2022年解析沪科版九年级物理第十七章从指南针到磁浮列车章节测试试题

沪科版九年级物理第十七章从指南针到磁浮列车章节测试

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、关于磁现象，下列说法中正确的是（）

A.条形磁体中间部位的磁性最强

B.用来描述磁场的磁感线真实存在

C.同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引

D.磁场对放入其中的物体有力的作用

2、小东在探究条形磁体周围磁场的特点时，实验现象如图所示。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（）

@@@：­：

•'::::'

甲乙

3、某同学按照图甲所示连接好电路。闭合开关前，小磁针的指向如图甲所示；闭合开关，小磁针的

偏转情况如图乙中箭头所示；只改变电源的正负极，再次进行实验，小磁针的偏转情况如图丙中箭头

所示。下列结论中合理的是（）

A.由甲、乙两图可得导体的周围一定存在着磁场

B.由甲、乙两图可得电流的磁场方向与电流方向有关

C.由乙、丙两图可得电流的磁场强弱与电流大小有关

D.由乙、丙两图可得电流的磁场方向与电流方向有关

4、我国航母舰载机起飞，将使用电磁弹射器。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。下列设备的工作原理与电

磁弹射器的工作原理相同的是（）

A.电铃B.电磁起重机C.动圈式扬声器D.动圈式话筒

5、如图所示，下列关于电与磁的分析正确的是（）

A.如图甲，能自由转动的小磁针静止时N极指向地磁的北极

B.如图乙，滑动变阻器的滑片向左滑动，电磁铁磁性会增强

C.如图丙，小小电动机线圈能转动是利用电磁感应原理

D.如图丁，录音带、录像带等利用超导体材料记录信息

6、闭合开关S,通电螺线管周围的磁感线如图所示，则下列说法正确的是（）

>

A.4端为电源的正极

B.通电螺线管右端为N极

C.小磁针左端为N极

D.改变电流的大小可以改变通电螺线管的磁场方向

7、下列现象不属于摩擦起电的是（）

A.在干燥的天气脱毛衣时会听到轻微的僻叭声

B.化纤衣服穿在身上特别爱吸附灰尘

C.用干净的塑料梳子梳头发时•，头发会随梳子飘起

D.将磁铁靠近铁钉时，磁铁吸起铁钉

8、下面所做探究实验与得出结论相匹配的是（）

A.托里拆利实验可以得出液体内部存在压强

B.奥斯特实验可以得出通电导体周围存在磁场

C.用小磁针探究磁体周围磁场的实验可以得出磁感线是真实存在的

D.探究带电体间的相互作用的实验可以得出同种电荷相互吸引，异种电荷相互排斥

9、以下作图中，正确的是（）

10、以下机械中，利用内能对外做功的是（）

A.共享单车B.电暖器C.电动机D.火箭发动机

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、磁体周围存在着。磁场是有方向的，小磁针在磁场中静止时极所指方

向，就是该点的磁场方向。

2、根据图中的电流方向，可知通电螺线管的端是N极。

/、'

3、传感器是一种检测装置，能感受到被测量的信息，并能将感受到的信息按一定规律变换成电信

号，实现“提醒”和“报警”功能，其中热敏传感器主要运用了热敏电阻来测量温度的变化。热敏电

阻主要是由______（选填“半导体”或“超导体”）材料制成的。热敏电刚刚值随温度变化的曲线如

图甲所示，图乙是由热敏电阻国作为传感器制作的简单自动报警线路图，图中a、b为两个固定的金

属片，d为铁片。为了使温度过高时发送报警信息，开关c应该接在______处（选填“a”或

"b”）。

报警

息

信

送

量

置

4、①如图甲所示，小球A静止在木块上，将钢球B从高为力的位置由静止释放，与木块发生碰撞。

钢球B下落过程中动能（选填“增大”、“不变”或“减小”）；木块被撞出后，小球A

由于具有没有随木块一起运动。

②如图乙所示，从管子上端吹入少量气体，使瓶内气体压强大于大气压，水沿玻璃管上升到瓶口以

上。拿着它从山下到山顶，玻璃管内水柱高度将O

③如图丙，闭合开关，此时条形磁铁受到地面对它的摩擦力向一。若将滑动变阻器滑片P

向下移动，条形磁铁受到的摩擦力将会（整个过程中条形磁铁始终不动）

+吹气

5、在探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”实验中，小明设计了如图所示的电路。由实验现象可知,

(选填“甲”或“乙”)的磁性强，说明电流一定时，线圈匝数,电磁铁磁性越强。

LC||~|M大头针

三、计算题(5小题，每小题8分，共计40分)

1、某家用电热水器，其工作模式和相关参数如下表所示。图为电热水器的原理图，包括工作电路和

控制电路两部分，通过电磁继电器自动控制电热水器实现加热状态和保温状态的挡位变换。扁、吊为

电热丝，龙为滑动变阻器，斤为热敏电阻(置于电热水器内)，其阻值随温度的升高而减小。红灯、

绿灯是电热水器工作时的指示灯，忽略指示灯对电路的影响。

(1)分析说明当绿灯亮时，电热水器处于保温状态还是加热状态？

(2)R工作时的电阻是多大？

(3)该电热水器处于加热状态时，工作4.2min,可使1L水的温度升高40℃,则该电热水器的效率是

多少？[c水=4.2xlO'j/(kgJC),计算结果精确到0.1%]

电源220V50Hz

加热功率800W

保温功率40W

水容量1.0L

2、如图所示，使线圈位于两磁极间，线圈通电后:

（1）图甲中电流方向是a-b-c-d,已知cd段导线受到的磁场力方向竖直向下，①请在图丙中用

箭头标出ab段导线受到的磁场力方向；②ab、cd段导线受到的磁场力将使线圈绕虚线所示的轴沿

_（选填“顺时针”或“逆时针”）方向转动.

（2）当线圈转到乙图的位置时，线圈平面与磁感线方向垂直，电流方向不变，此时ab、cd段导线分

别受到的磁场力（选填“促进线圈沿原方向转动”、“阻碍线圈转动”、“大小相等方向相

同"或“大小相等方向相反“）.

（3）线圈从甲图转到乙图时，由于惯性，会继续转动到如图丙，此刻ab、cd段导线受到的磁场力

（选填“使线圈原方向转动，实现持续转动”、“使线圈反方向转动，最后静止在乙图位

置”、“使线圈反方向转动，最后静止在甲图位置”）.

3、许多大桥被损坏的一个重要原因是过往车辆严重超载。为了能抓拍超载车辆，小明及其物理兴趣

小组成员决定为大桥管理者设计一个“汽车超载记录器”来进行监控管理，如图18甲为该超载记录

器原理图。已知电源电压〃=10V,线圈电阻分=10Q,保护电阻宿=15。，兄为压敏电阻，当车辆

驶入被检测路段时，其阻值随它受到的压力变化的情况如图乙所示，当电压表示数达到或超过4V

时，继电器的衔铁被吸下，工作电路中的照相机就开始工作，抓拍超载车辆。（g取10N/kg）试问：

（1）在控制电路中，当压敏电阻兄受到的压力增大时，电磁铁的磁性将一（选填“增强”“减弱”

或“不变”）o

(2)当工作电路开始拍照时，控制电路中的电流多大?

(3)当一辆总质量为15t的大货车过桥时，请通过计算判断工作电路中的照相机是否工作？

4、小明在研究性学习活动中，查阅到一种热敏电阻的阻值随温度变化的规律如下表，并将该型号的

热敏电阻应用于如图所示由“控制电路”和“工作电路”组成的恒温箱电路中。

温度/°C.・・3040506070•••

热敏电阻阻值吊/Q・・・350300250210175•••

“控制电路”由热敏电阻兄、电磁铁(线圈阻值尼=50。)、电源〃、开关等组成，当线圈中电流大

于或等于20mA时，继电器的衔铁被吸合，右边工作电路则断开；“工作电路”由工作电源〃

(〃=10V)、发热电阻尼(尼=5Q)、导线等组成。问：

(1)工作电路工作时的电流为多大?

(2)电阻尼的发热功率为多大?

(3)若恒温箱的温度最高不得超过50°C,则控制电路的电源电压〃最小值为多大?

5、近年来，智能机器人进入百姓家，如图所示是质量为4kg的扫地机器人某次工作时的情景，在4s

内沿水平直线运动了2m,此过程机器人所提供的牵引力为50N,ga10N/kg.求：

（1）为智能机器人提供牵引力的是电动机，电动机的原理是；

（2）若机器人静止充电时和地面的接触面积为2cm、则它对地面的压强为多少?

（3）上述工作过程中牵引力的功率为多少______?

四、实验探究（3小题，每小题5分，共计15分）

1、（1）社会的进步离不开物理学家的杰出贡献。为了纪念这些伟大的物理学家，人们常用他们的名

字作为计量单位。在国际单位制中，电功的基本单位是（填写中文名称），欧姆是

（填写物理量名称）的单位。

（2）如图所示，他为一根铅笔芯，闭合开关后，小灯泡发光，当夹子左右移动时，小灯泡的亮度会发

生变化。导致铅笔芯接入电路的电阻发生变化的主要因素是导体的一；将夹子在铅笔芯上

向左移动时，观察到小灯泡变（选填"亮”或“暗”）。

（3）在学校，每天我们都用如图甲所示的额温枪测体温，图乙是它工作的原理图，其中电源电压保持

不变，"是热敏电阻，用于靠近人体测温，定值电阻凡为保护电阻，显示仪是由电流表或电压表改装

而成。在测量人的体温时，显示仪的示数会随被测者体温的升高而变大，则显示仪是由—

表改装成的，热敏电阻A的阻值随着温度的升高而（选填“增大”或“减小”）

(4)如图甲所示，电子沿着水平方向平行的飞过小磁针正上方时，小磁针的N极向纸外发生偏转，由

以上现象分析可知小磁针发生偏转的原因是；若将一通电直导线放在小磁针的正上方，

如图乙所示，则小磁针的N极会向(选填“纸内”或“纸外”)偏转。

甲乙

2、小明用图所示电路，探究“通电导体在磁场中的受力方向与导体中电流方向是否有关”。其主要

实验步骤如下：

①将导体/放入磁场中，闭合开关后，观察导体数的运动方向，并记录在表格中，断开开关;

②把蹄形磁铁的上、下磁极调换，同时把电源的正、负极对调后接入电路，闭合开关，观察导体成

的运动方向，并记录在表格中；

根据以上叙述，可知小明在探究过程中存在的问题是:

3、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：

-参考答案-

一、单选题

1、C

【详解】

A.条形磁体的中间磁性最弱，两端磁性最强，故A错误；

B.磁感线是为了描述磁场分布而引入的，不是真实存在的，故B错误；

C.磁极间的相互作用规律是同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，故C正确；

D.磁场的基本性质是对放入其中的磁体产生磁力的作用，故D错误。

故选C

2,A

【详解】

AB.小磁针放在条形磁体的周围，条形磁体的周围存在磁场，小磁针静止时N极的指向为磁场的方

向，由图甲可知，条形磁体的左端是N极，右端是S极，在磁体外部，磁感线从N极出发，到S极进

入，故A符合题意，B不符合题意；

CD.在磁体外部，磁感线从N极出发，到S极进入，在磁体的内部，磁感线是从磁体的S极到N极，

所以磁感线是闭合的，故CD不符合题意。

故选Ao

3、D

【详解】

AB.当小磁针受到地磁场的作用时，一端指南一端指北如图甲，当导线中电流向左时，小磁针的N极

向纸外偏转如图乙，所以，甲、乙两图可说明通电导体周围存在磁场，故AB不符合题意；

CD.乙丙只是改变了电流方向，没有改变电流大小，小磁针的偏转方向也会发生改变，即磁场方向发

生了变化，所以结论为：电流产生的磁场方向跟电流方向有关，故D符合题意，C不符合题意。

故选D。

4,C

【详解】

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。

A.电电铃的主要部件是电磁铁，利用电流的磁效应工作的，故A不符合题意；

B.电磁起重机的主要部件是电磁铁，是利用电流的磁效应工作的，故B不符合题意；

C.扬声器是将电信号转化成声信号，即其内部有磁铁和线圈，当线圈中通过变化的电流时，该线圈

会在磁场中受力而有规律的振动，进而产生声音，故是利用通电导线在磁场中受力的作用的原理工作

的，故C符合题意；

D.动圈式话筒工作时，声信号转化为电信号，是利用电磁感应的原理制成的，故D不符合题意。

故选Co

5、B

【详解】

A.图甲中，能自由转动的小磁针静止时N极指向地理的北极，地磁的南极，故A错误；

B.图乙中，滑动变阻器的滑片向左滑动，变阻器连入电路的电阻变小，电路中的电流变大，电磁铁

的磁性会增强，故B正确；

C.图丙中，电动机线圈能转动是利用通电的导体在磁场中受到力的作用的原理，故c错误；

D.图丁中，录音带、录像带等利用磁性材料记录信息，故D错误。

故选B。

6、C

【详解】

ABC.由图可知，磁感线是从螺线管的左端出来的，则左端为N极，右端为S极，根据安培定则可

知，螺线管外侧电流的方向是向上的，即电源的8端为正极；根据异名磁极相互吸引，所以小磁针的

左端为N极，右端为S极；故AB错误，C正确；

D.磁场的方向与电流的大小无关（与电流的方向有关），改变电流的大小可以改变通电螺线管的磁场

强弱，故D错误。

故选C。

7、D

【详解】

A.因为在干燥的天气，毛衣和身体之间，或者毛衣和其他衣物之间摩擦容易产生静电，所以会在脱

毛衣时听到喘啪声，故A不符合题意；

B.化纤布料与皮肤摩擦容易产生静电，而带电物体有吸引轻小物体的性质，所以化纤衣服穿在身上

容易吸附灰尘，故B不符合题意；

C.塑料梳子与头发摩擦后会产生静电，梳子和头发一个带正电荷，一个带负电荷，因为异种电荷相

互吸引，所以头发会随着梳子飘起，故C不符合题意；

D.当磁铁靠近铁钉时，铁钉进入了磁场被磁化，因为磁力的作用，铁钉和磁铁会相互吸引，与静电

的产生无关，故D符合题意。

故选D。

8、B

【详解】

A.托里拆利最早精确地测出了大气压的值，不是液体的压强，故A不符合题意;

B.奥斯特实验说明通电导体周围存在磁场，故B符合题意；

C.磁感线是理想化的物理模型，磁感线实际上并不存在，故C不符合题意；

D.根据带电体间的相互作用的实验可以得出同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引，故D不符合题

意。

故选B。

9、C

【详解】

A.凹透镜对光有发散作用，平行于主光轴的光线经凹透镜折射后，其折射光线的反向延长线过焦

点，不会会聚焦点，故A错误；

B.图中法线垂直镜面，反射角等于入射角，反射光线和入射光线分居法线的两侧，但光线的传播方

向标错了，都是入射光线了，没有反射光线，故B错误；

C.电流从螺线管的右端流入、左端流出，结合线圈的绕向，利用安培定则可以确定通电螺线管的左

端为N极，右端为S极，在磁体的周围磁感线从磁体的N极出发回到S极，所以磁感线的方向是向右

的，根据磁极间的相互作用规律可知，小磁针左端为S极，右端为N极，故C正确；

D.物体静止在斜面上，受到竖直向下的重力、垂直于斜面指向物体的支持力、沿斜面向上的摩擦

力，图中摩擦力方向错误，故D错误。

故选C。

10、D

【详解】

利用内能对外做功，就是将内能转化为机械能；

A.共享单车工作时，消耗蓄电池的电能为单车提供动力，因此将电能转化为机械能，故A不符合题

Jie.

品、;

B.电暖器工作时将消耗电能转化为内能，故B不符合题意；

C.电动机的工作原理是通电导线在磁场中受到力的作用，将电能转化为机械能，利用电能对外做

功，故C不符合题意；

D.火箭发动机工作时，利用高温高压的燃气推动火箭升空，将燃料的内能转化为火箭的机械能，故

D符合题意。

故选D。

二、填空题

1、磁场北

【详解】

[1][2]磁体周围存在一种看不见、摸不着的物质，叫做磁场；物理学规定小磁针在磁场中静止时其北

极所指的方向为该点的磁场方向。

2、左

【详解】

电流从螺线管的右端进入，从左端流出，根据安培定则可以判断通电螺线管的左端是N极，右端为S

极。

3、半导体a

【分析】

(1)超导体在一定条件下电阻可以变成0,半导体的导电能力在导体和绝缘体之间，主要有硅和错

等材料构成，根据题目条件判断；

(2)通过甲图观察温度升高时热敏电阻的阻值变化，然后再根据串联电路特点判断乙图左边电路中

电流的变化，进而得到电磁铁磁性的大小变化；再根据乙中如图判断铁皮d的运动方向，它向那边运

动，开关c就应接在哪边，只有这样才能接通右边电路，发送信息。

【详解】

[1]热敏电阻的阻值受温度的影响而变化，因此它肯定是半导体。

[2]观察甲图可知，当温度升高时热敏电阻阻值变小；因为热敏电阻卡与滑动变阻器串联，所以当兄

的阻值变小时，总电阻变小，总电流变大，电磁铁的磁性变大；这时铁皮d会受到电磁铁的吸引向左

移动与a接触，开关c只有与a接触，才能接通电路发送短信。

【点睛】

掌握串联电路的特点，了解电磁铁磁性的影响因素是解题的关键。

4、增大惯性上升右变大

【详解】

①[1]钢球B下落过程中，速度变大，故动能增大；

[2]木块被撞出后，小球A由于具有惯性会保持原来的运动状态，故没有随木块一起运动；

②[3]将瓶子从山下拿到山顶时，外界大气压由于海拔升高而降低，而瓶内的大气压不变，故瓶内外

的压强差变大，故玻璃管内水柱高度将上升；

③[4]闭合开关后，由安培定则可知，通电螺线管的右侧为S极，由异名磁极相互吸引可知，条形磁

铁受到通电螺线管向左的磁力，而条形磁铁静止，由二力平衡可知，其在水平方向上受到地面水平向

右的摩擦力；

[5]当滑动变阻器滑片P向下移动时，接入电路中的电阻变小，故电路中的电流变大，可知通电螺线

管的磁性变大，对条形磁铁的磁力变大，由二力平衡可知，地面对条形磁铁的摩擦力也变大。

5、乙越多

【详解】

[1][2]根据图示的情境可知，甲、乙串联，电流相同，乙缠绕的线圈的匝数多，乙电磁铁吸引的大头

针多，说明乙的磁性强；由此说明电流一定时，线圈匝数越多，电磁铁磁性越强。

三、计算题

1、(1)保温状态；(2)1149.5Q；(3)83.3%

【详解】

解：(1)当电磁继电器的衔铁被释放时，动触头与上方静触头接触，红灯亮，血单独工作，总功率六

U2

—;当电磁继电器的衔铁被吸下时，动触头与下方静触头接触，绿灯亮，必与“串联工作，总功率

2

〃=/U石。比较得出，红灯亮时总功率较大，为加热状态；绿灯亮时总功率较小，为保温状态。

(2)兆的电阻是

吊=(-GOV)制5Q

鸟隰800W

保温时的功率

2

D_U

保温二三返

即

40公(220V『

60.5C+N

解得

"=1149.5Q

(3)1L水的温度升高40℃吸收的热量

Q=ct=c木P*TAt=1.2X10;iJ/(kg•℃)X1.OXlO'kg/n？X10：”义40℃=1.68X101

加热4.2min消耗的电能

W=P馆f-800WX4.2X60s=2.016X105J

电热水器的效率

L68x10

i7=—X100%^7X100%比83.3%

W2.016X105J

答：(1)当绿灯亮时，电热水器处于保温状态；

(2)用工作时的电阻是1149.5Q；

(3)该电热水器的效率是83.3%»

2、顺时针、大小相等方向相反使线圈反方向转动，最后静止在乙图位置

丙

【解析】(1)①根据题图中的电流方向，图丙中ab段导线中的电流方向依然是由a到b,磁场方向

也没有变化，故所受磁场力的方向和图甲中相同，方向向上，如下图：

丙

②由图知道，ab、cd段导线受到的磁场力方向相反，故使线圈沿虚线轴做顺时针的转动;

(2)通电线圈在磁场中受力而转动，当线圈转到平面与磁感线方向垂直时，线圈受到大小相等、方

向相反、作用在同一个线圈上，作用在同一条直线的两个平衡力；

(3)线圈从甲图转到乙图时，由于惯性，会继续转动到如图丙，此刻ab、cd段导线受到的磁场力使

线圈反方向转动，最后静止在乙图位置。

3、增强0.24A是

【详解】

(1)由乙图可知，当压敏电阻兄受到的压力增大时，其阻值减小，电路的总电阻减小，由欧姆定律公

式可知，控制电路的电流变大，电磁铁的磁性将增强。

(2)当电路开始拍照时，控制电路中的电流为

_U-U'_10V-4V

=0.24A

Z?2+R（）-15Q+1OQ

(3)当一辆总质量为15t的大货车过桥时，对桥面的压力为

F=G=15xlO3kgxlON/kg=1.5xlOsN

由乙图可知，此时兄为25。，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以电路中的电流为

—U_]0V_02A

&+Ri+R*10Q+15Q+25Q

电压表的示数为

Ox=IR*=0.2Ax25。=5V>4V

所以电路中的照相机工作。

答：(1)电磁铁的磁性将增强。

(2)当工作电路开始拍照时，控制电路中的电流为0.24A。

(3)当一辆总质量为15t的大货车过桥时，工作电路中的照相机仍正常工作。

4、(D2A；(2)20W；(3)6V

【详解】

解：(1)工作电路中，电源电压

层10V

发热电阻

兄=5Q

则工作电路工作时的电流

,U、10V。人

/,=一=---=2A

2&5c

(2)电阻尼的发热功率

^=^72=10VX2A=20W

(3)当线圈中的电流

/尸20mA=0.02A

时，继电器的衔铁被吸合，右边工作电路断开，此时控制电路的电源电压最小，由表格数据可知，

当恒温箱的温度为50°C时、热敏电阻的阻值

A=250Q

因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，根据/==可得控制电路的最小电源电压

A

〃=/("+兄)=0