的導線移到小磁針的正上方，沿南北方向靠近小磁針放置（如圖甲所示），結果發(fā)現小磁針并未發(fā)生偏轉。帶著疑問，小明與同學討論小磁針不偏轉的原因，共有兩種猜想.猜想一：可能是臺燈有兩根導線，其中的電流方向相反，產生的磁場相互抵消。猜想二：可能是臺燈導線中的電流小，產生的磁場太弱，不足以使小磁針偏轉。接著，它們又設計了如下實驗進行探究，如圖乙，用兩節(jié)干電池（3V）和一段電阻絲（12Ω）串聯，閉合開關后發(fā)現小磁針發(fā)生了偏轉。（1）此實驗通過現象來說明通電導線周圍存在磁場；（2）電阻絲中的電流（選填“大于”“等于”或“小于”）臺燈中的電流，據此可以斷定猜想是錯誤的。23．（2023春?金華期中）學校開展項目化學習挑戰(zhàn)賽——為夜跑者設計制作節(jié)能夜跑燈?！卷椖恳蟆吭O計制作節(jié)能夜跑燈，將日常跑步產生的機械能轉化為電能使LED燈發(fā)光?！咎峁┢鞑摹克芰纤?、膠塞、圓柱形強磁體、漆包線、LED燈（額定電壓為1.8V）。（1）該項目學習經歷時間較長，包含的重要環(huán)節(jié)有：①學習節(jié)能夜跑燈的工作原理一電磁感應現象：②小組合作設計夜跑燈結構圖：③小組合作制作夜跑燈：④公布節(jié)能夜跑燈評價標準；⑤節(jié)能夜跑燈展示評比；⑥探究感應電壓大小的影響因素。你認為上述環(huán)節(jié)最合理的排序是。（2）小科小組用磁性相同的磁體，以相同的速度切割磁感線，探究感應電壓大小和線圈匝數關系，具體數據如下表所示，根據表中數據分析，在其他條件不變的情況下，小科小組至少要繞制匝線圈，才能使額定電壓為1.8V的LED燈正常發(fā)光。線圈匝數50匝100匝150匝200匝感應電壓0.18V0.36V0.54V0.72V（3）甲圖為小科小組制作好的節(jié)能夜跑燈的結構圖，線圈纏繞在塑料水管外殼并與LED燈構成閉合電路，磁體應置于乙圖手臂的（填“A”或“B”）部位，請簡述理由。24．（2023春?洞頭區(qū)期中）發(fā)光二極管（LED燈）具有單向導電性，如圖甲，當電流從“+”極流入時，LED燈會發(fā)光，當電流從“﹣”極流入時，LED燈不發(fā)光。小敏想用LED燈來研究“感應電流的方向與哪些因素有關”，于是將兩個相同的LED燈反向并聯后接到線路中，與線圈構成閉合電路，并進行了如下實驗操作。①將條形磁體N極朝下，將條形磁體快速向下插入線圈中（如圖乙），發(fā)現A燈發(fā)光，B燈不發(fā)光。②再將條形磁鐵S極朝下，同樣將條形磁體快速向下插入線圈中（如圖丙），發(fā)現A燈不發(fā)光，B燈發(fā)光。（1）實驗中，將兩個相同的LED燈反向并聯的目的是。（2）通過上述實驗可以獲得的結論是。（3）在圖乙中，若想要證明“感應電流的方向與導體切割磁感線方向有關”，在做了上述操作①后，還應該補做的實驗操作是。四．計算題（共3小題）25．（2023春?柯橋區(qū)期中）如圖甲所示是一家庭燃氣報警器的部分電路示意圖，其中控制電路中的R1是由氣敏電阻制成的傳感器，R1的阻值與燃氣的濃度的關系如圖乙。出廠預設當燃氣濃度達到4%時報警，出廠測試時，控制電路的電源電壓U1為3伏且保持恒定，閉合開關S1、S2，移動滑動變阻器R2滑片P的位置，當控制電路中的電流為0.03安，電磁鐵A恰好能將銜鐵B吸下，工作電路中相應的燈亮起而報警。（電磁鐵線圈的阻值忽略不計）（1）該報警器要達到出廠預設值，滑動變阻器接入電路的阻值有多大？（2）某場地安裝該報警器后，想讓報警器更靈敏一些，滑動變阻器滑片向滑動（選“上”或者“下”）。26．（2023春?諸暨市期末）冬天坐在馬桶上感覺非常冰涼，某學習小組展開“自制智能電熱馬桶圈”的項目化學習。在老師的指導下小組同學制定了評價量規(guī)，表一為部分評價指標。表一：評價量規(guī)評價維度評價等級優(yōu)秀良好待改進升溫維度人坐在馬桶圈上面后5秒內溫度上升至30℃以上坐在馬桶圈上面后10秒內溫度上升至30℃以上坐在馬桶圈上面后10秒內溫度無法上升至30℃節(jié)能性在保溫擋時工作電路電流不大于50mA在保溫擋時工作電路電流范圍在50—100mA在保溫擋時工作電路電流大于100mA圖甲是該小組同學設計的電路圖。控制電路電源電壓U＝6V，Ra為壓敏電阻，其阻值隨壓力的變化隨如圖乙所示。Rb為熱敏電阻，其阻值隨溫度變化如表二所示。電磁繼電器在電流大