2025北师版九年级物理全一册
第十四章 磁现象
时间:60分钟 满分:100分
题号 一 二 三 四 总分
分值
一、填空题(每空2分,共30分)
1.如图所示,蹄形磁体周围没有铁屑处 (选填“有”或“没有”)磁场;人们为了形象直观地描述磁场而引入了 .
2.我国要在2060年前实现“碳中和”离不开大力开发新能源.新能源中无论是风力还是水力发电,其发电机在工作时都是将 能转化为电能,发电机的工作原理是物理学家法拉第于1831年发现的 现象.
3.如图所示,一张百元新钞票好像被一支笔“戳通”了.实际上这张新钞票依然完好无损,原来,这支笔的笔杆(纸币的下方)与笔头(纸币的上方)可以互相分离,笔杆上与笔头相连的一端内部装有小磁铁,则笔头内的材料可能含有 (填“铜”“铁”或“塑料”).若想探究笔头内的材料是否有磁性,现提供下列器材:①铝棒;②大头针;③碎纸屑.则其中可用来完成探究任务的是 (填序号).
第3题图 第4题图 第5题图
4.(2022·北京西城区三模)在条形磁铁附近放置的小磁针,静止时的指向如图所示,图中小磁针涂颜色的一端为N极,由此可以判断出条形磁铁的B端为 (选填“N”或“S”)极.
5.(2023·山东临沂期末)如图所示是一种动圈式耳机的内部结构示意图.当音圈中有大小和方向反复变化的电流通过时,音圈带动音膜 (填“向左”“向右”或“左右往复”)运动.音圈之所以运动,是由于磁场对 有力的作用,此现象中能量转化情况是 能转化为 能.
6.(2022·江苏江阴一模)如图所示,小华运用电磁感应技术进行智能手机无线充电,其主要工作原理是当电源的电流通过充电底座中的送电金属线圈时产生 ,带有金属线圈的智能手机靠近这种物质就能产生 .
第6题图 第7题图
7.如图所示,将两根竖直放置的光滑金属轨道(足够长)与电路连接,两轨道间有一方向垂直于纸面向里的磁场区域(用“×”表示磁感线),重为G的金属杆ab与上端固定的绝缘轻质弹簧相连接,并与两轨道接触良好.闭合开关,当ab静止时弹簧无形变.若仅改变电流方向,ab再次静止时弹簧被 (选填“拉伸”或“压缩”),你推测的理由是: .
二、选择题(每小题3分,共24分.多选题每小题至少有2个选项符合题意,全部选择正确得3分,选择正确但不全得1分,有错选的不得分)
8.如图,两个相同的条形磁铁的两端互相吸引在一起,成为一个新的磁铁,那么新的磁铁的磁极有( )
A.两个 B.四个
C.无数个 D.没有
9.(2022·河南南阳期末)巴克球是一种磁力超强的小球,很多个小球可任意变换组合形状,有极高的创造性,是许多人喜爱的玩具.如图所示的几个巴克球随意组合,下列有关巴克球的说法正确的是 ( )
A.巴克球周围存在磁场,不存在磁感线
B.巴克球对周围所有的金属都有力的作用
C.巴克球周围各点的磁场方向都是竖直向下的
D.巴克球周围的磁场分布是均匀的
10.(2023·北京海淀区期末)我国宋代科学家沈括在《梦溪笔谈》中最早记载了地磁偏角:“以磁石磨针锋,则能指南,然常微偏东,不全南也”,这个发现比西方早400多年.进一步研究表明,地球周围地磁场的分布示意如图所示.关于地磁场,下列说法正确的是 ( )
A.地磁场的S极在地理南极附近
B.地磁场的N、S极与地理南、北极完全重合
C.北京地区的地磁场方向由北向南
D.描述地球周围磁场的磁感线,从地理南极附近出发经地球外部回到地理北极附近
第10题图 第11题图
11.如图所示,在水平放置的条形磁体上方,有挂在弹簧测力计上的小磁体(下端为N极).小辉提着弹簧测力计向右缓慢移动,小磁体下端沿图示水平路线从A缓慢移到B.下列能反映弹簧测力计示数F随位置变化的图像是 ( )
12.(2023·河南南阳期末)许多超市出口处装有报警器,它由防盗天线、检测门、检测器构成.结账时贴在商品上的磁性标签会被消磁,若磁性标签未消磁,通过检测门时,检测器就会检测到标签上的磁性而触发电路报警.下列选项中与报警器工作原理相同的是 ( )
13.如图为通电螺线管磁场强弱演示仪的示意图(导线电阻不计),由图可知( )
A.当开关S接a点时,仪表指针向右偏转
B.当开关S接a点且滑片P向下移动时,仪表示数变小
C.保持滑片P的位置不变,开关S由a点换接到b点,仪表示数变大
D.若将电源正、负极对调,仪表指针偏转方向不变
14.(多选)如图所示,把一个在家庭电路中正在发光的灯泡放到蹄形磁体中间,发现灯丝不断晃动.关于这一现象,下列说法中正确的是 ( )
A.灯丝晃动是因为灯丝是用钨制成的,能够被磁体吸引
B.灯丝晃动是因为磁场对通电导体有力的作用
C.该现象中,内能转化为机械能
D.利用该现象的原理可以制成电动机
第13题图 第14题图 第15题图
15.(多选)在科学晚会上,小明所在的科技小组展示了一个“隔板推物”的节目,其原理如图所示.甲、乙两线圈分别悬挂在两个蹄形磁铁的磁场中,两线圈通过导线连接构成一个闭合电路,用手推动甲线圈摆动时,乙线圈会随之摆动,对于这个过程,下列说法正确的是 ( )
A.甲线圈相当于电源,乙线圈相当于用电器
B.推动甲线圈摆动时电能转化为机械能
C.若仅改变甲线圈的摆动方向,则乙线圈的摆动方向改变
D.甲线圈摆动是因为通电线圈在磁场中受力的作用
三、作图题(共4分)
16.甲为螺线管,乙为小磁针,丙为条形磁体.闭合开关后,小磁针指向如图所示.请选择“+”“-”“N”或“S”标在图中括号内.
四、实验探究题(共34分)
17.(8分)磁场看不见、摸不着,小宇利用铁屑和小磁针(黑色一端为N极)等器材来探究通电螺线管外部磁场的特点.
(1)根据图甲中小磁针及铁屑的排列情况可初步推断:通电螺线管外部的磁场分布与 磁体的磁场分布相似.
(2)实验中,小磁针的作用是为了研究通电螺线管周围的 (选填“磁场强弱”或“磁场方向”).
(3)小宇在奥斯特实验的启发下,只改变通电螺线管中的电流方向,实验现象如图乙所示.对比两次实验现象可知:通电螺线管两端的磁极的极性与通电螺线管线圈中的电流方向 (选填“有关”或“无关”).
(4)下列操作中能增强通电螺线管磁性的是 .(多选,填写选项前的字母)
A.增大通电螺线管线圈中的电流 B.改变通电螺线管线圈中的电流方向
C.在通电螺线管内插入铁棒 D.减少通电螺线管线圈的匝数
18.(12分)发电机是如何发电的呢 同学们用如图所示的装置进行探究.
(1)将导体ab静止悬挂起来后,闭合开关,灵敏电流计G的指针不偏转,说明电路中
(选填“有”或“无”)电流产生.
(2)小芳无意间碰到导体ab,导体ab晃动起来,小明发现灵敏电流计G的指针发生了偏转,就说:“让导体在磁场中运动就可产生电流.”但小芳说:“不一定,还要看导体怎样运动.”为判断谁的说法正确,他们继续探究,并把观察到的现象记录在下表中.
序号 磁体摆放方向 ab运动方向 电流计指针偏转情况
1 N极在上 竖直上下运动 不偏转
2 水平向左运动 向右偏转
3 水平向右运动 向左偏转
4 N极在下 竖直上下运动 不偏转
5 水平向左运动 向左偏转
6 水平向右运动 向右偏转
分析实验现象后,同学们一致认为小芳的观点是 (选填“正确”或“错误”)的.比较第2、3次实验的现象发现,产生的电流的方向跟 有关;比较第3、6次实验的现象发现,产生的电流的方向还跟 有关.
(3)在整理器材时,小明未断开开关,先撤去蹄形磁体,有同学发现电流计的指针又偏转了!他们再重复刚才的操作,发现电流计的指针仍偏转,请教老师后得知,不论是导体运动还是磁体运动,只要闭合电路的一部分导体在 中做 运动,电路中就会产生感应电流,这就是发电机发电的原理.
19.[中考创新题型|创新实验题](14分)某物理兴趣小组的同学开展了“探究通电导体在磁场中所受力的大小与导体在磁场中长度的关系”实验.
【提出问题】通电导体在磁场中所受力的大小与导体在磁场中的长度有什么关系呢
【实验器材】矩形线圈、足够宽的U形磁铁、弹簧测力计、电源、开关各一个,足够的导线.
【设计与进行实验】
(1)如图所示,用弹簧测力计先测量出矩形线圈的重力,再用测力计吊着线圈将线圈放入磁场中,将线圈通电后读出稳定时弹簧测力计的示数(线圈受到的拉力大小),比较线圈所受拉力与其重力的大小,发现拉力大于重力,说明通电线圈受到的磁场力的方向是 (选填“向上”或“向下”)的.
(2)改变矩形线圈AB边的长,重复上述步骤进行实验,每次实验时,控制线圈AB边在磁场中的位置相同,且保持磁场和 的方向不变,比较线圈所受拉力与其重力的大小.
(3)将三次实验相关数据比较后的结果填入下列表格.
线圈AB边的长L/cm 最短 较长 最长
拉力与重力的差值ΔF/N 最小 较大 最大
【分析与论证】根据实验数据可知,通电导体在磁场中所受力的大小与导体在磁场中的长度有关,长度越长,导体所受的力越 .
【提出新问题】为什么上述实验中总是拉力大于重力呢
【再次设计与进行实验】
甲同学:用同一个线圈,控制其他因素和条件不变,只将 位置互换,实验结果显示拉力小于重力.
乙同学:用同一个线圈,控制其他因素和条件不变,只将 改变,实验结果也显示拉力小于重力.
【结论】根据以上实验,该物理兴趣小组的同学初步得出结论:通电导体在磁场中所受力的方向与 和 有关.
8 9 10 11 12 13 14 15
A A D C C C BD AC
1.有 磁感线
2.机械 电磁感应
3.铁 ②
【解析】笔杆上与笔头相连的一端内部装有小磁铁,笔头内的材料会被小磁铁吸引,说明该材料为磁性材料,可能含有铁.探究笔头内的材料是否有磁性时,若用②大头针,需将笔头靠近大头针,若出现相互吸引的情况,则说明笔头内的材料具有磁性,可用来完成探究任务;若用①铝棒和③碎纸屑,将笔头靠近铝棒或碎纸屑时,不管笔头内的材料是否有磁性,都不会出现相互吸引或相互排斥的情况,不能用来完成探究任务,所以可用来完成探究任务的为②大头针.
4.N
【解析】根据异名磁极相互吸引可判断,条形磁铁的A端为S极,则B端为N极.
5.左右往复 通电导体 电 机械
6.磁场 感应电流
【解析】根据通电导体周围存在磁场可知,当电源的电流通过充电底座中的送电金属线圈产生磁场.闭合电路中的一部分导体在做切割磁感线运动时可以产生感应电流,故带有金属线圈的智能手机靠近这种物质就能产生感应电流.
7.拉伸 电流方向改变前弹簧无形变,说明磁场对ab的作用力的方向竖直向上,电流方向改变后,磁场对ab的作用力的方向变为竖直向下,与重力方向相同,则弹簧被拉伸
8.A 一个磁体的磁极有两个.
9.A 巴克球是磁体,周围存在磁场,磁感线是为了描述磁场而引入的假想的曲线,A项正确;磁体可以吸引铁、钴、镍等金属,但不能对所有金属都有力的作用,B项错误;巴克球可变换组合形状,说明其周围磁场方向不都是竖直向下的,C项错误;磁体磁极附近磁场最强,磁场分布不均匀,D错误.
10.D 地磁场的S极在地理北极附近,地磁场的N极在地理南极附近;地磁场的N、S极与地理的南北极不完全重合,存在一定偏差;故A、B错误.地球表面磁感线都是由地磁的北极指向地磁的南极,即由南向北,故C错误.地球周围的磁感线是从地理的南极附近出发经地球外部回到地理的北极附近,故D正确.
11.C 条形磁体两极磁性最强而中间磁性最弱,且同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引.当挂着的小磁体向右移动时,所受引力逐渐减小,而过了条形磁体中点位置后,所受斥力逐渐增大,故可以得出弹簧测力计的示数从A到B是逐渐变小的.
12.C 报警器的工作原理是电磁感应.A、B项实验反映了电流的磁效应;C项是探究产生感应电流条件的实验,应用的原理是电磁感应;D项是探究通电导体在磁场中受力运动的实验.本题应选C.
13.C 根据题图和右手螺旋定则可知,通电螺线管右端为N极,根据“同名磁极相互排斥”可知,小磁片向右,仪表指针向左偏转,A错误;将滑片P向下移动时,电路中电阻减小,电流增大,通电螺线管磁性增强,指针偏转角度变大,仪表示数变大,B错误;保持滑片P的位置不变,开关S由a点换接到b点后,线圈匝数增加,通电螺线管磁性增强,指针偏转角度变大,仪表示数变大,C正确;若将电源正、负极对调,电流方向改变,通电螺线管右端变为S极,指针偏转方向改变,D错误.
14.BD
15.AC 由题意可知,当用手推动甲线圈摆动时,相当于闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动,此时甲线圈中有电流产生,甲线圈中能量转化的情况是将机械能转化为电能,故甲线圈相当于电源;甲线圈切割磁感线产生的感应电流通过导线流到乙线圈,通电乙线圈处在磁场中,会受到磁场施加的作用力,乙线圈会随之摆动,乙线圈中能量的转化情况是将电能转化为机械能,故乙线圈相当于用电器,A正确,B错误;若仅改变甲线圈的摆动方向,甲线圈中产生的感应电流方向改变,同时乙线圈中的电流方向也改变,故乙线圈的摆动方向改变,C正确;甲线圈摆动,是因为人施加的外力作用，D错误.
16.如图所示.
17.(每空2分)(1)条形 (2)磁场方向 (3)有关 (4)AC
【解析】(3)由题图可知,只改变通电螺线管线圈中的电流方向时,小磁针的指向发生改变,所以通电螺线管两端的磁极的极性与电流方向有关.(4)增大线圈中的电流,通电螺线管的磁性增强,故A正确;改变通电螺线管线圈中的电流方向,不能改变通电螺线管的磁场强弱,故B错误;在螺线管中插入铁棒,通电螺线管的磁性增强,故C正确;减少线圈的匝数,通电螺线管的磁性减弱,故D错误.
18.(每空2分)(1)无 (2)正确 导体切割磁感线运动的方向 磁场方向 (3)磁场 切割磁感线
【解析】(2)由表中信息可知,导体的运动方向平行于磁场方向时,回路中没有电流产生,故小芳的观点是正确的;由第2、3次实验记录可知,磁场方向相同时,导体切割磁感线运动的方向不同,灵敏电流计指针的偏转方向不同,故产生的电流的方向与导体切割磁感线运动的方向有关;由第3、6次实验记录可知,导体切割磁感线运动的方向相同,磁场方向不同,灵敏电流计指针的偏转方向也不同,故产生的电流的方向与磁场的方向有关.
19.(每空2分)【设计与进行实验】(1)向下 (2)电流 【分析与论证】大 【再次设计与进行实验】磁极 电流方向 【结论】磁场方向 电流方向
20.(1)每盏灯泡产生的热量Q=W=Pt=440 W×60 s=2.64×104 J (2分)
(2)若温度达到40 ℃时,控制电路中的电流恰好达到50 mA,工作电路断开,此时控制电路的电源电压最小
由题图乙可知,当温度为40 ℃时,热敏电阻R1的阻值为180 Ω
则U1 min=Imax(R0+R1)=0.05 A×(20 Ω+180 Ω)=10 V (2分)
(3)工作电路断开时,热敏电阻的阻值R1 min=-R0=-20 Ω=220 Ω
根据题图乙可知,浴室的最高温度tmax=30 ℃
工作电路闭合时,热敏电阻的阻值R1max=-R0=-20 Ω=280 Ω(2分)
根据题图乙可知,浴室的最低温度tmin=22 ℃
即浴室内温度可控制在22~30 ℃ (2分)
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