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人教版九年级全册单元分层过关检测（2024·新教材）第20章电与磁单元测试B卷试题含解析答案
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第二十章 电与磁单元测试B卷时间：60分钟 满分：70分 试卷得分：________一、选择题（每题3分，共计24分）下列各小题均有四个选项，其中只有一个是正确的。1．如图所示，重为G的小铁块在水平方向拉力F的作用下，沿条形磁铁的表面从N极匀速滑到S极的过程中，下列说法正确的是（ ）A．拉力F做功的功率先变小后变大B．小铁块对磁铁的压力先变大后变小C．小铁块对磁铁的压强始终不变D．小铁块受到的摩擦力始终不变2．关于磁现象，以下说法正确的是（ ）A．所有金属都能够被磁体所磁化B．磁体周围的磁感线从磁体的N极出发，回到磁体的S极C．磁场中某点的磁场方向是由放在该点的小磁针的N极决定的D．磁场中的磁感线是实际存在的曲线3．创新小组使用两根缝衣针、一个按扣、一个大头针和一块橡皮制作指南针。他们用橡皮和大头针制作指南针的底座。使缝衣针磁化后，穿过按扣的两个孔，放在底座的针尖上，就制成了小指南针，如图所示。下列关于这个指南针的说法中正确的是（ ）A．静止时针尖指北方，那么针尖是N极B．指南针周围存在磁感线但不存在磁场C．指南针能够转动的原理和电动机一样D．指南针周围各点的磁场方向都相同4．如图是小明做奥斯特实验时的装置图，下列说法正确的是（ ）A．实验时，导线平行架到小磁针上方，更易看到小磁针转动的现象B．通电导线周围的磁场方向与电流方向无关C．实验装置准备好后，迅速闭合开关，小磁针转动；若把小磁针放置到导线上方，它将不动D．实验装置准备好后，迅速闭合开关，小磁针转动：若将小磁针移去，通电导线周围将不存在磁场5．如图所示，“GMR”是巨磁电阻，它的阻值随磁场的增强而变小。当闭合开关S1和S2，滑动变阻器的滑片向左移动时，下列说法中正确的是（ ）A．电压表V1与电压表V2之和不变B．电磁铁的右端为N极C．电压表V2与电流表A的比值不变D．电压表V1与电流表A的比值变大6．下列描述的物理现象或规律中正确的是（ ）A．甲图中，闭合开关后，通电螺线管左端为N极，小磁针逆时针偏转B．乙图中，烧杯内水位未达到金属块A底部时，衔铁会被弹起，铃不响灯亮C．丙图中，验电器的工作原理是同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引D．丁图中，用毛皮摩擦橡胶棒，橡胶棒对电子的束缚能力比较弱7．如图所示，导线a、b通电前固定不动，已知通电后左磁体对a的作用力的方向为水平向右（在图中已正确标出F1）。判断在图中标注力F2、F3、F4的方向。哪个标注是正确的（ ）A．只有F2正确 B．只有F3正确C．F2、F3都不正确 D．F2、F4正确8．下列有关“电与磁”的四幅图，描述正确的是（ ）A．图中，验电器的金属箔片张开，是因为异种电荷相互吸引B．图中，导线中有电流通过时，下方的小磁针会发生偏转，说明电流周围存在磁场C．图中，由小磁针静止N极的指向可以判断螺线管的b端与电源正极连接D．图中，动圈式话筒的原理与电动机工作原理相同二、填空题（每空1分，共计11分）9．让较长的软电线两端与灵敏电流计两接线柱相连，如图所示。两同学手持电线分别站在地面上的东西方向，像跳绳一样在空中不停地摇动电线，可看到灵敏电流计的指针发生偏转，这是 现象。摇动电线的过程中，灵敏电流计的指针左右摆动，这说明了 。 10．将自制的电动机接入电路，如图所示，其中支架A是 （选填“导体”或“绝缘体”）。闭合开关，线圈开始转动，磁场对线圈 （选填“有”或“无”）作用力。仅调换磁体的磁极，线圈转动方向与原转动方向 。11．如图所示是小刚自制的电磁铁，它能吸引曲别针是因为电流具有 效应；他想让电磁铁吸引更多的曲别针，可以采用 电流的方法来实现。 12．如图所示，闭合开关后，通电螺线管的左端为 极；通电螺线管左侧的小磁针将 （选填“顺时针”或“逆时针”）旋转。13．两块外形相同的长方体A和B，其中一块是铁块，另一块是磁铁。如图所示，琳琳将长方体A的一端从长方体B的左端向右端滑动，若在滑动过程中发现吸引力的大小不变，则说明有磁性的是 （选填“A”或“B”，下同）；若发现吸引力由大变小再变大，则说明 有磁性。三、作图题（共2分）14．如图，小磁针静止在通电螺线管右侧，请根据图中磁感线的方向，在螺线管左端和小磁针右端的括号内标出极性（“N”或“S”），在电源左边的括号内标出极性（“+”或“﹣”）。四、实验题（共20分，第15题-17题，第15题7分，第16题7分，第17题6分）15．如图所示，是某学习小组同学设计的研究电磁铁的实验电路图。（1）当闭合开关S时，小磁针将向 （选填“顺时针”或“逆时针”）方向转动；（2）要改变电磁铁线圈中的电流大小，可通过 来实现；要判断电磁铁磁性强弱，可观察 来确定；（3）如表是该组同学所做实验的记录：①比较实验1、2、3（或4、5、6），可得出的结论是电磁铁的匝数一定时，通过电磁铁线圈中的电流 ，磁性越强；②比较实验1和4（或“2和5”或“3和6”），可得出的结论是电磁铁线圈中的电流一定时，线圈匝数越多，磁性 ；（4）在与同学们交流讨论时，另一组的一个同学提出了一个问题：“当线圈中的电流和匝数一定时，电磁铁的磁性强弱会不会还与线圈内的铁芯大小有关？”①你对此的猜想： ；②现有两根大小不同的铁芯，利用本题电路说出验证你猜想的方法： 。16．小红用如图所示装置探究磁与电的关系。（1）由图a、图b、图c可知：电流周围存在 ，且 ；（2）实验中小磁针的作用是 ；（3）该实验应用的科学研究方法是 ；（4）小红推理：若一束电子沿着水平方向平行地飞过小磁针上方，如图d所示，小磁针也会发生偏转。其依据是： ；（5）图d中小磁针N极偏转方向和图 中小磁针的偏转方向相同，依据是： 。17．小丹做了一个有趣的实验，她将两个相同的玩具电机A、B的转轴用塑料管连接起来，图甲是电机A、B简易结构的示意图。（1）如图乙所示，闭合开关S，电流通过电机B，B中线圈在磁场中会受到 的作用转动起来，带动电机A中线圈转动，小灯泡发光。此时，电机A相当于 （选填“用电器”“开关”或“电源”），这是利用了 原理；（2）若想改变电机B中线圈的转动方向，可以通过改变 来实现；（3）当电机B中线圈转动方向改变时，电机A中线圈的转动方向也随之改变，通过小灯泡的电流方向 （选填“会”或“不会”）改变。在电机A所在电路中添加 （一种器材），用来判断电路中电流方向是否改变。五、计算题（共13分，第18题6分，第19题7分，解答应写成文字说明、演算步骤或证明过程）18．为节能减排，某景区购置了一批四轮电动观光车，如图所示。该车满载时的总质量为1800kg，蓄电池最大可储存电能24，最大行驶速度为5m/s，g取。（1）电动观光车上使用的是直流电动机，这种电动机的工作原理是 ；电动车与汽油为燃料的汽车比较，它的优点是 （写出一条即可）；（2）该观光车满载且静止在水平路面上时，轮胎与路面接触的总面积为，则车对路面的压强是多大 ？（3）该观光车满载且以最大速度在水平路面上匀速行驶时，受到的平均阻力为重力的0.15倍。满载时电能转化为机械能的效率为75％，则充满电后，在满载状态下以最大速度行驶最多能跑多远 ？19．甲图是一款恒温箱的内部原理电路图。工作电压220V，电热丝R0的阻值为44Ω；控制电路电源电压为12V，继电器线圈的电阻R1=15Ω；热敏电阻R3的阻值随温度t变化的关系如乙图所示，R0和R3均置于恒温箱中。某次将最高控温设置在80℃时，把1kg的20℃牛奶放入恒温箱，接通电源3min后，继电器的衔铁会把弹簧片吸下，工作电路断电停止加热，此时继电器线圈中电流为50mA。（牛奶的比热容c=2.5×103J/（kg•℃））求：（1）牛奶吸收多少热量；（2）该恒温箱的加热效率（结果精确到0.1%）；（3）滑动变阻器接入电路中的阻值。 电磁铁（线圈）50匝50匝50匝100匝100匝100匝实验次数123456电流/A0.81.21.50.81.21.5吸引铁钉的最多数目/枚581071114参考答案：1．A【详解】ABD．铁块在左端时，受到N极的引力较大，铁块对磁铁的压力较大；越靠近中间，磁性减弱，磁铁对铁块的作用减小，铁块对磁铁的压力减小；靠近S极，磁性增强，引力增大，铁块对磁铁的压力较大；也就是铁块对磁铁的压力先变小后变大；由于粗糙程度不变，压力先变小后变大，所以摩擦力也是先变小后变大，小铁块做匀速直线运动，所以拉力等于摩擦力，也是先减小后增大，由P=Fv可知，速度不变，拉力F先减小后增大，拉力做功的功率先减小后增大，故A正确，BD错误；C．铁块在条形磁铁的两端受到的吸引力大，在中间受到的吸引力小，所以小铁块对磁铁的压力先减小后增大，根据可知，受力面积一定，小铁块对磁铁的压强先减小后增大，故C错误。故选A。2．B【详解】A．并不是所有的金属能够被磁体所磁化，铁、钴、镍等物质和它们的氧化物容易被磁化，故A错误；B．磁体的外部磁感线从磁体的N极出发，回到磁体的S极，在磁体内部磁感线从S极回到N极，故B正确；C．磁场中某点的磁场方向与放在该点的小磁针N极指向一致，某点的磁场方向由磁体决定，并不是由该点小磁针N极决定的，故C错误；D．磁场中的磁感线是为了形象地描述磁场而画出的线，不是实际存在的曲线，故 D错误。故选B。3．A【详解】A．静止时针尖指北方，地理的北方即地磁的南极，根据磁极间的相互作用可知，针尖是N极，故A正确；B．磁感线是为了描述磁场而引入的，是假想的曲线，实际并不存在，但磁场是真实存在的，故B错误；C．指南针能够转动是因为受到地磁场的作用，电动机是利用通电导体在磁场中受力而运动的原理制成的，故C错误；D．磁场的方向为该点磁感线的切线方向，由于磁感线是从N极出发回到S极，且磁场的分布是不均匀的，因此指南针周围各点的磁场方向不同，故D错误。故选A。4．A【详解】A．因通电直导线周围的磁场方向与导线垂直，所以若导线与小磁针垂直放置，小磁针有可能不转动，平行放置时，小磁针N极的指向为该点的磁场方向，这时实验现象最明显，故A正确；B．根据奥斯特实验，人们发现改变导线中电流方向，小磁针偏转方向改变，说明通电导线周围的磁场方向与电流方向有关，故B错误；C．实验装置准备好后，迅速闭合开关，小磁针转动；若把小磁针放置到导线上方，因磁场方向改变，所以小磁针偏转方向改变，它将转动，故C错误；D．通电导线周围有磁场是因为通电导线中存在电流，通电导线中的电流是通电导线周围磁场形成的原因，与小磁针无关，小磁针只是为了证明有磁场产生，故D错误。故选A。5．A【详解】由图可知，巨磁电阻与指示灯串联，电压表V1测量巨磁电阻的两端电压，电压表V2测量小灯泡的两端电压，电流表测量通过巨磁电阻和指示灯的电流。闭合S1、S2并使滑片P向左滑动，滑动变阻器连入电路的阻值变小，根据欧姆定律可知，通过电磁铁电流变大，磁性变强，则巨磁电阻阻值变小，巨磁电阻所在电路的总电阻变小，根据欧姆定律可知，巨磁电阻所在电路的电流变大，电流表示数A变大；根据串联分压规律可知，巨磁电阻所分电压变小，电压表示数V1变小，灯泡所分电压变大，电压表V2示数变大。A．电压表V1与电压表V2之和等于巨磁电阻所在电路的电源电压，电源电压不变，所以电压表V1与电压表V2之和不变，故A正确；B．由题图可知，电流从电磁铁的右端外侧流入，根据安培定则可知，电磁铁的左端是N极，右端是S极，故B错误；C．电压表V2与电流表A的比值为灯泡灯丝的电阻大小，由于灯泡的灯丝电阻随温度变化而变化，不是一个定值，所以电压表V2与电流表A的比值一定改变，故C错误；D．电压表示数V1变小，电流表示数A变大，电压表V1与电流表A的比值变小，故D错误。故选A。6．B【详解】A．甲图中，闭合开关后，电流从螺线管左端流入，右端流出，由右手螺旋定则得，通电螺线管右端为N极，由于同名磁极相排斥，异名磁极相吸引，则小磁针顺时针偏转，故A错误；B．乙图中，烧杯内水位未达到金属块A底部时，电磁铁所在电路断路，电磁铁没有电流经过，没有磁性，衔铁会被弹起，灯泡接入电路中，电铃断路，因此铃不响灯亮，故B正确；C．丙图中，验电器的工作原理是同种电荷相互排斥，故C错误；D．丁图中，用毛皮摩擦橡胶棒，橡胶棒对电子的束缚能力比较强，得到电子，带负电，故D错误。故选B。7．B【详解】由图可知，当导线a、b通电后，左磁体对a的作用力的方向为水平向右，而右磁体中b的电流方向与a的相反，其中磁场的方向相同，所以磁场对b的作用力F2的方向应为水平向左；当电流方向改变，同时磁场方向改变时，磁场对通电导体的作用力的方向将保持不变，故F3的方向与F1的方向相同，为水平向右，而F2的方向与F4的方向相同，为水平向左，故B正确，ACD错误。故选B。8．B【详解】A．图中，验电器的金属箔片张开，是因为同种电荷相互排斥，故A错误；B．图中，导线中有电流通过时，下方的小磁针会发生偏转，说明小磁针受到磁力的作用，说明电流周围存在磁场，故B正确；C．图中，由小磁针静止N极的指向说明螺线管的左端为S极，右端为N极，由右手定则得，电流从螺线管的左端流入，右端流出，说明螺线管的a端与电源正极连接，故C错误；D．图中，动圈式话筒的原理是电磁感应现象，电动机工作原理是通电导体在磁场中受力的作用，故D错误。故选B。9． 电磁感应 感应电流的方向发生了变化【详解】[1]两同学手持电线分别站在地面上的东西方向，像跳绳一样在空中不停地摇动电线，可看到灵敏电流计的指针发生偏转，这是电磁感应现象，即电线切割磁感线产生感应电流。[2]摇动电线的过程中，灵敏电流计的指针左右摆动，这说明了切割磁感线运动方向改变，感应电流的方向发生了变化。10． 导体 有 相反【详解】[1]支架A是铜或者铁这些金属制成的，容易导电，是导体。[2]闭合开关，线圈开始转动，说明磁场对线圈有力的作用，使线圈运动状态发生改变。[3]当仅仅调换磁体的磁极时，磁场方向改变，使线圈受力方向改变，所以线圈转动方向与原转动方向相反。11． 磁 增大【详解】[1]电磁铁能吸引曲别针，这说明电流具有磁效应。[2]因为电磁铁磁性的大小与电流的大小、线圈的匝数多少有关，且电流越大、线圈匝数越多，电磁铁的磁性越强，所以若他想让电磁铁吸引更多的曲别针，小刚可以采用增大的方法来实现。12． S 顺时针【详解】[1]由图可知，电流从螺线管左端流入，从螺线管右端流出，由安培定则可得，螺线管右端为N极，左端为S极。[2]由于螺线管左端为S极，因同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，故小磁针N极向右，S极向左偏转，即顺时针转动。13． A B【详解】[1]A从B左端向右滑动的过程中，吸引力不变，说明A有磁铁，B是铁块。A在移动过程中，对B的位置不变，磁场强度不变，吸引力不变。[2]B是磁铁时，B对A的吸引力先变小，再变大，因为条形磁体两端的磁场最强，中间最小。14．【详解】通电螺线管的外部磁场是“N极出S极入”，故通电螺线管左侧是N极，右侧是S极，根据异名磁极相互吸引可知，小磁针的左侧是N极，则小磁针的右侧是S极，根据右手螺旋定则可知，在通电螺线管的外部，电流的方向是自下向上，故电流从电源左侧流出，电源左侧为正极，如下图所示：15． 顺时针 滑动变阻器滑片的滑动 吸引大头针的多少 越大 越强 电磁铁的磁性强弱可能与线圈内的铁芯大小有关 见解析【详解】（1）[1]开关闭合后，由安培定则可知螺线管上方为N极，故小磁针S极会向下转动，N极向上转动，故小磁针顺时针转动。（2）[2][3]实验时，移动滑动变阻器的滑片，可以改变电路中的电流大小；要判断电磁铁磁性强弱，可观察吸引大头针的多少。（3）[4]比较实验中的1、2、3（或4、5、6）可以看出，在线圈的匝数相同时，电流从0.8A增加到1.5A时，吸引铁钉的个数由5枚增大到10枚，说明在线圈的匝数一定时，通过电磁铁的电流越大，电磁铁的磁性越强。[5]比较实验中的1和4（或2和5或3和6）可以得出通过电磁铁的电流都为0.8A时，线圈匝数50匝的吸引5枚铁钉，线圈匝数为100匝的吸引铁钉7枚，说明在通过电磁铁的电流相同时，线圈的匝数越多，电磁铁的磁性越强。（4）[6]电磁铁的磁性强弱可能跟铁芯大小有关。探究电磁铁磁性强弱跟铁芯大小关系时，控制电流和线圈匝数不变，改变铁芯大小。[7]验证方案：保证两次电路中的线圈匝数和电流相同，让两次插入的铁芯的大小不一样，看吸引的铁钉数目的多少，如果两次吸引的数目不一样，则说明磁性的强弱与铁芯的大小有关。16． 磁场 磁场的方向与电流的方向有关 检测磁场的存在 转换法 电荷的定向移动会形成电流 （c）##c 电子定向移动的方向与电流的方向相反【详解】（1）[1]由图a、图b、图c可知，通电后，小磁针发生了偏转，这说明电流的周围存在磁场。[2]改变电流的方向，小磁针的偏转方向发生了变化，这说明磁场的方向与电流的方向有关。（2）[3]该实验通过小磁针的偏转来探究通电导线周围是否存在磁场，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。（3）[4]本实验中采用可观察的小磁针的偏转来演示通过导体周围的磁场，故采用的是转换法。（4）[5]电荷的定向移动会形成电流，电流的周围存在磁场，一束电子沿着水平方向平行地飞过小磁针上方，会形成电流，所以小磁针也会发生偏转。（5）[6][7]电子定向移动的方向与电流的方向相反，电子向右定向移动，则电流的方向是向左的，所以图d中小磁针N极偏转方向和图（c）中小磁针的偏转方向相同。17． 力 电源 电磁感应 电流方向 会 发光二极管【详解】（1）[1][2][3]通电导体在磁场中会受到力的作用。如图乙，当有电流通过电机B，B中线圈在磁场中会受到力的作用，从而使线圈转起来；B中线圈带动A中线圈转动，导体做切割磁感线的运动产生电流，小灯泡发光，这种现象称为电磁感应现象，此时的电机A相当于电源。（2）[4]通电导体在磁场中要受到力的作用，受到的力的方向跟电流方向和磁场方向有关，电机B中磁场方向是固定的，所以只能通过改变电流方向来改变导体在磁场中的受力的方向。（3）[5]当电机B中线圈转动方向改变时，电机A中线圈的转动方向也会随之改变，线圈的转动方向不同，所产生的电流方向也会发生变化，即通过小灯泡的电流方向会发生改变。[6]发光二极管具有单向导电性，所以可以在电机A所在电路中添加一个发光二极管，用来判断电路中电流方向是否改变。18． 通电导体在磁场中受力转动 环保 24km【详解】解：（1）电动机的原理：通电导体在磁场中受力转动，将电能转化为机械能。电动车与汽油为燃料的汽车比较，它的优点是环保，燃料燃烧会产生大气污染物，污染环境。（2）车对路面的压强（3）汽车匀速行驶时，牵引力等于阻力，在满载状态下以最大速度行驶最多能跑的距离答：（1）电动机的原理：通电导体在磁场中受力转动，电动车比燃油车更环保；（2）车对路面的压强为；（3）满电后，在满载状态下以最大速度行驶最多能跑24km。19．（1）1.5×105J；（2）75.8%；（3）155Ω【详解】解：（1）牛奶吸收的热量Q吸=cm（t﹣t0）=2.5×103J/（kg•℃）×1kg×（80℃﹣20℃）=1.5×105J（2）由图甲可知，恒温箱的工作中只有R0工作，恒温箱消耗的电能恒温箱的加热效率（3）当继电器线圈中的电流达到50mA时，继电器的衔铁会把弹簧片吸下，工作电路断电停止加热，由可知，此时控制电路的总电阻由图乙可知，当控温设置在80℃时，热敏电阻R3的阻值为70Ω，根据串联电路的电阻特点可知，滑动变阻器接入电路中的阻值R2=R总﹣R1﹣R3=240Ω﹣15Ω﹣70Ω=155Ω答：（1）牛奶吸收的热量为1.5×105J；（2）该恒温箱的加热效率为75.8%；（3）滑动变阻器接入电路中的阻值为155Ω。
第二十章 电与磁单元测试B卷时间：60分钟 满分：70分 试卷得分：________一、选择题（每题3分，共计24分）下列各小题均有四个选项，其中只有一个是正确的。1．如图所示，重为G的小铁块在水平方向拉力F的作用下，沿条形磁铁的表面从N极匀速滑到S极的过程中，下列说法正确的是（ ）A．拉力F做功的功率先变小后变大B．小铁块对磁铁的压力先变大后变小C．小铁块对磁铁的压强始终不变D．小铁块受到的摩擦力始终不变2．关于磁现象，以下说法正确的是（ ）A．所有金属都能够被磁体所磁化B．磁体周围的磁感线从磁体的N极出发，回到磁体的S极C．磁场中某点的磁场方向是由放在该点的小磁针的N极决定的D．磁场中的磁感线是实际存在的曲线3．创新小组使用两根缝衣针、一个按扣、一个大头针和一块橡皮制作指南针。他们用橡皮和大头针制作指南针的底座。使缝衣针磁化后，穿过按扣的两个孔，放在底座的针尖上，就制成了小指南针，如图所示。下列关于这个指南针的说法中正确的是（ ）A．静止时针尖指北方，那么针尖是N极B．指南针周围存在磁感线但不存在磁场C．指南针能够转动的原理和电动机一样D．指南针周围各点的磁场方向都相同4．如图是小明做奥斯特实验时的装置图，下列说法正确的是（ ）A．实验时，导线平行架到小磁针上方，更易看到小磁针转动的现象B．通电导线周围的磁场方向与电流方向无关C．实验装置准备好后，迅速闭合开关，小磁针转动；若把小磁针放置到导线上方，它将不动D．实验装置准备好后，迅速闭合开关，小磁针转动：若将小磁针移去，通电导线周围将不存在磁场5．如图所示，“GMR”是巨磁电阻，它的阻值随磁场的增强而变小。当闭合开关S1和S2，滑动变阻器的滑片向左移动时，下列说法中正确的是（ ）A．电压表V1与电压表V2之和不变B．电磁铁的右端为N极C．电压表V2与电流表A的比值不变D．电压表V1与电流表A的比值变大6．下列描述的物理现象或规律中正确的是（ ）A．甲图中，闭合开关后，通电螺线管左端为N极，小磁针逆时针偏转B．乙图中，烧杯内水位未达到金属块A底部时，衔铁会被弹起，铃不响灯亮C．丙图中，验电器的工作原理是同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引D．丁图中，用毛皮摩擦橡胶棒，橡胶棒对电子的束缚能力比较弱7．如图所示，导线a、b通电前固定不动，已知通电后左磁体对a的作用力的方向为水平向右（在图中已正确标出F1）。判断在图中标注力F2、F3、F4的方向。哪个标注是正确的（ ）A．只有F2正确 B．只有F3正确C．F2、F3都不正确 D．F2、F4正确8．下列有关“电与磁”的四幅图，描述正确的是（ ）A．图中，验电器的金属箔片张开，是因为异种电荷相互吸引B．图中，导线中有电流通过时，下方的小磁针会发生偏转，说明电流周围存在磁场C．图中，由小磁针静止N极的指向可以判断螺线管的b端与电源正极连接D．图中，动圈式话筒的原理与电动机工作原理相同二、填空题（每空1分，共计11分）9．让较长的软电线两端与灵敏电流计两接线柱相连，如图所示。两同学手持电线分别站在地面上的东西方向，像跳绳一样在空中不停地摇动电线，可看到灵敏电流计的指针发生偏转，这是 现象。摇动电线的过程中，灵敏电流计的指针左右摆动，这说明了 。 10．将自制的电动机接入电路，如图所示，其中支架A是 （选填“导体”或“绝缘体”）。闭合开关，线圈开始转动，磁场对线圈 （选填“有”或“无”）作用力。仅调换磁体的磁极，线圈转动方向与原转动方向 。11．如图所示是小刚自制的电磁铁，它能吸引曲别针是因为电流具有 效应；他想让电磁铁吸引更多的曲别针，可以采用 电流的方法来实现。 12．如图所示，闭合开关后，通电螺线管的左端为 极；通电螺线管左侧的小磁针将 （选填“顺时针”或“逆时针”）旋转。13．两块外形相同的长方体A和B，其中一块是铁块，另一块是磁铁。如图所示，琳琳将长方体A的一端从长方体B的左端向右端滑动，若在滑动过程中发现吸引力的大小不变，则说明有磁性的是 （选填“A”或“B”，下同）；若发现吸引力由大变小再变大，则说明 有磁性。三、作图题（共2分）14．如图，小磁针静止在通电螺线管右侧，请根据图中磁感线的方向，在螺线管左端和小磁针右端的括号内标出极性（“N”或“S”），在电源左边的括号内标出极性（“+”或“﹣”）。四、实验题（共20分，第15题-17题，第15题7分，第16题7分，第17题6分）15．如图所示，是某学习小组同学设计的研究电磁铁的实验电路图。（1）当闭合开关S时，小磁针将向 （选填“顺时针”或“逆时针”）方向转动；（2）要改变电磁铁线圈中的电流大小，可通过 来实现；要判断电磁铁磁性强弱，可观察 来确定；（3）如表是该组同学所做实验的记录：①比较实验1、2、3（或4、5、6），可得出的结论是电磁铁的匝数一定时，通过电磁铁线圈中的电流 ，磁性越强；②比较实验1和4（或“2和5”或“3和6”），可得出的结论是电磁铁线圈中的电流一定时，线圈匝数越多，磁性 ；（4）在与同学们交流讨论时，另一组的一个同学提出了一个问题：“当线圈中的电流和匝数一定时，电磁铁的磁性强弱会不会还与线圈内的铁芯大小有关？”①你对此的猜想： ；②现有两根大小不同的铁芯，利用本题电路说出验证你猜想的方法： 。16．小红用如图所示装置探究磁与电的关系。（1）由图a、图b、图c可知：电流周围存在 ，且 ；（2）实验中小磁针的作用是 ；（3）该实验应用的科学研究方法是 ；（4）小红推理：若一束电子沿着水平方向平行地飞过小磁针上方，如图d所示，小磁针也会发生偏转。其依据是： ；（5）图d中小磁针N极偏转方向和图 中小磁针的偏转方向相同，依据是： 。17．小丹做了一个有趣的实验，她将两个相同的玩具电机A、B的转轴用塑料管连接起来，图甲是电机A、B简易结构的示意图。（1）如图乙所示，闭合开关S，电流通过电机B，B中线圈在磁场中会受到 的作用转动起来，带动电机A中线圈转动，小灯泡发光。此时，电机A相当于 （选填“用电器”“开关”或“电源”），这是利用了 原理；（2）若想改变电机B中线圈的转动方向，可以通过改变 来实现；（3）当电机B中线圈转动方向改变时，电机A中线圈的转动方向也随之改变，通过小灯泡的电流方向 （选填“会”或“不会”）改变。在电机A所在电路中添加 （一种器材），用来判断电路中电流方向是否改变。五、计算题（共13分，第18题6分，第19题7分，解答应写成文字说明、演算步骤或证明过程）18．为节能减排，某景区购置了一批四轮电动观光车，如图所示。该车满载时的总质量为1800kg，蓄电池最大可储存电能24，最大行驶速度为5m/s，g取。（1）电动观光车上使用的是直流电动机，这种电动机的工作原理是 ；电动车与汽油为燃料的汽车比较，它的优点是 （写出一条即可）；（2）该观光车满载且静止在水平路面上时，轮胎与路面接触的总面积为，则车对路面的压强是多大 ？（3）该观光车满载且以最大速度在水平路面上匀速行驶时，受到的平均阻力为重力的0.15倍。满载时电能转化为机械能的效率为75％，则充满电后，在满载状态下以最大速度行驶最多能跑多远 ？19．甲图是一款恒温箱的内部原理电路图。工作电压220V，电热丝R0的阻值为44Ω；控制电路电源电压为12V，继电器线圈的电阻R1=15Ω；热敏电阻R3的阻值随温度t变化的关系如乙图所示，R0和R3均置于恒温箱中。某次将最高控温设置在80℃时，把1kg的20℃牛奶放入恒温箱，接通电源3min后，继电器的衔铁会把弹簧片吸下，工作电路断电停止加热，此时继电器线圈中电流为50mA。（牛奶的比热容c=2.5×103J/（kg•℃））求：（1）牛奶吸收多少热量；（2）该恒温箱的加热效率（结果精确到0.1%）；（3）滑动变阻器接入电路中的阻值。 电磁铁（线圈）50匝50匝50匝100匝100匝100匝实验次数123456电流/A0.81.21.50.81.21.5吸引铁钉的最多数目/枚581071114参考答案：1．A【详解】ABD．铁块在左端时，受到N极的引力较大，铁块对磁铁的压力较大；越靠近中间，磁性减弱，磁铁对铁块的作用减小，铁块对磁铁的压力减小；靠近S极，磁性增强，引力增大，铁块对磁铁的压力较大；也就是铁块对磁铁的压力先变小后变大；由于粗糙程度不变，压力先变小后变大，所以摩擦力也是先变小后变大，小铁块做匀速直线运动，所以拉力等于摩擦力，也是先减小后增大，由P=Fv可知，速度不变，拉力F先减小后增大，拉力做功的功率先减小后增大，故A正确，BD错误；C．铁块在条形磁铁的两端受到的吸引力大，在中间受到的吸引力小，所以小铁块对磁铁的压力先减小后增大，根据可知，受力面积一定，小铁块对磁铁的压强先减小后增大，故C错误。故选A。2．B【详解】A．并不是所有的金属能够被磁体所磁化，铁、钴、镍等物质和它们的氧化物容易被磁化，故A错误；B．磁体的外部磁感线从磁体的N极出发，回到磁体的S极，在磁体内部磁感线从S极回到N极，故B正确；C．磁场中某点的磁场方向与放在该点的小磁针N极指向一致，某点的磁场方向由磁体决定，并不是由该点小磁针N极决定的，故C错误；D．磁场中的磁感线是为了形象地描述磁场而画出的线，不是实际存在的曲线，故 D错误。故选B。3．A【详解】A．静止时针尖指北方，地理的北方即地磁的南极，根据磁极间的相互作用可知，针尖是N极，故A正确；B．磁感线是为了描述磁场而引入的，是假想的曲线，实际并不存在，但磁场是真实存在的，故B错误；C．指南针能够转动是因为受到地磁场的作用，电动机是利用通电导体在磁场中受力而运动的原理制成的，故C错误；D．磁场的方向为该点磁感线的切线方向，由于磁感线是从N极出发回到S极，且磁场的分布是不均匀的，因此指南针周围各点的磁场方向不同，故D错误。故选A。4．A【详解】A．因通电直导线周围的磁场方向与导线垂直，所以若导线与小磁针垂直放置，小磁针有可能不转动，平行放置时，小磁针N极的指向为该点的磁场方向，这时实验现象最明显，故A正确；B．根据奥斯特实验，人们发现改变导线中电流方向，小磁针偏转方向改变，说明通电导线周围的磁场方向与电流方向有关，故B错误；C．实验装置准备好后，迅速闭合开关，小磁针转动；若把小磁针放置到导线上方，因磁场方向改变，所以小磁针偏转方向改变，它将转动，故C错误；D．通电导线周围有磁场是因为通电导线中存在电流，通电导线中的电流是通电导线周围磁场形成的原因，与小磁针无关，小磁针只是为了证明有磁场产生，故D错误。故选A。5．A【详解】由图可知，巨磁电阻与指示灯串联，电压表V1测量巨磁电阻的两端电压，电压表V2测量小灯泡的两端电压，电流表测量通过巨磁电阻和指示灯的电流。闭合S1、S2并使滑片P向左滑动，滑动变阻器连入电路的阻值变小，根据欧姆定律可知，通过电磁铁电流变大，磁性变强，则巨磁电阻阻值变小，巨磁电阻所在电路的总电阻变小，根据欧姆定律可知，巨磁电阻所在电路的电流变大，电流表示数A变大；根据串联分压规律可知，巨磁电阻所分电压变小，电压表示数V1变小，灯泡所分电压变大，电压表V2示数变大。A．电压表V1与电压表V2之和等于巨磁电阻所在电路的电源电压，电源电压不变，所以电压表V1与电压表V2之和不变，故A正确；B．由题图可知，电流从电磁铁的右端外侧流入，根据安培定则可知，电磁铁的左端是N极，右端是S极，故B错误；C．电压表V2与电流表A的比值为灯泡灯丝的电阻大小，由于灯泡的灯丝电阻随温度变化而变化，不是一个定值，所以电压表V2与电流表A的比值一定改变，故C错误；D．电压表示数V1变小，电流表示数A变大，电压表V1与电流表A的比值变小，故D错误。故选A。6．B【详解】A．甲图中，闭合开关后，电流从螺线管左端流入，右端流出，由右手螺旋定则得，通电螺线管右端为N极，由于同名磁极相排斥，异名磁极相吸引，则小磁针顺时针偏转，故A错误；B．乙图中，烧杯内水位未达到金属块A底部时，电磁铁所在电路断路，电磁铁没有电流经过，没有磁性，衔铁会被弹起，灯泡接入电路中，电铃断路，因此铃不响灯亮，故B正确；C．丙图中，验电器的工作原理是同种电荷相互排斥，故C错误；D．丁图中，用毛皮摩擦橡胶棒，橡胶棒对电子的束缚能力比较强，得到电子，带负电，故D错误。故选B。7．B【详解】由图可知，当导线a、b通电后，左磁体对a的作用力的方向为水平向右，而右磁体中b的电流方向与a的相反，其中磁场的方向相同，所以磁场对b的作用力F2的方向应为水平向左；当电流方向改变，同时磁场方向改变时，磁场对通电导体的作用力的方向将保持不变，故F3的方向与F1的方向相同，为水平向右，而F2的方向与F4的方向相同，为水平向左，故B正确，ACD错误。故选B。8．B【详解】A．图中，验电器的金属箔片张开，是因为同种电荷相互排斥，故A错误；B．图中，导线中有电流通过时，下方的小磁针会发生偏转，说明小磁针受到磁力的作用，说明电流周围存在磁场，故B正确；C．图中，由小磁针静止N极的指向说明螺线管的左端为S极，右端为N极，由右手定则得，电流从螺线管的左端流入，右端流出，说明螺线管的a端与电源正极连接，故C错误；D．图中，动圈式话筒的原理是电磁感应现象，电动机工作原理是通电导体在磁场中受力的作用，故D错误。故选B。9． 电磁感应 感应电流的方向发生了变化【详解】[1]两同学手持电线分别站在地面上的东西方向，像跳绳一样在空中不停地摇动电线，可看到灵敏电流计的指针发生偏转，这是电磁感应现象，即电线切割磁感线产生感应电流。[2]摇动电线的过程中，灵敏电流计的指针左右摆动，这说明了切割磁感线运动方向改变，感应电流的方向发生了变化。10． 导体 有 相反【详解】[1]支架A是铜或者铁这些金属制成的，容易导电，是导体。[2]闭合开关，线圈开始转动，说明磁场对线圈有力的作用，使线圈运动状态发生改变。[3]当仅仅调换磁体的磁极时，磁场方向改变，使线圈受力方向改变，所以线圈转动方向与原转动方向相反。11． 磁 增大【详解】[1]电磁铁能吸引曲别针，这说明电流具有磁效应。[2]因为电磁铁磁性的大小与电流的大小、线圈的匝数多少有关，且电流越大、线圈匝数越多，电磁铁的磁性越强，所以若他想让电磁铁吸引更多的曲别针，小刚可以采用增大的方法来实现。12． S 顺时针【详解】[1]由图可知，电流从螺线管左端流入，从螺线管右端流出，由安培定则可得，螺线管右端为N极，左端为S极。[2]由于螺线管左端为S极，因同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，故小磁针N极向右，S极向左偏转，即顺时针转动。13． A B【详解】[1]A从B左端向右滑动的过程中，吸引力不变，说明A有磁铁，B是铁块。A在移动过程中，对B的位置不变，磁场强度不变，吸引力不变。[2]B是磁铁时，B对A的吸引力先变小，再变大，因为条形磁体两端的磁场最强，中间最小。14．【详解】通电螺线管的外部磁场是“N极出S极入”，故通电螺线管左侧是N极，右侧是S极，根据异名磁极相互吸引可知，小磁针的左侧是N极，则小磁针的右侧是S极，根据右手螺旋定则可知，在通电螺线管的外部，电流的方向是自下向上，故电流从电源左侧流出，电源左侧为正极，如下图所示：15． 顺时针 滑动变阻器滑片的滑动 吸引大头针的多少 越大 越强 电磁铁的磁性强弱可能与线圈内的铁芯大小有关 见解析【详解】（1）[1]开关闭合后，由安培定则可知螺线管上方为N极，故小磁针S极会向下转动，N极向上转动，故小磁针顺时针转动。（2）[2][3]实验时，移动滑动变阻器的滑片，可以改变电路中的电流大小；要判断电磁铁磁性强弱，可观察吸引大头针的多少。（3）[4]比较实验中的1、2、3（或4、5、6）可以看出，在线圈的匝数相同时，电流从0.8A增加到1.5A时，吸引铁钉的个数由5枚增大到10枚，说明在线圈的匝数一定时，通过电磁铁的电流越大，电磁铁的磁性越强。[5]比较实验中的1和4（或2和5或3和6）可以得出通过电磁铁的电流都为0.8A时，线圈匝数50匝的吸引5枚铁钉，线圈匝数为100匝的吸引铁钉7枚，说明在通过电磁铁的电流相同时，线圈的匝数越多，电磁铁的磁性越强。（4）[6]电磁铁的磁性强弱可能跟铁芯大小有关。探究电磁铁磁性强弱跟铁芯大小关系时，控制电流和线圈匝数不变，改变铁芯大小。[7]验证方案：保证两次电路中的线圈匝数和电流相同，让两次插入的铁芯的大小不一样，看吸引的铁钉数目的多少，如果两次吸引的数目不一样，则说明磁性的强弱与铁芯的大小有关。16． 磁场 磁场的方向与电流的方向有关 检测磁场的存在 转换法 电荷的定向移动会形成电流 （c）##c 电子定向移动的方向与电流的方向相反【详解】（1）[1]由图a、图b、图c可知，通电后，小磁针发生了偏转，这说明电流的周围存在磁场。[2]改变电流的方向，小磁针的偏转方向发生了变化，这说明磁场的方向与电流的方向有关。（2）[3]该实验通过小磁针的偏转来探究通电导线周围是否存在磁场，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。（3）[4]本实验中采用可观察的小磁针的偏转来演示通过导体周围的磁场，故采用的是转换法。（4）[5]电荷的定向移动会形成电流，电流的周围存在磁场，一束电子沿着水平方向平行地飞过小磁针上方，会形成电流，所以小磁针也会发生偏转。（5）[6][7]电子定向移动的方向与电流的方向相反，电子向右定向移动，则电流的方向是向左的，所以图d中小磁针N极偏转方向和图（c）中小磁针的偏转方向相同。17． 力 电源 电磁感应 电流方向 会 发光二极管【详解】（1）[1][2][3]通电导体在磁场中会受到力的作用。如图乙，当有电流通过电机B，B中线圈在磁场中会受到力的作用，从而使线圈转起来；B中线圈带动A中线圈转动，导体做切割磁感线的运动产生电流，小灯泡发光，这种现象称为电磁感应现象，此时的电机A相当于电源。（2）[4]通电导体在磁场中要受到力的作用，受到的力的方向跟电流方向和磁场方向有关，电机B中磁场方向是固定的，所以只能通过改变电流方向来改变导体在磁场中的受力的方向。（3）[5]当电机B中线圈转动方向改变时，电机A中线圈的转动方向也会随之改变，线圈的转动方向不同，所产生的电流方向也会发生变化，即通过小灯泡的电流方向会发生改变。[6]发光二极管具有单向导电性，所以可以在电机A所在电路中添加一个发光二极管，用来判断电路中电流方向是否改变。18． 通电导体在磁场中受力转动 环保 24km【详解】解：（1）电动机的原理：通电导体在磁场中受力转动，将电能转化为机械能。电动车与汽油为燃料的汽车比较，它的优点是环保，燃料燃烧会产生大气污染物，污染环境。（2）车对路面的压强（3）汽车匀速行驶时，牵引力等于阻力，在满载状态下以最大速度行驶最多能跑的距离答：（1）电动机的原理：通电导体在磁场中受力转动，电动车比燃油车更环保；（2）车对路面的压强为；（3）满电后，在满载状态下以最大速度行驶最多能跑24km。19．（1）1.5×105J；（2）75.8%；（3）155Ω【详解】解：（1）牛奶吸收的热量Q吸=cm（t﹣t0）=2.5×103J/（kg•℃）×1kg×（80℃﹣20℃）=1.5×105J（2）由图甲可知，恒温箱的工作中只有R0工作，恒温箱消耗的电能恒温箱的加热效率（3）当继电器线圈中的电流达到50mA时，继电器的衔铁会把弹簧片吸下，工作电路断电停止加热，由可知，此时控制电路的总电阻由图乙可知，当控温设置在80℃时，热敏电阻R3的阻值为70Ω，根据串联电路的电阻特点可知，滑动变阻器接入电路中的阻值R2=R总﹣R1﹣R3=240Ω﹣15Ω﹣70Ω=155Ω答：（1）牛奶吸收的热量为1.5×105J；（2）该恒温箱的加热效率为75.8%；（3）滑动变阻器接入电路中的阻值为155Ω。
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