苏科版初中物理九年级下册第十六章《电磁转换》单元测试卷（困难）（含答案解析）

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苏科版初中物理九年级下册第十六章《电磁转换》单元测试卷
考试范围：第十六章；考试时间：75分钟；总分80分
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
注意事项:
1.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在试卷上无效。
3.考试结束后，本试卷和答题卡一并交回。
第I卷（选择题）
一、单选题（本大题共12小题，共24.0分）
由稀土原材料与其他金属一起经过熔化、冷却、破碎、烧结等复杂工艺形成毛坯，然后利用强大电流进行磁化制成的永磁体，在高温下也能产生很强的永久磁场。这种永磁体已用于制作新能源汽车的电动机。下列关于这种永磁体的说法错误的是( )
A. 耐高温 B. 磁性弱
C. 制作时利用电流的磁场进行磁化 D. 制作时经历了熔化和凝固过程
用“粘”字来描述某些物理现象形象而生动，对下列现象的成因分析正确的是( )
A. 两块磁铁靠近能“粘”在一起因为同名磁极相互吸引
B. 吸盘式挂衣钩能够“粘”在墙上因为分子间有引力
C. 刚从冷冻室拿出的冰棒会“粘”住舌头因为冰棒熔化
D. 身上的化纤衣服易“粘”毛绒因为带电体能吸引轻小物体
消防应急灯在没有停电时，灯是熄灭的；停电时，标有“”字样的两盏灯就会正常发光．如图所示的电路中符合要求的是
A. B.
C. D.
直线电流周围磁场的磁感线分布和磁场方向的判定方法如图所示。将一枚转动灵活的小磁针放在水平放置的直导线正下方，直导线通电的瞬间( )
A. 若电流方向从南向北，则小磁针顺时针偏转
B. 若电流方向从北向南，则小磁针逆时针偏转
C. 若电流方向从东向西，则小磁针不发生偏转
D. 若电流方向从西向东，则小磁针不发生偏转
如图是简易“电动火车”的示意图，把一个干电池两端吸有短小圆柱形强磁铁的“结合体”，放入很长的固定在水平桌面的螺旋线圈内，干电池和强磁铁的“结合体”就会在螺旋线圈内运动。关于简易“电动火车”的说法有：线圈可以用漆包线绕成，确保各处绝缘；强磁铁与线圈在任何位置都应保持良好接触；“结合体”受到磁场力的作用；“结合体”受到电源产生的电力。其中正确的是( )
A. B. C. D.
处在磁场中的通电导体，当电流方向和磁场方向垂直时会受到力的作用，力的方向与磁场方向和电流方向三者之间互相垂直，并且存在一定的逻辑关系，如图甲所示。电动机的线圈处在水平位置，通有顺时针方向的电流，如图乙所示。则下列说法中正确的是
A. 电动机的线圈将逆时针方向转动
B. 此时，线圈前后两个边中电流方向和磁场方向平行，受力的方向相反
C. 此时，线圈受力平衡，不发生转动
D. 此时，线圈左边受力的方向竖直向上
如图所示的电磁现象实验装置中，下列说法不正确的是
A. 图甲实验现象表明通电导体周围存在着磁场
B. 图乙装置被广泛应用于自动控制领域
C. 图丙是电动机的工作原理图
D. 图丁是磁悬浮列车的悬浮原理
关于如图所示的电和磁的实验，下列描述中正确的是( )
A. 实验演示的是运动的磁针能产生感应电流
B. 实验演示的是电动机的工作原理
C. 实验演示的是磁场对电流的作用，直流电动机是依据此原理制成的
D. 实验演示当铁棒靠近条形磁铁时被吸引，说明铁棒原来就有磁性
下图为实验室常用电流表的内部结构图。多匝金属线圈悬置在磁体的两极间，线圈与一根指针相连。当线圈中有电流通过时，它受力转动带动指针偏转，便可显示出电流的大小。下列设备与此工作原理相同的是
A.
B.
C.
D.
如图所示，表示磁场方向垂直纸面向里，金属棒在水平导轨上无摩擦向右滑动时，金属棒中电流方向为从流向。则下列说法不正确的是
A. 增大的速度，通过的电流会变大
B. 该图反映了电动机原理
C. 左、右运动时，切割了磁感线
D. 若向左滑动，电阻中电流方向为从流向
在如图所示的电路中，有四个电磁继电器，相关参数标注在图上，其中电源电压且和一个的电阻串在一起图中把它们画在一起，灯泡电阻，刚闭合开关后，下列说法错误的是( )
A. 若滑片位于最左边，三个灯泡从左往右依次点亮
B. 若滑片位于最左边，当最后一个继电器闭合后，三个灯泡从左往右依次熄灭
C. 若滑片位于最右边，三个灯泡从左往右依次点亮
D. 若滑片位于最右边，当最后一个继电器闭合后，三个灯泡从左往右依次熄灭
我国未来的航母将采用自行研制的电磁弹射器电磁弹射器的弹射车与舰载机前轮连接，并处于强磁场中，当弹射车内的导体通以强电流时，舰载机受到强大的推力而快速起飞电磁弹射器工作原理与下列设备或用电器工作原理一致的是
A. B.
C. D.
第II卷（非选择题）
二、填空题（本大题共4小题，共8.0分）
南宋民族英雄文天祥在扬子江一诗中著下“臣心一片磁针石，不指南方不肯休”的诗句。这里磁针石是因为受到________的作用，它的南极指向地理位置的____方。
如图所示，当开关闭合后，螺线管上方的小磁针静止在图示位置，则小磁针的右侧为______极；关于通电螺线管磁场的方向，小明通过实验得出的结论是：通电螺线管的极性跟导线的环绕方向有关。请对此结论作出评价：______。
小丽利用如图所示的装置进行电磁学实验
在图甲所示的实验中，当闭合开关后，可观察到磁场中的金属棒在导轨上向左运动，这说明________对通电导体有力的作用。若只对调电源正负极接线，金属棒会向右运动，这说明通电导体在磁场中受力的方向与________有关。
物理课后，小丽制作了如图乙所示的“神奇转框”，金属框的上部中央位置与电池正极相连，下部紧贴在与电池负极相连的柱形物两侧，于是金属框就可以绕电池转动起来，柱形物的材料应具有较好的导电性和________性。
如图所示，光滑绝缘斜面放置于一个磁场区域用“”表示磁场方向垂直于纸面向里，将一带负电的物体沿斜面下滑，在物体下滑过程中，物体与斜面之间的弹力不断减小，请你分析推测该现象产生的原因：_________________________________；若换一个带正电的相同物体沿斜面下滑，物体与斜面之间的弹力不断________选填“增大”或“减小”。
三、作图题（本大题共2小题，共4.0分）
随州市乡村振兴计划稳步推进，大棚蔬菜种植给农民带来可喜收入。刘大爷家大棚温度监控电路如图所示，棚内温度正常时“温控开关”处于断开状态，绿灯亮；棚内温度不正常时“温控开关”处于闭合状态，电磁铁通电工作，电铃响、红灯亮。刘大爷在使用中发现电铃和红灯只要拆卸掉任意一个，另一个也“没有电”。在图中画几匝电磁铁的绕线并将绿灯、红灯、电铃接入电路。
在图中标出通电螺线管的磁感线方向和电源正、负极；
四、实验探究题（本大题共2小题，共12.0分）
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．如图甲所示为小明设计的模拟控温装置示意图．电磁铁与热敏电阻、滑动变阻器串联接在电压为的电源两端．当电磁铁线圈电阻不计中的电流大于或等于时，衔铁被吸合．热敏电阻置于温度监测区域，其阻值与温度的关系如图乙所示，滑动变阻器的最大阻值为．
图甲中应将端与_________端相连．
当开关闭合时，电磁铁上端为_________极．
若设置电池温度为时启动制冷系统，则滑动变阻器阻值应为_________．
该电路可设置启动制冷系统的最高温度是_________．
现利用一只电阻箱在室温条件下对上述电路进行调试，使电路能在时启动制冷系统．为此，先将电阻箱调为，然后还需要经过三个关键的调试步骤才能完成调试．
第一步：断开开关，____________________________________．
第二步：闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，直到继电器的衔铁被吸合．
第三步：断开开关，____________________________________，完成电路调试．
物理学中常用磁感线来形象地描述磁场，用磁感应强度用字母表示来描述磁场的强弱，它的国际单位是特斯拉符号是，磁感应强度越大表明磁场越强；表明没有磁场。有一种电阻，它的大小随磁场强弱的变化而变化，这种电阻叫做磁敏电阻，图所示是某磁敏电阻的阻值随磁感应强度变化的图象。为了研究某磁敏电阻的性质，小刚设计了如图所示的电路进行实验，请解答下列问题：
【进行实验】
当断开，闭合时，电压表的示数为，则此时电流表的示数为______。
只闭合，通电螺线管的左端为______极；闭合和，移动两个滑动变阻器的滑片，当电流表示数为时，电压表的示数为，由图象可得，此时该磁敏电阻所在位置的磁感应强度为______。
【分析与结论】
实验中小刚将电路中电源的正负极对调，发现乙电路中电压表和电流表的示数不变，这表明：该磁敏电阻的阻值与磁场的______无关。
闭合和，滑片固定不动，将的滑片向右滑动，则电压表示数______，电流表示数______选填“变大”“变小”或“不变”。
五、计算题（本大题共4小题，共32.0分）
图甲为热敏电阻的图像，图乙为用此热敏电阻和继电器组成的恒温箱的简单温控电路。继电器线圈的电阻为欧。当线圈中电流大于或等于毫安时，继电器的衔铁被吸合。为继电器线圈供电的电池的电压为伏，图中的“电源”是恒温箱加热器的电源。
恒温箱的加热器应接在______端。填“”或“”
由图知，时，热敏电阻的阻值为欧。若恒温箱内的温度达到时，通过计算分析恒温箱加热器是否处于工作状态？
为了使恒温箱内的最高温度控制在，应在原控制电路中串联一个多大的电阻？
小明设计了一种“自动限重器”，如图甲所示。该装置由控制电路和工作电路组成，其主要元件有电磁继电器、货物装载机实质是电动机、压敏电阻和滑动变阻器等。压敏电阻的阻值随压力变化的关系如图乙所示。当货架承受的压力达到限定值，电磁继电器会自动控制货物装载机停止向货架上摆放物品。已知控制电路的电源电压，电磁继电器线圈的阻值忽略不计。请你解答下列问题：
由图乙中的图象可知，随着压力的增大，压敏电阻的阻值将______。
用笔画线代替导线将图甲的电路连接完整。
随着控制电路电流的增大，电磁铁的磁性将______，当电磁继电器线圈中的电流大小为时，衔铁被吸下。若货架能承受的最大压力为，则所选滑动变阻器的最大阻值至少为______。
某电热水器具有加热和保温功能，其工作原理如图甲所示，控制电路中的电磁铁线圈电阻不计，为热敏电阻，其阻值随温度变化的规律如图乙所示，电源电压恒为当线圈中的电流时，衔铁被吸下，加热电路接通：当线圈中的电流时，电磁铁不能吸引衔铁，保温电路接通、热敏电阻和工作电路中的电阻丝、，均置于储水箱中，，加热功率，加热效率为，保温功率，水的比热容为．
若保护电阻为，则热水器刚开始保温时水的温度是____；若要使热水器刚开始保温时的温度降低一些，采取的措施是______________写一条即可．
电阻丝、的阻值分别为多少欧姆？
该热水器在加热状态下，将、的水加热到需要____．
如图甲所示，是一种电加热恒温箱的简化工作原理电路图。工作电路由电压的电源和阻值为的电热丝组成。控制电路是由电压的电源、开关、电磁继电器线圈电阻不计、电阻箱可取值范围为和热敏电阻组成的，热敏电阻的阻值随温度变化的关系如图乙所示。当控制电路的电流达到时，衔铁才吸合，从而切断右边工作电路，停止加热。
由乙图可知热敏电阻的阻值随温度的升高怎样变化？
求工作电路中电热丝工作时的电流和工作产生的热量。
如果恒温箱的温度设定为则电阻箱应取多大阻值。
该恒温箱可设定的最高温度是多少。
答案和解析
1.【答案】
【解析】解：、在高温下也能产生很强的永久磁场，说明耐高温并且磁性很强，故A正确、B错误。
C、利用强大电流进行磁化制成的永磁体，说明利用电流获得磁性，故C正确。
D、由稀土原材料与其他金属一起经过熔化、冷却、破碎、烧结等复杂工艺形成毛坯，说明制作过程中经历了熔化和凝固过程。故D正确。
故选：。
从题干中给定的语言逐步分析，由稀土原材料与其他金属一起经过熔化、冷却、破碎、烧结等复杂工艺形成毛坯，这是告诉我们它的物态变化；利用强大电流进行磁化制成的永磁体，在高温下也能产生很强的永久磁场，这是强电流制成磁铁；在高温下也能产生很强的永久磁场，这是在高温下得到磁性很强的磁铁。
从永久性磁铁制作过程分析用到的物理知识，体现了生活和工作中有很多物理知识，一定要留心生活，对生活中的问题多问几个为什么。
2.【答案】
【解析】解：
A、磁极间的相互作用规律是：同名磁极相互排斥、异名磁极相互吸引，两块磁铁靠近能“粘”在一起--因为异名磁极相互吸，故A错误；
B、吸盘式挂衣钩能够“粘”在墙上--由于大气压的作用，故B错误；
C、刚从冷冻室拿出的冰棒会“粘”住，是因为舌头上的水分遇到比较冷的冰棍凝固成冰，故C错误；
D、穿着的化纤衣服“粘”毛绒--因为衣服摩擦起电后带静电，会吸引轻小物体，故D正确。
故选：。
同名磁极相互排斥、异名磁极相互吸引；
我们周围存在大气压；
冰变为水是熔化；水变为冰是凝固；
根据摩擦起电现象和带电物体的性质分析。
本题考查了对磁极间的相互作用、大气压、凝固现象、摩擦起电现象的掌握情况，需要结合具体实例进行分析。
3.【答案】
【解析】
【分析】
此题考查电磁继电器在生活中的应用，了解电磁继电器的结构，会分析其工作过程，是正确判断的关键。此题要注意两只灯泡应该并联。
电磁继电器的实质是一个开关，根据其控制电路中电磁铁的工作情况，可进一步判断工作电路中灯泡的发光情况。
【解答】
A.由图知，没有停电时即的电路接通，电磁铁有磁性，吸引衔铁，使下面的一只灯泡发光，故A不符合题意；
B.由图知，右侧电路的电源电压为，而两盏灯的额定电压均为，要使外部电路停电时，两盏灯都能正常发光，则两盏灯应并联，而图中两盏灯串联，不能正常发光，故B不符合题意；
C.由图知，没有停电时，电磁铁有磁性，吸引衔铁，上面的两只灯泡都不发光即熄灭；停电时，衔铁被弹簧拉起，上面两只并联的灯泡可以在的电压下正常发光，故C符合题意；
D.由图知，没有停电时，电磁铁有磁性，吸引衔铁，下面的两只灯泡都发光，而停电时，衔铁被弹簧拉起，则两只灯泡都不发光，故D不符合题意。
故选C。
4.【答案】
【解析】解：由图知，判断通电直导线周围磁场方向用到了右手螺旋定则，即：用右手握住直导线，使大拇指指向电流的方向，则四指环绕的方向就是通电直导线周围的磁场方向；
A、若电流方向从南向北，如下图即图中电流从左到右，根据上面的方法可知，通电直导线下面的磁场指向纸的里面，而纸的里面是西，则小磁针的极指向也指向西面如图中红色磁针，小磁针的极原来指向北面如图中蓝色磁针，所以，小磁针从北往西转动，俯视时，会发现小磁针逆时针转动，故A错误。
B、若电流方向从北向南，即下图中电流从左到右，根据上面的方法可知，通电直导线下面的磁场指向纸的里面，纸的里面是东，小磁针极指向也指向东面如图中红色磁针，小磁针的极原来指向北面如图中蓝色磁针，所以，小磁针从北往东转动，俯视时，会发现小磁针顺时针转动。故B错误。
C、若电流方向从东向西，即下图中电流从左到右，通电直导线下面的磁场指向纸的里面，纸的里面是南，小磁针极指向也指向南面如图中红色磁针，小磁针原来指向北面如图中蓝色磁针，所以小磁针会转动到相反的方向，故C错误。
D、若电流方向从西向东，即下图中电流从左到右，通电直导线下面的磁场指向纸的里面，纸的里面是北，小磁针极指向也指向北面如图蓝色磁针，小磁针原来指向北面如图蓝色磁针，所以小磁针不转动。故D正确。
故选：。
由图知，判断通电直导线周围磁场方向用到了右手螺旋定则，即：用右手握住直导线，使大拇指指向电流的方向，则四指环绕的方向就是通电直导线周围的磁场方向；
则可知：水平放置的通电直导线，当电流从左到右时，在通电直导线的下面的磁场是垂直指向纸的里面，通电直导线下面放小磁针，小磁针的极指向和磁场方向相同。由小磁针原来指向北面到现在的位置，判断小磁针的转动方向。
这属于材料题目，根据题干中给定的结论进行解题，很考查学生的能力，考查学生的应用能力和地理知识。属于学科间综合。这也是拉分的习题类型。
5.【答案】
【解析】解：
由图和题意可知，螺旋线圈和结合体构成一个闭合回路，强磁铁与线圈在任何位置都应保持良好接触；当吸附着磁铁的电池进入线圈后，线圈中有电流通过，通电线圈会产生磁场，“结合体”在线圈所形成的磁场中会受到磁场力的作用，“结合体”与通电线圈之间相吸、相斥，这样“结合体”就会在螺旋线圈内运动，故正确。
故选：。
分析给出的原理图，明确小火车原理：通电导体在磁场中受力而运动。
本题考查科技小制作中”电磁小火车“的原理，掌握电动机的原理是解题的关键。
6.【答案】
【解析】
【分析】
此题考查左手定则的应用以及力的平衡的判断。
根据左手定则判断线圈的受力方向；
导线中电流方向与磁感线方向平行时，导线不受磁场力的作用；
二力平衡的条件是：作用在一个物体上、大小相等、方向相反、在同一条直线上。
【解答】
由左手定则可知，线圈左边受力的方向竖直向下，线圈右边受力的方向竖直向上，电动机的线圈将逆时针方向转动，故A正确，D错误；
B.此时，线圈前后两个边中电流方向和磁场方向平行，线圈前后两个边不受力的作用，故B错误；
C.此时，线圈左边受力的方向竖直向下，线圈右边受力的方向竖直向上，线圈两边受到的力大小相等、方向相反，但不在同一条直线上，故线圈受力不平衡，线圈发生转动，故C错误。
故选A。
7.【答案】
【解析】
【分析】
奥斯特实验说明电流周围存在磁场；电磁铁磁性容易控制；电动机有电源，通电后，导体受力运动，将电能转化为机械能；磁悬浮列车是利用同名磁极相互排斥的原理来实现悬浮的；
此题考查了电和磁中的各种现象，在学习过程中，一定要掌握各实验的现象及结论，并且要找出其不同进行区分。
【解答】
A.图甲是奥斯特实验装置，实验现象表明通电导体周围存在着磁场，故A正确，不符合题意；
B.图乙主要是电磁铁，此装置被广泛应用于自动控制领域，故B正确，不符合题意；
C.图丙是电动机的工作原理图，故C正确，不符合题意；
D.图丁是异名磁极相互吸引，而磁悬浮列车是利用同名磁极相互排斥的原理，故D错误，符合题意。
故选D。
8.【答案】
【解析】
【分析】
教材中的重要实验装置图要采用对比记忆的方法认真识记，包括实验装置的名称、说明的原理、重要的应用等。
发电机原理图描述了线圈给外界的用电器供电；电动机原理图描述了电源给线圈供电；
电磁感应现象装置图没有电池；磁场对电流的作用装置图有电池。
磁铁具有吸引铁、钴、镍等物质的性质。
【解答】
A.该装置是奥斯特实验，是用来研究通电导线周围是否有磁场的实验装置，演示的是电流的磁效应，故A错误；
B.该装置能产生电，故是发电机，故B错误；
C.该实验装置有电源，即通电后，磁场中的导体会受力转动，即通电导线在磁场中受力的作用，直流电动机是依据此原理制成的，故C正确；
D.磁铁具有吸引铁、钴、镍等物质的性质，如果铁棒没有磁性也会吸引，故D错误。
故选C。
9.【答案】
【解析】
【分析】
本题以常用的电流表作为研究对象，重点考查学生的观察能力和根据所学知识分析实际物体工作原理的能力，学生应当从电流表的工作过程来判断其应用的物理原理，属易错题。
首先利用图示的装置分析出其制成原理，然后再逐个分析选择项中的各电学元件的制成原理，分别与前面分析的结论对应即可得到答案。
在学过的测量工具或设备中，每个工具或设备都有自己的制成原理，如：天平、温度计、电话、电磁继电器、测力计，以及此题中提到的这些设备，针对它们的制成原理的考查，是一个热点题型，需要重点掌握。
【解答】
通过电流表的内部构造显示电流表的制成原理：通电线圈在磁场中受力而转动，并且电流越大，线圈受到的力越大，其转动的幅度越大，因此可以利用电流表指针的转动幅度来体现电路中电流的大小，
A.发电机是利用电磁感应现象制成的，与电流表的制成原理无关，故A错误；
B.电风扇是利用通电线圈在磁场中受力而转动的理论制成的，与电流表的工作原理相同，故B正确；
C.电铃是利用电流的磁效应制成的，与电流表的制成原理无关，故C错误；
D.电磁继电器利用电流的磁效应制成的，与电流表的制成原理无关，故D错误。
故选B。
10.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查了电磁感应现象，根据影响感应电流的大小、方向的相关知识进行解答，难度不大。
闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动，导体中就会产生感应电流；感应电流的大小与导体运动的速度和磁场的强弱有关；感应电流的方向与导体运动的方向和磁场方向有关。
【解答】
A.增大的速度，则切割磁感线变快，通过的电流会变大，故A正确，不符合题意；
，该图是电磁感应现象，反映了发电机的原理，故B错误，符合题意；
C.金属棒左、右运动时，都在做切割磁感线运动，故C正确，不符合题意；
D.由题知，金属棒在水平导轨上无摩擦向右滑动时，金属棒中电流方向为从流向；由于感应电流的方向与导体运动方向和磁感线方向有关。若向左滑动，导体运动的方向改变，磁感线方向不变，则感应电流的方向会相反，即电流方向为从流向，电阻中电流方向为从流向，故D正确，不符合题意。
故选B。

11.【答案】
【解析】解：如图，当开关闭合时，甲的控制电路电压是，电池电阻是，甲线圈的电阻是，所以总电阻为，所以甲控制电路电流：，，所以甲的工作电路即乙的控制电路接通，乙电路中有电流，左边第一个灯发光。
在乙控制电路中，乙控制电路电压是，电池电阻是，乙线圈的电阻是，左端第一个灯的电阻是，所以总电阻为，所以乙控制电路电流：，，所以乙的工作电路即丙的控制电路接通，丙电路中有电流，中间灯发光。
在丙控制电路中，丙控制电路电压是，电池电阻是，丙线圈的电阻是，中间灯的电阻是，所以总电阻为，所以丙控制电路电流：，，所以丙的工作电路即丁的控制电路接通，丁电路中有电流，最右面灯发光。
在丁控制电路中，丁控制电路电压是，电池电阻是，丁线圈的电阻是，最右面灯的电阻是，所以总电阻为，所以丁控制电路电流：，，所以丁的工作电路即戊电路接通，戊电路中有电流，戊电路和甲电路是并联的，当滑动变阻器的滑片在最右端时，滑动变阻器的电阻是，戊电路和甲电路并联，此时整个电路三个灯都能工作。当滑动变阻器的滑片在最左端时，滑动变阻器的电阻是，戊电路和甲电路并联，此时把甲电路短路，甲电路中无电流，灯泡从左到右依次熄灭。
综合分析后，当滑动变阻器无论滑片在什么位置，灯泡都是从左到右依次点亮的，但是当滑动变阻器在最左端时，当最后一个继电器闭合时，点亮的灯又从左到右依次熄灭，当滑动变阻器在最右端时，当最后一个继电器闭合时，所有的灯依然发光。故选项D是错误的。
故选：。
本题是一个关联电路，甲电磁铁的工作电路是乙的控制电路，乙的工作电路是丙的控制电路，丙的工作电路是丁的控制电路，丁的工作电路又和甲的控制电路是并联的，从甲乙丙丁依次分析。
本题中涉及到五个电路，甲和乙是相关联的，乙和丙是相关联的，丙和丁是相关联的，丁和戊是相关联的，戊和甲又是并联的，弄清这几个电路的关系才能解题。
12.【答案】
【解析】
【分析】
根据通电导体在磁场中受到磁场力的作用分析解答。
对于电磁学中的电流磁效应、磁场对通电导体有力的作用、电磁感应实验区分要注意条件。
电磁弹射器是利用了磁场对通电导体产生力的作用。根据通电导体在磁场中受到磁场力的作用分析解答。
【解答】
由题意可知，电磁弹射器的弹射车与飞机前轮连接，并处于强磁场中，当弹射车内的导体通以强电流时，即可受到强大的推力，由此可知其原理是通电导体在磁场中受力而运动。
A.电铃是利用电磁继电器来工作的，故A不符合题意；
B.发电机的工作原理是电磁感应现象，故B不符合题意；
C.电磁起重机是利用电磁铁工作的，故C不符合题意；
D.电风扇的主要部件是电动机，是利用通电导体在磁场中受力而运动的原理工作的，故D符合题意。
故选D。
13.【答案】地磁场 南
【解析】解：因地球周围有地磁场，放入其中的磁针石会受到地磁场的作用，它的南极指向地磁体的北极，即指向地球的南方；
故答案为：地磁场；南。
地球是一个大磁体，周围存在着磁场，对放入其中的磁体产生磁力的作用；
在地理南极附近是地磁体的北极；
磁场中的小磁针静止时，它的南极指向磁体的北极。
知道地磁场的特点是解此题的关键。
14.【答案】 不正确，实验时，当观察到当电流反向时，小磁针磁极的指向发生改变现象时，表明通电螺线管的磁场方向与电流方向有关，与绕线方向无关
【解析】解：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右端为极，由磁极间的相互作用可知，小磁针右端为极；
关于通电螺线管磁场的方向，小明通过实验得出的结论是：通电螺线管的极性跟导线的环绕方向有关。请对此结论作出评价：不正确，实验时，当观察到当电流反向时，小磁针磁极的指向发生改变现象时，表明通电螺线管的磁场方向与电流方向有关，与绕线方向无关。
故答案为：；不正确，实验时，当观察到当电流反向时，小磁针磁极的指向发生改变现象时，表明通电螺线管的磁场方向与电流方向有关，与绕线方向无关
根据安培定则判断螺线管的磁极，根据磁极间的作用判断小磁针的磁极；注意转换法的应用，即由于磁场的方向是看不见摸不着的，所以我们一般通过观察小磁针的指向来判定磁场的方向。
本题考查了安培定则的应用、磁极间相互作用规律及通电螺线管的磁性因素等，知道螺线管的电流方向、磁极、小磁针的磁极、磁感线、线圈绕法中的任意一个，都可以根据磁极间的作用和安培定则判断另外几个。
15.【答案】磁场电流方向
磁

【解析】
【分析】
通电导线在磁场中受力而运动，其运动方向与磁场方向和电流方向有关；
要是导体运动必须有电流和磁场，有电流具有导电性，有磁场具有磁性。
此题考查了电流对磁场的的作用，在基础知识的扩展，有些难度。
【解答】
在图甲所示的实验中，当闭合开关后，可观察到磁场中的金属棒在导轨上向左运动，这说明磁场对通电导体有力的作用。若只对调电源正负极接线，金属棒会向右运动，这说明通电导体在磁场中受力的方向与电流方向有关；
据题意可知，若使得线框转动，即必须有电流，且有磁场，所以对于柱形体来说，必须有磁性，为磁体，且必须具有导电性，还得是导体。
故答案为：磁场；电流方向磁。

16.【答案】通电导体在磁场中受到力的作用，物体受到向上的力，物体对斜面的压力减小，力的作用是相互的，斜面对物体的弹力也减小；增大
【解析】
【分析】
本题考查磁场对电流的作用，力的作用是相互的，关键是判断带电体的受力方向，通过对物体进行受力分析结合力的作用是相互的分析物体与斜面之间的弹力变化。
带负电的物体沿斜面下滑，光滑绝缘斜面放置于一个磁场区域用“”表示磁场方向垂直于纸面向里，根据左手定则，物体受垂直于斜面向上的磁场力；
若换一个带正电的相同物体沿斜面下滑，根据左手定则，物体受垂直于斜面向下的磁场力。
【解答】
带负电的物体沿斜面下滑，光滑绝缘斜面放置于一个磁场区域用“”表示磁场方向垂直于纸面向里，根据左手定则，物体受垂直于斜面向上的磁场力，所以物体对斜面的压力减小，由于力的作用是相互的，斜面对物体的弹力也减小；
若换一个带正电的相同物体沿斜面下滑，根据左手定则，物体受垂直于斜面向下的磁场力，所以物体对斜面的压力增大，由于力的作用是相互的，斜面对物体的弹力不断增大。
故答案为：通电导体在磁场中受到力的作用，物体受到向上的力，物体对斜面的压力减小，力的作用是相互的，斜面对物体的弹力也减小；增大。
17.【答案】如图所示

【解析】先把电磁铁的线圈连接好，导线都在螺线管的同侧，绕螺线管时，一端从螺线管的上面绕，另一端从螺线管的下面绕。棚内温度正常时“温控开关”处于断开状态，电磁继电器断电，衔铁被弹簧拉起，动触头和上面的静触头接通，绿灯所在电路工作，此时绿灯、电源、动触头和上面静触头构成通路。电铃和红灯只要拆卸掉其中任意一个，另一个也“没有电”，说明两者是串联，首先把红灯和电铃串联起来，棚内温度不正常时“温控开关”处于闭合状态，电磁铁通电工作，电磁铁具有磁性，吸引衔铁，动触头和下面的静触头接通，此时电源、红灯、电铃、动触头和下面静触头构成通路。
18.【答案】解：电磁铁的左侧为极，则外部磁感线由指向极；由安培定则可得电流由右侧流入，故答案如图：

【解析】本题已知电磁铁的极性方向，则可得出磁感线的方向，由安培定则可求得电流方向。
对于电磁铁，不论是告诉电流方向判磁极方向还是由磁极方向判电流方向，都由安培定则进行判定。
19.【答案】 用电阻箱替换热敏电阻 用热敏电阻替换电阻箱
【解析】略
20.【答案】 方向 变小 变大
【解析】解：
由图象知，当没有磁性时，，
根据欧姆定律得，电流表的示数为；
闭合开关时，螺线管产生磁性，由安培定则知：左端为极；
当电流表示数为时，电压表的示数为，
磁敏电阻的阻值为，
由图象知，此时的磁感应强度为；
小刚将电源的正负极对调，螺线管的磁极发生变化；发现乙电路中电压表和电流表的示数不变，也就是磁敏电阻的阻值不变。这表明：该磁敏电阻的阻值与磁场的方向无关；
闭合和，滑片固定不动，将的滑片向右滑动，滑动变阻器电阻变大，故通过电磁铁的电流会减小，磁性变弱，则的阻值会减小，根据欧姆定律可知，通过的电流变大，即电流表示数变大；根据可知，电流变大，则两端的电压变大，根据串联电路的电压规律可知，两端的电压减小，即电压表示数变小。
故答案为：；；；方向；变小；变大。
由图象可以得到没有磁性时的电阻，已知此时两端电压，利用欧姆定律得到电流表的示数；
利用安培定则判断通电螺线管的磁极；
已知磁敏电阻两端电压和通过的电流，可以得到电阻；由磁敏电阻的阻值，利用图象可以得到磁感应强度；
电源正负极对调，电路电流方向发生改变，磁感应强度说法变化，可以通过磁敏电阻的阻值是否发生变化判断；
根据滑动变阻器阻值的变化，判定出磁性的变化和阻值的变化情况，利用欧姆定律分析电流表、电压表示数的变化情况。
此题是一道电与磁知识综合应用的创新题，题目形式、考查角度、考查方式新颖，注意了与高中知识的合理衔接，值得重点掌握。
21.【答案】解：当温度较低的时候，热敏电阻的电阻较大，电路中的电流较小，此时继电器的衔铁与部分连接，此时是需要加热的，恒温箱内的加热器要工作，所以该把恒温箱内的加热器接在端；
由图知，热敏电阻的阻值为，若恒温箱内的温度达到时，控制电路中的总电阻为：
，
则电路中的电流：，
由于当线圈中电流大于或等于毫安时，继电器的衔铁被吸合，所以，恒温箱加热器没有处于工作状态；
为了使恒温箱内的最高温度控制在，即时继电器的衔铁被吸合，
已知继电器的衔铁被吸合时线圈中电流：，
由欧姆定律可知，继电器的衔铁被吸合时控制电路的总电阻为：
；
由串联电路中总电阻等于各分电阻之和可知，应在原控制电路中串联的电阻为：
。
答：；
若恒温箱内的温度达到时，恒温箱加热器没有处于工作状态；
为了使恒温箱内的最高温度控制在，应在原控制电路中串联一个的电阻。
【解析】在解答本题的时候要分析清楚，控制电路和工作电路是两个不同的电路，只有当温度较低，需要加热的时候，工作电路才会工作，而控制电路是一直通电的。
由于当温度低的时候，加热电路需要工作，据此即可判断加热器的连接位置；
由图知，时，热敏电阻的阻值为欧。根据电阻的串联和欧姆定律求出电路中的电流，与比较即可；
根据控制电路中的最大电流，根据欧姆定律可知此时电路中的总电阻，根据电阻的串联可知应在原控制电路中串联的电阻大小。
22.【答案】减小 增强
【解析】解：由图乙中的图象可知，压敏电阻的阻值随压力的增大而减小；
将货物装载机和上触点串联组成工作电路，将、滑动变阻器、电磁铁串联接入控制电路；补充电路如图所示；
与串联，
，
由图乙可知：时，，
由得：
，
，
。
即：滑动变阻器的最大阻值至少为。
故答案为：减小；如右图所示；增强，。
根据图象分析压敏电阻的阻值与压力大小的关系；
将货物装载机和上触点串联组成工作电路，将、滑动变阻器、电磁铁串联接入控制电路；当压力过大时，压敏电阻变小、控制电路中的电流变大、电磁铁磁性增强，增强到一定程度，将衔铁吸下，使工作电路断开，货物装载机停止工作；
压敏电阻受到最大压力是，从图象上找到此时压敏电阻对应的电阻值是，电源电压是，根据与串联和欧姆定律就可以求出的最大阻值。
本题为电学、磁学的综合题，知识点多、综合性强，考查学生的分析和计算能力，关键是所学知识包括计算公式的灵活运用。
23.【答案】解：由题意可知，刚开始保温时，电路电流为，
由可知，，
因串联电路中的总电阻等于各部分电阻之和，
所以热敏电阻的阻值为：，
由图乙可知，此时水温为；并且开始保温的温度越低，热敏电阻的阻值越小，由和串联电路电阻特点可知：，因此使热水器刚开始保温时的温度降低一些，可增大保护电阻或减小电源电压；
由甲图可知，电磁铁的衔铁被吸下，继电器下方触点和触点接通时，电路为的基本电路；继电器上方触点和触点接通时，与串联；
因串联电路中的总电阻等于各部分电阻之和，所以继电器下方触点和触点接通时，为的基本电路，电路处于加热状态；
继电器上方触点和触点接通时，与串联，电路处于保温状态；
由可知，，
，
则；
水吸收的热量：，
由可得，加热电路消耗的能量：，
由可得，加热时间：。
答：；增大保护电阻或减小电源电压；
电阻丝、阻值分别为、；
。
【解析】此题考查了串联电路的特点、热量的计算、电功率变形公式的应用、热效率的计算和欧姆定律的应用，是电、热综合题，难度较大，判断用电器状态，从图象中提取出有用的信息，熟练掌握基本公式，根据需要灵活变形，是解决此类综合题的基础。
根据电路图甲可知，控制电路为、的串联电路，根据题意可知，当电路电流为时，刚开始保温，根据欧姆定律的应用求出此时电路的总电阻，然后根据串联电路电阻特点求出的阻值，再根据图乙读出此时水的温度；
根据图乙可知，开始保温的温度越低，热敏电阻的阻值越小，根据欧姆定律的的应用和串联电路电阻特点可知保护电阻阻值的变化或电源电压的变化。
由甲图可知，电磁铁的衔铁被吸下，继电器下方触点和触点接通时，电路为的基本电路；继电器上方触点和触点接通时，与串联；根据串联电路特点和可知电路的工作状态，并进一步求出和的阻值；
根据算出水吸收的热量，根据效率公式算出消耗的电能，根据算出加热时间。
24.【答案】解：由乙图可得热敏电阻的阻值随温度的升高而减小；
由题知，工作电路电压，，
工作电路中电热丝工作时的电流为：
；
工作电路工作产生的热量为：
；
由图甲知，控制电路中阻箱与热敏电阻串联，由图像可知，当恒温箱的温度设定为时，热敏电阻的阻值，此时控制电路的电流时，衔铁才被吸合，从而切断右边工作电路，停止加热，根据欧姆定律可得，控制电路的总电阻：
，
由串联电阻的规律，则电阻箱连入电阻：
；
由图乙可知，当恒温箱可设定的温度最高时，热敏电阻的阻值最小，由于控制电路的电源电压和衔铁的吸合电流不变，根据可知，电路总电阻不变，
要使可设定的温度最高，则使热敏电阻的阻值最小，电阻箱接入的阻值应最大，即，
由第可知，控制电路总电阻：，
根据串联电路电阻的特点可知，热敏电阻的最小阻值：
，
由图乙可知，当热敏电阻阻值为，恒温箱可设定的最高温度是。
答：热敏电阻的阻值随温度的升高而减小；
工作电路中电热丝工作时的电流为，工作产生的热量为。
如果恒温箱的温度设定为，电阻箱的取值为；
该恒温箱可设定的最高温度是。
【解析】由乙图可得热敏电阻的阻值随温度升高的变化情况；
利用欧姆定律求工作电路中电热丝工作时的电流；再利用计算工作产生的热量；
由图像可知，当恒温箱的温度设定为时热敏电阻的阻值，利用欧姆定律和串联电路电阻的特点求出电阻箱应取的阻值；
由图乙可知，当恒温箱可设定的温度最高时，热敏电阻的阻值最小，由于控制电路的电源电压和衔铁的吸合电流不变，根据可知，电路总电阻不变，要使热敏电阻的阻值最小，电阻箱接入的阻值应最大，根据串联电路电阻的特点求出热敏电阻的阻值，再结合图像即可得出该恒温箱可设定的最高温度。
本题以电加热恒温箱为情景，综合考查了对电磁继电器的认识，欧姆定律、焦耳定律以及串联电路电阻特点的应用，明确衔铁的吸合的电流不变是本题的关键。
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