2025沪科版九年级物理全一册单元测试卷（有解析）--第十七章 从指南针到磁浮列车

中小学教育资源及组卷应用平台
2025沪科版九年级物理全一册
第十七章　从指南针到磁浮列车
一、填空题(每小题2分,共20分)
1.如图所示是一种磁性黑板,使用时可以将所用的挂图用小磁铁吸到黑板上.黑板可能是用　　　　(选填“铜”“铁氧体”或“铝”)材料制成的.
　　　　
2.如图所示,蹄形磁体周围没有铁屑处　　　　(选填“有”或“没有”)磁场.
3.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.
　　
4.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.电磁弹射器在工作过程中,主要将电能转化为　　　　.
5.如图所示为电磁选矿机的示意图,上端为矿石漏斗,A为电磁铁,则铁矿石落在　　　　(选填“左”或“右”)坑中.
　　　
6.如图所示,条形磁铁静置于水平面上,将两枚相同的小磁针分别置于磁铁周围的A、B区域.请在图中两虚线框内画出小磁针静止时的情形.(用“” 表示小磁针,涂黑端表示N极)
7.根据图中通电螺线管的N极,标出磁感线方向、小磁针的N极,并在括号内标出电源的正、负极.
8.电与磁之间存在着相互联系.如图所示,利用干电池、导线和小磁针进行实验.通电后小磁针发生偏转,断电后小磁针复位.实验表明　　　　　　　　　　　　　　　.
9.如图甲所示,“×”代表磁场方向垂直纸面向里,导体ab中的电流方向向上,导体ab在磁场中受到向左的力的作用.若一电子在某一时刻沿图乙所示的方向运动,则该电子在此刻受到向　　　　(选填“左”或“右”)的力的作用.
10.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.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　　　　　　　　　　　　　　　　　　　.
二、选择题(每小题2分,共14分;每小题给出的四个选项中,只有一个选项是符合题意的)
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
11.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.磁体吸引铁块时,铁块不吸引磁体
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
12.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
13.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
14.物理学方法在物理研究中起着重要作用.以下研究事例中,应用物理方法相同的是 (　　)
①把电流和水流相比来研究电流
②根据电流所产生的效应来认识电流
③根据磁铁产生的作用认识磁场
④利用磁感线来描述磁场
A.①③ B.②③ C.①④ D.②④
15.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
16.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
17.如图所示是一个利用电磁继电器工作的温度自动控制装置.关于该装置,下列说法正确的是 (　　)
A.装置中的温度计使用的水银是绝缘体 B.装置中的电磁继电器与电动机原理相同
C.当温度达到85 ℃时,电铃响、灯不亮 D.当温度低于85 ℃时,电铃响、灯不亮
三、实验题(第18小题6分,第19小题8分,第20小题10分,共24分)
18.在“探究影响电磁铁磁性强弱的因素”实验中,小明用若干数量的小铁钉和“电磁铁”甲、乙设计了如图所示的电路.
(1)实验中是通过观察　　　　　　　　来判断电磁铁磁性强弱的,当滑动变阻器滑片处于某一位置时,观察实验现象可得出的结论是:电流一定时,外形相同的螺线管,　　　　　　,磁性越强.
(2)根据图示发现被电磁铁吸引的小铁钉下端是分散的,其原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　.
19.在研究“磁场对通电导体的作用”实验中.
(1)利用如图甲所示的装置研究“磁场对电流的作用”时,应在a、b之间接入　　　　　　(选填“灵敏电流计”或“电源”),根据该原理可制成　　　　　　　　.
(2)在乙图中,通电后cd段导线受磁场力F1的方向为竖直向下,由此可以判断ab段导线所受磁场力F2的方向是竖直向　　　　.
(3)图乙中的线圈加上换向器后能持续转动,在转动的过程中,图乙中的设备将能量主要转化为　　　　能.
20.磁场看不见、摸不着,小宇想利用铁屑和小磁针(黑色一端为N极)来探究通电螺线管外部磁场的特点.请你解答以下问题.
(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　　　　.
(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.对比两次的实验现象可知:通电螺线管两端的磁极性质与通电螺线管线圈中的电流方向　　　　(选填“有关”或“无关”).
丙
(4)小宇查阅资料得知,通电螺线管周围的磁场分布如图丙所示;图丙中通电螺线管两极处磁感线最密集,说明两极处的磁性最　　　　.
(5)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
四、计算与推导题(第21小题5分,第22小题7分,共12分;解答要有必要的公式和过程)
21.医生对病人进行脑部手术时,需要将体温降至合适的温度.准备手术之前,病人的心肺功能开始由心肺机取代.
(1)心肺机的功能之一是用“电动泵”替代心脏搏动,推动血液循环.如图所示,将线圈ab缠绕并固定在活塞一端,利用其与固定磁铁之间的相对运动,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,线圈的左端为N极,活塞将向　　　　运动,“动力泵”处于　　　　(选填“抽血”或“送血”)状态.
(2)心肺机的另一个功能是用“热交换器”进行热量交换,通过血液循环调节体温.经监测,病人体温由17 ℃上升至正常体温37 ℃历时1 h.在这段时间内,假设人体所需热量完全由热交换器提供,且不计人体散热,试求热交换器所做的有用功.[设病人质量为60 kg,人体比热容与水相当,为c=4.2×103 J/(kg·℃)]
第十七章　从指南针到磁浮列车
11 12 13 14 15 16 17
C D D B C A C
1.铁氧体
2.有
【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
【解析】司南静止时长柄指向南方,“南方”是指地理南极附近,即地磁北极,司南的长柄因为受到地磁场的作用而指向南方.
4.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,该装置在工作时主要将电能转化为机械能.
5.右　
【解析】电磁铁能吸引铁磁性物质,所以落入右坑中的是铁矿石,而非铁矿石在重力的作用下,落入左坑中.
6.如图所示.
7.如图所示.
8.通电导体周围存在磁场
【解析】通电后,导体中有电流通过,小磁针发生偏转;断电后,导体中没有电流通过,小磁针复位.说明通电导体周围存在磁场.
9.右
【解析】电子带负电,题图乙中电子向上运动,则电子运动产生的电流方向向下,与题图甲相比,磁场方向不变,电流方向相反,因此受力方向相反,所以电子受到向右的力的作用.
10.钕磁铁温度升高时,磁场减弱,导线框受力减小(合理即可)
11.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;根据物体间力的作用是相互的可知,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.
12.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.
13.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.
14.B 　把电流和水流相比来研究电流,使用的是类比法;根据电流所产生的效应来认识电流,使用的是转换法;根据磁铁产生的作用认识磁场,使用的是转换法;利用磁感线来描述磁场,使用的是理想模型法.故B符合题意.
15.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.
16.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.综上,A正确.
17.C　装置中的温度计使用的水银是导体,故A错误;装置中的电磁继电器利用了电流的磁效应,故B错误;当温度达到85 ℃时,水银与金属丝导通,电磁铁中有了磁性,吸下衔铁,断开电灯电路,接通电铃电路,电铃响,灯不亮,故C正确;当温度低于85 ℃时,水银与金属丝断开,电磁铁失去磁性,弹簧将衔铁拉起,动触点与上面的静触点连通,电灯亮,电铃不响,故D错误.
18.(1)吸引小铁钉的多少　线圈匝数越多　(2)被吸引的小铁钉会被电磁铁磁化,小铁钉下端是同名磁极,同名磁极相互排斥
【解析】(1)实验时可以通过观察吸引小铁钉的多少来判断电磁铁磁性的强弱;由图知,乙吸引小铁钉的个数较多,说明乙的磁性较强,甲乙串联,电流相等,乙的线圈匝数多于甲的线圈匝数,说明电流一定时,线圈匝数越多,电磁铁的磁性越强.(2)被吸引的小铁钉会被电磁铁磁化,小铁钉下端是同名磁极,同名磁极相互排斥,故小铁钉下端是分散的.
19.(1)电源　电动机　(2)上　(3)机械
【解析】(1)利用题图甲所示的装置研究“磁场对电流的作用”时,即必须有电源,所以在a、b间应接电源;利用该原理制成了电动机.(2)在题图乙中,通电后cd段导线受磁场力的方向为竖直向下,此时,ab段导线内的电流与cd内的电流的方向相反,所以ab段所受磁场力的方向是竖直向上.(3)线圈转动的过程中,电能主要转化为机械能.
20.(1)条形　(2)磁场方向　 (3)有关　(4)强　(5)AC
【解析】(3)由题图乙可知,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,所以实验说明通电螺线管两端的磁极的极性与电流方向有关.(5)在相同条件下,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;在相同条件下,插入铁棒,通电螺线管的磁性增强,故C正确;在相同条件下,减少线圈的匝数,通电螺线管的磁性减弱,故D错误.
21.(1)右　送血(每空1分)
(2)Q=cm(t-t0)=4.2×103 J/(kg·℃)×60 kg×(37 ℃-17 ℃)=5.04×106 J
W有用=Q=5.04×106 J (3分)
【解析】(1)已知当线圈中的电流从a流向b时,线圈的左端为N极,此时同名磁极相互排斥,故活塞右移,阀门K1、K2都只能单向开启,此时K2关闭,K1打开,故处于送血状态.
22.(1)每盏灯泡产生的热量Q=W=Pt=440 W×60 s=2.64×104 J (1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 (1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
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 ℃
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
21世纪教育网(www.21cnjy.com)