达标测试沪粤版九年级物理下册第十六章电磁铁与自动控制专题测评试题(含详细解析)

九年级物理下册第十六章电磁铁与自动控制专题测评考试时间：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、如图所示，是电磁现象的四幅实验装置图，下列分析中正确的是（）A．图甲装置中通电螺线管的A端为N极B．图乙装置，说明电流周围存在着磁场C．图丙装置研究的是电流对磁场的作用D．图丁装置是电动机的结构原理图2、指南针是我国四大发明之一，关于指南针，下列说法正确的是（）A．指南针可以仅具有一个磁极B．指南针所指的南北方向与地理的两极是重合的C．指南针能够指南北，说明地球具有磁场D．指南针的指向不会受附近磁铁块的干扰3、如下图所示，闭合开关后，四个小磁针指向(黑色为N极)都正确的是（）A． B．C． D．4、如图所示是实验室电流表的内部结构图。多匝金属线圈悬置在磁体的两极间，线圈与一根指针相连。当线圈中有电流通过时，它受力转动带动指针偏转，便可显示电流大小。下列说法正确的是（）A．该电流表是利用电磁感应原理工作的B．线圈中有电流通过时，把机械能转化为电能C．线圈中电流越大，其所受磁场力就越大D．改变线圈中的电流方向，指针的偏转方向不会改变5、在一次物理实验中，墨墨同学连接了如图所示的电路，电磁铁的B端有一个可自由转动的小磁针，闭合开关后，下列说法正确的是（）A．电磁铁的A端为S极B．小磁针静止时，N极水平指向右C．利用这一现象所揭示的原理可制成的设备是发电机D．当滑动变阻器的滑片P向右端移动时，电磁铁磁性增强6、如图所示，闭合开关S1、S2两个通电螺线管的相互作用情况以及A、B端的极性分别是（）A．相斥，A端为N极，B端为N极 B．相斥，A端为S极，B端为S极C．相吸，A端为S极，B端为N极 D．相吸，A端为N极，B端为S极7、一条形磁铁放在水平桌面上，处于静止状态，电磁铁置于条形磁铁附近并正对（如图所示）．下列叙述中，正确的是（）A．闭合开关前，电磁铁与条形磁铁间没有力的作用B．闭合开关后，条形磁铁受到桌面向左的摩擦力C．闭合开关后，滑片P向a移动时电磁铁与条形磁铁间的作用力增大D．闭合开关后，滑片P向a移动过程中，若条形磁铁始终处于静止状态，则它受到桌面的摩擦力大小保持不变8、如图是我国劳动人民在生产生活中创造和使用的工具，下列选项中正确的是（）①汲水的桔槔运用了杠杆的原理②钻木取火将内能转化成机械能③司南利用了地磁场对磁体有力的作用指示南北④篆刻刀的刀刃很薄是为了减小压强⑤日晷测定时间利用了光的直线传摇A．①②③ B．①②⑤ C．①③⑤ D．②④⑤9、关于下面四幅图的说法错误的是（）A．拇指所指的那端就是通电螺线管的N极B．地磁场的两极与地理的两极不重合C．奥斯特实验证实电流的周围存在着磁场D．司南之杓，投之于地，其柢指北10、小磁针静止在螺线管的附近，闭合开关S时，通电螺线管磁感线方向如图所示，则下列判断正确的是（）A．通电螺线管的右端为N极 B．电源的右端为正极C．小磁针一直保持静止 D．小磁针N极逆时针转动第Ⅱ卷（非选择题70分）二、填空题（5小题，每小题4分，共计20分）1、（1）如图甲所示，电能表的示数为kW·h；（2）根据图乙中通电螺线管中的电流方向，可以判断出通电螺线管的左端是极。（选填“N”或“S”）2、根据如图所示的电流方向，判断通电螺线管的B端是极。(选填“N”或“S”)3、如图所示的电路，开关S接到后，小磁针静止时，A端是极；将开关S由拨到，需调节滑动变阻器的滑片，目的是，则电磁铁的磁性（选填“增强”、“不变”或“减弱”）。4、如图所示，闭合开关S，当滑片P向b端移动时，条形磁体对水平地面的压力（选填“增大“、“不变“或“减小“）。5、通电螺线管的N、S极如图所示，由此可判断电流是从（选填a或b）端流入螺线管的。

三、实验探究（5小题，每小题10分，共计50分）1、电与磁之间存在着相互联系，彰显物理现象的对称、统一之美。（1）如图1所示，小雨利用干电池、导线和小磁针进行实验；①通电后小磁针发生偏转，断电后小磁针复位。实验表明；②若把图甲中的小磁针换成直导线并通电。推测：两条通电导线之间（填“有”或“没有”）相互作用力，依据是（填字母）；A．电磁感应现象B．磁场对电流的作用（2）小雨又将直导线绕成螺线管形状，在螺线管的两端各放一个小磁针，并在硬纸板上均匀地撒满铁屑。通电后观察小磁针的指向及铁屑的排列情况，如图2所示。实验结果表明：通电螺线管外部的磁场与的磁场一样；（3）在螺线管中插入软铁棒，制成电磁铁。下列设备中没有用到电磁铁的是____（填字母）。A．大型发电机 B．电磁起重机 C．电炉2、在“探究通电螺线管外部磁场特点”的实验中，请完成如下的填空：（1）通电螺线管两端的小磁针的偏转情况如图甲所示，其他条件不变，只改变螺线管中的电流方向，通电螺线管两端的小磁针的偏转情况如图乙所示。由以上实验可知：通电螺线管磁极方向与螺线管中的有关；（2）通电螺线管周围的铁屑分布如图所示，观察铁屑的排列情况可知通电螺线管外部磁场跟磁体的磁场相似。3、亲爱的同学们，请你完成以下问题。（1）如图1所示，是利用被磁化的缝衣针制成的简易指南针。若静止时针尖指地理位置的北方，则针尖是简易指南针的极。此时，将指南针底座逆时针旋转90°，针尖静止时将指向地理位置的方。（2）如图2所示，当导体ab向右运动时，观察到电流表指针向左偏转，这是现象，生活中的（选填“电动机”或“发电机”）就应用了此原理。如果对调N、S极，ab向左运动时，电流表指针的偏转方向（选填“改变”或“不改变”）。（3）如图3所示是某车间自动除尘装置的简化电路图。空气中尘埃量较少时，光源发出来的光被挡板挡住了。当空气中尘埃量达到一定值时，由于尘埃的反射，部分光越过挡板射到光电阻上，光敏电阻的阻值，电路中的电流增大，电磁铁的磁性，在衔铁的作用下，开启自动除尘模式。若图中a、b一个是除尘器，一个是指示灯，则是除尘器。4、小明和小华调查了发生泥石流灾害地区的一些生产活动情况，发现问题如下：（1）从调查资料中，可以确定产生滑坡泥石流的原因是，高处松动的泥土石头等重物在斜坡上受到暴雨或洪水施加的向下的推力后就会发生下滑现象，把能转化为能，对路面、房屋等产生巨大的破坏力。（2）如何避免和治理泥石流呢？在实际情况中，斜坡所受的压力由石头的重力和山坡倾角决定，无法改变。因此，只能通过改变山坡表面的粗糙程度--——在山坡上多植树、保护植被来增大摩擦阻力。请你运用物理研究中的模型法，利用下列器材，设计一个模拟实验来验证。①实验器材：木板斜面（代替山坡），数十枚玻璃棋子（代替石头），数十枚铁钉（代替树木），毛巾（代替植物），水、水管或喷壶（代替洪水或暴雨）。②实验过程：a．先将棋子直接摆放在木板斜面上，然后沿斜面自上而下冲水，发现棋子很容易被冲下斜面。b．。c．分析比较以上的实验情况得出结论。（3）许多公路沿线有泥石流沟，若泥石流爆发时汽车恰好经过，后果将不堪设想。小明设计了一个报警装置，如图所示。①请你替小明介绍它的工作过程：当泥石流冲垮阻挡墙时，电磁铁电路，电磁铁磁性消失，铁块下落，电铃电路，电铃发出警示声，警告过路车辆注意安全。②小华认为：山中由于泥石流、暴风雨等产生的巨大声响，会使电铃声听不见。请你提出进行改进的办法：。③作为中学生，我们不能直接去防止和治理泥石流，在现实生活中为了能做一些有益的、力所能及的事情来配合防止和治理泥石流工作，他们拟定了一份日常行为条约，其中第条有问题，不符合该条约的制定目的。5、在“探究影响电磁铁磁性强弱的因素”的实验中，小明制成简易电磁铁A、B，并设计了如题图所示的电路。1图2图（1）当滑动变阻器的滑片向左移动时，电磁铁A、B吸引大头针的个数（选填“增加”或“减少”），说明电流越（选填“大”或“小”），电磁铁磁性越强。（2）根据1图的情境可知，（选填“A”或“B”）的磁性强，说明电流一定时，，电磁铁磁性越强。（3）电磁知识在生产与生活实践中被广泛应用，例如在医学中，医生对病人进行脑部手术时，需要用到心肺机，心肺机的功能之一是用“电动泵”替代心脏博动，推动血液循环。如2图所示，将线圈ab缠绕并固定在活塞一端，利用其与固定磁铁之间的相对运动，带动电动泵中的活塞，使血液定向流动；阀门K1、K2都只能单向开启，反向则封闭管路。当线圈中的电流从a流向b时，活塞将向（选填“左”或“右”）运动，“动力泵”处于（选填“抽血”或“送血”）状态。-参考答案-一、单选题1、【答案】B【解析】【解答】A．根据右手安培定则，通电螺线管的B端为N极，A选项错误；B．图乙装置中，说明电流周围存在磁场，使指针转动，B选项正确；C．图丙装置中是电动机原理图，通电导线在磁场中受到力的作用，C选项错误；D．图丁装置时发电机的原理，而不是电动机，D选项错误。故答案为：B。【分析】奥斯特实验证明电流周围存在这磁场，该磁场即为电荷定向移动造成的。2、【答案】C【解析】【解答】A．指南针是一个磁体，磁体都有两个磁极，A不符合题意；B．磁偏角说明地理南北极与地磁南北极并不重合，B不符合题意；C．指南针能够指南北，受到磁场的作用，说明地球具有磁场，C符合题意；D．指南针的周围有其他磁体时，两个磁场相互作用会产生磁力，而使指南针不一定指向南北方向，D不符合题意。故答案为：C。【分析】地球是一个大磁体，地磁南极在地理北极附近，地磁北极在地理南极附近，由于受到地磁场的作用，放入地磁场的磁体都受到地磁场的作用。3、【答案】D【解析】【解答】A．根据图示的电源正负极可知，电流从螺线管的左端流入，右端流出，再结合线圈绕向，利用安培定则可以确定螺线管的左端为N极，右端为S极。在螺线管周围的三个小磁针的指向是正确的，相互靠近的都是异名磁极。在螺线管的内部，磁感线的方向是指向螺线管的N极，因此小磁针的N极应该指向螺线管的左端，而不是右端，A不符合题意；B．根据图示的电源正负极可知，电流从螺线管的左端流入，右端流出，再结合线圈绕向，利用安培定则可以确定螺线管的右端为N极，左端为S极。在螺线管上面的小磁针，其N极指向了螺线管的N极，故该小磁针的指向错误；其余的两个小磁针的指向是正确的。在螺线管的内部，磁感线的方向是指向螺线管的N极，因此小磁针的N极应该指向螺线管的右端(N极)，故该小磁针的指向也是正确的，B不符合题意；C．根据图示的电源正负极可知，电流从螺线管的右端流入，左端流出，再结合线圈绕向，利用安培定则可以确定螺线管的右端为N极，左端为S极。在螺线管周围的三个小磁针的指向都是错误的，其相互靠近的都是同名磁极。在螺线管的内部，磁感线的方向是指向螺线管的N极，因此小磁针的N极应该指向螺线管的右端，而不是左端，C不符合题意；D．根据图示的电源正负极可知，电流从螺线管的右端流入，左端流出，再结合线圈绕向，利用安培定则可以确定螺线管的左端为N极，右端为S极。在螺线管周围的三个小磁针的指向都是正确的，其相互靠近的都是异名磁极，在螺线管的内部，磁感线的方向是指向螺线管的N极，因此小磁针的N极应该指向螺线管的左端(N极)端，该小磁针的指向也是正确的，D符合题意。故答案为：D。【分析】奥斯特实验证明电流周围存在这磁场，通电螺线管周围的磁场可以利用右手螺旋定则判断N极和S极。4、【答案】C【解析】【解答】通过电流表的内部构造显示电流表的制成原理：通电线圈在磁场中受力而转动，并且电流越大，线圈受到的力越大，其转动的幅度越大。因此可以利用电流表指针的转动幅度来体现电路中电流的大小。A.该电流表的原理是利用通电导线在磁场中受力的作用，故A不符合题意；B.线圈中有电流通过时，线圈在磁场中受力而转动，把电能转化为机械能，故B不符合题意；C.线圈所受磁场力的大小与电流的大小有关，若线圈中电流越大，其所受磁场力就越大，故C符合题意；D.改变线圈中的电流方向，线圈所受磁场力的方向改变，所以指针的偏转方向会改变，故D不符合题意。故答案为：C。【分析】通电线圈在磁场中受力的作用，此时电能转化为机械能，电流越大，磁性越强。5、【答案】D【解析】【解答】A．由图知，电流从螺线管的右端流入、左端流出，根据安培定则可知，电磁铁的A端是N极，B端是S极，A不符合题意；B．电磁铁的B端是S极，由磁极间的作用规律可知，小磁针静止时，左端是N极，即N极水平指向左，B不符合题意；C．该实验表明了电能生磁，利用这一现象所揭示的原理可制成电磁铁，C不符合题意；D．当滑动变阻器滑动片P向右端移动时，变阻器接入电路的电阻变小，电路中电流变大，则电磁铁的磁性变强，D符合题意。故答案为：D。【分析】根据电流方向利用安培定则可判断螺线管的磁极，则由磁极间的相互作用可判出小磁针的指向；由滑动变阻器的滑片移动可得出电路中电流的变化，则可得出电磁铁磁性强弱。6、【答案】C【解析】【解答】两个通电螺线管正面的电流都是向下，根据安培定则可知，A端为S极，B端为N极，因此它们相互靠近的两端是异名磁极相，相互吸引。故答案为：C。【分析】根据线圈的绕向和电流方向，确定螺线管的N、S极，然后利用磁极间的作用规律确定两者的相互作用情况。7、【答案】C【解析】【解答】A．闭合开关前，虽然电磁铁没有磁性，但是电磁铁中间是有铁芯的，条形磁铁对铁芯是有吸引力作用的，A不符合题意．B．闭合开关后，电磁铁有磁性，根据图中的电流方向结合安培定则可知，电磁铁的左端是N极、右端是S极，因异名磁极相互吸引，则电磁铁对条形磁铁有向左的吸引力作用，条形磁铁有向左运动趋势，所以条形磁铁受到向右的静摩擦力作用．B不符合题意．C．D．闭合开关后，滑片P向a移动时，变阻器接入电路的阻值变小，通过电磁铁的电流增大，磁性增强，对条形磁铁的吸引力增大，条形磁铁始终处于静止状态，受到向左的吸引力和向右的静摩擦力是平衡力，吸引力增大，则摩擦力也增大，C符合题意，D不符合题意．故答案为：C【分析】（1）条形磁铁对铁芯是有吸引力作用；（2）电磁铁对条形磁铁有向左的吸引力作用，条形磁铁有向左运动趋势，所以条形磁铁受到向右的静摩擦力作用；（3）滑动变阻器接入电路中的电阻减小，电磁铁的磁性增强，对条形磁铁的吸引力增大；（4）电磁铁的磁性增强，对条形磁铁的吸引力增大，由于处于平衡状态，摩擦力增大。8、【答案】C【解析】【解答】①汲水的桔槔是一根棒子绕着支点转动，故是杠杆，故①正确；②钻木取火是将机械能转化为内能，故②错误；③司南是利用地磁场对所处其中的磁体有力的作用是正确的，故③正确；④镌刻刀是利用减小受力面积增大压强，故④错误；⑤日晷是利用的光的直线传播形成的影子，故⑤正确。C符合题意。故答案为：C。【分析】可以绕支撑点转动的工具是杠杆；钻木取火是做功改变内能；司南利用了地磁场的作用；压力一定时，减小受力面积可以增大压强；日晷利用了光沿直线传播的特点。9、【答案】D【解析】【解答】A．由图可知，电流从螺线管的左端流入，由安培定则可知螺线管的右端是N极，A正确，不符合题意；B．地磁场的南北极与地理南北极相反，并不重合，B正确，不符合题意；C．奥斯特实验说明通电导线周围存在磁场，C正确，不符合题意；D．司南之杓，投之于地，其柢指南，司南的长柄指南，D错误，符合题意。故答案为：D。【分析】根据安培定则可以判断螺线管磁极位置；地磁场的南北极与地理南北极相反，并不重合；奥斯特实验说明通电导线周围存在磁场；磁体的南极指南。10、【答案】B【解析】【解答】A．在磁体外部，磁感线总是从N极发出，最后回到S极。所以螺线管的左端为N极，右端为S极，A项错误；B．根据安培定则，伸出右手，让右手的大拇指指示螺线管的N极（螺线管的左端），四指弯曲则指示电流的方向。所以，电流由最右端的导线流入，即电源的右端为正极，B项正确；CD．因为螺线管的右端为S极，根据磁极间的相互作用，小磁针的N极会被吸引，即小磁针N极会向左顺时针转动，CD项错误。故答案为：B。【分析】奥斯特实验证明电流周围存在这磁场，通电螺线管周围的磁场可以利用右手螺旋定则判断N极和S极。二、填空题1、【答案】（1）2020.1（2）N【解析】【解答】电能表最后一位为小数位，由甲图可知电能表的示数为2020.1kW·h。由图乙可知，电流从螺线管右端流入，左端流出，根据右手螺旋定则可知通电螺线管的左端是N极，右端为S极。【分析】（1）电能表最后一位为小数位，单位为kW·h。（2）根据右手螺旋定则可知通电螺线管的磁极。2、【答案】S【解析】【解答】用右手握住螺线管，四指的方向和电流方向相同，那么大拇指所指的A端即为螺线管的N极，则通电螺线管的B端是S极。【分析】知道螺线管中的电流方向，根据安培定则，用右手握住螺线管，四指的方向和电流方向相同，那么大拇指所指的一端即为螺线管的N极。3、【答案】N；使电流表示数不变；减弱【解析】【解答】伸出右手握住螺线管，四指弯曲指示电流的方向，大拇指所指的方向即螺线管的右端为电磁铁的S极，根据同名磁极相互排斥、异名磁极相互吸引的道理可知，小磁针的A端是N极。将开关S由a拨到b，调节滑动变阻器，目的是使电流表示数不变，即电流不变，而线圈的匝数减少了，由于电流一定时，通电螺线管线圈的匝数越少，磁场越弱，所以电磁铁的磁性会减弱。【分析】结合通电螺线管的电流方向，利用右手螺旋定则求解通电螺线管的N极和S极。电流可以产生磁场，即电流有磁效应，可以用来制作电磁铁，电流越大，产生的磁场强度越大，匝数越多，产生的磁场越强。4、【答案】减小【解析】【解答】闭合开关S，当滑片P向b端移动时，变阻器连入电路中的电阻变大，由欧姆定律可知电路中的电流变小，则电磁铁的磁性减弱；开关闭合，电流从螺线管的上方流入，根据安培定则可知通电螺线管的下端为N极，根据同名磁极相互排斥可知，通电螺线管对条形磁体有向下的斥力；当滑片P向b端移动时，电磁铁的磁性减弱，通电螺线管对条形磁体向下的斥力减小，则条形磁体对水平地面的压力减小。【分析】电流可以产生磁场，即电流有磁效应，可以用来制作电磁铁，电流越大，产生的磁场强度越大，匝数越多，产生的磁场越强；吸引力越大，压力越小。5、【答案】a【解析】【解答】由于通电螺线管的左端是S极、右端N极，由安培定则可知，用右手握住通电螺线管，让大拇指指向右侧，此时四指所知的方向即为电流的方向，电流从左侧流入，即电流是从a端流入螺线管的。【分析】结合通电螺线管的N极和S极，利用右手螺旋定则求解通电螺线管的电流方向，判断电流的方向即可。三、实验探究1、【答案】（1）通电导线周围存在磁场；有；B（2）条形磁体（3）C【解析】【解答】（1）①通电后小磁针发生偏转，断电后小磁针复位。实验表明通电导线周围存在磁场。②由于通电导线周围有磁场，磁场对电流有力的作用，故若把图甲中的小磁针换成直导线并通电，两条通电导线之间有相互作用力。故答案为：B。（2）通电后观察小磁针的指向及铁屑的排列情况，画出通电螺线管的磁感线，根据通电螺线管的磁感线分布形状可知，通电螺线管外部的磁场和条形磁体外部的磁场一样，通电螺线管的两端相当于条形磁体的两个极。（3）电炉是完全的发热装置，而发电机和电磁起重机均需要电磁铁产生磁性进行工作。故答案为：C。【分析】（1）奥斯特实验证明，通电导线周围存在磁场；通电导体周围有磁场，磁场间可以相互作用；磁场对电流有力的作用；（2）通电螺线管相当于条形磁铁；（3）电炉利用了电流的热效应。2、【答案】（1）电流的方向（2）条形【解析】【解答】（1）其他条件不变，只改变螺线管中的电流方向，通电螺线管两端的小磁针的偏转方向发生了偏转，通电螺线管磁极方向发生了变化，故通电螺线管磁极方向与螺线管中的电流的方向有关。（2）如图所示，该磁感线的分布情况与条形磁铁的相似，都是两极磁感线比较密集，中间的磁感线比较稀疏。【分析】（1）改变磁场中的电流方向，根据安培定则可以判断磁场方向；（2）通电螺线管的磁场和条形磁铁相似。3、【答案】（1）N；北（2）电磁感应；发电机；不改变（3）减小；增强；b【解析】【解答】解：（1）若静止时针尖指向地理位置的北方，说明指向地磁南极附近，则针尖是简易指南针的N极。无论如何转动底座，磁针静止时N极指向是不变的，所以针尖N极还是指向地理北方。（2）如图2所示，当导体ab向右运动时，ab做切割磁感线运动，导体中就会产生感应电流，会观察到的现象是电流表指针偏转，这是磁生电现象，即电磁感应现象，工农业生产中的发电机就应用了此原理；感应电流的方向与导体运动的方向、磁场方向有关，对调N、S极，ab向左运动时，感应电流的方向不变，则电流表指针的偏转方向不改变。（3）当空气中尘埃量达到一定值时，由于尘埃的反射，部分光越过挡板射到光敏电阻上时，电路中的电流增大，根据欧姆定律可知光敏电阻的阻值减小；当电路中的电流增大，电磁铁的磁性增强，吸引衔铁，使动触点