2024-2025学年下学期初中物理九年级第二十章 电与磁B卷

第32页（共32页）第二十章电与磁B卷一．选择题（共9小题）1．（2024秋•靖江市期末）如图所示，在条形磁铁和回形针之间插入哪个物体，回形针会掉落（）A．玻璃板 B．铝板 C．铁板 D．硬纸板2．（2024秋•肇源县期末）关于下列四幅图的描述正确的是（）A．甲图让钢棒AB靠近条形磁体，若它们相互吸引，则钢棒具有磁性 B．乙图中地球磁场的N极在地理的北极附近 C．丙图中两个条形磁铁相互靠拢合并时铁钉将吸得更牢 D．丁图中a端磁极是N极，b端磁极是S极3．（2024秋•惠城区期末）人类最早的磁化技术出现在我国宋代。据《武经总要》记载，如图所示，古人先将鱼形铁烧红，令铁鱼头尾指向南北，然后将其放入水中冷却，依靠地磁场获得磁性，再将其放入水中漂浮，制成指南鱼，图中是它静止时的指向。下列判断不正确的是（）A．鱼形铁能被磁体吸引 B．指南鱼鱼头应标注“N” C．指南鱼周围存在磁感线 D．指南鱼的腹部磁性最弱4．（2024秋•金水区校级期末）如图，将强磁体靠近正在发光的白炽灯，观察到白炽灯的灯丝晃动。下列哪个装置是由此原理制成的（）A． B． C． D．5．（2024秋•成都期末）某同学将两个相同的铁钉绕制成电磁铁，连接如图所示的电路，使用足够数量的大头针进行探究实验。下列探究正确的是（）A．闭合开关S，电磁铁A线圈的匝数更少，所以通过电磁铁A线圈的电流更大 B．闭合开关S，电磁铁B线圈的匝数更多，所以电磁铁B吸引的大头针数量更多 C．若要使电磁铁A和B的磁性增强，可向右移滑动变阻器的滑片P D．只将两个铁钉换成同规格的两个铜钉，闭合开关S，电磁铁A吸引的大头针数量增多6．（2025•新城区模拟）如图所示是公交车自动爆玻器，它利用电磁线圈在通电时产生一个冲击力，带动钨钢头击打车窗玻璃边角部位，达到击碎玻璃的目的。下列选项中与自动爆玻器的原理相同的是（）A． B． C． D．7．（2024•姑苏区模拟）科技小组制作了一把“铜丝琴”，同学们用导线将一根绷紧的铜丝两端与放大器接通，铜丝旁边放置一块磁体，用手指拨动铜丝，产生感应电流，电流经放大器放大后传送到音箱（音箱未画出）发出声音，有关“铜丝琴”的说法错误的是（）A．该装置利用了电磁感应原理 B．将铜丝换成橡皮筋后该装置依然可以工作 C．拨动铜丝时，将机械能转化为电能 D．拨动铜丝时，电路中产生的是交变电流8．（2024•无锡一模）如图所示是小明在课后制作“让线圈转起来”的装置图。为了使线圈能持续转动，他采取的办法：①将线圈两端引线的绝缘层全部刮掉，②将线圈一端引线的绝缘层全部刮掉，另一端引线的绝缘层刮掉一半，③将线圈两端引线的绝缘层在同侧刮掉一半，④将线圈两端引线的绝缘层在异侧刮掉一半，上述方法中合理的有（）A．①② B．②③ C．③④ D．②③④9．（2024秋•青羊区校级月考）如图所示是智能扶手电梯工作原理图，其中R是压敏电阻，当有人乘梯时，压敏电阻受压阻值变化，从而改变线圈中电流，引起电磁铁磁性强弱变化，使得电磁继电器动触点的位置变动，电动机转速加快；当没有人乘梯时，电动机转速减慢减少耗电。下列选项正确的是（）A．没有人乘梯时，控制电路电流减小，电磁铁磁性减弱 B．R的阻值随压力的增大而增大 C．电动机的工作原理是电磁感应 D．电磁铁的工作原理与发电机的工作原理相同二．多选题（共2小题）（多选）10．（2023秋•石家庄期末）如图所示的是有关“电和磁”的实验，下列说法中不正确的是（）A．图甲中导体AB只有水平方向运动时，电流表指针才会偏转 B．图乙中电流方向和磁场方向同时改变时，导体ab的运动方向不变 C．图丙中扬声器的工作原理与图甲的相同，都是将机械能转化为电能 D．电铃的工作原理是通电导线在磁场中受力的作用（多选）11．（2024秋•蓬莱区期末）纯电动汽车是一种采用蓄电池作为唯一动力源的汽车，电池的安全性主要体现在对其温度的控制上，当某组电池温度过高时，立即启动制冷系统进行降温，图甲是小明设计的模拟控温装置示意图，电磁继电器与热敏电阻Rt滑动变阻器Rp串联接在电压为6V的电源两端。当电磁铁线圈（电阻不计）中的电流I大于或等于25mA时，衔铁被吸合，热敏电阻置于温度监测域，其阻值Rt与温度t的关系如图乙所示，滑动变阻器的最大阻值为200Ω。下列说法正确的是（）A．图甲中应将b端与a端相连 B．当开关s闭合时，电磁铁上端为N极 C．该电路可设置启动制冷系统的最高温度是90℃ D．若设置电池温度为50℃时启动制冷系统，则滑动变阻器阻值应为40Ω三．填空题（共8小题）12．（2024秋•船营区校级期末）如图甲所示是磁悬浮盆栽，其工作原理如图乙所示，电源电压不变，底座内部是电磁铁，盆栽下部有一个磁铁，通电后，盆栽利用同名磁极相互（选填“吸引”或“排斥”）的原理工作。当滑片P向右移动时，盆栽的悬浮高度会（选填“升高”或“降低”）。13．（2024秋•成都期末）如图是小名同学探究“让线圈转起来”的实验装置图，手机的（选填“听筒”或“话筒”）就是利用该实验原理制成的，在实验中，为了改变线圈转动方向，可采取的方法是（写出一种即可）。14．（2024•槐荫区三模）某家用空气自动开关由电磁铁P、衔铁OQ、闸刀S等元件构成。如图所示，电磁铁P的左端为极（选填“N”或“S”）。当家庭电路中电流过大时，电磁铁的磁性增强，衔铁OQ发生转动，此时弹簧的长度会（选填“变长”“变短”或“不变”），闸刀开启，将电路切断，起到保险作用。15．（2024•凉州区校级模拟）如图是小东用缝衣针、按扣和橡皮制作的小指南针，其中的缝衣针必须要被后才会受到地磁场的作用，若缝衣针静止后，针尖指指向地球的北方，则针尖是极，若用一钢条靠近针尖，发现两者相排斥，则钢条（填：“一定”或“不一定”）具有磁性。16．（2024•新抚区四模）如图是一款“运动手环”，其内部是一段密闭的空心塑料管内置有一小块磁体，管外缠绕着线圈。戴着这种手环走路时，小磁体在管内反复运动，线圈中便会产生电流。我们把这种现象叫做现象，应用到此原理工作的是（填“扬声器”或“动圈式话筒”）。17．（2024•揭东区校级模拟）如图是小明自制的发电机模型，用纸做一个小风车固定在转动轴上，将小发电机与小量程电流表相连，当有风将小风车吹动时，小量程电流表的指针偏转（选填“会”“不会”），其利用了原理；如果将图中的小量程电流表换成，就变成了电动机。18．（2024•邵阳模拟）人工心脏泵可短时间代替心脏工作，如图是该装置的示意图，磁体固定在左侧，线圈AB固定在用软铁制成的活塞柄上（相当于一个电磁铁），活塞筒通过阀门与血管相通。阀门S1只能向外开启，S2只能向内开启。线圈中的电流从A流向B时，电磁铁右端是极，血液会流入活塞筒，该装置工作时，线圈AB中的电流方向需要改变。从能量转换的角度看，该人工心脏泵的工作原理与（选填“电动机”或“发电机”）的工作原理相同。19．（2024秋•李沧区期末）小明同学在科技创新大赛中根据所学知识设计了如图a所示的“闯红灯违规证据模拟记录器”，它可以通过拍摄照片来记录机动车辆闯红灯时的情景。（1）它的工作原理是：当光控开关接收到颜色的光时，开关会自动闭合，且当压敏电阻R受到车的压力，压敏电阻R的阻值随压力变化的图象如图b所示，它的阻值变化会引起电路中的发生变化，当达到一定值时，电磁继电器的衔铁就会被吸下，工作电路中的就会工作，拍摄违规车辆。（2）已知控制电路电源电压为6V，电磁继电器线圈的电阻为10Ω，当控制电路中电流大于0.06A时，衔铁会被吸引。则只有重力超过N的车辆违规时才会被记录。若想把重力更小的车辆的违规证据拍摄下来，我们可以对电路进行怎样改进？。（写出一种方法即可）四．作图题（共2小题）20．（2024•临沭县一模）如图所示，在螺线管上方用弹簧悬挂一根条形磁铁，保持开关S闭合，当滑动变阻器的滑片P向右滑时，弹簧的伸长量减小，在图中括号内分别标出螺线管A下端的极性和电源左端的极性。21．（2024•新北区校级一模）温度自动报警器的工作原理如图所示，在水银温度计的上方封入一段金属丝，当温度没有达到金属丝下端所指示的温度时，绿灯亮；当温度达到金属丝下端所指示的温度时，红灯亮，同时电铃响，此时电铃与红灯串联，请根据以上要求，用笔画线代替导线，完成工作电路部分的连接。（要求导线不交叉）五．简答题（共1小题）22．（2024•从江县校级二模）如图所示，中国科技馆的“探索与发现厅”中有一个“电磁感应摆”，甲、乙两线圈分别被悬挂在两个蹄形磁体的磁场中，两线圈通过导线连接在一起并构成一个闭合的回路，请回答下列问题。（1）用手使甲线圈在磁场中摆动时，乙线圈也会随之摆动起来。这是为什么？（2）请分析甲、乙两线圈的能量转化情况。六．实验探究题（共1小题）23．（2024秋•莱州市期末）受到法拉第等科学家探索精神的影响，学习“磁生电”的知识后，实践小组还想进一步进行探究新的问题。【问题•假设】实践小组提出“感应电流的大小与什么因素有关”的探究问题，并进行了如下猜想：猜想一：感应电流的大小与导体切割磁感线的速度有关；猜想二：感应电流的大小与磁体周围磁场的强弱有关；【方案•证据】小组同学利用如图所示的装置进行了以下探究：针对猜想一设计的方案：保持磁铁磁性强弱不变，改变线框进行多次实验，观察并记录每次实验中灵敏电流计指针偏转的格数，将收集的实验数据填写在下表中。实验次数切割磁感线的速度电流计指针偏转格数1慢速1格2中速2.5格3快速4格针对猜想二设计的方案：保持线框切割磁感线的速度不变，更换不同的磁铁再次实验，观察并记录两次实验中灵敏电流计指针偏转的格数。【解释•论证】本实验通过观察来判断电路中感应电流的大小，这里运用的研究方法是；分析上表数据可得出的结论是：磁体周围磁场的强弱相同时，，闭合电路中产生的感应电流越大。【交流•评估】在探究猜想二的过程中，小组同学想用电磁铁代替永磁铁，请你评估这样做的好处是什么？你认为在探究猜想二的过程中，实验操作上存在的困难是什么？请你说出利用磁生电原理工作的装置有什么？七．科普阅读题（共1小题）24．（2024秋•禅城区期末）阅读短文，回答下列问题。扫地机器人某智能扫地机器人（如图甲）可通过灰尘传感器自动寻找灰尘清扫，通过电动机旋转、产生高速气流将灰尘等吸入集尘盒。因乙为其部分工作原理图，R为光敏电阻，其阻值随光照强度增大而减小。下表为其部分工作参数（注：电池总容量5Ah是指在额定电压下以5A的电流可工作1小时）。额定电压12V额定功率30W电池总容量5Ah工作噪音＜50dB（1）图乙中电磁铁是根据电流的效应做成的。（2）接通电源，机器人工作，当清扫到一定程度，地面灰尘减少，使照射到光敏电阻上的光照强度增强。通过电磁铁的电流将（选填“增大”、“减小”或“不变”），则电磁铁磁性（选填“增强”、“不变”或“减弱”），B触头将与C触头接触，电动机停止工作。（3）当剩余电量减为电池总容量的10%时，机器人会主动寻找充电器充电，充满电后电池储存的电能为J；充满电后最多可以供扫地机器人工作小时。（4）为了提高机器人识别灰尘的灵敏度，我们可以将电阻箱R0阻值（选填“调大”或“调小”）。

第二十章电与磁B卷参考答案与试题解析题号123456789答案CDCCBCBBA一．选择题（共9小题）1．（2024秋•靖江市期末）如图所示，在条形磁铁和回形针之间插入哪个物体，回形针会掉落（）A．玻璃板 B．铝板 C．铁板 D．硬纸板【分析】磁体能吸引铁、镍、钴等物质。【解答】解：在条形磁铁和回形针之间插入铁，回形针会掉落，故C正确。故选：C。【点评】本题考查了磁性材料，属于基础题。2．（2024秋•肇源县期末）关于下列四幅图的描述正确的是（）A．甲图让钢棒AB靠近条形磁体，若它们相互吸引，则钢棒具有磁性 B．乙图中地球磁场的N极在地理的北极附近 C．丙图中两个条形磁铁相互靠拢合并时铁钉将吸得更牢 D．丁图中a端磁极是N极，b端磁极是S极【分析】（1）磁体能够吸引铁、钴、镍等物质；（2）地磁场的北极在地球的南极附近；（3）每个磁体有两个磁极，而磁极的磁性最强，对于条形磁体来说，两端分别是两个磁极磁性最强；条形磁铁中间的磁性最弱。铁钉在磁性强的地方受力大，在磁性小的地方受力小；（4）磁体周围的磁感线总是从N极发出，回到S极。【解答】解：A、用钢棒靠近小磁针的S极时，钢棒没有磁性或者靠近小磁针的是钢棒的N极，二者都会相互吸引，故A错误；B、地球磁场的N极在地理的南极附近，故B错误；C、同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，当另一根同样的条形磁铁的N极与原来磁铁的S极接合时，N极与S极接合在一起，成为一个新的条形磁铁，铁钉所在位置成为“新条形磁铁”的中间位置，磁性很弱，铁钉将落下，故C错误；D、磁体周围的磁感线总是从N极发出，回到S极，图甲：a端磁极是N极，b端磁极是S极，故D正确；故选：D。【点评】本题考查的是磁极间的相互作用规律，属于磁现象的常规考查。3．（2024秋•惠城区期末）人类最早的磁化技术出现在我国宋代。据《武经总要》记载，如图所示，古人先将鱼形铁烧红，令铁鱼头尾指向南北，然后将其放入水中冷却，依靠地磁场获得磁性，再将其放入水中漂浮，制成指南鱼，图中是它静止时的指向。下列判断不正确的是（）A．鱼形铁能被磁体吸引 B．指南鱼鱼头应标注“N” C．指南鱼周围存在磁感线 D．指南鱼的腹部磁性最弱【分析】指南针的指示南北的性质是由于受到地磁场的作用。【解答】解：A、鱼形铁是一个小磁针，能被磁体吸引，故A正确；B、根据指南鱼在水中的状态可以知道指南鱼鱼头应标注“N”，故B正确；C、磁感线是假象出来的物理模型，实际上并不存在，故C错误；D、指南鱼的腹部磁性最弱，故D正确。故选：C。【点评】本题考查的是指南针的基本原理；知道磁感线。4．（2024秋•金水区校级期末）如图，将强磁体靠近正在发光的白炽灯，观察到白炽灯的灯丝晃动。下列哪个装置是由此原理制成的（）A． B． C． D．【分析】通电导体在磁场中受力运动，电动机就是利用这个原理制成的。【解答】解：白炽灯的灯丝晃动，这说明通电导体在磁场中受到力的作用，A．电磁铁是利用电流的磁效应的原理，故A不正确；B．发电机是根据电磁感应的原理制成的，故B不正确；C．电动机是根据通电导体在磁场中受力的作用制成的，故C正确；D．动圈式话筒是利用电磁感应来工作的，故D不正确。故选：C。【点评】本题考查了通电导线在磁场中受力运动和电动机的原理等知识，是基础题，难度不大。5．（2024秋•成都期末）某同学将两个相同的铁钉绕制成电磁铁，连接如图所示的电路，使用足够数量的大头针进行探究实验。下列探究正确的是（）A．闭合开关S，电磁铁A线圈的匝数更少，所以通过电磁铁A线圈的电流更大 B．闭合开关S，电磁铁B线圈的匝数更多，所以电磁铁B吸引的大头针数量更多 C．若要使电磁铁A和B的磁性增强，可向右移滑动变阻器的滑片P D．只将两个铁钉换成同规格的两个铜钉，闭合开关S，电磁铁A吸引的大头针数量增多【分析】（1）串联电路电流处处相等；（2）影响电磁铁磁性大小的因素是：电流的大小、线圈的匝数、有无铁芯；（3）根据欧姆定律判断电路中电流的变化；（4）铜钉不会被磁化。【解答】解：A、由于两个线圈串联在电路中，故通过两个电磁铁的电流大小相等，故A错误；B、电流大小相同，铁芯相同，线圈的匝数越多，电磁铁吸引的大头针越多，电磁铁的磁性越强，故B正确；C、当滑片向右移动时，电阻增大，根据欧姆定律I=UR可知电路中的电流减小，故电磁铁的磁性减弱，故D、铁钉会被磁化，使电磁铁磁性增强，铜钉不会磁化，将两个铁钉换成同规格的两个铜钉，磁性减弱，电磁铁A吸引的大头针数量减少，故D错误。故选：B。【点评】该题通过探究电磁铁磁性的强弱考查了电与磁多个知识点，综合性较强，但认真分析，难度不是太大。6．（2025•新城区模拟）如图所示是公交车自动爆玻器，它利用电磁线圈在通电时产生一个冲击力，带动钨钢头击打车窗玻璃边角部位，达到击碎玻璃的目的。下列选项中与自动爆玻器的原理相同的是（）A． B． C． D．【分析】司机按下开关，自动爆破器的线圈在磁场中受到力的作用而运动，产生一个冲击力，带动钨钢头击打车窗玻璃边角部位，实现击碎玻璃的目的，是电能转化为机械能。【解答】解：A、说明闭合电路中的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，会产生感应电流，是电磁感应现象，机械能转化为电能，故A错误；B、说明通电导体周围存在磁场，是电流的磁效应，故B错误；C、当处于磁场中的部分导体中有电流通过时，通电导线ab在磁场中受力的作用而运动，是电能转化为机械能，与自动爆玻器工作原理相同，故C正确；D、电磁铁是利用电流的磁效应，故D错误。故选：C。【点评】此题主要考查的是学生对通电导线在磁场中受到力的作用的原理的理解和掌握，并会应用于实际是解决该题的关键。7．（2024•姑苏区模拟）科技小组制作了一把“铜丝琴”，同学们用导线将一根绷紧的铜丝两端与放大器接通，铜丝旁边放置一块磁体，用手指拨动铜丝，产生感应电流，电流经放大器放大后传送到音箱（音箱未画出）发出声音，有关“铜丝琴”的说法错误的是（）A．该装置利用了电磁感应原理 B．将铜丝换成橡皮筋后该装置依然可以工作 C．拨动铜丝时，将机械能转化为电能 D．拨动铜丝时，电路中产生的是交变电流【分析】闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中会产生感应电流，这种现象叫电磁感应现象，发电机和动圈式话筒就是利用该原理制成的。【解答】解：A．用手指拨动铜丝，铜丝切割磁感线，所以产生感应电流，是电磁感应现象，故A正确；B．导体切割磁感线才能产生感应电流，橡皮筋是绝缘体，所以将铜丝换成橡皮筋后，该装置不能产生感应电流，故B错误；C．拨动铜丝时，铜丝速度发生变化，所以动能发生变化，产生感应电流，所以是机械能转化为电能，故C正确；D．铜丝的运动方向不同时，感应电流的方向不同，所以电路中产生的是交变电流，故D正确。故选：B。【点评】本题考查的是电磁感应现象及其应用，关键是要区分电磁感应和磁场对电流的作用。本题属于基础性题目。8．（2024•无锡一模）如图所示是小明在课后制作“让线圈转起来”的装置图。为了使线圈能持续转动，他采取的办法：①将线圈两端引线的绝缘层全部刮掉，②将线圈一端引线的绝缘层全部刮掉，另一端引线的绝缘层刮掉一半，③将线圈两端引线的绝缘层在同侧刮掉一半，④将线圈两端引线的绝缘层在异侧刮掉一半，上述方法中合理的有（）A．①② B．②③ C．③④ D．②③④【分析】通电线圈在磁场中受力而转动，线圈转动方向跟电流方向和磁场方向有关。【解答】解：通电线圈在磁场中受力的作用而发生转动，但由左手定则可知，则线圈转过半圈后受力方向与运动方向反向，将使线圈停下来，故电动机采用改变电流方向的方法，使电机继续转动，而本题中电流无法反向，故可以让线圈在转过半圈时不再通电，则电机可靠惯性前进，当再转半周时，可以加上电流，电流的受力方向与运动方向相同，即可继续转动。故我们可以②③的方式。故选：B。【点评】本题考查了电动机转动方向的影响因素等。9．（2024秋•青羊区校级月考）如图所示是智能扶手电梯工作原理图，其中R是压敏电阻，当有人乘梯时，压敏电阻受压阻值变化，从而改变线圈中电流，引起电磁铁磁性强弱变化，使得电磁继电器动触点的位置变动，电动机转速加快；当没有人乘梯时，电动机转速减慢减少耗电。下列选项正确的是（）A．没有人乘梯时，控制电路电流减小，电磁铁磁性减弱 B．R的阻值随压力的增大而增大 C．电动机的工作原理是电磁感应 D．电磁铁的工作原理与发电机的工作原理相同【分析】（1）（2）压敏电阻的阻值随压力的增大而减小，通过控制电流的大小来控制电磁铁磁性强弱；（3）电动机的工作原理是通电导体在磁场中受力的作用；（4）电磁铁的工作原理是电流的磁效应；发电机的工作原理是电磁感应。【解答】解：AB、没有人乘梯时，压敏电阻受到的压力变小，阻值变大，控制电路电流减小，电磁铁磁性减弱，不吸引衔铁，电动机所在电路断开，故A正确、B错误；B、电动机的工作原理是通电导体在磁场中受力的作用，故C错误；D、电磁铁的工作原理是电流的磁效应，发电机的工作原理是电磁感应，故D错误。故选：A。【点评】本题考查电路中电电磁铁的应用，以及电动机的原理，压敏电阻的知识等，较为综合。二．多选题（共2小题）（多选）10．（2023秋•石家庄期末）如图所示的是有关“电和磁”的实验，下列说法中不正确的是（）A．图甲中导体AB只有水平方向运动时，电流表指针才会偏转 B．图乙中电流方向和磁场方向同时改变时，导体ab的运动方向不变 C．图丙中扬声器的工作原理与图甲的相同，都是将机械能转化为电能 D．电铃的工作原理是通电导线在磁场中受力的作用【分析】（1）电磁感应是指闭合电路的一部分导体在磁场中切割磁感线，电路中会产生感应电流。（2）通电导线在磁场中受力运动，导体受力方向与磁场方向、电流方向有关。（3）扬声器的工作：线圈中有随声音变化的电流，线圈在磁场受到力作用发生振动，将电信号转化为声信号，工作原理是通电导体在磁场中受力。（4）电磁铁的应用在电铃、固定电话、电磁起重机等，其工作原理都是利用电流的磁效应工作的。【解答】解：A．闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时会产生感应电流，图甲中，磁感线的方向是竖直方向，导体AB斜着上下运动也会切割磁感线，也会产生感应电流，电流表指针也会偏转，故A错误，符合题意；B．通电导体在磁场中所受力方向与磁场方向和电流方向有关，若磁场方向和电流方向均改变，则导体受力方向不变，故B正确，不符合题意；C．图丙中扬声器的工作原理是通电导体在磁场中会受到力的作用，将电能转化为机械能，图甲表示的是电磁感应现象，是将机械能转化为电能，故C错误，符合题意；D．电铃的工作原理是电流的磁效应，故D错误，符合题意。故选：ACD。【点评】本题考查了电与磁中的几个实验装置的原理，难度不大。（多选）11．（2024秋•蓬莱区期末）纯电动汽车是一种采用蓄电池作为唯一动力源的汽车，电池的安全性主要体现在对其温度的控制上，当某组电池温度过高时，立即启动制冷系统进行降温，图甲是小明设计的模拟控温装置示意图，电磁继电器与热敏电阻Rt滑动变阻器Rp串联接在电压为6V的电源两端。当电磁铁线圈（电阻不计）中的电流I大于或等于25mA时，衔铁被吸合，热敏电阻置于温度监测域，其阻值Rt与温度t的关系如图乙所示，滑动变阻器的最大阻值为200Ω。下列说法正确的是（）A．图甲中应将b端与a端相连 B．当开关s闭合时，电磁铁上端为N极 C．该电路可设置启动制冷系统的最高温度是90℃ D．若设置电池温度为50℃时启动制冷系统，则滑动变阻器阻值应为40Ω【分析】（1）由题意可知，当控制电路电流达到25mA时衔铁被吸合，制冷系统工作，据此分析；（2）由图甲可知，电流从通电螺线管的上端接线柱流入，下端流出，根据右手螺旋定则，可知螺线管的上端为N极，据此分析；（3）由图乙可知温度为60℃时Rt的阻值，根据欧姆定律计算此时控制电路的总电阻，由串联电路的电阻规律可得出滑动变阻器接入的电阻；（4）根据串联电路的电阻规律计算当滑动变阻器接入电路最大阻值时热敏电阻的阻值，由图乙可知此时对应的温度，进而得出此时该电路可设置启动制冷系统的最高温度。【解答】解：（1）由题意可知，当控制电路电流达到25mA时衔铁被吸合，制冷系统工作，所以图甲中，应将b端与c端相连，故A错误；（2）由图甲可知，电流从通电螺线管的上端接线柱流入，下端流出，根据右手螺旋定则，可知螺线管的上端为N极，故B正确；（3）若设置电池温度为50℃启动制冷系统，由图乙可知，当温度为50℃时，Rt的阻值为100Ω，由欧姆定律可得此时控制电路的总电阻R=UI=串联电路总电阻等于各部分电阻之和，则滑动变阻器接入的电阻为RP＝R﹣Rt＝240Ω﹣100Ω＝140Ω，故D错误；（4）当滑动变阻器接入电路最大阻值200Ω时，热敏电阻的阻值Rt′＝R﹣RP′＝240Ω﹣200Ω＝40Ω，由图乙可知此时对应的温度为90℃，所以此时该电路可设置启动制冷系统的最高温度是90℃，故C正确。故选：BC。【点评】本题考查串联电路特点、欧姆定律、右手螺旋定则、电磁继电器的应用，综合性强。三．填空题（共8小题）12．（2024秋•船营区校级期末）如图甲所示是磁悬浮盆栽，其工作原理如图乙所示，电源电压不变，底座内部是电磁铁，盆栽下部有一个磁铁，通电后，盆栽利用同名磁极相互排斥（选填“吸引”或“排斥”）的原理工作。当滑片P向右移动时，盆栽的悬浮高度会升高（选填“升高”或“降低”）。【分析】①磁极间的作用规律：同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引；②根据影响电磁铁磁性强弱的因素分析磁极的强弱变化，影响电磁铁磁性强弱的因素：电流大小、线圈匝数的多少、铁芯的有无。【解答】解：①磁浮玩具稳定地“漂浮”起来，其利用的工作原理是同名磁极互相排斥；②滑片P向右移动，滑动变阻器接入电路的电阻变小，总电阻变小，根据欧姆定律可知，电流变大，电磁铁磁性增强，可调高地盆栽悬浮高度。故答案为：排斥；升高。【点评】本题考查磁极间的相互作用规律和影响电磁铁磁性强弱的因素，难度中下。13．（2024秋•成都期末）如图是小名同学探究“让线圈转起来”的实验装置图，手机的听筒（选填“听筒”或“话筒”）就是利用该实验原理制成的，在实验中，为了改变线圈转动方向，可采取的方法是改变磁极（或电流）方向（写出一种即可）。【分析】（1）通电线圈在磁场中受力的作用而发生转动，据此判断生活中的话筒和听筒的工作原理，据此作答；（2）如果要使转动方向相反，应让安培力相反，即可以转变电流方向，或改变磁场方向；【解答】解：（1）线圈能够转动的原理是磁场对通电导体有力的作用；手机的听筒是把强弱变化的电流通过磁场对电流的作用转化成声音的信号的，这与电动机的工作原理相同。（2）若要改变线圈的转动方向，可以将磁铁的N、S极位置对调（或将电池的正、负极位置对调）。故答案为：听筒；改变磁极（或电流）方向。【点评】本题考查了探究磁场对通电导体的作用力大小的影响因素，难度一般。14．（2024•槐荫区三模）某家用空气自动开关由电磁铁P、衔铁OQ、闸刀S等元件构成。如图所示，电磁铁P的左端为N极（选填“N”或“S”）。当家庭电路中电流过大时，电磁铁的磁性增强，衔铁OQ发生转动，此时弹簧的长度会变短（选填“变长”“变短”或“不变”），闸刀开启，将电路切断，起到保险作用。【分析】根据图示可知，电流从电磁铁的左端流入，根据安培定则可知电磁铁P的左端是哪极；当家庭电路中电流过大时，电磁铁的磁性会增强，则吸引衔铁Q的力变大，使衔铁转动，闸刀S在弹力的作用下自动开启，切断电路，起到保险作用，据此分析即可。【解答】解：根据图示可知，电流从电磁铁的左端流入，根据安培定则可知电磁铁P的左端是N极；当家庭电路中电流过大时，电磁铁的磁性会增强，则吸引衔铁Q的力变大，使衔铁转动，此时弹簧的长度会变短，闸刀S在弹力的作用下自动开启，切断电路，起到保险作用。故答案为：N；变短。【点评】本题考查安培定则和电流的磁效应的灵活运用。15．（2024•凉州区校级模拟）如图是小东用缝衣针、按扣和橡皮制作的小指南针，其中的缝衣针必须要被磁化后才会受到地磁场的作用，若缝衣针静止后，针尖指指向地球的北方，则针尖是N极，若用一钢条靠近针尖，发现两者相排斥，则钢条一定（填：“一定”或“不一定”）具有磁性。【分析】磁化是指使原来不具有磁性的物质获得磁性的过程。地球是一个大磁体，指南针指南北的原因是由于受到了地磁场的作用；指南针静止时，指向地理南方的一端是它的南（S）极；指向地理北方的一端是它的北（N）极。【解答】解：一般的缝衣针没有磁性，缝衣针必须要被磁化后才会受到地磁场的作用。被磁化后的缝衣针就是一个小磁针，可以指示南北，针尖指示的方向是地球的北方，所以针尖是小磁针的N极。若用一钢条靠近针尖，发现两者相排斥，根据磁极间相互作用：同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，所以钢条一定具有磁性。故答案为：磁化；N；一定。【点评】本题考查了指南针的原理、地磁场的特点，属于基础题。16．（2024•新抚区四模）如图是一款“运动手环”，其内部是一段密闭的空心塑料管内置有一小块磁体，管外缠绕着线圈。戴着这种手环走路时，小磁体在管内反复运动，线圈中便会产生电流。我们把这种现象叫做电磁感应现象，应用到此原理工作的是动圈式话筒（填“扬声器”或“动圈式话筒”）。【分析】闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中会产生感应电流，这就是电磁感应；这一过程中，可将机械能转化为电能。【解答】解：（1）根据“运动手环”的特点可知，当塑料管运动时，磁铁在管中反复运动，线圈切割磁感线而产生电流。因此，运动手环的基本原理是电磁感应，产生电流的过程中将机械能转化为电能。（2）动圈式话筒也是利用电磁感应原理工作的，扬声器的工作原理是通电导体在磁场中受力运动。故答案为：电磁感应；动圈式话筒。【点评】了解电磁感应现象，知道产生感应电流的条件，明确这一过程中的能量转化，是解答本题的关键。17．（2024•揭东区校级模拟）如图是小明自制的发电机模型，用纸做一个小风车固定在转动轴上，将小发电机与小量程电流表相连，当有风将小风车吹动时，小量程电流表的指针会偏转（选填“会”“不会”），其利用了电磁感应原理；如果将图中的小量程电流表换成电源（电池），就变成了电动机。【分析】（1）在探究感应电流的实验中，是通过灵敏电流表指针的偏转来认定有感应电流产生；（2）产生感应电流的条件是闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动，产生感应电流的过程中，机械能转化为了电能；（3）电动机是利用通电导体在磁场中受力运动的原理制成的。【解答】解：图中线圈、导线和电流表组成闭合电路，线圈处在磁场中，风吹风车带动线圈转动切割磁感线从而产生感应电流，因此电流表指针会发生偏转；与发电机相同，是利用电磁感应现象原理工作的；如果将图中的小量程电流表换成电源（电池），通电线圈因受到磁场力的作用会发生旋转就变成了电动机。故答案为：会；电磁感应；电源（电池）。【点评】本题考查探究电磁感应现象的实验和电动机的原理，关键是将课本知识内容记忆清楚，仔细分析即可。18．（2024•邵阳模拟）人工心脏泵可短时间代替心脏工作，如图是该装置的示意图，磁体固定在左侧，线圈AB固定在用软铁制成的活塞柄上（相当于一个电磁铁），活塞筒通过阀门与血管相通。阀门S1只能向外开启，S2只能向内开启。线圈中的电流从A流向B时，电磁铁右端是N极，血液会流入活塞筒，该装置工作时，线圈AB中的电流方向需要改变。从能量转换的角度看，该人工心脏泵的工作原理与电动机（选填“电动机”或“发电机”）的工作原理相同。【分析】根据安培定则可知电磁铁的极性。电能转化为机械能，故原理与电动机原理相似。【解答】解：由于线圈中的电流从A流向B，由安培定则判断，四指指向电流方向，大拇指指向右端，则右端为N极，所以电磁铁右端是N极。由于给人工心脏泵中通入电流，人工心脏泵会运动，所以是将电能转化为机械能，所以与电动机的工作原理相同。故答案为：N；电动机。【点评】本题主要考查了安培定则的应用、电动机的原理，属于基础知识。19．（2024秋•李沧区期末）小明同学在科技创新大赛中根据所学知识设计了如图a所示的“闯红灯违规证据模拟记录器”，它可以通过拍摄照片来记录机动车辆闯红灯时的情景。（1）它的工作原理是：当光控开关接收到红颜色的光时，开关会自动闭合，且当压敏电阻R受到车的压力，压敏电阻R的阻值随压力变化的图象如图b所示，它的阻值变化会引起电路中的电流发生变化，当达到一定值时，电磁继电器的衔铁就会被吸下，工作电路中的电控照相机就会工作，拍摄违规车辆。（2）已知控制电路电源电压为6V，电磁继电器线圈的电阻为10Ω，当控制电路中电流大于0.06A时，衔铁会被吸引。则只有重力超过4×103N的车辆违规时才会被记录。若想把重力更小的车辆的违规证据拍摄下来，我们可以对电路进行怎样改进？提高控制电路电源电压或用一定阻值电阻与压敏电阻并联。（写出一种方法即可）【分析】（1）电控照相机要自动记录违规闯红灯的情景，所以光控开关应在接收到红光时，自动闭合；（2）先根据欧姆定律求出控制电路的总电阻，再根据电阻的串联求出压敏电阻的阻值，根据图象查出此时的压力，压力和自身的重力相等；要使质量较小的车闯红灯也能被拍下，应从增大电磁铁的磁性进行解答。【解答】解：（1）因为电控照相机要自动记录违规闯红灯的情景，所以光控开关应在接收到红光时，自动闭合；由图知压敏电阻R的阻值随压力增大而减小，所以当压敏电阻R受到车的压力，压敏电阻R的阻值会减小，由I=U由图可知，电磁继电器的衔铁被吸下时，电控照相机连入电路，开始工作；（2）控制电路中的总电阻为：R总=UI=压敏电阻的阻值为：R＝R总﹣R线＝100Ω﹣10Ω＝90Ω，由图可知，当R＝90Ω时，压力大小为4×103N，即只有重力超过4×103N的车辆违规时才会被记录；质量较小的车闯红灯时，压敏电阻受到的压力变小，电阻变大，控制电路中的电流将变小，电路中的控制电路中的使衔铁吸下的电流保持不变，故要想使质量较小的车闯红灯也能被拍下，采取的方法要使控制电路中的电流变大，可以提高控制电路电源电压，电压增大时，电路中的电流也变大也可以用一定阻值电阻与压敏电阻并联，电阻并联时总电阻会变小，电路中的电流变大。故答案为：（1）红；电流；电控照相机；（2）4×103；提高控制电路电源电压或用一定阻值电阻与压敏电阻并联。【点评】本题考查了有关电磁继电器的电路连接、串联电路的特点、欧姆定律、影响电磁铁磁性强弱的因素等，涉及到的知识点较多，综合性强。四．作图题（共2小题）20．（2024•临沭县一模）如图所示，在螺线管上方用弹簧悬挂一根条形磁铁，保持开关S闭合，当滑动变阻器的滑片P向右滑时，弹簧的伸长量减小，在图中括号内分别标出螺线管A下端的极性和电源左端的极性。【分析】电磁铁磁性的大小与电流大小、线圈匝数有关；根据滑片移动的方向判定滑动变阻器接入电路电阻的变化，根据欧姆定律判定电路中电流的变化，从而得出电磁铁磁性大小的变化；根据弹簧伸长量的变化判定电磁铁的极性，然后根据右手螺旋定则可知电流方向。【解答】解：开关闭合后，当滑动变阻器的滑片P向右滑时，滑动变阻器接入电路的电阻变小，根据欧姆定律可知，电路中的电流变大，电磁铁的磁性增强；条形磁体的上端为S极、下端为N极，电磁铁磁性增强时，弹簧的伸长量减小，说明电磁铁的上端应为N极，其下端为S极，排斥力增大，导致弹簧的伸长量减小；根据安培定则可知，电磁铁中电流从上端流入，下端流出，故电源的左端为正极，如图：【点评】本题利用了弹簧的弹力的改变得出了磁场力的方向，应注意做好受力分析，从而得出力的方向。21．（2024•新北区校级一模）温度自动报警器的工作原理如图所示，在水银温度计的上方封入一段金属丝，当温度没有达到金属丝下端所指示的温度时，绿灯亮；当温度达到金属丝下端所指示的温度时，红灯亮，同时电铃响，此时电铃与红灯串联，请根据以上要求，用笔画线代替导线，完成工作电路部分的连接。（要求导线不交叉）【分析】当温度升高时，水银的液面升高，接触到温度计中的金属丝时，控制电路工作，电磁铁工作吸引上方的磁性材料，是动触点与下方静触点接触；当温度降低时，水银与温度计中的金属丝分离，控制电路断开，电磁铁失去磁性，动触点与上方的静触点接触；根据题意可得，红灯和绿灯并联，上方的静触点控制绿灯的工作情况，下方的静触点控制红灯的工作情况，动触点和静触点共同组后相当于控制电路单刀双掷开关；按要求将实物电路补充完整。【解答】解：当温度升高到设定温度时，控制电路接通，电磁铁有磁性，吸引衔铁向下移动，而此时要求红灯亮，电铃响，电铃与红灯串联在电路中；水温低于设定温度时，控制电路断开，电磁铁没有磁性，衔铁向上移动，而此时要求此时绿灯亮；因此红灯和绿灯并联，由动触点和静触点控制灯泡的工作。由此设计电路如下图：【点评】由电磁继电器和温度计控制控制红灯和绿灯的工作，形成了一个相互影响的自动控制装置。理解此装置的工作过程是解此题的关键。五．简答题（共1小题）22．（2024•从江县校级二模）如图所示，中国科技馆的“探索与发现厅”中有一个“电磁感应摆”，甲、乙两线圈分别被悬挂在两个蹄形磁体的磁场中，两线圈通过导线连接在一起并构成一个闭合的回路，请回答下列问题。（1）用手使甲线圈在磁场中摆动时，乙线圈也会随之摆动起来。这是为什么？（2）请分析甲、乙两线圈的能量转化情况。【分析】根据通电导体在磁场中受力的原理来对图中的装置进行分析。电动机的制作原理是通电导体在磁场中受力，发电机的原理是电磁感应，电动机工作时消耗电能，得到机械能；发电机工作时将机械能转化为电能。【解答】解：（1）用手使甲线圈摆动时，甲线圈做切割磁感应线运动，根据电磁感应原理可知，会产生感应电流，而甲线圈和乙线圈又构成一个闭合回路，此时会有电流经过乙线圈；而乙线圈又置于U形磁铁产生的磁场中，从而受到磁场力的作用而发生摆动。（2）甲线圈在磁场中做切割磁感应线运动产生感应电流，此过程中机械能转化为电能；乙线圈在磁场中通电后受力运动，此过程中电能转化为机械能。【点评】本题考查了电与磁之间的两个联系及其应用，注意通电导体在磁场中的受力，易错点。六．实验探究题（共1小题）23．（2024秋•莱州市期末）受到法拉第等科学家探索精神的影响，学习“磁生电”的知识后，实践小组还想进一步进行探究新的问题。【问题•假设】实践小组提出“感应电流的大小与什么因素有关”的探究问题，并进行了如下猜想：猜想一：感应电流的大小与导体切割磁感线的速度有关；猜想二：感应电流的大小与磁体周围磁场的强弱有关；【方案•证据】小组同学利用如图所示的装置进行了以下探究：针对猜想一设计的方案：保持磁铁磁性强弱不变，改变线框切割磁感线的速度进行多次实验，观察并记录每次实验中灵敏电流计指针偏转的格数，将收集的实验数据填写在下表中。实验次数切割磁感线的速度电流计指针偏转格数1慢速1格2中速2.5格3快速4格针对猜想二设计的方案：保持线框切割磁感线的速度不变，更换磁性不同的磁铁再次实验，观察并记录两次实验中灵敏电流计指针偏转的格数。【解释•论证】本实验通过观察灵敏电流计来判断电路中感应电流的大小，这里运用的研究方法是转换法；分析上表数据可得出的结论是：磁体周围磁场的强弱相同时，导体切割磁感线的速度越快，闭合电路中产生的感应电流越大。【交流•评估】在探究猜想二的过程中，小组同学想用