沪科版初中物理九年级全册第17章从指南针到磁悬浮列车单元综合测试含解析新版沪科版

沪科版初中物理九年级全册第17章从指南针到磁悬浮列车单元综合测试含解析新版沪科版

1 第十七章 从指南针到磁悬浮列车 单元测试 【满分：100 分 时间：45 分钟】 一、选择题(每题 4 分，共 40 分) 1.关于磁体和磁场，以下说法中错误的是（ ） A．悬挂起来的小磁针静止时，磁针的 S 极指向地理的南极附近 B．磁体之间的相互作用力是通过磁场而发生的 C．铁、锌、铝、锡等金属材料都能够被磁化 D．通电导体周围一定存在磁场 【答案】C 【解析】A、小磁针在地磁场的作用下要指向南北方向，其中指南的叫南极，故 A 的说法正确，不合题意； B、磁体之间的作用力都是通过磁场而发生的，故 B 的说法正确，不合题意；C、只有磁性材料才能够被磁 化，而锌铝锡等金属不是磁性材料，所以不能被磁化，故 C 的说法错误，符合题意；D、根据电流的磁效应 可知，通电导体周围一定存在磁场的说法是正确的，故 D 不合题意。 2.下列关于地磁场的描述正确的是（ ） A．指南针总是指向南北，是因为受到了地磁场的作用 B．地磁两极与地理两极完全重合 C．地球周围的地磁场的磁感线是从地磁南极出发到地磁北极 D．宋代学者沈括正确找到了地磁场产生的原因 【答案】A 【解析】A、指南针总是指向南北，是因为受到了地磁场的作用，地球本身就是一个大磁体；故 A 正确。B、 地磁两极与地理两极并不完全重合，有一个夹角，这个夹角叫磁偏角。故 B 不正确；C、地球周围的地磁场 的磁感线是从地磁北极出发到地磁南极。而不是地磁的南极到北极。故 C 不正确；D、我国宋代学者沈括发 现了磁偏角。而不是找到了地磁场；故 D 不正确。 3.两根外型完全相同的钢棒，用甲钢棒的一端接触乙钢棒的中间，它们互相吸引，则（ ） A．甲、乙钢棒都一定有磁性 B．甲、乙钢棒都可能没有磁性 2 C．甲钢棒没有磁性，乙钢棒一定有磁性 D．甲钢棒有磁性，乙钢棒可能没有磁性 【答案】D 【解析】磁体上磁性最强的部分叫磁极，位于磁体的两端，磁性最弱的部分在磁体的中间，这个位置几乎 没有磁性。用甲的一端靠近乙的中间部分时，互相吸引，由此可以确定钢棒甲有磁性，不能确定乙磁性的 有无。 4.在如图所示的实验装置中，能说明电动机工作原理的是（ ） A． B． C． D． 【答案】C 【解析】A、当导体运动时，电流表的指针会发生偏转，即会产生感应电流，即电磁感应现象，是发电机的 原理，故该选项错误；B、该选项是用来研究影响电磁铁磁性强弱因素的实验，故该选项也是错误的；C、 当闭合开关后，导体运动，说明通电导体在磁场中受力的作用，故该选项正确；D、线圈在磁场中转动，电 流表指针发生偏转，说明有电流产生，因此是发电机的原理，故该选项也是错误的。故选 C。 5.在研究“磁极间的相互作用规律”时，实验小组的同学分别设计了如下四个方案，其中最合理的是（ ） A．两人各拿一块条形磁铁，并将各自的一个磁极相互靠近 B．用一块条形磁铁的一个磁极靠近另一块条形磁铁中间 C．将放在粗糙桌面上的两块条形磁铁的磁极相互靠近 D．用条形磁铁的一个磁极靠近另一块用细线悬挂并静止的条形磁铁的一个磁极 【答案】D 【解析】研究磁极间相互作用的规律，实际就是同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引；在选择实验方案 时一定要使两极相互靠近来观察现象，而且选择的实验要易于观察出现象，操作比较简单。因为人的感觉 有误，而且还是两个人各拿一块磁铁，即使互相排斥也会被两个人使劲并在一起的，故 A 不合理；条形磁 铁的中间磁性最弱，两端的磁性最强，故要验证磁极磁性的强弱应该让两极去靠近，故 B 不合理；若两个 磁体的磁性都不是很强时，放在粗糙的桌面上实验现象就不是很明显，故 C 也不合理；当用条形磁铁的一 个磁极靠近另一块用细线悬挂并静止的条形磁铁的一个磁极时，若是同名则相互排斥，而且观察到另一磁 体会旋转，直到异名相互吸引，现象较明显，故 D 较合理。故答案为 D。 6．如图所示，电磁铁的左下方有一铁块，在弹簧测力计作用下向右作匀速直线运动。当铁块从电磁铁的左 下方运动到正下方过程中，同时滑片逐渐向上滑动，下列判断正确的是（ ） 3 A．地面对铁块的摩擦力逐渐增大 B．电磁铁的磁性逐渐减弱 C．通过电磁铁的电流逐渐增大 D．电磁铁的上端是北极 【答案】C 【解析】（1）由电路图知，滑片逐渐向上滑动，滑动变阻器接入电路的阻值变小，电路电流变大，通过电 磁铁的电流逐渐增大，故 C 正确；（2）通过电磁铁的电流逐渐增大，电磁铁的磁性逐渐增强，故 B 错误； （3）电磁铁磁性增强，电磁铁对铁块的吸引力变大，铁块对地面的压力变小，地面对铁块的摩擦力变小， 故 A 错误；（4）由安培定则可以判断，电磁铁的下端是 N 极，上端是 S 极，故 D 错误；故选 C。 7.图中的两个线圈，套在光滑的玻璃管上，导线柔软，可以自由滑动，开关 S 闭合后则（ ） A．两线圈左右分开 B．两线圈向中间靠拢 C．两线圈静止不动 D．两线圈先左右分开，然后向中间靠拢 【答案】A 【解析】由电流方向利用右手螺旋定则可得，左侧电磁铁右端为 N 极，右侧电磁铁左侧为 N 极，故两同名磁 极相对，两线圈相互排斥，即两线圈左右分开。故选 A。 8.要使电磁铁的两个磁极对调，可采取的方法是（ ） A、改变电流方向 B、增加螺线管的匝数 C、减小电流 D、将铁心从螺线管中拔出 【答案】A 【解析】电磁铁的磁极与通过电磁铁电流的方向和电磁铁中导线的绕线方向有关。要想改变电磁铁的磁极， 可以不改变电流的方向来改变电磁铁导线的绕线方向；或者在电磁铁的导线绕线方向不变来改变通过电磁 铁的电流方向。与螺线管的匝数、电流的大小、是否有铁芯无关。所以 B、C、D 三项不符合题意。 故选 A。 4 9.如图所示，一根条形磁铁，左端为 S 极，右端为 N 极。下列表示从 S 极到 N 极磁性强弱变化情况的图像 中正确的是 （ ） 【答案】D 【解析】条形磁铁两极处磁性最强，从两端向中间逐渐减弱，中心处最小。故选 D。 10.一根钢条靠近磁针的磁极，磁针被吸引过来，则（ ） A．钢条一定具有磁性 B．钢条一定没有磁性 C．钢条可能有磁性，也可能没有磁性 D．条件不足，无法判断 【答案】C 【解析】（1）同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引；（2）排斥的具有同名磁极；吸引的可能是异名磁 极，也可能是磁体吸引磁性材料。所以一根钢条靠近磁针的磁极，磁针被吸引过来，钢条可能是磁体，钢 条和磁针的接触端是异名磁极相互吸引，钢条也可能不具有磁性，被磁体吸引造成的，故选 C。 二、填空题(每空 2 分，共 34 分) 11、实验表明，通电螺线管外部的磁场和 周围的磁场十分相似，改变通电螺线管中的电流方向， 通电螺线管的磁极将 ，这表明通电螺线管的磁极跟 有关，它们间的关系遵循 定则。 【答案】条形磁铁；改变；电流方向；右手螺旋 【解析】右手螺旋定则：让四指弯曲，跟螺线管中电流的方向一致，则大拇指指的方向是通电螺线管的 N 极，由内容知，通电螺线管外部的磁场和条形磁体的磁场一样，通电螺线管的两端相当于条形磁体的两个 磁极，它们的极性跟电流的方向和线圈的绕法有关。 12.两个形状相同的电磁铁，如果绕线的匝数相同，电流越大，磁性越 ；如果电流的大小相同，绕线 的匝数越多，磁性越 。 【答案】强；强 【解析】电磁铁的磁性强弱的影响因素：电流的大小，线圈匝数的多少；电流一定时，匝数越多，磁性越 强。匝数一定时，电流越大，磁性越强。 5 13.扬声器是把电信号转换成声信号的一种装置，如图所示是扬声器构造示意图。当线圈中通过变化电流时， 线圈受到 力作用，从而带动与线圈相连的纸盆 ，于是扬声器就发出了声音。 【答案】磁场；振动 【解析】线圈中通电时，通电导线在磁场中受到力的作用，而电流大小方向的变换使得线圈所受到的力的 方向发生变化，而使线圈产生不同程度的拉伸收缩，从而带动纸盆振动发声。 14. 如图虚线框内的装置叫 ，其中 R 是热敏电阻，它的阻值随温度的升高而减小，R0 是滑动变阻器．该 装置的工作原理是：随室内温度的升高，热敏电阻的阻值减小，控制电路中电流增大，当电流达到一定值 时，衔铁被吸合，右侧空调电路接通，空调开始工作。为了节能，现要将空调启动的温度调高，可以适当 将滑片 P 向 （填“左”或“右”）移动，或者适当 （填“增大”或“减小”）控制电路的电 源电压。 【答案】电磁继电器；右；减小 【解析】电磁继电器在电路中相当于开关，因此虚线框内的装置叫电磁继电器；根据题意可知，衔铁吸合 需要的电流是一定的，即控制电路中的电流不变；要将空调启动的温度调高，则热敏电阻的阻值将减小， 由 I=U/（R 热敏+R 滑）可知，当电源电压一定时，热敏电阻越小，则滑动变阻器接入电路的阻值越大，即将滑 片向右一定；当滑动变阻器的阻值一定时，热敏电阻越小，则电源电压需减小。 15.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”） 6 【答案】N；伸长；缩短 【解析】据安培定则可知，A 螺线管的上端相当于磁体的 N 极；对于左边的弹簧来说，不管通电螺线管的极 性如何，铁棒都会被吸引，故左边的弹簧会伸长；对于右边的弹簧来说，要取决于通电螺线管的极性，如 果上端是 S 极就会伸长，否则就会缩短；根据电源的正负极，可以确定电流从右螺线管的上端流入，下端 流出，结合螺线管线圈的绕向，利用安培定则可以确定螺线管的上端为 N 极，下端为 S 极，根据同名磁极 相互排斥可知，右端弹簧会缩短。 16.用漆包线在笔杆上绕制一只螺线管，接入如图所示的电路中，闭合开关 S 后，要使螺线管吸引大头针的 数量增多，变阻器的滑片 P 应向________（填“a”或“b”）端移动，此时灯泡的亮度 （填“变 亮”“变暗”“不变”），螺线管的_______（填“上”或“下”）端是 N 极。 【答案】b；变亮；上 【解析】要使螺线管吸引大头针的数量增多，是使电磁铁的磁性增强，在匝数和铁芯一定时，增大电流可 以增强磁性，滑动变阻器的滑片向 b 滑动时，电路中的电阻变小，电流变大，灯泡变亮。由右手螺旋定则 可判断出螺线管上端是 N 极。 三、实验探究题(第 17、18 题各 6 分，19 题 8 分，20 题 6 分，共 26 分) 17. 如下图所示的通电螺线管电路中，电流表的示数正常，请标出通电螺线管的 N、S 极。 【答案】 7 【解析】电流是从电流表的正接线柱流入，负接线柱流出，故根据右手螺旋定则得出通电螺线管的左端为 N 极，右端为 S 极。 18.闭合开关 S 后，电磁铁 A 和永磁体 B 间的磁场分布如图，请标出永磁体 B 的 N、S 极和画出通电螺线管 的绕线方法。 .【答案】如图所示 【解析】在磁体的外部，磁感线总是从磁体的 N 极发出，最后回到 S 极，所以永磁体 B 的左端为 S 极，电 磁铁 A 的右端是 N 极；根据安培定则，伸出右手使右手大拇指指向电磁铁的 N 极，四指弯曲所指的方向为 电流的方向，即电流从电磁铁 A 的左端流入，绕线方法如图。 19.为探究电磁铁的磁性跟哪些因素有关，小丽同学作出以下猜想： 猜想 A：电磁铁通电时有磁性，断电时没有磁性。 猜想 B：通过电磁铁的电流越大，它的磁性越强。 猜想 C：外形相同的螺线管，线圈的匝数越多，它的磁性越强为了检验上述猜想是否正确，小丽所在实 验小组通过交流与合作设计了以下实验方案用漆包线（表面涂有绝缘漆的导线）在大铁钉上绕制若干圈， 制成简单的电磁铁。图所示的 a、b、c、d 为实验中观察到的四种情况。 根据小丽的猜想和实验，完成下面填空： （1）通过观察电磁铁吸引大头针数目多少的不同，来判断它________________的不同； 8 （2）通过比较______________两种情况，可以验证猜想 A 是正确的； （3）通过比较______________两种情况，可以验证猜想 B 是正确的； （4）通过比较 d 中两电磁铁，发现猜想 C 不全面，应补充____________________的条件。 【答案】（1）磁性的强弱；（2）a b；（3）b c；（4）电流相等 20.如图所示是小明设计的温度自动报警器原理图。在水银温度计里封入一段金属丝，当在正常工作的温度 范围内时，绿灯亮；当温度升高达到金属丝下端所指示的温度时，红灯亮，发出报警信号。请按照题意要 求，在图中连接好电路。 【答案】 【解析】解决此题要知道电磁继电器一般由铁芯、线圈、衔铁、触点簧片等组成的；只要在线圈两端加上 一定的电压，线圈中就会流过一定的电流，从而产生电磁效应，衔铁就会在电磁力吸引的作用下克服返回 弹簧的拉力吸向铁芯，从而带动衔铁的动触点与静触点（常开触点）吸合；当线圈断电后，电磁的吸力也 随之消失，衔铁就会在弹簧的反作用力返回原来的位置，使动触点与原来的静触点（常闭触点）吸合；这 样吸合、释放，从而达到了在电路中的导通、切断的目的。