沪科版九年级物理第十七章从指南针到磁浮列车必解析试题

沪科版九年级物理第十七章从指南针到磁浮列车必考点解析

考试时间：90分钟；命题人：物理教研组

考生注意：

1、本卷分第I卷（选择题）和第II卷（非选择题）两部分，满分100分，考试时间90分钟

2、答卷前，考生务必用0.5毫米黑色签字笔将自己的姓名、班级填写在试卷规定位置上

3、答案必须写在试卷各个题目指定区域内相应的位置，如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新

的答案；不准使用涂改液、胶带纸、修正带，不按以上要求作答的答案无效。

第I卷（选择题30分）

一、单选题（10小题，每小题3分，共计30分）

1、下列说法中正确的是（）

A.磁感线是磁场中真实存在的一些曲线，还可以通过实验来模拟

B.磁体周围的磁感线从磁体的N极出来，回到磁体的S极，构成闭合曲线

C.磁感线上某一点的切线方向与放在该点的小磁针静止时南极所指的方向相同

D.磁感线分布越密的地方，其磁场越弱

2、如图所示的描述错误的是（）

A.这璜条形磁铁周围磁感线的分布：

1/：、、一‘力'

B.契斯特实验:通电直导线周围存在磁场

c.一早d通电磁线管的磁场分布.

闻多

地理北极

（I

3、下列关于磁场和磁感线的相关说法，你认为正确的是（）

A.磁感线是磁场中真实存在的曲线

B.磁感线越密集的地方磁场越强

C.磁体外部的磁感线都是从磁体的S极出发，回到N极的

D.磁场看不见、摸不着，所以它是不存在的

4、如图所示，是电学中常见的电路图，在46两点间分别接入下列选项中加点字的元件并进行以下

对应实验，对滑动变阻器在此实验中的作用描述正确的是（）

—A—oo—A―

AB

——I——0^-------

①探究电流与电阻的关系时是为了调节可限两端电压成倍数变化

②用“伏安法”测电阻时是为了改变定值甩眼两端电压，测量对应电流

③研究影响电阻大小因素时是为了更换不同电阻华，保持电流不变，测量对应电压值

④研究电磁铁磁性强弱与线圈匝数关系时是为了更换匝数不同电磁铁，保持电流不变

A.①②B.②③C.③④D.②④

5、用钢条的一端去接近小磁针，如果小磁针被吸引过来，则（)

A.钢条肯定有磁性B.钢条肯定没有磁性

C.钢条可能有磁性D.以上说法都不对

6、有两根大头针被磁铁吸引，悬在磁铁下方,如图所示的四幅图中能正确反映实际情况的是

)

A.B.

C.D.

7、根据生活中的现象进行推论是常用的科学思维方法。下列根据现象作出的推论中（）

A.根据两灯各自的两端电压相等推论两灯是并联

B.根据电路中的灯泡不发光推论电路中没有电流

C.根据两手搓动手会发热推论机械能转化为内能

D.根据直导体下磁针没有旋转推论导体中无电流

8、图中各磁体的磁感线方向，标注正确的是（）

9、图所示为一些与电和磁有关的事例，下列认识中正确的是（)

A.图甲中，磁体能够吸引铜、铁、铝等所有金属

B.图乙中，司南的长柄指南是地磁场的作用

C.图丙中，闭合开关导体成运动时，机械能转化为电能

D.图丁中，电磁铁是利用电磁感应的原理制成的

10、通过实验研究得出导体中的电流与电压的关系的科学家是（）

A.安培B.伏特C.伽利略D.欧姆

第n卷（非选择题70分）

二、填空题（5小题，每小题3分，共计15分）

1、如图所示为“智能照明灯”电路。闭合开关S,光照弱时电灯L自动发光，光照强时电灯L自动

熄灭。电磁继电器利用电流的_____效应工作；电源电压恒定，控制电路中光敏电阻尼的阻值随光

照强度的增加而,相同条件下，若将定值电阻兄换成阻值稍大的电阻，将会_____（选填

“增加”或“减少”）电灯L的发光时间。

控制电路

2、如图所示是某实验小组设计的探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”实验电路图。在实验时，通过

吸引大头针的反映电磁铁磁性强弱，此实验电路探究的是“电磁铁磁性强弱与

—的关系”。

3、实验发现，当两条平行放置的直导线a、6中通以相同方向的电流时，两根导线相互吸引，如图所

示。使导线6受力的施力物体是。如果只改变导线a中的电流方向，两根导线间______（选填

“有”或“没有"）作用力，你判断的依据是。

、

ab

4、小治同学在重庆市区某教室用水平放置能自由转动的小磁针做实验，静止时小磁针一

极指向地理的北极。地理两极和地磁两极并不重合，存在一定的偏角，世界上最早记述这一现象的是

我国宋代学者,这个发现比西方早了400多年。

5、奥斯特实验证明：通电导线的周围存在着______,磁场的方向跟的方向有关，这种现象

叫做电流的磁效应。这一现象是由丹麦物理学家_____在1820年发现的。

三、计算题（5小题，每小题8分，共计40分）

1、小明设计的一个温控电加热装置，原理如图所示，电压〃=6V,兄为热敏电阻其阻值随加热环境温

度的升高而增大.电磁铁线圈电阻不计，当导线中的电流大于或等于10mA时，衔铁吸下与下触点A

接触；当电流小于10砧时，衔铁松开与B触点接触，及=220V,卡=48.4。.

(1)衔铁刚被吸下时，求《的阻值.

(2)求该电加热器处于加热挡时的电功率.

(3)若该电加热器的保温时功率是加热时功率的10%,求兆的阻值.

2、图1所示为一种自动蓄水装置示意图：轻质弹簧上端固定，下端与一个密度为0.5g/cm，的正方体

木块相连，轻质滑片P的右端固定在弹簧最下端，左端位于粗细均匀的金属电阻尼的最下端4处且

接触良好，此时木块底面距容器底面12cm。闭合S,水泵工作，向空水箱里缓慢注水，当P上滑至6

处(发的中点)时，水面到达设定高度，水泵自动停止注水，在此过程中，弹簧弹力尸与滑P上滑长

度x之间的关系如图2所示，已知：电阻箱眉接入电路中的阻值为40。，尼的总电阻为20Q,长度

为20cm；当线圈中电流层0.1A时，衔铁被吸下，器10N/kg,弹簧始终处于弹性限度范围内，不考

虑线圈的电阻和滑片P滑动时的摩擦。

(1)求电源电压U；

(2)求木块的边长；

(3)当P滑至6处时，求木块浸入水中的体积；

(4)求水面的设定高度。

3、阅读短文，回答问题.

智能洁具(智能马桶、全自动洗碗机、智能浴缸等)，具有温水洗净、暖风烘干、杀菌等功能，

已进入百姓家庭.某智能洁具为确保安全，插头带漏电保护装置，工作原理如图甲，连接洁具的火线

与零线穿过环形铁芯，正常工作时，两线中的电流相等；若火线与零线中的电流不等，绕在铁芯上的

线圈会产生电流，经放大后通过电磁铁吸起铁质开关S切断电源.这种洁具装有红外线感应装置，当

人靠近时，感应装置自动升起洁具盖子；启动洗净功能，加热器将水快速加热至温控装置预设的温

度，水泵喷水实施清洗，喷水杆采用纳米银（直径为纳米级的银单质）材料，杀菌效果好；清洗结

束，暖风烘干机自动开启烘干功能.下表为该洁具的部分参数.

<

义H日电压22OV清洗喷水量0.SLmin〜12Lmin

范

烘干机都定功率180W加川宫软定功率2100W

（1）当图甲电磁铁线圈中电流从b流向a时，电磁铁下端是极.

（2）洁具正常工作，按最大喷水量用设定为38C的温水清洗，加热器的效率为多少?[水的

比热容c=4.2Xl（/j/（kg・七），室温为18℃].

4、梅雨季节，潮湿的空气会对家电和家具等造成不利，需要及时除湿.小乐设计如图甲所示的模拟

电路，能实现警示灯随湿度变化而自动调整亮度，且当空气湿度达到一定程度时，警示灯还能不断闪

烁.已知电源电压为6V,警示灯的规格是“6V3W”.（电磁铁线圈电阻忽略不计，警示灯电阻保持不

变）

（1）根据设计要求，应选图乙中的—（选填“与”或“冬”）湿敏电阻，串联在图甲电路中

（选填“A”或"B”）位置.

（2）闭合开关，当空气湿度处于40%时，衔铁会被吸下，警示灯会闪烁，警示灯在闪烁过程中，较

暗时的实际功率是多少_____?（写出计算过程）

5、硫化镉（CdS）是一种光敏材料，其电阻值R随光照强度E（E越大表示光照越强，其国际单位为

cd）的变化如图2所示.某展览厅（如图1所示）为保护展品.采用这种材料设置了调光天窗.当外

界光照较强时，启动电动卷帘适时调整进光量；当外界光照较弱时，自动启动节能灯给予补光.调光

天窗的电路原理如图3所示，R。为定值电阻，R为CdS电阻，P为电磁铁，其线圈电阻为10。，当

电流达到0.06A时能吸合衔铁.已知电源电压Ui=12V,U2=220V,贝IJ：

（1）图2中R随光照强度E变大而____（选填“增大”或“减小”）.

（2）图3中的L代表的是并联安装在展厅内的10盏“220V10W”节能灯，这些节能灯同时正常工作

4小时，共消耗电能____kW-h.

（3）若要缩短节能灯点亮的时间，可换用阻值较（选填“大”或“小”）的R。.

（4）当外界光照强度达到led时，电动卷帘便开始工作，求R。的阻值」.

四、实验探究（3小题，每小题5分，共计15分）

1、在探究“电磁铁磁性强弱的影响因素”实验中，使用了如图所示的器材，请完成下列问题：

（1）开关S闭合后，螺线管的左端为_____极；（选填"N”或"S”）

（2）当导线由触点1改接为触点2时，线圈的匝数发生改变，调节滑动变阻器使电流表示数不变,

发现悬挂的小铁箔M偏离竖直位置的角度明显变小，请结合以上情景提出一个可探究的科学问题：

2、在探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”实验中，小明制成简易电磁铁甲、乙，并设计了如图所示

的电路。

(1)实验中通过观察一一来判断电磁铁磁性的强弱，这种研究方法______o当滑动变阻器滑片

向左移动时，电磁铁甲、乙吸引大头针的个数(填“增加”或“减少”),说明电流越

_____,电磁铁磁性越强；

(2)根据图示的情境可知，(填“甲”或“乙”)的磁性强，说明电流一定时•，.

电磁铁磁性越强；

(3)根据右手螺旋定则，可判断出乙铁钉的上端是电磁铁的一极；

(4)电磁铁吸引的大头针下端分散的原因是。

3、某同学利用热敏电阻为家中灯暖型“浴霸”(用电灯取暖的用电器)设计了一个温度可自动控制

的装置，如图甲所示。“控制电路”中的热敏电阻兄的阻值随温度变化的曲线如图乙所示。“浴

霸”共安装有2盏标有“220V440W”的灯泡。

，、R.O.

5=220V

^一

1

^口

r『

-l

控制电路工作电路

甲

回答问题:

(1)当浴室中的温度上升时，由图乙可知热敏电阻的阻值(选填“变大”，“变小”或

“不变”)；当升高到一定的温度值时，继电器的街铁会被(选填“吸合”或“释

放”)。

(2)此同学用一节干电池作为控制电路的电源，已知电磁铁线圈的阻值位=10。。当电线圈中电流

250mA时继电器的衔铁会被吸合、电流W30mA时衔铁会被释放，此时热敏电阻兄对应的阻值分别是

Q和________Q;将这位同学设计的装置放在浴室内，浴室内温度可控制在

°C〜°C范围内。

-参考答案-

一、单选题

1、B

【详解】

A.磁感线不是真实存在的，而是为了描述空间磁场假想的一些闭合曲线，故A错误；

B.磁体周围的磁感线从磁体的N极出来，回到磁体的S极，构成闭合曲线，故B正确；

C.磁感线上某一点的切线方向与放在该点的小磁针静止时北极所指的方向一致，与南极所指的方向

相反，故C错误；

D.磁感线分布越密的地方，其磁场越强，故D错误。

故选B。

2、D

【详解】

A.条形磁铁的外部磁感线从N极出来，回到S极，且两端磁性强，磁感线密，故A正确，不符合题

意；

B.由图通电直导线中电流由右向左，根据安培定则可知，通电直导线下方磁场方向垂直纸面向外，

所以小磁针N极向外旋转，S极转向纸内，故B正确，不符合题意；

C.由图电源左端为正极右端为负极，根据安培定则可知，通电螺线管左端为S极，右端为N极，外

部磁感线从N极出来，回到S极，故C正确，不符合题意；

D.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，故D错误，符合题意。

故选D。

3、B

【详解】

A.磁感线是人们为了更形象、更直观的描述和研究磁场而假想出来的曲线，磁感线并不存在，故A

错误；

B.磁感线越密集的地方磁场强度越强，磁感线越稀疏的地方磁场强度越弱，故B正确；

C.磁体外部的磁感线都是从磁体的N极出发，回到S极，磁体内部的磁感线都是从磁体的S极出

发，回到N极的，故C错误；

D.磁场看不见、摸不着，但它是真实存在的，故D错误。

故选B。

4、D

【详解】

①探究电流与电阻的关系时滑动变阻器是为了保护电路和控制电阻两端的电压不变；

②用“伏安法”测电阻时，滑动变阻器是为了改变定值电阻两端电压，测量对应电流，进行多次实验

测量求平均值，减小误差；

③研究影响电阻大小因素时滑动变阻器是是为了保护电路和更换不同电阻丝，保持电压不变，测量对

应电流值，

④研究电磁铁磁性强弱与线圈匝数关系时要控制电路电流不变，为了让匝数不同电磁铁通过的电流相

等，通过调节滑动变阻器保持电流不变，故ABC错误，D正确。

故选D。

5、C

【详解】

当磁体与一个物体相互吸引时，有两种可能，一是那个物体属于铁、钻、锲等没有磁性的物质，二是

那个物体有磁性，异名磁极相互吸引。所以，A、B、D不符合题意，C符合题意。

故选C。

6、B

【详解】

大头针被磁化后近N极端都为N极，远N极端都为S极，近S极端都为S极，远S极端都为N极，即

两大头针下端为异名磁极，由于异名磁极相互吸引，故可知ACD不符合题意，B符合题意。

故选B。

7、C

【详解】

A.两灯各自的电压相等，不一定是并联，因为两个规格相同的灯串联时，两端的电压也相等，故A

不符合题意；

B.灯的亮度取决于灯的实际功率，灯的实际功率太小，此时电路中有电流，灯也不会亮，故B不符

合题意；

C.两手互相搓动，克服摩擦做功，使手的内能增加，温度升高，属于做功改变物体的内能，是机械

能转化为内能，故C符合题意；

D.当通电直导体下磁针的位置的磁场方向与磁针指向一致时，磁针不会旋转，故D不符合题意。

故选C。

8、C

【详解】

ABD.在磁体外部，磁感线总是从N极发出回到S极的。ABD选项对应的图中，磁感线都是从S极发

出回到N极的，故ABD错误；

C.图中磁感线回到S极，故C正确。

故选C。

9、B

【详解】

A.图甲中的物体是磁体，磁体能够吸引铁、钻、锲，不能吸引铜、铝，故A错误;

B.司南的长柄指南是指向地理南极，地磁场的地磁北极在地理南极附近，所以司南的长柄指向地磁

北极，是地磁场的作用，故B正确；

C.闭合开关导体数运动是通电导线在磁场中受力转动，是电能转化为机械能，故C错误；

D.电磁铁是利用通电导体周围有磁场的原理制成的，故D错误。

故选B。

10、D

【详解】

A.安培发现了安培定则，故A不符合题意；

B.伏特发明了伏特电池，故B不符合题意；

C.伽利略发明了温度计，故C不符合题意；

D.欧姆发现了欧姆定律，即通过导体的电流与导体两端电压成正比，与导体的电阻成反比，故D符

合题意。

故选D。

二、填空题

1、磁减小增加

【详解】

[1]电磁继电器是利用其中的电磁铁磁性的强弱变化来控制触点的断开和闭合，从而控制电路，所以

它是利用电流的磁效应原理工作的。

[2]光照弱时电灯L自动发光，光照强时电灯L自动熄灭；说明光照弱时电路中电流小，电磁铁磁性

弱，衔铁不能被吸下，开关闭合，光照强时电路中电流大，电磁铁磁性强，衔铁被吸下，开关断开;

所以，光照弱时，光敏电阻尼的阻值较大，光照强时，光敏电阻应的阻值较小，即敏电阻尼的阻值

随光照强度的增加而减小。

[3]若将定值电阻卡换成阻值稍大的电阻，则光敏电阻尼阻值更小时，才能使电磁铁具有足够强磁

性将衔铁吸下，即需要光照更强时，才能使灯熄灭，所以会增加电灯L的发光时间。

2、多少/数目电流大小

【详解】

[1]电磁铁的磁性强弱无法直接观察到，故可以通过电磁铁吸引大头针的多少反映出来，这种研究问

题的方法为转换法。

[2]线圈匝数一定的情况下，调节滑动变阻器滑片的位置，使电路中的电流增大或减小，发现铁钉能

吸引大头针的个数增多或减少，说明铁钉的磁性增加或减弱，因此实验电路探究问题是电磁铁磁性强

弱与电流的关系。

3、a有磁场对放入磁场的磁体有磁力的作用

【详解】

[1]通电导线a的周围有磁场，通电导体b放在了通电导线a的磁场内，受到磁场的作用，两根导线

相互吸引，6受到了a的吸引力，所以使导线b受力的施力物体是a。

[2][3]a、6中有电流通过，则a、。的周围存在磁场，a、6相当于是一个磁体；如果只改变导线a中

的电流方向，a的磁场方向发生了变化，a的磁场对方仍然有力的作用。

4、N沈括

【详解】

[1]水平放置能自由转动的小磁针静止时N极指向地理的北极。

[2]地理两极和地磁两极并不重合，存在一定的偏角，叫地磁偏角，最早记述这一现象的是我国宋代

学者沈括。

5、磁场电流奥斯特

【详解】

略

三、计算题

1、(1)600Q(2)1000W(3)435.6Q

【解析】

【详解】

⑴根据上2知，

A

衔铁刚被吸下时,用的阻值：兄=/=s%八=600Q;

I10x10A

(2)要想让加热器有两个档位，需要使电路的电阻不同，需要将一个电阻短路，电路如下图所示:

(3)由上图知，当环境温度低时,热敏电阻的电阻减小，电路的电流增大，电磁铁的磁性增强,衔铁被吸下

时,衔铁与A接触，电阻卡被接入电路，电阻较小，处于加热状态，

加热功率为：/加热=m=(220丫)=]000W；

为48.4Q

⑷当环境温度高时,热敏电阻的电阻增大，电路的电流减小，电磁铁的磁性减弱,衔铁被弹起时,衔铁与

8接触,两电阻串联,处于保温状态，此时的功率是加热时功率的10%,即P俅温=10%尸价热

=10%X1000W=100W,

此时电路的总电阻为：庐A=(220V)j=484Q,

展温100W

尼的阻值：用=必五=484QY8.4。=435.6Q。

2、(1)5V；(2)10cm；(3)5xlOum3；(4)27cm

【详解】

解(1)当P上滑至6处(尼的中点)时•，水面到达设定高度，即电流到了0.1A,滑片再往上滑动

时，电阻变大，电流变小，磁性变弱，衔铁断开，停止注水，故当P在8点时，电流为0.1A,则此

时接入的总电阻为

R总=4+与=40。+竽=50Q

则电源电压为

1/=//?；,=0.1Ax50Q=5V

(2)当年0cm时，此时弹簧测力计的示数即为重力为5N,故木块质量为

G5N

mk=—=---------=0.5kg=500g

木g10N/kg

则木块的体积为

羡=卷尸°°°田

木块的边长

“环=\/1000cm3=10cm

(3)当P滑至8处时，弹簧测力计的示数为零，说明此时物体所受的重力和浮力相等，故浮力为

5N,则木块浸入水中的体积

%=5N

=5xl0-4m3

pgIxlO^kg/m^xlON/kg

(4)此时木块浸入水的深度为

…匕后SxW4xl06cm3500cm3.

«/?=』=--------------------------z-=5cm

S10cmx10cm100cm2

水面的设定高度

〃总=%+1Ocm+A/z=12cm+10cm+5cm=27cm

答：(1)电源电压〃为5V；

(2)木块的边长为10cm；

(3)P滑至8处时，求木块浸入水中的体积为5xl0qm'3；

(4)水面的设定高度为27cm。

3、S80%

【解析】(1)在图甲中，当电流从b流向a时，运用安培定则，即用右手握住螺线管，让四指指向螺

线管中电流的方向，则大拇指指向上端，，即a端是N极，下端为S极。

(2)根据表格数据，假设清洗Imin,最大喷水量是1.2L,由P=m/V可知，喷出水的质量是：

m=PV=lX103kg/m3X1.2X103m;i=1.2kg,

水吸收的热量是：Q=cm(tf)=4.2X103J/(kg«℃)X1.2kgX(38℃-18℃)=1.008X105J,

由知道，加热器加热Imin消耗的电能是：//片2100WX60s=1.26X10'J,

所以，加热器的效率是：n=Q/^100%=l.008X105J/l.26X105JX100%=80%

4、是B0.35W

【详解】

由图乙可知：吊的电阻随湿度的增加而增加，兄的电阻随湿度的增加而减小；由题意可

知，空气湿度较小时，电磁铁不吸合，灯泡较暗，当空气湿度达到一定程度时，湿敏电阻的阻值减

小，电路的电流增大，电磁铁的磁性增强，电磁铁吸合，湿敏电阻被短路，电路为警示灯的简单电

路，灯泡变亮，由于电磁铁也被短路无磁性，电磁铁不吸合，据此可知警示灯能不断亮暗闪烁，所以

应选图乙中的后湿敏电阻，且串联在图甲电路中B位置；

(2)[3]由尸=。/=幺知，警示灯的电阻为：

R

=12。

「一3W

由图乙可知，当空气温度处于40%时，湿敏电阻的阻值为24Q,警示灯在闪烁过程较暗时，湿敏电阻

兄与警示灯串联，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，此时电路中的电流:

U

——=0.17A

R2+RL24Q+12Q

灯较暗时的实际功率:

城=U.J=/2&=（0.17A）2X12H=0.35W

【点睛】

本题考查了学生分析图象的能力、电磁继电器的使用、欧姆定律的计算、电功率的计算等知识，是一

道难题.

5、减小0.4小70Q

【分析】

(1)由图2可知，电阻值R随光照强度E的变化规律；

(2)先求出10盏节能灯的总功率，又知道正常工作时间，根据W=Pt求出这些节能灯共消耗电能；

(3)为缩短路灯点亮时间，在设置时将光敏电阻的光照强度减小，结合图象和电磁铁能吸合衔铁的

电流不变，利用欧姆定律判断即可；

(4)当外界光照强度达到led时，根据图象可以看出R的阻值，根据欧姆定律的变形公式求出总电

阻，再利用串联电路电阻特点求出R。的阻值.

【详解】

(1)由图2可知，R随光照强度E变大而减小.

(2)10盏节能灯的总功率：

P=10Pl=10X10W=100W=0.IkW,

则这些节能灯同时正常工作4小时消耗的电能:

W=Pt=0.lkWX4h=0.4kW«h.

(3)若要缩短节能灯点亮的时间，即当外界光照更弱时，电磁铁才能吸合衔铁，节能灯才能工作;

由图2可知，当光照强度E减小时，R的阻值变大，而电磁铁能吸合衔铁的电流不变，电源电压不

变，则电路总电阻不变，故应换用阻值较小的R°.

(4)当外界光照强度达到led时，由图2可知，R=120Q,当电动卷帘便开始工作，电磁铁能吸合

衔铁的电流I=0.06A,由/==得，电路总电阻：

1\

12V

R.=y==200Q,

e0.06A

根据串联电路电阻规律可知，R。的阻值:

Ro=R&-R-R，=200Q-120Q-10Q=70Q.

【点睛】

本题主要考查光敏电阻的特点、电功的计算、串联电路的特点及欧姆定律的灵活运用等知识，关键能

从图象上找出有用的信息，并弄清楚电磁继电器的工作原理，有一定的综合性.

四、实验探究

1、N电磁铁磁性与线圈匝数有什么关系

【详解】

(1)[1]由电流流向可知，通电螺线管外侧的导线电流方向是向上的，由安培定则：用右手握住螺线

管，让