2022—2023学年物理人教版九年级全一册第二十章 电与磁 分层优练题含答案

2022—2023学年物理人教版九年级全一册第二十章 电与磁 分层优练题含答案
人教第二十章 电与磁
一、选择题。
1、关于磁场，下列说法中不正确的是(　　)
A． 将小磁针放在某一空间，若小磁针偏离南北方向，说明这个空间存在磁场
B． 磁极间的相互作用都是通过磁场发生的
C． 磁感线是磁场中真实存在的一些曲线
D． 磁体周围的磁感线从磁体N极出来，回到磁体S极
2、下列物品中，能被磁体吸引的是(　　)
A．橡皮擦 B．大头针 C．塑料尺 D．铜钥匙
3、如图所示,箭头表示磁感线的方向,则小磁针静止时N极的指向应 (　　)
A.向上 B.向下 C.向左 D.向右
4、图中的两个线圈，套在光滑的玻璃管上，导线柔软，可以自由滑动，开关S闭合后则(　　)
A．两线圈左右分开 B．两线圈向中间靠拢
C．两线圈静止不动 D．两线圈先左右分开，然后向中间靠拢
5、电磁铁里常常使用软铁而不用钢做成铁芯，这是因为（ ）
A．软铁能被磁化，而钢不能被磁化
B．被磁化后，软铁的磁性会比钢的强
C．软铁要比钢便宜
D．磁化后，软铁的磁性易消失，而钢的磁性不易消失
6、医生给心脏疾病的患者做手术时，往往要用一种称为“人工心脏泵”的体外装置来代替心脏，以推动血液循环。如图所示是该装置的示意图，线圈ab固定在用软铁制成的活塞柄上(相当于一个电磁铁)，通电时线圈与活塞柄组成的系统与固定在左侧的磁体相互作用，从而带动活塞运动。活塞通过阀门与血管相通，阀门S1只能向外开启，S2只能向内开启。则下列说法正确的是(　　)
A．若电流从a端流进线圈，从b端流出线圈，则电磁铁左侧为S极
B．若电流从b端流进线圈，从a端流出线圈，则电磁铁右侧为S极
C．要使血液流出该“血泵”，电流需从a端流进线圈，从b端流出线圈
D．要使血液流入该“血泵”，电流需从a端流进线圈，从b端流出线圈
7、如图所示是小华设计的汽车尾气中CO(一氧化碳)排放量的检测电路。当CO浓度高于某一设定值时，铃发声报警。图中气敏电阻R1阻值随CO浓度的增大而减小。下列说法中错误的是(　　)
A．电铃应该接在B和D之间
B．当CO浓度升高时，电磁铁磁性增大
C．该装置用久后电源电压U1会减小，报警时CO最小浓度比设定值高
D．为使该检测电路在CO浓度更低时报警，可将控制电路中R2的滑片向下移
8、汽车清洗机是产生高压水冲洗车辆表面污垢的机器，其动力设备主要是电动机，图中能说明电动机工作原理的是（ ）
A、
B.
C.
D.
9、如图所示为探究“感应电流产生条件”的实验装置示意图，将实验装置放在水平桌面上。在下列四种情形中，能使电流表的指针发生偏转的是(　　)
A．蹄形磁体不动，导体棒沿竖直方向向下运动
B．蹄形磁体不动，导体棒沿竖直方向向上运动
C．导体棒不动，蹄形磁体沿水平方向左右运动
D．导体棒不动，蹄形磁体沿竖直方向上下运动
10、下图中是探究电磁铁磁性强弱与电流大小关系的是(　　)
A． B．
C． D．
11、下列四幅图中，通电螺线管中电流的方向标注正确的是(　　)
A　　　　 　　　　B
C　　　　 　　　　D
12、如图所示的四个选项中，应用到电磁铁的是（ ）
A．指南针　　　B．光盘　　C．电铃　　D．磁卡
13、一个安装符合要求的直流电动机模型，合上开关后，电动机不转，若轻轻推一下转子，电动机马上就转动起来，那么原来不转动的原因是（ ）
A.线圈平面与磁感线垂直 B.线圈平面与磁感线平行
C.换向器与线圈之间断路 D.磁体失去磁性
14、图中a表示垂直于纸面的一根导线，它是闭合电路的一部分。当导线a在磁场中按箭头方向运动时，不能产生感应电流的是(　　)
*15、(双选)如图所示，将两个发光二极管极性相反地并联起来，并与手摇交流发电机串联。摇动转轮，使线圈在磁场中转动，则下列说法中正确的是(　　)
A．发电机的工作原理是电流的磁效应
B．线圈转动时，两个发光二极管会交替发光
C．线圈转动加快，发光二极管会变得更亮
D．线圈转动过程中，将电能转化为机械能
二、填空题。
16、如图甲所示，一根条形磁体摔成两段，取右边的一段靠近小磁针，小磁针静止时的指向如图乙所示，则右边这段裂纹处的磁极是________极。如果把这两段磁体沿裂纹吻合放在一起(如图甲所示)，这两段会相互________(选填“吸引”或“排斥”)。
*17、如图所示，地球是一个巨大的磁体，它的磁场方向是：_______________________。磁针指南北，是因为受到__________的作用。
18、如图所示是奥斯特实验的示意图。实验结论是：通电导线周围存在________。支持此结论的现象是________________________________。如果移走小磁针，该结论________(选填“成立”或“不成立”)。
19、如图所示是一个水位自动报警器的原理图。水位到达金属块A之后，____ (选填“红”或“绿”)灯亮；当绿灯亮时电磁铁___ (选填“有”或“无”)磁性。
20、实验发现，两条平行放置的直导线，当通以相同的电流时相互吸引(如图所示)，这是因为电流能够产生磁场，而磁场对电流又有力的作用。我们可以这样分析它的受力，对a导线：通电导线b产生的磁场对它有向右的作用力；对b导线：_____________________________________________________。
21、如图所示是一款“运动手环”，其主要部分是一段内置小块磁体的密闭空塑料管，管外缠绕着线圈，戴着这种手环走路时，塑料管跟着手一起运动，磁体则在管内反复运动，线圈中便会产生电流，液晶屏上就会显示出运动的步数，此过程利用了__________的原理，将________能转化为电能。
22、如图是小红同学自制的一个电磁跷跷板。小狗、小猫模型站在一个可以绕光滑转轴的轻质杆上，小狗模型略重于小猫模型。它的工作过程是：当处于如图位置时，两触点接触，使电磁铁具有了磁性，吸引衔铁，小猫端下降，两触点断开，电磁铁失去磁性，在小狗重力的作用下，小狗端下降，反复上述过程。
（1）衔铁能够被吸引是因为处在电磁铁的磁场中被　 　，磁铁还能吸引下列哪种物质　 　（填所列物质的序号）：
A、铜 B、钴 C、光盘 D、光纤
（2）如该跷跷板电路连接正确、两触点接触良好，但不能正常工作，可以改进的方法是　 　（只要写出一点即可）。
23、如图所示的奥斯特实验中，闭合开关，原来静止的小磁针发生了偏转。造成小磁针偏转的原因是什么呢？
　
猜想一：可能是通电后导线产生的热量使空气形成对流。
猜想二：可能是通电后导线周围产生了磁场。
(1)小柯看到小磁针偏转，认为它一定受到力的作用，他判断的理由是____________________________________________________________。
(2)为了验证猜想一，下列方案可行的是________(可能不止一个正确选项)。
A．将整个装置放在玻璃箱中进行实验
B．将小磁针罩在烧杯中，导线置于烧杯上方并平行于小磁针进行实验
C．改变导线中的电流方向
(3)如果实验中小磁针偏转不明显，请提供一条改进的建议：___________________________________________________________。
三、作图题。
24、通电螺线管的N、S极以及外部的一条磁感线如图所示。在图中标出磁感线的方向，并在括号中标出电源的正、负极。
四、实验题。
25、小明用如图所示的装置来探究感应电流产生的条件(图中电流表G的指针偏转方向相反即表示通过的电流方向相反)。
(1)导体ab静止悬挂，闭合开关，电流表的指针不偏转，说明电路中______(选填“有”或“无”)电流产生。
(2)继续探究，记录观察到的现象如下表。
序号 ab运动方向 电流表指针偏转情况
1 沿磁场方向运动(不切割磁感线) 不偏转
2 水平向左(切割磁感线) 向右偏转
3 水平向右(切割磁感线) 向左偏转
①比较1、2(或1、3)实验现象可知，闭合电路的一部分导体在磁场中做__________________运动时，电路中就会产生感应电流。
②比较2、3实验现象还发现，产生的感应电流的方向跟__________________________有关。
(3)若在整理器材时未断开开关，先水平向左撤去蹄形磁体(导体ab不动)，则电流表的指针________ (选填“会”或“不会”)偏转。
五、计算类综合题。
26、某直流电动机的铭牌上标有“220V 6.6kW”，电动机线圈的电阻为0.5Ω。
（1）电动机的工作原理是什么？
（2）该电动机正常工作1h，消耗多少J电能？电动机线圈产生多少热量？
（3）在工作过程中，电动机因故障卡住无法转动，很快就闻到焦糊味道，请你从能量转化角度解释这个现象。
2022—2023学年物理人教版九年级全一册第二十章 电与磁 分层优练题含答案
人教第二十章 电与磁
一、选择题。
1、关于磁场，下列说法中不正确的是(　　)
A． 将小磁针放在某一空间，若小磁针偏离南北方向，说明这个空间存在磁场
B． 磁极间的相互作用都是通过磁场发生的
C． 磁感线是磁场中真实存在的一些曲线
D． 磁体周围的磁感线从磁体N极出来，回到磁体S极
【答案】C
2、下列物品中，能被磁体吸引的是(　　)
A．橡皮擦 B．大头针 C．塑料尺 D．铜钥匙
【答案】B　
3、如图所示,箭头表示磁感线的方向,则小磁针静止时N极的指向应 (　　)
A.向上 B.向下 C.向左 D.向右
【答案】B
4、图中的两个线圈，套在光滑的玻璃管上，导线柔软，可以自由滑动，开关S闭合后则(　　)
A．两线圈左右分开 B．两线圈向中间靠拢
C．两线圈静止不动 D．两线圈先左右分开，然后向中间靠拢
【答案】A　
5、电磁铁里常常使用软铁而不用钢做成铁芯，这是因为（ ）
A．软铁能被磁化，而钢不能被磁化
B．被磁化后，软铁的磁性会比钢的强
C．软铁要比钢便宜
D．磁化后，软铁的磁性易消失，而钢的磁性不易消失
【答案】D
6、医生给心脏疾病的患者做手术时，往往要用一种称为“人工心脏泵”的体外装置来代替心脏，以推动血液循环。如图所示是该装置的示意图，线圈ab固定在用软铁制成的活塞柄上(相当于一个电磁铁)，通电时线圈与活塞柄组成的系统与固定在左侧的磁体相互作用，从而带动活塞运动。活塞通过阀门与血管相通，阀门S1只能向外开启，S2只能向内开启。则下列说法正确的是(　　)
A．若电流从a端流进线圈，从b端流出线圈，则电磁铁左侧为S极
B．若电流从b端流进线圈，从a端流出线圈，则电磁铁右侧为S极
C．要使血液流出该“血泵”，电流需从a端流进线圈，从b端流出线圈
D．要使血液流入该“血泵”，电流需从a端流进线圈，从b端流出线圈
【答案】C
7、如图所示是小华设计的汽车尾气中CO(一氧化碳)排放量的检测电路。当CO浓度高于某一设定值时，铃发声报警。图中气敏电阻R1阻值随CO浓度的增大而减小。下列说法中错误的是(　　)
A．电铃应该接在B和D之间
B．当CO浓度升高时，电磁铁磁性增大
C．该装置用久后电源电压U1会减小，报警时CO最小浓度比设定值高
D．为使该检测电路在CO浓度更低时报警，可将控制电路中R2的滑片向下移
【答案】D
8、汽车清洗机是产生高压水冲洗车辆表面污垢的机器，其动力设备主要是电动机，图中能说明电动机工作原理的是（ ）
A、
B.
C.
D.
【答案】C
9、如图所示为探究“感应电流产生条件”的实验装置示意图，将实验装置放在水平桌面上。在下列四种情形中，能使电流表的指针发生偏转的是(　　)
A．蹄形磁体不动，导体棒沿竖直方向向下运动
B．蹄形磁体不动，导体棒沿竖直方向向上运动
C．导体棒不动，蹄形磁体沿水平方向左右运动
D．导体棒不动，蹄形磁体沿竖直方向上下运动
【答案】C　
10、下图中是探究电磁铁磁性强弱与电流大小关系的是(　　)
A． B．
C． D．
【答案】D
11、下列四幅图中，通电螺线管中电流的方向标注正确的是(　　)
A　　　　 　　　　B
C　　　　 　　　　D
【答案】A　
12、如图所示的四个选项中，应用到电磁铁的是（ ）
A．指南针　　　B．光盘　　C．电铃　　D．磁卡
【答案】C
13、一个安装符合要求的直流电动机模型，合上开关后，电动机不转，若轻轻推一下转子，电动机马上就转动起来，那么原来不转动的原因是（ ）
A.线圈平面与磁感线垂直 B.线圈平面与磁感线平行
C.换向器与线圈之间断路 D.磁体失去磁性
【答案】A
14、图中a表示垂直于纸面的一根导线，它是闭合电路的一部分。当导线a在磁场中按箭头方向运动时，不能产生感应电流的是(　　)
【答案】B
*15、(双选)如图所示，将两个发光二极管极性相反地并联起来，并与手摇交流发电机串联。摇动转轮，使线圈在磁场中转动，则下列说法中正确的是(　　)
A．发电机的工作原理是电流的磁效应
B．线圈转动时，两个发光二极管会交替发光
C．线圈转动加快，发光二极管会变得更亮
D．线圈转动过程中，将电能转化为机械能
【答案】BC　
二、填空题。
16、如图甲所示，一根条形磁体摔成两段，取右边的一段靠近小磁针，小磁针静止时的指向如图乙所示，则右边这段裂纹处的磁极是________极。如果把这两段磁体沿裂纹吻合放在一起(如图甲所示)，这两段会相互________(选填“吸引”或“排斥”)。
【答案】N　吸引
*17、如图所示，地球是一个巨大的磁体，它的磁场方向是：_______________________。磁针指南北，是因为受到__________的作用。
【答案】从地理南极到地理北极 磁场
18、如图所示是奥斯特实验的示意图。实验结论是：通电导线周围存在________。支持此结论的现象是________________________________。如果移走小磁针，该结论________(选填“成立”或“不成立”)。
【答案】磁场　闭合开关，小磁针偏转　成立
19、如图所示是一个水位自动报警器的原理图。水位到达金属块A之后，____ (选填“红”或“绿”)灯亮；当绿灯亮时电磁铁___ (选填“有”或“无”)磁性。
【答案】红 无
20、实验发现，两条平行放置的直导线，当通以相同的电流时相互吸引(如图所示)，这是因为电流能够产生磁场，而磁场对电流又有力的作用。我们可以这样分析它的受力，对a导线：通电导线b产生的磁场对它有向右的作用力；对b导线：_____________________________________________________。
【答案】通电导线a产生的磁场对它有向左的作用力
21、如图所示是一款“运动手环”，其主要部分是一段内置小块磁体的密闭空塑料管，管外缠绕着线圈，戴着这种手环走路时，塑料管跟着手一起运动，磁体则在管内反复运动，线圈中便会产生电流，液晶屏上就会显示出运动的步数，此过程利用了__________的原理，将________能转化为电能。
【答案】电磁感应　机械
22、如图是小红同学自制的一个电磁跷跷板。小狗、小猫模型站在一个可以绕光滑转轴的轻质杆上，小狗模型略重于小猫模型。它的工作过程是：当处于如图位置时，两触点接触，使电磁铁具有了磁性，吸引衔铁，小猫端下降，两触点断开，电磁铁失去磁性，在小狗重力的作用下，小狗端下降，反复上述过程。
（1）衔铁能够被吸引是因为处在电磁铁的磁场中被　 　，磁铁还能吸引下列哪种物质　 　（填所列物质的序号）：
A、铜 B、钴 C、光盘 D、光纤
（2）如该跷跷板电路连接正确、两触点接触良好，但不能正常工作，可以改进的方法是　 　（只要写出一点即可）。
【答案】（1）磁化；B； （2）将小狗模型适当向右移动，减小左侧力臂。
23、如图所示的奥斯特实验中，闭合开关，原来静止的小磁针发生了偏转。造成小磁针偏转的原因是什么呢？
　
猜想一：可能是通电后导线产生的热量使空气形成对流。
猜想二：可能是通电后导线周围产生了磁场。
(1)小柯看到小磁针偏转，认为它一定受到力的作用，他判断的理由是____________________________________________________________。
(2)为了验证猜想一，下列方案可行的是________(可能不止一个正确选项)。
A．将整个装置放在玻璃箱中进行实验
B．将小磁针罩在烧杯中，导线置于烧杯上方并平行于小磁针进行实验
C．改变导线中的电流方向
(3)如果实验中小磁针偏转不明显，请提供一条改进的建议：___________________________________________________________。
【答案】(1)力是改变物体运动状态的原因　 (2)BC
(3)增加干电池的节数或用多根直导线等
三、作图题。
24、通电螺线管的N、S极以及外部的一条磁感线如图所示。在图中标出磁感线的方向，并在括号中标出电源的正、负极。
【答案】如图所示
四、实验题。
25、小明用如图所示的装置来探究感应电流产生的条件(图中电流表G的指针偏转方向相反即表示通过的电流方向相反)。
(1)导体ab静止悬挂，闭合开关，电流表的指针不偏转，说明电路中______(选填“有”或“无”)电流产生。
(2)继续探究，记录观察到的现象如下表。
序号 ab运动方向 电流表指针偏转情况
1 沿磁场方向运动(不切割磁感线) 不偏转
2 水平向左(切割磁感线) 向右偏转
3 水平向右(切割磁感线) 向左偏转
①比较1、2(或1、3)实验现象可知，闭合电路的一部分导体在磁场中做__________________运动时，电路中就会产生感应电流。
②比较2、3实验现象还发现，产生的感应电流的方向跟__________________________有关。
(3)若在整理器材时未断开开关，先水平向左撤去蹄形磁体(导体ab不动)，则电流表的指针________ (选填“会”或“不会”)偏转。
【答案】(1)无　(2)①切割磁感线　②切割磁感线运动的方向 (3)会
五、计算类综合题。
26、某直流电动机的铭牌上标有“220V 6.6kW”，电动机线圈的电阻为0.5Ω。
（1）电动机的工作原理是什么？
（2）该电动机正常工作1h，消耗多少J电能？电动机线圈产生多少热量？
（3）在工作过程中，电动机因故障卡住无法转动，很快就闻到焦糊味道，请你从能量转化角度解释这个现象。
【答案及解析】（1）通电导体在磁场中受到力的作用；
（2）电动机消耗的电能W=Pt=6.6kW×1h=6.6kW h=2.376×107J，
根据P=UI可知电动机正常工作时的电流：
线圈产生的热量Q=I2Rt=（30A）2×0.4Ω×3600s=1.62×106J；
故答案为：该电动机正常工作1h，消耗的电能为2.376×107J；电动机线圈产生的为热量1.62×105J；
（3）线圈卡住无法转动，电能无法转化为机械能，消耗的电能全部转化为内能，因此产生大量的热，温度迅速升高。
【分析】（1）通电导线在磁场中受到磁场力的作用而转动；
（2）由W=Pt求出电动机消耗的电能，由电功率的变形公式求出电动机正常工作时的电流，然后由电功公式求出线圈产生的热量；
（3）电动机被卡住，电路电流很大，线圈发热功率较大，会损坏电机。