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教科版初中物理九年级上册单元测试-第七单元《磁与电》提升卷
姓名：__________ 班级：__________考号：__________
题号 一 二 三 四 总分
评分
阅卷人 一、选择题（本题共15小题；每小题2分，共30分）
得分
1．（2025·白云模拟）关于磁场和磁感线，下列说法正确的是（ ）
A．只有磁铁周围才有磁场
B．磁感线是由铁屑组成的
C．磁体周围的磁感线都是从磁体北极出来回到南极
D．磁场中某点小磁针静止时，南极的指向就是该点磁场的方向
2．在地球赤道上空某处有一小磁针处于水平静止状态，突然发现该小磁针的N极向东偏转，可能是( )
A．小磁针正西方向有一条形磁铁的 S极靠近小磁针
B．小磁针正北方向有一条形磁铁的 S极靠近小磁针
C．小磁针正上方有电子流自东向西水平通过
D．小磁针正上方有电子流自南向北水平通过
3．（2025·贵州） 如图所示，为判断一根铁棒是否有磁性，用铁棒靠近置于水平桌面上的小磁针进行检验，当出现以下哪一现象，便能证明铁棒有磁性（ ）
A．将铁棒一端靠近小磁针N极，N极被排斥
B．将铁棒一端靠近小磁针N极，N极被吸引
C．将铁棒两端分别靠近小磁针N极，N极均被吸引
D．将铁棒同一端分别靠近小磁针N、S极，两极均被吸引
4．（2025·南山三模）古话说：“床位的摆放应与大自然的能量流动相协调”，即顺应地磁场摆放。有科学研究也证实，人类的睡眠与地球磁场有一定关联，人体（由头到脚）顺应磁场方向睡觉有利于身体各个系统的平衡与健康。按上面说法，床位最合适的摆放方向是
A． B．
C． D．
5．（2025九下·鹤山模拟）a、b两个磁极问的磁感线分布如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．a端磁极是S极， b端磁极是N极 B．P点没有磁场
C．磁感线是真实存在的 D．O点的磁场方向水平向右
6．（2024·通辽模拟）下列四幅图涉及的物理知识说法错误的是（ ）
A．军舰从长江驶入大海后，舰身要上浮一些
B．轮船通过船闸从下游驶到上游，船闸是利用连通器原理工作的
C．吸盘被压在墙上，受到的压力等于摩擦力
D．司南能够指南北是因为受到地磁场的作用
7．（2023·泰州） 关于地磁场，下列说法中正确的是（ ）
A．磁感线是磁场中真实存在的曲线
B．地球周围的地磁场的磁感线是从地磁极出发回到地磁极
C．教室里水平放置、能自由转动的小磁针静止时极指向地理南极
D．指南针是我国古代四大发明之一，它能指南北是因为受到地磁场的作用
8．（2025·广州）医学上用“人工心脏泵”替代心脏推动血液循环，如图是其工作原理的简图，活塞在电磁铁的带动下左右移动，代表心脏的舒张和收缩。“人工心脏泵”正常工作过程中，电磁铁的电流从a流向b时，则（ ）
A．电磁铁左端为S极，活塞向右移动
B．电磁铁左端为S极，活塞向左移动
C．电磁铁左端为N极，活塞向右移动
D．电磁铁左端为N极，活塞向左移动
9．如图所示. A为电磁铁，B为铁芯，C为套在铁芯B上的绝缘磁环.现将 A，B，C放置在天平的左盘上，当A中通有电流I时，C悬停在空中，天平保持平衡.当增大A中电流时，绝缘磁环C将向上运动.在绝缘磁环 C上升到最高点的过程中，若不考虑摩擦及空气阻力，则下列描述正确的是( )
A．天平仍保持平衡 B．天平左盘先下降后上升
C．天平左盘先上升后下降 D．天平左盘一直下降至最低点
10．如图所示，M，N两个线圈套在一根光滑绝缘杆 ab上，它们受力时都能自由移动.当闭合开关S后，M，N两线圈将 ( )
A．互相靠拢 B．互相离开
C．静止不动 D．先靠拢后分开
11．如图所示，M是一个用细导线绕成的螺线管，当闭合开关K后，M的长度将( )
A．伸长 B．缩短
C．不变 D．先伸长，后缩短
12．（2025·南沙模拟）如图是小榕为某仓库设计的温度报警电路。R1为热敏电阻， 其阻值随温度的变化而变化， R2为可调电阻，起调节和保护作用。温度正常时指示灯L发光，蜂鸣器不响。当温度升高到报警温度时，指示灯熄灭，蜂鸣器报 蜂鸣器警。下列判断正确的是
A．R1的阻值随温度的升高而增大
B．温度升高过程中，电磁铁磁性减弱 出现。
C．若要调低报警温度，可将R2的阻值调小
D．电磁铁的上端为S极
13．（2024九上·任城期末）海鲜保存常要求温度低于-18℃。小明为海鲜市场的冷库设计了温度自动报警器，其原理如图甲所示。控制电路和工作电路的电源电压均为3V保持不变，电磁铁线圈电阻忽略不计，乙图为热敏电阻R随温度变化的图像。冷库温度等于或高于-18℃时，工作电路报警。下列说法正确的是（ ）
A．冷库温度升高时，热敏电阻R的阻值变大
B．工作电路报警时，衔铁被吸下，灯亮铃不响
C．冷库温度为-18℃时，控制电路中电流为0.03A
D．冷库温度降低时，控制电路消耗的电功率变大
14．（2025·黑龙江） 如图，电路中的GMR是巨磁电阻（其阻值随周围磁场强度的增强而减小），当开关S1和S2闭合时，将滑片P向左移动，下列说法正确的是（ ）
A．电磁铁右端为S极
B．指示灯会变亮
C．巨磁电阻的阻值会变大
D．电磁铁上的线圈中的电流会变小
15．如图所示，三根彼此绝缘的无限长直导线的一部分 ab，cd，ef两两相交并构成一个等边三角形，O为三角形的中心，M，N分别为O关于导线 ab，cd的对称点，当三根导线中通以大小相等、方向如图所示的电流时，O点磁感应强度的大小为B1，M点磁感应强度的大小为B2，N 点磁感应强度的大小为( )
A． B． C． D．
阅卷人 二、填空题（本题共9小题；每空1分，共25分）
得分
16．（2018-2019学年人教版物理九年级全册 20.1 磁现象 磁场 同步练习）如图所示的是用来描绘某一磁体周围磁场的部分磁感线，由磁感线的分布特点可知，a点的磁场比b点的磁场 (填“强”或“弱”)；若在b点放置一个可自由转动的小磁针，则小磁针静止时，其N极指向 (填“P”或“Q”)处。
17．（2025九上·榆树期末）如图所示，能自由转动的司南静止时，它的长柄指向南方，说明长柄是磁体的 极（选填“北”或“南”），司南之所以能指向南北方向，是由于受到 的作用，磁偏角是由我国宋代学者 最先发现的。
18．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(a)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 (选填“增多”“不变”或“减少”)；如图(b)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 (选填“增多”“不变”或“减少”).
19．将表面有金属镀层的磁铁吸在干电池的负极，将一根硬铜线折成导线框 abcd 搭在干电池的正极和磁铁上（如图），导线框abcd 就会以干电池为轴转动起来.
（1）图中4 条弧线为磁感线，请标出它们的方向.
（2）如果将磁铁的 N、S极对调，导线框将 .
（3）通电时间稍长，干电池会明显发热，原因是 .
20．（2025·淄博）实验室某恒温箱模拟电路如图所示，控制电路电压U1=6V，R0=100Ω，热敏电阻R1安装在恒温箱内，工作电路中R2为加热电阻。闭合开关S，电磁铁把衔铁吸下，工作电路接通，此时通电螺线管的上端为 极。随着恒温箱内温度的升高，R1的阻值 （选填“增大”或“减小”），当螺线管中的电流减小为30mA时，衔铁弹起，工作电路停止加热，此时R1的阻值为 Ω。
21．在探究“通电螺线管的外部磁场”的实验中，小明在螺线管周围摆放了一些小磁针.
（1）通电后小磁针静止时的分布如图甲所示，由此可看出通电螺线管外部的磁场与 的磁场相似.
（2）小明改变通电螺线管中的电流方向，发现小磁针指向转动180°，南、北极发生了对调，由此可知：通电螺线管外部的磁场方向与螺线管中 方向有关.
（3）小明继续实验探究，并按图乙连接电路，他先将开关S接a，观察电流表的示数及吸引大头针的数目；再将开关S从a 换到b，调节变阻器的滑片P，再次观察电流表的示数及吸引大头针的数目，此时调节滑动变阻器是为了 ，从而探究 的关系.
22．（2025·东莞模拟）2024年1月18日，天舟七号货运飞船在中国空间站成功对接（图甲），此时，货运飞船相对核心舱是 的。当货运飞船和核心舱相互靠近时，设计如图乙所示的缓冲装置简化图。当条形磁体和通电螺线管靠近时，产生相互排斥的力，电源右端为 极，为减小排斥力，滑动变阻器的滑片应向 （选填“A”或“B”）端滑动。
23．如图所示是智能扶手电梯的工作原理图，其中R是压敏电阻，电磁铁上端是 极.电梯上无乘客时，电磁铁磁性极弱，衔铁与触点1 接触；当电梯上有乘客时，R的阻值减小，电磁铁的磁性变 (填“强”或“弱”)，使衔铁与触点2 接触，通过电动机的电流变 (填“大”或“小”)，电动机转动变快，使电梯运动也变快.
24．（2024·麒麟模拟）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。
阅卷人 三、实验探究题（本题共5小题；每空1分，共26分）
得分
25．磁铁具有吸引铁、钴、镍等物质的性质，小蕊和小昌同学想探究磁体对回形针的吸引力的大小与放入它们之间物体的哪些因素有关，请你参与探究并解决一些问题.
（1）如图1，保持磁体和纸片间的距离一定，在纸片上放入不同的物体时，通过比较纸片下面能吸附的回形针数量，显示磁体对回形针吸引力的大小.
回形针的放置有图2中的甲、乙两种方法，依据 的原理，回形针在磁场中某点受到的吸引力等于它的重力，应选择图2中 的方法.
（2）选择正确的方法后，他们在纸片上分别放入形状、面积和厚度相同，材料不同的铁板、铝板等，观察能吸引的回形针个数，多次实验后将数据记录在下表中.
磁体与纸片之间放入的物体 不放物体 铁板 镍板 铝板 陶瓷板 玻璃板 塑料板
吸引回形针数量/个 4 1 1 3 3 3 3
①分析数据，可以得出，在其他条件相同时，放入铁板或镍板，吸引回形针的数量 ，说明铁板和镍板对吸引力的影响 ，即对磁性的屏蔽效果明显.
②铁、镍、铝都是导体，而铝对磁性屏蔽效果不明显，原因可能是 .
③铝是导体，陶瓷、玻璃和塑料是绝缘体，从表中数据知道，它们对吸引力影响效果相同.据此，你提出一个值得探究的问题： .
（3）他们在纸片上分别放入形状和 相同、面积不同的铁板.发现铁板面积越大，吸住的回形针数量越少.
（4）日常生活中，磁卡常受外界磁场影响出现消磁现象.请你根据含有铁、镍的物体对磁性屏蔽效果明显的性质，再写出一种保护磁卡磁性的方法：
26．（2024九上·北京市月考）为了研究蹄形磁铁周围的磁场，小明同学将蹄形磁铁放在玻璃板上，并将铁屑撒在磁铁周围，轻敲玻璃板，得到如图所示的实验现象。
（1）从铁屑排布，小明同学可以得知蹄形磁铁周围磁场的 （选填“方向特点”或“分布特点”）；
（2）小明同学发现两个磁极之间的铁屑分布近似均匀直线，于是他据此画出蹄形磁铁两磁极之间的磁感线是均匀直线，这说明蹄形磁铁磁极之间的磁场是 （选填“越来越强”、“越来越弱”、“强度均匀”）的；
（3）小明同学画出蹄形磁铁两磁极之间的磁感线形状后，还想要标注出磁感线的方向， 他接下来实验需要的仪器是 。
27．（2025·青岛）小明用如图所示的装置探究“通电螺线管外部磁场的分布”。
（1）在螺线管的两端各放一个小磁针，并在硬纸板上均匀地撒满铁屑，通电后观察小磁针的指向，轻敲纸板，观察铁屑的排列情况，如图甲所示；把小磁针放到螺线管四周不同的位置，闭合开关后，小磁针再次静止时的指向如图乙所示。
①通电后小磁针发生偏转，说明通电螺线管周围有 ；
②通电螺线管外部的磁场与 磁体的磁场相似。
（2）将电源正负极对调，闭合开关，发现小磁针偏转方向与原来相反，说明通电螺线管的磁场方向与 有关。
（3）如图乙所示，根据小磁针静止时的指向，a端应接电源的 极；小明将一铁芯插入螺线管中，其磁场会变 ；请写出一种能增强电磁铁外部磁场的方法： 。
28．（2025·淮安）“探究通电螺线管外部磁场的特点”的实验装置如图甲所示。
（1）在用铁屑探究螺线管外部磁场分布时，需要经历下列步骤：①轻敲有机玻璃板，观察铁屑分布；②将铁屑均匀撒在有机玻璃板上；③闭合开关。三个步骤合理的顺序是 (填序号)。
（2）经过对铁屑分布的观察，发现通电螺线管外部磁场与 磁体周围磁场分布相似。
（3）把小磁针放在螺线管四周不同的位置，通电后，小磁针分布如图乙所示，发现通电前后A、B两个小磁针未发生明显偏转，此时的螺线管可能是向 (选填“南北”或“东西”)方向放置的。
（4）根据图丙中小磁针静止时的指向，在括号中标出电源左端的极性。
（5）未来，科学家想研究月球是否也像地球一样是一个磁体，在月球科研站内将小磁针放在不同位置，若观察到 现象，则说明月球也是一个磁体。
29．小明乘电梯时，发现电梯超载会自动报警.于是喜好钻研的他对电梯的电路图进行了研究，并设计了以下探究实验，如图甲所示.电源电压恒定不变，R0为定值电阻.用杯中水量调节压敏电阻受到力的大小，压敏电阻的电流与受到压力大小的关系如图乙所示：
（1）图中 R。的作用是 .
（2）分析图乙 I-F图象可知：压敏电阻 Rx受到的压力增大时，通过它的电流也增大，R 的阻值 (填“变大”、“变小”或“不变”)；当压力增大到一定程度时，触点 K 与 接触，电铃响，实现自动报警.
（3）某电梯超载报警的R -F图象如图丙所示，空载时电梯厢对 R 的压力F1等于电梯厢的重力，当压力 时，电梯报警，则此电梯限载 人(设每人的质量约为50kg).
（4）下列与此实验研究方法相同的是____.
A．探究通过导体的电流与导体两端电压的关系时，控制导体电阻不变
B．用光线描述光的传播路径
C．用电磁铁吸引大头针的多少表示它的磁性强弱
D．2个5Ω的电阻串联，相当于1个10Ω的电阻
阅卷人 四、计算题（本题共4小题；每空1分，共19分）
得分
30．（2025·峨眉山模拟）如图甲是科技小组设计的“智能温控小屋”简化电路，受控电路功率随时间的变化关系如图乙所示。当室温上升至28℃时冷却系统开始工作，当室温降至23℃时停止工作。Rt为热敏电阻，其阻值随温度的升高而减小，当控制电路中的电流为0.15A时，衔铁刚好被吸下，控制电路电源电压恒为3V。定值电阻R0为100Ω，线圈电阻忽略不计。求：
（1）受控电路30min内消耗的电能；
（2）受控电路工作时，通过电阻R0的电流；
（3）热敏电阻Rt的变化范围。
31．（2024九下·深圳月考）图甲是小明同学为学校草坪设计的一款自动注水、喷淋系统的电路图。控制电路的电源电压U1=12V，RF为压敏电阻，放置在注水系统水箱底部，其阻值随压力的增大而减小。图乙是受控电路中电流随时间变化的关系图像。当通过电磁铁线圈的电流为0.1A时，衔铁恰好被吸下，注水系统停止工作，电磁铁线圈的电阻忽略不计。
（1）当衔铁恰好被吸下时，求电阻RF的阻值。
（2）求喷淋系统的电功率。
（3）求500s内注水系统消耗的电能。
32．（2025·武威） 生活中有很多“吸”的现象，不同现象中“吸”的物理原理不同，请用物理学原理解释以下现象。
（1）黑板擦能“吸”在带有铁质背板的黑板上；
（2）大风天气，房间内其它窗户都关闭，打开一扇窗户时窗帘会被“吸”到窗外。
33．（2025·齐齐哈尔） 阅读短文，回答问题。
居家用气，安“燃”无恙
炒菜、做饭、取暖……燃气为我们生活带来了极大的便利。但在燃气使用过程中如发生泄漏或燃气具使用不规范的情况，会导致燃气事故的发生。为确保居家用气安“燃”无恙，燃气管理部门要求用户要安装家用燃气报警器。
图甲是某种燃气报警器的部分电路示意图，控制电路中的为气敏电阻，的阻值与燃气浓度的关系如图乙所示。电源电压稳定，闭合开关和，报警器处于工作状态。当燃气浓度达到预设值时，电磁铁恰好能将衔铁吸下，工作电路中灯熄灭，灯发光、电铃响而报警（电磁铁线圈的阻值忽略不计）。
（1）燃气报警器的安装位置应根据被检测气体的密度确定，若家中使用天然气（主要成分是密度比空气密度小的甲烷），则燃气报警器应安装在燃气灶附近的 （选填“上”或“下”）方区域。
（2）图甲中，闭合控制电路的开关，电磁铁上端是 （选填“”或“”）极。当燃气浓度未达到预设值时，杆处于静止状态。若弹簧对端的拉力为动力，观察图甲可知，此时杆AOB是 （选填“省力”“等臂”或“费力”）杠杆。
（3）下列四幅图所示的原理与控制电路中电磁铁的工作原理相同的是（ ）
A．验电器工作原理
B．电流的磁效应
C．电磁感应现象
D．交流发电机原理
（4）若想将燃气报警器的预设值调低，在保证电路元件安全的前提下，可以采取的合理方法是 。（写出一种即可）
答案解析部分
1．【答案】C
【知识点】磁场；磁感线及其特点
【解析】【解答】A. 磁铁和通电导体周围都存在磁场，故A错误；
B. 磁感线不是铁屑组成的，是为了形象表述磁场引入的，是不存在的，故B错误；
C. 磁体周围的磁感线都是从磁体北极出来回到南极，故C正确；
D. 磁场中某点小磁针静止时，北极所指的方向就是该点磁场方向，故D错误。
故选C。
【分析】1.磁铁和通电导体周围都存在磁场，磁场时真是存在的，但磁感线时不存在的；
2.磁场中某点小磁针静止时，北极所指的方向就是该点磁场方向；
3. 磁感线在磁体外部从北极出发回到南极，内部由南极回到北极。
2．【答案】D
【知识点】磁现象
【解析】【解答】小磁针正西方向有一条形磁铁的S极靠近小磁针，由于异名磁极相互吸引，所以小磁针的N极向西偏转，故A错误；
小磁针正北方向有一条形磁铁的S极靠近小磁针，由于异名磁极相互吸引，小磁针的方向不会改变，故B错误；
小磁针正上方有电子流自东向西水平通过，电子流方向与小磁针指向垂直，小磁针不会偏转，故C错误；
小磁针的N极向东偏转，说明小磁针的正上方有电子流自南向北水平通过，故D正确.
故选D。
【分析】 （1）1820年奥斯特发现：当小磁针发生偏转时，说明了磁场的存在，当电流方向改变时，产生的磁场的方向也改变，故小磁针的偏转方向也改变。
（2）同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引。
3．【答案】A
【知识点】物体是否具有磁性的判断方法
【解析】【解答】A.根据同名磁极相互排斥可知，将铁棒一端靠近小磁针N极，N极被排斥，说明铁棒的一端为N极，可以证明铁棒由磁性，故A正确；
B.根据“磁体能够吸引铁、钴、镍等物质”可知，将铁棒一端靠近小磁针N极，N极被吸引，不能证明铁棒有磁性，故B错误；
CD.根据“同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引”可知，若铁棒有磁性，则小磁针的一端应与铁棒的一端吸引，另一端排斥，同理铁棒的一端应与小磁针的一端吸引，另一端排斥， 故CD错误。
故选A。
【分析】1.磁体能够吸引铁、钴、镍等物质；
2.同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引。
4．【答案】C
【知识点】地磁场
【解析】【解答】地磁场的方向是从地理南极附近指向地理北极附近，人体（由头到脚）顺应磁场方向睡觉有利于身体各个系统的平衡与健康，所以C最合适，故C正确，ABD错误。
故选C。
【分析】地球本身是一个巨大的磁体，地磁的北极在地理的南极附近，地磁的南极在地理的北极附近，所以地磁场的方向是从地理南极附近指向地理北极附近。
5．【答案】C
【知识点】磁场；磁感线及其特点
【解析】【解答】A.在磁体外部，磁感线从磁体的N极出发，回到S极，由此可知a断为N极，b端为S极，故A错误；
B.磁体周围存在着磁场，所以P点有磁场，故B错误；
C.为了形象地描述磁场，物理学中引入了磁感线，但磁感线不是真实存在的，故C错误；
D、由图磁感线的方向可知，Q点的磁场方向水平向右，故D正确。
故选D。
【分析】1.磁体周围存在着磁场，为了形象地描述磁场，物理学中引入了磁感线，磁感线的方向表示磁场方向；
2.在磁体外部，磁感线从磁体的N极出发，回到S极。
6．【答案】C
【知识点】二力平衡的条件及其应用；连通器原理及其应用；物体的浮沉条件及其应用；地磁场
【解析】【解答】A．军舰从长江驶入大海过程中，处于漂浮状态，浮力等于重力，重力不变，浮力不变。海水的密度大于江水的密度，根据可知排开水的体积减小，舰身将上浮一些，故A正确，不符合题意；
B．据图可知，船闸打开，下端联通，上端开口，属于连通器，故B正确，不符合题意；
C．吸盘被压在墙上，受到的压力和摩擦力不构成平衡力，大小不一定相等，故C错误，符合题意；
D．司南受到地磁场的作用而指向南北，故D正确，不符合题意。
故选C。
【分析】1、浮力的本质为上下表面产生的压力差，计算公式为F浮=ρ液gV排，所以物体所受浮力和物体所处的深度无关，与排开水的体积有关，当排开水的体积越小时，浮力越小，排开水的体积越大时，浮力越大
2、阿基米德原理：物体排开水的重力等于物体所受浮力；
3、物体沉浮条件：物体悬浮时的浮力等于重力（排开水的体积等于物体体积），物体的密度等于液体的密度，物体漂浮表明浮力等于重力（排开水的体积小于物体体积），物体的密度小于液体的密度，物体下沉时重力大于浮力（排开水的体积等于物体体积），物体的密度大于液体的密度
4、连通器：上端开口相通，或底部相通的容器叫连通器，在连通器的液体保持同一水平，压强相等，应用：茶壶；回水弯管；船闸；
5、地磁场和地理的磁极相反， 地磁场的北极在地理南极附近，南极在地理北极附近。
7．【答案】D
【知识点】磁现象；磁感线及其特点
【解析】【解答】A.磁感线并不存在，是为了形象的描述磁场分布而人为引入的，故A错误；
B.地球周围的地磁场的磁感线是从地磁N极出发回到地磁S极，故B错误；
C.教室里水平放置、能自由转动的小磁针静止时N极指向地理北极，故C错误；
D.指南针是我国古代四大发明之一，它能指南北是因为受到地磁场的作用，故D正确。
故选D。
【分析】根据对磁场和磁感线的认识判断即可。
8．【答案】B
【知识点】磁现象；通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【解答】 电磁铁的电流从a流向b时，由安培定则可知，螺线管右端为N极，左端为S极，此时异名磁极相互吸引，故活塞左移，故ACD错误，B正确。
故选B。
【分析】 由安培定则可知电磁铁的磁极，由磁极间的相互作用可知活塞的移动方向。
9．【答案】B
【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】【解答】开始时天平平衡说明天平两侧所受力相同；而要使磁环上升开始运动，磁环受到的向上的磁力应增大，而根据力的相互性可知，A所受磁力也应增大，故左侧力变大，天平左侧下降；而由于磁环最终会停止，则磁环所受向上的力将减小，则A 所受力也将会减小，故左侧受力减小，天平左侧上升，故天平左侧应先下降后上升，最后又达到平衡。
故选B。
【分析】 物体处于静止或匀速直线运动状态时，物体受力平衡；电磁铁的磁性强弱与电流大小有关：电流越大，磁性越强。
10．【答案】A
【知识点】通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【解答】假设电流由左侧流入，则由右手螺旋定则可知，M线圈的左侧为N极，右侧为S极；N线圈左侧为N极，右侧为S极；由同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引可知，两线圈应相互靠拢；同理假设电流由右侧流入，结果相同。
故选A。
【分析】根据安培定则分别确定左右两个线圈的磁极方向，然后根据磁极之间的相互作用规律判断线圈的运动方向。
11．【答案】B
【知识点】通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【解答】如图所示，假如电源的左端是正极，右端是负极，根据安培定则，判断最左端线圈的左侧是N极，右侧是S极。同理判断第二个线圈，线圈的左侧是 N极，右侧是S极。所有线圈的左侧都是N极，右侧都是S极。异名磁极相互吸引，线圈间相互吸引，通电线圈变短。如果电源的左端是负极，右端是正极，所有线圈的左侧都是S极，右侧都是N极，线圈间相互吸引，通电线圈变短。
故选B。
【分析】根据安培定则判断每一个通电线圈的N极和S极，再根据磁极间的相互作用判断通电线圈的长度。
安培定则：用右手握住通电螺线管，四指指向电流的方向，大拇指指向通电螺线管的N极。
12．【答案】C
【知识点】欧姆定律及其应用；电磁铁的构造和原理
【解析】【解答】A、温度正常时指示灯L发光，当温度升高到报警温度时，指示灯熄灭，蜂鸣器报警，说明温度升高时，热敏电阻的电阻减小，控制电路的电流增大，电磁铁的磁性增强，衔铁被吸下来，接通蜂鸣器电路，故A错误；
B、温度升高过程中，热敏电阻的阻值减小，控制电路中的电流增大，电磁铁磁性增强，故B错误；
C、若要调低电阻温度，R1阻值将变大，R总不变，则R2将变小，故C正确；
D、电流从电磁铁的上端流入，根据安培定则可知，电磁铁的上端为N极，故D错误。
故答案为：C。
【分析】根据电磁继电器的原理和热敏电阻的特性结合欧姆定律进行分析；根据安培定则分析电磁铁的磁极。
13．【答案】C
【知识点】欧姆定律及其应用；电路的动态分析；电功率的计算；电磁继电器的组成、原理和特点
【解析】【解答】A．由图乙可知，热敏电阻的阻值随冷库温度的升高而减小，故A错误；
B．根据图甲，当工作电路报警时，衔铁被吸下，灯泡断路，电铃接通，所以铃响灯不亮，故B错误；
C．由图乙可知，当冷库温度为-18℃时，热敏电阻的阻值R=100Ω，控制电路中电流为：
故C正确；
D．由图乙可知，当冷库温度降低时，热敏电阻阻值变大，根据可知，控制电路中电功率变小，故D错误。
故选C。
【分析】1.由图乙分析热敏电阻随温度的变化；
2.控制电路只有热敏电阻R，结合电源电压利用根据欧姆定律，求出报警的临界电流；当温度升高后，热敏电阻阻值变小，控制电路电流变大，衔铁被吸下，工作电路中电铃响；当温度降低时，热敏电阻阻值变大，根据分析控制电路电功率变化。
14．【答案】B
【知识点】欧姆定律及其应用；电路的动态分析；电功率的计算；安培定则；电磁继电器的组成、原理和特点
【解析】【解答】 A.由图可知，电流从电磁铁的左端流入，右端流出，根据安培定则可知，电磁铁的右端为N极，左端为S极，故A错误；
BCD.当滑片P向左滑动时，滑动变阻器接入电路的电阻变小，根据欧姆定律可知，左侧控制电路中的电流变大，电磁铁的磁性增强，因巨磁电阻的阻值随周围磁场强度的增强而减小，所以此时巨磁电阻的阻值减小。在右侧工作电路中，电源电压不变，巨磁电阻阻值减小，根据欧姆定律可知，电路中的电流变大，根据P=I2R可知，指示灯的实际功率变大，指示灯会变亮，故B正确，CD错误；
故选B。
【分析】 （1）根据安培定则，用右手握住螺线管，让四指指向螺线管中电流的方向，则大拇指所指的那端就是螺线管的N极；根据安培定则先判断出通电螺线管的极性；
（2）当滑片P向左滑动时，根据欧姆定律判定控制电路中电流的变化和电磁铁磁性强弱的变化，进而知道巨磁电阻的阻值的变化，根据欧姆定律判定工，作电路中通过灯泡电流的变化，根据P=I2R分析灯泡亮度的变化。
15．【答案】A
【知识点】通电直导线周围的磁场
【解析】【解答】 无限长直导线ab、cd、ef，构成一个等边三角形，且三根导线中通以大小相等、方向如图所示的电流，O为三角形的中心，且O点磁感应强度大小为B，因为直导线ab、cd关于O点对称，所以这两导线在O点的磁场为零，则磁感应强度大小B1是由直导线ef产生的，而直导线ab、ef关于N点对称，所以这两根直导线的磁场为零，因此N点的磁感应强度大小为B1。
故选A。
【分析】 通电导线周围存在磁场，且离导线越远场强越弱。磁场不但有大小而且方向，方向相同则相加，方向相反则相减。
16．【答案】弱；Q
【知识点】磁感线及其特点
【解析】【解答】从图中可以看出a点的磁感线比b点的磁感线疏，A点的磁场比b点的磁场弱，小磁针静止在b点时，其N极指向与该点磁感线的方向一致，故N极指向Q点。
故答案为：弱；Q.
【分析】磁感线：描述磁场的强弱和方向而假想的曲线.磁体周围的磁感线是从它北极出来，回到南极.（磁感线是不存在的，用虚线表示，且不相交）
17．【答案】南；地磁场；沈括
【知识点】地磁场
【解析】【解答】地球周围有磁场，司南是用天然磁石制成的，受地磁场的作用，静止时长柄指向地理南方，长柄是磁体的南极。
沈括最早在《梦溪笔谈》中记载了磁针“能指南，然常微偏东”，即地磁的南北极与地理的南北极并不完全重合，存在磁偏角。故第1空填：南；第2空填：地磁场；第3空填：沈括。
【分析】地球周围有磁场，受地磁场的作用，磁体的南极指向地球的南极；最早发现地磁偏角的是沈括。
18．【答案】减少；减少
【知识点】磁现象
【解析】【解答】当磁铁A的 N极和磁铁 B的S极靠在一起时，相当于组成了一根更长的条形磁铁，且接触点相当于磁铁的中部，因此磁性很弱，吸附的铁屑会减少；
当软铁棒轻轻搁在两磁铁上时，软铁棒被磁化，磁铁 A 和磁铁B 的部分磁感线通过软铁棒，对外的磁性就会减弱，吸附的铁屑会减少。
【分析】 （1）磁铁两端的磁性最强，中间磁性最弱。
（2）当两个磁体的异名磁极靠在一起时，两个磁体相当于一个磁体，大磁体的中间磁性减弱；
（3）当两个磁体的磁极间放一块软铁棒，软铁棒会被磁化，两个磁体和被磁化的软铁棒相当于一个磁体，中间磁性减弱。
19．【答案】（1）解：如图示
（2）反转
（3）干电池被短路
【知识点】电路的三种状态；磁场；磁感线及其特点
【解析】【解答】（1）磁场外部磁感线的方向，都是从北极出发回到南极；如图所示：
（2）通电导体在磁场中会受到力的作用，受力方向与电流方向和磁场方向有关，其中一个因素变化，导体受力方向改变，若两个同时改变，受力方向不变，故如果将磁铁的N、S极对调，线圈的受力方向改变，导线框将反转。
（3）实验时，电路中电阻很小，电池短路，会损坏电源，所以电池发热。
【分析】（1）磁场外部磁感线的方向，从北极出发回到南极；
（2）通电导体在磁场中会受到力的作用，受力方向与电流方向和磁场方向有关；
（3）电源短路时，电流过大，损坏电源。
20．【答案】N；增大；100
【知识点】欧姆定律及其应用；安培定则
【解析】【解答】 根据安培定则，用右手握住螺线管，让四指指向螺线管中电流的方向，则大拇指所指的那端就是螺线管的N极。由图可知，电流从螺线管的下端流入，上端流出，所以大拇指指向下方，即螺线管的下端为N极，那么上端为S极。 温度升高时，控制电路中电流减小，电磁铁磁性减弱，衔铁弹起，工作电路停止加热。 因为控制电路电压不变， 根据欧姆定律计算可知 电流减小，说明总电阻增大 ，R0为定值电阻，所以 所以热敏电阻R1的阻值增大。 已知控制电路电压U1=6V，电流I = 30mA = 0.03A，R0=100Ω。结合欧姆定律，可得控制电路总电阻R总=)。R1=R总-R0=200Ω - 100Ω = 100Ω.
【分析】 本题主要考查安培定则、热敏电阻特性以及欧姆定律的应用。首先利用安培定则判断通电螺线管的磁极，再根据恒温箱工作原理分析热敏电阻阻值变化，最后通过欧姆定律计算热敏电阻阻值。
21．【答案】（1）条形磁体周围
（2）电流
（3）控制两次实验的电流大小不变；通电螺线管磁场强弱与线圈匝数
【知识点】通电螺线管的磁场
【解析】【解答】探究通电螺线管的外部磁场的实验中，
（1）图甲中，将小磁针放在通电螺线管外部，小磁针静止时的指向和放在条形磁铁周围相同，通电螺线管的两端相当于条形磁体的两个极；实验探究的结果是：通电螺线管外部磁场与条形磁体相似；
（2）改变螺线管中的电流方向，小磁针指向转动180°，南北极方向发生了改变，可知，通电螺线管外部磁场方向与螺线管中的电流方向有关；
（3）图乙实验中，将开关S从a换到b上时，线圈匝数发生了变化，为了保证电流不变，应调节变阻器的滑片P，控制电流大小不变，观察吸引的回形针数目，可探究通电螺线管磁场强弱与线圈匝数的关系。
【分析】（1）通电螺线管的磁场分布与条形磁体相似；
（2）根据改变螺线管中的电流方向，发现小磁针转动，南北所指方向发生了改变可得出结论；
（3）影响螺线管磁性强弱的因素有电流的大小和线圈匝数的多少，在实验中，运用了控制变量法。
22．【答案】静止；负；B
【知识点】运动和静止的相对性；磁场；通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【解答】（1）根据题意可知，天舟七号货运飞船在中国空间站成功对接时，此时货运飞船相对核心舱的位置没有发生变化，所以货运飞船相对核心舱是静止的。
（2）根据图片可知，条形磁体右端为N极，根据同名磁极相互排斥的规律可知，通电螺线管左端为N极。用右手握住螺线管，大拇指指向左侧，此时四指指向上边，则电流从螺线管的左端流入，所以电源右端为负极。
（3）根据题意可知，要减小排斥力，需要减小通过通电螺线管的电流，因此需要增大电阻，即滑动变阻器滑片向B端滑动。
【分析】（1）根据参照物的知识分析解答；
（2）首先根据磁极之间的相互作用规律确定电磁铁的磁极方向，然后根据安培定则判断线圈上的电流方向，从而确定电源的正负极方向；
（3）首先根据排斥力的变化确定电流变化，进而确定变阻器接入阻值的变化，进而确定滑片的移动方向。
23．【答案】N；强；大.
【知识点】安培定则；影响电磁铁磁性强弱的因素及其探究
【解析】【解答】 根据安培定则（右手螺旋定则），将右手握住电磁铁，使四指指向电流的方向，此时拇指所指的一端即为电磁铁的N极。观察电路可知，电流从电磁铁的上端流入、下端流出，因此电磁铁上端是N极。 R的阻值减小，电流增加，所以电磁铁磁性变强， 衔铁与触点2 接触，电阻减小，所以通过电动机的电流变大。
【分析】 要解决该题，需结合安培定则判断电磁铁的极性，再依据欧姆定律分析电路中电流变化对电磁铁磁性强弱的影响，以及电流变化对电动机转动速度的影响。具体思路为：先利用安培定则确定电磁铁上端极性；再根据压敏电阻阻值变化，结合欧姆定律分析电磁铁磁性强弱的变化；最后分析电路中电流变化对电动机的影响。
24．【答案】N；增强
【知识点】电磁继电器的组成、原理和特点
【解析】【解答】(1)根据图中控制电路中的电流方向，利用安培定则可知电磁铁的下端为S极，上端为N极；
(2)气敏电阻R1的阻值随CO2浓度的增大而减小，由欧姆定律可知，电源电压一定，电路中总电阻变小，故电路中电流增大，电磁铁磁性增强，当电路中电流增大到一定值时，电磁铁会吸引衔铁向下，电铃发声报警。
故答案是：N；增强。
【分析】（1）判断电磁铁的N、S极时，用右手握住通电螺线管，使四指弯曲与电流方向一致，那么大拇指所指的那一端是通电螺线管的N极；
（2）已知气敏电阻R1的阻值随CO2浓度的增大而减小，根据可知电路中电流变大，电磁铁磁性增强。
25．【答案】（1）二力平衡；乙
（2）较少；较大；铝不能被磁化
（3）厚度
（4）将磁卡放入铁盒中
【知识点】二力平衡的条件及其应用；磁性材料；磁场
【解析】【解答】探究磁体对回形针的吸引力的影响因素时，
（1）图2中，回形针受重力和磁体的吸引力，处于静止状态，两个力是一对平衡力；依据二力平衡原理；甲图中，回形针受到的磁力和重力不在一条直线上，不是平衡力，因此选择乙图；
（2）①分析数据，可以得出，在其他条件相同时，放入铁板或镍板，吸引回形针的数量较少，说明铁板和镍板对吸引力的影响较大，即对磁性屏蔽效果明显；
②铁、镍、铝都是导体，而铝对磁性屏蔽效果不明显，可能是铝不是磁性物质，不能被磁化；
③铝是导体，陶瓷、玻璃和塑料是绝缘体，根据表中数据，对吸引力影响效果相同，铁、镍、铝都是导体，它们对吸引力影响效果却不同，可提出的问题是：磁体屏蔽的效果与哪些因素有关？
（3）探究屏蔽效果与铁板面积的关系，保持铁板的形状、厚度一定，改变面积大小，记录回形针被吸起的数目多少；
（4）含有铁、镍的物体对磁性屏蔽效果明显，可以将磁卡放在铁盒中，通过磁屏蔽特点，磁性就能长时间保持了。
【分析】（1）静止的物体受到平衡力，二力平衡时，力的大小相等、方向相反，在同一直线上；
（2）铁、钴、镍是磁性材料，对磁场有屏蔽作用；磁体能吸引的回形针数最少；铝不是磁性材料，不能被磁化；根据磁屏蔽实验现象，提出探究的问题：磁体屏蔽的效果与哪些因素有关；
（3）探究磁屏蔽和面积的关系，需要保持形状、厚度相同；
（4）磁性材料对磁场有屏蔽作用，磁性物体放入磁性环境中，磁场被屏蔽。
26．【答案】分布特点；强度均匀；小磁针
【知识点】磁感线及其特点
【解析】【解答】（1）小明同学可以得知蹄形磁铁周围磁场的分布特点，能根据小磁针的排列情况得知蹄形磁铁周围磁场的方向特点， 但不能从铁屑排布得知蹄形磁铁周围磁场方向 。
（2）从铁屑排布，小明同学可以得知蹄形磁铁周围磁场的分布特点，两个磁极之间的铁屑分布近似均匀直线，据此画出蹄形磁铁两磁极之间的磁感线是均匀直线，这说明蹄形磁铁磁极之间的磁场是强度均匀的。
（3） 能根据小磁针的排列情况得知蹄形磁铁周围磁场的方向特点 ， 接下来实验需要的仪器是小磁针，把小磁针放在磁场中，根据小磁针北极所指的方向，标出磁感线的方向。
【分析】（1）小铁屑被磁化，按一定顺序排列起来，从铁屑排布，小明同学可以得知蹄形磁铁周围磁场的分布特点；
（2）蹄形磁铁磁极之间的磁场是强度均匀的；
（3）把小磁针放在磁场中，根据小磁针北极所指的方向可知磁感线的方向。
27．【答案】（1）磁场；条形
（2）电流方向
（3）正；强；用更多匝数的线圈或增大电流
【知识点】探究通电螺线管外部磁场的方向
【解析】【解答】（1）①通电后小磁针发生偏转，说明通电螺线管周围有磁场。因为小磁针在磁场中会受到力的作用而发生偏转，这是磁场存在的一种表现；
②通电螺线管外部的磁场与条形磁体的磁场相似。条形磁体的磁场是两端磁性强，中间磁性弱，通电螺线管外部磁场也有这样的特点；
（2）电源正负极对调，螺线管中的电流方向改变，磁场方向也随之改变，导致小磁针受力方向改变，偏转方向相反，说明通电螺线管的磁场方向与电流方向有关；
（3）如图乙所示，根据小磁针静止时的N极指向，可判断通电螺线管左端为N极，根据安培定则，可判断电流从a出，b回，因此a端应接电源的正极。在螺线管中插入一根铁芯，铁芯会被磁化，与通电螺线管的磁场叠加，其磁场会变强。电磁铁的磁性与线圈匝数有关，与电流大小有关，因此要增强电磁铁的外部磁场，还可以增加线圈匝数、增大电流等。
【分析】（1）①通电后小磁针发生偏转，说明通电螺线管周围有磁场；
②通电螺线管外部的磁场与条形磁体的磁场相似；
（2）将电源正负极对调，闭合开关，发现小磁针偏转方向与原来相反。这说明通电螺线管的磁场方向与电流方向有关；
（3）安培定则：用右手握住螺线管，让四指指向螺线管中电流的方向，那么大拇指所指的那端就是螺线管的N极。将一铁芯插入螺线管中，会增强螺线管的磁场，所以其磁性会变强。能增强电磁铁外部磁场的方法：增大电路中的电流（或增加螺线管的匝数等）。
28．【答案】（1）②③①
（2）条形
（3）南北
（4）正极
（5）小磁针静止时总指向同一方向
【知识点】通电直导线周围的磁场
【解析】【解答】探究通电螺线管外部磁场的特点时据图连接电路后，将铁屑洒在玻璃板上，闭合开关，轻敲开关，观察铁屑分布，故正确顺序为②③①；
（2）通电螺线管磁场分布和条形磁铁磁场分布相类似；
（3）地磁场为南北向，通电后小磁针指向未发生改变，所以此时 螺线管和地磁场的方向相同，属于南北向；
(4)小磁针N极指向为左，所以通电螺线管右端为N，根据安培定则可知电源左侧为正极；
（5）如果月球为磁场，则小磁针在磁场作用下会指向同一方向。
【分析】通电螺线管：由通电线圈组成，磁性方向可通过安培定则判断：用右手握住通电螺线管，让四指指向电流的方向，那么大拇指所指的那一端就是通电螺线管的N极，磁性与电流、线圈匝数有关
磁场的方向可通过小磁针的指向来判断，题目中N指向左，所以磁感线方向向左。
地磁场和地理的磁极相反， 地磁场的北极在地理南极附近， 南极在地理北极附近。
29．【答案】（1）保护电路
（2）变小；B
（3）12
（4）C
【知识点】欧姆定律及其应用；影响电磁铁磁性强弱的因素及其探究
【解析】【解答】（1） 在电梯电路中，压敏电阻Rx与电铃串联。若 Rx阻值过小，电路中电流会过大，可能损坏电铃。因此R0串联在电路中，起到保护电路的作用。
（2） 压敏电阻 Rx受到的压力增大时，通过它的电流也增大 ，电源电压不变，结合欧姆定律计算可知，电阻变小，通电螺线管磁性增强，衔铁吸引到B。
（3）据图可知，压力差ΔF=1×104N-4×103N=6×103N，每个人的质量为50kg ，重力为500N，所以限载的人数
（4）本实验 过“电流大小”反映“压敏电阻受力大小”，属于转换法，
选项A：“探究通过导体的电流与导体两端电压的关系时，控制导体电阻不变”属于控制变量法；
选项B：“用光线描述光的传播路径”属于模型法；
选项C：“用电磁铁吸引大头针的多少表示它的磁性强弱”属于转换法（将磁性强弱转化为大头针数量）；
选项D：“2个5Ω的电阻串联，相当于1个10Ω的电阻”属于等效替代法。
综上选C。
【分析】 本题综合考查电路保护、欧姆定律应用、转换法及串联电路特点。第1小问需理解串联电阻的保护作用；第2小问结合欧姆定律分析电阻与电流的关系；第3小问通过图象数据计算压力差与限载人数；第4小问需准确区分不同研究方法。解题关键是熟练运用物理规律与方法，结合图象信息分析。
30．【答案】解：（1）由图乙可知，受控电路30min内工作了20min，所以可以得出消耗的电能为W＝Pt＝1200W×20×60s＝1.44×106J
（2）由图甲可知，衔铁被吸下时，受控电路工作，此时控制电路中R0与Rt并联，由并联电路中电压的规律知，R0两端的电压为U0＝U＝3V
通过电阻R0的电流为
（3）由题意可知，当室温上升至28℃时冷却系统开始工作前，控制电路只有热敏电阻接入电路，此时断路，此时经过热敏电阻的电流最大为0.15A，电阻最小时恰好衔铁被吸下，因此可以求出Rt的最小值
衔铁被下瞬间，冷却系统开始工作，温度不再上升，而是下降，电阻Rt开始变大，但由于衔铁被吸下后定值电阻被接入电路，与并联，当电路中的总电流小到0.15A时，衔铁才会被弹回，此时经过的电流为；；
此时Rt的阻值最大为；
因为Rt的阻值随温度的升高而减小，若Rt的阻值继续减小， 电路中的电流变大， 衔铁被吸下，冷却系统开始工作，温度降低，此时Rt的阻值会增大，故Rt的阻值最大为25Ω，故热敏电阻Rt的变化范围为20Ω≤Rt≤25Ω。
答：（1）受控电路30min内消耗的电能为1.44×106J；
（2）受控电路工作时，通过电阻R0的电流为0.03 A；
（3）热敏电阻Rt的变化范围为20Ω≤Rt≤25Ω。
【知识点】并联电路的电流规律；欧姆定律及其应用；电路的动态分析；电功率的计算；电磁继电器的组成、原理和特点
【解析】【分析】（1）由图乙可知冷却系统30min内工作了20min，根据W=Pt计算消耗的电能；
（2）由并联电路电压规律及欧姆定律进行计算；
（3）当控制电路中的电流为0.15A时，衔铁刚好被吸下，冷却系统工作，计算出热敏电阻的最小阻值；当室温降至23℃时，热敏电阻Rt的阻值最大，控制电路的总电流仍为0.15A，根据并联电路的特点和欧姆定律求出热敏电阻的最大阻值。
31．【答案】（1）解： 电磁铁线圈的电阻忽略不计，控制电路为RF简单电路：
答：当衔铁恰好被吸下时，电阻RF的阻值是。
（2）解： 根据电路图知，喷淋系统始终工作，而注水系统会停止工作，根据并联不相互影响，
由图乙可知喷淋系统的电流为1A；P=UI喷=220V×1A=220W
答：喷淋系统的电功率是220W。
（3）解： 因为受控电路中喷淋系统和注水系统并联，且由图乙可知：I注=I总-I喷=1.5A-1A=0.5A；
500s内注水系统工作400s，消耗电能W=UI注t；
答：500s内注水系统消耗的电能。
【知识点】电磁铁的其他应用
【解析】【分析】（1）根据欧姆定律计算电阻。
（2）根据并联电路的电流规律知喷淋系统的电流，根据P=UI计算电功率。
（3）根据W=UIt计算电能。
32．【答案】（1）黑板擦内有磁体，磁体具有吸引铁质材料的性质，所以黑板擦能“吸”在带有铁质背板的黑板上。
（2）打开一扇窗户时，窗外靠近窗帘的位置气体流速大、压强小，房间内气体流速小、压强大，气压差把窗帘压向窗外，好像窗帘会被“吸”到窗外。
【知识点】流体压强与流速的关系；磁现象
【解析】【解答】（1）黑板擦内有磁体，磁体具有吸引铁质材料的性质，黑板擦能“吸”在带有铁质背板的黑板上；
（2）窗外刮风时，窗户打开，靠近窗帘的位置气体流速大、压强小，房间内气体流速小、压强大，气压差把窗帘压向窗外，窗帘会被吸向窗外。
【分析】（1）黑板擦能吸在铁质黑板上，是磁铁吸引磁性材料；
（2）流体在流速大的地方压强大，流速小的地方压强大。
33．【答案】（1）上
（2）N；费力
（3）B
（4）减小的阻值/增大电源电压
【知识点】密度公式及其应用；杠杆的分类；欧姆定律及其应用；通电直导线周围的磁场；通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【解答】 （1）天然气主要成分是甲烷，其密度比空气小。燃气泄漏时，天然气会向上扩散，所以燃气报警器应安装在燃气灶附近的上方区域，以便及时检测到泄漏的燃气。
（2）根据安培定则，用右手握住螺线管，让四指指向螺线管中电流的方向，则大拇指所指的那端就是螺线管的N极。在图甲控制电路中，电流从电磁铁的下端流入，上端流出，所以电磁铁上端是N极。对于杠杆AOB，弹簧对A端的拉力为动力，电磁铁对B端的吸引力为阻力，支点为O。观察图可知，动力臂小于阻力臂，根据杠杆分类，动力臂小于阻力臂的杠杆是费力杠杆，所以此时杠杆AOB是费力杠杆。
（3）控制电路中电磁铁的工作原理是电流的磁效应，即通电导体周围存在磁场。
A图验电器的工作原理是同种电荷相互排斥；
B图所示是奥斯特实验，演示了电流的磁效应，与电磁铁工作原理相同；
C图所示是电磁感应现象，是闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中产生感应电流；
D图所示是交流发电机工作原理，属于电磁感应现象。
故选B。
（4）由图乙知，燃气浓度越低，气敏电阻R1阻值越大。根据欧姆定律可知，在电源电压U一定时，电磁铁能将衔铁吸下报警即控制电路中电流一定，则电路总电阻不变，由串联电路电阻规律知要使燃气浓度较低，即R1阻值大时报警，可以减小滑动变阻器R2的阻值；或者换用电压更高的电源，也能使燃气报警器的预设值调低。
【分析】 （1）根据密度比空气小的气体会向上扩散分析。
（2）根据安培定则，判断螺线管的N极。根据杠杆分类，动力臂小于阻力臂的杠杆是费力杠杆。
（3）控制电路中电磁铁的工作原理是电流的磁效应，即通电导体周围存在磁场；验电器的工作原理是同种电荷相互排斥；奥斯特实验演示了电流的磁效应；电磁感应现象是闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中产生感应电流，是发电机的工作原理。
（4）由图乙知，燃气浓度越低，气敏电阻R1阻值越大。根据欧姆定律知电压和电流不变时，电阻不变，由串联电路电阻规律知要使燃气浓度较低，即R1阻值大时报警，可以减小滑动变阻器R2的阻值或者换用电压更高的电源。
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教科版初中物理九年级上册单元测试-第七单元《磁与电》提升卷
姓名：__________ 班级：__________考号：__________
题号 一 二 三 四 总分
评分
阅卷人 一、选择题（本题共15小题；每小题2分，共30分）
得分
1．（2025·白云模拟）关于磁场和磁感线，下列说法正确的是（ ）
A．只有磁铁周围才有磁场
B．磁感线是由铁屑组成的
C．磁体周围的磁感线都是从磁体北极出来回到南极
D．磁场中某点小磁针静止时，南极的指向就是该点磁场的方向
【答案】C
【知识点】磁场；磁感线及其特点
【解析】【解答】A. 磁铁和通电导体周围都存在磁场，故A错误；
B. 磁感线不是铁屑组成的，是为了形象表述磁场引入的，是不存在的，故B错误；
C. 磁体周围的磁感线都是从磁体北极出来回到南极，故C正确；
D. 磁场中某点小磁针静止时，北极所指的方向就是该点磁场方向，故D错误。
故选C。
【分析】1.磁铁和通电导体周围都存在磁场，磁场时真是存在的，但磁感线时不存在的；
2.磁场中某点小磁针静止时，北极所指的方向就是该点磁场方向；
3. 磁感线在磁体外部从北极出发回到南极，内部由南极回到北极。
2．在地球赤道上空某处有一小磁针处于水平静止状态，突然发现该小磁针的N极向东偏转，可能是( )
A．小磁针正西方向有一条形磁铁的 S极靠近小磁针
B．小磁针正北方向有一条形磁铁的 S极靠近小磁针
C．小磁针正上方有电子流自东向西水平通过
D．小磁针正上方有电子流自南向北水平通过
【答案】D
【知识点】磁现象
【解析】【解答】小磁针正西方向有一条形磁铁的S极靠近小磁针，由于异名磁极相互吸引，所以小磁针的N极向西偏转，故A错误；
小磁针正北方向有一条形磁铁的S极靠近小磁针，由于异名磁极相互吸引，小磁针的方向不会改变，故B错误；
小磁针正上方有电子流自东向西水平通过，电子流方向与小磁针指向垂直，小磁针不会偏转，故C错误；
小磁针的N极向东偏转，说明小磁针的正上方有电子流自南向北水平通过，故D正确.
故选D。
【分析】 （1）1820年奥斯特发现：当小磁针发生偏转时，说明了磁场的存在，当电流方向改变时，产生的磁场的方向也改变，故小磁针的偏转方向也改变。
（2）同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引。
3．（2025·贵州） 如图所示，为判断一根铁棒是否有磁性，用铁棒靠近置于水平桌面上的小磁针进行检验，当出现以下哪一现象，便能证明铁棒有磁性（ ）
A．将铁棒一端靠近小磁针N极，N极被排斥
B．将铁棒一端靠近小磁针N极，N极被吸引
C．将铁棒两端分别靠近小磁针N极，N极均被吸引
D．将铁棒同一端分别靠近小磁针N、S极，两极均被吸引
【答案】A
【知识点】物体是否具有磁性的判断方法
【解析】【解答】A.根据同名磁极相互排斥可知，将铁棒一端靠近小磁针N极，N极被排斥，说明铁棒的一端为N极，可以证明铁棒由磁性，故A正确；
B.根据“磁体能够吸引铁、钴、镍等物质”可知，将铁棒一端靠近小磁针N极，N极被吸引，不能证明铁棒有磁性，故B错误；
CD.根据“同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引”可知，若铁棒有磁性，则小磁针的一端应与铁棒的一端吸引，另一端排斥，同理铁棒的一端应与小磁针的一端吸引，另一端排斥， 故CD错误。
故选A。
【分析】1.磁体能够吸引铁、钴、镍等物质；
2.同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引。
4．（2025·南山三模）古话说：“床位的摆放应与大自然的能量流动相协调”，即顺应地磁场摆放。有科学研究也证实，人类的睡眠与地球磁场有一定关联，人体（由头到脚）顺应磁场方向睡觉有利于身体各个系统的平衡与健康。按上面说法，床位最合适的摆放方向是
A． B．
C． D．
【答案】C
【知识点】地磁场
【解析】【解答】地磁场的方向是从地理南极附近指向地理北极附近，人体（由头到脚）顺应磁场方向睡觉有利于身体各个系统的平衡与健康，所以C最合适，故C正确，ABD错误。
故选C。
【分析】地球本身是一个巨大的磁体，地磁的北极在地理的南极附近，地磁的南极在地理的北极附近，所以地磁场的方向是从地理南极附近指向地理北极附近。
5．（2025九下·鹤山模拟）a、b两个磁极问的磁感线分布如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．a端磁极是S极， b端磁极是N极 B．P点没有磁场
C．磁感线是真实存在的 D．O点的磁场方向水平向右
【答案】C
【知识点】磁场；磁感线及其特点
【解析】【解答】A.在磁体外部，磁感线从磁体的N极出发，回到S极，由此可知a断为N极，b端为S极，故A错误；
B.磁体周围存在着磁场，所以P点有磁场，故B错误；
C.为了形象地描述磁场，物理学中引入了磁感线，但磁感线不是真实存在的，故C错误；
D、由图磁感线的方向可知，Q点的磁场方向水平向右，故D正确。
故选D。
【分析】1.磁体周围存在着磁场，为了形象地描述磁场，物理学中引入了磁感线，磁感线的方向表示磁场方向；
2.在磁体外部，磁感线从磁体的N极出发，回到S极。
6．（2024·通辽模拟）下列四幅图涉及的物理知识说法错误的是（ ）
A．军舰从长江驶入大海后，舰身要上浮一些
B．轮船通过船闸从下游驶到上游，船闸是利用连通器原理工作的
C．吸盘被压在墙上，受到的压力等于摩擦力
D．司南能够指南北是因为受到地磁场的作用
【答案】C
【知识点】二力平衡的条件及其应用；连通器原理及其应用；物体的浮沉条件及其应用；地磁场
【解析】【解答】A．军舰从长江驶入大海过程中，处于漂浮状态，浮力等于重力，重力不变，浮力不变。海水的密度大于江水的密度，根据可知排开水的体积减小，舰身将上浮一些，故A正确，不符合题意；
B．据图可知，船闸打开，下端联通，上端开口，属于连通器，故B正确，不符合题意；
C．吸盘被压在墙上，受到的压力和摩擦力不构成平衡力，大小不一定相等，故C错误，符合题意；
D．司南受到地磁场的作用而指向南北，故D正确，不符合题意。
故选C。
【分析】1、浮力的本质为上下表面产生的压力差，计算公式为F浮=ρ液gV排，所以物体所受浮力和物体所处的深度无关，与排开水的体积有关，当排开水的体积越小时，浮力越小，排开水的体积越大时，浮力越大
2、阿基米德原理：物体排开水的重力等于物体所受浮力；
3、物体沉浮条件：物体悬浮时的浮力等于重力（排开水的体积等于物体体积），物体的密度等于液体的密度，物体漂浮表明浮力等于重力（排开水的体积小于物体体积），物体的密度小于液体的密度，物体下沉时重力大于浮力（排开水的体积等于物体体积），物体的密度大于液体的密度
4、连通器：上端开口相通，或底部相通的容器叫连通器，在连通器的液体保持同一水平，压强相等，应用：茶壶；回水弯管；船闸；
5、地磁场和地理的磁极相反， 地磁场的北极在地理南极附近，南极在地理北极附近。
7．（2023·泰州） 关于地磁场，下列说法中正确的是（ ）
A．磁感线是磁场中真实存在的曲线
B．地球周围的地磁场的磁感线是从地磁极出发回到地磁极
C．教室里水平放置、能自由转动的小磁针静止时极指向地理南极
D．指南针是我国古代四大发明之一，它能指南北是因为受到地磁场的作用
【答案】D
【知识点】磁现象；磁感线及其特点
【解析】【解答】A.磁感线并不存在，是为了形象的描述磁场分布而人为引入的，故A错误；
B.地球周围的地磁场的磁感线是从地磁N极出发回到地磁S极，故B错误；
C.教室里水平放置、能自由转动的小磁针静止时N极指向地理北极，故C错误；
D.指南针是我国古代四大发明之一，它能指南北是因为受到地磁场的作用，故D正确。
故选D。
【分析】根据对磁场和磁感线的认识判断即可。
8．（2025·广州）医学上用“人工心脏泵”替代心脏推动血液循环，如图是其工作原理的简图，活塞在电磁铁的带动下左右移动，代表心脏的舒张和收缩。“人工心脏泵”正常工作过程中，电磁铁的电流从a流向b时，则（ ）
A．电磁铁左端为S极，活塞向右移动
B．电磁铁左端为S极，活塞向左移动
C．电磁铁左端为N极，活塞向右移动
D．电磁铁左端为N极，活塞向左移动
【答案】B
【知识点】磁现象；通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【解答】 电磁铁的电流从a流向b时，由安培定则可知，螺线管右端为N极，左端为S极，此时异名磁极相互吸引，故活塞左移，故ACD错误，B正确。
故选B。
【分析】 由安培定则可知电磁铁的磁极，由磁极间的相互作用可知活塞的移动方向。
9．如图所示. A为电磁铁，B为铁芯，C为套在铁芯B上的绝缘磁环.现将 A，B，C放置在天平的左盘上，当A中通有电流I时，C悬停在空中，天平保持平衡.当增大A中电流时，绝缘磁环C将向上运动.在绝缘磁环 C上升到最高点的过程中，若不考虑摩擦及空气阻力，则下列描述正确的是( )
A．天平仍保持平衡 B．天平左盘先下降后上升
C．天平左盘先上升后下降 D．天平左盘一直下降至最低点
【答案】B
【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】【解答】开始时天平平衡说明天平两侧所受力相同；而要使磁环上升开始运动，磁环受到的向上的磁力应增大，而根据力的相互性可知，A所受磁力也应增大，故左侧力变大，天平左侧下降；而由于磁环最终会停止，则磁环所受向上的力将减小，则A 所受力也将会减小，故左侧受力减小，天平左侧上升，故天平左侧应先下降后上升，最后又达到平衡。
故选B。
【分析】 物体处于静止或匀速直线运动状态时，物体受力平衡；电磁铁的磁性强弱与电流大小有关：电流越大，磁性越强。
10．如图所示，M，N两个线圈套在一根光滑绝缘杆 ab上，它们受力时都能自由移动.当闭合开关S后，M，N两线圈将 ( )
A．互相靠拢 B．互相离开
C．静止不动 D．先靠拢后分开
【答案】A
【知识点】通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【解答】假设电流由左侧流入，则由右手螺旋定则可知，M线圈的左侧为N极，右侧为S极；N线圈左侧为N极，右侧为S极；由同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引可知，两线圈应相互靠拢；同理假设电流由右侧流入，结果相同。
故选A。
【分析】根据安培定则分别确定左右两个线圈的磁极方向，然后根据磁极之间的相互作用规律判断线圈的运动方向。
11．如图所示，M是一个用细导线绕成的螺线管，当闭合开关K后，M的长度将( )
A．伸长 B．缩短
C．不变 D．先伸长，后缩短
【答案】B
【知识点】通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【解答】如图所示，假如电源的左端是正极，右端是负极，根据安培定则，判断最左端线圈的左侧是N极，右侧是S极。同理判断第二个线圈，线圈的左侧是 N极，右侧是S极。所有线圈的左侧都是N极，右侧都是S极。异名磁极相互吸引，线圈间相互吸引，通电线圈变短。如果电源的左端是负极，右端是正极，所有线圈的左侧都是S极，右侧都是N极，线圈间相互吸引，通电线圈变短。
故选B。
【分析】根据安培定则判断每一个通电线圈的N极和S极，再根据磁极间的相互作用判断通电线圈的长度。
安培定则：用右手握住通电螺线管，四指指向电流的方向，大拇指指向通电螺线管的N极。
12．（2025·南沙模拟）如图是小榕为某仓库设计的温度报警电路。R1为热敏电阻， 其阻值随温度的变化而变化， R2为可调电阻，起调节和保护作用。温度正常时指示灯L发光，蜂鸣器不响。当温度升高到报警温度时，指示灯熄灭，蜂鸣器报 蜂鸣器警。下列判断正确的是
A．R1的阻值随温度的升高而增大
B．温度升高过程中，电磁铁磁性减弱 出现。
C．若要调低报警温度，可将R2的阻值调小
D．电磁铁的上端为S极
【答案】C
【知识点】欧姆定律及其应用；电磁铁的构造和原理
【解析】【解答】A、温度正常时指示灯L发光，当温度升高到报警温度时，指示灯熄灭，蜂鸣器报警，说明温度升高时，热敏电阻的电阻减小，控制电路的电流增大，电磁铁的磁性增强，衔铁被吸下来，接通蜂鸣器电路，故A错误；
B、温度升高过程中，热敏电阻的阻值减小，控制电路中的电流增大，电磁铁磁性增强，故B错误；
C、若要调低电阻温度，R1阻值将变大，R总不变，则R2将变小，故C正确；
D、电流从电磁铁的上端流入，根据安培定则可知，电磁铁的上端为N极，故D错误。
故答案为：C。
【分析】根据电磁继电器的原理和热敏电阻的特性结合欧姆定律进行分析；根据安培定则分析电磁铁的磁极。
13．（2024九上·任城期末）海鲜保存常要求温度低于-18℃。小明为海鲜市场的冷库设计了温度自动报警器，其原理如图甲所示。控制电路和工作电路的电源电压均为3V保持不变，电磁铁线圈电阻忽略不计，乙图为热敏电阻R随温度变化的图像。冷库温度等于或高于-18℃时，工作电路报警。下列说法正确的是（ ）
A．冷库温度升高时，热敏电阻R的阻值变大
B．工作电路报警时，衔铁被吸下，灯亮铃不响
C．冷库温度为-18℃时，控制电路中电流为0.03A
D．冷库温度降低时，控制电路消耗的电功率变大
【答案】C
【知识点】欧姆定律及其应用；电路的动态分析；电功率的计算；电磁继电器的组成、原理和特点
【解析】【解答】A．由图乙可知，热敏电阻的阻值随冷库温度的升高而减小，故A错误；
B．根据图甲，当工作电路报警时，衔铁被吸下，灯泡断路，电铃接通，所以铃响灯不亮，故B错误；
C．由图乙可知，当冷库温度为-18℃时，热敏电阻的阻值R=100Ω，控制电路中电流为：
故C正确；
D．由图乙可知，当冷库温度降低时，热敏电阻阻值变大，根据可知，控制电路中电功率变小，故D错误。
故选C。
【分析】1.由图乙分析热敏电阻随温度的变化；
2.控制电路只有热敏电阻R，结合电源电压利用根据欧姆定律，求出报警的临界电流；当温度升高后，热敏电阻阻值变小，控制电路电流变大，衔铁被吸下，工作电路中电铃响；当温度降低时，热敏电阻阻值变大，根据分析控制电路电功率变化。
14．（2025·黑龙江） 如图，电路中的GMR是巨磁电阻（其阻值随周围磁场强度的增强而减小），当开关S1和S2闭合时，将滑片P向左移动，下列说法正确的是（ ）
A．电磁铁右端为S极
B．指示灯会变亮
C．巨磁电阻的阻值会变大
D．电磁铁上的线圈中的电流会变小
【答案】B
【知识点】欧姆定律及其应用；电路的动态分析；电功率的计算；安培定则；电磁继电器的组成、原理和特点
【解析】【解答】 A.由图可知，电流从电磁铁的左端流入，右端流出，根据安培定则可知，电磁铁的右端为N极，左端为S极，故A错误；
BCD.当滑片P向左滑动时，滑动变阻器接入电路的电阻变小，根据欧姆定律可知，左侧控制电路中的电流变大，电磁铁的磁性增强，因巨磁电阻的阻值随周围磁场强度的增强而减小，所以此时巨磁电阻的阻值减小。在右侧工作电路中，电源电压不变，巨磁电阻阻值减小，根据欧姆定律可知，电路中的电流变大，根据P=I2R可知，指示灯的实际功率变大，指示灯会变亮，故B正确，CD错误；
故选B。
【分析】 （1）根据安培定则，用右手握住螺线管，让四指指向螺线管中电流的方向，则大拇指所指的那端就是螺线管的N极；根据安培定则先判断出通电螺线管的极性；
（2）当滑片P向左滑动时，根据欧姆定律判定控制电路中电流的变化和电磁铁磁性强弱的变化，进而知道巨磁电阻的阻值的变化，根据欧姆定律判定工，作电路中通过灯泡电流的变化，根据P=I2R分析灯泡亮度的变化。
15．如图所示，三根彼此绝缘的无限长直导线的一部分 ab，cd，ef两两相交并构成一个等边三角形，O为三角形的中心，M，N分别为O关于导线 ab，cd的对称点，当三根导线中通以大小相等、方向如图所示的电流时，O点磁感应强度的大小为B1，M点磁感应强度的大小为B2，N 点磁感应强度的大小为( )
A． B． C． D．
【答案】A
【知识点】通电直导线周围的磁场
【解析】【解答】 无限长直导线ab、cd、ef，构成一个等边三角形，且三根导线中通以大小相等、方向如图所示的电流，O为三角形的中心，且O点磁感应强度大小为B，因为直导线ab、cd关于O点对称，所以这两导线在O点的磁场为零，则磁感应强度大小B1是由直导线ef产生的，而直导线ab、ef关于N点对称，所以这两根直导线的磁场为零，因此N点的磁感应强度大小为B1。
故选A。
【分析】 通电导线周围存在磁场，且离导线越远场强越弱。磁场不但有大小而且方向，方向相同则相加，方向相反则相减。
阅卷人 二、填空题（本题共9小题；每空1分，共25分）
得分
16．（2018-2019学年人教版物理九年级全册 20.1 磁现象 磁场 同步练习）如图所示的是用来描绘某一磁体周围磁场的部分磁感线，由磁感线的分布特点可知，a点的磁场比b点的磁场 (填“强”或“弱”)；若在b点放置一个可自由转动的小磁针，则小磁针静止时，其N极指向 (填“P”或“Q”)处。
【答案】弱；Q
【知识点】磁感线及其特点
【解析】【解答】从图中可以看出a点的磁感线比b点的磁感线疏，A点的磁场比b点的磁场弱，小磁针静止在b点时，其N极指向与该点磁感线的方向一致，故N极指向Q点。
故答案为：弱；Q.
【分析】磁感线：描述磁场的强弱和方向而假想的曲线.磁体周围的磁感线是从它北极出来，回到南极.（磁感线是不存在的，用虚线表示，且不相交）
17．（2025九上·榆树期末）如图所示，能自由转动的司南静止时，它的长柄指向南方，说明长柄是磁体的 极（选填“北”或“南”），司南之所以能指向南北方向，是由于受到 的作用，磁偏角是由我国宋代学者 最先发现的。
【答案】南；地磁场；沈括
【知识点】地磁场
【解析】【解答】地球周围有磁场，司南是用天然磁石制成的，受地磁场的作用，静止时长柄指向地理南方，长柄是磁体的南极。
沈括最早在《梦溪笔谈》中记载了磁针“能指南，然常微偏东”，即地磁的南北极与地理的南北极并不完全重合，存在磁偏角。故第1空填：南；第2空填：地磁场；第3空填：沈括。
【分析】地球周围有磁场，受地磁场的作用，磁体的南极指向地球的南极；最早发现地磁偏角的是沈括。
18．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(a)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 (选填“增多”“不变”或“减少”)；如图(b)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 (选填“增多”“不变”或“减少”).
【答案】减少；减少
【知识点】磁现象
【解析】【解答】当磁铁A的 N极和磁铁 B的S极靠在一起时，相当于组成了一根更长的条形磁铁，且接触点相当于磁铁的中部，因此磁性很弱，吸附的铁屑会减少；
当软铁棒轻轻搁在两磁铁上时，软铁棒被磁化，磁铁 A 和磁铁B 的部分磁感线通过软铁棒，对外的磁性就会减弱，吸附的铁屑会减少。
【分析】 （1）磁铁两端的磁性最强，中间磁性最弱。
（2）当两个磁体的异名磁极靠在一起时，两个磁体相当于一个磁体，大磁体的中间磁性减弱；
（3）当两个磁体的磁极间放一块软铁棒，软铁棒会被磁化，两个磁体和被磁化的软铁棒相当于一个磁体，中间磁性减弱。
19．将表面有金属镀层的磁铁吸在干电池的负极，将一根硬铜线折成导线框 abcd 搭在干电池的正极和磁铁上（如图），导线框abcd 就会以干电池为轴转动起来.
（1）图中4 条弧线为磁感线，请标出它们的方向.
（2）如果将磁铁的 N、S极对调，导线框将 .
（3）通电时间稍长，干电池会明显发热，原因是 .
【答案】（1）解：如图示
（2）反转
（3）干电池被短路
【知识点】电路的三种状态；磁场；磁感线及其特点
【解析】【解答】（1）磁场外部磁感线的方向，都是从北极出发回到南极；如图所示：
（2）通电导体在磁场中会受到力的作用，受力方向与电流方向和磁场方向有关，其中一个因素变化，导体受力方向改变，若两个同时改变，受力方向不变，故如果将磁铁的N、S极对调，线圈的受力方向改变，导线框将反转。
（3）实验时，电路中电阻很小，电池短路，会损坏电源，所以电池发热。
【分析】（1）磁场外部磁感线的方向，从北极出发回到南极；
（2）通电导体在磁场中会受到力的作用，受力方向与电流方向和磁场方向有关；
（3）电源短路时，电流过大，损坏电源。
20．（2025·淄博）实验室某恒温箱模拟电路如图所示，控制电路电压U1=6V，R0=100Ω，热敏电阻R1安装在恒温箱内，工作电路中R2为加热电阻。闭合开关S，电磁铁把衔铁吸下，工作电路接通，此时通电螺线管的上端为 极。随着恒温箱内温度的升高，R1的阻值 （选填“增大”或“减小”），当螺线管中的电流减小为30mA时，衔铁弹起，工作电路停止加热，此时R1的阻值为 Ω。
【答案】N；增大；100
【知识点】欧姆定律及其应用；安培定则
【解析】【解答】 根据安培定则，用右手握住螺线管，让四指指向螺线管中电流的方向，则大拇指所指的那端就是螺线管的N极。由图可知，电流从螺线管的下端流入，上端流出，所以大拇指指向下方，即螺线管的下端为N极，那么上端为S极。 温度升高时，控制电路中电流减小，电磁铁磁性减弱，衔铁弹起，工作电路停止加热。 因为控制电路电压不变， 根据欧姆定律计算可知 电流减小，说明总电阻增大 ，R0为定值电阻，所以 所以热敏电阻R1的阻值增大。 已知控制电路电压U1=6V，电流I = 30mA = 0.03A，R0=100Ω。结合欧姆定律，可得控制电路总电阻R总=)。R1=R总-R0=200Ω - 100Ω = 100Ω.
【分析】 本题主要考查安培定则、热敏电阻特性以及欧姆定律的应用。首先利用安培定则判断通电螺线管的磁极，再根据恒温箱工作原理分析热敏电阻阻值变化，最后通过欧姆定律计算热敏电阻阻值。
21．在探究“通电螺线管的外部磁场”的实验中，小明在螺线管周围摆放了一些小磁针.
（1）通电后小磁针静止时的分布如图甲所示，由此可看出通电螺线管外部的磁场与 的磁场相似.
（2）小明改变通电螺线管中的电流方向，发现小磁针指向转动180°，南、北极发生了对调，由此可知：通电螺线管外部的磁场方向与螺线管中 方向有关.
（3）小明继续实验探究，并按图乙连接电路，他先将开关S接a，观察电流表的示数及吸引大头针的数目；再将开关S从a 换到b，调节变阻器的滑片P，再次观察电流表的示数及吸引大头针的数目，此时调节滑动变阻器是为了 ，从而探究 的关系.
【答案】（1）条形磁体周围
（2）电流
（3）控制两次实验的电流大小不变；通电螺线管磁场强弱与线圈匝数
【知识点】通电螺线管的磁场
【解析】【解答】探究通电螺线管的外部磁场的实验中，
（1）图甲中，将小磁针放在通电螺线管外部，小磁针静止时的指向和放在条形磁铁周围相同，通电螺线管的两端相当于条形磁体的两个极；实验探究的结果是：通电螺线管外部磁场与条形磁体相似；
（2）改变螺线管中的电流方向，小磁针指向转动180°，南北极方向发生了改变，可知，通电螺线管外部磁场方向与螺线管中的电流方向有关；
（3）图乙实验中，将开关S从a换到b上时，线圈匝数发生了变化，为了保证电流不变，应调节变阻器的滑片P，控制电流大小不变，观察吸引的回形针数目，可探究通电螺线管磁场强弱与线圈匝数的关系。
【分析】（1）通电螺线管的磁场分布与条形磁体相似；
（2）根据改变螺线管中的电流方向，发现小磁针转动，南北所指方向发生了改变可得出结论；
（3）影响螺线管磁性强弱的因素有电流的大小和线圈匝数的多少，在实验中，运用了控制变量法。
22．（2025·东莞模拟）2024年1月18日，天舟七号货运飞船在中国空间站成功对接（图甲），此时，货运飞船相对核心舱是 的。当货运飞船和核心舱相互靠近时，设计如图乙所示的缓冲装置简化图。当条形磁体和通电螺线管靠近时，产生相互排斥的力，电源右端为 极，为减小排斥力，滑动变阻器的滑片应向 （选填“A”或“B”）端滑动。
【答案】静止；负；B
【知识点】运动和静止的相对性；磁场；通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【解答】（1）根据题意可知，天舟七号货运飞船在中国空间站成功对接时，此时货运飞船相对核心舱的位置没有发生变化，所以货运飞船相对核心舱是静止的。
（2）根据图片可知，条形磁体右端为N极，根据同名磁极相互排斥的规律可知，通电螺线管左端为N极。用右手握住螺线管，大拇指指向左侧，此时四指指向上边，则电流从螺线管的左端流入，所以电源右端为负极。
（3）根据题意可知，要减小排斥力，需要减小通过通电螺线管的电流，因此需要增大电阻，即滑动变阻器滑片向B端滑动。
【分析】（1）根据参照物的知识分析解答；
（2）首先根据磁极之间的相互作用规律确定电磁铁的磁极方向，然后根据安培定则判断线圈上的电流方向，从而确定电源的正负极方向；
（3）首先根据排斥力的变化确定电流变化，进而确定变阻器接入阻值的变化，进而确定滑片的移动方向。
23．如图所示是智能扶手电梯的工作原理图，其中R是压敏电阻，电磁铁上端是 极.电梯上无乘客时，电磁铁磁性极弱，衔铁与触点1 接触；当电梯上有乘客时，R的阻值减小，电磁铁的磁性变 (填“强”或“弱”)，使衔铁与触点2 接触，通过电动机的电流变 (填“大”或“小”)，电动机转动变快，使电梯运动也变快.
【答案】N；强；大.
【知识点】安培定则；影响电磁铁磁性强弱的因素及其探究
【解析】【解答】 根据安培定则（右手螺旋定则），将右手握住电磁铁，使四指指向电流的方向，此时拇指所指的一端即为电磁铁的N极。观察电路可知，电流从电磁铁的上端流入、下端流出，因此电磁铁上端是N极。 R的阻值减小，电流增加，所以电磁铁磁性变强， 衔铁与触点2 接触，电阻减小，所以通过电动机的电流变大。
【分析】 要解决该题，需结合安培定则判断电磁铁的极性，再依据欧姆定律分析电路中电流变化对电磁铁磁性强弱的影响，以及电流变化对电动机转动速度的影响。具体思路为：先利用安培定则确定电磁铁上端极性；再根据压敏电阻阻值变化，结合欧姆定律分析电磁铁磁性强弱的变化；最后分析电路中电流变化对电动机的影响。
24．（2024·麒麟模拟）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
【知识点】电磁继电器的组成、原理和特点
【解析】【解答】(1)根据图中控制电路中的电流方向，利用安培定则可知电磁铁的下端为S极，上端为N极；
(2)气敏电阻R1的阻值随CO2浓度的增大而减小，由欧姆定律可知，电源电压一定，电路中总电阻变小，故电路中电流增大，电磁铁磁性增强，当电路中电流增大到一定值时，电磁铁会吸引衔铁向下，电铃发声报警。
故答案是：N；增强。
【分析】（1）判断电磁铁的N、S极时，用右手握住通电螺线管，使四指弯曲与电流方向一致，那么大拇指所指的那一端是通电螺线管的N极；
（2）已知气敏电阻R1的阻值随CO2浓度的增大而减小，根据可知电路中电流变大，电磁铁磁性增强。
阅卷人 三、实验探究题（本题共5小题；每空1分，共26分）
得分
25．磁铁具有吸引铁、钴、镍等物质的性质，小蕊和小昌同学想探究磁体对回形针的吸引力的大小与放入它们之间物体的哪些因素有关，请你参与探究并解决一些问题.
（1）如图1，保持磁体和纸片间的距离一定，在纸片上放入不同的物体时，通过比较纸片下面能吸附的回形针数量，显示磁体对回形针吸引力的大小.
回形针的放置有图2中的甲、乙两种方法，依据 的原理，回形针在磁场中某点受到的吸引力等于它的重力，应选择图2中 的方法.
（2）选择正确的方法后，他们在纸片上分别放入形状、面积和厚度相同，材料不同的铁板、铝板等，观察能吸引的回形针个数，多次实验后将数据记录在下表中.
磁体与纸片之间放入的物体 不放物体 铁板 镍板 铝板 陶瓷板 玻璃板 塑料板
吸引回形针数量/个 4 1 1 3 3 3 3
①分析数据，可以得出，在其他条件相同时，放入铁板或镍板，吸引回形针的数量 ，说明铁板和镍板对吸引力的影响 ，即对磁性的屏蔽效果明显.
②铁、镍、铝都是导体，而铝对磁性屏蔽效果不明显，原因可能是 .
③铝是导体，陶瓷、玻璃和塑料是绝缘体，从表中数据知道，它们对吸引力影响效果相同.据此，你提出一个值得探究的问题： .
（3）他们在纸片上分别放入形状和 相同、面积不同的铁板.发现铁板面积越大，吸住的回形针数量越少.
（4）日常生活中，磁卡常受外界磁场影响出现消磁现象.请你根据含有铁、镍的物体对磁性屏蔽效果明显的性质，再写出一种保护磁卡磁性的方法：
【答案】（1）二力平衡；乙
（2）较少；较大；铝不能被磁化
（3）厚度
（4）将磁卡放入铁盒中
【知识点】二力平衡的条件及其应用；磁性材料；磁场
【解析】【解答】探究磁体对回形针的吸引力的影响因素时，
（1）图2中，回形针受重力和磁体的吸引力，处于静止状态，两个力是一对平衡力；依据二力平衡原理；甲图中，回形针受到的磁力和重力不在一条直线上，不是平衡力，因此选择乙图；
（2）①分析数据，可以得出，在其他条件相同时，放入铁板或镍板，吸引回形针的数量较少，说明铁板和镍板对吸引力的影响较大，即对磁性屏蔽效果明显；
②铁、镍、铝都是导体，而铝对磁性屏蔽效果不明显，可能是铝不是磁性物质，不能被磁化；
③铝是导体，陶瓷、玻璃和塑料是绝缘体，根据表中数据，对吸引力影响效果相同，铁、镍、铝都是导体，它们对吸引力影响效果却不同，可提出的问题是：磁体屏蔽的效果与哪些因素有关？
（3）探究屏蔽效果与铁板面积的关系，保持铁板的形状、厚度一定，改变面积大小，记录回形针被吸起的数目多少；
（4）含有铁、镍的物体对磁性屏蔽效果明显，可以将磁卡放在铁盒中，通过磁屏蔽特点，磁性就能长时间保持了。
【分析】（1）静止的物体受到平衡力，二力平衡时，力的大小相等、方向相反，在同一直线上；
（2）铁、钴、镍是磁性材料，对磁场有屏蔽作用；磁体能吸引的回形针数最少；铝不是磁性材料，不能被磁化；根据磁屏蔽实验现象，提出探究的问题：磁体屏蔽的效果与哪些因素有关；
（3）探究磁屏蔽和面积的关系，需要保持形状、厚度相同；
（4）磁性材料对磁场有屏蔽作用，磁性物体放入磁性环境中，磁场被屏蔽。
26．（2024九上·北京市月考）为了研究蹄形磁铁周围的磁场，小明同学将蹄形磁铁放在玻璃板上，并将铁屑撒在磁铁周围，轻敲玻璃板，得到如图所示的实验现象。
（1）从铁屑排布，小明同学可以得知蹄形磁铁周围磁场的 （选填“方向特点”或“分布特点”）；
（2）小明同学发现两个磁极之间的铁屑分布近似均匀直线，于是他据此画出蹄形磁铁两磁极之间的磁感线是均匀直线，这说明蹄形磁铁磁极之间的磁场是 （选填“越来越强”、“越来越弱”、“强度均匀”）的；
（3）小明同学画出蹄形磁铁两磁极之间的磁感线形状后，还想要标注出磁感线的方向， 他接下来实验需要的仪器是 。
【答案】分布特点；强度均匀；小磁针
【知识点】磁感线及其特点
【解析】【解答】（1）小明同学可以得知蹄形磁铁周围磁场的分布特点，能根据小磁针的排列情况得知蹄形磁铁周围磁场的方向特点， 但不能从铁屑排布得知蹄形磁铁周围磁场方向 。
（2）从铁屑排布，小明同学可以得知蹄形磁铁周围磁场的分布特点，两个磁极之间的铁屑分布近似均匀直线，据此画出蹄形磁铁两磁极之间的磁感线是均匀直线，这说明蹄形磁铁磁极之间的磁场是强度均匀的。
（3） 能根据小磁针的排列情况得知蹄形磁铁周围磁场的方向特点 ， 接下来实验需要的仪器是小磁针，把小磁针放在磁场中，根据小磁针北极所指的方向，标出磁感线的方向。
【分析】（1）小铁屑被磁化，按一定顺序排列起来，从铁屑排布，小明同学可以得知蹄形磁铁周围磁场的分布特点；
（2）蹄形磁铁磁极之间的磁场是强度均匀的；
（3）把小磁针放在磁场中，根据小磁针北极所指的方向可知磁感线的方向。
27．（2025·青岛）小明用如图所示的装置探究“通电螺线管外部磁场的分布”。
（1）在螺线管的两端各放一个小磁针，并在硬纸板上均匀地撒满铁屑，通电后观察小磁针的指向，轻敲纸板，观察铁屑的排列情况，如图甲所示；把小磁针放到螺线管四周不同的位置，闭合开关后，小磁针再次静止时的指向如图乙所示。
①通电后小磁针发生偏转，说明通电螺线管周围有 ；
②通电螺线管外部的磁场与 磁体的磁场相似。
（2）将电源正负极对调，闭合开关，发现小磁针偏转方向与原来相反，说明通电螺线管的磁场方向与 有关。
（3）如图乙所示，根据小磁针静止时的指向，a端应接电源的 极；小明将一铁芯插入螺线管中，其磁场会变 ；请写出一种能增强电磁铁外部磁场的方法： 。
【答案】（1）磁场；条形
（2）电流方向
（3）正；强；用更多匝数的线圈或增大电流
【知识点】探究通电螺线管外部磁场的方向
【解析】【解答】（1）①通电后小磁针发生偏转，说明通电螺线管周围有磁场。因为小磁针在磁场中会受到力的作用而发生偏转，这是磁场存在的一种表现；
②通电螺线管外部的磁场与条形磁体的磁场相似。条形磁体的磁场是两端磁性强，中间磁性弱，通电螺线管外部磁场也有这样的特点；
（2）电源正负极对调，螺线管中的电流方向改变，磁场方向也随之改变，导致小磁针受力方向改变，偏转方向相反，说明通电螺线管的磁场方向与电流方向有关；
（3）如图乙所示，根据小磁针静止时的N极指向，可判断通电螺线管左端为N极，根据安培定则，可判断电流从a出，b回，因此a端应接电源的正极。在螺线管中插入一根铁芯，铁芯会被磁化，与通电螺线管的磁场叠加，其磁场会变强。电磁铁的磁性与线圈匝数有关，与电流大小有关，因此要增强电磁铁的外部磁场，还可以增加线圈匝数、增大电流等。
【分析】（1）①通电后小磁针发生偏转，说明通电螺线管周围有磁场；
②通电螺线管外部的磁场与条形磁体的磁场相似；
（2）将电源正负极对调，闭合开关，发现小磁针偏转方向与原来相反。这说明通电螺线管的磁场方向与电流方向有关；
（3）安培定则：用右手握住螺线管，让四指指向螺线管中电流的方向，那么大拇指所指的那端就是螺线管的N极。将一铁芯插入螺线管中，会增强螺线管的磁场，所以其磁性会变强。能增强电磁铁外部磁场的方法：增大电路中的电流（或增加螺线管的匝数等）。
28．（2025·淮安）“探究通电螺线管外部磁场的特点”的实验装置如图甲所示。
（1）在用铁屑探究螺线管外部磁场分布时，需要经历下列步骤：①轻敲有机玻璃板，观察铁屑分布；②将铁屑均匀撒在有机玻璃板上；③闭合开关。三个步骤合理的顺序是 (填序号)。
（2）经过对铁屑分布的观察，发现通电螺线管外部磁场与 磁体周围磁场分布相似。
（3）把小磁针放在螺线管四周不同的位置，通电后，小磁针分布如图乙所示，发现通电前后A、B两个小磁针未发生明显偏转，此时的螺线管可能是向 (选填“南北”或“东西”)方向放置的。
（4）根据图丙中小磁针静止时的指向，在括号中标出电源左端的极性。
（5）未来，科学家想研究月球是否也像地球一样是一个磁体，在月球科研站内将小磁针放在不同位置，若观察到 现象，则说明月球也是一个磁体。
【答案】（1）②③①
（2）条形
（3）南北
（4）正极
（5）小磁针静止时总指向同一方向
【知识点】通电直导线周围的磁场
【解析】【解答】探究通电螺线管外部磁场的特点时据图连接电路后，将铁屑洒在玻璃板上，闭合开关，轻敲开关，观察铁屑分布，故正确顺序为②③①；
（2）通电螺线管磁场分布和条形磁铁磁场分布相类似；
（3）地磁场为南北向，通电后小磁针指向未发生改变，所以此时 螺线管和地磁场的方向相同，属于南北向；
(4)小磁针N极指向为左，所以通电螺线管右端为N，根据安培定则可知电源左侧为正极；
（5）如果月球为磁场，则小磁针在磁场作用下会指向同一方向。
【分析】通电螺线管：由通电线圈组成，磁性方向可通过安培定则判断：用右手握住通电螺线管，让四指指向电流的方向，那么大拇指所指的那一端就是通电螺线管的N极，磁性与电流、线圈匝数有关
磁场的方向可通过小磁针的指向来判断，题目中N指向左，所以磁感线方向向左。
地磁场和地理的磁极相反， 地磁场的北极在地理南极附近， 南极在地理北极附近。
29．小明乘电梯时，发现电梯超载会自动报警.于是喜好钻研的他对电梯的电路图进行了研究，并设计了以下探究实验，如图甲所示.电源电压恒定不变，R0为定值电阻.用杯中水量调节压敏电阻受到力的大小，压敏电阻的电流与受到压力大小的关系如图乙所示：
（1）图中 R。的作用是 .
（2）分析图乙 I-F图象可知：压敏电阻 Rx受到的压力增大时，通过它的电流也增大，R 的阻值 (填“变大”、“变小”或“不变”)；当压力增大到一定程度时，触点 K 与 接触，电铃响，实现自动报警.
（3）某电梯超载报警的R -F图象如图丙所示，空载时电梯厢对 R 的压力F1等于电梯厢的重力，当压力 时，电梯报警，则此电梯限载 人(设每人的质量约为50kg).
（4）下列与此实验研究方法相同的是____.
A．探究通过导体的电流与导体两端电压的关系时，控制导体电阻不变
B．用光线描述光的传播路径
C．用电磁铁吸引大头针的多少表示它的磁性强弱
D．2个5Ω的电阻串联，相当于1个10Ω的电阻
【答案】（1）保护电路
（2）变小；B
（3）12
（4）C
【知识点】欧姆定律及其应用；影响电磁铁磁性强弱的因素及其探究
【解析】【解答】（1） 在电梯电路中，压敏电阻Rx与电铃串联。若 Rx阻值过小，电路中电流会过大，可能损坏电铃。因此R0串联在电路中，起到保护电路的作用。
（2） 压敏电阻 Rx受到的压力增大时，通过它的电流也增大 ，电源电压不变，结合欧姆定律计算可知，电阻变小，通电螺线管磁性增强，衔铁吸引到B。
（3）据图可知，压力差ΔF=1×104N-4×103N=6×103N，每个人的质量为50kg ，重力为500N，所以限载的人数
（4）本实验 过“电流大小”反映“压敏电阻受力大小”，属于转换法，
选项A：“探究通过导体的电流与导体两端电压的关系时，控制导体电阻不变”属于控制变量法；
选项B：“用光线描述光的传播路径”属于模型法；
选项C：“用电磁铁吸引大头针的多少表示它的磁性强弱”属于转换法（将磁性强弱转化为大头针数量）；
选项D：“2个5Ω的电阻串联，相当于1个10Ω的电阻”属于等效替代法。
综上选C。
【分析】 本题综合考查电路保护、欧姆定律应用、转换法及串联电路特点。第1小问需理解串联电阻的保护作用；第2小问结合欧姆定律分析电阻与电流的关系；第3小问通过图象数据计算压力差与限载人数；第4小问需准确区分不同研究方法。解题关键是熟练运用物理规律与方法，结合图象信息分析。
阅卷人 四、计算题（本题共4小题；每空1分，共19分）
得分
30．（2025·峨眉山模拟）如图甲是科技小组设计的“智能温控小屋”简化电路，受控电路功率随时间的变化关系如图乙所示。当室温上升至28℃时冷却系统开始工作，当室温降至23℃时停止工作。Rt为热敏电阻，其阻值随温度的升高而减小，当控制电路中的电流为0.15A时，衔铁刚好被吸下，控制电路电源电压恒为3V。定值电阻R0为100Ω，线圈电阻忽略不计。求：
（1）受控电路30min内消耗的电能；
（2）受控电路工作时，通过电阻R0的电流；
（3）热敏电阻Rt的变化范围。
【答案】解：（1）由图乙可知，受控电路30min内工作了20min，所以可以得出消耗的电能为W＝Pt＝1200W×20×60s＝1.44×106J
（2）由图甲可知，衔铁被吸下时，受控电路工作，此时控制电路中R0与Rt并联，由并联电路中电压的规律知，R0两端的电压为U0＝U＝3V
通过电阻R0的电流为
（3）由题意可知，当室温上升至28℃时冷却系统开始工作前，控制电路只有热敏电阻接入电路，此时断路，此时经过热敏电阻的电流最大为0.15A，电阻最小时恰好衔铁被吸下，因此可以求出Rt的最小值
衔铁被下瞬间，冷却系统开始工作，温度不再上升，而是下降，电阻Rt开始变大，但由于衔铁被吸下后定值电阻被接入电路，与并联，当电路中的总电流小到0.15A时，衔铁才会被弹回，此时经过的电流为；；
此时Rt的阻值最大为；
因为Rt的阻值随温度的升高而减小，若Rt的阻值继续减小， 电路中的电流变大， 衔铁被吸下，冷却系统开始工作，温度降低，此时Rt的阻值会增大，故Rt的阻值最大为25Ω，故热敏电阻Rt的变化范围为20Ω≤Rt≤25Ω。
答：（1）受控电路30min内消耗的电能为1.44×106J；
（2）受控电路工作时，通过电阻R0的电流为0.03 A；
（3）热敏电阻Rt的变化范围为20Ω≤Rt≤25Ω。
【知识点】并联电路的电流规律；欧姆定律及其应用；电路的动态分析；电功率的计算；电磁继电器的组成、原理和特点
【解析】【分析】（1）由图乙可知冷却系统30min内工作了20min，根据W=Pt计算消耗的电能；
（2）由并联电路电压规律及欧姆定律进行计算；
（3）当控制电路中的电流为0.15A时，衔铁刚好被吸下，冷却系统工作，计算出热敏电阻的最小阻值；当室温降至23℃时，热敏电阻Rt的阻值最大，控制电路的总电流仍为0.15A，根据并联电路的特点和欧姆定律求出热敏电阻的最大阻值。
31．（2024九下·深圳月考）图甲是小明同学为学校草坪设计的一款自动注水、喷淋系统的电路图。控制电路的电源电压U1=12V，RF为压敏电阻，放置在注水系统水箱底部，其阻值随压力的增大而减小。图乙是受控电路中电流随时间变化的关系图像。当通过电磁铁线圈的电流为0.1A时，衔铁恰好被吸下，注水系统停止工作，电磁铁线圈的电阻忽略不计。
（1）当衔铁恰好被吸下时，求电阻RF的阻值。
（2）求喷淋系统的电功率。
（3）求500s内注水系统消耗的电能。
【答案】（1）解： 电磁铁线圈的电阻忽略不计，控制电路为RF简单电路：
答：当衔铁恰好被吸下时，电阻RF的阻值是。
（2）解： 根据电路图知，喷淋系统始终工作，而注水系统会停止工作，根据并联不相互影响，
由图乙可知喷淋系统的电流为1A；P=UI喷=220V×1A=220W
答：喷淋系统的电功率是220W。
（3）解： 因为受控电路中喷淋系统和注水系统并联，且由图乙可知：I注=I总-I喷=1.5A-1A=0.5A；
500s内注水系统工作400s，消耗电能W=UI注t；
答：500s内注水系统消耗的电能。
【知识点】电磁铁的其他应用
【解析】【分析】（1）根据欧姆定律计算电阻。
（2）根据并联电路的电流规律知喷淋系统的电流，根据P=UI计算电功率。
（3）根据W=UIt计算电能。
32．（2025·武威） 生活中有很多“吸”的现象，不同现象中“吸”的物理原理不同，请用物理学原理解释以下现象。
（1）黑板擦能“吸”在带有铁质背板的黑板上；
（2）大风天气，房间内其它窗户都关闭，打开一扇窗户时窗帘会被“吸”到窗外。
【答案】（1）黑板擦内有磁体，磁体具有吸引铁质材料的性质，所以黑板擦能“吸”在带有铁质背板的黑板上。
（2）打开一扇窗户时，窗外靠近窗帘的位置气体流速大、压强小，房间内气体流速小、压强大，气压差把窗帘压向窗外，好像窗帘会被“吸”到窗外。
【知识点】流体压强与流速的关系；磁现象
【解析】【解答】（1）黑板擦内有磁体，磁体具有吸引铁质材料的性质，黑板擦能“吸”在带有铁质背板的黑板上；
（2）窗外刮风时，窗户打开，靠近窗帘的位置气体流速大、压强小，房间内气体流速小、压强大，气压差把窗帘压向窗外，窗帘会被吸向窗外。
【分析】（1）黑板擦能吸在铁质黑板上，是磁铁吸引磁性材料；
（2）流体在流速大的地方压强大，流速小的地方压强大。
33．（2025·齐齐哈尔） 阅读短文，回答问题。
居家用气，安“燃”无恙
炒菜、做饭、取暖……燃气为我们生活带来了极大的便利。但在燃气使用过程中如发生泄漏或燃气具使用不规范的情况，会导致燃气事故的发生。为确保居家用气安“燃”无恙，燃气管理部门要求用户要安装家用燃气报警器。
图甲是某种燃气报警器的部分电路示意图，控制电路中的为气敏电阻，的阻值与燃气浓度的关系如图乙所示。电源电压稳定，闭合开关和，报警器处于工作状态。当燃气浓度达到预设值时，电磁铁恰好能将衔铁吸下，工作电路中灯熄灭，灯发光、电铃响而报警（电磁铁线圈的阻值忽略不计）。
（1）燃气报警器的安装位置应根据被检测气体的密度确定，若家中使用天然气（主要成分是密度比空气密度小的甲烷），则燃气报警器应安装在燃气灶附近的 （选填“上”或“下”）方区域。
（2）图甲中，闭合控制电路的开关，电磁铁上端是 （选填“”或“”）极。当燃气浓度未达到预设值时，杆处于静止状态。若弹簧对端的拉力为动力，观察图甲可知，此时杆AOB是 （选填“省力”“等臂”或“费力”）杠杆。
（3）下列四幅图所示的原理与控制电路中电磁铁的工作原理相同的是（ ）
A．验电器工作原理
B．电流的磁效应
C．电磁感应现象
D．交流发电机原理
（4）若想将燃气报警器的预设值调低，在保证电路元件安全的前提下，可以采取的合理方法是 。（写出一种即可）
【答案】（1）上
（2）N；费力
（3）B
（4）减小的阻值/增大电源电压
【知识点】密度公式及其应用；杠杆的分类；欧姆定律及其应用；通电直导线周围的磁场；通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【解答】 （1）天然气主要成分是甲烷，其密度比空气小。燃气泄漏时，天然气会向上扩散，所以燃气报警器应安装在燃气灶附近的上方区域，以便及时检测到泄漏的燃气。
（2）根据安培定则，用右手握住螺线管，让四指指向螺线管中电流的方向，则大拇指所指的那端就是螺线管的N极。在图甲控制电路中，电流从电磁铁的下端流入，上端流出，所以电磁铁上端是N极。对于杠杆AOB，弹簧对A端的拉力为动力，电磁铁对B端的吸引力为阻力，支点为O。观察图可知，动力臂小于阻力臂，根据杠杆分类，动力臂小于阻力臂的杠杆是费力杠杆，所以此时杠杆AOB是费力杠杆。
（3）控制电路中电磁铁的工作原理是电流的磁效应，即通电导体周围存在磁场。
A图验电器的工作原理是同种电荷相互排斥；
B图所示是奥斯特实验，演示了电流的磁效应，与电磁铁工作原理相同；
C图所示是电磁感应现象，是闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中产生感应电流；
D图所示是交流发电机工作原理，属于电磁感应现象。
故选B。
（4）由图乙知，燃气浓度越低，气敏电阻R1阻值越大。根据欧姆定律可知，在电源电压U一定时，电磁铁能将衔铁吸下报警即控制电路中电流一定，则电路总电阻不变，由串联电路电阻规律知要使燃气浓度较低，即R1阻值大时报警，可以减小滑动变阻器R2的阻值；或者换用电压更高的电源，也能使燃气报警器的预设值调低。
【分析】 （1）根据密度比空气小的气体会向上扩散分析。
（2）根据安培定则，判断螺线管的N极。根据杠杆分类，动力臂小于阻力臂的杠杆是费力杠杆。
（3）控制电路中电磁铁的工作原理是电流的磁效应，即通电导体周围存在磁场；验电器的工作原理是同种电荷相互排斥；奥斯特实验演示了电流的磁效应；电磁感应现象是闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中产生感应电流，是发电机的工作原理。
（4）由图乙知，燃气浓度越低，气敏电阻R1阻值越大。根据欧姆定律知电压和电流不变时，电阻不变，由串联电路电阻规律知要使燃气浓度较低，即R1阻值大时报警，可以减小滑动变阻器R2的阻值或者换用电压更高的电源。
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