2025新教科版九年级物理上册第七章单元基础检测卷（含答案）
文档属性
| 名称 | 2025新教科版九年级物理上册第七章单元基础检测卷（含答案） |
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| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 10.5MB | ||
| 资源类型 | 试卷 | ||
| 版本资源 | 教科版 | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2025-09-11 00:00:00 | ||
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文档简介
2025新教科版九年级物理上册第七章单元基础检测卷
90分钟，满分：100分
一、填空题：（每空2分，共30分）
1.工业生产中常用“吸”的方式来搬运物体。吸盘安装在吊车上，抽出空气后的吸盘“吸”起大块玻璃板，这是利用__________的作用；电磁铁安装在吊车上，通电后“吸”起大量钢铁，这是利用电流的________效应。
2.指南针能帮助人们在森林中定向，是因为它在地磁场作用下N极总是指向______方。如图中电源的左边是______极。
3.将回形针掰直，磁化后放在树叶上，漂浮于水面，如下图，回形针在地球________的作用下，静止后指向南北。参照冬季午间小草的影子偏向北方，进一步推测A端是回形针磁体的_______极。
4.欧姆当年研究电流跟电阻和电压关系时，电流大小还不能准确测量。他巧妙设计了如图所示的装置来测量电流，用一根细丝悬挂磁针，平行放置在导线上方，当电路中有电流时，导线周围产生________，因为力能改变物体的_____________，所以磁针发生偏转，偏转角度就能反映电流大小。
5.如图1所示，是室内自动换气系统的电路图。控制电路的电源电压为3V，R0为电阻箱，RK的阻值与烟雾浓度K的关系如图2所示。当电磁铁线圈中的电流I≥0.03A时，衔铁被吸下，电风扇转动，开始排气。
（1）电磁铁工作时，利用了通电导体周围存在___________，其上端为___________极。
（2）当烟雾浓度升高时，控制电路中线圈的电流___________（选填“变大”“变小”或“不变”）。
（3）控制电路的电源电压低于3V时，若保持空气质量的标准不变，R0的阻值应___________（选填“增大”“减小”或“不变”）。
6.如图是控制车辆进出的电动闸门设计图，抬杆AB质量分布均匀，长度为3m，重为20N，在最右端B点处悬挂一重为25N的铁柱，B点到支点O的距离为0.6m。开关S闭合后，调节滑动变阻器使抬杆AB处于水平静止状态。（忽略支点O处的摩擦）
（1）电磁铁上端为________（N/S）极；
（2）此时电磁铁对铁柱的吸引力为________N；
（3）要使抬杆A端从图示位置向上抬起，滑动变阻器的滑片P应向________端移动。
二、选择题：（第7~16小题只有一个选项符合题意，每小题3分；第17、18小题不只一个选项符合题意，每小题4分。本大题共38分）
7.地球是一个大磁体，我们就处在地球产生的磁场中。下列物体利用地磁场工作的是（ ）
A.指南针 B.温度计 C.连通器 D.电磁继电器
8.在探究摩擦起电现象实验中，发现与头发摩擦过的塑料笔杆能吸起碎纸屑，其原因是塑料笔杆（ ）
A.带了电 B.有磁性 C.是导体 D.是半导体
9.如图所示，用塑料梳子梳头，头发会随着梳子飘起来，这是由于（ ）
A.重力的作用 B.磁极间的作用 C.电荷间的作用 D.大气压的作用
10.在AI时代，大数据中心的计算机主机在处理海量数据时会产生大量电热。如图所示，将主机直接浸泡在氟化液中，可有效冷却且能使电路元件长期稳定工作。由此可知，氟化液除具有良好的导热性外，还应具有良好的（ ）
A.导电性 B.腐蚀性 C.绝缘性 D.磁性
11.牛顿第一定律是在实验的基础上推理得出的，下列做法中用到这一研究方法的是（ ）
A.初探电路时，用水流类比电流 B.用磁感线描述磁体周围磁场的分布 C.用被撞击木块移动的距离反映物体的动能 D.通过抽气探究声音的传播条件
A.A B.B C.C D.D
12.小明在户外实践中，利用随身所带物品制作了简易指南针。他首先利用电池、带绝缘皮的导线、铁钉制成电磁铁，然后将缝衣针磁化并用细线水平悬挂，最后将两者靠近，静止时位置关系如图所示。下列说法正确的是（ ）
A.铁钉的钉尖是S极 B.缝衣针的针尖是N极
C.地磁场N极在地理北极附近 D.移开电磁铁后，缝衣针静止时针尖所指方向为南
13.干燥的秋冬季节，小明发现当妈妈靠近电视机屏幕时，头发有时会被屏幕吸引。下列现象与之原理相同的是（ ）
A.教室的风扇扇叶容易吸附灰尘 B.树上的苹果受到地球的吸引力
C.通电后的螺线管能吸引小磁针 D.挤压后的两铅块能吸引在一起
14.医学上用“人工心脏泵”替代心脏推动血液循环，如图是其工作原理的简图，活塞在电磁铁的带动下左右移动，代表心脏的舒张和收缩。“人工心脏泵”正常工作过程中，电磁铁的电流从a流向b时，则（ ）
A.电磁铁左端为S极，活塞向右移动 B.电磁铁左端为S极，活塞向左移动
C.电磁铁左端为N极，活塞向右移动 D.电磁铁左端为N极，活塞向左移动
15.如图，磁铁S极与弹簧连接，竖直悬挂于电磁铁的正上方，电源电压不变。闭合开关后，向右缓慢移动滑动变阻器滑片，下列判断正确的是（ ）
A.电路中的电流变大 B.电磁铁的磁性变强
C.电磁铁上端为S极 D.悬挂磁铁的弹簧变长
16.图甲为某无人机内发动机限速的简化电路，当飞行速度达到350km/h时，衔铁B刚好被吸下，油门C的喷油量减小，无人机速度不再增大。已知电源电压为12V，定值电阻R0为25Ω，电磁铁线圈电阻不计，图乙为电阻R的阻值随飞行速度变化的关系图。下列说法正确的是（ ）
A.电磁铁下端的极性为S极
B.当飞行速度增大对，电压表的示数减小
C.当飞行速应达到210km/h时，电压表的示数为7.5V
D.若以350km/h的速度飞行1min，电阻R产生的热量是54J
17.如图所示是一款悬浮月球灯，通电时，月球灯可悬浮在底座上方，右侧虚线框内是它的内部简化结构。月球灯悬浮利用了（ ）
A.电流的热效应 B.电流的磁效应
C.同名磁极相互排斥 D.异名磁极相互吸引
18. 1820年，安培在法国科学院的例会上做了一个有趣的实验。如图所示，将螺线管沿东西方向水平悬挂起来，给螺线管通电，下列说法正确的是（ ）
A.通电螺线管B端为N极 B.通电螺线管外部磁场分布与蹄形磁体相似
C.螺线管通电会转动，是因为受到了地磁场的作用 D.螺线管通电会转动，最后停在南北方向上
三、作图题：（每小题2分，共4分）
19.如图所示，请标出通电螺线管的N极并在A点画出磁感线的方向。
20.如图，磁悬浮列车悬浮在铁轨上不与轨道接触，请画出列车的重力（O点为重心）及左侧悬浮电磁铁所受轨道电磁铁作用力的示意图。
四、实验题：（每空1分，共12分）
21.在“探究通电螺线管外部的磁场分布”的实验中：
（1）如图甲所示，在嵌入螺线管的硬纸板上均匀地撒满铁屑，通电后，用手________纸板，观察到铁屑有规则地排列。实验结果表明：通电螺线管外部的磁场与________磁体的磁场相似。
（2）根据图甲中小磁针的N极指向，可知通电螺线管的左端为________极。将电源的正负极对调，小磁针的N极指向也改变了，说明通电螺线管外部的磁场方向与________方向有关。
（3）图乙是《事林广记》中所记载的“指南鱼”的复原图，“指南鱼”内部藏有磁石，能够指示南北方向，这是由于地球的周围存在_________。
22.按要求完成下列实验题：
（1）如图，玻璃砖的长度为________cm；体温计的读数为________℃。
（2）在测量石块的密度实验中，天平平衡时，右盘中的砝码和标尺上游码的位置如图甲，则石块的质量为________g；如图乙，石块的体积为________cm3。经计算，石块的密度为________g/cm3。
（3）如图，小磁针静止时N极指向右，则螺线管的右端为_______极。将小磁针沿着图中轨迹缓慢移到Q处，下列符合小磁针a端旋转情况的是________。
A. B.
C. D.
五、科普题：（每空1分，共11分）
23.高铁作为现代化轨道交通建设的重大成果，已成为一张中国递给世界的“亮丽名片”。后高铁时代，中国应如何继续领跑世界？未来交通——高温超导磁悬浮列车将给出答案。
高温超导体（-180.15℃）相对低温超导体（-268.95℃）能在相对更高温区下工作。应用高温超导磁悬浮技术把车轮改为悬浮装置，可制造如图所示的高温超导磁悬浮列车。
在高温超导磁悬浮列车研究中，我国应用先进的高温超导钉扎磁悬浮技术，利用无形的磁场将列车上的超导材料牢牢“钉”在轨道上方。这源于超导材料自身的磁通钉扎特性，如图甲所示，下方永磁轨道产生的磁力线能穿透高温超导体，并被钉扎中心“抓”住。这使得高温超导磁悬浮列车具备了自稳定、自悬浮、自导向的优异特性。如图乙所示，高温超导体上方放置的液氮用于冷却，使得列车运行仅依靠液氮冷却超导体，成本极低。
磁悬浮技术虽然消除了传统列车的机械摩擦阻力，但仍存在制约其速度提升的因素，当列车时速超过400千米时，空气阻力将占列车运行总阻力的80%以上。那么如何降低空气阻力呢？基于真空管道的磁悬浮列车技术应运而生，真空管道的引入大大降低了列车运行时的空气阻力。
目前，我国高温超导磁悬浮列车关键技术已取得重大突破，可以使列车时速实现1000千米以上。我们期待不久的将来能乘坐这样的列车驰骋在祖国的大地上。
（1）应用高温超导________磁悬浮技术，能将列车上的超导材料牢牢“钉”在轨道上方。
（2）基于________的磁悬浮列车技术可以降低列车运行时的空气阻力。
（3）昆明到北京约3000km，若乘坐速度为1000km/h的高温超导磁悬浮列车需要_______h。
（4）结合所学知识分析列车运行依靠液氮冷却超导体成本极低的原因：_______________________。
24.降水量是指一段时间内，雨水（或融化后的固体降水）未经蒸发、渗透和流失所积聚起来的水层深度。为了监测降水量，科创小组制作了“翻斗式雨量计”，装置外观是上端开口的圆柱体，如图1甲。内部结构示意图如图1乙。装置核心部件如图1丙，它是用中间隔板分开的两个完全对称的三角形容器，可绕O点处的水平轴转动，从而使两侧容器轮流接水，当一侧容器接满10mL雨水时会发生翻转，将水倒出，随着降雨持续，翻斗左右翻转，过程如图1丁。磁铁与配重通过连杆安装在翻斗上并随翻斗左右摆动，当磁铁经过磁感应开关（两者相互作用力忽略不计）时，磁感应开关通过电流传感器将翻斗翻转信息变成电信号，从而推算降水量。
（1）翻斗在水平位置时是等臂杠杆，实验器材中属于等臂杠杆的有________________。
（2）连杆上装有可调高度的配重。校准过程，若倒入的水量总是大于10mL时翻斗才发生翻转，可通过_______（填“降低”或“升高”）配重在连杆上的位置进行调整。
（3）图2甲是翻斗翻转信息变为电信号的工作电路，电源电压不变，R1、R2为定值电阻，R1=800Ω。某次降雨，电流传感器（电阻不计）测得电流随时间变化关系如图2乙。
①当磁铁每次经过磁感应开关时，开关状态是__________。
②“翻斗式雨量计”顶端开口面积为0.1m ，由图2乙可知该地区30min内降水量约为________mm，降水量变化趋势是_________。（测量前翻斗内无水）
③由图2可知，R2=_______Ω。
（4）若该装置在我国北方地区使用，可改进的措施是________________________________________。
六、计算题：（共5分；解答要有必要的公式和过程，只有最后答案的不能得分）
25.为预防“倒春寒”对种子萌发的影响，科技小组为学校的育种温室设计了如图甲所示的温控电路。整个温控电路位于温室内，且当温室内温度低于20℃时启用。其控制电路的电源电压恒定，R0为变阻器，热敏电阻Rt的阻值随温度变化的关系如图乙所示，电磁铁线圈电阻忽略不计。工作电路有高温和低温两个挡位，低温挡位可使温室内降温比较平缓，R1、R2均为加热电阻。已知通过电磁铁线圈的电流大于或等于25mA时，衔铁被吸下，与触点A分开，接通触点B。通过电磁铁线圈的电流小于或等于20mA时，衔铁被弹回，与触点B分开，接通触点A。
（1）调好R0的阻值，闭合开关S1、S2，电磁铁上端磁极为_______极；Rt的温度升高，电磁铁磁性强弱如何变化？________________。
（2）将控制电路中R0阻值调为480Ω，可使温室内达到允许的最高温度30℃，达到时衔铁刚好被吸下，求控制电路的电源电压；
（3）工作电路要求：高温挡功率需在800~1200W之间，低温挡功率需在100~200W之间。已知实验室只有阻值大小为20Ω、50Ω、200Ω、300Ω的加热电阻各一个，不考虑温度对加热电阻阻值的影响，则R2应选用哪一个加热电阻（写出必要的计算过程）。
参考答案
一、填空题：（每空2分，共30分）
1.大气压；磁
2.北；负
3.磁场；S
4.磁场；运动状态
5.（1）磁场；S；（2）变大； （3）减小
6.（1）S；（2）5；（3）上
二、选择题：（第7~16小题只有一个选项符合题意，每小题3分；第17、18小题不只一个选项符合题意，每小题4分。本大题共38分）
题号 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18
答案 A A C C D D A B D C BC CD
三、作图题：（每小题2分，共4分）
19.由右手螺旋定则可知螺线管左侧为N极，右侧为S极；在磁体的周围，磁感线从磁体的N极出发回到S极，由此可以确定A点的磁感线的方向向右，如图所示：
20.列车的重量是由于地球引力产生，作用在重心O点，方向永远竖直向下，示意图中用向下箭头表示，用G表示，磁悬浮系统中，轨道电磁铁和悬浮电磁铁之间存在磁力，力作用于悬浮电磁铁（题目指定左侧），方向向上，因此示意图用向上箭头表示，用F表示。如图所示：
四、实验题：（每空1分，共12分）
21.【答案】（1）轻敲；条形；（2）N；电流；（3）磁场
22.【答案】（1）4.65；36.4；（2）26.2；10；2.62；（3）N；D
【解析】（1）如图，刻度尺分度值为0.1cm，读数时要估读到分度值的下一位，玻璃砖的长度为4.65cm。
体温计的分度值为0.1℃，示数为36.4℃。
（2）如图甲，天平横梁标尺分度值为0.2g，则石块的质量：m=20g+5g+1.2g=26.2g
如图乙，量筒分度值为1 mL，前后示数分别为20mL、30mL，则石块的体积为：
V=30mL-20mL=10mL=10cm3
则石块的密度为：
（3）小磁针静止时N极指向右，S极指左，根据磁极间相互作用规律可知螺线管的右端为N极。
磁体外部磁场方向与磁感线方向相同，是从N极出发指向S极，规定小磁针静止时N极所指的方向为该点磁场的方向，所以将小磁针沿着图中轨迹缓慢移到Q处，小磁针a端将逆时针旋转360°，故选D。
五、科普题：（每空1分，共11分）
23.【答案】（1）钉扎；（2）真空管道；（3）3；（4）见解析
【解析】（1）我国应用先进的高温超导钉扎磁悬浮技术，利用无形的磁场将列车上的超导材料牢牢“钉”在轨道上方，这源于超导材料自身的磁通钉扎特性。
（2）列车时速超过400千米时，空气阻力将占列车运行总阻力的80%以上，基于真空管道的磁悬浮列车技术应运而生，真空管道的引入大大降低了列车运行时的空气阻力。
（3）昆明到北京约3000km，若乘坐速度为1000km/h的高温超导磁悬浮列车需要的时间：
（4）液氮冷却超导体成本极低的原因主要是：空气中氮气的含量约为78%，来源广泛；液氮的制取相对简单，通过对空气进行低温液化然后分离即可得到；液氮的沸点约为-196°C，在常压下就能保持低温状态，储存和使用相对方便，所以成本较低。
24.【答案】（1）托盘天平（天平、定滑轮）；（2）降低；（3）①闭合；②1.2；③减弱（减缓、变小）；④.200
（4）低温天气，增加加热装置；若降水量偏小，可以降低配重的高度并重新校准参数
【解析】（1）初中所学的实验器材中属于等臂杠杆的有托盘天平。
（2）翻斗可以看成杠杆，此时动力为雨水对翻斗的压力，大小等于雨水的重力。阻力为配重对翻斗的压力，大小等于配重的重力。校准过程中水量总是大于10mL时翻斗才发生翻转，此时可以通过减小阻力的力臂的方法来进行校准，故可以降低配重的高度来减小阻力的力臂进行校准。
（3）由乙图知，当磁铁每次经过磁感应开关时电路中的电流增加，此时电路中的总电阻是减小的，故磁铁经过磁感应开关时，开关的状态是闭合的。
由乙图知，30min内翻斗共翻转了12次，故总的收集到的雨水体积：
V=12×10mL=120mL=120cm3=1.2×105mm3
顶端开口的面积是：0.1m2=0.1×106mm2
故降水量为：
由乙图知，翻转所用的时间越来越长，故降水量变化趋势在减弱。
当开关断开时，电路中的电流为5mA，此时电阻R1与R2串联，电源电压：
U=IR1+IR2=0.002A×800Ω+0.005A×R2…………………………①
当开关闭合时，电路中的电流为25mA，此时电路中只有电阻R2，电源电压：
U=I′R2=0.025A×R2………………………………………………②
①②联立，解得：R2=200Ω
（4）北方地区温度低，降水量少，故在低温天气可以增加加热装置；降水量偏小，可以降低配重的高度重新校准参数。
六、计算题：（共5分；解答要有必要的公式和过程，只有最后答案的不能得分）
25.【答案】（1）N；电磁铁磁性会增加；（2）20V；（3）300Ω
【解析】（1）根据右手定则，电磁铁上方为N极。
根据图乙，Rt的电阻随温度的升高而降低，在控制电路中，电源电压不变，电路总电阻变低，则电流变大；通过电磁铁的电流变大，电磁铁的磁性增加。………………………………………………（1分）
（2）当室内温度为30℃时，根据图乙可知Rt=320Ω
此时衔铁刚好被吸下即：I=25mA=0.025A………………………………………………………（1分）
则控制电路的电源电压：U电源=IR总=0.025A×（480Ω+320Ω）=20V ………………………（1分）
（3）根据题意，当温度升高，热敏电阻阻值降低，电流变大，当电流达到25毫安时，衔铁被吸下。所以R2为低温挡，反之Rt为高温挡；对于低温挡的功率要求可知：
………………………………………………………………（1分）
所以R2应该选择300Ω的加热电阻。……………………………………………………………（1分）
90分钟，满分：100分
一、填空题：（每空2分，共30分）
1.工业生产中常用“吸”的方式来搬运物体。吸盘安装在吊车上，抽出空气后的吸盘“吸”起大块玻璃板，这是利用__________的作用；电磁铁安装在吊车上，通电后“吸”起大量钢铁，这是利用电流的________效应。
2.指南针能帮助人们在森林中定向，是因为它在地磁场作用下N极总是指向______方。如图中电源的左边是______极。
3.将回形针掰直，磁化后放在树叶上，漂浮于水面，如下图，回形针在地球________的作用下，静止后指向南北。参照冬季午间小草的影子偏向北方，进一步推测A端是回形针磁体的_______极。
4.欧姆当年研究电流跟电阻和电压关系时，电流大小还不能准确测量。他巧妙设计了如图所示的装置来测量电流，用一根细丝悬挂磁针，平行放置在导线上方，当电路中有电流时，导线周围产生________，因为力能改变物体的_____________，所以磁针发生偏转，偏转角度就能反映电流大小。
5.如图1所示，是室内自动换气系统的电路图。控制电路的电源电压为3V，R0为电阻箱，RK的阻值与烟雾浓度K的关系如图2所示。当电磁铁线圈中的电流I≥0.03A时，衔铁被吸下，电风扇转动，开始排气。
（1）电磁铁工作时，利用了通电导体周围存在___________，其上端为___________极。
（2）当烟雾浓度升高时，控制电路中线圈的电流___________（选填“变大”“变小”或“不变”）。
（3）控制电路的电源电压低于3V时，若保持空气质量的标准不变，R0的阻值应___________（选填“增大”“减小”或“不变”）。
6.如图是控制车辆进出的电动闸门设计图，抬杆AB质量分布均匀，长度为3m，重为20N，在最右端B点处悬挂一重为25N的铁柱，B点到支点O的距离为0.6m。开关S闭合后，调节滑动变阻器使抬杆AB处于水平静止状态。（忽略支点O处的摩擦）
（1）电磁铁上端为________（N/S）极；
（2）此时电磁铁对铁柱的吸引力为________N；
（3）要使抬杆A端从图示位置向上抬起，滑动变阻器的滑片P应向________端移动。
二、选择题：（第7~16小题只有一个选项符合题意，每小题3分；第17、18小题不只一个选项符合题意，每小题4分。本大题共38分）
7.地球是一个大磁体，我们就处在地球产生的磁场中。下列物体利用地磁场工作的是（ ）
A.指南针 B.温度计 C.连通器 D.电磁继电器
8.在探究摩擦起电现象实验中，发现与头发摩擦过的塑料笔杆能吸起碎纸屑，其原因是塑料笔杆（ ）
A.带了电 B.有磁性 C.是导体 D.是半导体
9.如图所示，用塑料梳子梳头，头发会随着梳子飘起来，这是由于（ ）
A.重力的作用 B.磁极间的作用 C.电荷间的作用 D.大气压的作用
10.在AI时代，大数据中心的计算机主机在处理海量数据时会产生大量电热。如图所示，将主机直接浸泡在氟化液中，可有效冷却且能使电路元件长期稳定工作。由此可知，氟化液除具有良好的导热性外，还应具有良好的（ ）
A.导电性 B.腐蚀性 C.绝缘性 D.磁性
11.牛顿第一定律是在实验的基础上推理得出的，下列做法中用到这一研究方法的是（ ）
A.初探电路时，用水流类比电流 B.用磁感线描述磁体周围磁场的分布 C.用被撞击木块移动的距离反映物体的动能 D.通过抽气探究声音的传播条件
A.A B.B C.C D.D
12.小明在户外实践中，利用随身所带物品制作了简易指南针。他首先利用电池、带绝缘皮的导线、铁钉制成电磁铁，然后将缝衣针磁化并用细线水平悬挂，最后将两者靠近，静止时位置关系如图所示。下列说法正确的是（ ）
A.铁钉的钉尖是S极 B.缝衣针的针尖是N极
C.地磁场N极在地理北极附近 D.移开电磁铁后，缝衣针静止时针尖所指方向为南
13.干燥的秋冬季节，小明发现当妈妈靠近电视机屏幕时，头发有时会被屏幕吸引。下列现象与之原理相同的是（ ）
A.教室的风扇扇叶容易吸附灰尘 B.树上的苹果受到地球的吸引力
C.通电后的螺线管能吸引小磁针 D.挤压后的两铅块能吸引在一起
14.医学上用“人工心脏泵”替代心脏推动血液循环，如图是其工作原理的简图，活塞在电磁铁的带动下左右移动，代表心脏的舒张和收缩。“人工心脏泵”正常工作过程中，电磁铁的电流从a流向b时，则（ ）
A.电磁铁左端为S极，活塞向右移动 B.电磁铁左端为S极，活塞向左移动
C.电磁铁左端为N极，活塞向右移动 D.电磁铁左端为N极，活塞向左移动
15.如图，磁铁S极与弹簧连接，竖直悬挂于电磁铁的正上方，电源电压不变。闭合开关后，向右缓慢移动滑动变阻器滑片，下列判断正确的是（ ）
A.电路中的电流变大 B.电磁铁的磁性变强
C.电磁铁上端为S极 D.悬挂磁铁的弹簧变长
16.图甲为某无人机内发动机限速的简化电路，当飞行速度达到350km/h时，衔铁B刚好被吸下，油门C的喷油量减小，无人机速度不再增大。已知电源电压为12V，定值电阻R0为25Ω，电磁铁线圈电阻不计，图乙为电阻R的阻值随飞行速度变化的关系图。下列说法正确的是（ ）
A.电磁铁下端的极性为S极
B.当飞行速度增大对，电压表的示数减小
C.当飞行速应达到210km/h时，电压表的示数为7.5V
D.若以350km/h的速度飞行1min，电阻R产生的热量是54J
17.如图所示是一款悬浮月球灯，通电时，月球灯可悬浮在底座上方，右侧虚线框内是它的内部简化结构。月球灯悬浮利用了（ ）
A.电流的热效应 B.电流的磁效应
C.同名磁极相互排斥 D.异名磁极相互吸引
18. 1820年，安培在法国科学院的例会上做了一个有趣的实验。如图所示，将螺线管沿东西方向水平悬挂起来，给螺线管通电，下列说法正确的是（ ）
A.通电螺线管B端为N极 B.通电螺线管外部磁场分布与蹄形磁体相似
C.螺线管通电会转动，是因为受到了地磁场的作用 D.螺线管通电会转动，最后停在南北方向上
三、作图题：（每小题2分，共4分）
19.如图所示，请标出通电螺线管的N极并在A点画出磁感线的方向。
20.如图，磁悬浮列车悬浮在铁轨上不与轨道接触，请画出列车的重力（O点为重心）及左侧悬浮电磁铁所受轨道电磁铁作用力的示意图。
四、实验题：（每空1分，共12分）
21.在“探究通电螺线管外部的磁场分布”的实验中：
（1）如图甲所示，在嵌入螺线管的硬纸板上均匀地撒满铁屑，通电后，用手________纸板，观察到铁屑有规则地排列。实验结果表明：通电螺线管外部的磁场与________磁体的磁场相似。
（2）根据图甲中小磁针的N极指向，可知通电螺线管的左端为________极。将电源的正负极对调，小磁针的N极指向也改变了，说明通电螺线管外部的磁场方向与________方向有关。
（3）图乙是《事林广记》中所记载的“指南鱼”的复原图，“指南鱼”内部藏有磁石，能够指示南北方向，这是由于地球的周围存在_________。
22.按要求完成下列实验题：
（1）如图，玻璃砖的长度为________cm；体温计的读数为________℃。
（2）在测量石块的密度实验中，天平平衡时，右盘中的砝码和标尺上游码的位置如图甲，则石块的质量为________g；如图乙，石块的体积为________cm3。经计算，石块的密度为________g/cm3。
（3）如图，小磁针静止时N极指向右，则螺线管的右端为_______极。将小磁针沿着图中轨迹缓慢移到Q处，下列符合小磁针a端旋转情况的是________。
A. B.
C. D.
五、科普题：（每空1分，共11分）
23.高铁作为现代化轨道交通建设的重大成果，已成为一张中国递给世界的“亮丽名片”。后高铁时代，中国应如何继续领跑世界？未来交通——高温超导磁悬浮列车将给出答案。
高温超导体（-180.15℃）相对低温超导体（-268.95℃）能在相对更高温区下工作。应用高温超导磁悬浮技术把车轮改为悬浮装置，可制造如图所示的高温超导磁悬浮列车。
在高温超导磁悬浮列车研究中，我国应用先进的高温超导钉扎磁悬浮技术，利用无形的磁场将列车上的超导材料牢牢“钉”在轨道上方。这源于超导材料自身的磁通钉扎特性，如图甲所示，下方永磁轨道产生的磁力线能穿透高温超导体，并被钉扎中心“抓”住。这使得高温超导磁悬浮列车具备了自稳定、自悬浮、自导向的优异特性。如图乙所示，高温超导体上方放置的液氮用于冷却，使得列车运行仅依靠液氮冷却超导体，成本极低。
磁悬浮技术虽然消除了传统列车的机械摩擦阻力，但仍存在制约其速度提升的因素，当列车时速超过400千米时，空气阻力将占列车运行总阻力的80%以上。那么如何降低空气阻力呢？基于真空管道的磁悬浮列车技术应运而生，真空管道的引入大大降低了列车运行时的空气阻力。
目前，我国高温超导磁悬浮列车关键技术已取得重大突破，可以使列车时速实现1000千米以上。我们期待不久的将来能乘坐这样的列车驰骋在祖国的大地上。
（1）应用高温超导________磁悬浮技术，能将列车上的超导材料牢牢“钉”在轨道上方。
（2）基于________的磁悬浮列车技术可以降低列车运行时的空气阻力。
（3）昆明到北京约3000km，若乘坐速度为1000km/h的高温超导磁悬浮列车需要_______h。
（4）结合所学知识分析列车运行依靠液氮冷却超导体成本极低的原因：_______________________。
24.降水量是指一段时间内，雨水（或融化后的固体降水）未经蒸发、渗透和流失所积聚起来的水层深度。为了监测降水量，科创小组制作了“翻斗式雨量计”，装置外观是上端开口的圆柱体，如图1甲。内部结构示意图如图1乙。装置核心部件如图1丙，它是用中间隔板分开的两个完全对称的三角形容器，可绕O点处的水平轴转动，从而使两侧容器轮流接水，当一侧容器接满10mL雨水时会发生翻转，将水倒出，随着降雨持续，翻斗左右翻转，过程如图1丁。磁铁与配重通过连杆安装在翻斗上并随翻斗左右摆动，当磁铁经过磁感应开关（两者相互作用力忽略不计）时，磁感应开关通过电流传感器将翻斗翻转信息变成电信号，从而推算降水量。
（1）翻斗在水平位置时是等臂杠杆，实验器材中属于等臂杠杆的有________________。
（2）连杆上装有可调高度的配重。校准过程，若倒入的水量总是大于10mL时翻斗才发生翻转，可通过_______（填“降低”或“升高”）配重在连杆上的位置进行调整。
（3）图2甲是翻斗翻转信息变为电信号的工作电路，电源电压不变，R1、R2为定值电阻，R1=800Ω。某次降雨，电流传感器（电阻不计）测得电流随时间变化关系如图2乙。
①当磁铁每次经过磁感应开关时，开关状态是__________。
②“翻斗式雨量计”顶端开口面积为0.1m ，由图2乙可知该地区30min内降水量约为________mm，降水量变化趋势是_________。（测量前翻斗内无水）
③由图2可知，R2=_______Ω。
（4）若该装置在我国北方地区使用，可改进的措施是________________________________________。
六、计算题：（共5分；解答要有必要的公式和过程，只有最后答案的不能得分）
25.为预防“倒春寒”对种子萌发的影响，科技小组为学校的育种温室设计了如图甲所示的温控电路。整个温控电路位于温室内，且当温室内温度低于20℃时启用。其控制电路的电源电压恒定，R0为变阻器，热敏电阻Rt的阻值随温度变化的关系如图乙所示，电磁铁线圈电阻忽略不计。工作电路有高温和低温两个挡位，低温挡位可使温室内降温比较平缓，R1、R2均为加热电阻。已知通过电磁铁线圈的电流大于或等于25mA时，衔铁被吸下，与触点A分开，接通触点B。通过电磁铁线圈的电流小于或等于20mA时，衔铁被弹回，与触点B分开，接通触点A。
（1）调好R0的阻值，闭合开关S1、S2，电磁铁上端磁极为_______极；Rt的温度升高，电磁铁磁性强弱如何变化？________________。
（2）将控制电路中R0阻值调为480Ω，可使温室内达到允许的最高温度30℃，达到时衔铁刚好被吸下，求控制电路的电源电压；
（3）工作电路要求：高温挡功率需在800~1200W之间，低温挡功率需在100~200W之间。已知实验室只有阻值大小为20Ω、50Ω、200Ω、300Ω的加热电阻各一个，不考虑温度对加热电阻阻值的影响，则R2应选用哪一个加热电阻（写出必要的计算过程）。
参考答案
一、填空题：（每空2分，共30分）
1.大气压；磁
2.北；负
3.磁场；S
4.磁场；运动状态
5.（1）磁场；S；（2）变大； （3）减小
6.（1）S；（2）5；（3）上
二、选择题：（第7~16小题只有一个选项符合题意，每小题3分；第17、18小题不只一个选项符合题意，每小题4分。本大题共38分）
题号 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18
答案 A A C C D D A B D C BC CD
三、作图题：（每小题2分，共4分）
19.由右手螺旋定则可知螺线管左侧为N极，右侧为S极；在磁体的周围，磁感线从磁体的N极出发回到S极，由此可以确定A点的磁感线的方向向右，如图所示：
20.列车的重量是由于地球引力产生，作用在重心O点，方向永远竖直向下，示意图中用向下箭头表示，用G表示，磁悬浮系统中，轨道电磁铁和悬浮电磁铁之间存在磁力，力作用于悬浮电磁铁（题目指定左侧），方向向上，因此示意图用向上箭头表示，用F表示。如图所示：
四、实验题：（每空1分，共12分）
21.【答案】（1）轻敲；条形；（2）N；电流；（3）磁场
22.【答案】（1）4.65；36.4；（2）26.2；10；2.62；（3）N；D
【解析】（1）如图，刻度尺分度值为0.1cm，读数时要估读到分度值的下一位，玻璃砖的长度为4.65cm。
体温计的分度值为0.1℃，示数为36.4℃。
（2）如图甲，天平横梁标尺分度值为0.2g，则石块的质量：m=20g+5g+1.2g=26.2g
如图乙，量筒分度值为1 mL，前后示数分别为20mL、30mL，则石块的体积为：
V=30mL-20mL=10mL=10cm3
则石块的密度为：
（3）小磁针静止时N极指向右，S极指左，根据磁极间相互作用规律可知螺线管的右端为N极。
磁体外部磁场方向与磁感线方向相同，是从N极出发指向S极，规定小磁针静止时N极所指的方向为该点磁场的方向，所以将小磁针沿着图中轨迹缓慢移到Q处，小磁针a端将逆时针旋转360°，故选D。
五、科普题：（每空1分，共11分）
23.【答案】（1）钉扎；（2）真空管道；（3）3；（4）见解析
【解析】（1）我国应用先进的高温超导钉扎磁悬浮技术，利用无形的磁场将列车上的超导材料牢牢“钉”在轨道上方，这源于超导材料自身的磁通钉扎特性。
（2）列车时速超过400千米时，空气阻力将占列车运行总阻力的80%以上，基于真空管道的磁悬浮列车技术应运而生，真空管道的引入大大降低了列车运行时的空气阻力。
（3）昆明到北京约3000km，若乘坐速度为1000km/h的高温超导磁悬浮列车需要的时间：
（4）液氮冷却超导体成本极低的原因主要是：空气中氮气的含量约为78%，来源广泛；液氮的制取相对简单，通过对空气进行低温液化然后分离即可得到；液氮的沸点约为-196°C，在常压下就能保持低温状态，储存和使用相对方便，所以成本较低。
24.【答案】（1）托盘天平（天平、定滑轮）；（2）降低；（3）①闭合；②1.2；③减弱（减缓、变小）；④.200
（4）低温天气，增加加热装置；若降水量偏小，可以降低配重的高度并重新校准参数
【解析】（1）初中所学的实验器材中属于等臂杠杆的有托盘天平。
（2）翻斗可以看成杠杆，此时动力为雨水对翻斗的压力，大小等于雨水的重力。阻力为配重对翻斗的压力，大小等于配重的重力。校准过程中水量总是大于10mL时翻斗才发生翻转，此时可以通过减小阻力的力臂的方法来进行校准，故可以降低配重的高度来减小阻力的力臂进行校准。
（3）由乙图知，当磁铁每次经过磁感应开关时电路中的电流增加，此时电路中的总电阻是减小的，故磁铁经过磁感应开关时，开关的状态是闭合的。
由乙图知，30min内翻斗共翻转了12次，故总的收集到的雨水体积：
V=12×10mL=120mL=120cm3=1.2×105mm3
顶端开口的面积是：0.1m2=0.1×106mm2
故降水量为：
由乙图知，翻转所用的时间越来越长，故降水量变化趋势在减弱。
当开关断开时，电路中的电流为5mA，此时电阻R1与R2串联，电源电压：
U=IR1+IR2=0.002A×800Ω+0.005A×R2…………………………①
当开关闭合时，电路中的电流为25mA，此时电路中只有电阻R2，电源电压：
U=I′R2=0.025A×R2………………………………………………②
①②联立，解得：R2=200Ω
（4）北方地区温度低，降水量少，故在低温天气可以增加加热装置；降水量偏小，可以降低配重的高度重新校准参数。
六、计算题：（共5分；解答要有必要的公式和过程，只有最后答案的不能得分）
25.【答案】（1）N；电磁铁磁性会增加；（2）20V；（3）300Ω
【解析】（1）根据右手定则，电磁铁上方为N极。
根据图乙，Rt的电阻随温度的升高而降低，在控制电路中，电源电压不变，电路总电阻变低，则电流变大；通过电磁铁的电流变大，电磁铁的磁性增加。………………………………………………（1分）
（2）当室内温度为30℃时，根据图乙可知Rt=320Ω
此时衔铁刚好被吸下即：I=25mA=0.025A………………………………………………………（1分）
则控制电路的电源电压：U电源=IR总=0.025A×（480Ω+320Ω）=20V ………………………（1分）
（3）根据题意，当温度升高，热敏电阻阻值降低，电流变大，当电流达到25毫安时，衔铁被吸下。所以R2为低温挡，反之Rt为高温挡；对于低温挡的功率要求可知：
………………………………………………………………（1分）
所以R2应该选择300Ω的加热电阻。……………………………………………………………（1分）
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