北师大版九年级年级全一册第十四章磁现象 单元练习（有解析）

北师大版九年级年级全一册 第十四章 磁现象
一、单选题
1．a、b两个磁极间的磁感线分布如图所示。下列说法正确的是（　　）
A．a端磁极是S极，b端磁极是N极
B．P点没有磁场
C．磁感线是真实存在的
D．Q点的磁场方向水平向右
2．有外形相同的两根钢条M、N，按图甲、图乙两种方式接触时，它们之间都有较大吸引力。则下列推断正确的是（ ）
A．M无磁性、N无磁性
B．M无磁性、N有磁性
C．M有磁性、N无磁性
D．M有磁性、N有磁性
3．如图所示现象中涉及的物理知识正确的是（　　）
A．如图甲，电流的磁效应是由丹麦物理学家安培第一个发现的
B．如图乙，电动机的工作原理是通电导体在磁场中受到力的作用
C．如图丙，导体在磁场中沿任何方向运动，闭合回路中都会产生感应电流
D．如图丁，滑动变阻器的滑片向左滑动，电磁铁的磁性会减弱
4．如图是一种温度自动报警器的原理图，在水银温度计中封入一段金属丝下端所指示的温度为90℃，下列说法错误的是（　　）
A．报警器利用了水银导电和热胀冷缩的性质
B．报警器利用了电磁铁通电时有磁性断电时磁性消失的特点
C．报警器中，水银温度计和电磁铁串联在电路中
D．温度达到90℃时，报警器中的灯亮同时铃响
5．如图所示是小敏设计的汽车尾气中CO排放量的检测电路。当CO浓度高于某一设定值时，电铃发声报警。图中气敏电阻R1阻值随CO浓度的增大而减小。下列说法正确的是（　　）
A．电铃应接在A和C之间
B．当CO浓度升高，电磁铁磁性减弱
C．用久后，电源电压U1会减小，报警时CO最小浓度比设定值高
D．为使该检测电路在CO浓度更低时报警，可将R2的滑片向下移
6．下列四幅图中的设备，与动圈式话筒工作原理相同的是（　　）
A．电铃
B．电动平衡车
C．电磁起重机
D．手摇发电机
7．电动机是很多家用电器的核心部件，下列图中能说明电动机工作原理的是（　　）
A． B．
C． D．
8．以下机械中，利用内能对外做功的是（　　）
A．共享单车 B．电暖器 C．电动机 D．火箭发动机
9．关于磁现象，下列说法中正确的是（　　）
A．条形磁体中间部位的磁性最强
B．用来描述磁场的磁感线真实存在
C．同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引
D．磁场对放入其中的物体有力的作用
10．2021年5月20日，第五届世界智能大会在天津梅江会展中心隆重开幕，长安智能化汽车UNI——K（如图）充分展现了“中国智造”科技风采，UNI——K不仅可以实现自动刷脸识别车主身份、车内拍抖音、全速自适应巡航等众多功能，其炫酷的转向灯也尽显奢华。关于UNI——K，下列判断正确的是（　　）
A．车内的集成电路由超导材料制成
B．左右转向灯之间是并联连接的
C．拍抖音时，景物通过摄像头成虚像
D．汽车的电动机利用了电磁感应原理
11．如图所示，是电学中常见的电路图，在A、B两点间分别接入下列选项中加点字的元件并进行以下对应实验，对滑动变阻器在此实验中的作用描述正确的是（　　）
①探究电流与电阻的关系时是为了调节电阻两端电压成倍数变化
②用“伏安法”测电阻时是为了改变定值电阻两端电压，测量对应电流
③研究影响电阻大小因素时是为了更换不同电阻丝，保持电流不变，测量对应电压值
④研究电磁铁磁性强弱与线圈匝数关系时是为了更换匝数不同电磁铁，保持电流不变
A．①② B．②③ C．③④ D．②④
12．下列几种物质不能被磁化的是
A．碳钢 B．铸铁 C．铜棒 D．镍片
二、填空题
13．2021年12月9日15：40“天宫课堂”开讲，下图为王亚平正在展示冰箱里的苹果。苹果外面有保鲜膜是可以防止水分___________（填物态变化名称），这个物态变化需要___________热；冰箱门上有黑色的磁性密封条，是利用磁体能够___________（选填“吸引”或“排斥”）铁的原理。
14．根据图中标出的通电螺线管的磁感线方向可知：通电螺线管的右端为______极，小磁针的右端为______（以上两空填“N”或“S”）极。
15．如图所示的四个图中，最早向人们揭示电和磁之间存在联系的实验图是______；揭示电动机的工作原理的图是______；揭示发电机的工作原理的图是______。（以上均填字母）
16．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。
三、综合题
17．阅读下列短文，回答问题。
智能防疫机器人
我国研制的某款智能防疫机器人，具有自主测温，移动，避障等功能。机器人利用镜头中的菲涅尔透镜将人体辐射的红外线聚集到探测器上，通过处理系统转变为热图象，实现对人群的体温检测。当发现超温人员，系统会自动语音报警，并在显示屏上用红色框标注人的脸部。机器人利用磁敏电阻等器件来监控移动速度，控制驱动电机运转，图甲为控制电机运转的原理电路，U为输入电压，为磁敏电阻，阻值随外加磁场强弱的变化而改变。机器人为有效避障，在移动过程中会发射、接收超声波（或激光）来侦测障碍物信息，当感知到前方障碍物时，机器人依靠减速器进行减速，并重新规划行驶路线。
（1）机器人在行进过程中遇到玻璃等透明障碍物时，利用_______（选填“超声波”或“激光”）才能较好感知到障碍物。
（2）图甲中电磁铁的上端为______选填（“N”或“S”）极。
（3）机器人的菲涅尔透镜的作用相当于_______（选填“凸透镜”或“凹透镜”），会将人体辐射的红外线（电磁波）会聚到探测器上进行处理；当发现超温人员，系统会自动语音报警，说明声音可以传递_______（选填“信息”或“能量”）。
（4）控制由机运转的磁敏电阻阻值随磁场强弱变化的图象如图乙，当磁敏电阻在正常工作区时，即使图甲电路中输入电压U发生改变，两端电压都能维持在某一定值附近微小变化，从而使控制电路中的电机稳定转动，则磁敏电阻的正常丁作区对应图中______（选填“ab”或“bc”）段。正常工作时，当阻值为800。的阻值为400，线圈电阻忽略不计，当U为24V时，处在磁场中的RB电功率为0.32W。两端的电压是_______V。
18．（1）如图甲中木块的长度为______cm；在调节天平平衡时，将游码归零后，指针如图乙所示，此时应向______调节平衡螺母，使横梁平衡；天平平衡时，放在天平右盘中的砝码和游码的位置如图内所示，所测物体的质量为_____g；
（2）蹄形磁体附近的导体与灵敏电流计组成闭合电路，如图所示，现将该导体竖直向上快速移动（沿图示箭头方向），电路中______（选填“有”或“无”）感应电流产生；
（3）小明家的电能表月初示数如图所示，月底示数为941.4kW·h，若用电价格为0.7元/度，则小明家该月电费为______元；
（4）在“探究水沸腾时温度变化的特点”实验中，如图所示，其中图______是水沸腾前的情况，沸腾前气泡大小变化的原因是：气泡上升过程中______（多选，选填字母）
A．气泡遇冷收缩 B．气泡遇热膨胀
C．气泡所受水的压强变小 D．气泡内水蒸气遇冷液化
19．阅读下列材料，回答下列问题
电磁继电器与扫地机器人
某智能扫地机器人（如图甲）可通过灰尘传感器自动寻找灰尘清扫，通过电动机旋转、产生高速气流将灰尘等吸入集尘盒。因乙为其部分工作原理图，R为光敏电阻，其阻值随光照强度增大而减小。下表为其部分工作参数（注：电池总容量2.5Ah是指在额定电压下以2.5A的电流可工作1小时）
额定电压 12V 额定功率 30W
电池总容量 2.5Ah 工作噪音 ＜50dB
(1)图乙中电磁铁是根据电流的________效应做成的；
(2)接通电源，机器人工作，当清扫到一定程度，地面灰尘减少，使照射到光敏电阻上的光照强度增强，通过电磁铁的电流将________（选填“增强”、“不变”或“减弱”），则电磁铁磁性________（选填“增强”、“不变”或“减弱”），B触头将与________（选填“A”或“C”）触头接触；
(3)充满电后电池储存的电能为__________J。
20．为延长蔬果保鲜时间，某同学帮助菜农设计了蔬果保鲜仓库的自动制冷装置.装置如图甲所示，控制电路中电源电压恒定，R1为热敏电阻，R2阻值为5Ω，电磁铁线圈阻值忽略不计；R1阻值随温度的变化关系如图乙所示.当温度升高到5℃时，控制电路中电流达到100mA，衔铁吸下，制冷器启动工作；当电流降至37.5mA时，衔铁弹回，工作电路断开，制冷器停止工作，如此进行间歇性循环工作.图丙为工作电路断开，制冷器停止工作，如此进行间歇性循环工作.图丙为工作电路某1小时内制冷器功率与时间的关系图。
请完成下列问题：
（1）温度升高时，热敏电阻R1的阻值将______（选填“增大”或“减小”）；
（2）请在控制电路中加一个电压表，使得温度升高时，电压表示数变大，应加在______（选填“R1”或“R2”）两端；
（3）求该装置所控制的最低温度（请写出过程）；( )
（4）求一小时内，工作电路制冷器消耗的总电能；( )
（5）如果要提高该装置所控制的最低温度，应将R2的阻值_______（选填“增大”或“减小”），此时最高温和最低温的温度差______（选填“增大”、“减小”或“不变”），理由是______。
21．科技小组为灯暖型浴霸（一种取暖用的电器）设计了一个可自动控制温度的装置，如图甲所示，控制电路电压U1恒为12V，继电器线圈的电阻R0为20Ω。定值电阻R1为40Ω，热敏电阻R2的阻值随温度变化的图像如图乙所示；工作电路电压U2恒为220V，安装两只标有“220V 275W”的灯泡。闭合开关S，当继电器线圈中的电流大于或等于50mA时，继电器的衔铁被吸合，工作电路断开。
（1）为了达到较好的取暖效果，两个灯泡应该___________（选填“串联”或“并联”）接入工作电路，工作电路工作时，A端应与___________（选填“B”或“C”）端相连接。
（2）工作电路工作时的总电流为多大___________？
（3）浴室里控制的温度t0为多高___________？
（4）为使利用R2控制的浴室温度t0高低可调，需要对控制电路进行改进，请在图丙的虚线框内画出改进后的部分电路。添加的器材需说明规格___________。
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．D
【详解】
A．磁感线的方向由N极指向S极，由图可知，a端磁极是N极，b端磁极是S极，故A错误；
B．处于磁场中的任意位置都有磁场，磁感线只是为了直观的描述磁场假想出来的，它的疏密程度代表磁场的强弱，因此P点虽然不在画出的磁感线上，但依然有磁场，故B错误；
C．磁场是真实存在的，但是磁感线是不存在的，是为了方便描述磁场而假想出的一个模型，故C错误；
D．Q点的磁场方向由a端指向b端，水平向右，故D正确。
故选D。
2．D
【详解】
A．如果M无磁性、N无磁性，则按甲乙两图的方式接触都不会有较大吸引力，故A错误；
B．根据磁体的磁极在两端，磁性最强的特点，如果M无磁性、N有磁性，则按乙图的方式接触不会有较大吸引力，故B错误；
C．根据磁体的磁极在两端，磁性最强的特点，如果M有磁性、N无磁性，则按甲图的方式接触不会有较大吸引力，故C错误；
D．根据磁体的磁极在两端，磁性最强的特点，如果M有磁性、N有磁性，则按甲乙两图的方式接触都有较大吸引力，故D正确。
故选D。
3．B
【详解】
A．电流的磁效应是由丹麦物理学家奥斯特第一个发现的，故A错误；
B．通电导体在磁场中受力的作用，将线圈置于磁场中，并利用换向器不断改变线圈中电流方向，可以使线圈持续转动，由此制造了电动机，故B正确；
C．闭合回路的部分导体在磁场中需要做切割磁感线运动，这样才能产生感应电流，故C错误；
D．滑动变阻器滑片左滑，电路中电阻减小，电流增大，电磁铁磁性会增强，故D错误。
故选B。
4．D
【详解】
A．报警器利用水银导电，即当到达警戒温度时，水银与金属丝联通，构成了闭合回路，故电铃响，故利用的是水银的导电性，温度计的工作原理就是水银的热胀冷缩，故A正确，A不符合题意；
B．报警器就是利用了电磁铁通电时有磁性，电铃响，断电时磁性消失，灯泡亮的特点的，故B正确，B不符合题意；
C．如图所示，报警器中，水银温度计和电磁铁首尾相连，故串联在电路中，故C正确，C不符合题意；
D．温度达到90℃时，报警器中的铃响灯灭，而没有到达警戒水位时，电铃不响，灯泡亮，故D错误，D符合题意。
故选D。
5．C
【详解】
AB．由题意可知，气敏电阻R1阻值随CO浓度的增大而减小，当CO浓度高于某一设定值时，气敏电阻变小，电磁铁通过的电流变大，电磁铁磁性增强吸引衔铁向下运动，BD接入电路，则电铃应接在B和D之间，故AB错误；
C．用久后，电源电压U1会减小，保证电磁铁电流一定的情况下，气敏电阻的阻值需要更低，则报警时CO最小浓度比设定值高，故C正确；
D．为使该检测电路在CO浓度更低时报警，应增大电路中的电流，可将R2的滑片向上移使变阻器接入的电阻变小，故D错误。
故选C。
6．D
【详解】
动圈式话筒工作原理是电磁感应。
A C．电铃和电磁起重机是根据电流的磁效应制成的，故AC不符合题意；
B．电动平衡车是利用通电导体在磁场中受到力的作用原理工作，故B不符合题意；
D．手摇发电机是利用电磁感应原理制成的，故D符合题意。
故选D。
7．D
【详解】
A．电动机的原理是通电导体在磁场中受到力的作用。A图没有电源，是电磁感应现象，与电动机无关，故A不符合题意；
B．B是探究电磁铁磁性强弱与线圈匝数的关系，与电动机无关，故B不符合题意；
C．C说明通电导体周围存在磁场，故C不符合题意；
D．D中有电源，通电导体受到了力的作用，故D符合题意。
故选D。
8．D
【详解】
利用内能对外做功，就是将内能转化为机械能；
A．共享单车工作时，消耗蓄电池的电能为单车提供动力，因此将电能转化为机械能，故A不符合题意；
B．电暖器工作时将消耗电能转化为内能，故B不符合题意；
C．电动机的工作原理是通电导线在磁场中受到力的作用，将电能转化为机械能，利用电能对外做功，故C不符合题意；
D．火箭发动机工作时，利用高温高压的燃气推动火箭升空，将燃料的内能转化为火箭的机械能，故D符合题意。
故选D。
9．C
【详解】
A．条形磁体的中间磁性最弱，两端磁性最强，故A错误；
B．磁感线是为了描述磁场分布而引入的，不是真实存在的，故B错误；
C．磁极间的相互作用规律是同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，故C正确；
D．磁场的基本性质是对放入其中的磁体产生磁力的作用，故D错误。
故选C。
10．B
【详解】
A．车内的集成电路由半导体材料构成，而非由超导体材料构成，故A错误；
B．左右转向灯可以单独工作，故是并联连接，故B正确；
C．拍抖音时，摄像头成的是倒立缩小的实像，故C错误；
D．电动机的工作原理是通电导体在磁场中受到力的作用，故D错误。
故选B。
11．D
【详解】
①探究电流与电阻的关系时滑动变阻器是为了保护电路和控制电阻两端的电压不变；
②用“伏安法”测电阻时，滑动变阻器是为了改变定值电阻两端电压，测量对应电流，进行多次实验测量求平均值，减小误差；
③研究影响电阻大小因素时滑动变阻器是是为了保护电路和更换不同电阻丝，保持电压不变，测量对应电流值，
④研究电磁铁磁性强弱与线圈匝数关系时要控制电路电流不变，为了让匝数不同电磁铁通过的电流相等，通过调节滑动变阻器保持电流不变，故ABC错误，D正确。
故选D。
12．C
【详解】
能被磁铁吸引，即磁化的物质称为磁性材料，如铁、钴、镍．
碳钢、铸铁、镍片都是磁性材料，都能够被磁化；
但是铜不是磁性材料，因此铜棒不能被磁化．
故选C．
13． 汽化（或蒸发） 吸 吸引
【详解】
[1][2]苹果外面有保鲜膜隔断了苹果和空气的接触面积，可以防止水分蒸发，蒸发过程需要吸收热量。
[2]冰箱门上有黑色的磁性密封条，是利用磁体能够能够吸引铁、钴、镍等物质，从而能使冰箱门紧闭，防止热量进入冰箱。
14． S N
【详解】
[1]通电螺线管外部磁感线都是从N极出发，回到S极，故该螺线管的左端为N极，右端为S极。
[2]螺线管下方磁感线的方向也是从N极出发，回到S极，故磁感线的方向是向右，而小磁针N极的指向即为磁感线的方向，故小磁针的右端为N极。
15． C D A
【详解】
[1] 图B将导线绕在铁钉上，当有电流通过导线时，即为电磁铁，会有磁性，没有电流时就失去磁性，其原理是电流的磁效应。图C装置是奥斯特实验，实验表明电流周围存在磁场，最早向人们揭示电和磁之间存在的联系，即最早向人们揭示电和磁之间存在联系的实验图是C。
[2]图D装置说明通电导体在磁场中受力而运动，是电动机的制作原理，即揭示电动机的工作原理的图是D。
[3]图A装置说明闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动，导体中产生感应电流，是电磁感应现象，是发电机的工作原理，即揭示发电机的工作原理的图是A。
16． 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。
17． 超声波 N 凸透镜 信息 bc 8
【详解】
（1）[1]激光可以在透明介质中传播，而超声波是以波的形式传播的，遇到障碍物时会反射从而被机器人接收，故机器人在行进过程中遇到玻璃等透明障碍物时，超声波才能较好感知到障碍物。
[2]电流从螺线管的下端流入，上端流出，由安培定则可知上端是N极。
（2）[3]机器人利用镜头中的菲涅尔透镜将人体辐射的红外线聚集到探测器上，说明该透镜对光有会聚作用，是凸透镜。
[4]由于声音可以传递信息，所以当发现超温人员，系统会自动语音报警。
（3）[5]因为R1与RB串联，由串联分压原理可知，为维持U1两端电压稳定，磁敏电阻RB两端电压UB也应该随输入电压U的变化而发生变化，则RB阻值的变化量较大，由图乙可知应选择bc段。
[6]根据串联电路的规律及欧姆定律和P=I2R有
PB=IB2RB=()2×RB=0.32W
得到
RB1=200Ω，RB2=800Ω
由于磁敏电阻工作时电阻变化大，故
RB=RB2=800Ω
R1与RB串联，由串联电路电压的规律和分压原理有
解得
U1=8V
18． 2.70 左 38.6 无 140 乙 AD
【详解】
（1）[1]由图可知，刻度值的分度值是0.1cm，物体的长度是2.70cm。
[2]由乙图可知，指针指在了分度盘的右侧，所以应该向左调节平衡螺母使天平平衡。
[3]由丙图可知，所测物体的质量为
（2）[4]当导体棒向上移动时没有切割磁感线，所以不会产生感应电流。
（3）[5]设小明家该月电费为n，则
（4）[6][7]水沸腾前由于气泡上升时，气泡遇冷收缩，气泡内的水蒸气遇冷液化，所以气泡的体积逐渐减小，所以乙图是沸腾前的情景，气泡变小的原因是AD。
19． 磁 增强 增强 C 1.08×105
【详解】
(1)[1]通电导体周围存在磁场，故电磁铁是根据电流的磁效应做成的。
(2)[2][3][4]由电路图知，当光敏电阻上的光照强度增强时，光敏电阻的阻值减小，根据欧姆定律知，控制电路中的电流增强，因电磁铁中线圈匝数不变，故电磁铁的磁性增强，B触头将与将C触头接触，电动机停止工作。
(3)[5]由表格数据知，电池容量为2.5Ah，额定工作电压为12V，则充满电后电池储存的电能为
20． 减小 R2 2℃ 1.8kW·h 增大 增大 温度越高，R1阻值的变化越慢
【详解】
（1）[1]由图乙可知，温度升高时，热敏电阻R1的阻值会减小。
（2）[2]R1和R2串联，温度升高时，R1的阻值会减小，由串联电路分压规律可知，R1两端电压减小，R2两端电压增大，故电压表应并联在R2两端。
（3）[3]当电流达到100mA时，衔铁吸下，工作电路接听，此时电流为
I=100mA=0.1A
此时电路的总电阻为
R总=R1+R2=25Ω+5Ω=30Ω
由图乙可知,温度t=5℃时，电阻R2的阻值为25Ω，控制电路电源的电压为
U=IR总=0.1A×30Ω=3V
当电流为
I1=37.5mA=0.0375A
此时，衔铁弹回，制冷器停止工作，温度最低，此时电路中的总电阻为
可得到电阻R1的阻值为
由图乙可知，当R1=75Ω时，t=2℃,即控制的最低温度为2℃。
（4）[4]由图丙可知，一小时内，工作电路制冷器工作时间为
t=15min+10min+10min+10min=45min=0.75h
消耗的总电能为
W=Pt=2.4kW×0.75h=1.8kW·h
（5）[5][6][7]如果提高所控制的最低温度，即便R1阻值减小，则应使R2的阻值增大，此时温度差会变大，由图乙可知，温度越高，R1阻值变化越慢。
21． 串联 B 2.5A 38℃ ；最大电阻大于40Ω，允许通过的最大电流不小于50mA
【详解】
(1)[1]电路中的总电压一定，根据可知，电路中的总电阻越小，发热功率越大，故为了达到较好的取暖效果，两个灯泡应该并联接入工作电路。
[2]闭合开关S，当继电器线圈中的电流大于或等于50mA时，继电器的衔铁被吸合，工作电路断开，说明工作电路工作时，A端应与B端相连接。
(2)[3]工作电路工作时，两个灯泡并联，工作电路的电压是220V，灯泡的额定电压是220V，两个灯泡正常发光，工作电路工作时的总电流为
I总=I+I=
(3)[4]由题意可知，当继电器中的电流最大为
50mA=0.05A
时，浴室内温度最高，此时电路的总电阻
R==240Ω
则此时热敏电阻的阻值
R2=R-R0-R1==240Ω-20Ω-40Ω=180Ω
由图乙可知，浴室内最高温度为38℃。
(4)[5]利用R2控制的浴室温度t0高低可调，将定值电阻R1替换为滑动变阻器，如图所示：
。
继电器中的电流最大为50mA，所以通过变阻器的最大电流不得小于50mA，定值电阻R1为40Ω，变阻器替换R1，变阻器的最大电阻大于40Ω。
答案第1页，共2页
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