2025苏科版九年级物理全一册单元测试卷--第十六章单元测试卷（含解析）

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2025苏科版九年级物理全一册
第十六章　电磁转换
一、选择题(共10小题,每小题2分,计20分.每小题只有一个选项是符合题意的)
1.下列说法正确的是 (　　)
A.安培发现了电磁感应现象 B.宋代沈括最早对地磁偏角现象进行了描述
C.法拉第发现了电流的磁效应 D.奥斯特发明了发电机
2.下图中两磁极间磁感线的画法正确的是 (　　)
　 A　　　　 　　　　　B　　　　　　　　 C　　　　　　　　D　　
3人类最早的磁化技术出现在我国宋代.据《武经总要》记载,如图所示,古人先将鱼形铁烧红,令铁鱼头尾指向南北,然后将其放入水中冷却,依靠地磁场获得磁性,再将其放入水中漂浮,制成指南鱼,图中是它静止时的指向.下列判断正确的是 (　　)
A.鱼形铁不能被磁体吸引 B.指南鱼周围存在磁感线
C.指南鱼鱼头应标注“N” D.指南鱼的腹部磁性最强
4.如图所示,在水平放置的条形磁体上方,有挂在弹簧测力计上的小磁体(下端为N极).小辉提着弹簧测力计向右缓慢移动,小磁体下端沿图示水平路线从A缓慢移动到B.则下列能反映弹簧测力计示数F随位置变化的图像是 (　　)
A B C D
5.许多超市出口处装有如图所示的报警器,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 (　　)
A.电风扇 B.手摇发电机 　　C.电热水壶 　　D.司南
6.磁共振成像是一种较新的医学成像技术,它采用强静磁场和变化磁场使人体组织成像.若携带金属物做磁共振成像,强静磁场会吸引铁质物品,变化磁场会使携带的金属物中产生感应电流,从而使金属物发热而灼伤病人,重则危及生命.上述说明中,没有涉及的知识是 (　　)
A.铁在磁场里会被磁化 B.磁能生电
C.电流的热效应 D.同名磁极相互排斥
7.牛顿小组的同学将两台相同的手摇发电机A、B用导线连接起来,如图所示,当用力摇动手摇发电机A的手柄时,发现B的手柄也随之转动了起来.下列说法正确的是 (　　)
A.手摇发电机A的主要构成是电源和线圈
B.手揺发电机A发电的原理是电流的磁效应
C.手揺发电机A将电能转化为机械能
D.手揺发电机B的手柄随之转动时,其原理与电动机的工作原理相同
8.小金同学看到了一个悬浮地球仪摆件(如图甲),于是利用手头材料制作了一个仿制品(如图乙),并成功地将他的地球仪稳定地“悬浮”起来.下列说法正确的是 (　　)
甲　　　　　乙
A.实现“悬浮”的磁铁A端是S极
B.若要增加地球仪“悬浮”的高度,可将滑片P向上移动加以调节
C.增加地球仪“悬浮”的高度后,电磁铁对地球仪的斥力变大
D.增加地球仪“悬浮”的高度后,电磁铁对地球仪的斥力变小
9.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
10.如图所示是一个利用电磁继电器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
二、填空与作图题(共7小题,计19分)
11.(2分)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,黑板与小磁铁之间的相互作用是通过　　　　发生的.黑板可能是用　　　　(选填“铜”“铁镍合金”或“铝”)材料制成的.
12.(3分)有些小朋友玩的旱冰鞋,其内部虽然没有电池,但旱冰鞋的轮子滚动时,嵌在轮子中的LED灯会发光.这是因为轮子在滚动的过程中,发生了电磁感应现象,产生了　　　　　,LED灯相当于　　　　(选填“电源”或“用电器”).　　　　(选填“发电机”或“电动机”)就是根据电磁感应的原理制成的.
13.(2分)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”.
第13题图　　第14题图
14.(2分)如图所示是一种安全门锁的工作原理示意图.保安室里的工作人员闭合开关时,电磁铁吸引铁质插销,同时弹簧被拉长,门锁打开,这利用了电流的　　　　.断开开关,电磁铁电路切断,插销在　　　　的作用下插入插槽,门锁关闭.
15.(2分)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.
第15题图　　第16题图
16.(2分)将两块磁铁分别吸在干电池的正负极上,使两块磁铁的N极都朝外,构成一个可以在平面上滚动的滚轮.如图所示,将锡箔纸平铺在水平桌面上,再将滚轮轻轻放在锡箔纸上,由于锡箔纸具有导电性,滚轮立刻开始向前滚动.滚轮能够滚动的原理是　　　　　　　　　　　　　　.若让滚轮向相反的方向滚动,可行的操作是　　　　　　　　　　　　　.(写出一条即可)
17.(6分)(1)如图1所示,请标出通电螺线管的N、S极并用箭头画出图中磁感线的方向.
图1
(2)两通电螺线管之间的小磁针静止时如图2所示,请完成螺线管B的绕线,并标出电源的正负极.
图2
三、实验与探究题(共4小题,计21分)
18.(4分)(1)如图甲所示,闭合开关,小磁针发生偏转,说明　　　　　　　　　　.
(2)如图乙所示,该实验装置可以说明　　　　(选填“发电机”或“电动机”)的工作原理.
(3)探究影响电磁铁磁性强弱的因素时,如图丙所示,A、B两电磁铁串联的目的是　　　　　　　　;由实验现象可知,电磁铁磁性的强弱与　　　　　　有关.
19.(7分)在探究“通电螺线管外部的磁场分布”实验中,小明进行如下操作:
(1)如图,在螺线管的两端各放一个小磁针,并在硬纸板上均匀地撒满铁屑.
①由图可知通电螺线管外部的磁场与　　　　　　　　相似.
②放入小磁针的作用是　　　　　　　　　.
③实验时小明发现现象不明显,为了增强磁场的强度,在不改变电流大小的情况下,可以采取　　　　　　　　　的办法.
(2)改变电流方向,小明发现,铁屑的分布形状　　　　(选填“没有改变”或“发生改变”),而小磁针指向与原来　　　　(选填“相同”或“相反”).
(3)实验中　　　　(选填“能”或“不能”)用铜屑代替铁屑.闭合开关后为了更好地通过铁屑客观地描述磁场分布情况,接下来的操作是　　　　　　,这样做的主要目的是减小铁屑与硬纸板之间的摩擦,使铁屑在磁场力的作用下动起来.
20.(6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“没有”)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.”为了判断谁的说法正确,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,有同学发现指针又偏转了!他们再重复刚才的操作,发现电流计的指针都偏转,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.
21.(4分)学习了电磁的相关知识后,某兴趣小组的同学猜想:既然电流周围存在着磁场,那么两根互相靠近的通电导线之间会相互吸引或排斥.他们将两根导线(可伸长)平行放置后固定(如图甲所示),然后依次通入如图乙、丙、丁所示的电流,通过反复实验证实了他们的猜想.请你根据图中的实验现象回答问题.
甲　　　乙　　　丙　　　丁　　　戊
(1)平行放置的两根通电导线之间的作用力的特点:①当两根导线中的电流方向相同时,两根导线相互　　　　;②当两根导线中的电流方向相反时,两根导线相互　　　　.
(2)分析图　　　　,可以探究两根平行放置的通电导线之间的相互作用力的大小与电流大小的关系.
(3)如图戊所示,将一柔软的导线弯成星形,并将其置于光滑水平桌面上,然后将开关S闭合,则该星形回路将　　　　.
A.不变形 B.会变形,所围面积增大
C.会变形,所围面积减小 D.会变形,所围面积不变
四、综合题(共2小题,计20分)
22.(10分)阅读下列短文,回答问题.
阻尼器
我国第一高楼“上海中心大厦”的建筑高度是632米,为了避免台风来临时大厦上部剧烈晃动,大厦上部第125层安装了总质量上千吨的阻尼器系统,如图甲所示.阻尼器系统的钢索悬挂在大厦顶端,阻尼器类似一个质量巨大的金属摆,其简化模型如图乙所示,台风来临迫使大厦晃动,触发阻尼器产生与大厦晃动方向相反的摆动,阻尼器不停地往复摆动,使大厦上部晃动逐渐减弱,这样就不断吸收大厦晃动的能量.
(1)大厦刚开始向左晃动时,内部的阻尼器会相对大厦向　　　　　摆动.
(2)阻尼器从最高点向最低点摆动过程中,动能　　　　　,重力势能　　　　　.(均选填“增大”或“减小”)
(3)阻尼器吸收的能量不断增加,从安全角度考虑,设计时应使其摆动到最低点时速度不能过大,若在阻尼器下方加装铜质闭合线圈,结合电磁感应知识,还缺少的器件是　　　　　,这一新增装置能减小摆动速度的原因是将部分机械能转化为　　　　　,机械能减小.
甲　　　　　　　　　　　乙
23.10分)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
第十六章　电磁转换
1.B　2.A
3.C　根据题意可知,鱼形铁具有磁性,能被磁体吸引,故A错误;磁感线是人们为了方便描述磁场而假想出来的线,故指南鱼周围不存在磁感线,B错误;指南鱼鱼头指向北方,地磁南极在地理北极附近,故指南鱼鱼头为N极,C正确;指南鱼的头尾两端是它的两个磁极,磁极处磁性最强,故D错误.
4.C　条形磁体两极磁性最强而中间磁性最弱,且同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引,当挂着的小磁体向右移动时,所受吸引力逐渐减小,而过了条形磁体中点后,所受排斥力逐渐增大,故可以得出弹簧测力计从A端移动到B端示数逐渐变小.
5.B　由题中的“检测器就会检测到标签上的磁性而触发电路报警”可知报警器的工作原理是电磁感应.电风扇利用了电动机原理,电热水壶利用了电流的热效应,司南利用了地磁场.
6.D　强静磁场会吸引铁制物品是因为铁制物品在磁场中被磁化变成小磁体,磁场对放入其中的磁体有力的作用,A项有涉及,不合题意.变化的磁场会使携带的金属物中产生感应电流,说明磁能生电,B项有涉及,不合题意.电流通过金属物会产生热量,使金属物的温度升高而灼伤病人,这是电流的热效应带来的危害,C项有涉及,不合题意.故本题选D.
7.D　手摇发电机A的主要构成是磁体和线圈,故A错误;手摇发电机A工作时,能产生电流,其工作原理是电磁感应现象,故B错误;发电机在工作过程中将机械能转化为电能,故C错误;B的手柄随之转动与电动机的工作原理相同,故D正确.
8.B　由题图乙可知,电磁铁的上端是S极,根据磁极间的相互作用,可判断磁铁的B端是S极,A端是N极;若要增加地球仪“悬浮”的高度,可将滑片P向上移动,使电路中的电阻变小,电流变大,电磁铁磁性增强;地球仪“悬浮”的高度增加后,电磁铁对地球仪的斥力仍然等于地球仪的重力,故斥力大小不变.
9.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.
10.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,灯亮,电铃不响,故D错误.故选C.
11.磁场　铁镍合金　
12.感应电流　用电器　发电机
13.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.
14.磁效应　弹簧弹力
【解析】闭合开关后,电磁铁中有电流通过,电磁铁具有磁性,能吸引铁质插销使弹簧被拉长,门锁打开;断开开关后,电磁铁中无电流通过,电磁铁会失去磁性,铁质插销会在弹簧弹力的作用下插入插槽,门锁关闭.
15.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.
16.通电导体在磁场中受力的作用　将电池的正负极对调(或将滚轮左右换个方向,合理即可)
【解析】将锡箔纸平铺在水平桌面上,再将滚轮轻轻放在锡箔纸上,由于锡箔纸导电,所以滚轮与锡箔纸构成了闭合回路,干电池及锡箔纸中均有电流,干电池在磁铁的磁场中受力运动,所以滚轮立刻开始向前滚动.通电导体在磁场中的受力方向与电流的方向、磁场的方向有关,若让滚轮向相反的方向滚动,可以改变磁场的方向或电流的方向,即将滚轮左右换个方向或将电池正负极对调一下.
17.(1)如图所示.
(2)如图所示.
18.(1)通电导线周围有磁场　(2)电动机　(3)控制电流相同　线圈匝数
【解析】(1)闭合开关,导线中有电流通过,小磁针发生偏转,这说明通电导线周围有磁场;(2)题图中有电源,是给导体通电,导体在磁场中受力运动,电动机就是根据这一原理制成的.
19.(1)①条形磁体的磁场　②显示磁场的方向　③增加线圈的匝数　(2)没有改变　相反　(3)不能　轻敲硬纸板
【解析】(1)①通电螺线管外部的磁场与条形磁体的磁场相似.②放入小磁针的作用是显示磁场的方向.③在不改变电流大小的情况下,线圈匝数越多,螺线管磁场强度越大,因此为了增强磁场的强度,在不改变电流大小的情况下,可以采取增加线圈的匝数的办法.(2)改变电流方向,磁场方向发生改变,但通电螺线管的磁场形式不变,因此铁屑的分布形状没有改变,而小磁针指向与原来相反.(3)实验用铁屑,因为铜屑不是磁性材料,不能被磁化,所以不能用铜屑代替铁屑.闭合开关后为了更好地通过铁屑客观地描述磁场分布情况,接下来的操作是轻敲硬纸板,这样做的主要目的是减小铁屑与硬纸板之间的摩擦,使铁屑在磁场力的作用下动起来.
20.(1)没有　(2)正确　导体运动方向　磁场方向　
(3)磁场　切割磁感线
【解析】(1)灵敏电流计的指针不偏转,说明电路中没有电流.(2)由题表中记录的数据可知,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2、3两次实验数据可知,磁场方向相同时,导体运动方向不同,灵敏电流计指针的偏转情况不同,故产生的电流的方向与导体运动的方向有关;由3、6两次实验数据可知,导体运动方向相同时,磁场方向不同,灵敏电流计指针的偏转情况不同,故产生的电流的方向与磁场的方向有关.(3)产生感应电流的条件是闭合电路中的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动.
21.(1)①吸引　②排斥　(2)丙、丁　(3)B
22.(1)右　(2)增大　减小　(3)磁铁　电能
【解析】(1)大厦刚开始向左晃动时,阻尼器由于惯性要保持原来的运动状态,因此会相对大厦向右摆动;(2)阻尼器从最高点向最低点摆动过程中,质量不变,速度变大,动能增大;质量不变,高度变小,重力势能减小;(3)闭合线圈切割磁感线,将机械能转化为电能,机械能减小,因此需将闭合线圈置于磁场中,故还需磁铁.
23.(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
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=I(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 ℃ (6分)
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