第二十章 电与磁 单元测试（含答案） 2022-2023学年人教版物理九年级全一册

第二十章 电与磁 单元测试 2022-2023学年人教版物理九年级全一册
一、单选题
1．小磁针静止时指南北，这说明（　　）
A．地球附近有一个很大的磁体
B．地球本身是一个很大的磁体
C．小磁针北极指向北方，说明地理北极就是地磁北极
D．地球周围空间不存在磁场
2．如图所示的四张图片中，对应物理知识阐述正确的是（　　）
A．甲图中闭合开关后看到的现象称为电磁感应现象
B．乙图展示了发电机的原理
C．丙图把拉线开关接在灯和火线之间更能保证用电安全
D．丁图所示用毛皮摩擦橡胶棒，橡胶棒带负电是由于毛皮束缚电子的能力比较强
3．如图为我国新型反潜巡逻机．机尾的“棍子”叫做磁异探测器，它能将潜艇经过海域引起的磁场强弱变化转化为强弱变化的电流，从而发现潜艇的存在．下列图中能解释磁异探测器工作原理的是（　　）
A． B．
C． D．
4．如图所示，在固定蹄形磁体的磁场中放置一根导体棒ab，再用两根绝缘细线将导体棒悬挂起来，使导体棒保持水平状态且可以在磁场中自由运动，导体棒的两端跟灵敏电流计连接。下列说法中正确的是（　　）
A．只要ab棒运动，电流计中就会有电流通过
B．只要ab棒在水平面内运动，电流计中就会有电流通过
C．只要ab棒在竖直面内运动，电流计中就会有电流通过
D．只要ab棒做切割磁感线运动，电流计中就会有电流通过
5．放在条形磁铁和通电螺线管旁边的小磁针，静止时N极的指向就是小磁针中心所在位置的磁场方向，下列四幅图中，磁针的指向错误的是（　　）
A． B．
C． D．
6．如图所示，动圈式话筒的膜片与线圈固定在一起，线圈套在磁铁上．当我们对着话筒讲话时，声音使膜片振动，膜片带动线圈也一起振动，于是线圈中产生了随声音变化的电流．则下列电器的原理与动圈式话筒的原理相同的是（　　）
A．电动机 B．发电机 C．电磁铁 D．电铃
7．用图示装置探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件，实验时蹄形磁体保持静止，导体棒ab处在竖直向下的磁场中。下列操作中能使灵敏电流计的指针发生偏转的是（　　）
A．导体棒ab保持静止 B．导体棒ab向左运动
C．导体棒ab竖直向下运动 D．导体棒ab竖直向上运动
8．如图是电磁学中很重要的三个实验装置图，以下说正确的是

A．物理学家法拉第进行甲图实验发现了电流的磁效应
B．乙图实验装置是电动机的原理图
C．丙图中，导体ab受到的磁场力方向与通过它的电流方向无关
D．“K歌”用的话筒利用的是乙图的原理将声音信号变成电流信号
二、多选题
9．如图所示，是一种漏电保护装置的设计图，图中a为双线并绕的线圈与铁芯，b为衔铁与触片组成的开关，c为带锁止钩的金属簧片．根据你的理解，下列说法正确的是（　　）
A．用户家里火线与零线间出现短路或者漏电时，该装置会自动断开火线，亮灯警示
B．用户家里火线与墙壁间出现漏电时该装置该装置会自动断开火线，亮灯警示
C．用户家里有人不小心触到了火线的裸露地位，会自动断开开关，亮灯警示
D．警示灯亮后，一旦故障排除，该装置会自动恢复供电
10．如图所示的导体棒ab和cd分别置于左右两个蹄形磁铁的磁场中，两导体棒通过导线串联，构成一个闭合回路，忽略蹄形磁铁的磁极之间以外的磁场，下列说法正确的是（　　）
A．固定导体棒cd，快速拉出左边蹄形磁铁，可以演示电磁感应现象
B．将南北方向运动的导体棒cd和磁铁一起看成电源，可以演示电动机的工作原理
C．利用该装置，可以演示感应电流方向和通电导体在磁场中受力方向各与哪些因素有关
D．固定导体棒ab，移走右边蹄形磁铁，在Q点放一枚小磁针，向外拉出左侧磁铁，可以验证奥斯特实验
三、填空题
11．（1）小华同学用导线绕在铁钉上，接入如图1所示的电路中，制成了一个电磁铁．闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P向左移动时，它的磁性将　 　 ．（选填“增强”、“不变”、“减弱”）要使小磁针静止时N极转至左边的操作是　 　 （写出一种即可）
（2）萍萍家上月末抄表时电能表的示数是，本月末抄表时电能表示数如图2所示，本月用电　 　 kW h．
12．如图所示是小然为爷爷设计的羊圈报警器，羊在圈中时，羊圈被细漆包线围着，此时电磁铁 　 　（填“有”或“无”）磁性，电铃不响；羊逃离时，碰断漆包线，电磁铁 　 　磁性，在弹簧的牵引下，工作电路接通，电铃发声报警．
13． 我国高铁技术处于世界领先地位，高铁线路总长度居世界第一。图甲为高铁车厢内的破窗锤，金属端制成锥形是为了需要破窗时　 　填“增大”或“减小”压强；图乙站台处设置安全线，是因为站在安全线与轨道之间容易发生危险，乘客靠近运行高铁的一侧空气流速大压强　 　填“大”或“小”。我国高铁采用了能量回收制动方式，列车到站前停止动力供电，继续向前运行，内部线圈随车轮转动，切割磁感线产生感应电流，把　 　 转化为电能进行回收，该工作方式属于　 　 现象。
14．如图所示，通电线圈在磁场中发生扭转，说明　 　 对通电导线有力的作用．利用这个原理可以制作　 　 （填“电动机”或“发电机”）．
15．如图所示，将一根导体棒ab的两端用细导线与灵敏电流计组成一个闭合电路，并用绝缘细线悬挂起来放在U形磁铁的磁场中．
（1）让导体棒ab水平向左运动时，灵敏电流计指针向右偏转；导体棒ab水平向右运动时，指针向左偏转，说明感应电流的方向与 　 　有关；
（2）让导体棒ab水平向右缓慢运动时，灵敏电流计的指针向左偏转的角度较小；导体棒ab水平向右快速运动时，灵敏电流计的指针向左偏转的角度较大．说明感应电流的大小与 　 　有关．
（3）让导体棒ab沿竖直方向上下运动时，电路中 　 　感应电流产生；
（4）应用电磁感应原理制成的是 　 　．
四、作图题
16．请根据如图所示小磁针的指向标出电源的正、负极．
17．根据图中小磁针静止时的指向，用笔划线代替导线将如图所示的实物连线图补充完整（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A端移动时通电螺线管的磁性减弱）；标出通电螺线管的N、S极并画出它的一条磁感线，在磁感线上标明磁场方向．
18．按要求作图：
（1）请在如图甲中画出经凸透镜折射后的光线．
（2）请在如图乙上标出条形磁体的磁感线的方向和小磁针的N、S极．
19．通电螺线管与磁体A相互吸引．根据图中所提供的信息，标出通电螺线管的N极、磁体A的S极和磁感线的方向．
五、实验探究题
20．小薛和小程同学在做“探究影响电磁铁磁性强弱因素”的实验时，提出以下猜想：
猜想一：电磁铁磁性强弱与通过线圈的电流有关；
猜想二：电磁铁磁性强弱与线圈的匝数有关；
猜想三：电磁铁磁性强弱与铁芯的形状有关。
为了验证猜想，他们准备的实验器材有：新干电池2节、相同的大铁钉若干、大头针若干、长导线1根、细线若干。用其中两个大铁钉绕成电磁铁A和B，电路如图所示。请你完成下列内容。
（1）实验中要通过观察电磁铁吸引大头针的　 　，来判断电磁铁磁性的强弱；
（2）如图，将两个电磁铁的线圈串联，是为了验证猜想　 　；（选填“一”、“二”或“三”）
（3）如图，把电磁铁A和B串联，闭合开关，多次移动滑动变阻器的滑片P，发现电磁铁A总能吸引更多的大头针，由此得出的结论是：当　 　、　 　相同时，线圈的匝数越多，电磁铁的磁性越　 　（选填“强”或“弱”）；
（4）为了验证猜想三，小程用细线分别把2个、3个铁钉捆绑在一起，再用长导线分别缠绕铁钉6圈，制成电磁铁C和D，连成电路如图所示，通过比较得出，电磁铁磁性强弱与铁芯的形状　 　（选填“有关”或“无关”）。
21．如图所示，在探究“产生感应电流的条件”实验中：
（1）观察　 　判断电路中是否有感应电流；
（2）下列方法中能够产生感应电流的操作是______；
A．蹄形磁体不动，铜棒ab水平向右运动
B．蹄形磁体不动，铜棒ab竖直向下运动
C．铜棒ab不动，蹄形磁体水平向右运动
D．将整个实验装置水平匀速移动
（3）如果将灵敏电流表换成　 　，可以探究磁场对通电导体的作用。
22．沈仔细同学在探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”的实验时，做了如下猜想：
猜想一：电磁铁磁性强弱跟通过电磁铁的电流大小有关；
猜想二：电磁铁磁性强弱跟电磁铁的线圈匝数有关；
猜想三：电磁铁磁性强弱跟铁芯的大小有关．
为验证自己的猜想是否正确，他选用的器材有：电源一个，开关一个，滑动变阻器一个，电流表一个块，曲别针一盒，大小不同的铁钉若干，长导线若干，请你帮他完成下列任务．
（1）写出探究“猜想一”的实验方案
（2）设计出探究“猜想二”的记录数据表格．
23．如图所示，是探究“磁场对通电导线作用”的实验装置．把金属棒ab放在磁场中，并将金属棒ab用软导线接入电路中，闭合开关后，让电流通过金属棒ab，观察到金属棒ab受到磁场的作用力向右运动．
（1）如果只将电源正负极对调位置，金属棒ab受力向　 　（选填“左”或“右”），这一现象说明　 　．
（2）上述实验的现象，在生活中的实际应用是　 　（选填“电动机”或“发电机”）．
（3）如果将图中的电源换成小量程电流表，还可以探究　 　．
24．如图所示，是“探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件”的装置，导体 AB、开关 S、灵敏电流表用导线连接组成电路：
（1）闭合开关 S，让导体 AB 在磁场中　 　（选填“竖直上下”或“水平左右”）运动，发现电流表的指针偏转；
（2）让导体 AB 在磁场中水平向左运动时，观察到灵敏电流表的指针向右偏转；让导体 AB 在磁场中水平向右运动时，观察到灵敏电流表的指针向左偏转。通过这一现象，可得出感应电流的方向与　 　方向有关；
（3）应用此实验原理可制成　 　（选填“电磁铁”、“发电机”或“电动机”）。
六、综合题
25．手机无线充电（如图甲）就是不借助于数据线等导线对手机进行充电，从而增加手机续航时间，现阶段使用较多的一种无线充电方式其技术的原理如图乙所示，交流电流流过送电线圈（无线充电板）产生磁场，智能手机（受电线圈）放在无线充电板上就能充电，并将电能储存到手机的锂电池内。
（1）智能手机放在无线充电板上时，手机中的受电线圈中会产生　 　，无线充电工作原理与　 　（选填“发电机”或“电动机”）工作原理相似；
（2）某品牌手机，锂电池的容量为4000mAh，输出电压为3V，该电池最多可提供　 　 的电能。
26．如图所示，把导体（或线圈）放入磁场中，长导线的两端与灵敏电流表连接，组成一个闭合回路．①让导体ab在磁场中静止；②让导体ab在磁场中竖直向上、向下运动；③导体ab不动，磁体上下运动；④磁体不动，使导体ab左右运动；⑤导体ab不动，使磁体左右运动；⑥断开开关，使导体ab左右运动．
结合上述实验，回答下列问题：
（1）通过上述实验，你看到什么现象？你有什么发现？
（2）分析实验现象你认为产生感应电流需要具备哪些条件？
27．磁悬浮列车的速度可达500km/h，如图所示是我国自主研制的磁悬浮列车在轨道上飞驰的情景，请你用学过的物理知识回答：
（1）铁轨为什么要铺在宽大的水泥路基上？
（2）轨道上的电磁铁是利用什么原理工作的？
（3）站台上的安全线比普通列车站台上的安全线到站台边缘的距离相比，是大一些还是小一些？
28．巨磁电阻（GMR）效应是指某些材料的电阻在磁场中随磁场强度的增大而急剧减小的现象。如图是研究巨磁电阻特性的原理示意图。
（1）在图中标出闭合S1后电磁铁左端的磁极；
（2）当闭合S1、S2时，滑片P向左滑动过程中，GMR的阻值变　 　，指示灯变　 　；
（3）要使GMR所处的磁场更强，除移动滑片，还可以采取的方法是　 　。
参考答案
1．B
2．C
3．A
4．D
5．C
6．B
7．B
8．D
9．B,C
10．A,B,C,D
11．增强；对调电源两极；70
12．有；无
13．增大；小；机械能；电磁感应
14．磁场　；电动机　
15．导体运动方向；导体运动速度；没有；发电机
16．解：如下图所示：
17．解：（1）因为小磁针静止时，右端为N极，所以通电螺线管的左端为S极，右端为N极．
根据右手定则，伸出右手，让右手的大拇指指示螺线管的N极（螺线管的右端），四指弯曲所指的方向为电流的方向，所以，电流由通电螺旋管的左端流入，因此通电螺线管左端的导线接入电源的正极．
而在磁体的外部，磁感线从磁体的N极流出，回到S极，所以磁感线的方向为向左．（2）滑动变阻器的滑片向A端移动后，通电螺线管的磁性减弱，说明滑动变阻器的滑片向A端移动后，电路中的电流变小，被接入电路的电阻变大，所以下面的接线柱应该选择B点．如图所示：
18．（1）
（2）
19．
20．（1）数目
（2）二
（3）电流；铁芯；强
（4）有关
21．（1）灵敏电流表的是否有示数
（2）A；C
（3）电源
22．（1）解：探究电磁铁磁性强弱跟通过电磁铁的电流大小关系时，运用控制变量法，要控制电磁铁的匝数不变，改变电流的大小．
实验方案如下：
①将长导线绕在大铁钉上，制成电磁铁；将电磁铁、电流表、滑动变阻器、开关组成串联电路，接在电源上；
②闭合开关，调节滑动变阻器，观察电磁铁吸引曲别针的数量，并记下电流表的示数；
③继续调节滑动变阻器，增大电路中的电流，观察电磁铁吸引曲别针的数量，并记下电流表的示数；
④采取同样的实验方法，多做几次；
⑤分析电磁铁吸引曲别针的数量多少，可知电磁铁的磁性强弱，比较电流表的示数大小，得出结论．
（2）解：运用控制变量法探究电磁铁磁性强弱跟电磁铁的线圈匝数关系时，要控制电流大小不变，改变电磁铁线圈的匝数，观察吸引曲别针的数量多少；需要记录的数据有线圈的匝数，吸引曲别针的数量，设计表格如下：
23．（1）左；通电导体在磁场中受力方向与电流方向有关
（2）电动机
（3）电磁感应现象
24．（1）水平左右
（2）导体运动方向
（3）发电机
25．（1）感应电流（或电流）；发电机
（2） （或0.012）
26．（1）解：上述实验中看到的现象是：①②③⑥次实验中的灵敏电流计指针不偏转，④⑤次实验中灵敏电流计指针偏转；发现：①②③次实验中导体没有做切割磁感线运动，所以电路中没有电流；第⑥次实验中，导体虽然做切割磁感线运动，但是电路是断开的，电路中没有电流；第④⑤次实验中是闭合电路中的部分导体ab在磁场中做切割磁感线运动，所以电路中有电流产生．
（2）解：分析实验现象得出产生感应电流需要具备的条件是：闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动，导体中就会产生感应电流．
27．（1）解：列车在铁轨上行驶时，对路基的压力一定，铁轨铺在枕木上，增大了路基的受力面积，减小了压强，从而达到保护路基的目的。
（2）解：电磁铁通电时有磁性，断电时没有磁性，利用电流的磁效应工作的。
（3）解：磁悬浮列车站台上的安全线到站台边缘的距离应大一些；列车经过站台时，车身附近的空气流速更快，压强更小，此时人外侧的空气流动速度慢，压强较大，则指向内侧的压强差更大，更容易把人推向火车而发生危险，所以磁悬浮列车站台的安全线到站台边缘的距离比普通火车站台的安全线到站台边缘的距离更大。
28．（1）
（2）小；亮
（3）增大电源电压、增加电磁铁的线圈匝数