九年级物理从指南针到磁浮列车测试题及答案

单元综合检测(六)

(第十七章)

(45分钟100分)

一、选择题(本大题共10小题,每小题4分,共40分)

1.为了判断一根钢棒是否有磁性,小明进行了如下几组小实验,其中不能达到目的的是( )

A.让钢棒靠近铁屑,铁屑被吸引,则钢棒具有磁性

B.用细线将钢棒吊起来,使它能在水平面内自由转动,静止时总是指南北方向,则钢棒具有磁性

C.让小磁针靠近钢棒,若钢棒与小磁针相互排斥,则钢棒具有磁性

D.让小磁针靠近钢棒,若钢棒与小磁针相互吸引,则钢棒具有磁性

2.(2012·蚌埠四校中考)历史上,安培曾经提出分子环形电流的假说来解释为什么磁体具有磁性,他认为在物质微粒的内部存在着一种环形的分子电流,分子电流会形成磁场,使分子相当于一个小磁体(如图所示)。根据安培的这一假说,以下说法正确的是( )

A.这一假说能够说明磁可以生电

B.这一假说能够说明磁现象产生的本质

C.未磁化的物体,其微粒内部不含有这样的环形电流

D.磁化的物体,其微粒内部环形电流的方向是杂乱无章的

3.下列说法正确的是( )

A.磁感线是真实存在的,磁场由无数条磁感线组成

B.在地磁场作用下能自由转动的小磁针,静止时N极指向北方

C.要使通电螺线管的磁性减弱,应该在螺线管中插入铁芯

D.奥斯特实验表明,铜导线可以被磁化

4.(2012·温州中考)下列设备或电器中,其主要工作原理与电磁铁无关的是

( )

5.小明在学习电与磁的知识后,标出了如图所示四种情况下磁体的磁极(小磁针的黑端为N极),其中正确的是( )

6.(2012·济宁中考)如图是拍摄机动车辆闯红灯的工作原理示意图。光控开关接收到红灯发出的光会自动闭合,压力开关受到机动车的压力会闭合,摄像系统在电路接通时可自动拍摄违章车辆。下列有关说法正确的是( )

A.只要光控开关接收到红光,摄像系统就会自动拍摄

B.机动车只要驶过埋有压力开关的路口,摄像系统就会自动拍摄

C.只有光控开关和压力开关都闭合时,摄像系统才会自动拍摄

D.若将光控开关和压力开关并联,也能起到相同的作用

7.如图是汽车启动装置原理图。对于这一装置及其工作特点,下列说法中不正确的是( )

A.旋转钥匙能使电磁铁所在电路工作

B.电磁铁的工作电压比电动机的工作电压低

C.电磁铁通电时,上端是S极,下端是N极

D.电磁铁通电时,吸引上方的衔铁,使触点A向右与B接触

8.(2012·杭州中考)如图所示是小李探究电磁铁磁性强弱与什么因素有关的实验装置。下列措施中能使电磁铁磁性增强的是( )

A.滑片P向右移动,其他条件不变

B.滑片P向左移动,其他条件不变

C.开关S由1扳到2,其他条件不变

D.电源的正负极对调,其他条件不变

9.在安装直流电动机模型的实验中,按实验要求连好电路,闭合开关后电动机不转,其原因不可能是( )

A.电刷与换向器之间接触过松

B.电刷与换向器之间接触过紧

C.线圈没有处于平衡状态

D.变阻器接入电路的阻值过大

10.关于直流电动机的有关说法,错误的是( )

A.直流电动机是利用通电线圈在磁场中转动的原理制成的

B.直流电动机中换向器的作用是在线圈到达平衡位置时就能自动改变线圈中的电流方向

C.直流电动机是把电能转化为机械能的装置

D.以上三种说法都是错误的

二、填空题(本大题共8小题,每空2分,共30分)

11.(2012·昆明中考)图中开关S闭合后,小磁针静止在图示位置。则螺线管左端是__________极,小磁针的左端是________________极。

12.小东拆开录音机,发现里面有一个电动机,经过思考他知道这是一个直流电动机,那么直流电动机是根据____________________原理制成的,直流电动机工作时,线圈中电流方向是________(选填“变化”或“不变化”)的。

13.为判断电源的正、负极,晓华同学找来了一个小铁钉,把绝缘导线的一部分绕在上面,制成了一个电磁铁连在电路中。当闭合开关S,小磁针静止时的指向如图所示。据此判断________端是电源的正极(选填“a”或“b”)。

14.(2012·宿迁中考)科学家正在研究、开发和平利用核聚变产生的能量,目前还处于实验阶段,该实验需要强磁场,而天然磁体无法满足此实验要求,科学家尝试利用__________周围存在的磁场来达到目的。你认为可以通过________ ________________增强磁场的强度(写出一条即可)。

15.电磁炮是利用电磁发射技术制成的一种先进的武器,具有速度快、命中率高等优点。它的主要原理如图所示,通电导体在磁场力的作用下沿导轨加速运动,系在通电导体上的弹体以10 km/s的速度发射出去,电磁炮的发射过程是____ 能向________能的转化过程。

16.(2012·鸡西中考)如图是一种温度自动报警器原理示意图,制作水银温度计时,插入一根金属丝,水银与金属丝相接触时,电磁铁电路就会接通。当温度

______时,电铃响,发出报警信号,此时螺线管的上端是______极。

17.在原子内部,核外电子绕原子核运动会形成一种环形电流,该环形电流产生

的磁场使物质微粒(原子)的两侧相当于两个磁极。若图中箭头表示的是电子绕原子核运动的方向,则环形电流的左侧应为__________(选填“N”或“S”)

极。

18.如图所示,线圈ab边和cd边的电流方向______(选填“相同”或“相反”),在这两个力的作用下线圈转动起来,这时______能转化为______能。

三、作图与简答题(本大题共2小题,共10分)

19.(5分)(2012·眉山中考)如图所示,请标出开关闭合后螺线管的南北极并画出放在其左侧的小磁针的转动方向。

20.(5分)(2012·威海中考)请在如图所示的虚线方框内,画上适当的电器元件,与框外的通电螺线管和开关组成一个闭合电路,使此电路在开关S1闭合后能够满足:①改变电流的强弱;②使小磁针静止时方向如图中所示。然后再根据小磁针的指向,在图中标出通电螺线管的N、S极。

四、实验探究题(本大题共2小题,共20分)

21.(10分)(2011·鞍山中考)在探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”实验中,实验室准备的器材有:电源、开关、滑动变阻器、两根完全相同的铁钉、表面绝缘的铜线、大头针若干。小明利用上述器材,制成简易电磁铁甲、乙,并设计了如图所示的电路。

(1)实验中通过观察电磁铁_______的不同,可以判断电磁铁的磁性强弱不同。

(2)当滑动变阻器滑片向左移动时,电磁铁甲、乙吸引大头针的个数________ __(选填“增加”或“减少”),说明电流越________,电磁铁磁性越强。

(3)根据图示的情境可知,__________(选填“甲”或“乙”)的磁性强,说明电流一定时,____________,电磁铁磁性越强。

22.(10分)(2012·株洲中考)科学家发现两根平行导线通电后有如图所示的现象(图中实线、虚线分别表示通电前、后的情况)。

(1)由图可知两平行通电导线之间有力的作用。当通入的电流方向相同时,导线相互________;当通入电流方向相反时,导线相互________。

(2)判断通电直导线周围磁场方向的方法是:用右手握导线,大拇指指向电流方向,则四指环绕的方向就是通电直导线周围的磁场方向。根据这个方法,请你判定甲图中导线a在导线b处产生的磁场方向为垂直于纸面________(选填“向里”或“向外”)。

(3)上述现象的原因是:通电导线a周围产生的磁场对通电导线b有________的作用。当导线a中的电流方向改变时,其磁场的方向也发生改变,导线b受力方向随之改变。

(4)由此可知:与磁体之间的相互作用一样,电流之间的相互作用也是通过

________来实现的。

答案解析

1.【解析】选D。本题考查了简单的磁现象。磁体能够吸引铁屑等,因此A正确;磁体具有指南北的性质,因此B也正确;钢棒与小磁针相互排斥,即钢棒与小磁

针相对的一端为同名磁极,说明钢棒有磁性;若钢棒没有磁性,当它靠近小磁针时,钢棒与小磁针也会相互吸引,因此D不能达到目的。

2.【解析】选B。本题考查电生磁及磁化的本质。物质是由微粒构成的,微粒间存在的分子电流产生磁场,从而使物体具有磁性,而不是物质为了具有磁性才产生电流的,所以A错误,B正确;未磁化的物质也是由分子构成的,也存在着分子

电流,但微粒内部环形电流的方向是杂乱无章的,产生的磁场相互抵消,C错误;

磁化物体的磁性主要集中在两极,说明物体分子的磁场方向是一致的,也说明分子电流的方向是一致的,D错误。

3.【解析】选B。本题考查了磁感线、地磁场、电磁铁、奥斯特实验等知识

点。磁体的周围存在磁场,用磁感线可以将磁场形象地描述出来,但磁感线是不存在的,是人们为了研究磁场而假想出来的,运用的是理想模型法,A选项错误;

地球的周围存在磁场,地磁的北极在地理的南极附近,地磁的南极在地理的北极附近。因此,将小磁针放在地磁场中,在磁场力的作用下静止时N极指向北方, B选项正确;在通电螺线管中插入铁芯,铁芯会被磁化,因此通电螺线管的磁性会大大地增强,C选项错误;奥斯特实验表明,电流的周围存在磁场,D选项错误。4.【解析】选B。本题考查了电磁铁的应用。电铃是利用电磁继电器原理制成的,电磁继电器是利用电磁铁控制工作通断的开关;电磁选矿机是利用电磁铁吸引铁性物质进行选矿的;电磁起重机是利用电磁铁吸引铁性物质进行工作的,故选项A、C、D的工作原理与均电磁铁有关;电熨斗是利用电流的热效应进行工

作的,故其工作原理与电磁铁无关,所以本题选B。

5.【解析】选C。本题考查磁极间的相互作用。根据磁极间的相互作用,同名磁极相互排斥,A、D中都是N极相吸引,A、D错;根据通电螺线管的磁极的判断方

法判断,B中通电螺线管是左N右S,也是N极相吸引,B错;根据通电螺线管的磁极的判断方法判断,C中通电螺线管是上N下S,小磁针的下端是S极,异名磁极相互吸引,C对。

6.【解析】选C。本题考查电磁继电器的工作原理。分析题图可知,压力开关和光控开关串联,只有两开关同时闭合时,电磁铁才会工作。故只有当红灯照射到光控开关且压力开关受到压力时,电磁铁具有磁性,吸引衔铁使摄像系统工作, 故C选项正确,A、B选项错;若将光控开关和压力开关并联时,则光控开关或压

力开关有一个开关闭合,摄像系统就能工作。故起不到光和压力同时控制电磁

铁的作用。

7.【解析】选C。本题考查电磁铁的有关知识。旋转钥匙后,使电磁铁电路构成通路,该电路正常工作,A正确;电磁铁电路属于控制电路,图中显示低电压,电动机电路属于工作电路,图中显示高电压,B正确;根据图中电源的正负极可知,电

路接通后,电流从电磁铁的上端正面流入,从下端背面流出,由通电螺线管的磁

极的判断方法可知,电磁铁上端为N极,下端为S极,C错误;电磁铁电路接通后,吸引上方的衔铁,使触点A向右与B接触,D正确。

8.【解析】选B。本题结合电生磁和滑动变阻器的变化两个知识点,考查了对物理综合知识的掌握。电磁铁的磁性强弱与下列三种因素有关:(1)电流强弱; (2)线圈匝数;(3)有无铁芯。A项中P向右移动时,电阻增大,电流变小,磁性减弱;B项中P向左移动时,电阻减小,电流增大,磁性增强;C项线圈匝数变少,磁

性减弱;D项电源正负极的对调不影响磁性大小。

9.【解析】选C。本题考查了直流电动机安装过程中容易出现的一些问题。如

果电刷与换向器之间接触过松,会导致电路开路,所以A可能导致电动机不转动;如果电刷与换向器接触过紧,会增加摩擦力,所以B会导致电动机转不动;如果

变阻器连入电路的阻值过大,则会使电路中电流过小,电动机也可能不转,所以D 可能导致电动机不转;线圈没有处于平衡状态时,电动机一定转动,故选C。

10.【解析】选D。本题考查了直流电动机的相关知识。直流电动机是利用通电线圈在磁场中转动的原理制成的;直流电动机中换向器的作用是在线圈到达平衡位置时自动改变线圈中的电流方向;直流电动机是把电能转化为机械能的装置,所以D项错误。

11.【解析】本题考查通电螺线管的磁极的判断方法的应用。伸出右手,四指弯曲指向电流的方向握住螺线管,则大拇指所指的方向为螺线管的N极,因此左端为S极,右端为N极。根据磁极间的相互作用规律,靠近通电螺线管N极的小磁针左端为S极。

答案:S S

12.【解析】本题考查电动机的工作原理及电流特点。直流电动机是根据通电导线在磁场中会受到力的作用的原理制成的。直流电动机在工作时,它在平衡位置不断地改变电流方向,以保证转动的连续性,所以电流是不断发生变化的。答案:通电导线在磁场中会受到力的作用的变化

13.【解析】本题考查磁极间的相互作用及通电螺线管的磁极的判断方法。解答此类题目一般采取分步解析法,具体运用时可分为三步进行:

(1)判断电磁铁两端的磁极;

(2)用通电螺线管的磁极的判断方法判断电流方向;

(3)标出电磁铁电流的环绕方向。由小磁针S极指向可知电磁铁右端为N极,由通电螺线管的磁极的判断方法可判断电磁铁中电流的方向,再根据电流方向判断电源的正、负极。

答案:b

14.【解析】本题考查通电导体周围存在磁场及磁场的强弱的影响因素。通电导体周围存在磁场,性质与天然磁体的磁场相同,故可以用通电导体制作电磁铁代替天然磁体;电磁铁的磁场强弱与线圈的匝数、电流的大小有关,可以通过增加线圈的匝数或增大通过的电流来增强磁场。

答案:通电导体增加线圈的匝数(增大通过的电流)

15.【解析】本题考查了磁场对电流的作用。通电导体在磁场中受到力的作用,消耗的电能转化为机械能。

答案:电机械

16.【解析】本题考查电磁铁的应用。当温度升高时,水银与金属丝相接触,电磁铁电路接通,电磁铁有磁性吸引衔铁,电铃电路接通,电铃响,发出报警信号;根据通电螺线管的磁极的判断方法可判定螺线管的上端是N极。

答案:升高N

17.【解析】本题考查了通电螺线管的磁极的判断。可以将环形电流看成一通电线圈,电流方向与电子运动的方向相反,利用右手螺旋定则可判断环形电流的右侧为N极,左侧为S极。

答案:S

18.【解析】本题考查电动机线圈的受力情况及能量转化。因为ab和cd中电流方向相反,故它们所受力的方向也相反。在力的作用下线圈转动起来,消耗电能,故这时电能转化为机械能。

答案:相反电机械

19.【解析】本题考查了通电螺线管周围的磁场与条形磁体周围的磁场相同。由通电螺线管的电流方向,根据通电螺线管的磁极的判断方法判断螺线管左端为N极,右端为S极。根据小磁针N极指向与磁感线方向相同,判断出小磁针N 极将逆时针转动。

答案:如图所示

20.【解析】本题主要考查电流方向对通电螺线管的磁场极性的影响和滑动变阻器改变电流的作用。分析题意可知,必须连入电源和滑动变阻器,根据磁极间的相互作用可知,电磁铁的左端为N极,右端为S极,再根据通电螺线管的磁极

的判断方法可知,电流在如图所示的电路中按顺时针方向流动,据此可确定电源的正负极。

答案:如图所示

21.【解析】本题考查了电磁铁磁性强弱的影响因素。磁体的磁性强弱我们看

不到、摸不着,可以通过磁体吸起大头针的数量来反映,这也是转换法思想的渗透。电磁铁的磁性强弱与线圈的匝数和通过线圈的电流有关,当滑片向左移动时,电路中的电流变大,电磁铁的磁性增强,吸引的大头针个数增加;图中两个线圈串联,通过的电流相同,线圈的匝数不同,是探究磁性强弱与线圈匝数的关

系。

答案:(1)吸起大头针的数量(2)增加大

(3)甲线圈匝数越多

22.【解析】本题考查通电导线之间力的相互作用。

(1)由图甲可以看出,当通入的电流方向相同时,导线相互吸引,由图乙可以看出,当通入的电流方向相反时,导线相互排斥;

(2)判断通电直导线周围磁场方向的方法,可以判定出甲图中导线a在导线b处产生的磁场方向为垂直于纸面向里;

(3)两平行通电导线之间有力的作用,实际上就是通电导线a周围产生的磁场对通电导线b有力的作用;

(4)这个实验现象告诉我们,与磁体之间的相互作用一样,电流之间的相互作用

也是通过磁场来实现的。

答案:(1)吸引排斥(2)向里

(3)力(4)磁场