【单元测试卷】北师大版九年级物理 第14章 电磁现象 (无超纲带解析)

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北师大版九年级物理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 30分）
一、单选题（10小题，每小题3分，共计30分）
1、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
2、如图为学习电磁现象时中做的几个实验，其中能反映电动机工作原理的是（　　）
A． 使磁场中的线圈转动，与此线圈一起构成闭合电路的电流表指针发生偏转
B． 使导体AB沿箭头所示方向左右摆动，与导体构成闭合电路的电流表指针发生偏转
C． 给带有铁芯的线圈通电，它能吸住铁块及重物
D． 闭合开关，处在磁场中的导体棒ab中有电流通过时，它就会运动起来
3、下列说法中正确的是（　　）
A．磁感线是由铁屑组成的
B．磁场看不见摸不着，但是可以借助小磁针感知它的存在
C．地球是一个巨大的磁体，地磁的南北极跟地理的南北极是完全重合的
D．小磁针的S极在某点所受磁场力的方向，跟该点磁场的方向相同
4、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．
5、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
6、小刚连接好如图所示的电路后,下列操作能使电流表指针偏转的是（　　）
A．导体AB向右运动
B．导体AB沿磁场方向运动
C．闭合开关,导体AB向左运动
D．闭合开关,导体AB沿磁场方向运动
7、下图是有关“电与磁”的四幅图，对电与磁的关系描述正确的是（　　）
A．如图，奥斯特实验证实了磁能产生电
B．如图，由小磁针静止时 N极的指向可以判断螺线管的a端与电源正极连接
C．如图，扬声器与发电机工作原理相同
D．如图，话筒与电动机工作原理相同
8、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
9、如图所示的装置中，当闭合开关，导体ab就会运动起来，下列说法正确的是（　　）
A．此现象说明磁可以生电
B．发电机是利用图示装置原理来工作的
C．将电源正负极对调，导体ab的运动方向不变
D．只调换蹄形磁铁两极，导体ab的运动方向将改变
10、很多超市都安装了防盗报警器，超市的商品上贴有软磁条，消费者如果不买单，直接走出超市，软磁条没有消磁，防盗报警器上的检测头就会有电流产生，导致报警器会响。以下器件中工作原理与此相似的是（　　）
A．电磁铁 B．电动机 C．扬声器 D．发电机
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、小明同学在做“探究通电螺线管外围的磁场分布”的实验中
（1）当他在通电螺线管四周不同位置摆放多枚小磁针,最后静止在如图所示位置。则通电螺线管外部的磁场与　 　磁体的磁场相似。
（2）当他改变通电螺线管中电流方向后,发现周围每个小磁针转动　 　度角后重新静止下来。
2、小明去超市，走到电梯前发现电梯运动较慢，当他站在电梯上时电梯运动又快了起来。小明根据网络搜索的如图所示电路(R是一个压敏电阻)分析：当人站在电梯上，压敏电阻的阻值减小，则电磁铁的磁性变　 　，衔铁与触点2接触，电动机的转速变 　 　。
3、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。
4、请按要求填空。
（1）如图-1，用弹簧测力计测一物体所受重力，由图可知，被测物体的重力为　 　N。
（2）如图-2，小车和木块一起向右匀速运动，小车上的木块突然向左倾倒，发生这一现象的原因，可能是小车突然　 　（选填“加速”或“减速”）。
（3）如图-3，闭合开关，小磁针静止时N极指向螺线管的左侧，则螺线管的右端是　 　（选填“N”或“S”）极，电源的右端是极　 　（选填“正”或“负”）。
5、在CES亚洲展会上，有一款“未来基因健身车”的自发电智能单车，如图所示，骑行时利用线圈在磁场中转动发电，发电的原理是　 　，发电过程　 　能转化为电能。该智能单车还能通过USB端口给手机充电，此吋智能单车在电路中属于　 　（选填“电源”或“用电器”）。
6、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　 　℃．
7、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　 　。
8、磁场强弱处处相同的磁场叫做匀强磁场，磁场强度的单位是特斯拉，简称特，符号T。实验表明在匀强磁场中，当通电导体与磁场方向垂直时，电流所受的安培力F等于磁场强度B、电流I、导线长度L三者的乘积，即F=BIL。在磁场强度为0.5T的匀强磁场中，有一条与磁场方向垂直的通电导线，通过它的电流为5A，导线上长为40cm的一段所受的安培力F=　 　N。将此导线从磁场中拿走，磁场强度　 　（选填“变大”、“变小”或“不变”）。
9、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。
10、如图所示，组装好实验器材，给铝棒（直导线）通电，观察到铝棒运动起来，表明磁场对通电直导线有　 　；对调磁极，改变　 　方向，观察到铝棒运动的方向发生改变，表明　 　有关。
三、实验探究（3小题，每小题10分，共计30分）
1、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∶　 　
2、探究影响电磁铁磁性强弱的因素时，将漆包线绕在铁钉上自制简易电磁铁，连接如图的电路：
（1）实验时用电磁铁吸引大头针的数量来反映　 　；
（2）闭合开关，电磁铁的下端为　 　极；
（3）断开开关，铁钉上仍吸附有少许大头针，这是因为铁钉被　 　了；
（4）为了探究电磁铁磁性的强弱与电流大小是否有关，应进行的操作是　 　。
3、
（1）如图甲是探究"冰熔化时温度的变化规律”的实验装置。
①由图乙中温度随时间变化的图象可知，冰熔化时的特点是持续吸热、　 　；第6min时，试管内的物质为　 　(填“固”、“固液共存” 或“液”)态；AB段与CD段倾斜程度不同的原因是　 　。
②待冰完全熔化后,对烧杯中的水继续加热,试管中的水最终　 　(填“会”或“不会”)沸腾。
（2）小明利用图所示的实验装置探究“导体在磁场中运动时产生感应电流的条件”。
①磁铁不动，闭合开关，导体棒沿　 　（选填“上下”或“左右”）方向运动时，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，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，电流表指针都不发生偏转。由此小明得出结论：闭合电路得一部分导体在磁场中做　 　运动时，电路中就产生感应电流。
④小明进一步猜想，感应电流的大小可能与导体运动速度和磁场强弱有关。为了探究感应电流的大小与磁场强弱是否有关，他应进行的操作是：　 　
-参考答案-
一、单选题
1、【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。
2、【答案】D
【解析】A、该图是电磁感应实验，线圈在磁场中做切割磁感线运动时，闭合电路中就会产生感应电流，不符合题意；
B、该图是电磁感应实验，使导体AB沿箭头所示方向左右摆动，做切割磁感线运动，闭合电路中会产生感应电流，电流表指针发生偏转，不符合题意；
C、给带有铁芯的线圈通电，它能吸住铁块及重物，表明通电螺线管周围存在磁场，不符合题意；
D、闭合开关，处在磁场中的导体棒ab中有电流通过时，它就会运动起来，表明通电导体在磁场中受到力的作用，这是电动机的工作原理，符合题意．
故答案为：D．
【分析】电动机的工作原理是通电导体在磁场中受到力的作用而运动。
3、【答案】B
【解析】A．磁感线是不存在的，磁感线是铁屑组成的说法错误，A不符合题意；
B．磁场看不见摸不着，根据磁场的性质磁场会对置于其中的磁体产生力的作用，因此可以借助小磁针感知它的存在，这是典型的转换法，B符合题意；
C．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，二者并不完全重合，C不符合题意；
D．小磁针的N极在某点所受磁场力的方向，跟该点磁场的方向相同，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】磁场是磁体周围存在的一种看不见的特殊物质；可以通过小磁针反应磁场的分布。
4、【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。
5、【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。
6、【答案】C
【解析】电流表指针偏转要偏转，则要电路中产生感应电流，产生感应电流的条件是：①电路闭合；②闭合电路中的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动。A.导体AB向右运动，电路没有闭合。A不符合题意；B.导体AB沿磁场方向运动，电路没有闭合，且导体没有切割磁感线。B不符合题意；C.闭合开关，导体AB向左运动时，导体AB切割了磁感线。C符合题意；D.闭合开关，导体AB沿磁场方向运动时，导体AB没有切割磁感线。D不符合题意。
故答案为：C
【分析】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.
7、【答案】B
【解析】A．奥斯特实验证明通电导线周围有磁场，演示的是电流的磁效应，A不符合题意；
B．当小磁针静止时，根据磁极间的作用规律可以确定，相互吸引的磁极一定是异名磁极，因此螺线管的左端为S极，右端为N极，利用安培定则可以确定螺线管中的电流方向是从螺线管的左端流入、右端流出，电流是从电源的正极流出回到电源负极，所以a端与电源正极连接，B符合题意；
C．动圈式扬声器是工作时将电信号转化成声信号，是将电能转化为机械能，其工作原理与电动机的工作原理相同，C不符合题意；
D．动圈式话筒工作时是将声信号转化为电信号的电器，工作时将机械能转化为电能，其工作原理与发电机的工作原理相同，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】根据奥斯特实验图判断。
先确定电流方向，再根据安培定则判断哪端是N极。
电路中无电源，据此确定是否是电磁感应实验图。电路中有电源，是探究通电导体在磁场中受力运动的实验。
8、【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。
9、【答案】D
【解析】A．当闭合开关、导体ab中有电流通过时，导体ab就会运动起来，此现象说明通电导线在磁场中受力的作用，故A错误；
B．装置中有电源，接通电路后通电导体在磁场中受到力的作用，是电动机原理，故B错误；
CD．当电流方向和磁场方向有一个方向发生改变时，导体ab的运动方向就发生改变，故C错误，D正确。
故答案为：D。
【分析】通电导体在磁场中受到力的作用，这就是电动机的工作原理。
10、【答案】D
【解析】由题意可知，带有磁条的商品经过防盗报警器时，防盗报警器的检测头就会有电流产生，这是电磁感应现象；
A． 电磁铁是利用电流的磁效应做成的，A不符合题意；
B．电动机是利用通电导体在磁场中受力的作用而制成的，B不符合题意；
C． 扬声器是利用通电导体在磁场中受到力的作用制成的，C不符合题意；
D．人们利用电磁感应现象制成了发电机，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】电动机是利用通电导体在磁场中受力的作用而制成的；人们利用电磁感应现象制成了发电机。
二、填空题
1、【答案】（1）条形
（2）180
【解析】【解答】（1）通电螺线管外部的磁场分布与条形磁体相似，都是具有两个磁性较强的磁极；（2）通电螺线管外部磁场方向与螺线管中的电流方向有关，所以只改变螺线管中的电流方向，小磁针会转动180°后重新静止下来，南北极所指方向正好与原来相反；
故答案为：条形；180.
【分析】（1）通电螺线管的磁场分布与条形磁体相似.
（2）通电螺线管外部磁场方向与螺线管中的电流方向和线圈的绕法有关.
2、【答案】强；快
【解析】【解答】（1）在控制电路部分，压敏电阻和电磁铁串联，当压敏电阻的阻值减小时，电流变大，电磁铁的磁性变强；
（2）衔铁接1时，电动机与电阻R1串联；衔铁接2时，短路电阻R1，只有电动机，此时电阻变小，电流变大，所以电动机的转速变快。
【分析】（1）电磁铁的磁性与通过电流的大小有关，电流越大，磁性越强；
（2）电动机的转速与电流的大小有关，电流越大，转速越大。
3、【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。
4、【答案】（1）3.2
（2）加速
（3）N；负
【解析】【解答】（1）图示弹簧测力计的分度值为0.2N，弹簧秤的读数是物体对弹簧的拉力，与弹簧拉物体的力是一对相互作用力，大小相等，弹簧拉物体的力与被测物体的重力大小相等是一对平衡力，大小相等，故被测物体的重力为3.2N。
（2）小车和木块一起向右匀速运动，当小车突然向右加速运动时，木块的底部随小车向右加速运动，而木块的上部由于惯性，继续保持原来的运动状态，所以竖直放置的木块将会向左边倾倒。
（3）小磁针静止时N极指向螺线管的左侧，根据异名磁极相互吸引，故螺线管的左端是S极，右端是N极。
根据右手螺旋法则，用右手握住螺线管，大拇指指向N极，则弯曲的四指指的方向即为电流的方向，故电源的右端是负极，如图。
【分析】（1）根据测力计的位置，可以测量力的大小；
（2）由于惯性，运动的物体保持原来的运动状态；
（3）根据磁极间的作用规律判断磁极位置；结合螺旋管的磁极位置，利用安培定则判断螺旋管的电流方向。
5、【答案】电磁感应；机械；电源
【解析】【解答】骑行时，闭合电路的导体做切割磁感线运动，会产生感应电流，利用的是电磁感应现象；在发电的过程中，机械能转化为电能；智能单车还能通过USB端口给手机充电，智能单车提供电能，相当于电路中的电源。
【分析】发电机的工作原理是电磁感应，发电时将机械能转化为电能。
6、【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。
7、【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.
8、【答案】1；不变
【解析】【解答】根据 求出安培力 将此导线从磁场中拿走，磁场强度大小不变。
【分析】结合导线的长度、电流和磁场强度求解安培力，磁场强度大小与导线没有关系，是磁体本身的一种属性。
9、【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。
10、【答案】力的作用；磁场；力的方向与磁场方向
【解析】【解答】解：接通电源，观察到铝棒运动起来，说明磁场对通电直导线有力的作用；
若只将磁体的两极对调，改变磁场方向，接通电源，导体受力的方向改变，会观察到铝棒运动的方向发生改变，这说明力的方向与磁场方向有关。
故答案为：力的作用；磁场；力的方向与磁场方向
【分析】通电导体在磁场中受力的方向与两个因素：导体中电流方向；磁场方向有关，要改变其受力方向只能改变其中的一个，两个因素不能同时改变.
三、实验探究
1、【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。
2、【答案】（1）磁性的强弱
（2）S
（3）磁化
（4）移动变阻器的滑片，改变电路电流，同时观察吸引大头针的数量
【解析】【解答】(1)电磁铁磁性越强，吸引大头钉越多，用电磁铁吸引大头针的数量来反映磁性的强弱。
(2)由图像可知，电流从下端流入，由安培定则可知电磁铁的下端为S极。
(3)闭合开关，铁钉处于螺线管的磁场当中被磁化，断开开关，铁钉的磁性无法立即消失，因此铁钉上仍吸附有少许大头针。
(4)探究电磁铁磁性的强弱与电流大小是否有关，应改变电路中的电流，因此应移动变阻器的滑片，改变电路电流，同时观察吸引大头针的数量。
【分析】（1）通过磁体吸引大头针的数目，反应磁性的强弱；
（2）根据安培定则和线圈的绕向，判断磁体的南北极；
（3）使没有磁性的物体产生磁性，是磁化现象；
（4）探究磁性强弱和电流的关系，需要通过改变滑动变阻器滑片的位置改变电流，观察磁性强弱。
3、【答案】（1）温度保持不变；固液共存状态；升温快慢不同；不会
（2）左右；不会；切割磁感线；选用磁性强弱不同的磁铁多次实验并比较
【解析】【解答】（1）①根据温度和时间图像可知，冰熔化时吸热但温度保持不变，第6min时正在熔化，此时物体是固液共存状态，AB和CD的倾斜程度不同说明升温快慢不同，是不同状态时的比热容不同；②当烧杯中的水沸腾后，试管中的水达到沸点，但不能吸热，所以不会沸腾；（2）①根据图像，当导体左右运动时，电流表指针会偏转；②导体不动，磁铁上下运动，导线没有切割磁感线，没有电流产生，电流表指针不动；③根据实验现象，闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，电路中产生感应电流；④若探究感应电流的大小和磁场强弱的关系，则应选用磁性强弱不同的磁铁多次实验并比较。
【分析】（1）冰是晶体，熔化时吸热但温度不变，此时是固液共存，在其他条件相同，比热容小的物体升温快些，水沸腾的条件是到达沸点，继续吸热。
（2）电磁感应是：闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中有电路产生。
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