2024北师版九年级物理全一册单元测试卷--第十四章磁现象测试卷（有答案）

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2024北师版九年级物理全一册单元测试卷
第十四章　磁现象
时间:50分钟　 满分:100分
题号 一 二 三 四 五 评价
错题
一、填空题(每空2分,共28分)
　　　　　　 　　　　　　　　　　
1.如图所示,蹄形磁体周围没有铁屑处　　　　(选填“有”或“没有”)磁场;人们为了形象直观地描述磁场而引入了　　　　　.
2.(2021·河南鹤壁模拟)2021年3月份的“碳达峰、碳中和”议题引发热议,我国要在2060年前实现“碳中和”离不开大力开发新能源.新能源中无论是风力还是水力发电,其发电机在工作时都是将　　　　能转化为电能,发电机的工作原理是物理学家法拉第于1831年发现的　　　　现象.
3.(2021·湖北黄冈中考改编)如图所示是一种动圈式耳机的内部结构示意图.当音圈中有大小和方向反复变化的电流通过时,音圈带动音膜　　　　(选填“向左”“向右”或“左右往复”)运动.音圈之所以运动,是由于磁场对　　　　有力的作用,此现象中能量转化情况是　　　　能转化为　　　　能.
4.(2021·河南许昌二模)酿酒坊里的发酵罐配有笨重的密封罩,为了方便操作,设计了一个杠杆和电磁铁组合系统来升降密封罩,原理图如图所示.给该装置通电后,电磁铁的上端为　　　(选填“N”或“S”)极,若电磁铁对衔铁的吸力较小,要想使吸力增大,则应将滑动变阻器的滑片向　　　　(选填“左”或“右”)滑动.
5.如图所示,将两根竖直放置的光滑金属轨道(足够长)与电路连接,两轨道间有一方向垂直纸面向里的磁场区域(用“×”表示磁感线),重为G的金属杆ab与上端固定的绝缘轻质弹簧相连接,并与两轨道接触良好.闭合开关,当ab静止时弹簧无形变.若仅改变电流方向,ab再次静止时弹簧被　　　　(选填“拉伸”或“压缩”),你推测的理由是:　　　　　　　　　　.
　
　.
6.如图所示是某车间自动除尘装置的简化电路图.空气中尘埃量较少时光源发出来的光被挡板挡住了.当空气中尘埃量达到一定值时,由于尘埃的反射,部分光越过挡板射到光敏电阻上,光敏电阻的阻值减小,电磁铁的磁性　　　　(选填“减弱”“不变”或“增强”),在衔铁的作用下,开启自动除尘模式.若图中a、b一个是除尘器,一个是指示灯,则　　　是除尘器.
二、选择题(每小题4分,共24分.多选题每小题至少有2个选项符合题意,全部选择正确得4分,选择正确但不全得1分,有错选的不得分)
7.(2022·河南南阳期末)巴克球是一种磁力超强的小球,很多个小球可任意变换组合形状,有极高的创造性,是许多人喜爱的玩具.如图所示的几个巴克球随意组合,下列有关巴克球的说法正确的是 (　　)
A.巴克球周围存在磁场,不存在磁感线
B.巴克球对周围所有的金属都有力的作用
C.巴克球周围各点的磁场方向都是竖直向下的
D.巴克球周围的磁场分布是均匀的
8.(2021·山西大同模拟)《事林广记》中记载了“指南龟”的制法:先以木刻龟,在龟体上沿首尾方向开一洞,放入条形磁石,以黄蜡填满,在龟尾部敲入一铁针与磁石一端相连. 将木龟支于竹针之上,使木龟转动,静止后,铁针指南.关于“指南龟”,下列说法正确的是 (　　)
A.磁石靠近龟尾一端为磁石的北极
B.铁针指向的是地理的北极附近
C.铁针指向的是地磁的南极
D.“指南龟”能指南是因为受到地磁场的作用
9.如图所示,一束带电粒子沿着水平方向平行地飞过小磁针的上方,小磁针的S极向纸内偏转.同学们对带电粒子束有如下判断:①向右飞行的正离子束;②向左飞行的正离子束;③向右飞行的负离子束;④向左飞行的负离子束;⑤向右飞行的电子束;⑥向左飞行的电子束.其中可能正确的是(　　)
A.②③⑤ B.①④⑥
C.②④⑥ D.①③⑤
10.(2022·山东济宁模拟)许多超市出口处装有报警器,它由防盗天线、检测门、检测器构成.结账时贴在商品上的磁性标签会被消磁,若磁性标签未消磁,通过检测门时,检测器就会检测到标签上的磁性而触发电路报警.下列选项中与报警器工作原理相同的是 (　　)
11.(多选)如图所示,把一个在家庭电路中正在发光的灯泡放到蹄形磁体中间,发现灯丝不断晃动.关于这一现象,下列说法中正确的是 (　　)
A.灯丝晃动是因为灯丝是用钨制成的,能够被磁体吸引
B.灯丝晃动是因为磁场对通电导体有力的作用
C.该现象中,内能转化为机械能
D.利用该现象的原理可以制成电动机
12.(多选)在科学晚会上,小明所在的科技小组展示了一个“隔板推物”的节目,其原理如图所示.甲、乙两线圈分别悬挂在两个蹄形磁铁的磁场中,两线圈通过导线连接构成一个闭合电路,用手推动甲线圈摆动时,乙线圈会随之摆动,对于这个过程,下列说法正确的是 (　　)
A.甲线圈相当于电源,乙线圈相当于用电器
B.推动甲线圈摆动时电能转化为机械能
C.若仅改变甲线圈的摆动方向,则乙线圈的摆动方向改变
D.甲线圈摆动是因为通电线圈在磁场中受力的作用
　　
三、作图题(共4分)
13.(2022·河南驻马店期末)两通电螺线管之间的小磁针静止时如图所示,请完成螺线管B的绕线,并标出电源的正负极.
四、实验探究题(共34分)
14.(8分)磁场看不见、摸不着,小宇利用铁屑和小磁针(黑色一端为N极)等器材来探究通电螺线管外部磁场的特点.
(1)根据图甲中小磁针及铁屑的排列情况可初步推断:通电螺线管外部的磁场分布与　　　　磁体的磁场分布相似.
(2)实验中,小磁针的作用是为了研究通电螺线管周围的　　　　(选填“磁场强弱”或“磁场方向”).
(3)小宇在奥斯特实验的启发下,只改变通电螺线管中的电流方向,实验现象如图乙所示.对比两次实验现象可知:通电螺线管两端的磁极的极性与通电螺线管线圈中的电流方向　　　　(选填“有关”或“无关”).
(4)下列操作中能增强通电螺线管磁性的是　　　　.(多选,填写选项前的字母)
A.增大通电螺线管线圈中的电流
B.改变通电螺线管线圈中的电流方向
C.在通电螺线管内插入铁棒
D.减少通电螺线管线圈的匝数
15.(12分)发电机是如何发电的呢 同学们用如图所示的装置进行探究.
(1)将导体ab静止悬挂起来后,闭合开关,灵敏电流计G的指针不偏转,说明电路中　　　　(选填“有”或“无”)电流产生.
(2)小芳无意间碰到导体ab,导体ab晃动起来,小明发现灵敏电流计G的指针发生了偏转,就说:“让导体在磁场中运动就可产生电流”.但小芳说:“不一定,还要看导体怎样运动.”为判断谁的说法正确,他们继续探究,并把观察到的现象记录在下表中.
序号 磁体摆放方向 ab运动方向 电流计指针 偏转情况
1 N极在上 竖直上下运动 不偏转
2 水平向左运动 向右偏转
3 水平向右运动 向左偏转
4 N极在下 竖直上下运动 不偏转
5 水平向左运动 向左偏转
6 水平向右运动 向右偏转
分析实验现象后,同学们一致认为小芳的观点是　　　　(选填“正确”或“错误”)的.比较第2、3次实验的现象发现,产生的电流的方向跟　　　　　　　　有关;比较第3、6次实验的现象发现,产生的电流的方向还跟　　　　　　有关.
(3)在整理器材时,小明未断开开关,先撤去蹄形磁体,有同学发现电流计的指针又偏转了!他们再重复刚才的操作,发现电流计的指针仍偏转,请教老师后得知,不论是导体运动还是磁体运动,只要闭合电路的一部分导体在　　　　中做　　　　　　　运动,电路中就会产生感应电流,这就是发电机发电的原理.
16.(14分)某物理兴趣小组的同学开展了“探究通电导体在磁场中所受力的大小与导体在磁场中长度的关系”实验.
【提出问题】通电导体在磁场中所受力的大小与导体在磁场中的长度有什么关系呢
【实验器材】矩形线圈、足够宽的U形磁铁、弹簧测力计、电源、开关各一个,足够的导线.
【设计与进行实验】
(1)如图所示,用弹簧测力计先测量出矩形线圈的重力,再用测力计吊着线圈将线圈放入磁场中,将线圈通电后读出稳定时弹簧测力计的示数(线圈受到的拉力大小),比较线圈所受拉力与其重力的大小,发现拉力大于重力,说明通电线圈受到的磁场力的方向是　　　(选填“向上”或“向下”)的.
(2)改变矩形线圈AB边的长,重复上述步骤进行实验,每次实验时,控制线圈AB边在磁场中的位置相同,且保持磁场和　　　的方向不变,比较线圈所受拉力与其重力的大小.
(3)将三次实验相关数据比较后的结果填入下列表格.
线圈AB边的长L/cm 最短 较长 最长
拉力与重力的差值ΔF/N 最小 较大 最大
【分析与论证】根据实验数据可知,通电导体在磁场中所受力的大小与导体在磁场中的长度有关,长度越长,导体所受的力越　　　　.
【提出新问题】为什么上述实验中总是拉力大于重力呢
【再次设计与进行实验】
甲同学:用同一个线圈,控制其他因素和条件不变,只将　　　　位置互换,实验结果显示拉力小于重力.
乙同学:用同一个线圈,控制其他因素和条件不变,只将　　　　改变,实验结果也显示拉力小于重力.
【结论】根据以上实验,该物理兴趣小组的同学初步得出结论:通电导体在磁场中所受力的方向与　　　　和　　　　有关.
五、综合应用题(共10分)
17.某同学利用热敏电阻为家中的灯暖型“浴霸”(用电灯取暖的用电器)设计了一个自动控温装置,如图甲所示.“控制电路”中的热敏电阻R1的阻值随温度变化的曲线如图乙所示.电磁铁线圈可看成阻值为20 Ω的纯电阻R0,“浴霸”共安装有2盏标有“220 V　440 W”的灯泡,当电磁铁线圈中的电流大于或等于50 mA时,继电器的衔铁被吸合,使工作电路断开;当线圈中的电流小于或等于40 mA时,继电器的衔铁被释放,使工作电路闭合.
(1)工作电路正常工作时,每盏灯泡在1 min内产生的热量是多少
(2)若浴室中的温度不得超过40 ℃,则控制电路的电源电压的最小值是多少
(3)若电源U1的电压恒为12 V,则将此装置放在浴室内,浴室内温度可控制在哪个范围内
7 8 9 10 11 12
A D A C BD AC
1.有　磁感线
2.机械　电磁感应
3.左右往复　通电导体　电　机械
4.N　左
【解析】根据安培定则,可判断出电磁铁上端为N极;要想使吸力增大→应使电磁铁的磁性增强→可增大电路中的电流→应减小滑动变阻器接入电路的阻值→应使滑片向左移动.
5.拉伸　电流方向改变前弹簧无形变,说明磁场对ab的作用力的方向竖直向上,电流方向改变后,磁场对ab的作用力的方向变为竖直向下,与重力方向相同,则弹簧被拉伸
6.增强　b
【解析】光敏电阻的阻值减小,通过线圈的电流增大,电磁铁的磁性增强,衔铁被吸下,使动触点与下面的静触点接通,开启除尘模式,所以b是除尘器.
7.A　巴克球是磁体,周围存在磁场,磁感线是为了描述磁场而引入的假想的曲线,A项正确;磁体可以吸引铁、钴、镍等金属,但不能对所有金属都有力的作用,B项错误;巴克球可变换组合形状,说明其周围磁场方向不都是竖直向下的,C项错误;磁体磁极附近磁场最强,磁场分布不均匀,D错误.
8.D　铁针在龟尾,木龟静止时铁针由于受到地磁场的作用而指南,则铁针指向地理南极附近,即地磁北极,由磁极间的相互作用规律可知,磁石靠近龟尾的一端为南极,A、B、C错误,D正确.
9.A　小磁针的S极向纸内偏转,则N极向纸外偏转,所以,飞行粒子束下方的磁场方向向纸外,根据安培定则可知电流方向向左;由于电流的方向与正电荷定向移动的方向相同,与负电荷定向移动的方向相反,所以,这束粒子若带正电,则向左飞行,若带负电(负离子和电子均带负电),则向右飞行.综上可知,②③⑤正确.
10.C　报警器的工作原理是电磁感应.A、B项实验反映了电流的磁效应;C项是探究产生感应电流条件的实验,应用的原理是电磁感应;D项是探究通电导体在磁场中受力运动的实验.本题应选C.
11.BD
12.AC　由题意可知,当用手推动甲线圈摆动时,相当于闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动,此时甲线圈中有电流产生,甲线圈中能量转化的情况是将机械能转化为电能,故甲线圈相当于电源;甲线圈切割磁感线产生的感应电流通过导线流到乙线圈,通电乙线圈处在磁场中,会受到磁场施加的作用力,乙线圈会随之摆动,乙线圈中能量的转化情况是将电能转化为机械能,故乙线圈相当于用电器,A正确,B错误;若仅改变甲线圈的摆动方向,甲线圈中产生的感应电流方向改变,同时乙线圈中的电流方向也改变,故乙线圈的摆动方向改变,C正确;甲线圈摆动,是因为人施加的外力作用,D错.
13.如图所示.
14.(每空2分)(1)条形　(2)磁场方向　 (3)有关
(4)AC
【解析】(3)由题图可知,只改变通电螺线管线圈中的电流方向时,小磁针的指向发生改变,所以通电螺线管两端的磁极的极性与电流方向有关.(4)增大线圈中的电流,通电螺线管的磁性增强,故A正确;改变通电螺线管线圈中的电流方向,不能改变通电螺线管的磁场强弱,故B错误;在螺线管中插入铁棒,通电螺线管的磁性增强,故C正确;减少线圈的匝数,通电螺线管的磁性减弱,故D错误.
15.(每空2分)(1)无　(2)正确　导体切割磁感线运动的方向　磁场方向　(3)磁场　切割磁感线
【解析】(2)由表中信息可知,导体的运动方向平行于磁场方向时,电路中没有电流产生,故小芳的观点是正确的;由第2、3次实验记录可知,磁场方向相同时,导体切割磁感线运动的方向不同,灵敏电流计指针的偏转方向不同,故产生的电流的方向与导体切割磁感线运动的方向有关;由第3、6次实验记录可知,导体切割磁感线运动的方向相同,磁场方向不同,灵敏电流计指针的偏转方向也不同,故产生的电流的方向与磁场的方向有关.
16.(每空2分)【设计与进行实验】(1)向下　(2)电流　【分析与论证】大　【再次设计与进行实验】磁极　电流方向　【结论】磁场方向　电流方向
17.(1)每盏灯泡产生的热量Q=W=Pt=440 W×60 s=2.64×104 J (2分)
(2)若温度达到40 ℃时,控制电路中的电流恰好达到50 mA,工作电路断开,此时控制电路的电源电压最小 (2分)
由图乙可知,当温度为40 ℃时,热敏电阻R1的阻值为180 Ω
则U1 min=Imax(R0+R1)=0.05 A×(20 Ω+180 Ω)=10 V (2分)
(3)工作电路断开时,热敏电阻的阻值R1 min=-R0=-20 Ω=220 Ω
根据图乙可知,浴室的最高温度tmax=30 ℃
工作电路闭合时,热敏电阻的阻值R1max=-R0=-20 Ω=280 Ω
(2分)
根据图乙可知,浴室的最低温度tmin=22 ℃
即浴室内温度可控制在22~30 ℃ (2分)
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