教科版（2024）物理九年级上册 第7章 磁与电~第8章 电磁相互作用 章节综合测试（试卷含答案）

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磁与电~第8章 电磁相互作用一、选择题（每小题3分，共30分）1．实践展示课上，小明手拿一块永磁体靠近橡皮泥，发现橡皮泥被永磁体吸走了，其奥秘是橡皮泥中掺入了一种金属粉。下列材料中，能充当这种金属粉的是（ ）A. 铝B. 铁C. 银D. 铜【答案】B2．根据图中放在磁场里的小磁针的指向（小磁针黑端为N 极），各图中标出的磁感应线的方向和磁体名称完全正确的是（ ）A. B. C. D. 【答案】C3．“机器人餐厅”的机器人为顾客送餐。机器人接到指令后，内部的电动机会驱动其底部的轮子将美食送到指定客人的桌边。制作电动机依据的原理是下列四幅图中的（ ）A. B. C. D. 【答案】D4．据《武经总要》记载，如图所示，古人先将鱼形铁烧红，令铁鱼头尾指向南北，然后将其放入水中冷却，依靠地磁场获得磁性，再将其放入水中漂浮，制成指南鱼，图中是它静止时的指向。下列判断不正确的是（ ）A. 鱼形铁能被磁体吸引B. 指南鱼鱼头应标注“N”C. 指南鱼周围存在磁感线D. 指南鱼的腹部磁性最弱【答案】C5．如图所示是动圈式话筒的构造示意图，当人对着话筒说话时，声音使膜片振动，与膜片相连的线圈在磁场中运动，产生随声音变化而变化的电流，经放大后通过扬声器还原成声音。关于动圈式话筒，下列说法正确的是（ ）A. 是利用通电线圈在磁场中受力运动的原理工作的B. 是利用电磁感应现象的原理工作的C. 工作时将电能转化为机械能D. 与电磁继电器的工作原理相同【答案】B6．如图所示为某电动机的原理图，EF、PQ为螺线管，abcd为电动机的线圈，OO′为转轴。闭合开关，从O点沿转轴观察，线圈顺时针转动，则（ ）（第6题）A. 螺线管F端为N极，P端为S极B. 螺线管F端为S极，P端为S极C. 若将电源的正负极对调，从O点沿转轴观察，线圈仍顺时针转动D. 若将电源的正负极对调，从O点沿转轴观察，线圈将逆时针转动【答案】C7．科技小组制作了一把“铜丝琴”，同学们用导线将一根绷紧的铜丝两端与放大器接通，铜丝旁边放置一块磁体，用手指拨动铜丝，产生感应电流，电流经放大器放大后传送到音箱（未画出）发出声音，有关“铜丝琴”的说法错误的是（ ）（第7题）A. 该装置利用了电磁感应原理B. 将铜丝换成橡皮筋后该装置依然可以工作C. 拨动铜丝时，将机械能转化为电能D. 拨动铜丝时，电路中产生的是交变电流【答案】B8．如图所示，a、b分别为电流表两接线柱，c、d分别为电源两极（电源未画出）。闭合开关后，小磁针静止时N极指向通电螺线管甲端，则以下判断正确的是（ ）（第8题）A. 螺线管甲端为N极，另一端为S极B. 螺线管的极性与电流环绕方向有关C. 若d为正极，则a为“-”接线柱D. 螺线管的极性跟电源正负极有关【答案】B9．如图，用“电池+磁体+铜线圈”可以手工制作会跑的“小火车”，首先将两个强磁体分别吸附在电池正负两极，然后再将它们放进铜线圈，电池就成了能够在铜线圈内部跑得“飞快”的“小火车”（见“小火车”组装示意图）。分析“小火车”组装示意图发现，在铜线圈内，电流从“电池正极→ 磁体→ 部分线圈→ 磁体→ 电池负极”形成回路，于是，通电的铜线圈内部产生磁场，这个磁场对两个强磁体产生力的作用，所以“小火车”就能在铜线圈内部运行了。则下列各图中，“小火车”能向右运行的是（ ）A. B. C. D. 【答案】D10．小梦设计了一款电梯超载自动报警系统，其简化工作原理如图所示，电梯厢底控制电路中装有力敏电阻R1，滑动变阻器R2。在工作电路中，K为动触点，A、B为静触点，当出现超载情况时，电铃将发出报警声，电梯停止运行。下列说法正确的是（ ）A. 电梯未超载时，动触点K与静触点A接触B. 电梯超载时，力敏电阻R1的阻值随压力的增大而增大C. 电磁铁未通电时，弹簧被拉长D. 若要使电梯设定的承载质量变大，R2的滑片应向左移动【答案】A二、填空题（每空2分，共20分）11．中国宋代科学家沈括在《梦溪笔谈》中最早记载了地磁偏角：“以磁石磨针锋，则能指南，然常微偏东，不全南也。”地磁场的磁感线_ _ （填“是”或“不是”）真实存在的，地磁场的N极在地理的（填“南”或“北”）极附近。【答案】不是； 南12．2023年12月6日，中国流动科技馆于赣县巡展，如图所示为展品铁钉桥，给“桥墩”通电，它就能吸引铁钉，这是利用电流的效应，铁钉又能吸引其他的铁钉，说明铁钉被_ _ 了，从而连接成一座桥。【答案】磁； 磁化13．将扬声器、电池和电流表等元件连成如图电路。断开开关S2，反复快速闭合，断开开关S1，扬声器发出咔咔声，扬声器发声的原理与_ _ _ _ _ _ （填“发电机”或“电动机”）原理相同；断开开关S1，闭合开关S2，反复轻敲扬声器的纸盆，会看到灵敏电流计的指针左右摆动。灵敏电流计指针左右摆动，是因为_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 发生变化，感应电流方向发生变化。（第13题）【答案】电动机； 线圈切割磁感线的方向14．小明和小华分别用如图所示的装置研究简易电动机的工作情况，小明将线圈两端的漆全部刮掉，小华只将一端的漆全刮掉，另一端刮掉一半，闭合开关后（有电流通过灯丝，灯泡就发光），能够使线圈连续转动的是_ _ 的做法，灯泡会时亮时灭的是_ _ 的做法。（均填“小明”或“小华”）（第14题）【答案】小华； 小华15．医院有一种如图甲所示的自动输液报警器，其工作原理如图乙所示。闭合开关后，当正常输液时，LED灯光通过充满药液的输液管可以使光敏电阻的受光强度增加，电磁铁吸引衔铁，绿灯亮；当无药液流过时，电铃发声报警。与正常输液时相比较，当输液管中没有药液流经时，经过图乙中R0的电流_ _ （填“变大”“变小”或“不变”）。若图乙中，U1=12V，定值电阻R1=60Ω ，电铃的额定电压为9V，则电铃正常工作报警时的电功率为_ _ W。【答案】变小； 0.45三、作图题（每图2分，共4分）16．图甲是磁悬浮陀螺仪，它由电磁底座和陀螺两部分组成，它的悬浮原理如图乙所示。请在“括号”内标出陀螺的磁极，并标出O点处的磁场方向。（第16题）【答案】如图所示17．请在括号内标明电源正负极和螺线管的极性。（第17题）【答案】如图所示四、实验探究题（每空2分，共38分）18．小明同学在做“探究通电螺线管外部的磁场分布”实验时，在嵌入螺线管的纸板上均匀撒满细铁屑，并在螺线管的旁边放两个小磁针，如图所示。（1） 给螺线管通电并_ _ 纸板，观察铁屑的排列情况。（2） 根据图中两个小磁针静止时N极的指向可知，通电螺线管的左端是_ _ _ _ 极。（3） 小明还想探究通电螺线管的磁极与电流的方向是否有关，接下来的操作是_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。（4） 实验时发现通电螺线管周围的磁场比较弱，实验现象不太明显，想要增强通电螺线管周围的磁场强度，在不更换螺线管的前提下，可行的方法是_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。【答案】（1） 敲击（2） N（3） 调换电源的正负极，改变电流方向，观察小磁针的偏转情况（4） 增大电流（合理即可）19．在“探究影响电磁铁磁性强弱的因素”实验中，小明制成简易电磁铁甲、乙，并设计了如图所示的电路。（1） 实验中用_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 来反映电磁铁的磁性强弱。（2） 根据图示的情境可知，（填“甲”或“乙”）的磁性强，说明电流一定时，_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ ，电磁铁磁性越强。（3） 电磁铁吸引的大头针下端分散的原因是_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。【答案】（1） 吸引大头针的多少（2） 甲；线圈匝数越多（3） 大头针被磁化，同名磁极相互排斥20．探究“通电导体在磁场中受力与什么因素有关”的实验。（第20题）（1） 如图甲所示，将导体ab置于蹄形磁体的两极之间，闭合开关，导体ab向左运动，说明磁场对_ _ 导体有力的作用。（2） 仅将图甲中磁体的N、S极对调，闭合开关，导体ab向右运动，说明导体在磁场中的受力方向与_ _ _ _ _ _ _ _ 有关；仅将图甲中电源的正、负极对调，导体ab向右运动，说明导体ab在磁场中的受力方向与_ _ _ _ _ _ _ _ 有关。（3） 将导体换成线圈放入磁场中，如图乙所示，闭合开关，线圈不能持续转动，是因为线圈越过了平衡位置以后，受到磁场的力要_ _ 它的转动。为了使线圈持续转动下去，可以通过每半周改变电流的方向或改变_ _ 的方向，生活中的电动机一般是通过换向器改变_ _ 的方向让线圈持续转动起来的。【答案】（1） 通电（2） 磁场方向；电流方向（3） 阻碍；磁场；电流21．小宁用如图所示的实验装置来探究感应电流产生的条件。（第21题）（1） 实验中，若灵敏电流计的指针发生偏转，说明电路中（填“有”或“没有”）感应电流产生。（2） 小宁改变开关的通断状态，让导体ab在磁场中静止或沿不同方向运动，观察灵敏电流计指针的偏转情况，并将实验现象记录在表格中。分析表格可知，当闭合电路中的一部分导体在磁场中做_ _ _ _ _ _ _ _ 运动时，电路中就会产生感应电流；产生的感应电流的方向跟_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 的方向有关。（3） 如图所示，闭合开关，发生下列情形时，灵敏电流计的指针不偏转的是_ _ _ _ 。（填字母）A. 导体ab斜向上运动B. 磁体水平向左运动C. 磁体水平向右运动D. 磁体竖直向上运动（4） 若将灵敏电流计换成_ _ ，则该装置还可以用来探究磁场对通电导体的作用。【答案】（1） 有（2） 切割磁感线；导体切割磁感线运动（3） D（4） 电源五、综合题（每空2分，共8分）22．冬天某中学开展了主题为《鸡宝宝的“电妈妈”》物理跨学科实践活动，同学们在老师的指导下利用所学电学知识进行孵化箱的设计、制作和试验，并且一起见证了鸡宝宝“小四”和“小天”的诞生！（1） 同学们首先对鸡蛋孵化的条件进行了调研，提炼了一些影响鸡蛋孵化的因素，你认为这些因素中不必考虑的是_ _ _ _ 。A. 保证鸡蛋的孵化环境干净卫生B. 保证孵化箱内能正常通风透气C. 保证孵化箱内的空气湿度适宜D. 保证孵化箱发热电路电流恒定（2） 同学们对调研结果讨论后，确定了关于孵化箱设计的第一个问题，即要保持箱中温度始终在35～40.5℃之间，实现“恒温”。这里“恒温”的含义是当箱中温度达到所需温度后，发热电阻通电产生的热量_ _ 孵化箱散失的热量。（3） 为了选择一个阻值合适的发热电阻，小楷同学将容积为0.04m3的孵化箱中的空气加热到40℃后撤去加热源，发现箱内的空气降温5℃用时6.45s，发热电路电压取200V，查阅资料可知c空气=1.0×103J/(kg⋅℃)，ρ空气=1.29kg/m3，则所需的发热电阻的阻值大约为_ _ _ _ Ω 。（4） 为了能够更加自动化的控制孵化箱内的加热电路，小楷同学所在的小组设计了甲、乙两个恒温孵化箱控制电路，如下图所示，其中R1为热敏电阻，R2为发热电阻，虚线框表示孵化箱，并对方案进行了简单说明。方案一：当孵化箱内的温度低于40℃时，发热电阻R2在单位时间内产生的热量增加；当温度高于40℃时，发热电阻R2在单位时间内产生的热量减少，如图甲所示。方案二：当孵化箱内的温度低于40℃时，衔铁被弹簧顶到上端，发热电阻R2通电；当温度高于40℃时，衔铁被吸下，发热电阻R2断电，如图乙所示。随后老师提供了一个热敏电阻，其阻值大小随温度变化规律如图丙所示，如果使用这个热敏电阻实现“控温”，应该选取哪个方案进行试验呢？请你帮小楷选择可行方案，并说明理由:_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。【答案】（1） A（2） 等于（3） 1 000（4） 方案二。当温度低于40℃时，热敏电阻R1的电阻变大，控制电路中电流变小，电磁铁磁性变弱，将衔铁释放，使发热电阻R2所在电路通电工作，给空气加热；当温度高于40℃时，热敏电阻R1的电阻变小，控制电路中电流变大，电磁铁磁性变强，将衔铁吸下来，使发热电阻R2所在电路断电，停止工作【解析】（3） 【解析】箱内空气在6.45s的内放出的热量Q放=c空气mΔt=c空气ρ空气VΔt=1.0×103J/(kg⋅℃)×1.29kg/m3×0.04m3×5℃=258J，要使6.45s内发热电阻产生的热量等于空气由于温度降低放出的热量，则通过发热电阻的电流I=WUt=Q放Ut=258J200V×6.45s=0.2A，则发热电阻的阻值R=UI=200V0.2A=1000Ω 。（4） 【解析】若选择方案一，热敏电阻R1与发热电阻R2串联，当温度超过40℃，热敏电阻R1的电阻变小，电路中的总电阻变小，电路中的电流会变大，由Q=I2Rt可知，发热电阻R2在单位时间内产生的热量变多，与实际要求不符；若选择方案二，当温度低于40℃时，热敏电阻R1的电阻变大，控制电路中电流变小，电磁铁磁性变弱，将衔铁释放，使发热电阻R2所在电路通电工作，给空气加热；当温度高于40℃时，热敏电阻R1的电阻变小，控制电路中电流变大，电磁铁磁性变强，将衔铁吸下来，使发热电阻R2所在电路断电，停止工作，故方案二符合要求。实验序号开关状态磁场方向导体ab 运动情况灵敏电流计指针的偏转情况1断开上N 下S 左右或上下运动不偏转2闭合上N 下S 静止不偏转3闭合上N 下S 上下运动不偏转4闭合上N 下S 向左运动向右偏转5闭合上N 下S 向右运动向左偏转