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北师大版九年级物理第十四章电磁现象专项攻克
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、小罗把两个玩具电机用导线连接在一起(如图),用力快速拨动甲电机的转叶,发现乙电机的转叶也缓慢转动起来。对这个现象分析正确的是( )
A.“甲电机”将电能转化为机械能
B.“乙电机”将机械能转化为电能
C.“甲电机”依据电磁感应来工作
D.两电机的工作原理是相同的
2、以下四幅图中能说明发电机工作原理的装置是( )
A. B.
C. D.
3、很多动物为了适应自身生存的环境,进化出了符合一定物理规律的身体部位,从物理学的角度给出的解释中错误的是( )
A.骆驼的脚很大,可以减小压强,从而使其在沙漠中自如行走
B.大部分鱼类体内有鳔,通过鳔的调节作用改变自身重力来实现下沉和上浮
C.鸽子的上喙能感知地磁场的变化,从而确定位置的
D.雄鹰翅膀有时不用抖动也能翱翔天空,是应用了流体压强与流速关系的原理
4、如图所示是利用磁悬浮原理浮在空中的盆栽,盆栽底部有磁体,底座内装有电磁铁.给盆栽浇水前后( )
A.盆裁受到的磁力大小不变
B.底座对桌面的压强大小不变
C.要使盆栽与底座之间距离不变,可适当减少电磁铁线圈内的电流
D.要使盆栽与底座之间距离不变,可适当增大电磁铁线圈内的电流
5、如图是一些研究电现象和磁现象的实验。下列关于这些实验的叙述正确的是( )
A.图1中小磁针被铁棒吸引,说明铁棒本身具有磁性
B.图2中小磁针发生偏转,说明电流周围存在磁场中
C.图3中条形磁铁静止时A端总是指向北方,说明A端是条形磁铁的南极
D.图4中铁钉B吸引的大头针比A多,说明电磁铁的磁性强弱与电流大小有关
6、一通电螺线管中的电流方向和其周围磁感线的分布如图所示,其中正确的是( )
A. B.
C. D.
7、下列有关电和磁的判断正确的是( )
A.通电导体周围存在磁场
B.磁场是由磁感线组成的
C.互相摩擦的两个物体带同种电荷
D.摩擦起电实质是创造了电荷
8、如图所示是新一代的电动代步工具--自平衡独轮车,其核心部件是电动机,选项中与电动机的工作原理相同的是( )
A. B.
C. D.
9、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
10、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
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、如图所示,若使导体ab在磁场中做切割磁感线运动,灵敏电流表指针便发生偏转,这是 现象,根据这一-原理制成了 机。
2、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。
3、实验发现,两条平行放置的直导线,当通以相同方向的电流时,通电导线产生的磁场对导线具有向右的作用力;通电导线产生的磁场对导线具有向左的作用力,如图甲所示。如果改变导线中的电流方向, 如图乙所示。此时导线受到导线作用力的方向 (选填“向左”或“向右”)。
4、十九世纪末,英国物理学家汤姆生发现原子中存在带负电的粒子,该粒子称为 ;科学家 (填写人名)通过实验发现电流周围存在磁场。为验证电流周围存在磁场,小明连接了如图所示的实验电路,他把小磁针(图中没有画出)放在直导线AB的正下方,闭合开关后,发现小磁针指向不发生变化。经检查,各元件完好,电路连接无故障。请你猜想小磁针指向不发生变化的原因可能是 。
A.小磁针离直导线太远;
B.小磁针离直导线太近;
C.闭合开关前,小磁针的NS极指向与直导线恰好垂直;
D.闭合开关前,小磁针的NS极指向与直导线恰好平行。
5、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。
6、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。
7、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”)。
8、如图所示是小明设计的温度自动报警器,他在水银温度计里封入了一段金属丝。观察并分析可知,电磁铁的A端是 极,当温度达到 ℃时,它会自动报警。为了让电磁铁的磁性增强一些可以进行的实验操作是 。
9、如图是一种手摇发电的手电筒,当沿图中箭头方向来回摇动时,灯泡就能发光。这个手电筒壳体透明,可以清晰地看到里面有线圈,摇动时,可以感受到有一个物块在来回运动,小明猜想这个物块是磁体,依据是:物体运动时,闭合线圈切割磁感线产生 ,线圈相当于电路中的 。
10、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。
三、实验探究(3小题,每小题10分,共计30分)
1、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: 。
2、在探究“产生感应电流的条件”实验中:
(1)实验中通过观察 来判断电路中是否有感应电流;
(2)磁铁不动,闭合开关,导体AB沿 (选填“上下”或“左右”)方向运动时,电流表指针会发生偏转。导体AB不动,闭合开关,磁铁上下运动,电流表指针 (选填 “会”或“不会”)发生偏转;
(3)该实验的结论是:闭合电路的一部分导体,在磁场中做 运动时,导体中就会产生感应电流。在产生感应电流的实验中,将 能转化为电能;
(4)小明完成实验后又向老师借了一个磁性更强的U形磁铁重做实验,你认为他想探究的问题可能是 ;
(5)如果将小量程电流表换成 ,可以探究磁场对通电导体的作用。
3、用图所示的实验装置,探究“电流产生的磁场方向与电流方向是否有关”。请回答如下问题:
(1)闭合开关前,首先使导线方向与小磁针静止时指向一致,其目的是为了避免 对实验产生的影响,使实验现象便于观察。
(2)实验过程中,需要改变的是 。
(3)电流产生的磁场方向是否改变是通过 是否改变来反映的。
-参考答案-
一、单选题
1、【答案】C
【解析】A.“甲电机”相当于发电机,将机械能转化为电能,A不符合题意;
B.“乙电机”相当于电动机,将电能转化为机械能,B不符合题意;
C.“甲电机”相当于发电机,利用电磁感应工作,C符合题意;
D.“乙电机”相当于电动机,利用磁场对电流受力的作用工作,两电机的工作原理不同,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】发电机根据电磁感应工作,将机械能转化为电能,电动机根据磁场对电流的作用工作,将电能转化为机械能。
2、【答案】C
【解析】A.如图说明通电导线周围存在着磁场,A不符合题意;
B.如图是电磁继电器,能用来接通和断开电铃,利用的是电流的磁效应,B不符合题意;
C.如图是电磁感应现象,线圈转动产生感应电流,能说明发电机的工作原理,C符合题意;
D.如图是扬声器,能把电流转变成振动,发出声音,与电动机原理相同,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】B
【解析】A.骆驼的脚很大,在压力一定时,增大受力面积,可以减小压强,从而使其在沙漠中自如行走,A正确,A不符合题意;
B.鱼鳔中充满的是气体,它是利用鱼鳔的充气或放气来改变自身的体积进而改变浮力从而来实现下沉和上浮的,B错误,B符合题意;
C.鸽子的上喙部位具有一种能够感应磁场的晶胞,这种器官可以让鸽子感应到地球磁场,从而确定位置,C正确,C不符合题意;
D.雄鹰的翅膀上边凸起,下边齐平,流空气流过时,上方空气流速大压强小,下方空气流速小压强大,形成向上的压力差,所以有时不用抖动翅膀也能翱翔天空,D正确,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】增大受力面积可以减小压强;鱼通过改变自身体积改变浮力,地球周围存在磁场,流空气流过时,上方空气流速大压强小,使鸟获得升力。
4、【答案】D
【解析】A. 该盆栽悬浮的原理利用了同名磁极相互排斥,当盆栽悬浮在空中静止不动时,受的力是平衡力,即盆栽的总重力和磁力大小相等,当浇水后重力变大,故磁力也变大,故A不符合题意;
B. 影响压强的因素是压力和受力面积,当浇水后重力变大,磁力也变大,对桌面的压力也变大,根据 在压力变大,受力面积不变时,压强变大,故B不符合题意;
C、D. 要使盆栽与底座之间距离不变,需增大磁力,电磁铁磁性强弱与电流的大小有关,其他条件相同,电流越大,磁性越强,故要增大磁力需增大电流,故C不符合题意、D符合题意.
故答案为:D
【分析】静止的物体受到平衡力的作用,当物体的重力增大时,向上的力同样增大,电磁铁中电流越大,磁性越大。
5、【答案】B
【解析】解:A、图1中铁棒靠近小磁针,即使铁棒没有磁性,小磁针也会吸引铁棒,不能确定铁棒是否具有磁性,A不符合题意;
B、图2是奥斯特实验,说明通电导体周围存在磁场,B符合题意;
C、磁铁都具有指向性,图2中条形磁铁静止时A端总是指向北方,说明A端是条形磁铁的北极,C不符合题意;
D、从图可知,铁芯相同、电流相同,只有线圈的匝数不同,说明电磁铁磁性强弱与线圈匝数的关系的,D不符合题意。
故答案为:B
【分析】四幅图分别代表了电与磁中四个重要的物理实验,分别是磁体的特性、电流的磁效应、磁体的极性、电磁铁的探究,在学习中相互比较更能有效地进行把握.
6、【答案】B
【解析】A.据安培定则判断,该螺线管的右端是N极,左端是S极,故磁感线的方向错误,A不符合题意;
B.据安培定则判断,该螺线管的左端是N极,右端是S极,且磁感线的方向正确,B符合题意;
C.据安培定则判断,该螺线管的右端是N极,左端是S极,故磁感线的方向错误,C不符合题意;
D.据安培定则判断,该螺线管的左端是N极,右端是S极,故磁感线的方向错误,D不符合题意;
故答案为:B
【分析】利用安培定则判断即可,注意磁感线的方向。
7、【答案】A
【解析】A、奥斯特实验表明通电导体周围存在着磁场,A符合题意;B、磁感线是为了形象描述磁场而引入的假想曲线,磁感线并不存在,磁场是实际存在的,磁场不是由磁感线组成的,B不符合题意;C、不同物质组成的物体相互摩擦时,原子核束缚核外电子本领强的得到电子而带负电,原子核束缚核外电子本领弱的失去电子而带正电,则两个物体带有异种电荷,C不符合题意;D、摩擦起电实质是电荷的转移,不是创造了电荷,D不符合题意。
故答案为:A
【分析】奥斯特实验表明通电导体周围存在着磁场.
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)
不同物质组成的物体相互摩擦时,原子核束缚电子的本领不同,原子核束缚电子本领强的夺得电子带负电,原子核束缚电子本领弱的失去电子带正电;电荷间的相互作用是:同种电荷互相排斥,异种电荷互相吸引.
8、【答案】B
【解析】解:电动机是利用通电导体在磁场里受力运动的原理制成的;
A、图中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,这是电磁感应现象,与电动机的原理不同,A不合题意;
B、图中有电源,通电导体在磁场中受力会发生运动,是电动机的工作原理,B符合题意;
C、图中是奥斯特实验,说明了电流周围存在磁场,与电动机的原理不同,C不合题意;
D、图中是电磁铁,利用了电流的磁效应,与电动机的原理不同,D不合题意。
故答案为:B
【分析】在电和磁这一部分中,学到了很多电学设备,每个设备的制成原理是经常考查的知识点.一般来说,有电磁铁的仪器是电流的磁效应原理,发电机和动圈式话筒是电磁感应现象原理,电动机和扬声器是通电导体在磁场中受力原理.
9、【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.
10、【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.
二、填空题
1、【答案】电磁感应;发电机
【解析】【解答】若使导体ab在磁场中做切割磁感线运动,灵敏电流表指针便发生偏转,这是电磁感应现象;发电机就是利用电磁感应原理制成的。
【分析】电磁感应是指闭合电路的一部分导体在磁场中作切割磁感线运动,导体中就会产生电流的现象。
2、【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.
3、【答案】向右
【解析】【解答】当通以相同方向的电流时,通电导线b产生的磁场对a导线具有向右的作用力;通电导线a产生的磁场对b导线具有向左的作用力;通以相反方向的电流时,b导线电流方向不变,a导线周围的磁场方向改变,此时b导线受到a导线向右的作用力。
【分析】通电导体中的磁场方向和电流方向有关,磁场方向不同,磁力方向不同。
4、【答案】电子;奥斯特;A、C
【解析】【解答】英国物理学家汤姆生发现了原子中存在一种带负电荷的粒子,这种粒子就是电子。
首次通过实验发现电流周围存在着磁场的科学家是丹麦的奥斯特。
在验证电流产生磁场的实验中,小明连接了如图所示的实验电路。他把小磁针(图中没有画出)放在直导线AB的正下方,闭合开关后,发现小磁针指向不发生变化。经检查,各元件完好,电路连接无故障:说明电流一定时,磁场的强弱应该与距离有关,故猜想小磁针指向不发生变化的原因是小磁针与直导线距离远;也可能闭合开关前,小磁针的NS极指向与直导线恰好垂直,这都可能是造成小磁针指向不发生变化的原因。AC符合题意。
【分析】奥斯特实验证明电流周围存在这磁场,该磁场即为电荷定向移动造成的。
5、【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。
6、【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。
7、【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。
8、【答案】N;98;开关改接到2(或增大电源电压)
【解析】【解答】解:(1)由电路图可知,电磁铁中的电流是从右端流入、左端流出,利用安培定则可以确定,电磁铁的A端为N极;由图可知,温度计的分度值为1℃,水银柱与上方金属丝连通时,此时温度计的报警温度为98℃;(2)电磁铁的磁性强弱与线圈的匝数、铁芯有无、线圈中电流大小有关,本装置中可以改变线圈匝数或者电流大小,因此可以将开关改接到2,或者增大电源电压。
故答案为:N;98;开关改接到2(或增大电源电压)
【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。
9、【答案】感应电流;电源
【解析】【解答】该手电筒有线圈,使用时将它来回摇晃,线圈在磁场中就做切割磁感线运动,此时线圈中有感应电流产生,所以手电筒里面的物块应该是磁铁,此手电筒发电是电磁感应现象,线圈可以提供电能,相当于电路中的电源。
故答案为:感应电流;电源.
【分析】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.
10、【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。
三、实验探究
1、【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。
2、【答案】(1)电流计指针偏转
(2)左右;不会
(3)切割磁感线;机械
(4)感应电流的大小是否与磁场强度有关
(5)电源
【解析】【解答】(1) 电路中如果有感应电流产生,电流计的指针会发生偏转,实验中通过观察电流计的指针是否发生偏转来判断电路中是否有感应电流。
(2)产生感应电流的条件是闭合电路的部分导体切割磁感线。磁铁不动,闭合开关,导体AB沿左右方向运动时,电路中有感应电流产生,电流表指针会发生偏转。
导体AB不动,闭合开关,磁铁上下运动,导体AB没有切割磁感线,电路中没有感应电流产生,电流表指针不会发生偏转。
(3)闭合电路的部分导体做切割磁感线运动时,电路中有感应电流产生;闭合电路的部分导体做不切割磁感线运动时,电路中没有感应电流产生。因此可得结论:闭合电路的一部分导体,在磁场中做切割磁感线运动时,导体中就会产生感应电流。
在产生感应电流的实验中,闭合电路的部分导体切割磁感线产生感应电流,将机械能转化为电能。
(4)小明完成实验后,控制其他条件不变,只换用磁性更强的U形磁铁重做实验,说明他想探究的问题可能是感应电流的大小是否与磁场强度有关。
(5)探究磁场对通电导体的作用,需要将通电导体放在磁场中,因此电路中要有电源和磁体。将小量程电流表换成电源,可以探究磁场对通电导体的作用。
【分析】(1)电磁感应现象中,通过电流表的指针的偏转可以判断电流的产生;
(2)当闭合电路的一部分导体切割磁感线时,导体产生电流;
(3)闭合电路的一部分导体,在磁场中做切割磁感线运动时,导体中就会产生感应电流,将机械能转化为电能;
(4)改变磁场的强弱可以探究产生电流的大小和磁场强弱的关系;
(5)探究磁场对通电导体的作用时,电路中需要连接电源。
3、【答案】(1)地磁场(地磁场等其他外部磁场)
(2)电流的方向
(3)小磁针的偏转方向
【解析】【解答】(1)地球是一个大磁体,小磁针在地磁场的作用下指南北,为了避免地磁场对实验产生的影响,首先使导线方向与小磁针静止时指向一致;
(2)根据实验探究电流产生的磁场方向与电流方向是否有关可知,实验过程中,需要改变的是电流的方向;
(3)当电流方向改变时,发现小磁针偏转方向改变,说明磁场方向与电流方向有关。
【分析】(1)磁针摆放与地磁场同向,可以排除地磁场的影响;
(2)(3)奥斯特实验证明电流周围存在这磁场,该磁场即为电荷定向移动造成的,电流反向,小磁针偏转反向。
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