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    初中物理第二十章 电与磁综合与测试单元测试一课一练

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    这是一份初中物理第二十章 电与磁综合与测试单元测试一课一练,共12页。试卷主要包含了选择题,填空题,作图题,实验探究题等内容,欢迎下载使用。

    一、选择题(每题3分,共30分)


    1.在电与磁的研究过程中,很多科学家呕心沥血,作出了杰出的贡献。下列科学家及研究成果与成果的应用描述,完全正确的是( )


    A.沈括——磁偏角——制造出了指南针,使人类更好地掌握了航海技术


    B.奥斯特——电流的磁效应——制造出了电动机,提高了人类的工作效率


    C.安培——安培定则——制造出了电磁铁,开拓了电与磁之间联系的科学研究


    D.法拉第——电磁感应——制造出了发电机,让人类逐步进入了“电”的文明时代


    2.如图1所示是小宇同学画出的几种磁体周围的磁感线分布情况,其中错误的是( )





    图1


    3.如今,说我们的生活是由磁体支撑着并不为过。史上最强有力的钕磁体广泛用于手机、电脑、冰箱等。如图2所示是小明同学用钕磁体和曲别针进行的实验。通过实验情景,可以判定下列说法正确的是( )


    A.钕磁体周围存在磁感线,不存在磁场


    B.钕磁体对放入其磁场中的曲别针有力的作用


    C.钕磁体周围各点的磁场方向都是竖直向下的


    D.钕磁体周围的磁场分布是均匀的





    图2


    4.如图3所示是奥斯特实验装置,当导线中通过向右的电流时,小磁针偏转,说明小磁针受到力的作用,下列关于该实验的说法正确的是( )





    图3


    A.小磁针位置不变,改变导线中电流的方向,小磁针偏转方向改变


    B.把小磁针拿走,通电导线周围的磁场将消失


    C.无论通电导线怎么放置,只要导线中有电流,小磁针就发生偏转


    D.将图中导线断开,小磁针N极将指向地磁的北极


    5.如图4所示,闭合开关S,弹簧测力计的示数增大。下列分析正确的是( )


    A.c端是S极,a端是电源的正极


    B.c端是N极,a端是电源的负极


    C.若将变阻器的滑片向右滑动,弹簧测力计示数变大


    D.若将电源正、负极接线对调,弹簧测力计示数变大





    图4


    6.小明在科学拓展课上制作了一个简易喇叭(原理如图5所示)。接通信号源后,电流的方向不断改变,导致线圈的磁极不断变化,通过吸引或排斥磁体,带动纸盆振动。为改变纸盆振动幅度以调节喇叭响度,下列方法不可行的是( )





    图5


    A.改变磁体的磁极 B.改变电流的大小


    C.改变磁体磁性强弱 D.改变线圈的匝数


    7.电梯为居民出入带来很大的便利,出于安全考虑,电梯设置有超载自动报警系统,其工作原理如图6所示,R1为保护电阻,R2为压敏电阻,其阻值随压力的增大而减小。下列说法正确的是( )





    图6


    A.电磁铁是根据电磁感应原理制成的


    B.工作时,电磁铁的上端为S极


    C.超载时,电磁铁的磁性减弱


    D.正常情况下(未超载时),K与B接触


    8.某同学将两台相同的手摇发电机A、B用导线连接起来,如图7所示,当他用力摇动手摇发电机A的手柄时,发现手摇发电机B的手柄也随之转动了起来。下列说法正确的是( )





    图7


    A.手摇发电机A的工作原理是通电导体在磁场中受力的作用


    B.手摇发电机B的手柄随之转动的工作原理是电磁感应现象


    C.手摇发电机A在工作过程中,将电能转化为机械能


    D.手摇发电机B的手柄随之转动时,其原理与电动机的工作原理相同


    9.我国未来的航母将采用自行研制的电磁弹射器(如图8所示)。电磁弹射器的弹射车与飞机前轮连接,并处于强磁场中,当弹射车内的导体通以强电流时,舰载机受到强大的推力而快速起飞。电磁弹射器的工作原理与图9中的设备或用电器的工作原理一致的是( )





    图8





    图9


    10.无线充电是一种增加手机续航时间的方式,如图10甲所示。该技术的原理是:电流流过送电线圈产生磁场,受电线圈靠近该磁场时就会产生电流,给智能手机充电,如图乙所示。受电线圈应用的原理与下列哪个器材相同( )





    图10


    A.动圈式话筒 B.动圈式扬声器


    C.玩具电动机 D.电铃


    二、填空题(每空2分,共26分)


    11.如图11所示是用铁屑探究磁体周围磁场的示意图,我们用磁感线来描述磁场的方向和分布情况,发现磁场越强的地方,磁感线分布越________(选填“密”或“疏”,下空同),磁场越弱的地方,磁感线分布越________。在这里我们用铁屑探究磁体周围的磁场,应用了__________(选填“控制变量法”或“转换法”)。





    图11


    12.地磁场被称为地球生命的“保护伞”,如图12所示,从太阳或其他星体射出来的高速带电粒子流,在接近地球时,地磁场会改变其运动方向,使其偏离地球,对地球起到保护作用,其原理是_________________________________________。





    图12


    13.如图13所示是电动机的工作原理图,如果要实现线圈平稳、连续不停地转动,需要安装一个叫____________的元件,安装上此元件后,若把图中的电源换成小灯泡,快速转动线圈,小灯泡会发光,这是利用了________________原理。





    图13


    14.两个磁体之间有力的作用,同名磁极相互________;通电导线能使小磁针发生偏转,这是因为通电导线周围存在________;如图14所示,把通电导线放在两个磁极中间,磁体对导线的力垂直指向纸里,如果导线中电流方向相反,则磁体对导线的力垂直指向________(选填“纸里”或“纸外”)。





    图14


    15.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15所示。电磁铁的工作原理是电流的磁效应,该现象最早是由________(选填“法拉第”“奥斯特”或“安培”)发现的。装置通电后,电磁铁上端为________(选填“N”或“S”)极。若密封罩被提起并悬挂于空中,不计衔铁、杠杆的质量,左侧电磁吸力应________(选填“大于”“等于”或“小于”)密封罩的重力,若提不起来,则应将滑动变阻器的滑片向________(选填“左”或“右”)滑动。





    图15


    三、作图题(共11分)


    16.(4分)(1)请在图16中的括号内标出小磁针的N、S极和条形磁体外部磁感线的方向。





    图16


    (3分)(2)如图17所示,通电线圈的ab边在磁场中受力方向竖直向上。请在图中线圈的A点画出cd边的受力方向,并标出通电螺线管的S极和小磁针静止时的N极。





    图17


    17.(4分)如图18所示,处于光滑水平面的小车上放有一条形磁体,左侧有一螺线管,当开关S闭合时,发现小车向右运动。请在图中标出电源的正、负极,通电螺线管的N、S极和A点磁感线的方向。





    图18


    四、实验探究题(共33分)


    18.(6分)为了探究电磁铁的磁性强弱跟哪些因素有关,小明同学用漆包线(表面涂有绝缘漆的导线)在大铁钉上绕若干匝,制成简易的电磁铁,如图19所示,用此装置去吸引大头针,甲、乙、丙、丁为实验中观察到的四种情况。





    图19


    (1)实验中通过电磁铁________________________判断电磁铁磁性的强弱,这一方法体现了转换的思想。


    (2)比较________两图可知:线圈匝数相同时,电流越大,电磁铁的磁性越强。


    (3)根据图丁可以得出结论:________________________________________________________________________


    ________________________________________________________________________。


    19.(12分)小勇利用如图20所示的实验装置探究“导体在磁场中运动时产生感应电流的条件”,他将实验中观察到的现象记录在下表中。





    图20


    (1)分析得出:________电路的部分导体在磁场里做切割磁感线运动时,导体中就会产生感应电流。


    (2)比较实验2和3(或6和7)可知:在磁场方向一定时,感应电流的方向与____________________________________有关。


    (3)比较实验________可知:在导体切割磁感线的运动方向不变时,感应电流的方向与磁场方向有关。


    (4)这个现象在生产和生活中的重要应用是__________。


    (5)针对这个实验,小勇进行了进一步的探究,他提出了“感应电流的大小可能与导体切割磁感线的运动速度有关”的猜想,于是他设计了如下的实验方案:


    ①保持磁场强弱不变,让导体AB以________(选填“相同”或“不同”)的速度沿相同方向做切割磁感线运动,观察电流表指针偏转幅度大小。


    ②如果电流表指针偏转幅度不同,说明感应电流的大小与导体切割磁感线的运动速度________(选填“有关”或“无关”)。


    20.(15分)磁感应强度B用来描述磁场的强弱,国际单位是特斯拉,符号是“T”。为了探究电磁铁外轴线上磁感应强度的大小与哪些因素有关,小鹭设计了如图21(a)所示的电路,图甲中电源电压为6 V,R为磁感应电阻,其阻值随磁感应强度变化的关系图线如图(b)所示。





    图21


    (1)当图乙中S2断开,图甲中S1闭合时,电流表的示数为________mA。闭合S1和S2,图乙中滑动变阻器的滑片P向右移动,图甲中电流表的示数逐渐减小,说明磁感应电阻R处的磁感应强度B逐渐__________。


    (2)闭合S1和S2,滑片P不动,沿电磁铁轴线向左移动磁感应电阻R,测出R离电磁铁左端的距离x与对应的电流表示数I,算出R处磁感应强度B的数值如下表。请计算x=5 cm时,B=______T。


    (3)综合以上实验数据可以得出结论:电磁铁外轴线上磁感应强度随电磁铁中电流的增大而________;离电磁铁越远,R处磁感应强度B越______。


    答案解析


    1.D [解析] 沈括是我国宋代的学者,他最早发现了磁偏角,但指南针是根据磁极间的相互作用制成的,A错误;奥斯特发现了电流的磁效应,但电动机是利用通电线圈在磁场中受力转动的原理制成的,而不是电流的磁效应,B错误;电磁铁的制造原理是电流的磁效应,它不是安培制造的,C错误;法拉第发现了电磁感应现象,并制成了人类历史上第一台发电机,让人类逐步进入了“电”的文明时代,D正确。


    2.B


    3.B [解析] 钕磁体周围存在磁场,不存在磁感线,磁感线是人们为了形象方便地描述磁场而假想的曲线,故A错误;用钕磁体和曲别针进行实验时,钕磁体会对放入其磁场中的曲别针有力的作用,故B正确;由图中曲别针磁化后的状态可以看出磁场的方向不都是竖直向下的,故C错误;磁体周围的曲别针疏密不同,说明磁场分布并不是均匀的,故D错误。


    4.A [解析] 电流周围的磁场方向与电流的方向有关,所以,若小磁针位置不变,改变导线中电流的方向,则小磁针的偏转方向也会改变,故A正确;通电导线产生的磁场与其附近是否有小磁针无关,把小磁针拿走,通电导线周围的磁场仍然存在,故B错误;如果通电导线产生的磁场与小磁针所在位置的地磁场方向相同,小磁针不会发生偏转,故C错误;将图中导线断开,小磁针在地磁场的作用下,N极将指向地理的北极,而不是地磁的北极,故D错误。


    5.B [解析] 闭合开关S,其弹簧测力计的示数增大,可知电磁铁上端为N极,故A错误。电磁铁的上端为N极,下端为S极,由安培定则可知,电流从电磁铁的上端流入,则电源b端为正极,a端为负极,故B正确。滑动变阻器的滑片向右滑动,其接入电路的电阻增大,电路中的电流变小,电磁铁的磁性减弱,对上方磁体的吸引力变小,弹簧测力计示数变小,故C错误。将电源正、负极接线对调,电磁铁的磁性强弱不变,极性相反,则c端变为S极,电磁铁与上方的磁体相互排斥,弹簧测力计的示数应变小,故D错误。


    6.A [解析] 由题知,接通信号源后,电流的方向不断改变,导致线圈的磁极不断变化,通过吸引或排斥磁体,带动纸盆振动发声。改变磁体的磁极,并不能起到改变磁性强弱的作用,不能改变纸盆振动幅度,即不能调节喇叭响度,故A方法不可行。为改变纸盆振动幅度以调节喇叭响度,可以改变电磁铁的磁性强弱,具体来说可以改变电流大小或改变线圈匝数,还可以改变磁体的磁性强弱,故B、C、D都可行。


    7.B [解析] 电磁铁是根据电流的磁效应制成的,A错误。根据安培定则可知,电磁铁下端为N极,上端为S极,B正确。当超载时,压敏电阻R2的阻值减小,电路中电流增大,电磁铁的磁性增强,吸引衔铁,使K与B接触,由此可知C、D错误。


    8.D [解析] 根据题意可知,手摇发电机A工作时,能产生电流,其工作原理是电磁感应现象,故A错误;手摇发电机B的手柄随之转动,这与电动机的工作原理相同,是通电线圈在磁场中受力转动,故B错误,D正确;手摇发电机A在工作过程中,消耗机械能,产生电能,所以是将机械能转化为电能,故C错误。


    9.C [解析] 由题意可知,电磁弹射器的弹射车与飞机前轮连接,并处于强磁场中,当弹射车内的导体通以强电流时,即可受到强大的推力,由此可知其原理是通电导体在磁场中受力而运动。电风扇的主要部件是电动机,是利用通电线圈在磁场中受力转动的原理工作的,故C符合题意。


    10.A [解析] 由题意知,受电线圈靠近磁场时就会产生电流,是利用电磁感应原理工作的。动圈式话筒工作时把声信号转变成电信号,声音使膜片振动,带动线圈在磁场中振动,产生电流,是电磁感应现象,故A符合题意;动圈式扬声器是利用通电导体在磁场中受力的原理制成的,故B不符合题意;玩具电动机是利用通电线圈在磁场中受力转动的原理工作的,故C不符合题意;电铃的主要部件是电磁铁,是利用电流的磁效应工作的,故D不符合题意。


    11.密 疏 转换法


    12.磁场对电流有力的作用(或磁场对通电导体有力的作用)


    13.换向器 电磁感应 [解析] 电动机的工作原理是通电线圈在磁场中受力转动;图中当线圈刚转过平衡位置时,受力方向与转动方向相反,所以不能持续地转动下去,要实现线圈平稳、连续不停地转动,需要安装换向器,换向器能在线圈刚转过平衡位置时自动改变线圈中的电流方向,使线圈的受力方向也发生改变,此时受力方向与转动方向一致,故可以让线圈持续转动下去。将电源换为小灯泡,快速转动线圈,小灯泡会发光,说明电路中有感应电流产生,这是电磁感应现象。


    14.排斥 磁场 纸外


    [解析] 两个磁体之间有力的作用,同名磁极相互排斥;通电导线能使小磁针发生偏转,这说明通电导线周围存在磁场,这种现象叫电流的磁效应;通电导体在磁场中受力的作用,力的方向与电流的方向和磁感线的方向有关,只改变电流方向,导体受力方向改变,则此时磁体对导线的力垂直指向纸外。


    15.奥斯特 N 大于 左 [解析] 电磁铁的工作原理是电流的磁效应,该现象最早是由奥斯特发现的;电流从电磁铁上端流入,依据安培定则可知,其上端为N极。若密封罩被提起并悬挂于空中,不计衔铁、杠杆的质量,由图可知,衔铁这端电磁吸力的力臂小于密封罩重力的力臂,根据杠杆的平衡条件,左侧电磁吸力应大于密封罩的重力;若提不起来,则应将滑动变阻器滑片向左移动,根据欧姆定律可知,电路中电流变大,衔铁这端电磁吸力就会变大。


    16.(1)如图所示





    (2)如图所示





    [解析] (2)通电导体在磁场中的受力方向与电流方向和磁场方向有关;已知通电线圈的ab边在磁场中受力方向竖直向上,由图知cd边中电流的方向和ab边中电流方向相反,故cd边的受力方向与ab边的受力方向相反,即cd边的受力方向竖直向下。电源的右端是正极,说明电流从螺线管的右端进入、左端流出,根据安培定则知,螺线管的左端是N极,右端是S极;根据同名磁极相互排斥、异名磁极相互吸引可知,小磁针的左端是N极,右端是S极。


    17.如图所示





    18.(1)吸引大头针数目的多少


    (2)乙、丙


    (3)电流一定时,线圈匝数越多,电磁铁的磁性越强


    [解析] (1)电磁铁的磁性越强,吸引的大头针越多,所以可以根据吸引大头针数目的多少判断电磁铁磁性的强弱,这里运用了转换法。


    (2)图乙和图丙中线圈的匝数相同,丙中的电流大,电磁铁的磁性强。说明线圈匝数相同时,通过电磁铁的电流越大,电磁铁的磁性越强。


    (3)由图丁可知,两个电磁铁串联,通过它们的电流相同,线圈匝数多的电磁铁吸引大头针多,说明其磁性强。


    19.(1)闭合


    (2)导体切割磁感线的运动方向(导体运动方向)


    (3)2和6(或3和7)


    (4)发电机


    (5)①不同 ②有关


    20.(1)60 增大


    (2)0.4


    (3)增大 小次数
    开关
    磁场方向
    导体AB的运动方向
    电流表指针的偏转方向
    1
    断开
    上N下S
    向右运动
    不偏转
    2
    闭合
    上N下S
    向右运动
    向左偏转
    3
    闭合
    上N下S
    向左运动
    向右偏转
    4
    闭合
    上N下S
    向上运动
    不偏转
    5
    闭合
    上S下N
    向下运动
    不偏转
    6
    闭合
    上S下N
    向右运动
    向右偏转
    7
    闭合
    上S下N
    向左运动
    向左偏转
    x/cm
    1
    2
    3
    4
    5
    6
    I/mA
    10
    12
    15
    20
    30
    46
    B/T
    0.68
    0.65
    0.60
    0.51

    0.20
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        人教版九年级物理全册第二十章 电与磁单元测试题
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