2024年度教科版九年级物理上册课堂作业设计 第七章　磁与电 综合检测（有解析）

2024年度教科版九年级物理上册课堂作业设计 第七章　磁与电 综合检测
(满分100分,限时45分钟)
一、选择题(每小题5分,共25分)
1.(2022四川自贡中考)下列四个图中,磁感线方向标注错误的是 (　　)
　　　　　　　　　　
A B
　 　　　　　 　
C D 　
2.(2022广西贺州中考)下列选项中,能减弱通电螺线管磁性的措施是 (　　)
A.改变线圈中的电流方向
B.增加线圈的匝数
C.减小线圈中的电流
D.在线圈中插入铁芯
3.【新独家原创】磁场是由运动着的微小粒子构成的,在现有条件下看不见、摸不着。磁场具有粒子的辐射特性。以下哪个物体周围没有磁场 (　　)
A.发光的灯泡　 B.因摩擦而带电的笔杆
C.地球 D.条形磁体
4.一条形磁铁放在水平桌面上,处于静止状态,电磁铁置于条形磁铁附近并正对(如图所示)。下列叙述中,正确的是(　　)
A.闭合开关前,电磁铁与条形磁铁间没有力的作用
B.闭合开关后,条形磁铁受到桌面向左的摩擦力
C.闭合开关后,滑片P向a移动时电磁铁与条形磁铁间的作用力增大
D.闭合开关后,滑片P向a移动过程中,若条形磁铁始终处于静止状态,则它受到桌面的摩擦力大小保持不变
5.(2022山西中考)创新小组的同学们为学校食堂设计了一个可自动注水的储水池。如图是它的简化装置图,电源电压一定。控制电路中,RN为压敏电阻,其阻值随压力的变化而变化,R0为定值电阻。闭合开关S1、S2,当池中水位上升到一定高度时,触点分离,工作电路断开,注水装置自动停止注水,当池中水位下降到一定位置时,触点连接,工作电路接通,注水装置自动开始注水。下列分析正确的是 (　　)
A.水位上升时,电磁铁磁性变弱
B.水位上升时,通过R0电流变小
C.水位下降时,R0的电功率变大
D.水位下降时,RN的阻值会变大
二、填空题(每空3分,共33分)
6.【物理跨历史】(2021江苏苏州中考)《论衡》中记载:“司南之杓、投之于地,其柢指南。”如图,“柢”即握柄,是磁体的　　　　极,司南之所以能指南北,是由于受到　　　　的作用。
7.(2021四川泸州中考)如图所示是探究电磁铁磁性特点的电路图,闭合开关后,其电磁铁的A端是　　　　极,当滑动变阻器的滑片P向a端滑动时,电流表的示数　　　　(选填“变大”“变小”或“不变”),电磁铁的磁性　　　　(选填“变强”“变弱”或“不变”)。
8.(2020辽宁朝阳中考)如图,螺线管的上方放置一个小磁针,螺线管左方的水平地面上放置一个铁块。闭合开关后,铁块静止不动,小磁针在磁场的作用下会发生转动,它的周围　　　　(选填“有”或“无”)磁感线,小磁针静止时左端为　　 　　(选填“S”或“N”)极;当滑片P向左滑动时,铁块受到的摩擦力的大小将　　　　(选填“变大”“变小”或“不变”)。
9.【学科素养·科学态度与责任】(2021湖北荆门中考)如图是一款给蔬菜大棚提供热和光的装置的电路示意图,R是阻值为55 Ω大功率灯泡,Rt是热敏电阻,其阻值与大棚内温度的关系式为Rt=5+0.5t(式中Rt的单位是Ω,t的单位是 ℃)。R0是设定温度的变阻器。控制电路中,电源电压为3 V。当电磁继电器线圈中的电流小于等于10 mA时,衔铁片会弹起,触点分离,灯泡熄灭(电磁继电器线圈电阻忽略不计)。
(1)灯泡工作时,大棚内气体温度逐渐升高,分子热运动越来越　　　　,电磁继电器线圈的磁性越来越　　　　。
(2)如果大棚内温度刚达到30 ℃时灯泡熄灭,则滑动变阻器的接入电阻是　　　　Ω。
三、作图题(每题7分,共14分)
10.(2022江苏泰州中考)如图,请根据磁感线的方向,标出静止小磁针的N极和电源的正极。
11.(2021山东济宁中考)如图所示,请用笔画线代替导线将实物图补充完整。要求:①小磁针的指向满足如图所示方向;②滑动变阻器的滑片向右端滑动,通电螺线管的磁性减弱。
四、实验探究题(12分)
12.(2022河北石家庄二十三中期末)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)实验时用简易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　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
五、综合题(16分)
13.(2022河南南阳十三中期末)电梯为居民出入带来很大的便利,小明家住某小区某栋6楼,放学后乘电梯回家。小明查阅资料后了解到,出于安全考虑,电梯都设置了超载自动报警系统,其工作原理如图甲所示。电路由工作电路和控制电路组成,在工作电路中,当电梯没有超载时,动触点K与静触点A接触,闭合开关S,电动机正常工作;当电梯超载时,动触点K与静触点B接触,电铃发出报警铃声,即使闭合开关S,电动机也不工作。在控制电路中,已知电源电压U=6 V,保护电阻R1=100 Ω,电阻式压力传感器(压敏电阻)R2的阻值随压力F大小变化的关系如图乙所示,电梯自重和电磁铁线圈的阻值都忽略不计。
甲
乙
(1)在控制电路中,当压敏电阻R2受到的压力F增大时,电磁铁的磁性
　　　　(选填“增强”“减弱”或“不变”)。
(2)某次电梯正常运行时,测得通过电磁铁线圈的电流为10 mA,则此时电梯载重为多少
(3)若电磁铁线圈电流达到20 mA时,动触点K刚好接触静触点B,电铃发出报警铃声。当该电梯厢内站立总质量为1 000 kg的乘客时,试通过计算说明电梯是否超载。(g取10 N/kg)
答案全解全析
1.A　用右手握住螺线管,让四指弯曲指向螺线管中电流的方向,则拇指所指的那端就是螺线管的N极,故A错误;磁感线都是从N极发出回到S极,故B、C正确;地磁南极在地理北极附近,地磁北极在地理南极附近,磁感线从地磁北极发出回到地磁南极,故D正确。
2.C　通电螺线管的磁性强弱与电流的大小、线圈的匝数和通电螺线管内有无铁芯有关。改变线圈中的电流方向,会改变通电螺线管的磁极,并不能减弱通电螺线管的磁性,故A错误;增加线圈的匝数,会增强通电螺线管的磁性,故B错误;减小线圈中的电流,会减弱通电螺线管的磁性,故C正确;在线圈中插入铁芯,会增强通电螺线管的磁性,故D错误。
3.B　发光的灯泡中有电流通过,所以周围存在磁场。笔杆带电,但没有电流经过,故周围没有磁场。地球是一个大磁体,所以周围存在磁场。条形磁铁周围也存在磁场。故B符合题意。
4.C　条形磁铁可以吸引铁、钴、镍等物质,故闭合开关前,电磁铁与条形磁铁之间有力的作用;闭合开关后,滑片P向a移动时,滑动变阻器接入电路的电阻变小,通过电磁铁线圈的电流增大,磁性增强,对条形磁铁的吸引力增大,若条形磁铁始终处于静止状态,受到的向左的吸引力和向右的静摩擦力是一对平衡力,吸引力增大,则摩擦力也增大,故C正确。
5.D　由图可知,控制电路中定值电阻R0与压敏电阻RN串联;由“池中水位上升到一定高度时,触点分离,工作电路断开,注水装置自动停止注水”可知,此时衔铁被吸引,动触点与静触点分离,即水位上升时,电磁铁的磁性增强,控制电路中的电流变大,由串联电路的电流特点可知,通过R0的电流变大,故A、B错误;由“池中水位下降到一定位置时,触点连接,工作电路接通,注水装置自动开始注水”可知,此时衔铁被释放,动触点与静触点接触,电磁铁的磁性减弱,控制电路中的电流变小,由P=I2R可知R0的电功率变小,故C错误;由欧姆定律可知,水位下降时电路中的总电阻变大,由串联电路的电阻特点可知,RN的阻值变大,故D正确。
6.S(南)　地磁场
解析　由题意知,司南放在地上时,握柄指向地理的南极,而地磁的N极在地理南极附近,据同名磁极相互排斥、异名磁极相互吸引可知,握柄是磁体的S(南)极。司南静止时指南北是由于受到地磁场的作用。
7.S　变小　变弱
解析　根据安培定则可知,电磁铁的B端为N极,A端为S极。当滑动变阻器的滑片P向a端滑动时,滑动变阻器接入电路的电阻变大,总电阻变大,电源电压不变,故电流表的示数变小,电磁铁的磁性变弱。
8.无　S　变小
解析　磁感线是一种假想的物理模型,实际上并不存在;根据螺线管中电流的方向,利用安培定则可判断出螺线管的左端为N极,右端为S极,当小磁针静止时,根据磁极间的作用规律可知,小磁针的左端为S极,右端为N极;当滑片P向左滑动时,滑动变阻器接入电路的电阻变大,电路中的电流变小,通电螺线管的磁性变弱,对铁块的吸引力变小,故铁块受到的摩擦力变小。
9.(1)剧烈　弱　(2)280
解析　(1)分子的热运动与温度有关,温度越高,分子热运动越剧烈,灯泡工作时,大棚内气体温度逐渐升高,分子热运动逐渐剧烈,由Rt=5+0.5t,可知热敏电阻的阻值逐渐变大,通过电磁铁的线圈的电流逐渐变小,电磁铁的磁性逐渐变弱。
(2)当电磁继电器线圈中的电流小于等于10 mA时,衔铁片会弹起,触点分离,灯泡熄灭,此时电路的总电阻R==300 Ω,大棚内温度刚达到30 ℃时灯泡熄灭,此时Rt=(5+0.5×30) Ω=20 Ω,滑动变阻器的接入电阻R滑=R-Rt=300 Ω-20 Ω=280 Ω。
10.如图所示
解析　磁体外部磁感线从N极到S极,由图可知,螺线管的左端是N极,由同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引可得,小磁针的左端是N极;由安培定则可知,电流从螺线管的右端进入,左端流出,则电源的右端是正极,左端是负极。
11.如图所示
解析　根据同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引可知,螺线管的右端是S极,左端是N极;根据安培定则判断电流从螺线管的右端进入,左端流出。滑片向右端移动,通电螺线管的磁性减弱,螺线管中的电流减小,滑动变阻器接入电路的电阻增大,所以导线接滑动变阻器A接线柱。
12.(1)电磁铁磁性的强弱　(2)S　(3)磁化　(4)移动滑动变阻器的滑片,同时观察简易电磁铁吸引大头针的数量
解析　(1)电磁铁磁性越强,吸引大头针的数量越多,故用电磁铁吸引大头针的数量来反映电磁铁磁性的强弱。
(2)由图可知,电流从电磁铁下端流入,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,应改变电路中电流的大小,因此应移动滑动变阻器的滑片,改变电路中电流的大小,同时观察简易电磁铁吸引大头针的数量。
13.(1)增强　(2)6×103 N　(3)见解析
解析　(1)从题图甲中可以看出定值电阻R1、压敏电阻R2与电磁铁线圈串联,从题图乙中可以看出,当压敏电阻R2受到的压力F增大时,压敏电阻R2的阻值减小,此时电路中电流变大,因此电磁铁磁性增强。
(2)通过电磁铁线圈的电流为10 mA时,电磁铁所在电路中的总电阻
R总==600 Ω,此时R2=R总-R1=600 Ω-100 Ω=500 Ω,由题图乙可知,此时压敏电阻R2受到的压力F1=6×103 N,故此时电梯载重为6×103 N。
(3)该电梯厢内站立总质量为1 000 kg的乘客时,压敏电阻R2受到的压力F2=G'=mg=1 000 kg×10 N/kg=104 N,由题图乙可知,此时压敏电阻的阻值R2'=100 Ω,此时电磁铁所在电路的电流
I'==0.03 A=30 mA>20 mA,
所以此时电梯超载