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1、苏科版 初三物理 下学期 第十六章 电磁转换 第二节 电流的磁场 实验题的专项基础练习含答案江苏省苏科版初三物理下学期第十六章电磁转换第二节电流的磁场实验题的专项基础练习一、实验探究题（本大题共11小题，共66.0分）1. 在探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”实验中，小明制成简易电磁铁甲、乙并设计了如图所示的电路 (1)当滑动变阻器滑片向左移动时，电磁铁甲、乙吸引大头针的个数_（填“增加”或“减少”），说明电流越_，电磁铁磁性越强 (2)根据图示的情境可知，_（填“甲”或“乙”）的磁性较强，说明电流一定时，_，电磁铁磁性越强 (3)电磁铁吸引的大头针下端分散的原因是_2. 图甲是“探究通电螺线管

2、外部的磁场分布”的实验装置。（1）为了使通电螺线管的磁场_，可以在螺线管中插入一根铁棒。（2）闭合开关，小磁针A静止后的指向如图甲所示，小磁针的左端为_极。在通电螺线管四周不同位置摆放多枚小磁针后，我们会发现通电螺线管外部的磁场与_磁体的磁场相似。（3）如果把一根导线绕成螺线管，再在螺线管内插入铁芯，就制成了一个电磁铁。图乙所示的实例中没有应用到电磁铁的是_（填实例名称）。3. 如图是奥斯特曾经做过的实验示意图（1）比较甲、乙两图，得到的结论是_ ；（2）比较甲、丙两图，得到的结论是_ 4. 如图是某学习小组同学设计的探究“电磁铁磁性强弱”的实验电路图。（1）实验中，移动变阻器的滑片改变通过电

3、磁铁线圈中的_大小；根据电磁铁吸引大头钉的多少判断电磁铁的_。（2）下表是该组同学所做实验的记录：电磁铁线（线圈）50匝100匝实验次数123456电流/A0.81.21.50.81.21.5吸引铁钉的最多数目/枚581071114比较实验中的1、2、3（或4、5、6）组数据，得出的结论是：电磁铁的匝数一定时，通过线圈中的电流越大，电磁铁的磁性越_；比较实验中的1和4（或2和5，或3和6）组数据，可得出的结论是：_；（3）实验后，同学们想继续探究“电磁铁的磁性强弱与线圈内的铁芯大小是否有关？”他们利用上述电路和两根大小不同的铁芯，设计实验：实验时应该保持_不变，换用不同铁芯，观察电磁铁吸引大头

4、钉数多少。若两次实验吸引大头钉数量明显不同，说明_。5. 如图所示，将一根直导线放在静止小磁针的正上方，并与小磁针平行。（1）接通电路后，观察到小磁针偏转，说明_。若接通电路后移去小磁针，上述结论是否成立？_（成立/不成立）（2）改变直导线中的电流方向，小磁针偏转方向也发生改变，这表明_。（3）实验中小磁针的作用是_。（4）该实验中用到的一种重要科学研究方法是_A类比法 B转换法 C控制变量法 D等效替代法6. 在探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”实验中，小明利用电源、开关、滑动变阻器、两根完全相同的铁钉、表面绝缘的铜线、大头针若干，制成简易电磁铁甲、乙，并设计了如图1所示的电路 （1）实验中通

5、过观察电磁铁_ 的不同，可以判断电磁铁的磁性强弱不同（2）当滑动变阻器滑片向左移动时，电磁铁甲、乙吸引大头针的个数_ （填“增加”或“减少”），说明电流越_ ，电磁铁磁性越强（3）实验中用到的一种重要科学研究方法是_ A类比法B转换法C等效替代法D模型法小明又查阅了有关资料知道：物理学中常用磁感线来形象地描述磁场，用磁感应强度（用字母B表示）来描述磁场的强弱，它的国际单位是特斯拉（符号是T），磁感应强度B越大表明磁场越强；B=0表明没有磁场有一种电阻，它的大小随磁场强弱的变化而变化，这种电阻叫做磁敏电阻，图1所示是某磁敏电阻R的阻值随磁感应强度B变化的图象为了研究某磁敏电阻R的性质，小明设计了

6、如图3所示的电路进行实验，请解答下列问题：（4）当S1断开，S2闭合时，电压表的示数为3V，则此时电流表的示数为_ A（5）闭合S1和S2，移动两个滑动变阻器的滑片，当电流表示数为0.04A时，电压表的示数为6V，由图象可得，此时该磁敏电阻所在位置的磁感应强度为_ T7. 探究影响电磁铁磁性强弱的因素装置过程比较“b”、“c“两次实验，可知：_ ，电磁铁磁性越强。要研究电磁铁磁性与线圈匝数关系，应选择图_ 进行实验。方法通过电磁铁吸大头针个数判断磁性强弱，运用了_ 法。8. 实验名称：探究通电螺线管外部磁场特点。（1）如图所示，当闭合开关S后，小磁针会发生偏转，说明通电螺线管与小磁针之间是通过

7、_发生力的作用。（2）实验中选用小磁针是为了_；实验过程中，把电池的正、负极位置对调，这样操作是为了研究_和_是否有关。（3）如果要探究“通电螺线管磁场强弱与电流大小的关系”，应在如图所示电路的基础上做怎样的改进？9. 在探究通电螺线管外部磁场的实验中，采用了图1所示的实验装置。（1）当闭合开关S后，小磁针_（选填“会”或“不会”）发生偏转，说明通电螺线管与小磁针之间是通过_发生力的作用。（2）用铁屑来做实验，得到了图乙所示的情形，它与_磁铁的磁场分布相似。为描述磁场而引入的磁感线_真实存在的。（3）为了研究通电螺线管的磁极性质，老师与同学们一起对螺线管可能的电流方向和绕线方式进行了实验，得到

8、了如图4所示的四种情况。实验说明通电螺线管的磁极极性只与它的_有关，且这个关系可以用_判断。10. 小明利用实验室的电磁继电器、热敏电阻R1、可变电阻器R2等器件设计了一个恒温箱控制电路，如图甲所示，其中“交流电源”是恒温箱加热器的电源（加热器在恒温箱内，图中未画出）；R1处于恒温箱内，图乙是小明通过实验测得的R1的阻随随温度变化的关系曲线电磁继电器的电源两端电压U=6V，电磁继电器线圈的电阻可不计，通过实验测得当电流为20mA时，电磁继电器的衔铁被吸合 （1）当恒温箱内的温度达到或者超过预设之最高温度时，热敏电阻R1的阻值_ ，直流控制电路中的电流_ ，电磁继电器的衔铁被吸合（均选填“增大”

9、“减小”）；（2）为了实现温度控制，恒温箱的加热器（加热器的电热丝图中未画出）应该选择接在以下的_ AAB端BCD端CAC端DBC端（3）如果要使恒温箱内预设的温度可调节范围是5090，可供选择的可变电阻器R2的电阻值有如下的几种，应选择_ 可变电阻器最恰当A.0100B.0200C.0300D.03000 （4）若要提高恒温箱控制的温度，合理的操作方法是_ （5）小明设计的这个控制电路，使用起来有何不足之处？_ ；请你提出一种解决的方案_ 11. 如图所示，R是巨磁电阻，为了探究R的阻值大小与磁场强弱的关系，实验操作步骤如下： （1）先闭合开关S2，指示灯不亮，再闭合开关S1，指示灯发光，说

10、明R的阻值大小与磁场_（选填“有关”或“无关”）。（2）将滑片P向左移动时，电磁铁的磁场_（填“增强”或“减弱”），观察到指示灯变得更亮，由此实验可得出结论：R的阻值随着磁场的增大而_。（3）实验中将图甲电路中电源的正负极对调，发现图乙电路中电流表的示数不变，这表明：R的阻值与_方向无关。答案和解析1.【答案】（1）增加大（2）甲线圈匝数越多（3）大头针被磁化，同名磁极相互排斥【解析】【分析】掌握影响电磁铁磁性强弱的因素：电流的大小、线圈的匝数、有无铁芯；分析滑动变阻器滑片向左移动时，电流的变化，得出电磁铁磁性的变化及吸引大头针个数的多少；根据电磁铁吸引大头针个数的多少判断电磁铁磁性的强弱并分

11、析甲乙磁性不同的原因；利用磁化和磁极间的作用规律进行分析。探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”实验，考查了影响电磁铁磁性强弱的因素，考查了滑动变阻器对电路电流的影响，磁极间的相互作用规律的应用。【解答】（1）当滑动变阻器滑片向左移动时，滑动变阻器的阻值减小，电路中的电流变大，电磁铁的磁性增强，吸引大头针的个数增加；（2）由图知，甲吸引大头针的个数较多，说明甲的磁性较强，甲乙串联，电流相等，甲的线圈匝数大于乙的线圈匝数，说明电流一定时，线圈匝数越多，电磁铁磁性越强；（3）大头针被磁化，同一端的磁性相同，互相排斥，所以下端分散。故答案为：（1）增加；大；（2）甲；线圈匝数越多；（3）大头针被磁化，同名

12、磁极相互排斥。2.【答案】增强；S；条形；动圈式话筒【解析】解：（1）通电螺线管磁性的强弱与电流的大小、线圈的匝数及是否有铁芯插入有关，所以为了使通电螺线管的磁场增强，可以在螺线管中插入一根铁棒；（2）根据图示的线圈绕向可知，螺线管外侧电流的方向是从下到上，利用安培定则可知通电螺线管左侧为N极、右侧为S极；由于异名磁极相互吸引，所以当小磁针自由静止时，所以小磁针的左端为S极，右端为N极；通电螺线管的磁场分布与条形磁体相似，都是具有两个磁性较强的磁极；（3）通电时，电磁铁有电流通过，产生了磁性，把小锤下方的弹性片吸过来，使小锤打击电铃发出声音，同时电路断开，电磁铁失去了磁性，小锤又被弹回，电路闭

13、合，不断重复，电铃便发出连续击打声，应用了电磁铁；水位自动报警器是通过控制电磁铁中电流有无来控制工作电路用电器的开关，应用了电磁铁；动圈式话筒的原理是电磁感应现象，没有应用到电磁铁。故答案为：（1）增强；（2）S；条形；（3）动圈式话筒。（1）影响电磁铁磁性强弱的因素：电流的大小、线圈的匝数、是否有铁芯插入。电流越大，匝数越多，有铁芯插入，磁性越强；（2）根据螺线管中的电流方向，利用安培右手定则确定通电螺线管的两极，再利用磁极间的作用规律可以确定小磁针的N、S极；通电螺线管的磁场分布与条形磁体相似；（3）带有铁芯的通电螺线管就是电磁铁。本题考查了影响电磁铁磁性强弱的因素、磁极间的相互作用及安培

14、定则的应用以及电磁铁的应用，属于综合性题目。3.【答案】电流周围存在磁场；电流的磁场方向跟电流的方向有关【解析】解：（1）甲、乙两图，当电路闭合时，电路中有电流，小磁针发生偏转，受到磁场作用电路断开时，电路中无电流，小磁针不发生偏转，所以甲乙两图得到的结论：电流周围存在磁场 （2）甲、丙两图，电路中电流方向相反时，小磁针偏转方向发生也相反，说明小磁针受到的磁场作用相反，所以甲丙两图得到的结论：电流的磁场方向跟电流的方向有关 故答案为：（1）电流周围存在磁场；（2）电流的磁场方向跟电流的方向有关 小磁针发生偏转一定受到磁场力的作用，小磁针偏转的方向不同，说明受到磁场作用力不同，说明磁场的方向不同

15、 奥斯特实验通常利用这三幅图考查电流周围存在磁场，电流的磁场方向跟电流方向有关4.【答案】电流；磁性强弱；越强；在电流相同时，线圈匝数越多，电磁铁磁性越强；电磁铁线圈的匝数和通过的电流；电磁铁的磁性强弱与线圈内的铁芯大小有关【解析】解：（1）实验时，移动滑动变阻器的滑片，可以改变变阻器连入电路中的电阻大小，从而改变电路中的电流大小；根据转换法，根据电磁铁吸引大头钉的多少判断电磁铁的磁性强弱； （2）横向比较实验中的1、2、3（或4、5、6）可以看出，在线圈的匝数相同时，电流从0.8A增加到1.5A时，吸引铁钉的个数由5枚增大到10枚，说明在线圈的匝数一定时，通过电磁铁的电流越大，电磁铁的磁性越

16、强； 比较实验中的1和4（或2和5或3和6）可以得出通过电磁铁的电流都为0.8A（或1.2A或1.5A）时，线圈匝数50匝的吸引5枚铁钉，线圈匝数为100匝的吸引铁钉7枚（或8枚、11枚或10枚、14枚），说明在通过电磁铁的电流相同时，线圈的匝数越多，电磁铁的磁性越强； （3）电磁铁的磁性强弱可能跟铁芯大小有关。根据控制变量法，探究电磁铁磁性强弱跟铁芯大小关系时，控制线圈的匝数和通过的电流不变，只改变铁芯大小； 换用不同铁芯，观察电磁铁吸引大头钉数多少。若两次实验吸引大头钉数量明显不同，说明电磁铁的磁性强弱与线圈内的铁芯大小有关。 故答案为：（1）电流；磁性强弱； （2）越大；在电流相同时，线

17、圈匝数越多，电磁铁磁性越强； （3）电磁铁线圈的匝数和通过的电流；电磁铁的磁性强弱与线圈内的铁芯大小有关。（1）移动滑动变阻器的滑片，可以改变变阻器连入电路中的电阻大小，从而改变电路中的电流大小；磁性的大小是通过吸引大头钉的多少来表示的，电磁铁吸引大头钉越多，电磁铁磁性越强，这种方法是转换法； （2）电磁铁磁性强弱影响因素：电流大小、线圈匝数多少、有无铁芯。比较相关实验中相同的量和不同的量，分析得出磁性强弱与变化量的关系； （3）电磁铁磁性强弱与电流大小、控制线圈匝数和铁芯大小有关，根据控制变量法，探究电磁铁磁性强弱跟铁芯大小关系时，要控制电流和线圈匝数一定；通过电磁铁吸引大头钉多少来反映磁性

18、的强弱。本题探究电磁铁磁性强弱，考查转换法、控制变量法的运用及数据分析的能力，要掌握。5.【答案】电流周围存在磁场；成立；电流的磁场方向与电流方向有关；验证电流周围是否存在磁场；B【解析】解： （1）实验中，开关闭合时，小磁针发生偏转，说明通电导体周围存在着磁场，这是著名的奥斯特实验；若接通电路后移去小磁针，上述结论仍然成立； （2）改变电流方向，小磁针的方向也发生了偏转，说明了通电导体周围的磁场方向与电流方向有关； （3）小磁针受到磁场力的作用能够发生偏转，故小磁针可以检测磁场的存在； （4）小磁针可以检测磁场的存在，用到了转换法。 故答案为：（1）电流周围存在磁场；成立；（2）电流的磁场方

19、向与电流方向有关；（3）验证电流周围是否存在磁场；（4）B。（1）奥斯特实验通过小磁针偏转说明了通电导体周围存在磁场；接通电路后移去小磁针，上述结论仍然成立； （2）当电流方向改变时，产生的磁场方向也改变，所以小磁针的偏转方向也改变。 （3）通过小磁针的偏转可以检验磁场是否存在。 （4）通过小磁针的偏转可以检验磁场是否存在用到了转换法。本题更加深入的研究了电流的磁效应，在物理学习中不能只注重了结论的学习，还要注意过程的学习。6.【答案】吸引铁钉的个数；增加；大；B；0.03；0.3【解析】解： （1）磁性的强弱是直接看不出来的，可以通过电磁铁吸引铁钉的多少来认识其磁性强弱，电磁铁吸引的铁钉个数

20、越多说明磁性越强； （2）当滑动变阻器滑片向左移动时，接入电路中的总电阻变小，根据欧姆定律可知电路中的电流变大，发现电磁铁甲、乙吸引铁钉的个数增加，说明电流越大，电磁铁磁性越强； （3）实验中用到的一种重要科学研究方法是转换法，故B正确； （4）当S1断开，螺线管中没有磁性，即B=0，由图象知此时R=100， 乙图中R与R2串联，电压表测R两端电压，电流表测电路中电流， 根据欧姆定律得，此时电流表的示数为：I=0.03A； （5）闭合S1和S2，移动两个滑动变阻器的滑片，当电流表示数为0.04A时，电压表的示数为6V， 磁敏电阻的阻值为R=150， 由图象知，此时的磁感应强度B=0.3T 故答

21、案为：（1）吸引铁钉的个数；（2）增加；大；（3）B；（4）0.03；（5）0.3 （1）（3）转换法是指在保证效果相同的前提下，将不可见、不易见的现象转换成可见、易见的现象；将陌生、复杂的问题转换成熟悉、简单的问题；将难以测量或测准的物理量转换为能够测量或测准的物理量的方法； （2）影响电磁铁磁性强弱的因素：电流的大小和线圈的匝数，电流越大、线圈匝数越多，电磁铁的磁性越强； （4）由图象可以得到R没有磁性时的电阻，已知此时R两端电压，利用欧姆定律得到电流表的示数； （5）已知磁敏电阻两端电压和通过的电流，可以得到电阻；由磁敏电阻的阻值，利用图象可以得到磁感应强度 此题是一道电与磁知识综合应用

22、的创新题，题目形式、考查角度、考查方式新颖，注意了与高中知识的合理衔接，值得重点掌握7.【答案】线圈匝数相同时，线圈中的电流越大；d；转换【解析】解：比较“b”、“c“两次实验，可知线圈匝数相同，调节滑动变阻器，改变了电流大小，且电流越大，电磁铁吸引大头针数目越多，表示电磁铁的磁性越强，所以得出的结论是：线圈匝数相同时，线圈中的电流越大，电磁铁磁性越强； 要研究电磁铁磁性与线圈匝数关系，应控制电流相同，改变线圈的匝数；d图中将两线圈串联，保证电流相同，线圈匝数不同，所以应选择图d； 通过电磁铁吸大头针个数判断磁性强弱，运用了转换法。 故答案为：线圈匝数相同时，线圈中的电流越大；d；转换。（1）

23、电磁铁磁性强弱跟电流的大小、线圈匝数的多少、是否有铁芯有关。 （2）研究电磁铁磁性强弱的关系采用控制变量法。 （3）电磁铁磁性的强弱无法用眼睛观看，我们可以通过电磁铁吸引大头针的多少来反映磁性强弱，这种方法是转换法掌握电磁铁磁性强弱的影响因素。如何用控制变量法和转换法研究电磁铁磁性强弱的影响因素。8.【答案】磁场；显示磁场方向；通电螺线管外部磁场方向；电流方向【解析】解：（1）当闭合开关S后，小磁针会发生偏转，说明小磁针受到力的作用，通电螺线管和小磁针之间是通过磁场这种特殊物质发生力的作用。（2）因为小磁针放入磁场，小磁针静止时N极指向和该点磁场方向相同，所以实验中使用小磁针是为了指示磁场方向

24、，从而判断该点的磁场方向；把电池正负极对调，改变了电流方向，闭合开关后，会发现小磁针的偏转方向改变了（即指示的磁场方向改变了），此现象说明磁场方向和电流方向有关。因此这样操作是为了研究通电螺线管外部磁场方向和电流方向是否有关。（3）要探究螺线管的磁场强弱与电流大小的关系，就要改变螺线管中的电流大小，而在原电路中，电流的大小是无法改变的，而滑动变阻器可以通过改变其接入电路的电阻的大小来改变电路中的电流，因此要在电路中再串联一个滑动变阻器。故答案为：（1）磁场；（2）显示磁场方向；通电螺线管外部磁场方向；电流方向；（3）再在电路中串联一个滑动变阻器。（1）在磁体周围存在一种物质，这种物质是磁场，磁

25、体间的作用力是通过磁场而发生的。（2）小磁针放入磁场，小磁针静止时N极指向和该点磁场方向相同；通电直螺线管的磁场方向可能也跟电流方向有关，所以要改变电流方向，观察小磁针受力情况。（3）螺线管的磁性强弱与螺线管中的电流大小、线圈匝数、螺线管中是否插入铁芯有关。要探究螺线管的磁场强弱与电流大小的关系，就要控制线圈匝数和螺线管中是否插入铁芯的情况相同，改变螺线管中电流的大小，结合滑动变阻器的作用，可以得到此题的答案。本实验是电磁学中的综合性实验，考查的知识较多，既有转换法的运用，也有控制变量法的研究，是物理学中较典型的实验之一，是我们应该掌握的。9.【答案】会；磁场；条形；不是；电流方向；安培定则【

26、解析】解：（1）由图1，电源左端为正极，右端为负极，根据安培定则可以判断通电螺丝管右端为N极，左端为S极。根据异名磁极相吸引，由图可知小磁针会发生逆时针偏转，即小磁针N极向右偏转；则通电螺线管和小磁针之间的作用是通过磁场发生的。（2）由图2可知：通电螺丝管的外部磁场与条形磁铁的磁场相似；磁感线是人们为了直观形象地描述磁场的方向和分布情况而引入的带方向的曲线，它并不是客观存在的。（3）四个图中的螺线管电路中甲和乙的绕线方式相同，电流方向不同，根据小磁针的指向情况知：甲的右端为S极，乙的右端为N极；同理丙丁也是如此，所以实验说明螺线管的绕线方式相同时，极性只与它的电流方向有关；这个关系可以用安培定

27、则来判断。故答案为：（1）会；磁场；（2）条形；不是；（3）电流方向；安培定则。（1）利用安培定则可判断通电螺丝管的极性，根据磁极间的相互作用的规律判断小磁针是否会发生偏转；（2）通电螺丝管的外部磁场与条形磁铁的磁场相似；磁感线是假想的曲线，客观上不存在。（3）通电螺线管的磁极极性与电流方向和绕线方向有关，可以用安培定则来判断他们之间的关系。本题探究通电螺线管外部磁场的实验，考查了磁极间的相互作用及安培定则的应用，通电螺线管的磁场特点等。要求能熟练应用安培定则，由电流方向判断磁极方向，或由磁极方向判断电流方向。10.【答案】减小；增大；B；C；应适当向右调节滑动变阻器R2的滑片，使其接入电路的

28、阻值变大；恒温箱内温度在设定温度值附近时，电磁继电器频繁通断，这对电磁继电器和加热器电路的使用寿命是十分不利的；当已经达到了预设的温度时，继电器的电流达到吸合电流，延长一段时间或限时到规定时间才吸合当低于预设的温度时，继电器同样可以延长一段时间或限时到规定时间才释放衔铁从而实现继电器和加热电路有一个较长的稳定工作状态，达到既能实现恒温控制又能延长使用寿命的目的【解析】解： （1）当恒温箱内温度达到设定温度或超过最高温度时，需要停止加热工作，衔铁被电磁铁吸引，说明磁性较强，直流电路中的电流较大，是由于热敏电阻的阻值减小的缘故； （2）加热丝在工作电路使用，但未达到设定的最高温度，CD段的加热丝在

29、加热，温度升高，R1阻值变小，控制电路电流增大，达到最高温度电磁铁吸下衔铁，工作电路停止工作因此需要接在AB段故选B； （3）当设定温度为150时，热敏电阻R1的阻值为30欧根据欧姆定律，电流I=30mA时电磁继电器的衔铁被吸合， 所以总电阻R=300，所以R2=300-30=270，选项C较合适； （4）应向右调节滑动变阻器R2的滑片，使其接入电路的阻值变大或换用电压更低的直流电源； （5）不足：恒温箱内温度在设定温度值附近时，电磁继电器频繁通断，这对电磁继电器和加热器电路的使用寿命是十分不利的解决方案：当已经达到了预设的温度时，继电器的电流达到吸合电流，延长一段时间或限时到规定时间才吸合当

30、低于预设的温度时，继电器同样可以延长一段时间或限时到规定时间才释放衔铁从而实现继电器和加热电路有一个较长的稳定工作状态，达到既能实现恒温控制又能延长使用寿命的目的 故答案为：（1）减小；增大； （2）B；（3）C； （4）应适当向右调节滑动变阻器R2的滑片，使其接入电路的阻值变大（或换用电压更低的直流电源）； （5）不足：恒温箱内温度在设定温度值附近时，电磁继电器频繁通断，这对电磁继电器和加热器电路的使用寿命是十分不利的 解决方案：当已经达到了预设的温度时，继电器的电流达到吸合电流，延长一段时间或限时到规定时间才吸合当低于预设的温度时，继电器同样可以延长一段时间或限时到规定时间才释放衔铁从而实现继电器和加热电路有一个较长的稳定工作状态，达到既能实现恒温控制又能延长使用寿命的目的 充分利用图象，知道温度与电阻大小成反比再依据电磁继电器的性质进行分析解释 本题难度较大