人教版九年级全一册20.2电生磁一课一练（有解析）

人教版九年级全一册 20.2 电生磁 一课一练
一、单选题
1．绵阳市某初中学校的小明同学在学校实验室模拟安培1820年在科学院的例会上做的小实验：把螺线管水平悬挂起来，闭合开关，发现螺线管缓慢转动后停了下来，改变螺线管B端的初始指向，重复操作，停止时B端的指向都相同。模拟实验装置如图所示，闭合开关，螺线管停下来后B端指向
A．东方 B．南方 C．西方 D．北方
2．下列四种电器中，利用电流热效应工作的是（　　）
A．电饭锅 B．电风扇
C．洗衣机 D．电视机
3．下列选项错误的是（　　）
A．甲图：汽油机的此冲程内能转化为机械能
B．乙图：该器材可验证压强与受力面积的关系
C．丙图：该实验可验证电流周围存在磁场
D．丁图：利用该实验装置探究电热与电阻的关系
4．作图是一种常见的建立模型的方法，如图所示有关作图不符合科学原理的是（ ）
A．平面镜成像
B．小球弹起时受到的力
C．通电螺线管的磁极、磁场
D．家庭电路
5．在探究通电螺线管的实验中，小明连接了如图所示的电路，通电螺线管A端放有一小磁针，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片。下面说法正确的是（　　）
A．通电螺线管B端为N极
B．通电螺线管外C点的磁场方向向右
C．小磁针N极向右转动
D．滑动变阻器的滑片P向b端移动，通电螺线管的磁性增强
6．首先发现电流周围存在磁场的物理学家是（　　）
A．伏特 B．安培 C．帕斯卡 D．奥斯特
7．如图所示，小磁针静止在螺线管附近，闭合开关后，下列判断正确的是（　　）
A．通电螺线管的右端为N B．通电螺线管外S点磁场的方向向左
C．小磁针顺时针旋转90° D．小磁针逆时针旋转90°
8．如图所示甲 乙 丙 丁四个探究实验。探究电流的磁效应与电流的磁场分布的实验是（　　）
A．甲与乙 B．乙与丙 C．丙与丁 D．丁与甲
9．如图所示，小磁针N极的指向和通电螺线管的磁感线方向标注均正确的是（　　）
A． B．
C． D．
10．根据生活中的现象进行推论是常用的科学思维方法。下列根据现象作出的推论中（ ）
A．根据两灯各自的两端电压相等推论两灯是并联
B．根据电路中的灯泡不发光推论电路中没有电流
C．根据两手搓动手会发热推论机械能转化为内能
D．根据直导体下磁针没有旋转推论导体中无电流
11．如图所示，开关闭合后，位于螺线管右侧的小磁针的指向将（　　）
A．N极向右偏转 B．S极向右偏转 C．N极向左偏转 D．保持静止状态
12．下图所示的“吸引”现象中，与摩擦起电有关的是（　　）
A．磁铁吸引铁钉 B．压紧的铅柱互相吸引
C．梳过头的塑料梳子吸引纸屑 D．电磁铁吸引曲别针
二、填空题
13．如图所示，A是悬挂在弹簧测力计下的条形磁铁，B是螺线管，闭合开关，待弹簧测力计示数稳定后，将滑动变阻器滑片缓慢向右移动过程中，电流表示数 ______ （选填“变大”、“不变” 或“变小”），弹力测力计的示数 ______ （选填“变大”、“不变”或“变小”）。
14．丹麦物理学家___________是电流磁效应的发现者。小吉用丝绸摩擦过的玻璃棒靠近悬挂着的泡沫小球，若泡沫小球被排斥，则泡沫小球带___________电荷。
15．螺线管通电后，小磁针静止时的指向如题图所示，则通电螺线管右端为______极，电源的______端为正极。
16．如图，闭合开关S后，电磁铁右侧的小磁针会______（选填“顺”或者“逆”）时针转动。慢慢向下调节滑动变阻器的滑片，桌面上的条形磁体依然保持不动，此过程条形磁体受到的摩擦力______（选填“增大”、“减小”或者“不变”）。
三、综合题
17．阅读短文，回答问题．
智能洁具
智能洁具（智能马桶、全自动洗碗机、智能浴缸等），具有温水洗净、暖风烘干、杀菌等功能，已进入百姓家庭．
某智能洁具为确保安全，插头带漏电保护装置，工作原理如图，连接洁具的火线与零线穿过环形铁芯，正常工作时，两线中的电流相等；若火线与零线中的电流不等，绕在铁芯上的线圈会产生电流，经放大后通过电磁铁吸起铁质开关S切断电源．
这种洁具装有红外线感应装置，当人靠近时，感应装置自动升起洁具盖子；启动洗净功能，加热器将水快速加热至温控装置预设的温度，水泵喷水实施清洗，喷水杆采用纳米银（直径为纳米级的银单质）材料，杀菌效果好；清洗结束，暖风烘干机自动开启烘干功能．表一为该洁具的部分参数，表二为水泵的性能测试参数（表中流量指单位时间内水泵抽送水的体积；扬程指水泵能将水提升的高度）．
表一
额定电压 220V 清洗喷水量 0．8L/min~1．2L/min
烘干机额定功率 180W 加热器额定功率 2100W
表二
流量Q/（×10-4m3·s-1） 0．5 0．6 0．8 1．0 1．2
扬程H/m 1．25 1．80 5．00 7．20
（1）该智能洁具应选用 线插头．当上图电磁铁线圈中电流从a流向b时，电磁铁下端是 极．
（2）下列说法正确的是 ．
A．红外线感应装置利用超声波进行工作
B．暖风烘干是靠增大面积来加快水的汽化
C．纳米银是银分子，喷水杆材料具有良好的导电性
D．漏电保护装置内的火线与零线短路时，开关S不会被吸起
（3）洁具正常工作，按最大喷水量用设定为38℃的温水清洗，加热器的效率为 %；清洗结束，暖风烘干机工作40s，消耗的电能会使标有“3000imp/（kW·h）”的电能表指示灯闪烁 次．[水的比热容c=4．2×103 J/（kg·℃），室温为18℃]
（4）分析表二数据可得，当该水泵的流量为0．8×10-4m3/s时，其扬程为 m；当水泵的流量为1．0×10-4m3/s时，输出的水达到对应的扬程，次过程中水泵克服水重力做功的功率P= W．（g取10N/kg）
18．按要求完成填空。
(1)如图甲所示，弹簧测力计的示数为 __ N；
(2)体温计是根据液体 __ 的性质制成的，医生给小红测量体温时示数如图乙所示，其体温是 __ ℃；
(3)如图丙所示实验，用小磁针的N极的指向来判断通电螺线管周围的 __ 方向。
19．医生对病人进行脑部手术时，需要将体温降至合适的温度．准备手术之前，病人的心肺功能开始由心肺机取代．
（1）心肺机的一个功能是用“电动泵”替代心脏博动，推动血液循环，原理如图所示．将线圈ab缠绕并固定在活塞一端，利用其与固定磁铁之间的相对运动，带动电动泵中的活塞，使血液定向流动；阀门K1、K2都只能单向开启，反向则封闭管路．当线圈中的电流从a流向b时，线圈的左端为_____（选填“N”或“S”）极，活塞将向右运动，“动力泵”处于_____（选填“抽血”或“送血”）状态．
（2）心肺机的另一个功能是用“热交换器”进行热量交换，通过血液循环调节体温．经监测，病人体温由17℃上升至正常体温37℃历时1h．在这段时间内，假设人体所需热量完全由热交换器提供，且不计人体散热，试求人体需从“热交换器”吸收的热量_______．【设病人质量为60kg，人体比热容与水相当为c＝4.2×103J/（kg ℃）】
（3）正常人在静息状态下，每分钟人体心脏能以1.6×105Pa的平均压强将体积6000mL的血液压出心脏，送往人体各部位．求此状态下“电动泵”替代心脏推动血液循环的输出功率________．
20．（1）小邱同学在践行我市中小学生“研学旅行”活动中，赴大邑县“建川博物馆”进行了一次远行研学。他所用的拉杆旅行箱示意图如下所示。装有物品的旅行箱整体可视为杠杆，O为支点，B为重心，A为拉杆的端点。在A点沿图示方向施加拉力F，旅行箱静止。请完成下列问题：
①画出拉力F的力臂l______。
②要使作用在A点的拉力减小，保持其他条件不变，下列做法可行的是______（选填符合要求的选项标号）。
A．缩短拉杆的长度
B．使拉力方向顺时针改变20°
C．将箱内较重的物品靠近O点摆放，重心由B变至
（2）放有条形磁体的小车静止在水平地面上，闭合开关，条形磁体因受磁力向左运动，请在图中括号里标明电源左端的极性和电磁铁右端的磁极______。
21．下图是一种温度自动报警器的原理图，制作_______ (填“酒精”、“煤油”或“水银”)温度计时插入一段金属丝，当温度达到金属丝下端所指的温度时，电磁铁具有_______，将衔铁吸引过来，使电铃发出报警信号．请你根据图中电磁铁的极性，标出控制电路中电源的“＋、－”极．
( )
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．D
【详解】
根据图示的螺线管线圈的绕向和螺线管中电流的方向，利用安培定则可以确定螺线管的B端为N极，A端为S极；在地磁场的作用下，螺线管将会发生转动，螺线管的S极（A）指向南，螺线管的N极（B端）指向北。
故选D。
2．A
【详解】
A．电饭锅是把电能转化为热能的，利用了电流的热效应，故A正确；
B．电风扇是利用电动机带动它转动，把电能转化为机械能，利用了电流的磁效应，故B错误；
C．洗衣机是利用电动机来带动它工作，因此它是利用了电流的磁效应，故C错误；
D．电视机是利用了电流的磁效应，故D错误。
故选A。
3．D
【详解】
A．甲图中，进气门和排气门都关闭，活塞下行，内能转化为机械能，故A正确，A不符合题意；
B．乙图中，分别把砖块平放和竖放（或侧放），在压力不变的条件下，可改变受力面积的大小，根据细沙的凹陷程度，可验证压强与受力面积的关系，故B正确，B不符合题意；
C．丙图为奥斯特实验，通过后小磁针发生偏转，该实验可验证电流周围存在磁场，故C正确，C不符合题意；
D．电热与电流、电阻和通电时间有关，由控制变量法，探究电热与电阻的关系时，要控制电流和通电时间相同，只改变电阻丝的阻值大小。丁图中，电阻丝阻值一定，无法改变电阻丝阻值的大小，故利用该实验装置不能探究电热与电阻的关系，故D错误，D符合题意。
故选D。
4．A
【详解】
A．平面镜所成的像是虚像，所以在画平面镜所成像的时候应该用虚线，故A不符合科学原理，符合题意；
B．小球弹起时受到竖直向下的重力和沿着绳向上的拉力，故B符合科学原理，不符合题意；
C．由图可知，通电螺线管正面电流方向向下，根据安培定则通电螺线管的右端为N极，左端为S极，根据磁极间的相互作用规律，小磁针右端为N极，左端为S极，在磁体的外部磁感性从N极到S极，故C符合科学原理，不符合题意；
D．家庭电路中，螺口灯的连接螺口接零线，中央弹簧片经过开关接火线，故D符合科学原理，不符合题意。
故选A。
5．B
【详解】
A．由图知电流从螺线管的左端流入、右端流出，据安培定则可知，通电螺线管A端为N极、B端为S极，故A错误；
B．通电螺线管A端为N极、B端为S极，外部磁感线是从A指向B，通电螺线管外C点的磁场方向向右，故B正确；
C．由磁极间的作用规律可知，小磁针静止时，左端是N极，右端是S极，即小磁针N极向左转动，故C错误；
D．滑动变阻器的滑动片P向b端移动，变阻器接入电路的电阻变大，电流变小，则通电螺线管的磁性减弱，故D错误。
故选B。
6．D
【详解】
丹麦物理学家奥斯特发现了电流的磁效应，发现电流周围存在磁场。故ABC不符合题意，D符合题意。
故选D。
7．C
【详解】
A．由图可知，开关闭合后，电流从螺线管右端流入，根据安培定则可知，螺线管的左端为N极、右端为S极，故A错误；
B．在磁体外部，磁感线是从N极出发回到S极的，则通电螺线管外S点的磁感线方向向右，即该点磁场方向向右，故B错误；
CD．因通电螺线管右端为S极，根据异名磁极相互吸引可知，小磁针将顺时针转90°，故C正确，D错误。
故选C。
8．B
【详解】
甲图是验证磁体两磁极间的相互作用；乙图是奥斯特实验装置图，即验证电流的磁效应；丙图是验证电流磁场的分布情况；丁图是电磁感应原理图。故ACD均不符合题意，B符合题意。
故选B。
9．C
【详解】
首先根据右手螺旋定则判断通电螺线管的NS极，然后可知磁感线方向，利用磁极间的相互作用规律判断小磁针N极的指向。
【解答】
AB．由图知，四幅图中电流方向和线圈的绕法都相同，且电流从左方流入、右方流出，根据安培定则，伸出右手，四指弯曲所指的方向为电流的方向，则大拇指指向通电螺线管的左端为S极，螺线管的右端为N极；在磁体外部，磁感线方向由N极指向S极，则磁感线方向向左，故AB错误；
CD．由磁极间的相互作用规律可知，小磁针左下端为S极，右上端为N极，故C正确，D错误。
故选C。
10．C
【详解】
A．两灯各自的电压相等，不一定是并联，因为两个规格相同的灯串联时，两端的电压也相等，故A不符合题意；
B．灯的亮度取决于灯的实际功率，灯的实际功率太小，此时电路中有电流，灯也不会亮，故B不符合题意；
C．两手互相搓动，克服摩擦做功，使手的内能增加，温度升高，属于做功改变物体的内能，是机械能转化为内能，故C符合题意；
D．当通电直导体下磁针的位置的磁场方向与磁针指向一致时，磁针不会旋转，故D不符合题意。
故选C。
11．A
【详解】
电源外部电流从正极出发，根据右手螺旋定则可知螺线管的右端为N极，根据同名磁极相互吸引可知，小磁针的N极向右偏转、S极向左偏转。
故选A。
12．C
【详解】
A．磁铁能够吸引铁钉，是由于磁体具有吸引铁、钴、镍等金属的性质，属于磁体对磁体的作用力，是非静电引起的，故A错误；
B．两个压紧的铅块能吊起钩码，由于分子间存在相互作用的引力而使两块铅块粘在一起，不易分开，故B错误；
C．摩擦后的梳子带上了电荷，能吸引不带电的碎纸屑，是由静电引起的，故C正确；
D．电磁铁能吸引铁钉，是由于磁体具有吸引铁、钴、镍等金属的性质，属于磁体对磁体的作用力，是非静电引起的，故D错误。
故选C。
13． 变大 变小
【详解】
[1][2]电流从螺线管的下端流入，由安培定则可知螺线管的上端为N极，螺线管与条形磁铁之间相对的磁极为同名磁极，相互排斥，当滑片向右移动时，滑动变阻器接入电阻变小，总电阻变小，则由欧姆定律可知电路中电流增大，即电流表的示数变大，螺线管的磁性增强，螺线管与磁铁之间的斥力增大，因此弹簧测力计示数变小。
14． 奥斯特 正
【详解】
[1]丹麦物理学家奥斯特第一个发现了通电导线周围存在和电流方向有关的磁场，即电流的磁效应。
[2]用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电，同种电荷相互排斥，玻璃棒靠近悬挂着的泡沫小球，泡沫小球被排斥，说明泡沫小球和玻璃棒带同种电荷，即泡沫小球带正电荷。
15． N 右
【详解】
[1][2]由题图可知，小磁针左端为N极，由异名磁极相互吸引可判断出通电螺线管左侧是S极，右侧为N极；利用安培定则可知电流从螺线管的右端流入，左端流出，判断出电源右侧为正极，左侧为负极。
16． 逆 增大
【详解】
[1]伸出右手握住螺线管，四指弯曲指示电流的方向，大拇指所指的方向即螺线管的右端为通电螺线管的N极，左端为S极，已知小磁针下端为N极，由同名磁极相互排斥、异名磁极相互吸引的知识可知，闭合开关后小磁针会逆时针转动。
[2]在此实验装置中，慢慢向下调节滑动变阻器的滑片，滑动变阻器接入电路的电阻变小，根据欧姆定律可知，电路中的电流变大，因此通电螺线管的磁性增强，条形磁体受到的排斥力变大，条形磁体静止不变，则排斥力与摩擦力是一对平衡力，故摩擦力增大。
17．（1）两 N （2）D （3）80% 6 （4）3．2 5
【详解】
试题分析：（1）由于插头带有漏电保护装置，所以应选用两线插头；根据右手螺线定则，可知电磁铁的下端为N极；（2）红外线属于电磁波，不是超声波，故A错；暖风干手机是通过提高温度和加快空气流动来加快水的蒸发的，故B错；纳米银属于银单质，而不是银分子，故C错；当火线与零短路时，电路断电，电磁铁失去磁性，开关不会被吸起，故D正确；应选D；（3）最大喷水量为1．2L/min，加热这此水所需的热量为Q=cmΔt=4．2×103J/（kg·℃）×1．2kg×20℃=1．008×105J，需消耗的电能为W=Pt=2100W×60s=1．26×105J，所以加热器的效率η=Q/W=1．008×105J/1．26×105J=80%；烘干机的电功率为180W=0．18kW，通电40s=1/90h，所以烘干机消耗的电能为W=Pt=0．18kW×（1/90h）=0．002kWh，所以电能表闪烁的次数为0．002×3000=6次；（4）分析表二中的数据可知，水流量每增加0．1，则扬程与流量的比值就增加0．5，可得出当该水泵的流量为0．8×10-4m3/s时，其扬程为3．2m；当水泵的流量为1．0×10-4m3/s时，输出的水的扬程为5m，次过程中水泵克服水重力做功的功率P=1．0×10-4m3×1．0×103kg/m3×10N/kg×5m=5W．
【考点定位】电与磁；功和功率；效率；热量的计算
18． 4.6 热胀冷缩 36.5 磁场
【详解】
(1)[1]由图知：弹簧测力计上1N之间有5个小格，一个小格代表0.2N，即此弹簧测力计的分度值为0.2N，此时指针指在“4.6”刻度线处，所以弹簧测力计的示数为4.6N。
(2)[2]体温计是根据液体的热胀冷缩性质制成的。
[3]体温计的分度值为0.1℃，示数是36.5℃。
(3)[4]实验中用小磁针的N极指向来判断通电螺线管外部某点的磁场方向。
19． N 送血 5.04×106J 16W
【详解】
（1）当线圈中的电流从a流向b时，由安培定则可知，线圈的左端为N极，与磁铁N极相排斥，活塞在排斥力的作用下将向右运动；此时阀门K1打开，K2关闭，“动力泵”处于送血状态．
（2）人体吸收的热量：
Q＝cm（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg ℃）×60kg×（37℃﹣17℃）＝5.04×106J，
（3）心脏每分钟做的功：
W＝FL＝pSL＝pV＝1.6×105Pa×6000×10﹣6m3＝960J，
心脏的平均功率：．
20． C
【详解】
（1）①[1]由图知，O为支点，反向延长力F的作用线，由O点做F作用线的垂线，垂线段长为其力臂l，如图所示：
②[2]A．拉杆箱的重力、重力的力臂不变，缩短拉杆的长度，则拉力的力臂变短，根据杠杆的平衡条件可知，拉力变大，故此方法不可行，故A不符合题意。
B．拉杆箱的重力、重力的力臂不变，使拉力方向顺时针改变20°，此时拉力的力臂变小，拉力变大，故此方法不可行，故B不符合题意。
C．拉杆箱的重力不变，将箱内较重的物品靠近O点摆放，重心由B变至B′，重力的力臂变短，拉力方向不变，拉力的力臂不变，根据杠杆的平衡条件可知，拉力变小，故此方法可行，故C符合题意。
（2）[3]闭合开关S，条形磁体因受磁力向左运动，说明条形磁体受到了一个向左的排斥力，已知条形磁体左端为S极、右端为N极，根据同名磁极相互排斥可确定通电螺线管的左端是N极、右端为S极；根据安培定则，大拇指指向通电螺线管的N极，则电流从电磁铁右侧流入，所以电源的左端为负极，如图所示：
21． 水银 磁性
明确这一装置由两部分电路组成，左端电路的控制要点在于液体柱的变化，而右端的控制要点则在电磁铁对衔铁的吸引，再由此分析电路中温度变化时的工作情况．用安培定则判断通电螺线管的电流的方向，可知电源的正负极．
【详解】
温度报警器用水银做测温物质，因为水银是导体，当温度达到金属丝下端所指的温度时，电路接通，电磁铁具有磁性，将衔铁吸引过来，使电铃发出报警信号．
由螺线管标的N和S极和安培定则通过它的电流从右端流入，左端流出，电源的右端是正极，左端是负极，如图所示：
答案第1页，共2页
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