人教版九年级物理第二十章第3节电磁铁电磁继电器同步测试题（Word版含答案）

人教版九年级物理 第二十章第3节电磁铁 电磁继电器 同步测试题
一、单选题
1．如图所示，将条形磁体放入装有铁屑的盒子里然后拿出，发现铁屑总是分布在条形磁体的两端，中间几乎没有铁屑，则下列说法中错误的是
A．将磁体放入铁屑中，铁屑会被磁化
B．铁屑总是分布在条形磁体的两端，是因为条形磁体的两端磁性最强
C．由于条形磁体中间的磁性最弱，如果将条形磁体从中间断开，那么，中间断开处仍然不能吸引铁屑
D．被吸引的每一个小铁屑都有南、北极
2．根据图示装置所探究的原理，可以制成下列哪种仪器（ ）
A．A B．B C．C D．D
3．图中温度自动报警器的原理运用了许多的物理知识，以下说法中不正确的是（ ）
A．温度计中的水银是导体
B．温度计是根据液体热胀冷缩的性质工作的
C．报警器中的电磁铁运用了电磁感应现象
D．电磁继电器的触点类似一种开关
4．下列装置中，应用电磁感应原理工作的是
A．电热器 B．电磁铁
C．发电机 D．白炽灯
5．关于下列各图的说法中，错误的是
A．图中磁感线的方向和小磁针指向正确
B．图中N、S极正确
C．图中导体棒AB不动，左右移动磁体的过程中，灵敏电流计指针将保持不动
D．图装置中电能转化为机械能
6．小明设计了一款“智能照明灯”，其电路的原理图如图所示，光线较暗时灯泡自动发光，光线较亮时灯泡自动熄灭，控制电路中，电源电压恒定，R0为定值电阻，R为光敏电阻，其阻值随光照强度的增大而减小。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，控制电路的电流变小
C．当光照强度减弱，电磁铁的磁性增强
D．灯泡应设计在A和B两接线柱之间
7．对如图示的实例或实验解释不正确的是（　　）
A．图A实验说明通电导体在磁场中受到力的作用
B．图B奥斯特实验说明通电导线周围有磁场
C．图C可用来演示电动机的工作原理
D．图D电铃的工作原理利用了电流的磁效应
8．下列设备，利用电磁继电器工作的是
A． 水位自动报警器
B． 动圈式话筒
C． 电磁起重机
D． 直流电铃
9．如图所示，能说明发电机工作原理的是（　　）
A． B． C． D．
10．在物理实践活动中，小明设计了一款“智能照明灯”，其电路原理图如图所示，光线较暗时灯自动发光，光线较亮时灯自动熄灭，已知电源电压恒定，为定值电阻，R为光敏电阻其阻值随光照强度的增大而减小。下列说法正确的是（　　）
A．电磁铁的上端为S极
B．灯应设计在A和B两接线柱之间
C．当光照强度增强，控制电路的电流变小
D．增大定值电阻R的阻值可以使灯早晨时提前熄灭
11．如图所示，是一个磁信息阅读器．只要将磁卡刷过，检测头中就会产生感应电流，便能得到相应的信息．以下电器件中工作原理与此相似的是
A．扬声器 B．发电机 C．电磁继电器 D．电铃
12．图中，关于开关的开、闭和电灯发光的正确结论是（　　）
A．K1、K2都断开时，L1、L3发光，L2不发光
B．K1、K2都闭合时，L1、L2、L3都发光
C．K1断开，K2接通时，L2、L3都发光，L1不发光
D．K1闭合，K2断开时，L2、L3都不发光，L1发光
二、填空题
13．在电风扇、电熨斗、电磁起重机、发电机和电铃中，利用电流的热效应工作的有_____________；利用电磁感应原理工作的有____________。
14．如图所示，开关S闭合时______电动机转动，开关S断开时_____电动机转动．（填“A”或“B”）．在图中电磁铁运用的物理学原理是 _____ ，电动机A和B中都有一个换向器，其作用是_______．
15．如图所示是小敏自制的一个电磁跷跷板，小狗、小猫模型站在一个可绕光滑转轴转动的轻质杆上．它的工作过程：当处于如图所示位置时，两触点接触，使电磁铁____________，吸引衔铁，小猫端下降，两触点________，电磁铁失去磁性，在小狗重力的作用下，小狗端下降，反复上述过程．
三、综合题
16．阅读短文，回答问题：
客机C919
如图甲，我国研制的大客机C919于5月5日首飞成功。C919机舱内覆有一层高孔率“超细航空级玻璃棉”，能很好地保温与吸收噪音，其单丝纤维直径只有3～5μm，1m3的质量为5kg。
机舱内先进的“呼吸系统”，使飞机在气压只有2.5×104Pa左右的万米高空时，能将机外﹣50℃以下的冷空气不断压缩，导致送入舱内的空气温度达到50℃以上，同时系统依靠传感器的自动控制，使舱内气压和温度达到舒适值。
该机有较大的翼载，翼载指飞机的最大起飞质量与机翼面积的比值；机上搭载的新一代涡扇发动机的热效率和推进效率比一般客机高，所谓热效率是指发动机获得的机械能与燃料完全燃烧产生的内能之比，而推进效率则是指发动机传递给飞机的推进功（推力所做的功）与其获得的机械能之比，下表是飞机的部分技术参数。
最大起飞质量 72.5t 客舱内气压 8.0×104Pa
巡航速度 920km/h 发动机巡航推力 3.6×104N
（1）阳光下，飞机尾翼呈现绿色，是因为尾翼________绿光；若飞机的翼载是500kg/m2，则机翼面积为________m2。
（2）下列关于“超细航空级玻璃棉”性质的描述中，不正确的是________。
A．单丝纤维比头发细
B．密度与玻璃差不多
C．隔音性能相对较好
D．导热能力相对较弱
（3）在万米高空，机体1m2面积上承受内外气压的压力差约为________N；为确保机舱内的温度维持体感舒适值，机上空调需要不断________（选填“加热”或“制冷”）。
（4）飞机水平匀速巡航时，受到的阻力为________N；若飞机以巡航速度飞行0.5h的过程中，耗油1500kg，发动机的热效率为40%，则此过程中发动机的推进效率为________%。（燃油热值q取4.6×107J/kg）
（5）如图乙是模拟空调温控装置原理的简化电路，电源电压为6V，R1为电阻箱，L为阻值不计的线圈，R2是热敏电阻，其阻值随温度的升高而减小，当控制电路中的电流大于等于某一值时，接通受控电路使空调工作。
①若要在较低温度下接通受控电路，应将R1的阻值适当________（选填“增大”或“减小”）
②当电阻R1调到1kΩ时，能接通受控电路。已知热敏电阻的电流随电压变化的I﹣U图象如图丙，则此时控制电路中的电流为________mA。
四、作图题
17．小明设计了一种利用“声控”开关（有声音时自动闭合，无声音时自动断开）和“光控”开关（有光照时自动断开，无光照时自动闭合）自动控制的楼道灯，使得只有在天黑且有声音时灯才亮，请你根据小明的设计意图，用笔画线代替导线完成图中的电路连接。
五、实验题
18．如图所示是一种防盗报警器，当有人踩踏板时报警器通过 _______灯亮来报警．（选填“甲”或“乙”）
19．目前随着城市建筑越来越高，楼内都安装了电梯，方便居民出入，某楼梯的电梯的相关参数如表，为了安全，电梯都设置了超载自动报警系统，其工作原理如图所示：
功率 25kW
最大载客量 10人
（1）由图可知，当电梯所载人数增多时，压敏电阻R2所受的压力增大，阻值减小，则控制电路的电流增大，从而使电磁铁的磁性________ （选填“增强”或“减弱”），当电梯超载时，触点K与触点_________（选填“A”或“B”）接触，电铃发出报警铃声．
（2）电梯在使用过程中，若控制电路中的R1被短接，则该超载自动报警系统会出现什么异常？________
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．C
【解析】
【详解】
解答：A. 磁体周围存在磁场，将磁体放入铁屑中，铁屑会被磁化，该选项说法正确，不符合题意；B. 条形磁体两端磁性最强，因此铁屑总是分布在条形磁体的两端，该选项说法正确，不符合题意；C. 磁体断为两截后，其中的每一段仍然具有磁性，是一个磁体，中间断开处成了新的磁极，磁性最强，因此仍然能吸引铁屑，该选项说法正确，符合题意；D. 铁屑被磁体磁化，每个小铁屑都有南、北极，该选项说法正确，不符合题意．
点睛：（1）铁屑是铁磁性物质，能被磁铁吸引，而每个磁体有两个部位的磁性最强，叫磁极，条形磁铁的两个磁极在其两端；（2）铁屑在磁场中被磁化，磁化后的小铁屑就是一个个的小磁铁，具有N、S极．
2．B
【解析】
【详解】
试题分析：开关闭合后，导体ab在磁场中做切割磁感线运动时，观察到电流表原来静止在中间的指针偏转，这就是电磁感应现象，根据这一原理制成了发电机．电磁铁是利用电流的磁效应的原理制成的，故A错误；手摇发电机是利用电磁感应现象的原理制成的，故B正确；电磁继电器是利用电流的磁效应的原理制成的，故C错误；电铃中有电磁铁，也是利用电流的磁效应的原理制成的，故D错误，故选B．
考点：电磁感应
3．C
【解析】
【详解】
ABD．水银是导体、温度计是根据液体热胀冷缩的性质制成的、电磁继电器的实质就是一个开关，所以A、B、D正确，不符合题意．
C．温度自动报警器的原理是当温度达到一定值时，温度计内水银上升，因为水银是导体，控制电路会接通，电磁铁产生磁性，将衔铁吸引，将报警电路接通，电铃响，起到报警作用．电磁铁是运用电流的磁效应，而不是电磁感应现象，故C错误，符合题意．
故选C。
4．C
【解析】
【详解】
AD．电热器、白炽灯都是利用电流的热效应的原理进行工作的，没有利用电磁感应现象，故选项AD不合题意；
B．电磁铁是利用了电流的磁效应，没有利用电磁感应现象，故选项B不合题意；
C．发电机是利用“磁生电”的原理，即电磁感应原理工作的，故选项C符合题意．
5．C
【解析】
【详解】
A. 磁铁的磁感线从N极出来，进入S极，小磁针静止时，N极指的就是磁场方向，所以图中磁感线的方向和小磁针指向正确，故A不合题意；
B. 根据安培定则，图中N、S极正确，故B不合题意；
C. 图中导体棒AB不动，左右移动磁体的过程中，导体棒切割磁感线，闭合回路中有电流，灵敏电流计指针将左右摆动，故C错误，符合题意；
D. 图装置是电动机的工作过程，其中电能转化为机械能，故D正确，不合题意．
6．D
【解析】
【分析】
【详解】
A．由图可知，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，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，故B错误；
C．当光照强度减弱时，光敏电阻的阻值变大，总电阻变大，根据欧姆定律可知，控制电路的电流变小，电磁铁磁性大小与电流大小、线圈匝数有关，电流减小，则磁性变弱，故C错误；
D．光线较暗时，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，说明灯泡在A和B两接线柱之间，故D正确。
故选D。
7．C
【解析】
【详解】
A．图A是电动机的原理图，说明通电导体在磁场中受到力的作用，故A正确，不符合题意；
B．图B是奥斯特实验，导线通电后引起小磁针转动，说明通电导线周围有磁场，故B正确，不符合题意；
C．图C是电磁感应现象，是发电机的工作原理图，故C错误，符合题意；
D．图D电铃是利用电磁铁工作的，其原理利用了电流的磁效应，故D正确，不符合题意。
故选C。
8．A
【解析】
【详解】
由A图知道，容器、左侧电源和电磁铁组成的是控制电路，灯和右侧电源组成的是工作电路，这是一个利用电磁继电器来工作电路的装置，故A符合题意；
动圈式话筒是利用电磁感应原理工作的，但只有一个电路，故B不符合题意；
电磁起重机是利用电流磁效应工作的，但只有一个电路，故C故不符合题意；
电铃是利用电流磁效应工作的，但只有一个电路，故D不符合题意．
9．A
【解析】
【分析】
【详解】
A．开关闭合后，在外力作用下使导体左右移动，切割磁感应线，则电流表指针发生偏转，说明此时有感应电流产生，这是电磁感应现象，是发电机的工作原理，故A符合题意；
B．图中是奥斯特实验，说明了电流周围存在磁场，故B不符合题意；
C．这是研究电磁铁的磁性强弱与螺线管匝数多少关系的实验，故C不符合题意；
D．电路中有电源，这是研究通电导体在磁场中受力的实验，是电动机的原理，故D符合题意。
故选A。
10．B
【解析】
【详解】
A．结合电流方向和右手螺旋定则判断可知，电磁铁上端为N极，故A错误；
BC．光敏电阻阻值随光照强度的增大而减小。光线较暗时，光敏电阻阻值较大，控制电路中电流较小，电磁铁磁性较弱，不能将衔铁吸下，上方两触点闭合；光线较亮时，光敏电阻阻值较小，控制电路中电流较大，电磁铁磁性较强，将衔铁吸下，下方两触点闭合；所以，灯应设计在A和B两接线柱之间，故B正确，C错误；
D．若增大定值电阻R的阻值，则要等光线足够强使光敏电阻达到更小阻值时，才有足够大电流使电磁铁工作将衔铁吸下，会使灯在早晨时推迟熄灭，故D错误。
故选B。
11．B
【解析】
【详解】
A．磁卡刷过时，检测头会切割磁感线，在电路中会形成感应电流，这种现象叫做电磁感应,，故A不符合题意；
B．扬声器的原理是通电导体在磁场中受到磁场力，故A错发电机的原理就是电磁感应，故B符合题意；
CD．电磁继电器与电铃都是电磁铁原理，通电有磁性断电磁性消失，故C、D不符合题意。
故选B。
【考点定位】
电磁感应
12．B
【解析】
【详解】
A．K1、K2都断开时，从电源正极流出的电流将依次经过L3、L2、L1，然后回到电源负极，属于串联电路，L1、L2、L3都发光，故A错误；
B．K1、K2都闭合时，从电源正极流出的电流将会分三路分别流入L3、L2、L1，最后回到电源负极，属于并联电路，L1、L2、L3都发光，故B正确；
C．K1断开，K2接通时，由于K2闭合对灯泡L1、L2短路，两灯不会发光，只有L3接入电路会发光，故C错误；
D．K1闭合，K2断开时，由于K1闭合对灯泡L2、L3短路，两灯不会发光，只有L1接入电路会发光，故D错误。
故选B。
13． 电熨斗 发电机
【解析】
【详解】
[1][2]电风扇是利用通电线圈在磁场中受力转动的原理工作的；电熨斗是利用电流的热效应工作的；电磁起重机是利用电流的磁效应工作的；发电机是利用电磁感应原理工作的；电铃是利用电流的磁效应工作的。
14． B A 电流的磁效应 当线圈刚转过平衡位置时，改变线圈中电流的方向，使线圈持续转动下去
【解析】
【详解】
如图，右侧为控制电路，当开关S闭合时，电磁铁具有磁性，向下吸引衔铁，使上端触点断开，下端触点接通，B电动机转动，开关S断开时，电磁铁失去磁性，衔铁被拉起，与上端触点接通，A电动机转动．电磁铁运用的物理学原理是电流的磁效应；电动机的工作原理是通电线圈在磁场中受力能够转动，换向器的作用是：当线圈刚转过平衡位置时，自动改变线圈中的电流方向，使线圈能够持续转动下去．
15． 产生磁性 分开
【解析】
【详解】
它的工作过程是：当处于如图位置时，两触点接触，使电磁铁具有了磁性，吸引衔铁，小猫端下降，两触点断开，电磁铁失去磁性，在小狗重力的作用下，小狗端下降，反复上述过程．
【点睛】
利用电磁继电器的原理来分析．
16． 反射 145 B 5.5×104 制冷 3.6×104 60％ 减小 2
【解析】
【分析】
【详解】
（1）[1]物体的颜色由物体反射的色光决定，在阳光下飞机尾翼呈现绿色是因为飞机的尾翼反射绿色光。
[2]机翼面积
S=
（2）[3]“超细航空级玻璃棉”的性质有：直径只有3～5μm，密度
其密度比玻璃的密度小很多，还具有很好的隔音性能、保温效果好（即导热能力相对较弱）；故B不正确，符合题意，ACD正确，不符合题意。
（3）[4]在万米高空，机舱外的大气压为2.5×104Pa，机舱内的气压为8.0×104Pa，所以，在机体每平方米上产生的压力差
ΔF=F向外-F向内=p内S-p外S=(p内-p外)×S=(8.0×104Pa-2.5×104Pa)×1m2=5.5×104N
[5]能将机外-50℃以下的冷空气不断压缩，导致送入舱内的空气温度达到50℃以上，所以机体上的空调要不断制冷，使舱内气压和温度达到舒适值。
（4）[6]飞机水平匀速巡航时，处于平衡状态，受到平衡力的作用，发动机巡航推力与受到的阻力平衡力，大小相等，故
f=F=3.6×104N
[7]燃料完全燃烧放出的热量
Q=mq=1500kg×4.6×107J/kg=6.9×1010J
发动机获得的机械能
W机械=ηQ放=40%×6.9×1010J=2.76×1010J
发动机巡航的距离为
s=vt=920km/h×0.5h=460km=460000m
飞机的推进功（推力所做的功）
W推力=Fs=3.6×104N×460000m=1.656×1010J
发动机的推进效率
（5）①[8]热敏电阻的阻值随温度的升高而减小，故要在较低温度下接通受控电路，R2的电阻增大，要使电流不变，应将R1的阻值适当减小，才能使总电阻不变。
②[9]当电流为2mA时，R1两端的电压为
U1=IR1=0.002A×1000Ω=2V
此时R2两端的电压为
U2=U-U1=6V-2V=4V
由图象知U2符合题意，故此时控制电路中的电流为2mA。
17．
【解析】
【分析】
【详解】
因为“光控”开关在有光照时自动断开，无光照时自动闭合，所以白天“光控”开关是断开的，到了晚上天黑时闭合；“声控”开关无论白天还是晚上只要有声音时就自动闭合，无声音时自动断开。要使得楼道灯白天一定不亮，到了晚上且有声音时才亮，“光控”开关和“声控”开关应该串联。开关要控制灯泡，应该与灯泡串联。为了用电安全，开关应与火线相连，灯泡的侧面螺纹部分应与零线相连，如图所示：
【点睛】
18．　乙
【解析】
【详解】
分析：电磁继电器一般由铁芯、线圈、衔铁、触点簧片等组成的；只要在线圈两端加上一定的电压，线圈中就会流过一定的电流，从而产生电磁效应，衔铁就会在电磁力吸引的作用下克服返回弹簧的拉力吸向铁芯，从而带动衔铁的动触点与静触点（常开触点）吸合；当线圈断电后，电磁的吸力也随之消失，衔铁就会在弹簧的反作用力返回原来的位置，使动触点与原来的静触点（常闭触点）吸合；这样吸合、释放，从而达到了在电路中的导通、切断的目的．
解答：解：工作原理：
当有人踩脚踏板时，电磁铁通电有磁性，把衔铁吸引下来，红灯所在电路接通，灯2亮，发出报警信号；
故答案为灯乙．
19． 增强 B 没有达到最大载客量，电铃就会报警
【解析】
【分析】
在控制电路中，当压敏电阻R2受到的压力F增大时，其阻值减小，根据欧姆定律可知电路中电流增大，再根据电磁铁中电流增大时磁性的变化可知，衔铁被电磁铁吸住，触点K与触点B接触，电铃工作电路接通，由此分析；若R1被短接，在相同的压力情况下，控制电路中的电流会增大，由此分析出现的异常；
【详解】
（1）在控制电路中，当压敏电阻R2受到的压力F增大时，其阻值减小，电路中的总电阻减小，根据欧姆定律可知，电路中的电流变大，电流增大时电磁铁的磁性增强；电梯超载时，压敏电阻R2受到的压力F增大时，其阻值减小，控制电路中的电流增大，从而使电磁铁的磁性增强，磁性达到一定程度时，衔铁被电磁铁吸住，触点K与触点B接触，电铃报警，电梯不工作；
（2）电梯在使用过程中，若控制电路中的定值电阻R1被短接，则在乘客并不超重的情况下，电磁铁所在电路电流也会较大，磁性较强，会使得衔铁被电磁铁吸住，触点K与触点B接触，电铃报警．
答案第1页，共2页
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