2021-2022学年最新北师大版物理九年级全册第十四章 电磁现象单元测试试题（有解析）

北师大版物理九年级全册第十四章 电磁现象单元测试
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、如图中展示了我国古代劳动人民的智慧成果，对其所涉及的物理知识表述正确的是（　　）
A． 日晷：光的折射
B． 司南：摩擦起电
C． 紫砂壶：连通器
D． 水车：内能的利用
2、小岩同学学习了通电螺线管的知识后，想到弹簧的形状和螺线管上导线的形状很类似，就将一个弹簧的两端接入电路，如图所示。闭合开关后，下列选项中正确的是（　　）
A．通电后，弹簧的长度可能不变
B．通电后，弹簧的长度一定变长
C．如果在图中所示位置放置小磁针，通电后小磁针的N极朝右
D．如果在图中所示位置放置小磁针，通电后小磁针的N极垂直于纸面向外
3、关于如图所示的实验装置，表述错误的是（　　）
A．该装置能将机械能转化为电能
B．该装置可用来探究感应电流产生条件
C．该装置揭示的原理可应用于电动机
D．该装置所揭示的规律是法拉第首先发现的
4、下列关于磁场的说法正确的是（　　）
A．奥斯特实验表明，通电铜导线周围具有磁场，是因为铜导线被磁化了
B．要使通电螺线管的磁性增强，应该增加螺线管的匝数，减小电流
C．在地磁场作用下能自由转动的小磁针，静止时N极指北方
D．磁感线是真实存在的，磁场由无数条磁感线组成
5、将如图甲所示的铜线框上方的尖端挂在电池的正极，并保持良好接触，下端的两个弧形导线头分别压在磁钢柱的前后两侧，且始终与磁钢柱接触良好，磁钢柱吸附在电池底部的负极上，制成如图乙所示的小玩具，铜线框由静止释放后会转动起来，关于该现象，下列说法正确的是（　　）
A．它的原理与发电机原理相同
B．若将磁体的磁极对调，铜线框中电流的方向不会改变
C．若将磁体的磁极对调，铜线框的转动方向将会改变
D．若下端有一个导线头与磁钢柱接触不良导线框不可能转动
6、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
7、下列作图，错误的是（　　）
A． 平面镜成像
B． 凸透镜对光线的作用
C． 静止在水平面上物体的受力
D． 磁体的磁场
8、如图是探究“让通电导体在磁场中动起来”的装置图， 下列说法正确的是(　　)
A．该装置探究的是电动机的原理
B．该装置探究的是发电机的原理
C．只改变电流方向时，通电导体的受力方向不变
D．只改变磁场方向时，通电导体的受力方向不变
9、关于如图所示的自动控制电路中，下列说法不正确的是（　　）
A． 是电动机的元件符号 B．灯泡与电动机同时工作
C．开关S闭合时，电铃响 D．开光S断开时，灯泡亮
10、在物理学中，通常用小磁针静止时其N极的指向表示其所在位置的磁场方向，如图所示，下列四幅图中能正确表示出小磁针所处位置磁场方向的是（　　）
A． B．
C． D．
11、关于甲、乙两图的说法中，正确的是（　　）
A．甲图中改变电流大小，电流周围磁场强弱不发生改变
B．甲图中改变电流方向，小磁针的偏转方向不发生改变
C．利用乙图可研究电磁感应现象
D．乙图中闭合开关后，静止的导体就会运动
12、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
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、小明制作了一个水果电池，他用导线将带有铁芯的螺线管两端分别与铜片和锌片接在一起，并将铜片和锌片插入橙子中，螺线管右侧的小磁针静止后如图所示，说明　 　片是水果电池的正极。如果仅把导线两端的铜片和锌片互换，小磁针偏转的方向将　 　（选填“不变”或“反转”）。
2、如图所示是新一代代步工具——电动平衡车，其核心部件是电动机，它的工作原理是　 　。
3、为了确定标示不清的铅蓄电池的正、负极，小光同学将该电池和一螺线管相连，闭合开关S后，小磁针静止时的指向如图所示，由此可以判断，c端是铅蓄电池的　 　极。
4、某兴趣小组设计了一个力电综合装置，在轻质杠杆的左端点A，用竖直细线通过定滑轮与弹簧测力计相连，杠杆的右端点B，用细线悬挂一条形磁铁， 在条形磁铁正下方的螺线管与电路相连，如图所示。开关闭合前，当弹簧测力计的示数为7.5N时，杠杆在水平位置平衡，已知OA∶OB=2∶3，不计绳重和摩擦。则条形磁铁的重力等于　 　N ；闭合开关S后，螺线管上端为　 　（选填“N极”或“S极”），为了保持杠杆水平平衡，弹簧测力计的示数　 　（选填 “增大”“减小”或“不变”）。
5、小英看到某小区车库积水造成大量财产损失的新闻后，设计了如图所示的车库积水自动报警器，图中A、B位置可以安装电铃或LED灯，车库没有积水时，LED灯亮；车库有积水时，左侧控制电路接通，电磁铁通电，具有　 　性，把衔铁吸下，电铃发出声音。电铃应该安装在图中的　 　位置。
6、油电混合动力汽车的动力来源有（汽油、柴油）发动机和电动机两种模式，其中电动机不仅能驱动汽车，在刹车时又能回收汽车的动能储存在电池里，在汽车启动、加速时，这部分能量又用来驱动电动机。电力驱动时，每个车轮的转速可以单独控制，电动汽车可以做到原地转向，但电动机工作电流较大，电路中容易产生较多的热量，所以对车辆的电路有较高要求。请在以上文字中找出一个物理现象，并写出对应的物理知识，不得与示例重复。
示例：
物理现象：动力来源有（汽油、柴油）发动机。
物理知识：燃料的内能转化为汽车的机械能。
物理现象：　 　；
物理知识：　 　。
三、实验探究（2小题，每小题14分，共计28分）
1、小刚利用如图所示装置探究“什么情况下磁可以生电”。
（1）磁铁不动，闭合开关，导体棒在磁场中沿　 　（选填“上下”或“左右”）方向运动，电流表指针会发生偏转；
（2）导体棒不动，闭合开关，使磁铁上下运动，电流表指针　 　（选填“会”或“不会”）发生偏转；
（3）断开开关，无论磁铁如何放置、导体棒怎样运动，电流表指针都　 　（选填“会”或“不会”）发生偏转；
（4）由以上实验现象可以得出结论：　 　的一部分导体在磁场中做　 　运动时，电路中就产生感应电流。
（5）小刚想探究“感应电流的大小与磁场强弱的关系”，应进行的操作是：　 　。
2、小明设计的“研究电磁铁磁性强弱”的实验电路图，如图所示。
（1）要改变电磁铁线圈中的电流大小，可通过　 　中来实现；要判断电磁铁的磁性强弱，可观察　 　来确定；
（2）如表是小明所做实验的记录：
电磁铁（线圈） 100匝 50匝
实验次数 1 2 3 4 5 6
电流/A 0.8 1.2 1.5 0.8 1.2 1.5
吸引铁钉的最多数目/枚 5 8 10 7 11 14
①比较分析实验中的1、2、3（或4、5、 ，可得出的结论是：电磁铁线圈的匝数一定时，通过电磁铁线圈中的电流越大，　 　；
②比较实验中的1和4或　 　，可得出的结论是：电磁铁线圈中的电流一定时，线圈匝数越大，　 　；
（3）小明换用一个较大的铁芯插入通电螺线管中，让电流和匝数都不变时，观察发现铁芯吸引铁钉的数目都增多了，由此可知：电磁铁的磁性强弱还与　 　有关。
-参考答案-
一、单选题
1、【答案】C
【解析】A．日晷影子成因是光的直线传播，A不符合题意；
B．地球的周围存在磁场，故司南能够指南北是由于受到了地磁场的作用，B不符合题意；
C．紫砂壶的壶嘴和壶身上端开口、底部连通，构成了连通器，C符合题意；
D．水车利用了水的机械能，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】生活中很多地方应用到了大气压，墙壁上的吸盘，钢笔吸墨水，用吸管喝饮料。
2、【答案】C
【解析】AB．通电后，螺线管的每一圈导线相当于一个小磁体，这些小磁体的N和S极靠在一起，相互吸引，弹簧的长度会缩短，AB不符合题意；
CD．螺线管中电流从右端流入，左端流出，根据安培定则可知，螺线管的左端为N极，右端为S极，根据异名磁极相互吸引可知，小磁针的N极朝右，C符合题意，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】导体棒做切割磁感线运动时，电路中就会产生电流，这种现象叫做法拉第电磁感应定律，此即为发电机的工作原理，产生的电流方向与导体棒的运动方向和磁场方向有关。
3、【答案】C
【解析】图中导体ab在磁场中做切割磁感线运动时，电路中会产生感应电流，灵敏电流计的指针会偏转，这一过程将机械能转化为电能，这个现象叫电磁感应，首先揭示这一现象的物理学家是法拉第，我们利用这个原理制成了发电机。ABD正确，不符合题意，C错误，符合题意。
故答案为：C。
【分析】闭合电路的部分导体切割磁感线时，导体中产生感应电流，是电磁感应现象，发电机根据电磁感应发电。
4、【答案】C
【解析】A．奥斯特实验表明，通电铜导线周围存在磁场，不是铜导线被磁化了，A不符合题意；
B．要使通电螺线管的磁性增强，应该增加螺线管的匝数，增大电流，B不符合题意；
C．自由转动的小磁针，静止时N极指北方是因为地磁场对小磁针有力的作用，C符合题意；
D．磁感线是为描述磁场而引入的假想曲线，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】奥斯特实验表明，通电铜导线周围存在磁场。
螺线管磁性的大小与线圈匝数和电流的大小有关。
小磁针在磁场中静止时，N极的指向为磁场的方向。
为了描述磁场的性质，引入了磁感线。
5、【答案】C
【解析】A．铜线框由静止释放后，由于铜线中有电流通过，铜线在磁场中受到力的作用，会转动起来，和电动机的原理是相同的，A不符合题意；
B．电流是从电源的正极出来，经过导线后回到电源的负极，电流方向与磁场的方向无关，B不符合题意；
C．若将磁体的磁极对调，则导线在磁场中受到力的方向会发生改变，即铜线框的转动方向将会改变，C符合题意；
D．若下端有一个导线头与磁钢柱接触不良，但另一条导线仍然受到磁力的作用，仍然会转动，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】电路闭合后会产生电流，处在磁场中的导线，磁场对导导线有力的作用。
6、【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.）
7、【答案】B
【解析】A．平面镜成像成正立等大的虚像，则作图为虚线，物与像到平面镜距离相等，则作垂线等距，A不符合题意;B．过凸透镜二倍焦距的光线，经折射后过异侧二倍焦距处，图中过焦点的光线应平行于主光轴，B错误，符合题意；C．静止于地面的物体受重力竖直向下，支持力竖直向上，且均作用在物体重心上，C不符合题意；D．磁感线在磁铁外部总是由N指向S，D不符合题意。
故答案为：B
【分析】平面镜成像的特点是：像物大小相等、到平面镜的距离相等、连线与镜面垂直、左右互换，即像物关于平面镜对称，利用这一对称性作出AB的像.
凸透镜的三条特殊光线：①通过焦点的光线经凸透镜折射后将平行于主光轴；②平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将过焦点；③过光心的光线经凸透镜折射后传播方向不改变.
静止在水面上的物体受平衡力的作用.
在磁体外部，磁感线的方向是从N极指向S极.
8、【答案】A
【解析】A. 电动机是将电能转化为机械能的装置，故电动机就是利用上述的通电导体在磁场中受力的作用的原理制成的，A符合题意；
B. 发电机是基于电磁感应定律和电磁力定律制成的，B不符合题意；
C. 在如图所示的电路中，电流方向从A端流向B端，根据左手定则，通电导体的受力方向向左，改变电流方向，电流从B端流向A段，根据左手定则，通电导体的受力方向向右，通电导体的受力方向改变，C不符合题意；
D. 在如图所示的电路中，磁场方向向下，根据左手定则，通电导体的受力方向向左，改变磁场方向，磁场方向向上，根据左手定则，通电导体的受力方向向右，通电导体的受力方向改变，D不符合题意；
故答案为：A
【分析】本题考查了电动机、发电机的工作原理，以及通电导体在磁场中受力方向的判断，主要运用左手定则进行判断。
9、【答案】A
【解析】A．选项中符号是电铃的元件符号，A错误，符合题意；
BD．当开关S断开时，电磁铁没有磁性，衔铁抬起，使触点与上端连接，电灯、电动机同时工作，BD正确，不符合题意；
C．当开关S闭合时，控制电路工作，电磁铁获得磁性，吸引衔铁，使触点与上端断开，电灯、电动机停止工作，同时触点与下端连通，使电铃工作，C正确，不符合题意。
故答案为：A
【分析】电路图中，不同的用电器会相应的符号。
10、【答案】D
【解析】A．小磁针位置的磁感线方向应是竖直向下，所以小磁针静止时其N极指向应竖直向下；A不符合题意；
C．小磁针位置的磁感线方向应是竖直向上，所以小磁针静止时其N极指向应竖直向上；C不符合题意；
B．小磁针的S极应该向左偏转，靠近螺线管的N极，则小磁针的N极应向右，B不符合题意；
D．小磁针静止时S极应该指向右端，小磁针的N极应该指向左端，即此处的磁场方向向左；D符合题意．
故答案为：D
【分析】根据磁场方向的规定，结合安培定进行判断，也可以根据：同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引分析．
11、【答案】C
【解析】A．甲图是奥斯特实验，改变电流大小，电流周围磁场强弱会发生改变，A不符合题意；
B．甲图中，改变电流方向，磁场的方向发生了改变，则小磁针的偏转方向发生改变，B不符合题意；
C．图乙中，闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动，会产生感应电流，这就是电磁感应现象，C符合题意；
D．乙图中，闭合开关后，静止的导体中无电流通过，不会运动，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】导体棒做切割磁感线运动时，电路中就会产生电流，这种现象叫做法拉第电磁感应定律。奥斯特实验证明电流周围存在这磁场。
12、【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。
二、填空题
1、【答案】铜；反转
【解析】【解答】根据图像，小磁针的北极在左侧，说明通电螺线管的右侧是南极，通电螺线管的左侧是北极，根据安培定则判断电流从铜片流出，说明铜片是电池的正极，若改变线圈中的电流方向则螺线管的磁场改变，小磁针的偏转方向将改变，会反转。
故答案为：铜；反转。
【分析】根据磁极间的相互作用判断通电螺线管的磁极位置，根据安培定则和螺线管的磁极判断电流的方向。
2、【答案】通电线圈在磁场中受力而运动
【解析】【解答】电动机是利用通电线圈在磁场中受力而运动的原理制成的。
【分析】通电线圈在磁场中受力而运动.
3、【答案】正
【解析】【解答】解：由图知，小磁针的S极与螺线管的右端靠近，根据异名磁极相互吸引可知，螺线管的右端为N极；
再结合螺线管的绕向，利用安培定则可以确定螺线管中电流的方向是从螺线管的左端流入、右端流出；
在电源外部，电流是从电源正极出发，经过外电路回到电源负极，由此可知，c端为电源的正极。
故答案为：正
【分析】利用磁极间的作用规律，可确定螺线管的NS极；利用安培定则即可确定螺线管中电流的方向，根据电流从电源外部电流的流向，即可确定电源的正负极.
4、【答案】5.0；N极；增大
【解析】【解答】因为使用的是定滑轮，且不计绳重和摩擦，所以绳对杠杆的左端点A的拉力F为7.5N。根据杠杆平衡条件
所以 闭合开关S后，运用安培定则，即用右手握住通电螺线管，让四指指向电流的方向，大拇指所指的方向即是通电螺线管的N极。所以螺线管上端为N极。因为异名磁极相互吸引，所以条形磁铁被吸引，杠杆的右端点B所受拉力增大，为了保持杠杆水平平衡，根据杠杆平衡条件，应增大轻质杠杆的左端点A的拉力，即增大弹簧测力计的拉力，其示数增大。
【分析】根据杠杆平衡条件，结合力臂和拉力，计算物体的重力；根据安培定则判断螺旋管的磁极位置，利用磁极间作用判断杠杆上力的大小；再计算拉力大小。
5、【答案】磁；B
【解析】【解答】车库没有积水时，电磁铁不具有磁性，不会吸引衔铁，LED灯亮，说明A为LED灯；车库有积水时，左侧控制电路接通，电磁铁通电，电磁铁会具有磁性，能吸引衔铁，使得B的电路接通，电铃发出声音，所以电铃应安装在图中的B位置。
【分析】控制电路的通断是由水位的变化来控制的，分析时要从控制电路入手。
6、【答案】电动机能驱动汽车；电能转化为机械能
【解析】【解答】本题还具有的物理现象有：电动机能驱动汽车。物理知识为：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，能将电能转化为汽车的机械能。
【分析】电动机工作时，将电能转化为机械能。
三、实验探究
1、【答案】（1）左右
（2）不会
（3）不会
（4）闭合电路；切割磁感线
（5）换用磁性强弱不同的磁体，保持导体棒运动的速度不变，观察电流表指针偏转幅度的大小
【解析】【解答】(1)磁铁不动，闭合开关，导体棒沿左右方向运动时，导体切割磁感线，会产生感应电流，电流表指针会发生偏转。
(2)导体棒不动，闭合开关，磁铁上下运动时，导体不切割磁感线，不会产生感应电流，电流表指针不会发生偏转。
(3)断开开关，不是闭合电路，无论磁铁如何放置、导体棒怎样运动，都不会产生感应电流，电流表指针都不发生偏转。
(4)由以上现象可知，要产生感应电流必须是闭合的电路，同时导体需要做切割磁感线运动，即闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，电路中就产生感应电流。
(5)为了探究感应电流的大小与磁场强弱是否有关，根据控制变量法，应该保持导体运动快慢相同，改变磁场强弱，观察电流表指针的偏转角度。
【分析】导体棒做切割磁感线运动时，电路中就会产生电流，这种现象叫做法拉第电磁感应定律，此即为发电机的工作原理，产生的电流方向与导体棒的运动方向和磁场方向有关。导体棒做切割磁感线运动时，电路中就会产生电流，产生的电流很小，需要用灵敏电流计来测量。导体棒运动越快，产生的电流就越大。
2、【答案】（1）移动滑动变阻器的滑片；吸引铁针的多少
（2）磁性越强；2和5或3和6；磁性越强
（3）铁芯的大小
【解析】【解答】(1)实验时，移动滑动变阻器的滑片，可以改变电路中的电流大小。通过转换法可知电磁铁吸引铁钉越多，电磁铁的磁性越强。
(2)①实验中的1、2、3（或4、5、 ，线圈的匝数相同，电流越大，电磁铁吸引铁钉越多，电磁铁磁性越强，所以在电磁铁的匝数一定时，通过电磁铁线圈中的电流越大，磁性越强。
②实验中的1和4或2和5或3和6，电路大小相同，线圈匝数越大，电磁铁吸引铁钉越多，电磁铁磁性越强，所以在电磁铁线圈中的电流一定时，线圈匝数越多，磁性越强。
(3)小明换用一个较大的铁芯插入通电螺线管中，让电流和匝数都不变时，观察发现铁芯吸引铁钉的数目都增多了，这表明电磁铁的磁性增强了，由此可知：电磁铁的磁性强弱与铁芯的大小有关。
【分析】（1）通过调节滑动变阻器改变电路中电流大小，探究磁性的强弱可以通过吸引小磁针的多少来反映，磁性越强，吸引的磁针越多，体现了转换法的思想；
（2）电流可以产生磁场，即电流有磁效应，可以用来制作电磁铁，电流越大，产生的磁场强度越大，匝数越多，产生的磁场越强；（3）电流可以产生磁场，即电流有磁效应，在通电螺线管中插入铁芯可以增强螺线管的磁性。