第一章《電與磁》綜合訓(xùn)練（原卷版）

第一章《電與磁》綜合訓(xùn)練一．選擇題（共15小題）1．（2023春?溫州期中）新能源汽車(chē)比起傳統(tǒng)燃油汽車(chē)，更加環(huán)保更加節(jié)能，路費(fèi)成本也更低，因此我國(guó)大力推行新能源汽車(chē)，新能源汽車(chē)的動(dòng)力裝置是電動(dòng)機(jī)。下列實(shí)驗(yàn)?zāi)苎菔倦妱?dòng)機(jī)工作原理的是（）A． B． C． D．2．（2023春?溫州期中）下列關(guān)于家庭電路元件的說(shuō)法正確的是（）A．進(jìn)戶(hù)線(xiàn)：零線(xiàn)和火線(xiàn)之間的電壓高達(dá)220V，屬于高壓電源 B．用電器開(kāi)關(guān)：開(kāi)關(guān)應(yīng)接在零線(xiàn)和用電器之間 C．三腳插頭：插頭內(nèi)有一根導(dǎo)線(xiàn)與用電器的金屬外殼相連 D．測(cè)電筆：在使用過(guò)程中不能接觸筆尾金屬體，否則有觸電危險(xiǎn)3．（2023春?溫州期中）磁感線(xiàn)可以形象地描述磁體周?chē)艌?chǎng)的分布，下列四種情況的磁感線(xiàn)，其中錯(cuò)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(dòng)汽車(chē)在行駛過(guò)程中采用能量回收剎車(chē)系統(tǒng)為汽車(chē)充電（其簡(jiǎn)化原理如圖所示），剎車(chē)時(shí)充電開(kāi)關(guān)接通，車(chē)輪帶動(dòng)線(xiàn)圈轉(zhuǎn)動(dòng)，產(chǎn)生電流，給電池充電。同時(shí)通電的線(xiàn)圈受到磁場(chǎng)產(chǎn)生的阻力，從而減緩車(chē)輪轉(zhuǎn)動(dòng)。請(qǐng)回答：選項(xiàng)中圖4幅實(shí)驗(yàn)所揭示的原理與車(chē)輪帶動(dòng)線(xiàn)圈轉(zhuǎn)動(dòng)，產(chǎn)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(shuō)法正確的是（）A．在家庭電路中，進(jìn)戶(hù)線(xiàn)a為火線(xiàn)，b為零線(xiàn) B．如需增加控制插座通斷的開(kāi)關(guān)，應(yīng)加在d處 C．在導(dǎo)線(xiàn)a和b之間接燈泡L2，則燈L1與燈泡L2串聯(lián) D．燈泡斷路會(huì)使測(cè)電筆測(cè)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(duì)其工作原理說(shuō)明錯(cuò)誤的是（）A．?dāng)嗦菲骼脙煞N金屬受熱膨脹程度不同使得電路斷開(kāi) B．?dāng)嗦菲鞯淖饔檬钱?dāng)電路電流過(guò)大時(shí)會(huì)自動(dòng)使電路斷開(kāi) C．左側(cè)金屬片的熱脹程度比右側(cè)金屬片的熱脹程度大些 D．該斷路器斷開(kāi)后隨著金屬片溫度降低電路會(huì)自動(dòng)接通7．（2023?溫嶺市模擬）科學(xué)探究是一個(gè)不斷發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、解決問(wèn)題的過(guò)程。下列對(duì)電與磁的相關(guān)科學(xué)史料的解讀錯(cuò)誤的是（）A．科學(xué)知識(shí)是固定不變 B．科學(xué)發(fā)展的背后隱含著人類(lèi)認(rèn)識(shí)的發(fā)展 C．電與磁統(tǒng)一性的證實(shí)，揭示了電磁現(xiàn)象的本質(zhì) D．問(wèn)題是在具體的情境中根據(jù)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(hù)內(nèi)配電系統(tǒng)的方框圖（部分）。結(jié)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(huì)使電燈無(wú)法發(fā)光 B．電冰箱的插頭插入三孔插座時(shí)，能使電冰箱的金屬外殼接地 C．?dāng)嗦菲鳍偬l時(shí)，電路中一定發(fā)生了短路 D．漏電保護(hù)器切斷電流時(shí)，空調(diào)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(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖，其中的電磁鐵和永磁體之間相互排斥，對(duì)秤盤(pán)產(chǎn)生向上的力。當(dāng)秤盤(pán)上放置質(zhì)量不同的物體時(shí)，可通過(guò)調(diào)節(jié)滑動(dòng)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(chēng)量物體質(zhì)量m跟電路中電流I的關(guān)系為m＝kI（k為500克/安）。據(jù)此原理，可將電流表改裝成“質(zhì)量顯示儀”達(dá)到稱(chēng)量質(zhì)量的目的。電源電壓為9伏，線(xiàn)圈電阻為10歐，線(xiàn)圈允許通過(guò)的最大電流為0.8安，滑動(dòng)變阻器規(guī)格為“50Ω2A”，電流表量程為0～0.6安。假設(shè)彈簧等元件均能正常工作。下列說(shuō)法中錯(cuò)誤的是（）A．永磁體下端為S極 B．該電子秤的稱(chēng)量范圍為75g～400g C．要增大斥力，應(yīng)將變阻器滑片P向下移動(dòng) D．要增大電子秤稱(chēng)量范圍，可以通過(guò)增大電路中電流的取值范圍來(lái)實(shí)現(xiàn)10．（2023春?上城區(qū)校級(jí)期中）用一枚螺絲釘、一節(jié)電池、一根導(dǎo)線(xiàn)和一塊組扣狀磁鐵，就能做成一個(gè)最簡(jiǎn)單的電動(dòng)機(jī)。如圖所示，螺絲釘?shù)奈捕宋盆F，尖端吸在電池的正極上，然后將導(dǎo)線(xiàn)的一端接到電池負(fù)極，另一端搭在磁鐵邊緣，螺絲釘就開(kāi)始旋轉(zhuǎn)，下列敘述錯(cuò)誤的是（）A．工作時(shí)將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能 B．若僅改變電源正負(fù)極方向，螺絲釘會(huì)反向轉(zhuǎn)動(dòng) C．若僅將組扣磁鐵上下翻轉(zhuǎn)（改變磁極方向），螺絲釘會(huì)反向轉(zhuǎn)動(dòng) D．若將電池替換成電壓更大的電池，螺絲釘轉(zhuǎn)動(dòng)速度加快11．（2023春?鹿城區(qū)期中）小聯(lián)同學(xué)利用電磁繼電器、熱敏電阻R1等器件設(shè)計(jì)了一個(gè)恒溫箱控制電路，如圖甲所示。恒溫箱的溫度自動(dòng)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(xiàn)象是人類(lèi)探索自然的一個(gè)重要方面，人類(lèi)對(duì)電與磁的認(rèn)識(shí)也促進(jìn)了科技的進(jìn)步，在生活中也有很多應(yīng)用。城市下水道井蓋丟失會(huì)導(dǎo)致行人墜入下水道。為此項(xiàng)目小組設(shè)計(jì)了一種警示電路：在井口安裝一環(huán)形燈L，井蓋相當(dāng)于開(kāi)關(guān)S；正常情況下（S閉合），燈L不亮：一旦井蓋丟失（S斷開(kāi)），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(jí)期中）校項(xiàng)目小組制作了一款節(jié)能夜跑燈，在跑步過(guò)程中，小燈泡發(fā)光，幫助夜跑者照明。夜跑燈的具體制作過(guò)程如下：將線(xiàn)圈纏繞在塑料永磁體小燈泡管外殼并與小燈泡構(gòu)成閉合電路，磁體在水管中能自由往返運(yùn)動(dòng)。下列實(shí)驗(yàn)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(jí)期中）在制造精密電阻時(shí)，常常采用雙線(xiàn)繞法。即把電阻絲從螺線(xiàn)管一端繞到另一端，再?gòu)牧硪欢死@回來(lái)。如果電流方向如圖所示，那么螺線(xiàn)管（）A．比用單線(xiàn)繞法磁性強(qiáng)一倍 B．左、右兩端都沒(méi)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(lè)清市期中）如圖所示是某科技小組設(shè)計(jì)的一種溫度自動(dòng)控制報(bào)警裝置電路圖，以下說(shuō)法中正確的是（）A．溫度達(dá)到90℃，銜鐵向上，綠燈亮 B．改變溫度計(jì)中金屬絲長(zhǎng)度可以改變報(bào)警溫度 C．自動(dòng)報(bào)警器中的電磁鐵運(yùn)用了電磁感應(yīng)現(xiàn)象 D．把水銀溫度計(jì)換成煤油溫度計(jì)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(dòng)機(jī)模型的實(shí)驗(yàn)中，小希將組裝好的電動(dòng)機(jī)模型、滑動(dòng)變阻器、電源、開(kāi)關(guān)串聯(lián)起來(lái)如圖甲所示。（1）小希閉合開(kāi)關(guān)，發(fā)現(xiàn)線(xiàn)圈不轉(zhuǎn)，他用手輕輕轉(zhuǎn)了一下線(xiàn)圈，電動(dòng)機(jī)模型開(kāi)始正常轉(zhuǎn)動(dòng)。線(xiàn)圈原來(lái)不轉(zhuǎn)的原因可能是（填字母）。A.線(xiàn)圈處于平衡位置B.電源正負(fù)極接反了C.磁鐵沒(méi)有磁性（2）若要電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速加快，小希應(yīng)將滑動(dòng)變阻器的滑片向移動(dòng)。（3）完成以上實(shí)驗(yàn)后，小希取下圖甲中的電源換上小燈泡，在模型的轉(zhuǎn)軸上繞上細(xì)線(xiàn)，如圖乙所示，然后快速拉動(dòng)細(xì)線(xiàn)，使線(xiàn)圈轉(zhuǎn)動(dòng)起來(lái)，結(jié)果小燈泡發(fā)光，此時(shí)這模型就相當(dāng)于機(jī)。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(dāng)達(dá)到設(shè)定的安全深度時(shí)，電磁鐵吸引銜鐵，反應(yīng)盒中兩種物質(zhì)混合并開(kāi)始反應(yīng)產(chǎn)生氣體，氣囊快速充氣上浮，將潛水運(yùn)動(dòng)員拉回到水面，其中U為電源電壓，R0為定值電阻。（1）為實(shí)現(xiàn)以上功能，在圖丙中畫(huà)出力敏電阻Rx的阻值隨深度變化的大致曲線(xiàn)。（2）若其他條件不變，增加電磁鐵的線(xiàn)圈匝數(shù)，則安全深度將如何變化并說(shuō)明理由。18．（2023春?鹿城區(qū)校級(jí)期中）在研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象的實(shí)驗(yàn)中，蹄形磁體水平放置，將導(dǎo)體ab放入蹄形磁體的磁場(chǎng)中，如圖甲所示。（1）導(dǎo)體棒的材料可選擇；A.塑料 B.玻璃 C.銅（2）該實(shí)驗(yàn)中能量轉(zhuǎn)化的形式是將轉(zhuǎn)化為電能；（3）閉合開(kāi)關(guān)，此靈敏電流計(jì)的指針偏轉(zhuǎn)如圖甲。現(xiàn)改變磁場(chǎng)方向請(qǐng)?jiān)趫D乙中用箭頭表示靈敏電流計(jì)的偏轉(zhuǎn)方向。19．（2023春?永嘉縣校級(jí)月考）福建艦是我國(guó)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(chē)與飛機(jī)前輪連接，其工作原理如圖所示。（1）艦載機(jī)位于兩條通電軌道的中間，當(dāng)要起飛時(shí)，為軌道加上驅(qū)動(dòng)電流使其沿軌道方向由靜止開(kāi)始加速，從而縮短彈射起飛，最終被彈射出去，此過(guò)程中應(yīng)用到的電磁學(xué)原理是。（2）若要改變艦載機(jī)的運(yùn)動(dòng)方向，可采取的措施有：。（列舉1點(diǎn)）（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(chǎn)生強(qiáng)大推力將艦載機(jī)推出去。下列支持蒸汽彈射技術(shù)的是（可多選）。A.需消耗大量淡水，且產(chǎn)生蒸汽的過(guò)程耗時(shí)太長(zhǎng)B.短時(shí)間產(chǎn)生大量水汽，功率大，能在三秒內(nèi)把艦載機(jī)從靜止加速到離艦速度C.連續(xù)彈射后，蒸汽壓力會(huì)明顯減小，后續(xù)彈射動(dòng)力不足D.技術(shù)成熟，可靠性高20．（2023秋?西湖區(qū)校級(jí)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(nèi)，電源電壓U＝6V，繼電器線(xiàn)圈的電阻可不計(jì)。圖乙為熱敏電阻的R1﹣t圖像，且已知在30～150℃范圍內(nèi)，熱敏電阻的阻值隨溫度的變化規(guī)律是：R1?t＝常數(shù)。電阻R2為阻值變化0～100Ω的控溫電阻，當(dāng)線(xiàn)圈中的電流達(dá)到30mA時(shí)，繼電器的銜鐵被吸合，已知可變電阻R2＝50Ω時(shí)，恒溫箱可保持60℃恒溫，應(yīng)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(yīng)調(diào)為Ω。三．實(shí)驗(yàn)探究題（共4小題）21．（2023春?溫州期中）在探究通電螺線(xiàn)管磁性強(qiáng)弱與哪些因素有關(guān)的實(shí)驗(yàn)中，小希將金屬合金絲纏繞成螺線(xiàn)管后，設(shè)計(jì)了如圖電路。進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)，當(dāng)螺線(xiàn)管通電時(shí)會(huì)對(duì)磁鐵產(chǎn)生力的作用，使指針繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)。（1）當(dāng)開(kāi)關(guān)閉合時(shí)，指針向右偏轉(zhuǎn)，諸判斷圖中磁鐵的左側(cè)為極。（2）小希利用如圖裝置，想進(jìn)一步驗(yàn)證通電螺線(xiàn)管的磁性強(qiáng)弱與鐵芯粗細(xì)是否有關(guān)，請(qǐng)你幫助設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)步驟。22．（2023春?上城區(qū)校級(jí)期中）為驗(yàn)證奧斯特實(shí)驗(yàn)，小明從實(shí)驗(yàn)室借了一枚小磁針。他把通電的臺(tái)燈（220V0.3A）上的導(dǎo)線(xiàn)移到小磁針的正上方，沿南北方向靠近小磁針?lè)胖茫ㄈ鐖D甲所示），結(jié)果發(fā)現(xiàn)小磁針并未發(fā)生偏轉(zhuǎn)。帶著疑問(wèn)，小明與同學(xué)討論小磁針不偏轉(zhuǎn)的原因，共有兩種猜想.猜想一：可能是臺(tái)燈有兩根導(dǎo)線(xiàn)，其中的電流方向相反，產(chǎn)生的磁場(chǎng)相互抵消。猜想二：可能是臺(tái)燈導(dǎo)線(xiàn)中的電流小，產(chǎn)生的磁場(chǎng)太弱，不足以使小磁針偏轉(zhuǎn)。接著，它們又設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)進(jìn)行探究，如圖乙，用兩節(jié)干電池（3V）和一段電阻絲（12Ω）串聯(lián)，閉合開(kāi)關(guān)后發(fā)現(xiàn)小磁針發(fā)生了偏轉(zhuǎn)。（1）此實(shí)驗(yàn)通過(guò)現(xiàn)象來(lái)說(shuō)明通電導(dǎo)線(xiàn)周?chē)嬖诖艌?chǎng)；（2）電阻絲中的電流（選填“大于”“等于”或“小于”）臺(tái)燈中的電流，據(jù)此可以斷定猜想是錯(cuò)誤的。23．（2023春?金華期中）學(xué)校開(kāi)展項(xiàng)目化學(xué)習(xí)挑戰(zhàn)賽——為夜跑者設(shè)計(jì)制作節(jié)能夜跑燈?！卷?xiàng)目要求】設(shè)計(jì)制作節(jié)能夜跑燈，將日常跑步產(chǎn)生的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能使LED燈發(fā)光。【提供器材】塑料水管、膠塞、圓柱形強(qiáng)磁體、漆包線(xiàn)、LED燈（額定電壓為1.8V）。（1）該項(xiàng)目學(xué)習(xí)經(jīng)歷時(shí)間較長(zhǎng)，包含的重要環(huán)節(jié)有：①學(xué)習(xí)節(jié)能夜跑燈的工作原理一電磁感應(yīng)現(xiàn)象：②小組合作設(shè)計(jì)夜跑燈結(jié)構(gòu)圖：③小組合作制作夜跑燈：④公布節(jié)能夜跑燈評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)；⑤節(jié)能夜跑燈展示評(píng)比；⑥探究感應(yīng)電壓大小的影響因素。你認(rèn)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(xiàn)，探究感應(yīng)電壓大小和線(xiàn)圈匝數(shù)關(guān)系，具體數(shù)據(jù)如下表所示，根據(jù)表中數(shù)據(jù)分析，在其他條件不變的情況下，小科小組至少要繞制匝線(xiàn)圈，才能使額定電壓為1.8V的LED燈正常發(fā)光。線(xiàn)圈匝數(shù)50匝100匝150匝200匝感應(yīng)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(jié)構(gòu)圖，線(xiàn)圈纏繞在塑料水管外殼并與LED燈構(gòu)成閉合電路，磁體應(yīng)置于乙圖手臂的（填“A”或“B”）部位，請(qǐng)簡(jiǎn)述理由。24．（2023春?洞頭區(qū)期中）發(fā)光二極管（LED燈）具有單向?qū)щ娦?，如圖甲，當(dāng)電流從“+”極流入時(shí)，LED燈會(huì)發(fā)光，當(dāng)電流從“﹣”極流入時(shí)，LED燈不發(fā)光。小敏想用LED燈來(lái)研究“感應(yīng)電流的方向與哪些因素有關(guān)”，于是將兩個(gè)相同的LED燈反向并聯(lián)后接到線(xiàn)路中，與線(xiàn)圈構(gòu)成閉合電路，并進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)操作。①將條形磁體N極朝下，將條形磁體快速向下插入線(xiàn)圈中（如圖乙），發(fā)現(xiàn)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(xiàn)圈中（如圖丙），發(fā)現(xiàn)A燈不發(fā)光，B燈發(fā)光。（1）實(shí)驗(yàn)中，將兩個(gè)相同的LED燈反向并聯(lián)的目的是。（2）通過(guò)上述實(shí)驗(yàn)可以獲得的結(jié)論是。（3）在圖乙中，若想要證明“感應(yīng)電流的方向與導(dǎo)體切割磁感線(xiàn)方向有關(guān)”，在做了上述操作①后，還應(yīng)該補(bǔ)做的實(shí)驗(yàn)操作是。四．計(jì)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?xì)鈭?bào)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?xì)獾臐舛鹊年P(guān)系如圖乙。出廠(chǎng)預(yù)設(shè)當(dāng)燃?xì)鉂舛冗_(dá)到4%時(shí)報(bào)警，出廠(chǎng)測(cè)試時(shí)，控制電路的電源電壓U1為3伏且保持恒定，閉合開(kāi)關(guān)S1、S2，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器R2滑片P的位置，當(dāng)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(yīng)的燈亮起而報(bào)警。（電磁鐵線(xiàn)圈的阻值忽略不計(jì)）（1）該報(bào)警器要達(dá)到出廠(chǎng)預(yù)設(shè)值，滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值有多大？（2）某場(chǎng)地安裝該報(bào)警器后，想讓報(bào)警器更靈敏一些，滑動(dòng)變阻器滑片向滑動(dòng)（選“上”或者“下”）。26．（2023春?諸暨市期末）冬天坐在馬桶上感覺(jué)非常冰涼，某學(xué)習(xí)小組展開(kāi)“自制智能電熱馬桶圈”的項(xiàng)目化學(xué)習(xí)。在老師的指導(dǎo)下小組同學(xué)制定了評(píng)價(jià)量規(guī)，表一為部分評(píng)價(jià)指標(biāo)。表一：評(píng)價(jià)量規(guī)評(píng)價(jià)維度評(píng)價(jià)等級(jí)優(yōu)秀良好待改進(jìn)升溫維度人坐在馬桶圈上面后5秒內(nèi)溫度上升至30℃以上坐在馬桶圈上面后10秒內(nèi)溫度上升至30℃以上坐在馬桶圈上面后10秒內(nèi)溫度無(wú)法上升至30℃節(jié)能性在保溫?fù)鯐r(shí)工作電路電流不大于50mA在保溫?fù)鯐r(shí)工作電路電流范圍在50—100mA在保溫?fù)鯐r(shí)工作電路電流大于100mA圖甲是該小組同學(xué)設(shè)計(jì)的電路圖?？刂齐娐冯娫措妷篣＝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