浙教版八年级下册科学寒假预习精选题-第一单元-第3节电磁铁的应用
试卷更新日期：2024-01-10 类型：同步测试
一、单选题
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1. 如图是一种“电子秤”的结构简图，其中的电磁铁和永磁体之间相互排斥，对秤盘产生向上的力。当秤盘上放置质量不同的物体时，可通过调节滑动变阻器改变电流大小，从而改变斥力大小，使指针始终指在“a”位置。该电子秤所称量物体质量m跟电路中电流I的关系为m=kI（k为500克/安）。据此原理，可将电流表改装成“质量显示仪”达到称量质量的目的。电源电压为9伏，线圈电阻为10欧，线圈允许通过的最大电流为0.8安，滑动变阻器规格为“50Ω 2A”，电流表量程为0~0.6安。假设弹簧等元件均能正常工作。下列说法中错误的是（ ）
A、永磁体下端为S极 B、该电子秤的称量范围为75g~400g C、要增大斥力，应将变阻器滑片P向下移动 D、要增大电子秤称量范围，可以通过增大电路中电流的取值范围来实现2. 如图所示，弹簧测力计下挂一条形磁铁，条形磁铁下面放置一通电螺线管。当条形磁铁从左向右水平拉过时，下列图像中能正确描述弹簧测力计示数变化情况的是（ ）
A、
B、
C、
D、
3. 小滨利用“热敏电阻的阻值会随温度的升高而减小”的性质，设计了判断水温变化的装置，其工作原理如图甲所示，电源、热敏电阻、电磁铁、定值电阻R0由导线连接成一个串联电路，在线圈的上方固定一个弹簧测力计，其下端挂一铁块。实验时把热敏电阻放入盛水的烧杯中，水温的变化会引起弹簧测力计示数发生变化：如图乙所示为某次实验中弹簧测力计读数随时间变化的图像。下列说法正确的是（ ）
A、t1到t2时间内热敏电阻的阻值变大 B、t1到t2时间内水温升高 C、t2到t3时间内电压表示数最小 D、t3到t4时间内电路中电流变大4. 小柯用一根导线和一枚铁钉制作了如图所示的电磁铁。线圈通电后，钉尖处可以吸引回形针。关于此实验，下列说法正确的是（ ）
A、铁钉吸引的回形针越多说明磁性越强 B、线圈通电后，钉帽一端为电磁铁的S极 C、改变线圈中的电流方向，则钉尖处不能吸引回形针 D、若电流大小不变，增大线圈匝数，钉尖处吸引回形针的数量不变5. 2019年5月起，我市已开始实行电动自行车新政策：只允许新国标电动自行车上路，要求车速不超过25km/h。下面是同学们设计的某品牌电动自行车的电路(图中R为旋钮型变阻器)，其中符合“旋钮OP绕O点顺时针转动时，电流增大，电动机转速变快，当转速超过一定值，电铃会自动报警”的电路是（ ）A、
B、
C、
D、
6. 如图所示，条形磁铁置于水平桌面上(黑色端为N极)，电磁铁右端固定并保持水平，且与条形磁铁在同一平面和相同高度。当电路中开关S由断开到闭合时，条形磁铁一直保持静止，下列说法正确的是（ ）
A、开关S闭合后，电磁铁左端是S极 B、开关S闭合后，条形磁铁受到摩擦力的方向向左 C、滑片P向右移动时，条形磁铁受到的摩擦力逐渐减小 D、开关S断开时，条形磁铁与电磁铁之间没有力的作用7. 为防止大棚内CO2浓度过高，兴趣小组设计了报警电路，当CO2浓度超过设定值时，红灯亮，反之不亮。其中气敏电阻Rx的阻值随CO2浓度的增大而减小。下列电路中符合要求的是（ ）A、
B、
C、
D、
8. 2022年中国疫情形势依然很严峻，“杭州418”疫情防控及时、到位，很快得到有效控制。如图是杭州某商场的红外测温仪，该仪器的原理是热敏电阻的阻值随人体辐射的红外线而改变，当人体温度越高热敏电阻的阻值越小。小科同学据此设计了一个红外线体温安检电路：要求无人或体温低于37.3℃的人经过时仅绿灯亮，高于37.3℃的人经过时，红灯亮且电铃响起。下列设计符合要求的是（ ）A、
B、
C、
D、
9. 如图所示是某科技小组设计的一种温度自动控制报警装置电路图，以下说法中正确的是 （ ）
A、温度达到90℃，红灯亮，电铃响 B、红灯与绿灯的连接方式是串联 C、自动报警器中的电磁铁运用了电磁感应原理 D、把水银温度计换成煤油温度计同样可以工作10. 如图所示是小明利用光敏电阻为居民楼门口设计的一种智能照明电路，L为“220V，22W”的照明灯，天暗时自动发光，天亮时自动熄灭。控制电路中，电源由两节干电池串联而成。R1为定值电阻。R2为光敏电阻，其阻值会随着光强的变化而变化。下列说法不正确的是（ ）
A、受控电路中，导线a端应连接照明电路的火线 B、光敏电阻的阻值随光照强度的增大而减小 C、如果提高控制电路电源电压，照明灯白天也可能发光 D、控制电路长时间使用后电压下降，天亮时灯自动熄灭时间变晚11. 如图所示是消防应急灯的电路图，其中少连了一根导线，外部电路为220 V交流电，消防应急灯的工作原理是当外部电路正常时，两盏标有“6 V”字样的灯泡不发光；当外部电路停电时，两盏标有“6 V”字样的灯泡发光。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，电磁铁所在电路工作 B、电磁铁通电时，弹簧被拉长 C、电磁铁的上端始终为N极 D、C点应该和B点相连12. 劲逸同学观察到学校楼道里的消防应急灯，平时是熄灭的，一旦停电，两盏标有“36 V”字样的灯泡就会正常发光。下图是他设计的电路，其中可以起到消防应急灯作用的是（ ）A、
B、
C、
D、
13. 图中蹄形电磁铁上导线绕法正确的是（ ）A、
B、
C、
D、
14. 2022年中国疫情形势依然很严峻，“金华415”疫情防控及时、到位，很快得到有效控制。如图是金华某商场的红外测温仪，该仪器的原理是热敏电阻的阻值随人体辐射的红外线而改变，当人体温度越高热敏电阻的阻值越小。小科同学据此设计了一个红外线体温安检电路：要求无人或体温低于37.3℃的人经过时仅绿灯亮，高于37.3℃的人经过时，红灯亮且电铃响起。下列设计符合要求的是（ ）A、
B、
C、
D、
二、填空题
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15. 如图甲所示是某恒温箱的加热电路，其电路通断由控制电路控制，控制电路由电磁继电器、热敏电阻R1（安装在恒温箱内）、可变电阻器R2、低压电源U、开关等组成，低压电源电压恒为6V，R1的阻值随温度变化关系如图乙所示，当通过电磁继电器线圈的电流I≥50mA时，衔铁被吸合。不计热敏电阻R1产生的热量，忽略电磁继电器线圈的电阻。回答问题：
(1)、热敏电阻R1的阻值随着温度的升高而（选填“增大”或“减小”）。(2)、若使恒温箱中的最高温度为100℃，应调节可变电阻器R2的阻值是Ω。(3)、若想降低恒温箱中的最高温度，提供一种方案。16. 小明去超市，走到电梯前发现电梯运动较慢，当他站在电梯 上时电梯运动又快了起来。小明根据所学的知识，画出如图所示的电路(R是一个压敏电阻)。小明分析：当人站在电梯上，压敏电阻的阻值发生变化，则电磁铁的磁性变 (选填"强”或“弱”，衔铁与触点(选填"1"或“2")接触， 电动机的转速变 (选填“大"或小”)。由此可知，压敏电阻的阻值随着压力的增大而。
17. 某小区因暴雨引起车库积水，部分车辆被淹，小明看到新闻后，设计了如图所示的车库积水自动报警器。
如图是该报警器原理图，金属块A和B分别固定在车库地面附近适当高处，若车库积水水面到达处(选填“A”或"B"时，(选填“绿”或“红”灯发光报警，此时电磁铁的上端是极(选填"N"或"S")。
18. 如图所示，虚线框中是电磁继电器的结构示意图，衔铁、动触点一起组成一个杠杆，弹簧始终处于(填“拉伸”或“压缩”)状态。电磁继电器是利用来控制工作电路的一种开关。它的工作原理：当控制电路开关闭合时，电磁铁 ， 把衔铁吸下来，使动触点与静触点接触，工作电路闭合；当控制电路开关断开时，电磁铁失去 ， 把衔铁拉起来，工作电路。
三、实验探究题
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19. 小金同学参加了学校“研究性学习小组”，探究了“研究磁体的磁性强弱是否与温度有关”的课题。他做的实验如下：将一条形磁铁的一端固定在铁架台上，另一端吸着一些小铁钉，用酒精灯给磁铁加热，如图甲所示，经过一段时间后，当磁铁被烧红时，发现铁钉纷纷落下。
(1)、从小金的实验可得出的初步结论是。(2)、根据这一结论，小金大胆设计了一个温度报警器，如图乙所示，请简述它的工作原理：。(3)、比较小金设计的温度报警器和如图丙所示的温度报警器，你认为哪种设计更好？请说明理由：。四、解答题
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20. 水位自动报警器是利用电磁继电器工作的装置。
(1)、请按以下要求连接水位自动报警器的工作电路：当水位在安全位置以下时，绿灯亮；水位到达安全位置上限时，红灯亮。(2)、请用所学科学知识说明水位报警器的工作原理。21. 如图甲所示是一台速印机，小宁在使用速印机时常常遇到下列问题：当备用纸槽上纸张较多时，不容易发生卡纸；当备用纸槽上纸张较少时，容易发生卡纸，且印刷速度较小时卡纸机率较小。为此，小宁设想在备用纸张较多时高速印刷，备用纸张较少时低速印刷。图乙是小宁设计的电路原理图，工作电路电压为220V，M1、M2是两台工作效率不同的电动机，电动机工作时带动机体内的滚筒转动，从而完成”进纸”、”印刷”等操作，电动机转速越大，印刷速度也越快，具体参数见表格。在控制电路中，R0是保护电阻，阻值为10Ω，电源电压为6V，Rx是安装在备用纸槽底部的压敏电阻，其阻值与受到纸张的压力关系如图丙所示。印刷时先闭合S2 ， 后闭合S1。当控制电路中的电流≥0.2A时，衔铁被吸引。
电动机型号
工作电压(V)
工作电流(A)
线圈电阻(Ω)
印刷速度(秒/张)
M1
220
1
40
0.2
M2
220
0.5
25
0.5
(1)、当备用纸槽放置总重力为20N的张纸时，刚启动印刷时参加工作的电动机是。(2)、假设在某次印刷中，备用纸槽中纸张数从500张减少到100张，求该次印刷过程所需的时间。(纸张规格相同，每500张纸重力为20N)22. 纯电动汽车是一种采用蓄电池作为唯一动力源的汽车，电池的安企性主要体现在对其温度的控制上，当某组电池温度过高时，立即启动制冷系统进行降温。某项目化学小组设计了图甲的模拟控温装置示意图，电磁维电器与热敏电阳Rt ， 滑动变阳器Rp串联接在电压为6V的电源两端，滑动变阻器的最大阻值为200Ω。当电磁铁线圈(电阻不计)中的电流I大于或等于25maA时，衔铁被吸合。
(1)、热敏电阻置于温度监测区域，其阻值Rt与温度t的关系有两种，如图乙和图丙，若要将b与c相接，则需选择所示的热敏电阻(选填”图乙”或”图丙”)。(2)、若设置电池的温度为60℃时启动制冷系统，则滑动变阻器的阻值应为多少？(写出计算过程)(3)、该电路启动制冷系统时可设置的最高温度为℃。23. 电梯为居民出入带来了很大的便利，出于安全考虑，电梯设置有超载自动报警系统，其工作原理如图甲所示，R1为保护电阻，R2为压敏电阻，R2 阻值与它所受压力F的关系如图乙所示。闭合开关S，电梯没有超载时，电动机正常工作，电铃不响：当控制电路中的电流达到0.1安时，电铃报警，电动机不工作。已知控制电路电源电压为12伏，电磁铁线圈电阻不计，当R2受到2000牛压力时，R2与R1两端的电压之比为2：1．
(1)、图甲中的D点应与触点 (选填”A”、”B”或”Y”)相连。(2)、该电梯的最大载重(轿厢内人和货物的总重)为多少牛？(3)、若想降低该电梯最大载重，下列方法可行的是 (选填字母)A、适当降低R1阻值 B、适当减小控制电路的电源 C、适当增加电磁铁的线圈匝数 D、适当把电磁铁向右平移一小段距离24. 纯电动汽车是一种采用蓄电池作为唯一动力源的汽车，电池的安全性主要体现在对其温度的控制上，当某组电池温度过高时，立即启动制冷系统进行降温，图甲是小滨设计的模拟控温装置示意图，电磁继电器与热敏电阻Rt、滑动变阻器RP串联接在电压为6V的电源两端。当电磁铁线圈(电阻不计)中的电流I大于或等于25mA时，衔铁被吸合，热敏电阻置于温度监测区域，其阻值Rt与温度t的关系如图乙所示，滑动变阻器的最大阻值为200Ω。
(1)、图甲中应将b端与端相连；(2)、若设置电池温度为60℃时启动制冷系统，则滑动变阻器阻值应为多少？(3)、若要提高启动温度，RP接入电路的阻值应该怎么调节？并简要说明理由。25. 小科设计的“火灾报警器”由“控制电路”和“工作电路”所组成，其中“控制电路”由光敏电阻R、电磁铁（线圈阻值R0＝18Ω）、电源U=6V、开关等组成；“工作电路”由工作电源电铃、导线等组成。小科的设计思想：当光敏电阻接收到的光照减弱到一定程度时，工作电路接通，电铃报警。
已知该光敏电阻的阻值R与光强E之间的一组实验数据如下表所示：（“光强”表示光强弱的程度，符号为E，单位为cd。）
光强E/cd
1.0
2.0
3.0
4.0
5.0
6.0
光敏电阻R/Ω
36.0
18.0
12.0
9.0
7.2
6.0
(1)、分析上表数据，根据光敏电阻的阻值R随光强E变化的规律，归纳出光敏电阻的阻值R随光强E变化的关系式为R=。(2)、闭合开关S，如果当线圈中的电流大于或等于250 mA时，继电器的衔铁被吸合，则光敏电阻接收到的光照强度需要在多少cd以上？(3)、按小科的设计，当室内烟雾增大时，光照减弱，光敏电阻的阻值增大到一定值时，衔铁与（“上方”或“下方” ）的M、N接触，电铃工作报警。26. 音乐喷泉是集声光电技术于一体的装置，一方面通过电脑采集音乐的声音频率特征，并将其转化为控制信号，控制水泵喷出水柱，形成喷泉；另一方面，让红、绿、蓝三种色灯照射到水柱上，通过电脑控制三种色灯明暗让水柱变换颜色，呈现美轮美奂的视觉效果。
(1)、图甲为光的三原色示意图，某段时间喷泉一组色灯的红、绿、蓝色灯亮暗变化规律如图乙，图中第25~30s喷泉的颜色是。(2)、如图丙为控制喷泉工作的模拟电路，控制电路电源电压Ua。呈周期性变化(如图丁所示)，定值电阻R1=2Ω，E为具有特殊功能的电子元件，当Ua<6V时，电路中没有电流通过；当Ua≥6V时，E两端电压恒为6V。当线圈中通过的电流I≥2A时，电磁继电器衔铁被吸下，水泵启动喷水。(线圈的电阻忽略不计)。求：①t=9s时，线圈中通过的电流强度是多少？(写出计算过程)
②如水泵每秒可喷出水5×10-3米3 ， 则0~3秒水泵喷水的总体积V为多少？
27. 电梯为了安全，都设置超载自动报警系统，其工作原理如图甲所示。已知控制电路电源电压U=6V，保护电阻R1=100Ω，压敏电阻R2的阻值随压力F大小变化如图乙所示，电梯底架自重和电磁铁线圈的阻值都忽略不计。(1)、电梯超载时，衔铁被电磁铁吸住，触点K与触点接触，电铃发出警报声，同时电动机（选填“能”、“不能”）工作。(2)、（3分）当电磁铁线圈电流达到20mA时，衔铁刚好被吸住。若该电梯厢内站立总质量为1000kg的乘客时，此时电梯是否超载？（g取10N/kg）
28. [项目名称]制作烟雾报警器。[相关资料]烟雾报警器内部由发射电路和接受电路组成(如图甲所示)。发射电路发射的红外光源会被外界烟尘粒子散射，烟的浓度越大，接受电路接收到的光强度越弱。接收电路能够将光信号转化为电信号，最后转化为报警信号。
[项目任务]小组同学讨论后，确定烟雾报警器的要求如下： ．
供电电源：6伏
报警电流：≥250毫安
功能：当环境中的烟雾浓度升高至一定值时，立刻报警鸣叫。
[方案设计]小组同学讨论后，利用光敏电阻对烟雾报警器的接收电路部分进行设计，如图乙所示，其中，光敏电阻的大小会随着接收到的红外光束的强弱发生变化。
(1)、[器材选择]根据上述要求，该兴趣小组的同学从实验室选择所需器材，其中，电源电压U1恒为6伏，滑动变阻器规格为“2安50欧”，要想实现烟雾报警器的功能，他们选．择的光敏电阻Rx的阻值大小随光照强度变化的图像应为A、
B、
C、
D、
(2)、[项目调试]该组同学组装好电路后开始测试，闭合开关S，发现当通过线圈的电流为200毫安时，报警器就开始工作，此时滑动变阻器的阻值Rp=15欧(线圈电阻不计)。在光照强度不变的情况下，为了符合制作要求( 即报警电流≥250毫安)，应调节滑动变阻器连入电路的阻值为多大？(写出具体的计算过程)(3)、[项目评价与反思]为了提高该烟雾报警器的灵敏度(即在烟雾更少条件下就能报警)，该组同学提出以下几种方法，其中正确的是A、增大电源电压 B、增加线圈匝数 C、增大线圈和衔铁之间的距离 D、更换阻值较小的保护电阻29. 电梯为居民出入带来很大的便利，出于安全考虑，电梯都设置有超载自动报警系统，其工作原理如图甲所示。已知控制电路的电源电压U恒为6 V，保护电阻R1=100 Ω，压敏电阻R2的阻值随压力F大小变化如图乙所示，电梯底架自重和电磁铁线圈的阻值都忽略不计。(g取10 N/kg)
(1)、当压敏电阻R2受到的压力F增大时，其阻值减小，控制电路中的电流增大，从而使电磁铁的磁性增强。电梯超载时，衔铁被电磁铁吸住，触点K与触点接触，电铃发出警报声。(2)、当电磁铁线圈中的电流达到20 mA时，衔铁刚好被吸住。若该电梯厢内站立总质量为1000 kg的乘客时，试通过计算说明电梯是否超载。(3)、如果想设置电梯最大乘客载质量为1000 kg，计算得出此时保护电阻的阻值应该设置为多少。五、计算题
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30. 如图a是某同学为学校办公楼空调设计的自动控制装置，R是热敏电阻，其阻值随温度变化关系如下表格所示。已知继电器的线圈电阻R0为10Ω，左边电源电压为6V恒定不变。电流表0～30mA量程接入电路，图b是电流表表盘。当继电器线圈中的电流大于或等于15mA时，继电器的衔铁被吸合，右边空调电路正常工作。
温度t/℃
0
5
10
15
20
25
30
35
40
电阻R/Ω
600
550
500
450
420
390
360
330
300
(1)、该同学将电流表改成了温度表，请通过计算说明电流表上25℃的位置，并在图b中标出表盘上此位置。(2)、为了节省电能，使温度达到30℃时空调才能启动制冷，电路中要串联多大电阻？(3)、为了给空调设定不同的启动温度，请你提出一种可行的、调节方便的措施(改变电阻除外)。
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