2021年北京市初三（上）期末物理試題匯編：電磁鐵及其應(yīng)用

第1頁(yè)/共1頁(yè)2021北京初三（上）期末物理匯編電磁鐵及其應(yīng)用一、單選題1．（2021·北京東城·九年級(jí)期末）為探究“電磁鐵磁性強(qiáng)弱與哪些因素有關(guān)”，實(shí)驗(yàn)小組連接了如圖所示的實(shí)驗(yàn)電路，開(kāi)關(guān)S閉合。下列說(shuō)法正確的是（）A．比較甲、乙鐵釘吸引大頭針的數(shù)量可得出電磁鐵的磁性強(qiáng)弱與電流大小的關(guān)系B．乙鐵釘?shù)纳隙耸荖極C．大頭針的下端散開(kāi)是因?yàn)楫惷艠O相互排斥D．向左調(diào)節(jié)滑片P，甲、乙吸引大頭針個(gè)數(shù)均會(huì)增多2．（2021·北京朝陽(yáng)·九年級(jí)期末）圖所示的四個(gè)實(shí)驗(yàn)中，能夠說(shuō)明電動(dòng)機(jī)原理的是（）A． B．C． D．3．（2021·北京朝陽(yáng)·九年級(jí)期末）小陽(yáng)同學(xué)在研究性學(xué)習(xí)活動(dòng)中，通過(guò)查閱資料，查到了一種由半導(dǎo)體材料做成的熱敏電阻阻值隨溫度變化的曲線，如圖甲所示。他設(shè)計(jì)了如圖乙所示的溫度自動(dòng)控制裝置，其中R為熱敏電阻，已知電磁繼電器的線圈電阻R0為50Ω，左側(cè)控制電路的電源電壓為6V。當(dāng)繼電器線圈中的電流大于或等于20mA時(shí)，繼電器的銜鐵被吸下，右側(cè)工作電路就斷開(kāi)。下列說(shuō)法中正確的是（）A．當(dāng)控制電路工作時(shí)，電磁鐵的上端是N極B．當(dāng)溫度為10℃時(shí)，通過(guò)控制電路中的電流為12mAC．該裝置可將溫度控制在50℃以下D．用超導(dǎo)體制作電熱絲可大大提高它的發(fā)熱功率4．（2021·北京房山·九年級(jí)期末）下列說(shuō)法中正確的是（）A．空氣開(kāi)關(guān)自動(dòng)斷開(kāi)，是因?yàn)橛秒娖骺偣β蔬^(guò)大引起的B．只要改變電磁鐵線圈的匝數(shù)，電磁鐵的磁性強(qiáng)弱就會(huì)改變C．導(dǎo)體中的電荷在做定向移動(dòng)時(shí)可以產(chǎn)生磁場(chǎng)D．電功率大的用電器比電功率小的用電器做的功多二、多選題5．（2021·北京石景山·九年級(jí)期末）關(guān)于圖中的電磁現(xiàn)象中，下列表述正確的是（）＼A．甲圖中的實(shí)驗(yàn)說(shuō)明磁極間的相互作用是同名磁極相互吸引B．乙圖中的實(shí)驗(yàn)說(shuō)明改變電磁鐵線圈中的電流方向能改變電磁鐵的磁性強(qiáng)弱C．丙圖中帶電體接觸驗(yàn)電器的金屬球時(shí)箔片會(huì)張開(kāi)，是因?yàn)橥N電荷相互排斥D．丁圖中的奧斯特實(shí)驗(yàn)證實(shí)了電流的周?chē)嬖谥艌?chǎng)三、填空題6．（2021·北京北京·九年級(jí)期末）圖是研究電磁鐵磁性強(qiáng)弱的實(shí)驗(yàn)裝置，其中E是電磁鐵。閉合開(kāi)關(guān)S后，發(fā)現(xiàn)電磁鐵吸引起少量大頭針。為了讓電磁鐵能吸引起更多的大頭針，只利用圖中的器材，可以采取的操作方法是_________________。（寫(xiě)出一種方法即可）。7．（2021·北京平谷·九年級(jí)期末）如圖所示電路，開(kāi)關(guān)S接到a后，小磁針靜止時(shí)，A端是______極；將開(kāi)關(guān)S由a換到b，調(diào)節(jié)變阻器的滑片P，使電流表的示數(shù)______，目的是探究通電螺線管的磁性強(qiáng)弱與______是否有關(guān)。8．（2021·北京通州·九年級(jí)期末）圖示是某實(shí)驗(yàn)小組同學(xué)設(shè)計(jì)的探究“電磁鐵吸引鐵釘?shù)膫€(gè)數(shù)與電流大小的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)電路圖。實(shí)驗(yàn)時(shí)，需要始終保持___________不變，不斷改變通過(guò)線圈的電流大小來(lái)完成實(shí)驗(yàn)。下表是該組同學(xué)所做實(shí)驗(yàn)的記錄：電流/A0.81.21.5吸引鐵釘?shù)淖疃鄠€(gè)數(shù)/個(gè)5810通過(guò)分析比較表中記錄的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，該小組可以得出的實(shí)驗(yàn)結(jié)論是：___________。四、實(shí)驗(yàn)題9．（2021·北京豐臺(tái)·九年級(jí)期末）用表面涂有絕緣漆的漆包線繞在鐵釘上做成了線圈上有四個(gè)接線柱a、b、c、d的電磁鐵，使用不同的接線柱，可改變電磁鐵線圈的匝數(shù)。電磁鐵和其他實(shí)驗(yàn)器材組成如圖所示電路，用該電路來(lái)研究“影響電磁鐵磁性強(qiáng)弱的因素”。請(qǐng)完成如下問(wèn)題：(1)實(shí)驗(yàn)中電磁鐵磁性的強(qiáng)弱用電磁鐵吸引___________來(lái)反映的；(2)連接電磁鐵線圈的接線柱a，閉合開(kāi)關(guān)，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，可以探究電磁鐵磁性強(qiáng)弱與____是否有關(guān)；(3)分別連接電磁鐵線圈的接線柱a、c，并調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器使___不變，可以探究電磁鐵磁性強(qiáng)弱與線圈匝數(shù)是否有關(guān)。10．（2021·北京房山·九年級(jí)期末）某同學(xué)想探究電磁鐵磁性的強(qiáng)弱與哪些因素有關(guān)，他連接了如圖所示的電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。彈簧測(cè)力計(jì)下懸掛一根軟鐵棒P，電磁鐵Q的匝數(shù)大于H的匝數(shù)，所繞的銅線規(guī)格相同。(1)當(dāng)滑動(dòng)變阻器滑片向左移動(dòng)時(shí)，觀察到彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)___________（選填“增大”或“減小”），說(shuō)明電磁鐵磁性___________（選填“增強(qiáng)”或“減弱”）。(2)若探究電磁鐵磁性的強(qiáng)弱與匝數(shù)是否有關(guān)，可以用電磁鐵H替換電磁鐵Q，保持電磁鐵與P的距離不變，同時(shí)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，控制___________不變。11．（2021·北京大興·九年級(jí)期末）小明把表面涂有絕緣層的導(dǎo)線繞在一根大鐵釘上，把導(dǎo)線和其他元件連接成如圖所示的電路，用來(lái)探究電磁鐵磁性強(qiáng)弱與什么因素有關(guān)。小明把開(kāi)關(guān)閉合后，發(fā)現(xiàn)電流表有示數(shù)，但電磁鐵不能吸起大頭針。(1)電磁鐵不能吸起大頭針的可能原因是_______。(2)寫(xiě)出驗(yàn)證你的猜想是否正確的方法：______。五、綜合題12．（2021·北京北京·九年級(jí)期末）請(qǐng)閱讀《信息的記錄與讀取》并回答題。信息的記錄與讀取我們生活的世界里有太多美好的事物，怎樣把它們記錄下來(lái)，記錄后又怎樣讓它們重現(xiàn)呢？以聲音的記錄為例，由于振動(dòng)可以發(fā)聲，所以早期留聲機(jī)上的機(jī)械唱片就是將發(fā)聲體的振動(dòng)以一圈圈溝槽的形式記錄下來(lái)的（如圖所示），當(dāng)唱片轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，唱針就隨著劃過(guò)溝槽變化的規(guī)律而振動(dòng)，產(chǎn)生了與原來(lái)一樣的聲音。這種機(jī)械式記錄方式的優(yōu)點(diǎn)是刻錄的信息可以保留很久的時(shí)間，而不足之處是由于材料所限，記錄的信息量有限。磁性材料的研究促進(jìn)了磁記錄的誕生，例如，磁帶就是把磁性材料如γ-Fe2O3的磁粉顆粒等涂在塑料基帶上制成的。以錄音機(jī)的工作為例，記錄聲音時(shí)，如圖甲，把強(qiáng)弱變化的聲音轉(zhuǎn)化為強(qiáng)弱“同步”變化的電流，當(dāng)這樣的電流通過(guò)錄音磁頭（帶有鐵芯的線圈）時(shí)，又產(chǎn)生了相應(yīng)強(qiáng)弱變化的磁場(chǎng)，當(dāng)磁帶劃過(guò)磁頭時(shí)，其上的磁粉顆粒會(huì)被強(qiáng)弱不同的磁場(chǎng)磁化，于是就記錄了一連串有關(guān)磁性變化的信息。放音時(shí)，如圖乙，使記錄了磁性信息的磁帶貼著磁頭運(yùn)動(dòng)，磁性強(qiáng)弱變化的磁帶使磁頭線圈中產(chǎn)生變化的電流，電流經(jīng)放大轉(zhuǎn)化成聲音傳出，便“讀”出了磁帶中記錄的信息。這種用磁帶記錄信息的容量比機(jī)械唱片大很多，而且材料便宜，因此很快就流行開(kāi)來(lái)。信息記錄的最主要的指標(biāo)是記錄密度，即單位面積記錄的信息量。但隨著時(shí)代的進(jìn)步，人們發(fā)現(xiàn)，磁帶的容量還是太小，因此科學(xué)家們不斷提升磁記錄的技術(shù)，比如帶有磁條的信用卡、電腦中的磁盤(pán)等。2014年，科學(xué)家們?cè)谕扛残痛艓弦凿^鐵氧體作為記錄介質(zhì)制成了記錄密度最大的磁帶LTO，只需要2.3mm2的這種磁帶就可以記下字?jǐn)?shù)約為3×105字的《九年級(jí)物理全一冊(cè)》物理教材中的全部文字。隨著技術(shù)的提升，“記錄密度”不斷提高，目前雖然磁記錄還正在普遍使用，但光記錄和數(shù)字信號(hào)記錄也已進(jìn)入人們的生活。請(qǐng)根據(jù)上述材料，回答下列問(wèn)題：(1)機(jī)械唱片記錄聲音信息的方法是___________；(2)錄音機(jī)記錄聲音時(shí)，磁頭相當(dāng)于___________；A．電源B．電磁鐵電C．電動(dòng)機(jī)(3)已知存儲(chǔ)1個(gè)漢字的信息量為16bit（信息量的單位為bit，即比特），請(qǐng)根據(jù)文中信息，計(jì)算出磁帶LTO的記錄密度約為_(kāi)______bit/mm2；(4)請(qǐng)你再舉出一個(gè)生活中記錄信息的實(shí)例。()

參考答案1．D【詳解】A．由圖可知甲乙兩個(gè)電磁鐵串聯(lián)，電流相等，所以不能得出電磁鐵的磁性強(qiáng)弱與電流大小的關(guān)系，故A錯(cuò)誤；B．由圖可知乙電磁鐵電流方向向左，根據(jù)安培定則可得乙的上端為S極，故B錯(cuò)誤；C．異名磁極相互吸引，同名磁極相互排斥，大頭針的下端散開(kāi)是因?yàn)橥艠O相互排斥，故C錯(cuò)誤；D．向左調(diào)節(jié)滑片P，滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻變小，電流變大，甲、乙吸引大頭針個(gè)數(shù)均會(huì)增多，故D正確。故選D。2．D【詳解】A．此圖說(shuō)明磁體磁極間的相互作用，故A不符合題意；B．此圖說(shuō)明通電導(dǎo)體周?chē)嬖诖艌?chǎng)，故B不符合題意；C．此圖電鈴利用電磁鐵控制電路的通斷，從而敲響鈴鐺，故C不符合題意；D．此圖說(shuō)明通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中受到力的作用而產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)，是電動(dòng)機(jī)的工作原理，故D符合題意；故選D。3．C【詳解】A．由電路圖可以看出電磁鐵的電流由下進(jìn)上出，根據(jù)安培定則可以判定電磁鐵的下端是N極。故A錯(cuò)誤；B．如甲圖可以看出當(dāng)溫度為10℃時(shí)，熱敏電阻的阻值為500Ω，電路中的總電阻通過(guò)控制電路中的電流故B錯(cuò)誤；C．當(dāng)工作電路斷開(kāi)時(shí)，控制電路中的電流I=20mA=0.02A則控制電路中的總電阻溫控電阻R與R0串聯(lián)，所以R=R總-R0=300Ω-50Ω=250Ω查曲線圖可知：當(dāng)R=250Ω時(shí)，t=50℃故此溫控裝置可將溫度控制在50℃以下，故C正確；D．根據(jù)焦耳定律，超導(dǎo)體沒(méi)有電阻就不能產(chǎn)生熱量。故D錯(cuò)誤。故選C。4．C【詳解】A．電路中發(fā)生短路故障時(shí)，空氣開(kāi)關(guān)也自動(dòng)斷開(kāi)，故A錯(cuò)誤；B．影響電磁鐵磁性強(qiáng)弱的因素和電流的強(qiáng)弱、線圈的匝數(shù)和鐵芯的有無(wú)有關(guān)，所以改變電磁鐵線圈的匝數(shù)，電磁鐵的磁性強(qiáng)弱不一定會(huì)改變，故B錯(cuò)誤；C．電荷定向移動(dòng)可以產(chǎn)生電流，電流的周?chē)嬖诖艌?chǎng)，故C正確；D．功率是描述做功快慢的物理量，用電器的功率越大，只能說(shuō)明用電器做功越快，故D錯(cuò)誤。故選C。5．CD【詳解】A．甲圖中的實(shí)驗(yàn)說(shuō)明磁極間的相互作用是異名磁極相互吸引，故A選項(xiàng)錯(cuò)誤；B．乙圖中的實(shí)驗(yàn)說(shuō)明通電的電磁鐵具有磁性，磁性的強(qiáng)弱與電流的方向無(wú)關(guān)，故B選項(xiàng)錯(cuò)誤；C．丙圖中帶電體接觸驗(yàn)電器的金屬球時(shí)箔片會(huì)張開(kāi)，是因?yàn)橥N電荷相互排斥，是正確的，故C選項(xiàng)正確；D．丁圖中的奧斯特實(shí)驗(yàn)證實(shí)了電流的周?chē)嬖谥艌?chǎng)，能使小磁針轉(zhuǎn)動(dòng)，故D選項(xiàng)正確。故選CD。6．將變阻器的滑片向左移動(dòng)【詳解】影響電磁鐵磁性強(qiáng)弱的因素有：通過(guò)電磁鐵電流的強(qiáng)弱及線圈匝數(shù)的多少。由圖示可知，變阻器與電磁鐵串聯(lián)在電路中，可通過(guò)移動(dòng)變阻器滑片來(lái)調(diào)節(jié)通過(guò)電磁鐵的電流，所以為了讓電磁鐵能吸引更多的大頭針，應(yīng)增強(qiáng)電磁鐵的磁性，那么應(yīng)讓通過(guò)的電流變大，即應(yīng)將滑片向左調(diào)節(jié)，讓變阻器接入電路的電阻變小。7．

N

不變

線圈匝數(shù)多少【詳解】[1]伸出右手握住螺線管，四指彎曲指示電流的方向，大拇指所指的方向即螺線管的左端為通電螺線管的N極，右端是S極；由于同名磁極相互排斥，異名磁極相互吸引，所以，小磁針的A端是N極。[2][3]由于當(dāng)將開(kāi)關(guān)S由a換到b時(shí)，減少了線圈的匝數(shù)，所以，需要調(diào)節(jié)變阻器的滑片P，目的是保持電路中電流不變，由控制變量法知道，這樣可以探究通電螺線管的磁性強(qiáng)弱與線圈的匝數(shù)的多少是否有關(guān)。8．

線圈匝數(shù)

線圈匝數(shù)一定時(shí)，通過(guò)電磁鐵線圈電流越大，吸引大頭針個(gè)數(shù)越多【詳解】[1]由于探究電磁鐵吸引鐵釘?shù)膫€(gè)數(shù)與電流大小的關(guān)系，故需要保持線圈匝數(shù)一定。[2]結(jié)論可知，當(dāng)線圈匝數(shù)一定時(shí)，當(dāng)電流變大時(shí)，吸引大頭針的數(shù)目越多，故可知結(jié)論為當(dāng)線圈匝數(shù)一定時(shí)，通過(guò)電磁鐵線圈電流越大，吸引大頭針個(gè)數(shù)越多。9．

大頭針個(gè)數(shù)的多少

電流大小

電流【分析】(1)采用轉(zhuǎn)換法，通過(guò)觀察電磁鐵吸引大頭針數(shù)目的多少來(lái)判斷電磁鐵磁性的強(qiáng)弱；(2)(3)電磁鐵磁性的強(qiáng)弱與電流的大小和線圈的匝數(shù)有關(guān)，故該實(shí)驗(yàn)中利用控制變量的方法分析即可解決。【詳解】(1)[1]電磁鐵的磁性強(qiáng)弱是無(wú)法直接觀察的，此實(shí)驗(yàn)中利用電磁鐵吸引大頭針數(shù)量的不同來(lái)反映磁性強(qiáng)弱的不同，采用了轉(zhuǎn)換法；(2)[2]連接電磁鐵線圈的接線柱a，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，電路中電流不同，可以探究電磁鐵磁性強(qiáng)弱與電流大小有關(guān)；(3)[3]分別連接電磁鐵線圈的接線柱a、c，并調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器控制電流不變，改變了線圈匝數(shù)，可以探究電磁鐵磁性強(qiáng)弱與線圈匝數(shù)有關(guān)。10．

增大

增強(qiáng)

電流【詳解】(1)[1][2]當(dāng)滑動(dòng)變阻器滑片向左移動(dòng)時(shí)，滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻減小，由歐姆定律知電路中的電流增大，在電磁鐵線圈匝數(shù)一定時(shí)，通過(guò)電磁鐵的電流越大電磁鐵的磁性越強(qiáng)，故觀察到彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)增大，說(shuō)明電磁鐵磁性增強(qiáng)。(2)[3]若探究電磁鐵磁性的強(qiáng)弱與匝數(shù)是否有關(guān)，應(yīng)改變電磁鐵線圈的匝數(shù)同時(shí)控制通過(guò)電磁鐵的電流一定。故可以用電磁鐵H替換電磁鐵Q，保持電磁鐵與P的距離不變，同時(shí)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，控制電流不變。11．

導(dǎo)線中的電流過(guò)小

見(jiàn)解析【詳解】(1)[1]閉合開(kāi)關(guān)后，電路中有電流通過(guò)，通電螺線管有磁場(chǎng)，但電磁鐵不能吸起大頭針，可能原因是導(dǎo)線中的電流過(guò)小，造成磁場(chǎng)過(guò)弱，磁場(chǎng)力小于大頭針的重力。(2)[2]斷開(kāi)開(kāi)關(guān)，向左移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片以增大電路中的電流，閉合開(kāi)關(guān)后將電磁鐵靠近鐵釘，觀察電磁鐵能否將鐵釘吸起。12．

機(jī)械記錄法

B

2.09