中考物理一轮复习考点分项练习专题20 电与磁 20.3电磁铁、电磁继电器（2份，原卷版+教师版）

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一、单选题
1．（2023·山东东营·统考中考真题）小区内路灯能根据光线亮暗情况实现自动控制，其电路原理如图所示，R1是定值电阻，R2是光敏电阻，其阻值大小随光照强度的增大而减小，当开关S1闭合，光线变暗时，下列判断正确的是（ ）

A．电流表示数减小，电磁铁的磁性减弱，开关S2闭合
B．电流表示数减小，电磁铁的磁性增强，开关S2断开
C．电流表示数增大，电磁铁的磁性增强，开关S2闭合
D．电流表示数增大，电磁铁的磁性减弱，开关S2断开
【答案】A
【详解】当开关S1闭合，光线变暗时，光敏电阻的电阻变大，控制电路中的总电阻变大，电路中的电流变小，电流表的示数变小，电磁铁的磁性减弱，对衔铁的吸引力减小，在右边弹簧的拉力作用下，动触点向下运动，开关S2闭合，故A正确，BCD错误。
故选A。
2．（2023·辽宁丹东·统考中考真题）将小磁针放置在通电螺线管右侧，小磁针静止时，其N极的指向如图所示。下列说法正确的是（ ）

A．电流从导线的A端流入螺线管
B．通电螺线管的左端为N极
C．通电螺线管周围真实存在磁感线
D．改变导线中电流方向，通电螺线管磁性强弱会改变
【答案】B
【详解】AB．由图可知，小磁针的左侧为N极，右侧为S极，根据异名磁极相互吸引，则可知螺线管的左侧为N极，右侧为S极，则根据安培定则可知，电流是从B端流入螺线管的，故A错误，B正确；
C．磁感线是人为引入的，不是真实存在，故C错误；
D．电磁铁的磁性强弱和电流大小、线圈匝数有关，改变导线中电流大小，通电螺线管磁性强弱会改变，故D错误。
故选B。
3．（2023·天津·统考中考真题）党的二十大报告指出“科技是第一生产力”。某学校为了培养学生的科学素养，组织科技创新大赛，小明在比赛中制作了水位自动报警器，原理图如图所示。当水位达到金属块A时（一般的水都能导电），则（ ）

A．两灯都亮
B．两灯都不亮
C．只有绿灯亮
D．只有红灯亮
【答案】D
【详解】图中所示的水位自动报警器工作原理：当水位到达A时，由于一般水具有导电性，那么电磁铁所在电路被接通，电磁铁有磁性，电磁铁向下吸引衔铁，从而接通红灯所在电路，此时红灯亮，而绿灯不亮。
故选D。
4．（2023·陕西·统考中考真题）小明设计了一个电梯自动报警模拟装置，如图-1所示。在控制电路中，电源电压为12V，为滑动变阻器，为压敏电阻，的阻值大小随压力F的变化关系如图-2所示。闭合开关S1和S2，当压敏电阻受到的压力达到4000N时，电磁铁线圈中的电流为0.1A，此时衔铁被吸下，动触点K与触点A断开，同时与触点B接触，电动机停止工作，报警铃声开始响起。电磁铁线圈的电阻忽略不计。下列说法正确的是（ ）

A．S1闭合时，电磁铁的上端为N极
B．压敏电阻受到的压力越大，控制电路中的电流越小
C．当电梯自动报警铃声开始响起时，的功率为0.4W
D．若控制电路电源电压降低，要保证电梯最大载重不变，应将的滑片P向左移
【答案】D
【详解】A．由图1可知，电流从通电螺线管的下端接线柱流入，上端流出，根据右手螺旋定则，可知螺线管的上端为S极，故A错误；
B．由图2可知，压力越大，R2阻值越小，由欧姆定律可知，控制电路中的电流越大，故B错误；
C．由题意知，自动报警铃声开始响起时，控制电路电流为0.1A，此时R2对应阻值为40Ω，由得，R2两端电压为
根据串联电路电压规律可知，R1两端的电压为
由得，此时R1的功率为
故C错误；
D．为了保证电梯最大载重不变，即警报响起电流为0.1A，由可知，当电源电压降低，电阻也应降低，结合题意可知，应将的滑片P向左移动，故D正确。
故选D。
5．（2021·青海西宁·统考中考真题）如图所示，用漆包线（导线表面涂有绝缘漆）绕在圆筒上做成了一个螺线管，用来研究通电螺线管磁性强弱与哪些因素有关。闭合开关后，发现该通电螺线管的磁性较弱，下列措施能够使它的磁性增强的是（ ）
A．在圆筒中插入一根铁芯B．减少线圈匝数
C．滑动变阻器的滑片P向右滑动D．将电源正负极互换
【答案】A
【详解】影响通电螺线管磁性强弱的因素有：电流的强弱、线圈的匝数及铁芯的有无。
A．在圆筒中插入铁芯，能增强通电螺线管的磁性，故A符合题意；
B．减少线圈匝数，会减小通电螺线管的磁性，故B不符合题意；
C．图示中的滑动变阻器滑片向右移动是，变阻器接入电路的阻值变大，则通过电路的电流减小，那么螺线管的磁性会减弱，故C不符合题意；
D．将电源正负极互换，只能改变通过螺线管的电流，不会影响其磁性的强弱，故D不符合题意。
故选A。
二、多选题
6．（2023·辽宁大连·统考中考真题）如图是某道路限载报警器的工作原理图。电源电压不变，是力敏电阻，其阻值随压力的变化而变化。闭合开关S，当车的质量超过限载质量时，电磁铁吸下衔铁，电铃响。根据不同的路面，可以改变滑动变阻器滑片P的位置，来设定不同的限载质量。下列说法正确的是（ ）

A．电磁铁能吸下衔铁，是由于通电导体在磁场中受力
B．检测时，车的质量越大电磁铁的磁性越强
C．力敏电阻的阻值随压力的增大而减小
D．若要提高设定的限载质量，应将滑片P向左移动
【答案】BCD
【详解】A．电磁铁能吸下衔铁，是由于通电导体的周围存在磁场，故A错误；
BC．闭合开关S，当车的质量超过限载质量时，电磁铁吸下衔铁，说明压力增大，电路中的电流增大，由欧姆定律可知电路中的总电阻减小，R1和R2串联，设定限载质量后，R2不变，力敏电阻R1的阻值减小，可以得到力敏电阻的阻值随压力的增大而减小，检测时，车的质量越大，对力敏电阻的压力越大，力敏电阻的阻值越小，电路中的电流越大，电磁铁的磁性越强，故BC正确；
D．若要提高设定的限载质量，此时力敏电阻的阻值减小，电磁铁吸下衔铁时的电流不变，根据欧姆定律可知电路的总电阻不变，应该增大滑动变阻器的电阻，应将滑片P向左移动，故D正确。
故选BCD。
7．（2023·湖南湘潭·统考中考真题）图是汽车尾气中CO浓度的检测电路示意图。气敏电阻R1的阻值随CO浓度增大而减小，R2是滑动变阻器，开关S闭合，当CO浓度高于某一设定值时，电铃报警。下列说法正确的是（ ）

A．电磁铁的上端是N极
B．电铃应接在A和B之间
C．当CO浓度升高时电磁铁的磁性减弱
D．电源用久后，U1减小，CO的报警浓度会变高
【答案】AD
【详解】A．由图可知，电流从电磁铁的下端流入，上端流出，根据安培定则可判断出，电磁铁的上端为N极，故A正确；
B．气敏电阻R1的阻值随CO浓度增大而减小，开关S闭合，电磁铁通电，当CO浓度高于某一设定值时，气敏电阻R1的阻值较小，通过电磁铁的电流比较大，电磁铁的磁性最大，衔铁被吸下来，CD接入电路，电铃报警。所以电铃应接在C和D之间，故B错误；
C．气敏电阻R1的阻值随CO浓度增大而减小，当CO浓度升高时，气敏电阻R1的阻值减小，通过电流变大，电磁铁的磁性增强，故C错误；
D．当CO浓度高于某一设定值时，电铃报警，此时控制电路的电流一定。电源用久后，U1减小，根据可知，电铃发声报警时，控制电路的总电阻减小，气敏电阻R1的阻值减小，CO浓度增大，所以报警浓度会变高，故D增强。
故选AD。
三、填空题
8．（2023·四川甘孜·统考中考真题）图是热爱课外实践的小双同学设计的汽车排放量检测电路。开关闭合后，电磁铁的上端是 （选填“N”或“S”）极。图中气敏电阻的阻值随浓度的增大而减小，导致电磁铁的磁性 （选填“增强”或“减弱”），当浓度高于某一设定值时，电铃就会报警。

【答案】 N 增强
【详解】[1]开关闭合后，电流从电磁铁下进上出，用右手握住螺线管，四指环绕的方向为电流方向，大拇指所指的方向就是电磁铁的N极，电磁铁的上端是N极。
[2]气敏电阻的阻值随浓度的增大而减小，导致电路中的电流增大，电磁铁的磁性增强，当浓度高于某一设定值时，衔铁被吸下，接通工作电路，电铃就会报警。
9．（2023·湖北宜昌·统考中考真题）如图是一个磁悬浮地球仪，球体内部有一个永磁体，底座通电时地球仪可以悬浮在上方，此时底座相当于一个 ；如果需要连续调节地球仪的悬浮高度，可以通过在底座电路中接入一个 来实现。

【答案】 电磁铁 滑动变阻器/变阻器/电位器
【详解】[1] 球体内部有一个永磁体，底座通电时地球仪可以悬浮在上方，说明底座通电时就有了磁场，球体在磁场力的作用下受到向上的斥力后悬浮在底座上方，所以此时底座相当于一个电磁铁。
[2] 如果需要连续调节地球仪的悬浮高度，需要调节磁场的强弱，电磁铁可以通过控制电流的大小来调节磁场强弱。要调节通过电磁铁的电流大小，只需要在底座电路中接入一个滑动变阻器即可。
10．（2023·江苏扬州·统考中考真题）在地球上，对列车速度影响较大的因素除了自身的动力外，还有车与轨道间的 力。我国在超高速磁悬浮领域的技术全球领先，磁悬浮列车利用 实现列车与轨道之间的悬浮。杭州距上海约，未来中国超级高铁的速度可达，只需要 即可到达。
【答案】 摩擦 磁极之间的相互作用规律 12
【详解】[1]列车行驶时，车轮和轨道之间存在摩擦力，摩擦力的大小会对列车行驶的速度有较大的影响。
[2]磁悬浮列车利用磁极之间的相互作用规律，即同名磁极相互排斥、异名磁极相互吸引，来实现列车与轨道之间的悬浮，减小摩擦力，提高速度。
[3]根据公式可得，超级高铁列车从杭州到上海的时间为
11．（2022·江苏南京·统考中考真题）利用大头针可以说明一些物理知识。

（1）图甲所示，小明所说的“多”是指铁钉的 比大头针大；
（2）图乙所示，灯泡发光，说明大头针具有 性；
（3）图丙所示，大头针被吸引，说明通电线圈周围存在 。
【答案】 质量
导电 磁场
【详解】（1）[1]一根铁钉比一枚大头针含有的铁多，这里的多是指铁钉中含有的物质比大头针中含有的物质多，即铁钉的质量比大头针大。
（2）[2]图乙中，灯泡发光，说明有电流经过灯泡，电路是通路，所以大头针是导体，具有导电性。
（3）[3]由丙图可知，铁钉上缠有导线，通电后成为电磁铁，大头针被吸引，说明通电线圈周围存在磁场。
12．（2022·山东淄博·统考中考真题）某些商场里的自动扶梯在无人和有人乘坐时运行速度不同，从而节约电能。小明根据所学知识，设计了扶梯工作时的模拟电路。如图所示是扶梯上无人时电路的工作状态，R是压敏电阻，其阻值随压力的增大而减小。当扶梯上有人时，R所受压力增大，控制电路中的电流 ，电磁铁的磁性 ，将衔铁吸下，使动触点与静触点“2”接触，工作电路中的电动机转速变大。小红站在扶梯上匀速上行的过程中，她的动能 、机械能 。（均选填“变大”“变小”或“不变”）
【答案】 变大 变大 不变 变大
【详解】[1][2]控制电路的压敏电阻与电磁铁串联。当扶梯上有人时，R所受压力增大，根据已知条件，压敏电阻变小，由串联电阻的规律，电路的电阻变小，由欧姆定律可知控制电路中的电流变大，电磁铁的磁性变大，将衔铁吸下，使动触点与静触点“2”接触，工作电路中的电动机转速变大。
[3][4]小红站在扶梯上匀速上行的过程中，因人的质量和速度保持不变，故她的动能不变；因小红的高度变大，故小红的重力热能变大，故机械能变大。
四、实验题
13．（2023·内蒙古赤峰·统考中考真题）学习了电磁铁，小明想：“电磁铁两极磁性强弱是否相同呢？”图甲是他探究该猜想的装置图。

（1）通电后，电磁铁A端是 极；
（2）闭合开关后，弹簧测力计的示数太小，要使其示数变大，滑动变阻器滑片P应向 端移动；
（3）将滑动变阻器调节完成后，根据图乙读出弹簧测力计的示数为 N；
（4）在原位置将电磁铁两端对调，使B端向上，保持电流不变，观察到弹簧测力计示数与（3）中相同。初步可得出的结论是：电磁铁两极磁性强弱 。
【答案】 S 左 2.2 相同
【详解】（1）[1]由甲图可知，电流从上端流入，根据安培定则可知，电磁铁B端是N极，A端是S极。
（2）[2]电磁铁磁性的强弱与电流的大小有关，闭合开关后，弹簧测力计的示数太小，说明电磁铁磁性太小，电流太小，要使其示数变大，需增大电流，故滑动变阻器滑片P应向左端移动。
（3）[3]由乙图可知，测力计的分度值为0.2N，故测力计示数为2.2N。
（4）[4]在原位置将电磁铁两端对调，使B端向上，磁极改变，保持电流不变，观察到弹簧测力计示数与（3）中相同，说明电磁铁两极磁性强弱相同。
五、综合题
14．（2022·江苏镇江·统考中考真题）小华制作的蓄水池水位报警模拟装置如图所示：浮子由铜片E、空心杆F和木块Q构成。在低水位时，触点C、D位于E的正上方h0处，Q的下表面距池底的高度为h。当水位上升到使E与C、D接触后，蜂鸣器R发出忽强忽弱的报警音，报警音的强弱取决于其两端电压大小。电源电压U=6V，定值电阻R0=3Ω，R可视为9Ω的定值电阻，不计其它电阻。
（1）当E与C、D接触时，电路接通，衔铁吸下与触点 接触（选填“A”或“B”），线圈和R0被 （选填“短路”或“断路”）；
（2）在被释放和吸下的过程中，衔铁与A、B的接触时间分别为0.5s和1.5s，不考虑衔铁在AB之间切换的时间。在未解除报警的情况下，求开始报警后1min内电路所消耗的电能；( )
（3）Q为边长10cm的正方体，密度为0.5×103kg/m3，h0=12cm，h=20cm，g取10N/kg。不计E、F的质量及F与支架间的摩擦。
①求刚开始报警时水面距池底的高度H；( )
②下列措施中，可使①中H值增大的有 。
A．将池中水换为密度更大的液体
B．仅适当减小Q的边长
C．仅在空心管F中装入适量沙子
D．仅适当减小Q的密度
【答案】 B 短路 225J 37cm C
【详解】（1）[1][2]当水位上升到一定高度时E与C、D接触，电路接通，电磁铁开始工作，衔铁被吸下来与B点接触，R0及线圈被短路，蜂鸣器开始报警。
（2）[3] 已知tA=0.5s，tB=1.5s，U=6V，R0=3Ω，R=9Ω，那么完成一个周期需要2s，消耗的电能
完成一个周期需要的时间是2s，则1min完成30个周期，故
W总=30×WAB=30×7.5J=225J
（3）[4]①已知L木=10cm，ρ木=0.5×103kg/m3，木头漂在水面上，故
F浮=G木=ρ木V木g=0.5×103kg/m3×103×10﹣6m3×10N/kg=5N
木块浸入液体的体积
木块浸入液体的深度
则刚开始报警时水面距池底的高度
H=h0+h+h排=12cm+20cm+5cm=37cm
[5]②A．由题意可知，h0和h大小不变，则由H=h0+h+h排可知，能够变化的只有h0，即木块浸入液体的深度变大时，水面距池底的高度H就变大，已知木块在水面漂浮，浮力等于自身重力，将池中水换为密度更大的液体时，木块的浮力仍然等于其重力，由可知，物体浸入液体的体积变小，因此h0变小，H变小，故A不符合题意；
B．仅减小Q的边长，则Q的体积减小，则由G=ρVg可知，木块的重力减小，则所受浮力变小，V排变小，因此h0变小，H变小，故B不符合题意；
C．仅在空心管F中装入适量沙子，则木块受到的向下的压力变大，则木块受到的浮力变大，由公式F浮=ρ水V排g可知，V排变大，因此h0变大，H变大，故C符合题意；
D．仅适当减小Q的密度，则由G=ρVg可知，木块的重力减小，则所受浮力变小，因此V排变小，h0变小，H变小，故D不符合题意。
故选C。