人教版九年级物理 第20章电与磁 单元测试解析版.docx
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人教版九年级物理第20章电与磁单元测试解析版
第二十章电与磁单元测试
班级姓名学号分数
【满分：
100分时间：
45分钟】
一、选择（每题只有一个选项符合题目要求，共15小题，每小题3分，共45分）
1．（2019杭州）如图所示，几个完全相同的条形磁体叠放在水平桌面上。
关于比较甲、乙两图中桌面受到的压力的大小，下列说法正确的是（）
A．甲图中桌面受到的压力比乙图大B．乙图中桌面受到的压力比甲图大
C．两图中桌面受到的压力相等D．无法确定
【答案】C
【解析】如图所示，甲乙两图中均为两相同的条形磁体，故根据整体法分析可知，甲乙两图中磁体对桌面的压力均为两块磁体的重力大小，故相同，故选C。
2.（2019烟台）甲、乙为两个条形磁铁的两个磁极，根据图3所示的小磁针静止时的指向，可以判断（ ）
A.甲是N极，乙是S极B.甲、乙都是N极
C.甲、乙都是S极D.甲是S极，乙是N极
【答案】B
【解析】由磁感线可知两磁极相互排斥，且磁感线均指由磁铁向外，故两磁极均为N极，小磁针所在处磁场向上，故小磁针S极在上、N极在下。
3.（2019聊城）关于磁场和磁感线，以下说法错误的是（ ）
A.磁体周围存在着磁感线
B.磁体之间的相互作用是通过磁场产生的
C.磁体外部的磁感线都是从磁体的N极出发，回到S极的
D.磁场中，小磁针静止时北极所指的方向为该点磁场的方向
【答案】A
【解析】A、磁感线是为了描述磁场而引入的一种假想的线，磁感线不是真实存在的，故A错误；
B、磁极间的相互作用是通过磁场发生的，故B正确；
C、磁体外部的磁感线是从它的北极出来，回到它的南极，故C正确；
D、磁场中的小磁针静止时，北极所指的方向跟该点的磁场方向一致，为该点的磁场方向，故D正确；
4．（2019上海）首先发现电流磁效应的物理学家是（ ）
A．牛顿B．欧姆C．安培D．奥斯特
【答案】D
【解析】根据物理学史和常识解答，记住著名物理学家的主要贡献即可。
A、牛顿是英国伟大的物理学家，在力学、光学等领域取得了卓著的成就。
不符合题意；
B、欧姆是德国物理学家，发现了电流与电压、电阻的关系﹣﹣欧姆定律。
不符合题意；
C、安培是英国著名的物理学家，发现了电磁感应现象。
不符合题意；
D、1820年，丹麦物理学家奥斯特发现了通电导体周围存在磁场，是第一个发现电流磁效应的科学家。
符合题意。
5．（2019益阳）关于条形磁体、地磁场和通电螺线管的磁场，下面四图描述错误的是（ ）
ABCD
【答案】B
【解析】A、在条形磁体的外部，其磁感线是从N极指向S极的，故A正确；
B、地磁南极在地理的北极附近，地磁北极在地理的南极附近，图中地磁北极在地理的北极附近，故B错误；
C、用右手握住螺线管，使四指指向电流的方向，电流由外向里，大拇指所指的左端为螺线管的N极，右端为螺线管的S极，则小磁针的S极靠近螺线管的N极，故C正确；
D、用右手握住螺线管，使四指指向电流的方向，则大拇指所指的左端为螺线管的N极，右端为螺线管的S极，则小磁针的N极靠近螺线管的S极，即右端，故D正确。
6．（2019自贡）有一小磁针静止在通电螺线管上方，如图所示，则通电螺线管（ ）
A．左侧为N极，a端为正极B．左侧为S极，a端为正极
C．左侧为N极，b端为正极D．左侧为S极，b端为正极
【答案】C
【解析】由于小磁针静止时，其左端为S极，右端为N极，根据磁极间的作用规律可知，螺线管的右端为S极，左端为N极。
根据螺线管的N、S极和螺线管的线圈绕向。
利用安培定则可以确定电流是从螺线管的右端流入左端流出。
由于电流是从电源的正极流出，经过外电路回到电源负极。
所以可以确定电源的右端为正极，左端为负极。
7.（2019天水）如图所示，对下列图中现象解释不正确的是（ ）
ABCD
A.如图是利用安培定则判断通电螺线管的极性B.如图是发电机原理装置图
C.如图是电动机原理装置图D.如图中动圈式话筒是根据电流磁效应原理工作的
【答案】D
【解析】A.图甲是利用安培定则判断通电螺线管的极性。
故A正确；
B.图乙是电磁感应现象，是发电机的工作原理，故B正确；
C.图丙研究的是通电导体在磁场中受到力的作用，能够反映电动机的工作原理，故C正确；
D.图丁是根据电磁感应现象，此时电路中产生了感应电流。
故D错误；故选：
D。
8.（2019连云港）如图所示，闭合开关，导体ab就会运动起来，下列说法正确的是（ ）
A.发电机是利用这一原理工作的B.在此过程中，机械能转化为电能
C.此实验说明磁场对通电导体有力的作用D.同时改变电流方向和磁场方向，可以改变导体ab的运动方向
【答案】C
【解析】A.如图，是通电导体在磁场上受力而运动，是电动机原理图，故A错误。
B.电动机工作时电能转化为机械能，故B错误。
C.通电导体在磁场上受力而运动。
故C正确。
D.通电导体在磁场中受力运动方向跟电流方向和磁场方向有关，同时改变两者导体运动方向不变。
故D错误。
9．（2019临沂）新能源电动汽车被越来越多的家庭所接受，其核心部件是电动机。
下图能说明电动机工作原理的是（ ）
ABCD
【答案】D
【解析】A、图中是奥斯特实验的装置图，说明了通电导体周围存在磁场，故A不符合题意；
B、图为电磁铁的原理图，是根据电流的磁效应制成的，故B不符合题意；
C、图中没有电源，当导体在磁场中做切割磁感线运动时，电流表的指针会发生偏转，说明会产生感应电流，这是电磁感应现象，是发电机的原理，故C不符合题意；
D、当闭合开关后，通电导体在磁场中受力运动，是电动机的原理，故D符合题意。
10．（2019海南）电风扇的核心装置是电动机，下列哪个实验揭示了电动机的工作原理（ ）
B
C
D
A
P
S
【答案】B
【解析】A、该实验可以说明电流磁效应与电流大小的关系，故A不符合题意；
B、该实验说明通电导体在磁场中受到力的作用，而电动机的工作原理与之相同，故B符合题意；
C、该实验说明闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，电路中会产生感应电流，是发电机的工作原理，故C不符合题意；
D、该实验说明通电导线周围存在磁场，故D不符合题意；故应选B。
11．（2019呼伦贝尔）如图所示，在电磁铁上方用弹簧悬挂一根条形磁铁，闭合开关，将变阻器的滑片P从右向左滑动的过程中，弹簧将（ ）
A．先伸长后缩短B．逐渐伸长C．静止不动D．逐渐缩短
【答案】D
【解析】根据安培定则可判断电磁铁上端是N极，与条形磁铁相互吸引。
当滑片向从右向左滑动，滑动变阻器连入阻值增大，电流减小，电磁铁磁性减弱，电磁铁与条形磁铁之间的吸引力减小，因此弹簧长度逐渐缩短，故D正确。
12．（2019嘉兴）小明在科学拓展课上制作了一个简易喇叭（原理如图）。
接通信号源后，电流的方向不断改变，导致线圈的磁极不断变化，通过吸引或排斥磁铁，带动纸盆振动。
为改变纸盆振动幅度以调节喇叭响度，下列方法不可行的是（ ）
A．改变磁铁的磁极B．改变电流的大小
C．改变磁铁磁性强弱D．改变线圈的匝数
【答案】A
【解析】线圈和条形磁铁之间的磁力越大，纸盆的振动幅度越大，喇叭的响度越大。
既可以改变条形磁铁的磁场强度，也可以改变线圈的磁场强度，据此选择。
要改变喇叭的响度，就必须改变线圈的磁场强度或磁铁的磁场强度；因为电磁铁的磁性大小受到电流大小和线圈匝数的影响，因此B、C、D都不合题意；
改变磁铁的磁极对磁场强度的大小没有影响，故A符合题意。
13．（2019攀枝花）电磁感应广泛应用于我们的日常生活中，下列哪种设备应用了电磁感应原理（ ）
A．风力发电机B．电风扇C．电铃D．扬声器
【答案】A
【解析】A、风力发电机是利用电磁感应原理工作的，在工作过程中，线圈在外力的作用下在磁场中转动，将风能转化成电能，故A符合题意；
B、电风扇中的主要部件是电动机，电动机的工作原理是通电线圈在磁场中受力而转动，不是应用电磁感应原理，故B不符合题意；
C、电铃是利用电流的磁效应工作的，故C不符合题意；
D、扬声器工作时，电流经过磁场中的线圈，线圈由于受到磁场力而运动，从而带动纸盆产生振动发声，将电信号转化为声信号，故D不符合题意。
14．（2019咸宁）有一种佩戴在手腕上的“计步器”，其构造是在一段塑料管中密封一小块磁铁，管外缠绕着线圈。
运动时,磁铁在管中反复运动，线圈的输出电流随之不停地变化，显示出运动步数。
“计步器”的基本原理与下列哪幅图相同（）
【答案】A
【解析】根据“计步器”的特点可知，磁铁在管中反复运动，切割线圈而产生电流。
因此，计步器的基本原理是电磁感应，产生电流的过程中将机械能转化成了电能。
A是电磁感应现象；BD利用的是通电导体在磁场中受力运动的原理；C是电流的热效应；故A正确。
15．（2019锦州）下列四幅图中，能够产生感应电流的实验装置是（ ）
ABCD
【答案】C
【解析】A、图中有电源，是探究通电导体在磁场中受力运动的实验装置，是电动机的原理图，故A不符合题意；
B、由图知，这是电磁铁的原理图，是根据电流的磁效应制成的，故B不符合题意；
C、图中闭合开关后，闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，电路中有感应电流产生，是探究产生感应电流条件的实验装置，故C符合题意；
D、由图知，该实验是研究磁极间相互作用规律，即同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，故D不符合题意。
二、填空（共14个空，每空1分，共14分）
16．（2019北京）在条形磁铁四周放置的小磁针静止时的指向如图所示，图中小磁针涂黑的一端为它的N极，由此可以判断出条形磁铁的A端是 （选填“N”或“S”）极。
AB
【答案】N
【解析】已知小磁针的指向，则根据磁极间的相互作用，可知A端的磁极。
由图知，左侧的小磁针静止时S极都指向A端，因同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，故可知条形磁铁的A端为N极，B端为S极。
17．（2019黄冈）如图所示是某车间自动除尘装置的简化电路图。
空气中尘埃量较少时，光源发出来的光被挡板挡住了。
当空气中尘埃量达到一定值时，由于尘埃的反射，部分光越过挡板射到光敏电阻上，光敏电阻的阻值 ，电路中的电流增大，电磁铁的磁性 ，在衔铁的作用下，开启自动除尘模式。
若图中a、b一个是除尘器，一个是指示灯，则 是除尘器。
【答案】
（1）减小；
（2）增强；（3）b
【解析】电磁继电器就是一个自动控制电路通断的开关，根据电磁继电器的工作原理来分析解答。
当空气中尘埃量达到一定值时，由于尘埃的反射，部分光越过挡板射到光敏电阻上时，电路中的电流增大，根据欧姆定律可知光敏电阻的阻值减小；
当电路中的电流增大，电磁铁的磁性增强，吸引衔铁，使动触点和下面的静触点接触，开启自动除尘模式，所以下面的b是除尘器，上面的a是指示灯。
18．（2019长沙）物理兴趣小组在老师的指导下做了一个有趣的“摇绳发电”实验。
如图，他们用一根导线做成跳绳，将跳绳的两端与固定在地面上的灵敏电流计相连，摇动“跳绳”时，发现灵敏电流计的指针左右摆动，这说明导线中产生了 ，摇绳发电将 能转化为电能。
【答案】
（1）感应电流；
（2）机械。
【解析】用一根导线做成跳绳，将跳绳的两端与固定在地面上的灵敏电流计相连，摇动“跳绳”时，导体在磁场中做切割磁感线运动，电路中会产生感应电流，而且电流方向随时间发生变化，属于交流电，根据此原理可制成发电机，在工作过程中将机械能转化为电能。
19.（2019怀化）如图甲所示，闭合开关后，部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，电流表指针会发生偏转；如图乙所示，当闭合开关后，通电导体棒在磁场中受力向左运动。
其中电动机的工作原理与图相同。
发电机的工作原理与图相同（两空均选填“甲”或“乙”）
甲乙
【答案】
（1）乙；
（2）甲
【解析】甲图研究的是电磁感应现象，是发电机的原理；乙图研究的是通电导体在磁场中受到力的作用，是电动机的原理。
20．（2019广安）如图所示是一款“运动手环”，其主要部分是一段内置一小块磁铁的密闭空心塑料管，管外缠绕着线圈。
戴着这种手环走路时，塑料管跟着手一起运动，磁铁则在管内反复运动，线圈中便会产生电流，液晶屏上就会显示出运动的步数，此过程利用了 的原理，将 能转化为电能。
【答案】
（1）电磁感应；
（2）机械
【解析】闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中会产生感应电流，这就是电磁感应；这一过程中，可将机械能转化为电能
根据“运动手环”的特点可知，当塑料管运动时，磁铁在管中反向运动，切割线圈而产生电流。
因此，运动手环的基本原理是电磁感应，产生电流的过程中将机械能转化为电能。
21．（2019西宁）我国高铁在节能技术上采用了再生制动方式：
动车到站前先停止供电，由于惯性，动车回继续向前运行，电机线圈随车轮转动并在磁场中切割 产生感应电流，将 能转化为电能，自动输入电网。
【答案】
（1）磁感线；
（2）机械
【解析】动车到站前先停止供电，由于惯性，动车会继续向前运行，电机线圈随车轮转动并在磁场中切割磁感线，进而产生感应电流，即在该过程中消耗机械能，产生电能，故是将机械能转化为电能的过程。
22.（2019聊城）如图所示是电动机的工作原理图，如果实现线圈平稳、连续不停地转动，需要安装一个叫______的元件，安装上此元件后，若把图中的电源换成小灯泡，快速转动线圈，小灯泡会发光，这是利用了______原理。
【答案】
（1）换向器;
（2）电磁感应
【解析】
（1）图中所示的是电动机的模型，电动机的工作原理是通电线圈在磁场中受力转动或通电导体在磁场中受力；
当线圈刚转过平衡位置时，受力方向与转动方向相反，所以不能持续的转动下去，要实现线圈平稳、连续不停地转动，需要安装换向器，有了换向器，当线圈刚转过平衡位置时，改变了线圈中电流方向，使线圈的受方向也发生改变，此时受力方向与转动方向又一致了，故可以让线圈持续转动下去。
（2）电源换为小灯泡，快速转动线圈，小灯泡会发光，说明电路中有感应电流产生，这种现象是电磁感应现象。
三、作图题（23、24题每题2分；25、26、27题每题题3分，共13分）
23．（2019云南昆明）请在图中将小磁针的北极涂黑，并以“N”表示。
【答案】
【解析】由于磁体周围
磁感线从N极出发回到S极，磁感线上的任何一点的切线方向跟小磁针放在该点的北极指向一致，故根据磁感线的方向，可标出小磁针的N极，如图所示：
。
24．（2019江苏无锡）请在图中的括号中标出通电螺线管右端磁极的极性。
【答案】
【解析】电流方向从螺线管的左端流入，右端流出，根据安培定则，右手握住螺线管，四指指向电流方向，大拇指指向螺线管的右端为N极，如图所示：
25．（2019四川乐山）如图所示，在螺线管上方用弹簧悬挂一根条形磁铁。
闭合开关S后，弹簧的伸长量减小，请在图中括号内分别标出螺线管A的N、S极和电源的＋、－极。
【答案】
【解析】根据题意知道，当开关闭合后，弹簧伸长量减小，说明弹簧受到向上的弹力，即条形磁铁受到了向上的排斥力；又因为同名磁极相互排斥，所以，螺线管上端为N极，下端为S极；此时应用右手螺旋定则可知，电流由螺线管上端流入，即电源的左端为正极，右端为负极，故如图示数：
26．（2019四川攀枝花）螺线管通电后小磁针静止时的情况如图所示，请在图中标出电源的正负极和磁感线的方向。
【答案】
【解析】由于异名磁极相互吸引，所以当小磁针静止时，与小磁针S极靠近的螺线管的上端一定是N极；根据图示的线圈绕向和螺线管的N、S极，利用安培定则可以确定螺线管中电流的方向是从螺线管的下端流入，上端流出，因此电源的下端为正极，上端为负极。
磁感线方向从N极指向S极。
答案如下图所示。
27．（2019湖北鄂州）如图所示为电磁铁和永磁体相互作用产生的磁场，请根据图中磁感线的方向标出永磁体右端的磁极，并在括号内标出电磁铁电源的“+”、“-”极。
【答案】
【解析】磁感线从右向左，可以判断电磁铁的右端是S极，永磁体的右端是S极；根据安培定则，用右手握住螺线管，大拇指指向螺线管的N极，则四指所指的方向为电流的方向，则电流从电磁铁的右端进入，从左端流出，所以电源的右端是正极，左端是负极。
如图所示：
四、实验（28题4分，29题8分，30题6分，31题10分.本题共28分）
28.（2019襄阳）小明同学在做“探究通电螺线管外围的磁场分布”的实验中。
（1）当他在通电螺线管四周不同位置摆放多枚小磁针,最后静止在如图所示位置。
则通电螺线管外部的磁场与磁体的磁场相似。
（2）当他改变通电螺线管中电流方向后,发现周围每个小磁针转动度角后重新静止下来。
【答案】
（1）条形
（2）180
【解析】
（1）通电螺线管外部的磁场分布与条形磁体相似，都是具有两个磁性较强的磁极；
（2）通电螺线管外部磁场方向与螺线管中的电流方向有关，所以只改变螺线管中的电流方向，小磁针会转动180°后重新静止下来，南北极所指方向正好与原来相反。
29.（2019兰州）如图所示，在“探究电磁铁磁性强弱与电流大小关系”的实验中，某同学用绝缘细线将电磁铁M悬挂在铁架台上，并保持它与软铁块P的距离不变。
（1）以下是他的部分实验步骤：
①断开开关S，按图组装实验电路，将滑动变阻器的滑片置于最（选填“左”或“右”）端。
用已调零的电子测力计测出软铁块P对测力计的压力F0并记录在表格中；
②闭合开关S，调节滑动变阻器的滑片到适当位置，读出电流表的示数I和电子测力计的示数F，并将I、F的数据记录在表格中；
③仿照步骤②再进行两次实验。
实验次数
1
2
3
I/A
0.34
0.40
0.44
F0/N
0.9
0.9
0.9
F/N
0.84
0.82
0.81
（2）由表中数据可以得出的实验结论是：
对于同一电磁铁，.
（3）闭合开关S后，电磁铁下端的磁极为（选填“N”或“S”）极。
（4）本实验中，滑动变阻器除了保护电路的作用外，还起到的作用。
【答案】
（1）①右；
（2）通过线圈的电流越大，电磁铁的磁性越强；（3）S；（4）改变电路中电流大小。
【解析】
（1）①连接电路时，开关要断开，闭合开关前，滑动变阻器的滑片置于阻值最大的位置，由图右可知，滑动变阻器连入电路的下面接线柱在左侧，因此，闭合开关前，滑动变阻器的滑片置于最右端；
（2）由表中数据可知，电磁铁的线圈匝数不变，只改变了电路中电流大小，且电流增大时，电子测力计示数的变化量F增大（即电磁铁对软铁块的吸引力增大），所以可得出结论：
通过电磁铁线圈的电流越大，电磁铁的磁性越强；
（3）导线绕成线圈即可组成电磁铁；根据电源的正负极，判断出电磁铁中电流的方向是从左向右的，由安培定则可判出电磁铁的上端为N极，下端为S极；
（4）本实验中，滑动变阻器除了保护电路的作用外，还起到改变电路中电流大小的作用。
30.（2019烟台）比较与归纳是重要的学习方法。
下表是小明列出的关于“电磁感应现象与通电导体在磁场中受力现象”比较表，请将它补充完整（将补充内容填写在答题卡指定位置）。
现象
项目
电磁感应现象
通电导体在磁场中受力现象
原理图
影响因素
导体中感应电流的方向跟
（1）和磁场方向有关
通电导体在磁场中受力的方向跟电流的方向和磁场方向有关
能量转化
机械能转化为电能
（2）
应用
（3）
电动机
【答案】
（1）导体运动的方向；
（2）发电机；（3）电能转化为机械能
【解析】闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中就会产生感应电流，此过程中，机械能转化为电能；导体中感应电流的方向跟导体运动的方向和磁场方向有关；人们利用电磁感应现象制成了发电机；电动机的工作原理是通电线圈在磁场中受到力的作用，通电后，线圈转动，电能转化为机械能。
31．（2019盘锦）图甲是探究什么情况下磁可以生电的装置。
在蹄形磁体的磁场中放置一根导线AB，导线的两端跟电流计连接。
次数
磁杨方向
导线AB运动方向
电流计指针偏转方向
1
向上
向左、斜向左
向左
2
向右、斜向右
向右
3
向下
向左、斜向左
向右
4
向右、斜向右
（1）让AB竖直向上运动，电流计的指针 （填“偏转”或“不偏转”）。
（2）上表记录的是某小组同学观察到的部分实验现象，分析上表可以得出：
闭合电路中的一部分导体在磁场中做 运动时，导体中就产生电流
（3）如图乙所示四幅图中实验或设备中应用了此原理的是 。
（4）第4次实验中电流计指针偏转方向是 。
（5）如果将蹄形磁体向左运动，电路中 （填“能”或“不能”）产生电流。
ABCD
甲乙
【答案】
（1）不偏转；
（2）切割磁感线；（3）D；（4）向左；（5）能
【解析】
（1）由图可知，蹄形磁体的上边是N极，下边是S极，其间的磁场方向是从上到下，如果导线AB竖直向下运动，是不会切割磁感线的，故不会产生感应电流，灵敏电流计指针不偏转；
（2）闭合电路的一部他导体在做切割磁感线运动时，会产生感应电流，这叫电磁感应现象。
（3）A、图A是奥斯特实验，通电后小磁针偏转，说明了通电导线周围存在磁场；所以A说法错误；
B、图B是磁场对电流的作用实验，通电后通电导体在磁场中受到力的作用而运动；所以B说法错误；
C、图C是动圈式扬声器，与电动机的原理相同，不是电磁感应，所以C说法错误；
D、图D是动感线圈式话筒，当人对话筒说话时，引起膜片的振动，膜片的振动会引起线圈的运动，切割永磁铁的磁感线而产生相对应的变化的电流，从而在扬声器产生与说话者相同的声音。
动圈式话筒是根据电磁感应原理工作的；所以D说法正确。
（4）比较第3和4次实验可知：
切割磁感应线的方向不同，但磁场方向相同，指针偏转方向不同，即产生的感应电流方向不同，故在导体运动方向相同时，感应电流的方向向左；
（5）闭合开关，若导体不动，左右移动蹄形磁体，根据相对运动，等效于蹄形磁体不动，而导体左右运动，则切割磁感线，导体中能产生电流。
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