广西钦州市钦州港经济技术开发区中学九年级物理上学期12月月考试题（含解析） 新人教版.doc

广西钦州市钦州港经济技术开发区中学2015-2016学年九年级（上）月考物理试卷一、选择题1我国是全世界手机用户最多的国家关于手机，下列说法正确的是（）a手机是利用超声波来传递信息的b听筒是利用电磁感应原理工作的c作振动用的电动机利用了磁场对电流有力的作用d手机周围没有磁场不会对别的磁体造成影响2如图所示的实验装置中能够说明电磁感应现象的是（）abcd3如图所示的实验装置中，下列说法正确的是（）a如图可以研究电磁铁磁性强弱与线圈匝数的关系b发电机是利用此图原理制成的c电动机是根据此图原理工作的d图所示的动圈式话筒是利用电磁感应现象工作的4如图甲、乙，分别演示的是电话的话筒和听筒的工作过程，下面有关这两幅图的说明中正确的是（）a甲图表现的是电话的听筒，它是利用电磁感应原理来工作的b甲图表现的是电话的话筒，它工作时将电能转化为机械能c乙图表现的是电话的听筒，它是利用磁场对电流的作用来工作的d乙图表现的是电话的话筒，它工作时将机械能转化为电能5关于电磁波与现代通信，下列说法正确的是（）a光纤通信是利用光的反射原理来传输光信号b抽成真空的玻璃罩能屏蔽电磁波c根据公式v=f可以推断频率越高的电磁波，波速越大d微波、无线电波、超声波都属于电磁波6加在某电动机上的电压是u，电动机消耗的电功率为p，电动机线圈的电阻为r，则电动机线圈上消耗的电热功率为（）apbcdp7如图是汽车启动装置原理图对于这一装置及其工作特点，下列说法中不正确的是（）a旋转钥匙能使电磁铁所在电路工作b电磁铁的工作电压比电动机的工作电压低c电磁铁通电时，上端是s极下端是n极d电磁铁通电时，吸引上方的衔铁，使触点a向右与b接触8下列说法正确的是（）a电动机是利用电磁感应现象制成的b电磁起重机是利用磁生电现象制成的c发电机工作时将机械能转化为电能d通电螺线管的磁性强弱只与电流有关9如图所示，木制小船模型漂浮在静止的水面上，船上安装了一只电磁铁，船头a指向东，若接通开关s，则小船将会在水平面内自由转动，当小船再次处于静止状态时，船头a指向（）a东b南c西d北10对如图所示的四个实验装置，表述正确的是（）a此图可用来演示电磁感应现象b此图可用来演示磁场对电流的作用c此图可用来演示电流的磁效应d此图可用来演示电磁铁的磁性强弱与电流大小关系11下列设备中利用电磁感应现象制成的是（）a电磁继电器b发电机c电磁铁d电动机12如图所示为一台非铁质物质制成的天平a是一铁块，b是电磁铁未通电时天平平衡，给b通以图示方向的电流（a端接电源正极，b端接电源负极），调节线圈中电流的大小，使铁块a向上匀速运动，在此过程中（）a电磁铁b的上端为s极，天平仍保持平衡b电磁铁b的上端为s极，天平右盘下降c电磁铁b的上端为n极，天平右盘下降d电磁铁b的上端为n极，天平仍保持平衡13如图所示是研究电磁铁磁性的实验闭合开关后，下列说法正确的是（）a电磁铁的下端是n极b电磁铁能吸引大头针是电磁感应现象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增多14对使用以下实验装置所研究物理问题的描述，正确的是（）a用来演示磁场对通电导线的作用b用来演示电磁感应现象c用来演示电磁铁的极性与电流方向的关系d用来演示导线周围存在的磁场二、计算题15（2012宜宾） 如图所示，是小明同学为宜宾港设计的一个货物运送装置图，其中，ab是长l=10m的传送带，bc是平台，ab两端的高度差h=2.5m，传送带在电动机m的带动下顺时针匀速转动现有一质量m=547.2kg的货物，从a端随传送带一起匀速地被运送到平台bc上，传送带运行的速度v=4m/s由于轮轴等方面的摩擦，电动机输出功（转化为机械功）的效率=80%，电动机允许通过的最大电流为25a取g=10n/kg求：（1）要使该货物从a端运送到b端，电动机需工作多少时间？（2）货物从a端运送到b端，需克服重力做多少功？电动机的输出功率是多大？（3）如果电动机接在电压u=380v不变的电源上，电动机中线圈的电阻r=1.9，在把货物从a端运送到b端的过程中，电动机消耗的电能是多少？16现在电动自行车、电动汽车逐渐普及，它们都采用电动机来获得动力某直流电动机的铭牌上标有“220v5.5kw”，电动机线圈的电阻为0.4（1）电动机的工作原理是什么？（2）该电动机正常工作1h，消耗多少电能？电动机线圈产生多少热量？（3）在工作过程中，电动机因故障卡住无法转动，很快就闻到焦糊味道，请你从能量转化角度解释这个现象17（2011杭州）在计算电动机工作时所消耗的电功率时，小杰和小施产生了不同意见小杰利用公式p=iu计算电动机所消耗的电功率，小施利用p=i2r来计算电动机所消耗的电功率（已知：电动机线圈电阻为r，电动机工作时两端的电压为u，通过电动机的电流强度为i）（1）请你判断这两位同学计算电动机所消耗的电功率的方法是否正确，并说明理由（2）求这台电动机在时间t内，电动机线圈产生的热量（3）求电动机在时间t内所做的机械功三、实验题18（2014丰台区二模）张森同学在研究电磁现象中，做了如图所示的实验，闭合开关，先将导体ab水平用力向右移动，导体cd也随之运动起来，甲现象说明导体ab切割磁感线在ab中产生了，乙现象说明19（2005自贡）如图是一种防盗报警器，当有人踩踏板时，报警器通过亮来报警（选填“灯1”或“灯2”）20（2014宁波）如图所示是小利设计的一种限流器原理图，当电流超过限制电流时，会自动切断电路（1）当电流超过限制电流时，衔铁n被电磁铁m吸引过去，匀质的金属杆oa在弹簧拉力作用下绕o点转动，电路断开刚转动时，杠杆0a属于杠杆（2）若要把限流器接入家庭电路中，从安全用电角度考虑，应该把它接在进户线的线上（3）调试时，电流尚未达到设计的限制电流，限流器已经切断电路为达到设计要求，应把滑动变阻器滑片p向移动21（2015秋钦州校级月考）吴卫设计了一种“自动限重器”，如图（甲）所示该装置由控制电路和工作电路组成，其主要元件有电磁继电器、货物装载机（实质是电动机）、压敏电阻r1和滑动变阻器r2等压敏电阻r1的阻值随压力f变化的关系如图（乙）所示当货架承受的压力达到限定值，电磁继电器会自动控制货物装载机停止向货架上摆放物品已知控制电路的电源电压u=6v，电磁继电器线圈的阻值忽略不计请你解答下列问题：（1）由图（乙）中的图象可知，随着压力f的增大，压敏电阻r1的阻值将（2）用笔画线代替导线将图甲的电路连接完整（3）随着控制电路电流的增大，电磁铁的磁性将，当电磁继电器线圈中的电流大小为30ma时，衔铁被吸下若货架承受的最大压力为800n，则滑动变阻器r2的最大阻值至少为多少？22（2014皇姑区一模）在物联网中，传感器担负着信息采集的重要任务，可以实现“提醒”和“报警”功能其中热敏传感器主要运用了热敏电阻来测量温度的变化热敏电阻主要是由材料制成的（选填“导体”、“半导体”、“超导体”或“绝缘体”）热敏电阻阻值随温度变化的曲线如下图甲所示，图乙是由热敏电阻r1作为传感器制作的简单自动报警线路图，图中a、b为两个固定的金属片，d为铁片为了使温度过高时发送报警信息，开关c应该接在处（选填“a”或“b”）若使报警的最低温度提高些，应将p点向移动（选填“左”或“右”）四、综合题23请按要求将图中的电磁铁连入你设计的电路中（在方框内完成）要求：（1）电路能改变电磁铁磁性的强弱；（2）电路接通后能使小磁针静止在图示位置24（2015秋钦州校级月考）小明设计了一个“过热自动报警电路”，如图甲所示将热敏电阻r安装在需要探测温度的地方，当温度正常时，继电器的衔铁与触点a接触，指示灯亮；当温度超过某一值时，继电器的衔铁与触点b接触，警铃响图乙是热敏电阻r的阻值随温度变化的图象（1）请用线代替导线，将图甲中不完整的电路连接起来（2）由图乙可知，热敏电阻r的阻值与环境温度的关系是（3）图甲中u1=3v，电磁铁的电阻忽略不计，当通过热敏电阻r的电流达0.1安时，继电器的衔铁与触点b接触，警铃响，求此时环境温度为多少？25（2014台州）博物馆不能有直射阳光进入展示空间，因为展品在阳光的直接照射下会遭受不同程度的损害某博物馆采用了一种新的天窗形式光导天窗（如图甲）当外界较强的阳光射到天窗时，电动卷帘能随时调整光线的角度和进光量，使适量的光斜射到井壁的平面镜上，把光导入到光井底部的漫射器上当外界光照太弱时，光井内有人工照明给予补充图乙为馆内亮度自动调节电路原理图r0为保护电阻r为光敏电阻，其阻值随光照的强弱而变化，可以近似认为，光照较强时电阻几乎为0；光照较弱时电阻接近于无穷大m为自动卷帘电动机（1）阳光在光井中经过多次后，通过底部漫射器均匀高效地照射到需要光照的地方（2）光敏电阻r相当于控制电路中的（选填“开关”或“用电器”）（3）电磁线圈自身电阻为10欧，允许通过的电流不超过0.12安，当通过电流达到0.06安时能吸合衔铁则保护电阻r0的阻值范围是（4）图乙中的l代表光井中所安装的10盏“220v 15w”的节能灯若这些节能灯正常工作4小时，共消耗多少电能？2015-2016学年广西钦州市钦州港经济技术开发区中学九年级（上）月考物理试卷（12月份）参考答案与试题解析一、选择题1我国是全世界手机用户最多的国家关于手机，下列说法正确的是（）a手机是利用超声波来传递信息的b听筒是利用电磁感应原理工作的c作振动用的电动机利用了磁场对电流有力的作用d手机周围没有磁场不会对别的磁体造成影响【考点】移动通信；磁场；磁场对通电导线的作用；电磁感应【专题】学科综合题【分析】a、手机就是利用电磁波的发射和接收来实现信息传递的；b、听筒将变化的电流转化为声音，利用的是磁场对电流的作用；c、电动机的原理是通电导体在磁场中受力运动；d、手机中存在磁体，磁体周围存在磁场【解答】解：a、手机是利用电磁波来传递信息的，所以a是错误的；b、通电导体处于磁场中，就会受到磁力的作用，听筒就是利用这个原理将变化的电流转化为声音的，所以b是错误的；c、做振动用的电动机是利用通电导体在磁场中受力运动的原理来工作的，所以c是正确的；d、手机中存在磁体，周围有磁场，会对别的磁体造成影响，所以d是错误的故选c【点评】此题考查了移动通信、磁场对电流的作用、电磁感应现象和磁场，是第一道综合题；要正确的解答此题，就要在生活中多观察生活2如图所示的实验装置中能够说明电磁感应现象的是（）abcd【考点】电磁感应【专题】电动机、磁生电【分析】闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中就会产生电流，该现象就称为电磁感应现象【解答】解：a、该电路中有电源，即通电后，磁场中的金属棒会受力运动，故是利用通电导线在磁场中受力的作用的原理工作的，故该选项错误b、在该闭合电路中没有电源，当ab做切割磁感线运动时，电路中会产生感应电流，故这就是电磁感应现象，即该选项正确；c、该实验是著名的奥斯特实验，该实验说明了通电导线周围存在着磁场，故该选项错误；d、该装置是用来研究电磁铁磁性强弱影响因素的实验装置，故不符合题意故选b【点评】本题涉及的内容有电流的磁效应、电动机的原理和发电机的原理注意电磁感应和通电导体在磁场中受力运动的装置的不同，前者外部没有电源，后者外部有电源3如图所示的实验装置中，下列说法正确的是（）a如图可以研究电磁铁磁性强弱与线圈匝数的关系b发电机是利用此图原理制成的c电动机是根据此图原理工作的d图所示的动圈式话筒是利用电磁感应现象工作的【考点】探究影响电磁铁磁性强弱的因素的实验；直流电动机的原理；电磁感应；发电机的构造和原理【专题】电和磁【分析】（1）要研究电磁铁磁性强弱与线圈匝数的关系，需使电流大小不变，改变线圈匝数；（2）发电机、动圈式话筒是根据电磁感应原理制成的；（3）电动机是根据通电线圈在磁场中受力转动的原理制成的【解答】解：a、由图知，线圈匝数一定，所以不能研究电流与线圈匝数的关系，a错误；b、图说明通电导体在磁场中受力的作用，是电动机的制作原理图，b错误；c、图是电磁感应原理，是发电机的工作原理图，c错误；d、动圈式话筒是利用电磁感应原理工作的，d正确故选d【点评】此题考查了电和磁中常见的实验及有关的应用，只要掌握基础，认真分析难度不大发电机和电动机的原理区别，关键是看外部是否有电源4如图甲、乙，分别演示的是电话的话筒和听筒的工作过程，下面有关这两幅图的说明中正确的是（）a甲图表现的是电话的听筒，它是利用电磁感应原理来工作的b甲图表现的是电话的话筒，它工作时将电能转化为机械能c乙图表现的是电话的听筒，它是利用磁场对电流的作用来工作的d乙图表现的是电话的话筒，它工作时将机械能转化为电能【考点】动圈式话筒的构造和原理【专题】磁现象、电生磁；电动机、磁生电【分析】电话的话筒通过电磁感应把声音的信号变为强弱变化的电流，而听筒是把强弱变化的电流通过磁场对电流的作用转化成声音的信号的【解答】解：甲图通电后有磁性，吸引膜片振动产生声音，这是听筒的工作原理，ab错误；乙图振动后产生变化的电流，这是电磁感应现象，是话筒的工作原理，c错误，d正确故选d【点评】本题考查了电话中话筒和听筒的作用及使用的原理，关键是掌握听筒和话筒在工作原理和结构上的区别5关于电磁波与现代通信，下列说法正确的是（）a光纤通信是利用光的反射原理来传输光信号b抽成真空的玻璃罩能屏蔽电磁波c根据公式v=f可以推断频率越高的电磁波，波速越大d微波、无线电波、超声波都属于电磁波【考点】光纤通信；电磁波的传播；波速、波长和频率的关系【专题】应用题【分析】解决本题需掌握电磁波种类、传播的特点及光纤通讯等方面的知识【解答】解：a、光纤通信是以激光通信，即让携带大量信息的激光在光导纤维中以反射的方式向前传播，故符合题意；b、由于电磁波能在真空中传播，故抽成真空的玻璃罩不能屏蔽电磁波，故该选项错误；c、电磁波在真空中的传播速度是相同的，根据公式c=f可以推断频率越高的电磁波，其波长越短，故该选项错误；d、该选项中的超声波不是电磁波，而是声波的一种，故该选项错误故选a【点评】本题考查现代通信和电磁波方面的知识，虽都是基础知识，但综合性很强6加在某电动机上的电压是u，电动机消耗的电功率为p，电动机线圈的电阻为r，则电动机线圈上消耗的电热功率为（）apbcdp【考点】电功率的计算【专题】电能和电功率【分析】电动机消耗的电功率为p=ui，发热功率p热=i2r【解答】解：电动机消耗的电功率为p，加在电动机上的电压是u，故电流为：i=；发热功率：p热=i2r=；故选：c【点评】对于电动机电路区分是纯电阻电路还是非纯电阻电路，可从从能量转化的角度理解：电能全部转化内能时，是纯电阻电路；电能转化为内能和其他能时，是非纯电阻电路7如图是汽车启动装置原理图对于这一装置及其工作特点，下列说法中不正确的是（）a旋转钥匙能使电磁铁所在电路工作b电磁铁的工作电压比电动机的工作电压低c电磁铁通电时，上端是s极下端是n极d电磁铁通电时，吸引上方的衔铁，使触点a向右与b接触【考点】电磁继电器的组成、原理和特点【专题】应用题【分析】分析汽车启动装置的工作原理，结合其构造特点，对各个选项进行分析判断【解答】解：ad、将汽车钥匙插入钥匙孔，转动钥匙相当于闭合电磁铁的开关，使电磁铁工作，吸引衔铁向下，使触点a向右与b接触，把电动机所在电路接通，汽车启动故ad正确；b、由图知，电磁铁的工作电压只是电动机的工作电压的一部分，电磁铁的工作电压比电动机的工作电压低，故b正确；c、由右手螺旋定则可知，电磁铁通电时，上端是n极下端是s极，故c错故选c【点评】本题考查了电磁铁在电磁继电器上的应用电磁继电器实质上是一个由电磁铁来控制的自动开关8下列说法正确的是（）a电动机是利用电磁感应现象制成的b电磁起重机是利用磁生电现象制成的c发电机工作时将机械能转化为电能d通电螺线管的磁性强弱只与电流有关【考点】直流电动机的原理；通电螺线管的磁场；电磁铁的其他应用；发电机的构造和原理【专题】电和磁【分析】（1）电动机是利用通电线圈在磁场中受力转动来工作的，发电机是通过线圈在磁场中做切割磁感线的运动，此时电路中会产生感应电流，是电磁感应现象；（2）电磁起重机主要部件是电磁铁，利用电流的磁效应原理；（3）发电机工作的过程，消耗的是机械能，得到的是电能；（4）影响螺线管磁性强弱的因素有：线圈中电流的大小；线圈的匝数；线圈中有无铁芯【解答】解：a、电动机是利用通电线圈在磁场中受力转动来工作的，故a错误；b、电磁起重机利用电流的磁效应工作的，故b错误；c、发电机是通过线圈在磁场中做切割磁感线的运动，此时电路中会产生感应电流，这一过程机械能转化为电能，故c正确；d、通电螺线管磁性强弱与线圈中电流的大小、线圈的匝数、线圈中有无铁芯有关，故d错误故选c【点评】此题考查的知识点比较多，电动机和发电机的工作原理在实际问题中容易混淆，应特别注意9如图所示，木制小船模型漂浮在静止的水面上，船上安装了一只电磁铁，船头a指向东，若接通开关s，则小船将会在水平面内自由转动，当小船再次处于静止状态时，船头a指向（）a东b南c西d北【考点】通电螺线管的极性和电流方向的判断；磁极间的相互作用；地磁场；安培定则【专题】应用题；图析法【分析】由右手螺旋定则可知螺线管的磁极，螺线管处在地球的磁场中，因磁极间的相互作用可知小船静止时船头的指向【解答】解：由右手螺旋定则可知螺线管右侧为n极，左侧为s极；因地磁场沿南北方向，地球南极处为地磁场的n极，地球北极处为地磁场的s极；因同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，故船头a指向北方故选d【点评】通过本题应掌握：（1）知道地球是个巨大的磁体，地磁南极在地理北极的附近，地磁北极在地理南极附近；（2）右手螺旋定则内容为：右手握住螺线管，四指指向电流方向，大拇指所指向的方向为磁感线n极方向10对如图所示的四个实验装置，表述正确的是（）a此图可用来演示电磁感应现象b此图可用来演示磁场对电流的作用c此图可用来演示电流的磁效应d此图可用来演示电磁铁的磁性强弱与电流大小关系【考点】磁场对通电导线的作用；通电直导线周围的磁场；影响电磁铁磁性强弱的因素；电磁感应【专题】应用题；电和磁【分析】电流磁效应是指电流能产生磁场；电磁感应是指闭合电路的一部分导体在磁场中切割磁感线，电路中会产生感应电流；比较电磁铁磁性强弱一般用不同的电磁铁来吸引大头针；研究磁场对电流的作用要先给导体通电，再将其放入磁场中根据不同实验的特点，对照各图进行判断即可【解答】解：甲图是演示磁场对电流作用的实验装置，故不符合题意；乙图是研究电磁感应现象的实验装置，故不合题意；丙图是演示电流的磁效应的实验装置，故合题意；丁图是演示电磁铁中线圈匝数的多少与磁性强弱的关系的实验装置，故不合题意故选c【点评】图中所示的四个实验，是电与磁这一单元最典型的四个实验，它们各自的特点不同，代表了不同的含义，学习中我们应该加以重点区分才行11下列设备中利用电磁感应现象制成的是（）a电磁继电器b发电机c电磁铁d电动机【考点】电磁感应【专题】电动机、磁生电【分析】电磁感应现象的内容是：闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，会产生感应电流即该过程是产生电的过程，而不是消耗电能的过程，首先明确选择项中提到的这四个电学设备的制成原理，然后与题目要求对应，从而可以得到答案【解答】解：a、电磁继电器是利用电流的磁效应的原理制成的，故该选项不符合题意；b、发电机是利用电磁感应现象的原理制成的，故该选项符合题意；c、电磁铁是利用电流的磁效应原理工作的，故该选项不符合题意；d、电动机是利用通电导线在磁场中受力的作用的原理制成的，故该选项不符合题意故选b【点评】本题主要考查学生对电磁感应现象应用的了解和掌握，是一道基础题12如图所示为一台非铁质物质制成的天平a是一铁块，b是电磁铁未通电时天平平衡，给b通以图示方向的电流（a端接电源正极，b端接电源负极），调节线圈中电流的大小，使铁块a向上匀速运动，在此过程中（）a电磁铁b的上端为s极，天平仍保持平衡b电磁铁b的上端为s极，天平右盘下降c电磁铁b的上端为n极，天平右盘下降d电磁铁b的上端为n极，天平仍保持平衡【考点】磁性、磁体、磁极；天平的使用【专题】其他综合题【分析】从图可以看出螺线管的绕向和电源的正负极，利用安培定则可以确定螺线管的ns极从图中可以看出，电磁铁与铁块a都在天平的左盘中，天平是否平衡取决于它们整体对天平左盘的压力是否改变通过对铁块a的运动状态的分析，结合超重现象的产生，可判断ab整体对于天平左盘压力的变化【解答】解：从图可知，电流从螺线管的上端流入，下端流出，根据安培定则可知，螺线管下端是n极，上端是s极，电磁铁通电后，铁块a被吸起，铁块a向上匀速运动的过程中，铁块受到的向上的电磁力f等于铁块的重力g故天平仍保持平衡故选a【点评】导致天平失衡的因素是要是由于电磁铁与铁块之间的相互作用力，通过判断铁块的运动状态，可进一步推断出其整体压力与重力的关系13如图所示是研究电磁铁磁性的实验闭合开关后，下列说法正确的是（）a电磁铁的下端是n极b电磁铁能吸引大头针是电磁感应现象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增多【考点】电磁铁的构造和原理【专题】电和磁【分析】（1）开关闭合后，根据电流方向利用安培定则可判断螺线管的磁极；（2）物体能够吸引铁、钴、镍等物质，说明该物体具有磁性，有磁性的物体叫做磁体；（3）影响电磁铁磁性强弱的因素主要有电流的大小、线圈的匝数、铁芯的有无，在研究过程中和分析实验结论时，都要注意控制变量法的运用，这样才能得出具有普遍意义的规律【解答】解：a、电流从上端流入，下端流出，故据安培定则可知，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，说明电磁铁具有磁性，故b错误；c、铁钉换成铜棒会使磁性减弱，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错误故选a【点评】该题考查了安培定则的应用、磁极间的作用规律的应用、电磁铁磁性强弱的影响因素等知识点，是一道综合题14对使用以下实验装置所研究物理问题的描述，正确的是（）a用来演示磁场对通电导线的作用b用来演示电磁感应现象c用来演示电磁铁的极性与电流方向的关系d用来演示导线周围存在的磁场【考点】磁场对通电导线的作用；通电直导线周围的磁场；电磁感应【专题】磁现象、电生磁；电动机、磁生电【分析】题目给出了四个类似的实验，首先要弄清各实验所揭示的原理，再结合题设要求来进行选择【解答】解：a、图a没有电池，验证闭合电路的一部分导体切割磁感线时产生感应电流，是电磁感应现象实验，故a错误；b、图b有电池，验证通电导体在磁场中受力的实验，故b错误c、图c验证电磁铁磁性与电流通断的关系，故c错误；d、图d用来演示导线周围存在的磁场，故d正确故选d【点评】电与磁这一章的书中重点实验装置图要掌握好，记清实验名称和说明的原理、生活中的应用二、计算题15（2012宜宾） 如图所示，是小明同学为宜宾港设计的一个货物运送装置图，其中，ab是长l=10m的传送带，bc是平台，ab两端的高度差h=2.5m，传送带在电动机m的带动下顺时针匀速转动现有一质量m=547.2kg的货物，从a端随传送带一起匀速地被运送到平台bc上，传送带运行的速度v=4m/s由于轮轴等方面的摩擦，电动机输出功（转化为机械功）的效率=80%，电动机允许通过的最大电流为25a取g=10n/kg求：（1）要使该货物从a端运送到b端，电动机需工作多少时间？（2）货物从a端运送到b端，需克服重力做多少功？电动机的输出功率是多大？（3）如果电动机接在电压u=380v不变的电源上，电动机中线圈的电阻r=1.9，在把货物从a端运送到b端的过程中，电动机消耗的电能是多少？【考点】重力的计算；电功的计算；电功率的计算【专题】计算题；压轴题【分析】（1）已知传送带运行的速度和长度，利用t=计算需要的时间；（2）已知货物的质量可以得到重力，已知重力和上升高度，利用w=gh计算克服重力做的功；已知克服重力做的功和转化效率，可以得到电动机做的功；利用电动机做的功和做功时间，得到电动机的输出功率；（3）电动机消耗的总电能包括两部分：克服重力做的功和产生热量消耗的电能，根据等量关系列出方程求解正常工作电流；根据w=uit计算消耗的总电能【解答】解：（1）电动机工作的时间为t=2.5s（2）克服重力做的功为w重=gh=mgh=547.2kg10n/kg2.5m=13680j电动机输出的功为w电=17100j电动机的输出功率为p动=6840w（3）设此时电动机的工作电流为i，电动机消耗的总电能为w总=w电+q热得uit=w电+i2rt代入数值得380vi2.5s=17100j+i21.92.5s化简得i2200i+3600=0解得i=20a或i=180a（不符合题意，舍去）故工作电流为i=20a，所以电动机消耗的电能为w总=uit=380v20a2.5s=19000j（1）电动机工作的时间为2.5s；（2）电动机克服重力做的功为13680j；电动机的输出功率为6840w；（3）电动机消耗的电能为19000j【点评】电动机带动传送带升高物体的过程中，有两次能量转化：首先电能转化为电动机的机械能和线圈的内能；其次电动机的机械能转化成物体的重力势能和机械间摩擦产生的内能，所以效率是不断降低的16现在电动自行车、电动汽车逐渐普及，它们都采用电动机来获得动力某直流电动机的铭牌上标有“220v5.5kw”，电动机线圈的电阻为0.4（1）电动机的工作原理是什么？（2）该电动机正常工作1h，消耗多少电能？电动机线圈产生多少热量？（3）在工作过程中，电动机因故障卡住无法转动，很快就闻到焦糊味道，请你从能量转化角度解释这个现象【考点】直流电动机的原理；能量的相互转化；电功的计算；焦耳定律的计算公式及其应用【专题】压轴题；电能和电功率；电与热、生活用电；电动机、磁生电【分析】（1）通电导线在磁场中受到磁场力的作用而转动（2）由w=pt求出电动机消耗的电能，由电功率的变形公式求出电动机正常工作时的电流，然后由电功公式求出线圈产生的热量（3）电动机被卡住，电路电流很大，线圈发热功率较大，会损坏电机【解答】答：（1）通电导体在磁场中受到力的作用；（2）电动机消耗的电能w=pt=5.5kw1h=5.5kwh，p=ui，电动机正常工作时的电流为i=25a，线圈产生的热量q=i2rt=（25a）20.43600s=9105j；（3）线圈卡住无法转动，电能无法转化为机械能消耗的电能全部转化为内能，因此产生大量的热，温度迅速升高【点评】电动机是非纯电阻电路，线圈产生的热量小于电动机正常工作时消耗的总电能17（2011杭州）在计算电动机工作时所消耗的电功率时，小杰和小施产生了不同意见小杰利用公式p=iu计算电动机所消耗的电功率，小施利用p=i2r来计算电动机所消耗的电功率（已知：电动机线圈电阻为r，电动机工作时两端的电压为u，通过电动机的电流强度为i）（1）请你判断这两位同学计算电动机所消耗的电功率的方法是否正确，并说明理由（2）求这台电动机在时间t内，电动机线圈产生的热量（3）求电动机在时间t内所做的机械功【考点】电功率的计算；焦耳定律【专题】应用题；简答题；错解分析题【分析】（1）计算电动机所消耗的电功率应该利用公式p=ui来计算，u为电动机两端的电压，i为通过电动机的电流，利用公式p=i2r只能计算线圈电阻消耗的功率（2）已知通过的电流和工作时间以及线圈的电阻，根据焦耳定律计算就可（3）电动机在时间t内所做的机械功等于电流做的总功减去线圈产生的热量【解答】解：（1）小杰正确，小施不正确，因为p=i2r只是线圈的发热功率，而电动机正常工作时消耗的电能没有全部转化为机械能，有一部分转化成了内能，所以利用p=i2r来计算电动机所消耗的电功率是错误的（2）这台电动机在时间t内，电动机线圈产生的热量q=i2rt（3）电动机在时间t内所做的机械功w=w电q=uiti2rt【点评】本题考查电功率和焦耳定律计算公式及其变形的灵活运用，难点是知道公式p=i2r只适用于纯电阻电路，也就是电能完全转化为内能的电路三、实验题18（2014丰台区二模）张森同学在研究电磁现象中，做了如图所示的实验，闭合开关，先将导体ab水平用力向右移动，导体cd也随之运动起来，甲现象说明导体ab切割磁感线在ab中产生了感应电流，乙现象说明通电导体在磁场中受力运动【考点】电磁感应；磁场对通电导线的作用【专题】电和磁【分析】掌握电磁感应现象，以及直流电动机原理是解答本题的关键；由题干中电路的结构和特点可以看出实验的原理和目的【解答】解：由题干图可知：闭合开关，将导体ab水平向右移动，此时相当于闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动，故导体中会有感应电流产生，此时导体ab相当于电源；cd相当于放入磁场中的通电导体，故cd受力运动；故答案为：感应电流；通电导体在磁场中受力运动【点评】电磁感应和磁场对通电导体的作用其主要区别在于前者为因动而生电，后者因通电而动，所以电路结构是不相同的19（2005自贡）如图是一种防盗报警器，当有人踩踏板时，报警器通过灯2亮来报警（选填“灯1”或“灯2”）【考点】电磁继电器的组成、原理和特点【分析】电磁继电器一般由铁芯、线圈、衔铁、触点簧片等组成的；只要在线圈两端加上一定的电压，线圈中就会流过一定的电流，从而产生电磁效应，衔铁就会在电磁力吸引的作用下克服返回弹簧的拉力吸向铁芯，从而带动衔铁的动触点与静触点（常开触点）吸合；当线圈断电后，电磁的吸力也随之消失，衔铁就会在弹簧的反作用力返回原来的位置，使动触点与原来的静触点（常闭触点）吸合；这样吸合、释放，从而达到了在电路中的导通、切断的目的【解答】解：工作原理：当有人踩脚踏板时，电磁铁通电有磁性，把衔铁吸引下来，红灯所在电路接通，灯2亮，发出报警信号；故答案为：灯2【点评】解决此题要结合电磁继电器的工作原理进行分析20（2014宁波）如图所示是小利设计的一种限流器原理图，当电流超过限制电流时，会自动切断电路（1）当电流超过限制电流时，衔铁n被电磁铁m吸引过去，匀质的金属杆oa在弹簧拉力作用下绕o点转动，电路断开刚转动时，杠杆0a属于省力杠杆（2）若要把限流器接入家庭电路中，从安全用电角度考虑，应该把它接在进户线的火线上（3）调试时，电流尚未达到设计的限制电流，限流器已经切断电路为达到设计要求，应把滑动变阻器滑片p向右移动【考点】电磁继电器的组成、原理和特点；杠杆的分类；安全用电原则【专题】磁现象、电生磁；简单机械【分析】（1）杠杆可分为：省力杠杆，动力臂大于阻力臂，省力但费距离；费力杠杆，动力臂小于阻力臂，费力但省距离；等臂杠杆，动力臂等于阻力臂，既不省距离也不省力；（2）根据家庭电路安全用电的原则，开关应该接在进户线的火线上；（3）当电流尚未达到设计的限制电流时，限流器已经切断电路，说明电磁铁磁性过强了，因此需要减小电路中的电流来减弱电磁铁的磁性【解答】解：（1）金属杆oa可视为杠杆，支点为o点，弹簧的拉力为动力，oa的重力为阻力，此时杠杆的动力臂大于阻力臂，所以oa属于省力杠杆；（2）要把限流器接人家庭电路中，从安全用电角度考虑，应该把它接在进户线的火线上；（3）整个装置是一个限流装置，由电磁铁和滑动变阻器这两条支路组成；干路电流尚未达到设计的限制电流，电磁铁支路的电流已经达到了动作电流而使得衔铁被吸引，切断电路；说明了滑动变阻器没有起到足够的分流作用，当减小滑变所在支路的电阻时，就能增大干路电流，同时不增大电磁铁支路的电流，因而可以满足要求；所以应该是减小滑变的电阻，向右移动滑片故答案为：（1）省力；（2）火；（3）右【点评】本题通过限流器原理图，考查了杠杆的种类、安全用电的原则、滑动变阻器的使用和影响电磁铁磁性的因素，是一道综合性题目，有一定难度21（2015秋钦州校级月考）吴卫设计了一种“自动限重器”，如图（甲）所示该装置由控制电路和工作电路组成，其主要元件有电磁继电器、货物装载机（实质是电动机）、压敏电阻r1和滑动变阻器r2等压敏电阻r1的阻值随压力f变化的关系如图（乙）所示当货架承受的压力达到限定值，电磁继电器会自动控制货物装载机停止向货架上摆放物品已知控制电路的电源电压u=6v，电磁继电器线圈的阻值忽略不计请你解答下列问题：（1）由图（乙）中的图象可知，随着压力f的增大，压敏电阻r1的阻值将减小（2）用笔画线代替导线将图甲的电路连接完整（3）随着控制电路电流的增大，电磁铁的磁性将增强，当电磁继电器线圈中的电流大小为30ma时，衔铁被吸下若货架承受的最大压力为800n，则滑动变阻器r2的最大阻值至少为多少？【考点】电路的动态分析【专题】电路和欧姆定律【分析】（1）根据图象分析压敏电阻r1的阻值与压力大小的关系；（2）将货物装载机和上触点串联组成工作电路，将r1、滑动变阻器r2、电磁铁串联接入控制电路；当压力过大时，压敏电阻变小、控制电路中的电流变大、电磁铁磁性增强，增强到一定程度，将衔铁吸下，使工作电路断开，货物装载机停止工作；（3）压敏电阻受到最大压力是800n，从图象上找到此时压敏电阻对应的电阻值是80，电源电压是6v，根据r1与r2串联和欧姆定律就可以求出r2的最大阻值【解答】解：（1）由图乙中的图象可知，压敏电阻r1的阻值随压力的增大而减小；（2）将货物装载机和上触点串联组成工作电路，将r1、滑动变阻器r2、电磁铁串联接入控制电路；补充电路如图所示；（3）因为r1和线圈电阻及变阻器r2串联，所以i1=i2=imax=30ma=0.03a，由图乙可知：f=800n时，r1=80，由i=得：u1=i1r1=0.03a80=2.4v，u=uu1=6v2.4v=3.6v，r=120即：滑动变阻器r2的最大阻值至少为120故答案为：（1）减小；（2）答案见上图；（3）增强；滑动变阻器r2的最大阻值至少为120【点评】本题为电学、磁学的综合题，知识点多、综合性强，考查学生的分析和计算能力，关键是所学知识包括计算公式的灵活运用22（2014皇姑区一模）在物联网中，传感器担负着信息采集的重要任务，可以实现“提醒”和“报警”功能其中热敏传感器主要运用了热敏电阻来测量温度的变化热敏电阻主要是由半导体材料制成的（选填“导体”、“半导体”、“超导体”或“绝缘体”）热敏电阻阻值随温度变化的曲线如下图甲所示，图乙是由热敏电阻r1作为传感器制作的简单自动报警线路图，图中a、b为两个固定的金属片，d为铁片为了使温度过高时发送报警信息，开关c应该接在a处（选填“a”或“b”）若使报警的最低温度提高些，应将p点向左移动（选填“左”或“右”）【考点】半导体的特点；通电螺线管的极性和电流方向的判断；滑动变阻器的使用【专题】应用题；压轴题【分析】半导体的导电性能在导体和绝缘体之间利用半导体的特殊性能，可以做出方便人们生活的物品，例如热敏电阻可以用在自动灭火装置上根据热敏电阻的阻值随温度的变化而变化，因此使电路形成通路，并改变其中一个电阻的温度【解答】解：热敏电阻是半导体材料制成的；根据图甲坐标系中曲线的趋势可以得出，电阻随温度的升高而减小，因此热敏电阻的阻值随温度的升高而减小，为了使温度过高时发送报警信息，则热敏电阻阻值最小，此时电路中电流变大，螺线管磁性增强，吸引d与左侧a连接，故开关c应该接在a处，若使报警的最低温度提高些，电路中电阻应增大，则滑动变阻r应将p点向左移动故答案：半导体、a、左【点评】本题考查学生对生活中半导体具体实例的了解情况此外本题通过影响电阻的因素的实验，考查学生识图能力以及分析问题和解决问题的能力四、综合题23请按要求将图中的电磁铁连入你设计的电路中（在方框内完成）要求：（1）电路能改变电磁铁磁性的强弱；（2）电路接通后能使小磁针静止在图示位置【考点】影响电磁铁磁性强弱的因素；通电螺线管的磁场【专题】应用题；作图题；压轴题；磁现象、电生磁【分析】要改变电磁铁磁性的强弱，就需要从决定电磁铁磁性强弱的因素电流大小、线圈匝数、有无铁芯这几方面去考虑由于线圈匝数、铁芯这两个方面已经确定故只有从电流大小去考虑要使小磁针静止在图示位置，就要使电磁铁的左端为n极，右端为s极然后利用安培定则来确定电流方向【解答】解：改变线圈中的电流大小可以改变电磁铁磁性的强弱，因此电路中要有一个滑动变阻器要使电磁铁的左端为n极，由安培定则可以判定，电流要从电磁铁的左端流入故设计电路如下：【点评】本题考查电磁铁的影响因素和安培定则，难点是电路图的设计，电路图的设计