第十二章　磁现象 素养综合检测　课件 -2024--2025学年北京课改版初中物理九年级

第十二章　磁现象 素养综合检测 (满分100分, 限时45分钟) 初中数学 一、单项选择题(每小题4分,共36分) 1.(中华优秀传统文化)(2023福建中考)在我国古代的四大发 明中,主要应用了磁性材料特性的是 (　    ) A.指南针　    B.火药 C.印刷术　    D.造纸术 A 解析　指南针受到地磁场的作用能指南北,A正确;火药、印 刷术和造纸术都没有用到磁性材料,B、C、D均错误。故选 A。 初中数学 2.(2024北京清华附中月考)小冬学习磁的知识后,想研究橄 榄形磁体周围的磁场分布情况,做了如图所示的实验,其中图 乙是小磁针(黑色为N极)静止时的指向,图丙是铁屑静止时 的分布。图中能正确用磁感线描述以上实验现象的是(       )  　     　      C 初中数学  　       　      解析　由题图乙、丙可知,橄榄形磁体上端的磁感线由左侧 发出、回到右侧,其下端的磁感线也是由左侧发出、回到右 侧,即橄榄形磁体的左侧为N极、右侧为S极,故C正确,A、B、 D错误。故选C。 初中数学 3.(2023北京西城一模)小红用一根导线和一枚铁钉制作了如 图所示的电磁铁。她给线圈通电后,钉尖处可以吸引曲别 针。关于此实验,下列说法正确的是 (　    ) A.给线圈通电后,钉尖一端为电磁铁的N极 B.改变线圈中的电流方向,则钉尖处不能吸引曲别针 C.若减少线圈的匝数,则钉尖处吸引曲别针的数量一定减少 D.若线圈匝数不变,增大电流,钉尖处吸引曲别针的数量会增加 D 初中数学 解析　根据右手螺旋定则可知,钉尖一端为电磁铁的S极,故 A错误;电磁铁通电时有磁性,若改变线圈中的电流方向,则钉 尖处仍然能吸引曲别针,故B错误;若减少线圈的匝数,增大电 流,则钉尖处吸引曲别针的数量不一定减少,故C错误;若线圈 匝数不变,增大电流,钉尖处吸引曲别针的数量会增加,故D正 确。故选D。 初中数学 4.兴趣小组的同学们设计了一个电梯超载报警电路,如图甲 所示。R是一个压敏电阻,其阻值随着压力的变化规律如图 乙所示,当控制电路中的电流达到0.03 A时,报警电铃响起。 (忽略电磁铁的阻值)下列说法正确的是(　    ) D 初中数学 A.踏板上受到的压力越大,电磁铁的磁性越弱 B.压敏电阻R的阻值随压力的增大而增大 C.电梯设计的最大载重为6×103 N D.当电梯载重为4×103 N时,压敏电阻R消耗的电功率为0.06 W 初中数学 解析　根据图乙可知,压敏电阻R的阻值随压力的增大而减 小;踏板上受到的压力越大,压敏电阻的阻值越小,根据欧姆 定律可知,通过电磁铁的电流变大,电磁铁的磁性增强,故 A、B错误;当控制电路的电流为0.3 A时,电路中的电阻即压 敏电阻的阻值为R= = =200 Ω;根据图乙可知,此时电 梯的最大载重为10×103 N,故C错误;当电梯载重为4×103 N时, R'=600 Ω;压敏电阻R消耗的电功率为P= = =0.06 W, 故D正确。 初中数学 5.(2024北京石景山期末)关于磁现象,下列说法正确的是  (　    ) A.通电后的电磁铁可以吸引所有金属物体 B.导体在磁场中运动一定产生感应电流 C.指南针能指南北是受地磁场作用的结果 D.磁场对放入其中的物体一定有力的作用 C 初中数学 解析　通电后的电磁铁具有磁性,可以吸引铁、钴、镍等物 质,但不是所有金属物体,故A错误;电路不闭合或导体运动没 有切割磁感线,不会产生感应电流,故B错误;地磁场能对地球 附近的磁体产生磁力,所以指南针指南北是受地磁场的作用, 故C正确;磁场对放入其中的磁体有力的作用,对非磁体没有 力的作用,故D错误。故选C。 初中数学 6.(2023广东中考)如图所示,小明用线圈、条形磁铁和灵敏 电流计来验证电磁感应现象,下列不能使灵敏电流计指针发 生偏转的操作是(　    ) A.线圈不动,磁铁快速向上 B.线圈不动,磁铁快速向下 C.磁铁不动,线圈快速向上 D.线圈和磁铁同时同速向上 D 初中数学 解析    线圈不动,磁铁快速向上或向下运动,切割磁感线,会 产生感应电流,灵敏电流计指针会发生偏转,A、B不符合题 意;磁铁不动,线圈快速向上运动,切割磁感线,会产生感应电 流,灵敏电流计指针会发生偏转,C不符合题意;线圈和磁铁同 时同速向上运动,线圈和磁铁保持相对静止,不切割磁感线,不会产生感应电流,灵敏电流计指针不会发生偏转,D符合题意。 初中数学 7.(国防教育)(2023山东枣庄中考)我国自行研制的第三艘航 空母舰福建号采用了最先进的电磁弹射器。电磁弹射器的 弹射车处于强磁场中,当弹射车内的导体有强电流通过时,弹 射车就给舰载机提供强大的推力而快速起飞。下列各图能 正确反映电磁弹射器工作原理的是(　    )   C 初中数学 解析　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图是奥斯特实验,说明电流周围存在磁场,故A不符合题意; B图是探究电磁铁磁性强弱与线圈匝数的关系,故B不符合题 意;C图有电源,通电导体在磁场中受力运动,是电动机原理, 故C符合题意;D图没有电源,是探究电磁感应现象的实验,故 D不符合题意。故选C。 初中数学 8.(2023湖北潜江、天门等中考)关于如图所示的实验,下列 说法正确的是 (　    )   A.该装置是用于探究“磁场对通电导线的作用” B.导线ab运动时将电能转化为机械能 C.导线ab竖直向上运动时,灵敏电流计指针一定偏转 D.导线ab水平向左运动时,灵敏电流计指针一定偏转 D 初中数学 解析　该装置是研究电磁感应的现象实验装置,题图中灵敏 电流计是否发生偏转反映了是否有感应电流产生,A错误。 导线ab运动时,产生感应电流是机械能转化为电能的过程,B 错误。产生感应电流的条件:闭合电路的一部分导体在磁场 中做切割磁感线运动,电路中产生感应电流。当导线ab在题 图中位置水平左右运动时,符合产生感应电流的条件,当导线 ab在题图中位置竖直上下运动时,没有切割磁感线,因此不会 产生感应电流;C错误,D正确。 初中数学 9.(跨学科·物理学与工程实践)(2023江苏宿迁中考)图中是小 明制作的简单电动机模型,其线圈由漆包线绕成,将线圈一端 的漆全部刮掉,另一端只刮掉半周,在线圈的下面放置了一块 磁体。将其接入电路中,闭合开关后,线圈转动起来了。关于 此电动机模型下列说法正确的是 (　    ) A.利用电磁感应原理工作 B.线圈在转动时,始终受到磁场作用力 C.将电能转化为机械能 D.增大线圈中的电流可改变转动方向 C 初中数学 解析　电动机的工作原理是通电导体在磁场中受力转动,故 A错误;由于线圈中有一端的漆只刮掉半周,会出现电路中无 电流状态,当线圈转到该位置处,线圈中无电流,所以不会受 到磁场的作用力,故B错误;电动机消耗电能转动起来,能量由 电能转化为机械能,故C正确;线圈转动的方向与电流的方向 有关,增大线圈中的电流,只会改变线圈受到磁场的作用力的 大小,而不会改变受力的方向,故D错误。故选C。 初中数学 二、多项选择题(每小题5分,共10分。每小题选项全选对得5 分,选对但不全得3分,有错选不得分) 10.(2023北京海淀期末)关于磁场和磁感线,下列说法正确的 是 (　    ) A.磁感线是磁体周围空间实际存在的曲线 B.磁感线可以描述磁体周围磁场的分布情况 C.磁体之间的相互作用是通过磁场发生的 D.用撒铁屑的方法可以判断磁体周围某点的磁场方向 BC 初中数学 解析　磁感线是科学家为了研究磁场通过想象而描绘出来 的,不是真实存在的,故A错误;磁感线是用来形象地表示磁场 分布情况的一些有方向的曲线,磁感线上任何一点的切线方 向表示该点的磁场的方向,曲线分布的疏密程度表示磁场的 强弱,故B正确;磁体的周围存在着磁场,磁体间的相互作用是 通过磁场发生的,故C正确;利用铁屑可以看到磁体周围磁场 的分布情况,但无法判断磁场方向,故D错误。 初中数学 11.(2023四川宜宾中考改编)对如图的四个实验装置图的描 述,正确的是 (　    )  　      AB A.图甲中同名磁极相互排斥,这符合磁极间的相互作用规律 B.图乙中导线通电时小磁针发生了偏转,这是电流的磁效应 C.图丙中通电导线在磁场中受力运动,这是发电机的工作原理 D.图丁中导线AB在磁场中运动产生电流,这是电动机的工作原理 初中数学 解析　题图甲实验装置反映了同名磁极相互排斥,故A正确; 题图乙实验装置反映了通电导体周围存在磁场,也就是电流 的磁效应,故B正确;题图丙中通电导体在磁场中受力运动,这 是电动机的工作原理,故C不正确;题图丁中导线AB在磁场中 切割磁感线产生感应电流,这是发电机的工作原理,故D不正 确。故选A、B。 初中数学 三、实验解答题(12题2分,13题6分,14题2分,15题8分,16题6 分,17题14分;共38分) 12.(2024北京昌平期末)(1)条形磁体周围的磁场情况如图甲 所示,则条形磁体的左端是　　    极。   S 初中数学     (2)利用如图乙所示的实验装置,闭合开关后,在六匝导线上用箭头正确标出电流的方向,然后在通电螺线管的两端标出正确的N极、S极及磁感线的方向。 答案    (2)如图所示 初中数学 解析    (1)在磁体外部,磁感线从N极出来,回到S极,故左端为 S极。(2)根据右手螺旋定则可知,螺线管的右端为S极,左端为N极,在磁体的外部,磁感线从磁体的N极出发回到磁体的S极。 初中数学 13.(2024北京密云期末)小京在“探究通电螺线管外部磁场 的方向”实验中,组装了如图甲所示实验装置,通电后,观察 小磁针的指向。 (1)改变通电螺线管中电流的方向,发现小磁针的指向发生变 化,则可以得出结论:通电螺线管外部磁场的方向与　　　     有关。 (2)如图乙所示,将通电螺线管周围均匀撒上一层铁屑,轻轻 敲击玻璃板,观察铁屑的分布情况。铁屑在磁场中被　　     成一个个小磁针,轻敲后在磁场中有序地排列起来。观察可 电流方向 磁化 初中数学 知,通电螺线管的外部磁场与　　　　　    的磁场相似。        条形磁铁 初中数学 解析    (1)小磁针的指向发生变化,说明磁场方向改变,即通 电螺线管外部磁场的方向与电流方向有关。(2)铁屑在磁场 中被磁化成一个个小磁针。观察可知,通电螺线管的外部磁 场与条形磁铁的磁场相似。 初中数学 14.(跨学科·物理学与工程实践)(2024北京海淀期末)如图所 示,小明自制了一个模拟“无线充电”的装置,线圈A与LED 灯组成闭合回路,线圈B接在另一电路中。实验过程中,他将 线圈A放置在线圈B上方,LED灯发光;使线圈A靠近线圈B,发 现LED灯发光的亮度增强。请你根据小明的实验步骤及现 象,写出他所探究的问题: 无线充电时的电流大小与两线圈的距离是否有关。 初中数学 解析　他将线圈A放置在线圈B上方,LED灯发光;使线圈A靠 近线圈B,发现LED灯发光的亮度增强。改变的量是线圈A与 线圈B的距离,灯泡的亮度改变,说明产生的感应电流变大了, 因而可以提出的问题:无线充电时的电流大小与两线圈的距 离是否有关。 初中数学 15.(2024北京清华附中月考)在探究电流磁效应的实验时,小 明连接了如图所示的实验电路。他把小磁针(图中没有画 出)放在直导线AB的正下方,闭合开关又马上断开,在这个过 程中发现小磁针指向不发生变化。经检查,各元件完好,电路 连接无故障。 (1)你猜想小磁针指向不发生变化的原因可能是　    , 检验你的猜想是否正确的方法是    。 初中数学 答案    (1)可能性1:小磁针距离直导线太远　使小磁针尽量靠近直导线,再次做实验检验 可能性2:闭合开关前,小磁针的N、S极指向与直导线恰好垂直　调整通电直导线与小磁针的位置,使闭合开关前,小磁针的N、S极指向与直导线平行,再次做实验检验 初中数学 (2)小明调整好实验仪器后再次实验,发现小磁针偏转,验证 了通电导线周围存在磁场。他想进一步探究,于是改变了电 流的方向,发现小磁针也发生偏转,且N极所指方向与之前     　     (选填“相同”或“相反”),于是他还能得出结论:　     　　　　　　　　　　 　　　　　　　    。 通电导线的磁场方向与导线中的电流方向有关 相反 初中数学 解析    (1)见答案。(2)改变电流的方向,会发现小磁针也发生 偏转,且N极所指方向与之前相反,因此他还能得出的结论是; 通电导体周围磁场的方向与电流的方向有关。 初中数学 16.(2023辽宁鞍山中考)在探究“电磁铁的磁性强弱与哪些 因素有关”的实验中,小聪连接了如图所示的电路,电磁铁A 端放有一小磁针,闭合开关,小磁针　    (选填“顺”或 “逆”)时针转动,向右移动滑动变阻器的滑片,电磁铁磁性 　　　    (选填“增强”“减弱”或“不变”)。电磁铁磁 性的强弱还与　　　　    有关。 顺 减弱 线圈的匝数 初中数学 解析　由右手螺旋定则可知,螺线管A端为N极,B端为S极,因 异名磁极相互吸引,同名磁极相互排斥,则可知小磁针顺时针 转动;若滑片P向右移动,电路总电阻变大,线圈中的电流变 小,则电磁铁的磁性减弱;电磁铁磁性的强弱还与线圈的匝数 有关。 初中数学 17.(2024山东济南济阳期末)如图所示是探究电磁感应原理 的实验装置图。   (1)实验中导体棒AB　　    (选填“上下”或“左右”)运动 能在电路中产生电流,若要灵敏电流计反向偏转,则可以进行 如下操作　　    。 左右　 　②③④     初中数学 ①蹄形磁体对调磁极,导体AB反向运动 ②蹄形磁体不变,导体AB反向运动 ③蹄形磁体对调磁极,导体AB运动加快 ④蹄形磁体对调磁极,导体AB运动方向不变 (2)实验中通过观察　　　　　　　　　    来判断电路中是 否有感应电流产生,这种方法在物理学中称为　　　    。 (3)电磁感应现象在生活中的应用是　　　　　    (选填“发 电机”“电铃”或“动圈式扬声器”)。若想进一步研究电动机工作原理,只需将图中的　　　　　    换成　　　    即可。 灵敏电流计是否偏转　 转换法      发电机　 　灵敏电流计 电源 初中数学 解析    (1)要使电路中有感应电流,必须让导体在磁场中做切 割磁感线运动,即左右运动;影响感应电流方向有两个因素, 一个是磁场的方向,另一个是导体做切割磁感线运动的方向, 只改变其中一个因素,所产生感应电流的方向就会发生改变, 故②③④操作都可以使灵敏电流计反向偏转。(2)实验中通 过观察灵敏电流计是否偏转来判断电路中是否有感应电流 产生,这种方法在物理学中称为转换法。(3)发电机是利用电 磁感应现象工作的,符合题意;电铃中用到了电磁铁,电磁铁 是利用电流磁效应制成的,不符合题意;动圈式扬声器把电信 初中数学 号转化为声信号,利用的是通电导体在磁场中受到力的作用, 故不符合题意,故选发电机。电动机的工作原理是通电导体 在磁场中受到力的作用,电路中需要电源,所以若将此装置中 灵敏电流计换成电源,可进一步探究电动机的工作原理。 初中数学 四、科普阅读题(8分) 18.(新素材·现代科技)(2024北京海淀期末)请阅读《最强 “弹弓”——电磁发射系统》并回答问题。        最强“弹弓”——电磁发射系统如图甲所示,分别将两块钕 铁硼强磁体(导体)吸在干电池的两极,将该电池从铜线圈的 一端放入,会观察到电池从另一端快速“弹出”(如图乙所 示)。这是因为电池放入线圈后,其两极所吸的强磁体与线圈 初中数学 接触,使其间的线圈中有较大的电流通过,通电线圈与磁体之 间存在相互作用力,将电池“弹出”,电磁发射系统的原理与 以上实验的原理相似。 　　电磁发射系统适宜短行程发射大载荷,在军事、民用和 工业领域具有广泛的应用前景。如图丙所示,是一种电磁发 射系统的基本原理,当电流通过飞行体时,飞行体会在磁场中 受力而向前飞出,进而带动与之连接的载荷高速飞出。通过 调节电流的大小,可以方便地控制发射的力度和速度,从而实 现对各类型载荷的有效弹射。 初中数学   电磁发射系统中的技术难关之一是解决轨道烧蚀问题,如某 次电磁发射实验中,在发射的时候有几十万安培的电流会经 铜导轨从飞行体的一端流入另一端,这时飞行体受力向前运 动,最终以几千米每秒的速度飞出。实验后观察到电流在导 轨上形成了长度大于一厘米的烧蚀坑,严重影响后续的使 初中数学 用。因此,电磁发射系统的导轨必须能承受强大的电流,发射 过程中复杂的机械、电气和热作用及强大的侧向力,对导轨 材料的耐瞬间高温、高硬度等特性提出了极为苛刻的要 求。 请根据上述材料,回答下列问题。 (1)以下应用中,与电磁发射过程的能量转化相同的是 (      ) A.发电机　    B.电动机　    C.汽油机 (2)导轨的材料应具有的特性是 (　    ) B BC 初中数学 A.导电性弱    B.耐高温    C.硬度大 (3)“电流在导轨上形成了长度大于一厘米的烧蚀坑”,请写 出这一过程中,电流产生巨大热量的依据:　　　　　　　     (4)小明尝试模拟电磁发射系统,他将待发射的金属棒放置在 磁场中的两平行铜导轨上,给导轨通电,就有电流通过金属 棒,使金属棒在磁场中受力而弹出。如果要增大金属棒弹出 发射的时候有几十万安培的电流,且导轨与导体接触部分有较大的电阻,根据焦耳定律知,产生 巨大的热量。 初中数学 的速度,可行的方案是(写出一条即可)。 用超导体制作导轨和线圈,可以通过强大的电流,产生巨大的推力 初中数学 解析    (1)电磁发射过程的能量转化是电能转化为机械能,与 电动机的能量转化相同,故选B。(2)短文中对导轨材料的耐 瞬间高温、高硬度等特性提出了极为苛刻的要求,产生的电 流很大,则导轨必须导电性很好,故选B、C。(3)发射的时候 有几十万安培的电流,且导轨与导体接触部分有较大的电阻, 故产生的热量很大。(4)如果要增大金属棒弹出的速度,必须 增大电流同时增强磁场,根据现实的电磁弹射,用超导体制作 导轨和线圈,可以通过强大的电流,几乎没有热量。 初中数学 19.[答案含评分细则](跨学科·物理学与工程实践)(2022江苏 连云港中考)在一次综合实践活动中,小明制作了一个简单的 保温箱,其工作原理如图所示。热敏电阻R、定值电阻R0和 电磁继电器组成保温箱的控制电路。热敏电阻R的阻值随温 度的升高而减小,当箱内温度达到100 ℃时,电磁铁吸合衔铁, 使触点A脱开触点B改与触点C接触,当箱内温度低于50 ℃时 电磁铁松开衔铁,触点A再次与触点B接触。当触点A先后与 触点B、C接触时,电流表的示数分别为5 A和1 A。求: 五、计算题(8分) 初中数学   (1)电阻R1和R2的阻值; (2)保温箱加热时工作电路的功率; (3)保温箱保温10 min工作电路消耗的电能。 初中数学 解析    (1)当触点A与触点B接触时,R2被短路,此时只有R1连接 在电路中,保温箱处于加热状态,电阻R1的阻值R1= = = 44 Ω, (1分) 当触点A与触点C接触时,R1和R2串联,此时保温箱处于保温状 态,电路的总电阻R总= = =220 Ω,由串联电路电阻的规 律可知R2的阻值R2=R总-R1=220 Ω-44 Ω=176 Ω。 (3分) (2)保温箱加热时工作电路的功率P=UI1=220 V×5 A=1 100 W。 (2分) 初中数学 (3)保温箱保温10 min工作电路消耗的电能W=UIt=220 V× 1 A×10×60 s=1.32×105 J。 (2分) 初中数学 谢谢观看 初中数学 $$