初中物理北师大版（2024）九年级全册电磁铁及其应用课后复习题

这是一份初中物理北师大版（2024）九年级全册电磁铁及其应用课后复习题，共13页。试卷主要包含了4电磁铁及其应用，1A时，电磁继电器的衔铁被吸下，2；甲；3等内容，欢迎下载使用。
一、单选题
1．图﹣1是一种磁悬浮地球仪摆件，地球仪内部装有磁铁，底座内部装有如图﹣2所示的电磁铁。下列说法正确的是（ ）
A．图﹣1中，电磁铁周围存在着真实的磁场和磁感线
B．图﹣1中，地球仪利用异名磁极相互排斥的原理悬浮
C．图﹣2中，电磁铁的上端是S极
D．图﹣2中，将电源正负极对调后，电磁铁周围的磁场方向不变
2．下列说法中不正确的是（ ）
A．磁悬浮列车是利用磁极间的相互作用实现悬浮的
B．超导体可广泛的应用在电热器上
C．电磁起重机是应用了电流的磁效应
D．指南针能指南北是由于地磁场对放入其中的磁体有力的作用
3．如图所示是住宅小区常见的人行通道门，该门使用的锁具叫电磁锁，由锁体与吸板组成。锁体是一个电磁铁，安装在门扇上，吸板是一块铁板，安装在门框上。电流通过电磁铁时，电磁锁会产生强大的吸力紧紧地吸附铁板，达到锁门的效果。业主通过刷卡，即可开启通道门。下列关于电磁锁的说法正确的是（ ）
A．电磁锁的工作原理是电磁感应
B．电磁锁的工作原理是电流的热效应
C．刷卡时，电磁锁通电产生磁性
D．刷卡时，电磁锁断电失去磁性
4． 下图是某同学设计的水位自动报警器。原理是： 水位低于 A 点时， 工作电路绿灯亮； 到达 A 点时， 衔铁被吸下， 工作电路红灯亮电铃响， 从而自动报警。实验时发现， 当水位超过 A 点时， 由于电磁铁磁性太弱衔铁并没有被吸下。下列做法中合理的是（ ）
A．增加工作电路的电源电压B．增加控制电路的电源电压
C．减少电磁铁线圈的匝数D．更换弹性更强的弹䈠
5． 小区内路灯能根据光线亮暗情况实现自动控制，其电路原理如图所示，R1是定值电阻，R2是光敏电阻，其阻值大小随光照强度的增大而减小，当开关S1闭合，光线变暗时，下列判断正确的是（ ）
A．电流表示数减小，电磁铁的磁性减弱，开关S2闭合
B．电流表示数减小，电磁铁的磁性增强，开关S2断开
C．电流表示数增大，电磁铁的磁性增强，开关S2闭合
D．电流表示数增大，电磁铁的磁性减弱，开关S2断开
6．图甲是磁悬浮月球台灯，其部分原理图如图乙所示。台灯灯泡的顶部装有磁铁，灯泡正上方的顶盘内装有电磁铁。台灯工作时，下列说法正确的是（ ）
A．顶盘周围各点的磁场方向都相同
B．图乙中通过a点的电流方向是由右向左的
C．灯泡“悬浮”利用了异名磁极相互吸引的原理
D．若想增强电磁铁的磁性，可以将滑片向下调节
7．下列关于电和磁的四幅图中，说法错误的是（ ）
A．图甲是发电机的原理图
B．图乙可用来演示电磁铁的磁性强弱与电流大小的关系
C．图丙中电磁起重器是利用电流的磁效应工作的
D．图丁中同时改变电流方向和磁场方向反向，导体运动的方向不发生改变
8．若汽车启动装置电路可简化为下图，当钥匙插入钥孔并转动时，电磁铁得到磁性，下列说法中正确的是（ ）
A．此时电磁铁上端为 N 极，触点 B 与 C 接通，汽车启动
B．此时电磁铁上端为 S 极，触点 B 与 C 接通，汽车启动
C．电磁铁上端为 S 极，触点 B 与 C 断开，汽车启动
D．电磁铁上端为 N 极，触点 B 与 C 断开，汽车启动
9．如图所示，是模拟超市里电动扶梯电路，使用扶梯前先要闭合开关S，R0是一个红外传感器，当人靠近到一定距离时，人体辐射的红外线被红外传感器R0接收，红外传感器R0阻值减小。下列说法正确的是（ ）
A．电路工作时，电磁铁上端为S极
B．当人远离传感器时，传感器R0阻值减小
C．当人远离传感器时，电磁铁的磁性变弱
D．当人远离传感器时，电动机转速变快
10．航天迷小军与同学们合作设计了如图1所示的飞船舱体气密性模拟检测电路，控制电路的电源电压U1为15V保持不变，定值电阻|R0=40Ω，R为压敏电阻，其阻值随环境气压的变化规律如图2所示。将R 置于真空室的舱体中，舱体内初始气压为1.0×105Pa；舱体不漏气时，绿灯亮；舱体漏气时，若气压低于临界值则电铃响。下列说法正确的是（ ）
A．电磁铁的上端为N极
B．舱体不漏气时，通电1min，控制电路消耗的电能是270J
C．电铃应该接在CD之间
D．当电压表示数为10V 时，舱内气压值为5×104Pa，此时舱体漏气
二、填空题
11．（1）如甲图所示，在电磁铁的正上方用弹簧秤挂着一条形磁铁，当开关闭合后，电磁铁与条形磁铁的相互作用为 （填“吸引”或“排斥”）；当滑片P从b端向a端滑动过程中，弹簧的长度会变 （填“长”或“短”）。
（2）如乙图是一种水位自动报警器的原理示意图，当水位升高到金属块A处时 （选填“红”或“绿”）灯亮。
12．如图所示，电磁继电器是利用电磁铁控制工作电路通断的 （选填“电源”、“用电器”或“开关”）；当开关S断开时，工作电路中的电灯 （选填“会”或“不会”）发光。
13．磁悬浮地球仪是使用磁悬浮技术的地球仪，它无需转轴穿过球体便可悬浮于空中，给人以奇特新颖的感觉和精神享受。
（1）磁悬浮地球仪的球体中有一个磁铁，环形底座内有一金属线圈，通电后相当于电磁铁。金属线圈与球体中的磁铁相互 （选填“吸引”或“排斥”），使球体受力 （选填“平衡”或“不平衡”），从而悬浮于空中。磁悬浮地球仪是利用丹麦物理学家奥斯特发现的电流的 效应工作的。当磁悬浮地球仪停止工作时，应先 （选填“拿开球体”或“切断电源”）；
（2）将磁悬浮地球仪的球体用手轻轻向下按一下，球体就会从原来的悬浮位置向下运动，此时金属线圈中的电流 （选填“增大”或“减小”或“不变”），磁性增强，金属线圈对球体的作用力 （选填“大于”或“小于”或“等于”）球体重力，球体到达最低点后向上运动返回原悬浮位置。由于球体具有 ，球体越过原悬浮位置向上运动，此时金属线圈中的电流减小，磁性减弱，球体速度越来越小，到达最高点后向下运动，并再次回到原悬浮位置，几经反复，球体最终停在原悬浮位置。
14．如图所示，是一种水位自动报警器的原理图（一般的水都导电）。当水位到达金属块A时 灯亮，已知红灯和绿灯的规格相同，都标有“220V 40W”的字样，则灯泡正常发光时的电阻是 Ω，工作电路正常工作1min消耗的电能是 J。
15．生活中处处离不开物理知识。
（1）在加油站给汽车加油时，会闻到汽油味，这是由于汽油分子 的结果。大多数汽车防冻冷却液是以水和乙二醇为原料混合而成的，其中主要成分是水，这是利用了水的 较大的特点；
（2）如图所示是电扇中的一个自我保护装置：当电扇不慎被碰发生倾斜或倾倒时，小球就会滚向一侧使电路断开，起到保护作用，装置中的小球应该选用 材料制作（选填“导体”“半导体”或“绝缘体”）。当电扇不慎被碰发生倾斜或倾倒时，以小球为参照物，固定杆是 （选填“运动”或“静止”）的；
（3）如图所示，在进户线的干路上串联一只标有“220V 60W”的校验灯L2，若闭合开关S2时发现L3不亮，L2正常发光，说明L3所在支路有 （选填“短路”或“断路”）情况，若此时用测电笔接触a点，氖管 （选填“会”或“不会”）发光；
（4）在家庭电路中“超负荷”是指电路中的电流过大，出现上述情况时，电路中的熔断器或空气开关会自动切断电路，熔断器中的熔丝熔断是电流的热效应引起的；而空气开关（如图所示）切断电路是电流的 效应引起的。
16．镇江是“海绵型城市”，小科设计了如图所示的市政自动排水装置模型，控制电路电压为12V，R0为定值电阻，R为压敏电阻，压敏电阻通过杠杆ABO与圆柱形浮体相连，AB:BO=4:1，压敏电阻的阻值随压力变化的关系如下表。（压板、杠杆和硬质连杆的质量及电磁铁线圈电阻忽略不计，所用绿灯、红灯及排水泵的额定电压均为220V）
（1）当水位在安全位置以下时绿灯亮，排水泵不工作；当水位达到安全位置上限时红灯亮，同时排水泵正常工作。请按要求完成图中工作电路的连接。
（2）按照设计要求，当水位上升到浮体刚好全部浸入水中时，压敏电阻受到压力为360N，通过电磁铁线圈的电流为100mA，排水泵启动；定值电阻R0的阻值为多少？ 该浮体重力为10N，浮体刚好全部浸入水中时受到的浮力为多少N？
（3）在实际调试过程中，小科发现水位已达到安全位置上限，但排水装置还未启动。如果在其他条件保持不变的前提下，要使排水装置符合设计要求，应该将与压敏电阻相连的压板向 （填“左”或“右”）移动。
（4）若选用额定功率为5kW的排水泵，工作效率为80%，工作2小时能将多少kg的水抽到6m高处？
三、科普阅读题
17．阅读短文，回答问题。
目前的动车设计中均安装了烟雾报警器，一旦有烟雾产生，烟雾报警系统就会报警，列车随即自动减速甚至停车。小明在查阅资料后，自行设计了一只“烟雾报警器”（电路如图所示）。该报警器由“控制电路”和“工作电路”所组成，其中“控制电路”由光敏电阻R、电磁铁（线圈阻值R0=12Ω）、电源U=6V、开关等组成；“工作电路”由蓄电池、电铃、导线等组成。小明的设计思路是：当光敏电阻接收到的光照强度减弱到一定程度时，工作电路接通，电铃报警。已知该光敏电阻的阻值R与光照强度E之间的关系如表所示。
（1）当进入车厢的烟雾浓度增大，射向光敏电阻的光照强度 （填“增大”或“减小”），光敏电阻阻值 （填“增大”或“减小”）；
（2）根据光敏电阻的阻值R与光照强度E之间的关系，推测R'= Ω；
（3）根据上述报警器的工作原理判断，电铃应接在 （填“甲”或“乙”）处；
（4）闭合控制电路的开关，如果当线圈中的电流大于或等于250mA时，继电器的衔铁被吸合，则光敏电阻接收到的光照强度需要在 cd以上。
四、简答题
18．图中是一种水位自动报警器原理图。河水中有很多杂质，所以河水导电，水位没有到达金属块A时绿灯亮，水位到达金属块A时红灯亮。
（1）请你叙述这种水位自动报警器的工作原理。
（2）这种水位自动报警器就是电磁继电器在生活中的实际应用。工人师傅说，工厂里用电磁继电器来控制工作电流达几十安甚至几百安的大型机械都很安全，请你说明一下理由。
五、作图题
19．请你在图中把电磁铁电路连接完整，要求闭合开关S后，滑动变阻器的滑片P向A端移动时电磁铁的磁性增强。并把电磁铁的N极标在相应的括号内。
六、实验探究题
20．请完成下列填空。
（1）如图-1，电流表的示数为 A；
（2）如图-2，在探究“杠杆的平衡条件”时，应将平衡螺母向 （选填“左”或“右”）调节，使杠杆在水平位置平衡；
（3）如图-3，这是“探究电磁铁的磁性强弱跟哪些因素有关”的实验装置。通过观察电磁铁吸引大头针的 来判断电磁铁的磁性强弱；根据实验现象可知，在电流一定时，电磁铁的 越多，磁性越强。
七、综合题
21．超载是严重的道路交通违法行为，危及人民群众的生命财产安全，被称为头号“公路杀手”和“事故元凶”。在中学生科技创新大赛中，小明为交警部门设计了如图甲所示的“汽车超载记录器”原理图（不计电磁继电器线图电阻），控制电路电源电压U=6V，R1为变阻器。R为压敏电阻，其所受压力与电阻的关系如图乙所示（g取10N/kg)。
（1）请将图甲连接完整，要求：不超载时，绿灯亮；超载时，红灯亮，同时电控照相机启动，抓拍违法车辆；
（2）当通过线圈的电流达到0.1A时，电磁继电器的衔铁被吸下。若某路段要求压力大于或等于2.0×105N时，报警系统启动，则R1的阻值应调为多少？
（3）乡村道路的抗压能力一般比交通主干道弱得多，若把此限载报警器应用到乡村道路，应适当调低报警器的限载重量。
①试分析为达到要求，应怎样调节变阻器R1。
②该限载报警器能检测到车辆的最小质量为多少？
参考答案
1．C
2．B
3．D
4．B
5．A
6．C
7．B
8．A
9．C
10．B
11．排斥；长；红
12．开关；不会
13．排斥；平衡；磁；拿开球体；增大；大于；惯性
14．红；1210；2400
15．不停做无规则运动
（1）不停地做无规则运动；比热容
（2）导体；运动
（3）短路；不会
（4）磁
16．；40Ω；82N；右；4.8×105kg
17．减小；增大；7.2；甲；3
18．（1）当水位没有达到警戒水位时，A、B不导通，电磁铁没有磁性，动触点与绿灯电路接通，绿灯亮表示水位没有达到警戒水位。当河水水位升高至警戒水位时，河水是导体，A、B两金属块导通，电磁铁有了磁性，吸下衔铁，动触点接通红灯电路，红灯亮报警
（2）电磁继电器是利用低电压、弱电流控制高电压、强电流的自动开关。所以使用时非常安全
19．
20．（1）0.4
（2）左
（3）数量；线圈匝数
21．解：（1）R为压敏电阻，由图乙可知，压力越大，压敏电阻R的阻值越小，控制电路中的电流越大，电磁铁磁性越强，将衔铁吸引下来，即超载时，衔铁被吸引下来，红灯与照相机并联且工作，不超载时，衔铁与上面触点接通，绿灯亮，如图所示：
（2）当2.0×105N时，R=20Ω，当电流I=0.1A时，根据欧姆定律，电路的总电阻
R总=UI=6V0.1A=60Ω
则R1的阻值应调为
R1=R总-R=60Ω-20Ω=40Ω
（3）由图乙可知，压力越大，压敏电阻R的阻值越小，因此想适当调低报警器的限载重量，应当减小变阻器R1，使控制电路的电流达到达到0.1A时，电磁继电器的衔铁被吸下。当R=0时，限载报警器能检测到车辆的最小质量，此时R=60Ω达到最大，故检测到的车辆对小压力为F小=0.5×105N，
故G最小=F小=0.5×105N
能检测到车辆的最小质量
m最小=G最小g=0.5×105N10Nkg=5000kg=5t压敏电阻受到的压力F/N
60
120
180
240
300
360
420
480
…
压敏电阻R的阻值/Ω
400
260
180
125
100
80
65
55
…
光照强度E/cd
1
2
3
4
5
6
光敏电阻R/Ω
36
18
12
9
R'
6