卷子答案网-一个不只有答案的网站20.3电磁铁 电磁继电器
一、选择题
1．如图所示的装置中，当开关S闭合后。下列判断正确的是（ ）
A．通电螺线管外A点没有磁场
B．判断通电螺线管的磁极应使用左手定则
C．向左移滑片P，通电螺线管的磁性增强
D．小磁针静止后，其N极的指向水平向右
2．如图所示，是一个限流装置的示意图。图中P是电磁铁，S是开关，Q是衔铁，可绕O点转动。当电流I过大时，它就会自动切断电路，此装置能够自动切断电路的原因是（ ）
A．电流增大时，电磁铁的磁性增强
B．电流增大时，电磁铁的磁性减弱
C．由于电磁感应现象
D．由于电流的热效应
3．同学们在课外实践中用两个铁芯完全相同的电磁铁探究影响电磁铁磁性强弱的因素”，如图所示。闭合开关，发现磁铁B吸引大头针的数目比A多，此现象说明影响电磁铁磁性强弱的因素是（ ）
A．电流方向 B．电流大小 C．线圈匝数 D．电磁铁极性
4．下列说法中不正确的是（ ）
A．电磁继电器、电铃都应用了电磁铁
B．磁感线从N极出来，回到S极
C．磁场和磁感线都是真实存在的
D．磁极间的相互作用是通过磁场发生的
5．下列说法中正确的是（ ）
A．空气开关自动断开，是因为用电器总功率过大引起的
B．只要改变电磁铁线圈的匝数，电磁铁的磁性强弱就会改变
C．导体中的电荷在做定向移动时可以产生磁场
D．电功率大的用电器比电功率小的用电器做的功多
6．如图所示是具有报警功能的文物展示台，该展示台由木板、弹簧、金属片A、B、C和报警电路组成。当小偷把物品搬离展示台时，金属片B在弹力作用下与金属片A、C分开。关于这个展示台，下列说法正确的是（ ）
A．物品在展示台上时，灯不亮，电铃不响
B．物品在展示台上时，灯不亮，电铃响
C．物品不在展示台上时，灯亮，电铃不响
D．物品不在展示台上时，灯亮，电铃响
7．如图所示，在电磁铁正上方用弹簧挂着一条形磁铁，开关闭合后，当滑片P从a端向b端滑动过程中，会出现的现象是（ ）
A．电流表示数变大，弹簧长度变长
B．电流表示数变大，弹簧长度变短
C．电流表示数变小，弹簧长度变短
D．电流表示数变小，弹簧长度变长
8．如图是火警自动报警原理图。发生火警时，将会发生下列变化，其变化顺序是（ ）
①温度升高使铜铁双层金属片向下弯曲，从而接通电磁铁电路。②接通触点使报警电路中有电流通过。③电磁铁具有磁性。④衔铁被吸下。⑤红灯亮、电铃响，发出警报。
A．①②③④⑤ B．①③④②⑤ C．①②④③⑤ D．①④③②⑤
9．图为一种自动开合式笔记本电脑。按关机键时，电磁体和永磁体之间产生的吸引力来扣合笔记本；按开机键时，电磁体和永磁体之间产生的排斥力来打开笔记本。由于永磁体是固定在笔记本里面的，方向基本不变，则下列分析不符合逻辑的是（ ）
A．通过改变电流方向可以改变电磁体磁场的方向
B．按开机和关机按钮时，电磁体的磁场方向相同
C．增大电流的强度可以增大排斥力或吸引力
D．增大永磁体的强度可以增大排斥力或吸引力
10．对于图中所示的四幅图，以下说法不正确的是（ ）
A．图甲所示的风光互补式路灯，太阳能发电装置是将太阳能转化为电能，风力发电机的工作原理是电磁感应
B．图乙中，铁钉B吸引的大头针比A多，说明电磁铁的磁性强弱与电流大小有关
C．图丙是一种自动测定油箱内油面高度的装置，油量减少时油量表示数变小
D．图丁是电流表的内部结构图，指针偏转角度随线圈中电流增大而增大，它是利用磁场对电流的作用的原理工作的
11．如图甲所示是物理兴趣小组同学设计的太阳能路灯。它能实现白天光线强时，太阳能电池板为蓄电池充电，夜晚光线弱时，蓄电池为电灯供电的作用。电路中的R为光敏电阻，其电阻大小与光照强度关系如图乙所示。下列说法正确的是（ ）
A．白天蓄电池相当于电源
B．甲是太阳能电池板，乙是路灯
C．电磁铁上端为N极，下端为S极
D．光线较强时，电磁铁磁性较大
12．如图所示是研究电磁铁磁性强弱的实验。闭合开关后，下列说法错误的是（ ）
A．电磁铁的下端是N极
B．电磁铁能吸引大头针说明电流具有磁效应
C．将铁钉换成铜棒会使磁性增强
D．滑片P向左移动，电磁铁吸引大头针的数目会减少
13．小明在科学拓展课上制作了一个简易喇叭（原理如图）。接通信号源后，电流的方向不断改变，导致线圈的磁极不断变化，通过吸引或排斥磁铁，带动纸盆振动。为改变纸盆振动幅度以调节喇叭响度，下列方法不可行的是（ ）
A．改变磁铁的磁极 B．改变电流的大小
C．改变磁铁磁性强弱 D．改变线圈的匝数
14．如图所示某汽车起动电动机的电路。当起动器开关闭合时，有细小电流通过器件X，接着有强大电流通过电动机，并将电动机启动。请你根据所学知识想一想，X可能是哪一种器件？（ ）
A．灵敏电流计 B．电磁继电器 C．电压表 D．发电机
二、综合题
15．完成以下作图：
（1）超市里的自动扶梯，有乘客时运行较快，无乘客时为了节能运行较慢。利用电磁继电器可以设计这样的电路，请按照要求用笔画线代替导线将图中的控制电路和工作电路连接完整。其中R1是压敏电阻（受到压力时阻值小；不受压力时阻值大），R2是限流电阻。
（2）用笔画线代替导线，连接能使电铃正常工作的实物图。
16．“翼龙”无人机是我国自主研制的一种中低空、长航时、多用途无人机。如图甲所示是无人机的图片，下表为其部分技术参数。“翼龙”无人机装配有一台活塞式发动机，具备全自主平台，可携带各种侦察、测距、电子对抗设备及小型空地打击武器，可广泛应用于如灾情监视、军事活动等科学领域。
最大飞行速度km/h 280 正常巡航速度km/h 60
最大续航时间h 20 发动机额定功率kW 75
最大载荷量kg 200 最大载燃油量kg 300
机身质量t 1.1 机身长度m 9.0
（1）无人机沿水平方向正常巡航时，发现正前方有一座山峰，为测定无人机与山峰间的距离，其搭载的声呐系统向山峰发出超声波后，经7.2 s收到反射倍号，则收到反射信号时无人机与山峰间的距离为 m。（已知超声波在空气中的传播速度为340 m/s）
（2）活塞式发动机是无人机的核心部件，其基本结构及工作方式如图乙所示，此时该发动机处于 冲程，该冲程发生能量的转化是 能转化为 能；为了确保无人机的飞行速度不超过最大值，工程师给发动机装上了能控制油门大小的限速器，其简化电路如图丙所示，其中Rx的阻值随飞行速度的变大而减小。开关S闭合后，螺线管A的上端相当于电磁铁的 极。当飞行速度达到最大值时，电磁铁刚好能够吸下衔铁B，以减小油门C的喷油量，从而控制无人机的速度。但长时间使用后，保护电阻R0的阻值会变大，若不及时更换，则会导致限速 280 km/h（选填“＞”、“”或“＜”）。
（3）发动机耗油率是指发动机在额定功率下每输出1 kW h能量所消耗的燃油质量，根据相关参数可知，“圆龙”无人机装配的发动机耗油率为 kg/（kW h）。
17．如题图1所示，2018年5月23日中央新闻报道，我国自行设计制造的新型磁悬浮列车工程样车运行试验取得成功，时速可达160公里以上，列车由于车体与轨道不接触、无摩擦，具有噪音低损耗小、易维护等优点，被誉为 零高度飞行器”这种兼具高速与中低速磁浮交通优点的新型磁悬浮列车将为我国城市间提供一种方便快捷的
绿色轨道交通工具。
（1）磁浮列车是在车厢底部和轨道上分别安装了磁体，并使它们的同名磁极相互排斥车体与轨道不接触，无列车能够在轨道上方几厘米的高度上飞驰，避免了来自车轮与轨道之间的摩擦。
（2）如图2所示，列车站台设计成中间高两边低的原因是：进站时列车由于 要保持原来的运动状态冲上站台：从能量转换的角度来说，当列车出站时从高度较高的地方下行，它的 不用消耗过多的电能或化学能等能量。
（3）如图3所示，当列车进站时，乘客必须站在站台和黄色线以外的位置候车才安全的原因是 。
（4）小张乘坐列车时看见两旁的房屋迅速向东退去，则列车相对于地面正在向 行驶。
参考答案与试题解析
一、选择题
1．【答案】C
【解析】
A.由于电源的右端是正极，所以电流从螺线管的右端流入，螺线管通电后具有磁性，周围存在磁场，通电螺线管外A点是有磁场的，故A错误；
B.判断通电螺线管的磁极应使用安培定则（右手螺旋定则），故B错误；
C.滑片向左移动，变阻器接入电路的电阻变小，电路中电流变大，通电螺线管的磁性变强，故C正确；
D.根据安培定则可知，螺线管的右端是S极，根据异名磁极相互吸引可知，小磁针静止时其左端应该是N极，即其N极的指向沿水平向左，故D错误。
故选：C。
2．【答案】A
【解析】P是电磁铁，是利用电流的磁效应工作的；当电流过大时，电磁铁的磁性增强，吸引衔铁Q向左运动，在弹簧的作用下闸刀开关断开，切断电路，实现自动控制，故A正确，BCD错误。
故选：A。
3．【答案】C
【解析】电磁铁的磁性强弱与电流的大小和线圈的匝数有关；由图知，A.B两线圈串联，所以通过A.B的电流相等，B的线圈匝数明显比A的线圈匝数多；观察到电磁铁B吸引大头针的数目比A多，所以此实验说明电磁铁的磁性强弱与线圈匝数有关。
故选：C。
4．【答案】C
【解析】A.电磁继电器.电铃中都含有电磁铁，符合事实，故A正确；
B.磁体外部周围的磁感线从N极出来，回到S极；内部的磁感线是从S极到N极，故B错误；
C.磁场是磁体周围存在的一种特殊的物质，它是看不见的，但它是真实的客观存在，磁感线是为了形象直观地描述磁场而画出来的，它可以看得见，但不是真实的存在，故C错误；
D.磁体周围存在磁场，磁极间的相互作用，就是通过磁场发生的，故D正确。
故选：C。
5．【答案】C
【解析】
A.家庭电路中的空气开关跳闸，可能是电路中某处发生短路，也可能是用电器总功率过大，故A错误；
B.电磁铁的磁性与线圈匝数和线圈中电流大小有关，改变电磁铁线圈的匝数和改变电流的大小，电磁铁的磁性可能不会发生改变，故B错误；
C.导体中的电荷在做定向移动时形成电流，电流会在其周围产生磁场，故C正确；
D.根据W＝Pt知，在不确定做功时间的情况下，电功率大的用电器不一定比电功率小的用电器做的功多，故D错误。
故选：C。
6．【答案】D
【解析】物品在展示台上时，ABC接通，把电铃短路，铃不响，灯泡亮；当小偷把物品搬离展示台时，金属片B在弹力作用下与金属片AC分开时，灯泡和电铃串联，此时灯亮铃响，故D正确，ABC错误。
故选：D。
7．【答案】B
【解析】电流由下方流入，则由右手螺旋定则可知，螺线管上端为N极；
因同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，两磁铁同名相对，故相互排斥；
当滑片P从a端向b端滑动过程中，滑动变阻器接入电阻减小，由欧姆定律可得，电路中电流变大，则条形磁铁受向上的力增强；
条形磁铁受重力.拉力及向上的磁场力，向下的重力与向上的弹簧的弹力及磁场力之和相等，因重力不变，磁场力增强，故弹簧的弹力减小，故弹簧长度变短。故B正确，ACD错误。
故选：B。
8．【答案】B
【解析】只有出现火灾周围环境温度升高时，由于双金属片受热膨胀的程度不同，导致了双金属片向一侧弯曲，使动静触点接通，控制电路接通，电路中有电流，电磁铁有磁性，吸引衔铁，衔铁被吸下的同时，使工作电路接通，工作电路中的电铃响，电灯亮，报警器报警；故正确顺序是：①③④②⑤。
故选：B。
9．【答案】B
【解析】
A.电磁体的磁场的方向与电流的方向有关，改变电流方向可以改变电磁体磁场的方向，故A符合逻辑；
B.按关机键时，电磁体和永磁体之间产生的吸引力来扣合笔记本；按开机键时，电磁体和永磁体之间产生的排斥力来打开笔记本，所以按开机和关机按钮时，电磁体的磁场方向是不相同的，故B不符合逻辑；
C.增大电流的强度，电磁体的磁性增强，可以增大排斥力或吸引力，故C符合逻辑；
D.增大永磁体的强度，磁性增强了，可以增大排斥力或吸引力，故D符合逻辑。
故选：B。
10．【答案】B
【解析】
A.太阳能电池板工作时，先将光能转化为电能，然后将电能转化为化学能储存在蓄电池中；风力发电机的原理是电磁感应现象，故A正确；
B.由图可知，该电路为串联电路，电流是相同的，线圈的匝数不同，磁性不同，吸引的大头针的个数不同，说明电磁铁磁性与线圈匝数有关，故B错误；
C.由图可知，该电路为串联电路，油量表并联在了滑动变阻器的两端，故油量表为电压表；油量减少时，浮标向下移动，滑动变阻器接入电路的电阻减小，根据串联电路的分压规律可知，其两端的电压会减小，即电压表示数减小，故C正确；
D.电流表是利用通电导线在磁场中受力的作用的原理工作的，电流越大，线圈受到的力越大，其转动的幅度越大，故D正确。
故选：B。
11．【答案】D
【解析】
电路中的R为光敏电阻，其电阻大小与光照强度的关系为光照越强，电阻越小，电流大，磁性强，衔铁在下部；晚上电阻大，磁性弱，衔铁在上部；
A.白天光线强时，太阳能电池板为蓄电池充电，蓄电池相当于用电器，故A错误；
B.白天是路灯不工作，所以通过路灯无电流，故乙是太阳能电池板，甲是路灯，故B错误；
C.由安培定则可知，电磁铁上端为S极，下端为N极，故C错误；
D.光照越强，电阻越小，电流大，磁性强，故D正确。
故选：D。
12．【答案】C
【解析】
A.电流从上端流入，下端流出，据安培定则可知，此时电磁铁的下端是N极，上端是S极，故A正确；
B.电磁铁能吸引大头针是磁场的基本性质，说明电流可以产生磁场，是电流的磁效应，电磁铁具有磁性，故B正确；
C.将缠绕线圈的铁钉换成铜棒，铜棒不会被磁化，磁性会变弱，故C错误；
D.滑动变阻器的滑动片P向左端移动，电阻变大，电流变小，故电磁铁的磁性变弱，电磁铁吸引大头针的数目会减少，故D正确。
故选：C。
13．【答案】A
【解析】由题知，接通信号源后，电流的方向不断改变，导致线圈的磁极不断变化，通过吸引或排斥磁铁，带动纸盆振动发声；
A.改变磁铁的磁极，并不能改变起到改变磁性强弱的作用，不能改变纸盆振动幅度（即不能调节喇叭响度），故A方法不可行。
BCD.为改变纸盆振动幅度以调节喇叭响度，可以改变电磁铁的磁性强弱，具体来说可以改变电流大小或改变线圈匝数；还可以改变永磁铁的磁性强弱（如更换永磁铁或充磁），故BCD都可行。
故选：A。
14．【答案】B
【解析】电磁继电器的实质是一个电磁铁来控制的开关。利用它可以实现自动控制.远距离控制；还可以利用低电压.弱电流的电路来控制高电压.强电流的电路。这与题目中提到的信息相吻合，由此联想到电路中的元件是电磁继电器。
故选：B。
二、综合题
15．【答案】（1）如图所示；（2）如图所示
【解析】（1）将R1和电磁铁串联接入控制电路；将电动机和下触点串联组成工作电路，限流电阻R2、电动机和上触点串联组成限流电路如图；
（2）把导线与螺钉和弹簧片及U形磁铁的线圈连接起来，最后与开关和电源连接起来，如下所示：
故答案为：（1）如上图所示；（2）如上图所示。
16．【答案】（1）1164；
（2）压缩；机械；内；S；＞；
（3）0.2。
【解析】
（1）无人机从发出超声波到接受到返回信号所花时间是7.2s，
则根据v＝可得，无人机行驶的路程：s机＝v机t机＝m/s×7.2s＝120m，
声音通过的路程：s声＝v声t声＝340m/s×7.2s＝2448m，
所以，收到反射信号时无人机与山峰间的距离为：（s声﹣s机）＝＝1164m。
（2）图中两个气门都关闭，活塞向上运动，是压缩冲程；该冲程发生能量的转化是机械能转化为内能；
由图示电路图可知，闭合开关S后，电流从电磁铁上端流入，从下端流出，由安培定则可知，螺线管A的下端为N极，上端为S极；
由图可知，Rx与电阻R0串联，但长时间使用后，保护电阻R0的阻值会变大，根据串联分压的特点可知，R0的电压增大，则此时Rx两端电压减小，由欧姆定律公式变形可知，Rx的阻值减小，
由题意中的：“其中Rx的阻值随飞行速度的变大而减小”可知，
长时间使用后，保护电阻R0的阻值会变大，若不及时更换，则会导致限速值大于280km/h。
（3）由表中数据可知，P＝75kW，t＝20h，m＝300kg，
由P＝可得，最大续航时间内发动机输出的能量：W＝Pt＝75kW×20h＝1500kW h，
则发动机耗油率：η＝＝＝0.2kg/（kW h）。
故答案为：（1）1164；
（2）压缩；机械；内；S；＞；
（3）0.2。
17.【答案】（2）惯性；重力势能转化为动能；（2）流体流速越大，压强越小当列车进站时，靠近车的地方，流速大压强小，容易把乘客吸到车旁，造成危险；（3）西。
【解析】（1）进站时列车由于惯性要保持原来的运动状态冲上站台；从能量转换的角度来说，当列车出站时从高度较高的地方下行，它的重力势能转化为动能，不用消耗过多的电能或化学能等能量。
（2）液体或气体流速大的地方压强小，当列车进站时，靠近车的地方，流速大压强小，容易把乘客吸到车旁，造成危险，故乘客必须站在站台和黄色线以外的安全位置候车；
（3）小张乘坐列车时看见两旁的房屋迅速向东退去，即房屋是向东运动的，这是以列车（或小张）为参照物；如果以地面为参照物，则列车正在向西运动。
故答案为：（2）惯性；重力势能转化为动能；（2）流体流速越大，压强越小当列车进站时，靠近车的地方，流速大压强小，容易把乘客吸到车旁，造成危险；（3）西。
1