人教版九年级全册物理第二十章电与磁章节测试Word格式.docx
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D.以上说法都不对
7.在如图所示的实验装置中,能说明电动机工作原理的是
A.
B.
C.
D.
8.一个球形磁体周围的磁感线分布情况如图所示,已知甲、乙是磁体的两个磁极,则()
A.甲是N极,乙是S极
B.甲是S极,乙是N极
C.甲、乙都是N极
D.甲、乙都是S极
二、多选题
9.下列说法中正确的是( )
A.导体周围一定存在着磁场
B.在电磁感应现象中,机械能转化为电能
C.指南针能指南是由于地磁场对指南针磁极有力的作用
D.磁场中某点的磁场方向是由放在该点的小磁针决定的
10.如图所示,下列哪个仪器的工作原理是“磁场对电流有力的作用”?
( )
电流表
电压表
发电机
电动机
11.下列关于电和磁的说法正确的是()
A.奥斯特实验表明了磁能生电
B.电磁铁的磁性强弱与通过其中的电流大小有关
C.发电机是将电能转化为机械能的装置
D.电动机是根据电线圈在磁场中受力转动的原理制成的
三、填空题
12.小明自制了一个带有电磁铁的木船模型(如图所示).将它放入水中漂浮,船头指向东.闭合开关S,电磁铁的A端为________极;
电磁铁由于受到地磁场的作用,船头会指向________.
13.(2017•四川)如图所示,在“探究什么情况下磁可以生电的实验”中,若让导体AB沿竖直方向向上运动,灵敏电流计的指针将________发生偏转;
若让导体AB水平向左运动,灵敏电流计的指针将________发生偏转.(两空均选填“会”或“不会”)
14.下列电器中,装有电动机的有________,其中应用直流电动机的有________.(填序号)
A.收音机B.复读机C.电视机D.电冰箱E.洗衣机F.吸尘器G.电热器H.电动剃须刀L.电铃.
15.福州科技馆展出的磁动轮是根据异名磁极相互吸引的原理制成的,每个轮的边缘装有12个侧放的柱形磁体,如图所示.当推动A轮转动时,其他3个轮会随之转动,若A轮磁体外侧是N极,则C轮磁体外侧是 ________ 极.如果A轮逆时针转动,C轮将________(填“顺”或“逆”,下同)时针转动,D轮将________时针转动.
16.丹麦著名物理学家________通过实验发现电流的磁效应.其实验方法如图所示,
(1)将一根直导线放在静止小磁针的正上方,并与小磁针平行放置.则该导线沿________方向.
(2)当开关闭合时,导线下方的小磁针会发生偏转,说明通电导体周围存在着________
(3)移去小磁针,上述结论是否成立?
________
四、解答题
17.如图所示,根据通电螺线管的磁感线方向,标出电源a端的正负极、小磁针b端的极性.
五、实验探究题
18.
(1)图
(1)是奥斯特曾经做过的实验示意图.
比较甲、乙两图,得到的结论是________;
比较甲、丙两图,得到的结论是________.
(2)一台简易电动机如图
(2)所示.用硬金属丝做两个支架,分别与电池的两极相连,用漆包线绕成一个矩形线圈,以线圈引线为轴.用小刀刮去轴一端的全部漆皮,再刮去另一端的半周漆皮,并将线圈放在支架上,磁体放在线圈下.接通电源并用手轻推一下线圈,线圈就会不停的转动起来
①电动机是利用通电线圈在磁场中受________而转动的原理制成的.
②要改变线圈的转动方向,可以________(提一个方案即可).
19.近年,浏阳市的山区小水电发展很快,小水电是利用水从高处落下,水的重力势能转化为水的动能,推动水轮机的叶片带动发电机发电.如图所示,是探究产生感应电流条件的实验装置,请根据所学知识回答下列问题:
(1)发电机的工作原理是________
(2)当让ab向右运动时,电表指针向左偏转,现要指针向右偏转,可________
六、综合题
20.小明同学受奥斯特实验的启发,产生了探究通电长直导线周围磁场的兴趣。
探究过程的一部分如下:
A.让竖直的通电长直导线垂直穿过一张硬纸板,以导线为中心在纸板上任意做直线.在直线上不同位置放上能够自由转动的小磁针,发现小磁针静止时N极指向都与直线垂直;
B.直线上任意关于导线对称两点处的小磁针N极指向相反;
C.改变电流大小时,小磁针指向不变;
D.通过查阅资料得知,通电长直导线外某点的磁场强弱与电流大小成正比,与这一点到直导线的距离成反比。
(1)做实验时,纸板的俯视图如下,若其中“⊙”表示电流方向垂直纸面向外,“⊕”表示电流方向垂直纸面向里,小磁针涂黑部分为N极。
请根据探究过程结合自己学过的知识,在右边的纸板的俯视图上作出通电长直导线周围的磁感线分布图(分布图要能够反映不同位置处磁场的强弱和方向)。
(2)若要验证某点磁场强弱与其到通电长直导线距离成反比的结论,应控制________不变。
(3)同一通电长直导线周围,离通电导线距离为r和2r的两点,磁场强弱的比值为________。
答案解析部分
1.【答案】A
【解析】【解答】解:
大头针被磁化后靠近S端都为N极,远离S极端都为S极,即针帽端都是S极,针帽端由于同名磁极相互排斥而分开.故选A.
【分析】要判断出两大头针是被吸引还是被排斥,需要知道两大头针远离S极的那一端的极性,大头针的极性可由磁性材料被磁化的特点确定,然后根据磁极间的作用规律作出正确判断.
2.【答案】B
AB、由于右端是电源的正极,所以电流从右端流入,故据安培定则可知,该螺线管的左端是N极,右端是S极,所以磁感线的方向应该从左向右,故通电螺线管外A点的磁场方向向右,故A错误,B正确;
C、滑片向左移动,接入电路的电阻变小,故电路的电流变大,磁性变强,故C错误;
D、据上面的分析可知,该螺线管的右端是S极,所以小磁针的左端应该是N极,故N极的指向沿水平向左转动,故D错误;
故选B.
【分析】
(1)磁场中某点的磁场方向与该点的磁感线方向是一致的;
(2)据电流的方向,结合安培定则判断出该通电螺线管的NS极即可;
(3)通电螺线管的磁场的强弱与电流的强弱有关;
3.【答案】B
【解析】【分析】磁性水雷中的小磁针静止时,水雷不会爆炸,军舰被地磁场磁化后就变成了一个浮动的磁体,当军舰接近磁性水雷时,由磁极间的相互作用就会使水雷中的小磁针发生转动,而发生爆炸.
【解答】磁性水雷中的小磁针静止时,一端指南,一端指北,水雷不会爆炸,军舰被地磁场磁化后就变成了一个浮动的磁体,当军舰接近磁性水雷时,由磁极间的相互作用:
同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引知,就会使水雷中的小磁针发生转动,而触发水雷发生爆炸.故B正确,ACD错误;
故选:
B.
【点评】本题考查了磁化、地磁场、磁极间的相互作用的知识,是磁现象在军事上的应用.
4.【答案】C
【解析】【分析】当重物开始下落时,绕过定滑轮带动pq向右运动,pqda是一个闭合回路,pq是闭合电路中的一部分导体,在磁场中做切割磁感线运动,会产生感应电流.
【解答】根据产生感应电流的条件来判断,会产生电流,导体运动具有机械能,产生电流具有电能,所以是机械能转化为电能.
故选C.
【点评】产生感应电流的条件:
闭合电路、一部分导体、切割磁感线运动;
电磁感应现象过程的能量转化是机械能转化为电能.
5.【答案】D
A、图中有电池,是电动机原理图,故A错误;
B、图中有学生电源,这是磁场对电流的作用实验,结论是通电导体在磁场中受力,故B错误;
C、是奥斯特实验,说明通电导线周围存在磁场,故C错误;
D、图中没有电池,是电磁感应现象实验,故D正确.
D.
【分析】根据对电与磁几个重要实验装置图的认识来判断:
(1)发电机原理图描述了线圈给外界的用电器供电;
电动机原理图描述了电源给线圈供电;
(2)电磁感应现象装置图没有电池;
磁场对电流的作用装置图有电池.
6.【答案】C
一根钢条靠近磁针的磁极,磁针被吸引过来.钢条可能是磁体,钢条和磁针的接触端是异名磁极相互吸引.钢条也可能不具有磁性,被磁体吸引造成的.故选C.
(1)同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引.
(2)排斥的具有同名磁极;
吸引的可能是异名磁极,也可能是磁体吸引磁性材料.
7.【答案】C
A、是奥斯特实验图,小磁针发针偏转说明通电导体周围有磁场,不符合题意;
B、探究电磁铁的磁性与线圈匝数关系的实验装置,不符合题意;
C、电路中有电源,通电导体受到磁场力的作用发生运动,是电动机的工作原理,符合题意;
D、是电磁感应的实验图,属于发电机的原理,不符合题意.
【分析】电动机的工作原理是:
通电导体在磁场中受到力的作用.结合选项中的实验装置可逐一做出判断.
8.【答案】B
从图中可以看出,在磁体的外部,磁感线都是从磁体的乙端出发回到甲端,所以乙为N极,甲为S极.
【分析】根据磁场的性质和磁感线的特点分析.磁体周围存在着磁场,为了形象描述磁场而引入了磁感线的概念,在磁体外部,磁感线是从N极发出,回到S极.
9.【答案】B,C
A、通电导线周围是存在着磁场的,故A错误;
B、据上面的分析可知,电磁感应现象中,是将机械能转化为电能的过程,故B正确;
C、地球是个大磁体,磁体间的相互作用是通过磁场发生的,指南针能指南是由于地磁场对指南针磁极有力的作用,故C正确;
D、磁场中某点的磁场方向是一定的,可以由放在该点的小磁针来判断,但不是由小磁针决定的,故D说法错误.
故选BC.
(1)通电导线周围是存在着磁场的;
(2)闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,电路中就会产生感应电流,该现象称为电磁感应现象,即该过程中消耗机械能,产生电能;
(3)地球是个大磁体,磁体间的相互作用是通过磁场发生的;
(4)磁场是有方向的,人们规定,在磁场中的某一点,小磁针静止时N极所指的方向就是该点的磁场方向.
10.【答案】A,B,D
A、电流表是由永磁体和可转动的线圈组成,运用了通电线圈在磁场里受力转动的原理制成的.符合题意.
B、电压表是由电流表串联一个很大的电阻改装而成,运用了通电线圈在磁场里受力转动的原理制成的.符合题意.
C、发电机的工作原理是电磁感应现象.不符合题意.
D、电动机是利用通电线圈在磁场里受力转动的原理制成的.符合题意.
故选ABD.
【分析】发电机的工作原理是电磁感应:
闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,导体中就会产生电流.
电动机是利用通电线圈在磁场里受力转动的原理制成的.
11.【答案】BD
A、奥斯特实验证明电流周围存在磁场,故A错误;
B、电磁铁的磁性强弱可以通过改变电流大小来控制,故B正确;
C、发电机是将机械能转化为电能的装置,故C错误;
D、电动机是根据通电导体在磁场中受到力的作用来工作的,故D正确.
故选BD.
(1)奥斯特实验证明电流周围存在磁场;
(2)电磁铁的磁性强弱与电流大小、线圈匝数多少、有无铁芯有关;
(3)发电机工作时消耗机械能得到电能;
(4)电动机是根据通电导体在磁场中受到力的作用的原理制成的.
12.【答案】S;
北
由右手螺旋定则可知螺线管B侧为N极,A侧为S极;
因地磁场沿南北方向,地球南极处为地磁场的N极,地球北极处为地磁场的S极;
因同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引,故船头指向北方.
故答案为:
S;
北.
【分析】由右手螺旋定则可知螺线管的磁极,螺线管处在地球的磁场中,因磁极间的相互作用可知小船静止时船头的指向.
13.【答案】不会;
会
(1)由图可知,蹄形磁体的上边是N极,下边是S极,两极间的磁场方向是从上到下,若让导体AB沿竖直方向向上运动,导体不会切割磁感线,故不会产生感应电流,灵敏电流计的指针将不会偏转;
(2)由于磁感线方向是竖直向下的,导线斜左运动会切割磁感线,所以会产生感应电流,灵敏电流计的指针将会偏转.
不会;
会.
【分析】闭合电路的一部他导体在做切割磁感线运动时,会产生感应电流,这叫电磁感应现象;
如果运动方向不切割磁感线,是不会产生感应电流的.
14.【答案】BDEFH;
BH.
【解析】【解答】将电能转化为机械能的用电器有:
B.复读机;
D.电冰箱;
E.洗衣机;
F.吸尘器;
H.电动剃须刀.其中可以利用电池工作的有:
H.电动剃须刀.因此装有电动机的有:
BDEFH,其中应用直流电动机的有:
(1)电动机将电能转化为机械能.
(2)家庭电路是交流电,直接用于家庭电路的电动机不是直流电动机,电池提供直流电.
15.【答案】S
;
顺
逆
如果A轮磁体外侧是N极,则与A轮相邻的C轮磁体外侧是S极,与C轮相邻的D轮和B轮磁体外侧是N极.根据异名磁极相互吸引可知,磁动轮中各齿轮之间转动方向的关系与普通齿轮传动装置相同.如果A轮逆时针转动,C轮将顺时针转动,D轮和B轮将逆时针转动.故答案为:
顺;
逆.
【分析】普通的齿轮传动装置是依靠相邻齿轮的齿与齿的啮合传递动力的,而磁动轮则是根据异名磁极间相互吸引的原理依靠磁场传递动力的.相邻齿轮同侧的磁极不同.
16.【答案】奥斯特;
水平;
磁场;
成立
丹麦著名物理学家奥斯特通过实验发现电流的磁效应.
(1)将一根直导线放在静止小磁针的正上方,并与小磁针平行放置.则该导线沿水平方向.
(2)实验中,开关闭合时,小磁针发生偏转,说明通电导体周围存在着磁场.
(3)小磁针受到磁场力的作用能够发生偏转,故小磁针可以检测磁场的存在,但如果移去小磁针,其磁场依然是存在的,所以上述结论仍然成立.
奥斯特;
水平;
成立.
【分析】奥斯特实验通过小磁针偏转说明了通电导体周围存在磁场;
当电流方向改变时,产生的磁场方向也改变,所以小磁针的偏转方向也改变;
通过小磁针的偏转可以检验磁场是否存在.
17.【答案】解:
因外部磁感线由N极指向S极,故螺线管左端为N极,右端为S极,则则小磁针b端为N极;
由右手螺旋定则可得电流由左方流入,即电源左侧为正极.故答案如图:
【解析】【分析】由磁感线方向可知螺线管的磁极及小磁针所在位置的磁感线方向;
由安培定则可判出电流的方向及电源的正负极
18.【答案】
(1)通电导体周围存在磁场(或电流周围存在磁场,或通电直导线周围存在磁场);
电流磁场的方向跟电流的方向有关
(2)力;
改变电流的方向;
(或改变磁场方向,或电池两极对调,或磁体两极对调)
(1)导线周围的小磁针是受到磁力发生偏转的,故甲、乙对比说明通电导体周围存在磁场;
甲、丙对比条件是电流方向变了,结果是磁针受力方向变了,故说明电流磁场方向与电流方向有关.
(2)通电的线圈在蹄形磁体的磁场中受到力转动,说明了电动机的原理,根据影响转动方向的两个因素,可以只改变电流方向,即调换电池方向,也可以只改变磁场方向,即调换磁极,不能两个因素同时改变.
电流磁场的方向跟电流的方向有关.
(2)①力;
②改变电流的方向;
(或改变磁场方向,或电池两极对调,或磁体两极对调).
(1)这是奥斯特实验,通过回忆实验过程及分析来解答.
(2)这是人教版教材中“让线圈动起来”小实验,它说明了电动机的原理,电动机模型是因电而动,电能转化为机械能,故其原理是通电导体在磁场中受力,受力方向与电流方向、磁场方向两个因素有关.
19.【答案】
(1)电磁感应
(2)让ab向左运动;
只调换U形磁铁的两极.
(1)发电机的工作原理是电磁感应现象,即闭合电路中的一部分导体切割磁感线时,电路会产生感应电流;
(2)在电磁感应现象中,感应电流的方向与导体运动的方向和磁场的方向有关,所以当让ab向右运动时,电表指针向左偏转,现要让指针向右偏转,可让ab向左运动或只调换U形磁铁的两极.
(1)电磁感应;
【分析】闭合电路中的一部分导体切割磁感线时,电路会产生感应电流;
在电磁感应现象中,感应电流的方向与导体运动的方向和磁场的方向有关.
20.【答案】
(1)解:
(1)据作图可知,小磁针的指向均与过电流的直线垂直,即磁场方向是逆时针的,而右图中的电流方向与左图电流方向相反,所以磁场方向是顺时针的,如下图:
(2)电流大小
(3)2:
1
(2)磁场强弱与电流的大小及离电流的远近有关,故要想探究磁场强弱与其到通电长直导线的距离成反比,应控制变量电流大小不变;
(3)由已知得,磁场强弱与到通电长直导线的距离成反比,则两点的磁场强弱之比等于距离的反比,即2:
1。
(2)电流大小;
(1)由现象可知小磁场方向与电流的大小无关,小磁针的N极指向与直线垂直;
故结合电流磁场方向与电流的方向有关进行分析可以判断;
(2)因磁场强弱可能与电流大小及离通电直导线的距离有关,故应控制电流大小不变;
(3)由已知磁场强弱与通电长直导线的距离成反比可知两点磁场强弱的比值。
二、电磁学综合题
2.(3)水龙头放热水时,R1与R2并联,因并联电路中各支路两端的电压相等,且电路的总功率等于各用电器功率之和,电路消耗的总电功率:
P热=P1+P2=
+
=
=1100W+200W=1300W。
(2019·
河南中考模拟)物理实验室用的电加热器恒温箱工作原理如图甲所示。
控制电路电压为U1=9V的电源、开关、电磁继电器(线圈电阻不计)、电阻箱R0和热敏电阻R1组成;
工作电路由电压为U2=220V的电源和电阻为R2=48.4Ω的电热丝组成.其中,电磁继电器只有当线圈中电流达到0.05A时,衔铁才吸合,切断工作电路;
热敏电阻R1的阻值随温度变化关系如图乙所示.解答以下问题:
(1)电磁继电器实质是一个控制工作电路的___________;
(2)求电热丝工作时的功率__________;
(3)如果恒温箱的温度设定为80℃,求电阻箱R0应接入电路的阻值__________.
(4)若要恒温箱的设定温度低于80℃,电阻箱R0接入电路的阻值应调大还是调小?
简述理由。
_____
【答案】自动开关1000W110Ω调小详见解析
【解析】
【详解】
(1)电磁继电器的主要部件就是一个电磁铁,它是利用电磁铁磁性的有无来产生作用力,从而控制工作电路的,其实质就是一个电路来控制另一个电路的间接开关;
(2)电热丝工作时的功率:
P=
=1000W;
(3)如果恒温箱的温度设定为80℃,由图乙可知,热敏电阻的阻值R1=70Ω,
由题知,此时控制电路的电流I=0.05A,根据电阻的串联和欧姆定律,I=
,即:
0.05A=
,电阻箱R应接入电路的阻值:
R=110Ω;
3.(4)高温超导材料具有零电阻特性,即超导电性,可以应用于大电流应用:
超导发电、输电和储能。
山东中考模拟)问题解决——油量报警装置:
小雨想要利用电磁继电器制作一个油量自动报警装置。
要求:
油箱内油量充足时绿灯亮、红灯灭,显示正常;
储油过少时绿灯灭、红灯亮,报警提醒油量过少。
请利用下图器材,再添加一个电源,将电路设计填画完整。
(________)
并简述此装置的工作过程____。
(提示:
电磁继电器所用弹簧拉力较大,电磁铁磁性必须大到一定程度才能把衔铁吸引下来,否则弹会把衔铁抬起来。
)
【答案】
详见解析
用导线将电源、变阻器、定值电阻R0和电磁铁顺次连接起来;
使电磁继电器的静触点与电源相连,动触点A和B分别与红灯和绿灯的一个接线柱相连,红灯和绿灯另外一个接线柱分别与电源相连。
如图所示:
4.(4)使用时把悬挂在绳子末端的重物提至灯的顶端,因此悬挂的高度有一定的局限性。
同时,功率小;
供电时间短;
不能持续供电。
广东中考模拟)阅读材料,回答问题
“翼龙”无人机“翼龙”无人机是由中航工业成都飞机设计研究所研制的多用途无人机,是中国无人机制造领域
“当家明星”。
上表为其部分技术参数。
该无人机具备全自主平台,可广泛应用于如灾情监视、军事活动等科学研究领域。
最大飞行速度km/h
280
正常巡航速度km/h
180
最大续航时间h
20
发动机额定功率kW
75
最大载荷量kg
200
最大载油量kg
300
机身质量t
1.1
机身长度m
9.0
(1)无人机机身表面采用的复合材料受力不易形变,说明该材料的_____较大;
无人机将灾情监视、军事活动等信息通过_____(选填“超声波”或“电磁波”)及时传达到指挥中心。
(2)翼龙无人机满载燃油,并以最大载荷量停在水平跑道上,此时无人机轮胎与地面接触的总面积为0.04m2.则无人机对水平跑道的压强为_____Pa,当无人机起飞后在额定功率下沿水平方向正常巡航时,所受的阻力为_____N.(g取10N/kg)
(3)活塞式发动机是无人机的核心部件,为了确保无人机的飞行速度不超过最大值,工程师给发动机装上了能控制油门大小的限速器,其简化电路如图乙所示,其中R的阻值随飞行速度的变化如图丙所示。
若电源电压为12V,R0的阻值为20Ω,当无人机达到最大飞行速度时,R0的电功率是_____W。
(电磁铁电阻不计)
(
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- 人教版 九年级 物理 第二十 章节 测试