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沪科版九年级物理(全)一册课后真题特训 第十七章《从指南针到磁悬浮列车》真题操练(原卷版+解析版)
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这是一份沪科版九年级物理(全)一册课后真题特训 第十七章《从指南针到磁悬浮列车》真题操练(原卷版+解析版),共27页。
沪科版九年级上第十六章《电流做功与电功率》真题操练(满分100分,时间60min)一、单选题(每小题3分,共30分)1.(2021安徽合肥模拟)关于电和磁说法正确的是( )A.磁体只对放入其中的磁体有力的作用B.只有地球和磁体周围存在磁场C.磁感线总是从磁体的N极出发回到S极D.小磁针的N极总是指向地理方位的北方附近2.(2021江苏一模)小华同学在教室里擦黑板时,发现当板擦靠近黑板时,会被吸附在黑板上.为了探究是黑板具有磁性还是板擦具有磁性,他设计了下列实验,能得出正确结论的是( )A.用小磁针分别靠近板擦和黑板,小磁针都发生了偏转,说明黑板擦和黑板都具有磁性B.将板擦的正面和反面靠近黑板,板擦都能吸附在黑板上,说明板擦一定具有磁性C.将板擦用细线悬挂起来使其自由旋转,发现板擦静止时某侧边始终的指向东方,说明板擦一定具有磁性D.将板擦用细线悬挂起来,发现板擦靠近黑板时细线偏离了竖直方向,说明黑板具有磁性3.(2021湖南益阳中考)下列四个图中,磁感线方向标注错误的是( )A.B.C.D.4.(2021江西九江九年级期末)如图所示,通电螺线管附近放一小磁针,黑色一端表示小磁针N极。静止后小磁针指向正确的是( )A.B.C. D.5.(2021湖南常德中考)如图所示,甲、乙为条形磁体,中间是电磁体,虚线是表示磁极间磁场分布情况的磁感线,则可以判断图中A、B、C、D四个磁极依次是( )A.N、N、S、S B.S、S、N、SC.N、N、S、N D.S、S、N、N6.(2021山西中考)如图所示的磁悬浮地球仪,在地球仪底端有一个磁铁,在底座内部有一个金属线圈,线圈通电后,地球仪可悬浮在空中。下列说法正确的是( )A.地球仪周围存在磁场,同时也存在磁感线B.地球仪周围的磁场分布是均匀的C.地球仪周围各点的磁场方向都相同D.地球仪是利用同名磁极相互排斥的原理悬浮的7.(2021北京中考)在探究通电螺线管的磁场特点时,通电螺线管在某状态下的两个实验现象如图所示,其中小磁针(黑色一端为N极)静止时的指向情况如图甲所示。铁屑静止时的分布情况如图乙所示。图中能正确用磁感线描述这两个实验现象的是( )A.B.C. D.8.(2021山东济宁中考)如图是一种温度自动报警器的原理图,在水银温度计中封入一段金属丝下端所指示的温度为90℃,下列说法错误的是( )A.报警器利用了水银导电和热胀冷缩的性质B.报警器利用了电磁铁通电时有磁性断电时磁性消失的特点C.报警器中,水银温度计和电磁铁串联在电路中D.温度达到90℃时,报警器中的灯亮同时铃响9.(2021江西中考)如图所示是燃油汽车启动装置的电路简图。汽车启动时,需将钥匙插入仪表板上的钥匙孔并旋转,则下列分析正确的是( )A.旋转钥匙相当于闭合开关B.电磁铁是利用电流的热效应来工作的C.电磁铁通电后电磁铁的上端为S极D.电动机工作时将电能全部转化为机械能10.(2021陕西西安模拟)图甲是一款“智能照明灯”的电路原理图,光线较暗时灯泡自动发光,光照到一定强度时灯泡自动熄灭。控制电路中,电源电压恒定,R0为定值电阻,R为光敏电阻,其阻值R随光照强度E的变化图像如图乙所示。以下说法正确的是( )A.电磁铁的上端为S极B.当光照强度增强,R0两端的电压变小C.灯泡应设计在C和D两接线柱之间D.要想灯在更亮时发光,应增大R0的阻值二、填空题(每空1.5分,共24分)11.(2021四川成都三模)在都江堰研学活动中,小罗用名为指南针的手机指引方向,如图甲所示,当“小磁针”静止时,其上部指向南方,说明“小磁针”的上部是 _______极;小罗将这个打开后,放在如图乙所示的电磁体左方,仍呈现如图甲所示的指向,则电源的下部为 _______极。12.(2021湖南长沙二模)如图是小敏探究通电螺线管外部的磁场分布的实验装置(小磁针黑端为N极)。(1)闭合开关,小磁针将___________(选填“顺时针”或“逆时针”)转动;(2)若小敏想增强通电螺线管的磁场,可以采取的措施是_________。(只填一种,合理即可)13.(2021四川成都中考)探究小组为了模拟电磁起重机的工作原理,用表面涂有绝缘漆的导线绕在大铁钉上制成电磁铁,接入电路,如图所示。闭合开关S,电磁铁有了磁性,A端是______极。将滑动变阻器的滑片向右移动一段距离后,硬币才被吸起,这说明电流越大,电磁铁的磁性______。14.(2021江苏中考)人工心脏泵可短时间代替心脏工作,如图是该装置的示意图磁体固定在左侧,线圈AB固定在用软铁制成的活塞柄上(相当于一个电磁铁),活塞筒通过阀门与血管相通,阀门S1只能向外开启,S2只能向内开启,线圈中的电流从A流向B时,电磁铁左端是______极,血液会______(选填“流入”或“流出”)活塞筒,该装置工作时,线圈AB中的电流方向______(选填“需要”或“不需要”)改变。15.(2021河南许昌二模)酿酒坊里的发酵罐配有笨重的密封罩,为了方便操作,设计了一个杠杆和电磁铁组合系统来升降密封罩,如图所示。装置通电后,电磁铁上端为___________(选填“”或“”)极,若电磁铁吸力较小,则应将滑动变阻器滑片向___________(选填“左”或“右”)滑动。16.(2021广东封开三模)“悬浮灯泡”能够悬浮发光,如图甲所示,基座内有一个线圈,和铁芯组成的电磁铁,而灯泡内部有闭合线圈连接的LED灯和磁铁,其内部结构如图乙所示。(1)当基座内电路接通后,灯泡能克服重力悬浮在空中是因为同名磁极相互______;(2)乙图中电源左侧为______(选填“正”或“负”)极;(3)想让灯泡悬浮得更高,应该将滑片P向______(选填“左”或“右”)移动。17.(2021江苏秦淮二模)如图所示是小明利用光敏电阻为居民楼门口设计的一种智能照明电路,夜晚天暗时自动发光,早晨天亮时自动熄灭。控制电路中,电源由两节干电池串联而成。R1为定值电阻,R2为光敏电阻,其阻值会随着光强的增大而______(选填“增大”、“不变”或“减小”);控制电路长时间工作后,由于电池的“电力损耗”会导致电路电压下降,则天亮时灯自动熄灭时间______(选填“变早”、“不变”或“变晚”)。三、作图题(每小题4分,共8分)18.(2021辽宁中考)将如图所示的电磁铁的电路连接完整要求:(1)根据小磁针静止时N极指向,在括号中标出电磁铁左端的极性(用“N”或“S”表示)(2)在虚线框内画出电池符号;(3)开关闭合后,变阻器的滑片只有向右移动时,电磁铁的磁性才会变强(连接时导线不能交叉)。19.(2021青海中考)如图所示,根据电源的正负极和小磁针的指向,在图中画出螺线管的绕线。四、实验题(每空1.5分,共30分)20.(2021江苏泰州中考)小明在探究“通电直导线周围的磁场”实验中,实验装置如图甲所示。(1)其中小磁针的作用是___________;(2)接通电路后,观察到小磁针偏转,说明电流周围存在________,此现象最早是由物理学家_______发现的。(3)改变直导线中电流方向,小磁针的偏转方向发生了改变,说明电流周围的磁场方向与________有关。(4)研究表明,通电直导线周围的磁场分布如图所示,则图甲实验中,若将小磁针由通电直导线下方移至直导线上方,小磁针偏转的方向___________(选填“会”或“不会”)改变。21.(2021湖北宜昌中考)通电螺线管外部的磁场是怎样分布的,我们通过以下实验来进行探究:(1)在硬纸板上放置一个螺线管,周围均匀地撒满铁屑,给螺线管通电后,铁屑被_____。轻敲纸板,观察铁屑的排列情况如图甲所示,图乙和图丙分别是蹄形磁体和条形磁体的磁场分布情况,对比分析可知通电螺线管外部的磁场分布与______磁体的相似;(2)我们要判断通电螺线管外部的磁场方向,需要借助______;(3)根据前面的实验结果,把通电螺线管看成一个磁体,它的两极如图于所示,为了进一步探究通电螺线管的极性与环绕螺线管的电流方向之间有什么关系我们下一步要做的是______,观察______。22.(2021天津津南九年级期末)为了研究影响电磁铁磁性强弱的有关因素,现用两个线圈匝数分别为50匝和100匝的外形相同的电磁铁进行实验,实验中先后将两个线圈接入图所示的电路中、闭合电键S后,用电磁铁吸引大头针,并移动滑动变阻器的滑片P,重复多次实验,记录如表所示。(1)实验中是通过电磁铁______来判定其磁性强弱的;(2)分析第1、2、3次的实验记录,会发现______相同时,______磁性越强;(3)分析第______次的实验记录,会发现电流相同时,______磁性越强。23.(2021河北唐山九年级期末)在研究“磁场对通电导体(电流)有力的作用”实验中。(1)利用图甲所示的装置研究“磁场对电流的作用”时,应在a、b之间接入______(选填“灵敏电流计”、“电源”或“灯泡”);若在a、b之间接入______(选填“灵敏电流计”、“电源”或“灯泡”)可研究“电磁感应现象”;(2)如图乙、丙中,磁体间磁场的磁感线方向都是从磁体N极水平指向S极,且线圈所处的空间磁场强弱是恒定不变的(也称匀强磁场);①图乙中,通电后cd段导线受磁场力的方向为竖直向下,此时,ab段导线所受磁场力的方向是竖直向上,这两个力______(选填“是”或“不是”)一对平衡力。②图丙中的线圈可以持续转动,是在外部加装了______,该装置能使线圈由于惯性而跃过______位置时,自动改变线圈中的电流方向。五、综合题(8分)24.(2021江苏南京一模)超载是严重的道路交通违法行为,危及人民群众的生命财产安全。在综合实践活动中,科技小组为交警部门设计了“汽车超载记录器”,原理如图甲所示,电源电压U为6V,电磁继电器线圈电阻R0=10Ω,当通过线圈的电流大于或等于0.1A,电磁继电器的衔铁被吸下,R1为定值电阻,R为压敏电阻,其电阻与所受压力的关系如图乙所示。记录器设置的报警压力F0=2.0×105N。当压力不超过F0时,绿灯亮;超过F0时,报警系统启动,红灯亮,同时电控照相机(图甲中未画出)启动,抓拍违法车辆。(1)图甲中,______(选填“A”或“B”)是绿灯,绿灯上标有“3V3W”的字样,则绿灯正常发光时的电阻为______Ω;(2)定值电阻R1的阻值为______Ω;(3)为保护路面,需要调小报警压力F0,则可把R1换成阻值______(选填“大一些”“小一些”或“不变”)的定值电阻。电磁铁匝数50匝100匝实验次数123456电流表示数(A)0.81.21.50.81.22.0吸引大头针的最多数目(枚)5810101625沪科版九年级上第十六章《电流做功与电功率》真题操练(满分100分,时间60min)一、单选题(每小题3分,共30分)1.(2021安徽合肥模拟)关于电和磁说法正确的是( )A.磁体只对放入其中的磁体有力的作用B.只有地球和磁体周围存在磁场C.磁感线总是从磁体的N极出发回到S极D.小磁针的N极总是指向地理方位的北方附近【答案】D【解析】磁体不仅会对放入其中的磁体有力的作用,对铁钴镍等物质也会有力的作用,故A错误;地球和磁体周围存在磁场,通电导线周围也存在磁场,故B错误;磁感线在磁体周围总是从磁体的N极出发回到S极,而内部则是由S极出发回到N极,故C错误;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,所以小磁针的N极总是指向地理方位的北方附近,故D正确。故选D。2.(2021江苏一模)小华同学在教室里擦黑板时,发现当板擦靠近黑板时,会被吸附在黑板上.为了探究是黑板具有磁性还是板擦具有磁性,他设计了下列实验,能得出正确结论的是( )A.用小磁针分别靠近板擦和黑板,小磁针都发生了偏转,说明黑板擦和黑板都具有磁性B.将板擦的正面和反面靠近黑板,板擦都能吸附在黑板上,说明板擦一定具有磁性C.将板擦用细线悬挂起来使其自由旋转,发现板擦静止时某侧边始终的指向东方,说明板擦一定具有磁性D.将板擦用细线悬挂起来,发现板擦靠近黑板时细线偏离了竖直方向,说明黑板具有磁性【答案】C【解析】因为力的作用是相互的,所以,当小磁针分别靠近板擦和黑板时,或者板擦和黑板相互靠近时,它们之间的相互吸引,都只能说明两物体中至少有一个物体具有磁性,而无法判断哪个具有磁性,故ABD不符合题意。将板擦用细线悬挂起来使其自由旋转,发现板擦静止时某侧边始终的指向东方,则一定有某侧边始终指向南方,所以可以说明板擦一定具有磁性,故C符合题意。故选C。3.(2021湖南益阳中考)下列四个图中,磁感线方向标注错误的是( )A.B.C.D.【答案】A【解析】用右手握住螺线管,让四指向螺线管中电流的方向,则拇指所指的那端就是螺线管的N极(在螺线管的外部,磁感线从N极发出回到S极)。本选项中,四指向螺线管中电流的反方向,故A错误,A符合题意; 磁感线都是从N极发出回到S极,故B正确,B不符合题意;磁感线都是从N极发出,故C正确,C不符合题意;地磁南极在地理北极附近,地磁北极在地理南极附近,磁感线从地磁北极发出回到地磁南极,故D正确,D不符合题意。故选A。4.(2021江西九江九年级期末)如图所示,通电螺线管附近放一小磁针,黑色一端表示小磁针N极。静止后小磁针指向正确的是( )A.B.C. D.【答案】C【解析】根据右手螺旋定则,右手握住螺线管,四指弯曲且与螺线管中电流方向一致,则大拇指指向通电螺线管的左端为N极,右端为S极;由“同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引”可知:图中小磁针静止时,右端应该为S极,左端为N极,故A错误;图中小磁针静止时,左端应该为N极,右端为S极,故B错误;图中小磁针静止时,左端应该为S极,右端为N极,故C正确;图中小磁针静止时,左端应该为S极,右端为N极,故D错误。故选C。5.(2021湖南常德中考)如图所示,甲、乙为条形磁体,中间是电磁体,虚线是表示磁极间磁场分布情况的磁感线,则可以判断图中A、B、C、D四个磁极依次是( )A.N、N、S、S B.S、S、N、SC.N、N、S、N D.S、S、N、N【答案】B【解析】根据右手螺旋定则, 四指的方向为电流的方向,大拇指的指向为磁极的方向,则C端为N极,B端为S极,故A错误;C错误;电磁铁的B端为S极,C端为N极,根据磁感线的分布可知,磁感线方向从N极出发,回到S极,A端也是回到磁极,故A为S极,而CD之间的磁极是从C出发到D,即从N极出发,直接指向S极,故B正确;D错误。故选B。6.(2021山西中考)如图所示的磁悬浮地球仪,在地球仪底端有一个磁铁,在底座内部有一个金属线圈,线圈通电后,地球仪可悬浮在空中。下列说法正确的是( )A.地球仪周围存在磁场,同时也存在磁感线B.地球仪周围的磁场分布是均匀的C.地球仪周围各点的磁场方向都相同D.地球仪是利用同名磁极相互排斥的原理悬浮的【答案】D【解析】磁场真实存在,磁感线真实不存在,故A错误;地球仪周围磁场强度不同,磁场不均匀,故B错误;地球仪周围的磁场方向不同,故C错误;地球仪可悬浮在空中是利用同名磁极相互排斥的原理,故D正确。故选D。7.(2021北京中考)在探究通电螺线管的磁场特点时,通电螺线管在某状态下的两个实验现象如图所示,其中小磁针(黑色一端为N极)静止时的指向情况如图甲所示。铁屑静止时的分布情况如图乙所示。图中能正确用磁感线描述这两个实验现象的是( )A.B.C. D.【答案】C【解析】通电螺线管的外部磁场和条形磁体的磁场相似,由甲图中小磁针的分布情况可以判断该通电螺线管的左侧为S极,右侧为N极。我们规定小磁针静止时的N极指向为该点的磁场方向,所以在磁体外部,磁感线总是从N极出发回到S极。而在磁体内部,磁感线的分布和磁体的N、S极一致,由此判断,A、B、D不符合题意;C符合题意。故选C。8.(2021山东济宁中考)如图是一种温度自动报警器的原理图,在水银温度计中封入一段金属丝下端所指示的温度为90℃,下列说法错误的是( )A.报警器利用了水银导电和热胀冷缩的性质B.报警器利用了电磁铁通电时有磁性断电时磁性消失的特点C.报警器中,水银温度计和电磁铁串联在电路中D.温度达到90℃时,报警器中的灯亮同时铃响【答案】D【解析】报警器利用水银导电,即当到达警戒温度时,水银与金属丝联通,构成了闭合回路,故电铃响,故利用的是水银的导电性,温度计的工作原理就是水银的热胀冷缩,故A正确,A不符合题意;报警器就是利用了电磁铁通电时有磁性,电铃响,断电时磁性消失,灯泡亮的特点的,故B正确,B不符合题意;如图所示,报警器中,水银温度计和电磁铁首尾相连,故串联在电路中,故C正确,C不符合题意;温度达到90℃时,报警器中的铃响灯灭,而没有到达警戒水位时,电铃不响,灯泡亮,故D错误,D符合题意。故选D。9.(2021江西中考)如图所示是燃油汽车启动装置的电路简图。汽车启动时,需将钥匙插入仪表板上的钥匙孔并旋转,则下列分析正确的是( )A.旋转钥匙相当于闭合开关B.电磁铁是利用电流的热效应来工作的C.电磁铁通电后电磁铁的上端为S极D.电动机工作时将电能全部转化为机械能【答案】A【解析】插入钥匙并旋转才能启动汽车,所以旋转钥匙相当是闭合开关,接通电路,故A正确;电磁铁是在电流通过线圈时,线圈产生磁性,所以电磁铁利用电流的磁效应工作的,故B错误;图示中的电磁铁,电流从其上端流入,下端流出,据安培定则知,电磁铁的下端为S极,故C错误;电动机工作时,大部分电能转化为机械能,小部分电能转化为内能,故D错误。故选A。10.(2021陕西西安模拟)图甲是一款“智能照明灯”的电路原理图,光线较暗时灯泡自动发光,光照到一定强度时灯泡自动熄灭。控制电路中,电源电压恒定,R0为定值电阻,R为光敏电阻,其阻值R随光照强度E的变化图像如图乙所示。以下说法正确的是( )A.电磁铁的上端为S极B.当光照强度增强,R0两端的电压变小C.灯泡应设计在C和D两接线柱之间D.要想灯在更亮时发光,应增大R0的阻值【答案】D【解析】由图结合安培定则知道,电磁铁的上端为N极,故A错误;当光照强度增强,由图乙知道,光敏电阻的阻值减小,则电路总电阻减小,由欧姆定律知道,控制电路的电流变大,R0两端的电压变大,故B错误;光线较暗时,光敏电阻的阻值大,则控制电路中的电流小,电磁铁的磁性弱,衔铁在弹簧的作用下被拉起,灯泡自动发光,说明灯泡在A和B两接线柱之间,故C错误;要想灯在更亮时发光,则需要减小控制电路的电流,由欧姆定律知道,应增大电路的阻值,即通过增大R0的阻值,使控制电路中的电流小,电磁铁的磁性弱,使衔铁在弹簧的作用下被拉起,灯泡自动发光,故D正确。故选D。二、填空题(每空1.5分,共24分)11.(2021四川成都三模)在都江堰研学活动中,小罗用名为指南针的手机指引方向,如图甲所示,当“小磁针”静止时,其上部指向南方,说明“小磁针”的上部是 _______极;小罗将这个打开后,放在如图乙所示的电磁体左方,仍呈现如图甲所示的指向,则电源的下部为 _______极。【答案】S 正 【解析】[1]地磁场的N极在地理南极附近,其S极在地理北极附近,小磁针的N极指向地磁场的S极,小磁针的S极指向地磁场的N极,所以“小磁针”的上部是S极。[2]根据异名磁极相互吸引可知,电磁铁的上端为N极,下端为S极;根据安培定则可知,用右手握住螺线管,大拇指指向上方,四指环绕的方向就是电流方向,由此可知电流从下端流入,上端流出,则电源的下部为正极。12.(2021湖南长沙二模)如图是小敏探究通电螺线管外部的磁场分布的实验装置(小磁针黑端为N极)。(1)闭合开关,小磁针将___________(选填“顺时针”或“逆时针”)转动;(2)若小敏想增强通电螺线管的磁场,可以采取的措施是_________。(只填一种,合理即可)【答案】逆时针 增加线圈匝数 【解析】(1)由图可知电流由螺线管右上方方流入,用右手握住螺线管,四指沿电流方向,则大拇指向左,故螺线管左端为N极,右端是S极;因同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引,所以小磁针的S极将转向左侧,N极将转向右侧,即小磁针将逆时针转动。(2)影响通电螺线管磁性的因素:电流的大小、线圈匝数的多少、有无铁芯。电流越大、线圈匝数越多、有铁芯,磁性越强。所以小敏可以通过增加线圈匝数来增强通电螺线管的磁场。13.(2021四川成都中考)探究小组为了模拟电磁起重机的工作原理,用表面涂有绝缘漆的导线绕在大铁钉上制成电磁铁,接入电路,如图所示。闭合开关S,电磁铁有了磁性,A端是______极。将滑动变阻器的滑片向右移动一段距离后,硬币才被吸起,这说明电流越大,电磁铁的磁性______。【答案】N(北) 越强 【解析】[1]图示电路是串联连接,闭合开关S,电流由B端流入电路,由A端流出,据安培定则知,A端为N极。[2]滑动变阻器的滑片向右移动时,接入电路的阻值变小,电路中的电流变大,硬币被吸起,说明此过程电磁铁的磁性增强,即通过的电流越大,电磁铁的磁性越强。14.(2021江苏中考)人工心脏泵可短时间代替心脏工作,如图是该装置的示意图磁体固定在左侧,线圈AB固定在用软铁制成的活塞柄上(相当于一个电磁铁),活塞筒通过阀门与血管相通,阀门S1只能向外开启,S2只能向内开启,线圈中的电流从A流向B时,电磁铁左端是______极,血液会______(选填“流入”或“流出”)活塞筒,该装置工作时,线圈AB中的电流方向______(选填“需要”或“不需要”)改变。【答案】S 流入 需要 【解析】[1]线圈中的电流从A流向B时,根据安培定则,电磁铁右端N极,左端S极。[2]异名磁极相互吸引,此时活塞左移,筒内压强减小,血液流入筒。[3]因为工作时活塞要左右移动,电磁铁磁极要改变,所以电流方向需要改变。15.(2021河南许昌二模)酿酒坊里的发酵罐配有笨重的密封罩,为了方便操作,设计了一个杠杆和电磁铁组合系统来升降密封罩,如图所示。装置通电后,电磁铁上端为___________(选填“”或“”)极,若电磁铁吸力较小,则应将滑动变阻器滑片向___________(选填“左”或“右”)滑动。【答案】 左 【解析】[1]由图示知,闭合开关后,电流从通电螺线管的上端流入,下端流出,据安培定则知,电磁铁的上端为N极。[2]电磁铁的吸力较小,是因为它的磁性太弱,而图示中的电磁铁线圈匝数不可改变,但可改变通过的电流的大小,为了让磁性增强,应增大电流,那么应向左移动滑片,让变阻器接入电路的阻值变小,来增大电流。16.(2021广东封开三模)“悬浮灯泡”能够悬浮发光,如图甲所示,基座内有一个线圈,和铁芯组成的电磁铁,而灯泡内部有闭合线圈连接的LED灯和磁铁,其内部结构如图乙所示。(1)当基座内电路接通后,灯泡能克服重力悬浮在空中是因为同名磁极相互______;(2)乙图中电源左侧为______(选填“正”或“负”)极;(3)想让灯泡悬浮得更高,应该将滑片P向______(选填“左”或“右”)移动。【答案】排斥 负 左 【解析】(1)灯泡悬浮停在空中时,受到的重力和磁力是一对平衡力,灯泡能克服重力悬浮在空中是因为同名磁极相互排斥。(2)乙图中上方螺线管的下端为S极,根据同名磁极相互排斥可知,则下方通电螺线管上端应为S极,下端为N极,由安培定则知道,电源右端为正极,左端为负极。(3)要使灯泡悬浮的高度增加,就要增大其磁性,可以向左调节滑动变阻器的滑片增大电流。17.(2021江苏秦淮二模)如图所示是小明利用光敏电阻为居民楼门口设计的一种智能照明电路,夜晚天暗时自动发光,早晨天亮时自动熄灭。控制电路中,电源由两节干电池串联而成。R1为定值电阻,R2为光敏电阻,其阻值会随着光强的增大而______(选填“增大”、“不变”或“减小”);控制电路长时间工作后,由于电池的“电力损耗”会导致电路电压下降,则天亮时灯自动熄灭时间______(选填“变早”、“不变”或“变晚”)。【答案】减小 变晚 【解析】[1]天亮时,灯会自动熄灭,那么电磁铁应该将衔铁吸下,使受控电路断开。要使衔铁被吸下,就要通过减小串联电路中的电阻来增大电流。已知R1为定值电阻,那么光敏电阻R2的电阻应随着光强的增大而减小。[2]电路电压下降变小后,要达到同样熄灯大小的电流,就要增大光强来减小电阻值,所以在电压下降后,自动熄灭的时间就会变晚。三、作图题(每小题4分,共8分)18.(2021辽宁中考)将如图所示的电磁铁的电路连接完整要求:(1)根据小磁针静止时N极指向,在括号中标出电磁铁左端的极性(用“N”或“S”表示)(2)在虚线框内画出电池符号;(3)开关闭合后,变阻器的滑片只有向右移动时,电磁铁的磁性才会变强(连接时导线不能交叉)。【答案】【解析】由磁极间的相互规律可知,电磁铁的左端为N极,由安培定则可确定,电流要从电磁铁的右上端流入,左下端流出,电源左端为正极,右端为负极;滑片P向右移动,电阻减小,就要选取滑动变阳器右下的接线柱,如图19.(2021青海中考)如图所示,根据电源的正负极和小磁针的指向,在图中画出螺线管的绕线。【答案】【解析】根据小磁针静止时的N极指向判断出通电螺线管的左边为S极,右边为N极。再根据右手定值判断螺线管上的绕线方式。如图所示:四、实验题(每空1.5分,共30分)20.(2021江苏泰州中考)小明在探究“通电直导线周围的磁场”实验中,实验装置如图甲所示。(1)其中小磁针的作用是___________;(2)接通电路后,观察到小磁针偏转,说明电流周围存在________,此现象最早是由物理学家_______发现的。(3)改变直导线中电流方向,小磁针的偏转方向发生了改变,说明电流周围的磁场方向与________有关。(4)研究表明,通电直导线周围的磁场分布如图所示,则图甲实验中,若将小磁针由通电直导线下方移至直导线上方,小磁针偏转的方向___________(选填“会”或“不会”)改变。【答案】检测磁场的存在 磁场 奥斯特 电流方向 不会 【解析】(1)磁场直接看不到,可以用小磁针检测磁场的存在。(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,这是著名的奥斯特实验,此现象最早是由物理学家奥斯特发现的。(3)改变电流方向,小磁针的方向也发生了偏转,说明了产生的磁场方向改变,即表明了通电导体周围的磁场方向与电流方向有关。(4)由图,通电直导线周围的磁场成同心圆,若将小磁针由通电直导线下方移至直导线上方,磁场方向仍然是顺时针,所以小磁针偏转的方向不变。21.(2021湖北宜昌中考)通电螺线管外部的磁场是怎样分布的,我们通过以下实验来进行探究:(1)在硬纸板上放置一个螺线管,周围均匀地撒满铁屑,给螺线管通电后,铁屑被_____。轻敲纸板,观察铁屑的排列情况如图甲所示,图乙和图丙分别是蹄形磁体和条形磁体的磁场分布情况,对比分析可知通电螺线管外部的磁场分布与______磁体的相似;(2)我们要判断通电螺线管外部的磁场方向,需要借助______;(3)根据前面的实验结果,把通电螺线管看成一个磁体,它的两极如图于所示,为了进一步探究通电螺线管的极性与环绕螺线管的电流方向之间有什么关系我们下一步要做的是______,观察______。【答案】磁化 条形 小磁针 改变电流方向(调换电源正负极) 小磁针的指向 【解析】(1)通电螺线管周围存在磁场,铁钴镍等物质是能够被磁化的,所以把铁屑撒在通电螺线管周围,铁屑会被磁化。对比甲、乙、丙三图可知,通电螺线管外部的磁场分布与条形磁体的相似。(2)我们规定小磁针静止时N极所指方向为该点的磁场方向,要判断通电螺线管外部的磁场方向,需要借助小磁针。(3)要探究通电螺线管的极性与环绕螺线管的电流方向之间有什么关系,就要改变导线中电流的方向,所以接下来我们需要对调电源的正负极,通过观察小磁针的指向来判断通电螺线管的N、S极。22.(2021天津津南九年级期末)为了研究影响电磁铁磁性强弱的有关因素,现用两个线圈匝数分别为50匝和100匝的外形相同的电磁铁进行实验,实验中先后将两个线圈接入图所示的电路中、闭合电键S后,用电磁铁吸引大头针,并移动滑动变阻器的滑片P,重复多次实验,记录如表所示。(1)实验中是通过电磁铁______来判定其磁性强弱的;(2)分析第1、2、3次的实验记录,会发现______相同时,______磁性越强;(3)分析第______次的实验记录,会发现电流相同时,______磁性越强。【答案】吸引大头针的数量 线圈匝数 电流越大 1、4或2、5 线圈匝数越多 【解析】(1)实验应用了转换法,即用实验中小强通过电磁铁吸引大头针的最多数目来判定磁性强弱。(2)分析第1、2、3次的实验记录,当匝数相同时,电流越大,吸引的大头针数目越多,故匝数相同时,电流越大,磁性越强。(3)通过分析比较,第1、4次或2、5次的实验记录,会发现电流相同时,线圈匝数越多,磁性越强。23.(2021河北唐山九年级期末)在研究“磁场对通电导体(电流)有力的作用”实验中。(1)利用图甲所示的装置研究“磁场对电流的作用”时,应在a、b之间接入______(选填“灵敏电流计”、“电源”或“灯泡”);若在a、b之间接入______(选填“灵敏电流计”、“电源”或“灯泡”)可研究“电磁感应现象”;(2)如图乙、丙中,磁体间磁场的磁感线方向都是从磁体N极水平指向S极,且线圈所处的空间磁场强弱是恒定不变的(也称匀强磁场);①图乙中,通电后cd段导线受磁场力的方向为竖直向下,此时,ab段导线所受磁场力的方向是竖直向上,这两个力______(选填“是”或“不是”)一对平衡力。②图丙中的线圈可以持续转动,是在外部加装了______,该装置能使线圈由于惯性而跃过______位置时,自动改变线圈中的电流方向。【答案】电源 灵敏电流计 不是 换向器 平衡 【解析】(1)甲图若要探究“磁场对电流的作用”,则电路还需要电源,故a、b之间应接入电源。甲图若要探究“电磁感应现象”,则还需要灵敏电流计,用于判断是否产生了感应电流,故a、b之间应接入灵敏电流计。(2)①通电后cd段导线与ab段导线受到的力不在一条直线上,故这两个力不是平衡力。②线圈转过平衡位置后,受力方向改变,为使其能持续转动,需要在转过平衡位置后改变电流方向,故图丙中的线圈可以持续转动,是在外部加装了换向器,该装置能使线圈由于惯性而跃过平衡位置时,自动改变线圈中的电流方向。五、综合题(8分)24.(2021江苏南京一模)超载是严重的道路交通违法行为,危及人民群众的生命财产安全。在综合实践活动中,科技小组为交警部门设计了“汽车超载记录器”,原理如图甲所示,电源电压U为6V,电磁继电器线圈电阻R0=10Ω,当通过线圈的电流大于或等于0.1A,电磁继电器的衔铁被吸下,R1为定值电阻,R为压敏电阻,其电阻与所受压力的关系如图乙所示。记录器设置的报警压力F0=2.0×105N。当压力不超过F0时,绿灯亮;超过F0时,报警系统启动,红灯亮,同时电控照相机(图甲中未画出)启动,抓拍违法车辆。(1)图甲中,______(选填“A”或“B”)是绿灯,绿灯上标有“3V3W”的字样,则绿灯正常发光时的电阻为______Ω;(2)定值电阻R1的阻值为______Ω;(3)为保护路面,需要调小报警压力F0,则可把R1换成阻值______(选填“大一些”“小一些”或“不变”)的定值电阻。【答案】A 3 30 小一些 【解析】(1)由图乙可知,压力越大,电阻越小,电路中电流越大,电磁铁磁性越强,衔铁被吸下,B灯亮,是红灯,则A是绿灯。绿灯正常发光时的电阻为(2)当通过线圈的电流大于或等于0.1A,电磁继电器的衔铁被吸下,报警系统启动,此时电路中总电阻为记录器设置的报警压力F0=2.0×105N,由图乙可知R=20Ω,定值电阻R1的阻值为R1=R总-R-R0=60Ω-10Ω-20Ω=30Ω(3)为保护路面,需要调小报警压力F0,则压敏电阻增大,使总电阻不变,可把R1换成阻值小一些的定值电阻。电磁铁匝数50匝100匝实验次数123456电流表示数(A)0.81.21.50.81.22.0吸引大头针的最多数目(枚)5810101625
沪科版九年级上第十六章《电流做功与电功率》真题操练(满分100分,时间60min)一、单选题(每小题3分,共30分)1.(2021安徽合肥模拟)关于电和磁说法正确的是( )A.磁体只对放入其中的磁体有力的作用B.只有地球和磁体周围存在磁场C.磁感线总是从磁体的N极出发回到S极D.小磁针的N极总是指向地理方位的北方附近2.(2021江苏一模)小华同学在教室里擦黑板时,发现当板擦靠近黑板时,会被吸附在黑板上.为了探究是黑板具有磁性还是板擦具有磁性,他设计了下列实验,能得出正确结论的是( )A.用小磁针分别靠近板擦和黑板,小磁针都发生了偏转,说明黑板擦和黑板都具有磁性B.将板擦的正面和反面靠近黑板,板擦都能吸附在黑板上,说明板擦一定具有磁性C.将板擦用细线悬挂起来使其自由旋转,发现板擦静止时某侧边始终的指向东方,说明板擦一定具有磁性D.将板擦用细线悬挂起来,发现板擦靠近黑板时细线偏离了竖直方向,说明黑板具有磁性3.(2021湖南益阳中考)下列四个图中,磁感线方向标注错误的是( )A.B.C.D.4.(2021江西九江九年级期末)如图所示,通电螺线管附近放一小磁针,黑色一端表示小磁针N极。静止后小磁针指向正确的是( )A.B.C. D.5.(2021湖南常德中考)如图所示,甲、乙为条形磁体,中间是电磁体,虚线是表示磁极间磁场分布情况的磁感线,则可以判断图中A、B、C、D四个磁极依次是( )A.N、N、S、S B.S、S、N、SC.N、N、S、N D.S、S、N、N6.(2021山西中考)如图所示的磁悬浮地球仪,在地球仪底端有一个磁铁,在底座内部有一个金属线圈,线圈通电后,地球仪可悬浮在空中。下列说法正确的是( )A.地球仪周围存在磁场,同时也存在磁感线B.地球仪周围的磁场分布是均匀的C.地球仪周围各点的磁场方向都相同D.地球仪是利用同名磁极相互排斥的原理悬浮的7.(2021北京中考)在探究通电螺线管的磁场特点时,通电螺线管在某状态下的两个实验现象如图所示,其中小磁针(黑色一端为N极)静止时的指向情况如图甲所示。铁屑静止时的分布情况如图乙所示。图中能正确用磁感线描述这两个实验现象的是( )A.B.C. D.8.(2021山东济宁中考)如图是一种温度自动报警器的原理图,在水银温度计中封入一段金属丝下端所指示的温度为90℃,下列说法错误的是( )A.报警器利用了水银导电和热胀冷缩的性质B.报警器利用了电磁铁通电时有磁性断电时磁性消失的特点C.报警器中,水银温度计和电磁铁串联在电路中D.温度达到90℃时,报警器中的灯亮同时铃响9.(2021江西中考)如图所示是燃油汽车启动装置的电路简图。汽车启动时,需将钥匙插入仪表板上的钥匙孔并旋转,则下列分析正确的是( )A.旋转钥匙相当于闭合开关B.电磁铁是利用电流的热效应来工作的C.电磁铁通电后电磁铁的上端为S极D.电动机工作时将电能全部转化为机械能10.(2021陕西西安模拟)图甲是一款“智能照明灯”的电路原理图,光线较暗时灯泡自动发光,光照到一定强度时灯泡自动熄灭。控制电路中,电源电压恒定,R0为定值电阻,R为光敏电阻,其阻值R随光照强度E的变化图像如图乙所示。以下说法正确的是( )A.电磁铁的上端为S极B.当光照强度增强,R0两端的电压变小C.灯泡应设计在C和D两接线柱之间D.要想灯在更亮时发光,应增大R0的阻值二、填空题(每空1.5分,共24分)11.(2021四川成都三模)在都江堰研学活动中,小罗用名为指南针的手机指引方向,如图甲所示,当“小磁针”静止时,其上部指向南方,说明“小磁针”的上部是 _______极;小罗将这个打开后,放在如图乙所示的电磁体左方,仍呈现如图甲所示的指向,则电源的下部为 _______极。12.(2021湖南长沙二模)如图是小敏探究通电螺线管外部的磁场分布的实验装置(小磁针黑端为N极)。(1)闭合开关,小磁针将___________(选填“顺时针”或“逆时针”)转动;(2)若小敏想增强通电螺线管的磁场,可以采取的措施是_________。(只填一种,合理即可)13.(2021四川成都中考)探究小组为了模拟电磁起重机的工作原理,用表面涂有绝缘漆的导线绕在大铁钉上制成电磁铁,接入电路,如图所示。闭合开关S,电磁铁有了磁性,A端是______极。将滑动变阻器的滑片向右移动一段距离后,硬币才被吸起,这说明电流越大,电磁铁的磁性______。14.(2021江苏中考)人工心脏泵可短时间代替心脏工作,如图是该装置的示意图磁体固定在左侧,线圈AB固定在用软铁制成的活塞柄上(相当于一个电磁铁),活塞筒通过阀门与血管相通,阀门S1只能向外开启,S2只能向内开启,线圈中的电流从A流向B时,电磁铁左端是______极,血液会______(选填“流入”或“流出”)活塞筒,该装置工作时,线圈AB中的电流方向______(选填“需要”或“不需要”)改变。15.(2021河南许昌二模)酿酒坊里的发酵罐配有笨重的密封罩,为了方便操作,设计了一个杠杆和电磁铁组合系统来升降密封罩,如图所示。装置通电后,电磁铁上端为___________(选填“”或“”)极,若电磁铁吸力较小,则应将滑动变阻器滑片向___________(选填“左”或“右”)滑动。16.(2021广东封开三模)“悬浮灯泡”能够悬浮发光,如图甲所示,基座内有一个线圈,和铁芯组成的电磁铁,而灯泡内部有闭合线圈连接的LED灯和磁铁,其内部结构如图乙所示。(1)当基座内电路接通后,灯泡能克服重力悬浮在空中是因为同名磁极相互______;(2)乙图中电源左侧为______(选填“正”或“负”)极;(3)想让灯泡悬浮得更高,应该将滑片P向______(选填“左”或“右”)移动。17.(2021江苏秦淮二模)如图所示是小明利用光敏电阻为居民楼门口设计的一种智能照明电路,夜晚天暗时自动发光,早晨天亮时自动熄灭。控制电路中,电源由两节干电池串联而成。R1为定值电阻,R2为光敏电阻,其阻值会随着光强的增大而______(选填“增大”、“不变”或“减小”);控制电路长时间工作后,由于电池的“电力损耗”会导致电路电压下降,则天亮时灯自动熄灭时间______(选填“变早”、“不变”或“变晚”)。三、作图题(每小题4分,共8分)18.(2021辽宁中考)将如图所示的电磁铁的电路连接完整要求:(1)根据小磁针静止时N极指向,在括号中标出电磁铁左端的极性(用“N”或“S”表示)(2)在虚线框内画出电池符号;(3)开关闭合后,变阻器的滑片只有向右移动时,电磁铁的磁性才会变强(连接时导线不能交叉)。19.(2021青海中考)如图所示,根据电源的正负极和小磁针的指向,在图中画出螺线管的绕线。四、实验题(每空1.5分,共30分)20.(2021江苏泰州中考)小明在探究“通电直导线周围的磁场”实验中,实验装置如图甲所示。(1)其中小磁针的作用是___________;(2)接通电路后,观察到小磁针偏转,说明电流周围存在________,此现象最早是由物理学家_______发现的。(3)改变直导线中电流方向,小磁针的偏转方向发生了改变,说明电流周围的磁场方向与________有关。(4)研究表明,通电直导线周围的磁场分布如图所示,则图甲实验中,若将小磁针由通电直导线下方移至直导线上方,小磁针偏转的方向___________(选填“会”或“不会”)改变。21.(2021湖北宜昌中考)通电螺线管外部的磁场是怎样分布的,我们通过以下实验来进行探究:(1)在硬纸板上放置一个螺线管,周围均匀地撒满铁屑,给螺线管通电后,铁屑被_____。轻敲纸板,观察铁屑的排列情况如图甲所示,图乙和图丙分别是蹄形磁体和条形磁体的磁场分布情况,对比分析可知通电螺线管外部的磁场分布与______磁体的相似;(2)我们要判断通电螺线管外部的磁场方向,需要借助______;(3)根据前面的实验结果,把通电螺线管看成一个磁体,它的两极如图于所示,为了进一步探究通电螺线管的极性与环绕螺线管的电流方向之间有什么关系我们下一步要做的是______,观察______。22.(2021天津津南九年级期末)为了研究影响电磁铁磁性强弱的有关因素,现用两个线圈匝数分别为50匝和100匝的外形相同的电磁铁进行实验,实验中先后将两个线圈接入图所示的电路中、闭合电键S后,用电磁铁吸引大头针,并移动滑动变阻器的滑片P,重复多次实验,记录如表所示。(1)实验中是通过电磁铁______来判定其磁性强弱的;(2)分析第1、2、3次的实验记录,会发现______相同时,______磁性越强;(3)分析第______次的实验记录,会发现电流相同时,______磁性越强。23.(2021河北唐山九年级期末)在研究“磁场对通电导体(电流)有力的作用”实验中。(1)利用图甲所示的装置研究“磁场对电流的作用”时,应在a、b之间接入______(选填“灵敏电流计”、“电源”或“灯泡”);若在a、b之间接入______(选填“灵敏电流计”、“电源”或“灯泡”)可研究“电磁感应现象”;(2)如图乙、丙中,磁体间磁场的磁感线方向都是从磁体N极水平指向S极,且线圈所处的空间磁场强弱是恒定不变的(也称匀强磁场);①图乙中,通电后cd段导线受磁场力的方向为竖直向下,此时,ab段导线所受磁场力的方向是竖直向上,这两个力______(选填“是”或“不是”)一对平衡力。②图丙中的线圈可以持续转动,是在外部加装了______,该装置能使线圈由于惯性而跃过______位置时,自动改变线圈中的电流方向。五、综合题(8分)24.(2021江苏南京一模)超载是严重的道路交通违法行为,危及人民群众的生命财产安全。在综合实践活动中,科技小组为交警部门设计了“汽车超载记录器”,原理如图甲所示,电源电压U为6V,电磁继电器线圈电阻R0=10Ω,当通过线圈的电流大于或等于0.1A,电磁继电器的衔铁被吸下,R1为定值电阻,R为压敏电阻,其电阻与所受压力的关系如图乙所示。记录器设置的报警压力F0=2.0×105N。当压力不超过F0时,绿灯亮;超过F0时,报警系统启动,红灯亮,同时电控照相机(图甲中未画出)启动,抓拍违法车辆。(1)图甲中,______(选填“A”或“B”)是绿灯,绿灯上标有“3V3W”的字样,则绿灯正常发光时的电阻为______Ω;(2)定值电阻R1的阻值为______Ω;(3)为保护路面,需要调小报警压力F0,则可把R1换成阻值______(选填“大一些”“小一些”或“不变”)的定值电阻。电磁铁匝数50匝100匝实验次数123456电流表示数(A)0.81.21.50.81.22.0吸引大头针的最多数目(枚)5810101625沪科版九年级上第十六章《电流做功与电功率》真题操练(满分100分,时间60min)一、单选题(每小题3分,共30分)1.(2021安徽合肥模拟)关于电和磁说法正确的是( )A.磁体只对放入其中的磁体有力的作用B.只有地球和磁体周围存在磁场C.磁感线总是从磁体的N极出发回到S极D.小磁针的N极总是指向地理方位的北方附近【答案】D【解析】磁体不仅会对放入其中的磁体有力的作用,对铁钴镍等物质也会有力的作用,故A错误;地球和磁体周围存在磁场,通电导线周围也存在磁场,故B错误;磁感线在磁体周围总是从磁体的N极出发回到S极,而内部则是由S极出发回到N极,故C错误;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,所以小磁针的N极总是指向地理方位的北方附近,故D正确。故选D。2.(2021江苏一模)小华同学在教室里擦黑板时,发现当板擦靠近黑板时,会被吸附在黑板上.为了探究是黑板具有磁性还是板擦具有磁性,他设计了下列实验,能得出正确结论的是( )A.用小磁针分别靠近板擦和黑板,小磁针都发生了偏转,说明黑板擦和黑板都具有磁性B.将板擦的正面和反面靠近黑板,板擦都能吸附在黑板上,说明板擦一定具有磁性C.将板擦用细线悬挂起来使其自由旋转,发现板擦静止时某侧边始终的指向东方,说明板擦一定具有磁性D.将板擦用细线悬挂起来,发现板擦靠近黑板时细线偏离了竖直方向,说明黑板具有磁性【答案】C【解析】因为力的作用是相互的,所以,当小磁针分别靠近板擦和黑板时,或者板擦和黑板相互靠近时,它们之间的相互吸引,都只能说明两物体中至少有一个物体具有磁性,而无法判断哪个具有磁性,故ABD不符合题意。将板擦用细线悬挂起来使其自由旋转,发现板擦静止时某侧边始终的指向东方,则一定有某侧边始终指向南方,所以可以说明板擦一定具有磁性,故C符合题意。故选C。3.(2021湖南益阳中考)下列四个图中,磁感线方向标注错误的是( )A.B.C.D.【答案】A【解析】用右手握住螺线管,让四指向螺线管中电流的方向,则拇指所指的那端就是螺线管的N极(在螺线管的外部,磁感线从N极发出回到S极)。本选项中,四指向螺线管中电流的反方向,故A错误,A符合题意; 磁感线都是从N极发出回到S极,故B正确,B不符合题意;磁感线都是从N极发出,故C正确,C不符合题意;地磁南极在地理北极附近,地磁北极在地理南极附近,磁感线从地磁北极发出回到地磁南极,故D正确,D不符合题意。故选A。4.(2021江西九江九年级期末)如图所示,通电螺线管附近放一小磁针,黑色一端表示小磁针N极。静止后小磁针指向正确的是( )A.B.C. D.【答案】C【解析】根据右手螺旋定则,右手握住螺线管,四指弯曲且与螺线管中电流方向一致,则大拇指指向通电螺线管的左端为N极,右端为S极;由“同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引”可知:图中小磁针静止时,右端应该为S极,左端为N极,故A错误;图中小磁针静止时,左端应该为N极,右端为S极,故B错误;图中小磁针静止时,左端应该为S极,右端为N极,故C正确;图中小磁针静止时,左端应该为S极,右端为N极,故D错误。故选C。5.(2021湖南常德中考)如图所示,甲、乙为条形磁体,中间是电磁体,虚线是表示磁极间磁场分布情况的磁感线,则可以判断图中A、B、C、D四个磁极依次是( )A.N、N、S、S B.S、S、N、SC.N、N、S、N D.S、S、N、N【答案】B【解析】根据右手螺旋定则, 四指的方向为电流的方向,大拇指的指向为磁极的方向,则C端为N极,B端为S极,故A错误;C错误;电磁铁的B端为S极,C端为N极,根据磁感线的分布可知,磁感线方向从N极出发,回到S极,A端也是回到磁极,故A为S极,而CD之间的磁极是从C出发到D,即从N极出发,直接指向S极,故B正确;D错误。故选B。6.(2021山西中考)如图所示的磁悬浮地球仪,在地球仪底端有一个磁铁,在底座内部有一个金属线圈,线圈通电后,地球仪可悬浮在空中。下列说法正确的是( )A.地球仪周围存在磁场,同时也存在磁感线B.地球仪周围的磁场分布是均匀的C.地球仪周围各点的磁场方向都相同D.地球仪是利用同名磁极相互排斥的原理悬浮的【答案】D【解析】磁场真实存在,磁感线真实不存在,故A错误;地球仪周围磁场强度不同,磁场不均匀,故B错误;地球仪周围的磁场方向不同,故C错误;地球仪可悬浮在空中是利用同名磁极相互排斥的原理,故D正确。故选D。7.(2021北京中考)在探究通电螺线管的磁场特点时,通电螺线管在某状态下的两个实验现象如图所示,其中小磁针(黑色一端为N极)静止时的指向情况如图甲所示。铁屑静止时的分布情况如图乙所示。图中能正确用磁感线描述这两个实验现象的是( )A.B.C. D.【答案】C【解析】通电螺线管的外部磁场和条形磁体的磁场相似,由甲图中小磁针的分布情况可以判断该通电螺线管的左侧为S极,右侧为N极。我们规定小磁针静止时的N极指向为该点的磁场方向,所以在磁体外部,磁感线总是从N极出发回到S极。而在磁体内部,磁感线的分布和磁体的N、S极一致,由此判断,A、B、D不符合题意;C符合题意。故选C。8.(2021山东济宁中考)如图是一种温度自动报警器的原理图,在水银温度计中封入一段金属丝下端所指示的温度为90℃,下列说法错误的是( )A.报警器利用了水银导电和热胀冷缩的性质B.报警器利用了电磁铁通电时有磁性断电时磁性消失的特点C.报警器中,水银温度计和电磁铁串联在电路中D.温度达到90℃时,报警器中的灯亮同时铃响【答案】D【解析】报警器利用水银导电,即当到达警戒温度时,水银与金属丝联通,构成了闭合回路,故电铃响,故利用的是水银的导电性,温度计的工作原理就是水银的热胀冷缩,故A正确,A不符合题意;报警器就是利用了电磁铁通电时有磁性,电铃响,断电时磁性消失,灯泡亮的特点的,故B正确,B不符合题意;如图所示,报警器中,水银温度计和电磁铁首尾相连,故串联在电路中,故C正确,C不符合题意;温度达到90℃时,报警器中的铃响灯灭,而没有到达警戒水位时,电铃不响,灯泡亮,故D错误,D符合题意。故选D。9.(2021江西中考)如图所示是燃油汽车启动装置的电路简图。汽车启动时,需将钥匙插入仪表板上的钥匙孔并旋转,则下列分析正确的是( )A.旋转钥匙相当于闭合开关B.电磁铁是利用电流的热效应来工作的C.电磁铁通电后电磁铁的上端为S极D.电动机工作时将电能全部转化为机械能【答案】A【解析】插入钥匙并旋转才能启动汽车,所以旋转钥匙相当是闭合开关,接通电路,故A正确;电磁铁是在电流通过线圈时,线圈产生磁性,所以电磁铁利用电流的磁效应工作的,故B错误;图示中的电磁铁,电流从其上端流入,下端流出,据安培定则知,电磁铁的下端为S极,故C错误;电动机工作时,大部分电能转化为机械能,小部分电能转化为内能,故D错误。故选A。10.(2021陕西西安模拟)图甲是一款“智能照明灯”的电路原理图,光线较暗时灯泡自动发光,光照到一定强度时灯泡自动熄灭。控制电路中,电源电压恒定,R0为定值电阻,R为光敏电阻,其阻值R随光照强度E的变化图像如图乙所示。以下说法正确的是( )A.电磁铁的上端为S极B.当光照强度增强,R0两端的电压变小C.灯泡应设计在C和D两接线柱之间D.要想灯在更亮时发光,应增大R0的阻值【答案】D【解析】由图结合安培定则知道,电磁铁的上端为N极,故A错误;当光照强度增强,由图乙知道,光敏电阻的阻值减小,则电路总电阻减小,由欧姆定律知道,控制电路的电流变大,R0两端的电压变大,故B错误;光线较暗时,光敏电阻的阻值大,则控制电路中的电流小,电磁铁的磁性弱,衔铁在弹簧的作用下被拉起,灯泡自动发光,说明灯泡在A和B两接线柱之间,故C错误;要想灯在更亮时发光,则需要减小控制电路的电流,由欧姆定律知道,应增大电路的阻值,即通过增大R0的阻值,使控制电路中的电流小,电磁铁的磁性弱,使衔铁在弹簧的作用下被拉起,灯泡自动发光,故D正确。故选D。二、填空题(每空1.5分,共24分)11.(2021四川成都三模)在都江堰研学活动中,小罗用名为指南针的手机指引方向,如图甲所示,当“小磁针”静止时,其上部指向南方,说明“小磁针”的上部是 _______极;小罗将这个打开后,放在如图乙所示的电磁体左方,仍呈现如图甲所示的指向,则电源的下部为 _______极。【答案】S 正 【解析】[1]地磁场的N极在地理南极附近,其S极在地理北极附近,小磁针的N极指向地磁场的S极,小磁针的S极指向地磁场的N极,所以“小磁针”的上部是S极。[2]根据异名磁极相互吸引可知,电磁铁的上端为N极,下端为S极;根据安培定则可知,用右手握住螺线管,大拇指指向上方,四指环绕的方向就是电流方向,由此可知电流从下端流入,上端流出,则电源的下部为正极。12.(2021湖南长沙二模)如图是小敏探究通电螺线管外部的磁场分布的实验装置(小磁针黑端为N极)。(1)闭合开关,小磁针将___________(选填“顺时针”或“逆时针”)转动;(2)若小敏想增强通电螺线管的磁场,可以采取的措施是_________。(只填一种,合理即可)【答案】逆时针 增加线圈匝数 【解析】(1)由图可知电流由螺线管右上方方流入,用右手握住螺线管,四指沿电流方向,则大拇指向左,故螺线管左端为N极,右端是S极;因同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引,所以小磁针的S极将转向左侧,N极将转向右侧,即小磁针将逆时针转动。(2)影响通电螺线管磁性的因素:电流的大小、线圈匝数的多少、有无铁芯。电流越大、线圈匝数越多、有铁芯,磁性越强。所以小敏可以通过增加线圈匝数来增强通电螺线管的磁场。13.(2021四川成都中考)探究小组为了模拟电磁起重机的工作原理,用表面涂有绝缘漆的导线绕在大铁钉上制成电磁铁,接入电路,如图所示。闭合开关S,电磁铁有了磁性,A端是______极。将滑动变阻器的滑片向右移动一段距离后,硬币才被吸起,这说明电流越大,电磁铁的磁性______。【答案】N(北) 越强 【解析】[1]图示电路是串联连接,闭合开关S,电流由B端流入电路,由A端流出,据安培定则知,A端为N极。[2]滑动变阻器的滑片向右移动时,接入电路的阻值变小,电路中的电流变大,硬币被吸起,说明此过程电磁铁的磁性增强,即通过的电流越大,电磁铁的磁性越强。14.(2021江苏中考)人工心脏泵可短时间代替心脏工作,如图是该装置的示意图磁体固定在左侧,线圈AB固定在用软铁制成的活塞柄上(相当于一个电磁铁),活塞筒通过阀门与血管相通,阀门S1只能向外开启,S2只能向内开启,线圈中的电流从A流向B时,电磁铁左端是______极,血液会______(选填“流入”或“流出”)活塞筒,该装置工作时,线圈AB中的电流方向______(选填“需要”或“不需要”)改变。【答案】S 流入 需要 【解析】[1]线圈中的电流从A流向B时,根据安培定则,电磁铁右端N极,左端S极。[2]异名磁极相互吸引,此时活塞左移,筒内压强减小,血液流入筒。[3]因为工作时活塞要左右移动,电磁铁磁极要改变,所以电流方向需要改变。15.(2021河南许昌二模)酿酒坊里的发酵罐配有笨重的密封罩,为了方便操作,设计了一个杠杆和电磁铁组合系统来升降密封罩,如图所示。装置通电后,电磁铁上端为___________(选填“”或“”)极,若电磁铁吸力较小,则应将滑动变阻器滑片向___________(选填“左”或“右”)滑动。【答案】 左 【解析】[1]由图示知,闭合开关后,电流从通电螺线管的上端流入,下端流出,据安培定则知,电磁铁的上端为N极。[2]电磁铁的吸力较小,是因为它的磁性太弱,而图示中的电磁铁线圈匝数不可改变,但可改变通过的电流的大小,为了让磁性增强,应增大电流,那么应向左移动滑片,让变阻器接入电路的阻值变小,来增大电流。16.(2021广东封开三模)“悬浮灯泡”能够悬浮发光,如图甲所示,基座内有一个线圈,和铁芯组成的电磁铁,而灯泡内部有闭合线圈连接的LED灯和磁铁,其内部结构如图乙所示。(1)当基座内电路接通后,灯泡能克服重力悬浮在空中是因为同名磁极相互______;(2)乙图中电源左侧为______(选填“正”或“负”)极;(3)想让灯泡悬浮得更高,应该将滑片P向______(选填“左”或“右”)移动。【答案】排斥 负 左 【解析】(1)灯泡悬浮停在空中时,受到的重力和磁力是一对平衡力,灯泡能克服重力悬浮在空中是因为同名磁极相互排斥。(2)乙图中上方螺线管的下端为S极,根据同名磁极相互排斥可知,则下方通电螺线管上端应为S极,下端为N极,由安培定则知道,电源右端为正极,左端为负极。(3)要使灯泡悬浮的高度增加,就要增大其磁性,可以向左调节滑动变阻器的滑片增大电流。17.(2021江苏秦淮二模)如图所示是小明利用光敏电阻为居民楼门口设计的一种智能照明电路,夜晚天暗时自动发光,早晨天亮时自动熄灭。控制电路中,电源由两节干电池串联而成。R1为定值电阻,R2为光敏电阻,其阻值会随着光强的增大而______(选填“增大”、“不变”或“减小”);控制电路长时间工作后,由于电池的“电力损耗”会导致电路电压下降,则天亮时灯自动熄灭时间______(选填“变早”、“不变”或“变晚”)。【答案】减小 变晚 【解析】[1]天亮时,灯会自动熄灭,那么电磁铁应该将衔铁吸下,使受控电路断开。要使衔铁被吸下,就要通过减小串联电路中的电阻来增大电流。已知R1为定值电阻,那么光敏电阻R2的电阻应随着光强的增大而减小。[2]电路电压下降变小后,要达到同样熄灯大小的电流,就要增大光强来减小电阻值,所以在电压下降后,自动熄灭的时间就会变晚。三、作图题(每小题4分,共8分)18.(2021辽宁中考)将如图所示的电磁铁的电路连接完整要求:(1)根据小磁针静止时N极指向,在括号中标出电磁铁左端的极性(用“N”或“S”表示)(2)在虚线框内画出电池符号;(3)开关闭合后,变阻器的滑片只有向右移动时,电磁铁的磁性才会变强(连接时导线不能交叉)。【答案】【解析】由磁极间的相互规律可知,电磁铁的左端为N极,由安培定则可确定,电流要从电磁铁的右上端流入,左下端流出,电源左端为正极,右端为负极;滑片P向右移动,电阻减小,就要选取滑动变阳器右下的接线柱,如图19.(2021青海中考)如图所示,根据电源的正负极和小磁针的指向,在图中画出螺线管的绕线。【答案】【解析】根据小磁针静止时的N极指向判断出通电螺线管的左边为S极,右边为N极。再根据右手定值判断螺线管上的绕线方式。如图所示:四、实验题(每空1.5分,共30分)20.(2021江苏泰州中考)小明在探究“通电直导线周围的磁场”实验中,实验装置如图甲所示。(1)其中小磁针的作用是___________;(2)接通电路后,观察到小磁针偏转,说明电流周围存在________,此现象最早是由物理学家_______发现的。(3)改变直导线中电流方向,小磁针的偏转方向发生了改变,说明电流周围的磁场方向与________有关。(4)研究表明,通电直导线周围的磁场分布如图所示,则图甲实验中,若将小磁针由通电直导线下方移至直导线上方,小磁针偏转的方向___________(选填“会”或“不会”)改变。【答案】检测磁场的存在 磁场 奥斯特 电流方向 不会 【解析】(1)磁场直接看不到,可以用小磁针检测磁场的存在。(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,这是著名的奥斯特实验,此现象最早是由物理学家奥斯特发现的。(3)改变电流方向,小磁针的方向也发生了偏转,说明了产生的磁场方向改变,即表明了通电导体周围的磁场方向与电流方向有关。(4)由图,通电直导线周围的磁场成同心圆,若将小磁针由通电直导线下方移至直导线上方,磁场方向仍然是顺时针,所以小磁针偏转的方向不变。21.(2021湖北宜昌中考)通电螺线管外部的磁场是怎样分布的,我们通过以下实验来进行探究:(1)在硬纸板上放置一个螺线管,周围均匀地撒满铁屑,给螺线管通电后,铁屑被_____。轻敲纸板,观察铁屑的排列情况如图甲所示,图乙和图丙分别是蹄形磁体和条形磁体的磁场分布情况,对比分析可知通电螺线管外部的磁场分布与______磁体的相似;(2)我们要判断通电螺线管外部的磁场方向,需要借助______;(3)根据前面的实验结果,把通电螺线管看成一个磁体,它的两极如图于所示,为了进一步探究通电螺线管的极性与环绕螺线管的电流方向之间有什么关系我们下一步要做的是______,观察______。【答案】磁化 条形 小磁针 改变电流方向(调换电源正负极) 小磁针的指向 【解析】(1)通电螺线管周围存在磁场,铁钴镍等物质是能够被磁化的,所以把铁屑撒在通电螺线管周围,铁屑会被磁化。对比甲、乙、丙三图可知,通电螺线管外部的磁场分布与条形磁体的相似。(2)我们规定小磁针静止时N极所指方向为该点的磁场方向,要判断通电螺线管外部的磁场方向,需要借助小磁针。(3)要探究通电螺线管的极性与环绕螺线管的电流方向之间有什么关系,就要改变导线中电流的方向,所以接下来我们需要对调电源的正负极,通过观察小磁针的指向来判断通电螺线管的N、S极。22.(2021天津津南九年级期末)为了研究影响电磁铁磁性强弱的有关因素,现用两个线圈匝数分别为50匝和100匝的外形相同的电磁铁进行实验,实验中先后将两个线圈接入图所示的电路中、闭合电键S后,用电磁铁吸引大头针,并移动滑动变阻器的滑片P,重复多次实验,记录如表所示。(1)实验中是通过电磁铁______来判定其磁性强弱的;(2)分析第1、2、3次的实验记录,会发现______相同时,______磁性越强;(3)分析第______次的实验记录,会发现电流相同时,______磁性越强。【答案】吸引大头针的数量 线圈匝数 电流越大 1、4或2、5 线圈匝数越多 【解析】(1)实验应用了转换法,即用实验中小强通过电磁铁吸引大头针的最多数目来判定磁性强弱。(2)分析第1、2、3次的实验记录,当匝数相同时,电流越大,吸引的大头针数目越多,故匝数相同时,电流越大,磁性越强。(3)通过分析比较,第1、4次或2、5次的实验记录,会发现电流相同时,线圈匝数越多,磁性越强。23.(2021河北唐山九年级期末)在研究“磁场对通电导体(电流)有力的作用”实验中。(1)利用图甲所示的装置研究“磁场对电流的作用”时,应在a、b之间接入______(选填“灵敏电流计”、“电源”或“灯泡”);若在a、b之间接入______(选填“灵敏电流计”、“电源”或“灯泡”)可研究“电磁感应现象”;(2)如图乙、丙中,磁体间磁场的磁感线方向都是从磁体N极水平指向S极,且线圈所处的空间磁场强弱是恒定不变的(也称匀强磁场);①图乙中,通电后cd段导线受磁场力的方向为竖直向下,此时,ab段导线所受磁场力的方向是竖直向上,这两个力______(选填“是”或“不是”)一对平衡力。②图丙中的线圈可以持续转动,是在外部加装了______,该装置能使线圈由于惯性而跃过______位置时,自动改变线圈中的电流方向。【答案】电源 灵敏电流计 不是 换向器 平衡 【解析】(1)甲图若要探究“磁场对电流的作用”,则电路还需要电源,故a、b之间应接入电源。甲图若要探究“电磁感应现象”,则还需要灵敏电流计,用于判断是否产生了感应电流,故a、b之间应接入灵敏电流计。(2)①通电后cd段导线与ab段导线受到的力不在一条直线上,故这两个力不是平衡力。②线圈转过平衡位置后,受力方向改变,为使其能持续转动,需要在转过平衡位置后改变电流方向,故图丙中的线圈可以持续转动,是在外部加装了换向器,该装置能使线圈由于惯性而跃过平衡位置时,自动改变线圈中的电流方向。五、综合题(8分)24.(2021江苏南京一模)超载是严重的道路交通违法行为,危及人民群众的生命财产安全。在综合实践活动中,科技小组为交警部门设计了“汽车超载记录器”,原理如图甲所示,电源电压U为6V,电磁继电器线圈电阻R0=10Ω,当通过线圈的电流大于或等于0.1A,电磁继电器的衔铁被吸下,R1为定值电阻,R为压敏电阻,其电阻与所受压力的关系如图乙所示。记录器设置的报警压力F0=2.0×105N。当压力不超过F0时,绿灯亮;超过F0时,报警系统启动,红灯亮,同时电控照相机(图甲中未画出)启动,抓拍违法车辆。(1)图甲中,______(选填“A”或“B”)是绿灯,绿灯上标有“3V3W”的字样,则绿灯正常发光时的电阻为______Ω;(2)定值电阻R1的阻值为______Ω;(3)为保护路面,需要调小报警压力F0,则可把R1换成阻值______(选填“大一些”“小一些”或“不变”)的定值电阻。【答案】A 3 30 小一些 【解析】(1)由图乙可知,压力越大,电阻越小,电路中电流越大,电磁铁磁性越强,衔铁被吸下,B灯亮,是红灯,则A是绿灯。绿灯正常发光时的电阻为(2)当通过线圈的电流大于或等于0.1A,电磁继电器的衔铁被吸下,报警系统启动,此时电路中总电阻为记录器设置的报警压力F0=2.0×105N,由图乙可知R=20Ω,定值电阻R1的阻值为R1=R总-R-R0=60Ω-10Ω-20Ω=30Ω(3)为保护路面,需要调小报警压力F0,则压敏电阻增大,使总电阻不变,可把R1换成阻值小一些的定值电阻。电磁铁匝数50匝100匝实验次数123456电流表示数(A)0.81.21.50.81.22.0吸引大头针的最多数目(枚)5810101625
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