【同步训练卷】北师大版九年级物理 第14章 电磁现象 (无超纲含解析)

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北师大版九年级物理第十四章电磁现象同步测评
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、以下四幅图中能说明发电机工作原理的装置是（　　）
A． B．
C． D．
2、如图所示，甲、乙、丙、丁是四幅实验图，下列说法中正确的是（　　）
A． 甲实验说明电磁铁的原理
B． 乙实验说明磁场能产生电流
C． 丙实验说明电磁感应现象
D． 丁实验说明机械能可以转化为电能
3、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
4、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．
5、如图所示，线圈从a位置开始顺时针转动至c，分析并判断下列说法正确的是（　　）
A．图a中，线圈所受的两个力F1、F2是一对平衡力
B．线圈转动至位置b，此时杆ab的受力方向是水平向右
C．线圈继续转动至位置c，却无法继续转动，只能改变线圈中的电流方向，才能使线圈持续转动
D．a、b、c均体现了“电磁感应现象”
6、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
7、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．
8、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．
9、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
10、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 70分）
二、填空题（10小题，每小题4分，共计40分）
1、如图所示，在电磁铁正上方用弹簧挂一条形磁铁，当开关S闭合后，电磁铁的上端是　 　极（选填“N”或“S”），当滑片P从a端向b端滑动的过程中，小灯泡的亮度　 　（选填“变亮”或“变暗”），弹簧长度　 　（选填“变长”或“变短”）。
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、小明在学习奥斯特实验后，知道电与磁之间存在联系，于是对电与磁的相关内容进行整理，部分整理内容如表所示。
电荷 磁体
正负两种电荷 N、S两个磁极
同种电荷相互排斥 异种电荷相互吸引 　 　
电荷间的相互作用无需直接接触 磁体间的相互作用无需直接接触
①请你将表格中空缺处填写完整。
②小明类比磁的相关知识，提出“电荷的周围可能存在电场”的猜想。
（a）你认为小明所类比的“磁的相关知识”是　 　。
（b）若确实存在“电场”，我们可以从哪些方面进行学习，请举例　 　。
4、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。
5、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。
6、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”）。
7、小明看到菜市场上的电子秤后，查电脑了解了电子秤的工作原理，知道了电子秤的原理图，如图所示，它可以反映弹簧上方金属片受到压力的大小。其中Rˊ是滑动变阻器，R是定值电阻，电源电压恒定不变，根据你所学的知识，你认为压力表实际上是一个　 　表。当金属片受到的压力增大时，变阻器的阻值　 　，压力表示数　 　（选填“变大”、“变小”或“不变”）。
8、自然界中组成物体的物质不同，性质一般也不同。在弹簧测力计、平面镜、白炽灯丝和指南针等物体中，利用磁性工作的是　 　，利用弹性工作的是　 　。
9、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”）。
10、小明用电磁继电器设计了一个自动恒温加热鱼缸，如图所示，B是小型电热器．温度计里用水银而不用酒精是因为水银是　 　（选填“导体”或“绝缘体”），电磁铁的上端是　 　极（选填“N”或“S”）；该装置能使鱼缸的水温大致保持在　 　℃．
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、请你选择合适的器材自制电磁铁，并简要写出制作报告。
（1）实验器材∶　 　 。
（2）制作过程：　 　
（3）实验现象∶　 　
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】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。
2、【答案】C
【解析】A．由图甲可知，两磁铁同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，并未说明电磁铁的原理，A不符合题意；
B．由图乙可知，导线通电后，放在周围的小磁针发生偏转，则说明通电导体周围存在磁场，B不符合题意；
C．由图丙可知，闭合电路中，当导体做切割磁感线运动时，灵敏电流计发生偏转，产生了电流，说明了电磁感应现象，C符合题意；
D．由图丁可知，当开关闭合时，导体棒会运动，说明通电导体在磁场中受到力的作用，是电能转化为机械能，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】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。
4、【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。
5、【答案】C
【解析】A．图a中，线圈所受的两个力F1、F2没有作用在同一直线上，不是平衡力，故A不符合题意；
B．线圈转动至位置b，此时杆ab的受力的方向是竖直向上，故B不符合题意；
C．线圈继续转动至位置c，无法继续转动，磁场方向不变而电流方向发生改变，线圈受到磁场力的方向改变，线圈就可以按原方向继续转动，故C符合题意；
D．a、b、c说明了通电线圈在磁场中受到力的作用，故D不符合题意。
故答案为：C
【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，这个过程中将电能转化为机械能。
6、【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。
7、【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．
8、【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。
9、【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。
10、【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】N；变亮；变短
【解析】【解答】据安培定则可知，此时电流从下面的线流入，从上面的线流出，故电磁铁上端是N极，下端为S极。当滑片P 从a端向b端的滑动过程中，电阻变小，电流变大，灯泡变亮，电磁铁的磁性增强，据同名磁极相互排斥的特点可知，条形磁铁与电磁铁是相互排斥的，故排斥力变大，故弹簧变短。
【分析】奥斯特实验证明电流周围存在这磁场，通电螺线管周围的磁场可以利用右手螺旋定则判断N极和S极。同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引。
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】同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引；磁体周围存在磁场；电场的分布特点和方向
【解析】【解答】与电荷间的相互作用类似，磁体磁极之间同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引。磁体周围存在磁场，因此可联想电荷的周围可能存在电场。根据磁场的特点，研究电场时可研究电场的分布特点和方向。
【分析】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；奥斯特实验证明电流周围存在这磁场，通电螺线管周围的磁场可以利用右手螺旋定则判断N极和S极。
4、【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。
5、【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。
6、【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。
7、【答案】电压；变大；变大
【解析】【解答】由图可知，金属片受到的压力增大时，滑片下移，滑动变阻器的电阻值变大，电路中的电流变小。根据欧姆定律可知，R两端的电压变小，串联电路两端的总电压一定，则滑动变阻器两端的电压变大。滑动变阻器两端的电压越大，表示弹簧受到的压力越大，压力表与电阻R'并联，所以压力表实际上是一个电压表。
【分析】根据电表的连接方式判定电表的种类；当金属片受到的压力增大时，根据滑片的移动方向判定滑动变阻器接入电路电阻的变化，根据欧姆定律判定电路中电流的变化和滑动变阻器两端电压的变化。
8、【答案】指南针；弹簧测力计
【解析】【解答】解：自然界中组成物体的物质不同，性质一般也不同。在弹簧测力计、平面镜、白炽灯丝和指南针等物体中，利用磁性工作的是指南针，利用弹性工作的是弹簧测力计。
故答案为：指南针；弹簧测力计
【分析】指南针由于地磁场的作用，可以指示南北，弹簧测力计利用弹性工作。
9、【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。
10、【答案】导体；N；26
【解析】【解答】水银是导体，酒精和煤油是绝缘体，当温度计的液柱上升到26℃时，应接通电磁铁的电路，故应使用水银；
由图知，电流从电磁铁上方流入、下方流出，根据线圈绕线利用安培定则可知，电磁铁的上端为N极；
温度计的分度值为1℃，导线的末端在26℃处；由于水银是导体，当温度升高到26℃时，控制电路接通，电磁铁有磁性，吸引衔铁，加热电路断开，电热器不发热；当温度下降低于26℃时，控制电路断开，电磁铁无磁性，衔铁被弹簧拉起，加热电路接通，电热器发热；所以该装置能使鱼缸中的水温大致保持在26℃．
【分析】水银是液态金属，是导体；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。
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】（1）器材：电源、开关、长铁钉、若干曲别针、滑动变阻器、导线若干。
（2）步骤：将导线在长铁钉上紧密缠绕数十圈，然后将其与滑动变阻器、开关及电池串联，接着闭合开关， 将长铁钉一端靠近曲别针，观察现象。
（3）现象：闭合开关后发现铁钉能够吸引曲别针，断开开关后，曲别针掉落，则电磁铁制作成功。
【解析】【分析】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。
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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