2022九年级物理下册第十六章电磁铁与自动控制达标检测卷（粤教沪版）

第十六章达标检测卷一、选择题(每题3分，共30分)1．下列用电器或设备中，没有电磁铁的是(　　)A．电烙铁B．电磁继电器C．电磁起重机D．电铃2．小关在探究磁现象的活动中能够实现的是(　　)A．用小磁针吸起铜块或铝块B．用放大镜能看到磁铁周围的磁感线C．用磁铁吸起铜导线制成的通有电流的轻质螺线管D．把小磁针放在磁铁周围任何位置，静止后小磁针的北极都指向地理北极3．下列有关磁场的说法错误的是(　　)A．磁体周围的磁场是真实存在的B．磁感线是为了描述磁场而虚拟的封闭曲线C．通电导体周围存在着磁场D．地面上的指南针N极总是指向地理的南极4．如图所示，下列关于磁现象的分析中，说法正确的是(　　)A．甲图中，在条形磁铁周围撒上铁屑后轻敲玻璃板，所观察到的是磁感线B．乙图中，U形磁铁周围的磁感线在靠近磁极处分布得比较密C．丙图中，小磁针S极的受力方向，与通电螺线管在该点的磁感线切线方向相同D．丁图中，北京地区地面附近能自由转动的小磁针静止时，N极指向地磁场北极附近5．一通电螺线管中的电流方向和其周围磁感线的分布如图所示，其中正确的是(　　)12,6．某同学在“研究电磁铁”的实验中，设计了一个方案，改变电磁铁的接线，使通电线圈的匝数增多，同时调整变阻器的滑片，使电流保持不变，观察电磁铁吸引大头针的数目有什么变化，这一方案的实验目的是研究电磁铁磁性强弱与下列哪个因素有关(　　)A．电流通断B．电流大小C．电流方向D．线圈匝数7．小明同学在“制作、研究电磁铁”的过程中，使用两个相同的大铁钉绕制成电磁铁进行实验，如图所示，下列说法正确的是(　　)A．电磁铁能吸引的大头针越多，表明它的磁性越强B．B线圈的匝数多，通过B线圈的电流小于通过A线圈的电流C．要使电磁铁磁性增强，应将滑动变阻器的滑片向右移动D．若将两电磁铁上部靠近，会相互吸引　　　8．如图所示，电磁铁上方附近有一点A，小磁针置于电磁铁的右方附近。闭合开关S，下列判断正确的是(　　)A．电磁铁的左端为N极B．电磁铁上方A点的磁场方向向右C．小磁针静止后，其N极的指向向右D．向左移动滑片P，电磁铁的磁性减弱9．如图所示是消防应急灯的电路图，其中少连了一根导线，工作原理是：外部电路为220V交流电(交流电的电流方向和大小一直改变)，当其正常时，两盏标有“6V”灯泡不发光；外部电路停电时，两盏标有“6V”灯泡发光。对于这一装置及其工作特点，下列说法中正确的是(　　)12,A．当外部电路停电时，电磁铁所在电路工作B．电磁铁通电时，弹簧具有弹性势能C．电磁铁的上端始终为N极D．C点应该和触点B相连10．如图所示，盛水烧杯放置在电磁铁的A端上，烧杯中水面上漂浮着一个空心铁球。当电磁铁磁性的强弱发生改变时，烧杯中的空心铁球会上下浮动。现闭合开关S后，将滑动变阻器的滑片P向右滑动。针对这种情况，下列说法中正确的是(　　)A．电磁铁A端为S极，烧杯中水面上升B．电磁铁A端为S极，烧杯中水面下降C．电磁铁A端为N极，烧杯中水面上升D．电磁铁A端为N极，烧杯中水面下降二、填空题(每空2分，共28分)11．电冰箱门上装有磁性密封条，是利用了磁体能够吸引铁、________和________等物质的原理，而磁带和磁卡则是利用它们能够被________的原理。12．小明同学用硬纸板和大头针制作底座，把两缝衣针磁化后，穿过按扣的两个孔，放在底座的针尖上，就制成了一个如图所示的指南针，指南针能指南北说明地球周围存在着______。该指南针静止后，针尖指南方，则针尖是指南针______(填“N”或“S”)极。12,13．如图所示，能自由转动的司南静止时，它的长柄指向南方，说明长柄是______极。如图所示，自制电磁铁的线圈匝数一定时，增大电流，电磁铁的磁性会________(填“增强”“减弱”或“不变”)。14．如图所示，重为G的小铁块在水平方向力F的作用下，沿条形磁铁的表面从N极滑到S极，在此过程中小铁块对磁铁的压力大小变化情况是____________________。15．为避免汽车超速行驶带来的危害，某校科技创新小组设计了如图所示的一个装置来自动限制车速。电路中电源电压为6V，保护电阻R0的阻值是5Ω，Rx是一个阻值随车速增大而减小的电阻(装置中其他的电阻忽略不计)。当车速增大时，电磁铁的磁性会________(填“增强”“减弱”或“不变”)；当车速达到130km/h时，电路中电流恰好为1A，电磁铁刚好能够吸下衔铁B，使油门C喷油量受到限制而控制车速，此时，Rx的阻值为________Ω。16．如图所示，闭合开关S，通电螺线管右侧的小磁针静止时，小磁针的N极指向左，则电源的右端为________极，若使通电螺线管的磁性减弱，滑动变阻器的滑片P应向________端移动。12,17．历史上对地磁场的形成有这样一种看法：我们居住的地球是一个带电星球，由于地球自西向东旋转，会形成许多环形电流，如图所示。由此猜想地球带的是________(填“正”或“负”)电，请你说出猜想的依据是______________________________________________________________。三、作图题(18、19题各4分，20题6分，共14分)18．如图所示，小磁针放在两通电螺线管之间，静止时小磁针的N、S极处于如图所示的状态，请完成螺线管B的绕线，并标出电源的正、负极。　　　　　　　　　　　　19．将图中的电磁铁连入你设计的电路中(在虚线框内完成)，要求：能改变电磁铁磁性的强弱；闭合开关S后，小磁针受力静止时，其N极如图所示。12,20．小明同学设计了一个电动按摩棒，其结构示意图如图所示，ABO可以看成是一个杠杆，O为支点，B处有一个条形磁体，A为按摩槌头，当电磁铁输入方向改变的交流电时，条形磁体会受到引力或斥力，带动按摩槌头A振动。某一时刻，电磁铁与条形磁体间的磁感线如图所示，请画出此时：(1)磁感线方向并标出电磁铁上的磁极。(2)螺线管中的电流方向。(3)条形磁体所受磁力的示意图。四、实验与探究题(每空2分，共16分)21．对比图甲、乙实验现象，这种现象叫做电流的______效应，表明________________________________________________________________________。22．小明同学利用如图所示装置研究电磁铁磁场的强弱与哪些因素有关。(1)当指针指示的数值增大时，表示电磁铁的磁性增强，则电磁铁的A端为________(填“南”或“北”)极。E为电源的________(填“正”或“负”)极。12,(2)小明将开关S拨到a点，并向下调节变阻器的滑片，他发现指针指示的数值越来越大。由此可以得出结论：电磁铁线圈匝数一定时，______________，电磁铁的磁性越强。(3)小明为了验证电磁铁的磁性强弱与线圈匝数有关，将开关S从a点拨到b点，同时观察并比较两次指针指示的数值，他发现两次指针指示的数值几乎相同。你认为导致出现这种错误情况的主要原因是________________________________________________________________________(各实验器材均完好)。(4)电磁铁的原理主要应用到了电流的磁效应，电流的磁效应最先是由科学家______(填人名)发现的，请你再举出一个生活或生产中应用到电磁铁的设备：________________________________________________________________________。12,五、计算题(12分)23．为保证江阴长江大桥以及过桥车辆的安全，工作人员在桥的入口处安装了“超载检测报警系统”。检测时，当车辆所受重力小于1×105N时，绿灯亮、红灯灭，表示可以通行；当车辆所受重力大于等于1×105N时，红灯亮、绿灯灭，表示禁止通行。系统中的电路元件如图甲所示，其中压敏电阻Rx在检测时承受车辆的全部重量，它的阻值随所受压力F变化的图像如图乙所示；R0为定值电阻，电磁继电器线圈的阻值为20Ω，当流过线圈的电流大于等于30mA时，通电线圈的作用效果大于弹簧的作用效果，衔铁被吸下，动触点P和静触点M断开并和静触点N接通；电源电压为6V；绿灯、红灯的正常工作电压均为220V。(1)请在图甲中用笔画线代替导线完成电路连接。(2)定值电阻R0的阻值是多大？(要求有计算过程)(3)运行一段时间后发现大桥依然破坏严重，于是管理部门作出当车辆所受重力小于8×104N才可以通行的规定。请你结合电路提出一种可行的调节方法。(压敏电阻不可以更换)12,答案一、1.A2．C　点拨：磁体具有磁性，能吸引铁、钴、镍等物质，但不能吸引铜、铝，所以用小磁针不能吸起铜块或铝块；磁感线是为了形象直观地描述磁场而人为引入的一种模型，并不是真实存在的，所以用放大镜不能看到磁铁周围的磁感线；通有电流的轻质螺线管在其周围会产生磁场，所以用磁铁能够吸起铜导线制成的通电螺线管；把小磁针放在磁铁周围任何位置，静止后小磁针的北极指向该点的磁场方向，由于磁铁周围各点的磁场方向不同，所以静止后小磁针的北极不会都指向地理北极。3．D　点拨：磁体周围的磁场是一种特殊的物质，看不见但真实存在；通电导体的周围存在着磁场，这是由丹麦物理学家奥斯特发现的；指南针的N极受地磁场的作用指向地理北极附近。4．B　点拨：磁感线并不是真实存在的线，是人们为了表示空间磁场的分布而想象出来的。甲图中，在条形磁铁周围撒上铁屑后轻敲玻璃板，所观察到的是铁屑的排列方向；磁铁的两极磁性强，磁感线密集，乙图中，U形磁铁周围的磁感线在靠近磁极处分布得比较密；小磁针静止时北极所指的方向就是该点的磁场方向，丙图中，小磁针N极的受力方向，与通电螺线管在该点的磁感线切线方向相同；地磁的南极在地理的北极附近，丁图中，北京地区地面附近能自由转动的小磁针静止时，N极指向地理北极附近。5．B6．D　点拨：审题时注意该同学实验中“使通电线圈的匝数增多”，表明实验研究的是电磁铁磁性强弱与线圈匝数有关。7．A　点拨：电磁铁磁性的强弱通过吸引大头针的个数来反映，吸引的大头针越多，表示磁性越强，故A正确；A、B线圈串联，电路中电流处处相等，故B错误；滑片向右移动，滑动变阻器接入电路阻值增大，电流减小，电磁铁磁性减弱，故C错误；由右手螺旋定则可知A、B电磁铁上部均为N极，靠近会相互排斥，故D错误。8．C　点拨：闭合开关后，根据右手螺旋定则可知电磁铁右端是N极，左端是S极，A错；A点的磁场方向是向左的，B错；根据同名磁极相斥，异名磁极相吸的原理，小磁针静止后N极指向右，C正确；向左移动滑片P，滑动变阻器连入电路的电阻变小，电流变大，电磁铁的磁性变强，D错。9．B　点拨：当外部电路停电时，电磁铁没有电流通过，失去磁性，电磁铁所在电路工作停止；电磁铁通电时，衔铁被吸下，弹簧发生弹性形变，所以弹簧具有弹性势能；因为外部电路为220V交流电，交流电的电流方向和大小一直改变，所以电磁铁的上端始终为N极是错误的；根据应急灯的工作特点，停电时，小灯泡才发光，而停电时，电磁铁失去磁性，衔铁被弹簧弹起，动触点会和上面的A点接触，所以C点应该和触点A相连，不应该和触点B相连。12,10．B　点拨：电流由A流向B，则由右手螺旋定则可知螺线管B端为N极，A端为S极；当滑片向右移动时，滑动变阻器接入电路中的电阻增大，则由欧姆定律可知电路中电流减小，则螺线管中的磁性减弱，故小铁球所受磁力减小；小铁球受重力、磁力及浮力，因为小球处于静止状态，故向下的磁力与重力之和应等于向上的浮力，因磁力减小，浮力也将减小，所以烧杯中水面下降。二、11.钴；镍；磁化12．磁场；S　点拨：指南针能够指南北，是因为指南针受到地磁场的作用，指南针的S极指向地理南极附近，指南针N极指向地理北极附近。13．南；增强　14.先减小后增大15．增强；1　点拨：由图可知，电阻R0与电阻Rx串联，电路中的电流为1A时，电阻R0的电压为U0＝R0I＝5Ω×1A＝5V，则Rx两端的电压为Ux＝U－U0＝6V－5V＝1V，所以Rx的阻值为Rx＝＝＝1Ω。16．正；左　点拨：闭合开关S，小磁针静止时N极指向左，则由磁极间的相互作用可知，通电螺线管右端为S极，则左端为N极，根据右手螺旋定则可以判断电源的右端为正极，左端为负极，如图所示。若使通电螺线管的磁性减弱，需减小电路中的电流，由欧姆定律可知要增大电路中的电阻，故滑片应向左移动。17．负；由右手螺旋定则可判断出电流的环绕方向是自东向西，与地球的自转方向相反，说明地球带负电点拨：目前科学家认为地磁场是由于地球上电荷的定向移动形成的。由图可知，地磁北极在地理南极附近，根据右手螺旋定则可以判断出电流方向是自东向西环绕的，这与地球自转方向相反。负电荷定向移动的方向是与电流方向相反的，所以地球带的是负电。三、18.解：如图所示。12,点拨：小磁针的N极靠近了螺线管A的右端，根据磁极间的作用规律可知，螺线管A的右端为S极，左端为N极。同理可以确定螺线管B的左端为N极，右端为S极。根据螺线管A的左端为N极，右端为S极，结合其线圈绕向，利用右手螺旋定则可以确定螺线管中的电流方向是从螺线管的右端流入，左端流出，即电源的右端为“＋”极，左端为“－”极。根据电流方向是从螺线管的右端流入左端流出，结合螺线管B的左端为N极，右端为S极，利用右手螺旋定则可以确定螺线管B的线圈绕向。19．解：如图所示。点拨：在电磁铁的结构和线圈匝数一定的情况下，可以通过改变电流的大小来改变电磁铁磁性的强弱，本题中可以在电路中串联一个滑动变阻器，通过滑动变阻器接入电路中电阻的变化来改变电路中的电流；根据磁极间的相互作用可知，电磁铁的右端为N极，根据右手螺旋定则可知螺线管正面导线中电流的方向为自上而下，故电源的左侧为正极，右侧为负极。20．解：如图所示。点拨：根据磁感线分布情况可知，该时刻电磁铁的上端为N极，在磁体外部磁感线从N极出发，故箭头指向如图所示；由右手螺旋定则可知，螺线管正面电流方向向右；条形磁铁与电磁铁相互排斥，故受到的磁力方向向上。12,四、21.磁；电流的磁场方向与电流的方向有关22．(1)南；负　(2)电流越大(3)没有调节滑动变阻器的滑片，保持电流不变(4)奥斯特；电铃(或空气开关、电磁起重机、电话听筒、自动水位报警器等)点拨：指针指示的数值增大时，指针向左偏，通电螺线管排斥小磁片，螺线管的左端是S极，右端是N极，故A端是S极；由右手螺旋定则知电源的下端为正极，上端为负极；滑片向下移动，电路中的电流变大，电磁铁的磁性增强；验证通电螺线管的磁性与线圈匝数有关，即需要在电流一定的情况下，改变线圈的匝数；当将开关S从a点拨到b点时，由于接入电路的螺线管变长，即电阻变大，所以电路中的电流变小，由于没有调节滑动变阻器，保持电流不变，所以得出了错误的结论。五、23.解：(1)如图所示。(2)从题图乙中可以看出，当压力为1×105N时，压敏电阻的阻值为100Ω；电路中的总电阻为R＝＝＝200Ω，故R0＝R－Rx－R线＝200Ω－100Ω－20Ω＝80Ω。(3)从图像可知，当大桥允许通过车辆所受重力小于8×104N时，压敏电阻的阻值变大，电路中的电流变小，要使电磁继电器正常工作，即流过线圈的电流大于等于30mA，则可以通过减小R0(或减小电磁继电器线圈的阻值；或增大电源电压等)的方法来解决问题。12