初中物理经典复习题之电磁学.docx
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初中物理经典复习题之电磁学
电与磁（三）
优能提醒：
请认真审题，仔细作答，发挥出自己的真实水平！
一、单项选择题：
1．如图所示，甲、乙都是软铁片，当开关闭合后（ ）
A．
甲、乙左端都是N极
B．
甲、乙右端都是N极
C．
甲右端是N极，乙左端是N极
D．
甲左端是N极，乙右端是N极
【答案】
D．
【解析】
解：
当开关闭合后，通电螺线管的右端是N极，左端是S极，磁体外部磁感线，是从N极出来回到S极，三个软铁片被磁化，且乙的左端是S极，右端是N极，而甲的右端是S极，左端是N极，故D的说法正确．
2．下列两图中，开关S断开时，小磁针静止在图甲所示的位置；开关S闭合时，小磁针静止在图乙所示的位置．由此可知：
（ ）
A．
a端是电磁铁N极，c端是电源正极
B．
a端是电磁铁N极，c端是电源负极
C．
b端是电磁铁N极，d端是电源正极
D．
b端是电磁铁N极，d端是电源负极
【答案】
D
【解析】
由通电后小磁针N极的指向可知螺线管的磁极，则由右手螺旋定则可知电流方向及电源的正负极．通电后小磁针N极指向右侧，则由磁极间的相互作用可知螺线管a端为S极，b侧为N极；由右手螺旋定则可得电流由左侧流入，即电源c端为正极．
3．如图所示的四幅图中能说明发电机工作原理的是（ ）
A．
B．
C．
D．
【答案】
A
【解析】
根据电磁感应、电流的磁效应、通电导体在磁场中受力运动分析．
A选项是演示电磁感应现象的，发电机的工作原理根据的就是电磁感应现象；
B选项说明了电流的磁效应；
C选项说明通过电导体在磁场里受到力的作用；
D选项说明通电导体周围存在着磁场．
4．下面的实验现象中，属于机械能转化为电能的是（ ）
A．小磁针转动B．通电导线在磁场中运动
C．转动线圈灯泡发光D．通电线圈在磁场中转动
【答案】
C
【解析】
（1）小磁针转动是因为小磁针放入磁场中受到磁力作用的结果．是电能转化为机械能．
（2）通电导线和通电线圈在磁场中受到磁力的作用而运动的，消耗了电能，转化成机械能．
（3）转动线圈灯泡发光，表示消耗机械能，得到电能．
解：
小磁针转动、通电导线在磁场中运动、通电线圈在磁场中转动都是消耗了电能，得到了机械能，不符合题意；
而闭合电路中的线圈在磁场中转动做切割磁感线运动，产生电流使灯泡发光，是机械能转化为电能的．
故选C．
5．如图所示实验装置，弹簧测力计下面挂着条形磁铁，螺线管中插有铁芯，开关S拨在触点②位置．要使弹簧测力计的示数变大，下列操作方法能够实现的是（ ）
A．
滑片P向b端滑动
B．
将S拨到①位置
C．
将铁芯从螺线管中取出
D．
将螺线管往上移动
【答案】
C
【解析】
A．根据安培定则可知，螺线管的上端是N极，同名磁极相互排斥．滑片P向b端滑动，电阻变小，电流变大，螺线管磁性变强，排斥力增大，则弹簧测力计示数变小，不符合题意；
B．将S拨到①位置，线圈匝数增加，螺线管磁性增强，排斥力增大，则弹簧测力计示数变小，不符合题意；
C．将铁芯从螺线管中抽出，螺线管的磁性就会变弱，排斥力减小，则弹簧测力计示数变大；
D．将螺线管往上移动，磁极间的作用会变强，排斥力变大，则弹簧测力计示数变小，不符合题意．
6．如图所示是一个水位自动报警器的原理图．水位没有到达金属块A时，绿灯亮；水位到达金属块A时，红灯亮．下列关于它的工作原理的讨论中，正确的是（ ）
A．容器中的水不能导电B．电磁铁有无磁性与水位有关
C．红、绿灯是并联的D．衔铁是永磁体
【答案】
B
【解析】
首先应弄清图中所示的自动报警器工作原理：
当水位到达A时，由于一般水具有导电性，那么电磁铁所在电路被接通，吸引衔铁向下，从而接通红灯所在电路，此时红灯亮，而绿灯不亮．
解：
当水位没有达到A时，电磁铁没有磁性，只有绿灯亮；当水位到达A时电路接通，电磁继电器有磁性，且根据右手定则知上端为S极，衔铁就会在电磁力吸引的作用下与红灯接通，红灯亮；该报警器的红、绿灯不会同时亮．
故选B．
7．
如图所示为研究磁场对通电导线作用的实验装置．当接通电源，有电流由a至b通过导线ab时，它将受到磁场力作用而向左运动，则（ ）
A．当磁场方向改变时，导线ab将向右运动，机械能将转为电能
B．当电流方向改变时，导线ab将向左运动，电能转化为机械能
C．当电流方向和磁场方向同时改变时，导线ab将向左运动
D．当电流方向和磁场方向同时改变时，导线ab将向右运动
【答案】
C
【解析】
通电导体在磁场中受到力的作用，受力方向与两个因素有关：
一个是磁场方向，另一个是电流方向．如果只改变一个因素，则导体受力方向改变，如果同时改变两个因素，则导体受力方向不变．此实验是电能转化为机械能．
解：
A、只改变一个影响因素，受力运动方向改变，但能量的转化是电能转化为机械能，故前半句对，后半句错，故A错误；
B、只改变一个影响因素，受力运动方向改变，故前半句错，后半句对，故B错误；
C、两个影响因素同时改变时，受力运动方向不变，故C正确；
D、同上，故D错误．
故选C．
8．我国是全世界手机用户最多的国家．关于手机，下列说法正确的是（ ）
A．手机是利用超声波来传递信息的
B．听筒是利用电磁感应原理工作的
C．作振动用的电动机利用了磁场对电流有力的作用
D．手机周围没有磁场不会对别的磁体造成影响
【答案】
C
【解析】
A、手机就是利用电磁波的发射和接收来实现信息传递的；
B、听筒将变化的电流转化为声音，利用的是磁场对电流的作用；
C、电动机的原理是通电导体在磁场中受力运动；
D、手机中存在磁体，磁体周围存在磁场．
解答：
解：
A、手机是利用电磁波来传递信息的，所以A是错误的；
B、通电导体处于磁场中，就会受到磁力的作用，听筒就是利用这个原理将变化的电流转化为声音的，所以B是错误的；
C、做振动用的电动机是利用通电导体在磁场中受力运动的原理来工作的，所以C是正确的；
D、手机中存在磁体，周围有磁场，会对别的磁体造成影响，所以D是错误的．
故选C．
9．对于在空气中传播的电磁波，下列说法正确的是（ ）
A．
频率越低，波速越大
B．
频率越低，波长越长
C．
波长越长，波速越大
D．
电磁波的波长都相等
【答案】
B
【解析】
A、电磁波的波速是定值，不会变化，故A错误；
B、在波速不变的情况下，频率和波长成反比，频率越低，波长越长，故B正确；
C、波长对波速没有影响，波速是一个定值，故C错误；
D、电磁波的波长和频率成反比，所以电磁波的波长根据频率的变化而变化，故D错误．
10．关于电磁波，下列说法中正确的是（ ）
A．
电磁波的传播速度比光速小
B．
电磁波在真空中不能传播
C．
微波、无线电波、红外线、紫外线都属于电磁波
D．
根据公式c=λf可以推断频率越高的电磁波，波速越大
【答案】
C
【解析】
A、电磁波的传播速度和光的传播速度是相同的，都等于3×108m/s；
B、电磁波可以在真空中传播；
C、微波、无线电波、红外线、紫外线，都是电磁波，只是它们的频率和波长是不同的；
D、各种频率的电磁波波速都是相等的，等于3×108m/s
11．能源、信息和材料是现代社会发展的三大支柱，关于它们下列说法中正确的是（ ）
A．光电池和VCD光碟都应用了磁性材料
B．核能是可再生能源
C．光导纤维是利用超声波来传递信息的
D．雷达是利用电磁波来进行定位和导航的
【答案】
D
【解析】
A、录音带、录像带都是利用磁性材料来工作的，干电池和VCD光盘不是；
B、核能不能短期内从自然界得到补充，是不可再生能源；
C、光导纤维是利用频率比较高的激光来传递信息的；
D、雷达就是利用电磁波来工作的．
解答：
解：
A、光电池利用的是光电效应，没有用到磁性材料；VCD光碟用激光在盘上烧刻出一道道的凹痕，凹进去的地方对光的反射和凸的地方对光的反射是不一样的，利用的也是光电效应，没有用到磁性材料，所以A是错误的；
B、核能是不可再生能源，所以B是错误的；
C、光导纤维是利用激光来传递信息的，所以C是错误的；
D、雷达是利用电磁波来进行定位和导航的，所以D是正确的．
故选D．
二、计算题：
12．当夏天大气压偏低的时候，养鱼专业户需要给鱼塘增氧，以防止鱼缺氧死亡．小明同学设计了一个自动增氧系统，他把实验室的水银气压计进行改装，在气压计左边顶端密封一根铜导线，右边开口处也固定一根铜导线，如图所示．气压计左边的水银面上方为真空，当左边水银面下降时，右边水银面将上升．如果外界大气压低于74cm高水银柱所产生的压强时，水银柱将两边的铜导线接通，使得电磁继电器的控制电路形成通路，电磁铁将衔铁吸下，工作电路接通，增氧泵（里面是交流电动机）就自动工作．
（1）气压计右边的铜导线应竖直向下伸长到右边标心 cm处．请同时在图中画出．
（2）请按照题意要求，直接在图中连接好电路．
【答案】
（1）11．
（2）
【解析】
（1）水银气压计中两水银面的高度差受大气压强影响，当大气压下降时，气压计左边的水银面下降，右边水银面上升．如果左、右两边玻璃管一样粗细，则左边水银面下降的高度等于右边水银面上升的高度．由题图可知，当左边水银面下降1cm，右边水银面上升1cm时，两边水银面高度差是74cm，故右边的铜导线端点应在右边标尺的11cm处（图中水银面高度差是76cm，右边水银面已在标尺10cm处，只要右边水银面再升高1cm就能使水银面高度差变为74cm）．
（2）气压计右边水银面随着大气压升高而下降，随大气压下降而升高，实现水银面与铜导线断开接触﹣﹣随气压变化而通断的“开关”．通过这个“开关”，控制电磁铁通断电，再通过“动静触点”这个“开关”实现原电路的通断．在连接时，将气压计这个“开关”接入控制电路，将“动静触点”这个开关接入工作电路，且“相线下来接开关”的原则仍需注意．
三、简答题：
13．如图，是简单的火警自动报警装置所需的电路元件．其中，温控开关在温度升高到某值时自动闭合，常温时自动断开．要求：
当发生火灾时红灯亮、电铃响，发出报警信号；正常情况下绿灯亮．请按上述要求，将图中元件连成一个火警报警器电路（a、b、c为三个接线柱）．
【答案】
【解析】
解决此题要知道电磁式继电器一般由铁芯、线圈、衔铁、触点簧片等组成的；只要在线圈两端加上一定的电压，线圈中就会流过一定的电流，从而产生电磁效应，衔铁就会在电磁力吸引的作用下克服返回弹簧的拉力吸向铁芯，从而带动衔铁的动触点与静触点（常开触点）吸合；当线圈断电后，电磁的吸力也随之消失，衔铁就会在弹簧的反作用力返回原来的位置，使动触点与原来的静触点（常闭触点）吸合；这样吸合、释放，从而达到了在电路中的导通、切断的目的．
（1）当温控开关断开时，绿灯亮；
（2）当温度升高时，温控开关会闭合，线圈中就会流过一定的电流，从而产生电磁效应，衔铁就会在电磁力吸引的作用下克服返回弹簧的拉力吸向铁芯，从而带动衔铁的动触点与静触点（常开触点）吸合，红灯亮，警报响；
14．家庭用电问题
下面是小宇家的用电器和电路布线图：
下面是小宇家几台家用电器的铭牌：
（1）小宇发现洗手间的灯不亮了，而灯泡没坏．于是他闭合开关，用试电笔分别测试a、b…f各点，发现测试a、b、c三点时试电笔发光，而测试d、e、f时不发光．这说明 _________ 两点间发生了 _________ ．于是他很快修好了该电路．
（2）夏天的夜晚，小宇洗完衣服正在用洗衣机脱水，三只“220V60W”的灯和其它的用电器都在正常工作，这时通过保险丝的电流是 _________ A．
（3）这天，物业公司的工作人员来收电费了，他观察了现在的电度表盘，然后从笔记本上查出上个月的示数是106.7kW•h，若按每度电0.6元计算，小宇家本月应该缴电费 _________ 元．下图是去年一年小宇家耗电情况的图象，可见 _________ 月份用电最多．
（4）在电阻一定时，电流越大，导体在相同时间内产生的热量 _________ ．根据这一原理，小宇家的电路中加入了保险丝．保险丝是由电阻比较 _________ 、熔点比较________ 的铅梯合金制成．当电流过大时，温度升高到一定程度，保险丝自动 _________ ，保护了电路．
（5）小宇在看电视新闻，电视中的信息源于从电视台发出的信号．该信号被电视机的________ 线接收下来，然后通过 _________ 将电信号变成图象；通过 _________ 将电信号变成声音．这样我们就可以看到图象、听到声音．
（6）小宇想在卧室安装一个照明电灯和一个红色电源指示灯．要求：
只要有电，红色电源指示灯就一直亮着；照明电灯则由开关控制．请你在图中卧室的位置帮他画好电路图．
（7）小宇做了一个可以调节亮度的迷你型夜灯，已知小灯泡铭牌是“6V3.6W”，电池电压为9V，变阻器的变阻范围是0～20Ω，灯泡的发光效率为30%．变阻器的电阻调至多大时，小灯泡实际功率是2.5W？
此时小灯泡的发光功率为多大？
【答案】
（1）cd，断路；
（2）3.1；
（3）42.3；8；
（4）越多，大，低，熔断；
（5）天，显像管，扬声器；
（6）电路图如下：
（7）8Ω、0.75W．
【解析】
解：
（1）在正常情况下，闭合开关后，火线应使测电笔亮，但d点不亮，说明cd之间的电线发生了断路；
（2）三只电灯的总功率为180W，电风扇的功率为66W，洗衣机的脱水功率为136W，电视机的功率为180W，电冰箱的功率为120W，故总功率P=180W+66W+136W+180W+120W=682W，
由P=UI得I=
，总电流I=
=3.1A；
（3）消耗的电能=177.2﹣106.7=70.5kWh，电费=70.5×0.6=42.3元；
从用电图象上看出，8月份用电最多；
（4）保险丝是用电阻率大，熔点低的合金制成的，由电流的热效应知，电流通过导体时会发热，当电阻一定时，电流越大，发热越多，当电流在到一定的程度时，保险丝就会熔断，直到保护作用；
（5）人们收看电视新闻时，电视台发出的信号被电视机的天线接收下来，然后通过电视机的显像管将电信号变为图象；通过扬声器将电信号变为声音，这样我们就可以看到图象、听到声音．
（6）如图：
开关要和灯泡串联，且开关接在灯泡和火线之间；插座直接接在火线和零线之间．
（7）小灯泡的电阻：
RL=
=10Ω
当小灯泡的实际功率是2.5W时，通过灯泡的电流：
I=
=0.5A
电路的总电阻：
R=
=18Ω
∵灯泡和变阻器串联∴变阻器的电阻为：
R变=R﹣RL=18Ω﹣10Ω=8Ω
此时小灯泡的发光功率：
P′=P×30%=2.5W×30%=0.75W
答：
变阻器的电阻为8Ω；小灯泡的发光功率为0.75W．
四、填空题：
15．如图所示，小磁针在纸面内能自由转动．闭合开关后，小磁针将沿 方向转动（填“顺时针”或“逆时针”）；当滑动变阻器的滑片向b端移动时，通电螺线管的磁性将 （填“增大”或“减小”）．
【答案】
顺时针；增大
【解析】
由图可知电流由螺线管下方流入，则用右手握住螺线管，四指沿电流方向，则大拇指向上，故螺线管上方为N极；
因同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，则小磁针S将向螺线管靠近，N极远离螺线管，故小磁针将顺时针转动；
当滑动变阻器的滑片向a端移动时，滑动变阻器接入电阻减小，则由欧姆定律可得电路中电流增大，则通电螺线管的磁性增大；
16．如图所示，当闭合开关S时，小磁针将向 _________ （填“顺时针”或“逆时针”）方向转动，当滑动变阻器的滑片P向右移动时，电磁铁的磁性将 _________ （填“增强”、“不变”或“减弱”）
【答案】
顺时针、增强．
【解析】
解：
根据右手定则判断电螺线管的上端为N极，小磁针将向顺时针方向转动；
当滑动变阻器的滑片P向右移动时，电路中的电流变大，电磁铁磁性增强．
五、推断题：
17．
（1）如图所示是电磁学中一个很重要的实验，从实验现象可知通电导体周围存在磁场，这种现象是1820年丹麦物理学家发现的．
（2）把直导线弯曲成螺线形，当螺线形线圈插入铁心后磁性增强，此装置称为电磁铁．为探究电磁铁的磁性与哪些因素有关，小丽同学作出以下猜想：
猜想A：
通过电磁铁的电流越大，它的磁性越强
猜想B：
外形相同的电磁铁，线圈的匝数越多，它的磁性越强
为了检验上述猜想是否正确，小丽所在实验小组通过交流合作设计了以下实验方案：
用漆包线（表面涂有绝缘漆的导线）在大铁钉上绕若干圈，制成简单的电磁铁．如图所示的三种情况．根据小丽的猜想和实验，完成下面填空：
通过观察电磁铁吸引大头针数目多少的不同，来判断磁性强弱的不同．
①通过比较图两种情况，可以验证猜想A是正确的．
②通过比较C图甲、乙两电磁铁，发现猜想B不全面，应补充．
（3）随着科学技术的发展，电磁铁在生产、生活中的应用十分广泛．如水位自动报警器，其工作原理如图所示，当水位达到金属块A时，出现的情况是．
A．红、绿灯同时亮B．红、绿灯都不亮C．绿灯亮D．红灯亮．
【答案】
（1）奥斯特；
（2）①A、B；
②电流相同；
（3）D．
【解析】
（1）奥斯特实验就是以奥斯特的名字命名的，这个实验证明了电流周围存在磁场，揭示了电和磁之间的联系，因此奥斯特也被尊称为“揭示电和磁联系的第一人”；
（2）实验中电磁铁的磁性是以电磁铁吸引大头针数目多少的不同体现的，用到了转换法的思想；
①要验证猜想A是正确的，根据控制变量法的思想，必须控制线圈的匝数相同，改变电流的大小，观察电磁铁吸引大头针数目的多少，符合此要求的只有A、B两图；
②C图中甲、乙两磁铁串联，通过的电流相同，线圈的匝数不同，吸引的大头针数目不同，匝数多的吸引的大头针多，磁性强，因此B的猜想应该补充“电流相同”这一前提条件．
（3）水位自动报警器利用了电磁铁“通电有磁性，断电无磁性”的特点，当水位达到金属块A时，由于水是导体，电磁铁电路接通，电磁铁产生磁性把衔铁吸下来，使触电与红灯电路接通，红灯发光．
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