浙教版初中科学八年级下册1.3电磁铁的应用 培优卷
试卷更新日期：2024-01-18 类型：同步测试
一、选择题
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1.
某同学连接如图所示电路研究电磁铁的磁性，为了让铁钉吸引大头针的数目增多，以下措施中可行的是（ ）
A、对调电源的正负极 B、将滑片向右端滑动 C、减少铁钉上所绕线圈的匝数 D、 去掉一节干电池2. 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、
3. 小明要为自行车设计一种“雾灯”，以提示过往的行人和车辆。题意工作时灯泡能持续交替闪烁。忽略弹性衔铁和电磁铁线圈电阻，下列电路中符合设计要求的是（ ）A、
B、
C、
D、
4. 如图是拍摄机动车闯红灯的摄像系统工作原理示意图。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章车辆。下列有关说法中，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、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、将光控开关和压力开关并联，也能起到相同的作用5. 电磁继电器广泛用于各种自动控制电路中，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、电磁铁通电时，上端是S极，下端是N极 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，吸引上方的衔铁，使触点B向右与C接触 D、电磁继电器是一种电路开关，它可以用一个电路控制另一个电路6. 下列有关电铃(如图)说法正确的是（ ）
A、电铃的工作原理是电磁感应 B、小锤击打到铃碗时，电磁铁仍具有磁性 C、要使铃声响度大一些，可适当降低电压 D、滑动变阻器的滑片向左移动，电磁铁的磁性增强7. 如图所示，A为弹簧测力计，B为条形磁铁，C为螺线管。闭合S时，电流表箱和弹簧测力计都有示数，再闭合S1 ， 时，则（ ）
A、电流表的示数减小，弹簧测力计的示数减小 B、电流表的示数减小，弹簧测力计的示数变大 C、电流表的示数变大，弹簧测力计的示数减小 D、电流表的示数变大，弹簧测力计的示数变大8. 小萍设计了一种“闯红灯违规模拟记录器”，拍摄机动车闯红灯时的情景，如图甲所示，工作原理：当光控开关接收到某种颜色光时，开关自动闭合，且当压敏电阻受到车的压力，它的阻值变化规律如图乙所示，当电流变化到一定值时，继电器的衔铁就被吸下；光控开关未受到该种光照射时自动断开，衔铁没有被吸引，工作电路中的指示灯发光。已知控制电路电压为6V，继电器线圈电阻10Ω，当控制电路中电流大于0.06A时，衔铁被吸引。下列说法中不正确的是（ ）
A、要记录违规闯红灯的情景，光控开关应在接收到红光时，自动闭合 B、光控开关接收到绿光时，指示灯亮，电控照相机不工作 C、质量小于400kg的车辆违规时不会被拍照记录 D、要使质量较小的车闯红灯也能被拍下，可以在控制电路中串联一个电阻9. 如图所示为一台非铁性物质制成的天平，天平左盘中的A是一铁块，B是一个电磁铁。未通电时，天平平衡，给B通电，铁块A被吸起，当A离开天平盘，而又未碰到B的过程中，正确的是（ ）
A、天平仍平衡 B、天平右盘下降 C、天平左盘下降 D、无法判断10.小俞买了一个磁悬浮玩具如图所示，其中上面的玩偶部分用磁铁做成，下面有一个带铁芯的电磁铁。下列叙述正确的是（ ）
A、由图可判断，该电源为直流电源，a端为负极 B、断开电路后，玩偶会落在软铁上，但玩偶依然受到磁力 C、将可变电阻的滑片向下移动，可使玩偶悬得更高 D、增加环绕的线圈匝数，可使玩偶悬得更高，玩偶在更高处静止时受到的磁力更大。二、填空题
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11. 如图所示是测量汽车流量的装置，当红外线照射到光控开关时电路处于断开状态，当有汽车经过时会挡住红外线，光控开关闭合，电子计数器计数一次。红外线(选填“是”或”不是”)一种电磁波；图中电磁继电器相当于一个(选填”开关”或”电源”)；当电流通过线圈DE时，电子计数器(选填”会”或”不会”)计数。
12. 某科学小组欲为学校实践基地蔬菜大棚设计“二氧化碳补充装置”，进行了项目化学习。该小组成员以大理石和稀盐酸作为原料制取二氧化碳，并且为了更加灵活地控制反应，利用大小相同的矿泉水瓶(部分底部切割)、多孔塑料板等来设计气体发生装置。
(1)、设计气体发生装置．如图甲所示，小组成员们设计了不同的气体发生装置，其中可通过盖紧瓶盖使反应停止的是。(2)、设计自动报警器。为防止大棚内CO2浓度过高，他们设计了报警电路。当CO2浓度超过设定值时，红灯一直亮，反之不亮。其中气敏电阻Rx的阻值随CO2浓度的增大而减小。则红灯应该接在图乙abcd中的位置。13. 如图甲是一种“潜水自救装置”，其工作原理如图乙所示，反应盒中有可快速反应产生气体的两种物质，彼此分离。当反应开关接通时，反应盒中物质混合并开始反应。力敏电阻RX的阻值随潜水深度的改变而改变，当达到设定的最大安全深度时，电磁铁吸引衔铁，充气开关接通，气囊快速充气上浮，将潜水运动员拉回到水面。其中U为电源电压，R0为定值电阻。
(1)、下列放入A中的物质组合，产生气体速度最快的是 。A、稀盐酸和铁粉 B、稀盐酸和镁粉 C、稀盐酸和铜粉(2)、请计算HCl中氯元素的质量分数(保留一位小数)(3)、为实现以上功能，所选RX的阻值应随压力增大而。(填“增大”或“减小”)14. 商场里的电动扶梯（图甲)，有人乘坐时运行速度快，无人乘坐时运行速度较慢，可以有效节约电能。
(1)、小明在乘坐电动扶梯到达楼层时，未及时跨出而不慎摔倒。其原因是小明的脚停止了，但上半身仍具有向前运动的。(2)、根据所学知识，小明设计了图乙的模拟电路，R为力敏电阻，阻值随压力增大而减小。请结合题意，判断电动机M的放置位置（选“A”或“B”)，并说明理由。15. 在“制作自动保温器”的项目化活动中，小明设计了如图甲所示自动保温电路图。其工作 原理为：当工作电路接通电源，处于保温器内的电热丝工作，双金属片 AB 受热逐渐向一 侧弯曲；当保温器内温度达到设定值时，双金属片 (阻值忽略不计) 与导体 C 接触，控制 电路中衔铁被吸下，使得工作电路自动断开， 电热丝停止加热。温度降低到一定值后，双 金属片与C 脱离，电热丝重新加热。
(1)、当双金属片与导体C接触时，控制电路中的灯L亮度的变化情况是。(2)、如图乙所示为不同长度的黄铜片和康铜片升高相同温度后的长度变化情况。小明欲用这两 种金属来制作双金属片 AB ，则金属片 A 应选择两种材料中的。(3)、小明想提高自动保温器的设定温度，下列方法可行的是 。A、.滑动变阻器滑片左移 B、减少电磁铁线圈匝数 C、减小控制电路的电压 D、将导体C适当远离双金属片三、实验探究题
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16. 小科利用电磁铁、小磁铁、指针和刻度盘制成多量程电流表，结构示意图如图所示，其中A、B、C为接线柱，当电流通过电磁铁时，指针绕O点顺时针偏转；电路断开时，指针指O刻度线。
(1)、若选择A、C为该电流表的接线柱，则应选择为“+”接线柱，才能使电流表正常工作。(2)、若将电磁铁适当靠近小磁铁，则该电流表 。A、零刻度将向右移动 B、指针将发生反偏 C、精确度将提高 D、量程将增大(3)、分析该电流表的结构示意图，判断该电流表量程最大时所选的接线柱是。17. 图甲为热敏电阻的R﹣t图象，图乙为用此热敏电阻R和继电器组成的恒温箱的简单温控电路，继电器线圈的电阻为150欧，当线圈中电流大于或等于28毫安时，继电器的衔铁被吸合，为继电器线圈供电的电池的电压为6伏，图中的“电源”是恒温箱加热器的电源。
(1)、从图甲中可得50℃时热敏电阻的阻值为欧．(2)、恒温箱的加热器应接在A、B端还是C、D端？(3)、若恒温箱内的温度达到100℃时，通过计算分析恒温箱加热器是否处于工作状态？(4)、若在原控制电路中，串联接入一个可变电阻，当该电阻增大时，所控制的恒温箱内的最高温度将（选填“变大”“不变”或“变小”）。18.巨磁电阻效应
1988年阿尔贝·费尔和彼得·格林贝格尔发现，在铁、铬相间的三层复合膜电阻中，微弱的磁场可以导致电阻大小的急剧变化，这种现象被命名为“巨磁电阻效应”。
更多的实验发现，并非任意两种不同种金属相间的三层膜都具有“巨磁电阻效应”．组成三层膜的两种金属中，有一种是铁、钴、镍这三种容易被磁化的金属中的一种，另一种是不易被磁化的其他金属，才可能产生“巨磁电阻效应”。
进一步研究表明，“巨磁电阻效应”只发生在膜层的厚度为特定值时．用R0表示未加磁场时的电阻，R表示加入磁场后的电阻，科学家测得铁、铬组成的复合膜R与R0之比与膜层厚度d（三层膜厚度均相同）的关系如乙图所示。
1994年IBM公司根据“巨磁电阻效应”原理，研制出“新型读出 磁头”，将磁场对复合膜阻值的影响转换成电流的变化来读取信息。
(1)、以下两种金属组成的三层复合膜可能发生“巨磁电阻效应”的是A、铜、银 B、铁、铜 C、铜、铝 D、铁、镍(2)、对铁、铬组成的复合膜，当膜层厚度是1.1nm时，这种复合膜电阻（选填“具有”或“不具有”）“巨磁电阻效应”。(3)、“新型读出磁头”可将微弱的信息转化为电信息。(4)、铁、铬组成的复合膜，发生“巨磁电阻效应”时，其电阻R比未加磁场时的电阻R0 （选填“大”或“小”）得多。(5)、丙图是硬盘某区域磁记录的分布情况，其中1表示有磁区域，0表示无磁区域．将“新型读出磁头”组成如图所示电路，当磁头从左向右匀速经过该区域过程中，电流表读数变化情况应是丁图中的19. 法国科学家阿尔贝·费尔和德国科学家彼得·格林贝格尔由于发现了巨磁电阻(GMR)效应，荣获了诺贝尔物理学奖。小明同学设计了如图所示的电路，来研究巨磁电阻的大小与有无磁场的关系。请分析回答：
(1)、断开S1 ， 闭合S2 ， 移动滑动变阻器R2的滑片，测得两电表的四组数据如下表所示。由此可知，无磁场时GMR的电阻大小为欧；实验序号
1
2
3
4
U／伏
1.00
1.25
2.00
2.50
I／安
2×10-3
2.5×10-3
4×10-3
5×10-3
(2)、再闭合S1和S2 ， 保持风滑片位置不变，移动滑动变阻器R2的滑片，测得两电表的四组数据如下表所示，可计算出有磁场时GMR的电阻大小；实验序号
1
2
3
4
U／伏
0.45
0.91
1.50
1.79
I／安
0.3×10-3
0.6×10-3
1×10-3
1.2×10-3
通过上述实验，得出的结论是；
(3)、利用小明同学设计的电路并保持原有器材不变，你还可以进一步研究与巨磁电阻大小有关的问题是。四、解答题
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20. 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21. 某项目学习小组计划设计一款可温控电风扇(如图甲所示)。工作电路电源电压220V，控制电路电源电压3V，Rx为热敏电阻，其阻值随温度的变化如图乙所示。S为联动开关，当S拨向左侧时与a、b连接，控制电路为断开状态；当S拨向右侧时与b、c连接，控制电路为闭合状态(电磁铁线圈电阻忽略不计)。
[工作原理]在开关S1闭合的前提下，当联动开关S拨向右侧时，若室温达到30℃，电磁继电器吸引衔铁，动触头上弹，工作电路接通，电风扇运转；当室温低于22℃，电磁继电器断开衔铁，动触头弹回，工作电路断开，电风扇停止运转；当未达到临界温度时，电风扇将保持原来工作状态。
(1)、[产品制作]根据电路图的工作原理，S1闭合，当联动开关S拨向(选填“左”或“右”)侧时为温控模式。
(2)、[产品测试]温控模式下，当控制电路的电流为30mA时，试通过计算说明此时风扇是否处于运转状态。
(3)、[产品评价]项目小组制定了项目成果评价表，下表是部分指标的评价内容。请依据以下项目评价表，首先针对[指标1]来评价该作品的达成情况的等级，然后再筒要地说明你的评价理由。
指标内容
等级
优秀
良好
待改进
指标1
能否温度控制或人工控制电风扇的启动或关闭
既能温度控制，又能人工控制
能温度控制，但不能人工控制
不能温度控制，但能人工控制
指标2
电风扇的风速是否可调
风速是可调且有对应的档位指示
风速是可调的但无对应的档位指示
风速不可调
(4)、[产品迭代]小曙提出对方案进行适当的升级改造，欲使电风扇运转的临界温度可根据使用者的需求进行个性化调节。为达成该设计的迭代升级，以下方案中可行的是________。
A、在控制电路中接一个滑动变阻器 B、电磁铁选用匝数可变的线圈 C、设置一个可改变电风扇风速的旋钮 D、改变工作电路中滑动变阻器的阻值 E、将控制电路的电源改成电压可调的电源22. 为判断短跑比赛是否抢跑，某兴趣小组设计了如图所示的“抢跑自动指示”电路。其工作原理是：当运动员蹲在起跑器上后，闭合S：当发令时，闭合S1 ， 发令指示灯亮，运动员起跑后，装在起跑器上的压敏电阻R0因受到压力减小，其电阻改变，起跑指示灯亮。已知压敏电阻R0通常有两种类型：A．阻值随压力增大而增大；B．阻值随压力增大而减小。则该压敏电阻R0应选择 ▲ 类型，结合电路简要说明该抢跑自动指示器的工作原理。