【达标测试卷】北师大版九年级物理 第14章 电磁现象 (含答案解析)

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北师大版九年级物理第十四章电磁现象达标测试
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 30分）
一、单选题（10小题，每小题3分，共计30分）
1、如图所示，在竖直放置的电磁铁上方用弹簧悬挂条形磁体，开关闭合后，当滑片 P 从 a 端向 b 端滑动过程中，始终保证条形磁体未接触电磁铁，弹簧的形变为弹性形变，灯泡处于发光状态，下列说法正确的是（　　）
A．电流表示数变大，灯泡变亮，弹簧长度变长
B．电流表示数变大，灯泡变亮，弹簧长度变短
C．电流表示数变小，灯泡变暗，弹簧长度变长
D．电流表示数变小，灯泡变暗，弹簧长度变短
2、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
3、旱冰鞋的四个轮了会发光，原理是滑动的时候正在做切割磁感线运动。下列选项中和轮了发光的原理相同的是(　　)
A．①通电导线在磁场受到了力的作用
B．②动圈式话筒
C．③电磁继电器
D．④奥斯特实验
4、如图所示，用导线、灵敏电流表组成闭合回路。选项中，用“○”示闭合电路中垂直于纸面方向放置的导线ab的横截面，当导线ab在磁场中沿虚线运动，灵敏电流表指针有明显偏转的是（　　）
A． B．
C． D．
5、要改变直流电动机的转动方向，可采用的方法是（　　）
A．适当减小电流；
B．改变线圈中的电流方向，或对调磁铁的两极；
C．适当减弱磁场：
D．改变线圈中的电流方向，同时对调磁铁的两极。
6、如图所示的充电鞋垫，利用脚跟起落驱动磁性转子旋转，线中就会产生电流，从而能给鞋垫上的电池充电。下图中与充电鞋垫的工作原理相同的是（　　）
A． B．
C． D．
7、在这次疫情期间，小明经常在家中做饭，一天他在冰箱中找东西拿来做饭，但他还没有把冰箱门完全关闭时，冰箱门却被吸过去紧紧关闭了，他想到了磁极间的相互作用，于是他做了如图所示的通电螺线管外部的磁场分布的实验中，开关闭合后，下列说法正确的是（　　）
A．小磁针甲静止时N极指向右端，小磁针乙静止时N极指向左端
B．小磁针甲静止时N极指向左端，小磁针乙静止时N极指向右端
C．小磁针甲和小磁针乙静止时N极均指向右端
D．小磁针甲和小磁针乙静止时N极均指向左端
8、下列电器以“磁场对通电导体具有力的作用”为工作原理的是（　　）
A．电动机 B．电饭锅 C．电热水器 D．电磁铁
9、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
10、为探究两个通电螺线管之间的磁场情况，某实验小组同学把9个小磁针分别放在两个通电螺线管之间的9个不同点的位置上如图（a）所示，小磁针静止时N极在各位置上的指向如图（b）所示（小磁针涂黑的一端为N极）。四位同学各自画出两个通电螺线管之间的磁感线如图所示，其中正确的是（　　）
A． B． C． D．
第Ⅱ卷（非选择题 70分）
二、填空题（10小题，每小题4分，共计40分）
1、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　 　。
2、如图所示，当开关S0闭合时，电路中　 　（选填“绿灯”或“电铃”）工作。如果线圈电阻忽略不计，要使电磁铁的磁性增强，应将开关S接到　 　（选填“1”或“2”）位置，或将滑动变阻器滑片P向　 　（选填“左”或“右”）移动。
3、在“探究通电螺线管周围的磁场方向”的实验中，在螺线管附近放置了一枚小磁针，通电后小磁针静止时的指向如图所示。图1中小磁针的A端为　 　极。请将图2中的“光控开关”声控开关”灯泡用笔画线代替导线正确连入电路，设计出只有在光线很暗且有声音时灯才亮的楼道灯自动控制电路　 　。
4、如图所示，由通电螺线管的磁感线方向可知，电流表的上端为　 　接线柱；静止的小磁针的左端为　 　极。
5、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　 　
6、如图电路，闭合开关，能看到蹄形磁铁中的金属棒AB运动起来，说明有电能转化为　 　能，若只改变电路中电流的方向，AB的运动方向将　 　（选填“改变”或“不改变”）。
7、如图为电动机和发电机模型，其中图　 　（选填“甲”或“乙”）为电动机模型，其工作原理是　 　；电动机工作时，能够使线圈平稳，连续不停地转动下去是靠　 　实现的．
8、如图所示，GMR是一个巨磁电阻，其阻值随磁场的增强而急剧减小，当闭合开关S1和S2时，小磁针N极指向右端，则电磁铁的左端为　 　极，电源右端为　 　极。要使指示灯变亮，滑动变阻器的滑片应向　 　滑动。
9、如图所示的是一种环保墨手电筒，这种手电筒不用于电池作为电源，使用时只要将它来回摇晃就能发光，这种手电俺能够发电的原理是　 　，其能量是由　 　转化成电能。
10、玩具小船上固定有螺线管（有铁芯）、电源和开关组成的电路，如图所示，把小船按图示的方向放在水面上，闭合开关S，最后静止时船头指向地理的　 　极附近。为了实验现象更加明显，闭合开关S前，滑片P应向　 　（选填“上端”或“下端”）滑动。
三、实验探究（3小题，每小题10分，共计30分）
1、李华同学学习了电磁方面的知识后，做了以下两个实验（如图所示）。
（1）用甲装置进行了如下的操作：①让导体 静止在磁场中；②让导体 在磁场中左右运动；③让导体 沿竖直方向上下缓慢运动。其中能使电流表指针发生偏转的是　 　（填序号）；
（2）如果在乙装置的实验中，当开关闭合时，发现导体 向左运动，若要使导体 向右运动，下列措施不可行的是______；
A．调换电源正、负极
B．调换磁体N、S极
C．同时调换电源正、负极和磁体N、S极
（3）根据乙装置的原理，人们发明了　 　（选填“发电机”或“电动机”）
2、为了探究通电螺线管外部磁场的方向，小明设计了如图甲所示实验。
（1）闭合开关，小磁针转动到如图乙所示位置；断开开关，小磁针又回到原来位置（指向南北），这说明通电螺线管周围有　 　，通电螺线管的a端为　 　极。
（2）调换电源正负极接线后再闭合开关，发现小磁针转动情况与图乙所示相反。这说明通电螺线管的磁场方向与电流的　 　有关。
3、科学家发现两根平行导线通电后有如图所示的现象(图中实线、虚线分别表示通电前、后的情况)。
（1）由图可知两平行通电导线之间有力的作用。当通入的电流方向相同时，导线相互　 　；当通入电流方向相反时，导线相互　 　。
（2）判断通电直导线周围磁场方向的方法是：用右手握导线，大拇指指向电流方向，则四指环绕的方向就是通电直导线周围的磁场方向。根据这个方法，请你判定甲图中导线。在导线b处产生的磁场方向为垂直于纸面　 　。(选填“向里”或“向外”)
（3）上述现象的原因是：通电导线。周围产生的磁场对通电导线b有　 　的作用。当导线a中的电流方向改变时，其磁场的方向也发生改变，导线b受力方向随之改变。
（4）由此可知：与磁体之间的相互作用一样，电流之间的相互作用也是通过　 　来实现的。
-参考答案-
一、单选题
1、【答案】A
【解析】滑片P从a到b的过程中，滑动变阻器的电阻在逐渐减小，总电阻也在减小，根据欧姆定律 可知，电压一定，电阻减小，电流表示数变大，灯泡变亮。电流变大会引起电磁铁的磁性变强，利用安培定则，电磁铁的上方是S极，此时吸引力变大，弹簧的伸长长度会变长。BCD不符合题意，A符合题意。
故答案为：A。
【分析】串联电路中电阻减小电流变大，电磁铁磁性增强，结合安培定则判断通电螺线管的磁极，结合磁极间作用规律判断拉力的变化。
2、【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.）
3、【答案】B
【解析】A.①通电导线在磁场受到了力的作用，这是电动机的工作原理，故A不合题意；
B.②动圈式话筒工作时，声音振动引起线圈振动，线圈不断的切割磁感线，从而将声音转化为电流，故B符合题意；
C.③电磁继电器的主要结构为电磁铁，原理是电流的磁效应，故C不合题意；
D.④奥斯特实验证明了电流周围存在此次，故D不合题意。
故选B。
【分析】根据“ 滑动的时候正在做切割磁感线运动 ”可知，旱冰鞋发光的原理是电磁感应，据此分析判断。
4、【答案】D
【解析】如图所示，只有D图中导线在做切割磁感线运动，此时灵敏电流表指针会有明显偏转，ABC不符合题意，D符合题意。
故答案为：D。
【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。
5、【答案】B
【解析】适当减小电流或减弱磁场，可以减小转速，但不能改变线圈的转动方向，A、C不符合题意；要改变电动机的转动方向，可以改变磁场方向，也可以把电源正、负极对调来改变线圈中的电流方向，但二者不能同时改变，B符合题意；
故答案为：B
【分析】电动机的转动方向跟电流方向和磁场方向有关，要想改变电动机的转动方向，可改变磁场方向或线圈中电流的方向。
6、【答案】B
【解析】充电鞋发电时，利用线圈在磁场中切割磁感线产生感应电流的原理，B符合题意。
故答案为：B.
【分析】当闭合电路的一部分导体切割磁感线时，导体中产生感应电流，这是电磁感应现象。
7、【答案】B
【解析】由电源的正负极可知，电流从螺线管的左端流入，右端流出，由安培定则可知，螺线管右端应为N极，左端为S极；因同名磁极相互排斥、异名磁极相互吸引，所以小磁针甲静止时N极指向左端，S极指向右，小磁针乙静止时N极指向右端，S极指向左。
故答案为：B。
【分析】结合通电螺线管的电流方向，利用右手螺旋定则求解通电螺线管的N极和S极。
8、【答案】A
【解析】磁场对电流有力的作用，使得导体在力的作用下运动，是电动机的工作原理，A符合题意。
故答案为：A.
【分析】电动机利用磁场对电流的力的作用工作的。
9、【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。
10、【答案】C
【解析】因为小磁针静止时北极所指的方向与磁场的方向（或磁感线方向）相同。
且由图a和b可知：小磁针静止时指向是由下向上。
所以在两个螺线管之间的磁感线的方向是由下边螺线管指向上边的螺线管；C符合题意，ABD不符合题意。
故答案为：C。
【分析】小磁针在磁场中，北极靠近磁体的南极，南极靠近磁体的北极。
二、填空题
1、【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.
2、【答案】电铃；2；左
【解析】【解答】当开关S0闭合时，电磁铁就有磁性，衔铁在电磁铁的作用下向下运动，使动触点跟下面的静触点接触，使电铃所在的电路连通，电铃工作。电磁铁磁性强弱与电流大小和线圈匝数多少有关。电流越大、匝数越多电磁铁的磁性越强。所以如果线圈电阻忽略不计，要使电磁铁的磁性增强，应将开关S接到2位置（匝数多），或将滑动变阻器滑片P向左移动（电流变大）。
【分析】电磁铁对金属杆有向下的吸引力，使得电铃所在的支路闭合；通电螺线管产生磁场与匝数和电流大小有关系，匝数越大、电流越大，磁场越强。
3、【答案】S；
【解析】【解答】解：（1）螺线管中电流的方向是从右边流入、左边流出，根据安培定则可知通电螺线管左侧为N极、右侧为S极；由于异名磁极相互吸引，所以当小磁针自由静止时，小磁针的A端为S极、B端为N极。（2）在光线很暗且有声音时灯才亮说明两开关不能独立工作、相互影响，为串联；且火线要先过开关，再接入灯泡尾部的金属点，零线接入螺旋套，如图所示：
故答案为：S；如图所示。
【分析】结合通电螺线管的电流方向，利用右手螺旋定则求解通电螺线管的N极和S极；家庭电路中，开关要连在火线上，保险丝和空气开关要连在火线上。
4、【答案】正；N
【解析】【解答】由图磁感线可知，螺线管左端为N极，右端S极，因为异名磁极相互吸引，小磁针左端N极，根据安培定则，电流左进右出，所以电流表的上端为正接线柱。
【分析】根据磁感线方向判断螺线管的磁极位置；结合磁极位置判断螺线管中电流方向；电流表中电流正极流入电流表，从负极流出。
5、【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.
6、【答案】机械能；改变
【解析】【解答】闭合开关，蹄形磁铁中的金属棒AB受到磁力的作用而运动，电能转化为机械能。导体AB受到磁力的方向与电流方向和磁场方向有关，若只改变其中之一，导体受到的磁力方向会发生改变。
【分析】通电导体在磁场中受力的作用，受力方向和电流方向有关，和磁场方向有关。
7、【答案】甲；通电导体在磁场中受力运动；换向器
【解析】【解答】甲图是通电导体在磁场中受力转动，是电动机的原理；电动机能够不停地转动下去就是因为线圈中电流的方向在周期性地改变，完成这一工作的部件叫做换向器。
【分析】电动机将电能转化为机械能，电路中有电源，工作原理是磁场对电流的作用；能实现改变电流方向的元件是换向器。
8、【答案】N；正；左
【解析】【解答】已知小磁针N极指向右端，根据磁极间的相互作用可知，电磁铁的左端N极，右手握住螺线管，大拇指指向N极，四指指向电流的方向，则电源右端为正极，左端为负极，闭合开关S1和S2，要使指示灯变亮，则电路电流变大，巨磁电阻的阻值减小，磁场的磁性增强，电流变大，电阻变小，则使滑片P向左滑动。
故答案为：N；正；坐.
【分析】根据磁极间的相互作用可知电磁铁的磁极，再利用安培定则可知电源的正、负极.
根据灯泡亮度的变化可知，电流大小变化情况，从而判断出电磁铁的磁场强弱变化，进一步得出滑动变阻器的滑片移动方向.
9、【答案】电磁感应现象；机械
【解析】【解答】发电机的原理是电磁感应现象，电磁感应现象中的能量转化是机械能转化为电能。本题中的环保手电筒电源就是小型发电机，应用电磁感应原理工作。
【分析】发电机的原理是根据电磁感应现象制成的，将机械能转化为电能。
10、【答案】南；下端
【解析】【解答】由右手螺旋定则可知螺线管左侧为N极，右侧为S极；因地磁场沿南北方向，地球南极附近处为地磁场的N极，地球北极附近处为地磁场的S极；因同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，故船头A指向南方。为了实验现象更加明显，应增大电路中的电流，使螺线管的磁性增大，故闭合开关S前，滑片P应向阻值小的下端滑动。
【分析】根据电流方向和安培定则判断螺线管的磁极位置，磁体的南极指向地球的南极；减小电阻，电路中电流增大，电磁铁磁性增强。
三、实验探究
1、【答案】（1）②
（2）C
（3）电动机
【解析】【解答】(1)磁体外部磁感线由N极出发回到S极，闭合电路中，导体切割磁感线才会产生感应电流，则②让导体 在磁场中左右运动能使电流表指针发生偏转。
(2)如果在乙装置的实验中，当开关闭合时，发现导体 向左运动，若要使导体 向右运动，电磁感应产生的电流方向与导体切割磁感线的方向有关，调换电源正、负极或调换磁体N、S极均可实现，而同时调换电源正、负极和磁体N、S极则感应电流的方向不会发生变化；故答案为：C。
(3)根据乙装置的原理，闭合电路中的电源，人们发明了电动机，电动机工作原理是磁场对电流受力的作用，使电动机转动。
【分析】（1）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；
（2）（3）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。
2、【答案】（1）磁场；S
（2）方向
【解析】【解答】(1)由图乙可知，闭合开关，小磁针发生偏转，断开开关，小磁针又回到原来位置，说明通电螺线管周围磁场，使小磁针发生了偏转。左边小磁针的右端是N极，由异名磁极相互吸引可知，通电螺线管的a端为S极。(2)将电源的正负极对调，电流的方向发生了改变，闭合开关后发现小磁针偏转的方向发生了改变，这说明磁场的方向与电流方向有关。
【分析】结合通电螺线管的N极和S极，利用右手螺旋定则求解通电螺线管的电流方向。
3、【答案】（1）吸引；排斥
（2）向里
（3）力
（4）磁场
【解析】【解答】（1）根据图像，结合导线间的距离，当电流方向相同时，相互吸引，当电流方向相反时，相互排斥；（2）根据通电直导线磁场方向的判定规律，甲图b处的磁场方向垂直纸面向里；（3）根据导线弯曲，说明通电导线周围产生的磁场对通电导线有力的作用；（4）磁体之间的相互作用是通过磁场实现的。
【分析】（1）在力的作用下相互靠近时是引力作用，相互远离是斥力作用；
（2）根据通电直导线磁场方向的判定确定磁场方向；
（3）磁场对其中的磁性物体有力的作用；
（4）磁体间力的作用是通过磁场实现的。
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