2022年最新精品解析沪科版九年级物理第十七章从指南针到磁浮列车专项测评练习题（精选）

沪科版九年级物理第十七章从指南针到磁浮列车专项测评
考试时间：90分钟；命题人：物理教研组
考生注意：
1、本卷分第I卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分，满分100分，考试时间90分钟
2、答卷前，考生务必用0.5毫米黑色签字笔将自己的姓名、班级填写在试卷规定位置上
3、答案必须写在试卷各个题目指定区域内相应的位置，如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新的答案；不准使用涂改液、胶带纸、修正带，不按以上要求作答的答案无效。
第I卷（选择题 30分）
一、单选题（10小题，每小题3分，共计30分）
1、图中各磁体的磁感线方向，标注正确的是（　　）
A． B．
C． D．
2、关于如图所示的奥斯特实验，以下结论正确的是（　　）
①该实验证明了电磁感应现象
②甲、乙两图的实验说明电流的周围存在着磁场
③该实验证明了磁极间的相互作用规律
④甲、丙两图的实验说明电流的磁场方向与电流的方向有关
A．②③ B．①③ C．①④ D．②④
3、如图所示，闭合开关S1、S2，两个通电螺线管的相互作用情况及A、B端的极性分别是（　　）
A．相斥，A端为N极，B端为N极 B．相吸，A端为S极，B端为N极
C．相斥，A端为S极，B端为S极 D．相吸，A端为N极，B端为S极
4、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．将铁芯从螺线管中拔出
5、如图所示为家用吸尘器，其核心部件是一个能高速转动的电动机。下列关于吸尘器涉及的物理知识不正确的是（　　）
A．电动机的原理是磁场对电流有力的作用
B．电动机放在双层罩内，且罩体之间装有海绵，目的是减弱噪声
C．吸尘器工作时，将电能全部转化为机械能
D．“吸尘”的原理是流体压强与流速的关系
6、下列关于电和磁的说法正确的是（　　）
A．铁和铝都能够被磁体吸引
B．磁感线是磁体周围真实存在的曲线
C．奥斯特实验说明电流的周围存在着磁场
D．电磁铁磁性的强弱只与电流的大小有关
7、将条形磁铁周围附近摆放几个可以自由转动的小磁针（涂黑的一端表示小磁针的N极），仅考虑小磁针跟磁铁之间的相互作用，图中能正确反映小磁针静止时跟磁铁之间相对位置关系的是（　　）
A． B．
C． D．
8、下列有关电与磁的说法正确的是（　　）
A．磁感线是用来形象描述磁场的，是真实存在的
B．奥斯特实验说明电流周围存在着磁场
C．磁体周围的磁感线都是从磁体的南极出来回到磁体的北极
D．同名磁极相互吸引，异名磁极相互排斥
9、如图所示的“吸引现象”由分子间作用力引起的是（　　）
A． 磁铁吸引铁器 B． 吸盘吸在墙上
C． 摩擦后的气球吸引头发 D． 压紧的铅块互相吸引
10、关于电磁铁，下列说法中正确的是（　　）
A．电磁铁是根据电流的磁效应制成的
B．电磁铁的铁芯可以用铜棒代替
C．电磁铁的磁性强弱与电流的方向有关
D．电磁铁的磁性强弱只与电流的大小有关
第Ⅱ卷（非选择题 70分）
二、填空题（5小题，每小题3分，共计15分）
1、如图是研究电磁铁磁性强弱的实验装置，其中E是电磁铁。只利用此装置可以研究电磁铁磁性强弱与______是否有关。闭合开关S后，发现电磁铁吸引起少量大头针。为了让电磁铁能吸引起更多的大头针，只利用图中的器材，可以将滑动变阻器滑片向______移动。（选填“左”或“右”）
2、磁体周围存在着___________。磁场是有方向的，小磁针在磁场中静止时___________极所指方向，就是该点的磁场方向。
3、在物理学中，为了研究磁场方便，我们引入了磁感线的概念。磁感线总是从磁体的___极出来，回到_______极。
4、物体具有_____的性质，该物体就具有了磁性。具有磁性的物体叫做___。
5、如图所示为“智能照明灯”电路。闭合开关S，光照弱时电灯L自动发光，光照强时电灯L自动熄灭。电磁继电器利用电流的______效应工作；电源电压恒定，控制电路中光敏电阻R2的阻值随光照强度的增加而______，相同条件下，若将定值电阻R1换成阻值稍大的电阻，将会______（选填“增加”或“减少”）电灯L的发光时间。
三、计算题（5小题，每小题8分，共计40分）
1、育华的学子都充满了创造力，初三五班的谢玉同学设计如图1所示的道路限载报警器。是压敏电阻，其电阻大小随压力大小变化的关系如图2所示，当超载车辆通过压敏电阻时，报警器受到压力过大，电铃就会响，发出警报。通过用电压表（量程）改装的车重显示表，还能显示出通过车辆的重力。调节的大小，可以实现限载重力的调节。为，电磁铁线圈电阻不计，请完成下列问题：
（1）请根据题意将图1的电路补充完整；
（2）在某次测试中，当，电压表示数为时，恰好报警。此时报警器受到的压力是多少？
（3）在确保电路安全的前提下，这个报警器能够承受的最大压力是多少？（提示：电磁铁的启动电流是保持不变的）
2、如图甲所示，是一种电加热恒温箱的简化工作原理电路图。工作电路由电压U0=220V的电源和阻值为R0=88Ω的电热丝组成。控制电路是由电压U1=7.5V的电源、开关、电磁继电器（线圈电阻不计）、电阻箱R1（可取值范围为0~120Ω）和热敏电阻Rt组成的，热敏电阻Rt的阻值随温度变化的关系如图乙所示。当控制电路的电流达到50mA时，衔铁才吸合，从而切断右边工作电路，停止加热。
（1）由乙图可知热敏电阻Rt的阻值随温度的升高怎样变化？
（2）求工作电路中电热丝R0工作时的电流和工作5min产生的热量。
（3）如果恒温箱的温度设定为60℃则电阻箱R1应取多大阻值。
（4）该恒温箱可设定的最高温度是多少。
3、梅雨季节，湿衣服久晾不干，令人烦恼。小明同学设计出一款自动控制“干衣神器”，可使得衣服快速变干，电路图如图甲所示。控制电路电源电压恒为6V不变，工作电路电压为220V交流电，热敏电阻Rx的电阻值随温度的变化关系如图乙所示，定值电阻R0的阻值为120Ω，电磁继电器线圈电阻不计，闭合开关S当温度等于、低于60℃时，机器吹热风；当温度高于60℃时，机器吹冷风。受控电路吹热风时功率为120W，吹冷风时功率为20W。求：
(1)衔铁被吸下时，线圈中的最小电流；
(2)电热丝工作5min放出的热量；
(3)电热丝的阻值。
4、图甲是某小区高层住宅电梯结构的示意图，它主要是由轿厢、滑轮、配重、缆绳及电动机等部件组成，小明家住该小区某栋楼的16楼，他乘电梯从1楼匀速升到16楼用时50s，已知每层楼的高度为3m。小明重600N。轿厢重5400N，动滑轮和细绳的重力以及摩擦力均忽略不计，针对此时程，解答下列问题。
(1)拉力F的功率为多大？
(2)动滑轮A提升小明的机械效率为多少？
(3)图乙是该电梯超载自动报警系统工作原理的示意图，在工作电路中，当电梯没有超载时，触点K与触点A接触，闭合开关S，电动机正常工作，当电梯超载时，触点K与触点B接触，电铃发出报警铃声，即使闭合开关S，电动机也不工作，在控制电路中，已知电源电压为6V，保护电阻R2=100Ω，电阻式压力传感器R1的阻值随乘客压力（F压）大小变化如图丙所示，电磁铁线圈的阻值忽略不计，当电磁铁线圈电流超过0.02A时，电铃就会发出警报声，若乘客人均重为700N，该电梯最多可以乘载多少人？
5、2009年12月26日，世界上一次建成里程最长、运营速度最高的高速铁路——武广高铁正式投入运营．请回答下列问题：
（1）列车的车身材料与飞机的相同，采用轻并且坚固的优质铝合金材料．物质的物理属性有很多，如密度、磁性、导电性、导热性、硬度等．上述属性中，“轻”反映了铝合金材料的 物理属性，“坚固”反映了铝合金材料的 物理属性；
（2）某时刻列车的电子屏幕显示它的运行速度如下图所示，此速度合 m/s．武广高铁全长1069km，若列车运行的平均速度是305km/h，则跑完全程需 h（计算结果小数点后保留一位数字）；
（3）武广高铁全程采用全封闭管理，列车高速运行过程中车身周围的气压 （选填“大于”、“等于”或“小于”）离车身较远处的气体压强．
（4）高速铁路一般采用电力机车，它的电动机是利用 的原理来工作的．
四、实验探究（3小题，每小题5分，共计15分）
1、在探究“电磁铁磁性强弱的影响因素”实验中，使用了如图所示的器材，请完成下列问题：
（1）开关S闭合后，螺线管的左端为______极；（选填“N”或“S”）
（2）当导线由触点1改接为触点2时，线圈的匝数发生改变，调节滑动变阻器使电流表示数不变，发现悬挂的小铁箔M偏离竖直位置的角度明显变小，请结合以上情景提出一个可探究的科学问题：______。
2、某同学研究电流产生的磁场，闭合开关前，小磁针的指向如图甲所示。
（1）闭合开关，小磁针的偏转情况如图乙中箭头所示，可得___________可以产生磁场。
（2）只改变电流方向，再次进行实验，小磁针的偏转情况如图丙中箭头所示。由乙、丙两次实验可得电流产生的磁场的方向与___________有关。
3、如图所示是老师设计的一个实验装置，用来探究“影响电磁铁磁性强弱因素”，它是由电源、滑动变阻器、开关、带铁芯的螺线管（线圈电阻忽略不计）和自制的针式刻度板组成，通过观察指针偏转角度的大小，来判断电磁铁磁性的强弱。用竹片削制的指针下方加装固定一物体E，导线a与接线柱2相连。
（1）为了使指针在受磁场力的作用时能够绕O点转动，需要在E处加装 _____（选填“铜块”、“铝块”或“铁块”），加装物体后，为了确保指针能正确指示且具有一定的灵敏度，老师在O点转轴处涂抹润滑油，目的是 _____，使指针转动更灵活。
（2）按如图所示连接好电路，闭合开关，调节变阻器滑片P到某一位置，记下此时指针偏转的角度，保持滑片P位置不变，导线a改为与接线柱1相连，可以探究电磁铁磁性强弱与 _____的关系；保持接线方式不变，移动变阻器滑片P，可以探究电磁铁磁性强弱与_____的关系。
（3）保持滑片P位置不变，导线a改为与接线柱1相连时，闭合开关后，指针偏转的角度将会 _____，当滑动变阻器的滑片P向左滑动时，指针偏转的角度将会 _____（填“增大”或“减小”）。
（4）你认为该装置中指针的偏转角度大小可能还与哪些因素有关？（只写出一个即可）。______
-参考答案-
一、单选题
1、C
【详解】
ABD．在磁体外部，磁感线总是从N极发出回到S极的。ABD选项对应的图中，磁感线都是从S极发出回到N极的，故ABD错误；
Ｃ．图中磁感线回到S极，故C正确。
故选C。
2、D
【详解】
小磁针在磁场中受磁场力的作用而偏转；甲图导线中有电流，小磁针偏转，乙图导线中无电流小磁针不偏转；比较甲、乙两图说明：通电导体周围存在磁场。甲、丙两图导线电流方向不同，小磁针偏转方向不同，说明小磁针受力方向不同，磁场方向不同，比较甲、丙两图说明：通电导体产生的磁场方向与电流方向有关。根据以上分析，结论①③错误，②④正确。故ABC错误，D正确。
故选D。
3、B
【详解】
右手握住通电螺线管，是指环绕方向和电流方向相同，大拇指所指方向就是N极，所以左边螺线管的A端为S极，右端为N极。右边螺线管的B端为N极，左端为S极。同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，所以两个通电螺线管相互吸引。故B符合题意，ACD不符合题意。
故选B。
4、A
【详解】
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只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的情况下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。
故选A。
5、C
【详解】
A．电动机是利用通电导线在磁场中受力的作用的原理制成的，故A正确，不符合题意；
B．电动机放在双层罩内，且罩体之间装有海绵，目的是用海绵吸音在传播过程中减弱噪声，故B正确，不符合题意；
C．吸尘器工作时，主要将电能转化为机械能，由于电流具有热效应，还会将部分电能转化为内能，故C错误，符合题意；
D．“吸尘”的原理是通过改变吸尘器里面气体的流速，减小吸尘器内部的气体压强，通过大气压强把灰尘压入吸尘器，故D正确，不符合题意。
故选C。
6、C
【详解】
A．磁体能够吸引铁钴镍，但不能吸引铝，故A错误；
B．磁感线是人们为了描述磁体周围空间磁场的情况，假想出来的一些闭合曲线，并不是真实存在的，故B错误；
C．奥斯特实验说明电流的周围存在着磁场，故C正确；
D．电磁铁磁性的强弱既与电流的大小有关，还与线圈匝数有关，故D错误。
故选C。
7、C
【详解】
由条形磁铁的磁感线分布可知，条形磁铁的磁感线在外部从N极出发回到S极，小磁针的N极的指向为该处磁感线的方向，故可知ABD不符合题意，C符合题意。
故选C。
8、B
【详解】
A．磁感线是用来形象描述磁场的，但不是真实存在的，是我们假象出来的，故A错误；
B．丹麦物理学家奥斯特于1820年通过实验首先发现电流的周围存在着磁场，故B正确；
C．磁体周围的磁感线都是从磁体的北极出来回到磁体的南极，故C错误；
D．同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，故D错误。
故选B。
9、D
【详解】
A．磁铁能够吸引铁钉，是由于磁体具有吸引铁钴镍等物质的性质，属于磁体对物体的作用力，故A不符合题意；
B．吸盘要固定在墙壁上，需要先用力挤压塑料吸盘，把盘内的空气挤出，然后吸盘就被外界的大气压紧压在了墙壁上，故B不符合题意；
C．摩擦后的气球带上了电荷，能吸引不带电的头发，是由静电引起的，故C不符合题意；
D．两个压紧的铅块互相吸引，是由于分子间存在相互作用的引力而使两铅块粘在一起，不易分开，故D符合题意。
故选D。
10、A
【详解】
A．电磁铁通电时具有磁性，断电时没有磁性，是根据电流的磁效应制成的，故A正确；
B．电磁铁的铁芯需要用软磁性材料制成，铜不是磁性材料，所以电磁铁的铁芯不可以用铜棒代替，故B错误；
CD．电磁铁的磁性强弱与电流的大小，线圈匝数有关，与电流方向无关，故CD错误。
故选A。
二、填空题
1、电流强度 左
【详解】
[1]由图中可知，移动滑动变阻器滑片的位置，可以改变滑动变阻器接入电路中阻值的大小，从而改变电路中电流的大小，故利用此装置可以用来探究电磁铁磁性强弱与电流强度是否有关。
[2]为了让电磁铁能吸引更多的大头针，应增大电磁铁的磁性，即要增大电路中的电流，应减小滑动变阻器接入电路中的阻值，故应将滑动变阻器的滑片向左移动。
2、磁场 北
【详解】
[1][2]磁体周围存在一种看不见、摸不着的物质，叫做磁场；物理学规定小磁针在磁场中静止时其北极所指的方向为该点的磁场方向。
3、北 南
【详解】
略
4、吸引铁钴镍等物体 磁体
【详解】
略
5、磁 减小 增加
【详解】
[1]电磁继电器是利用其中的电磁铁磁性的强弱变化来控制触点的断开和闭合，从而控制电路，所以它是利用电流的磁效应原理工作的。
[2]光照弱时电灯L自动发光，光照强时电灯L自动熄灭；说明光照弱时电路中电流小，电磁铁磁性弱，衔铁不能被吸下，开关闭合，光照强时电路中电流大，电磁铁磁性强，衔铁被吸下，开关断开；所以，光照弱时，光敏电阻R2的阻值较大，光照强时，光敏电阻R2的阻值较小，即敏电阻R2的阻值随光照强度的增加而减小。
[3]若将定值电阻R1换成阻值稍大的电阻，则光敏电阻R2阻值更小时，才能使电磁铁具有足够强磁性将衔铁吸下，即需要光照更强时，才能使灯熄灭，所以会增加电灯L的发光时间。
三、计算题
1、（1）见解析；
（2）在某次测试中，当，电压表示数为时，恰好报警。此时报警器受到的压力是20000N。
（3）在确保电路安全的前提下，这个报警器能够承受的最大压力是69850N。
【详解】
(1)当超载车辆通过压敏电阻时，报警器受到压力过大，电铃就会响，发出警报。所以灯和电铃并联，如图所示
(2)在某次测试中，当，电压表示数为时，恰好报警。此时R的电压是
-=-=
电路的电流是
压敏电阻此时的阻值是
根据图2可知，此时压力为20000N。
(3)在确保电路安全的前提下，同时满足电压表最大，电流最大是2A，此时R的电压是
-=-=
压敏电阻此时的阻值是
根据图2的比例关系可知，电阻是500Ω，压力为20000N；电阻是700Ω，压力为0N；则可得到电阻和压力的关系式是
则代入数据，此时压力为69850N。
答：(1)如图所示；
(2)在某次测试中，当，电压表示数为时，恰好报警。此时报警器受到的压力是20000N。
(3)在确保电路安全的前提下，这个报警器能够承受的最大压力是69850N。
2、（1）随着温度的升高热敏电阻Rt的阻值逐渐减小；（2）2.5A；1.65×105J；（3）60Ω；（4）180℃
【详解】
（1）观察乙图坐标轴可知，随着温度的升高热敏电阻Rt的阻值逐渐减小。
（2）工作电路中电热丝R0工作时的电流为
工作5min产生的热量为
（3）衔铁被吸下时控制电路总电阻为
由乙图可知当温度为60℃时，热敏电阻Rt的阻值为90Ω，则可求此时电阻箱R1阻值为
R1=R总-Rt=150Ω-90Ω=60Ω
（4）设定温度越高则热敏电阻Rt的阻值越小，总阻值须达到150Ω衔铁才会被吸下，则当滑动变阻器取得最大值为120Ω时，热敏电阻Rt的阻值最小为
Rtmin=150Ω-120Ω=30Ω
对应乙图可知，可测量最高温度为180℃。
答：（1）随着温度的升高热敏电阻Rt的阻值逐渐减小；
（2）电热丝R0工作时的电流为2.5A，工作5min产生的热量为1.65×105J；
（3）如果恒温箱的温度设定为60℃则电阻箱R1应取60Ω；
（4）该恒温箱可设定的最高温度是180℃。
3、 (1)0.2A；(2)3×104J；(3)
【详解】
(1)由图知，当温度等于、低于60℃时，机器吹热风，此时衔铁应被吸下，由图象知，此时热敏电阻Rx＝40Ω，由并联电路特点和欧姆定律可得通过两电阻的电流
所以通过线圈中的最小电流
I=I1+IX=0.05A+0.15A=0.2A
(2)由图甲知，吹热风时，电动机和电热丝并联，同时工作
P热＝P电热丝+P电动机＝120W
吹冷风时，只有电动机工作
P冷＝P电动机＝20W
所以电热丝功率
P电热丝＝P热﹣P冷＝120W﹣20W＝100W
电热丝工作5min放出的热量
Q＝W电热丝＝P电热丝t＝100W×5×60s＝3×104J
(3)由可得，电热丝电阻
答：(1)衔铁被吸下时，线圈中的最小电流为0.2A；
(2)电热丝工作5min放出的热量为3×104J；
(3)电热丝的阻值为484Ω。
4、 (1)；(2)10%；(3)12人
【详解】
(1)根据动滑轮的特点可知细绳拉力大小
轿厢上升的高度
拉力移动距离
拉力做的功
拉力的功率
(2)滑轮提升小明做的有用功
动滑轮A提升小明的机械效率
(3)由欧姆定律可得，电路总电阻
此时压力传感器的电阻值
根据图像可知此时的最大压力为9000N，则电梯承载的人数
人
答：(1)拉力F的功率为；
(2)动滑轮A提升小明的机械效率为10%；
(3)该电梯最多可以乘载12人。
5、（1）密度、硬度（2）100、 3.5（3）小于（4）通电线圈在磁场中受力转动或通电导体在磁场中受到力的作用
【详解】
试题分析：（1）“轻”的意思是说两列车的质量小，在列车的体积一定时，列车的质量小，说明它的密度小；“坚固”是说列车不易发生形变，指的是硬度大；
（2）电子屏幕显示的速度是36km/h．360km/h=100m/s；跑完全程需要的时间t＝s/v＝1069km/305km/h
=3.5h；
（3）因为流体压强特点流速大的地方压强小，流速小的地方压强大；列车高速运行过程中车身周围的空气随之高速运动，空气流速大，压强小，所以列车高速运行过程中车身周围的气压小于离车身较远处的气体压强．
（4）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到力的作用
考点：物质的物理特征；速度公式及其应用；流体压强与流速关系；电动机原理
四、实验探究
1、N 电磁铁磁性与线圈匝数有什么关系
【详解】
（1）[1]由电流流向可知，通电螺线管外侧的导线电流方向是向上的，由安培定则：用右手握住螺线管，让四指指向螺线管中电流方向，大拇指所指方向为螺线管的N极，可知左侧为N极。
（2）[2]导线由触点1改接为触点2时，线圈的匝数发生改变，虽然调节滑动变阻器使电流表示数不变，但线圈匝数变少后电磁铁的磁性发生了变化，所以对铁箔M的吸引力减小了，故可以提出问题：电磁铁磁性与线圈匝数有什么关系。
2、电流 电流方向
【详解】
（1）[1]根据实验现象，在给导体通电时，导体下方的小磁针发生偏转，说明通电导体周围存在磁场，即电流可以产生磁场。
（2）[2]由乙、丙两次实验可知，只改变电流方向，小磁针的转动方向发生变化，故电流产生的磁场的方向与电流方向有关。
3、铁块 减小摩擦 匝数 电流 增大 减小 导线的横截面积
【详解】
（1）[1][2]电磁铁具有磁性，能够吸引铁块，故在E处加装铁块，铁块受到磁力而使指针偏转；老师在O点转轴处涂抹润滑油，将接触面隔开，从而减小摩擦。
（2）[3][4]将导线a改为与接线柱1相连，线圈的匝数改变了，故研究的是可以探究电磁铁磁性强弱与线圈的匝数的关系；保持接线方式不变，移动变阻器滑片P，改变了滑动变阻器接入的阻值从而改变电流，故研究的是电磁铁磁性强弱与电流的关系。
（3）[5][6]保持滑片P位置不变，导线a改为与接线柱1相连时，线圈的匝数变大，电磁铁的磁性变强，对铁块的吸引力变大，指针偏转的角度增大；当滑动变阻器的滑片P向左滑动时，滑动变阻器接入的阻值变大，电流变小，电磁铁的磁性变弱，对铁块的吸引力变小，指针偏转的角度减小。
（4）[7]导线的横截面积可能影响电磁铁的磁性，故指针的偏转角度不同。