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教科版初中物理九年级上册单元测试-第七单元《磁与电》基础卷
姓名:__________ 班级:__________考号:__________
题号 一 二 三 四 总分
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阅卷人 一、选择题(本题共15小题;每小题2分,共30分)
得分
1.(2025·海南)下列有趣的“吸引”现象,和大气压强有关的是()
A.磁铁吸引大头针
B.摩擦后的气球吸引头发
C.吸盘吸在墙壁上
D.压紧的铅互相吸引
【答案】C
【知识点】大气压的综合应用;磁现象;分子间相互作用力;静电的防止和利用
【解析】【解答】A、 磁铁吸引大头针 是利用磁性来工作的,故A错误;
B、 摩擦后的气球吸引头发 是利用了电荷的相互作用,故B错误;
C、 吸盘吸在墙壁上 是利用了外界大气压大于内部气压,产生向墙壁的压强差工作,故C正确;
D、 压紧的铅互相吸引 是利用了分子间作用力,故D错误。
综上选C。
【分析】1、微观粒子的构成特点:分子之间存在间隙,分子间的相互作用力包括引力和斥力,
2、两种电荷:电荷间的作用规律为:同性电荷相互排斥、异性电荷相互吸引,吸引细小物质,
3、大气压的应用; 吸盘是将吸盘内部的气压减小,导致外界大气压大于内部气压,将吸盘压在墙面,和吸管吸取饮料的原理相同;
4、磁铁可以吸引铁镍钴等物体。
2.下列说法中正确的是( ).
A.磁感线是磁场中真实存在的曲线
B.在用磁感线描述磁场时,磁感线都是从磁体的S极出来,回到N极
C.小磁针的 N极在任何情况下都指向地理的南极
D.物理学中,把小磁针静止时N极所指的方向规定为该点磁场的方向
【答案】D
【知识点】磁现象;磁感线及其特点;地磁场
【解析】【解答】A、磁感线是描述磁场假想的线,不是真实存在的,A不符合题意;
B、用磁感线描述磁场时,在磁场外部,磁感线从磁体的N极出来,回到S极,B不符合题意;
C、磁体的N极指向地理的北极附近,小磁针的N极指向地理的北极,C不符合题意;
D、物理学规定,小磁针静止时,N极所指的方向为该点磁场的方向,故D符合题意。
故选D。
【分析】【学找切入点】磁感线是为了形象地描述磁场而引入的一种模型,实际并不存在.在磁体外部,磁感线是从磁体的N极出来,回到磁体的S极;而在磁体内部,磁感线是从磁体的S极到磁体的N极.在地磁场的作用下,小磁针的N极应指向地理的北极,S极指向地理的南极.小磁针静止时 N极所指的方向就是该点磁场的方向.
3.(2025·无锡)如图所示,是我国宋代的指南龟.将条形磁石装人木龟腹内氧
针的尖端与磁石接触后被磁化.将指南龟装于竹钉之上,使
竹钉尖撑于龟体的重心正上方某点,水平放置并拨动指南龟。静止后针尾指南。下列说法中正确的是( )
A.针是铜制成的
B.针尖接触的是磁石的N极
C.针尾指南是受到地磁场的作用
D.若稍倾斜木板,则指南龟静止时一定会倾斜
【答案】C
【知识点】磁场;地磁场
【解析】【解答】A、 铜属于非磁性材料,无法被磁化, 所以铜无法在磁场下发生转动,故A错误;
BC、 静止后针尾受到地磁场的作用而指向南方,南方为地磁场的S极,根据磁极间的相互作用可知,针尾为N,故B错误,C正确;
C、 若稍倾斜木板,指南龟静止时,其重心与竹钉尖的连线仍需在竖直方向 ,所以 指南龟静止时不会倾斜 ,故D错误。
【分析】 本题考查了磁体的磁化、地磁场的应用以及平衡条件的理解。关键在于明确指南龟利用地磁场使磁针指向南北,同时结合磁体的性质和平衡原理分析各选项。
4.(2024九上·姜堰期末)为了判断一根铁棒是否具有磁性、小明进行了如下四个实验,根据实验现象不能确定该铁棒具有磁性的是( )
A. 将悬挂的铁棒多次转动,静止时总是南北指向
B. 将铁棒一端靠近小磁针,相互吸引
C. 将铁棒一端靠近大头针,大头针被吸引
D. 水平向右移动铁棒,弹簧测力计示数有变化
【答案】B
【知识点】物体是否具有磁性的判断方法
【解析】【解答】A、磁体在地磁场的作用,指向南北方向,故A说明铁棒具有磁性,不符合题意;
B、将铁棒一端靠近小磁针,小磁针在磁性的作用下吸引铁棒,故B不能确定铁棒是否具有磁性,符合题意;
C、铁棒能够吸引大头针,说明铁棒有磁性,故C说明铁棒具有磁性,不符合题意;
D、将铁棒从挂有铁块的弹簧秤下向右移动,铁棒两端对铁块的作用比中间对铁块的作用大,D可以判断铁棒具有磁性,不符合题意.
故选B.
【分析】有磁性的物体会吸引铁、钴、镍等磁性物质的性质。
5.(2024·三明模拟)我国科学家研制出新型材料——砷化铌纳米带,用它制造的电子元件可以有效减少因发热而损失的电能,是由于该材料具有很强的( )
A.弹性 B.磁性 C.导热性 D.导电性
【答案】D
【知识点】物质的基本属性;弹力;导体与绝缘体;磁场
【解析】【解答】由于使用新型材料,可以有效减少因发热而损失的电能,根据,电流产生的热量和电流、电阻和时间有关,不同材料电阻不同,电阻越小,产生的热量少,可以减少热损失,则此材料的电阻很小,导电性强,D符合题意,和弹性、磁性、导热性无关,ABC不符合题意。
故选D。
【分析】电流产生的热量和导体的电流、电阻、时间有关,相同条件下,电阻越大,产生热量越多。
6.(2025·泰安)在探究“通电螺线管的磁场是什么样的”实验中,通电后观察小磁针a静止时N极的指向,轻敲纸板观察铁屑的排列情况,现象如图所示。下列说法正确的是( )
A.通电螺线管外部的磁场与蹄形磁体的磁场一样
B.根据小磁针a的N极指向,可以判定通电螺线管的右端为S极
C.磁场中 b点的磁场方向与小磁针a静止时N极指向相反
D.改变螺线管中电流的方向,能改变通电螺线管两端的极性
【答案】D
【知识点】通电直导线周围的磁场
【解析】【解答】A、 通电螺线管的外部磁场类似条形磁体的磁场, A错误;
B、小磁针a 静止时N极指向左,说明该位置的磁场方向向左,那么通电螺线管的右端为N极,故B正确;
C、 磁场中某点的磁场方向是小磁针静止时N极所指的方向, b 点的磁场方向与小磁针 a 静止时N极指向相同,C选项错误。
D、 根据安培定则,改变螺线管中电流的方向,会改变通电螺线管两端的极性,D选项正确。
综上选D。
【分析】通电螺线管:由通电线圈组成,磁性方向可通过安培定则判断:用右手握住通电螺线管,让四指指向电流的方向,那么大拇指所指的那一端就是通电螺线管的N极,磁性与电流、线圈匝数有关。
7.通电螺线管和磁体A 磁极附近的磁感线分布如图所示,小磁针处于静止状态,则( ).
A.小磁针b端为N极 B.通电螺线管左端为N极
C.电源“+”极为c端 D.电源“+”极为d端
【答案】C
【知识点】通电螺线管的磁场;通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【解答】A、小磁针静止时,N极指向与磁感线方向一致。观察图中磁感线,可知小磁针a端为N极,b端为S极,故选项A错误。
B、磁感线从N极出发回到S极,结合图中磁感线分布,通电螺线管右端为N极,左端为S极,故选项B错误。
CD、安培定则:用右手握螺线管,四指沿电流方向,大拇指指向N极。已知通电螺线管右端为N极,四指应指向电流方向(从c到d),因此电源“+”极为c端,“-”极为d端,故选项C正确,选项D错误。
综上选C。
【分析】 解题需结合磁感线方向、小磁针指向、安培定则及磁极间作用规律。先由小磁针静止时N极指向确定磁感线方向,再推导通电螺线管磁极,接着用安培定则判断电流方向以确定电源正负极,最后逐一分析选项。
8.下列有关磁场的说法错误的是( ).
A.磁体周围的磁场是真实存在的
B.磁感线是为了描述磁场而虚拟的封闭曲线
C.通电导体周围存在着磁场
D.地面上的指南针 N极总是指向地理的南极
【答案】D
【知识点】磁场;磁感线及其特点;通电直导线周围的磁场
【解析】【解答】A、 磁场是磁体周围存在的一种特殊物质,是真实存在的,所以选项A说法正确,不符合“错误”的要求。
B、 磁感线是为了直观描述磁场的分布而人为引入的虚拟曲线,且在磁体外部磁感线是从N极到S极,在内部是从S极到N极,形成封闭曲线,所以选项B说法正确,不符合“错误”的要求。
C、 根据奥斯特实验可知,通电导体周围存在磁场,这是电流的磁效应,所以选项C说法正确,不符合“错误”的要求。
D、 地磁场的N极在地理南极附近,S极在地理北极附近,地面上的指南针N极受地磁场作用会指向地理的北极,而不是南极,所以选项D说法错误,符合要求。
综上选D。
【分析】 本题主要考查磁场的基本概念,包括磁场的存在性、磁感线的性质、通电导体的磁场以及地磁场的方向。需要逐一分析每个选项所涉及的知识点,判断其正确性。
9.(2025·广元)如图所示是某学校路灯的智能照明电路。S为光敏开关,天暗时S自动断开,天亮时S自动闭合;R为滑动变阻器。下列说法正确的是( )
A.天亮时,电磁铁的上端是北极
B.天亮时,将R的滑片P向上滑动,电磁铁磁性变强
C.天暗时,衔铁被电磁铁吸引,触点c与a接触
D.天亮时,电磁铁外部磁感线从上端出发回到下端
【答案】B
【知识点】通电螺线管的磁场;通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【解答】AD、 天亮时S自动闭合 ,根据安培定则可知电磁铁下端为N极,磁感线方向为下端出发回到上端,故AD错误;
B、 将R的滑片P向上滑动,电阻减小,电路中电流增加,所以电磁铁磁性增加,故B正确;
C、 天暗时S自动断开 ,电磁铁失去磁性,故C错误;
综上选B。
【分析】通电螺线管:由通电线圈组成,磁性方向可通过安培定则判断:用右手握住通电螺线管,让四指指向电流的方向,那么大拇指所指的那一端就是通电螺线管的N极,磁性与电流、线圈匝数有关。
10.(2025·金湾模拟)在如图所示的四个通电螺线管中,能正确地表示通电螺线管磁极极性的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【知识点】通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【解答】A.图中,电流由左端流入,根据安培定则,右侧为N极,故A不符合题意;
BCD.图中,电流由右端流入,根据安培定则,左侧为N极,故BC不符合题意;故D符合题意。
故选D。
【分析】根据螺线管中电流方向,利用安培定则,判断磁体的磁极位置。
11.(2025·海南) 学校安装了一款能根据光照强度实现自动控制的“智能照明灯”,电路如图所示。电源电压保持不变,R1为定值电阻,R2为光敏电阻,其阻值随光照强度增大而减小。闭合开关s,当光照强度减小时,下列说法正确的是( )
A.灯泡一定发光 B.电磁铁磁性增强
C.电压表示数减小 D.通过R1的电流减小
【答案】D
【知识点】欧姆定律及其应用;电路的动态分析;影响电磁铁磁性强弱的因素及其探究
【解析】【解答】光照强度减小时 ,光敏电阻变大,根据串联分压可知,其两端电压变大,电压表示数变大,故C错误;电源电压不变,结合欧姆定律计算可知,电路中电流减小,故D正确,电磁铁磁性减小,故B错误;可能导致衔铁分开,使得受控电路断路,灯泡不亮,故A错误。
综上选D。
【分析】1、电压表与待测用电器并联测量电压,电流表串联测量用电器电流,根据欧姆定律U=IR计算用电器的电流和电阻以及电压;
2、串联分压:用电器串联时,其两端的电压和电阻成正比;
3、电磁铁磁性的有无与电流的通断有关,磁性强弱与两个因素有关:线圈匝数多少、电流大小。
12.下列关于电和磁的说法中正确的是( ).
A.磁感线是磁体周围空间中实际存在的曲线
B.指南针静止时南极总是指向地磁南极
C.电磁铁磁性的强弱只与电流的大小有关
D.扬声器是利用通电导体在磁场中受到力的作用的原理来工作的
【答案】D
【知识点】磁感线及其特点;地磁场;通电直导线周围的磁场;影响电磁铁磁性强弱的因素及其探究
【解析】【解答】A、磁感线是为了描述磁场而人为引入的假想曲线,并非磁体周围空间中实际存在的曲线,所以选项A错误。
B、指南针静止时,其南极指向地理南极,而地理南极对应地磁北极,所以选项B错误。
C、电磁铁磁性的强弱与电流大小、线圈匝数、是否有铁芯等因素有关,并非只与电流大小有关,所以选项C错误。
D、扬声器是利用通电导体在磁场中受到力的作用这一原理来工作的,当通过扬声器的电流变化时,带动纸盆振动发出声音,所以选项D正确。
综上选D。
【分析】 本题需结合电和磁相关知识点,对每个选项逐一分析判断。涉及磁感线的本质、指南针指向规律、电磁铁磁性强弱的影响因素、扬声器的工作原理等知识。
13.(2025·盐城)如图所示,给绕在铁钉上的线圈通电后,铁钉吸引大头针。下列操作能使铁钉吸引大头针数目变多的是( )
A.减少线圈匝数
B.减少电池节数
C.向右移动滑动变阻器的滑片
D.对调电源正、负接线柱上的接线
【答案】C
【知识点】电磁铁的构造和原理
【解析】【解答】电磁铁的磁性强度和电流、线圈匝数有关,电流越大磁性越强,线圈匝数越多,磁性越强,向右移动滑片,导致电流变大,磁性增加,吸引铁钉数多,减少匝数会使得磁性减弱,减小铁钉的的数量,减小电池数、对调电源,电流不变,不会增加磁性,故C正确,ABD错误;
综上选C。
【分析】通电螺线管:由通电线圈组成,磁性方向可通过安培定则判断:用右手握住通电螺线管,让四指指向电流的方向,那么大拇指所指的那一端就是通电螺线管的N极,磁性与电流、线圈匝数有关。
14.(2025·河北)如图所示,下列操作或物理知识与结果对应正确的是
A.甲:电磁感应→扬声器发声
B.乙:闭合开关→电铃发声
C.丙:同名磁极相斥→小车相互靠近
D.丁:导线触接电池负极→小磁针静止不动
【答案】B
【知识点】磁现象;通电直导线周围的磁场;电磁铁的构造和原理
【解析】【解答】A、扬声器发声的工作原理为通电导线在磁场中受力,故A错误;
B、闭合开关,通电螺线管产生磁性,吸引衔铁使得敲击铃碗,故B正确。
C、 同名磁极相斥 ,使得小车相互排斥,远离,故C错误;
D、通电导线周围存在磁场,使得小磁针偏转,故D错误。
综上选B。
【分析】1、电磁感应现象:闭合电路的一部分导体在磁场中作切割磁感线运动,导体中就会产生电流的现象,实例:发电机、 POS机读出信息;
2、电流的磁效应:通电导线周围存在磁场,使得小磁针发生偏转;
3、通电导线在磁场中受到力的作用,实例有:电动机;
4、通电螺线管:由通电线圈组成,磁性方向可通过安培定则判断:用右手握住通电螺线管,让四指指向电流的方向,那么大拇指所指的那一端就是通电螺线管的N极,磁性与电流、线圈匝数有关。
15.(2024·招远模拟)图是探究“通电螺线管的磁场方向”实验示意图。实验时,在小圆位置放置小磁针,闭合开关,画出不同位置小磁针静止时N极的指向;对调电源正负极,重复上述操作。下列说法正确的是( )
A.闭合开关,通电螺线管的左端是N极,右端是S极
B.闭合开关,放置在a、b处的小磁针静止时N极指向相同
C.小磁针的作用是指示通电螺线管周围的磁场方向
D.对调电源正负极,闭合开关,通电螺线管的磁场方向不变
【答案】C
【知识点】通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【解答】A.根据安培定则可知,通电螺线管的左端是S极,右端是N极,故A错误;
B.闭合开关,磁感线由右端出发回到左端,所以在a处磁感线方向向左下,b处的N极指向左上,故B错误;
C.小磁针的作用是检验通电螺线管周围的磁场方向,故C正确;
D.通电螺线管的磁极方向和电流方向有关,对调电源正负极,闭合开关,通电螺线管的磁场方向改变,故D错误。
故选C。
【分析】通电螺线管:由通电线圈组成,磁性方向可通过安培定则判断:用右手握住通电螺线管,让四指指向电流的方向,那么大拇指所指的那一端就是通电螺线管的N极,磁性与电流、线圈匝数有关;
阅卷人 二、填空题(本题共13小题;每空1分,共35分)
得分
16.(2024九下·大冶开学考)用毛皮摩擦过得橡胶棒带 电。我国宋代科学家沈括在梦溪笔谈中明确指出,指南针所指的方向“常微偏东,不全南也”人们把指南针指南的磁极叫 极,地磁场的 极在地理的南极附近。
【答案】负;南;北
【知识点】两种电荷;地磁场
【解析】【解答】(1)用毛皮摩擦过得橡胶棒,橡胶棒获得了电子,带负电;(2)人们把指南针指南的磁极叫南极;(3)地磁场的北极在地理的南极附近。
故答案为:第1空、负;第2空、南;第3空、北
【分析】本题考查了摩擦起电和地磁场,摩擦起电的实质是电荷发生了转移,而不是创造了电荷;地球本身就是一个大磁体,地磁北极在地理南极附近,地磁南极在地理北极附近。
17.(2025九下·潮南开学考)如图所示,将一软铁棒夹在铁架台上,它并不能吸引台上的大头针,说明软铁棒 (选填"有”或“没有”)磁性,把一条形磁体按图所示靠近软铁棒的A端,可观察到其B端能吸引大头针,这一现象叫做 , B端应是 极。
【答案】没有;磁化;S
【知识点】磁现象
【解析】【解答】只将铁棒靠近大头针,不能吸引大头针,则软铁棒没有磁性,当条形磁体靠近软铁棒的A端,此时软铁棒的B端能吸引大头针,则软铁棒有磁性,是磁化现象, 由于软铁棒的A端靠近磁铁的S极,根据磁极间相互作用,A端是B极,B端应是S极。
【分析】使没有磁性的物体产生磁性,是磁化现象;磁极间异名磁极相互吸引,磁铁上有两个磁极,为N极和S极。
18.(2024·定远模拟)如图所示,将滑动变阻器接入电路处,当闭合且变阻器滑动片向右滑动时,电磁铁的磁性减弱,则应将变阻器的接线柱 和 接入电路,这时小磁针的左端是 极。
【答案】C(或D);A;N
【知识点】通电螺线管的磁场;安培定则
【解析】【解答】 当闭合且变阻器滑动片向右滑动时,电磁铁的磁性减弱 ,说明电流减小,电阻增大,所以变阻器的接线方式为C和A,根据安培定则可知通电螺线管左端为N,根据磁感线的方向,可知小磁针左端为N极
综上第1空为C(或D);第2空为A;第3空为N
【分析】根据安培定则,变阻器的连接、磁感线的方向填空
1、通电螺线管:由通电线圈组成,磁性方向可通过安培定则判断:用右手握住通电螺线管,让四指指向电流的方向,那么大拇指所指的那一端就是通电螺线管的N极,磁性与电流、线圈匝数有关,所以当闭合且变阻器滑动片向右滑动时,电磁铁的磁性减弱 ,说明电流减小,电阻增大
2、变阻器的连接:变阻器的连接为一上一下,通过改变电阻丝接入电路的长度进而改变电阻,所以变阻器的接线方式为C和A
3、通电螺线管磁感线的方向为从N极出发回到S极,所以从左端出发回到右端,小磁针N极方向为左侧
19.(2025·武侯模拟)中国宋代科学家沈括在《梦溪笔谈》中最早记载了地磁偏角:“以磁石磨针锋,则能指南,然常微偏东,不全南也。”进一步研究表明,地球周围地磁场的磁感线分布示意如图所示。地磁场的磁感线 (选填“是”或“不是”)真实存在的,地磁场的N极在地理的 (选填“南”或“北”)极附近。
【答案】不是;南
【知识点】磁感线及其特点;地磁场
【解析】【解答】解:地磁场的磁感线是人们为了形象的研究磁场的分布情况及其特点而引入的一些带箭头的曲线,不是真实存在的。
地磁场的N极在地理的南极附近,地磁场的S极在地理的北极附近。
故答案为:不是;南。
【分析】磁感线是人为引入的一组假想曲线,是模拟无数小磁针在磁场中的分布和排列情况而画出的曲线,磁场中并没有客观存在的磁感线;
地磁场的N极在地理南极附近,S极在地理北极附近。地磁的两极与地理的两极并不重合。
20.(2024九上·北京市月考)一块没有标注N极与S极的条形磁铁M竖直放置在电子秤上,电子秤显示出它的质量是20g,当上方用另一个条形磁铁N极接近它,N极与磁铁M上端距离为5cm 时电子秤显示25g,N极与磁铁M上端距离3cm时电子秤显示36g。
(1)磁铁M的N极在 (选填“上”或“下”);
(2)该实验探究的科学问题是 。
【答案】上;磁极间的相互作用
【知识点】磁场
【解析】【解答】由题意得条形磁铁N极越接近M,M对电子秤产生的压力越大,说明N极与M相互排斥,所以M的上端是N极。该实验通过电子秤的示数变化情况来判断磁体的磁极,利用的原理是同名磁极相互排斥,所以该实验探究的科学问题是磁极间的相互作用。
【分析】同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引;根据实验现象分析探究的问题。
21.(2024九下·长沙开学考)在磁体的周围存在磁场,为了形象而直观地描述磁场而引入 ,它并不是真实存在的,在它上面的任何一点的切线方向表示该点的磁场方向,它分布的疏密程度表示 。在地球上某处所放的小磁针的极指向地理的 方。
【答案】磁感线;磁场的强弱;北
【知识点】磁场;磁感线及其特点;地磁场
【解析】【解答】磁感线是描述磁场方向和强度的物理量,地磁极和小磁针的南北指向相反,所以小磁针的N极指向地理的北极
综上第1空为磁感线;第2空为磁场的强弱;第3空为北
【分析】根据磁感线、地理磁极和地磁北极填空
1、磁感线是描述磁场方向和强度的物理量,磁感线越密集,磁场强度越强;
2、地理北极和地磁北极相反,小磁针N极指向地磁s极,即地理的北极
22.(2025·成都模拟)如图所示,闭合开关时,小磁针顺时针转动,说明通电螺线管的下端是 极。要继续探究通电螺线管的磁极与螺线管中电流方向的关系,接下来可以对调 两点处的接线柱的接线。
【答案】S;CD
【知识点】安培定则
【解析】【解答】 小磁针顺时针转动,所以通电螺线管上方为N,下端为S极, 探究通电螺线管的磁极与螺线管中电流方向的关系,接下来可以对调 CD两点的接线柱,改变电流方向;
【分析】通电螺线管:由通电线圈组成,磁性方向可通过安培定则判断:用右手握住通电螺线管,让四指指向电流的方向,那么大拇指所指的那一端就是通电螺线管的N极,磁性与电流、线圈匝数有关。
23.如图所示,当开关S闭合后,悬挂的小磁铁处于静止状态,若滑动变阻器的滑片 P 向右移动,则悬挂小磁铁的弹簧将会 (填“伸长”或“缩短”).电动摩托是现在人们常用的交通工具,电动摩托的动力来自电动摩托上的电动机,电动机工作时是把 能转化为机械能.
【答案】缩短;电.
【知识点】通电螺线管的磁场;安培定则;磁极间的相互作用
【解析】【解答】 滑动变阻器的滑片 P 向右移动 ,接入电路中的电阻减小,根据欧姆定律可知,电路中电流较大,所以通电螺线管磁场增强,根据安培定则可知,通电螺线管上方磁场为N极,所以根据同性磁极相互排斥可知,弹簧缩短,电动机是将点呢个转换为机械能的装置。
【分析】 本题第一空考查通电螺线管的磁场特性、安培定则及磁极间作用规律的综合应用;第二空考查电动机的工作原理(能量转化)。解题关键是理解通电螺线管磁性强弱与电流的关系,以及电动机“电→机械”的能量转化本质。
24.(2025·徐州)在“探究通电螺线管外部磁场的方向”实验中,在螺线管周围的不同位置放上小磁针,接通电路,小磁针静止时的指向如图所示,小磁针 极的指向就是该点的磁场方向,由此可知通电螺线管的右端是 极。把电池的正负极对调,再进行实验,目的是探究通电螺线管外部磁场方向与 方向是否有关。
【答案】N;S;电流
【知识点】磁场;通电直导线周围的磁场
【解析】【解答】小磁针N极指向为磁场的方向,据图可知,右端磁场方向向左,所以右端为S极, 把电池的正负极对调,变量为电流,再进行实验, 所以探究的是 通电螺线管外部磁场方向与 电流方向有关。
【分析】 本题考查通电螺线管外部磁场的相关知识,关键在于掌握磁场方向的定义、通电螺线管极性的判断方法以及影响其外部磁场方向的因素(电流方向)。通过对小磁针指向的分析确定极性,利用改变电流方向来探究磁场方向与电流方向的关系。
25.(2025·深圳)全磁悬浮“人工心脏”已研发成功,其核心部件是个带有叶轮的泵,通电后叶轮可高速旋转,带动血液流动。图乙是叶轮悬浮原理简化图,元元同学思考后发现:螺线管通电后,周围存在 ,叶轮受斥力悬浮,叶轮下端的磁极是 极。
【答案】磁场;N
【知识点】通电直导线周围的磁场;安培定则
【解析】【解答】根据奥斯特发现的电流的磁效应可知,螺线管周围存在磁场,根据安培定则可知,通电螺线管上端为N,所以 叶轮下端的磁极是 N极。
【分析】通电螺线管:由通电线圈组成,磁性方向可通过安培定则判断:用右手握住通电螺线管,让四指指向电流的方向,那么大拇指所指的那一端就是通电螺线管的N极,磁性与电流、线圈匝数有关;
磁极相互作用:同名磁极相互排斥、异名磁极相互吸引。
26.在“探究影响电磁铁磁性强弱的因素”的实验中,电源电压恒定,大、小铁钉各自完全相同,进行如图所示的甲、乙、丙三次实验.甲图中大铁钉的N极是 (填“钉尖”或“钉帽”).通过观察甲、乙两次实验现象,得出的结论是 ;通过观察丙图的实验现象,得出的结论是 .将甲图中的小铁钉换成小钢钉进行实验,断开开关后,发现的有趣的实验现象是 .
【答案】钉帽;在线圈匝数相同时,电流越大,磁性越强;在电流一定时,线圈的匝数越多,磁性越强;小钢钉不会掉下来
【知识点】影响电磁铁磁性强弱的因素及其探究
【解析】【解答】根据安培定则可知,钉帽为N极,甲乙的变量为变阻器的长度,变阻器接入电路中电阻较大,电流较小,磁性越弱,吸的铁钉子数较少,所以结论为在线圈匝数相同时,电流越大,磁性越强;图丙中的变量为线圈匝数,线圈匝数越多,钉子吸引数越多,所以得到的结论为在电流一定时,线圈的匝数越多,磁性越强, 断开开关后,电磁铁失去磁性,但小钢钉因自身剩磁仍保持磁性,所以会 吸在大铁钉上 。
【分析】 本题围绕“探究影响电磁铁磁性强弱的因素”实验展开,需运用**安培定则**判断电磁铁的磁极、分析电流与磁极个数对磁性强弱的影响,以及理解铁钉与钢钉的磁性差异。
- 判断甲图大铁钉N极:利用安培定则(右手握螺线管,四指沿电流方向,拇指指向为N极)。
- 甲、乙实验结论:对比两图中电流大小(由缠绕圈数体现,圈数越多电流越大),观察吸引铁钉数量变化,推导电流对磁性强弱的影响。
- 丙图实验结论:对比甲图(大铁钉)与丙图(小铁钉),控制电流相同,观察吸引铁钉数量变化,推导铁钉大小对磁性强弱的影响。
- 小铁钉换小钢钉的现象:依据铁钉(软磁体,无电流时无磁性)与钢钉(硬磁体,有剩磁)的特性,分析断开开关后的差异。
27.(2025·淮安)如图所示是兴趣小组设计的监测汽车超载报警装置原理简图,压力传感器输出电压与所受压力的关系如下表所示 。
压力F/(×102N) 0 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0
输出电压U/V 0 1 2 3 4 5
压力传感器输出电压U是控制电路的工作电压。电磁继电器线圈的电阻是50Ω。当线圈中的电流l≥20mA 时,衔铁被吸合,受控电路开始报警。
(1)该装置以电铃声为报警信号,则图中的电铃应接在 (选填“A、B”或“C、D”)间。
(2)若希望在压力达到3×102N时报警,则电阻箱R 的电阻应调节为 Ω,此时电阻箱两端的电压为 V。
(3)若想让临界报警压力减小,则电阻箱R 接入电路的阻值应调 。
【答案】(1)C、D
(2)100;2
(3)小
【知识点】电阻的串联;欧姆定律及其应用;电路的动态分析;电磁继电器的组成、原理和特点
【解析】【解答】(1)压力越大,输出电压变大,导致电流更大,使得衔铁被吸引下来,CD接通,所以电铃在CD间;
(2) 压力达到3×105N时报警 ,此时输出电压为3.0V,电流为0.02A,根据欧姆定律计算可知总电阻为R总=,电阻箱R=R总-R继电器=150Ω-50Ω=100Ω;根据串联分压可知,电磁继电器的电压和电阻箱的比值为1:2,所以电阻箱的电压为2V;
(3) 临界报警压力减小,电路中报警电流不变,根据欧姆定律计算可知此时电路的电流减小,所以电阻箱阻值减小,
【分析】1、串联电路的电路规律:串联电路,电流处处相等,电源的电压为用电器电压之和,总电阻为用电器电阻之和。
2、电压表与待测用电器并联测量电压,电流表串联测量用电器电流,根据欧姆定律U=IR计算用电器的电流和电阻以及电压。
28.(2025九下·潮南开学考)如图所示,闭合开关,通电螺线管的右端是 (选填“N”或“S") 极,此时在水平桌面上的条形磁体仍处于静止状态,条形磁体受到向 (选填“左”或“右”)的摩擦力:若将滑动变阻器滑片向下滑动,条形磁体受到的摩擦力将 (选填“变大”、“变小”或“不变")。
【答案】S;左;变小
【知识点】二力平衡的条件及其应用;通电螺线管的磁场
【解析】【解答】图中,闭合开关,电流从右侧流入,根据安培定则,判断通电螺线管的右端是S极,根据同名磁极相互排斥,右侧磁铁受到向右的斥力,磁体处于静止状态,受力平衡,受到向左的摩擦力:当滑动变阻器滑片向下滑动,接入电路的电阻变大,电流减小,电磁铁磁性变弱,和条形磁铁间的斥力减小,条形磁体仍处于平衡状态,受到平衡力,受到的摩擦力将变小。
【分析】根据安培定则判断电磁铁的磁极;根据磁极间相互作用,判断受力方向;电磁铁的磁性随电流的减小后变弱;物体受到二力平衡时,力的大小相等。
阅卷人 三、实验探究题(本题共4小题;每空1分,共10分)
得分
29.(2024九下·南宁模拟)如图所示是探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”实验,闭合开关,电磁铁A的上端是 (选填“N”或“S”)极,此时电磁铁 (选填“A”或“B”)的磁性更强。
【答案】N;B
【知识点】通电螺线管的极性和电流方向的判断;影响电磁铁磁性强弱的因素及其探究
【解析】(1)根据安培定则可知,图中电磁铁A的上端为N极。由图可知,B吸引的大头针多,说明B的磁性强。
综上 第1空、N; 第2空、B;
【分析】通电螺线管:由通电线圈组成,磁性方向可通过安培定则判断:用右手握住通电螺线管,让四指指向电流的方向,那么大拇指所指的那一端就是通电螺线管的N极,磁性与电流、线圈匝数有关。
30.(2024九下·长沙开学考)小攀和小登同学在探究电磁铁的磁性跟哪些因素有关的实验时,作出了如下猜想:
猜想A电磁铁通电时有磁性,断电时没有磁性
猜想B通电的电磁铁的磁性与线圈的匝数有关
猜想C通电的电磁铁的磁性与电流大小有关
为了验证上述猜想是否正确,小攀和小登共同设计了以下实验方案:用漆包线在大铁钉上绕制若干圈,制成简单的电磁铁。实验中观察到的现象如图甲、乙、丙、丁所示,请你完成如下填空:
(1)通过观察电磁铁吸引大头针数目多少的不同,来判断它的 不同;
(2)通过比较 两种情况.可以验证猜想是正确的;
(3)根据图丁可以得出的结论是:通过的电流一定时,
【答案】(1)磁性强弱
(2)乙, 丙
(3)线圈的匝数越多,它的磁性越强
【知识点】影响电磁铁磁性强弱的因素及其探究
【解析】【解答】1) 通过观察电磁铁吸引大头针数目多少的不同,来判断它的 磁性强弱
综上 第1空为磁性强弱
2) 通过比较 乙丙(调节变阻器大小,改变电流大小)可以验证 电磁铁的磁性与电流大小有关
综上 第1空为乙, 丙
3) 线圈的匝数越多,磁性越强
综上 第1空为线圈的匝数越多,它的磁性越强
【分析】根据电磁铁磁性的影响因素、转换法填空
1、电磁铁的磁性与电流强度、线圈匝数有关,电流越大,磁性越强,线圈匝数越多,磁性越强
2、转换法:在物理实验中,某些物理量(动能、电能)难以直接观察,需要转换成容易观察的指标进行测量,如本题中磁性的强弱难以直接测量,所以需要通过 观察电磁铁吸引大头针数目 进行测量;
31.(2024九下·北京市开学考)小阳研究通电螺线管外部磁场的分布特点。准备的实验器材有:通电螺线管磁场演示器、菱形小磁针若干、铁屑、干电池、开关、导线。请和小阳一起完成探究过程。
(1)利用铁屑探究通电螺线管外部磁场的分布情况。将铁屑均匀地撒在通电螺线管磁场演示器的玻璃板上,将螺线管接入电路,闭合开关后,轻轻敲击玻璃板面,观察到铁屑的分布情况如图甲所示,条形磁体周围铁屑分布情况如图乙所示。将图甲与图乙的铁屑分布情况进行对比,可得到的结论是: ;
(2)通电螺线管的两端相当于磁极,利用小磁针确定通电螺线管的磁极性质。观察到放在通电螺线管周围的小磁针(黑色一端为N极)静止时的指向情况如图丙所示,可判断通电螺线管的右端为 极(选填“N”或“S”)。
【答案】通电螺线管的磁场与条形磁铁相似,两端磁性强,中间的磁性弱;N
【知识点】通电螺线管的磁场
【解析】【解答】(1)由图分析可知,通电螺线管与条形磁铁相似,都是两端铁屑密集,中间铁屑少。
(2)小磁针的指向为N极的指向,据图可知,通电螺线管的右端为N极。
综上 第1空、通电螺线管的磁场与条形磁铁相似,两端磁性强,中间的磁性弱 第2空、N
【分析】磁感线: 在磁场中画一些曲线,使曲线上任何一点的切线方向都跟这一点的磁场方向相同,磁感线是人为假想表征磁场方向和强弱的 的物理量,磁感线从N极出发,回到S极,通电螺线管磁场与条形磁铁相似
32.(2024·南充模拟)兴趣小组设计了如图所示的实验装置探究声音的传播。为了避免声音通过底部固体传出,利用磁悬浮装置使发声体悬浮于空中,A磁体上端为N极,则B磁体下端为 极。将内部充有空气的气球口系紧,并悬挂于玻璃罩内壁。通过抽气口向外抽气,罩内空气不断减少,气球体积 (“增大”“不变”,“减小”),最后几乎听不到声音了,但发声体上方的轻质小球照旧振动,再推理,可说明 不能传声。
【答案】N;增大;真空
【知识点】声音的传播条件;安培定则
【解析】【解答】探究声音的传播时,利用磁悬浮装置使发声体悬浮,A磁体上端为N极,B磁体下端为N极,利用同名磁极相互排斥,实现悬浮;抽出玻璃罩内空气,罩内气压减小,气球内气压大于外侧气压,体积增大;随着抽出气体,发声体上方的轻质小球振动,但几乎听不到声音了,是没有介质传播,可说明真空不能传声。
【分析】磁极间同名磁极相互排斥;气球外界气压减小,气球膨胀;真空不能传声。
阅卷人 四、综合题(本题共4小题;33题3分,34和35题各8分,36题6分;填空题每个空1分,共25分)
得分
33.(2025·长沙模拟)请标出如图中所有磁感线的方向和小磁针的N极(把N极涂黑并标上字母)。
【答案】
【知识点】磁场;磁感线及其特点
【解析】【解答】由图可知,由于左侧磁体的左端是N极,故磁体的右端为S极,由于磁极间的相互作用可知,右侧磁体的左端为S极,故小磁针的上端为N极,下端为S极。由于在磁体外部,磁感线总是从N极发出,回到S极,所以图中磁感线的方向均指向S极,如下图所示:
【分析】知道磁体的N极,根据磁极间的相互作用判断出小磁针的磁极。
根据磁极判断出磁感线的方向。在磁体外部,磁感线总是从N极发出,回到S极。
34.(2024·南京模拟)人们对自我保护越来越关注。下表为某品牌足浴盆的相关参数,其内部电路可分为工作电路和控制电路两个部分(如图甲所示)。电磁继电器所在控制电路的电源电压U=6V,电磁继电器线圈的电阻可不计,加热至40℃时,自动进入保温模式,此时电磁继电器线圈的电流达到30mA,热敏电阻RX的阻值随温度变化的曲线如图乙所示。
(1)如图甲所示,工作电路处于加热状态时,电磁继电器衔铁的触点应该与 (选填“A”或“B”)相连;
(2)根据足浴盆的相关参数,求R2的阻值;
(3)为使温度加热至40℃时,自动进入保温模式,求此时滑动变阻器的电阻阻值;
(4)天气寒冷想要升高足浴盆保温温度,请提出改进的措施。
【答案】(1)B
(2)解:根据足浴盆的相关参数,可知的功率:,
利用可得的阻值:;
(3)解:当温度加热至时,此时电磁继电器线圈的电流达到,可以求得控制电路的总电阻:,
由图乙可知,此时,
可得此时滑动变阻器的电阻阻值:;
(4)减小滑动变阻器的阻值。
【知识点】欧姆定律及其应用;电功率的计算;通电直导线周围的磁场
【解析】【分析】 1)工作电路处于加热状态时,电路中电阻较小,所以电磁继电器衔铁的触点应该与 B点连接
2) 根据题可知的功率:,根据计算的阻值;
3) 当温度加热至时,此时电磁继电器线圈的电流达到,根据欧姆定律求得控制电路的总电阻,由图乙可知,此时,根据求解滑动变阻器的电阻阻值
4)根据P=U2/R可知,提高保温功率的方法有减小滑动变阻器的阻值或者提高电源电压可以提高 升高足浴盆保温温度
35.(2025·滨州)某电蒸锅有防干烧功能,可实现温度过高时自动停止加热。其内部由加热电路和控制电路组成,简化电路如图所示。加热电路有高、低温两个挡位,已知U1=220V,R2=121Ω,高温挡电功率1500W。控制电路电压U2=6V,R0=10Ω,R1为热敏电阻,其阻值随锅内温度的变化情况如下表所示。当电磁铁线圈中的电流达到0.15A时,衔铁吸合,触点断开,停止加热。(电磁铁线圈电阻忽略不计)
Rt温度/℃ 40 80 100 140 160 200
Rt电阻/Ω 100 50 40 30 25 20
(1)控制电路工作时电磁铁的上端为 极;
(2)加热电路停止加热时电蒸锅内的温度 ;
(3)低温挡的电功率 和R1的阻值 。
【答案】(1)S
(2)140℃
(3)1100W;44Ω
【知识点】电阻的串联;欧姆定律及其应用;电功率的计算;电流的热效应;安培定则
【解析】【解答】(1) 根据安培定则,用右手握住螺线管,让四指指向螺线管中电流的方向,则大拇指所指的那端就是螺线管的N极。由图可知,电流从电磁铁上端流入,下端流出,所以电磁铁的上端为S极。
(2)根据题目分析可知 当电磁铁线圈中的电流达到0.15A时,衔铁吸合,触点断开,停止加热。 此时控制电路总电阻R=,所以Rt=40Ω-10Ω=30Ω,此时对应140℃。
(3)低温挡电路中只有R1,R2的电功率P=,所以P1=1100W。所以。
【分析】 (1)根据安培定则判断电磁铁极性;
(2)先根据欧姆定律算出控制电路总电阻,再求出热敏电阻阻值,最后对照表格得出温度;
(3)先分析加热电路高低温挡的连接情况,再根据功率公式计算。
36.(2025九上·博罗期末)阅读下列材料,回答问题:
3D打印
3D打印机是一种可快速成型的机器,原理是把数据和原料放进3D打印机中,通过逐层打印的方式来构造物体,热融技术是添加打印丝材到打印喷头,加热到190℃~230℃,熔化后从喷头挤出细细的料丝,液体在铜头管道中流动会受到较大的阻力,3D打印属于增材制造,精度越高速度越慢。某家用级别3D打印机所使用的丝材主要是ABS和PLA塑料,当在给ABS塑料进行加热的时候,它就会逐渐变软变稀再变成液体;而PLA塑料加热到一定温度时直接从固体变成液体的。1图所示是某型号3D打印机,表格为其部分技术参数:
型号 XXX 成形技术 热融
额定电压 220V 额定输入功率 250W
最大打印速度 80mm/s 工作噪音 50dB~60dB
净重 25kg 喷嘴最高工作温度 250℃
(1)2图是打印机电路示意图,当打印机正常工作时,电磁铁的上方为 (选填“N”或“S”)极;
(2)下列说法中错误的是( )
A.打印丝材ABS塑料是非晶体,而PLA塑料是晶体
B.该打印机工作工作1min,放出热量1.5×104J
C.打印喷头主要利用电流的热效应工作的
D.打印机工作时发出的声音不会对人的听力造成损伤
(3)3D打印机正常工作时的电流大约是 A(计算结果保留1位小数),打印喷头工作时主要用了电流的 效应;
(4)不同的打印丝材温度要求是有差异的,利用温度传感器可实现对打印喷头温度的精确测量。2图中,U1=9V,电磁铁的线圈电阻忽略不计,当电磁继电器线圈的电流达到100mA时,衔铁被吸下来。3图是温度传感器R1阻值随温度变化的图像,当滑动变阻器R2接入电路中的电阻为60Ω时,喷头的温度最高可达到 ℃。要使打印丝料能熔化,滑动变阻器的滑片可以 (选填“不”“向左”或“向右”)移动。
【答案】(1)S
(2)B
(3)1.1;热
(4)170;向右
【知识点】欧姆定律及其应用;电路的动态分析;电功率的计算;电流的热效应;安培定则
【解析】【解答】(1)由2图可知,电流从电磁铁下端流入,上端流出,由右手定则可知,电磁铁的下端是N极,上端是S极。
(2)A.由题中材料可知,给PLA塑料加热,直接从固体演变成液体的,当在给ABS塑料进行加热的时候,它就会慢慢转换成一种液体,所以打印丝材ABS塑料是非晶体,而PLA塑料是晶体,故A正确,不符合题意;
B.该打印机工作工作1min,功率为250W,消耗的电能为W=Pt=250W×60s=1.5×104J,打印机喷头放出的热量小于消耗的电能,故B错误,符合题意;
C.打印喷头主要利用电流的热效应工作的,故C正确,不符合题意;
D.打印机工作时发出的声音为50dB~60dB,小于90dB,不会对人的听力造成损伤,故D正确,不符合题意。
故选B。
(3)由表中数据,打印机正常工作的电压为220V,电功率为250W,根据P=UI,该3D打印机正常工作时的电流大约为,打印喷头主要利用电流的热效应工作的。
(4)2图控制电路中,U1=9V,当电磁继电器线圈的电流达到100mA=0.1A时,衔铁被吸下来,根据欧姆定律计算此时电路的总电阻为,结合电阻的串联可知R1的阻值为;根据3图知喷头的温度最高可达到170℃。低于丝料熔化所需要的温度;要使打印丝料能熔化,则应使温度更高时才达到衔铁被吸下所需电流100mA、停止加热,而温度越高,温度传感器阻值越小,滑动变阻器的滑片可以向右移动,使度传感器阻值更小时,即温度更高时才断开加热电路。
【分析】1、晶体:有固定熔点:如冰、海波、无固定熔点:蜡烛、玻璃;
2、通电螺线管:由通电线圈组成,磁性方向可通过安培定则判断:用右手握住通电螺线管,让四指指向电流的方向,那么大拇指所指的那一端就是通电螺线管的N极,磁性与电流、线圈匝数有关;
3、电功率的计算:公式为W=Pt;P=UI
4、串联电路的电路规律:串联电路,电流处处相等,电源的电压为用电器电压之和,总电阻为用电器电阻之和;
5、电压表与待测用电器并联测量电压,电流表串联测量用电器电流,根据欧姆定律U=IR计算用电器的电流和电阻以及电压。
(1)由2图可知,电流从电磁铁下端流入,上端流出,电磁铁的正面,电流从右侧流向左侧,由右手定则可知,电磁铁的下端是N极,上端是S极。
(2)A.由题中材料可知,当在给ABS塑料进行加热的时候,它就会慢慢转换成一种液体,而PLA塑料直接从固体演变成液体的,所以打印丝材ABS塑料是非晶体,而PLA塑料是晶体,故A正确,不符合题意;
B.该打印机工作工作1min,消耗的电能为W=Pt=250W×60s=1.5×104J
而打印机喷头放出的热量小于消耗的电能,故B错误,符合题意;
C.热融技术是添加打印丝材到打印头,加热到190℃~230℃,熔化后从喷头挤出细细的料丝,故打印喷头主要利用电流的热效应工作的,故C正确,不符合题意;
D.为了保护听力,应控制噪声不超过90dB,打印机工作时发出的声音为50dB~60dB,不会对人的听力造成损伤,故D正确,不符合题意。
故选B。
(3)[1]由表中数据,根据P=UI,该3D打印机正常工作时的电流大约为
[2]热融技术是添加打印丝材到打印头,加热到190℃~230℃,熔化后从喷头挤出细细的料丝,故打印喷头主要利用电流的热效应工作的。
(4)[1]2图控制电路中,U1=9V,当电磁继电器线圈的电流达到100mA=0.1A时,衔铁被吸下来,此时电路的总电阻为
则R1的阻值为
根据3图温度传感器R1阻值随温度变化的图像知喷头的温度最高可达到170℃。
[2]由题可知,此时喷头可以达到的最高温度为170℃,低于丝料熔化所需要的温度;要使打印丝料能熔化,则应使温度更高时才达到衔铁被吸下所需电流100mA、停止加热,而温度越高,温度传感器阻值越小,滑动变阻器的滑片可以向右移动,增大其在电路中的阻值,使度传感器阻值更小时,即温度更高时才断开加热电路。
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教科版初中物理九年级上册单元测试-第七单元《磁与电》基础卷
姓名:__________ 班级:__________考号:__________
题号 一 二 三 四 总分
评分
阅卷人 一、选择题(本题共15小题;每小题2分,共30分)
得分
1.(2025·海南)下列有趣的“吸引”现象,和大气压强有关的是()
A.磁铁吸引大头针
B.摩擦后的气球吸引头发
C.吸盘吸在墙壁上
D.压紧的铅互相吸引
2.下列说法中正确的是( ).
A.磁感线是磁场中真实存在的曲线
B.在用磁感线描述磁场时,磁感线都是从磁体的S极出来,回到N极
C.小磁针的 N极在任何情况下都指向地理的南极
D.物理学中,把小磁针静止时N极所指的方向规定为该点磁场的方向
3.(2025·无锡)如图所示,是我国宋代的指南龟.将条形磁石装人木龟腹内氧
针的尖端与磁石接触后被磁化.将指南龟装于竹钉之上,使
竹钉尖撑于龟体的重心正上方某点,水平放置并拨动指南龟。静止后针尾指南。下列说法中正确的是( )
A.针是铜制成的
B.针尖接触的是磁石的N极
C.针尾指南是受到地磁场的作用
D.若稍倾斜木板,则指南龟静止时一定会倾斜
4.(2024九上·姜堰期末)为了判断一根铁棒是否具有磁性、小明进行了如下四个实验,根据实验现象不能确定该铁棒具有磁性的是( )
A. 将悬挂的铁棒多次转动,静止时总是南北指向
B. 将铁棒一端靠近小磁针,相互吸引
C. 将铁棒一端靠近大头针,大头针被吸引
D. 水平向右移动铁棒,弹簧测力计示数有变化
5.(2024·三明模拟)我国科学家研制出新型材料——砷化铌纳米带,用它制造的电子元件可以有效减少因发热而损失的电能,是由于该材料具有很强的( )
A.弹性 B.磁性 C.导热性 D.导电性
6.(2025·泰安)在探究“通电螺线管的磁场是什么样的”实验中,通电后观察小磁针a静止时N极的指向,轻敲纸板观察铁屑的排列情况,现象如图所示。下列说法正确的是( )
A.通电螺线管外部的磁场与蹄形磁体的磁场一样
B.根据小磁针a的N极指向,可以判定通电螺线管的右端为S极
C.磁场中 b点的磁场方向与小磁针a静止时N极指向相反
D.改变螺线管中电流的方向,能改变通电螺线管两端的极性
7.通电螺线管和磁体A 磁极附近的磁感线分布如图所示,小磁针处于静止状态,则( ).
A.小磁针b端为N极 B.通电螺线管左端为N极
C.电源“+”极为c端 D.电源“+”极为d端
8.下列有关磁场的说法错误的是( ).
A.磁体周围的磁场是真实存在的
B.磁感线是为了描述磁场而虚拟的封闭曲线
C.通电导体周围存在着磁场
D.地面上的指南针 N极总是指向地理的南极
9.(2025·广元)如图所示是某学校路灯的智能照明电路。S为光敏开关,天暗时S自动断开,天亮时S自动闭合;R为滑动变阻器。下列说法正确的是( )
A.天亮时,电磁铁的上端是北极
B.天亮时,将R的滑片P向上滑动,电磁铁磁性变强
C.天暗时,衔铁被电磁铁吸引,触点c与a接触
D.天亮时,电磁铁外部磁感线从上端出发回到下端
10.(2025·金湾模拟)在如图所示的四个通电螺线管中,能正确地表示通电螺线管磁极极性的是( )
A. B.
C. D.
11.(2025·海南) 学校安装了一款能根据光照强度实现自动控制的“智能照明灯”,电路如图所示。电源电压保持不变,R1为定值电阻,R2为光敏电阻,其阻值随光照强度增大而减小。闭合开关s,当光照强度减小时,下列说法正确的是( )
A.灯泡一定发光 B.电磁铁磁性增强
C.电压表示数减小 D.通过R1的电流减小
12.下列关于电和磁的说法中正确的是( ).
A.磁感线是磁体周围空间中实际存在的曲线
B.指南针静止时南极总是指向地磁南极
C.电磁铁磁性的强弱只与电流的大小有关
D.扬声器是利用通电导体在磁场中受到力的作用的原理来工作的
13.(2025·盐城)如图所示,给绕在铁钉上的线圈通电后,铁钉吸引大头针。下列操作能使铁钉吸引大头针数目变多的是( )
A.减少线圈匝数
B.减少电池节数
C.向右移动滑动变阻器的滑片
D.对调电源正、负接线柱上的接线
14.(2025·河北)如图所示,下列操作或物理知识与结果对应正确的是
A.甲:电磁感应→扬声器发声
B.乙:闭合开关→电铃发声
C.丙:同名磁极相斥→小车相互靠近
D.丁:导线触接电池负极→小磁针静止不动
15.(2024·招远模拟)图是探究“通电螺线管的磁场方向”实验示意图。实验时,在小圆位置放置小磁针,闭合开关,画出不同位置小磁针静止时N极的指向;对调电源正负极,重复上述操作。下列说法正确的是( )
A.闭合开关,通电螺线管的左端是N极,右端是S极
B.闭合开关,放置在a、b处的小磁针静止时N极指向相同
C.小磁针的作用是指示通电螺线管周围的磁场方向
D.对调电源正负极,闭合开关,通电螺线管的磁场方向不变
阅卷人 二、填空题(本题共13小题;每空1分,共35分)
得分
16.(2024九下·大冶开学考)用毛皮摩擦过得橡胶棒带 电。我国宋代科学家沈括在梦溪笔谈中明确指出,指南针所指的方向“常微偏东,不全南也”人们把指南针指南的磁极叫 极,地磁场的 极在地理的南极附近。
17.(2025九下·潮南开学考)如图所示,将一软铁棒夹在铁架台上,它并不能吸引台上的大头针,说明软铁棒 (选填"有”或“没有”)磁性,把一条形磁体按图所示靠近软铁棒的A端,可观察到其B端能吸引大头针,这一现象叫做 , B端应是 极。
18.(2024·定远模拟)如图所示,将滑动变阻器接入电路处,当闭合且变阻器滑动片向右滑动时,电磁铁的磁性减弱,则应将变阻器的接线柱 和 接入电路,这时小磁针的左端是 极。
19.(2025·武侯模拟)中国宋代科学家沈括在《梦溪笔谈》中最早记载了地磁偏角:“以磁石磨针锋,则能指南,然常微偏东,不全南也。”进一步研究表明,地球周围地磁场的磁感线分布示意如图所示。地磁场的磁感线 (选填“是”或“不是”)真实存在的,地磁场的N极在地理的 (选填“南”或“北”)极附近。
20.(2024九上·北京市月考)一块没有标注N极与S极的条形磁铁M竖直放置在电子秤上,电子秤显示出它的质量是20g,当上方用另一个条形磁铁N极接近它,N极与磁铁M上端距离为5cm 时电子秤显示25g,N极与磁铁M上端距离3cm时电子秤显示36g。
(1)磁铁M的N极在 (选填“上”或“下”);
(2)该实验探究的科学问题是 。
21.(2024九下·长沙开学考)在磁体的周围存在磁场,为了形象而直观地描述磁场而引入 ,它并不是真实存在的,在它上面的任何一点的切线方向表示该点的磁场方向,它分布的疏密程度表示 。在地球上某处所放的小磁针的极指向地理的 方。
22.(2025·成都模拟)如图所示,闭合开关时,小磁针顺时针转动,说明通电螺线管的下端是 极。要继续探究通电螺线管的磁极与螺线管中电流方向的关系,接下来可以对调 两点处的接线柱的接线。
23.如图所示,当开关S闭合后,悬挂的小磁铁处于静止状态,若滑动变阻器的滑片 P 向右移动,则悬挂小磁铁的弹簧将会 (填“伸长”或“缩短”).电动摩托是现在人们常用的交通工具,电动摩托的动力来自电动摩托上的电动机,电动机工作时是把 能转化为机械能.
24.(2025·徐州)在“探究通电螺线管外部磁场的方向”实验中,在螺线管周围的不同位置放上小磁针,接通电路,小磁针静止时的指向如图所示,小磁针 极的指向就是该点的磁场方向,由此可知通电螺线管的右端是 极。把电池的正负极对调,再进行实验,目的是探究通电螺线管外部磁场方向与 方向是否有关。
25.(2025·深圳)全磁悬浮“人工心脏”已研发成功,其核心部件是个带有叶轮的泵,通电后叶轮可高速旋转,带动血液流动。图乙是叶轮悬浮原理简化图,元元同学思考后发现:螺线管通电后,周围存在 ,叶轮受斥力悬浮,叶轮下端的磁极是 极。
26.在“探究影响电磁铁磁性强弱的因素”的实验中,电源电压恒定,大、小铁钉各自完全相同,进行如图所示的甲、乙、丙三次实验.甲图中大铁钉的N极是 (填“钉尖”或“钉帽”).通过观察甲、乙两次实验现象,得出的结论是 ;通过观察丙图的实验现象,得出的结论是 .将甲图中的小铁钉换成小钢钉进行实验,断开开关后,发现的有趣的实验现象是 .
27.(2025·淮安)如图所示是兴趣小组设计的监测汽车超载报警装置原理简图,压力传感器输出电压与所受压力的关系如下表所示 。
压力F/(×102N) 0 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0
输出电压U/V 0 1 2 3 4 5
压力传感器输出电压U是控制电路的工作电压。电磁继电器线圈的电阻是50Ω。当线圈中的电流l≥20mA 时,衔铁被吸合,受控电路开始报警。
(1)该装置以电铃声为报警信号,则图中的电铃应接在 (选填“A、B”或“C、D”)间。
(2)若希望在压力达到3×102N时报警,则电阻箱R 的电阻应调节为 Ω,此时电阻箱两端的电压为 V。
(3)若想让临界报警压力减小,则电阻箱R 接入电路的阻值应调 。
28.(2025九下·潮南开学考)如图所示,闭合开关,通电螺线管的右端是 (选填“N”或“S") 极,此时在水平桌面上的条形磁体仍处于静止状态,条形磁体受到向 (选填“左”或“右”)的摩擦力:若将滑动变阻器滑片向下滑动,条形磁体受到的摩擦力将 (选填“变大”、“变小”或“不变")。
阅卷人 三、实验探究题(本题共4小题;每空1分,共10分)
得分
29.(2024九下·南宁模拟)如图所示是探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”实验,闭合开关,电磁铁A的上端是 (选填“N”或“S”)极,此时电磁铁 (选填“A”或“B”)的磁性更强。
30.(2024九下·长沙开学考)小攀和小登同学在探究电磁铁的磁性跟哪些因素有关的实验时,作出了如下猜想:
猜想A电磁铁通电时有磁性,断电时没有磁性
猜想B通电的电磁铁的磁性与线圈的匝数有关
猜想C通电的电磁铁的磁性与电流大小有关
为了验证上述猜想是否正确,小攀和小登共同设计了以下实验方案:用漆包线在大铁钉上绕制若干圈,制成简单的电磁铁。实验中观察到的现象如图甲、乙、丙、丁所示,请你完成如下填空:
(1)通过观察电磁铁吸引大头针数目多少的不同,来判断它的 不同;
(2)通过比较 两种情况.可以验证猜想是正确的;
(3)根据图丁可以得出的结论是:通过的电流一定时,
31.(2024九下·北京市开学考)小阳研究通电螺线管外部磁场的分布特点。准备的实验器材有:通电螺线管磁场演示器、菱形小磁针若干、铁屑、干电池、开关、导线。请和小阳一起完成探究过程。
(1)利用铁屑探究通电螺线管外部磁场的分布情况。将铁屑均匀地撒在通电螺线管磁场演示器的玻璃板上,将螺线管接入电路,闭合开关后,轻轻敲击玻璃板面,观察到铁屑的分布情况如图甲所示,条形磁体周围铁屑分布情况如图乙所示。将图甲与图乙的铁屑分布情况进行对比,可得到的结论是: ;
(2)通电螺线管的两端相当于磁极,利用小磁针确定通电螺线管的磁极性质。观察到放在通电螺线管周围的小磁针(黑色一端为N极)静止时的指向情况如图丙所示,可判断通电螺线管的右端为 极(选填“N”或“S”)。
32.(2024·南充模拟)兴趣小组设计了如图所示的实验装置探究声音的传播。为了避免声音通过底部固体传出,利用磁悬浮装置使发声体悬浮于空中,A磁体上端为N极,则B磁体下端为 极。将内部充有空气的气球口系紧,并悬挂于玻璃罩内壁。通过抽气口向外抽气,罩内空气不断减少,气球体积 (“增大”“不变”,“减小”),最后几乎听不到声音了,但发声体上方的轻质小球照旧振动,再推理,可说明 不能传声。
阅卷人 四、综合题(本题共4小题;33题3分,34和35题各8分,36题6分;填空题每个空1分,共25分)
得分
33.(2025·长沙模拟)请标出如图中所有磁感线的方向和小磁针的N极(把N极涂黑并标上字母)。
34.(2024·南京模拟)人们对自我保护越来越关注。下表为某品牌足浴盆的相关参数,其内部电路可分为工作电路和控制电路两个部分(如图甲所示)。电磁继电器所在控制电路的电源电压U=6V,电磁继电器线圈的电阻可不计,加热至40℃时,自动进入保温模式,此时电磁继电器线圈的电流达到30mA,热敏电阻RX的阻值随温度变化的曲线如图乙所示。
(1)如图甲所示,工作电路处于加热状态时,电磁继电器衔铁的触点应该与 (选填“A”或“B”)相连;
(2)根据足浴盆的相关参数,求R2的阻值;
(3)为使温度加热至40℃时,自动进入保温模式,求此时滑动变阻器的电阻阻值;
(4)天气寒冷想要升高足浴盆保温温度,请提出改进的措施。
35.(2025·滨州)某电蒸锅有防干烧功能,可实现温度过高时自动停止加热。其内部由加热电路和控制电路组成,简化电路如图所示。加热电路有高、低温两个挡位,已知U1=220V,R2=121Ω,高温挡电功率1500W。控制电路电压U2=6V,R0=10Ω,R1为热敏电阻,其阻值随锅内温度的变化情况如下表所示。当电磁铁线圈中的电流达到0.15A时,衔铁吸合,触点断开,停止加热。(电磁铁线圈电阻忽略不计)
Rt温度/℃ 40 80 100 140 160 200
Rt电阻/Ω 100 50 40 30 25 20
(1)控制电路工作时电磁铁的上端为 极;
(2)加热电路停止加热时电蒸锅内的温度 ;
(3)低温挡的电功率 和R1的阻值 。
36.(2025九上·博罗期末)阅读下列材料,回答问题:
3D打印
3D打印机是一种可快速成型的机器,原理是把数据和原料放进3D打印机中,通过逐层打印的方式来构造物体,热融技术是添加打印丝材到打印喷头,加热到190℃~230℃,熔化后从喷头挤出细细的料丝,液体在铜头管道中流动会受到较大的阻力,3D打印属于增材制造,精度越高速度越慢。某家用级别3D打印机所使用的丝材主要是ABS和PLA塑料,当在给ABS塑料进行加热的时候,它就会逐渐变软变稀再变成液体;而PLA塑料加热到一定温度时直接从固体变成液体的。1图所示是某型号3D打印机,表格为其部分技术参数:
型号 XXX 成形技术 热融
额定电压 220V 额定输入功率 250W
最大打印速度 80mm/s 工作噪音 50dB~60dB
净重 25kg 喷嘴最高工作温度 250℃
(1)2图是打印机电路示意图,当打印机正常工作时,电磁铁的上方为 (选填“N”或“S”)极;
(2)下列说法中错误的是( )
A.打印丝材ABS塑料是非晶体,而PLA塑料是晶体
B.该打印机工作工作1min,放出热量1.5×104J
C.打印喷头主要利用电流的热效应工作的
D.打印机工作时发出的声音不会对人的听力造成损伤
(3)3D打印机正常工作时的电流大约是 A(计算结果保留1位小数),打印喷头工作时主要用了电流的 效应;
(4)不同的打印丝材温度要求是有差异的,利用温度传感器可实现对打印喷头温度的精确测量。2图中,U1=9V,电磁铁的线圈电阻忽略不计,当电磁继电器线圈的电流达到100mA时,衔铁被吸下来。3图是温度传感器R1阻值随温度变化的图像,当滑动变阻器R2接入电路中的电阻为60Ω时,喷头的温度最高可达到 ℃。要使打印丝料能熔化,滑动变阻器的滑片可以 (选填“不”“向左”或“向右”)移动。
答案解析部分
1.【答案】C
【知识点】大气压的综合应用;磁现象;分子间相互作用力;静电的防止和利用
【解析】【解答】A、 磁铁吸引大头针 是利用磁性来工作的,故A错误;
B、 摩擦后的气球吸引头发 是利用了电荷的相互作用,故B错误;
C、 吸盘吸在墙壁上 是利用了外界大气压大于内部气压,产生向墙壁的压强差工作,故C正确;
D、 压紧的铅互相吸引 是利用了分子间作用力,故D错误。
综上选C。
【分析】1、微观粒子的构成特点:分子之间存在间隙,分子间的相互作用力包括引力和斥力,
2、两种电荷:电荷间的作用规律为:同性电荷相互排斥、异性电荷相互吸引,吸引细小物质,
3、大气压的应用; 吸盘是将吸盘内部的气压减小,导致外界大气压大于内部气压,将吸盘压在墙面,和吸管吸取饮料的原理相同;
4、磁铁可以吸引铁镍钴等物体。
2.【答案】D
【知识点】磁现象;磁感线及其特点;地磁场
【解析】【解答】A、磁感线是描述磁场假想的线,不是真实存在的,A不符合题意;
B、用磁感线描述磁场时,在磁场外部,磁感线从磁体的N极出来,回到S极,B不符合题意;
C、磁体的N极指向地理的北极附近,小磁针的N极指向地理的北极,C不符合题意;
D、物理学规定,小磁针静止时,N极所指的方向为该点磁场的方向,故D符合题意。
故选D。
【分析】【学找切入点】磁感线是为了形象地描述磁场而引入的一种模型,实际并不存在.在磁体外部,磁感线是从磁体的N极出来,回到磁体的S极;而在磁体内部,磁感线是从磁体的S极到磁体的N极.在地磁场的作用下,小磁针的N极应指向地理的北极,S极指向地理的南极.小磁针静止时 N极所指的方向就是该点磁场的方向.
3.【答案】C
【知识点】磁场;地磁场
【解析】【解答】A、 铜属于非磁性材料,无法被磁化, 所以铜无法在磁场下发生转动,故A错误;
BC、 静止后针尾受到地磁场的作用而指向南方,南方为地磁场的S极,根据磁极间的相互作用可知,针尾为N,故B错误,C正确;
C、 若稍倾斜木板,指南龟静止时,其重心与竹钉尖的连线仍需在竖直方向 ,所以 指南龟静止时不会倾斜 ,故D错误。
【分析】 本题考查了磁体的磁化、地磁场的应用以及平衡条件的理解。关键在于明确指南龟利用地磁场使磁针指向南北,同时结合磁体的性质和平衡原理分析各选项。
4.【答案】B
【知识点】物体是否具有磁性的判断方法
【解析】【解答】A、磁体在地磁场的作用,指向南北方向,故A说明铁棒具有磁性,不符合题意;
B、将铁棒一端靠近小磁针,小磁针在磁性的作用下吸引铁棒,故B不能确定铁棒是否具有磁性,符合题意;
C、铁棒能够吸引大头针,说明铁棒有磁性,故C说明铁棒具有磁性,不符合题意;
D、将铁棒从挂有铁块的弹簧秤下向右移动,铁棒两端对铁块的作用比中间对铁块的作用大,D可以判断铁棒具有磁性,不符合题意.
故选B.
【分析】有磁性的物体会吸引铁、钴、镍等磁性物质的性质。
5.【答案】D
【知识点】物质的基本属性;弹力;导体与绝缘体;磁场
【解析】【解答】由于使用新型材料,可以有效减少因发热而损失的电能,根据,电流产生的热量和电流、电阻和时间有关,不同材料电阻不同,电阻越小,产生的热量少,可以减少热损失,则此材料的电阻很小,导电性强,D符合题意,和弹性、磁性、导热性无关,ABC不符合题意。
故选D。
【分析】电流产生的热量和导体的电流、电阻、时间有关,相同条件下,电阻越大,产生热量越多。
6.【答案】D
【知识点】通电直导线周围的磁场
【解析】【解答】A、 通电螺线管的外部磁场类似条形磁体的磁场, A错误;
B、小磁针a 静止时N极指向左,说明该位置的磁场方向向左,那么通电螺线管的右端为N极,故B正确;
C、 磁场中某点的磁场方向是小磁针静止时N极所指的方向, b 点的磁场方向与小磁针 a 静止时N极指向相同,C选项错误。
D、 根据安培定则,改变螺线管中电流的方向,会改变通电螺线管两端的极性,D选项正确。
综上选D。
【分析】通电螺线管:由通电线圈组成,磁性方向可通过安培定则判断:用右手握住通电螺线管,让四指指向电流的方向,那么大拇指所指的那一端就是通电螺线管的N极,磁性与电流、线圈匝数有关。
7.【答案】C
【知识点】通电螺线管的磁场;通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【解答】A、小磁针静止时,N极指向与磁感线方向一致。观察图中磁感线,可知小磁针a端为N极,b端为S极,故选项A错误。
B、磁感线从N极出发回到S极,结合图中磁感线分布,通电螺线管右端为N极,左端为S极,故选项B错误。
CD、安培定则:用右手握螺线管,四指沿电流方向,大拇指指向N极。已知通电螺线管右端为N极,四指应指向电流方向(从c到d),因此电源“+”极为c端,“-”极为d端,故选项C正确,选项D错误。
综上选C。
【分析】 解题需结合磁感线方向、小磁针指向、安培定则及磁极间作用规律。先由小磁针静止时N极指向确定磁感线方向,再推导通电螺线管磁极,接着用安培定则判断电流方向以确定电源正负极,最后逐一分析选项。
8.【答案】D
【知识点】磁场;磁感线及其特点;通电直导线周围的磁场
【解析】【解答】A、 磁场是磁体周围存在的一种特殊物质,是真实存在的,所以选项A说法正确,不符合“错误”的要求。
B、 磁感线是为了直观描述磁场的分布而人为引入的虚拟曲线,且在磁体外部磁感线是从N极到S极,在内部是从S极到N极,形成封闭曲线,所以选项B说法正确,不符合“错误”的要求。
C、 根据奥斯特实验可知,通电导体周围存在磁场,这是电流的磁效应,所以选项C说法正确,不符合“错误”的要求。
D、 地磁场的N极在地理南极附近,S极在地理北极附近,地面上的指南针N极受地磁场作用会指向地理的北极,而不是南极,所以选项D说法错误,符合要求。
综上选D。
【分析】 本题主要考查磁场的基本概念,包括磁场的存在性、磁感线的性质、通电导体的磁场以及地磁场的方向。需要逐一分析每个选项所涉及的知识点,判断其正确性。
9.【答案】B
【知识点】通电螺线管的磁场;通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【解答】AD、 天亮时S自动闭合 ,根据安培定则可知电磁铁下端为N极,磁感线方向为下端出发回到上端,故AD错误;
B、 将R的滑片P向上滑动,电阻减小,电路中电流增加,所以电磁铁磁性增加,故B正确;
C、 天暗时S自动断开 ,电磁铁失去磁性,故C错误;
综上选B。
【分析】通电螺线管:由通电线圈组成,磁性方向可通过安培定则判断:用右手握住通电螺线管,让四指指向电流的方向,那么大拇指所指的那一端就是通电螺线管的N极,磁性与电流、线圈匝数有关。
10.【答案】D
【知识点】通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【解答】A.图中,电流由左端流入,根据安培定则,右侧为N极,故A不符合题意;
BCD.图中,电流由右端流入,根据安培定则,左侧为N极,故BC不符合题意;故D符合题意。
故选D。
【分析】根据螺线管中电流方向,利用安培定则,判断磁体的磁极位置。
11.【答案】D
【知识点】欧姆定律及其应用;电路的动态分析;影响电磁铁磁性强弱的因素及其探究
【解析】【解答】光照强度减小时 ,光敏电阻变大,根据串联分压可知,其两端电压变大,电压表示数变大,故C错误;电源电压不变,结合欧姆定律计算可知,电路中电流减小,故D正确,电磁铁磁性减小,故B错误;可能导致衔铁分开,使得受控电路断路,灯泡不亮,故A错误。
综上选D。
【分析】1、电压表与待测用电器并联测量电压,电流表串联测量用电器电流,根据欧姆定律U=IR计算用电器的电流和电阻以及电压;
2、串联分压:用电器串联时,其两端的电压和电阻成正比;
3、电磁铁磁性的有无与电流的通断有关,磁性强弱与两个因素有关:线圈匝数多少、电流大小。
12.【答案】D
【知识点】磁感线及其特点;地磁场;通电直导线周围的磁场;影响电磁铁磁性强弱的因素及其探究
【解析】【解答】A、磁感线是为了描述磁场而人为引入的假想曲线,并非磁体周围空间中实际存在的曲线,所以选项A错误。
B、指南针静止时,其南极指向地理南极,而地理南极对应地磁北极,所以选项B错误。
C、电磁铁磁性的强弱与电流大小、线圈匝数、是否有铁芯等因素有关,并非只与电流大小有关,所以选项C错误。
D、扬声器是利用通电导体在磁场中受到力的作用这一原理来工作的,当通过扬声器的电流变化时,带动纸盆振动发出声音,所以选项D正确。
综上选D。
【分析】 本题需结合电和磁相关知识点,对每个选项逐一分析判断。涉及磁感线的本质、指南针指向规律、电磁铁磁性强弱的影响因素、扬声器的工作原理等知识。
13.【答案】C
【知识点】电磁铁的构造和原理
【解析】【解答】电磁铁的磁性强度和电流、线圈匝数有关,电流越大磁性越强,线圈匝数越多,磁性越强,向右移动滑片,导致电流变大,磁性增加,吸引铁钉数多,减少匝数会使得磁性减弱,减小铁钉的的数量,减小电池数、对调电源,电流不变,不会增加磁性,故C正确,ABD错误;
综上选C。
【分析】通电螺线管:由通电线圈组成,磁性方向可通过安培定则判断:用右手握住通电螺线管,让四指指向电流的方向,那么大拇指所指的那一端就是通电螺线管的N极,磁性与电流、线圈匝数有关。
14.【答案】B
【知识点】磁现象;通电直导线周围的磁场;电磁铁的构造和原理
【解析】【解答】A、扬声器发声的工作原理为通电导线在磁场中受力,故A错误;
B、闭合开关,通电螺线管产生磁性,吸引衔铁使得敲击铃碗,故B正确。
C、 同名磁极相斥 ,使得小车相互排斥,远离,故C错误;
D、通电导线周围存在磁场,使得小磁针偏转,故D错误。
综上选B。
【分析】1、电磁感应现象:闭合电路的一部分导体在磁场中作切割磁感线运动,导体中就会产生电流的现象,实例:发电机、 POS机读出信息;
2、电流的磁效应:通电导线周围存在磁场,使得小磁针发生偏转;
3、通电导线在磁场中受到力的作用,实例有:电动机;
4、通电螺线管:由通电线圈组成,磁性方向可通过安培定则判断:用右手握住通电螺线管,让四指指向电流的方向,那么大拇指所指的那一端就是通电螺线管的N极,磁性与电流、线圈匝数有关。
15.【答案】C
【知识点】通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【解答】A.根据安培定则可知,通电螺线管的左端是S极,右端是N极,故A错误;
B.闭合开关,磁感线由右端出发回到左端,所以在a处磁感线方向向左下,b处的N极指向左上,故B错误;
C.小磁针的作用是检验通电螺线管周围的磁场方向,故C正确;
D.通电螺线管的磁极方向和电流方向有关,对调电源正负极,闭合开关,通电螺线管的磁场方向改变,故D错误。
故选C。
【分析】通电螺线管:由通电线圈组成,磁性方向可通过安培定则判断:用右手握住通电螺线管,让四指指向电流的方向,那么大拇指所指的那一端就是通电螺线管的N极,磁性与电流、线圈匝数有关;
16.【答案】负;南;北
【知识点】两种电荷;地磁场
【解析】【解答】(1)用毛皮摩擦过得橡胶棒,橡胶棒获得了电子,带负电;(2)人们把指南针指南的磁极叫南极;(3)地磁场的北极在地理的南极附近。
故答案为:第1空、负;第2空、南;第3空、北
【分析】本题考查了摩擦起电和地磁场,摩擦起电的实质是电荷发生了转移,而不是创造了电荷;地球本身就是一个大磁体,地磁北极在地理南极附近,地磁南极在地理北极附近。
17.【答案】没有;磁化;S
【知识点】磁现象
【解析】【解答】只将铁棒靠近大头针,不能吸引大头针,则软铁棒没有磁性,当条形磁体靠近软铁棒的A端,此时软铁棒的B端能吸引大头针,则软铁棒有磁性,是磁化现象, 由于软铁棒的A端靠近磁铁的S极,根据磁极间相互作用,A端是B极,B端应是S极。
【分析】使没有磁性的物体产生磁性,是磁化现象;磁极间异名磁极相互吸引,磁铁上有两个磁极,为N极和S极。
18.【答案】C(或D);A;N
【知识点】通电螺线管的磁场;安培定则
【解析】【解答】 当闭合且变阻器滑动片向右滑动时,电磁铁的磁性减弱 ,说明电流减小,电阻增大,所以变阻器的接线方式为C和A,根据安培定则可知通电螺线管左端为N,根据磁感线的方向,可知小磁针左端为N极
综上第1空为C(或D);第2空为A;第3空为N
【分析】根据安培定则,变阻器的连接、磁感线的方向填空
1、通电螺线管:由通电线圈组成,磁性方向可通过安培定则判断:用右手握住通电螺线管,让四指指向电流的方向,那么大拇指所指的那一端就是通电螺线管的N极,磁性与电流、线圈匝数有关,所以当闭合且变阻器滑动片向右滑动时,电磁铁的磁性减弱 ,说明电流减小,电阻增大
2、变阻器的连接:变阻器的连接为一上一下,通过改变电阻丝接入电路的长度进而改变电阻,所以变阻器的接线方式为C和A
3、通电螺线管磁感线的方向为从N极出发回到S极,所以从左端出发回到右端,小磁针N极方向为左侧
19.【答案】不是;南
【知识点】磁感线及其特点;地磁场
【解析】【解答】解:地磁场的磁感线是人们为了形象的研究磁场的分布情况及其特点而引入的一些带箭头的曲线,不是真实存在的。
地磁场的N极在地理的南极附近,地磁场的S极在地理的北极附近。
故答案为:不是;南。
【分析】磁感线是人为引入的一组假想曲线,是模拟无数小磁针在磁场中的分布和排列情况而画出的曲线,磁场中并没有客观存在的磁感线;
地磁场的N极在地理南极附近,S极在地理北极附近。地磁的两极与地理的两极并不重合。
20.【答案】上;磁极间的相互作用
【知识点】磁场
【解析】【解答】由题意得条形磁铁N极越接近M,M对电子秤产生的压力越大,说明N极与M相互排斥,所以M的上端是N极。该实验通过电子秤的示数变化情况来判断磁体的磁极,利用的原理是同名磁极相互排斥,所以该实验探究的科学问题是磁极间的相互作用。
【分析】同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引;根据实验现象分析探究的问题。
21.【答案】磁感线;磁场的强弱;北
【知识点】磁场;磁感线及其特点;地磁场
【解析】【解答】磁感线是描述磁场方向和强度的物理量,地磁极和小磁针的南北指向相反,所以小磁针的N极指向地理的北极
综上第1空为磁感线;第2空为磁场的强弱;第3空为北
【分析】根据磁感线、地理磁极和地磁北极填空
1、磁感线是描述磁场方向和强度的物理量,磁感线越密集,磁场强度越强;
2、地理北极和地磁北极相反,小磁针N极指向地磁s极,即地理的北极
22.【答案】S;CD
【知识点】安培定则
【解析】【解答】 小磁针顺时针转动,所以通电螺线管上方为N,下端为S极, 探究通电螺线管的磁极与螺线管中电流方向的关系,接下来可以对调 CD两点的接线柱,改变电流方向;
【分析】通电螺线管:由通电线圈组成,磁性方向可通过安培定则判断:用右手握住通电螺线管,让四指指向电流的方向,那么大拇指所指的那一端就是通电螺线管的N极,磁性与电流、线圈匝数有关。
23.【答案】缩短;电.
【知识点】通电螺线管的磁场;安培定则;磁极间的相互作用
【解析】【解答】 滑动变阻器的滑片 P 向右移动 ,接入电路中的电阻减小,根据欧姆定律可知,电路中电流较大,所以通电螺线管磁场增强,根据安培定则可知,通电螺线管上方磁场为N极,所以根据同性磁极相互排斥可知,弹簧缩短,电动机是将点呢个转换为机械能的装置。
【分析】 本题第一空考查通电螺线管的磁场特性、安培定则及磁极间作用规律的综合应用;第二空考查电动机的工作原理(能量转化)。解题关键是理解通电螺线管磁性强弱与电流的关系,以及电动机“电→机械”的能量转化本质。
24.【答案】N;S;电流
【知识点】磁场;通电直导线周围的磁场
【解析】【解答】小磁针N极指向为磁场的方向,据图可知,右端磁场方向向左,所以右端为S极, 把电池的正负极对调,变量为电流,再进行实验, 所以探究的是 通电螺线管外部磁场方向与 电流方向有关。
【分析】 本题考查通电螺线管外部磁场的相关知识,关键在于掌握磁场方向的定义、通电螺线管极性的判断方法以及影响其外部磁场方向的因素(电流方向)。通过对小磁针指向的分析确定极性,利用改变电流方向来探究磁场方向与电流方向的关系。
25.【答案】磁场;N
【知识点】通电直导线周围的磁场;安培定则
【解析】【解答】根据奥斯特发现的电流的磁效应可知,螺线管周围存在磁场,根据安培定则可知,通电螺线管上端为N,所以 叶轮下端的磁极是 N极。
【分析】通电螺线管:由通电线圈组成,磁性方向可通过安培定则判断:用右手握住通电螺线管,让四指指向电流的方向,那么大拇指所指的那一端就是通电螺线管的N极,磁性与电流、线圈匝数有关;
磁极相互作用:同名磁极相互排斥、异名磁极相互吸引。
26.【答案】钉帽;在线圈匝数相同时,电流越大,磁性越强;在电流一定时,线圈的匝数越多,磁性越强;小钢钉不会掉下来
【知识点】影响电磁铁磁性强弱的因素及其探究
【解析】【解答】根据安培定则可知,钉帽为N极,甲乙的变量为变阻器的长度,变阻器接入电路中电阻较大,电流较小,磁性越弱,吸的铁钉子数较少,所以结论为在线圈匝数相同时,电流越大,磁性越强;图丙中的变量为线圈匝数,线圈匝数越多,钉子吸引数越多,所以得到的结论为在电流一定时,线圈的匝数越多,磁性越强, 断开开关后,电磁铁失去磁性,但小钢钉因自身剩磁仍保持磁性,所以会 吸在大铁钉上 。
【分析】 本题围绕“探究影响电磁铁磁性强弱的因素”实验展开,需运用**安培定则**判断电磁铁的磁极、分析电流与磁极个数对磁性强弱的影响,以及理解铁钉与钢钉的磁性差异。
- 判断甲图大铁钉N极:利用安培定则(右手握螺线管,四指沿电流方向,拇指指向为N极)。
- 甲、乙实验结论:对比两图中电流大小(由缠绕圈数体现,圈数越多电流越大),观察吸引铁钉数量变化,推导电流对磁性强弱的影响。
- 丙图实验结论:对比甲图(大铁钉)与丙图(小铁钉),控制电流相同,观察吸引铁钉数量变化,推导铁钉大小对磁性强弱的影响。
- 小铁钉换小钢钉的现象:依据铁钉(软磁体,无电流时无磁性)与钢钉(硬磁体,有剩磁)的特性,分析断开开关后的差异。
27.【答案】(1)C、D
(2)100;2
(3)小
【知识点】电阻的串联;欧姆定律及其应用;电路的动态分析;电磁继电器的组成、原理和特点
【解析】【解答】(1)压力越大,输出电压变大,导致电流更大,使得衔铁被吸引下来,CD接通,所以电铃在CD间;
(2) 压力达到3×105N时报警 ,此时输出电压为3.0V,电流为0.02A,根据欧姆定律计算可知总电阻为R总=,电阻箱R=R总-R继电器=150Ω-50Ω=100Ω;根据串联分压可知,电磁继电器的电压和电阻箱的比值为1:2,所以电阻箱的电压为2V;
(3) 临界报警压力减小,电路中报警电流不变,根据欧姆定律计算可知此时电路的电流减小,所以电阻箱阻值减小,
【分析】1、串联电路的电路规律:串联电路,电流处处相等,电源的电压为用电器电压之和,总电阻为用电器电阻之和。
2、电压表与待测用电器并联测量电压,电流表串联测量用电器电流,根据欧姆定律U=IR计算用电器的电流和电阻以及电压。
28.【答案】S;左;变小
【知识点】二力平衡的条件及其应用;通电螺线管的磁场
【解析】【解答】图中,闭合开关,电流从右侧流入,根据安培定则,判断通电螺线管的右端是S极,根据同名磁极相互排斥,右侧磁铁受到向右的斥力,磁体处于静止状态,受力平衡,受到向左的摩擦力:当滑动变阻器滑片向下滑动,接入电路的电阻变大,电流减小,电磁铁磁性变弱,和条形磁铁间的斥力减小,条形磁体仍处于平衡状态,受到平衡力,受到的摩擦力将变小。
【分析】根据安培定则判断电磁铁的磁极;根据磁极间相互作用,判断受力方向;电磁铁的磁性随电流的减小后变弱;物体受到二力平衡时,力的大小相等。
29.【答案】N;B
【知识点】通电螺线管的极性和电流方向的判断;影响电磁铁磁性强弱的因素及其探究
【解析】(1)根据安培定则可知,图中电磁铁A的上端为N极。由图可知,B吸引的大头针多,说明B的磁性强。
综上 第1空、N; 第2空、B;
【分析】通电螺线管:由通电线圈组成,磁性方向可通过安培定则判断:用右手握住通电螺线管,让四指指向电流的方向,那么大拇指所指的那一端就是通电螺线管的N极,磁性与电流、线圈匝数有关。
30.【答案】(1)磁性强弱
(2)乙, 丙
(3)线圈的匝数越多,它的磁性越强
【知识点】影响电磁铁磁性强弱的因素及其探究
【解析】【解答】1) 通过观察电磁铁吸引大头针数目多少的不同,来判断它的 磁性强弱
综上 第1空为磁性强弱
2) 通过比较 乙丙(调节变阻器大小,改变电流大小)可以验证 电磁铁的磁性与电流大小有关
综上 第1空为乙, 丙
3) 线圈的匝数越多,磁性越强
综上 第1空为线圈的匝数越多,它的磁性越强
【分析】根据电磁铁磁性的影响因素、转换法填空
1、电磁铁的磁性与电流强度、线圈匝数有关,电流越大,磁性越强,线圈匝数越多,磁性越强
2、转换法:在物理实验中,某些物理量(动能、电能)难以直接观察,需要转换成容易观察的指标进行测量,如本题中磁性的强弱难以直接测量,所以需要通过 观察电磁铁吸引大头针数目 进行测量;
31.【答案】通电螺线管的磁场与条形磁铁相似,两端磁性强,中间的磁性弱;N
【知识点】通电螺线管的磁场
【解析】【解答】(1)由图分析可知,通电螺线管与条形磁铁相似,都是两端铁屑密集,中间铁屑少。
(2)小磁针的指向为N极的指向,据图可知,通电螺线管的右端为N极。
综上 第1空、通电螺线管的磁场与条形磁铁相似,两端磁性强,中间的磁性弱 第2空、N
【分析】磁感线: 在磁场中画一些曲线,使曲线上任何一点的切线方向都跟这一点的磁场方向相同,磁感线是人为假想表征磁场方向和强弱的 的物理量,磁感线从N极出发,回到S极,通电螺线管磁场与条形磁铁相似
32.【答案】N;增大;真空
【知识点】声音的传播条件;安培定则
【解析】【解答】探究声音的传播时,利用磁悬浮装置使发声体悬浮,A磁体上端为N极,B磁体下端为N极,利用同名磁极相互排斥,实现悬浮;抽出玻璃罩内空气,罩内气压减小,气球内气压大于外侧气压,体积增大;随着抽出气体,发声体上方的轻质小球振动,但几乎听不到声音了,是没有介质传播,可说明真空不能传声。
【分析】磁极间同名磁极相互排斥;气球外界气压减小,气球膨胀;真空不能传声。
33.【答案】
【知识点】磁场;磁感线及其特点
【解析】【解答】由图可知,由于左侧磁体的左端是N极,故磁体的右端为S极,由于磁极间的相互作用可知,右侧磁体的左端为S极,故小磁针的上端为N极,下端为S极。由于在磁体外部,磁感线总是从N极发出,回到S极,所以图中磁感线的方向均指向S极,如下图所示:
【分析】知道磁体的N极,根据磁极间的相互作用判断出小磁针的磁极。
根据磁极判断出磁感线的方向。在磁体外部,磁感线总是从N极发出,回到S极。
34.【答案】(1)B
(2)解:根据足浴盆的相关参数,可知的功率:,
利用可得的阻值:;
(3)解:当温度加热至时,此时电磁继电器线圈的电流达到,可以求得控制电路的总电阻:,
由图乙可知,此时,
可得此时滑动变阻器的电阻阻值:;
(4)减小滑动变阻器的阻值。
【知识点】欧姆定律及其应用;电功率的计算;通电直导线周围的磁场
【解析】【分析】 1)工作电路处于加热状态时,电路中电阻较小,所以电磁继电器衔铁的触点应该与 B点连接
2) 根据题可知的功率:,根据计算的阻值;
3) 当温度加热至时,此时电磁继电器线圈的电流达到,根据欧姆定律求得控制电路的总电阻,由图乙可知,此时,根据求解滑动变阻器的电阻阻值
4)根据P=U2/R可知,提高保温功率的方法有减小滑动变阻器的阻值或者提高电源电压可以提高 升高足浴盆保温温度
35.【答案】(1)S
(2)140℃
(3)1100W;44Ω
【知识点】电阻的串联;欧姆定律及其应用;电功率的计算;电流的热效应;安培定则
【解析】【解答】(1) 根据安培定则,用右手握住螺线管,让四指指向螺线管中电流的方向,则大拇指所指的那端就是螺线管的N极。由图可知,电流从电磁铁上端流入,下端流出,所以电磁铁的上端为S极。
(2)根据题目分析可知 当电磁铁线圈中的电流达到0.15A时,衔铁吸合,触点断开,停止加热。 此时控制电路总电阻R=,所以Rt=40Ω-10Ω=30Ω,此时对应140℃。
(3)低温挡电路中只有R1,R2的电功率P=,所以P1=1100W。所以。
【分析】 (1)根据安培定则判断电磁铁极性;
(2)先根据欧姆定律算出控制电路总电阻,再求出热敏电阻阻值,最后对照表格得出温度;
(3)先分析加热电路高低温挡的连接情况,再根据功率公式计算。
36.【答案】(1)S
(2)B
(3)1.1;热
(4)170;向右
【知识点】欧姆定律及其应用;电路的动态分析;电功率的计算;电流的热效应;安培定则
【解析】【解答】(1)由2图可知,电流从电磁铁下端流入,上端流出,由右手定则可知,电磁铁的下端是N极,上端是S极。
(2)A.由题中材料可知,给PLA塑料加热,直接从固体演变成液体的,当在给ABS塑料进行加热的时候,它就会慢慢转换成一种液体,所以打印丝材ABS塑料是非晶体,而PLA塑料是晶体,故A正确,不符合题意;
B.该打印机工作工作1min,功率为250W,消耗的电能为W=Pt=250W×60s=1.5×104J,打印机喷头放出的热量小于消耗的电能,故B错误,符合题意;
C.打印喷头主要利用电流的热效应工作的,故C正确,不符合题意;
D.打印机工作时发出的声音为50dB~60dB,小于90dB,不会对人的听力造成损伤,故D正确,不符合题意。
故选B。
(3)由表中数据,打印机正常工作的电压为220V,电功率为250W,根据P=UI,该3D打印机正常工作时的电流大约为,打印喷头主要利用电流的热效应工作的。
(4)2图控制电路中,U1=9V,当电磁继电器线圈的电流达到100mA=0.1A时,衔铁被吸下来,根据欧姆定律计算此时电路的总电阻为,结合电阻的串联可知R1的阻值为;根据3图知喷头的温度最高可达到170℃。低于丝料熔化所需要的温度;要使打印丝料能熔化,则应使温度更高时才达到衔铁被吸下所需电流100mA、停止加热,而温度越高,温度传感器阻值越小,滑动变阻器的滑片可以向右移动,使度传感器阻值更小时,即温度更高时才断开加热电路。
【分析】1、晶体:有固定熔点:如冰、海波、无固定熔点:蜡烛、玻璃;
2、通电螺线管:由通电线圈组成,磁性方向可通过安培定则判断:用右手握住通电螺线管,让四指指向电流的方向,那么大拇指所指的那一端就是通电螺线管的N极,磁性与电流、线圈匝数有关;
3、电功率的计算:公式为W=Pt;P=UI
4、串联电路的电路规律:串联电路,电流处处相等,电源的电压为用电器电压之和,总电阻为用电器电阻之和;
5、电压表与待测用电器并联测量电压,电流表串联测量用电器电流,根据欧姆定律U=IR计算用电器的电流和电阻以及电压。
(1)由2图可知,电流从电磁铁下端流入,上端流出,电磁铁的正面,电流从右侧流向左侧,由右手定则可知,电磁铁的下端是N极,上端是S极。
(2)A.由题中材料可知,当在给ABS塑料进行加热的时候,它就会慢慢转换成一种液体,而PLA塑料直接从固体演变成液体的,所以打印丝材ABS塑料是非晶体,而PLA塑料是晶体,故A正确,不符合题意;
B.该打印机工作工作1min,消耗的电能为W=Pt=250W×60s=1.5×104J
而打印机喷头放出的热量小于消耗的电能,故B错误,符合题意;
C.热融技术是添加打印丝材到打印头,加热到190℃~230℃,熔化后从喷头挤出细细的料丝,故打印喷头主要利用电流的热效应工作的,故C正确,不符合题意;
D.为了保护听力,应控制噪声不超过90dB,打印机工作时发出的声音为50dB~60dB,不会对人的听力造成损伤,故D正确,不符合题意。
故选B。
(3)[1]由表中数据,根据P=UI,该3D打印机正常工作时的电流大约为
[2]热融技术是添加打印丝材到打印头,加热到190℃~230℃,熔化后从喷头挤出细细的料丝,故打印喷头主要利用电流的热效应工作的。
(4)[1]2图控制电路中,U1=9V,当电磁继电器线圈的电流达到100mA=0.1A时,衔铁被吸下来,此时电路的总电阻为
则R1的阻值为
根据3图温度传感器R1阻值随温度变化的图像知喷头的温度最高可达到170℃。
[2]由题可知,此时喷头可以达到的最高温度为170℃,低于丝料熔化所需要的温度;要使打印丝料能熔化,则应使温度更高时才达到衔铁被吸下所需电流100mA、停止加热,而温度越高,温度传感器阻值越小,滑动变阻器的滑片可以向右移动,增大其在电路中的阻值,使度传感器阻值更小时,即温度更高时才断开加热电路。
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