内容正文:
九年级 人教版
物理
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第二十章提优验收卷(B卷)
卷⑰
考查内容:电与磁
一、选择题
三、作图题
目 录
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二、填空题
一、选择题
1. [2024 吉林长春月考]世界上最早记录了“地理的两极和地磁场的两极并不重合”
这一现象的人是( A )
A. 沈括 B. 奥斯特 C. 安培 D. 欧姆
【解析】世界上最早记录了“地理的两极和地磁场的两极并不重合”这一现象的人
是我国宋代学者沈括,故A正确,B、C、D错误。
A
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2. 新考法 传统文化[2023山西太原模拟]《晋书·马隆传》提到了名将马隆在一次战
役中,命士兵将大批磁石堆垒在一条狭窄的小路两旁,身穿铁甲的敌军经过时便被
磁石吸住,而马隆的兵将身穿犀甲,行动如常,敌军便以为马隆的兵是神兵。下列
关于磁石的说法正确的是( C )
A. 磁石能吸引各种金属铠甲
B. 磁石周围的小路布满磁感线
C. 磁石吸引铁甲是通过磁场发生的
D. 磁石各部位对铁甲的吸引力大小相同
C
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【解析】磁石只能吸引铁、钴、镍等物质,不能吸引金、铜等其他金属,故A错
误;磁石的周围存在磁场,而磁感线是人们为了描述磁场的分布而引入的一种假想
的曲线,实际并不存在,故B错误;磁石周围存在磁场,磁石吸引铁甲就是通过磁
场发生的,故C正确;磁石两极磁性最强,所以磁石各部位对铁甲的吸引力大小不
相同,故D错误。
上分警示 磁感线
磁感线是一种理想化模型,只是为了生动、形象地描述磁体周围磁场的分布而引入
的一种假想的曲线,并不是客观存在的。
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3. [2023湖南株洲模拟]如图是条形磁铁的磁场分布图,下列说法正确的是( C )
A. 该条形磁铁的左端为N极,右端为S极
B. P和Q两处的磁场强弱相同
C. 条形磁铁周围的磁感线从右端发出,回到左端
D. 置于Q点的小磁针,静止时南极指向右侧
C
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【解析】小磁针的N极指向左,根据同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引可知,
条形磁铁的左端为S极,右端为N极,故A不符合题意;磁体两端磁性最强,故P处
磁场比Q处弱,故B不符合题意;因该条形磁铁的右端为N极,左端为S极,磁铁周
围的磁感线从N极发出,回到S极,所以该条形磁铁周围的磁感线从右端发出,回到
左端,故C符合题意;该条形磁铁的左端为S极,根据磁极间的相互作用可知,置于
Q点的小磁针静止时南极指向左下侧,故D不符合题意。
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4. [2023山东青岛自主招生]下列四幅图中,小磁针静止时指向正确的是( A )
A
B
C
D
A
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【解析】由A选项图知,电流从螺线管的左侧流入、右侧流出,由安培定则可知右
端为通电螺线管的N极,由磁极间的相互作用规律可知小磁针右侧为N极,故A正
确;由B选项图知,电流从螺线管的右侧流入、左侧流出,由安培定则可知右端为
通电螺线管的N极,由磁极间的相互作用规律可知小磁针左侧为N极,故B错误;由
C选项图知,电流从螺线管的右侧流入、左侧流出,由安培定则可知右端为通电螺
线管的S极,由磁极间的相互作用规律可知小磁针左侧为N极,故C错误;由D选项
图知,电流从螺线管的左侧流入、右侧流出,由安培定则可知左端为通电螺线管的
N极,由磁极间的相互作用规律可知小磁针右侧为N极,故D错误。
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5. [2023广东深圳模拟]科技馆内有一款电磁跷跷板,如图所示,当跷跷板上下跷动
时,磁铁由于重力,会在线圈中左右滑动,两个二极管交替发光,下列设备的工作
原理与其相同的是( B )
A. 电风扇 B. 动圈式话筒 C. 电磁铁 D. 电铃
第5题图
B
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【解析】电磁跷跷板利用了电磁感应原理。电风扇利用的是通电导体在磁场中受力
运动的原理,故A不符合题意;动圈式话筒利用的原理是电磁感应,故B符合题意;
电磁铁利用的是电流的磁效应,故C不符合题意;电铃利用的是电流的磁效应,故D
不符合题意。
上分总结 “隐含”的电源
金属探测仪、手机刷卡器、环保手电筒等在使用过程中均有电流产生,但是却没有
传统的电源,实质上它们都是靠“磁生电”,利用电磁感应现象形成“隐含”的电
源。
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6. [2023山东威海模拟]如图所示的圆环形绝缘凹槽内装满水银,水银通过导线接入
电路,圆心处放置一块圆柱形磁铁,闭合开关后,发现水银逆时针流动,小明进行
了如下操作:先对调电源的正负极,再对调磁铁的南北极,则该操作中水银的流动
情况是( C )
A. 一直顺时针流动
B. 一直逆时针流动
C. 先顺时针流动,再逆时针流动
D. 先逆时针流动,再顺时针流动
第6题图
C
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【解析】水银是导体,水银通过导线接入电路后,在磁场中会因受力而运动起来。
通电导体在磁场中的受力方向与磁场方向和电流方向有关,对调电源的正负极后,
电流方向发生改变,因此水银受力方向改变,水银会沿顺时针方向流动;再对调磁
铁的南北极,磁场方向改变,则水银受力方向再一次改变,水银会沿逆时针方向流
动,故C正确,A、B、D错误。
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7. [2023 广西南宁模拟]如图是实验室电流表的内部结构图,当电流通过线圈时,处
于磁场中的线圈受到力的作用就会转动,从而使指针发生偏转。下列选项中与该实
验室电流表的工作原理相同的是( A )
A
A
B
C
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【解析】由题可知,实验室电流表的工作原理为通电线圈在磁场中受力转动。A选
项图中有电源,为电动机的工作原理,是根据通电导体在磁场中受力运动的原理工
作的,故A符合题意;B选项图中没有电源,为发电机的工作原理,利用的是电磁感
应现象,故B不符合题意;C选项中用到的是电磁铁,利用的是电流的磁效应,故C
不符合题意;D选项为奥斯特实验,该实验说明的是通电导线周围存在磁场,故D不
符合题意。
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8. [2023陕西延安宝塔区校级期末]如图为直流电动机的基本构造示意图。以下相关
分析中,正确的是( B )
A. 电动机工作过程中,线圈中电流的方向保持不变
B. 电动机工作过程中,线圈中也产生感应电流
C. 电动机通电后不转,一定是线圈刚好处在平衡位置
D. 将电源和磁铁的两极同时对调,线圈将会反方向转动
B
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【解析】该电动机工作过程中,线圈中电流的方向周期性变化,故A错误;该电动
机工作过程中,线圈也在磁场中做切割磁感线运动,线圈为闭合电路的一部分,故
线圈中也会产生感应电流,故B正确;通电后线圈不转,可能是线圈处在平衡位
置,也可能是电流太小,还可能是磁场太弱,故C错误;在直流电动机中,将电源
的两极和磁铁的两极同时对调,线圈转动的方向不会改变,故D错误。
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9. [2022河北唐山校级月考](多选)如图所示,条形磁铁静止放置在粗糙程度相同的水
平桌面上,闭合开关S,滑片P向下移动。下列说法正确的是( AC )
A. 滑片P向下移动过程中,通电螺线管的磁性变强
B. 滑片P向下移动过程中,条形磁铁所受摩擦力一直不变
C. 滑片P向下移动过程中,条形磁铁可能静止,也可能向右
运动
D. 滑片P向下移动过程中,条形磁铁可能静止,也可能向左
运动
AC
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【解析】当滑片P逐渐向下移动时,变阻器连入电路的电阻逐渐变小,由串联电路
的电阻规律及欧姆定律可知电路中电流逐渐变大,则通电螺线管的磁性变强,故A
正确。电流从通电螺线管的左端流入,右端流出,由安培定则可知螺线管左端为N
极,右端为S极,当滑片P逐渐向下移动时,由于通电螺线管的磁性变强,且螺线管
和条形磁铁相对的磁极为同名磁极,所以条形磁铁受到的排斥力逐渐变大,则条形
磁铁可能静止,也可能向右运动;当条形磁铁静止时,所受静摩擦力和排斥力平
衡,排斥力增大时,静摩擦力也随之增大,故B、D错误,C正确。
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10. [2022江苏淮安校级模拟](多选)如图是小敏设计的汽车尾气中CO排放量的检测电
路。当CO浓度高于某一设定值时,电铃发声报警。图中气敏电阻R1的阻值随CO浓
度的增大而减小。下列说法正确的是( CD )
A. 电铃应接在A和C之间
B. 当CO浓度升高,电磁铁磁性减弱
C. 用久后,电源电压U1会减小,报警时CO最小浓度比设定值高
D. 为使该检测电路在CO浓度更低时报警,可将R2的滑片向上移
CD
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【解析】气敏电阻R1的阻值随CO浓度的增大而减小,由串联电路的电阻规律及欧姆
定律可知控制电路中的电流增大,电磁铁磁性增强,衔铁被吸下,动触点与下方静
触点连通,因CO浓度高于某一设定值时,电铃会发声报警,故电铃应接在B、D之
间,故A、B错误;衔铁被吸下的最小电流不变,电池用久后电源电压U1会减小,由
串联电路的电阻规律及欧姆定律可知,当CO浓度达到设定值时,控制电路的电流小
于将衔铁吸下的最小电流,电铃不发声,当CO浓度继续变大,即当R1阻值再变小到
一定程度,控制电路才能达到衔铁被吸下的最小电流,即报警时CO最小浓度比设定
值高,故C正确;CO浓度越低,气敏电阻R1的阻值越大,因控制电路中衔铁被吸下
的最小电流不变,由串联电路的电阻规律及欧姆定律可得I=,所以要使检测
电路在CO浓度更低时报警,可以减小滑动变阻器连入电路的电阻,故可以将R2的滑
片向上移,故D正确。
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上分心得 电磁继电器的工作过程
第1步:判断控制电路所在的外界环境发生了怎样的变化,确认衔铁何时被吸下,
何时被释放;第2步:判断工作电路的哪一支路断开,哪一支路闭合,确认哪一用
电器停止工作,哪一用电器开始工作。
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二、填空题
11. [2023江西赣州模拟]南宋民族英雄文天祥在《扬子江》一诗中写到“臣心一片磁
针石,不指南方不肯休”,这里磁针石的北极指向地理的 (选填“南”或
“北”)方,磁针石之所以能指南北,是因为受到 的作用。
【解析】南宋民族英雄文天祥在《扬子江》一诗中写到“臣心一片磁针石,不指南
方不肯休”,这里磁针石的北极指向地磁的南极,地理的北方,磁针石之所以能指
南北,是因为受到地磁场的作用。
北
地磁场
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12. 如图所示的实验最早是 (填物理学家)完成的,为了使实验现象更明
显,导线应沿 (选填“东西方向”“南北方向”或“任意方向”)放
置,人们根据此实验的结论制造出了 (选填“电磁铁”“电动机”或“发
电机”)。
奥斯特
南北方向
电磁铁
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【解析】由图可知,该实验为奥斯特实验,是奥斯特最早完成的,说明了电流的周
围存在磁场;由于小磁针受到地磁场的作用,要指南北方向,所以要观察到明显的
偏转现象,应使电流产生的磁场方向为东西方向,故应把导线沿南北方向放置;人
们根据电流的磁效应制造出了电磁铁。
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13. [2023湖北武汉模拟]如图是扬声器的构造示意图,它主要由固定的永久磁体、线
圈和锥形纸盆构成。当线圈中通入如图所示的电流时,线圈的左端为 极,若
线圈此时受到永久磁体的作用向左运动,则永久磁体的左端为 极。扬声器的
线圈中通入携带声音信息且时刻变化的电流,使得它在每个瞬间受到不同的力,于
是带动纸盆 起来,发出声音。
N
N
振动
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【解析】根据线圈中的电流方向及安培定则可知,线圈左端为N极,右端为S极,线
圈右端与永久磁体的右端相互排斥,从而使线圈向左运动,故永久磁体的右端为S
极,左端为N极;声音是由振动产生的。
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14. [2023安徽六安叶集区校级模拟]如图所示,开关S闭合,弹簧测力计吊着铜块在
通电螺线管的上方从右端水平匀速运动到左端的过程中,弹簧测力计示数
(选填“先变小后变大”“一直不变”或“先变大后变小”)。
一直不
变
【解析】铜不是磁性材料,不能与通电螺线管周围的磁场产生力的作用,故弹簧测力计示数一直不变。
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15. [2023 河南濮阳一模]科学家发现两根平行导线通电后有如图所示的现象(图中实
线表示通电前的情况,虚线表示通电后的情况)。由图可知两平行通电导线之间有力
的作用,当通入的电流方向相同时,导线相互吸引。如果此时改变通入导线a中的
电流方向,两平行导线应该相互 ,你判断的理由是
。
排斥
当导线a中的电流方
向改变时,其磁场的方向也发生改变,导线a和b的受力方向都会改变(合理即可)
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【解析】通电导线a周围产生的磁场对通电导线b有力的作用,通电导线b周围产生
的磁场对通电导线a也有力的作用;当导线a中的电流方向改变时,其磁场的方向也
发生改变,导线a和导线b的受力方向均发生改变,故两平行导线会相互排斥。
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16. [2023河北张家口模拟]小辉将玩具汽车里的电动机拆了下来,在电动机的转轴处
加装了一个摩擦小轮,在电动机尾部的接线柱处连接了一个LED灯珠,当他将摩擦
小轮放置在转动的自行车车轮上时,如图所示,车轮逆时针匀速转动,则电动机内
摩擦小轮的转动方向是 (选填“顺时针”或“逆时针”),他发现LED灯
珠并不是持续发光,而是不断地闪光,通过这个实验现象说明了该实验产生的电流
是 (选填“交流”和“直流”)电;产生电流利用的是 现象。
顺时针
交流
电磁感应
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【解析】车轮逆时针转动,则由图可知,摩擦小轮顺时针转动;因为发光二极
管具有单向导电性,电流只有从正极流入,LED灯珠才能发光,所以LED灯珠
并不是持续发光,而是不断地闪光说明产生的电流是交流电;产生电流利用的
是电磁感应现象。
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三、作图题
17. [2023河北石家庄模拟](6分)如图所示,电流表接线正确,请在图中标出A处磁感
线的方向和小磁针的N极。
如图所示
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【解析】因为电流表在使用时,电流要从正接线柱流入、负接线柱流出,所以电流
是从螺线管的右侧流入、左侧流出的;根据安培定则可知,通电螺线管的右端为S
极、左端为N极,磁体外部磁感线是从N极出来,回到S极的,故A处磁感线方向向
右;因为异名磁极相互吸引,所以小磁针的左端为N极。
上分技巧 安培定则
在利用安培定则判断通电螺线管的N、S极或通电螺线管中的电流方向时,一定要用
右手握住螺线管,弯曲的四指指向电流方向,大拇指指向螺线管的N极。注意:这
里的“电流方向”指的是电流的环绕方向。
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18. [2023黑龙江大庆三模](6分)如图所示,小磁针放在两通电螺线管A、B之间,静
止时小磁针的N、S极处于如图所示的状态,请完成螺线管的绕线,并标出电源的
正、负极(用“+”“-”表示)。
如图所示
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【解析】小磁针的N极靠近螺线管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,利用安培定则可以确定电流
是从螺线管A的右端流入、左端流出的,则电源的右端为“+”,左端为“-”。
根据电流从螺线管B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,利用安培定则可以确定螺线管B的绕线方式。
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四、实验探究题
19. [2023江西赣州调研](14分)小明同学设计了如图甲所示的装置来探究通电螺线管
周围的磁场。
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(1)小明组装好器材,闭合开关后,发现竖直悬挂的小铁球向右运动,是因为小铁球
受到 的作用,该现象说明通电螺线管周围存在 ;若将小铁球换成
大小相同的铝球,铝球将 (选填“向右运动”“向左运动”或“静止”)。
【解析】(1)通电螺线管周围有磁场,对小铁球有磁力作用,所以小铁球向右运动,
铝球不受磁力作用,故静止不动。
(2)去掉小铁球,将小磁针放在螺线管周围不同位置,
放小磁针的目的是判断通电螺线管周围磁场的 。
【解析】(2)因为小磁针静止时N极指向和小磁针所处位置的磁场方向相同,所以将
小磁针放在螺线管周围不同位置是为了判断通电螺线管周围磁场的方向。
磁力
磁场
静止
方向
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(3)闭合开关后,小磁针静止时的情景如图乙所示,由此可知通电螺线管周围的磁场
和 磁体的磁场相似,小磁针涂黑的一端应是 极。向左移动滑动变阻
器的滑片,各小磁针的指向 (选填“变化”“不变”或“有的变化,有的不
变”)。
【解析】(3)由图乙可看出,通电螺线管外部的磁场分布与条形磁体的磁场相似;电
流从螺线管左端流入,右端流出,由安培定则可以判断,通电螺线管的右端为N
极,异名磁极相互吸引,故最右边的小磁针的左端为S极,右端为N极,故小磁针涂
黑的一端为N极。小磁针静止时N极指向如图乙所示,向左移动滑动变阻器的滑片,
通电螺线管中的电流变大,磁场变强,但各个位置的磁场方向不变,即各小磁针的
指向不变。
条形
N
不变
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20. (16分)在学习了“什么情况下磁能生电”后,小明同学在课后重新组装好实验装
置进行了实验,请回答下列问题:
(1)小明连接好电路后,就立即把导体棒ab沿上下、左右、前后运动,发现电流计的
指针始终不动,经检查,各处接线完好,则他实验过程中可能出现的问题是
,由此小明得出产生感应电流必备的一个条件是 。
【解析】(1)若没有闭合开关,则将导体棒ab沿上下、左右、前后运动,均不
能使电流计指针发生偏转,由此可以得出产生感应电流必备的一个条件是电路
为闭合电路。
开关
没有闭合
电路为闭合电路
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(2)小明改正错误后,让悬挂着的导体棒ab在磁场中左右运动或斜着运动时发现电流
计指针发生偏转,而上下运动时指针不偏转,由此小明总结得出当闭合电路的一部
分导体 时,导体中就会产生感应电流,这种现象
叫 。
【解析】(2)闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,电路中就会产生
感应电流,这个现象叫电磁感应现象。
(3)下列电器中,也是应用该原理工作的是 。
A. 电铃 B. 电风扇 C. 动圈式话筒 D. 扬声器
在磁场中做切割磁感线运动
电磁感应现象
C
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【解析】(3)电铃利用的是电流的磁效应,故A不符合题意;电风扇可以转动,是因
为它的主要构造是电动机,电动机是根据通电导体在磁场中受力运动的原理工作
的,故B不符合题意;动圈式话筒是根据电磁感应原理工作的,故C符合题意;扬声
器是利用通电导体在磁场中受力运动的原理工作的,故D不符合题意。
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(4)从能量转化的角度分析,感应电流的产生过程中是将 能转化为电能。
【解析】(4)从能量转化的角度分析,感应电流的产生过程中是将机械能转化为
电能。
(5)如果将电流计换成 ,可以探究磁场对通电导体的作用。
【解析】(5)探究磁场对通电导体的作用,电路中必须有电源,应将电流计换成
电源。
机械
电源
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(6)细心的小明发现:当导体棒由向左运动改为向右运动时,电流计指针偏转的方向
也随之改变。于是他提出了自己的猜想:产生的感应电流的方向与
有关。
【解析】(6)导体棒由向左运动改为向右运动时,导体切割磁感线的方向发生了变
化,电流计指针偏转的方向也随之改变,即产生的感应电流的方向发生了变化,说
明产生的感应电流的方向与导体切割磁感线的方向有关。
导体切割磁感
线的方向
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