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沪粤版物理九年级下册第十六章《电磁铁 磁场》单元测试提升卷
一、选择题（每题3分，共30分）
1．（2023·柳北模拟）如图所示，其中正确反映两根大头针被条形磁铁吸起时的真实情况的是( )
A．图甲 B．图乙 C．图丙 D．图乙和图丙
【答案】C
【知识点】磁性材料；磁极间的相互作用
【解析】【解答】图中，大头针吸在磁铁的S极或N极上，大头针被磁化，靠近磁铁的一端是同名磁极，远离磁铁的一端也是同名磁极，同名磁极互相排斥，下方是分开的，故C正确，ABD错误。
故选C。
【分析】磁极间，同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引。
2．（2024·苏州模拟）如图所示是一款磁吸式数据线，含有磁铁的线体可以和不同型号的具有磁性的充电头吸附对接，达到“一线多头”的使用效果。下列说法正确的是（　　）
A．含有磁铁的线体可以吸附任何金属
B．磁性充电头周围存在磁感线
C．线体周围的磁场是均匀分布的
D．线体和充电头吸附是因为异名磁极相互吸引
【答案】D
【知识点】磁现象；磁场；磁感线及其特点
【解析】【解答】A．含有磁铁的线体有铁钴镍，其他金属不能被吸引，故A错误；
B．磁场是磁铁周围存在的特殊物质，磁感线是描述磁场的假想的线，磁性充电头周围存在磁场，不存在磁感线，故B错误；
C．线体周围的磁场的分布是不均匀的，越靠近磁极，磁场分布越密集，故C错误；
D．异名磁极相互吸引，因此线体和充电头相吸附，故D正确。
故选D。
【分析】磁性材料包括铁钴镍物质；磁体周围有磁场，磁感线是描述磁场的假想的线，磁感线的分布不是均匀的；同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引。
3．（2024九上·濠江期末）如图，电源电压恒定，R1为磁敏电阻，磁敏电阻的阻值随所处磁场的强弱变化而变化。实验测得其变化关系如图甲所示，其中B表示磁场的强弱（T）。则在图乙中，闭合开关后R所处的磁场逐渐增强时，则（　　）
A．R1的阻值变小 B．电压表示数变大
C．电流表示数变小 D．电流表示数不变
【答案】C
【知识点】磁现象；磁场
【解析】【解答】由电路图可知，闭合开关后，R1与R2并联，电流表测R1支路的电流，电压表测电源两端的电压。
A、由图甲可知，当R1所处的磁场逐渐增强时，R1的阻值变大，故A错误。
BD、因电源电压恒定，所以，当R1所处的磁场逐渐增强时，电压表示数不变，故BD错误。
C、因并联电路中各支路两端的电压相等，所以，由可知，通过R1的电流变小，即电流表的示数变小，故C正确。
故答案为：C。
【分析】由电路图可知，闭合开关后，R1与R2并联，电流表测R1支路的电流，电压表测电源两端的电压。根据电源的电压可知R1所处的磁场逐渐增强时电压表示数的变化，根据图甲可知当R1所处的磁场逐渐增强时其阻值的变化，根据并联电路的电压特点和欧姆定律可知通过R1的电流变化。
4．（2024·招远模拟）在化学实验中，常用胶头滴管吸取药液，下列现象中“吸”的物理原理与其相同的是（　　）
A．磁铁可以“吸”引钉子、大头针等铁制品
B．穿在身上的化纤衣服容易“吸“灰尘
C．拔火罐时玻璃罐“吸”在皮肤上
D．正在高速行驶“奥林匹克”号轮船把与它并排行驶的小得多的铁甲巡洋舰“豪克”“吸”了过去
【答案】C
【知识点】大气压的综合应用；流体压强与流速的关系；两种电荷；磁场
【解析】【解答】胶头滴管吸取药液，原理是大气压强，和拔火罐、吸饮料的原理相同；
A. 磁铁可以“吸”引钉子、大头针等铁制品，是磁铁可以吸引铁、钴、镍等物质，故A错误；
B. 穿在身上的化纤衣服容易“吸“灰尘，是因为带电体具有吸引轻小物体的性质，故B错误；
D. 正在高速行驶“奥林匹克”号轮船把与它并排行驶的小得多的铁甲巡洋舰“豪克”“吸”了过去，流速越大压强越小，故D错误；
故选C。
【分析】1、压强和流速的关系：压强越大，流速越小，应用为飞机机翼上凸，空气流速快，导致压强较小，形成向上的升力；
2、大气压的应用； 吸盘是将吸盘内部的气压减小，导致外界大气压大于内部气压，将吸盘压在墙面，和吸管吸取饮料的原理相同；
3、两种电荷：电荷间的作用规律为：同性电荷相互排斥、异性电荷相互吸引，吸引细小物质；
4、磁铁具有吸引铁、钴、镍等物质。
5．科技小组把带铁芯的螺线管、电源、导线和开关按如图所示电路连接并固定在塑料托盘上，当它漂浮在水面，一个简易的指南针就做成了。该指南针的南极（S）应标在托盘的（　　）
A．a 处 B．b 处 C．c 处 D．d 处
【答案】D
【知识点】通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【解答】根据图片可知，线圈上电流方向向上。右手握住螺线管，弯曲的四指指尖向上，此时大拇指指向b端，则b端为电磁铁的N极，d端为电磁铁的S极。
故选D。
【分析】首先根据安培定则判断螺线管的磁极方向即可
6．瑶瑶同学在学习课本中奥斯特电流磁效应的探究实验时发现通电直导线需平行于小磁针沿南北方向放置，好学的她想知道沿东西方向放置会出现什么不同的效果，于是查阅了相关资料得知，直线电流周围磁场的磁感线分布和磁场方向的判定方法如图所示。根据这些请你帮她分析一下从上向下观察时，通电导线不宜沿东西方向放置的原因（　　）
①将小磁针放在导线正下方，自东向西通电，通电的瞬间小磁针不会发生偏转
②将小磁针放在导线正下方，自西向东通电，通电的瞬间小磁针不会发生偏转
③将小磁针放在导线正上方，自西向东通电，通电的瞬间小磁针不会发生偏转
④将小磁针放在导线正上方，自东向西通电，通电的瞬间小磁针不会发生偏转
A．①③ B．②④ C．①② D．③④
【答案】B
【知识点】通电直导线周围的磁场
【解析】【解答】 ①将小磁针放在导线正下方，自东向西通电，电流产生的磁场方向与地磁场的方向相反，通电的瞬间小磁针会发生偏转，故①错误；
②将小磁针放在导线正下方，自西向东通电，电流产生的磁场方向与地磁场的方向相同，通电的瞬间小磁针不会发生偏转，故②正确；
③将小磁针放在导线正上方，自西向东通电，电流产生的磁场方向与地磁场的方向相反，通电的瞬间小磁针会发生偏转，故③错误；
④将小磁针放在导线正上方，自东向西通电，电流产生的磁场方向与地磁场的方向相同，通电的瞬间小磁针不会发生偏转，故④正确；
故选B。
【分析】地球周围存在磁场，也就是地磁场，结合右手螺旋定则的知识分析判断。
7．如图所示，一个轻质弹簧下悬挂一个铁块，为使弹簧伸长量增大，可采取的措施是（　　）
A．不改变滑片P的位置，S由1改接到2
B．S接1不变，将滑片P向右滑
C．S接1不变，将滑片P向左滑
D．S接1不变，滑片P的位置不变，将铁芯抽出
【答案】C
【知识点】电路的动态分析；影响电磁铁磁性强弱的因素及其探究
【解析】【解答】 A.根据图片可知，不改变滑片P的位置，S由1改接到2，通过线圈的电流大小不变，但是线圈的匝数减小，则磁性变弱，因此铁块受到的吸引力减小，则弹簧变短，故A错误；
BC.根据图片可知，S接1不变，将滑片P向右滑，则变阻器接入电路中电阻的变大。根据R总=R1+R2可知，此时总电阻变大。由可知，此时电路中电流的变小，电磁铁的磁性变弱，吸引力变弱了，弹簧长度变短了，故B错误，C正确；
D.S接1不变，滑片P的位置不变，将铁芯抽出，电磁铁的磁性变弱，则铁块受到的吸引力减小，那么弹簧会变短，故D错误。
故选C。
【分析】弹簧受到铁块的拉力而伸长，而铁块受到重力和向下的吸引力，电磁铁的磁场强弱与电流大小和线圈匝数多少有关，据此对各个选项分析判断即可。
8．2025 年 5 月 1 日起，全国多地将正式实施电动车管理新规，其中只允许新国标电动自行车上路，要求车速不超过 25km/h。下面是某品牌电动自行车的电路，当电动机转速超过一定值时，电铃会自动报警，下列说法正确的是（　　）
A．旋钮OP 绕O点逆时针转动时， 电动机转速变快
B．电磁铁E的右端为N极
C．为防止生锈，触头F的材质为铜
D．左边电路电流比较小时， 电铃不会自动报警，是因为电流比较小时电磁铁E没有磁性
【答案】B
【知识点】电路的动态分析；电磁铁的构造和原理；通电螺线管的极性和电流方向的判断；影响电磁铁磁性强弱的因素及其探究
【解析】【解答】 A.根据图片可知，当旋钮OP绕O点逆时针转动时，滑动变阻器接入电路的电阻变大，根据可知，通过电动机的电流变小，则电动机转速变慢，故A错误。
B.线圈上电流方向向下。用右手握住电磁铁，四指指尖向下，此时大拇指指向右端，则右端为电磁铁的N极，故B正确。
C.根据图片可知，触头F可以被电磁铁吸引，所以触头F应为铁质材料，不能是铜，故C错误。
D.左边电路电流比较小时电磁铁磁性较弱，而不是没有磁性，故D错误。
故选B。
【分析】A.根据旋钮的转动方向确定变阻器的阻值变化，根据欧姆定律分析电流大小变化即可；
B.根据图片确定线圈上电流方向，根据安培定则判断电磁铁的磁极方向；
C.只有铁磁性材料才能被磁铁吸引；
D.只要有电流电磁铁就会产生磁场。
9．（2024·浮山模拟）如图甲所示，这是扶手电梯，其工作原理如图乙所示，其中R是压敏电阻。电梯上无人时，电动机转动变慢，使电梯运动变慢；电梯上有人时，电动机转动变快，使电梯运动变快。下列说法正确的是（　　）
A．电梯上无人时，电磁铁磁性变强
B．电梯上无人时，衔铁与触点2接触
C．电梯上有人时，通过R的电流变小
D．电梯上有人时，R的阻值变小
【答案】D
【知识点】欧姆定律及其应用；电路的动态分析；电磁继电器的组成、原理和特点
【解析】【解答】AB．根据题意可知，当没有人乘梯时，电动机转动变慢，则通过电动机的电流变大，根据欧姆定律可知，此时总电阻变大。根据图乙可知，当衔铁与触点1接触，电动机和定值电阻R1串联，此时总电阻较大，故AB错误；
CD．当有人乘坐电梯时，电动机转速变快，则通过电动机的电流变大，根据欧姆定律可知，此时总电阻变小，即此时应该是与触点2接触，此时只有电动机自己，故C错误，D正确。
故选D。
【分析】 通过的电流越大，则电动机转速越高；电流越小，则电动机转速越低。根据电动机转动速度的快慢分析电路中电流的大小，根据欧姆定律分析电路中电阻的大小，从而判定电路的连接方式和R阻值的变化。
10．（2024·迎泽模拟）如图甲所示为某热敏电阻的图像，图乙为用该热敏电阻R和电磁继电器组成的某恒温箱的温控电路，电磁继电器线圈的电阻为10Ω，当线圈中的电流大于或等于20mA时，衔铁被吸合。为电磁继电器线圈供电的电源电压为6V，图中的“电源”是恒温箱加热器的电源，下列有关说法错误的是（　　）
A．当温度降低时，热敏电阻R的阻值增大
B．应该把恒温箱内的加热器接在C与D之间
C．要使恒温箱内的温度保持100℃，应将滑动变阻器接入电路的阻值调节为240Ω
D．为使恒温箱内的温度保持在更高的数值，滑动变阻器连入电路的阻值增大
【答案】B
【知识点】欧姆定律及其应用；电路的动态分析；电磁继电器的组成、原理和特点
【解析】【解答】A．根据图甲显示，热敏电阻R的阻值随着温度降低而增大。因此当温度下降时，R的阻值会增大。该选项描述正确，故A不符合题意要求。
B．在低温条件下，热敏电阻阻值较大，导致控制电路电流较小，此时继电器衔铁与AB端连接。由于此时需要加热，应将加热器连接在A、B端。因此B符合题意。
C．由图像可知，当温度达到100℃时，R=50Ω。此时加热电路应断开，继电器衔铁被吸合，控制电路电流需达到20mA。根据欧姆定律：
，代入数值，计算可得R1=240Ω，该选项正确，故C不符合题意。
D．由于热敏电阻阻值随温度升高而减小，若要维持更高恒温，需增大滑动变阻器R1的阻值以保持控制电流不变。该选项正确，故D不符合题意。
正确答案为B。
【分析】1、电磁铁磁性的有无与电流的通断有关，磁性强弱与两个因素有关：线圈匝数多少、电流大小；
2、串联电路的电路规律：串联电路，电流处处相等，电源的电压为用电器电压之和，总电阻为用电器电阻之和；
3、电压表与待测用电器并联测量电压，电流表串联测量用电器电流，根据欧姆定律U=IR计算用电器的电流和电阻以及电压。
二、多选题（每题3分，共9分）
11．（2026九上·海淀期末）下列做法中，能确定某钢棒原来就具有磁性的是
A．将钢棒靠近小磁针，小磁针发生转动
B．将钢棒靠近放在桌面上的铁屑，大量的铁屑被吸起
C．将钢棒靠近悬挂的条形磁体的一个磁极，条形磁体被吸引
D．将钢棒悬挂使其能在水平面内自由转动，钢棒静止时总是指南北
【答案】B,D
【知识点】磁现象；磁场；磁极间的相互作用；磁化
【解析】【解答】 A、将该钢棒靠近小磁针，小磁针发生转动，可能是二者都有磁性，且相互接触的一端为异名磁极；也可能是钢棒无磁性，而小磁针有磁性，故A不符合题意；
B、钢棒能够吸引铁屑，说明了钢棒具有磁体才具有的性质，能够吸引铁钴镍等物质，故B符合题意；
C、将钢棒靠近悬挂的条形磁体的一个磁极，条形磁体被吸引，可能是异名磁极相互吸引；也可能是钢棒无磁性，是条形磁体吸引铁磁性物质，故C不符合题意；
D、磁体由于受到地磁场的作用，当其自由静止时，要指向南北方向，即磁体的指向性。故D符合题意。
故选BD。
【分析】 要判断钢棒是否有磁性，就要抓住钢棒有磁性与没有磁性的区别，从磁体的磁性和指向性等特点进行分析。
12．（2024九下·沈丘开学考）如图所示，这是学校操场上的智能光伏供电系统，左侧控制电路的电源电压恒定，为定值电阻，光敏电阻R的阻值随光照强度而变化，白天太阳能电池板给蓄电池充电，晚上蓄电池给LED灯供电。下列说法中正确的是（　　）
A．该电磁铁的上端为N极，下端为S极
B．给蓄电池充电时，蓄电池相当于用电器
C．光敏电阻R在白天的阻值比晚上大
D．若将换成阻值稍小的电阻，可缩短LED路灯的发光时间
【答案】B,D
【知识点】电路的构成及电路图；电路的动态分析；电磁继电器的组成、原理和特点；通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【解答】A、根据安培定则，电磁铁上端为S极，下端为N极，A错误；
B、蓄电池消耗电能，相当于用电器，B正确；
C、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，C错误；
D、换成阻值较小的电阻，衔铁被吸合时光敏电阻R变大，此时光照强度减弱，即灯L在天不太亮时已经熄灭，在天很暗时才自动发光；由此，换成阻值较小的电阻，可缩短灯L的发光时间，D正确。
故答案为：BD。
【分析】（1）根据安培定则判定电磁铁的两极；
（2）从蓄电池在电路中的作用分析它是电源还是用电器；
（3）根据光照强度与电阻R阻值的关系判定白天和黑夜电路的连接状态；
（4）由于控制电路的电源电压不变，衔铁被吸合的电流不变，根据欧姆定律可知，控制电路的总电阻不变，若R0换成阻值较小的电阻，R的阻值变大，进而分析得出灯L的发光时间变化。
13．（2024·莱芜模拟）如甲图所示，小明利用力敏传感器设计了一种既能称量质量，又能实现报警的人体秤的模拟电路。力敏传感器由弹性体和金属电阻丝R组成，电阻丝粘贴在弹性体上，但两者之间隔有绝缘材料。当秤台上有重物时，弹性体被压缩，电阻丝R随之变短，阻值发生变化。闭合开关后，秤台上不放重物时，电流表示数为，随着秤台重物的增加，电流表示数会发生变化。当电流达到，电磁铁会吸引衔铁，动、静触点接触，电路报警。（电磁铁线圈电阻不计，g取）报警灯L电流随电压变化规律如图乙所示。（　　）
A．被测者称量体重的过程中，质量不变
B．秤台重物质量增加，电磁铁磁性增强
C．报警灯L的电阻随电压的增大而不变
D．力敏传感器的电阻随压力增大而减小
【答案】A,B,D
【知识点】重力及其大小的计算；影响电阻大小的因素；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】A．质量不随物体位置的变化而变化，所以被测者质量不变，故A符合题意；
BD． 当秤台上有重物时，弹性体被压缩，电阻丝R随之变短，阻值变小，此时电路的电流会变大，则电磁铁磁性增强，故BD符合题意；
C．由图乙知，当电流为0.2A，对应电压为0.6V，根据欧姆定律可计算报警灯电阻为，当电流为0.4A，对应电压为2.0V，同理计算此时报警灯电阻为
，所以报警灯L的电阻随电压的增大而增加，故C不符合题意。
故选ABD。
【分析】1、质量是物体的特性，不随位置以及形状的变化而变化；
2、电阻的影响因素： 当导体的材料和横截面积相同时，电阻的长度越长，导体的电阻越大 ；当导体的材料和长度相同时，电阻的横截面积越小，导体的电阻越大， 当秤台上有重物时，弹性体被压缩，电阻丝R随之变短，阻值变小。
3、电压表与待测用电器并联测量电压，电流表串联测量用电器电流，根据欧姆定律U=IR计算用电器的电流和电阻以及电压；
4、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。
三、填空题（每空2分，共14分）
14．如图所示，通电螺线管的上方有一个静止的小磁针，轴线上右边的圆圈表示闭合电路中一部分导体的横截面，由图可知导线的a端应接电源的　 　（填“正”或“负”）极。闭合电路的这部分导体分别向“1”“2”“3”“4”四个方向运动时，沿　 　方向运动能产生感应电流。
【答案】负；1、3
【知识点】安培定则；通电螺线管的极性和电流方向的判断；磁极间的相互作用
【解析】【解答】（1）小磁针的N极向右，S极向左，根据“异名磁极相互吸引”的规律可知，螺线管的左端为N极。右手握住螺线管，大拇指指向左端，此时弯曲的四指指尖向上，则线圈上电流方向向上，因此b接正极，a接负极；
（2）根据图片可知，螺线管的磁场沿水平方向。2、4的运动方向与磁场方向平行，此时不切割磁感线；3、4沿竖直方向，此时切割磁感线，因此产生感应电流。
【分析】（1）根据小磁针的指向确定螺线管的磁极方向，根据安培定则判断线圈上的电流方向，进而确定a端连接的正负极方向；
（2）产生感应条件的条件：①闭合电路的部分导体；②在磁场中做切割磁感线运动。
15．当将如图甲乙所示的两个螺线管彼此靠近，开关闭合后，两螺线管将相互　 　（选填“吸引”或“排斥”）。
【答案】排斥
【知识点】通电螺线管的磁场；安培定则
【解析】【解答】甲图中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，则甲的右端为N极。同理，乙的左端为N极。根据“同种电荷相互排斥”的规律可知，两个螺线管相互排斥。
【分析】根据安培定则判断两个螺线管的磁极方向，然后根据磁极之间的相互作用规律判断即可。
16．如图所示，闭合开关，通电螺线管的右端是　 　（选填“N”或“S”）极，此时在水平桌面上的条形磁体仍处于静止状态，条形磁体受到向　 　（选填“左”或“右”）的摩擦力；
【答案】S；左
【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；磁极间的相互作用
【解析】【解答】根据图像可知，线圈上电流方向向上。右手握住螺线管，弯曲的四指指尖向上，此时大拇指指向左端，则左端为螺线管的N极，右端为S极。根据“同名磁极相互排斥”可知，条形磁铁受到向右的排斥力。根据平衡力的知识可知，磁铁受到水平向左的摩擦力。
【分析】首先根据安培定则判断螺线管的磁极方向，然后根据磁极之间的相互作用规律确定条形磁铁受到磁力的方向，最后确定摩擦力的方向。
17．如图所示，小明在有机玻璃板上均匀撒满细铁屑，螺线管通电后，为更好地显示磁场分布情况。接下来的操作应该是　 　。为了进一步探究通电螺线管周围磁场的方向，可用　 　代替铁屑进行实验。
【答案】轻敲有机玻璃板；小磁针
【知识点】通电螺线管的磁场
【解析】【解答】（1） 如图所示，小明在有机玻璃板上均匀撒满细铁屑，螺线管通电后，为更好地显示磁场分布情况。接下来的操作应该是：轻敲有机玻璃板。
（2）为了进一步探究通电螺线管周围磁场的方向，可用小磁针代替铁屑进行实验。
【分析】（1）在玻璃板上的细铁屑受到摩擦力而不能自由运动，因此不能呈现磁场的形状，此时想办法减小它们受到的摩擦力即可；
（2）小磁针是有南极和北极的，将它放在一个磁体附近，可以根据磁极之间的相互作用判断这个磁体的磁极方向。
四、实验探究题（每空2分，共32分）
18．下列是探究通电螺线管外部的磁场方向的实验。
（1）通电螺线管周围的小磁针会发生偏转，说明小磁针受到　 　（选填“磁力”或“重力”）的作用；
（2）如图所示，在玻璃板上均匀撒满铁屑，并在螺线管两端各放一个小磁针；
①记录小磁针　 　极的方向，这个方向就是该点的磁场方向；
②轻敲玻璃板，铁屑的排列如图所示。由此判断，通电螺线管外部的磁场分布与　 　磁体的磁场分布相似，图中通电螺线管左端相当于条形磁体的　 　极；
（3）将连接螺线管的电路开关断开，把电路电源正负极对调。闭合开关后，观察小磁针静止时的指向是否会发生改变，这是为了探究通电螺线管外部的磁场方向是否与　 　有关。
【答案】（1）磁力
（2）N；条形；S
（3）电流方向
【知识点】通电螺线管的磁场
【解析】【解答】（1） 根据力与运动的关系可知，通电螺线管周围的小磁针会发生偏转，说明小磁针受到磁力的作用；
（2）①记录小磁针N极的方向，这个方向就是该点的磁场方向；
②轻敲玻璃板，铁屑的排列如图所示。由此判断，通电螺线管外部的磁场分布与条形磁体的磁场分布相似。
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，则右端为N极，左端为S极。
（3） 把电路电源正负极对调后，通过螺线管的电流方向发生改变，则这是为了探究通电螺线管外部的磁场方向是否与电流方向有关。
【分析】（1）力是改变物体运动状态的原因；磁场对放入其中的物体产生力的作用；
（2）①当小磁针静止下来时，N极的指向就是该点的磁场方向；
②根据通电螺线管外部的磁场分布特点分析。根据安培定则判断螺线管的磁极方向。
（3）根据描述分析哪个因素发生改变即可。
19．冰冰在做奥斯特实验。她将一枚转动灵活的小磁针置于桌面上，上方平行放置一根直导线。
（1）当小磁针静止后，使导线与电池接触，看到小磁针偏转方向如图甲所示，断电后小磁针又回到原来的位置（如图乙），这说明通电导体周围存在　 　。
（2）为使实验效果更加明显，通电直导线应沿　 　（选填“东西”“南北”或“竖直”）方向放置。
（3）改变电流方向，看到小磁针偏转方向如图丙所示，对比甲、丙两图可以得到的结论是通电导体的磁场方向与　 　有关。
（4）我们把奥斯特实验中的发现称为电流的　 　效应。
【答案】（1）磁场
（2）南北
（3）电流的方向
（4）磁
【知识点】通电直导线周围的磁场
【解析】【解答】（1） 如图甲所示， 当小磁针静止后，使导线与电池接触，导线中通过电流，此时小磁针发生偏转，说明磁针受到磁力的作用，即通电导体周围存在磁场；
（2）在自然状态下，小磁针指向南北方向。让导线沿南北方向，根据右手螺旋定则可知，处在导线下方的小磁针会受到磁力而发生明显偏转。
（3）根据甲和丙图可知，其他条件相同，只是电源正负极方向改变，即通过导线的电流方向改变，那么说明通电导体的磁场方向与电流方向有关；
（4）我们把奥斯特实验中的发现称为电流的磁效应。
【分析】（1）力是改变物体运动状态的原因，磁场对放入其中的磁体产生力的作用；
（2）在自然状态下，小磁针指向南北方向，只有它的指向发生偏转，才能反映导线周围磁场的存在；
（3）根据图片确定甲和丙中哪个因素不同即可；
（4）电流周围存在磁场，这就是电流的磁效应。
20．（2023·东莞模拟）某智能扫地机器人（如图1）可通过灰尘传感器自动寻找灰尘清扫，通过电动机旋转、产生高速气流将灰尘等吸入集尘盒。图2为其部分工作原理图，控制电路电源电压为4.5V，指示灯电阻为，定值电阻，为光敏电阻，其阻值随光照强度（单位cd）的变化如图3所示。如表为其部分工作参数（注：电池容量指工作电流与工作总时间的乘积，线圈电阻不计）
额定工作电压 12伏 额定功率 30瓦
电池总容量 2.5Ah（安时） 工作噪音 （分贝）
（1）图2中电磁铁根据电流的　 　效应做成；
（2）当清扫到一定程度，地面灰尘减少，使照射到光敏电阻上的光照强度增强，则电磁铁磁性　 　（选填“增强”、“不变”或“减弱”），衔铁将与　 　（选填“A”或“C”）触头接触，电磁铁上端为　 　极（填“N”或“S”）；
（3）检测发现该品牌扫地机器人在光照强度恰好为时电动机开始工作，则相当于电压表示数等于　 　V时，电动机开始工作；
（4）当剩余电量减为电池总容量的时，机器人会主动寻找充电器充电，充满电后电池储存的电能为　 　J；在充满电后到主动寻找充电器期间的电池总容量能够持续供应该机器人正常工作　 　小时。
【答案】磁；增强；；N；3；；0.9
【知识点】电阻的串联；欧姆定律及其应用；电功的计算；电功率的计算；电磁继电器的组成、原理和特点
【解析】【解答】（1）图2中，电磁铁通电有磁性，断电无磁性，根据电流的磁效应做成的。
（2）图3中，光照强度与电阻大小成反比，当光照强度增强时，电阻变小，控制电路电流增大，故电磁铁磁性增强，衔铁被吸下，与C触头接触，利用安培定则，判断电磁铁上端为N极。
（3）图3中，光照强度为时，，R与串联，故电路中总电阻为：
，
则电路中的电流为：，
电压表示数为：；
（4）充满电后电池储存的电能为：
正常工作的时间为：。
【分析】（1）电磁铁根据电流的磁效应制成；
（2）光敏电阻的阻值随光照强度增大而减小，电路中电流变大，磁性变强，吸引衔铁；根据安培定则，判断电磁铁磁极位置；
（3）结合光照，判断电阻，根据串联电路电阻规律，计算总电阻，利用，计算电流，根据U=IR，计算分压；
（4）根据W=UIt，计算电能；利用，计算工作时间。
五、简答题（共3分）
21．（2024九下·黔东南模拟）某橙子基地需将鲜果按质量大小进行等级分类，橙子的质量越大等级越高；小宇设计了一个筛选装置并安装固定在如图甲所示传送带中部正下方，该装置工作原理如图乙所示，控制电路电源电压恒定不变，R1为某型号薄膜式压力传感器，安装在筛选装置顶部感知果子的压力，其阻值随所受压力的增大而减小，R2为定值电阻，当线圈中的电流增大到一定值时衔铁才被吸下；工作电路中的电动机用于驱动传送带，请分析当电动机停止转动时，停在筛选装置正上方的鲜果等级较高还是较低？并说明理由。
【答案】停在筛选装置正上方的鲜果等级较高，理由：因为鲜果质量越大，压力传感器受到的压力越大， 则压力传感器R1的电阻就会越小，那么电路中电流就会越大，电磁铁磁性就越强，才可能使衔铁被吸下，从而让传送带停止工作。
【知识点】电磁继电器的组成、原理和特点
【解析】【解答】根据题意可知，停在筛选装置正上方的鲜果等级较高。因为鲜果质量越大，压力传感器受到的压力越大， 则压力传感器R1的电阻就会越小，那么电路中电流就会越大，电磁铁磁性就越强，才可能使衔铁被吸下，从而让传送带停止工作。
【分析】根据乙图可知，当电动机停止工作时，衔铁被吸下来，此时肯定控制电路的电流偏大，据此推测压力传感器的阻值变化，弄清水果的质量大小变化即可。
六、科普阅读题（每空2分，共12分）
22．（2025九下·宝安开学考）阅读下列短文，回答问题：
太阳能路灯
太阳能路灯已经成为许多城市的一道靓丽的风景线。如图甲的太阳能路灯，灯杆顶端是太阳能电池板，白天光线强时，太阳能电池板为蓄电池充电，夜晚光线弱时，蓄电池为电灯供电照明，其自动控制电路如图乙所示，R0为保护电阻，R为光敏电阻。太阳能电池板的材料最主要的是晶体硅材料，它的基本原理是光电效应，光电效应分为外光电效应和内光电效应，外光电效应是指被光激发产生的电子逸出物质表面的现象；内光电效应是指被光激发所产生的电荷仍在物质内部运动，但使物质的导电能力发生变化或在物体两端产生电压的现象。下表为该太阳能路灯的部分技术参数。为了保证控制电路能正常供电，放电余留20%时即停止向LED灯供电。（不考虑蓄电池充电和供电时的电能损耗）则：
太阳能电池板 蓄电池组 LED 灯
电池板的总面积 0.5m2 电池电压 12V 额定电压 12V
光电转化效率 15% 电池容量 30Ah 额定总功率 30W
（1）太阳能电池板的材料最主要的是晶体硅材料，它属于____。
A．导体 B．半导体 C．绝缘体 D．超导体
（2）太阳能电池板是利用　 　（选填“内”或“外”）光电效应工作的。乙图中，电磁铁的上端是　 　极。根据电磁继电器的工作原理，光敏电阻的阻值随光强的增大而　 　（填“增大”或“减小”）。
（3）设太阳每秒钟辐射到每平方米电池板上的能量为1000J，电池板对蓄电池充电的功率为　 　W，蓄电池组充满电时能对LED灯供电　 　h
【答案】（1）B
（2）内；S；增大
（3）75；9.6
【知识点】半导体特点及作用；电功的计算；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】（1）太阳能电池板的材料最主要的是晶体硅材料，是半导体材料，故B正确，ACD错误。
（2）太阳能电池板利用内光电效应产生电压而工作，乙图中，根据安培定则，电磁铁的上端是N极。
太阳能电池板为蓄电池充电此时光敏电阻较大，电磁铁中的电流较小，弹簧将衔铁拉起来，动触点与太阳能电池连通，太阳能将太阳能转化电能，给蓄电池充电；夜晚光线弱时，光敏电阻的阻值减小，电磁铁中的电流变大，吸下衔铁，蓄电池为电灯供电照明，根据电磁继电器的工作原理，光敏电阻的阻值随光强的增大而增大；
（3）电池板对蓄电池充电的功率为：；
蓄电池充满时储存的电能为：W=UIt=12V×30A×1h=12V×30A×3600s=1.296×106J，
LED的额定功率为：P'=30W，蓄电池组充满电时，能对LED灯供电的时间为：
。
【分析】（1）晶体硅材料是半导体；
（2）内光电效应是指被光激发所产生的电荷仍在物质内部运动，但使物质的导电能力发生变化或在物体两端产生电压的现象；根据安培定则判断电磁铁的磁极。光敏电阻的阻值随光强的增大而增大。
（3）根据表格中的数据和光电转化效率计算电池板对蓄电池充电的功率；根据W=UIt，计算蓄电池组充满电时对LED灯供电时间。
1 / 1沪粤版物理九年级下册第十六章《电磁铁 磁场》单元测试提升卷
一、选择题（每题3分，共30分）
1．（2023·柳北模拟）如图所示，其中正确反映两根大头针被条形磁铁吸起时的真实情况的是( )
A．图甲 B．图乙 C．图丙 D．图乙和图丙
2．（2024·苏州模拟）如图所示是一款磁吸式数据线，含有磁铁的线体可以和不同型号的具有磁性的充电头吸附对接，达到“一线多头”的使用效果。下列说法正确的是（　　）
A．含有磁铁的线体可以吸附任何金属
B．磁性充电头周围存在磁感线
C．线体周围的磁场是均匀分布的
D．线体和充电头吸附是因为异名磁极相互吸引
3．（2024九上·濠江期末）如图，电源电压恒定，R1为磁敏电阻，磁敏电阻的阻值随所处磁场的强弱变化而变化。实验测得其变化关系如图甲所示，其中B表示磁场的强弱（T）。则在图乙中，闭合开关后R所处的磁场逐渐增强时，则（　　）
A．R1的阻值变小 B．电压表示数变大
C．电流表示数变小 D．电流表示数不变
4．（2024·招远模拟）在化学实验中，常用胶头滴管吸取药液，下列现象中“吸”的物理原理与其相同的是（　　）
A．磁铁可以“吸”引钉子、大头针等铁制品
B．穿在身上的化纤衣服容易“吸“灰尘
C．拔火罐时玻璃罐“吸”在皮肤上
D．正在高速行驶“奥林匹克”号轮船把与它并排行驶的小得多的铁甲巡洋舰“豪克”“吸”了过去
5．科技小组把带铁芯的螺线管、电源、导线和开关按如图所示电路连接并固定在塑料托盘上，当它漂浮在水面，一个简易的指南针就做成了。该指南针的南极（S）应标在托盘的（　　）
A．a 处 B．b 处 C．c 处 D．d 处
6．瑶瑶同学在学习课本中奥斯特电流磁效应的探究实验时发现通电直导线需平行于小磁针沿南北方向放置，好学的她想知道沿东西方向放置会出现什么不同的效果，于是查阅了相关资料得知，直线电流周围磁场的磁感线分布和磁场方向的判定方法如图所示。根据这些请你帮她分析一下从上向下观察时，通电导线不宜沿东西方向放置的原因（　　）
①将小磁针放在导线正下方，自东向西通电，通电的瞬间小磁针不会发生偏转
②将小磁针放在导线正下方，自西向东通电，通电的瞬间小磁针不会发生偏转
③将小磁针放在导线正上方，自西向东通电，通电的瞬间小磁针不会发生偏转
④将小磁针放在导线正上方，自东向西通电，通电的瞬间小磁针不会发生偏转
A．①③ B．②④ C．①② D．③④
7．如图所示，一个轻质弹簧下悬挂一个铁块，为使弹簧伸长量增大，可采取的措施是（　　）
A．不改变滑片P的位置，S由1改接到2
B．S接1不变，将滑片P向右滑
C．S接1不变，将滑片P向左滑
D．S接1不变，滑片P的位置不变，将铁芯抽出
8．2025 年 5 月 1 日起，全国多地将正式实施电动车管理新规，其中只允许新国标电动自行车上路，要求车速不超过 25km/h。下面是某品牌电动自行车的电路，当电动机转速超过一定值时，电铃会自动报警，下列说法正确的是（　　）
A．旋钮OP 绕O点逆时针转动时， 电动机转速变快
B．电磁铁E的右端为N极
C．为防止生锈，触头F的材质为铜
D．左边电路电流比较小时， 电铃不会自动报警，是因为电流比较小时电磁铁E没有磁性
9．（2024·浮山模拟）如图甲所示，这是扶手电梯，其工作原理如图乙所示，其中R是压敏电阻。电梯上无人时，电动机转动变慢，使电梯运动变慢；电梯上有人时，电动机转动变快，使电梯运动变快。下列说法正确的是（　　）
A．电梯上无人时，电磁铁磁性变强
B．电梯上无人时，衔铁与触点2接触
C．电梯上有人时，通过R的电流变小
D．电梯上有人时，R的阻值变小
10．（2024·迎泽模拟）如图甲所示为某热敏电阻的图像，图乙为用该热敏电阻R和电磁继电器组成的某恒温箱的温控电路，电磁继电器线圈的电阻为10Ω，当线圈中的电流大于或等于20mA时，衔铁被吸合。为电磁继电器线圈供电的电源电压为6V，图中的“电源”是恒温箱加热器的电源，下列有关说法错误的是（　　）
A．当温度降低时，热敏电阻R的阻值增大
B．应该把恒温箱内的加热器接在C与D之间
C．要使恒温箱内的温度保持100℃，应将滑动变阻器接入电路的阻值调节为240Ω
D．为使恒温箱内的温度保持在更高的数值，滑动变阻器连入电路的阻值增大
二、多选题（每题3分，共9分）
11．（2026九上·海淀期末）下列做法中，能确定某钢棒原来就具有磁性的是
A．将钢棒靠近小磁针，小磁针发生转动
B．将钢棒靠近放在桌面上的铁屑，大量的铁屑被吸起
C．将钢棒靠近悬挂的条形磁体的一个磁极，条形磁体被吸引
D．将钢棒悬挂使其能在水平面内自由转动，钢棒静止时总是指南北
12．（2024九下·沈丘开学考）如图所示，这是学校操场上的智能光伏供电系统，左侧控制电路的电源电压恒定，为定值电阻，光敏电阻R的阻值随光照强度而变化，白天太阳能电池板给蓄电池充电，晚上蓄电池给LED灯供电。下列说法中正确的是（　　）
A．该电磁铁的上端为N极，下端为S极
B．给蓄电池充电时，蓄电池相当于用电器
C．光敏电阻R在白天的阻值比晚上大
D．若将换成阻值稍小的电阻，可缩短LED路灯的发光时间
13．（2024·莱芜模拟）如甲图所示，小明利用力敏传感器设计了一种既能称量质量，又能实现报警的人体秤的模拟电路。力敏传感器由弹性体和金属电阻丝R组成，电阻丝粘贴在弹性体上，但两者之间隔有绝缘材料。当秤台上有重物时，弹性体被压缩，电阻丝R随之变短，阻值发生变化。闭合开关后，秤台上不放重物时，电流表示数为，随着秤台重物的增加，电流表示数会发生变化。当电流达到，电磁铁会吸引衔铁，动、静触点接触，电路报警。（电磁铁线圈电阻不计，g取）报警灯L电流随电压变化规律如图乙所示。（　　）
A．被测者称量体重的过程中，质量不变
B．秤台重物质量增加，电磁铁磁性增强
C．报警灯L的电阻随电压的增大而不变
D．力敏传感器的电阻随压力增大而减小
三、填空题（每空2分，共14分）
14．如图所示，通电螺线管的上方有一个静止的小磁针，轴线上右边的圆圈表示闭合电路中一部分导体的横截面，由图可知导线的a端应接电源的　 　（填“正”或“负”）极。闭合电路的这部分导体分别向“1”“2”“3”“4”四个方向运动时，沿　 　方向运动能产生感应电流。
15．当将如图甲乙所示的两个螺线管彼此靠近，开关闭合后，两螺线管将相互　 　（选填“吸引”或“排斥”）。
16．如图所示，闭合开关，通电螺线管的右端是　 　（选填“N”或“S”）极，此时在水平桌面上的条形磁体仍处于静止状态，条形磁体受到向　 　（选填“左”或“右”）的摩擦力；
17．如图所示，小明在有机玻璃板上均匀撒满细铁屑，螺线管通电后，为更好地显示磁场分布情况。接下来的操作应该是　 　。为了进一步探究通电螺线管周围磁场的方向，可用　 　代替铁屑进行实验。
四、实验探究题（每空2分，共32分）
18．下列是探究通电螺线管外部的磁场方向的实验。
（1）通电螺线管周围的小磁针会发生偏转，说明小磁针受到　 　（选填“磁力”或“重力”）的作用；
（2）如图所示，在玻璃板上均匀撒满铁屑，并在螺线管两端各放一个小磁针；
①记录小磁针　 　极的方向，这个方向就是该点的磁场方向；
②轻敲玻璃板，铁屑的排列如图所示。由此判断，通电螺线管外部的磁场分布与　 　磁体的磁场分布相似，图中通电螺线管左端相当于条形磁体的　 　极；
（3）将连接螺线管的电路开关断开，把电路电源正负极对调。闭合开关后，观察小磁针静止时的指向是否会发生改变，这是为了探究通电螺线管外部的磁场方向是否与　 　有关。
19．冰冰在做奥斯特实验。她将一枚转动灵活的小磁针置于桌面上，上方平行放置一根直导线。
（1）当小磁针静止后，使导线与电池接触，看到小磁针偏转方向如图甲所示，断电后小磁针又回到原来的位置（如图乙），这说明通电导体周围存在　 　。
（2）为使实验效果更加明显，通电直导线应沿　 　（选填“东西”“南北”或“竖直”）方向放置。
（3）改变电流方向，看到小磁针偏转方向如图丙所示，对比甲、丙两图可以得到的结论是通电导体的磁场方向与　 　有关。
（4）我们把奥斯特实验中的发现称为电流的　 　效应。
20．（2023·东莞模拟）某智能扫地机器人（如图1）可通过灰尘传感器自动寻找灰尘清扫，通过电动机旋转、产生高速气流将灰尘等吸入集尘盒。图2为其部分工作原理图，控制电路电源电压为4.5V，指示灯电阻为，定值电阻，为光敏电阻，其阻值随光照强度（单位cd）的变化如图3所示。如表为其部分工作参数（注：电池容量指工作电流与工作总时间的乘积，线圈电阻不计）
额定工作电压 12伏 额定功率 30瓦
电池总容量 2.5Ah（安时） 工作噪音 （分贝）
（1）图2中电磁铁根据电流的　 　效应做成；
（2）当清扫到一定程度，地面灰尘减少，使照射到光敏电阻上的光照强度增强，则电磁铁磁性　 　（选填“增强”、“不变”或“减弱”），衔铁将与　 　（选填“A”或“C”）触头接触，电磁铁上端为　 　极（填“N”或“S”）；
（3）检测发现该品牌扫地机器人在光照强度恰好为时电动机开始工作，则相当于电压表示数等于　 　V时，电动机开始工作；
（4）当剩余电量减为电池总容量的时，机器人会主动寻找充电器充电，充满电后电池储存的电能为　 　J；在充满电后到主动寻找充电器期间的电池总容量能够持续供应该机器人正常工作　 　小时。
五、简答题（共3分）
21．（2024九下·黔东南模拟）某橙子基地需将鲜果按质量大小进行等级分类，橙子的质量越大等级越高；小宇设计了一个筛选装置并安装固定在如图甲所示传送带中部正下方，该装置工作原理如图乙所示，控制电路电源电压恒定不变，R1为某型号薄膜式压力传感器，安装在筛选装置顶部感知果子的压力，其阻值随所受压力的增大而减小，R2为定值电阻，当线圈中的电流增大到一定值时衔铁才被吸下；工作电路中的电动机用于驱动传送带，请分析当电动机停止转动时，停在筛选装置正上方的鲜果等级较高还是较低？并说明理由。
六、科普阅读题（每空2分，共12分）
22．（2025九下·宝安开学考）阅读下列短文，回答问题：
太阳能路灯
太阳能路灯已经成为许多城市的一道靓丽的风景线。如图甲的太阳能路灯，灯杆顶端是太阳能电池板，白天光线强时，太阳能电池板为蓄电池充电，夜晚光线弱时，蓄电池为电灯供电照明，其自动控制电路如图乙所示，R0为保护电阻，R为光敏电阻。太阳能电池板的材料最主要的是晶体硅材料，它的基本原理是光电效应，光电效应分为外光电效应和内光电效应，外光电效应是指被光激发产生的电子逸出物质表面的现象；内光电效应是指被光激发所产生的电荷仍在物质内部运动，但使物质的导电能力发生变化或在物体两端产生电压的现象。下表为该太阳能路灯的部分技术参数。为了保证控制电路能正常供电，放电余留20%时即停止向LED灯供电。（不考虑蓄电池充电和供电时的电能损耗）则：
太阳能电池板 蓄电池组 LED 灯
电池板的总面积 0.5m2 电池电压 12V 额定电压 12V
光电转化效率 15% 电池容量 30Ah 额定总功率 30W
（1）太阳能电池板的材料最主要的是晶体硅材料，它属于____。
A．导体 B．半导体 C．绝缘体 D．超导体
（2）太阳能电池板是利用　 　（选填“内”或“外”）光电效应工作的。乙图中，电磁铁的上端是　 　极。根据电磁继电器的工作原理，光敏电阻的阻值随光强的增大而　 　（填“增大”或“减小”）。
（3）设太阳每秒钟辐射到每平方米电池板上的能量为1000J，电池板对蓄电池充电的功率为　 　W，蓄电池组充满电时能对LED灯供电　 　h
答案解析部分
1．【答案】C
【知识点】磁性材料；磁极间的相互作用
【解析】【解答】图中，大头针吸在磁铁的S极或N极上，大头针被磁化，靠近磁铁的一端是同名磁极，远离磁铁的一端也是同名磁极，同名磁极互相排斥，下方是分开的，故C正确，ABD错误。
故选C。
【分析】磁极间，同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引。
2．【答案】D
【知识点】磁现象；磁场；磁感线及其特点
【解析】【解答】A．含有磁铁的线体有铁钴镍，其他金属不能被吸引，故A错误；
B．磁场是磁铁周围存在的特殊物质，磁感线是描述磁场的假想的线，磁性充电头周围存在磁场，不存在磁感线，故B错误；
C．线体周围的磁场的分布是不均匀的，越靠近磁极，磁场分布越密集，故C错误；
D．异名磁极相互吸引，因此线体和充电头相吸附，故D正确。
故选D。
【分析】磁性材料包括铁钴镍物质；磁体周围有磁场，磁感线是描述磁场的假想的线，磁感线的分布不是均匀的；同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引。
3．【答案】C
【知识点】磁现象；磁场
【解析】【解答】由电路图可知，闭合开关后，R1与R2并联，电流表测R1支路的电流，电压表测电源两端的电压。
A、由图甲可知，当R1所处的磁场逐渐增强时，R1的阻值变大，故A错误。
BD、因电源电压恒定，所以，当R1所处的磁场逐渐增强时，电压表示数不变，故BD错误。
C、因并联电路中各支路两端的电压相等，所以，由可知，通过R1的电流变小，即电流表的示数变小，故C正确。
故答案为：C。
【分析】由电路图可知，闭合开关后，R1与R2并联，电流表测R1支路的电流，电压表测电源两端的电压。根据电源的电压可知R1所处的磁场逐渐增强时电压表示数的变化，根据图甲可知当R1所处的磁场逐渐增强时其阻值的变化，根据并联电路的电压特点和欧姆定律可知通过R1的电流变化。
4．【答案】C
【知识点】大气压的综合应用；流体压强与流速的关系；两种电荷；磁场
【解析】【解答】胶头滴管吸取药液，原理是大气压强，和拔火罐、吸饮料的原理相同；
A. 磁铁可以“吸”引钉子、大头针等铁制品，是磁铁可以吸引铁、钴、镍等物质，故A错误；
B. 穿在身上的化纤衣服容易“吸“灰尘，是因为带电体具有吸引轻小物体的性质，故B错误；
D. 正在高速行驶“奥林匹克”号轮船把与它并排行驶的小得多的铁甲巡洋舰“豪克”“吸”了过去，流速越大压强越小，故D错误；
故选C。
【分析】1、压强和流速的关系：压强越大，流速越小，应用为飞机机翼上凸，空气流速快，导致压强较小，形成向上的升力；
2、大气压的应用； 吸盘是将吸盘内部的气压减小，导致外界大气压大于内部气压，将吸盘压在墙面，和吸管吸取饮料的原理相同；
3、两种电荷：电荷间的作用规律为：同性电荷相互排斥、异性电荷相互吸引，吸引细小物质；
4、磁铁具有吸引铁、钴、镍等物质。
5．【答案】D
【知识点】通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【解答】根据图片可知，线圈上电流方向向上。右手握住螺线管，弯曲的四指指尖向上，此时大拇指指向b端，则b端为电磁铁的N极，d端为电磁铁的S极。
故选D。
【分析】首先根据安培定则判断螺线管的磁极方向即可
6．【答案】B
【知识点】通电直导线周围的磁场
【解析】【解答】 ①将小磁针放在导线正下方，自东向西通电，电流产生的磁场方向与地磁场的方向相反，通电的瞬间小磁针会发生偏转，故①错误；
②将小磁针放在导线正下方，自西向东通电，电流产生的磁场方向与地磁场的方向相同，通电的瞬间小磁针不会发生偏转，故②正确；
③将小磁针放在导线正上方，自西向东通电，电流产生的磁场方向与地磁场的方向相反，通电的瞬间小磁针会发生偏转，故③错误；
④将小磁针放在导线正上方，自东向西通电，电流产生的磁场方向与地磁场的方向相同，通电的瞬间小磁针不会发生偏转，故④正确；
故选B。
【分析】地球周围存在磁场，也就是地磁场，结合右手螺旋定则的知识分析判断。
7．【答案】C
【知识点】电路的动态分析；影响电磁铁磁性强弱的因素及其探究
【解析】【解答】 A.根据图片可知，不改变滑片P的位置，S由1改接到2，通过线圈的电流大小不变，但是线圈的匝数减小，则磁性变弱，因此铁块受到的吸引力减小，则弹簧变短，故A错误；
BC.根据图片可知，S接1不变，将滑片P向右滑，则变阻器接入电路中电阻的变大。根据R总=R1+R2可知，此时总电阻变大。由可知，此时电路中电流的变小，电磁铁的磁性变弱，吸引力变弱了，弹簧长度变短了，故B错误，C正确；
D.S接1不变，滑片P的位置不变，将铁芯抽出，电磁铁的磁性变弱，则铁块受到的吸引力减小，那么弹簧会变短，故D错误。
故选C。
【分析】弹簧受到铁块的拉力而伸长，而铁块受到重力和向下的吸引力，电磁铁的磁场强弱与电流大小和线圈匝数多少有关，据此对各个选项分析判断即可。
8．【答案】B
【知识点】电路的动态分析；电磁铁的构造和原理；通电螺线管的极性和电流方向的判断；影响电磁铁磁性强弱的因素及其探究
【解析】【解答】 A.根据图片可知，当旋钮OP绕O点逆时针转动时，滑动变阻器接入电路的电阻变大，根据可知，通过电动机的电流变小，则电动机转速变慢，故A错误。
B.线圈上电流方向向下。用右手握住电磁铁，四指指尖向下，此时大拇指指向右端，则右端为电磁铁的N极，故B正确。
C.根据图片可知，触头F可以被电磁铁吸引，所以触头F应为铁质材料，不能是铜，故C错误。
D.左边电路电流比较小时电磁铁磁性较弱，而不是没有磁性，故D错误。
故选B。
【分析】A.根据旋钮的转动方向确定变阻器的阻值变化，根据欧姆定律分析电流大小变化即可；
B.根据图片确定线圈上电流方向，根据安培定则判断电磁铁的磁极方向；
C.只有铁磁性材料才能被磁铁吸引；
D.只要有电流电磁铁就会产生磁场。
9．【答案】D
【知识点】欧姆定律及其应用；电路的动态分析；电磁继电器的组成、原理和特点
【解析】【解答】AB．根据题意可知，当没有人乘梯时，电动机转动变慢，则通过电动机的电流变大，根据欧姆定律可知，此时总电阻变大。根据图乙可知，当衔铁与触点1接触，电动机和定值电阻R1串联，此时总电阻较大，故AB错误；
CD．当有人乘坐电梯时，电动机转速变快，则通过电动机的电流变大，根据欧姆定律可知，此时总电阻变小，即此时应该是与触点2接触，此时只有电动机自己，故C错误，D正确。
故选D。
【分析】 通过的电流越大，则电动机转速越高；电流越小，则电动机转速越低。根据电动机转动速度的快慢分析电路中电流的大小，根据欧姆定律分析电路中电阻的大小，从而判定电路的连接方式和R阻值的变化。
10．【答案】B
【知识点】欧姆定律及其应用；电路的动态分析；电磁继电器的组成、原理和特点
【解析】【解答】A．根据图甲显示，热敏电阻R的阻值随着温度降低而增大。因此当温度下降时，R的阻值会增大。该选项描述正确，故A不符合题意要求。
B．在低温条件下，热敏电阻阻值较大，导致控制电路电流较小，此时继电器衔铁与AB端连接。由于此时需要加热，应将加热器连接在A、B端。因此B符合题意。
C．由图像可知，当温度达到100℃时，R=50Ω。此时加热电路应断开，继电器衔铁被吸合，控制电路电流需达到20mA。根据欧姆定律：
，代入数值，计算可得R1=240Ω，该选项正确，故C不符合题意。
D．由于热敏电阻阻值随温度升高而减小，若要维持更高恒温，需增大滑动变阻器R1的阻值以保持控制电流不变。该选项正确，故D不符合题意。
正确答案为B。
【分析】1、电磁铁磁性的有无与电流的通断有关，磁性强弱与两个因素有关：线圈匝数多少、电流大小；
2、串联电路的电路规律：串联电路，电流处处相等，电源的电压为用电器电压之和，总电阻为用电器电阻之和；
3、电压表与待测用电器并联测量电压，电流表串联测量用电器电流，根据欧姆定律U=IR计算用电器的电流和电阻以及电压。
11．【答案】B,D
【知识点】磁现象；磁场；磁极间的相互作用；磁化
【解析】【解答】 A、将该钢棒靠近小磁针，小磁针发生转动，可能是二者都有磁性，且相互接触的一端为异名磁极；也可能是钢棒无磁性，而小磁针有磁性，故A不符合题意；
B、钢棒能够吸引铁屑，说明了钢棒具有磁体才具有的性质，能够吸引铁钴镍等物质，故B符合题意；
C、将钢棒靠近悬挂的条形磁体的一个磁极，条形磁体被吸引，可能是异名磁极相互吸引；也可能是钢棒无磁性，是条形磁体吸引铁磁性物质，故C不符合题意；
D、磁体由于受到地磁场的作用，当其自由静止时，要指向南北方向，即磁体的指向性。故D符合题意。
故选BD。
【分析】 要判断钢棒是否有磁性，就要抓住钢棒有磁性与没有磁性的区别，从磁体的磁性和指向性等特点进行分析。
12．【答案】B,D
【知识点】电路的构成及电路图；电路的动态分析；电磁继电器的组成、原理和特点；通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【解答】A、根据安培定则，电磁铁上端为S极，下端为N极，A错误；
B、蓄电池消耗电能，相当于用电器，B正确；
C、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，C错误；
D、换成阻值较小的电阻，衔铁被吸合时光敏电阻R变大，此时光照强度减弱，即灯L在天不太亮时已经熄灭，在天很暗时才自动发光；由此，换成阻值较小的电阻，可缩短灯L的发光时间，D正确。
故答案为：BD。
【分析】（1）根据安培定则判定电磁铁的两极；
（2）从蓄电池在电路中的作用分析它是电源还是用电器；
（3）根据光照强度与电阻R阻值的关系判定白天和黑夜电路的连接状态；
（4）由于控制电路的电源电压不变，衔铁被吸合的电流不变，根据欧姆定律可知，控制电路的总电阻不变，若R0换成阻值较小的电阻，R的阻值变大，进而分析得出灯L的发光时间变化。
13．【答案】A,B,D
【知识点】重力及其大小的计算；影响电阻大小的因素；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】A．质量不随物体位置的变化而变化，所以被测者质量不变，故A符合题意；
BD． 当秤台上有重物时，弹性体被压缩，电阻丝R随之变短，阻值变小，此时电路的电流会变大，则电磁铁磁性增强，故BD符合题意；
C．由图乙知，当电流为0.2A，对应电压为0.6V，根据欧姆定律可计算报警灯电阻为，当电流为0.4A，对应电压为2.0V，同理计算此时报警灯电阻为
，所以报警灯L的电阻随电压的增大而增加，故C不符合题意。
故选ABD。
【分析】1、质量是物体的特性，不随位置以及形状的变化而变化；
2、电阻的影响因素： 当导体的材料和横截面积相同时，电阻的长度越长，导体的电阻越大 ；当导体的材料和长度相同时，电阻的横截面积越小，导体的电阻越大， 当秤台上有重物时，弹性体被压缩，电阻丝R随之变短，阻值变小。
3、电压表与待测用电器并联测量电压，电流表串联测量用电器电流，根据欧姆定律U=IR计算用电器的电流和电阻以及电压；
4、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。
14．【答案】负；1、3
【知识点】安培定则；通电螺线管的极性和电流方向的判断；磁极间的相互作用
【解析】【解答】（1）小磁针的N极向右，S极向左，根据“异名磁极相互吸引”的规律可知，螺线管的左端为N极。右手握住螺线管，大拇指指向左端，此时弯曲的四指指尖向上，则线圈上电流方向向上，因此b接正极，a接负极；
（2）根据图片可知，螺线管的磁场沿水平方向。2、4的运动方向与磁场方向平行，此时不切割磁感线；3、4沿竖直方向，此时切割磁感线，因此产生感应电流。
【分析】（1）根据小磁针的指向确定螺线管的磁极方向，根据安培定则判断线圈上的电流方向，进而确定a端连接的正负极方向；
（2）产生感应条件的条件：①闭合电路的部分导体；②在磁场中做切割磁感线运动。
15．【答案】排斥
【知识点】通电螺线管的磁场；安培定则
【解析】【解答】甲图中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，则甲的右端为N极。同理，乙的左端为N极。根据“同种电荷相互排斥”的规律可知，两个螺线管相互排斥。
【分析】根据安培定则判断两个螺线管的磁极方向，然后根据磁极之间的相互作用规律判断即可。
16．【答案】S；左
【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；磁极间的相互作用
【解析】【解答】根据图像可知，线圈上电流方向向上。右手握住螺线管，弯曲的四指指尖向上，此时大拇指指向左端，则左端为螺线管的N极，右端为S极。根据“同名磁极相互排斥”可知，条形磁铁受到向右的排斥力。根据平衡力的知识可知，磁铁受到水平向左的摩擦力。
【分析】首先根据安培定则判断螺线管的磁极方向，然后根据磁极之间的相互作用规律确定条形磁铁受到磁力的方向，最后确定摩擦力的方向。
17．【答案】轻敲有机玻璃板；小磁针
【知识点】通电螺线管的磁场
【解析】【解答】（1） 如图所示，小明在有机玻璃板上均匀撒满细铁屑，螺线管通电后，为更好地显示磁场分布情况。接下来的操作应该是：轻敲有机玻璃板。
（2）为了进一步探究通电螺线管周围磁场的方向，可用小磁针代替铁屑进行实验。
【分析】（1）在玻璃板上的细铁屑受到摩擦力而不能自由运动，因此不能呈现磁场的形状，此时想办法减小它们受到的摩擦力即可；
（2）小磁针是有南极和北极的，将它放在一个磁体附近，可以根据磁极之间的相互作用判断这个磁体的磁极方向。
18．【答案】（1）磁力
（2）N；条形；S
（3）电流方向
【知识点】通电螺线管的磁场
【解析】【解答】（1） 根据力与运动的关系可知，通电螺线管周围的小磁针会发生偏转，说明小磁针受到磁力的作用；
（2）①记录小磁针N极的方向，这个方向就是该点的磁场方向；
②轻敲玻璃板，铁屑的排列如图所示。由此判断，通电螺线管外部的磁场分布与条形磁体的磁场分布相似。
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，则右端为N极，左端为S极。
（3） 把电路电源正负极对调后，通过螺线管的电流方向发生改变，则这是为了探究通电螺线管外部的磁场方向是否与电流方向有关。
【分析】（1）力是改变物体运动状态的原因；磁场对放入其中的物体产生力的作用；
（2）①当小磁针静止下来时，N极的指向就是该点的磁场方向；
②根据通电螺线管外部的磁场分布特点分析。根据安培定则判断螺线管的磁极方向。
（3）根据描述分析哪个因素发生改变即可。
19．【答案】（1）磁场
（2）南北
（3）电流的方向
（4）磁
【知识点】通电直导线周围的磁场
【解析】【解答】（1） 如图甲所示， 当小磁针静止后，使导线与电池接触，导线中通过电流，此时小磁针发生偏转，说明磁针受到磁力的作用，即通电导体周围存在磁场；
（2）在自然状态下，小磁针指向南北方向。让导线沿南北方向，根据右手螺旋定则可知，处在导线下方的小磁针会受到磁力而发生明显偏转。
（3）根据甲和丙图可知，其他条件相同，只是电源正负极方向改变，即通过导线的电流方向改变，那么说明通电导体的磁场方向与电流方向有关；
（4）我们把奥斯特实验中的发现称为电流的磁效应。
【分析】（1）力是改变物体运动状态的原因，磁场对放入其中的磁体产生力的作用；
（2）在自然状态下，小磁针指向南北方向，只有它的指向发生偏转，才能反映导线周围磁场的存在；
（3）根据图片确定甲和丙中哪个因素不同即可；
（4）电流周围存在磁场，这就是电流的磁效应。
20．【答案】磁；增强；；N；3；；0.9
【知识点】电阻的串联；欧姆定律及其应用；电功的计算；电功率的计算；电磁继电器的组成、原理和特点
【解析】【解答】（1）图2中，电磁铁通电有磁性，断电无磁性，根据电流的磁效应做成的。
（2）图3中，光照强度与电阻大小成反比，当光照强度增强时，电阻变小，控制电路电流增大，故电磁铁磁性增强，衔铁被吸下，与C触头接触，利用安培定则，判断电磁铁上端为N极。
（3）图3中，光照强度为时，，R与串联，故电路中总电阻为：
，
则电路中的电流为：，
电压表示数为：；
（4）充满电后电池储存的电能为：
正常工作的时间为：。
【分析】（1）电磁铁根据电流的磁效应制成；
（2）光敏电阻的阻值随光照强度增大而减小，电路中电流变大，磁性变强，吸引衔铁；根据安培定则，判断电磁铁磁极位置；
（3）结合光照，判断电阻，根据串联电路电阻规律，计算总电阻，利用，计算电流，根据U=IR，计算分压；
（4）根据W=UIt，计算电能；利用，计算工作时间。
21．【答案】停在筛选装置正上方的鲜果等级较高，理由：因为鲜果质量越大，压力传感器受到的压力越大， 则压力传感器R1的电阻就会越小，那么电路中电流就会越大，电磁铁磁性就越强，才可能使衔铁被吸下，从而让传送带停止工作。
【知识点】电磁继电器的组成、原理和特点
【解析】【解答】根据题意可知，停在筛选装置正上方的鲜果等级较高。因为鲜果质量越大，压力传感器受到的压力越大， 则压力传感器R1的电阻就会越小，那么电路中电流就会越大，电磁铁磁性就越强，才可能使衔铁被吸下，从而让传送带停止工作。
【分析】根据乙图可知，当电动机停止工作时，衔铁被吸下来，此时肯定控制电路的电流偏大，据此推测压力传感器的阻值变化，弄清水果的质量大小变化即可。
22．【答案】（1）B
（2）内；S；增大
（3）75；9.6
【知识点】半导体特点及作用；电功的计算；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】（1）太阳能电池板的材料最主要的是晶体硅材料，是半导体材料，故B正确，ACD错误。
（2）太阳能电池板利用内光电效应产生电压而工作，乙图中，根据安培定则，电磁铁的上端是N极。
太阳能电池板为蓄电池充电此时光敏电阻较大，电磁铁中的电流较小，弹簧将衔铁拉起来，动触点与太阳能电池连通，太阳能将太阳能转化电能，给蓄电池充电；夜晚光线弱时，光敏电阻的阻值减小，电磁铁中的电流变大，吸下衔铁，蓄电池为电灯供电照明，根据电磁继电器的工作原理，光敏电阻的阻值随光强的增大而增大；
（3）电池板对蓄电池充电的功率为：；
蓄电池充满时储存的电能为：W=UIt=12V×30A×1h=12V×30A×3600s=1.296×106J，
LED的额定功率为：P'=30W，蓄电池组充满电时，能对LED灯供电的时间为：
。
【分析】（1）晶体硅材料是半导体；
（2）内光电效应是指被光激发所产生的电荷仍在物质内部运动，但使物质的导电能力发生变化或在物体两端产生电压的现象；根据安培定则判断电磁铁的磁极。光敏电阻的阻值随光强的增大而增大。
（3）根据表格中的数据和光电转化效率计算电池板对蓄电池充电的功率；根据W=UIt，计算蓄电池组充满电时对LED灯供电时间。
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