九年级物理下册《电磁铁及其应用》单元检测卷（含有答案）一、单选题1．如图所示，原来开关断开时，铁块、弹簧在图中位置保持静止状态。当闭合开关，
并将滑动变阻器的滑片向右移动，下列说法正确的是（ ）A．电流表示数变大，弹簧长度变短B．电流表示数变小，小磁针的N极顺时针转动C
．电磁铁磁性增强，弹簧长度变长D．电磁铁磁性减弱，小磁针的N极逆时针转动2．小华同学观察学校楼道里的消防应急灯，平时灯是熄灭的，一
旦停电，灯泡就会发光。如图所示是消防应急灯的电路图，图中少连了一根导线，工作原理是：当外部电路为220V的交流电正常供电时，两盏电
压为6V的应急灯均不发光；外部电路停电时，两盏应急灯均发光，对于这一装置及其工作特点，下列说法中正确的是（ ）A．当外部电路停电
时，电磁铁有磁性，装置开始工作B．如果要增强电磁铁的磁性，只能增大电磁铁中的电流C．外部电路正常时，电磁铁的上端始终为S极D．电路
中C点应该和A点相连3．下列装置中，利用电磁铁制成的是（ ）A．指南针B．白炽灯C．电铃D．发光二极管4．图所示的是一种温度自动
报警器的原理图，在水银温度计中封入一段金属丝，金属丝下端所指示的温度为90℃，当温度达到90℃时，自动报警器报警。下列说法中正确的
是（ ） A．灯亮时表示报警器报警B．温度达到85℃时，报警器中的灯亮同时铃响C．报警器中水银温度计和电磁铁并联在电路中D．报警
器是利用电磁铁通电时有磁性、断电时磁性消失的特点工作的5．如图甲所示为一保温箱温控电路，包括控制电路和加热电路两部分，控制电路电源
电压为U，电磁铁线圈电阻忽不计，电热丝和热敏电阻R均置于保温箱内，热敏电阻R的阻值随温度变化关系如图乙所示。保温箱温控电路工作原理
是：当控制电路的电流小于0.012A时，电热丝通电加热；当电流大于0.02A时，电热丝停止加热。下列说法正确的是（ ）A．电热丝
应接在B、D两端B．将滑动变阻器 适当调小一些，可以提高保温箱内的温度C．若保温箱内的温度范围是，则需将调节为100ΩD．若保温箱
内的温度范围是，则控制电路电源电压U为11.3V6．如图所示是某科技小组设计的一种温度自动控制警装置电路图，以下说法正确的是（
）?A．温度达到90℃，绿灯亮B．自动报警器的触点类似一种开关C．自动报警器中的电磁铁运用了电磁感应现象D．把导体水银换成绝缘体煤
油同样可以工作7．如图所示，电磁铁的右下方有一铁块，在弹簧测力计作用下向左做匀速直线运动，在铁块从电磁铁的右下方运动到正下方的过程
中，滑片P逐渐向a端滑动，下列判断正确的是（ ）A．电磁铁的磁性逐渐减弱B．电磁铁的上端为S极C．铁块对地面的压强逐渐变大D．弹
簧测力计的示数逐渐变大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．①④③②⑤B．
①②③④⑤C．①③④②⑤D．①②④③⑤9．图是电子警察抓拍系统原理图，若行人违规闯红灯，就会接通摄像系统电源，“电子警察”就会自动
抓拍人脸。下列说法正确的是（ ）A．只要光控开关接收到红光，摄像系统就会自动拍摄B．若将光控开关和压力开关并联，也能起到相同的作
用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．行人只要经过埋有压力开关的路口，摄像系统就会自动拍摄10．科学家已经
发现了巨磁电阻（GMR）效应：微弱的磁场可以导致某种材料的电阻阻值急剧变化。如图所示的电路是研究巨磁电阻特性的原理示意图，实验发现
：闭合开关S1、S2后，在向左轻轻地移动滑片P的过程中，指示灯明显变亮。则下列说法中正确的是 （ ）A．电磁铁右端为 N极B．该
巨磁电阻的阻值随磁场的增强而明显减小C．滑片P向左轻轻移动过程中电磁铁的磁性减弱D．小磁针将顺时针旋转二、填空题11．如图所示，G
MR是一个巨磁电阻，其特性是电阻在磁场中会急剧减小，且磁场越强电阻越小。闭合开关S2后，下列四种情况相比较，指示灯最亮的是(
)A、开关S1断开，滑片P在图示的位置B、开关S1闭合，滑片P在图的示位置C、开关S1闭合，滑片P在滑动变阻器最右端D、开关S1
闭合，滑片P在滑动变阻器最左端选择理由______。12．通电导线周围存在磁场最早是丹麦物理学家______发现的，地磁场的N极在
地理的______极（选填“南”或“北”）附近。如图所示，闭合开关使螺线管通电，A螺线管的上端相当于磁体的______极，可以观察
到左边弹簧______，右边弹簧______（后两空选填“伸长”“不变”或“缩短”）。电磁铁的磁性与电流方向______（选填“有
关”或“无关”）。13．法国科学家阿尔贝?费尔和德国科学家彼得?格林贝尔由于发现巨磁电阻（GMR）效应，荣获了 2007 年诺贝尔
物理学奖。这一发现大大提高了磁、电之间信号转换的灵敏度。如图是说明巨磁电阻特性原理的示意图：（1）闭合开关 S2，指示灯不亮，再闭
合开关 S1，指示灯发光，由此可知：巨磁电阻的大小与___________有关；（2）若滑片 P 向左移动，电磁铁的磁场_____
______（填“增强”、“减弱”）。（3）若滑片 P 向左移动，观察到指示灯变得更亮，由此实验可得出结论：___________
。14．如图甲所示的智能电梯在有、无人乘坐时会以不同的速度运行，这样可以节约用电。图乙所示是其控制电路图，R是一个压敏电阻，其阻
值随压力的减小而增大。当有人走下电梯后，左侧电路中电流______（选填“增大”、“减小”或“不变”），则图中电磁铁的磁性将___
___（选填“增强”、“减弱”或“不变”），电动机的功率将______（选填“变大”、“变小”或“不变”）。15．如图所示，闭合开
关，通电螺线管右侧的小磁针静止时，小磁针的N极指向右，则电源的左端为______（填“正”或“负”）极。若使通电螺线管的磁性增强，
滑动变阻器的滑片P应向______（填“左”或“右”）端移动。三、综合题16．为了在光照较弱时，某太阳能热水器能利用电能加热以保证
正常用水，其内部电路如图甲所示。控制电路电源电压U0为12V，定值电阻R0阻值为10Ω，电磁继电器线圈电阻不计，光敏电阻R1阻值随
光强的减小而增大，如图乙所示（“光强”表示光强弱的程度，照射光越强，光强越大，单位为cd）。当控制电路中线圈的电流小于或等于0.3
A时，弹簧将衔铁拉起，工作电路接通，电热丝工作。（1）根据安培定则判断，电磁继电器螺线管的下端为_____极。（2）当光强在什么范
围时，工作电路工作？( )（3）工作电路中的电热丝上标有“220V 2000W”字样，若电热丝正常工作10min，其消耗
的电能能使如图丙所示电能表表盘转多少圈？( )（4）为了满足家庭不同成员随时要用热水的需求，需要在不同光照强度根据个人需
求控制工作电路的通断。请你提出一种方便可行的改进方案。( )17．如图AB为一个通电螺线管，小磁针静止时指向如图所示。（
1 ）闭合开关，当滑片向右滑动时，螺线管AB的磁性将___________（选填“增强”、“减弱”或“不变”）；（2）请在电源两端
括号中，用“+”、“-”标出电源的两极___________。18．小明利用热敏电阻设计了一个“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，当环境温度正常时，继电器的上触点接触，下触点分离，指示灯亮；当环境温度超过某一值时，继电器的下
触点接触，上触点分离，警铃响。图甲中继电器的供电电压V，当线圈中的电流大于等于50mA时，继电器的衔铁将被电磁铁向下吸合，警铃响。
图乙是热敏电阻的阻值随温度变化的图象。（1）电磁继电器的电磁铁是利用电流的___________效应原理工作的。（2）当环境温度升
高时，热敏电阻阻值将___________，继电器的磁性将___________（两空都选填“增大”、“减小”或“不变”）。（3）
图甲中警铃的接线柱C应与接线柱___________（选填“A”或“B”）相连。（4）图甲中线圈上端P的磁极是__________
_（选填“N”或“S”）极。（5）由图乙可知，当环境温度超过___________℃时，警铃响。19．小明利用热敏电阻设计了一个温
度可控的保温箱，如图甲。“控制电路”中电源电压U1不变，热敏电阻R1的阻值随温度变化的曲线，如图乙。控制电路能实现保温箱内加热电路
周期性通断，从而控制保温箱内的温度稳定在一定的范围内，其中U2＝6V，加热电阻R0为6Ω。(1)若R2保持一定，保温箱内温度升高时
，热敏电阻R1的电压会______。（填“变大”、“变小”或“不变”）(2)加热电路闭合时，R0的功率为多少______？(3)丙
图表示保温箱内温度达到预设温度后，加热电路断开30秒，保温箱向外散热，温度降低到一定值时，加热电路重新闭合，加热电阻R0产热，t时
间内温度重新升高到预设值。假设保温箱每秒散热2焦，而且持续散热，散热快慢不随温度变化，求图丙中时间t为多少______？0~130
秒内加热电阻R0消耗的电能为多少______？参考答案1．C【详解】若将变阻器的滑片P向右移动，滑动变阻器接入电路的电阻变小，由欧
姆定律可知电路中的电流变大，通电螺线管的磁性增强，故对铁块的吸引力增大，所以弹簧长度应变长；根据右手螺旋定则可知，通电螺线管上端为
N极，螺线管外部磁感线从N极出发回到S极，所以小磁针的N极将顺时针转动，故ABD错误，C正确。故选C。2．D【详解】A．当外部电路
停电时，没有电流经过电磁特，故电磁铁没有磁性，故A错误；B．如果要增强电磁铁的磁性，可以增大电磁铁中的电流，也可以增大电磁铁的线圈
，故B错误；C．外部电路正常时，外部电路是交流电，电流的方向在变化，故电磁铁的磁极发生了变化，故C错误；D．外部断电时，电磁铁没有
磁性，弹簧将衔铁弹开，与A触点接触，此时应急灯正常工作，故需要电路中C点应该和A点相连，故D正确。故选D。3．C【详解】指南针是磁
铁制成的，白炽灯是钨丝制成的，电铃内部主要部件是电磁铁，发光二极管是用半导体材料制成的。故选C。4．D【详解】A．如图，当温度达到
90℃时，电磁继电器电路接通，电磁铁产生磁性，吸引衔铁向下运动，接通电铃，自动报警器报警，灯不亮，故A错误；B．如图，当温度达到8
5℃时，电磁继电器电路断开，电磁铁失去磁性，衔铁在弹簧的拉力下向上运动，接通灯，灯亮，故B错误；C．温度计在这里相当于一个开关，报
警器中水银温度计和电磁铁串联在电路中，故C错误；D．达到90℃或以上时，连通继电器电路，电磁铁有磁性，吸引衔铁向下运动；低于90℃
时，断开继电器电路，电磁铁失去磁性，衔铁在弹簧的拉力下向上运动，故D正确。故选D。5．C【详解】A．当控制电路电流大时，电磁铁磁性
增强，衔铁被吸下来，B、D接电路，A、C断开，由题可知，当电流大于0.02A时，电热丝停止加热，电热丝应接在A、C两端，故A错误；
B．滑动变阻器调小些，要达到0.02A的电流时需要的热敏电阻的值更大，由乙图可知，热敏电阻的值越大，对应的温度越低，因此降低了保温
箱内的温度，故B错误；CD．若保温箱内温度为 ，当55℃时，应开始加热，由乙图可知，此时热敏电阻的值为900Ω，此时电路中的电流为
0.012A，根据串联电路电压规律得当65℃时，应停止加热，由乙图可知，此时热敏电阻的值为500Ω，此时电路中的电流为0.02A，
根据串联电路电压规律得联立两式解得 故C正确，D错误。故选C。6．B【详解】A．温度达到90℃，控制电路接通，线圈有磁性，吸下衔铁
，此时红灯亮，电铃响，故A错误；B．自动报警器的触点类似一种开关，可以控制电路的通断，故B正确；C．自动报警器中的电磁铁运用了电流
的磁效应，故C错误；D．煤油属于绝缘体，所以把水银温度计换成煤油温度计不能工作，故D错误。故选B。7．B【详解】A．滑片P逐渐向a
端滑动，滑动变阻器接入电路中的电阻变小，电路中电流变大，电磁铁的磁性逐渐增强，故A错误；B．电流从电磁铁的下侧接线柱流进，用右手定
则判断出电磁铁的下端为N极，上端为S极，故B正确；C．电磁铁的磁性增强，对铁块产生向上的吸引力，所以铁块对地面的压力变小，但受力面
积不变，压强，所以铁块对地面的压强逐渐变小，故C错误；D．铁块对地面的压力变小，接触面的粗糙程度不变，所以地面对铁块的摩擦力变小，
铁块做匀速直线运动，弹簧测力计对它的拉力和它受到的摩擦力是一对平衡力，所以拉力变小，故D错误。故选B。8．C【详解】根据题意知道，
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C。故选C。9．C【详解】A．光控开关接收到红光后，压力开关断开，电路中无电流，摄像系统不会自动拍摄，故A错误；B．若将光控开关
和压力开关并联，光控开关接收到红光或压力开关闭合，摄像系统就会自动拍摄，不能起到相同的作用，故B错误；C．只有光控开关和压力开关都
闭合时电路中才有电流通过，摄像系统才会自动拍摄，故C正确；D．行人经过埋有压力开关的路口时，如果光控开关没有接收到红光，摄像系统就
不会自动拍摄，故D错误。故选C。10．B【详解】AD．电流从电磁铁的右端流入，左端流出，利用安培定则判断电磁铁的左端为N极、右端为
S极，由磁极间的相互作用可知，小磁针将逆时针旋转，故A、D错误； BC．当滑片P向左滑动时，滑动变阻器连入电路中的电阻变小，则电路
中的电流变大，通电螺线管的磁性增强，右边电路中的指示灯明显变亮，则说明右边电路的电流变大了，巨磁电阻的电阻变小了，即巨磁电阻的阻值
随磁场的增强而减小，故B正确，C错误；故选B。11．???? D???? 见解析【详解】[1]A．当S1断开时，电磁铁没有磁性，不
会对指示灯亮度有影响，故A不符合题意；BCD．当开关S1闭合，滑片P在最左端时，流经电磁铁的电流最大，电磁铁的磁性最强，巨磁电阻的
电阻最小，此时指示灯最亮，故BC不符合题意，D符合题意。[2]选择理由当开关S1闭合，滑片P在最左端时，流经电磁铁的电流最大，电磁
铁的磁性最强，巨磁电阻的电阻最小，此时指示灯最亮。12．???? 奧斯特???? 南???? N???? 伸长???? 缩短???
? 无关【详解】[1]丹麦物理学家奥斯特证实电流周围存在磁场，是世界上第一个发现了电与磁之间联系的科学家。[2]地磁场与地理的南北
极相反，但也并不重合，磁针所指的南北方向与地理的南北方向有差异，所以地磁场的N极在地理S极附近。[3][4]根据安培定则可知，A螺
线管的上端相当于磁体的N极，不管螺线管的上端极性如何，铁块都会被吸引，所以左端的铁棒会伸长。[5]根据安培定则可知，B螺线管的上端
相当于磁体的N极，根据同名磁极相互排斥可知，右端的弹簧会缩短。[6]电磁铁的磁性与电流方向无关，但是与螺线管上线圈匝数和电流大小有
关。13．???? 磁场强弱???? 增强???? 磁场越强巨磁电阻阻值越小【详解】（1）[1]闭合开关S2，指示灯不亮，说明巨磁
电阻阻值很大，再闭合开关S1，指示灯发光，说明巨磁电阻变小，由此可知，巨磁电阻的大小与磁场强弱有关。（2）[2]若滑片P向左移动，
电路中的电流增大，电磁铁的磁性增强，观察到指示灯变得更亮，说明电路中的电流明显增强。（3）[3]由欧姆定律知道，电路中GMR的阻值
显著减小。由此实验可得出结论：磁场越强巨磁电阻的阻值越小。14．???? 减小???? 减弱???? 变小【详解】[1][2]当有
人走下电梯后，压力减小，压敏电阻阻值增大，故左侧电路中电流减小，电磁铁磁性减弱。[3]电磁继电器衔铁与触头1接通，电动机与R1串联
，R1分压，电动机电压变小，功率变小。15．???? 正???? 右【详解】[1]小磁针N极指向右，根据磁极间的相互作用可知通电螺
线管右侧为N极，根据右手定则可知通电螺线管电流方向如下可知电源左侧为正极。?[2]根据电路图可知滑动变阻器右侧电阻接入电路，若使通
电螺线管磁性增强可通过增大电流的方式，根据欧姆定律可知电压不变时减小电阻可增大电流，故滑动变阻器滑片P应向右端移动。16．????
N???? 小于或等于1×105cd???? 1000r???? 见解析【详解】（1）[1]根据安培定则，右手握住螺线管，四指指
向电流的方向，大拇指指向螺线管的下端，则电磁铁下端为N极，上端为S极。（2）[2]由题意可知，当控制电路中线圈的电流小于或等于0.
3A时，弹簧将衔铁拉起，工作电路接通，电热丝工作，控制电路中的总电阻R总≥＝40Ω控制电路中R0、R1串联，因串联电路中总电阻等于
各分电阻之和，所以，光敏电阻的阻值范围R1＝R总﹣R0≥40Ω﹣10Ω＝30Ω由图像可知，对应的光照强度小于或等于10×104cd
＝1×105cd时，工作电路工作。（3）[3]已知电热丝功率P＝2000W＝2kW正常工作时间t＝10min＝h电热丝正常工作10
min消耗的电能W＝Pt＝2kW×h＝kW·h则电能表表盘转的圈数n＝W×3000r/(kW·h)＝kW·h×3000r/(kW·
h)＝1000r（4）[4]因为本装置启动的电流是一定的，因此，可在电路中串联一个滑动变阻器通过改变电阻来改变电流，可以通过将控制
电路的电源改为可调压电源来实现对其控制。17．???? 减弱 【详解】（1）[1]当滑动变阻器滑片P向右移动时，滑动变阻器接入电路
的电阻变大，则电路中的电流变小，所以螺线管AB的磁性减弱。（2）[2]根据小磁针磁极的方向，可以判断出螺线管的左端为S极，右端为N
极，根据右手螺旋定则，可以知道电流的方向，可以确定电源的左端为正极，右端为负极，如图所示：。18．???? 磁???? 减小???
? 增大B S???? 40（1）电流流过导体时导体周围产生磁场，这种现象是电流的磁效应，电磁铁是利用该原理工作的；（2）由图象分
析热敏电阻阻值随温度的变化关系，结合欧姆定律分析电路中电流的变化，从而判断出电磁铁磁性的变化；（3）由题干中“当环境温度超过某一值
时，继电器的下触点接触，上触点分离，警铃响”判断出警铃和指示灯的连接情况；（4）由线圈中的电流方向，根据安培定则判断出电磁铁的N、
S极；（5）根据吸合电流求出电路中的总电阻，据此求出热敏电阻的阻值，根据图像得出温度。【详解】（1）[1]电磁继电器的主要部件是电
磁铁，电磁铁是利用电流的磁效应工作的。（2）[2][3]分析图象发现，温度升高时，热敏电阻阻值减小，根据欧姆定律，电路中电流就会增
大，电磁铁的磁性就会增大。（3）[4]由题中“当环境温度超过某一值时，继电器的下触点接触，上触点分离，警铃响”，所以警铃的接线柱C
应与接线柱B连，指示灯的接线柱D应与接线柱A相连。（4）[5]根据电流方向，由安培定则可判断出线圈的上端为S极。（5）[6]当线圈
中的电流等于50mA时，电阻为热敏电阻的阻值为： ，由图可知，此时的温度为40℃由图，温度为40℃。19．???? 变小????
6W???? 15s???? 240J【详解】(1)[1]根据图甲可知，控制电路中R1、R2串联；据乙图可知，热敏电阻的阻值随温度的升高而减小，因此保温箱内温度升高时，热敏电阻的阻值减小，当R2保持一定时，根据串联电路分压特点可知热敏电阻R1分得的电压会减小。(2)[2]加热电路闭合时，R0的功率为(3)[3]根据题意和图丙可知，加热电阻在时间t内产生的热量在（t+30s）内会完全散失。则有2J/s×（t+30s）＝6W×t解得：t＝15s。[4]一个完全周期为T=30s+15s＝45s因为130s＝45s×2+40s所以经历了两个完全周期，在剩余40s内加热电阻的工作时间为t1=40s﹣30s＝10s那么总的加热时间t总＝2t+10s＝2×15s+10s＝40s加热电阻R0消耗的电能为W＝P0t＝6W×40s＝240J答：(1)若R2保持一定，保温箱内温度升高时，热敏电阻R1的电压会变小；(2)加热电路闭合时，R0的功率为6W；(3)丙图表示保温箱内温度达到预设温度后，加热电路断开30秒，保温箱向外散热，温度降低到一定值时，加热电路重新闭合，加热电阻R0产热，t时间内温度重新升高到预设值。假设保温箱每秒散热2焦，而且持续散热，散热快慢不随温度变化，图丙中时间t为15s；0~130秒内加热电阻R0消耗的电能为240J。学科网（北京）股份有限公司 第 1 页 共 18 页 |
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