2024沪科版九年级物理全一册单元测试卷--第十七章　从指南针到磁浮列车（有答案）

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2024沪科版九年级物理全一册单元测试卷
第十七章　从指南针到磁浮列车
时间:60分钟　满分:100分　　　　
题号 一 二 三 四 五 总分
得分
一　填空题(每空2分,共36分)
1.(2020·山西阳泉期末)市场上有一种磁吸式手机充电线(如图所示),能通过磁铁公母对吸方式接通充电线.在它的上面固定有磁铁,另一端固定有易磁化的物质,只要将两端靠近,就可以达到对吸充电.在磁吸式充电线的另一端固定的物质可能是　　　　(选填“铜”“铁镍合金”或“铝”).
2.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　　　　　.
第2题图　　　第3题图
3.[新风向·渗透传统文化]指南针是我国古代四大发明之一,而司南是指南针的始祖,《论衡》中记载:“司南之杓,投之于地,其柢指南.”如图所示,能自由转动的司南静止时,它的长柄指向南方,这是因为它受到了　　　　的作用,且长柄是　　　　极.
4.如图所示,把一根导线放在小磁针上方,比较甲、乙两图可以得到的结论是　　　　　　　　　　　　　　;比较甲、丙两图可以得到的结论是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　.
5.小科在宁波科学探索中心参观时,体验了名为“铁钉桥”的游戏项目.利用左右两块电磁铁将数枚原本没有磁性的细铁钉磁化后使它们相互吸引从而搭成“铁钉桥”,如图所示.小科推测:两块电磁铁相互靠近的两端,a端和b端为　　　　(选填“同名磁极”或“异名磁极”).可以通过增加电磁铁中　　　　的方法增强其磁性,从而搭建起由等量的粗铁钉(长度、密度等与细铁钉一致)组成的“铁钉桥”.
6.如图所示,闭合开关S后,通电螺线管右侧的小磁针静止时,小磁针的N极指向左侧,则电源的右端为　　　　极.若保持左侧电路不变,仅用手将右侧小磁针水平旋转180°,使小磁针的N极水平指向右侧,则此时通电螺线管右端为　　　　极.
第6题图　　　第7题图
7.(2020·山东济南模拟)我国未来的航母可能采用自行研制的电磁弹射器,如图所示.电磁弹射器的弹射车与飞机前轮连接,并处于强磁场中,当弹射车内的导体通有强电流时,即可受到强大的推力.由此可知,电磁弹射器的工作原理与　　　　(选填“扬声器”或“电铃”)一致;电磁弹射器在工作过程中,主要将电能转化为　　　　.
8.如图所示,干电池的底部吸有钕磁铁(其特点是磁性强,磁性受温度影响较大,可导电,电阻不计),将一根导线折成图中所示的形状,轻推导线,导线框可绕电池持续转动,将磁铁的N、S极对调,导线框将　　　　　　　　　;一段时间后,发现钕磁铁的温度升高,导线框的转速明显下降,请猜想导线框转速下降的原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　.
第8题图
第9题图
9.(2020·福建泉州模拟)医生对病人进行脑部手术时,需要将病人的体温降至合适的温度.手术开始之前,病人的心肺功能开始由心肺机取代,心肺机的功能之一是用“电动泵”替代心脏搏动,实现抽血与送血,推动血液循环.如图所示,将线圈固定在活塞一端,利用其与固定磁体之间的相对运动,带动电动泵中的活塞,使血液定向流动;阀门K1、K2都只能单向开启,反向则封闭管路.当线圈中的电流从a流向b时,线圈左端为　　　极,此时“电动泵”处于　　　(选填“抽血”或“送血”)状态;该“电动泵”可以通过　　　　　　实现“抽血”与“送血”的互换.
二　选择题(每小题3分,共27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3分,选择正确但不全得1分,有错选的不得分)
题号 10 11 12 13 14 15 16 17 18
答案
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
10.下列说法正确的是 (　　)
A.地磁场的N极在地理北极附近,S极在地理南极附近
B.磁极间的吸引力不是通过磁场发生的
C.磁感线上任意一点的磁场方向沿该点的切线方向
D.磁体外部周围的磁感线从磁体的S极出发,回到磁体的N极
11.(2020·浙江杭州余杭区月考改编)研究发现,人体内部存在磁场,但与地磁场相比很弱,则下列说法正确的是 (　　)
A.人体内部磁场的磁感线分布比地磁场密
B.人体内部磁场的磁感线是真实存在的一些曲线
C.把人体看作一个磁体,该磁体可能只有一个磁极
D.人体内部磁场可能是由人体内的电流产生的
12.如图所示是直流电动机模型,下列说法正确的是 (　　)
A.电动机换向器的作用是改变磁场方向
B.同时改变电流方向和磁场方向,线圈转动方向改变
C.电源给电动机提供的电流方向是不断改变的
D.线圈中电流的方向是不断改变的
第12题图
第13题图
13.如图所示是小明探究“磁场对通电导体的作用”的装置,ab是一根金属棒,通过金属导轨连接到电路中,闭合开关后,金属棒没有运动(仪器、电路都完好),要想使金属棒运动起来,下列措施可行的是 (　　)
A.将蹄形磁体的N、S极对调或换用磁性较弱的蹄形磁体
B.在电路中串联接入一个定值电阻
C.增加电池节数
D.在金属棒表面涂一层光滑的绝缘漆,以减小其与导轨间的摩擦
14.如图为通电螺线管磁场强弱演示仪的示意图(导线电阻不计),由图可知(　　)
A.当开关S接a点时,仪表指针向右偏转
B.当开关S接a点且滑片P向下移动时,仪表示数变小
C.保持滑片P的位置不变,开关S由a点换接到b点,仪表示数变大
D.若将电源正、负极对调,仪表指针偏转方向不变
第14题图　　　第15题图
15.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发电机
16.如图是直流电铃的工作原理图,下列说法正确的是 (　　)
A.铃声是由铃碗的振动产生的,铃声可以在真空中传播
B.小锤敲击铃碗时,弹性片与螺钉没有分离,电磁铁仍具有磁性
C.滑片移到最右端时,电磁铁可能无法吸引衔铁,因为此时电磁铁磁性较弱
D.电磁铁线圈的材料必须既是导体,又是铁磁性物质
17.如图甲所示,一个不能打开的盒子外面露出一段细长的导线,在不损坏导线的情况下,用如图乙中(a)(b)两个实验所对应的结论来判断导线中是否有电流.下列说法中正确的是 (　　)
A.(a)(b)都能 B.(a)(b)都不能
C.只有(a)能 D.只有(b)能
18.(多选)如图是“水位自动报警器”电路图,容器中装有盐水,L1和L2分别是“2.5 V　0.3 A”和“2.5 V　0.5 A”的灯泡,下列说法正确的是(　　)
A.液面上升到与金属块B接触时,电磁铁工作,L2发光
B.若在电路中M点接入电铃,电铃响表示水位到达警戒线
C.L1工作1 min电流做功45 J
D.液面上升,金属块A受到的液体压强变大
三　作图题(共6分)
19.(1)(2分)请画出条形磁体和蹄形磁体周围的磁感线分布.
(2)(4分)甲为螺线管,乙为小磁针,丙为条形磁体.闭合开关后,小磁针的指向如图所示.请选择“+”“-”“N”或“S”标在图中括号内.
四　实验探究题(共23分)
20.(6分)为了探究通电螺线管周围的磁场分布,小军找来器材并连成了如图甲所示的实验电路.
甲乙　丙丁
(1)小军使用小磁针来进行探究.他先在木板上螺线管一端标有黑点的九个位置(图甲)各放置了一个小磁针.通电后发现这九个小磁针的指向如图乙所示;改变通电电流的方向后,重新实验发现这九个小磁针的指向如图丙所示.
a.磁场看不见、摸不着,实验中通过小磁针静止时的指向来显示磁场的方向,这种方法为　　　　法.
b.通过实验发现,通电螺线管外部,中心轴线上各点的磁场方向是相同的;除中心轴线外,通电螺线管外部其他各点的磁场方向是　　　　(选填“相同”或“不同”)的.
c.实验中还发现,通电螺线管外部各点的磁场方向还与　　　　方向有关.
(2)小军查阅资料得知,通电螺线管周围的磁场分布如图丁所示;图丁中通电螺线管两极处磁感线最密集,说明两极处的磁性最　　　.
21.(8分)在探究“电动机为什么会转动”的实验中:
(1)我们首先想到的是磁体间发生相互作用是因为一个磁体放在了另一个磁体的磁场中,那么通电导体周围也存在　　　　,磁体会对通电导体产生力的作用吗
(2)如图所示,将一根导体ab置于蹄形磁铁的两极之间,未闭合开关前,导体静止不动,闭合开关后,导体　　　　,说明磁场对　　　　导体有力的作用;
(3)断开开关,将图中磁铁的N、S极对调,再闭合开关,会发现导体ab的运动方向与对调前的运动方向　　　　,说明通电导体在磁场中的受力方向与　　　　有关;
(4)断开开关,将图中电源的正、负极对调,再闭合开关,会发现导体ab的运动方向与对调前的运动方向　　　　,说明通电导体在磁场中的受力方向与　　　　有关;
(5)如果同时改变磁场方向和电流方向,　　　　(选填“能”或“不能”)确定受力方向与磁场方向或电流方向是否有关.
22.(9分)在“探究影响电磁铁磁性强弱的因素”实验中,小明制成了简易电磁铁甲、乙,并设计了如图所示的电路.
(1)当滑动变阻器的滑片P向左移动时,小明通过观察　　　　　　　　　　即可判断出电磁铁的磁性正在增强;小明由这步操作可得出的结论为　.
(2)小明将滑片移动到某一位置后,他根据图示两电磁铁的情景,可得出的结论为　.
(3)根据右手螺旋定则,可判断出电磁铁甲的上端是　　　　极.
(4)两电磁铁所吸引的小铁钉下端分散的原因是
　.
五　综合应用题(共8分)
23.智能自动化管理是未来社会的发展趋势.如图甲所示为某工作室的自动化光控电路图,其中光敏电阻R的阻值随光照度变化的关系如图乙所示(光照度表示物体被照亮的程度,单位是lx).请你回答下列问题:
(1)电磁继电器是利用电流的　　　　效应工作的.当光照度增大时,光敏电阻的阻值将　　　　,控制电路中的电流将　　　　.长时间使用后,控制电路的电源电压将降低,若在相同的情况下接通工作电路,则接通工作电路时光敏电阻上的光照度将　　　　.(后三空均选填“变大”“变小”或“不变”)
(2)开关S闭合,光敏电阻上的光照度大于或等于0.4 lx时,警示灯L亮.已知控制电路的电源电压为22 V,电磁继电器的线圈电阻为10 Ω,则工作电路刚好被接通时控制电路中的电流是多大
(3)若使控制电路中的电流达到0.2 A,光敏电阻上的光照度大于或等于0.4 lx时警示灯L亮,试通过计算说明应怎样改装控制电路.(注:可以添加必要的元件)
第十七章　从指南针到磁浮列车
10 11 12 13 14 15 16 17 18
C D D C C B C A ACD
1.铁镍合金
2.有　磁感线
【解析】磁场是磁体周围存在的一种真实的物质,分布在磁体周围的整个空间,故蹄形磁体周围没有铁屑处也有磁场.
3.地磁场　S(南)
【解析】司南静止时长柄指向南方,“南方”是指地理南极,而地磁北极在地理南极附近,司南的长柄因为受到地磁场的作用而指向南方,所以司南静止时长柄是S极.
4.通电导体周围存在磁场　通电导体周围的磁场方向与电流的方向有关
5.异名磁极　电流
【解析】同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引,题图中,左右两块电磁铁将数枚原本没有磁性的细铁钉磁化后,这些铁钉相互吸引,可见,a端和b端为异名磁极.
6.正　S
【解析】小磁针静止时N极指向左侧,则通电螺线管的右端为S极,左端为N极.根据右手螺旋定则可知,通电螺线管的外侧电流向上,从而推导出电流是从电源右端流出,从电源左端流入的,即电源右端为正极;在手施加的力的作用下,小磁针指向发生了变化,但不影响通电螺线管的磁场方向,故通电螺线管的磁极不变,即其右端仍为S极.
7.扬声器　机械能
【解析】由题意可知,电磁弹射器的工作原理为通电导体在磁场中受力而运动,与扬声器的原理相同.该装置在工作时主要将电能转化为机械能.
8.反向转动　钕磁铁温度升高时,磁场减弱,导线框受力减小(合理即可)
9.N　送血　改变线圈中电流方向
【解析】根据右手螺旋定则可知,线圈左端为N极,此时通电线圈与固定磁体相互排斥,活塞向右运动,K1打开,“电动泵”处于送血状态;“电动泵”利用了电流的磁效应和磁极间的相互作用规律,因线圈受力方向与电流方向和固定磁体的磁场方向有关,故可通过改变线圈中电流方向实现“抽血”与“送血”的互换.
【素养落地】本题以心肺机为素材命题,结合具体情境,培养学生的综合思维能力.
10.C　地磁场的N极在地理南极附近,S极在地理北极附近,A错误;磁极间的相互作用是通过磁场发生的,B错误;磁感线上任意一点的切线方向,就是该点的磁场方向,C正确;磁体外部的磁感线总是从N极出发,回到磁体的S极,D错误.
11.D　人体内部的磁场与地磁场相比很弱,若用磁感线描述人体内部的磁场和地磁场,则人体内部磁场的磁感线分布比地磁场的疏松,故A错误;磁感线是人们假想出来的,用于描述磁场的强弱和方向,并不是真实存在的,故B错误;把人体看作一个磁体,该磁体有两个磁极,故C错误;根据奥斯特实验,通电导体周围有磁场,人体内有电流,所以人体内部磁场可能是由人体内的电流产生的,故D正确.
12.D　电动机换向器的作用是改变电流方向,A错误;同时改变电流方向和磁场方向,线圈转动方向不变,B错误;由于该模型为直流电动机模型,故电源提供的是方向不变的直流电,C错误;直流电动机线圈中电流的方向是变化的,直流电动机之所以能够持续转动,是因为换向器能及时改变线圈中电流的方向,从而及时改变线圈受力的方向,D正确.
13.C　闭合开关后金属棒没有运动,说明磁场对金属棒的作用力太小,不足以克服摩擦力.要想使金属棒运动起来,可以换用磁性较强的蹄形磁体,增大通过金属棒的电流或减小摩擦,故A、B错误,C正确.在金属棒表面涂绝缘漆,金属棒中没有电路通过,不会受到磁场对它的力的作用,故D错误.
14.C　根据题图和右手螺旋定则可知,通电螺线管右端为N极,根据“同名磁极相互排斥”可知,小磁片向右,仪表指针向左偏转,A错误;将滑片P向下移动时,电路中电阻减小,电流增大,通电螺线管磁性增强,指针偏转角度变大,仪表示数变大,B错误;保持滑片P的位置不变,开关S由a点换接到b点后,线圈匝数增加,通电螺线管磁性增强,指针偏转角度变大,仪表示数变大,C正确;若将电源正、负极对调,电流方向改变,通电螺线管右端变为S极,指针偏转方向改变,D错误.
15.B
16.C　铃声是由铃碗的振动产生的,声音不能在真空中传播,故A错误;小锤敲击铃碗时,弹性片与螺钉分离,电路断开,此时电磁铁没有磁性,B错误;滑片移到最右端时,电路中电阻最大,电流最小,电磁铁仍有磁性,但此时磁性较弱,可能无法将衔铁吸下来,C正确;电磁铁通电后周围有磁场,这个磁场其实是由电流激发的,所以电磁铁线圈的材料必须是导体,但不必是铁磁性物质,D错误.
17.A　若导线中有电流,因通电导体在磁场中会受到力的作用,则在题图乙(a)中,导线会运动,否则,导线不运动,故可用题图乙(a)的实验所对应的结论来判断导线中是否有电流;若导线中有电流,则在题图乙(b)中因通电导线周围存在磁场,小磁针会偏转,否则,小磁针不偏转,故可用题图乙(b)的实验所对应的结论来判断导线中是否有电流.
18.ACD　液面上升到与金属块B接触时,电磁铁有磁性,吸引衔铁,动触点与L1所在电路的静触点分开,与L2所在电路的静触点接触,导致L1灭,L2亮,A中说法正确;若在电路中M点接入电铃,则无论水位是否到达警戒线,电铃都会响,B中说法不正确;由题图可知,L1工作时,其两端电压为2.5 V,此时通过L1的电流为0.3 A,故L1工作1 min电流做功为W=UIt=2.5 V×0.3 A×60 s=45 J,C中说法正确;液面上升时,金属块A所处的深度增大,根据p=ρgh可知,金属块A受到的液体压强增大,D中说法正确.
“四步”解决电磁继电器应用问题
19.(1)如图所示.
(2)如图所示.
20.(除标注外,每空2分)(1)a.转换　b.不同(1分)　c.电流
(2)强(1分)
21.(每空1分)(1)磁场　(2)运动　通电　(3)相反　磁场方向　(4)相反　电流方向　(5)不能
22.(除标注外,每空2分)(1)电磁铁下端吸引小铁钉的数量增多
在线圈匝数一定时,电流越大,电磁铁磁性越强　(2)在电流一定时,线圈匝数越多,电磁铁的磁性越强　(3)S(南)(1分)
(4)小铁钉被磁化,同名磁极相互排斥
【解析】(1)磁体具有吸引铁、钴、镍等铁磁性物质的性质,我们称之为磁性,磁性越强,可以吸引的小铁钉的数量越多;对于某一电磁铁,其线圈匝数不变,当滑动变阻器的滑片P向左移动时,电路中的电流增大,甲、乙两电磁铁吸引小铁钉的数量增多,由此说明在线圈匝数一定时,电流越大,电磁铁磁性越强.(2)由题图可知,两电磁铁串联,通过二者的电流相等,且线圈匝数多的电磁铁吸引的小铁钉多,故可得出结论:在电流一定时,线圈匝数越多,电磁铁磁性越强.
23.(1)磁　变小　变大　变大 (每空1分)
(2)当光照度等于0.4 lx时,光敏电阻的阻值为40 Ω (1分)
此时控制电路中的电流为I===0.44 A (1分)
(3)当控制电路中的电流为0.2 A时,R'总===110 Ω
ΔR=R'总-R总=60 Ω (1分)
所以应增加线圈匝数,使控制电路中的电流为0.2 A时衔铁恰好被吸下;同时在控制电路中串联接入一个电阻,使控制电路总电阻增大60 Ω.(合理即可) (1分)
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