【专项测评】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、如图所示，小明自制了一个带有电磁铁的木船模型。将它放入水中漂浮，船头B指向东。闭合开关S，则小船将会在水平面内自由转动，当小船再次处于静止状态时，船头B指向（　　）
A．东 B．北 C．西 D．南
2、科学家已经发现了巨磁电阻（GMR）效应：微弱的磁场可以导致某种材料的电阻阻值急剧变化。如图所示的电路是研究巨磁电阻特性的原理示意图，实验发现：闭合开关S1、S2后，在向左轻轻地移动滑片P的过程中，指示灯明显变亮。则下列说法中正确的是 （　　）
A．电磁铁右端为 N极
B．该巨磁电阻的阻值随磁场的增强而明显减小
C．滑片P向左轻轻移动过程中电磁铁的磁性减弱
D．小磁针将顺时针旋转
3、关于条形磁体、地磁场和通电螺线管的磁场，下面四图描述错误的是（　　）
A． B．
C． D．
4、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．
5、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
6、如图所示的四个装置图可以演示不同的电磁现象，下列表述正确的是（　　）
A．图甲可用来演示电磁感应现象，根据该现象制成了发电机
B．图乙可用来演示磁场对通电导线的作用，根据该原理制成了电动机
C．图丙可用来演示电流的磁效应，根据该原理制成了动圈式话筒
D．图丁可用来演示电磁铁的磁性强弱与电流大小的关系
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、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
9、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．
10、为了探究电磁铁的磁性强弱与哪些因素有关，某同学使用两个相同的大铁钉绕制成电磁铁进行实验，如图所示，下列说法中正确的是(　　)
A．要使电磁铁的磁性增强，滑动变阻器的滑片应向右滑动
B．用电磁铁吸引大头针的数目显示它的磁性强弱
C．两电磁铁的线圈串联是为了探究磁性强弱与电流的关系
D．B线圈的匝数多，说明通过B线圈的电流大于通过A线圈的电流
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、图中，静止在通电螺线管周围的小磁针，其中指向错误的是　 　（填标号）
2、如图所示是探究通电导体在磁场中受力情况的装置。闭合开关，观察到导体ab在导轨上向右运动。若只对调电源正负极接线，闭合开关，导体ab会　 　（选填“静止不动”、“向右运动”或“向左运动”），说明通电导体在磁场中受力的方向与　 　有关。
3、如图所示.用细线悬挂的磁体AB.磁极未知。当闭合电路开关S后,磁体的B端与通电螺线管左端相互排斥,则B端是磁体的　 　极。 断开开关S,磁体静止时,B端会指向地理的　 　( 选填“北方”或“南方”)。
4、如图所示，R0是一个光敏电阻，光敏电阻的阻值随光照强度的增加而减小，R是电阻箱（已调至合适阻值），它们和继电器组成自动控制电路来控制路灯，白天灯熄，夜晚灯亮，则给路灯供电的电源应接在　 　（选填ab，bc或ac）两端；如果将电阻箱R的阻值调小，则路灯比原来　 　（ 选填“早一些”或“迟一些”）亮。
5、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。
6、如图所示是学校走廊灯的自动控制电路，走廊入口上方安装有反射式光电传感器，当人靠近到一定距离时，从光电传感器上发射的红外线经人体反射后被接收器接收，接收器中的光敏电阻R0的阻值减小，定值电阻R两端的电压　 　（选填“变大”“变小”或“不变”），同时电磁铁的磁性　 　（选填“变强”“变弱”或“不变”），工作电路接通，灯泡L发光，图中电磁铁的下端是　 　（选填“S”或“N”）极。
7、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　 　
8、如图所示，通电螺线管的A端为　 　 极（填：“N”或“S”）
9、小明同学用硬纸板和大头针制作底座，把两根缝衣针磁化后，穿过按扣的两个孔，放在底座的针尖上，就制作成了一个如图所示的指南针．指南针能指南北说明地球周围存在　 　．该指南针静止后，针尖指南方，则针尖是指南针的　 　(填“N”或“S”)极．
10、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（3小题，每小题10分，共计30分）
1、电磁的相互转换是人类进入电力时代的标志:
（1）小明做了如图甲所示的实验,给直导线通电,观察到直导线向左运动。
①实验现象说明　 　对电流有力的作用。只对调电源正负极接线,通电直导线会向　 　运动。
②为使实验效果更明显,直导线应选用　 　（选填“铝棒”、“铁棒”或“塑料棒”）。
（2）为了增强磁体的磁性,换用如图乙所示的电磁铁,该磁体的P端是　 　(N/S）极。
（3）去掉电源,在导线两端接上灵敏电流表,如图丙所示．向右平移直导线ab,电流表指针发生偏转,这是　 　现象。在生产、生活中的应用　 　。若将导体ab向右移动一段距离后松开手,让导体ab摆动,如果不计空气阻力及导线悬挂点的摩擦,摆动过程中导体AB的机械能总量将　 　（选填“变大”、“变小”或“不变”）。
2、小明用图所示电路，探究“通电导体在磁场中的受力方向与导体中电流方向是否有关”。其主要实验步骤如下：
①将导体ab放入磁场中，闭合开关后，观察导体ab的运动方向，并记录在表格中，断开开关；
②把蹄形磁铁的上、下磁极调换，同时把电源的正、负极对调后接入电路，闭合开关，观察导体ab的运动方向，并记录在表格中；
根据以上叙述，可知小明在探究过程中存在的问题是：　 　。
3、如图所示，将直流电动机模型的组件，顺序排放在工作台上，做好组装直流电动机模型的准备。
（1）观察线圈和转轴的结构，将线圈固定在　 　上。
（2）底座放置在水平工作台面上，支架固定在底座上，然后将　 　安装在支架上，保证线圈和转轴能够较好地转动。
（3）用螺钉把电刷（铜片）固定在底座上，同时使电刷与转轴上的　 　（两个半圆铜环）接触良好，其间的　 　要适当，以确保转轴正常转动。
（4）固定电刷的两个螺钉（接线柱）上引出两根导线，将两弧形铁片的一端用螺钉固定在　 　上，另一端用　 　夹住。
-参考答案-
一、单选题
1、【答案】B
【解析】解：闭合开关S，由右手螺旋定则可知通电螺线管右侧为N极，左侧为S极；因地磁场沿南北方向，地球南极处为地磁场的N极，地球北极处为地磁场的S极；因同名磁极相互排斥、异名磁极相互吸引，故船头B指向北方。
故答案为：B
【分析】首先利用安培定则判断螺线管的磁极，再结合地磁场的特点分析船头指向.
2、【答案】B
【解析】AD．电流从电磁铁的右端流入，左端流出，利用安培定则判断电磁铁的左端为N极、右端为S极，由磁极间的相互作用可知，小磁针将逆时针旋转，A、D不符合题意；
BC．当滑片P向左滑动时，滑动变阻器连入电路中的电阻变小，则电路中的电流变大，通电螺线管的磁性增强，右边电路中的指示灯明显变亮，则说明右边电路的电流变大了，巨磁电阻的电阻变小了，即巨磁电阻的阻值随磁场的增强而减小，B符合题意，C不符合题意；
故答案为：B。
【分析】A.根据安培定则判断电磁铁的磁极。
B.指示灯变亮说明电流变大，证明巨磁电阻变小。说明巨磁电阻的阻值随磁场的增强而减小。
C.滑片p向左移动时，滑动变阻器阻值变小，电磁铁的磁性增强。
D.磁极间的相互作用是同名磁极相互吸引，异名磁极相互排斥。
3、【答案】B
【解析】解：A、在条形磁体的外部，其磁感线是从N极指向S极的，A符合题意；
B、地磁南极在地理的北极附近，地磁北极在地理的南极附近，图中地磁北极在地理的北极附近，B不符合题意；
C、用右手握住螺线管，使四指指向电流的方向，电流由外向里，大拇指所指的左端为螺线管的N极，右端为螺线管的S极，则小磁针的S极靠近螺线管的N极，C符合题意；
D、用右手握住螺线管，使四指指向电流的方向，则大拇指所指的左端为螺线管的N极，右端为螺线管的S极，则小磁针的N极靠近螺线管的S极，即右端，D符合题意。
故答案为：B
【分析】在磁体的外部，磁感线是从N极指向S极的.
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.）
利用安培定则（用右手握住螺线管，使四指指向电流的方向，则大拇指所指的一端为螺线管的N极）判断螺线管的磁极.
4、【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．
5、【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.
6、【答案】D
【解析】解：A、甲图中开关闭合后，导体棒内通以电流，则导体在磁场力的作用下发生运动，故演示的为磁场对电流的作用，利用该原理制成了电动机，A不符合题意；
B、乙图中导体棒AB在磁场中做切割磁感线运动时，电流表中会产生感应电流，故演示的为电磁感应，利用该原理制成了发电机，B不符合题意；
C、放在小磁针上方的导线中有电流通过时，小磁针会发生偏转，说明通电导体周围产生了磁场，即演示了电流的磁效应，C不符合题意；
D、图中两电磁铁串联，通过的电流相等，但两电磁铁线圈的匝数不同，可用来演示电磁铁的磁性强弱与线圈匝数多少的关系，滑动变阻器可以改变电路的流，可以探究电磁铁的磁性强弱与电流大小的关系，D符合题意。
故答案为：D
【分析】电流可以产生磁场，即电流有磁效应，可以用来制作电磁铁，电流越强，磁场就越强。
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】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。
9、【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。
10、【答案】B
【解析】A. 要使电磁铁的磁性增强，就要使电路中的电流增大，在电压不变的情况下，可以通过减小电阻，增大电流，故滑片应向左滑，A不符合题意；
B. 电磁铁的磁性强弱无法直接用肉眼看出，可以通过观察它吸引大头针的数目来比较两者磁性强弱，B符合题意；
C. 两电磁铁的线圈串联，则通过两线圈的电流大小是一样的，C不符合题意；
D. A线圈和B线圈串联在电路中，通过两个线圈的电流大小是一样的，故D不符合题意
故答案为：B
【分析】本题考查了电磁铁的磁性强弱与线圈匝数的关系。在串联电路中，控制了电流大小，采用了控制变量法。
二、填空题
1、【答案】①
【解析】【解答】由图示知，电流从通电螺线管的右边流入，据安培定则知，通电螺线管的N极在左端，而名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，所以①号小磁针的N极应指向左边。
【分析】根据安培定则判断螺旋管的磁极位置，结合磁极间相互作用判断小磁针的指向。
2、【答案】向左运动；电流方向
【解析】【解答】通电导体在磁场中受到力的作用，所受力的方向与电流的方向和磁场的方向有关， 若只对调电源正负极接线则电流方向改变，磁场方向不变，导体棒将向反方向即左侧移动，同时说明通电导体在磁场中受力的方向与电流方向有关。
【分析】通电导体在磁场中受到力的作用，受力的方向与电流的方向和磁场的方向有关。
3、【答案】N；北方
【解析】【解答】当电路接通时，根据安培定则判断通电螺线管的左侧是北极，则磁铁的右侧B是北极，静止时，北极指北。
故答案为：N；北方。
【分析】根据安培定则判断通电螺线管的磁极位置。
4、【答案】ab；迟一些
【解析】【解答】R0是一个光敏电阻，光敏电阻的阻值随光照强度的增加而减小，所以夜晚时，光照强度变小，光敏电阻的阻值变大，控制电路中的电流变小，所以电磁铁的磁性变小，此时衔铁的接触点与a端相连的接触点相连，所以要使路灯晚上亮，则给路灯供电的电源应接在ab两端。
如果将电阻箱R的阻值调小，电流变大，继电器的磁性变强，吸引力变大，所以路灯比原来迟一些亮。
【分析】根据电阻变化，判断电磁继电器的连接情况和工作情况，选择电源的位置；根据电阻变化，判断电磁继电器的工作情况。
5、【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。
6、【答案】变大；变强；N
【解析】【解答】电磁继电器所在的控制电路中，定值电阻R和光敏电阻R0串联；当R0的阻值减小时，电路中总电阻会减小，由于电源电压不变，由欧姆定律可知，电路中流过两电阻的电流会变大；电路中R为定值电阻，其阻值不变，但其电流变大，故由公式 可知，定值电阻R两端的电压变大。电磁铁的磁性和线圈匝数、电流大小有关，电流增大时，电磁铁的磁性变强。由右手螺旋定则（安培定则）可以判断，电磁铁的下端为N极。
【分析】串联电路中电阻减小时，电流变大； 电磁铁的磁性随电流变大而增强；根据安培定则，判断螺线管的磁极位置。
7、【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.
8、【答案】N
【解析】【解答】解：电流由A端流入，根据右手螺旋定则，伸出右手四指弯曲指向电流的方向，则大拇指所指的方向﹣﹣通电螺线管的A端为N极。
故答案为：N
【分析】结合电流方向，利用安培定则分析解答即可.
9、【答案】磁场；S
【解析】【解答】指南针能指南北说明地球周围存在磁场，针尖指南方，说明针尖是指南针的S极。
故答案为：磁场；S
【分析】地球是一个大磁体，指南针指南北是由于受到了地磁场的作用。
10、【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）磁场；右；铝棒
（2）N
（3）电磁感应；发电机；变小
【解析】【解答】（1）通电的导线在磁场中运动，说明磁场对电流有力的作用，只改变电流的方向，导体的运动方向相反，向右运动，为了使效果明显，选用电阻较小的材料，即铝棒；（2）根据安培定则判断P端为N极；（3）若无电源，当导线切割磁感线时灵敏电流计偏转，是电磁感应现象，发动机根据这一原理制成的，在导线多次切割磁感线时，有电能产生，所以总机械能减小。
【分析】（1）磁场对通电导体有力的作用，导体受力方向和电流方向有关；
（2）根据安培定则可以判断通电螺线管的磁极位置；
（3）闭合电路的一部分导体在磁场中切割磁感线时，会产生感应电流，这是发动机的工作原理，此过程中把机械能转化为电能。
2、【答案】没有保持磁场方向不变
【解析】【解答】在探究中，小明对调电源的正负极，可以改变导体中电流的方向，把蹄形磁铁上、下磁极调换，则改变了磁场的方向，要探究中通电导体在磁场中的受力方向与导体中电流方向的关系，则应只改变通过导体的电流的方向，而保持磁场方向不变。所以探究中存在的问题是没有保持磁场方向相同。
【分析】探究磁场的受力方向和电流方向的关系时，要保持磁场方向相同。
3、【答案】（1）转轴
（2）转轴
（3）换向器；压力
（4）底座；磁体
【解析】【解答】解：在安装该模型时要按照由下而上，由内而外顺序安装，要尽量减小摩擦，使线圈能顺利转动；
电动机都是有定子和转子构成的，一般先后将转子固定住，再将定子固定住，组装直流电动机模型的步骤如下：（1）观察线圈和转轴的结构，将线圈固定在转轴上；（2）底座放置在水平工作台面上，支架固定在底座上，然后将转轴安装在支架上，用滚动摩擦代替滑动摩擦减小摩擦力，保证线圈和转轴能够较好地转动；（3）用螺钉把电刷（铜片）固定在底座上，同时使电刷与转轴上的换向器接触良好，其间的压力要适当，从而使摩擦力适当，以确保转轴正常转动；（4）固定电刷的两个螺钉（接线柱）上引出两根导线，将两弧形铁片的一端用螺钉固定在底座上，另一端用磁体夹住，使得线圈能够处在磁场中，当接通电源，线圈会受力而转动。
故答案为：转轴；转轴；换向器；压力；底座；磁体。
【分析】本题是一道关于直流电动机的组装的题，在组装直流电动机模型时，要按照由下而上，由内而外顺序安装.
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