人教版物理九年级全册《第20章 电与磁》巩固提升 练习

这是一份人教版物理九年级全册《第20章 电与磁》巩固提升，共14页。
 人教版物理九年级全册《第20章 电与磁》巩固提升 一 、单选题（本大题共10小题，共30分）1.（3分）如图所示是某款悬浮灯泡，灯泡底部为磁铁的极，将灯泡放在木质底座中心上方的位置，它既能发光，还能依靠电磁作用来悬浮。关于灯泡悬浮时，下列说法中正确的是
 A. 灯泡受到的磁力方向竖直向下 B. 灯泡受到的磁力大于灯泡的重力
C. 灯泡所受重力的施力物体是底座 D. 木质底座上端为磁铁的极2.（3分）在探究“怎样产生感应电流”的实验中，蹄形磁体水平放置，如图所示。闭合开关，当导体向右运动时，灵敏电流计的指针向左偏转，在某次实验时，导体运动时发现指针向右偏转，则导体
 A. 竖直向上运动 B. 水平向右运动 C. 水平向左运动 D. 竖直向下运动3.（3分）所示图中，与发电机工作原理相同的实验是  A.  B.
C.  D. 4.（3分）司南是我国早期的指南针。小科将条形磁体置于塑料勺内，在勺下垫泡沫，一起置于装水的纸盘中，漂浮在水面上，能自由转动，从而得到一个仿制“司南”如图所示。下列说法正确的是
 A. “司南”静止时勺柄指南，标为极
B. “司南”能指南北是受地磁场的作用
C. “司南”的纸盘换成铁盘后也能正常使用
D. “司南”勺柄的指向与勺内磁体的磁极方向无关5.（3分）如图是一些研究电现象和磁现象的实验。下列关于这些实验的叙述正确的是A. 图中小磁针被铁棒吸引，说明铁棒本身具有磁性
B. 图中小磁针发生偏转，说明电流周围存在磁场中
C. 图中条形磁铁静止时端总是指向北方，说明端是条形磁铁的南极
D. 图中铁钉吸引的大头针比多，说明电磁铁的磁性强弱与电流大小有关6.（3分）如图所示是我国早期的指南针——司南，它是把天然磁石磨成勺子的形状，放在水平光滑的“地盘”上制成的。东汉学者王充在《论衡》中记载：“司南之杓，投之于地，其柢指南”。“柢”指的是司南长柄，下列说法中正确的是 
 
 ①司南指南北是由于它受到地磁场的作用；②司南长柄指的是地磁场的北极；③地磁场的南极在地球地理的南极附近；④司南长柄一端是磁石的北极。 A. 只有①④正确 B. 只有①②正确
C. 只有②③正确 D. 只有③④正确7.（3分）首先发现“通电螺线管的极性与电流方向的关系”的科学家是A. 安培 B. 奥斯特 C. 焦耳 D. 法拉第8.（3分）电磁炮是一种先进的动能杀伤武器，它是利用磁场对通电导体作用的原理，对金属炮弹进行加速，具有速度快、命中率高等特点。下图中与此工作原理相同的是A.  B.
C.  D. 9.（3分）图中，通电螺线管的左端是 
 A. 正极 B. 负极 C. 极 D. 极10.（3分）如图是一个课外兴趣小组自制的“温度自动报警器”原理图。下列说法正确的是  A. 减少线圈的匝数可增大电磁铁的磁性
B. 减小电源电压能使电磁铁的磁性增强
C. 只要温度计内的水银柱升高电铃就发声
D. 若点接电源的正极，报警时电磁铁的左端为极二 、多选题（本大题共1小题，共3分）11.（3分）如图是一种水位自动报警器的原理图，、为两金属块，当水位到达金属块时实现自动报警，下列说法正确的是 

 A. 此装置是利用电流的磁效应工作的
B. 当水位到达时，绿灯亮
C. 电磁铁中的电流越大，灯泡越亮
D. 要增大电磁铁的磁性，可以增加电源的电压三 、填空题（本大题共5小题，共20分）12.（4分）某款新型魔方充电器，转动魔方就能产生电能，并储存于魔方内，它的工作原理跟______选填“发电机”或“电动机”相同，当魔方给移动设备充电时，它相当于电路中的______选填“电源”成“用电器”13.（4分）同学们做实验的装置如图所示，闭合开关，如果将导体水平向右移动，则： 
导体将______选填“随”或“不随”之运动起来。 
实验装置左侧运用的原理和______选填“电动机”、“发电机”相同； 
实验装置右侧产生的现象在生活中的应用是______举一个实例。
 14.（4分）物理学规定：磁体周围的磁感应线从磁体的极出发，回到磁体的极；磁体内部的磁感应线的走向则与外部的磁感应线走向相反，如图是垂直于纸面放置的螺线管，通过如图所示的电流时，原来静止在螺线管内部的小磁针极将会______“偏向纸内”、“偏向纸外”。
 15.（4分）如图所示是直流电铃的原理图，当开关闭合时，电磁铁吸引衔铁，从而使锤敲击铃碗发声，这是利用______原理工作的；当电流通过电磁铁时，电磁铁的端为______选填““或“”极。
 16.（4分）如图所示，在磁铁正上方用弹簧挂着一条形磁铁，开关闭合后，当滑片从端向端滑动过程中，则电流表的示数______，弹簧的长度将______选填变小、不变或变大。
 四 、简答题（本大题共2小题，共12分）17.（6分）阅读下面短文 
《摇摆钢笔》 
     你有没有留神过，我们写字的时候，笔的上端都会小弧度的回来摇摆。有细心的中国设计师就发现了这个细微的动作，根据物理学原理设计出了一款“收音机钢笔”如图，希望给在繁重功课压力之下的学生朋友增添一些乐趣。这支钢笔内置有电池，当你书写的时候，笔端摇摇摆摆产生电流，就能给电池储存电量。而钢笔上面频道调节、音量调节、耳机插孔、音箱等配置一个不少。如此一来，在枯燥的学习之中你便可以听听音乐或是新闻，以缓和学习的压力。但是家长们应该不会赞同这样的设计吧，不是做功课的时候就应该乖乖做功课的么？ 
请回答下列问题： 
这款摇摆钢笔是基于哪个物理学原理或规律制成的：______； 
给内置电池充电过程发生的能量转化情况是：______； 
A.电能转化为化学能           化学能转化为电能 
C.机械能转化为电能          电能转化为机械能 
音量调节改变的是声音的______。 
频道调节是通过下面哪一种来实现的：______。 
A.载波发生器  调制器  调谐器  解调器 
若要在做功课时收听节目，为避免对其实人的影响，可通过佩戴耳机，则这是在______处减弱噪声。18.（6分）小磁计放在两通电螺线管之间，静止时处于如图所示的位置，请完成螺线管的绕线，并标出电流的方向。
 五 、作图题（本大题共1小题，共6分）19.（6分）将一个通电螺线管用单线悬挂起来，如图所示，闭合开关，最后静止时端指南、端指北。画出螺线管上过导线环绕图示，并在螺线管两端标出、极。
 六 、实验题（本大题共1小题，共6分）20.（6分）在探究“感应电流产生的条件”实验中： 
如图，、两接线柱间应按入______选填“大”或小”量程电流表。 
闭合开关后，要使电路中产生感应电流，导体应______运动选填“上下”或“左右”，这是一种______现象，利用这一原理可制成______选填“电动机”或“发电机”。 
要使电流表指针偏转方向发生改变，可以采取的方法有______答出一种方法即可。 
如果将电流表换成______，可以进行磁场对通电导体的作用实验。
 七 、计算题（本大题共1小题，共12分）21.（12分）如图所示，用细线悬挂铝环制成一单摆，悬挂点正下方有一定区域的均匀磁场，“”表示磁场方向垂直竖直面向里。现将铝环从点由静止释放，铝环摆动到右侧最高点，继而摆回。请判断铝环能否摆回到左侧与点等高的点？写出你判断的理由。不计摩擦和空气阻力
 
答案和解析1.【答案】D;【解析】解：、悬浮灯泡利用同名磁极相互排斥，灯泡受到的磁力方向与重力反向相反竖直向上，灯泡底部为磁铁的极，则木质底座上端为磁铁的极，故错误，正确； 
、灯泡悬浮时受到平衡力的作用，灯泡受到的磁力等于灯泡的重力，故错误； 
、灯泡所受重力的施力物体是地球，故错误。 
故选：。 
磁极间相互作用：同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引；灯泡悬浮时受到平衡力的作用；重力的施力物体是地球。 
此题主要考查磁极间的相互作用、平衡力以及重力，是一道综合题。
 2.【答案】C;【解析】解：、导体运动时发现指针向右偏转，说明能产生感应电流，而导体竖直向上运动或向下运动时，都不能产生感应电流。故错误； 
、当导体向右运动时，灵敏电流计的指针向左偏转，所以灵敏电流计的指针向右偏转时，说明感应电流的方向与开始时的情况相反，根据楞次定律可知，导体运动的方向也一定与开始时运动的方向相反，即导体一定向右运动。故错误，正确。 
故选：。 
电流表发生偏转说明产生了感应电流，由楞次定律结合感应电流的方向即可判断错导体运动的方向。 
该题考查感应电流的方向与导体棒运动的方向之间的关系，根据楞次定律即可正确解答。另外，该题也可以结合电流表的偏转，根据右手定则进行判断。
 3.【答案】B;【解析】 
此题主要考查发电机的原理和构造，要知道有电源的是电动机，无电源的是发电机。 
发电机的工作原理是电磁感应，即闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中就会产生感应电流。 
 
图说明的是电流的磁效应，故不符合题意； 
图是电磁感应实验，是发电机的原理图，故符合题意； 
图通电导体在磁场中受到磁力的作用而运动，是电动机的原理，故不符合题意； 
图通电线圈在磁场中受到磁力的作用而转动，是电动机的原理，故不符合题意。 
故选。 
 

 4.【答案】B;【解析】解：、“司南”静止时勺柄指南，就是南极，为极，故错误； 
、“司南”能指南北是因为受到地磁场的作用，故正确； 
、“司南”实质上是一个条形磁体，对铁磁性物质具有吸引作用，如果将纸盘换做铁盘，则会由于铁盘的吸引作用而无法指南北，故错误； 
、“司南”勺柄的为极，与地磁场的极相互吸引，因此才具有指南北的性质，故错误。 
故选：。 
司南指南北是因为受到地磁场的作用，同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引； 
磁体对铁磁性物质具有吸引作用； 
此题主要考查了磁极之间的相互作用以及磁体与地磁场的关系，是基础知识点，都是必须掌握的。
 5.【答案】B;【解析】解：  
A、图中铁棒靠近小磁针，即使铁棒没有磁性，小磁针也会吸引铁棒，不能确定铁棒是否具有磁性，故A错误；  
B、图是奥斯特实验，说明通电导体周围存在磁场，故B正确；  
C、磁铁都具有指向性，图中条形磁铁静止时端总是指向北方，说明端是条形磁铁的北极，故C错误；  
D、从图可知，铁芯相同、电流相同，只有线圈的匝数不同，说明电磁铁磁性强弱与线圈匝数的关系的，故D错误。  
故选：。 
认识这几幅图，明确它们所反映的实验原理，才能对号入座，判断选项中的说法是否正确。 
四幅图分别代表了电与磁中四个重要的物理实验，分别是磁体的特性、电流的磁效应、磁体的极性、电磁铁的探究，这都是我们应重点掌握的，在学习中相互比较更能有效地进行把握。
 6.【答案】B;【解析】 
此题主要考查了磁场和地磁场，磁场是一种真实存在的物质，对于磁场的认识，我们是通过它对其他物体的作用来认识的。 
地球本身是一个巨大的磁体，地球周围的磁场叫做地磁场；  
指南针是根据地磁场的作用工作的，地磁的南极在地理的北极附近，而地磁的北极在地理的南极附近，再根据磁极间的作用规律，可判断指南针的指向；司南实际上就是一个磁铁；磁体静止时，指南的叫南极用字母表示；指北的叫北极，用字母表示。  
 
地球本身是一个大磁体，司南是用天然磁石磨制成的勺子，即其实质就是一块磁铁，在地球的磁场中受到磁力的作用，其静止时其勺柄指向南方，即指南的南极用表示； 
地理上的南极是地磁的北极，故①②正确，③④错误； 
故不符合题意，符合题意。 
故选。
 7.【答案】A;【解析】解：在物理学中，我们用安培定则来判断通电螺线管的极性与电流方向的关系，安培定则的内容是：用右手握住螺线管，弯曲的四指所指的方向是电流的方向，大拇指所指的那端是螺线管的极。因此，首先发现这一关系的科学家是安培。  
故选：。 
知道物理学中用安培定则来判断通电螺线管的极性与电流方向的关系，即可对本题的选项做出判断。 
了解安培则定在判断通电螺线管的极性与电流方向的关系中的作用，即可知道这位科学家就是安培。
 8.【答案】D;【解析】解： 
A、图中实验装置，无电源，研究电磁感应现象，故A错误； 
B、图中实验为电流的磁效应，故B错误； 
C、图中的实验时探究带电体的性质，故C错误； 
D、图中实验装置，有电源，研究通电导体在磁场中受力，故D正确。 
故选：。 
明确通电导体在磁场中受力的作用这一原理，对选项中各电器的工作原理进行分析，最后做出判断。 

 9.【答案】D;【解析】解：电流从螺线管的右端流入、左端流出，根据螺线管的线圈绕向，再利用安培定则即可确定螺线管的左端为极。 
故选：。 
利用图示的线圈绕向和电流方向，根据安培定则即可确定螺线管的左端的极性。 
该题考查了安培定则的应用，题目的难度不大，考查的知识点较单一。
 10.【答案】D;【解析】此题主要考查的是学生对电磁铁磁性强弱、工作原理和安培定则的理解和掌握，难度不大。 
电磁铁的磁性强弱和线圈匝数、电流大小有关； 
温度计内水银柱升高到金属丝时，电路接通，电磁铁具有磁性，将衔铁吸引，电铃所在电路接通，电铃才会发声； 
若点接电源的正极，根据安培定则判断出电磁铁的极性。 
 
要增强电磁铁的磁性，可以增加线圈匝数，也可以增大电源电压来增大电路中的电流，来增强电磁铁磁性，故、错误； 
温度计内水银柱升高到金属丝时，电路接通，电磁铁具有磁性，将衔铁吸引，电铃所在电路接通，电铃才会发声，故错误； 
若点接电源的正极，根据安培定则可知，用右手握住螺线管，四指指向电流方向，大拇指指向电磁铁的右端，则右端为极，左端为极，故正确。 
故选。 

 11.【答案】AD;【解析】解：、读图可知，当水位到达时电路接通，电磁继电器中的电磁铁具有磁性，这是电流的磁效应；此时衔铁被吸下，红灯亮，故正确，错误； 
、灯泡亮度的大小与灯泡的实际功率有关，电磁铁所在的电路与灯泡工作的电路是不同的，所以电磁铁电流的大小不影响灯泡的亮度，故错误； 
、增加电源的电压，电路中的电阻不变，根据欧姆定律可知，电路中的电流变大，电磁铁线圈的匝数不变，则电磁铁的磁性变大，故正确。 
故选：。 
首先应弄清图中所示的自动报警器工作原理：当水位到达时，由于一般水具有导电性，那么电磁铁所在电路被接通，吸引衔铁向下，从而接通红灯所在电路，此时红灯亮，而绿灯不亮；电磁铁磁性大小的因素与电流大小、线圈的匝数有关。 
此题主要考查了电磁铁在电磁继电器上的应用，电磁继电器实质上是一个由电磁铁来控制的自动开关；在解答此类题目时，要从电磁铁通电有磁性，断电无磁性的原理进行分析。
 12.【答案】发电机; 电源;【解析】解：转动魔方就能产生电能，将机械能转化为电能，其工作原理是电磁感应现象，与发电机的工作原理相同。当魔方给移动设备充电时，魔方提供电能，相当于电路中的电源。  
故答案为：发电机；电源。 
利用电磁感应现象可以产生感应电流，在电磁感应现象中机械能转化为电能；电源是提供电能的装置。 
发电机的原理是电磁感应现象，而电动机的原理是通电导体在磁场中受力运动，它们的能量转化分别是：机械能转化电能，电能转化为机械能。
 13.【答案】随 ; 发电机 ; 电动机 ;【解析】解：由题干图可知：闭合开关，将导体水平向右移动，此时相当于闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动，故导体中会有感应电流产生，此时导体相当于电源；相当于放入磁场中的通电导体，故受力运动；  
据上可知实验装置左侧是利用电磁感应现象的原理制成的，发电机就是该原理的典型应用；  
实验装置右侧运用的原理是：通电导线在磁场中受力的作用，电动机就是利用该原理制成的。  
故答案为：随；发电机；电动机。 
电磁感应现象，即闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动，此时电路中就会产生感应电流，即发电机就是利用该原理制成的；  
直流电动机原理是通电导线在磁场中受力的作用；  
故由题干中电路的结构和特点分析判断即可解决该题。 
电磁感应和磁场对通电导体的作用其主要区别在于前者为因电而动，后者为因动而电，所以电路结构是不相同的。
 14.【答案】偏向纸外;【解析】解：根据右手螺旋定则知，环形电流内部的磁场方向向外，外部的磁场方向向里，则小磁针的极向纸面外偏转。  
故答案为：偏向纸外。 
根据右手螺旋定则判断出环形电流内部和外部的磁场，根据小磁针静止时极所指的方向为磁场的方向，判断出小磁针极的偏转。 
解决本题本题的关键知道小磁针静止时极的指向表示磁场的方向，以及会运用右手螺旋定则判断电流周围的磁场方向。
 15.【答案】电流磁效应 ; N ;【解析】解：当开关闭合后，电磁铁有电流通过，产生了磁性，把小锤下方的衔铁吸过来，使小锤打击铃碗发出声音，同时电路断开，电磁铁失去了磁性，小锤又被弹性片弹回，电路闭合，不断重复，电铃便发出连续击打声了。  
电流通过电磁铁时，电磁铁有磁性，根据安培定则判断出端为极。  
故答案为：电流磁效应；。 
通电时，电磁铁有电流通过，产生了磁性，把小锤下方的衔铁吸过来，使小锤打击铃碗发出声音，同时电路断开，电磁铁失去了磁性，小锤又被弹性片弹回，电路闭合，不断重复，电铃便发出连续击打声了。  
根据安培定则判断电磁铁的端的磁性。 
该题考查了电磁继电器的应用在电铃中的应用，要注意电铃是利用电流的磁效应制成的，电磁铁对衔铁的吸引力是钉锤敲击铃碗的动力。
 16.【答案】变大 ; 变大 ;【解析】解：因为滑片从端向端滑动的过程中，滑动变阻器接入电路的电阻减小，所以电路中的电流变大，即电流表示数增大；  
又因为电流增大通电螺线管的磁性增强，根据右手定则可得，螺线管的上端为极，下端为极，又因为异名磁极相互吸引，所以螺线管对磁铁的吸引力增大，弹簧伸长的长度变大。  
故答案为：变大，变大。 
根据滑动变阻器的使用方法确定电路中的电阻的变化，再根据欧姆定律确定电路中电流的变化；  
根据右手定则确定通电螺线管的、极，然后根据螺线管的磁性变化以及磁极间的相互作用判断弹簧长度的变化。 
知道滑动变阻器的正确使用方法，知道影响电磁铁磁性强弱的因素，会根据右手定则判断螺线管的磁极，会熟练应用磁极间的相互作用分析问题。
 17.【答案】电磁感应；A；响度；C；声源;【解析】解：这款摇摆钢笔是基于电磁感应的原理制成的； 
给手机电池充电时，使内部发生化学变化，故使电能转化为化学能。 
调节音量时，喇叭的振幅发生改变，所以发出声音的响度发生改变。 
频道调节是通过调谐器来实现的。 
在做功课时收听节目，为避免对其实人的影响，可通过佩戴耳机，这是在声源处减弱噪声的。 
故答案为：电磁感应； ； 响度； ；声源。 
闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动，导体中就会产生感应电流； 
电功的实质就是能量间的转化，要根据物体产生的能量性质分析能量转化的方向； 
响度是指声音的强弱，它与物体振幅有关；音量的调节，就是改变声音的响度； 
调谐器可以起到调节频道的作用。 
根据减弱噪声的三个途径分析。 
此题主要考查电磁感应、能量转化、响度、频道的调节等，考查的知识点比较多，主要考查学生对所学物理知识的综合应用能力。
 18.【答案】解： 
小磁针的极靠近了螺线管的右端，根据磁极间的作用规律可知，螺线管的右端为极，左端为极。同理可以确定螺线管的左端为极，右端为极； 
根据螺线管的左端为极，右端为极，结合其线圈绕向，利用安培定则可以确定螺线管中的电流方向是从螺线管的左端流入，右端流出； 
根据电流方向是从螺线管的左端流入右端流出，结合螺线管的左端为极，右端为极，利用安培定则可以确定螺线管的线圈绕向如下图所示： 
;【解析】 
该题考查了安培定则、磁极间的作用规律。安培定则共涉及三个方向：电流方向、线圈绕向、磁场方向，告诉其中的两个可以确定第三个；在此题中，小磁针的极是解决此题的入手点。 
根据小磁针的、极，可以确定通电螺线管的、极。 
根据螺线管的极和线圈绕向利用安培定则可以确定螺线管中的电流方向； 
利用螺线管中的电流方向和螺线管的极根据安培定则可以确定螺线管的绕向。 
 

 19.【答案】解：通电螺线管水平悬吊静止时一端指南一端指北，指北的是N极，指南的是S极，如图所示， 
电流方向如图所示，根据安培定则用右手握住螺线管，四指指向电流方向，大拇指指向通电螺线管的N极，所以先从螺线管的后面开始绕螺线管，如图所示。 
 
故答案为：如上图。;【解析】 
通电螺线管水平悬吊静止时一端指南一端指北，指北的是极，指南的是极，知道通电螺线管的磁极和电流方向根据安培定则判断螺线管的绕法。 
通电螺线管是一个磁体，按照磁体受到地磁场的作用，通电螺线管指南的是极，指北的是极，然后根据安培定则判断绕法。
 20.【答案】小   左右   电磁感应   发电机   应保持磁场方向不变，改变导体的运动方向   电源  ;【解析】解：感应电流的有无是通过灵敏电流计的指针是否偏转来体现的，若灵敏电流表的指针发生偏转，就说明产生了感应电流，由于感应电流比较小，故应选用小量程电流表；  
如图磁体上端是极，下端是极，则磁感线方向是上下方向的，当闭合开关，让导体竖直上下运动时，不切割磁感线，所以不能产生感应电流；要使电路中有感应电流，必须让导体在磁场中做切割磁感线运动，如将沿水平方向运动等，这一现象叫电磁感应，实际应用是发电机；  
要使电流表指针偏转方向发生改变，即改变感应电流的方向，应保持磁场方向不变，改变导体的运动方向或保持导体运动方向不变，改变磁场方向；  
磁场对通电导体的作用，电路中一定有电源，所以把小量程电流表换成电源，导体成为通电导体在蹄型磁体的磁场中受力的作用。  
故答案为：小；左右；电磁感应；发电机；应保持磁场方向不变，改变导体的运动方向；电源。 
在探究感应电流的实验中，是通过灵敏电流表指针的偏转来却定感应电流的产生的；  
产生感应电流的条件是闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动，实际应用是发电机；  
要使电流表指针偏转方向发生改变，即改变感应电流的方向，应保持磁感线方向不变，改变导体的运动方向；  
通电导体在磁场中受力，因此电路中要有电源。 
该题考查了探究电磁感应现象的实验，实验方案的设计是我们近几年中考的热点，需要引起注意。
 21.【答案】答：铝环不能摆回到左侧与B点等高的C点。理由如下： 
铝环进入或离开磁场的过程中会切割磁感线，会产生感应电流，即铝环的机械能转化为电能，因此铝环的机械能减小，不能摆回到左侧与B点等高的C点。;【解析】 
铝环进入或离开磁场的过程中会穿越磁场，产生感应电流，机械能减小，根据能量守恒来判断间高度关系。 
该题考查电磁感应过程中的能量的转化问题，有一定难度。