2021-2022学年度北师大版物理九年级全册第十四章 电磁现象专项测评试卷（含答案解析）

北师大版物理九年级全册第十四章 电磁现象专项测评
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 36分）
一、单选题（12小题，每小题3分，共计36分）
1、在探究通电螺线管的磁场特点时，通电螺线管在某状态下的两个实验现象如图所示，其中小磁针（黑色一端为N极）静止时的指向情况如图甲所示。铁屑静止时的分布情况如图乙所示。图中能正确用磁感线描述这两个实验现象的是（　　）
A． B．
C． D．
2、一位科学家在野外考察时，发现随身携带的能自由转动的小磁针静止时沿竖直方向，且N极向上，则该位置是( )
A．赤道附近 B．地理南极附近
C．某座山顶上 D．地理北极附近
3、关于图中的四幅图，说法正确的是（　　）
A． 地磁场的南极就是地理的北极
B． 司南之杓，投之于地，其柢指北
C． 手摇发电机的工作原理与动圈式话筒的相同
D． 奥斯特实验证实通电导线在磁场中受力运动
4、下图是有关“电与磁”的四幅图，对电与磁的关系描述正确的是（　　）
A．如图，奥斯特实验证实了磁能产生电
B．如图，由小磁针静止时 N极的指向可以判断螺线管的a端与电源正极连接
C．如图，扬声器与发电机工作原理相同
D．如图，话筒与电动机工作原理相同
5、转动指南针的罗盘时，罗盘内的磁针（　　）
A．随罗盘一起转动起来
B．不随罗盘转动，仍在原位置
C．随罗盘转动，且比罗盘转动快一些
D．随罗盘转动，只是罗盘转动慢一些
6、如图所示，闭合电磁铁开关S，条形磁铁静止在水平桌面上。下列判断正确的是（　　）
A．条形磁铁受到电磁铁对其向左的作用力
B．条形磁铁受到桌面对其向左的摩擦力
C．将滑动变阻器的滑片向右移动，条形磁铁受到的摩擦力不变
D．若只改变电源的正负极，条形磁铁受到的摩擦力变大
7、刷卡机广泛应用于银行、超市等。如图所示的POS刷卡机读出信息的原理是：当带有磁条的信用卡在刷卡机上刷过时，刷卡机的检测头就会产生感应电流，便可读出磁条上的信息。下列装置的工作原理与刷卡机读取信息原理相同的是（　　）
A． B．
C． D．
8、下列关于磁场和磁感线的说法中正确的有（　　）
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磁场中某点的磁场方向是由放在该点的小磁针N极决定的
④地磁场的磁感线是从地球南极附近发出回到北极附近的
A．①④ B．②③ C．①② D．②④
9、新型智能手机无线充电技术主要是应用电磁感应原理，当交变电流通过充电底座中的线圈时，线圈产生磁场，带有金属线圈的智能手机靠近该磁场就能产生电流，通过“磁生电”来实现充电。下列设备也是利用“磁生电”原理工作的是（　　）
A．动圈式话筒 B．扬声器 C．电烙铁 D．电磁起重机
10、有关电与磁的知识，下列说法错误的是（　　）
A．甲图可以验证电磁铁磁性强弱与线圈匝数的关系
B．乙图中的电磁继电器实质是利用电磁铁控制工作电路通断的开关
C．丙图中麦克风的工作原理是电磁感应现象
D．丁图为扬声器，工作时将机械能转化为电能，与电动机的原理相同
11、如图所示，下列说法正确的是（　　）
A．如图A，可探究通电直导线周围存在磁场
B．如图B，可探究产生感应电流的条件
C．如图C，地球是一个巨大的磁体，它的地磁两极与地理两极完全重合
D．如图D，是电动机的原理图
12、如图所示，电磁技术广泛应用于生活，下列说法不正确的是（　　）
A． 动圈式话筒利用了电磁感应原理
B． 手机无线充电效率不可能达到100%
C． 转动风扇，灯泡亮起来，利用了电磁感应原理
D． 电流表指针的偏转利用了电磁感应原理，且电流越大，偏角越大
第Ⅱ卷（非选择题 64分）
二、填空题（6小题，每小题6分，共计36分）
1、我国最早的指南针—司南静止时它的长柄指向　 　（选填“南方”或“北方”），它是利用磁体受　 　作用指向南北的；如图所示，磁悬浮地球仪应用了　 　（选填“同”或“异”）名磁极相互排斥的规律。
2、闭合开关S，通电螺线管左侧的小磁针水平静止，如图所示。则小磁针右端为　 　极。若把滑动变阻器的滑片P向a端移动，通电螺线管的磁性将　 　（选填“增强”“不变”或“减弱”）。
3、如图是研究电磁铁磁性的电路图，则电磁铁的S极为　 　（选填“A”或“B”）端。当滑动变阻器的滑片P向右移动时，电磁铁的磁性变　 　（选填“强”或“弱”）。
4、如图所示，两个完全相同的金属框A、B，从同一高度处由静止释放，其中金属框A的下方有一均匀的磁场区域 图中“ ”为垂直纸面的磁感线 。设下落过程中金属框始终保持竖直状态，且不计空气阻力。　 　（填“A”或“B”）金属框接触地面时的动能大，理由是　 　。
5、将一根直导线放在静止的小磁针上方，通电后小磁针发生偏转，这表明通电直导线周围存在　 　。如图所示装置，通电瞬间直导线向左摆动，这表明　 　对电流有力的作用；若要使直导线向右摆动，应如何操作？　 　。根据此现象的原理可以制成　 　。
6、学习“电磁转换”这一章后，小明画出部分内容的思维导图，请你帮他补全空格处内容：
①　 　②　 　③　 　
三、实验探究（2小题，每小题14分，共计28分）
1、小虎用如图所示装置“探究通电导体在磁场中的受力情况”。
（1）要探究导体受力方向是否与电流方向有关，则实验时应保持　 　方向不变，改变　 　，并观察导体棒ab的运动情况
（2）如果将实验装置中的电源换成　 　，可以探究发电机的工作原理。
2、在“探究通电螺线管外部磁场的方向”实验中：
（1）小磁针的作用：　 　。
（2）在螺线管外部A、B两处放置小磁针，闭合开关，发现A处小磁针发生偏转，而B处小磁针不偏转，试说明B处小磁针不偏转的可能原因：　 　
（3）将电池的正负极对调，重复上述实验，是为了探究通电螺线管外部磁场的方向与　 　方向的关系。
（4）观察实验现象后，应立即断开开关，是为了　 　。
-参考答案-
一、单选题
1、【答案】C
【解析】通电螺线管的外部磁场和条形磁体的磁场相似，由甲图中小磁针的分布情况可以判断该通电螺线管的左侧为S极，右侧为N极。我们规定小磁针静止时的N极指向为该点的磁场方向，所以在磁体外部，磁感线总是从N极出发回到S极。而在磁体内部，磁感线的分布和磁体的N、S极一致，由此判断，A、B、D不符合题意；C符合题意。
故答案为：C。
【分析】通电螺线管相当于条形磁铁，磁感线是密闭的曲线，从北极出发回到南极。
2、【答案】B
【解析】小磁针静止时沿竖直方向，且N极向上，则S极向下，因为异名磁极相互吸引，所以脚下是地磁场的N极。
又因为地磁场的两极与地理的两极相反，所以该位置在地理南极附近。
故答案为：B。
【分析】磁极间的作用：同名磁极互相排斥，异名磁极互相吸引，明确地磁场的两极与地理的两极相反.
3、【答案】C
【解析】A．地磁场的南北极与地理南北极相反，且不重合，A不符合题意；
B．地球本身是一个大磁体，司南是用天然磁石磨制成的勺子，即其实质就是一块磁铁，在地球的磁场中受到磁力的作用，其静止时其勺柄指向南方，即指南的南极用S表示，地理上的南极是地磁的北极，故长柄所指方向是地磁北极，地理南极，B不符合题意；
C．手摇发电机和动圈式话筒是根据电磁感应现象制成的，C符合题意；
D．奥斯特实验证实了电流周围存在磁场，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】地磁南极和地理的北极相反但不重合；磁体上指南的是南极；发电机的工作原理是电磁感应；奥斯特实验证明电流周围存在磁场。
4、【答案】B
【解析】A．奥斯特实验证明通电导线周围有磁场，演示的是电流的磁效应，A不符合题意；
B．当小磁针静止时，根据磁极间的作用规律可以确定，相互吸引的磁极一定是异名磁极，因此螺线管的左端为S极，右端为N极，利用安培定则可以确定螺线管中的电流方向是从螺线管的左端流入、右端流出，电流是从电源的正极流出回到电源负极，所以a端与电源正极连接，B符合题意；
C．动圈式扬声器是工作时将电信号转化成声信号，是将电能转化为机械能，其工作原理与电动机的工作原理相同，C不符合题意；
D．动圈式话筒工作时是将声信号转化为电信号的电器，工作时将机械能转化为电能，其工作原理与发电机的工作原理相同，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】根据奥斯特实验图判断。
先确定电流方向，再根据安培定则判断哪端是N极。
电路中无电源，据此确定是否是电磁感应实验图。电路中有电源，是探究通电导体在磁场中受力运动的实验。
5、【答案】B
【解析】指南针受地磁场的作用而静止。转动指南针的罗盘时，罗盘内的磁针不随罗盘转动，仍在原位置。
A．随罗盘一起转动起来 不合题意；
B．不随罗盘转动，仍在原位置 符合题意；
C．随罗盘转动，且比罗盘转动快一些　不合题意；　
D．随罗盘转动，只是罗盘转动慢一些 不合题意；
故答案为：B。
【分析】地磁的北极在地理位置的南极附近；而地磁的南极则在地理位置的北极附近.(地磁的南北极与地理的南北极并不重合，它们的交角称磁偏角，这是我国学者：沈括最早记述这一现象.）
6、【答案】A
【解析】A．由安培定则得，右手握住螺线管，四指指向电流的方向，大拇指指向电磁铁右端为N极，左侧为S极，同名磁极相互排斥，所以条形磁铁受到电磁铁对其向左的作用力，A符合题意；
B．条形磁铁处于静止状态，水平方向上受到平衡力的作用，水平向左的排斥力和桌面对条形磁铁的水平向右的摩擦力为一对平衡力，B不符合题意；
C．将滑动变阻器的滑片向右移动，滑动变阻器接入电路的电阻变大，根据欧姆定律可知，电路中的电流变小，电磁铁的磁性变弱，排斥力变小，摩擦力和排斥力是一对平衡力，大小相等，所以摩擦力变小，C不符合题意；
D．若只改变电源的正负极，电流的方向改变，大小不变，则电磁铁的磁性不变，条形磁体受到电磁铁的吸引力大小等于原来的排斥力大小，此时吸引力与摩擦力是一对平衡力，大小相等，则摩擦力不变，D不符合题意。
故答案为：A。
【分析】由安培定则可判断电磁铁的极性，由磁极间的相互作用和二力平衡知识可判断条形磁铁受到的摩擦力的方向。
根据二力平衡的条件分析桌面对条形磁铁的摩擦力的方向。
电磁铁磁性的大小与电流大小、线圈的匝数有关。
7、【答案】B
【解析】刷卡机检测头利用的是电磁感应现象原理。
A．如图电路中有电源，是通电线圈在磁场中受力运动，A不符合题意；
B．如图电路中没有电源，当闭合开关，闭合电路的一部分导体在磁场中进行切割磁感线运动时，导体中有感应电流产生，B符合题意；
C．如图反映电流周围存在着磁场，C不符合题意；
D．该实验是研究电磁铁磁性强弱与线圈匝数的关系，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】闭合电路的一部分导体在磁场中进行切割磁感线运动时，导体中有感应电流产生，这种现象是电磁感应现象。
8、【答案】A
【解析】解：①磁场看不见摸不着，但磁场对放入其中的磁体有力的作用，所以可以借助小磁针感知它的存在，这是典型的转换法，故①正确；
②磁感线是不存在的，是为了研究方便而假象的一些有方向的曲线，故②错误；
③磁场中某点的磁场方向是一定的，并不是由放在该点的小磁针N极决定的，故③错误；
④地球是一个巨大的磁体，地磁场的南极在地理北极附近，地磁场的北极在地理南极附近，所以地磁场的磁感线是从地球南极附近发出回到北极附近，故④正确。
故答案为：A
【分析】磁体周围存在着磁场，磁极间的相互作用就是通过磁场发生的.
磁感线：描述磁场的强弱和方向而假想的曲线.磁体周围的磁感线是从它北极出来，回到南极.（磁感线是不存在的，用虚线表示，且不相交）
地磁的北极在地理位置的南极附近；而地磁的南极则在地理位置的北极附近.(地磁的南北极与地理的南北极并不重合，它们的交角称磁偏角，这是我国学者：沈括最早记述这一现象.）
9、【答案】A
【解析】解： 从题意中知道，手机中的线圈，能将底座产生的变化的磁场转化为电流给手机电池充电，是利用电磁感应原理工作的；
A、动圈式话筒是利用闭合电路的一部分导体做切割磁感线运动能够产生感应电流，是电磁感应现象，A符合题意；
B、扬声器是利用通电导体受到磁场力的作用工作的，B不符合题意；
C、电烙铁是利用电流的热效应工作的，C不符合题意；
D、电磁起重机是利用电流的磁效应工作的，D不符合题意。
故答案为：A
【分析】电磁感应：闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中就产生电流，这种现象叫电磁感应，产生的电流叫感应电流.
10、【答案】D
【解析】A．由图知道，通过电磁铁的电流相同，当线圈匝数不同时，可以探究电磁铁磁性强弱与线圈匝数的关系，A正确，不符合题意；
B．电磁继电器实质是利用电磁铁控制工作电路通断的开关，电磁铁通电后具有与磁性，能吸引衔铁，实现电路的通与断，B正确，不符合题意；
C．动圈式话筒是把声信号转变成电信号的，声信号的振动带动线圈在磁场中振动，产生电流，是电磁感应现象原理，C正确，不符合题意；
D．扬声器在工作时，线圈中有电流通过，通电线圈在磁场中受磁场力而运动，故与电动机的原理相同，其工作时，电能转化为机械能，D错误，符合题意。
故答案为：D。
【分析】处在磁场中的通电导体棒，电流对导体棒有力的作用，导体棒就会运动起来，这就是电动机、扬声器的原理，导体棒运动的方向与电流和磁场方向有关。
11、【答案】A
【解析】A.当导线中有电流经过时，小磁针的指向发生偏转，说明通电直导线周围存在磁场，故A正确；
B.闭合开关后，通过电流的导体在磁场中受力运动，这是电动机的工作原理，不是电磁感应，故B错误；
C.地球是一个巨大的磁体，它的地磁两极和地理两极交错分布，并不重合，故C错误；
D.导体在磁场中做切割磁感线运动时，电流表的指针摆动，这是电磁感应现象，为发电机的工作原理，故D错误。
故选A。
【分析】观察各个选项中的图片，分析其中包含的物理原理即可。
12、【答案】D
【解析】A．动圈式话筒是把声信号转变成电信号的，声信号的振动带动线圈在磁场中振动，产生电流，是电磁感应现象原理，A正确，不符合题意；
B．充电过程中，能量从电能转化为磁场能再转化为电能，但因存在损失，则充电效率不可能达到100%，B正确，不符合题意；
C．转动风扇，线圈切割磁感线，产生感应电流，灯泡亮起来，利用了电磁感应原理，C正确，不符合题意；
D．电流表指针的偏转利用了通电线圈在磁场中受力的作用原理，通电线圈在磁场中受力的作用而转动，并且电流越大，线圈受到的力越大，其转动的幅度越大，D错误，符合题意。
故答案为：D。
【分析】电磁感应是机械能转化为电能的现象；电流表利用了磁场对电流的作用；能量在转化中，效率不可能是100%。
二、填空题
1、【答案】南方；地磁场力；同
【解析】【解答】地球本身是一个大磁体，司南是用天然磁石磨制成的勺子，即其实质就是一块磁铁，在地球的磁场中受到磁力的作用，静止时其勺柄指向南方；因为球体与底座是相互分离的，所以球体与底座之间是相互排斥的，即该悬浮地球仪是利用同名磁极相互排斥的原理制成的。
【分析】地球存在磁场，叫做地磁场，磁极的南极在地理的北极，磁极的北极在地理的南极，利用磁铁可以指示南北两个方向。任何磁铁都具有两个磁极，即N极和S极，磁感线从N极指向S极，同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，同时磁铁对铁钴镍具有吸引力。
2、【答案】S；减弱
【解析】【解答】如图所示，电流从电源的正极流出，根据右手螺旋定则可以判断通电螺线管的左端为N极，根据磁体间的相互作用规律：同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引。可以判断小磁针右端为S极。
把滑动变阻器的滑片P向a端移动，电路中的总电阻增大，根据欧姆定律 可以得出，电源电压不变时，电路中的总电阻增大，电路中的电流减小，则通电螺线管的磁性将减弱。
【分析】根据安培定则和电流方向，可以判断螺线管的磁极位置；通电螺线管的磁性和电流的大小有关。
3、【答案】B；弱
【解析】【解答】解：（1）由图看出，电流从电磁铁下端流入，依据安培定则，四指顺着电流方向，大拇指应向上握住电磁铁，所以上端为N极，B端的磁极为S极。（2）滑动变阻器的滑片P向右移动时，连入电路的电阻变大，电路中的电流变小，电磁铁的磁性减弱。
故答案为：B；弱。
【分析】利用安培定则判断电磁铁的磁极；电磁铁的磁性强弱和线圈的匝数、电流大小有关；滑动变阻器的滑片P向右移动时，连入电路的电阻变大，电流变小，据此分析解答.
4、【答案】B；而B在下落过程中，高度减小，重力势能减小，速度增大，动能增大，重力势能转化为动能，机械能守恒，总的机械能不变。
【解析】【解答】因为A在下降过程中，当A的下边刚进入磁场到上边刚好进入磁场的过程中，金属框的下边做切割磁感线运动，将产生感应电流，而通电导体在磁场中要受到力的作用，产生一个竖直向上的磁力的作用，因此金属框A下落过程中，速度减小，动能减小，高度减小，重力势能减小，总的机械能减小；而B在下落过程中，高度减小，重力势能减小，速度增大，动能增大，重力势能转化为动能，机械能守恒，总的机械能不变。
【分析】闭合电路的部分导体切割磁感线产生电流，部分机械能转化为电能；物体下落时无电能产生，全部转化为动能。
5、【答案】磁场；磁场；改变流过直导线的电流方向或对换磁铁的两个磁极；电动机
【解析】【解答】通电导线周围存在磁场，这是奥斯特实验得到的结论，并且通电导线周围的磁场方向与电流方向有关。磁场对通电导线有力的作用，使直导线运动，直导线所受力的方向与电流方向和磁场方向有关，要使直导线的运动方向相反，可以改变磁场方向或改变直导线中的电流方向，只要改变其中一项即可，不能同时改变磁场方向和电流方向。根据通电导线在磁场中受力的作用可以制成电动机，把电能转化为机械能。
【分析】奥斯特实验证明：通电导线周围存在磁场；通电导线在磁场中受力的作用，所受力的方向由电流的方向和磁场的方向有关.
6、【答案】吸引；切割磁感线；发电机
【解析】【解答】同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引；闭合回路的部分导体切割磁感线产生感应电流；电磁感应为磁生电主要应用于发电机。
故答案为：吸引； 切割磁感线 ；发电机.
【分析】磁极间相互作用规律：异名磁极相互吸引，同名磁极相互排斥.
产生感生电流的条件：①电路必须闭合；②只是电路的一部分导体在磁场中；③这部分导体做切割磁感线运动.发电机的原理是根据电磁感应现象（电磁感应：闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中就产生电流，这种现象叫电磁感应，产生的电流叫感应电流）制成的.
三、实验探究
1、【答案】（1）磁场方向；导体中电流方向
（2）电流表
【解析】【解答】(1)“探究通电导体在磁场中的受力情况”的实验中，要探究导体受力方向是否与电流方向有关，则实验时利用控制变量法应保持磁场方向不变，改变电流方向，并观察导体棒ab的运动情况。(2)发电机的工作原理是电磁感应原理，导体在磁场中切割磁感线运动产生感应电流，通过电流表反应有无电流产生，所以要探究发电机的工作原理需要将实验装置中的电源换成电流表。
【分析】（1）要探究导体受力方向是否与电流方向有关，应保持磁场方向不变，改变电流方向；（2）探究发电机的工作原理，需要将实验装置中的电源换成电流表。
2、【答案】（1）检验磁场的存在
（2）小磁针N极的指向与磁场方向相同
（3）电流
（4）保护电路，防止螺线管温度过高
【解析】【解答】(1)通电时螺线管周围存在磁场，小磁针在磁场中受到力的作用会发生偏转，所以小磁针能显示磁场的存在；当电流方向改变时，产生的磁场方向也改变，所以小磁针的偏转方向也改变，因此利用小磁针还可以判断磁场的方向。(2)在螺线管外部A、B两处放置小磁针，闭合开关，发现A处小磁针发生偏转，A处的小磁针会指示磁场的方向；B处小磁针不偏转，可能原因是小磁针N极的指向与磁场方向相同。(3)将电池的正负极对调，此时螺线管中电流的方向发生变化，磁场的方向发生变化，是为了探究通电螺线管外部磁场的方向与电流方向的关系。(4)螺线管是由导线绕成的，其电阻较小，根据欧姆定律可知，通过螺线管的电流较大，产生的热量较多，为了保护电路，观察实验现象后，应立即断开开关。
【分析】（1）)通电时螺线管周围存在磁场，小磁针能显示磁场的存在；（2）小磁针的指向额磁场方向相同时，指向不偏转；（3）通电螺线管外部磁场的方向与电流方向有关；（4）线圈使电路短路，为了保护电路，观察实验现象后，应立即断开开关。