2023-2024全国初中物理竞赛第16讲电与磁（原卷版）

试卷第=page11页，共=sectionpages33页试卷第=page11页，共=sectionpages33页第16讲电与磁（原卷版）一、单选题1．（2023春·江苏苏州·九年级校考竞赛）下图中标出了磁感应强度B、电流I和其所受磁场力F的方向，正确的是（）A．

B．

C．

D．

2．（2021·广东佛山·九年级统考竞赛）小丽用光敏电阻设计了一种“智能家居照明灯”电路，如图所示。照明灯L标有“220V40W”字样，在天暗（光线较弱）时L自动点亮，天亮时L自动熄灭。以下有关描述正确的是（）A．导线B应连接家庭电路中的火线B．小丽选择的光敏电阻阻值大小应随着光照强度的增强而变大C．如果控制电路电源太旧（电压太低）。可能会出现傍晚天暗后照明灯L亮灯时间更晚的情况D．要减少夜间的照明时间，应将滑动变阻器的滑片P向b端移动3．（2023春·辽宁阜新·九年级校考竞赛）如图甲所示是“磁浮地球仪”。在地球仪中装入条形磁铁，底座中的电磁铁就可将其“漂浮”在空中，其工作原理如图乙所示。下列判断正确的是（）A．电磁铁的上端为N极B．电源的左端为负极C．其工作原理是异名磁极相互吸引D．滑片P向右移动可增加地球仪“漂浮”的高度4．（2023春·辽宁阜新·九年级校考竞赛）发电机和电动机的相继问世使人类社会进入电气时代。下列四幅图中与发电机工作原理相同的是（）A． B．C． D．5．（2022秋·江苏南京·九年级南京市科利华中学校考竞赛）小明设计了一款“智能门禁”，能检测体温并进行人脸识别，其工作原理为：（1）若体温正常S1闭合，人脸识别成功S2闭合，电动机M工作，警示灯不亮；（2）若体温异常S1不闭合，人脸识别成功S2闭合，电动机M不工作，警示灯亮起；（3）不管体温是否正常，若人脸识别失败S2不闭合，电动机M不工作且警示灯不亮。下列电路设计符合要求的是（）A．只有①符合 B．只有②符合C．①②均符合 D．①②均不符合6．（2021春·江苏宿迁·九年级统考竞赛）你的老师用磁性黑板做过演示实验吗？你看过中央电视台体育频道的围棋讲座吗？前者黑板和实验器材、后者的棋盘和棋子，都是由磁性材料制成的。实验器材或棋子在竖直旋转的黑板或棋盘上可以任意移动而不会掉下来，这是因为（）A．实验器材或棋子受到吸引力B．实验器材或棋子受到的吸引力大于它们受到的重力C．实验器材或棋子受到的摩擦力大于它们受到的重力D．实验器材或棋子受到的摩擦力等于它们受到的重力7．（2021秋·河北唐山·九年级唐山市第十一中学校考竞赛）如题图所示为条形磁铁和电磁铁，虚线表示磁感线，则甲、乙、丙、丁的极性依次是（）A．S、N、S、S B．N、N、S、NC．S、S、N、N D．N、S、N、N8．（2021秋·河北唐山·九年级唐山市第十一中学校考竞赛）图为电脑散热风扇，题图中能说明其工作原理的是（）A． B． C． D．9．（2018·全国·九年级校联考竞赛）如图所示为双线并绕的螺线管，a、b、c、d为四个接线柱，其中a、c之间连接一根较细的导线；b、d之间连接一根较粗的导线。如用两端电压恒定的同一个电源供电，下列连接方式中磁性最强的方法是（）A．将bc相连，然后a、d分别接电源两极B．将cd相连，然后a、b分别接电源两极C．将ab相连、cd相连，然后分别接电源两极D．将ad相连、bc相连，然后分别接电源两极10．（2019·上海浦东新·九年级校考竞赛）如图所示，三根彼此绝缘的无限长直导线的一部分ab、cd、ef两两相交并构成一个等边三角形，O为三角形的中心，M、N分别为O关于导线ab、cd的对称点，当三根导线中通以大小相等、方向如图所示的电流时，O点磁感应强度的大小为B1，M点磁感应强度的大小为B2，N点磁感应强度的大小为（

）A．B1 B．B2 C．B1+B2 D．B1﹣B211．（2021秋·广东佛山·九年级佛山市南海区大沥镇许海初级中学校考竞赛）电梯设置有超载自动报警系统，其工作原理如图所示，R为保护电阻，压敏电阻的阻值随压力的增大而减小．下列说法正确的是A．控制电路接通后，电磁铁的上端为N极B．电梯正常运行时K与B接触C．超载时电磁铁磁性增大D．处于图示位置时电磁铁对衔铁的吸引力大约是弹簧弹力的3倍12．（2022秋·河北张家口·九年级张家口市万全区万全中学校考竞赛）如图是奥斯特实验的示意图，有关分析正确的是（）A．通电导线周围磁场方向由小磁针的指向决定B．发生偏转的小磁针对通电导线有力的作用C．移去小磁针后的通电导线周围不存在磁场D．通电导线周围的磁场方向与电流方向无关13．（2019·上海浦东新·九年级竞赛）如图所示是拍摄机动车辆闯红灯的工作原理示意图．光控开关接收到红灯发出的光会自动闭合，压力开关受到机动车的压力会闭合，摄像系统在电路接通时可自动拍摄违章车辆．下列有关说法正确的是（

）

A．机动车只要驶过埋有压力开关的路口，摄像系统就会自动拍摄B．只有光控开关和压力开关都闭合时，摄像系统才会自动拍摄C．只要光控开关接收到红光，摄像系统就会自动拍摄D．若将光控开关和压力开关并联，也能起到相同的作用14．（2021·内蒙古呼伦贝尔·九年级统考竞赛）中考工作人员拿着金属探测仪对考生进行检查，以防止考生将手机等含有金属部分的作弊工具带入考场。当探测仪中的线圈靠近金属导体时，在金属导体内部就会产生一种特殊电流，从而触发报警。则探测仪的工作原理与图中相同的是（）A．B．C．D．二、多选题15．（2019·上海浦东新·九年级校考竞赛）如图所示，两根平行放置的长直导线a和b载有大小相同，方向相同的电流，a受到的磁场力大小为F1，当加入一与导线所在平面垂直的匀强磁场后，a受到的磁场力大小变为F2，则此时b受到的磁场力大小变为（）A．F2 B．2F1﹣F2 C．2F1+F2 D．F2﹣2F1三、填空题16．（2021·广东佛山·九年级统考竞赛）如图（甲）所示，一装置由重2N的电磁铁A、重1N的薄铁片B和重3N的支架组成，该装置悬挂于弹簧测力计C的下端，当电磁铁A通电后，铁片B被加速吸引到如图（乙）所示的位置，此时弹簧测力计的示数6N（选填“大于”、“小于”或“等于”），你判断的理由是，铁片B被加速吸引上升的过程中，弹簧测力计的示数（选填“增大”、“减小”或“不变”）17．（2022秋·河北张家口·九年级张家口市万全区万全中学校考竞赛）高压输电为直流输电。输电电流稳定时，在输电导线周围会产生场。安全用电常识告诉我们不能靠近特高压输电设备，否则容易发生（填“电弧”或“跨步电压”）触电。为了防雷，特高压输电线路安装了用（填“导体”或“绝缘体”）材料做成的避雷线。18．（2023春·安徽安庆·九年级校联考竞赛）如图，太阳风暴爆发时，地磁场能改变宇宙射线中带电粒子的运动方向，对地球上的生命起到保护作用，地磁场北极在地理（选填“南极”或“北极”）附近，如果将地球看作一个表面均匀带电旋转的球体，那么这个球体表面应该带电荷。19．（2021秋·河北唐山·九年级唐山市第十一中学校考竞赛）如图所示的是一种温度自动报警器的原理图。当温度达到金属丝下端所指的温度时，电流通过电磁铁的线圈产生，电铃响起，发出报警信号。若将温度计的上端的金属丝向下调整，则报警的温度将（填“升高”或“降低”）。20．（2021·内蒙古呼伦贝尔·九年级统考竞赛）如图所示是一种水位自动报警器的原理图。水位没有达到金属块A处时，灯亮；水位到达金属块A处时，由于一般的水是导体，灯亮。四、作图题21．（2021秋·河北唐山·九年级唐山市第十一中学校考竞赛）标出图中小磁针静止时的N极和电源“+”极。22．（2023春·辽宁阜新·九年级校考竞赛）如图所示，将条形磁体放在水平桌面的小车上，条形磁体静止不动，S极正对电磁铁、闭合开关S，条形磁体因受磁力向左运动，请在图中标出电磁铁右端的极性、电源左端的极性（用“+”或“﹣”表示）及螺线管周围磁感线的方向。23．（2021春·江苏宿迁·九年级统考竞赛）如图所示的电路连接正确，当开关闭合时，通电螺线管旁边的小磁针按如图中箭头所指的方向偏转，请在图中标出电源的正、负极，画出螺线管的绕线。五、实验题24．（2020·江西南昌·九年级校联考竞赛）在探究“通电螺线管的外部磁场”的实验中，小明在螺线管周围摆放了一些小磁针。(1)连接电路时，开关应当；通电后小磁针静止时的分布如图甲所示，由此可看出通电螺线管外部的磁场与的磁场相似；(2)小明改变通电螺线管中的电流方向，发现小磁针指向转动180°，南北极发生了对调，由此可知：通电螺线管外部的磁场方向与螺线管中方向有关；(3)小明按图乙连接电路，他先将开关S接a，观察电流表的示数及吸引大头针的数目；再将开关S从a换到b，调节变阻器的滑片P，再次观察电流表的示数及吸引大头针的数目，此时调节滑动变阻器是为了，来探究通电螺线管磁场强弱与的关系；(4)实验中采用的探究方法有控制变量法和；最早发现电流的磁效应的科学家是。25．（2019·江苏·九年级无锡市第一女子中学竞赛）如图所示为小玲和小辉同学制作的一种直流电动机模型，他们用回形针做成两个支架，分别与电池的两极相连；用漆包线绕一个矩形线圈，以线圈引线为轴，并用小刀刮去轴的一端全部漆皮，另一端只刮去上半周漆皮，将线圈放在支架上，蹄形磁体放在线圈周围．（1）按他们这种方法刮漆，线圈（填“能”或“不能”）持续转动．线圈转过平衡位置时会（填“自动改变线圈中的电流方向”或“切断线圈中的电流”）．（2）可以通过改变方向，改变线圈的转动方向．（填一种方法）（3）如果电池、开关、导线的连接和性能良好，闭合开关后，发现线圈只抖动了一下，并不转动，原因可能是，这时可做的有效尝试是．六、计算题26．（2023·山东青岛·九年级校考竞赛）图甲是恒温水箱温控电路，它由工作电路和控制电路组成。工作电路中的电热器上标有“220V，2200W”的字样；控制电路电源电压恒定不变，热敏电阻R1置于恒温水箱内，作为感应器探测水温，其阻值随温度变化的关系如图乙所示，R为滑动变阻器。为了把温度控制在40℃，设定在水温低于40℃时自动加热，在水温达到40℃时停止加热。当通过线圈的电流至少为100mA时，衔铁被电磁铁吸下，工作电路断开。[不计线圈的电阻，c水=4.2×103J/（kg•oC）

（1）电热器是利用电流的效应来工作的；（2）电热器正常工作时的电流为多少？（3）电热器正常工作25min，可使水温由30℃升高到40℃，假如电热器的加热效率为70%，则水箱中的水的质量为多少？（4）滑动变阻器R连入电路的阻值为250Ω，则控制电路电源电压为多少？七、综合题27．（2019·湖南长沙·九年级统考竞赛）应急照明灯是在正常照明电源发生故障时，能持续照明而不间断工作的一类灯具，如图1所示．应急照明灯主要由灯泡（或LED灯珠）、蓄电池、充电器、自动控制电路及相关部件组成．在照明电源正常情况下，应急照明灯通过充电器给蓄电池充电，此时，自动控制电路及相关部件自动将灯泡（或LED灯珠）与蓄电池断开不发光．当照明电源突然停电时，应急照明灯通过自动控制电路及相关部件自动把灯泡（或LED灯珠）跟蓄电池接通，从而实现自动应急照明．下表为某型号应急照明灯的主要技术数据：输入电压充电时间应急照明时间应急照明功率AC200V＜24h＞90min0.96W×2应急照明光源蓄电池种类数量灯泡额定电压类别额定电压容量灯泡2只2.4VNi﹣Cd2.4V1.8Ah（注：蓄电池的容量Q的计算公式：Q＝It）（一）在该型号应急照明灯刚投入使用阶段，待蓄电池充满电后，可以实现的最长连续应急照明时间为多少？（二）小兰跟老师提出自己要设计并组装一只简易的应急照明灯．老师告诉她实验室现有以下器材：双孔插座及与之配套的插头1套、小灯泡（额定电压：DC3.0～3.4V，额定电流：350mA）4只、电磁继电器（额定电压：DC6V；额定电流：0.15A）1套及与之配套的低压直流电源（输入电压：AC220V，输出电压：DC6V）1台，蓄电池（两端电压：6V）1只及与之配套的充电器（输入电压：AC220V，输出电压：DC6V）1只，导线（足量），如图2所示．（1）请你帮助小兰在图上完成