第十六章《电磁铁与自动控制》期末单元复习卷----2024-2025学年沪粤版物理九年级下册

第十六章《电磁铁与自动控制》期末单元复习卷----2024-2025学年沪粤版物理九年级下册 一、单选题 1．历史上许多重大科学发现源于科学家不懈的实验探究。早在1862年，有位科学家通过大量实验探究得出了导体中电流跟电压、电阻的关系，这位科学家是（    ） A．欧姆 B．焦耳 C．伏特 D．安培 2．最早揭开电与磁关系的物理学家是 A．安培 B．欧姆 C．奥斯特 D．法拉第 3．如图所示，通电螺线管周围存在磁场，M是某条磁感线上的一点，则M点的磁场方向及螺线管左端的极性分别是（　　）    A．向右 N极 B．向右 S极 C．向左 N极 D．向左 S极 4．如图所示，GMR为巨磁电阻，其阻值随着磁场的增强而急剧减小，闭合开关S1和S2，将滑片P从中点移到b端，则以下判断正确的是（　　） A．电磁铁的右端是N极 B．R两端的电压变大 C．图中右边电路的总功率变大 D．电压表的示数变大 5．在一百多年前，用如图所示的实验第一个发现电与磁联系的科学家是 A．托里拆利 B．伽利略 C．奥斯特 D．法拉第 6．如图所示的“吸引”现象中，由大气压强引起的是（　　）    A．甲图：摩擦后的气球吸头发 B．乙图：拔火罐时玻璃罐吸在皮肤上 C．丙图：两个铅块挤压在一起 D．丁图：象棋讲解时，棋吸在板子上 7．如图所示，GMR是一个巨磁电阻，其阻值随磁场的增强而急剧减小，当闭合开关、时，下列说法正确的是（　　） A．电磁铁的右端为N极 B．当滑片P向左滑动时，GMR电阻增大 C．当滑片P向左滑动时，指示灯变暗 D．当滑片P向右滑动时，电磁铁的磁性减弱 8．关于磁场，下列说法中错误的是（　　） A．中国是世界上最早开始研究磁现象的国家 B．奥斯特实验说明通电导体周围存在着磁场 C．处在磁场中某点的小磁针静止时南极的指向就是该点磁场的方向 D．磁体外部的磁感线都是从磁体北极出发，回到磁体的南极 二、填空题 9．并非所有的物质都能被磁化，只有铁、钴、镍和某些合金材料才能被磁化，这些能被磁化的物质叫 。 10．如图所示是著名的奥斯特实验的装置简图，这个实验说明：通电导体周围存在 ，其方向与 有关。 11．如图所示，是探究“影响电磁铁磁性强弱因素”的实验。如果要使电磁铁的磁性最强，应将开关S接到 位置（不计电磁铁线圈的电阻）；如果要使电磁铁没有磁性，应将开关S接到 位置（选填“a”、“b”或“c”）。 12．如图所示是上课时，老师所做的演示实验．图甲说明了 ；图乙说明了 ．图中磁铁与磁针不接触就能产生相互作用力，这说明磁体的周围存在 ． 13．某同学绕制了一个蹄形电磁铁，通电后电磁铁上方的小磁针的指向如图所示，由此可判断导线a端与电源的 （选填“正”或“负”）极相连。 三、实验题 14．如图所示，当导线通电时，导线下方的小磁针发生偏转，这一实验现象说明： ． 15．某兴趣小组发现一种椭球形磁铁，他们想知道该磁体的磁极分布情况，于是提出了以下三种猜想： 猜想1：磁极呈横向分布（如图，左侧为N（S）极，右侧为S（N）极）； 猜想2：磁极呈轴向分布（如图，上面为N（S）极，下面为N（S）极）； 猜想3：磁极呈上中下分布（如图，上下面为N（S）极，中部为S（N）极）。 （1）根据所学知识，他们经过讨论，断定猜想 是错误的。你认为他们判断的依据是： ； （2）为了验证其他猜想，他们沿椭球形磁铁长轴方向拿住上面的磁铁，如图丁所示实验，结果观察到下面的磁铁均会掉落。根据实验丁可以初步判断，猜想 可能是错误的，同组的部分同学认为：有可能是下面的椭球体磁铁太重所致，为了进一步验证实验的判断，他们接下来的操作是： （不用其它器材）； （3）请设计一个简单实验，确定椭形磁铁磁极的位置，简述你的实验方案。主要器材： ；简要做法： ；如何判断： 。 四、计算题 16．硫化镉（CdS）是一种光敏材料，其电阻值R随光照强度E（E越大表示光照越强，其国际单位为cd）的变化如图2所示．某展览厅（如图1所示）为保护展品．采用这种材料设置了调光天窗．当外界光照较强时，启动电动卷帘适时调整进光量；当外界光照较弱时，自动启动节能灯给予补光．调光天窗的电路原理如图3所示，R0为定值电阻，R为CdS电阻，P为电磁铁，其线圈电阻RP为10Ω，当电流达到0.06A时能吸合衔铁．已知电源电压U1＝12V，U2＝220V，则： （1）图2中R随光照强度E变大而 （选填“增大”或“减小”）． （2）图3中的L代表的是并联安装在展厅内的10盏“220V 10W”节能灯，这些节能灯同时正常工作4小时，共消耗电能 kW•h． （3）若要缩短节能灯点亮的时间，可换用阻值较 （选填“大”或“小”）的R0． （4）当外界光照强度达到1cd时，电动卷帘便开始工作，求R0的阻值 ． 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 参考答案： 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 答案 A C A D C B D C 1．A 【详解】A．德国物理学家欧姆经过大量的实验研究，得出了电流与电压、电阻的关系:导体中的电流，跟导体两端的电压成正比，跟导体的电阻成反比，这就是著名的欧姆定律，故A符合题意； B．焦耳是英国物理学家，初中阶段我们学过他的焦耳定律，为纪念焦耳，用它的名字命名了功和能量的单位，故B错误； C．伏特是意大利科学家，他的主要贡献是伏打电堆，为纪念伏特，用它的名字命名了电压的单位，故C错误； D．安培是法国化学家，他的主要贡献是发现了安培定则、电流的相互作用规律，发明了电流计等，故D错误。 故选B。 2．C 【分析】根据对物理学家及其贡献的掌握分析答题． 【详解】1820年，丹麦物理学家奥斯特无意中发现通电导线的电流会作用于磁针，使磁针改变方向，也就是通电导体周围产生磁场．这种现象也称为电生磁现象．故选C. 3．A 【详解】由图知，电流从螺线管右端流入，根据安培定则知道，螺旋管左侧是N极，右侧是S极。在磁体外部，磁感线从N极出发，回到S极，所以通电螺线管外M点的磁场方向向右，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 4．D 【详解】A．闭合开关S1后，电磁铁和滑动变阻器串联，电流从电磁铁右侧流入、左侧流出，由安培定则可知，电磁铁的左端为N极，右端为S极，故A错误； BCD．闭合开关S2后，定值电阻R与巨磁电阻GMR串联，电压表测巨磁电阻GMR两端的电压，将滑片P从中点移到b端的过程中，变阻器接入电路中的电阻变大，左侧电路的总电阻变大，由可知，左侧电路的电流变小，电磁铁的磁性减弱，因巨磁电阻GMR的阻值随着磁场的增强而急剧减小，所以，巨磁电阻GMR的阻值变大，右侧电路的总电阻变大，由可知，右侧电路的电流变小，由U=IR可知定值电阻R两端的电压变小，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，巨磁电阻GMR两端的电压变大，即电压表的示数变大，由P=UI可知，图中右边电路的总功率变小，故BC错误，D正确。 故选D。 5．C 【详解】1820年，丹麦物理学家奥斯特做实验时偶然发现，当导线中通过电流时，它旁边的磁针发生了偏转，由此说明了通电导体周围存在磁场，在世界上第一个发现了电与磁的联系． 故选C. 6．B 【详解】A．摩擦后的气球吸头发利用带电体吸引轻小物体，不是利用大气压，故A不符合题意； B．拔火罐时，把酒精或其它药棉在罐内烧一下，加热罐中空气，冷却后使罐中气压小于外面的大气压，从而吸在皮肤上，故B符合题意； C．两个铅块挤压在一起是利用分子间的作用力，故C不符合题意； D．棋子吸在板子上，利用磁场对磁体的磁力作用，故D不符合题意。 故选B。 7．D 【详解】A．根据安培定则，可知电磁铁左端为N极，则电磁铁的右端为S极，故A错误； BC．当滑片P向左滑动时，滑动变阻器接入电路阻值减小，电路中电流增大，电磁铁磁性增强，则GMR电阻减小，右边电路中电流增大，指示灯变亮，故BC错误； D．当滑片P向右滑动时，滑动变阻器接入电路阻值增大，电路中电流减小，电磁铁磁性减弱，故D正确。 故选D。 8．C 【详解】A．宋代沈括是世界上是最早记述磁偏角，中国是世界上研究磁现象最早的国家，故A正确，不符合题意； B．奥斯特将电流放于小磁针上方时，发现小磁针发生偏转，故证明通电导体周围和磁体的周围一样，存在着磁场，故B正确，不符合题意； C．处在磁场中某点的小磁针静止时N极（北极）所指的方向为该点磁场的方向，故C错误，符合题意； D．磁场是看不见、摸不着的，但磁场是真实存在的，为了形象的描述磁场的特点，引入了磁感线，磁感线即在磁体周围的一些有方向的曲线，在画磁感线时，对于磁体外部从N极出发回到S极，在内部则是从S极回到N极，故D正确，不符合题意。 故选C。 9．磁性物质 【详解】能够被磁化的物质叫磁性物质，只有磁性物质才可以被磁体吸引。 10． 磁场 电流方向 【详解】[1][2]如图是著名的奥斯特实验，他最早通过实验发现了电流周围空间存在磁场。电流的磁场方向与电流方向有关。 11． a c 【详解】[1]在此实验装置中，要使电磁铁的磁性增强，则需要增多线圈的匝数，所以可以将开关S接到a位置； [2]如果使电磁铁没有磁性，则使电路中没有电流，需要将开关S接到c位置。 12． 同名磁极互相排斥 异名磁极互相吸引 磁场 【详解】图甲说明了同名磁极互相排斥；图乙说明了异名磁极互相吸引．图中磁铁与磁针不接触就能产生相互作用力，这说明磁体的周围存在磁场． 13．正 【详解】由图示知，蹄形电磁铁的左端为N极，右端为S极，因为同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，据安培定则知，电流由导线a端流入b端流出，所以a端与电源的正极相连。 14．见详解 【解析】【小题1】图中导线中有电流通过时，小磁针会发生偏转，而小磁针的转动是磁场作用的结果，这一现象说明了通电导体周围存在磁场。 15． 3 每块磁体只有两个磁极 2 见解析 铁屑（大头针） 用椭球形磁铁去吸引铁屑（大头针） 吸引铁屑（大头针）数目最多的位置就是椭球形磁铁的磁极 【详解】（1）[1][2]由于每块磁体只有两个磁极，所以猜想3是错误。 （2）[3]他们沿椭球形磁铁长轴方向拿住上面的磁铁，结果观察到下面的磁铁均会掉落，说明椭球形磁铁长轴方向没有磁极，故猜想2可能是错误。 [4]有可能是下面的椭球体磁铁太重所致，为了进一步验证实验的判断，他们接下来的操作是方法一： 让椭球形磁铁短轴方向上下放置，拿住上面的磁铁，观察到下面的磁铁是否会掉落。 方法二：让椭球形磁铁按图丁所示方法放在水平桌面上拉动。 （3）[5]确定椭形磁铁磁极的位置，简述你的实验方案，根据磁铁的性质，主要器材为：铁屑（大头针）。 [6]简要做法为：用椭球形磁铁去吸引铁屑（大头针） [7]判断的方法为：吸引铁屑（大头针）数目最多的位置就是椭球形磁铁的磁极。 16． 减小 0.4 小 70Ω 【分析】（1）由图2可知，电阻值R随光照强度E的变化规律； （2）先求出10盏节能灯的总功率，又知道正常工作时间，根据W＝Pt求出这些节能灯共消耗电能； （3）为缩短路灯点亮时间，在设置时将光敏电阻的光照强度减小，结合图象和电磁铁能吸合衔铁的电流不变，利用欧姆定律判断即可； （4）当外界光照强度达到1cd时，根据图象可以看出R的阻值，根据欧姆定律的变形公式求出总电阻，再利用串联电路电阻特点求出R0的阻值． 【详解】（1）由图2可知，R随光照强度E变大而减小． （2）10盏节能灯的总功率： P＝10P1＝10×10W＝100W＝0.1kW， 则这些节能灯同时正常工作4小时消耗的电能： W＝Pt＝0.1kW×4h＝0.4kW•h． （3）若要缩短节能灯点亮的时间，即当外界光照更弱时，电磁铁才能吸合衔铁，节能灯才能工作；由图2可知，当光照强度E减小时，R的阻值变大，而电磁铁能吸合衔铁的电流不变，电源电压不变，则电路总电阻不变，故应换用阻值较小的R0． （4）当外界光照强度达到1cd时，由图2可知，R＝120Ω，当电动卷帘便开始工作，电磁铁能吸合衔铁的电流I＝0.06A，由得，电路总电阻： R总＝＝200Ω， 根据串联电路电阻规律可知，R0的阻值： R0＝R总﹣R﹣RP＝200Ω﹣120Ω﹣10Ω＝70Ω． 【点睛】本题主要考查光敏电阻的特点、电功的计算、串联电路的特点及欧姆定律的灵活运用等知识，关键能从图象上找出有用的信息，并弄清楚电磁继电器的工作原理，有一定的综合性． 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $$