第二十章 电与磁 （含答案）物理人教版九年级全一册

第二十章 电与磁
一、选择题(本题共8个小题,每小题3分,共24分。第1~6题为单项选择题,在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求,第7、8题为多项选择题,在每小题给出的四个选项中,至少有两项是符合题目要求的,全选对的得3分,选对但不全的得1分,选错或不选得0分)
1.最早发现电磁感应现象的是(　　)　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
A.安培
B.法拉第
C.欧姆
D.奥斯特
2.我国南宋著名爱国诗人文天祥在诗中写道:“臣心一片磁针石,不指南方不肯休。”诗人用“磁针石指南”这一固有自然现象来表达他对国家的忠贞情怀。下列说法正确的是(　　)
A.“磁针石”静止时,N 极指向地理南极
B.“磁针石”周围存在磁场,也存在磁感线
C.“磁针石”周围的磁场分布一定是均匀的
D.“磁针石”对放入其磁场中的小磁针有力的作用
3.据史料记载,为确保安全,秦始皇命人在阿房宫前修建了“磁石门”,以防行刺者入宫,其遗址就在现在西安市的西郊,这道磁石门也被称为人类历史上第一道“安检门”。请你根据所学知识推测,下列可以被磁石门检查出的是(　　)
A.铁器
B.青铜器
C.陶罐
D.木器
4.小毕有一个USB迷你电风扇,下列装置中与它的核心部件(电动机)原理相同的是(　　)
A.司南
B.电铃
C.电磁起重机
D.扬声器
5.如图所示是我国的高新6号反潜巡逻机,尾部安装了很长的柱状磁异探测仪,用于探测水下潜艇的磁异常信号。各种潜艇本身都带有一定的磁性,使得此处磁场发生改变,当探测器与潜艇之间发生相对运动时,可在探测器的线圈内产生感应电流,从而发现潜艇的存在。下列选项中,能够说明磁异探测器工作原理的是(　　)
A B C D
6.消防应急灯在没有停电时,灯是熄灭的;停电时,标有“36 V”字样的两盏灯就会正常发光,如图所示的电路中符合要求的是(　　)
A　B　C　D
7.如图所示是小明探究“通电螺线管外部磁场分布”的实验,开关断开时小磁针甲、乙的指向如图所示,当开关闭合时,下列说法正确的是(　　)
A.小磁针甲偏转,小磁针乙不偏转
B.小磁针乙偏转,小磁针甲不偏转
C.滑动变阻器滑片P从左向右滑动时,通电螺线管的磁性逐渐增强
D.滑动变阻器滑片P从右向左滑动时,通电螺线管的磁性逐渐增强
8.关于下列实验装置的说法正确的是(　　)
甲　乙　丙　丁
A.图甲可用来演示通电导体在磁场中的受力情况
B.图乙可用来演示发电机的工作原理
C.图丙可用来演示电磁铁磁性的强弱与线圈匝数多少的关系
D.图丁可用来演示电动机的工作原理
二、填空题(本题共4个小题,每空2分,共10分)
9.如图所示是一个自制的电动机模型结构图,它的工作原理是通电线圈在　　　中受力转动。
10.某小区因暴雨引起车库积水,部分车辆被淹,小明看到新闻后,设计了如图所示的车库积水自动报警器,如图是该报警器原理图,金属块A和B分别固定在车库地面附近适当高处,若车库积水水面到达 B处时,　　　　(选填“绿”或“红”)灯发光报警。
　　
第10题图 第11题图
11.为实现节能和智能控制,空调内部用到了传感器和电磁继电器,如图所示是启动或停止空调压缩机的电路示意图,电磁继电器是利用电磁铁控制工作电路通断的　　　　(选填“用电器”“电源”或“开关”);夏天,空调制冷,房间温度降低,热敏元件的电阻增大,控制电路的电流减小,电磁铁的磁性　　　　,低于设定温度时,工作电路就断开,停止制冷。
12.如图所示,开关S闭合,弹簧测力计吊着铜块在通电螺线管的上方从右端水平匀速运动到左端的过程中,弹簧测力计示数　　　　(选填“先变小后变大”“一直不变”或“先变大后变小”)。
三、作图题(本题共3个小题,每小题2分,共6分)
13.如图所示,标出小磁针的N、S极和磁感线的方向。
　　　　
第13题图 第14题图 第15题图
14.如图所示,根据小磁针静止时的指向,在通电螺线管的电路中标出螺线管的N极和电源的正极。
15.如图所示,箭头表示通电螺线管周围磁感线的方向,请在图中标出通电螺线管中的电流方向和小磁针静止时的N极。
四、简答题(本题共2个小题,每小题3分,共6分)
16.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通过开关即可控制安全门锁的开、闭。请你根据示意图,分析安全门锁的工作原理。
17.如图所示,在竖直放置的螺线管上方用弹簧悬挂一条形磁体,螺线管两端与金属导轨AB、CD 相连,导体棒EF平放在导轨上,导轨AB、CD之间有一垂直于纸面的均匀磁场,当导体棒 EF向左运动时,弹簧被压缩。当导体棒向右运动时,请判断出弹簧的形变情况, 并说明理由。
五、实验与科学探究题(本题共3个小题,共28分)
18.(8分)某同学用如图甲所示的装置探究什么情况下磁可以生电。在蹄形磁体的磁场中放置一根导线,导线两端跟电流表连接组成闭合回路。
甲　乙
(1)让导线ab在磁场中静止,观察到电流表指针不偏转;让导线ab在磁场中静止,换用磁性更强的蹄形磁体,观察到电流表指针　　　　;保持蹄形磁体静止,让导线ab从图中所示位置水平向右运动,观察到电流表指针　　　。(均选填“偏转”或“不偏转”)
(2)探究感应电流的方向与导体切割磁感线方向的关系时,应该保持　　　　的方向不变。
(3)小明猜想磁场强弱会影响感应电流的大小,于是他设计了图乙所示的电磁铁代替原有磁体再次实验,此时需要在图乙的电路中再接入的元件是　　　　。
19.(10分)在探究“影响电磁铁磁性强弱因素”的过程中,某同学用漆包线(表面涂有绝缘漆的导线)绕在铁钉上做成了电磁铁,该电磁铁的线圈有四个接线柱a、b、c、d。使用不同的接线柱,可改变电磁铁线圈匝数。该同学将自制的电磁铁和相关实验器材组成了如图所示的电路,用来吸引大头针。
(1)此实验中电磁铁的磁性强弱通过 来反映,这种实验方法叫做　　　　。
(2)电磁铁吸引的大头针下端分散的原因是 　。
(3)连接电磁铁线圈的接线柱,如图所示,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片,可以探究电磁铁磁性的强弱与　　　　有关,分别连接电磁铁线圈的接线柱a、c,并调节滑动变阻器的滑片控制电流不变,可以探究电磁铁的磁性强弱与　　　　有关。
(4)请列举一项电磁铁在生活或生产中的应用:　。
20.(10分)如图甲是“探究通电螺线管外部的磁场分布”的实验装置。
甲 乙 丙 丁
(1)为了使通电螺线管的磁场增强,可采取的措施是 　。(写出一条即可)
(2)闭合开关,小磁针A静止后的指向如图甲所示,小磁针的左端为　　　　极。在通电螺线管四周不同位置摆放多枚小磁针后,我们会发现通电螺线管外部的磁场与　　　　磁体的磁场相似。将连接电源正、负极的导线对调,小磁针的指向也改变了,说明通电螺线管的磁场方向与　　　　方向有关。
(3)如果把一根导线绕成螺线管,再在螺线管内插入铁芯,就制成了一个电磁铁,如图乙、丙、丁所示的实例中,没有应用到电磁铁的是　　　　　　　　(填实例名称)。
六、综合应用题(本题共2个小题,共16分。解答时需写出必要的文字说明、计算公式及过程,若只写出计算结果将不得分)
21.(6分)随着科技的发展,很多地方通过水位自动报警装置来监测水位的变化。如图所示是水位自动报警装置示意图,A为球形浮子,B装置(T形)可以上下移动,C为外壳固定不动。当水位上升时,浮子A上升并推动B上升。
(1)当水位达到一定高度时,控制电路接通,此时工作电路　　　　(选填“红灯”“绿灯”或“红、绿灯同时”)亮,警示水位过高。
(2)A和B的总质量为0.6 kg,当水位上涨,使浮子A浸入水中的体积达到一半时装置报警,若要保证报警器能正常工作,不计摩擦,则浮子A的体积为多少 (g取10 N/kg)
22.(10分)如图所示为某兴趣小组为学校办公楼空调设计的自动控制装置,R是热敏电阻,其阻值随温度变化的关系如表所示。已知电磁继电器的线圈电阻R0=10 Ω,左边电源电压为6 V恒定不变。当电磁继电器线圈中的电流大于或等于15 mA时,电磁继电器的衔铁被吸合,右边的空调电路正常工作。
温度t/℃ 0 5 10 15 20 25 30
电阻R/Ω 600 550 500 450 420 390 360
(1)该空调的启动温度是多少
(2)为了节省电能,将空调温度设定为30 ℃,控制电路中需要再串联多大的电阻
(3)改变控制电路的电阻可以给空调设定不同的启动温度,除此之外,请你再提出一种方便可行的调节方案。
第二十章素养评价
1.B　2.D　3.A　4.D　5.A　6.C　7.AC　8.CD
9.磁场　10.红　11.开关　减弱　12.一直不变
13.如图所示　　　　　　14.如图所示
15.如图所示
16.闭合开关后,电磁铁中有电流通过,电磁铁具有磁性,能吸引铁质插销使门锁打开,并且弹簧被拉长;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。
17.当导体棒向右运动时,弹簧被拉长。因为导体棒EF向左运动时,做切割磁感线运动产生感应电流,使螺线管通电产生磁场,由于此时弹簧被压缩,说明此时通电螺线管上端的极性与条形磁体下端极性相同;当导体棒EF向右运动时,导体棒切割磁感线的运动方向与原来相反,使得螺线管中的电流方向与原来相反,所以通电螺线管上端的极性与原来相反,因此通电螺线管与条形磁体相互吸引,所以弹簧被拉长。
18.(1)不偏转　偏转
(2)磁场
(3)滑动变阻器
19.(1)吸引大头针的数量　转换法
(2)大头针下端的磁极相同,同名磁极相排斥
(3)电流大小　线圈匝数
(4)电磁起重机
20.(1)增强线圈匝数(或在螺线管中插入铁芯、增加电源电压等)
(2)S　条形　电流
(3)动圈式话筒
21.(1)红灯　
(2)1.2×10-3 m3
22.(1)25 ℃
(2)30 Ω
(3)可以将左边电源改为可调压电源(答案合理即可)