浙教版科学 八下1.2电生磁同步练习（优生加练）（含解析）

中小学教育资源及组卷应用平台
1.2电生磁
一、单选题
1．如图甲所示为磁悬浮地球仪，球体内有一条形磁体，上端为S极，其下方环形底座内有一电磁铁，通过磁极间的相互作用使地球仪悬浮在空中，如图乙所示为其内部结构示意图，下列判断错误的是（　　）
A．电磁铁下端为S极
B．电源上端为正极
C．当滑动变阻器滑片P向右滑动时，电磁铁的磁性增强
D．若在球体正上方A处吸一小铁块，可适当向右滑动滑片P使球体离底座的距离保持不变
2．小柯利用“热敏电阻的阻值会随温度的升高而减小”的性质，设计了判断水温变化的装置其工作原理如图甲所示，电源、热敏电阻、电磁铁、定值电阻R0由导线连接成一个串联电路，在线圈的上方固定一个弹簧测力计，其下端挂一铁块。实验时把热敏电阻放入盛水的烧杯中，水温的变化会引起弹簧测力计示数发生变化；如图乙所示为某次实验中弹簧测力计读数随时间变化的图像.下列说法正确的是（　　）
A．电磁铁的上端是S极 B．t1到t2时间内水温升高
C．t2到t3时间内电压表示数最小 D．t3到t4时间内电路中电流变大
3．如图所示，A是悬挂在弹簧测力计下的条形磁铁，B是螺线管。闭合开关S，待弹簧测力计示数稳定后，将变阻器R的滑片缓慢滑动，弹簧测力计的示数在变大，在此过程中下列说法正确的是
A． 表示数变大， 表示数变大
B． 表示数变大， 表示数变小
C． 表示数变小， 表示数变小
D． 表示数变小， 表示数变大
4．如图所示，A是悬挂在弹簧测力计下的条形磁铁，B是螺线管，闭合 开 关，待弹簧测力计示数稳定后，将滑动变阻器滑片缓慢向左移动过程 中下列说法正确的是（　　）
A．电流表示数变大
B．弹簧测力计示数变大
C．螺线管上端是S极
D．若断开开关，弹簧测力计示数为零
5．如图所示，A是悬挂在弹簧测力计下的条形磁铁，B是螺线管，闭合开关S，待弹簧测力计示
数稳定后，将滑动变阻器的滑片缓慢向右移动，在该过程中，下列相关说法正确的是（　　）
A．电压表示数变小，电流表示数变大，电磁铁磁性变弱
B．电压表示数变小，电流表示数变小，电磁铁磁性变强
C．螺线管上端是N极，弹簧测力计示数变小
D．螺线管上端是S极，弹簧测力计示数变大
6．如图所示，闭合开关S，将滑动变阻器的滑片向右移动时，弹簧测力计的示数变小。则下列说法中正确的是（　　）
A．电磁铁的上端为S极
B．电源左端为“+”极
C．断开开关S，弹簧测力计的示数为零
D．若滑动变阻器的滑片P不动，抽去电磁铁的铁芯，弹簧测力计的示数增大
7．如图所示，下端为S极的条形磁体悬挂在一弹簧上；闭合开关，条形磁体处于静止状态后，下端位于螺线管的上方。下列措施可使弹簧缩短的是（　　）
A．滑片P向右缓慢移动 B．在螺线管中插入铁芯
C．增大电源电压 D．将电源的正负极对换位置
8．一条形磁铁放在水平桌面上，电磁铁固定于条形磁铁附近并正对条形磁铁，如图。开关闭合前后，条形磁铁均处于静止状态。下列叙述中正确的是（　　）
A．闭合开关前，条形磁铁只受到二个力的作用
B．闭合开关后，电磁铁的左端为 N 极，右端为 S 极
C．闭合开关后，条形磁铁受到桌面向左的摩擦力
D．闭合开关后，滑片由 b 向 a 移动过程中，磁铁受到的摩擦力变小
9．如图是某饮水器的原理图。饮水器的容器内有密封绝缘的电热丝R1和热敏电阻Rx，只要水面到达如图所示的位置，接触开关S1就会导通。继电器开关S2的作用是当饮水器内的水加热至沸腾后能自动切断加热电路。则下列说法中错误的是（　　）
A．其中电磁铁的右端为N极
B．电阻Rx必须选用阻值随温度升高而增大的热敏电阻
C．电阻R2两端的电压与电流的比值不是一个定值
D．降低饮水器加热的最高温度要将R2的滑片向左调节
10．某同学设计了一个如图所示的自动控制电路，其中光敏电阻受到光照时电阻变小，要求光暗时灯亮，光亮时灯灭。在实际调试时，发现灯始终不亮，而光敏电阻和其他电路元件都正常。下列调节措施能使控制电路达到要求的是（　　）

A．给控制电路串联一个适当阻值的定值电阻
B．适当增加螺线管线圈的匝数
C．适当增大控制电路的电源电压
D．滑动变阻器滑片P向右移动一段距离
11．如图所示，盛水烧杯放置在电磁铁的A端上，烧杯中水面上漂浮着一个空心铁球。当电磁铁磁性的强弱发生改变时，烧杯中的空心铁球会上下浮动。现闭合开关S后，将滑动变阻器的滑片P向右滑动。针对这种情况，下列说法中正确的是（　　）
A．电磁铁A端为N极，烧杯中水面上升
B．电磁铁A端为N极，烧杯中水面下降
C．电磁铁A端为S极，烧杯中水面下降
D．电磁铁A端为S极，烧杯中水面上升
12．小柯同学在医院看到一个自动输液报警器，如图1所示。 闭合开关，当输液报警器处的输液管中有药液流过时，绿灯亮；无药液流过时，喇叭报警。小柯运用自己所学知识和查找的资料设计了一个类似的自动输液报警器，如图2所示。如图3是光敏电阻阻值随光照强度变化的关系图。以下说法正确的选项是（　　）
A．电磁铁的上端是 S 极
B．输液管中没有药液流过时，控制电路线圈中的电流变大
C．调试时，输液管中有无药液流过都会报警，可换用电阻更大的 R0改进
D．当输液管内有药水时，LED 灯发出的光将被会聚到光敏电阻上，衔铁吸下
13．如图，弹簧测力计下端吊一块条形磁铁，磁铁的下端是 S 极，下面有一个带铁芯的螺铁管，R 是滑动变阻器。下列哪种情况弹簧测力计的读数变小？（　　）
A．开关 S 接触点 2，然后抽出铁芯
B．开关 S 接触点 2，然后滑动变阻器的滑片向右移
C．开关 S 由接触点 1 移到接触点 2
D．开关 S 接触点 1，然后滑动变阻器的滑片向左移
14．如图，当通电后敲击塑料板，观察到铁粉分布情况是（图中“ ”为导线穿过塑料板的位置）（　　）
A． B．
C． D．
15．如图所示，条形磁铁置于水平桌面上，电磁铁右端同定并保持水平，且与条形磁铁在同一平面和相同高度。当电路中开关S由断开到闭合时，条形磁铁一直保持静止，下列说法正确的是（　　）
A．开关S闭合后，电磁铁左端是S极
B．开关S闭合后，条形磁铁受到摩擦力的方向向左
C．滑片P向右移动时，条形磁铁受到的摩擦力逐渐减小
D．开关S断开时，条形磁铁与电磁铁之间没有力的作用
二、填空题
16．如图甲的无人机灯光秀”燃爆”宁波：近千架无人机齐飞，以夜空为幕，执祝福之笔，欢度2023年元宵，与江边夜景、花市灯会交相辉映，共同点亮了宁波夜空。为了确保无人机的飞行速度不超过最大值280km/h，工程师给无人机的发动机装上了能控制油门大小的限速器，其简化电路如图乙所示。
（1）闭合开关后，电磁铁的上端为　 　 (填”N”或”S”)极。
（2）其中R的阻值随飞行速度变化的图象如图丙所示。若电源电压恒为6V，R0的阻值为10Ω，此电路的最大电流为　 　A。(电磁铁电阻忽略不计)
（3）若要进一步减小最大飞行速度，还可以采取的方法是　 　。
17．如图是简易压力传感器的原理图，弹簧甲连接在A、B两绝缘板之间，B板固定，滑动变阻器R的滑片P与A板相连，并可随A板一起运动。弹簧乙下端挂有一永磁体，永磁体正下方有一电磁铁，R0为定值电阻。开关S闭合，电路接通后，电压表示数为U1，弹簧乙的总长度为L1；当用力F向下压弹簧甲后，电压表示数为U2，弹簧乙的总长度为L2，则U1　 　U2，L1　 　L2（均填“＞”、“＜”或“＝”）。
18．
（1）如下图所示电路中，其中R是热敏电阻，它的阻值随温度的升高而减小，是滑动变阻器，该装置的工作原理是：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，当电流达到一定值时，衔铁被吸合，右侧空调电路接通，空调开始工作，为了节能，现要将空调启动的温度调高，可以适当将滑片P向　 　（选填“左”或“右”）移动，或者适当　 　（选填“增大”或“减小”）控制电路的电源电压。
（2）如下图，盛水烧杯放置在电磁铁的A端上，烧杯中水面上漂浮着一个空心铁球，电磁铁磁性的强弱发生改变时，烧杯中的空心铁球会上下浮动现闭合开关S后，将滑动变阻器的滑片P向右滑动，烧杯中水面　 　（选填“上升”、“下降”或“不变”）
19．如图所示，A、B弹簧下方分别吊着软铁棒和条形磁铁，闭合开关，将滑动变阻器的滑片逐渐向右移动时，弹簧将伸长的是　 　（选填“A”、“B”或“A和B”）；若改变电源的正负极，则　 　弹簧会缩短。
三、实验探究题
20．学校开展项目化学习挑战赛——为夜跑者设计制作节能夜跑灯。
【项目要求】设计制作节能夜跑灯，将日常跑步产生的机械能转化为电能使LED灯发光。
【提供器材】塑料水管、胶塞、圆柱形强磁体、漆包线、LED灯（额定电压为1.8V）。
（1）该项目学习经历时间较长，包含的重要环节有：①学习节能夜跑灯的工作原理——电磁感应现象；②小组合作设计夜跑灯结构图；③小组合作制作夜跑灯；④公布节能夜跑灯评价标准；⑤节能夜跑灯展示评比；⑥探究感应电压大小的影响因素。你认为上述环节最合理的排序是　 　。
（2）小科小组用磁性相同的磁体，以相同的速度切割磁感线，探究感应电压大小和线圈匝数关系，具体数据如下表所示，根据表中数据分析，在其他条件不变的情况下，小科小组至少要绕制　 　匝线圈，才能使额定电压为1.8V的LED灯正常发光。
线圈匝数 50匝 100匝 150匝 200匝
感应电压 0.18V 0.36V 0.54V 0.72V
（3）甲图为小科小组制作好的节能夜跑灯的结构图，线圈缠绕在塑料水管外壳并与LED灯构成闭合电路，磁体应置于乙图手臂的　 　（填“A”或“B”）部位，请简述理由　 　。
21．小俊同学学习了电和磁的内容后，觉得特别有意思。于是在课余时间他做了两个有趣的小实验。
（1）桌面上放有一定量的铁屑，现将两根完全相同的条形磁铁A的N极和磁铁B的S极如图甲所示放置在靠近铁屑的上方，吸附一定量的铁屑。若将吸附有铁屑的两极靠在一起，则吸附在连接处的铁屑会　 　(填“增加”“不变”或“减少”)；如图乙所示，将一根长度略大于两磁铁间距的软铁棒，轻轻搁在两磁铁上，则被吸附的铁屑会　 　(填“增加”“不变”或“减少”)。
（2）如图丙，将一个空心小铁球放在盛水的烧杯中置于铁棒AB的上方，绕在铁棒上的线圈连接成如图丙所示的电路，开关S闭合后，空心小铁球仍漂浮在水面上，此时A端为电磁铁的　 　(填“N”或“S”)极，当滑片P向左滑动时，空心小铁球所受浮力　 　(填“增大”“减小”或“不变”)。其原因是　 　。
22．通电螺线管的外部磁场与条形磁体周围磁场相似，其磁极可以用安培定则判定。
（1）图中螺线管A端是　 　极。
（2）螺线管实际上就是由多个单匝圆形圈组成，通电螺线管的磁场可以看成由每一个单匝圆形通电线圈的磁场组合而成，因此应用安培定则也可以判断单匝圆形通电线圈的磁极。现一单匝圆形通电线圈中的电流方向如图所示，则其B端是　 　极。
（3）地球周围存在的磁场，有学者认为，地磁场是由于地球带电自转形成圆形电流引起的，地球自转的方向自西向东，则形成圆形电流方向与地球自转方向　 　(选填“相同”或“相反”)。物理学规定正电荷定向移动方向为电流方向，那么地球带　 　(选填“正”或“负”)电。
23．丹麦科学家奥斯特发现电流的周围存在磁场(图1)，法国科学家安培发现两根平行导线通电后有如图2所示的现象(图中实线、虚线分别表示通电前、后的情况)。
（1）如图1，通电前静止的小磁针南北指向。现要在小磁针上方拉一根直导线，使通电时小磁针会发生明显的偏转，直导线所指的方向应为　 　(选填“东西方向”、“南北方向”或“任意方向")。
（2）图2的实验表明平行通电导线之间有力的作用，若此时改变其中一根导线的电流方向，会产生的实验现象是　 　。
（3）安培发现平行通电导线之间相互作用力F的大小可能跟两根导线中的电流I1，I2，导线之间的距离r有关，有关实验数据如下：
实验次数 I1/A I2/A r/m F/N
1 0.2 0.2 0.1 1.0×10-7
2 0.1 0.2 0.1 0.5×10-7
3 0.2 0.2 0.05 2.0×10-7
4 0.2 0.4 0.1 2.0×10-7
分析表格实验数据，可获得的结论是　 　。
四、解答题
24．国家规定燃气灶须安装熄火自动保护装置，在意外熄火（如汤水溢出）时，装置能自动关闭气路。图甲为小科设计的模拟装置示意图，电源电压U=9伏，R0=80欧，闭合开关S，当电磁铁线圈中的电流达到一定值时，衔铁K被释放，从而关闭气路（未画出），启动保护。不计线圈电阻，热敏电阻R1的阻值与温度的关系如图乙中图线①所示。请完成下列各题：
（1）电磁铁上端的磁极为　 　极。
（2）当温度降至80℃时，衔铁K被释放，启动保护，此时线圈中的电流多大？(请写出计算过程)
（3）现仅将R1更换为图线②所示的热敏电阻，若燃气灶熄火后，温度降至 ▲ 时才会启动保护。要使更换后的保护装置仍在80℃启动，则电阻R0阻值应该多大？
25．电梯（elevator，垂直电梯）是一种垂直运送行人或货物的运输设备。为居民出入带来很大的便利，小德家住某小区某栋8楼，放学后乘电梯回家。小德查阅资料，了解到出于安全考虑，电梯都设置了超载自动报警系统，其工作原理如图甲所示，电路由工作电路和控制电路组成：在工作电路中，当电梯没有超载时，动触点K与静触点A接触，闭合开关S，电动机正常工作；当电梯超载时，动触点K与静触点B接触，电铃发出报警铃声，即使闭合开关S，电动机也不工作。在控制电路中，已知电源电压U＝9V，保护电阻R1＝200Ω，电阻式压力传感器(压敏电阻)R2的阻值随压力F大小变化如图乙所示，电梯自重和电磁铁线圈的阻值都忽略不计。
（1）在控制电路中，当压敏电阻R2受到的压力F减小时，电磁铁的磁性　 　(选填“增强”、“减弱”或“不变”)。
（2）若电磁铁线圈电流达到30mA时，刚好衔铁被吸下接触静触点B，电铃发出警报声。当该电梯厢内站立总质量为1000kg的乘客时，试通过计算说明电梯是否超载？
（3）若电铃发出警报声的条件如(2)，需增大电梯的最大载客量，可采取　 　、 　 　措施(写出两种措施)。
答案解析部分
1．【答案】B
【知识点】影响电磁铁磁性强弱的因素；通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【分析】（1）（2）首先根据平衡力的知识判断球体受到电磁力的方向，然后根据磁极之间相互作用判断电磁铁的磁极方向。接下来根据安培定则判断线圈上电流方向，进而确定电源的正负极；
（3）电磁铁的磁性强弱与电流大小有关；
（4）磁体之间的作用力随距离的增大而减小，随距离的减小而增大。首先根据平衡力的知识判断电磁力的变化，再根据距离不变确定通过电磁铁电流大小的变化即可。
【解答】AB.条形磁体上端为S极，则下端为N极，根据同名磁极相互排斥可知，电磁铁的上端为N极，下端为S极。伸出右手，使大拇指指向电磁铁的N极（电磁铁的上端），则四指弯曲所指的方向为电流的方向，电流从螺线管的上端流入，下端流出，所以电源的上端为正极，故A错误符合题意，B正确不合题意；
C.当滑动变阻器滑片P向右滑动时，变阻器连入电路的电阻变小，由欧姆定律可知通过电路的电流变大，电磁铁的磁性增强，故C正确不合题意；
D.若在球体正上方A处吸一小铁块，则球体的重力增大。而球体受到的重力和排斥力是平衡力，则球体排斥力也要增大。使球体离底座的距离保持不变，需要增强磁场强度，需要增大电路中的电流，可适当向右滑动滑片P，故D正确不合题意。
故选B。
2．【答案】B
【知识点】欧姆定律及其应用；通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【分析】（1）由安培定则确定电磁铁的极性；
（2）（3）（4）由电路图可知，定值电阻与热敏电阻串联，根据热敏电阻的阻值会随温度的升高而减小判断水温升高时热敏电阻阻值的变化，根据欧姆定律可知电路中电流的变化，然后可知电压的变化。【解答】A.根据图片可知，线圈上电流方向右。由安培定则可知，右手握住螺线管，四指指向右边，则大拇指指向上端，即电磁铁的上端是N极，故A错误；
B.由电路图可知，定值电阻与热敏电阻串联，电压表测定值电阻R0两端的电压，
因热敏电阻的阻值会随温度的升高而减小，
所以当水温升高时，热敏电阻的温度升高，其阻值减小，电路中的总电阻减小，
由可知，电路中的电流变大；
因线圈中的电流越大、磁性越强，
所以铁块受到磁力增大，弹簧秤的示数增大，则结合图象可知t1到t2时间内水温升高，故B正确；
C.由图象可知，t2到t3时间弹簧测力计示数不变，说明电路中的电流不变，则热敏电阻两端电压没有改变，根据串联电路的电压特点可知，电压表的示数不变。结合B项分析可知t2时刻水温最高，电路中的电流最大，由U=IR可知定值电阻R0两端的电压最大（电压表示数最大），所以，t2到t3时间内电压表的示数最大，故C错误；
D.由图象可知，t3到t4时间内弹簧测力计示数减小，说明铁块受到磁力减小，电路中的电流减小，故D错误。
故选B。
3．【答案】D
【知识点】欧姆定律及其应用；磁极间的相互作用；影响电磁铁磁性强弱的因素；通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【分析】首先根据安培定则判断电磁铁的极性，从而确定条形磁体受到磁力的方向。然后根据测力计的示数变大确定电磁铁中电流的变化，根据U=IR分析R0两端电压变化，最后根据U总=U0+U变分析电压表的示数变化。
【解答】根据图片可知，电磁铁线圈上电流方向为向右。根据安培定则可知，电磁铁的上端为N极，下端为S极。根据“同名磁极相互排斥”可知，条形磁体受到向上的排斥力。根据测力计的示数变大可知，排斥力减小了，即通过电磁铁的电流变小了，就电流表示数变小。根据U=IR可知，电阻R0两端电压减小，根据U总=U0+U变可知，电压表的示数变大。
故选D。
4．【答案】B
【知识点】二力平衡的条件及其应用；欧姆定律及其应用；磁极间的相互作用；影响电磁铁磁性强弱的因素
【解析】【分析】（1）根据“电流与电阻的反比关系”判断；
（3）根据安培定则判断螺线管的磁极方向；
（2）根据电流变化确定电磁铁的磁场强弱变化，再根据磁极之间的相互作用判断条形磁铁受到磁力的方向，最后根据二力平衡确定测力计的示数变化；
（4）根据二力平衡的原理判断。
【解答】当变阻器的滑片向左移动时，它的阻值增大，则通过螺线管的电流减小，故A错误；
线圈上电流方向向右。右手握住螺线管，弯曲的四指指尖向右，此时大拇指指向上端，则上端为N极，下端为S极，故C错误；
当电流减小时，电磁铁的磁场变弱，则条形磁铁受到的磁力变弱，即条形磁铁受到向上的排斥力减弱。根据F=G-F排斥可知，弹簧测力计的示数变大，故B正确；
如果断开开关，那么电磁铁的磁场消失，此时条形磁铁不受排斥力，那么弹簧测力计的示数等于它的重力，故D错误。
故选B。
5．【答案】C
【知识点】二力平衡的条件及其应用；欧姆定律及其应用；影响电磁铁磁性强弱的因素
【解析】【分析】（1）（2）根据滑片的移动方向确定变阻器的阻值变化，从而确定电流表的示数变化，从而确定电磁铁的磁性强弱变化，根据串联电路的分压规律确定电压表的示数变化。
（3）（4）根据安培定则判断电磁铁极性，根据磁极之间的相互作用规律判断条形磁铁受到磁力方向，最后根据二力平衡的知识判断测力计的示数变化。
【解答】根据图片可知，变阻器与定值电阻串联，电压表测变阻器的电压。
当变阻器的滑片向右移动时，它的阻值减小，则总电阻减小而总电流增大，那么电流表的示数增大，于是电磁铁的磁场变强。根据“串联电路电压与电阻成正比”可知，电压表的示数变小，故A、B错误；
电磁铁线圈上电流方向向右。右手握住螺线管，弯曲的四指指尖向右，此时大拇指指向上边，则电磁铁的上端为N极，下端为S极。根据“同名磁极相互排斥”可知，条形磁铁受到向上的排斥力，即G=F拉+F斥。因为排斥力增大，所以测力计的拉力减小，故C正确，D错误。
故选C。
6．【答案】D
【知识点】二力平衡的条件及其应用；影响电磁铁磁性强弱的因素；通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【分析】（1）根据弹簧测力计的示数变化确定条形磁铁受到磁力的方向，再根据磁极之间的相互作用规律确定电磁铁的磁极方向；
（2）根据安培定则判断电流方向即可；
（3）对条形磁铁进行受力分析；
（4）根据磁场强弱变化确定条形磁铁受到磁力的变化，再分析弹簧测力计的示数变化。
【解答】闭合开关S，将滑动变阻器的滑片向右移动时，则变阻器的阻值减小，而通过电磁铁的电流增大，那么电磁铁的磁场增强，条形磁铁受到的磁力变大。此时弹簧测力计的示数变小，说明条形磁铁受到向上的排斥力，即电磁铁的上端与N极为同极，即电磁铁的上端为N极，故A错误；
右手握住螺线管，大拇指指向上端，此时弯曲的四指指尖向左，即线圈上电流方向向左，那么电源的右端为“+”极，故B错误；
断开开关S，电磁铁失去磁场，则条形磁铁不受向上的排斥力，此时测力计的示数等于磁铁的重力，故C错误；
若滑动变阻器的滑片P不动，抽去电磁铁的铁芯，则电磁铁的磁场变弱，条形磁铁受到的向上的排斥力减小，而弹簧测力计的示数增大，故D正确。
故选D。
7．【答案】D
【知识点】二力平衡的条件及其应用；磁极间的相互作用；通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【分析】首先根据安培定则判断电磁铁的上端的极性，然后根据磁极之间的相互作用规律判断条形磁体受到磁力的方向，接下来根据二力平衡分析弹簧缩短时电磁场的大小变化即可。
【解答】线圈上电流方向向右；右手握住螺线管，弯曲的四指指尖向右，此时大拇指指向上端，则电磁铁的上端为N极。根据“异名磁极相互吸引”可知，条形磁体受到向下的吸引力，根据二力平衡的知识得到：F拉力=G+F吸。当弹簧缩短时，F拉力变小，即吸引力变小，则电磁铁的磁场变弱。
A.滑片P向右缓慢移动，通过电磁铁的电流变大，电磁铁的磁场变强，故A错误；
B.在螺线管中插入铁芯，电磁铁的磁场变强，故B错误；
C. 增大电源电压，通过电磁铁的电流变大，电磁铁磁场变强，故C错误；
D. 将电源的正负极对换位置后，条形磁体受到向上的排斥力，此时F拉力=G-F吸，此时弹簧的拉力变小，则弹簧缩短，故D正确。
故选D。
8．【答案】C
【知识点】二力平衡的条件及其应用；影响电磁铁磁性强弱的因素；通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【分析】（1）对条形磁铁进行受力分析即可；
（2）根据安培定则判断电磁铁的南北极；
（3）根据磁极之间的相互作用确定条形磁铁受到磁力的方向，再根据二力平衡的知识判断摩擦力的方向；
（4）根据影响电磁铁磁场强弱的因素判断。
【解答】A.闭合开关前，条形磁铁受到竖直向上的支持力和竖直向下的重力，还会受到铁芯对它向左的吸引力，以及桌面对它向右的摩擦力，故A错误；
B.闭合开关后，线圈上电流方向向下。右手握住螺线管，弯曲的四指指尖向下，此时大拇指指向右端，则电磁铁的右端为N极，左端为S极，故B错误；
C.根据“同名磁极相互排斥”可知，条形磁铁受到水平向右的排斥力。根据二力平衡的知识可知，桌面对它的摩擦力的方向与排斥力的方向相反，即水平向左，故C正确；
D.当滑片从b向a移动时，变阻器的阻值减小，通过电磁铁的电流增大，那么电磁铁的磁场变强，则条形磁铁受到的排斥力增大，因此磁铁受到的摩擦力增大，故D错误。
故选C。
9．【答案】D
【知识点】欧姆定律及其应用；通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【分析】（1）根据安培定则分析；
（2）根据图片分析装置的工作过程，进而判断Rx的阻值随温度的变化规律；
（3）根据变阻器的阻值变化特点判断；
（4）衔铁被弹开时的电流是不变的，即此时总电阻不变，据此分析判断。
【解答】A.根据图片可知，线圈上电流方向向下。右手握住螺线管，弯曲的四指指尖向下，此时大拇指指向右端，则继电器开关中电磁铁的右端为N极，故A正确不合题意；
B.继电器开关S2的作用是当饮水器内的水加热至沸腾后能自动切断加热电路，此时电磁铁的磁性应该减小，衔铁会向右移动，磁性减小，则继电器线圈中的电流减小，Rx必须选用阻值随温度升高而增大的热敏电阻，故B正确不合题意；
C.R2是滑动变阻器，阻值随着滑片的移动而变化，故R2两端的电压与电流的比值不是一个定值，故C正确不合题意；
D.想降低饮水器的最高温度，应增大R2的电阻，减小电路中的电流，故滑片应向右移动，故D错误符号题意。
故选D。
10．【答案】A
【知识点】影响电磁铁磁性强弱的因素
【解析】【分析】这个自动控制电路的主要结构为电磁铁，分析它的工作过程，弄清灯泡始终不亮的原因，再确定解决方案。
【解答】白天时，光线较强，光敏电阻阻值较小，电流较大，电磁铁磁场强，将衔铁吸下来，断开灯泡所在的电路，此时灯泡不发光；晚上时，光线非常暗，光敏电阻阻值增大，电流变小，电磁铁磁场变弱，衔铁应该弹回原来的位置，接通灯泡所在的电路，此时灯泡发光。如果灯泡始终不亮，只能说明衔铁不能弹回，即电磁铁的磁场太强，想办法减弱磁场即可。
A.给控制电路串联一个适当阻值的定值电阻，总电阻增大，总电流减小，电磁铁的磁场减弱，故A符合题意；
B.适当增加螺线管线圈的匝数，电磁铁的磁场会更强，故B不合题意；
C.适当增大控制电路的电源电压，则通过电磁铁的电流会更大，它的磁场会更强，故C不合题意；
D.滑动变阻器滑片P向右移动一段距离，变阻器的阻值减小，电流增大，电磁铁的磁场变强，故D不合题意。
故选A。
11．【答案】C
【知识点】二力平衡的条件及其应用；通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【分析】已知电流方向则由右手螺旋定则可知螺线管A的磁极。当滑片向右滑动时，滑动变阻器接入电阻变大，则由欧姆定律可知螺线管中磁性的变化，则由力的合成可知小铁球所受的浮力的变化，然后可知烧杯中水面的变化。【解答】根据图片可知，线圈上电流方向向左。右手握住螺线管，弯曲的四指指尖向向左，此时大拇指指向下端，则螺线管B端为N极，则A端为S极（南极）。
当滑片向右移动时，滑动变阻器接入电阻增大，则由欧姆定律可知电路中电流减小，则螺线管中的磁性减弱，故小铁球所受磁力减小。小铁球受重力、磁力及浮力，因小球处于静止状态，故向下的磁力与重力之和应等于向上的浮力。因磁力减小，故浮力也将减小，它排开水的体积减小，所以烧杯中水面下降。
故选C。
12．【答案】D
【知识点】影响电磁铁磁性强弱的因素；通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【分析】（1）根据安培定则判断电磁铁的极性；
（2）根据图3确定光敏电阻的阻值随光照强度的变化规律，然后再判断控制电流的变化；
（3）当装置报警时，衔铁被弹簧拉回，此时电磁铁的磁场偏弱，据此分析电流的变化，确定电阻的变化即可；
（4）根据装置的工作过程判断。
【解答】线圈上电流方向向右；右手握住螺线管，弯曲的四指指尖向右，此时大拇指指向上端，则电磁铁的上端为N极，故A错误；
当输液管中没有药液时，光敏电阻上的光照强度减弱，则它的阻值增大，而电流变小，故B错误；
有药液时，光敏电阻的光照强度较大而阻值较小。此时电磁铁不能吸引衔铁，则说明通过电流偏小，也就是总电阻偏大，因此应该换用电阻更小的R0才行，故C错误；
当输液管内有药水时，LED 灯发出的光将被会聚到光敏电阻上，光照强度变大而电阻变小，通过电磁铁的电流增大，则衔铁吸下，故D正确。
故选D。
13．【答案】C
【知识点】二力平衡的条件及其应用；磁极间的相互作用；通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【分析】首先根据安培定则判断电磁铁的极性，然后根据磁极之间的相互作用规律确定上面的磁体受磁力的方向，接下来根据二力平衡列出测力计示数的计算式，最后根据影响电磁铁磁场强弱的因素确定测力计的示数变化即可。
【解答】开关 S 接触点 2，螺线管线圈上电流方向向左，根据安培定则可知，电磁铁的下端为N极，上端为S极。悬挂的磁体受到向上的排斥力，测力计的示数为F=G-F排斥。抽出铁芯后，排斥力减小，则测力计的示数增大，故A错误；
开关 S 接触点 2时，变阻器的滑片右移，电阻变大，通过电磁铁的电流变小，磁场变弱，则测力计的示数变大，故B错误；
开关 S 接触点 1，螺线管上电流方向向右，恰好与接2时的方向相反，则电磁铁的上端为N极，则悬挂的磁体受到向下的吸引力，此时测力计的示数F=G+F吸引。滑片左移时，电阻变小，通过电磁铁的电流变大，吸引力变大，则测力计的示数变大，故D错误；
开关 S 接触点 1 时，测力计的示数为F=G+F吸引：移到接触点 2时，测力计的示数F=G-F排斥，则测力计的示数变小，故C正确。
故选C。
14．【答案】D
【知识点】右手螺旋定则
【解析】【分析】该题可以参考安培定则的知识概念来解题。
【解答】可以想象成右手握住导线，让仲直的拇指所指的方 向跟电流的方 向一致，弯曲的四指所指的 方向就是磁感线的环绕方向，因此那些铁粉类似于围绕着图中“ ”，D符合题意。
故答案为：D
15．【答案】C
【知识点】二力平衡的条件及其应用；影响电磁铁磁性强弱的因素；通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【分析】（1）根据安培定则判断电磁铁的极性；
（2）条形磁铁受到的摩擦力方向与电磁铁的磁力方向相反；
（3）电磁铁的磁场大小与电流大小有关；
（4）磁体都有吸引铁、钴、镍等物质的性质。
【解答】A.开关S闭合后，电磁铁线圈上电流向上，右手握住螺线管，四指向上，大拇指指向左边，那么电磁铁的左端是N极，故A错误；
B.因为条形磁铁的右端是N极，所以条形磁铁受到向左的斥力；因为摩擦力和斥力平衡，所以条形磁铁受到摩擦力的方向向右，故B错误；
C.当滑片向右移动时，变阻器的阻值变大，电流变小，电磁铁的磁力变小，那么条形磁铁受到的摩擦力减小，故C正确；
D.当S断开时，电磁铁没有磁场，但是条形磁铁会吸引电磁铁的铁芯，故D错误。
故选C。
16．【答案】（1）S
（2）0.3
（3）减小定值电阻R0的阻值(或增大电源电压)
【知识点】欧姆定律及其应用；右手螺旋定则；影响电磁铁磁性强弱的因素
【解析】【分析】判断电磁铁磁场方向的方法是右手定则，如下图
【解答】（1）根据电路图先标出电磁铁上导线电流的方向，再根据右手定则可以判断出电磁铁上端为S极
（2）当无人机的飞行速度达到最大 280km/h时，根据丙图，电阻R的阻值最小，电路中的电流最大
当速度是280km/h，R为10Ω，故最大电流
(3)若要进一步减小最大飞行速度，则应要R阻值达到10Ω前电磁铁将B吸下来从而断开油门，因此可以减少定值电阻R0的 阻值，或者增大电源电压。
故答案为（1）S （2）0.3 （3）减小定值电阻R0的阻值(或增大电源电压)
17．【答案】＜；＞
【知识点】平衡状态的判断；弹力；通电直导线周围的磁场；探究影响通电螺线管磁性强弱的因素的实验
【解析】【分析】本题主要考查电磁铁的相关知识，电磁铁磁性强弱与电流大小，线圈匝数，有无铁芯等因素有关。
【解答】用力F向下时，使p向下移动，滑动变阻器介入电路阻值变大，根据串联电路中的分压原则（电阻越大，两端电压越大），可知其两端电压变大；利用右手螺旋定则可知电磁铁上方为S极，电路中电阻变大，电流变小时，电磁铁与上方条形磁铁间的引力减小，故弹簧变短。
故答案为： ＜ ； ＞
18．【答案】（1）右；减小
（2）下降
【知识点】二力平衡的条件及其应用；阿基米德原理；欧姆定律及其应用；影响电磁铁磁性强弱的因素
【解析】【分析】（1）热敏电阻决定了电路的工作，而随室内温度的升高，热敏电阻的阻值减小。根据题意可知，当控制电路中的电流达到一定值时，衔铁被吸合，右侧空调电路接通，空调工作；根据热敏电阻的变化和欧姆定律判断滑动变阻器滑片移动的方向和电源电压的变化。
（2） 当滑片向右滑动时，滑动变阻器接入电阻变大，则由欧姆定律可知螺线管中磁性的变化；则由力的合成可知小铁球 所受的浮力的变化，然后可知烧杯中水面的变化。
【解答】（1）根据题意可知，衔铁吸合需要的电流是一定的，即控制电路中的电流不变。 要将空调启动的温度调高，则热敏电阻的阻值将减小，由 可知，当电源电压一定时，热敏电阻越小，则滑动变阻器接入电路的阻值越大，即将滑片向右移动 。当滑动变阻器的阻值一定时，热敏电阻越小，则总电流减小，根据U=IR可知，电源电压需减小。
（2） 由图可知，当滑片向右移动时，滑动变阻器接入电阻增大，则由欧姆定律可知电路中电流减小，则螺线管中的磁性减弱，故小铁球所受磁力减小。小铁球受重力、磁力及浮力，因小球处于静止状态，故向下的磁力与重力之和应等于向上的浮力，因磁力减小，故浮力也将减小，则铁球排开水的体积减小，所以烧杯中水面下降。
19．【答案】A和B；B
【知识点】磁极间的相互作用；通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【分析】（1）根据安培定则判断电磁铁的磁极方向，从而确定A、B下物块受到磁力的方向，从而确定弹簧伸长还是缩短。
（2）改变电源正负极后，通过电磁铁的电流方向改变，据此分析磁极方向改变，明确两个物块受到磁力的方向即可。
【解答】（1）A为软铁块，无论下面电磁铁上端为N极还是S极，铁块都受到向下的吸引力，即弹簧A肯定伸长。
通过右侧电磁铁线圈上电流方向向左。根据安培定则可知，右侧电磁铁的下端为N极，上端为S极。根据“异名磁极相互吸引”可知，条形磁铁受到向下的吸引力，即弹簧B伸长。
当变阻器滑片向右移动时，变阻器的阻值减小，而通过电磁铁的电流增大，对它们的吸引力增大，因此弹簧A、B都向下伸长。
（2）如果改变电源的正负极，那么流过线圈的电流方向发生改变。根据前面的分析可知，A仍然受向下的吸引力，即弹簧的长度不变。而右侧电磁铁上端为N极，条形磁铁受到向上的排斥力，从而导致弹簧B的长度会缩短。
20．【答案】（1）①⑥④②③⑤
（2）500
（3）B；磁体在B处，跑动时前后甩臂过程中，磁体在水管中前后往返运动，线圈才能不断切割磁感线，闭合电路中会产生感应电流（或如果磁体在A处，由于重力的作用将停留在水管的下端，不能切割磁感线，不会产生感应电流。）
【知识点】通电螺线管的磁场；探究影响通电螺线管磁性强弱的因素的实验
【解析】【分析】本题主要考查影响电磁铁磁性强弱的因素，如线圈匝数，电流大小有无铁芯等。
【解答】（1）根据项目化学习的基本步骤可知，应先明确实验原理和研究目的。然后是设计方案并给出评价标准进行评比，故为： ①⑥④②③⑤
（2）由表可知每50匝为0.18v，故需500匝线圈；
（3）感应电流的产生，需部分导体在磁场中做切割磁感线运动。前臂B主要做水平往返运动，使线圈连续切割磁感线。
故答案为：（1） ①⑥④②③⑤ ；（2）500；（3）B； 磁体在B处，跑动时前后甩臂过程中，磁体在水管中前后往返运动，线圈才能不断切割磁感线，闭合电路中会产生感应电流（或如果磁体在A处，由于重力的作用将停留在水管的下端，不能切割磁感线，不会产生感应电流。）
21．【答案】（1）减少；减少
（2）S；增大；滑片P左移，接人电路的电阻减小，电压不变，电流增大，电磁铁磁性增强，对铁球向下的吸引力增大，则铁球排开液体的体积增大，故浮力增大
【知识点】二力平衡的条件及其应用；磁体、磁极、磁化；通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【分析】（1）条形磁铁的两端磁性最强，而中间磁性最弱；
（2）根据安培定则判断电磁铁的极性。根据滑片移动方向确定电流的大小变化，进而确定电磁铁的磁场强弱变化，再根据二力平衡分析铁球受到浮力的大小变化。
【解答】（1）若将吸附有铁屑的两极靠在一起，则两个磁铁会结合成一个大的条形磁铁。因为条形磁铁中间的磁性很弱，所以吸附在连接处的铁屑会减少。如图乙所示，将一根长度略大于两磁铁间距的软铁棒，轻轻搁在两磁铁上，则三者会形成一个大的条形磁铁，因为中间磁性最弱，所以吸音的铁屑会减少。
（2）①根据丙图可知，线圈上电流方向向右。右手握住螺线管，弯曲的四指指尖向右，此时大拇指指向下端，则B端为螺线管的N极，A为螺线管的S极。
②铁球受到竖直向上的浮力、竖直向下的重力和电磁铁的吸引力。当滑片向左移动时，变阻器的阻值减小，通过电磁铁的电流增大，则电磁铁的磁场增强，对铁球的吸引力增大。根据F浮=G+F吸可知，
铁球受到的浮力增大。
22．【答案】（1）N
（2）N
（3）相反；负
【知识点】地磁场；通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【分析】（1）根据安培定则判断即可；
（2）根据安培定则判断单匝线圈的磁极方向；
（3）首先确定地磁北极的方向，然后根据安培定则判断电流的环绕方向。如果电荷的运动方向与电流方向一致，那么地球带正电荷；如果电荷的运动方向与电流方向不一致，那么地球带负电荷。
【解答】（1）根据图片可知，螺线管上电流方向向上；用右手握住螺线管，弯曲的四指指尖向上，此时大拇指指向A端，因此A端为N极；
（2）根据图片可知，线圈上电流方向向下；用右手握住螺线管，弯曲的四指指尖向下，此时大拇指指向B端，因此B端为N极；
（3）地磁北极在地理南极附近，用右手握住地球，大拇指指向下端，此时弯曲的四指指尖向左，即环绕地球从东到西，因此圆形电流方向从东到西，那么电流方向与正电荷地球自转方向相反。
因为正电荷定向移动的方向为电流方向，而电荷的运动方向与电流方向相反，所以地球带负电。
23．【答案】（1）南北方向
（2）两根导线会相互排斥
（3）(在其他条件相同时)平行通电导线之间相互作用力F的大小跟两根导线中的电流I1、I2，导线之间的距离r有关。I1、I2越大，F越大；r越小，F越大(或平行通电导线之间相互作用力F的大小与I1、I2成正比，与r成反比)。
【知识点】通电直导线周围的磁场
【解析】【分析】解答本题的关键是了解发现电流磁效应的现象，同时明确通电直导线周围的磁场分别情况，并要求搞清地磁场的分布对小磁针的影响。
【解答】（1）奥斯特实验：把通电直导线放在水平方向静止的小磁针上，小磁针发生偏转，说明受到磁力作用，实验表明电流周围存在磁场。
（2）由图可知，当通入的电流方向相同时，导线靠拢，说明两导线相互吸引；当通入电流方向相反时，导线远离，说明两导线相互排斥。
（3）分析表格实验数据，可获得的结论是：(在其他条件相同时)平行通电导线之间相互作用力F的大小跟两根导线中的电流I1、I2，导线之间的距离r有关。I1、I2越大，F越大；r越小，F越大(或平行通电导线之间相互作用力F的大小与I1、I2成正比，与r成反比)。
故答案为：（1）南北方向（2）两根导线会相互排斥（3）(在其他条件相同时)平行通电导线之间相互作用力F的大小跟两根导线中的电流I1、I2，导线之间的距离r有关。I1、I2越大，F越大；r越小，F越大(或平行通电导线之间相互作用力F的大小与I1、I2成正比，与r成反比)
24．【答案】（1）S
（2）解：当温度为80℃，R1=100Ω
（3）解：60℃
当温度为80℃，R1=80Ω
∵R总=180Ω
∴R0=R总-R1=180Ω-80Ω=100Ω
【知识点】欧姆定律及其应用；通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【分析】（1）根据安培定则判断电磁铁的极性；
（2）首先根据乙图确定温度为80℃时热敏电阻的阻值，再根据R总=R0+R1计算出总电阻，最后根据 计算线圈电阻。
（3）根据（2）中计算可知，当启动保护时，线圈中电流大小不变，那么电路的总电阻不变。根据图乙确定80℃时热敏电阻的阻值，然后根据R总=R0+R1计算此时电阻R0的阻值即可。
【解答】（1）根据甲图可知，线圈上电流方向左。右手握住螺线管，弯曲的四指指尖向左，此时大拇指指向下端，则下端为电磁铁的N极，上端为电磁铁的S极。
25．【答案】（1）减弱
（2）电梯厢内站立总质量为 1000kg 的乘客时，电梯受到的压力等于乘客的重力，
即 F＝G＝mg＝1000 kg×10 N/kg＝104N；
由题图乙可知，当压力 F＝10 4 N 时，对应的压敏电阻阻值 R2'＝100Ω，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，R总 =R1+ R2'=200Ω+ 100Ω=300Ω
则控制电路中的电流 ；
因为电磁铁线圈电流刚好达到30mA时，衔铁被吸下接触静触点B，电铃发出警报声，所以此时电梯超载。
（3）减小控制电路电源电压；换用阻值更大的保护电阻R1等
【知识点】欧姆定律及其应用；影响电磁铁磁性强弱的因素
【解析】【分析】（1）根据乙图确定压力减小时压敏电阻的阻值变化，从而确定电流大小变化，弄清电磁铁的磁场强弱变化。
（2）根据F=G=mg计算电梯受到的压力，根据乙图确定此时压敏电阻的阻值，根据R总=R1+R2计算出此时总电阻，根据 ； 计算控制电路的电流即可。
（3）电磁铁吸合时需要的磁场强度不变，即通过电磁铁的电流大小不变，据此分析解答。
【解答】（1）在控制电路中，当压敏电阻R2受到的压力F减小时，则它的阻值增大，那么通过电磁铁的电流减小，则电磁铁的磁性减弱。
（3）电磁铁吸合时需要的磁场强度不变，即通过电磁铁的电流大小不变。
①当载客量增大时，压敏电阻受到的阻值减小，则电路总电阻减小，而总电流增大。要保持总电流不变，根据U=IR可知，此时可以减小控制电路的总电压；
②当载客量增大时，压敏电阻受到的阻值减小，则电路总电阻减小，而总电流增大。当控制电路电压不变时，为了保持总电流不变，此时需要增大总电阻，即可以换用阻值更大的保护电阻R1。
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
21世纪教育网(www.21cnjy.com)