物理人教版9年级全一册第20章精准教学★★★★★题库

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物理人教版9年级全一册
《第20章 电与磁》精准教学★★★★★题库
一、单选题
1．下面列举了四位科学家和他们的重要成果，其中描述错误的是（　　）
A．托里拆利——最先测定大气压的数值
B．沈括——最早记述了磁偏角
C．牛顿——牛顿第一定律
D．奥斯特——欧姆定律
2．如图所示，甲图是动圈式话筒，乙图是动圈式扬声器的结构图，下列分析较合理的是（　　）

A．甲工作的原理是通电线圈在磁场中受力振动
B．乙工作的原理是电磁感应现象
C．甲工作时线圈中产生感应电流，受磁力的作用
D．乙工作时消耗的电能全部转化为机械能
3．对下列四幅图的说明中，正确的是（　　）
A．  摇动发电机的手柄，线圈快速转动、切割磁感线，小灯泡发光
B．  电风扇的工作原理与动圈式话筒的工作原理相同
C．  地球磁场的N极在地理北极的附近
D．  电磁起重机吸起大量钢铁是通电导体在磁场中受到力的作用
4．如图所示，闭合开关，将甲装置中导体AB向右移动时，乙装置中导体CD随之运动起来（在整个过程中导线BD、CE、FA始终是松弛的）。下列说法不正确的是（　　）
  
A．甲装置可以说明电磁感应现象
B．乙装置产生的现象在生活中的应用是电动机
C．若导体AB向左移动，导体CD的运动方向不变
D．若闭合开关，将导体CD左右移动，导体AB也会随之运动起来
5．POS刷卡机的广泛应用给人们的生活带来了便利。POS机的刷卡位置有一个绕有线圈的小铁环制成的检测头（如图所示）。在使用时，将带有磁条的信用卡在POS机指定位置刷一下，检测头的线圈中就会产生变化的电流，POS机便可读出磁条上的信息。下图中能反映POS刷卡机读出信息原理的是（　　）
  
A．   B．  
C．   D．  
6．如图所示的是有关磁现象的四个实验情境，下列说法不正确的是（　　）
  
A．图甲：闭合开关小磁针发生偏转，说明通电导线周围产生了磁场
B．图乙：闭合开关滑轨上的导体ab 由静止变为运动说明其受到了磁场力的作用
C．图丙：闭合开关，当导体ab 切割磁感线时，灵敏电流计的指针发生偏转说明有感应电流产生
D．图丁：当螺线管通电时，通过观察周围铁屑的分布来判断螺线管周围磁场的方向
7．物理研究中常常用到一些研究方法，与“利用光线来表示光的径迹和方向”采用了相同研究方法的是（　　）
A．用发声的音叉接触水面溅起水花来研究声音的产生
B．通过观察温度计液柱高低来判断物体温度的高低
C．用吸引大头针数目表示电磁铁磁性强弱
D．引入磁感线来形象描述磁场的方向与强弱
8．如图是汽车油箱内监测油量的装置模型，电流表显示油量，电磁继电器控制指示灯、。当油量较低时（　　）

A．电流表示数变小，灯亮 B．电流表示数变小，灯亮
C．电流表示数变大，灯亮 D．电流表示数变大，灯亮
9．如图为一款无线充电式悬浮音箱。使用时底座内的送电线圈产生交变磁场，使音箱内的受电线圈产生感应电流给音箱充电，同时使音箱悬浮起来并开始播放音乐，下面关于这款音箱的表述错误的是（　　）

A．工作时底座的上端和音箱下端一定是异名磁极
B．送电线圈通电时产生磁场，说明电流具有磁效应
C．该音箱的扬声器是利用通电线圈在磁场中受力转动的原理工作的
D．受电线圈充电是利用电磁感应原理工作的
10．如图是一种温度自动报警器的原理图。制作水银温度计时，在玻璃管的两端分别封入一段金属丝，当温度达到与电池正极相连的金属丝下端所指的温度时，电铃响起发出报警信号。下列说法正确的是（　　）

A．温度计中的水银是绝缘体
B．电铃响时，电磁铁左端是N极
C．温度降低到78℃以下，电铃响起发出报警信号
D．电铃响时，滑片P向左移动，电磁铁磁性增强
11．“加油向未来”节目中有一烤面包活动，如图甲所示，是通过骑车发电完成的，图乙中能反映其工作原理的是（　　）
  
A．①和③ B．①和② C．①和④ D．②和④
12．如图为动圈式话筒结构示意图。其工作原理是：当对着话筒讲话时，声音使膜片振动，带动与膜片相连的线圈在磁场中振动，随之线圈中产生电流。下列图示的实验中能说明这一工作原理的是（　　）
    
A．   B．  
C．   D．  
13．把一根螺线管和电源组成如图所示的电路，闭合开关后，下列判断中正确的是（　　）

A．螺线管的左端是N极
B．在A处自由静止的小磁针的左端是N极
C．在B处自由静止的小磁针的左端是N极
D．在C处自由静止的小磁针的左端是N极
14．把用丝绸摩擦过的玻璃棒，靠近吊起的用毛皮摩擦过的橡胶棒的一端，会发现橡胶棒的这端被吸引过来，如图所示。则图所示的现象中，能用图中的“吸引”原理解释的是（　　）
  
A．甲图中，电磁铁把钢材吸起来
B．乙图中，注射器把药液吸进针筒
C．丙图中，跟衣服摩擦后的气球吸起头发
D．丁图中，向纸中间吹气，两张纸互相靠近
15．下列有关电与磁的描述中正确的是（　　）
A．    验电器的工作原理是：异种电荷相互排斥
B．  水位到达金属块A时，红灯亮，绿灯灭
C．  以上电路的连接方式符合安全用电原则
D．  电动机的工作原理是：电磁感应
16．如图所示，一种环保型手电筒，筒内有一个能滑动的圆柱形磁铁，外圈套有一个线圈。只要将手电筒沿图中箭头方向来回晃动，手电筒的灯泡就能发光。下列电器与手电筒工作原理相同的是（　　）

A．电铃 B．动圈式话筒
C．电热水壶 D．电动机
17．如图所示是智能扶手电梯的原理图，其中R是压敏电阻。电梯上无乘客时，电动机转动变慢，使电梯运动变慢；电梯上有乘客时，电动机转动变快，使电梯运动变快。下列说法正确的是（　　）

A．电磁铁上端是N极
B．电磁继电器与电动机工作原理相同
C．电梯上有乘客时，压敏电阻R的阻值增大
D．电梯上无乘客时，衔铁与触点1接触，弹簧的弹性势能减小
18．2023年3月20日，全球首款双座水上电动飞机正式交付使用，其核心装置是电动机，下列各图，能说明电动机工作原理的是（　　）
A． B．
C． D．
19．真理不能单靠“思维”来获得，还应致力于观察和实验。如图所示的电磁现象中，说法正确的是（　　）

A．甲图中通过实验证明了通电导体周围存在磁场
B．乙图中实验现象的原理与电动机工作原理相同
C．丙图中实验现象说明电磁铁磁性强弱与电流大小有关
D．丁图中科学家通过该现象提出了电磁感应原理
20．如图甲所示，将一对磁性材料制成的弹性舌簧密封于玻璃管中，舌簧端面互叠，但留有间隙，就制成了一种磁控元件——干簧管，它可以用于自动控制。小明自制了一个线圈，将它套在干簧管上，制成一个干簧继电器，用来控制灯泡的亮灭，如图乙所示。请你分析这种干簧继电器的工作原理包括（　　）

①磁化
②电流的磁效应
③磁场对电流的作用
④磁极间的相互作用
A．①② B．①②③
C．①②④ D．①②③④
21．马拉松比赛时常采用感应芯片计时，芯片里的线圈一旦有电流通过，就会激发芯片发送编码信息，系统实时获取计时信息。当正确佩带芯片的参赛者通过起点和终点设置有磁场的地带时，就能计时，下列器件工作原理与它相同的是（　　）
A． B．
C． D．
22．美国电磁炮试验成功，其原理其实很简单（如图），给装有炮弹的电枢通以强电流置于强磁场中，进而获得巨大的机械能，初速度甚至能达到8000km/h。下列原理与之相同的图是（　　）

A．   B．  
C．   D．  
23．电冰箱是现代家庭的常用电器，它内部的电路元件主要包括压缩机（其主要部件是电动机）和冷藏室内的照明灯。如图是一台能正常工作的电冰箱的简化电路图，下列判断正确的是（　　）

A．电路图中的照明灯与电动机是串联的
B．冰箱门关闭时，灯开关断开，照明灯熄灭
C．冰箱内温度降低到设定温度时，电动机开始工作
D．电动机利用了电磁感应的原理使线圈转动起来
24．关于图中所示的四个情景，下列说法中正确的是（　　）
  
A．甲图：研究电磁铁磁性强弱与电流大小的关系
B．乙图：触接后小磁针将发生偏转，说明电流周围有磁场
C．丙图：当水位升高到A时，绿灯会发光报警
D．丁图：北京地区地面附近能自由转动的小磁针静止时，N极指向地理南极附近
25．在机场、火车站、博物馆等一些需要进行安全检查的场所，安检人员利用手持式金属探测器对旅客或观众进行检查（如图所示）。当探测器靠近金属物品时，由此导致探测器发出警报，以提示要做进一步的检查。它的工作原理与图中哪个元件的工作原理是相同的（　　）
A．电磁起重机 B．话筒
C．电动机 D．扬声器
二、多选题
26．如图所示，下列说法正确的是（　　）
  
A．甲图实验说明电流能产生磁场
B．乙图实验是演示电磁感应的装置
C．丙图实验可以得出电流越大电磁铁磁性越强
D．丁图实验所揭示的原理可制成发电机
27．如图所示，条形磁铁放在水平桌面上，左端的S极正对着电磁铁，当电磁铁中的电流不断增大时，条形磁铁向左加速运动。则下列说法中正确的是（　　）

A．电磁铁上导线的电流方向为从b到a
B．电磁铁上导线的电流方向为从a到b
C．条形磁铁在运动过程中受到的摩擦力变小
D．条形磁铁在运动过程中受到的摩擦力不变
28．某同学研究通电螺线管产生的磁场情况，闭合开关前，小磁针处于静止状态，如图甲所示；闭合开关，小磁针的偏转情况如图乙中箭头所示；只改变电流方向，再次进行实验，小磁针的偏转情况如图丙中箭头所示。下列结论中合理的是（　　）
  
A．由甲、乙两图可得：通电螺线管可以产生磁场
B．由甲、乙两图可得：电流产生磁场的强弱与线圈匝数有关
C．由乙、丙两图可得：电流产生磁场的强弱与电流大小有关
D．由乙、丙两图可得：电流产生磁场的方向与电流方向有关
29．在如图所示的电路中，磁敏电阻R的阻值随磁场的增强而明显减小。将螺线管一端靠近磁敏电阻R，闭合S1、S2，下列说法正确的是（　　）

A．螺线管左端为S极，右端为N极
B．R1的滑片向左移，电压表示数增大
C．R1的滑片向右移，电流表示数减小
D．在螺线管中插入铁芯，电压表示数减小
三、填空题
30．如图所示，将一根不可伸缩的绝缘细线上端固定，下端系一小铝球，固定端下方有一垂直纸面向里的均匀磁场（图中用“×”表示的区域）。现将铝球从A点（A点在磁场外）由静止释放，铝球向右摆动到磁场内的B点后摆回，不计摩擦和空气阻力，细线全程张紧。小明认为B点一定低于A点，请写出判断理由：___________；铝球___________（选填“能”或“不能”）摆回到与B点等高的磁场内的C点。

31．如图所示是学校走廊灯的自动控制电路，走廊入口上方安装有反射式光电传感器，当人靠近到一定距离时，从光电传感器上发射的红外线经人体反射后被接收器接收，接收器中的光敏电阻R0的阻值减小，定值电阻R两端的电压___________（选填“变大”“变小”或“不变”），同时电磁铁的磁性___________（选填“变强”“变弱”或“不变”），工作电路接通，灯泡L发光，图中电磁铁的上端是___________（选填“S”或“N”）极。

32．小明购物时，发现收银台上有自动传送带会把商品自动送到收银员手中扫码结账，如图1所示。他发现传送带的末端两侧挡板上有两个相对的小孔，当物体送到两个小孔的中间时，传送带就会停止运动，取走物体后，传送带又会重新运动。小明设计了一个“自动传送带”，如图2所示，传送带由工作电路中的电动机带动，A、B是传送带末端两侧挡板上的小孔，A孔处有一激光源S，控制电路中的光敏电阻R2刚好位于B孔处。当物体送到A、B之间时，B孔受到的光照强度迅速减小，R2阻值迅速增大，控制电路中电流迅速减小，从而使电动机停止工作，传送带停止运动。已知保护电阻R1阻值固定，控制电路的电源电压为10V，电磁铁线圈的电阻不计。

（1）如图2所示，当有商品传送到B孔时，由于光在均匀空气中沿 ___________传播，B孔几乎接收不到光线，会导致电磁铁的磁性 ___________（选填“增强”、“减弱”或“不变”），电动机开关断开，传送带停止运动；
（2）图2中电磁继电器的衔铁在工作时相当于一个 ___________（选填一种简单机械的名称），其中OP=0.1m，OQ=0.3m，当衔铁恰好可以被电磁铁吸下来时，吸引力大小为4.5N，则此时弹簧对P的拉力大小为 ___________N；（衔铁为轻质材料制作，不计O点摩擦）
（3）传送带静止时，保护电阻R1的电功率为0.2W，若在0~10s的时间内有两个物体依次到达A、B之间，电压表的示数随时间变化规律如图3所示，求：
①保护电阻R1=___________Ω；
②这0~10s控制电路消耗的电能为 ___________J。
33．磁流体是一种新型的功能材料，当周围存在磁场时，磁流体就会“变身”成磁感线的形状，如图甲是在一杯水中放置一些磁流体，在杯子左、右两侧分别放置螺线管B和永磁体A，给螺线管B通电后靠近杯子，出现了如图甲所示的情景，图乙为其简化图，根据其模拟的磁感线情况分析可知，图乙中电源右端为电源的______极，A的右端为磁体的 ______极。

34．如图是小明利用电磁继电器设计的一个油量报警器，其中A、B为电磁继电器的两个静触点，C为连接指示灯的接线柱。开关S1、S2闭合，当油箱里的油量很多时，指示灯不亮；当油面降低到一定高度时，虚线框内电路中的指示灯亮起报警，表示油箱中的油量过少。要实现这个想法接线柱C应该与 ___________静触点用导线连接。在调试装置的过程中，小明发现在不影响油量表正常工作的情况下，可以利用电磁继电器中的弹簧或电磁铁来设定报警时油面的高度。如果想要提高报警时油面的高度，具体做法是 ___________。（写出一条合理的做法即可）

35．如图1所示的闭合回路，当A、B两端存在温度差时，回路中就会有电流通过，这种电路叫热电偶电路。实验表明：热电偶电路中电流的大小跟接点A和B间的温度差有关，温度差越大，回路电流越大。

（1）其它条件不变，只将A处杯中的冰水混合物换为沸水，电路电流 ____（选填“变大”、“变小”或“不变”）。这样的热电偶实际上是一个电源，它的电能是由_____能转化而来；
（2）图2为家用燃气灶意外熄火断气保护装置的原理示意图，其核心部件是热电偶。热端受热时，因冷、热两端有温度差，让与其连接的电磁铁吸住衔铁，出气口____ （选填“有”或“无”）燃气溢出；若炉火意外熄灭，其工作原理是：________；
（3）热电偶电路可以把温度信号换成_______信号，利用这种性质可以把热电偶做成____。（写出一种应用）
36．如图所示，弹簧测力计的挂钩上提着一个条形磁铁，闭合开关S后，将滑片P向左端移动的过程中，弹簧测力计的示数将___________。（选填“变大”“变小”或“不变”）

37．如图所示的装置，线圈abcd转动过程中经过甲、乙位置。

（1）图甲中ab段导线的电流方向是______（选填“由a到b”或“由b到a”），图乙中ab段导线的电流方向是______（选填“由a到b”或“由b到a”）；
（2）图甲中ab段导线所受磁场力F的方向竖直向上，请标出图乙中ab段导线所受磁场力的方向______；
（3）本装置是采用______的办法使线圈连续转动下去。
38．如图是小明同学做“制作、研究电磁铁”实验的示意图，当开关S闭合，观察到大铁钉B比A能吸引更多的大头针，小明得出的实验结论是：当______一定时，电磁铁的线圈匝数越多，磁性______。将滑动变阻器的滑片向左移动时，铁钉吸引的大头针将______（选填“变多”“变少”或“没有变化”）。

39．小明去商场时发现能自动变速的“聪明的电梯”（如图甲），图乙为该电梯的简易控制电路。R是一个压敏电阻。其阻值随压力的增大而减小。当有人站在电梯上时，电磁铁的磁性变_________（选填“强”、“弱”），电动机的功率变_________（选填“大”、“小”）。

40．国家规定自2023年7月1日起，所有销售、注册登记的新车须符合国六b标准。看到此新闻后，小明利用已学知识设计了如图所示的尾气排放检测电路，R1的阻值随CO浓度的增大而减小。闭合开关后，电磁铁的下端是____极，当检测到尾气中CO浓度增大时电磁铁的磁性将______，CO浓度高于某一值时，电铃会发声报警。

41．智能家居已经悄然走入我们的生活，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。智能扫地机器人的工作原理可简化成图乙。当地面灰尘增多，使空气的透光程度减弱，使照射到光敏电阻上的光照强度减弱，改变电磁铁的磁性，从而达到自动控制工作。控制电路电源电压为6伏，定值电阻R0=14欧，R为光敏电阻，其阻值随光照强度E（单位cd）的变化如图丙所示。线圈的阻值忽略不计。
（1）如图乙扫地机待命时，仅工作电路中的指示灯亮；当地面灰尘增多，空气的透光程度减弱，工作电路中的电动机开始工作。据此分析电动机所在的支路为______；（“A”或“B”）
（2）闭合开关，如果当线圈中的电流大于或等于0.3A时，继电器的衔铁被吸合到此时光敏电阻接收到的光照强度至少为多少cd；（写出计算过程）
（3）为使扫地机在地面的灰尘更少时也能开始工作，请写出一条对其控制电路的改进措施：______。

42．小明利用紫外光敏电阻对紫外线较灵敏的性质，设计了如下图所示电路。当户外紫外线增强到设定值时，S2闭合，电动机转动，遮阳棚上防紫外线的遮阳布展开。

（1）电动机工作时，要将电能转化为___________能；
（2）调试时发现，当户外紫外线增强到设定值时，S2仍未闭合，为了达到设计要求，需要把滑动变阻器R1的滑片P向___________（左/右）移动；
（3）从安全用电的角度分析，进户线a应该是___________线。
四、作图题
43．在图中，请根据小磁针的南、北极指向，在图中标出电源“+”或“﹣”极，并用箭头标出磁感线方向。


44．如图所示，闭合开关S，小磁针沿顺时针方向偏转90°，请在图中括号内标出电源的“+”“-”极，并标出通过通电螺线管外A点的磁感线的方向。

45．用笔画线代替导线，把图中的元件连接起来（导线不准交叉），并符合以下要求：
①开关S闭合后，通电螺线管的a端为N极，b端为S极。
②滑动变阻器的滑片P向左移动时，电流表示数变大，通电螺线管的磁性增强。

46．如图所示，将一条形磁体放在小车上，并靠近螺线管，闭合开关后小车向右运动，请你标出通电螺线管的“N”、“S”极和电源的“”、“”极。

47．根据图中小磁针的N极，标出螺线管的N、S极、磁感线方向和电源的正、负极。

48．如题甲图所示是一个磁悬浮地球仪，球体内有一个条形磁体，上端为S极，其下方环形底座内有一个电磁铁，通过磁极间的相互作用使地球仪悬浮在空中，如题乙图是其内部结构示意图请在图中标出电源的“+”极和开关闭合后电磁铁的N极。

五、实验题
49．在做探究通电螺线管外部磁场的方向的实验时，小明在螺线管周围摆放了一些小磁针。

（1）通电后小磁针的指向如图甲所示，由此可看出通电螺线管外部的磁场与 ___________ 磁体的磁场相似；
（2）小明改变电源的正负极再次实验，发现小磁针转动180° ，南北极所指方向发生了改变，由此可知：通电螺线管外部磁场方向与螺线管中的 ___________ 有关；
（3）由安培定则可知乙图中S闭合后，螺线管的上端为 ___________ 极。要使螺旋管磁性增强，滑动变阻器的滑片应向___________（填“上”或“下”）滑动。
50．小明用如图所示的装置探究产生感应电流的条件。
（1）如图，小明保持蹄形磁体不动，使导体ab竖直向上或竖直向下运动，电流表指针___________偏转；保持导体ab不动，使蹄形磁体快速向左运动，电流表指针___________偏转；（以上两空均选填“会”或“不会”）
（2）实验中小明发现能够改变感应电流方向的做法是___________。（写出一种做法即可）

51．老师布置了一个实践作业，让同学们研究哪种材质防滑效果好。小明选择了外形和体积相同的实心橡胶块和塑料块进行实验。
  
（1）如图1，小明将橡胶块平放在水平长木板上，用量程较大的弹簧测力计沿水平方向拉动，使其做 ___________运动，根据 ___________知识可以知道测力计示数等于橡胶块所受滑动摩擦力大小；
（2）重复三次实验，测完橡胶块受到的滑动摩擦力后，小明用同样的方法测塑料块与长木板之间的滑动摩擦力，比较两组数据后得出结论。请指出这样操作存在的问题，并且在不改变器材的情况下提出改进方案：___________；
（3）小明认为滑动摩擦力的大小可能与物体运动速度有关。他首先制做了一个简易电动机如图2所示，为了使电动机能够连续转动，需要先将线圈左端引线上半周的绝缘漆皮刮掉，接着刮掉右端引线 ___________的绝缘漆皮；然后用电动机以不同的速度拉动物体，这就需要不断改变电动机的转速，小明应该在电路中增加的一个元件是 ___________。
52．小思在“探究通电螺线管外部磁场分布”实验中，采用如图所示实验装置。
  
（1）在有螺线管的硬纸板上均匀地洒上铁屑，给螺线管接上电源通电后，观察到只有少量铁屑发生移动；若想使铁屑在磁场力的作用下有规律地排列，应进行的操作是 ___________；
（2）根据铁屑的排布可以得出的结论是：通电螺线管外部的磁场与___________周围的磁场相似；
（3）若要通过实验判断通电螺线管外部的磁场方向，需要再增加的一种器材是____________；
（4）为增强通电螺线管的磁场，实验时可采取的有效措施有 ___________（ 写出一种方法即可）。
53．在“探究磁场对通电导体的作用”的实验中，小明设计了如图甲所示的电路，导体棒ab用绝缘细线悬挂在蹄形磁铁的两极之间。

（1）如图甲所示，保持蹄形磁铁水平放置，闭合开关后，导体棒ab向右运动，说明磁场对_________有力的作用，利用这个原理工作的装置有_________（填“电铃”、“扬声器”、“电磁起重机”或“动圈式话筒”）。
（2）小明对调电源正、负极后，如图乙所示，闭合开关，导体棒ab此时会向_________（填“上”、“下”、“左”或“右”）运动。
54．如图甲是小华同学探究二力平衡条件时的实验情景。
  
（1）小华在实验中选择小卡片的目的是可以忽略小卡片的__________ ；
（2）要验证作用在小卡片的两个“大小相等、方向相反，但不作用在一条直线的”力是否平衡，实验中的操作是将小卡片________，松手后观察小卡片是否平衡；
（3）甲图实验中，若左右两滑轮不在同一高度上，对实验__________（选填“会”或“不会”）产生影响；
（4）在探究同一问题时，小明将木块放在水平桌面上，设计了如图乙所示的实验，大家认为小华和小明的方案中，小华的方案更好，因为小明的方案存在受_________的影响；
（5）如图丙所示，A、B小车内装有电磁铁，电磁铁的通、断电可通控实现，当通电时，A、B小车吸合成一体。为了探究二力平衡时，二力是否作用在同一物体上，在图中所示情况下，下一步操作是_________。
55．为了探究磁场，小华做了如下实验，如图。

（1）探究磁体周围的磁场：
①在玻璃板上均匀撒上一层铁屑，再将玻璃板放在条形磁体上方，然后轻敲玻璃板，观察铁屑的分布情况。铁屑在磁场中被磁化成一个个小磁针，从而在磁场中有序地排列起来，如图甲所示；
②再在玻璃板上放一些小磁针，小磁针静止时的情况如图乙所示，黑色一端表示磁体的N极，某点小磁针静止时N极所指的方向就是该点的磁场方向；
③人们仿照铁屑在磁场中排列的情况和小磁针N极的指向画出一些带箭头的曲线来形象、直观地描述磁场，物理学中把这样的曲线叫作_________；
（2）探究通电螺线管周围的磁场：
①把小磁针放在螺线管四周不同的位置，通电后发现小磁针的指向如图丙所示，说明通电螺线管周围的磁场跟_________磁体的磁场相似，图中_________（选填“左”或“右”）端是螺线管的N极；
②对调电源的正负极重复上述实验，小磁针的指向与之前相反，说明通电螺线管的极性跟_________有关，断开开关后，小磁针静止时_________极指向南方。
56．在学习了电和磁的知识后，小杰在家里饶有兴趣地做起了小实验。用一块条形磁体的极沿同一方向摩擦一枚粗缝衣针若干次，使缝衣针磁化，如图甲。然后把这枚缝衣针用细线悬挂起来，如图乙。结果发现静止后缝衣针总是指向南北方向，这说明缝衣针已经磁化成一枚小磁针。
为验证奥斯特实验，小杰把一根直导线放在静止的缝衣针正上方，并使直导线与缝衣针垂直放置，当用电池给它通电时，结果发现缝衣针并未发生偏转。带着疑问，小杰在物理课上与大家展开讨论，形成了两种不同的观点：
观点A：这根通电导线周围不存在磁场，奥斯特的发现不全面；
观点B：导线的位置不好，这时静止的缝衣针N极正指向该点的磁场方向。所以缝衣针不会发生偏转。
请你回答问题：
（1）奥斯特实验表明：通电导线周围存在______；
（2）缝衣针停止运动后，针尖指向______（选填“北方”或“南方”）；
（3）课堂讨论形成的两种观点，请你利用已有器材，重新设计实验，否定观点A而证明观点B是正确的，写出你的实验方法：______。

六、计算题
57．图甲是某多功能养生壶内部简化电路，由控制电路和工作电路两部分组成。R0为热敏电阻，其阻值随监测水温变化图象如图乙所示。控制电路电源电压为6V，R为滑动变阻器，电磁继电器线圈的电阻忽略不计，当继电器线圈电流达到50mA时，衔铁会被吸下。工作电路电源电压为220V，R1、R2为电加热丝，加热功率为1100W，保温功率为200W。
（1）R2的阻值为多少？
（2）用加热挡将2.2kg的水15℃加热至45℃，用时5min，则养生壶加热效率是多少？[c水＝4.2×103J/（kg•℃）]
（3）使用烧水功能时，需设定水温达到100℃时停止加热，进行保温，则滑动变阻器R接入电路阻值应调为多大？
（4）换用花茶功能时，为了避免破坏营养成分，需调低停止加热时的设定水温，应将滑动变阻器的滑片向 _____调（填“左”或“右”）。

58．如图所示为某兴趣小组为学校办公楼空调设计的自动控制装置，R是热敏电阻，其阻值随温度变化关系如下表所示。已知继电器的线圈电阻R0＝10Ω，左边电源电压为6V恒定不变。当继电器线圈中的电流大于或等于15mA时，继电器的衔铁被吸合，右边的空调电路正常工作。
温度t/℃
0
5
10
15
20
25
30
35
40
电阻R/Ω
600
550
500
450
420
390
360
330
300
（1）请说明该自动控制装置的工作原理。
（2）计算说明该空调的启动温度是多少？
（3）为了节省电能，将空调启动温度设定为30℃，控制电路中需要串联多大的电阻？

七、综合题
59．如图甲是一款油电混合动力城市客车（HEV），它采用传统的汽油机和电动机作为动力源，工作时汽油机和电动机动力可互补，当司机踩制动时，相当于切断动力，车辆在减速滑行时利用机械装置带动发电机转动，回收大部分机械能，使它同时具有节能和低排放等特点。电池组工作电压240V，储存的电能约为1.2kW·h，主要用于加速助力及能量回收。

①图乙是四冲程汽油机 ___________冲程的示意图；
②图丙是客车的动力组成及原理示意图，下列说法正确的是 ___________（选填字母）。
A．电动机的工作原理是电磁感应，电能转化为机械能
B．电池组的容量约为5A·h，充电时电能转化为化学能
C．切断动力，车辆减速滑行是因为受到惯性作用
60．电动平衡车是一种新型交通工具，又叫体感车，如图甲所示。它常采用电动机和蓄电池作为动力组件，绿色环保。此外它还集 LED 彩色显示屏、手机遥控、蓝牙音乐、智能语音提醒等功能于一身，彰显科技气息深受人们喜爱。
（1）关于电动平衡车，下列说法正确的是___________（选填字母）；
A．车轮上有很深的花纹，可以有效的减小压强防止打滑
B．LED 发光二极管是利用半导体材料制成
C．LED 彩色显示屏发出的白光是由红、黄、蓝三种色光混合而成
D．语音提示是利用扬声器把声信号转化为电信号的

（2）小明有一个玩具平衡车，主要结构如图乙所示。接通电路后，玩具车能够在地面上行驶。为了增强趣味性，可以改变通过电动机的___________方向，使小车向前或向后行驶，同时小明还设想利用一个光敏电阻与电动机串联，使平衡车可以随着光照强度的变化改变车速。如图丙是光敏电阻的阻值随光照强度变化规律的图像，当光照强度增强时，玩具车行驶的速度会___________；
（3）小明发现当平衡车行驶到不平坦的地面时会前后倾斜摇晃，但会像“不倒翁”一样，总能自动恢复到竖立位置保持平衡。为此小明做了初步研究，如图丁，用力F将平衡车从竖立的位置上扳倒，此时平衡车可看作是杠杆，车轴处为支点O，则动力组件的重力 G1的作用效果是使平衡车绕着支点O___________（选填“顺时针”或“逆时针”）方向转动。小明将一个玩具机器人固定在乎衡车的脚踏板上，此时平衡车和机器人构成一个杠杆，发现平衡车很容易倾倒，图戊是玩具平衡车的侧视图，动力组件重力G1小手机器人的重力G2，结合它们对应的力臂l1和l2，利用杠杆的知识说明此时平衡车不能保持平衡的原因：___________；

（4）如何才能使载有机器人的平衡车保持竖立平衡？小明重新设计了如图己所示的一个受重力控制的开关和干电池构成的电源组件。当平衡车向前倾斜时，摆锤动触点受重力的作用与一侧的静触点接触，从而接通电路使车向前行驶；反之当平衡车向后倾斜时，摆锤动触点与另一侧的静触点接触，接通电路使车向后行驶，保持平衡车竖立平衡。同时电源组件预留出 a、b、c、d四个接线桂，使用时可以根据不同的需要进行选择；
（5）图庚中e、f是电动机两端的接线柱，用笔画线代替导线完成电源组件与电动机的连接，要求：平衡车向前或向后倾斜时，利用摆锤动触点前后摆动来改变电动机的转向，从而使车向前或向后行驶。( )


参考答案
1．D
2．C
3．A
4．C
5．B
6．D
7．D
8．B
9．A
10．D
11．A
12．B
13．D
14．C
15．B
16．B
17．D
18．C
19．A
20．C
21．C
22．C
23．B
24．B
25．B
26．ACD
27．AD
28．AD
29．CD
30．铝球在进入磁场的过程中发生电磁感应现象，一部分机械能转化成电能 能
31．变大 变强 S
32．直线 减弱 杠杆 13.5 5 104
33．正 N
34．A 将电磁继电器中弹簧两端的固定点水平向左移动适当距离
35．变小 内 有 见解析 电 温度计
36．变小
37．由b到a 由a到b    改变电流方向
38．电流 越强 变多
39．强 大
40．S/南 增强
41．A 6cd 应增大定值电阻R0的阻值
42．机械能 右 火
43．
44．  
45．  
46．    
47．  
48．  
49．（1）条形 （2）电流方向 （3）S 下
50．（1）不会 会 （2）保持磁体不动，只改变导体ab水平运动的方向（保持导体ab不动，改变磁体水平运动方向或只改变磁场方向）
51．（1）匀速直线 二力平衡 （2）将弹簧测力计提环一端固定不动，拉动长木板 （3）全部（或上半周） 滑动变阻器
52．（1）轻敲纸板 （2）条形磁铁 （3）小磁针 （4）增大通电螺线管的电流
53．（1）通电导体 扬声器 （2）左
54．（1）重力对实验的影响（2）扭转一定角度 （3）不会（4）摩擦力（5）将电磁铁断电
55．（1）磁感线 （2）条形 右 电流方向 S
56．（1）磁场 （2）北方 （3）实验中，使直导线与缝衣针垂直放置，当用电池给它通电时，结果发现缝衣针并未发生偏转，这是因为导线周围的磁场与地磁场的方向一致，所以小磁针不再发生偏转。可以改进的方法是：使直导线与缝衣针水平放置，当用电池给它通电时，会发现小磁针发生偏转，从而证明观点A是错误的，而观点B是正确的。
57．解：（1）当继电器线圈电流达不到50mA时，衔铁不会被吸下，此时工作电路中只有电阻R1工作，电阻较小，根据

可知电路处于加热状态；当继电器线圈电流达到50mA时，衔铁会被吸下，此时工作电路中两电阻串联，电阻较大，根据

知电路处于保温状态；R1的电阻为

R1和R2的总电阻为

根据串联电路电阻的规律知R2的阻值为

（2）2.2kg的水从15℃加热到45℃，水吸收的热量
Q吸＝c水m（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg•℃）×2.2kg×（45℃﹣15℃）＝2.772×105J
加热挡时养生壶消耗的电能为
W＝P加热t＝1100W×5×60s＝3.3×105J
养生壶的效率为

（3）使用烧水功能时，需设定水温达到100℃时停止加热，由图乙R0的电阻为20Ω，此时电路的总电阻为

此时电阻器R接入电路的阻值为
R滑＝R总′﹣R0＝120Ω﹣20Ω＝100Ω
（4）换用花茶功能时，为了避免破坏营养成分，需调低停止加热时的设定水温，从图乙可知R0的电阻变大，为了使衔铁吸合工作电流即线圈中的电流仍为50mA，根据

可知电路的总电阻不变，根据串联电路电阻的规律知滑动变阻器的电阻需要减小，将滑片向右移动。
答：（1）R2的阻值为198Ω；
（2）养生壶加热效率是84%；
（3）使用烧水功能时，需设定水温达到100℃时停止加热，进行保温，则滑动变阻器R接入电路阻值应调为100Ω；
（4）右。
58．解：（1）随室内温度的升高，热敏电阻的阻值减小，控制电路中电流增大，当电流达到15mA时，衔铁被吸合，右侧空调电路连通，空调开始工作。当温度下降时，控制电路电阻增大，电流减小，减小到一定值，使空调电路断开，这样就实现了自动控制。
（2）电路启动时的总电阻

此时热敏电阻的阻值
R热=R总-R0=400Ω-10Ω=390Ω
对照表格数据可知，此时的启动温度是25℃。
（3）因为电路启动时的总电阻为400Ω，由表中数据可知，空调启动温度设定为30℃时，热敏电阻的阻值为360Ω，则电路中还应串联的电阻
R′=R热=R总-R热′-R0=400Ω-360Ω-10Ω=30Ω
答：（1）见解析；
（2）该空调的启动温度是25℃；
（3）将空调启动温度设定为30℃时，控制电路中需要再串联30Ω的电阻。
59．压缩 B
60．（1）B （2）电流 变大 （3）逆时针 动力和动力臂的乘积不等于阻力和阻力臂的乘积 （5）