第十六章 电磁铁与自动控制 单元测试题 2021——2022学年沪粤版九年级物理下册（有答案）
文档属性
| 名称 | 第十六章 电磁铁与自动控制 单元测试题 2021——2022学年沪粤版九年级物理下册（有答案） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 263.6KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 沪粤版 | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2021-11-22 15:33:24 | ||
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文档简介
第十六章 电磁铁与自动控制
一、选择题(每题4分,共40分)
1.冰箱的密封性很好,是因为它的门能关得很紧密。仔细观察冰箱的门,发现里面有一层橡胶门封条,拿一根缝衣针靠近门封条,缝衣针会被吸住,则下列说法中正确的是 ( )
A.橡胶门封条具有黏性,能把门粘在箱体上
B.橡胶门封条具有弹性,能把门压在箱体上
C.橡胶门封条具有磁性,能把门吸在箱体上
D.橡胶门封条具有柔韧性,能被大气压在箱体上
2.小红在学习磁现象时,从实验室拿来甲、乙两根形状完全相同的钢棒,为了判断钢棒的磁性情况,小红做了一个小实验,她发现当甲的一端靠近乙的一端时,乙按如图1所示方式转动起来,则小红可判断 ( )
图1
A.一定是甲棒有磁性,乙棒无磁性
B.一定是乙棒有磁性,甲棒无磁性
C.甲、乙两棒可能都有磁性
D.甲、乙两棒一定都有磁性
3.小红梳理反思了“磁场和磁感线”的相关知识,归纳整理如下,其中正确的有 ( )
①磁场看不见、摸不着,但是可以借助小磁针感知它的存在
②磁感线是磁体周围空间实际存在的曲线
③磁感线是由铁屑组成的
④地磁场的磁感线是从地球南极附近发出,回到地球北极附近的
A.①④ B.②③ C.①② D.②④
4.如图2所示的磁体两极间磁感线的画法正确的是 ( )
图2
5.小磁针静止在螺线管的附近,闭合开关S时,通电螺线管的磁感线方向如图3所示,则下列判断正确的是 ( )
A.通电螺线管的右端为N极
B.电源的右端为正极
C.小磁针一直保持静止 图3
D.小磁针N极沿逆时针方向转动
6.如图4所示,A、B两个螺线管线圈可以在玻璃棒上自由地滑动,闭合开关S后,它们会 ( )
图4
A.A、B两个线圈静止不动
B.A、B两个线圈互相排斥而左右分开
C.A、B两个线圈互相吸引而向中间靠拢
D.A、B两个线圈先互相吸引靠拢再排斥左右分开
7.在探究影响电磁铁磁性强弱的因素时,小科设计了如图5所示的电路,下列相关说法中不正确的是 ( )
图5
A.电磁铁A、B上方都是S极
B.通过电磁铁A和B的电流相等
C.电磁铁A的磁性强于电磁铁B的磁性
D.向右移动滑片P,电磁铁A、B的磁性都减弱
8.如图6所示是一个水位自动报警器的原理图。水位没有到达金属块A时,绿灯亮;水位到达金属块A时,红灯亮。下列关于它的工作原理的讨论中正确的是 ( )
图6
A.此容器中的水不能导电
B.此装置中电磁铁有无磁性与水位有关
C.红、绿灯所在电路是控制电路
D.衔铁是永磁体
9.如图7所示是利用磁悬浮原理浮在空中的盆栽,盆栽底部有磁铁,底座内装有电磁铁。给盆栽浇水前后 ( )
图7
A.盆栽受到的磁力大小不变
B.浇水后,盆栽一定落在底座上
C.浇水后,要使盆栽与底座之间距离不变,可改变电磁铁线圈内的电流方向
D.浇水后,要使盆栽与底座之间距离不变,可适当增大电磁铁线圈内的电流
10.如图8所示的实验中,用来探究通电导体周围存在磁场的实验是 ( )
图8
二、填空题(每空2分,共28分)
11.将一个条形磁铁悬挂起来,当它静止时指南的一端叫 极,用另一个条形磁铁的N极与这一端靠近时,它们会相互 (选填“吸引”或“排斥”)。如图9所示,一根较重的铁钉吸附在水平放置的条形磁铁的N极上,当将另一根同样的条形磁铁的S极与原来磁铁的N极合并后,铁钉将会 。
图9
12.根据磁体的两端磁性最强判断:有A、B两根外形完全相同的钢棒如图10所示,已知一根有磁性,另一根没有磁性。区分它们的方法:将A的一端从B的左端向右端移动,若发现吸引力由大变小再变大,则说明 有磁性;若在移动过程中发现吸引力的大小不变,则说明
有磁性。(均选填“A”或“B”)
图10
13.如图11所示是我国早期的指南针——司南,它是把天然磁石磨成勺子的形状,放在水平光滑的“地盘”上制成的。东汉学者王充在《论衡》中记载:“司南之杓,投之于地,其柢指南。”则司南长柄一端是磁石的 极,司南指南北是由于它受到 的作用。
图11
14.环形导线(可看作通电螺线管的一匝)能产生磁场,其磁感线分布如图12所示,若将两个完全相同的小磁针分别放在甲、乙两处,则 (选填“甲”或“乙”)处小磁针受到的作用力较强。
图12
15.如图13所示,闭合开关S后,小磁针静止时N极指向螺线管的左侧,则螺线管的左端是 (选填“N”或“S”)极,电源的左端是 (选填“正”或“负”)极。
图13
16.如图14所示,弹簧下端挂一条形磁铁,磁铁的下端为S极,条形磁铁的正下方有一带铁芯的螺线管,闭合开关后,弹簧的长度会 (选填“伸长”“缩短”或“不变”)。若此时向左移动滑动变阻器的滑片P,弹簧的长度将 (选填“伸长”“缩短”或“不变”)。
图14
17.如图15所示是小敏自制的一个电磁跷跷板,小狗、小猫模型站在一个可绕光滑转轴转动的轻质杠杆上。它的工作过程:当处于如图所示位置时,两触点接触,电磁铁通电 ,吸引衔铁,小猫端下降,两触点 ,电磁铁失去磁性,在小狗重力的作用下,小狗端下降。
图15
三、作图题(共10分)
18.(5分)在图16中标明a点的磁感线方向和小磁针静止时的N、S极。
图16
19.(5分)将图17中的电磁铁连入你设计的电路中(在虚线框内完成)。要求:①电路能改变电磁铁磁性的强弱;②闭合开关后,小磁针静止时的指向如图所示。
图17
四、实验探究题(共22分)
20.(12分)在探究通电螺线管外部磁场的实验中,采用了如图18甲所示的实验装置。
图18
(1)当闭合开关S后,小磁针 (选填“会”或“不会”)发生偏转,说明通电螺线管与小磁针之间是通过 发生力的作用的。
(2)用铁屑来做实验,得到了如图乙所示的情景,通电螺线管外部的磁场与 磁铁的磁场分布相似。为描述磁场而引入的磁感线 (选填“是”或“不是”)真实存在的。
(3)闭合开关S,通电螺线管周围小磁针的N极指向如图丙所示,由图可知:在通电螺线管外部,磁感线是从 极出发,最后回到 极。
21.(10分)小科要探究“电磁铁的磁性强弱跟什么因素有关”。现有线圈匝数分别为50匝和100匝的外形相同的电磁铁,他先后将这两个电磁铁接入如图19所示的电路中。闭合开关S,并移动滑动变阻器的滑片P,用电磁铁吸引大头针。经过多次实验,结果记录如下表。
图19
电磁铁线圈匝数 50匝 100匝
实验次数 1 2 3 4 5 6
电流表示数/A 0.8 1.2 1.5 0.8 1.2 2.0
吸引大头针的数目/枚 5 8 10 10 16 25
(1)实验中小科是通过电磁铁 来判定其磁性强弱的。
(2)分析第1、2、3次的实验记录,能得出的实验结论: 。
(3)如下表所示是小科同学拔出通电螺线管中的铁芯后,继续实验得到的实验记录。
通电螺线管中有无铁芯 无铁芯
线圈匝数 50匝
实验次数 7 8 9
电流/A 0.8 1.2 1.5
吸引大头针的数目/枚 0 0 0
根据小科同学的表格数据可以得出以下结论:无铁芯时,通电螺线管周围无磁性。根据所学知识,小科同学对此结论有疑问,猜想通电螺丝管不能吸引大头针可能是因为磁性太弱了。请你帮他想一种简单易行的方法来验证没有铁芯的通电螺线管周围是否存在磁场,你选用的器材是 。小科同学也由此得到了通电螺线管中铁芯的作用: 。
答案
1.C
2.C [解析] 由于磁体能够吸引铁、钴、镍等物质,所以甲、乙两个钢棒中可能只有一个是磁体。甲、乙两棒如果都有磁性,两个异名磁极靠近时,也会相互吸引,故C正确。
3.A
4.B [解析] 图A中磁体周围的磁感线从磁体的S极出来,回到磁体的N极,故A错误;图B中磁体周围的磁感线从磁体的N极出来,回到磁体的S极,故B正确;图C中磁体周围的磁感线从磁体的N极出来,回到磁体的N极,故C错误;图D中磁体周围的磁感线从磁体的S极和N极出来,故D错误。
5.B 6.C
7.A [解析] 由右手螺旋定则可知,电磁铁A的上方为N极,B的上方为S极,故A错误;由题图可知,电磁铁A和B串联接入电路中,所以通过它们的电流相等,故B正确;通过电磁铁A和B的电流相等,A的线圈匝数多于B的线圈匝数,所以A的磁性强于B的磁性,故C正确;向右移动滑片P,滑动变阻器接入电路的电阻变大,根据欧姆定律可知,电流减小,电磁铁A、B的磁性都减弱,故D正确。
8.B [解析] 容器中的水是导体,当水位到达A时,AB接通,电磁铁中有电流,电磁铁有磁性,故A错误。水位到达A时,电磁铁有磁性,没有到达A时无磁性,所以电磁铁有无磁性跟水位有关,故B正确。左边电磁铁所在的电路是控制电路,右边有红灯和绿灯的电路是工作电路,故C错误。衔铁是软铁,当电磁铁中有电流时吸引衔铁,当电磁铁中无电流时,衔铁被弹簧拉起,衔铁不能用永磁体,只能用软铁,故D错误。
9.D 10.C
11.南(S) 吸引 掉落
12.B A
13.南(S) 地磁场 [解析] 司南是中国古代发明的指示方向的器具,能够指南北是由于受到地磁场的作用,它在水平面内静止时勺柄指南,说明勺柄是磁体的南极。
14.乙 [解析] 磁感线的密疏表示磁场的强弱,密的地方磁场强,由图可知,乙处的磁感线比甲处密,所以乙处的磁场较强,小磁针受到的作用力较强。
15.S 正
16.缩短 缩短 [解析] 闭合开关时,根据右手螺旋定则可判断通电螺线管的上端为S极,根据同名磁极相互排斥,弹簧长度会缩短;滑动变阻器的滑片向左移动时,电路中的电流变大,电磁铁的磁性增强,对条形磁铁的排斥力增大,所以弹簧长度会缩短。
17.具有磁性 分开
18.如图所示
19.如图所示
[解析]已知小磁针的左端为N极,右端为S极,根据异名磁极相互吸引可知,电磁铁的左端为S极,右端为N极;要使电磁铁的右端为N极,由右手螺旋定则可知,电流要从电磁铁的右端流入,因此电源的正极应与电磁铁的右端相连;改变线圈中的电流大小可以改变电磁铁磁性的强弱,因此电路中要串联一个滑动变阻器。
20.(1)会 磁场
(2)条形 不是
(3)N(北) S(南)
[解析] (1)由图甲可知,电源左端为正极,右端为负极,闭合开关S后,根据右手螺旋定则可以判断通电螺线管的右端为N极,左端为S极。根据异名磁极相互吸引可知,图中小磁针会逆时针偏转;通电螺线管和小磁针之间的作用是通过磁场发生的。
(2)由图乙可知,通电螺线管外部的磁场与条形磁铁的磁场相似;磁感线是为了形象地描述磁场而引入的,不是真实存在的。
(3)由右手螺旋定则可知,图丙中通电螺线管的左端为S极,右端为N极,根据周围小磁针N极指向与该点磁感线方向一致可知,在通电螺线管外部,磁感线是从N(北)极出发,最后回到S(南)极。
21.(1)吸引大头针数目的多少
(2)线圈匝数相同时,电流越大,电磁铁的磁性越强
(3)小磁针 增强电磁铁的磁性
一、选择题(每题4分,共40分)
1.冰箱的密封性很好,是因为它的门能关得很紧密。仔细观察冰箱的门,发现里面有一层橡胶门封条,拿一根缝衣针靠近门封条,缝衣针会被吸住,则下列说法中正确的是 ( )
A.橡胶门封条具有黏性,能把门粘在箱体上
B.橡胶门封条具有弹性,能把门压在箱体上
C.橡胶门封条具有磁性,能把门吸在箱体上
D.橡胶门封条具有柔韧性,能被大气压在箱体上
2.小红在学习磁现象时,从实验室拿来甲、乙两根形状完全相同的钢棒,为了判断钢棒的磁性情况,小红做了一个小实验,她发现当甲的一端靠近乙的一端时,乙按如图1所示方式转动起来,则小红可判断 ( )
图1
A.一定是甲棒有磁性,乙棒无磁性
B.一定是乙棒有磁性,甲棒无磁性
C.甲、乙两棒可能都有磁性
D.甲、乙两棒一定都有磁性
3.小红梳理反思了“磁场和磁感线”的相关知识,归纳整理如下,其中正确的有 ( )
①磁场看不见、摸不着,但是可以借助小磁针感知它的存在
②磁感线是磁体周围空间实际存在的曲线
③磁感线是由铁屑组成的
④地磁场的磁感线是从地球南极附近发出,回到地球北极附近的
A.①④ B.②③ C.①② D.②④
4.如图2所示的磁体两极间磁感线的画法正确的是 ( )
图2
5.小磁针静止在螺线管的附近,闭合开关S时,通电螺线管的磁感线方向如图3所示,则下列判断正确的是 ( )
A.通电螺线管的右端为N极
B.电源的右端为正极
C.小磁针一直保持静止 图3
D.小磁针N极沿逆时针方向转动
6.如图4所示,A、B两个螺线管线圈可以在玻璃棒上自由地滑动,闭合开关S后,它们会 ( )
图4
A.A、B两个线圈静止不动
B.A、B两个线圈互相排斥而左右分开
C.A、B两个线圈互相吸引而向中间靠拢
D.A、B两个线圈先互相吸引靠拢再排斥左右分开
7.在探究影响电磁铁磁性强弱的因素时,小科设计了如图5所示的电路,下列相关说法中不正确的是 ( )
图5
A.电磁铁A、B上方都是S极
B.通过电磁铁A和B的电流相等
C.电磁铁A的磁性强于电磁铁B的磁性
D.向右移动滑片P,电磁铁A、B的磁性都减弱
8.如图6所示是一个水位自动报警器的原理图。水位没有到达金属块A时,绿灯亮;水位到达金属块A时,红灯亮。下列关于它的工作原理的讨论中正确的是 ( )
图6
A.此容器中的水不能导电
B.此装置中电磁铁有无磁性与水位有关
C.红、绿灯所在电路是控制电路
D.衔铁是永磁体
9.如图7所示是利用磁悬浮原理浮在空中的盆栽,盆栽底部有磁铁,底座内装有电磁铁。给盆栽浇水前后 ( )
图7
A.盆栽受到的磁力大小不变
B.浇水后,盆栽一定落在底座上
C.浇水后,要使盆栽与底座之间距离不变,可改变电磁铁线圈内的电流方向
D.浇水后,要使盆栽与底座之间距离不变,可适当增大电磁铁线圈内的电流
10.如图8所示的实验中,用来探究通电导体周围存在磁场的实验是 ( )
图8
二、填空题(每空2分,共28分)
11.将一个条形磁铁悬挂起来,当它静止时指南的一端叫 极,用另一个条形磁铁的N极与这一端靠近时,它们会相互 (选填“吸引”或“排斥”)。如图9所示,一根较重的铁钉吸附在水平放置的条形磁铁的N极上,当将另一根同样的条形磁铁的S极与原来磁铁的N极合并后,铁钉将会 。
图9
12.根据磁体的两端磁性最强判断:有A、B两根外形完全相同的钢棒如图10所示,已知一根有磁性,另一根没有磁性。区分它们的方法:将A的一端从B的左端向右端移动,若发现吸引力由大变小再变大,则说明 有磁性;若在移动过程中发现吸引力的大小不变,则说明
有磁性。(均选填“A”或“B”)
图10
13.如图11所示是我国早期的指南针——司南,它是把天然磁石磨成勺子的形状,放在水平光滑的“地盘”上制成的。东汉学者王充在《论衡》中记载:“司南之杓,投之于地,其柢指南。”则司南长柄一端是磁石的 极,司南指南北是由于它受到 的作用。
图11
14.环形导线(可看作通电螺线管的一匝)能产生磁场,其磁感线分布如图12所示,若将两个完全相同的小磁针分别放在甲、乙两处,则 (选填“甲”或“乙”)处小磁针受到的作用力较强。
图12
15.如图13所示,闭合开关S后,小磁针静止时N极指向螺线管的左侧,则螺线管的左端是 (选填“N”或“S”)极,电源的左端是 (选填“正”或“负”)极。
图13
16.如图14所示,弹簧下端挂一条形磁铁,磁铁的下端为S极,条形磁铁的正下方有一带铁芯的螺线管,闭合开关后,弹簧的长度会 (选填“伸长”“缩短”或“不变”)。若此时向左移动滑动变阻器的滑片P,弹簧的长度将 (选填“伸长”“缩短”或“不变”)。
图14
17.如图15所示是小敏自制的一个电磁跷跷板,小狗、小猫模型站在一个可绕光滑转轴转动的轻质杠杆上。它的工作过程:当处于如图所示位置时,两触点接触,电磁铁通电 ,吸引衔铁,小猫端下降,两触点 ,电磁铁失去磁性,在小狗重力的作用下,小狗端下降。
图15
三、作图题(共10分)
18.(5分)在图16中标明a点的磁感线方向和小磁针静止时的N、S极。
图16
19.(5分)将图17中的电磁铁连入你设计的电路中(在虚线框内完成)。要求:①电路能改变电磁铁磁性的强弱;②闭合开关后,小磁针静止时的指向如图所示。
图17
四、实验探究题(共22分)
20.(12分)在探究通电螺线管外部磁场的实验中,采用了如图18甲所示的实验装置。
图18
(1)当闭合开关S后,小磁针 (选填“会”或“不会”)发生偏转,说明通电螺线管与小磁针之间是通过 发生力的作用的。
(2)用铁屑来做实验,得到了如图乙所示的情景,通电螺线管外部的磁场与 磁铁的磁场分布相似。为描述磁场而引入的磁感线 (选填“是”或“不是”)真实存在的。
(3)闭合开关S,通电螺线管周围小磁针的N极指向如图丙所示,由图可知:在通电螺线管外部,磁感线是从 极出发,最后回到 极。
21.(10分)小科要探究“电磁铁的磁性强弱跟什么因素有关”。现有线圈匝数分别为50匝和100匝的外形相同的电磁铁,他先后将这两个电磁铁接入如图19所示的电路中。闭合开关S,并移动滑动变阻器的滑片P,用电磁铁吸引大头针。经过多次实验,结果记录如下表。
图19
电磁铁线圈匝数 50匝 100匝
实验次数 1 2 3 4 5 6
电流表示数/A 0.8 1.2 1.5 0.8 1.2 2.0
吸引大头针的数目/枚 5 8 10 10 16 25
(1)实验中小科是通过电磁铁 来判定其磁性强弱的。
(2)分析第1、2、3次的实验记录,能得出的实验结论: 。
(3)如下表所示是小科同学拔出通电螺线管中的铁芯后,继续实验得到的实验记录。
通电螺线管中有无铁芯 无铁芯
线圈匝数 50匝
实验次数 7 8 9
电流/A 0.8 1.2 1.5
吸引大头针的数目/枚 0 0 0
根据小科同学的表格数据可以得出以下结论:无铁芯时,通电螺线管周围无磁性。根据所学知识,小科同学对此结论有疑问,猜想通电螺丝管不能吸引大头针可能是因为磁性太弱了。请你帮他想一种简单易行的方法来验证没有铁芯的通电螺线管周围是否存在磁场,你选用的器材是 。小科同学也由此得到了通电螺线管中铁芯的作用: 。
答案
1.C
2.C [解析] 由于磁体能够吸引铁、钴、镍等物质,所以甲、乙两个钢棒中可能只有一个是磁体。甲、乙两棒如果都有磁性,两个异名磁极靠近时,也会相互吸引,故C正确。
3.A
4.B [解析] 图A中磁体周围的磁感线从磁体的S极出来,回到磁体的N极,故A错误;图B中磁体周围的磁感线从磁体的N极出来,回到磁体的S极,故B正确;图C中磁体周围的磁感线从磁体的N极出来,回到磁体的N极,故C错误;图D中磁体周围的磁感线从磁体的S极和N极出来,故D错误。
5.B 6.C
7.A [解析] 由右手螺旋定则可知,电磁铁A的上方为N极,B的上方为S极,故A错误;由题图可知,电磁铁A和B串联接入电路中,所以通过它们的电流相等,故B正确;通过电磁铁A和B的电流相等,A的线圈匝数多于B的线圈匝数,所以A的磁性强于B的磁性,故C正确;向右移动滑片P,滑动变阻器接入电路的电阻变大,根据欧姆定律可知,电流减小,电磁铁A、B的磁性都减弱,故D正确。
8.B [解析] 容器中的水是导体,当水位到达A时,AB接通,电磁铁中有电流,电磁铁有磁性,故A错误。水位到达A时,电磁铁有磁性,没有到达A时无磁性,所以电磁铁有无磁性跟水位有关,故B正确。左边电磁铁所在的电路是控制电路,右边有红灯和绿灯的电路是工作电路,故C错误。衔铁是软铁,当电磁铁中有电流时吸引衔铁,当电磁铁中无电流时,衔铁被弹簧拉起,衔铁不能用永磁体,只能用软铁,故D错误。
9.D 10.C
11.南(S) 吸引 掉落
12.B A
13.南(S) 地磁场 [解析] 司南是中国古代发明的指示方向的器具,能够指南北是由于受到地磁场的作用,它在水平面内静止时勺柄指南,说明勺柄是磁体的南极。
14.乙 [解析] 磁感线的密疏表示磁场的强弱,密的地方磁场强,由图可知,乙处的磁感线比甲处密,所以乙处的磁场较强,小磁针受到的作用力较强。
15.S 正
16.缩短 缩短 [解析] 闭合开关时,根据右手螺旋定则可判断通电螺线管的上端为S极,根据同名磁极相互排斥,弹簧长度会缩短;滑动变阻器的滑片向左移动时,电路中的电流变大,电磁铁的磁性增强,对条形磁铁的排斥力增大,所以弹簧长度会缩短。
17.具有磁性 分开
18.如图所示
19.如图所示
[解析]已知小磁针的左端为N极,右端为S极,根据异名磁极相互吸引可知,电磁铁的左端为S极,右端为N极;要使电磁铁的右端为N极,由右手螺旋定则可知,电流要从电磁铁的右端流入,因此电源的正极应与电磁铁的右端相连;改变线圈中的电流大小可以改变电磁铁磁性的强弱,因此电路中要串联一个滑动变阻器。
20.(1)会 磁场
(2)条形 不是
(3)N(北) S(南)
[解析] (1)由图甲可知,电源左端为正极,右端为负极,闭合开关S后,根据右手螺旋定则可以判断通电螺线管的右端为N极,左端为S极。根据异名磁极相互吸引可知,图中小磁针会逆时针偏转;通电螺线管和小磁针之间的作用是通过磁场发生的。
(2)由图乙可知,通电螺线管外部的磁场与条形磁铁的磁场相似;磁感线是为了形象地描述磁场而引入的,不是真实存在的。
(3)由右手螺旋定则可知,图丙中通电螺线管的左端为S极,右端为N极,根据周围小磁针N极指向与该点磁感线方向一致可知,在通电螺线管外部,磁感线是从N(北)极出发,最后回到S(南)极。
21.(1)吸引大头针数目的多少
(2)线圈匝数相同时,电流越大,电磁铁的磁性越强
(3)小磁针 增强电磁铁的磁性