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初中物理第十七章 从指南针到磁浮列车综合与测试单元测试课时训练
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这是一份初中物理第十七章 从指南针到磁浮列车综合与测试单元测试课时训练，共24页。试卷主要包含了0分），【答案】C，【答案】D，【答案】B等内容，欢迎下载使用。
沪科版初中物理九年级全一册第十七章《从指南针到磁浮列车》单元测试卷
考试范围：第十七章；考试时间：80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）
1. 生活中有许多“吸”的现象，下列说法不正确的是( )
A. 用吸管把敞口玻璃杯中的饮料“吸”入嘴里，是利用了大气压的作用
B. 磁铁能够“吸”引铁钉，是因为异名磁极相互吸引
C. 龙卷风能把物体“吸”起卷入空中，是因为流体流速大的位置压强小
D. 气球与头发摩擦后，气球容易“吸”灰尘，是因为带电体具有吸引轻小物体的性质
2. 磁共振成像是一种较新的医学成像技术，它采用强静磁场和变化磁场使人体组织成像。若携带金属物做磁共振成像，强静磁场会吸引铁质物品，变化磁场会使携带的金属中产生感应电流，从而使金属发热面灼伤病人，重则危及生命。上述说明中，没有涉及的知识是( )
A. 铁在磁场里会被磁化 B. 磁能生电
C. 同名磁极相互排斥 D. 电流的热效应
3. “赏中华诗词、寻文化基因、品生活之美”的《中国诗词大会》，深受广大青少年的喜爱。下列对古诗文中涉及的各种物理现象解释错误的是( )
A. “蝉噪林逾静，鸟鸣山更幽”，“蝉噪”和“鸟鸣”是通过声音的音调来分辨的
B. “臣心一片磁针石，不指南方不肯休”，“指南方”的一端是“磁针石”的S极
C. “两岸猿声啼不住，轻舟已过万重山”，“轻舟”的运动是以山为参照物的
D. “八月秋高风怒号，卷我屋上三重茅”，是因为流体流动时，流速大的地方压强小
4. 人类最早的磁化技术出现在我国宋代。据《武经总要》记载，如图所示，古人先将鱼形铁烧红，令铁鱼头尾指向南北，然后将其放入水中冷却，依靠地磁场获得磁性，再将其放入水中漂浮，制成指南鱼，图中是它静止时的指向。下列判断正确的是( )
A. 鱼形铁不能被磁体吸引 B. 指南鱼周围存在磁感线
C. 指南鱼鱼头应标注“N” D. 指南鱼的腹部磁性最强
5. 巨磁电阻(GMR)在磁场中，电阻会随着磁场的增大而急剧减小。用GMR组成的电路图如图，开关K与1接通时，电磁铁右端为N极，电源电压恒定，则( )
A. 开关K与2接通时，电磁铁左端为S极
B. 开关K与2接通时，A2指针偏转方向相反
C. 当A1示数减小时，A2示数减小
D. 当A1示数增大时，A2示数不变
6. 如图所示为电磁铁的线路图。开关S闭合后，滑动变阻器的滑片P向右滑动过程中( )
A. 电磁铁的右端为S极，磁性增强
B. 电磁铁的右端为S极，磁性减弱
C. 电磁铁的右端为N极，磁性增强
D. 电磁铁的右端为N极，磁性减弱
7. 在螺线管附近放一小磁针，静止时小磁针位置如图所示。闭合开关S时，小磁针发生旋转，关于通电螺线管的N极及小磁针旋转方向描述正确的是( )
A. 通电螺线管的左侧是N极，小磁针顺时针旋转
B. 通电螺线管的左侧是N极，小磁针逆时针旋转
C. 通电螺线管的右侧是N极，小磁针顺时针旋转
D. 通电螺线管的右侧是N极，小磁针逆时针旋转
8. 下面所做的验证性实验中，说法正确的是( )
①在温度计的玻璃泡上擦上酒精，温度计的示数下降，说明蒸发吸热
②在探究影响动能大小因素实验中，使同一小球从斜面不同高度自由滑下，来研究动能与高度的关系
③将小磁针放在通电导体旁，小磁针会发生偏转，说明通电导体周围有磁场
④在探究液体压强特点时，将金属盒放得越深，发现U形管两液面的高度差越大，说明液体压强与液体的深度有关
A. ①②③ B. ①②④ C. ①③④ D. ②③④
9. 操场上挂着的扬声器是一种把电信号转化成声信号的装置，其结构如图所示。当线圈中通过电流时，它就会在永久磁体的作用下运动，由于通过线圈的电流方向是不断变化的，线圈就会来回振动，带动锥形纸盆也来回振动发出声音。你认为与扬声器工作原理相同的是( )
A. 电磁起重机 B. 电动机 C. 电铃 D. 小灯泡
10. 如图甲所示，磁铁上下摆放形成稳定磁场，取闭合回路的一部分直导体ab沿东西方向放置于两磁铁中间，当闭合开关，该磁场对导体ab产生向北的作用力。图乙为通电螺线管外部磁场的分布情况。则下列哪种方式可以使得通电螺线管的磁场对导体ab的作用力方向与甲图中ab的受力方向相同( )
A. B.
C. D.
11. 在一次物理探究活动中，小明把一个正在发光的白炽灯放到U形磁铁中间，如图所示，他惊讶地发现灯丝在晃动，关于这种现象，下列说法正确的是( )
A. 灯丝晃动是一种电磁感应现象
B. 灯丝晃动是内能转化成了机械能
C. 灯丝晃动是灯丝受到磁铁的吸引作用
D. 灯丝晃动是由于磁场对通电灯丝产生力的作用
12. 如图所示是小华同学“探究磁场对电流的作用”的实验装置，AB是一根金属棒，通过导线接在电路中，闭合开关后，金属棒没有运动(仪器、电路都完好)，要使金属棒运动起来，下列措施可行的是( )
A. 将蹄形磁体的N、S极对调 B. 换用磁性弱一些的蹄形磁体
C. 换用电压大一些的直流电源 D. 将滑动变阻器的滑片向右移动
第II卷（非选择题）
二、填空题（本大题共4小题，共8.0分）
13. 如图所示的智能照明电路，天黑时灯泡L自动发光，天亮自动熄灭.该电路自动控制是利用了丹麦物理学家________发现的电流的磁效应.控制电路中电源电压恒定，R1为定值电阻，R2是光敏电阻，R2的阻值随光照强度的增大而________；若想L在傍晚发光的时间提前，可将R1的限值_______．
14. 如图，在竖直放置的电磁铁上方用弹簧悬挂条形磁体，开关闭合后，移动滑片P时，若弹簧变短，则滑片P应该是向____端移动(填“a”或“b”)，灯泡的亮度变_____。
15. 某同学用一个电磁铁和滑动变阻器串联接入电路中，如图所示，闭合开关S后，小磁针静止时左端应为______ 极。当滑动变阻器的滑片P向上移动时，电磁铁的磁性将______ (选填“增强”“减弱”“不变”)。
16. 如图所示，通电螺线管的a端相当于条形磁体的______极；若螺线管中的电流增大，它的磁性会______。
三、作图题（本大题共2小题，共4.0分）
17. 如图所示，闭合开关后，小磁针静止，请在电源左右两端的括号中用“+”“−”标出电源的正、负极。
18. 根据通电螺线管的N、S极和磁感线形状，在图中标出磁体A的N极，磁感线方向(任选一根标出即可)和电源“+”、“−”极。
四、实验探究题（本大题共2小题，共12.0分）
19. 关于下面两个实验：
(1)图甲：实验板上固定了四根金属丝。a、c、d为镍铬合金，b为铜；a、b、c长度相同，d的长度小于a；a、b、d横截面积相同，c的横截面积大于a。
①该实验中，通过观察______来比较导体电阻的大小。
②探究电阻与金属丝的横截面积是否有关时，应选择金属丝______和c。
(2)图乙：弹簧测力计下悬挂一根软铁棒P，电磁铁Q的匝数大于H的匝数，所绕的铜线规格相同。
①当滑动变阻器滑片向左移动时，观察到弹簧测力计的示数______(选填“增大”或“减小”)，说明电磁铁磁性______(选填“增强”或“减弱”)。
②若探究电磁铁磁性的强弱与匝数是否有关，可以用电磁铁H替换电磁铁Q，保持电磁铁与P的距离不变，同时调节滑动变阻器，控制______不变。
20. 小明观察了小区入口的车辆出入自动控制闸，发现当车牌被识别系统识别后，栏杆抬起，车辆通行．他据此设计了如图所示的结构原理模型，车牌识别成功相当于开关S闭合，已知B端悬挂的铁柱重10N。
(1)S闭合，通电线圈上端为______极；
(2)已知AO：OB=3：1，当通电线圈对铁柱的磁力为10N时，栏杆刚好离开托架，则质量分布、粗细都均匀的栏杆自重为______N；若将图中线圈水平右移少许，要将栏杆刚好拉起的磁力将______10N，为此小明应将电路中滑动变阻器的滑片向______(选填“上”或“下”)移动；
(3)已知该电路电源电压恒为6V，线圈阻值为2Ω.闭合开关，滑动变阻器接入阻值为10Ω时，通电线圈的电功率为______W。
五、计算题（本大题共4小题，共32.0分）
21. 如图所示为某兴趣小组为学校办公楼空调设计的自动控制装置，R是热敏电阻，其阻值随温度变化关系如下表所示。已知继电器的线圈电阻R0=10Ω，左边电源电压为6V恒定不变。当继电器线圈中的电流大于或等于15mA时，继电器的衔铁被吸合，右边的空调电路正常工作。
温度t/℃
0
5
10
15
20
25
30
35
40
电阻R/Ω
600
550
500
450
420
390
360
330
300
(1)这一自动控制装置的基本结构其实是一个______；
(2)计算说明该空调的启动温度是多少？(要有计算过程)
(3)为了节省电能，将空调启动温度设定为30℃，计算控制电路中需要再串联多大的电阻？
(4)改变控制电路的电阻可以给空调设定不同的启动温度，除此之外，请你再提出一种方便可行的调节方案。
22. 海尔智能滚筒洗衣机的简化等效电路如图所示，此时处于空挡位置；闭合开关S，旋钮P旋至1挡时R1、R2同时工作，洗衣机处于加热状态；旋至2挡时R2和电动机同时工作，洗衣机处于保温洗涤状态。R1和R2均为电热丝，其阻值不受温度影响，R1=22Ω，主要参数如表所示。
(1)在使用洗衣机时，有时接触金属门手柄会“麻手”，其解决办法是给洗衣机______(选填“加接零线”、“加接地线”或“加接空气开关”)；当洗衣机处于保温洗涤状态时，工作的主要部件是电热丝和电动机，其中电动机的工作原理是______。
(2)求电热丝R2阻值。
(3)洗衣机处于保温洗涤状态时，干路电流是多少？
(4)除了(1)的方法外，防电墙技术的应用也是保证用电安全的一项重要措施。防电墙是在洗衣机内部形成永久性的电阻，异常漏电情况下，电流依次经过防电墙和人体流入大地，若人体的最大电阻为1×105Ω，人体的安全电压不高于36V，通过计算判断防电墙技术能否保证人的安全。
海尔智能滚筒洗衣机
额定电压
220V
加热功率
2420W
电动机功率
220W
设定温度范围
20～80℃
防电墙电阻
1×106Ω
23. 电动清扫车以其环保、高效等优点，在创建卫生城市中大显身手。如图为一电动清扫车正在工作时的情景。
(1)电动清扫车的主要部件是电动机，其工作原理是______ ；清扫过程中，驾驶员相对于清扫车是______ (选填“静止”或“运动”)的。
(2)清扫车停在水平路面上，总质量为800kg，清扫刷与路面不接触，轮胎与路面总接触面积为0.04m2，车对路面的压强为多少？g取10N/kg。
(3)清扫车完成任务后，在平直道路上以5m/s的速度匀速直线行驶，经10min到达垃圾处理站，行驶过程中车所受阻力大小恒为400N，则牵引力做的功为多少？
24. 如图甲所示是一家庭燃气报警器的部分电路示意图，其中控制电路中的R1是由气敏电阻制成的传感器，R1的阻值与燃气的浓度的关系如图乙。出厂预设当燃气浓度达到4%时报警，出厂测试时，控制电路的电源电压U1为3伏且保持恒定，闭合开关S1、S2，移动滑动变阻器R2滑片P的位置，当控制电路中的电流为0.03安，电磁铁A恰好能将衔铁B吸下，工作电路中相应的灯亮起而报警。(电磁铁线圈的阻值忽略不计)
(1)当报警器报警时，______灯亮。(选填“L1”或“L2”)
(2)该报警器要达到出厂预设值，滑动变阻器接入电路的阻值有多大？
(3)某场地安装该报警器后，想在燃气浓度达到3%时就报警，那么该如何调节滑动变阻器，并请简述其中的科学原理。
答案和解析
1.【答案】B
【解析】
【分析】
本题目考查了大气压的应用、磁性、流体压强与流速的关系、带电体的性质，看学生能否将所学知识灵活运用到实际生活中。
①饮料在大气压力作用下被压入嘴中；
②磁化材料是容易被磁化的物质，如铁、钴、镍。生活中具有这些磁性材料的物体，都容易被磁铁吸引；
③流体压强与流速的关系：流速越大，压强越小；流速越小，压强越大；
④带电体具有吸引轻小物体的性质。
【解答】
A、用吸管吸饮料时，用力吸气，吸管内的气压小于外界大气压，饮料在外界大气压的作用下，被压入口腔内，利用了大气压的作用，故A正确，不符合题意；
B、铁能够“吸”引铁钉，是由于磁体具有吸引铁钴镍等金属的性质，属于磁体对物体的作用力，故B错误，符合题意；
C、龙卷风旋转速度很大，内侧因流速大而压强小，外侧因流速小而压强大，所以物体在压强差的作用下被“吸”起卷入空中，故C正确，不符合题意；
D、因为带电体具有吸引轻小物体的性质，而摩擦后的气球带有电荷，而灰尘属于轻小物体，所以气球与头发摩擦后，气球容易“吸”灰尘，故D正确，不符合题意。
2.【答案】C
【解析】解：
A、由题中信息可知，强静磁场会吸引铁质物品，说明铁在磁场会被磁化；故A不符合题意。
B、由题中信息可知，变化磁场会使携带的金属中产生感应电流，这种现象叫电磁感应现象，电磁感应现象说明磁能生电，故B不符合题意。
C、在上述说明中，并没有涉及同名磁极相互排斥，故C符合题意；
D、由题中信息可知，变化磁场会使携带的金属中产生感应电流，从而使金属发热面灼伤病(电流流过金属导体，金属导体发热)，这种现象叫电流的热效应，故D不符合题意。
故选：C。
(1)磁性材料在磁场中得到磁性的过程叫磁化；
(2)保护电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线的运动时，会产生感应电流的现象叫电磁感应现象；
(3)同名磁极相互排斥；
(4)电流通过导体将电能转化为内能的现象叫电流的热效应。
本题考查的知识点有电磁感应现象、电流的热效应和磁化，能从题干中获取信息是解题的关键。
3.【答案】A
【解析】解：A、“蝉噪”和“鸟鸣”是通过声音的音色来分辨的，故A错误；
B、地球本身是一个巨大的磁体，地磁北极在地理南极附近，地磁南极在地理北极附近，磁针石在地磁场的作用下，始终指向南北方向，其中，指南的一端是磁针石的南极，故B正确；
C、以山为参照物，“轻舟”的位置发生了改变，所以“轻舟”的运动是以山为参照物的，故C正确；
D、风刮过屋顶，屋顶上方的空气流动速度大，压强小；屋内空气流动速度小，压强大，屋顶受到向上的压强大于向下的压强，受到的向上的压力大于向下的压力，产生一个向上的压力差，将茅草吸上去，故D正确。
故选：A。
(1)声音三个特性：音调、响度和音色；音调跟发声体的振动频率有关，频率越大，音调越高；响度跟发声体的振幅有关(振幅越大，响度越大)，还跟距离发声体的远近有关；音色与发声体的结构和材料有关。
(2)这里的磁针石实际上就是小磁针，地球是个巨大的磁体，地磁北极在地理南极附近，地磁南极在地理北极附近；
(3)判断物体运动还是静止，就是看研究的物体和参照物之间位置是否发生了变化。物体与参照物之间发生位置改变，则是运动的，否则是静止的；
(4)流体的压强跟流速有关，流速越大的地方压强越小。比较屋顶上下的空气流动速度，比较屋顶上下受到的压强，再比较屋顶受到向上和向下的压力。
本题考查了学生对流体压强跟流速的关系、地磁场、分子运动的了解与掌握，涉及到的知识点较多，综合性较强，反映了物理来源于生活，又应用于生活，体现的新课标的要求。
4.【答案】C
【解析】解：A、磁性是指能够吸引铁、钴、镍等物质的性质；鱼形铁是用铁制成的，能被磁体吸引，故A错误；
B、指南鱼被磁化后，周围存在磁场，而磁感线实际不存在，是为了描述磁场的分布假想的曲线，故B错误；
C、地磁场的南极在地球的北极附近，地磁场的北极在地球的南极附近，如图所示，指南鱼鱼头指向北方，根据异名磁极相互吸引，指南鱼鱼头应标注“N”，故C正确；
D、指南鱼是一个磁体，两个磁极位置的磁性最强，中间最弱，故D错误。
故选：C。
(1)磁性是指能够吸引铁、钴、镍等物质的性质，不是所有物体都能被吸引；
(2)磁感线实际不存在，是为了描述磁场的分布假想的曲线；
(3)异名磁极相互吸引；
(4)磁极位置磁性最强，中间位置磁性最弱。
本题考查了指南鱼和地磁场的有关知识，属于识记性知识，将课本内容记忆清楚是关键。
5.【答案】C
【解析】解：A、开关K与2接通时，电流从电磁铁的右端流入，左端流出，即电磁铁的左端是N极，右端是S极，故A错误；
B、巨磁电阻(GMR)电路中电流方向，只和电源有关。改变左侧中电流流向。并不能改变右侧中电流流向，故B错误；
C、当A1示数减小时，左侧电磁铁的磁场变弱，故GMR的电阻变大，所以右侧电路电阻变大，故A 2示数减小，故C正确；
D、当A1示数减小增大时，左侧电磁铁的磁场变强，故GMR的电阻变小，所以右侧电路电阻变小，故A 2示数增大，故D错误；
故选：C。
(1)先判断出电流的方向，在据安培定则分析即可；
(2)比较两种情况，电磁铁的磁场强弱是否变化，而后判断即可；
(3)电磁铁的磁性强弱与电流的强弱有关；
此题考查了安培定则的应用、巨磁电阻的理解等知识点，是一道综合题。
6.【答案】D
【解析】解：
由图可知，电流从螺旋管的左端流入、右端流出，用右手握住螺旋管，四指指向电流的方向，则大拇指指向右端，所以右端是N极，故AB错误；
滑动变阻器的滑片P向右滑动过程中，接入电路中的电阻变大，电路中的总电阻变大，
由I=UR可知，电路中的电流变小，通过电磁铁的电流变小，
则在螺旋管的匝数一定时，电磁铁的磁性减弱，故C错误、D正确。
故选：D。
(1)根据安培定则判断电磁铁右端的N、S极，即伸出右手，用右手握住螺旋管，四指指向电流的方向，大拇指所指的方向是N极；
(2)根据滑片的移动可知接入电路中电阻的变化，根据欧姆定律可知电路中电流的变化；线圈匝数一定时，电流越大，电磁铁的磁性越强，反之越小。
本题考查了安培定则和影响电磁铁磁性强弱因素的应用，正确的判断电流的方向和电路中电流的变化是关键。
7.【答案】D
【解析】解：闭合开关后，电流由螺线管的左侧流入、右侧流出，根据安培定则，用右手握住螺线管，四指指向电流的方向，则大拇指指向右端，即通电螺线管的右端为N极、左端为S极，根据异名磁极相互吸引可知，小磁针的N极应向右旋转，即小磁针逆时针旋转，故D正确。
故选：D。
根据线圈的绕法和电流的方向，可以确定螺线管的NS极；据磁体间的相互作用分析小磁针N极的运动方向。
此题考查了通电螺线管的极性判断、磁极间的作用规律等知识点，要求能熟练应用右手螺旋定则由电流方向判断磁极方向，或由磁极方向判断电流方向。
8.【答案】C
【解析】解：①在温度计的玻璃泡上抹上酒精，温度计的示数下降，是因为温度计表面的酒精在蒸发时吸热起到制冷作用。故①正确；
②探究影响动能大小因素时，使同一小球从斜面不同高度自由滑下，目的是改变小球在水平面上开始运动的速度，以此来研究动能与速度的关系。故②错误；
③将小磁针放在通电导体旁，小磁针会发生偏转，说明通电导体周围有磁场；该磁场对小磁针产生磁力作用。故③正确；
④在探究液体压强特点时，将金属盒放得越深，发现U形管两液面的高度差越大，说明液体产生的压强与液体的深度有关。故④正确。
所以，说法正确的是①③④。
故选：C。
(1)物质由液态变为气态叫汽化，汽化包括蒸发和沸腾，都吸热；
(2)动能的大小与质量和速度有关；
(3)小磁针发生偏转，标志着受到磁场产生的磁力作用；
(4)液体压强与液体的密度与深度有关。
此题是一道综合题，考查了多个知识点。明确蒸发吸热的特点、影响动能大小的因素、用磁针的偏转显示磁场的存在、液体压强的特点，可做出解答。
9.【答案】B
【解析】略
10.【答案】A
【解析】解：
A、根据电流的流向，利用安培定则可知，螺线管的上端为N极，磁场的方向是向上的；该图与题干图片相比，磁场方向相反，电流的方向相反，则导体ab受到磁场力方向与题干相同，故A正确；
B、根据电流的流向，利用安培定则可知，螺线管的下端为S极，磁场的方向是向上的；该图与题干图片相比，磁场方向相反，电流的方向相同，则导体ab受到磁场力方向与题干不同，故B错误；
C、根据电流的流向，利用安培定则可知，螺线管的上端为S极，磁场的方向是向下的；该图与题干图片相比，磁场方向相同，电流的方向相反，则导体ab受到磁场力方向与题干不同，故C错误；
D、根据电流的流向，利用安培定则可知，螺线管的下端为N极，磁场的方向是向下的；该图与题干图片相比，磁场方向相同，电流的方向相反，则导体ab受到磁场力方向与题干不同，故D错误。
根据安培定则判定螺线管的极性，从而判断出磁场的方向；改变电流的方向或磁场的方向都可以改变通电导体的受力方向，从而使其运动方向不同；若电流的方向和磁场的方向都同时改变，则通电导体的受力方向不变。
本题考查了磁场力的方向，明确影响磁场力方向的两个因素是解题的关键。
11.【答案】D
【解析】有电流通过的灯丝置于磁场中晃动，体现了通电导体在磁场中受到力的作用。在这个过程中，是电能转化为机械能。
灯丝在磁场中晃动，说明其受到了力的作用，由此联系磁场对通电导体产生了力的作用。
通过灯丝的晃动，联系到受力，进而与通电导体在磁场中受力而运动联系起来是解决此题的思路。
12.【答案】C
【解析】略
13.【答案】奥斯特；减小；变大
【解析】
【分析】
本题一道以敏感电阻变化引起的动态电路分析，关键要明确电磁继电器的工作原理，熟练应用欧姆定律即可正确解题，属于动态电路分析的典型题目，有一定难度。
(1)由物理常识知；
(2)要使天亮时自动熄灭，电流需增大达到一定数值时，衔铁被吸合，灯L所在电路断开，灯L自动熄灭，进而得出R2的阻值随光照强度的变化而发生怎样的变化；
(3)由于控制电路的电源电压不变，衔铁被吸合的电流不变，根据R=UI可知，控制电路的总电阻不变，若R1换成阻值较大的电阻，R2的阻值变小，进而分析得出灯L的发光时间变化，据此分析可知若想L在傍晚发光的时间提前，可将R1的限值变大。
【解答】
(1)由物理常识知，该电路自动控制是利用了丹麦物理学家奥斯特发现的电流的磁效应；
(2)要使灯L在天亮时自动熄灭，电流需增大达到一定数值，衔铁被吸合，灯L所在电路断开，灯L自动熄灭，则可知天亮时光照强度增大，控制电路中电流增大，光敏电阻R2的阻值减小，所以，R2的阻值随光照强度的增大而减小；
(3)由于控制电路的电源电压不变，衔铁被吸合的电流不变，根据R=UI可知，衔铁被吸合时控制电路的总电阻不变，若R1换成阻值较大的电阻，则R2的阻值变小，此时光照强度变强，即灯L在天太亮时熄灭，在天不很暗时就自动发光。由此可见，若想L在傍晚发光的时间提前，可将R1的限值变大。
14.【答案】a；亮
【解析】
【分析】本题考查了滑动变阻器的作用、欧姆定律的应用、影响通电螺线管磁性强弱的因素、磁极间的相互作用和安培定则，属于基础题。
根据弹簧变短判断通电螺线管的磁性变化，从而得到电路中电流变化，根据电流变化和电路图判断滑动变阻器滑片的移动方向和灯泡的亮度即可。
【解答】由电路图和右手定则可知，通电螺线管上端为S极，与条形磁铁的N极相互吸引，弹簧变短，说明通电螺线管磁性变弱，电路中的电流变小，滑动变阻器的阻值变大，即滑片P向a端移动；分析电路图可知，滑动变阻器与灯泡并联，滑动变阻器的阻值变大，滑动变阻器和灯泡两端的电压变大，所以灯泡的亮度变亮。
故答案为：a；亮。
15.【答案】S 增强
【解析】解：如图，电流从电磁铁的右端流入，用右手握住螺线管，使四指指向电流的方向，则大拇指指向右端，所以电磁铁的左端是S极，右端为N极，根据异名磁极相互吸引，可知小磁针的左端为S极。
当滑动变阻器的滑片P向上移动时，连入电路的电阻变小，电流增大，在螺线管的匝数一定时，电流越大，电磁铁的磁性将增强。
故答案为：S；增强。
要解决此题，需要掌握安培定则、磁极间的相互作用、滑动变阻器的作用和影响电磁铁磁性强弱的因素。
影响电磁铁磁性强弱的因素：电流的大小和线圈的匝数。电流越大、线圈匝数越多，电磁铁的磁性越强。
安培定则：伸出右手，用右手握住螺线管，四指指向电流的方向，大拇指所指的方向是通电螺线管的N极。
此题主要考查了电流大小对电磁铁磁性的影响。要掌握影响电磁铁磁性的因素，在此题中关键是判断出线圈匝数不变，电路中的电流变大。同时考查了滑动变阻器阻值大小的判断及安培定则。
16.【答案】N 增强
【解析】解：如图所示，电流从右侧流入，左侧流出，用右手握住螺线管，四指所指的方向为电流的方向，大拇指指向螺线管的左端即a端相对于条形磁体的N极，所以通电螺线管a端相当于条形磁铁的北极；
螺线管中的的磁性强弱与电流大小有关，电流越大磁性越强，若螺线管中的电流增大，它的磁性会增强。
故答案为：N(北)；增强。
(1)利用安培定则可以判断通电螺线管的极性；
(2)螺线管中的的磁性强弱与电流大小有关，电流越大磁性越强。
本题考安培定则的应用、电流磁场的强弱等问题，是一道基础题，掌握基础知识即可正确解题。
17.【答案】
【解析】略
18.【答案】解：已知通电螺线管的左端为S极，右端为N极，根据安培定则，用右手握住螺线管，四指指向电流方向，大拇指所指的方向为N极方向，可知，电源左端为正极，右端为负极，
磁体外部磁感线由N极指向S极，根据图中磁感线的形状可知，两磁极间一定为同名磁极，故条形磁铁A的左端为N极，右端为S极，如图所示。
【解析】通电螺线管的磁场与条形磁体磁场相似，磁体极性与导线的绕法和电流方向有关，磁体的极性和电流方向关系用安培定则判断；磁体的磁感线都是从磁体的N极出发，回到磁体的S极。
解决此类题目的顺序都是一定的，重要的是找到问题的突破口即根据已知首先能做出判断的一项，本题的突破口是先根据通电螺线管的磁极判断电流的方向。
19.【答案】(1)①电流表的示数 ② a (2) ①增大 增强 ②电路中的电流
【解析】(1)①实验中采用了转换法比较电阻大小，即通过比较电流表示数来比较导体电阻的大小；
②探究电阻与金属丝横截面积的关系时，应控制导体的材料和长度相同，横截面积不同，因此选择a、c两根电阻丝；
(2)①滑动变阻器滑片向左移动时，滑动变阻器接入电路的电阻变小，串联电路总电阻等于各部分电阻之和，所以电路总电阻变小，由欧姆定律可知电路中电流变大，电磁铁磁性增强，对软铁棒的吸引力增大，弹簧测力计示数会变大；
②电磁铁磁性强弱与电流大小、线圈匝数等有关，电磁铁Q的匝数大于H的匝数，所以保持电磁铁与P的距离不变，控制电路中的电流相同。
分析：(1)①电流表串联在电路中，电源电压一定，导体电阻越大，通过电路的电流越小，导体电阻越小，通过电路的电流越大，可以通过电流表示数大小判断导体电阻大小；
②导体的电阻与导体的材料、长度、横截面积有关，实验探究时应采用控制变量法；在研究导体的电阻与导体的横截面积是否有关时，应控制导体的材料和长度不变；
(2)①根据滑片移动的方向判断滑动变阻器接入电路的电阻的变化，根据串联电路电阻规律和欧姆定律判断通过电路的电流的变化；电磁铁磁性越强，对软铁棒的吸引力越大，弹簧测力计示数越大；
②电磁铁磁性强弱与电流大小、线圈匝数等有关；探究电磁铁磁性的强弱与匝数是否有关，应改变线圈匝数，并控制电流不变。
本题考查了影响电阻大小因素的实验和影响电磁铁磁性的强弱的因素，侧重考查了学生对控制变量法的掌握和应用，是一道基础题。
20.【答案】S 20 小于 上 2.5
【解析】解：(1)根据右手定则可知S闭合，通电线圈上端为S极；
(2)B端悬挂的铁柱重10N，通电线圈对铁柱的磁力为10N，所以B处受到的拉力为10N+10N=20N，
质量分布、粗细都均匀的栏杆的重心在其中点，已知AO：OB=3：1，根据杠杆平衡条件可得G×(OA+OB2−OB)=GB×OB，
即G×(3+12−1)=20N×1，
解得：G=20N；
若将图中线圈水平右移少许，通电线圈对铁柱的磁力将小于10N，则B处受到的拉力变小，所以需增大此时通电线圈的磁场，则需增大通过电路的电流，根据欧姆定律可知需减小滑动变阻器接入电路的电阻，所以小明应将电路中滑动变阻器的滑片向上移动；
(3)串联电路总电阻等于各部分电阻之和，根据欧姆定律可得此时通过电路的电流：I=UR线圈+RP=6V2Ω+10Ω=0.5A，
通电线圈的电功率为：P=I2RP=(0.5A)2×10Ω=2.5W。
答案为：(1)S；(2)20；小于；上；(3)2.5。
(1)根据右手定则可判断通电线圈上端的磁极；
(2)B端悬挂的铁柱重10N，通电线圈对铁柱的磁力为10N，据此计算B处受到的拉力，
质量分布、粗细都均匀的栏杆的重心在其中点，已知AO：OB=3：1，根据杠杆平衡条件可得G×(OA+OB2−OB)=GB×OB，代入数据解方程可得栏杆自重，将图中线圈水平右移少许，通电线圈对铁柱的磁力将小于10N，则B处受到的拉力变小，所以需增大此时通电线圈的磁场，则需增大通过电路的电流，根据欧姆定律可知需减小滑动变阻器接入电路的电阻，据此判断滑动变阻器的滑片移动方向；
(3)根据串联电路电阻规律结合欧姆定律计算此时通过电路的电流，根据P=I2R计算通电线圈的电功率。
本题考查串联电路特点、欧姆定律、电功率公式以及杠杆平衡条件的灵活运用，综合性强。
21.【答案】电磁继电器
【解析】解：
(1)由题意可知，该自动控制装置的基本结构其实是一个电磁继电器；
(2)电路启动时的总电阻：R总=UI=6V0.015A=400Ω，
此时热敏电阻的阻值：R热=R总−R0=400Ω−10Ω=390Ω，对照表格数据可知，此时的启动温度是25℃。
(3)因为电路启动时的总电阻为400Ω，由表中数据可知，空调启动温度设定为30℃时，热敏电阻的阻值为360Ω，
则电路中还应串联的电阻：R′=R热=R总−R热′−R0=400Ω−360Ω−10Ω=30Ω。
(4)因为本装置启动的电流是一定的，因此，既可通过改变电阻来改变电流，可以通过将左边电源改为可调压电源来实现对其控制。
答：(1)电磁继电器；(2)空调的启动温度是25℃；(3)控制电路中需要再串联30Ω的电阻；(4)可以将左边电源改为可调压电源。
(1)由题意可知，这一自动控制装置的基本结构是一个电磁继电器；
(2)根据左边电源电压为6V，继电器线圈中的电流大于或等于15mA时，继电器启动，可计算出此时，继电器的总电阻，再减去线圈电阻，可得到热敏电阻的阻值，最后从表中找出对应温度；
(3)当温度设定为30℃时，从表中找出对应的电阻值，用同样的方法求出总电阻，减去表中对应的阻值，即可得出应串联的电阻大小；
(4)本装置通过调节电阻来改变设定温度，我们也可以考虑通过改变电源电压，实现对其调节的作用。
本装置的实质是一个电磁继电器，对电磁继电器工作原理的了解是解题的基础。通过这一装置，重点考查了对电路中电流、电阻变化的分析，既要理解装置的工作过程，同时还要会从表格的数据中获取有用的信息，具有一定的综合性。
22.【答案】加接地线 通电导体在磁场中受力运动
【解析】解：(1)在使用滚筒洗衣机时，发现接触金属门手柄会“麻手”，解决办法是给洗衣机电路加接地线；
电动机的原理：通电导体在磁场中受力运动；
(2)由电路图可知，闭合开关S，旋钮P旋至1挡时，电热丝R1与R2并联，洗衣机处于加热状态，由表格数据可知，加热功率P=2420W，
电热丝R1的加热功率：
P1=UI1=U2R1=(220V)222Ω=2200W，
因总功率等于各电阻消耗功率之和，
所以电热丝R2的加热功率：
P2=P−P1=2420W−2200W=220W，
由P=UI=U2R可知，电热丝R2的阻值：
R2=U2P2=(220V)2220W=220Ω；
(3)由电路图可知，当旋钮P旋至2挡时，R2和电动机同时工作，洗衣机处于保温洗涤状态；
由并联电路的特点可知，与加热状态相比，R2两端的电压不变，其功率仍然为220W，
则电热丝R2和电动机的总功率：
P总=P2+P电动=220W+220W=440W，
保温洗涤的干路电流：
I=P总U=440W220V=2A；
(4)防电墙与人的电阻串联
串联总电阻：R=R0+R人=1×106Ω+1×105Ω=1.1×106Ω
串联电路的电流：I0=UR=220V1.1×106Ω=2×10−4A，
人体的电压：U人=I0R人=2×10−4A×1×105Ω=20V<36V，所以安全。
答：(1)加接地线；通电导体在磁场中受力运动；
(2)电热丝R2阻值为220Ω；
(3)洗衣机处于保温洗涤状态时，干路电流是2A；
(4)能保证人的安全。
(1)家用电器的金属外壳接地，可防止因漏电发生触电事故；电动机的原理：通电导体在磁场中受力运动；
(2)由电路图可知，闭合开关S，旋钮P旋至1挡时，电热丝R1与R2并联，洗衣机处于加热状态，根据P=UI=U2R求出电热丝R1的加热功率，根据电路的总功率等于各用电器功率之和求出电热丝R2的加热功率，根据P=UI=U2R求出R2的阻值；
(3)由电路图可知，当旋钮P旋至2挡时，R2和电动机同时工作，洗衣机处于保温洗涤状态；根据电路的总功率等于各用电器功率之和求出电热丝R2和电动机的总功率，根据P=UI的变形公式求出干路电流；
(4)根据串联电路电阻特点求出电路总电阻，再利用欧姆定律及变形公式求出此时人体的电压，与人体的安全电压进行比较即可判断防电墙技术能否保证人的安全。
本题考查了安全用电原则、电动机的工作原理、串并联电路的特点、电功率公式和欧姆定律的应用，要注意电路的总功率等于各用电器功率之和。
23.【答案】通电线圈在磁场中受力转动 静止
【解析】解：(1)电动机是根据通电线圈在磁场中受力转动的原理工作的；
清扫过程中，驾驶员相对于清扫车的位置没有发生改变，因此驾驶员相对于清扫车是静止的；
(2)清扫车停在水平路面上，对水平路面的压力：F压=G=mg=800kg×10N/kg=8000N，
车对路面的压强：p=F压S=8000N0.04m2=2×105Pa；
(3)由v=st可得，清扫车10min内通过的路程：s=vt=5m/s×10×60s=3000m，
由于清扫车做匀速直线运动，所以牵引力和阻力是一对平衡力，即F=f=400N，
牵引力做的功：W=Fs=400N×3000m=1.2×106J。
答：(1)通电线圈在磁场中受力转动；静止；
(2)车对路面的压强为2×105Pa；
(3)牵引力做的功为1.2×106J。
(1)电动机是根据通电线圈在磁场中受力转动的原理工作的；判断物体的运动情况关键是判断物体与参照物之间是否发生位置的变化；
(2)清扫车停在水平路面上，水平路面受到的压力等于其重力，根据G=mg即可求出，再根据p=FS求出车对路面的压强；
(3)先根据速度公式求出清扫车10min通过的路程，然后根据清扫车匀速直线行驶时，牵引力与阻力是一对平衡力可知牵引力的大小，再根据W=Fs求出牵引力做的功。
本题综合考查了电动机的原理、运动与静止的相对性、压强和功的计算，涉及知识点较多，但都属于基础知识考查范围，难度不大。
24.【答案】L2
【解析】解：(1)报警器报警时，电磁铁A恰好能将衔铁B吸下，由电路图可知，L2灯亮；
(2)当燃气浓度达到4%时，根据图乙可知，气敏电阻的阻值为40Ω，
由I=UR可知，此时电路的总电阻：R总=U1I=3V0.03A=100Ω，
因串联电路两端电压等于各部分电压之和，
所以滑动变阻器接入电路的阻值：R2=R总−R1=100Ω−40Ω=60Ω；
(3)根据图乙可知，当燃气浓度达到3%时，气敏电阻接入电路的阻值变大，为保证报警时电路电流仍为0.03A，
由I=UR可知，当电压一定时，需减小电路中的总电阻，因此调节滑片使滑动变阻器接入电路的阻值减小，故将滑片向下移动；
因此当滑片向下移动一定距离后，燃气浓度达到3%，电路电流刚好为0.03A时，报警器报警。
答：(1)L2；
(2)滑动变阻器接入电路的阻值为60Ω；
(3)应调节滑片使滑动变阻器接入电路的阻值减小；原理：报警时电路电流不变，电路的总电阻不变，当燃气浓度达到3%时，气敏电阻接入电路的阻值变大，则滑动变阻器接入电路的阻值减小。
(1)报警器报警时，电磁铁A恰好能将衔铁B吸下，由图甲可知发光的灯泡；
(2)由甲电路图可知，控制电路中R1、R2串联，当燃气浓度达到4%时，根据图乙可知读出气敏电阻的阻值，再根据欧姆定律的应用求出电路的总电阻，根据串联电路电阻特点求出滑动变阻器接入电路的阻值；
(3)根据图乙可知，当燃气浓度达到3%时，气敏电阻接入电路的阻值变大，为保证报警时电路电流仍为0.03A，由欧姆定律可知，需减小电路的总电阻，据此可知滑动变阻器调节的方向。
本题考查了电磁继电器的使用和串联电路的特点、欧姆定律的应用，从图象中获取有用的信息以及明白报警器的工作特点是关键。
沪科版初中物理九年级全一册第十七章《从指南针到磁浮列车》单元测试卷
考试范围：第十七章；考试时间：80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）
1. 生活中有许多“吸”的现象，下列说法不正确的是( )
A. 用吸管把敞口玻璃杯中的饮料“吸”入嘴里，是利用了大气压的作用
B. 磁铁能够“吸”引铁钉，是因为异名磁极相互吸引
C. 龙卷风能把物体“吸”起卷入空中，是因为流体流速大的位置压强小
D. 气球与头发摩擦后，气球容易“吸”灰尘，是因为带电体具有吸引轻小物体的性质
2. 磁共振成像是一种较新的医学成像技术，它采用强静磁场和变化磁场使人体组织成像。若携带金属物做磁共振成像，强静磁场会吸引铁质物品，变化磁场会使携带的金属中产生感应电流，从而使金属发热面灼伤病人，重则危及生命。上述说明中，没有涉及的知识是( )
A. 铁在磁场里会被磁化 B. 磁能生电
C. 同名磁极相互排斥 D. 电流的热效应
3. “赏中华诗词、寻文化基因、品生活之美”的《中国诗词大会》，深受广大青少年的喜爱。下列对古诗文中涉及的各种物理现象解释错误的是( )
A. “蝉噪林逾静，鸟鸣山更幽”，“蝉噪”和“鸟鸣”是通过声音的音调来分辨的
B. “臣心一片磁针石，不指南方不肯休”，“指南方”的一端是“磁针石”的S极
C. “两岸猿声啼不住，轻舟已过万重山”，“轻舟”的运动是以山为参照物的
D. “八月秋高风怒号，卷我屋上三重茅”，是因为流体流动时，流速大的地方压强小
4. 人类最早的磁化技术出现在我国宋代。据《武经总要》记载，如图所示，古人先将鱼形铁烧红，令铁鱼头尾指向南北，然后将其放入水中冷却，依靠地磁场获得磁性，再将其放入水中漂浮，制成指南鱼，图中是它静止时的指向。下列判断正确的是( )
A. 鱼形铁不能被磁体吸引 B. 指南鱼周围存在磁感线
C. 指南鱼鱼头应标注“N” D. 指南鱼的腹部磁性最强
5. 巨磁电阻(GMR)在磁场中，电阻会随着磁场的增大而急剧减小。用GMR组成的电路图如图，开关K与1接通时，电磁铁右端为N极，电源电压恒定，则( )
A. 开关K与2接通时，电磁铁左端为S极
B. 开关K与2接通时，A2指针偏转方向相反
C. 当A1示数减小时，A2示数减小
D. 当A1示数增大时，A2示数不变
6. 如图所示为电磁铁的线路图。开关S闭合后，滑动变阻器的滑片P向右滑动过程中( )
A. 电磁铁的右端为S极，磁性增强
B. 电磁铁的右端为S极，磁性减弱
C. 电磁铁的右端为N极，磁性增强
D. 电磁铁的右端为N极，磁性减弱
7. 在螺线管附近放一小磁针，静止时小磁针位置如图所示。闭合开关S时，小磁针发生旋转，关于通电螺线管的N极及小磁针旋转方向描述正确的是( )
A. 通电螺线管的左侧是N极，小磁针顺时针旋转
B. 通电螺线管的左侧是N极，小磁针逆时针旋转
C. 通电螺线管的右侧是N极，小磁针顺时针旋转
D. 通电螺线管的右侧是N极，小磁针逆时针旋转
8. 下面所做的验证性实验中，说法正确的是( )
①在温度计的玻璃泡上擦上酒精，温度计的示数下降，说明蒸发吸热
②在探究影响动能大小因素实验中，使同一小球从斜面不同高度自由滑下，来研究动能与高度的关系
③将小磁针放在通电导体旁，小磁针会发生偏转，说明通电导体周围有磁场
④在探究液体压强特点时，将金属盒放得越深，发现U形管两液面的高度差越大，说明液体压强与液体的深度有关
A. ①②③ B. ①②④ C. ①③④ D. ②③④
9. 操场上挂着的扬声器是一种把电信号转化成声信号的装置，其结构如图所示。当线圈中通过电流时，它就会在永久磁体的作用下运动，由于通过线圈的电流方向是不断变化的，线圈就会来回振动，带动锥形纸盆也来回振动发出声音。你认为与扬声器工作原理相同的是( )
A. 电磁起重机 B. 电动机 C. 电铃 D. 小灯泡
10. 如图甲所示，磁铁上下摆放形成稳定磁场，取闭合回路的一部分直导体ab沿东西方向放置于两磁铁中间，当闭合开关，该磁场对导体ab产生向北的作用力。图乙为通电螺线管外部磁场的分布情况。则下列哪种方式可以使得通电螺线管的磁场对导体ab的作用力方向与甲图中ab的受力方向相同( )
A. B.
C. D.
11. 在一次物理探究活动中，小明把一个正在发光的白炽灯放到U形磁铁中间，如图所示，他惊讶地发现灯丝在晃动，关于这种现象，下列说法正确的是( )
A. 灯丝晃动是一种电磁感应现象
B. 灯丝晃动是内能转化成了机械能
C. 灯丝晃动是灯丝受到磁铁的吸引作用
D. 灯丝晃动是由于磁场对通电灯丝产生力的作用
12. 如图所示是小华同学“探究磁场对电流的作用”的实验装置，AB是一根金属棒，通过导线接在电路中，闭合开关后，金属棒没有运动(仪器、电路都完好)，要使金属棒运动起来，下列措施可行的是( )
A. 将蹄形磁体的N、S极对调 B. 换用磁性弱一些的蹄形磁体
C. 换用电压大一些的直流电源 D. 将滑动变阻器的滑片向右移动
第II卷（非选择题）
二、填空题（本大题共4小题，共8.0分）
13. 如图所示的智能照明电路，天黑时灯泡L自动发光，天亮自动熄灭.该电路自动控制是利用了丹麦物理学家________发现的电流的磁效应.控制电路中电源电压恒定，R1为定值电阻，R2是光敏电阻，R2的阻值随光照强度的增大而________；若想L在傍晚发光的时间提前，可将R1的限值_______．
14. 如图，在竖直放置的电磁铁上方用弹簧悬挂条形磁体，开关闭合后，移动滑片P时，若弹簧变短，则滑片P应该是向____端移动(填“a”或“b”)，灯泡的亮度变_____。
15. 某同学用一个电磁铁和滑动变阻器串联接入电路中，如图所示，闭合开关S后，小磁针静止时左端应为______ 极。当滑动变阻器的滑片P向上移动时，电磁铁的磁性将______ (选填“增强”“减弱”“不变”)。
16. 如图所示，通电螺线管的a端相当于条形磁体的______极；若螺线管中的电流增大，它的磁性会______。
三、作图题（本大题共2小题，共4.0分）
17. 如图所示，闭合开关后，小磁针静止，请在电源左右两端的括号中用“+”“−”标出电源的正、负极。
18. 根据通电螺线管的N、S极和磁感线形状，在图中标出磁体A的N极，磁感线方向(任选一根标出即可)和电源“+”、“−”极。
四、实验探究题（本大题共2小题，共12.0分）
19. 关于下面两个实验：
(1)图甲：实验板上固定了四根金属丝。a、c、d为镍铬合金，b为铜；a、b、c长度相同，d的长度小于a；a、b、d横截面积相同，c的横截面积大于a。
①该实验中，通过观察______来比较导体电阻的大小。
②探究电阻与金属丝的横截面积是否有关时，应选择金属丝______和c。
(2)图乙：弹簧测力计下悬挂一根软铁棒P，电磁铁Q的匝数大于H的匝数，所绕的铜线规格相同。
①当滑动变阻器滑片向左移动时，观察到弹簧测力计的示数______(选填“增大”或“减小”)，说明电磁铁磁性______(选填“增强”或“减弱”)。
②若探究电磁铁磁性的强弱与匝数是否有关，可以用电磁铁H替换电磁铁Q，保持电磁铁与P的距离不变，同时调节滑动变阻器，控制______不变。
20. 小明观察了小区入口的车辆出入自动控制闸，发现当车牌被识别系统识别后，栏杆抬起，车辆通行．他据此设计了如图所示的结构原理模型，车牌识别成功相当于开关S闭合，已知B端悬挂的铁柱重10N。
(1)S闭合，通电线圈上端为______极；
(2)已知AO：OB=3：1，当通电线圈对铁柱的磁力为10N时，栏杆刚好离开托架，则质量分布、粗细都均匀的栏杆自重为______N；若将图中线圈水平右移少许，要将栏杆刚好拉起的磁力将______10N，为此小明应将电路中滑动变阻器的滑片向______(选填“上”或“下”)移动；
(3)已知该电路电源电压恒为6V，线圈阻值为2Ω.闭合开关，滑动变阻器接入阻值为10Ω时，通电线圈的电功率为______W。
五、计算题（本大题共4小题，共32.0分）
21. 如图所示为某兴趣小组为学校办公楼空调设计的自动控制装置，R是热敏电阻，其阻值随温度变化关系如下表所示。已知继电器的线圈电阻R0=10Ω，左边电源电压为6V恒定不变。当继电器线圈中的电流大于或等于15mA时，继电器的衔铁被吸合，右边的空调电路正常工作。
温度t/℃
0
5
10
15
20
25
30
35
40
电阻R/Ω
600
550
500
450
420
390
360
330
300
(1)这一自动控制装置的基本结构其实是一个______；
(2)计算说明该空调的启动温度是多少？(要有计算过程)
(3)为了节省电能，将空调启动温度设定为30℃，计算控制电路中需要再串联多大的电阻？
(4)改变控制电路的电阻可以给空调设定不同的启动温度，除此之外，请你再提出一种方便可行的调节方案。
22. 海尔智能滚筒洗衣机的简化等效电路如图所示，此时处于空挡位置；闭合开关S，旋钮P旋至1挡时R1、R2同时工作，洗衣机处于加热状态；旋至2挡时R2和电动机同时工作，洗衣机处于保温洗涤状态。R1和R2均为电热丝，其阻值不受温度影响，R1=22Ω，主要参数如表所示。
(1)在使用洗衣机时，有时接触金属门手柄会“麻手”，其解决办法是给洗衣机______(选填“加接零线”、“加接地线”或“加接空气开关”)；当洗衣机处于保温洗涤状态时，工作的主要部件是电热丝和电动机，其中电动机的工作原理是______。
(2)求电热丝R2阻值。
(3)洗衣机处于保温洗涤状态时，干路电流是多少？
(4)除了(1)的方法外，防电墙技术的应用也是保证用电安全的一项重要措施。防电墙是在洗衣机内部形成永久性的电阻，异常漏电情况下，电流依次经过防电墙和人体流入大地，若人体的最大电阻为1×105Ω，人体的安全电压不高于36V，通过计算判断防电墙技术能否保证人的安全。
海尔智能滚筒洗衣机
额定电压
220V
加热功率
2420W
电动机功率
220W
设定温度范围
20～80℃
防电墙电阻
1×106Ω
23. 电动清扫车以其环保、高效等优点，在创建卫生城市中大显身手。如图为一电动清扫车正在工作时的情景。
(1)电动清扫车的主要部件是电动机，其工作原理是______ ；清扫过程中，驾驶员相对于清扫车是______ (选填“静止”或“运动”)的。
(2)清扫车停在水平路面上，总质量为800kg，清扫刷与路面不接触，轮胎与路面总接触面积为0.04m2，车对路面的压强为多少？g取10N/kg。
(3)清扫车完成任务后，在平直道路上以5m/s的速度匀速直线行驶，经10min到达垃圾处理站，行驶过程中车所受阻力大小恒为400N，则牵引力做的功为多少？
24. 如图甲所示是一家庭燃气报警器的部分电路示意图，其中控制电路中的R1是由气敏电阻制成的传感器，R1的阻值与燃气的浓度的关系如图乙。出厂预设当燃气浓度达到4%时报警，出厂测试时，控制电路的电源电压U1为3伏且保持恒定，闭合开关S1、S2，移动滑动变阻器R2滑片P的位置，当控制电路中的电流为0.03安，电磁铁A恰好能将衔铁B吸下，工作电路中相应的灯亮起而报警。(电磁铁线圈的阻值忽略不计)
(1)当报警器报警时，______灯亮。(选填“L1”或“L2”)
(2)该报警器要达到出厂预设值，滑动变阻器接入电路的阻值有多大？
(3)某场地安装该报警器后，想在燃气浓度达到3%时就报警，那么该如何调节滑动变阻器，并请简述其中的科学原理。
答案和解析
1.【答案】B
【解析】
【分析】
本题目考查了大气压的应用、磁性、流体压强与流速的关系、带电体的性质，看学生能否将所学知识灵活运用到实际生活中。
①饮料在大气压力作用下被压入嘴中；
②磁化材料是容易被磁化的物质，如铁、钴、镍。生活中具有这些磁性材料的物体，都容易被磁铁吸引；
③流体压强与流速的关系：流速越大，压强越小；流速越小，压强越大；
④带电体具有吸引轻小物体的性质。
【解答】
A、用吸管吸饮料时，用力吸气，吸管内的气压小于外界大气压，饮料在外界大气压的作用下，被压入口腔内，利用了大气压的作用，故A正确，不符合题意；
B、铁能够“吸”引铁钉，是由于磁体具有吸引铁钴镍等金属的性质，属于磁体对物体的作用力，故B错误，符合题意；
C、龙卷风旋转速度很大，内侧因流速大而压强小，外侧因流速小而压强大，所以物体在压强差的作用下被“吸”起卷入空中，故C正确，不符合题意；
D、因为带电体具有吸引轻小物体的性质，而摩擦后的气球带有电荷，而灰尘属于轻小物体，所以气球与头发摩擦后，气球容易“吸”灰尘，故D正确，不符合题意。
2.【答案】C
【解析】解：
A、由题中信息可知，强静磁场会吸引铁质物品，说明铁在磁场会被磁化；故A不符合题意。
B、由题中信息可知，变化磁场会使携带的金属中产生感应电流，这种现象叫电磁感应现象，电磁感应现象说明磁能生电，故B不符合题意。
C、在上述说明中，并没有涉及同名磁极相互排斥，故C符合题意；
D、由题中信息可知，变化磁场会使携带的金属中产生感应电流，从而使金属发热面灼伤病(电流流过金属导体，金属导体发热)，这种现象叫电流的热效应，故D不符合题意。
故选：C。
(1)磁性材料在磁场中得到磁性的过程叫磁化；
(2)保护电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线的运动时，会产生感应电流的现象叫电磁感应现象；
(3)同名磁极相互排斥；
(4)电流通过导体将电能转化为内能的现象叫电流的热效应。
本题考查的知识点有电磁感应现象、电流的热效应和磁化，能从题干中获取信息是解题的关键。
3.【答案】A
【解析】解：A、“蝉噪”和“鸟鸣”是通过声音的音色来分辨的，故A错误；
B、地球本身是一个巨大的磁体，地磁北极在地理南极附近，地磁南极在地理北极附近，磁针石在地磁场的作用下，始终指向南北方向，其中，指南的一端是磁针石的南极，故B正确；
C、以山为参照物，“轻舟”的位置发生了改变，所以“轻舟”的运动是以山为参照物的，故C正确；
D、风刮过屋顶，屋顶上方的空气流动速度大，压强小；屋内空气流动速度小，压强大，屋顶受到向上的压强大于向下的压强，受到的向上的压力大于向下的压力，产生一个向上的压力差，将茅草吸上去，故D正确。
故选：A。
(1)声音三个特性：音调、响度和音色；音调跟发声体的振动频率有关，频率越大，音调越高；响度跟发声体的振幅有关(振幅越大，响度越大)，还跟距离发声体的远近有关；音色与发声体的结构和材料有关。
(2)这里的磁针石实际上就是小磁针，地球是个巨大的磁体，地磁北极在地理南极附近，地磁南极在地理北极附近；
(3)判断物体运动还是静止，就是看研究的物体和参照物之间位置是否发生了变化。物体与参照物之间发生位置改变，则是运动的，否则是静止的；
(4)流体的压强跟流速有关，流速越大的地方压强越小。比较屋顶上下的空气流动速度，比较屋顶上下受到的压强，再比较屋顶受到向上和向下的压力。
本题考查了学生对流体压强跟流速的关系、地磁场、分子运动的了解与掌握，涉及到的知识点较多，综合性较强，反映了物理来源于生活，又应用于生活，体现的新课标的要求。
4.【答案】C
【解析】解：A、磁性是指能够吸引铁、钴、镍等物质的性质；鱼形铁是用铁制成的，能被磁体吸引，故A错误；
B、指南鱼被磁化后，周围存在磁场，而磁感线实际不存在，是为了描述磁场的分布假想的曲线，故B错误；
C、地磁场的南极在地球的北极附近，地磁场的北极在地球的南极附近，如图所示，指南鱼鱼头指向北方，根据异名磁极相互吸引，指南鱼鱼头应标注“N”，故C正确；
D、指南鱼是一个磁体，两个磁极位置的磁性最强，中间最弱，故D错误。
故选：C。
(1)磁性是指能够吸引铁、钴、镍等物质的性质，不是所有物体都能被吸引；
(2)磁感线实际不存在，是为了描述磁场的分布假想的曲线；
(3)异名磁极相互吸引；
(4)磁极位置磁性最强，中间位置磁性最弱。
本题考查了指南鱼和地磁场的有关知识，属于识记性知识，将课本内容记忆清楚是关键。
5.【答案】C
【解析】解：A、开关K与2接通时，电流从电磁铁的右端流入，左端流出，即电磁铁的左端是N极，右端是S极，故A错误；
B、巨磁电阻(GMR)电路中电流方向，只和电源有关。改变左侧中电流流向。并不能改变右侧中电流流向，故B错误；
C、当A1示数减小时，左侧电磁铁的磁场变弱，故GMR的电阻变大，所以右侧电路电阻变大，故A 2示数减小，故C正确；
D、当A1示数减小增大时，左侧电磁铁的磁场变强，故GMR的电阻变小，所以右侧电路电阻变小，故A 2示数增大，故D错误；
故选：C。
(1)先判断出电流的方向，在据安培定则分析即可；
(2)比较两种情况，电磁铁的磁场强弱是否变化，而后判断即可；
(3)电磁铁的磁性强弱与电流的强弱有关；
此题考查了安培定则的应用、巨磁电阻的理解等知识点，是一道综合题。
6.【答案】D
【解析】解：
由图可知，电流从螺旋管的左端流入、右端流出，用右手握住螺旋管，四指指向电流的方向，则大拇指指向右端，所以右端是N极，故AB错误；
滑动变阻器的滑片P向右滑动过程中，接入电路中的电阻变大，电路中的总电阻变大，
由I=UR可知，电路中的电流变小，通过电磁铁的电流变小，
则在螺旋管的匝数一定时，电磁铁的磁性减弱，故C错误、D正确。
故选：D。
(1)根据安培定则判断电磁铁右端的N、S极，即伸出右手，用右手握住螺旋管，四指指向电流的方向，大拇指所指的方向是N极；
(2)根据滑片的移动可知接入电路中电阻的变化，根据欧姆定律可知电路中电流的变化；线圈匝数一定时，电流越大，电磁铁的磁性越强，反之越小。
本题考查了安培定则和影响电磁铁磁性强弱因素的应用，正确的判断电流的方向和电路中电流的变化是关键。
7.【答案】D
【解析】解：闭合开关后，电流由螺线管的左侧流入、右侧流出，根据安培定则，用右手握住螺线管，四指指向电流的方向，则大拇指指向右端，即通电螺线管的右端为N极、左端为S极，根据异名磁极相互吸引可知，小磁针的N极应向右旋转，即小磁针逆时针旋转，故D正确。
故选：D。
根据线圈的绕法和电流的方向，可以确定螺线管的NS极；据磁体间的相互作用分析小磁针N极的运动方向。
此题考查了通电螺线管的极性判断、磁极间的作用规律等知识点，要求能熟练应用右手螺旋定则由电流方向判断磁极方向，或由磁极方向判断电流方向。
8.【答案】C
【解析】解：①在温度计的玻璃泡上抹上酒精，温度计的示数下降，是因为温度计表面的酒精在蒸发时吸热起到制冷作用。故①正确；
②探究影响动能大小因素时，使同一小球从斜面不同高度自由滑下，目的是改变小球在水平面上开始运动的速度，以此来研究动能与速度的关系。故②错误；
③将小磁针放在通电导体旁，小磁针会发生偏转，说明通电导体周围有磁场；该磁场对小磁针产生磁力作用。故③正确；
④在探究液体压强特点时，将金属盒放得越深，发现U形管两液面的高度差越大，说明液体产生的压强与液体的深度有关。故④正确。
所以，说法正确的是①③④。
故选：C。
(1)物质由液态变为气态叫汽化，汽化包括蒸发和沸腾，都吸热；
(2)动能的大小与质量和速度有关；
(3)小磁针发生偏转，标志着受到磁场产生的磁力作用；
(4)液体压强与液体的密度与深度有关。
此题是一道综合题，考查了多个知识点。明确蒸发吸热的特点、影响动能大小的因素、用磁针的偏转显示磁场的存在、液体压强的特点，可做出解答。
9.【答案】B
【解析】略
10.【答案】A
【解析】解：
A、根据电流的流向，利用安培定则可知，螺线管的上端为N极，磁场的方向是向上的；该图与题干图片相比，磁场方向相反，电流的方向相反，则导体ab受到磁场力方向与题干相同，故A正确；
B、根据电流的流向，利用安培定则可知，螺线管的下端为S极，磁场的方向是向上的；该图与题干图片相比，磁场方向相反，电流的方向相同，则导体ab受到磁场力方向与题干不同，故B错误；
C、根据电流的流向，利用安培定则可知，螺线管的上端为S极，磁场的方向是向下的；该图与题干图片相比，磁场方向相同，电流的方向相反，则导体ab受到磁场力方向与题干不同，故C错误；
D、根据电流的流向，利用安培定则可知，螺线管的下端为N极，磁场的方向是向下的；该图与题干图片相比，磁场方向相同，电流的方向相反，则导体ab受到磁场力方向与题干不同，故D错误。
根据安培定则判定螺线管的极性，从而判断出磁场的方向；改变电流的方向或磁场的方向都可以改变通电导体的受力方向，从而使其运动方向不同；若电流的方向和磁场的方向都同时改变，则通电导体的受力方向不变。
本题考查了磁场力的方向，明确影响磁场力方向的两个因素是解题的关键。
11.【答案】D
【解析】有电流通过的灯丝置于磁场中晃动，体现了通电导体在磁场中受到力的作用。在这个过程中，是电能转化为机械能。
灯丝在磁场中晃动，说明其受到了力的作用，由此联系磁场对通电导体产生了力的作用。
通过灯丝的晃动，联系到受力，进而与通电导体在磁场中受力而运动联系起来是解决此题的思路。
12.【答案】C
【解析】略
13.【答案】奥斯特；减小；变大
【解析】
【分析】
本题一道以敏感电阻变化引起的动态电路分析，关键要明确电磁继电器的工作原理，熟练应用欧姆定律即可正确解题，属于动态电路分析的典型题目，有一定难度。
(1)由物理常识知；
(2)要使天亮时自动熄灭，电流需增大达到一定数值时，衔铁被吸合，灯L所在电路断开，灯L自动熄灭，进而得出R2的阻值随光照强度的变化而发生怎样的变化；
(3)由于控制电路的电源电压不变，衔铁被吸合的电流不变，根据R=UI可知，控制电路的总电阻不变，若R1换成阻值较大的电阻，R2的阻值变小，进而分析得出灯L的发光时间变化，据此分析可知若想L在傍晚发光的时间提前，可将R1的限值变大。
【解答】
(1)由物理常识知，该电路自动控制是利用了丹麦物理学家奥斯特发现的电流的磁效应；
(2)要使灯L在天亮时自动熄灭，电流需增大达到一定数值，衔铁被吸合，灯L所在电路断开，灯L自动熄灭，则可知天亮时光照强度增大，控制电路中电流增大，光敏电阻R2的阻值减小，所以，R2的阻值随光照强度的增大而减小；
(3)由于控制电路的电源电压不变，衔铁被吸合的电流不变，根据R=UI可知，衔铁被吸合时控制电路的总电阻不变，若R1换成阻值较大的电阻，则R2的阻值变小，此时光照强度变强，即灯L在天太亮时熄灭，在天不很暗时就自动发光。由此可见，若想L在傍晚发光的时间提前，可将R1的限值变大。
14.【答案】a；亮
【解析】
【分析】本题考查了滑动变阻器的作用、欧姆定律的应用、影响通电螺线管磁性强弱的因素、磁极间的相互作用和安培定则，属于基础题。
根据弹簧变短判断通电螺线管的磁性变化，从而得到电路中电流变化，根据电流变化和电路图判断滑动变阻器滑片的移动方向和灯泡的亮度即可。
【解答】由电路图和右手定则可知，通电螺线管上端为S极，与条形磁铁的N极相互吸引，弹簧变短，说明通电螺线管磁性变弱，电路中的电流变小，滑动变阻器的阻值变大，即滑片P向a端移动；分析电路图可知，滑动变阻器与灯泡并联，滑动变阻器的阻值变大，滑动变阻器和灯泡两端的电压变大，所以灯泡的亮度变亮。
故答案为：a；亮。
15.【答案】S 增强
【解析】解：如图，电流从电磁铁的右端流入，用右手握住螺线管，使四指指向电流的方向，则大拇指指向右端，所以电磁铁的左端是S极，右端为N极，根据异名磁极相互吸引，可知小磁针的左端为S极。
当滑动变阻器的滑片P向上移动时，连入电路的电阻变小，电流增大，在螺线管的匝数一定时，电流越大，电磁铁的磁性将增强。
故答案为：S；增强。
要解决此题，需要掌握安培定则、磁极间的相互作用、滑动变阻器的作用和影响电磁铁磁性强弱的因素。
影响电磁铁磁性强弱的因素：电流的大小和线圈的匝数。电流越大、线圈匝数越多，电磁铁的磁性越强。
安培定则：伸出右手，用右手握住螺线管，四指指向电流的方向，大拇指所指的方向是通电螺线管的N极。
此题主要考查了电流大小对电磁铁磁性的影响。要掌握影响电磁铁磁性的因素，在此题中关键是判断出线圈匝数不变，电路中的电流变大。同时考查了滑动变阻器阻值大小的判断及安培定则。
16.【答案】N 增强
【解析】解：如图所示，电流从右侧流入，左侧流出，用右手握住螺线管，四指所指的方向为电流的方向，大拇指指向螺线管的左端即a端相对于条形磁体的N极，所以通电螺线管a端相当于条形磁铁的北极；
螺线管中的的磁性强弱与电流大小有关，电流越大磁性越强，若螺线管中的电流增大，它的磁性会增强。
故答案为：N(北)；增强。
(1)利用安培定则可以判断通电螺线管的极性；
(2)螺线管中的的磁性强弱与电流大小有关，电流越大磁性越强。
本题考安培定则的应用、电流磁场的强弱等问题，是一道基础题，掌握基础知识即可正确解题。
17.【答案】
【解析】略
18.【答案】解：已知通电螺线管的左端为S极，右端为N极，根据安培定则，用右手握住螺线管，四指指向电流方向，大拇指所指的方向为N极方向，可知，电源左端为正极，右端为负极，
磁体外部磁感线由N极指向S极，根据图中磁感线的形状可知，两磁极间一定为同名磁极，故条形磁铁A的左端为N极，右端为S极，如图所示。
【解析】通电螺线管的磁场与条形磁体磁场相似，磁体极性与导线的绕法和电流方向有关，磁体的极性和电流方向关系用安培定则判断；磁体的磁感线都是从磁体的N极出发，回到磁体的S极。
解决此类题目的顺序都是一定的，重要的是找到问题的突破口即根据已知首先能做出判断的一项，本题的突破口是先根据通电螺线管的磁极判断电流的方向。
19.【答案】(1)①电流表的示数 ② a (2) ①增大 增强 ②电路中的电流
【解析】(1)①实验中采用了转换法比较电阻大小，即通过比较电流表示数来比较导体电阻的大小；
②探究电阻与金属丝横截面积的关系时，应控制导体的材料和长度相同，横截面积不同，因此选择a、c两根电阻丝；
(2)①滑动变阻器滑片向左移动时，滑动变阻器接入电路的电阻变小，串联电路总电阻等于各部分电阻之和，所以电路总电阻变小，由欧姆定律可知电路中电流变大，电磁铁磁性增强，对软铁棒的吸引力增大，弹簧测力计示数会变大；
②电磁铁磁性强弱与电流大小、线圈匝数等有关，电磁铁Q的匝数大于H的匝数，所以保持电磁铁与P的距离不变，控制电路中的电流相同。
分析：(1)①电流表串联在电路中，电源电压一定，导体电阻越大，通过电路的电流越小，导体电阻越小，通过电路的电流越大，可以通过电流表示数大小判断导体电阻大小；
②导体的电阻与导体的材料、长度、横截面积有关，实验探究时应采用控制变量法；在研究导体的电阻与导体的横截面积是否有关时，应控制导体的材料和长度不变；
(2)①根据滑片移动的方向判断滑动变阻器接入电路的电阻的变化，根据串联电路电阻规律和欧姆定律判断通过电路的电流的变化；电磁铁磁性越强，对软铁棒的吸引力越大，弹簧测力计示数越大；
②电磁铁磁性强弱与电流大小、线圈匝数等有关；探究电磁铁磁性的强弱与匝数是否有关，应改变线圈匝数，并控制电流不变。
本题考查了影响电阻大小因素的实验和影响电磁铁磁性的强弱的因素，侧重考查了学生对控制变量法的掌握和应用，是一道基础题。
20.【答案】S 20 小于 上 2.5
【解析】解：(1)根据右手定则可知S闭合，通电线圈上端为S极；
(2)B端悬挂的铁柱重10N，通电线圈对铁柱的磁力为10N，所以B处受到的拉力为10N+10N=20N，
质量分布、粗细都均匀的栏杆的重心在其中点，已知AO：OB=3：1，根据杠杆平衡条件可得G×(OA+OB2−OB)=GB×OB，
即G×(3+12−1)=20N×1，
解得：G=20N；
若将图中线圈水平右移少许，通电线圈对铁柱的磁力将小于10N，则B处受到的拉力变小，所以需增大此时通电线圈的磁场，则需增大通过电路的电流，根据欧姆定律可知需减小滑动变阻器接入电路的电阻，所以小明应将电路中滑动变阻器的滑片向上移动；
(3)串联电路总电阻等于各部分电阻之和，根据欧姆定律可得此时通过电路的电流：I=UR线圈+RP=6V2Ω+10Ω=0.5A，
通电线圈的电功率为：P=I2RP=(0.5A)2×10Ω=2.5W。
答案为：(1)S；(2)20；小于；上；(3)2.5。
(1)根据右手定则可判断通电线圈上端的磁极；
(2)B端悬挂的铁柱重10N，通电线圈对铁柱的磁力为10N，据此计算B处受到的拉力，
质量分布、粗细都均匀的栏杆的重心在其中点，已知AO：OB=3：1，根据杠杆平衡条件可得G×(OA+OB2−OB)=GB×OB，代入数据解方程可得栏杆自重，将图中线圈水平右移少许，通电线圈对铁柱的磁力将小于10N，则B处受到的拉力变小，所以需增大此时通电线圈的磁场，则需增大通过电路的电流，根据欧姆定律可知需减小滑动变阻器接入电路的电阻，据此判断滑动变阻器的滑片移动方向；
(3)根据串联电路电阻规律结合欧姆定律计算此时通过电路的电流，根据P=I2R计算通电线圈的电功率。
本题考查串联电路特点、欧姆定律、电功率公式以及杠杆平衡条件的灵活运用，综合性强。
21.【答案】电磁继电器
【解析】解：
(1)由题意可知，该自动控制装置的基本结构其实是一个电磁继电器；
(2)电路启动时的总电阻：R总=UI=6V0.015A=400Ω，
此时热敏电阻的阻值：R热=R总−R0=400Ω−10Ω=390Ω，对照表格数据可知，此时的启动温度是25℃。
(3)因为电路启动时的总电阻为400Ω，由表中数据可知，空调启动温度设定为30℃时，热敏电阻的阻值为360Ω，
则电路中还应串联的电阻：R′=R热=R总−R热′−R0=400Ω−360Ω−10Ω=30Ω。
(4)因为本装置启动的电流是一定的，因此，既可通过改变电阻来改变电流，可以通过将左边电源改为可调压电源来实现对其控制。
答：(1)电磁继电器；(2)空调的启动温度是25℃；(3)控制电路中需要再串联30Ω的电阻；(4)可以将左边电源改为可调压电源。
(1)由题意可知，这一自动控制装置的基本结构是一个电磁继电器；
(2)根据左边电源电压为6V，继电器线圈中的电流大于或等于15mA时，继电器启动，可计算出此时，继电器的总电阻，再减去线圈电阻，可得到热敏电阻的阻值，最后从表中找出对应温度；
(3)当温度设定为30℃时，从表中找出对应的电阻值，用同样的方法求出总电阻，减去表中对应的阻值，即可得出应串联的电阻大小；
(4)本装置通过调节电阻来改变设定温度，我们也可以考虑通过改变电源电压，实现对其调节的作用。
本装置的实质是一个电磁继电器，对电磁继电器工作原理的了解是解题的基础。通过这一装置，重点考查了对电路中电流、电阻变化的分析，既要理解装置的工作过程，同时还要会从表格的数据中获取有用的信息，具有一定的综合性。
22.【答案】加接地线 通电导体在磁场中受力运动
【解析】解：(1)在使用滚筒洗衣机时，发现接触金属门手柄会“麻手”，解决办法是给洗衣机电路加接地线；
电动机的原理：通电导体在磁场中受力运动；
(2)由电路图可知，闭合开关S，旋钮P旋至1挡时，电热丝R1与R2并联，洗衣机处于加热状态，由表格数据可知，加热功率P=2420W，
电热丝R1的加热功率：
P1=UI1=U2R1=(220V)222Ω=2200W，
因总功率等于各电阻消耗功率之和，
所以电热丝R2的加热功率：
P2=P−P1=2420W−2200W=220W，
由P=UI=U2R可知，电热丝R2的阻值：
R2=U2P2=(220V)2220W=220Ω；
(3)由电路图可知，当旋钮P旋至2挡时，R2和电动机同时工作，洗衣机处于保温洗涤状态；
由并联电路的特点可知，与加热状态相比，R2两端的电压不变，其功率仍然为220W，
则电热丝R2和电动机的总功率：
P总=P2+P电动=220W+220W=440W，
保温洗涤的干路电流：
I=P总U=440W220V=2A；
(4)防电墙与人的电阻串联
串联总电阻：R=R0+R人=1×106Ω+1×105Ω=1.1×106Ω
串联电路的电流：I0=UR=220V1.1×106Ω=2×10−4A，
人体的电压：U人=I0R人=2×10−4A×1×105Ω=20V<36V，所以安全。
答：(1)加接地线；通电导体在磁场中受力运动；
(2)电热丝R2阻值为220Ω；
(3)洗衣机处于保温洗涤状态时，干路电流是2A；
(4)能保证人的安全。
(1)家用电器的金属外壳接地，可防止因漏电发生触电事故；电动机的原理：通电导体在磁场中受力运动；
(2)由电路图可知，闭合开关S，旋钮P旋至1挡时，电热丝R1与R2并联，洗衣机处于加热状态，根据P=UI=U2R求出电热丝R1的加热功率，根据电路的总功率等于各用电器功率之和求出电热丝R2的加热功率，根据P=UI=U2R求出R2的阻值；
(3)由电路图可知，当旋钮P旋至2挡时，R2和电动机同时工作，洗衣机处于保温洗涤状态；根据电路的总功率等于各用电器功率之和求出电热丝R2和电动机的总功率，根据P=UI的变形公式求出干路电流；
(4)根据串联电路电阻特点求出电路总电阻，再利用欧姆定律及变形公式求出此时人体的电压，与人体的安全电压进行比较即可判断防电墙技术能否保证人的安全。
本题考查了安全用电原则、电动机的工作原理、串并联电路的特点、电功率公式和欧姆定律的应用，要注意电路的总功率等于各用电器功率之和。
23.【答案】通电线圈在磁场中受力转动 静止
【解析】解：(1)电动机是根据通电线圈在磁场中受力转动的原理工作的；
清扫过程中，驾驶员相对于清扫车的位置没有发生改变，因此驾驶员相对于清扫车是静止的；
(2)清扫车停在水平路面上，对水平路面的压力：F压=G=mg=800kg×10N/kg=8000N，
车对路面的压强：p=F压S=8000N0.04m2=2×105Pa；
(3)由v=st可得，清扫车10min内通过的路程：s=vt=5m/s×10×60s=3000m，
由于清扫车做匀速直线运动，所以牵引力和阻力是一对平衡力，即F=f=400N，
牵引力做的功：W=Fs=400N×3000m=1.2×106J。
答：(1)通电线圈在磁场中受力转动；静止；
(2)车对路面的压强为2×105Pa；
(3)牵引力做的功为1.2×106J。
(1)电动机是根据通电线圈在磁场中受力转动的原理工作的；判断物体的运动情况关键是判断物体与参照物之间是否发生位置的变化；
(2)清扫车停在水平路面上，水平路面受到的压力等于其重力，根据G=mg即可求出，再根据p=FS求出车对路面的压强；
(3)先根据速度公式求出清扫车10min通过的路程，然后根据清扫车匀速直线行驶时，牵引力与阻力是一对平衡力可知牵引力的大小，再根据W=Fs求出牵引力做的功。
本题综合考查了电动机的原理、运动与静止的相对性、压强和功的计算，涉及知识点较多，但都属于基础知识考查范围，难度不大。
24.【答案】L2
【解析】解：(1)报警器报警时，电磁铁A恰好能将衔铁B吸下，由电路图可知，L2灯亮；
(2)当燃气浓度达到4%时，根据图乙可知，气敏电阻的阻值为40Ω，
由I=UR可知，此时电路的总电阻：R总=U1I=3V0.03A=100Ω，
因串联电路两端电压等于各部分电压之和，
所以滑动变阻器接入电路的阻值：R2=R总−R1=100Ω−40Ω=60Ω；
(3)根据图乙可知，当燃气浓度达到3%时，气敏电阻接入电路的阻值变大，为保证报警时电路电流仍为0.03A，
由I=UR可知，当电压一定时，需减小电路中的总电阻，因此调节滑片使滑动变阻器接入电路的阻值减小，故将滑片向下移动；
因此当滑片向下移动一定距离后，燃气浓度达到3%，电路电流刚好为0.03A时，报警器报警。
答：(1)L2；
(2)滑动变阻器接入电路的阻值为60Ω；
(3)应调节滑片使滑动变阻器接入电路的阻值减小；原理：报警时电路电流不变，电路的总电阻不变，当燃气浓度达到3%时，气敏电阻接入电路的阻值变大，则滑动变阻器接入电路的阻值减小。
(1)报警器报警时，电磁铁A恰好能将衔铁B吸下，由图甲可知发光的灯泡；
(2)由甲电路图可知，控制电路中R1、R2串联，当燃气浓度达到4%时，根据图乙可知读出气敏电阻的阻值，再根据欧姆定律的应用求出电路的总电阻，根据串联电路电阻特点求出滑动变阻器接入电路的阻值；
(3)根据图乙可知，当燃气浓度达到3%时，气敏电阻接入电路的阻值变大，为保证报警时电路电流仍为0.03A，由欧姆定律可知，需减小电路的总电阻，据此可知滑动变阻器调节的方向。
本题考查了电磁继电器的使用和串联电路的特点、欧姆定律的应用，从图象中获取有用的信息以及明白报警器的工作特点是关键。
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