物理同步导与练 九年级 全一册-专题9　电磁学综合

第十四章电与磁专题九电磁学综合1.

《中国诗词大会》第四季冠军赛比赛中用到了抢答

器，其原理是任意一位选手按下抢答键时显示屏灯亮（红

灯或绿灯）同时扬声器发出声音，以下符合这一要求的电

路是（

A

）。A2.

如图所示，用丝绸摩擦过的玻璃棒a去接触不带电的验

电器的金属球b，验电器的两片金属箔张开，则下列说法

正确的是（

D

）。A.

用丝绸摩擦过的玻璃棒带负电荷B.

丝绸与玻璃棒a摩擦过程中创造出了新电荷C.

a、b接触时，a上的一些电子转移到b上，瞬时电流方向为b→aD.

验电器的两片金属箔张开，金属箔都带正电荷D第2题图3.

在大型赛事的短跑比赛中，赛道起点均安装有电子起跑器。电子起跑器可以记录运动员起跑时刻，以判断运动员是否提前起跑。图甲是简化的电子起跑器的传感电路图，电源电压恒定，圆圈处为电表，R0为定值电阻，压敏电阻Rx安装在踏板上，其电阻与所受压力的关系如图乙所示。下列分析正确的是（

D

）。DA.

电阻R0与Rx并联B.

圆圈处的电表为电压表C.

运动员起跑时，用力踩踏板，R0两端的电压变小D.

运动员没有踩踏板时，电路消耗的总功率最小第3题图4.

（双选）如图所示，当开关S闭合时，发现电压表V1、

V2的示数相同，则故障原因可能是（

AD

）。A.

R1短路B.

R1开路C.

R1、R2均开路D.

R2开路第4题图AD5.

如图所示的电路中，电源电压保持不变，灯泡L上标有

“6

V

0.6

W”的字样，不考虑温度对灯丝电阻的影

响。闭合开关S，当滑动变阻器的滑动头P移动到中点

时，灯泡L正常发光，电压表示数为4

V；当滑动头P移到

阻值最大处时，灯泡L与滑动变阻器的电功率之比为

（

A

）。A.3∶4B.4∶3C.3∶2D.2∶3A第5题图6.

如图甲所示，分别把定值电阻R1、R2（R1＞R2）接入

A、B之间后进行实验，根据电流表和电压表示数画出A、

B之间电阻的P－U图像，如图乙所示。如果把R1和R2并联

后接入A、B之间进行实验，可以在图乙中画出它的P－U

图像③。图像①所对应的电阻和图像③所在的区域分别是

（

C

）。CA.

R1和ⅠB.

R1和ⅡC.

R2和ⅠD.

R2和Ⅲ7.

小刚设计了一种“闯红灯违规证据模拟记录器”，如图所示是拍摄机动车闯红灯的原理示意图。光控开关接收到红灯发出的光会自动闭合，压力开关受到机动车的压力会闭合，摄像系统在电路接通时可自动拍摄违规车辆。下列说法正确的是（

C

）。CA.

图中电磁继电器利用了电磁感应原理B.

机动车只要驶过埋有压力开关的路口，摄像系统就会自动拍摄C.

只有光控开关和压力开关都闭合时，摄像系统才会自动拍摄D.

图中电磁继电器的原理和电动机的原理相同8.

如图所示，发电机的线圈从水平位置开始转动，下列

说法正确的是（

D

）。A.

线圈转到图示位置时，不能产生感应电流B.

线圈转到图示位置，cd边不受磁场力作用C.

线圈从图示位置转过180°后，ab边电流方向不变D.

线圈从图示位置转过90°瞬间，线圈中没有电流D第8题图9.

如图所示，当一个带负电的物体甲靠近不带电的金属

导体乙时，乙的a端会带正电、b端会带负电。第9题图（1）发生上述现象的原因：金属导体中存在大量可自由

移动的电子，电子带

负

（填“正”或“负”）电；

自由电子受到物体甲所带电荷的

排斥

（填“吸引”

或“排斥”）作用移动到金属导体乙的一端。（2）若将图中的物体甲换成带正电的物体，根据上述分

析可得，金属导体乙

C

。A.

a、b两端都不会带电B.

a端会带正电、b端会带负电C.

a端会带负电、b端会带正电负排斥C第9题图10.

暴雨后隧道积水较深很不安全，某物理学习小组为此设计了一个积水自动报警器，其原理图如图所示。图中A、B位置可以安装电铃或LED灯，要求地面没有积水时，LED灯亮，地面积水较深时，电铃响。根据设计要求，电铃应该安装在图中的

B

（填“A”或“B”）位置。积水较深控制电路接通时，电磁铁的上方是它的

S

（填“N”或“S”）极。电磁继电器实质是一种

开关

（填“用电器”或“开关”）。BS开关第10题图11.

小明同学学完电与磁的相关知识后，自己动手制作了

如图所示的装置，用手按压小人使小人在平板上往复跳

动，小灯泡便会一闪一闪。当小人在平板上往复跳动时，

固定在地面上的弹簧线圈做

切割磁感线

运动，电路中

产生

感应电流

，小灯泡发光。切割磁感线感应电流第11题图12.

如图所示是某款家用电磁锁的简易原理图。闭合开关

S，滑动头P向左移动，使静止在水平桌面上的条形磁体

滑动，打开门锁，则通电后电磁铁a端为

N

极；滑动

头P向左移动的过程中，电磁铁的磁性

增加

，条形磁

体在滑动过程中受到的摩擦力方向是水平

向右

（填

“向左”或“向右”）。N增加向右第12题图13.

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，绿灯亮，栏杆抬起，车辆通行。

于是他设计了如图所示的模拟电路，车牌识别成功相当于

图中开关S闭合。第13题图（1）已知该电路电源电压为6

V，指示灯L工作时的阻值

为5

Ω，滑动变阻器接入电路的阻值为10

Ω，线圈阻值不

计。闭合开关后，线圈吸住铁柱，此时指示灯的功率

为

0.8

W。（2）若电源电压下降，栏杆不能正常抬起。除了更换电

池外，请你再写出一种能使栏杆正常抬起的方法：

将滑

动变阻器接入电路的阻值调小

。0.8将滑

动变阻器接入电路的阻值调小14.

如图所示，开关闭合时，电磁铁上端为N极，下端为S

极，在图中括号内标出控制电路电源的正负极，并将工作

电路图连接完整。要求：开关闭合时，电动机转，小灯泡

不亮；开关断开时，小灯泡亮，电动机不转。第14题图如图所示。15.

小刚在实验室进行“探究感应电流产生的条件”的实

验时，组装了如图所示的装置，进行了如下探究。第15题图（1）实验中，AB棒的材料可能是

铝

（填“塑料”或

“铝”）。铝（2）闭合开关，实验探究过程记录如表所示，根据实验

现象，初步得出电路中产生感应电流的条件是：闭合电路

的一部分导体在磁场中做

切割磁感线

运动，在该运动

过程中，主要将机械能转化为

电

能。切割磁感线电次数AB棒在磁场中的运动情况是否有感应电流1静止无2沿磁场方向运动（不切割磁感线运动）无3切割磁感线运动有（3）保持AB棒运动方向不变，仅将磁体N、S极对调，重

复上述实验，是为了探究感应电流方向与

磁场方向

的

关系。（4）若将此装置中灵敏电流计换成

电源

，可进一步

探究电动机的工作原理。磁场方向电源16.

小明在制作电动机模型时把一段粗漆包线绕成3

cm×2

cm的矩形线圈，漆包线在线圈的两端各伸出约3

cm，用硬金属丝做两个支架，两个支架分别与电池的两

极连接。把线圈放在支架上，线圈放在蹄形磁铁间，如图

所示。给线圈通电并用手轻推一下，线圈就会持续转动。第16题图（1）在漆包线两端用小刀刮去引线的漆皮，为使线圈能

够持续转动，刮线的要求是

B

。A.

两端全刮掉 B.

一端全部刮掉，另一端只刮半周B第16题图（2）在线圈转动过程中经过如图甲、乙所示两个位置，

图

乙

的线圈恰好处于平衡位置，此时线圈由于

惯

性

不会静止；另一个图中线圈左右两边所受的两个力不

平衡的原因是这两个力

不在同一直线上

。如图丙所示

的线圈可以持续转动，是因为它加装了换向器，能在线圈

刚转过平衡位置时，自动改变

线圈

中的电流方向。乙惯

性不在同一直线上线圈17.

电梯为居民出入带来很大的便利，体重600

N的小明家住某小区某栋6楼，放学后总是乘电梯回家。小明查阅资料后，了解到出于安全考虑，电梯都设置了超载自动报警系统。超载自动报警电路由工作电路和控制电路组成：在工作电路中，当电梯没有超载时，闭合开关S，电动机正常工作；当电梯超载时，电铃发出报警铃声，即使闭合

开关S，电动机也不工作。在控制电路中，已知电源电压U＝6

V，保护电阻R1＝90

Ω，电磁铁线圈的阻值为10

Ω，电阻式压力传感器（压敏电阻）R2的阻值随压力F大小变化如图甲所示，电梯自重忽略不计。（1）请按照电路的功能，以笔画线代替导线在图乙中完

成电路连接。解：（1）如图所示。（2）若电梯在20

s内将小明匀速提升15

m，在此过程中

电梯对小明做功的功率为多少？解：（2）电梯对小明做的功：W＝Gh＝600

N×15

m＝9

000

J，

（3）若电磁铁线圈电流达到20

mA时，衔铁刚好被吸

合，电铃发出报警铃声。当该电梯厢内站立总质量为1

000

kg的乘客时，试通过计算说明电梯是否超载？（g取

10

N/kg）解：（3）电梯厢内站立总质量为1

000

kg的乘客时，电梯受到的压力等于乘客的重力：F2＝G'＝mg＝1

000

kg×10

N/kg＝104

N，由题图甲可知，当压力F2＝104

N时，对应的压敏电阻的

阻值R'2＝100

Ω，因串联电路中总电阻等于各电阻之和，

则控制电路中的电流：

因为30

mA＞20

mA，所以此时电梯超载。（4）若电梯发出报警铃声条件如（3），需要减小最大载

客量，可采取什么措施？

18.

某同学设计了一个如图甲所示的电路来测量海水的深度，其中R1＝2

Ω是一个定值电阻，R2是一个压敏电阻，它的阻值随所受液体压力F变化的关系如图乙所示，电源电压保持6

V不变，将此压敏电阻用绝缘薄膜包好后放在一个硬质凹形绝缘盒中，放入海水中保持受力面水平，且承受海水压力面积为0.02

m2。（设海水的密度ρ水＝

1.0×103

kg/m3，g取10

N/kg）（1）当电流表示数为0.2

A时，求压敏电阻R2的阻值。

（2）当压敏电阻R2的阻值为20

Ω时，此时压敏电阻R2所

在深度处的海水压强是多少？

19.

如图甲所示，某科技小组的同学们设计了一个恒温箱电路图，它包括工作电路和控制电路两部分，用于获得高于室温且能控制在一定范围内的“恒温”。工作电路中的加热丝正常工作时的电功率为1.0

kW。控制电路中的电阻R'为滑动变阻器，R为置于恒温箱内的热敏电阻，它的阻值随温度变化的关系如图乙所示，继电器线圈的电阻R0

为10

Ω。当控制电路中的电流达到0.04

A时，继电器的衔铁被吸合；当控制电路中的电流减小到0.024

A时，衔铁被释放。（1）正常工作时，加热丝的电阻值是多少？

（2）当滑动变阻器R'为390

Ω时，恒温箱内可获得的最高

温度为150

℃，如果需要将恒温箱内的温度控制在最低温

度为50

℃，那么R'的阻值为多大？

R″＝R总－R0－R2＝1

000

Ω－10

Ω－900

Ω＝90

Ω。20.

小宇家购置了一款用来煎烤食物的双面电饼铛，上下盘既可以同时加热，也可以把上盘掀开，使用下盘单独加热，电饼铛简化的内部电路如图甲所示。闭合开关S1，温控开关S2接接线柱“2”时，下盘加热。再闭合开关S3，上盘也开始加热，当温度超过设定温度时，温控开关S2自动转接接线柱“1”，电饼铛进入保温状态，电饼铛部分

参数如图乙所示。（忽略温度对电阻值的影响；L1、L2、L3为指示灯，不计指示灯消耗的电能）第20题图（1）求下盘加热电阻R1的阻值和保温时电路中的额定

电流。

（2）某次电饼铛在额定电压下煎烤食物时，指示灯

L1、L2发光时间分别为10

min、5

min，电饼铛消耗的

电能是多少？解：（2）指示灯L1、L2发光时间分别为10

min、5

min，

说明R1单独工作5

min，R1和R2共同工作5

min，这样，R1

工作10

min。W1＝P下t1＝1

210

W×10×60

s＝7.26×105

J，W2＝P上t2＝800

W×5×60

s＝2.4×105

J，这段时间电饼铛消耗的电能：W总＝W1＋W2＝7.26×105

J＋2.4×105

J＝9.66×105

J。（3）用电高峰时，小宇关闭家中其他用电器，用电饼铛

下盘煎烤食物10

min。电能表（如图丙）的转盘转过500

转，电饼铛的实际电压是多大？第20题图

（1）电车以36

km/h的速度沿直线匀速行驶时的功率是

多大？解：（1）电车的重力：G＝mg＝15×103

kg×10

N/kg＝1.5×105

N，

因为电车沿直线匀速行驶时处于平衡状态，所以电车的牵

引力：F＝f＝3

000

N，

（2）若每次给这种电车充满电耗时30

s，可持续行驶5

km，匀速行驶时的效率为80％，则每次充满电，电车从

充电桩获得的电能及充电桩为电车充电时的输出功率P分

别是多少？解：（2）每次充满电后电车牵引力做的功：W＝Fs＝3

000

N×5×103

m＝1.5×107

J，

（3）如图乙所示是电车上安装的车速提醒装置的工作原

理电路，闭合开关S，当电压表达到某一数值时，提醒驾

驶员减速。电源电压U＝