粤沪版第十六章 电磁铁与自动控制综合与测试单元测试习题

这是一份粤沪版第十六章 电磁铁与自动控制综合与测试单元测试习题，共29页。试卷主要包含了如图所示，对应的说法正确的是等内容，欢迎下载使用。
1．小科在课外兴趣活动课中将数枚一元硬币按如图所示放在两根平行的条形磁铁上，搭成了一座漂亮的“硬币桥”，下列分析正确的是（ ）
A．“硬币桥”上左右两端的硬币没有磁性
B．“硬币桥”中间磁性最强
C．“硬币桥”的搭建利用到了磁化的原理
D．两枚硬币相邻的部分是同名磁极
2．有关条形磁铁的性质，有如下几种说法：①它的两端磁性最强，中间最弱；②用线悬挂静止后，它的南极指向地理的南极附近③将它截为两段，每一段都各有两个磁极④它在周围空间的磁感线是均匀分布的。其中正确的是有（ ）
A．①④B．①③C．①②③D．②③④
3．如图所示，支架上的条形磁铁N极端的下方吸引了两根金属棒，两金属棒被磁化后下端张开，此现象说明两金属棒（ ）
A．可能是铝棒，下端是N极B．可能是铜棒，下端是N极
C．可能是铁棒，下端是S极D．可能是铁棒，下端是N极
4．用一个铁钉、一节电池、一根电线和一个纽扣强磁铁，可组装成一个演示用的简易电动机，组装过程如图所示。乙图中，把铁钉和磁铁连起来后就能竖直地吸在电池的正极上，丙图中，用电线把电池的负极和磁铁连接起来，就有电流通过磁铁和铁钉。关于简易电动机，下列说法正确的是（ ）
A．若磁铁的N极朝下，S极朝上，则磁化后的铁钉的尖端为N极
B．磁铁与铁钉间的吸引力小于磁铁的重力
C．丙图中通过铁钉的电流方向是向上的
D．演示时，若要改变铁钉的转动方向，可以改变电流方向
5．甲、乙、丙三个形状完全相同的磁体或铁棒悬挂在细线下，它们的相互作用情况如图所示，已知乙有磁性，由此可知（ ）
A．甲有磁性，丙没有磁性
B．甲没有磁性，丙有磁性
C．甲可能有磁性，也可能没有磁性
D．丙可能有磁性，也可能没有磁性
6．假如你是一名航天员，驾驶飞船登上月球，想探测月球表面附近是否有磁场，下列工具中最理想的是（ ）
A．灵敏电流表B．灵敏电压表C．灵敏指南针D．灵敏温度计
7．如图将一枚小磁针放在两个磁极间，磁极间磁感线分布和小磁针静止时的指向如图所示，则下列关于a、b两个磁极的判断正确的是（ ）
A．a、b都是S极B．a、b都是N极
C．a是N极，b是S极D．a是S极，b是N极
8．如图所示，对应的说法正确的是（ ）
A．图：司南能指示南北方向，是因为受到地磁场的作用
B．图：通电导体周围存在磁场，是科学家法拉第发现的这一现象
C．图：利用通电导体在磁场中受到力的作用的原理可制成发电机
D．图：利用此原理可制成扬声器
9．如图是奥斯特实验装置，当导线中通过向右的电流时，小磁针偏转，说明小磁针受到力的作用，下列关于该实验说法正确的是（ ）
A．把小磁针移至图中导线的上方，小磁针的偏转方向不改变
B．小磁针位置不变，改变导线中电流的方向，小磁针偏转方向改变
C．把小磁针拿走，通电导线周围的磁场将消失
D．无论通电导线怎么放置，只要导线中有电流，小磁针就发生偏转
10．小磁针静止在螺线管的附近，闭合开关S时，通电螺线管磁感线方向如图所示，则下列判断正确的是（ ）
A．通电螺线管的右端为N极
B．电源的右端为正极
C．小磁针一直保持静止
D．小磁针N极逆时针转动
11．1820年，安培在科学院的例会上做了一个小实验，引起了到会科学家的兴趣。如图所示，把螺线管沿东西方向水平悬挂起来，然后给导线通电，会发生的现象是（ ）
A．通电螺线管仍保持原位置静止
B．通电螺线管转动，但最后又回到原位置
C．通电螺线管转动，直至A指向北，B指向南
D．通电螺线管能在任意位置静止
12．图甲是一款“智能照明灯”的电路原理图，光线较暗时灯泡自动发光，光照到一定强度时灯泡自动熄灭。控制电路中，电源电压恒定，R0为定值电阻，R为光敏电阻，其阻值R随光照强度E的变化图像如图乙所示。以下说法正确的是（ ）
A．电磁铁的上端为S极
B．当光照强度增强，R0两端的电压变小
C．灯泡应设计在C和D两接线柱之间
D．要想灯在更亮时发光，应增大R0的阻值
13．医生给心脏疾病的患者做手术时，往往要用一种称为“人工心脏泵”的体外装置来代替心脏，以推动血液循环。如图是该装置的示意图，线圈ab固定在用软铁制成的活塞柄上（相当于一个电磁铁），通电时线圈与活塞柄组成的系统与固定在左侧的磁体相互作用，从而带动活塞运动。活塞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。下列说法正确的是（ ）
A．要使血液流出“血泵”，电流需从a端流进线圈，从b端流出线圈
B．要使血液流入“血泵”，电流需从a端流进线圈，从b端流出线圈
C．若电流从a端流进线圈，从b端流出线圈，则电磁铁左侧为S极
D．若电流从b端流进线圈，从a端流出线圈，则S1会开启，S2会关闭
14．在通电螺线管附近放置小磁针，静止时如图所示，下列说法正确的是（ ）
A．螺线管的左端为N极
B．小磁针的右端为N极
C．将开关S由1换到2，螺线管的磁性增强
D．滑动变阻器滑片向右移动，螺线管的磁性减弱
15．如图，闭合开关S，当滑片P向b端移动时，下列有关电磁铁的磁性强弱和条形磁体对水平地面压力大小变化判断正确的是（ ）
A．磁性减弱，压力减小B．磁性减弱，压力增大
C．磁性增强，压力减小D．磁性增强，压力增大
16．如图所示的电路，下列说法正确的是（ ）
A．开关S拨到a时，小磁针静止时B端为N极
B．开关S拨到a，滑动变阻器的滑片向右滑动时，电磁铁的磁性增强
C．开关S由a拨到b时，电磁铁的磁极发生改变
D．开关S由a拨到b，调节滑动变阻器，使电流表示数不变，则电磁铁的磁性增强
17．如图所示，R0是一个光敏电阻，光敏电阻的阻值随光照强度的增大而减小，R是电阻箱（已调至合适阻值），它们和继电器组成自动控制电路来控制路灯。白天灯熄，夜晚灯亮。下列说法正确的是（ ）
A．白天流过R0的电流较小
B．给路灯供电的电源应接在“b、c”两端
C．如果将R的阻值调大一些，傍晚时路灯比原来迟一些亮
D．电源电压减小后，傍晚时路灯比原来早一些亮
18．如图是温度自动报警器电路，水银（金属汞）温度计上部插入一段金属丝，关于报警器的说法正确的是（ ）
A．当温度达到金属丝下端所指示的温度时铃响，灯不亮
B．当温度达到金属丝下端所指示的温度时铃不响，灯亮
C．报警器中的工作电路的连接为串联
D．报警器中的控制电路的电源的正负极对调后影响自动报警器工作
19．如图所示是物理兴趣小组同学设计的太阳能路灯。图1中，甲和乙一个是太阳能电池板，一个是路灯，R为光敏电阻，其电阻大小与光照强度关系如图2所示；白天太阳能电池板为蓄电池充电，夜晚蓄电池为电灯供电。下列说法正确的是（ ）
A．白天光线较强时电磁铁磁性较弱
B．白天蓄电池相当于电源
C．甲是太阳能电池板，乙是路灯
D．甲是路灯，乙是太阳能电池板
20．如图是一种温度自动报警器的原理图，其中热敏电阻的阻值随温度而变化，当温度达到设定值时，指示灯熄灭，电铃工作，发出报警信号，下列关于报警器的说法中正确的是（ ）
A．电磁继电器中的电磁铁的工作原理是电磁感应
B．温度没有达到设定值时电磁铁无磁性
C．电磁继电器中的电磁铁的上端为N极
D．电磁继电器实质是一种电路开关，可以用一个电路控制另一个电路
二．作图题（共2小题）
21．根据通电螺线管的磁感线方向，在括号里分别标注出电源的“+”“﹣”极和静止的小磁针的“N”“S”极。
22．如图所示，将研究电磁铁的电路连接完整，要求闭合开关后，滑动变阻器滑片向右滑动时，永磁体对桌面的压力增大。
三．实验探究题（共2小题）
23．在“探究通电螺线管外部磁场分布”的实验中。
（1）在嵌入螺线管的有机玻璃板上均匀撒些细铁屑，通电后 有机玻璃板（填写操作方法），细铁屑的排列如图甲所示。
（2）由此可以判断，通电螺线管外部的磁场分布与 周围的磁场分布是相似的。
（3）将小磁针放在通电螺线管外部，小磁针静止时 （选填“N”或“S”）极的指向就是该点处磁场的方向。
（4）小明利用上述通电螺线管制成了简易的电磁铁甲、乙，并设计了如图乙所示的电路。根据图示的情景可知 （选填“甲”或“乙”）的磁性强，说明电流一定时，线圈匝数越 （选填“多”或“少”），电磁铁磁性越强。
（5）被电磁铁吸引的大头针下端分散的原因是 。
24．我国十四五规划将在2030年实现“碳达峰”，以此改善生态文明。为实现节能目的，小明设计了图甲智能照明电路，其中R1为光敏电阻，其阻值会随着光强的变化而变化.R2为滑动变阻器，L为照明灯。该电路可实现生态节能：天暗时灯L自动发光，天亮时自动熄灭。
（1）受控电路中导线 （选填“A”或“B”）连接家庭电路中的火线，控制电路中光敏电阻R1是由 材料制作而成。
（2）闭合控制电路开关S后，电磁铁上端为 极。光照强度增强时，R1的阻值将 ，电磁铁磁性将 。
（3）保持光照强度不变，闭合S后，将滑片P从a端移至b端过程中，电流表示数I与电压表示数U的关系如图乙所示，则滑动变阻器的最大阻值是 Ω（电源电压U不变，电磁铁线圈电阻不计）
四．综合能力题（共1小题）
25．如图是电磁继电器的结构示意图，其工作电路由低压控制电路和高压工作电路两部分构成。
（1）请将图示继电器的接线柱和高压电源及其控制的机器连在电路中，成为一个由低压电路控制的高压工作电路。
（2）其工作原理：当较低的电压加在接线柱D、E两端，较小的电流通过线圈时，电磁铁具有 把衔铁吸下，使工作电路中的 两个接线柱所连的触点接通，较大的电流就可以通过机器工作了，进而实现利用低电压、弱电流电路的通断，来间接地控制高电压、强电流的通断。
沪粤版九年级下册《第16章 电磁铁与自动控制》2021年单元测试卷一
参考答案与试题解析
一．选择题（共20小题）
1．小科在课外兴趣活动课中将数枚一元硬币按如图所示放在两根平行的条形磁铁上，搭成了一座漂亮的“硬币桥”，下列分析正确的是（ ）
A．“硬币桥”上左右两端的硬币没有磁性
B．“硬币桥”中间磁性最强
C．“硬币桥”的搭建利用到了磁化的原理
D．两枚硬币相邻的部分是同名磁极
【解答】解：
当硬币都放在磁体的N极上时，会被磁体磁化，硬币也具有N极和S极，由于异名磁极相互吸引，因此硬币的S极会吸引在磁体的N极上，最外侧的硬币也有磁性；
同理，当硬币都放在磁体的S极上时，会被磁体磁化，硬币也具有N极和S极，由于异名磁极相互吸引，两枚硬币的相邻部分是异名磁极，相当于条形磁铁，并且中间磁性最弱，因此硬币的N极会吸引在磁体的S极上；所以搭成了一座漂亮的“硬币桥”，故ABD错误，C正确。
故选：C。
2．有关条形磁铁的性质，有如下几种说法：①它的两端磁性最强，中间最弱；②用线悬挂静止后，它的南极指向地理的南极附近③将它截为两段，每一段都各有两个磁极④它在周围空间的磁感线是均匀分布的。其中正确的是有（ ）
A．①④B．①③C．①②③D．②③④
【解答】解：
①条形磁体上两端是磁极，磁性最强，中间的磁性较弱，故①正确；
②地磁南极在地理北极附近，地磁北极在地理南极附近，悬挂起来的小磁针受到地磁场的作用，静止时，小磁针的N极指向地磁S极，在地理的北极附近；小磁针的S极指向地磁N极，在地理的南极附近，故②正确；
③目前没有发现一个磁极的磁体，所以把一个磁铁从中间截成两段，每段仍有两个磁极，故③正确；
④条形磁铁在周围空间的磁感线分布是不均匀的，接近磁极的地方磁感线越密，故④错误，
通过以上分析可知：①②③正确。
故选：C。
3．如图所示，支架上的条形磁铁N极端的下方吸引了两根金属棒，两金属棒被磁化后下端张开，此现象说明两金属棒（ ）
A．可能是铝棒，下端是N极B．可能是铜棒，下端是N极
C．可能是铁棒，下端是S极D．可能是铁棒，下端是N极
【解答】解：两金属棒被磁化后吸附在磁铁上，则金属棒可能是铁棒，不可能是铝棒；根据异名磁极相互吸引，同名磁极相互排斥可知，两金属棒的上端是S极，下端是N极。
故选：D。
4．用一个铁钉、一节电池、一根电线和一个纽扣强磁铁，可组装成一个演示用的简易电动机，组装过程如图所示。乙图中，把铁钉和磁铁连起来后就能竖直地吸在电池的正极上，丙图中，用电线把电池的负极和磁铁连接起来，就有电流通过磁铁和铁钉。关于简易电动机，下列说法正确的是（ ）
A．若磁铁的N极朝下，S极朝上，则磁化后的铁钉的尖端为N极
B．磁铁与铁钉间的吸引力小于磁铁的重力
C．丙图中通过铁钉的电流方向是向上的
D．演示时，若要改变铁钉的转动方向，可以改变电流方向
【解答】解：AB、乙图中，把铁钉和磁铁连起来后就能竖直地吸在电池的正极上，若磁铁的N极朝下，S极朝上，则磁化后的铁钉根据异名磁极相互吸引可得铁钉的尖端为S极，磁铁与铁钉间的吸引力大于磁铁的重力，故AB错误；
C、干电池外部，电流从正极流向负极，所以通过铁钉的电流方向是向下的，故C错误；
D、通电导体在磁场中转动的方向取决于其在磁场中的受力方向，其受力方向改变则其转动方向就改变；而其受力方向与导体中电流的方向和磁场的方向有关。因此要改变铁钉转动方向可以改变铁钉中的电流方向或磁场方向，故D正确。
故选：D。
5．甲、乙、丙三个形状完全相同的磁体或铁棒悬挂在细线下，它们的相互作用情况如图所示，已知乙有磁性，由此可知（ ）
A．甲有磁性，丙没有磁性
B．甲没有磁性，丙有磁性
C．甲可能有磁性，也可能没有磁性
D．丙可能有磁性，也可能没有磁性
【解答】解：由图可知，乙和丙是排斥的，根据同名磁极相互排斥，丙是具有磁性的；甲、乙相互吸引，根据异名磁极相互吸引、磁体能吸引铁、钴、镍等物质可知，甲可能是磁体，也可能是铁棒；故C正确。
故选：C。
6．假如你是一名航天员，驾驶飞船登上月球，想探测月球表面附近是否有磁场，下列工具中最理想的是（ ）
A．灵敏电流表B．灵敏电压表C．灵敏指南针D．灵敏温度计
【解答】解：要探测月球表面附近是否有磁场，可以使用一个灵敏指南针，拨动灵敏指南针，静止时若南极指南（固定方向），北极指北（固定方向），就说明月球表面存在磁场，反之则说明月球表面没有磁场。
故选：C。
7．如图将一枚小磁针放在两个磁极间，磁极间磁感线分布和小磁针静止时的指向如图所示，则下列关于a、b两个磁极的判断正确的是（ ）
A．a、b都是S极B．a、b都是N极
C．a是N极，b是S极D．a是S极，b是N极
【解答】解：磁极间相互作用的规律是同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引；由图可知，a端与S极相吸引，同时a端与b端互相排斥，即a、b为同名磁极，故a、b端都是N极。
故选：B。
8．如图所示，对应的说法正确的是（ ）
A．图：司南能指示南北方向，是因为受到地磁场的作用
B．图：通电导体周围存在磁场，是科学家法拉第发现的这一现象
C．图：利用通电导体在磁场中受到力的作用的原理可制成发电机
D．图：利用此原理可制成扬声器
【解答】解：A、因为地球是一个巨大的磁体，司南能够指示南北方向是因为受到地磁场的作用，故A正确；
B、法拉第发现了电磁感应现象，奥斯特最早发现通电导体周围存在磁场，故B错误；
C、图中有电源，若闭合开关，磁场中的通电导体会受力运动，这是电动机的原理图，故C错误；
D、扬声器是利用通电导体在磁场中受力的作用的原理制成的，图中没有电源，闭合开关后，当金属棒ab做切割磁感线运动时，电路中就会产生感应电流，这是发电机的原理图，故D错误。
故选：A。
9．如图是奥斯特实验装置，当导线中通过向右的电流时，小磁针偏转，说明小磁针受到力的作用，下列关于该实验说法正确的是（ ）
A．把小磁针移至图中导线的上方，小磁针的偏转方向不改变
B．小磁针位置不变，改变导线中电流的方向，小磁针偏转方向改变
C．把小磁针拿走，通电导线周围的磁场将消失
D．无论通电导线怎么放置，只要导线中有电流，小磁针就发生偏转
【解答】解：
A、把小磁针移至图中导线的上方，由于通电导线上方和下方的磁场方向相反，所以小磁针受到的磁场力与原来方向相反，即小磁针偏转的方向会改变，故A错误；
B、电流周围的磁场方向与电流的方向有关；所以，若小磁针位置不变，改变导线中电流的方向，则小磁针的偏转方向也会改变，故B正确；
C、通电导线产生的磁场与其附近是否有小磁针无关，把小磁针拿走，通电导线周围的磁场仍然存在，故C错误；
D、如果通过导线产生的磁场方向与地磁场在小磁针位置的方向相同时，小磁针不会发生偏转，故D错误。
故选：B。
10．小磁针静止在螺线管的附近，闭合开关S时，通电螺线管磁感线方向如图所示，则下列判断正确的是（ ）
A．通电螺线管的右端为N极
B．电源的右端为正极
C．小磁针一直保持静止
D．小磁针N极逆时针转动
【解答】解：在磁体的周围，磁感线从磁体的N极发出，回到S极，所以利用磁感线的方向，可以确定螺线管的左端为N极，右端为S极。故A错误。
小磁针在电磁铁的作用下，根据异名磁极相互吸引的理论可以确定小磁针的N极向左偏转，即顺时针转动，故CD错误。
根据螺线管的左端为N极结合图示的线圈绕向，利用安培定则可以确定电流从螺线管的右端流入左端流出。所以电源的右端为正极。故B正确。
故选：B。
11．1820年，安培在科学院的例会上做了一个小实验，引起了到会科学家的兴趣。如图所示，把螺线管沿东西方向水平悬挂起来，然后给导线通电，会发生的现象是（ ）
A．通电螺线管仍保持原位置静止
B．通电螺线管转动，但最后又回到原位置
C．通电螺线管转动，直至A指向北，B指向南
D．通电螺线管能在任意位置静止
【解答】解：由右手螺旋定则可知，螺线管A端为N极；地球的南极为N极，北极为S极，螺线管东西悬挂，故在磁极的相互作用下，螺线管会转动，直至A指向北，B指向南才能处于平衡状态。
故选：C。
12．图甲是一款“智能照明灯”的电路原理图，光线较暗时灯泡自动发光，光照到一定强度时灯泡自动熄灭。控制电路中，电源电压恒定，R0为定值电阻，R为光敏电阻，其阻值R随光照强度E的变化图像如图乙所示。以下说法正确的是（ ）
A．电磁铁的上端为S极
B．当光照强度增强，R0两端的电压变小
C．灯泡应设计在C和D两接线柱之间
D．要想灯在更亮时发光，应增大R0的阻值
【解答】解：
A、由图可知电流从螺线管上端流入，根据安培定则可知，电磁铁的上端为N极，故A错误；
B、当光照强度增强，由图乙可知光敏电阻的阻值减小，总电阻减小，根据欧姆定律可知，控制电路的电流变大，根据U＝IR可知，R0两端的电压增大，故B错误；
C、光线较暗时，光照强度较小，由图乙可知光敏电阻的阻值大，则控制电路中的电流小，电磁铁的磁性弱，衔铁在弹簧的作用下被拉起，灯泡自动发光，说明灯泡应接在A和B两接线柱之间，故C错误；
D、要想灯在更亮时发光，则光照强度增强，光敏电阻R的阻值变小，由于衔铁被吸下时的电流不变，根据I＝可知，需要增大R0的电阻值，故D正确。
故选：D。
13．医生给心脏疾病的患者做手术时，往往要用一种称为“人工心脏泵”的体外装置来代替心脏，以推动血液循环。如图是该装置的示意图，线圈ab固定在用软铁制成的活塞柄上（相当于一个电磁铁），通电时线圈与活塞柄组成的系统与固定在左侧的磁体相互作用，从而带动活塞运动。活塞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。下列说法正确的是（ ）
A．要使血液流出“血泵”，电流需从a端流进线圈，从b端流出线圈
B．要使血液流入“血泵”，电流需从a端流进线圈，从b端流出线圈
C．若电流从a端流进线圈，从b端流出线圈，则电磁铁左侧为S极
D．若电流从b端流进线圈，从a端流出线圈，则S1会开启，S2会关闭
【解答】解：
A、由图知，要使血液流出“血泵”，需要S1开启，S2关闭，活塞向右移动，根据磁极间的相互作用规律可知，电磁铁的左端应该为N极，根据安培定则可知，电流需从a端流进线圈，从b端流出线圈，故A正确；
B、要使血液流入“血泵”，需要S2开启，S1关闭，活塞向左移动，根据磁极间的相互作用规律可知，电磁铁的左端应该为S极，根据安培定则可知，电流需从b端流进线圈，从a端流出线圈，故B错误；
C、若电流从a端流进线圈，从b端流出线圈，根据安培定则可知，电磁铁左侧为N极，故C错误；
D、若电流从b端流进线圈，从a端流出线圈，电磁铁的左端为S极，异名磁极相互吸引，活塞向左移动，则S2会开启，S1会关闭，故D错误。
故选：A。
14．在通电螺线管附近放置小磁针，静止时如图所示，下列说法正确的是（ ）
A．螺线管的左端为N极
B．小磁针的右端为N极
C．将开关S由1换到2，螺线管的磁性增强
D．滑动变阻器滑片向右移动，螺线管的磁性减弱
【解答】解：
AB、用右手握住螺线管，四指指向电流的方向，大拇指指向螺线管的左端为N极，右端为S极；由磁极间的相互作用可知，小磁针的左端为N极、右端为S极，故A正确，B错误；
C、将开关S由1换到2，连入电路的线圈匝数变少，螺线管的磁性减弱，故C错误；
D、滑动变阻器滑片向右移动，变阻器连入电路的电阻变小，电流变大，则螺线管的磁性增强，故D错误；
故选：A。
15．如图，闭合开关S，当滑片P向b端移动时，下列有关电磁铁的磁性强弱和条形磁体对水平地面压力大小变化判断正确的是（ ）
A．磁性减弱，压力减小B．磁性减弱，压力增大
C．磁性增强，压力减小D．磁性增强，压力增大
【解答】解：
闭合开关S，当滑片P向b端移动时，变阻器连入电路中的电阻变大，由欧姆定律可知电路中的电流变小，则电磁铁的磁性减弱；
开关闭合，电流从螺线管的上方流入，根据安培定则可知通电螺线管的下端为N极，根据同名磁极相互排斥可知，通电螺线管对条形磁体有向下的斥力；当滑片P向b端移动时，电磁铁的磁性减弱，通电螺线管对条形磁体向下的斥力减小，则条形磁体对水平地面的压力减小。
故选：A。
16．如图所示的电路，下列说法正确的是（ ）
A．开关S拨到a时，小磁针静止时B端为N极
B．开关S拨到a，滑动变阻器的滑片向右滑动时，电磁铁的磁性增强
C．开关S由a拨到b时，电磁铁的磁极发生改变
D．开关S由a拨到b，调节滑动变阻器，使电流表示数不变，则电磁铁的磁性增强
【解答】解：
A、从图可知，当开关S拨到a时，电流从螺线管的右端流入，左端流出，根据安培定则可知，螺线管左端是N极，右端是S极；由磁极间的相互作用可知，小磁针静止时B端为N极，故A正确；
B、开关S拨到a，滑动变阻器的滑片向右滑动时，滑动变阻器接入电路的电阻变大，根据欧姆定律可知，电路中的电流减小，电磁铁的磁性减弱，故B错误；
C、开关S由a拨到b时，电磁铁中的绕线方法、电流方向不变，则磁极不变，故C错误；
D、将开关S由a换到b时，调节变阻器的滑片P，保持电流表的示数不变，即电流不变，将开关S由a换到b时，线圈匝数减少，则电磁铁的磁性减弱，故D错误。
故选：A。
17．如图所示，R0是一个光敏电阻，光敏电阻的阻值随光照强度的增大而减小，R是电阻箱（已调至合适阻值），它们和继电器组成自动控制电路来控制路灯。白天灯熄，夜晚灯亮。下列说法正确的是（ ）
A．白天流过R0的电流较小
B．给路灯供电的电源应接在“b、c”两端
C．如果将R的阻值调大一些，傍晚时路灯比原来迟一些亮
D．电源电压减小后，傍晚时路灯比原来早一些亮
【解答】解：A、因为白天时，光敏电阻的阻值随光照强度的增加而减小，由I＝可知，白天流过R0的电流比夜晚大，故A错误；
B、光敏电阻的电阻值随光照强度的增大而减小，所以白天时光敏电阻的电阻值小，电路中的电流值大，电磁铁将被吸住；静触点与C接通；晚上时的光线暗，光敏电阻的电阻值大，电路中的电流值小，所以静触点与B接通。所以要达到晚上灯亮，白天灯灭，则电源应接在ab之间。故B错误；
C、如果将电阻箱R的阻值调大，电流变小，继电器的电流变小，磁性变弱，吸引力变小，路灯提前被点亮，故C错误；
D、控制电路中的电压变小，而电路中的吸合电流不变，由I＝可知，电路总电阻变小，光敏电阻的阻值变小，光照强度增强，路灯比原来早一些亮，故D正确。
故选：D。
18．如图是温度自动报警器电路，水银（金属汞）温度计上部插入一段金属丝，关于报警器的说法正确的是（ ）
A．当温度达到金属丝下端所指示的温度时铃响，灯不亮
B．当温度达到金属丝下端所指示的温度时铃不响，灯亮
C．报警器中的工作电路的连接为串联
D．报警器中的控制电路的电源的正负极对调后影响自动报警器工作
【解答】解：AB、由于水银（金属汞）是导体，当温度达到金属丝下端时，电磁铁所在电路被接通，电磁铁有磁性，
吸引衔铁向下运动，动触点与下面的静触点接触，电铃所在电路接通，则有电铃响，灯不亮，故A正确，B错误；
C、由图可知，报警器中的工作电路中的电灯和电铃能独立工作，为并联，故C错误；
D、报警器中的控制电路的电源的正负极对调后会影响电磁铁的极性，不会影响自动报警器工作，故D错误。
故选：A。
19．如图所示是物理兴趣小组同学设计的太阳能路灯。图1中，甲和乙一个是太阳能电池板，一个是路灯，R为光敏电阻，其电阻大小与光照强度关系如图2所示；白天太阳能电池板为蓄电池充电，夜晚蓄电池为电灯供电。下列说法正确的是（ ）
A．白天光线较强时电磁铁磁性较弱
B．白天蓄电池相当于电源
C．甲是太阳能电池板，乙是路灯
D．甲是路灯，乙是太阳能电池板
【解答】解：
电路中的R为光敏电阻，其电阻大小与光照强度的关系为光照越强，电阻越小，电流大，磁性强，衔铁在下部；晚上电阻大，磁性弱，衔铁在上部；
A、光照越强，电阻越小，电流大，磁性强，故A错误；
B、白天光线强时，太阳能电池板为蓄电池充电，蓄电池相当于用电器，故B错误；
CD、白天是路灯不工作，所以通过路灯无电流，故乙是太阳能电池板，甲是路灯，故C错误，D正确。
故选：D。
20．如图是一种温度自动报警器的原理图，其中热敏电阻的阻值随温度而变化，当温度达到设定值时，指示灯熄灭，电铃工作，发出报警信号，下列关于报警器的说法中正确的是（ ）
A．电磁继电器中的电磁铁的工作原理是电磁感应
B．温度没有达到设定值时电磁铁无磁性
C．电磁继电器中的电磁铁的上端为N极
D．电磁继电器实质是一种电路开关，可以用一个电路控制另一个电路
【解答】解：A、电磁继电器中的电磁铁的工作原理是电流的磁效应，与电磁感应无关，故A错误；
B、温度没有达到设定值时电磁铁照样有磁性，只是磁性较小，不能将衔铁吸下来，故B错误；
C、由安培定则可知，用右手握住螺线管，使四指指向电流的方向，则大拇指所指的下端为N极，故C错误；
D、电磁继电器实质是一种电路开关，可以用一个电路控制另一个电路，从而实现远程控制和自动控制，故D正确。
故选：D。
二．作图题（共2小题）
21．根据通电螺线管的磁感线方向，在括号里分别标注出电源的“+”“﹣”极和静止的小磁针的“N”“S”极。
【解答】解：在磁体的外部磁感线从N极出来，回到S极，所以螺线管的左端为N极，右端为S极，根据安培定则可知，电源的左端为正极；根据磁极间的相互作用规律可知，小磁针的左端为N极，右端为S极，如图所示：
22．如图所示，将研究电磁铁的电路连接完整，要求闭合开关后，滑动变阻器滑片向右滑动时，永磁体对桌面的压力增大。
【解答】解：
将滑片P向右移动，永磁体对桌面的压力增大，说明永磁体受到的斥力增大，则电路中电流增大，由欧姆定律可知，滑动变阻器接入电路的阻值变小，则应该将变阻器下面的接线柱与电磁铁串联接入电路中；
永磁体对桌面的压力增大，说明永磁体受到向下的斥力，根据同名磁极相互排斥可知，电磁铁下端应为N极，利用安培定则可知电流从电磁铁下方流入、上方流出；如图所示。
三．实验探究题（共2小题）
23．在“探究通电螺线管外部磁场分布”的实验中。
（1）在嵌入螺线管的有机玻璃板上均匀撒些细铁屑，通电后 轻敲 有机玻璃板（填写操作方法），细铁屑的排列如图甲所示。
（2）由此可以判断，通电螺线管外部的磁场分布与 条形磁体 周围的磁场分布是相似的。
（3）将小磁针放在通电螺线管外部，小磁针静止时 （选填“N”或“S”）极的指向就是该点处磁场的方向。
（4）小明利用上述通电螺线管制成了简易的电磁铁甲、乙，并设计了如图乙所示的电路。根据图示的情景可知 甲 （选填“甲”或“乙”）的磁性强，说明电流一定时，线圈匝数越 多 （选填“多”或“少”），电磁铁磁性越强。
（5）被电磁铁吸引的大头针下端分散的原因是 大头针被磁化，同一端的极性相同，互相排斥 。
【解答】解：（1）在嵌入螺线管的有机玻璃板上均匀撒些细铁屑，通电后 需要轻敲有机玻璃板，这样做的目的是克服摩擦力的影响；
（2）通电螺线管外部的磁场和条形磁体外部的磁场一样。通电螺线管的两端相当于条形磁体的两个极；因此由以上实验探究的结果是：通电螺线管外部磁场与条形磁体相似；
（3）将小磁针放在通电螺线管外部，小磁针静止时N极的指向就是该点处磁场的方向；
（4）根据图示的情境可知，甲电磁铁吸引的大头针多，说明甲的磁性强。究其原因，电流相同，甲缠绕的线圈的匝数多，便得出：电流一定时，线圈匝数越多，电磁铁磁性越强；
（5）大头针被磁化，同一端的极性相同，互相排斥，所以下端分散。
故答案为：（1）轻敲；（2）条形磁体；（3）N；（4）甲；多；（5）大头针被磁化，同一端的极性相同，互相排斥。
24．我国十四五规划将在2030年实现“碳达峰”，以此改善生态文明。为实现节能目的，小明设计了图甲智能照明电路，其中R1为光敏电阻，其阻值会随着光强的变化而变化.R2为滑动变阻器，L为照明灯。该电路可实现生态节能：天暗时灯L自动发光，天亮时自动熄灭。
（1）受控电路中导线 A （选填“A”或“B”）连接家庭电路中的火线，控制电路中光敏电阻R1是由 半导体 材料制作而成。
（2）闭合控制电路开关S后，电磁铁上端为 极。光照强度增强时，R1的阻值将 变小 ，电磁铁磁性将 增强 。
（3）保持光照强度不变，闭合S后，将滑片P从a端移至b端过程中，电流表示数I与电压表示数U的关系如图乙所示，则滑动变阻器的最大阻值是 100 Ω（电源电压U不变，电磁铁线圈电阻不计）
【解答】解：（1）为了用电的安全，开关应接在火线和灯泡之间，故A接火线；光敏电阻是由半导体材料制成的；
（2）闭合控制电路中开关S，电流从电磁铁的上端流入，下端流出，由安培定则可知，电磁铁下端为N极，电磁铁上端为S极；
光照强度增强时，不需要照明电路中的灯泡发光，衔铁会被吸下，这说明电磁铁的磁性变大，通过电磁铁的电流变大，电路中的总电阻变小，即光敏电阻的阻值变小；
（3）当滑片位于b端时，电路为光敏电阻的简单电路，电压表测电源的电压，由图可知电源的电压U＝12V；
当滑片位于a端时滑动变阻器与光敏电阻串联，电压表测光敏电阻两端的电压，电流表测电路中的电流，
由表可知，I＝0.1A，U光敏＝2V，
则滑动变阻器两端的电压为：U滑＝U﹣U光敏＝12V﹣2V＝10V；
滑动变阻器的最大阻值Rab＝＝＝100Ω。
故答案为：（1）A；半导体；（2）S；变小；增强；（3）100。
四．综合能力题（共1小题）
25．如图是电磁继电器的结构示意图，其工作电路由低压控制电路和高压工作电路两部分构成。
（1）请将图示继电器的接线柱和高压电源及其控制的机器连在电路中，成为一个由低压电路控制的高压工作电路。
（2）其工作原理：当较低的电压加在接线柱D、E两端，较小的电流通过线圈时，电磁铁具有 磁性； 把衔铁吸下，使工作电路中的 BC 两个接线柱所连的触点接通，较大的电流就可以通过机器工作了，进而实现利用低电压、弱电流电路的通断，来间接地控制高电压、强电流的通断。
【解答】解：
（1）当控制电路通过电磁铁的电流增大时，电磁铁的磁性增强，把衔铁吸下，使动触点B与静触点C接触，从而使高压工作电路接通，故高压工作电路与B和C相连，如图所示：
；
（2）当较小的电流经过接线柱D、E流入线圈时，电磁铁把衔铁吸下，使BC两个接线柱所连的触点接通，较大的电流就可以通过BC带动机器工作了。
故答案为：（1）如图；（2）磁性；BC。
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日期：2021/11/30 3:19:44；用户：思考乐中学部；邮箱：zhangmian@qq.cm；学号：21487918