第十六章《电磁转换》学习效果检测卷-2024-2025学年九年级物理下册步步为赢·课课练（苏科版）

苏 科 版 物 理 九 年 级 下 册 第十六章《电磁转换》 学习效果检测卷 （满分100分，时间90min） 一、单选题（每小题3分，共48分） 1．人类最早的磁化技术出现在我国宋代。据《武经总要》记载，如图所示，古人先将鱼形铁烧红，令铁鱼头尾指向南北，然后将其放入水中冷却，依靠地磁场获得磁性，再将其放入水中漂浮，制成指南鱼，图中是它静止时的指向。下列判断不正确的是（   ） A．鱼形铁能被磁体吸引 B．指南鱼鱼头应标注“N” C．指南鱼周围存在磁感线 D．指南鱼的腹部磁性最弱 【答案】C 【详解】A．磁性是指能够吸引铁、钴、镍等物质的性质，鱼形铁是用铁制成的，能被磁体吸引，故A正确，不符合题意； B．地磁场的南极在地球的北极附近，地磁场的北极在地球的南极附近，如图所示，指南鱼鱼头指向北方，根据异名磁极相互吸引，指南鱼鱼头应标注“N”，故B正确，不符合题意； C．指南鱼被磁化后，周围存在磁场，而磁感线实际不存在，是为了描述磁场的分布假想的曲线，故C错误，符合题意； D．指南鱼是一个磁体，两个磁极位置的磁性最强，中间最弱，因此，指南鱼的腹部磁性最弱，故D正确，不符合题意。 故选C。 2．如图所示，托架上有两个磁环，同名磁极相对，上面的磁环悬浮着，托架静止挂在弹簧测力计的秤钩上，若托架重1N，每个磁环重2N，则弹簧测力计的示数为（   ） A．1N B．3N C．4N D．5N 【答案】D 【详解】上面的磁环悬浮着，同名磁极相互排斥，此磁环受到重力和排斥力是平衡力，大小相等，排斥力大小为 F斥=G环=2N 下面磁环受到向下的排斥力和上面磁环受到向上的排斥力是相互作用力，大小相等，托架受到的压力 F压=F斥+G环=2N+2N=4N 弹簧测力计的示数为 F=G架+F压=1N+4N=5N 故选D。 3．关于磁场和磁感线，以下说法正确的是（    ） A．磁体周围存在着磁感线 B．地磁的N极在地理北极附近，地磁的S极在地理的南极附近 C．磁体外部的磁感线都是从磁体的N极出发，回到S极的 D．磁场中，小磁针静止时南极所指的方向为该点磁场的方向 【答案】C 【详解】A．磁感线不是真实存在的，是为了描述磁场建立的物理模型，故A错误； B．地磁的N极在地理南极附近，地磁的S极在地理的北极附近，故B错误； C．在磁体外部，磁感线从磁体的N极出发，回到磁体的S极，内部则相反，故C正确； D．磁场中，小磁针静止时N极所指的方向为该点磁场的方向，故D错误。 故选C。 4．发现“地磁的南北极与地理的南北极存在磁偏角”的科学家是（　　） A．沈括 B．牛顿 C．奥斯特 D．伽利略 【答案】A 【详解】在物理学史上，沈括发现地磁场的南北极和地理南北极并没有完全重合，故BCD不符合题意，A符合题意。 故选A。 5．巴克球（也叫磁球）具有强磁特性，能组合出数亿种几何图案，富有创造性，如图所示是巴克球的几个组合。巴克球周围的磁场分布与地磁场的分布相似，下列说法正确的是（    ） A．每个巴克球都只存在一个磁极，磁北极或磁南极 B．巴克球周围各点的磁场方向都是垂直于球面指向球外的 C．每个巴克球周围的磁场分布都是不均匀的 D．巴克球对所有的金属都存在磁力的吸引作用 【答案】C 【详解】A．任何磁体都有两个磁极，磁单极是不存在的。每个巴克球都不可能只存在一个磁极，磁北极或磁南极，故A错误； B．磁体外部磁场方向总是从N极出发回到N极，故错误巴克球周围各点的磁场方向都是不同的，故B错误； C．每个巴克球周围的磁场分布都是不均匀的，靠近巴克球的磁极地方磁场强，离巴克球的远地方磁场弱，故C正确； D．磁体对含有铁钴镍等物质的物体有力的作用，所以巴克球不是对所有的金属都存在磁力的吸引作用，故D错误。 故选C。 6．近几年，冰箱贴成了最受欢迎的文创纪念品之一，其中磁性冰箱贴最为常见，下列关于磁性冰箱贴的说法正确的是（　　） A．它也可以吸附在铜制物体表面 B．它吸在竖直的冰箱门上时仅受重力和磁力 C．它周围存在着看不见摸不着的磁场 D．它周围的磁感线从S极出发回到N极 【答案】C 【详解】A．磁体能吸引铁、钴、镍，不能吸引铜，故A 错误； B．冰箱贴吸附在竖直的冰箱门上时受到了重力、磁力、支持力和摩擦力的作用，故B错误； C．磁性冰箱贴具有磁性，周围存在看不见摸不着的磁场，故C正确； D．在磁体外部，磁感线从北极出发回到南极，故D错误。 故选C。 7．科技小组把带铁芯的螺线管、电源、导线和开关按如图所示电路连接并固定在塑料托盘上，当它漂浮在水面，一个简易的指南针就做成了。该指南针的南极（S）应标在托盘的（　　） A．a处 B．b处 C．c处 D．d处 【答案】D 【详解】如图所示，电流从螺线管左端流入、右端流出，根据右手螺旋定则可知，螺线管的左端为N极，右端为S极，所以，该指南针的南极（S）应标在托盘的d处，故D符合题意，ABC不符合题意。 故选D。 8．如图所示，在电磁铁的正上方用弹簧悬挂一条形磁铁，闭合开关后，将滑片P从a端向b端滑动过程中，下列判断正确的是（　　） A．小灯泡变亮，弹簧伸长 B．小灯泡变暗，弹簧伸长 C．电流表示数变大，弹簧收缩 D．电流表示数变小，弹簧收缩 【答案】A 【详解】由图可知，电流由上方流入，根据安培定则可知螺线管下端为N极，上端为S极；因同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，两磁铁异名磁极相互吸引；当滑片P从a端向b端滑动过程中，滑动变阻器接入电阻减小，由可知，电流表示数变大，灯泡变亮，螺线管磁性增强，此时条形磁铁受向下的力增强，则弹簧伸长，故A正确，BCD错误。 故选A。 9．如下图所示的四个图中，磁感线方向标注错误的是（　　） A．甲 B．乙 C．丙 D．丁 【答案】A 【详解】A．根据安培定则可知，图中的左端为N极，右端为S极，磁感线在磁体内部由S极出发回到N极，故A错误，符合题意； B．图中的左端为N极，右端为S极，磁感线由N极出发回到S极，故B正确，不符合题意； C．磁感线都是从N极发出，图丙正确，故C正确，不符合题意； D．地磁场的北极在地理的南极附近，地磁场的南极在地理的北极，磁感线该从N极出发，回到磁体的S极，故D正确，不符合题意。 故选A。 10．如图是汽车启动原理图，汽车启动时需将钥匙插入钥匙孔并旋转（相当于闭合开关），根据电路图，下列说法正确的是（　　） A．电磁铁是根据电磁感应原理制成的 B．工作时，电磁铁的上端为S极 C．电动机的工作电压比电磁铁的工作电压低 D．电磁铁通电时，吸引上方的衔铁，触点A、B接触，汽车启动 【答案】D 【详解】A．电磁铁通电后具有磁性，其原理是电流的磁效应，故A错误； B．根据图示可知，电流从电磁铁的上方流入，根据安培定则可知，电磁铁上端为N极、下端为S极，故B错误； C．由图可知，电磁铁的工作电压只是电动机的工作电压的一部分，电磁铁的工作电压比电动机的工作电压低，故C错误； D．当钥匙插入钥匙孔并转动时，电路接通，电磁铁中有电流通过，电磁铁具有磁性，将上边的触点A吸下，使BC触点接通，电动机工作，进而汽车启动，故D正确。 故选D。 11．巨磁电阻（GMR）效应是指某些材料的电阻在磁场中急剧减小的现象。如图是研究巨磁电阻特性的原理示意图，电源电压保持不变，当闭合后，使滑片P向左滑动过程中：（    ） A．电流表的示数变小 B．电压表的示数变大 C．电压表的示数与电流表的示数之比变小 D．指示灯变暗 【答案】C 【详解】ABC．由题图可知，滑动变阻器的滑片P向左滑动过程中，变阻器接入电路的电阻变小，根据欧姆定律可知，电磁铁所在的电路的电流变大，因为电磁铁磁性的强弱与线圈匝数和通过的电流有关，匝数不变，通过的电流变大，所以此时电磁铁的磁性变强，巨磁电阻处于磁场越强的位置其电阻越小，所以此时巨磁电阻的阻值变小，因为巨磁电阻和灯泡串联，所以右边电路中电流变大，电流表示数变大，根据欧姆定律可知，小灯泡的两端电压变大，根据串联电路的电压特点可知，巨磁电阻的两端电压变小，由于电压表测的是巨磁电阻的两端电压，所以电压表的示数变小，所以，电压表的示数与电流表的示数之比变小，故AB不符合题意，C符合题意； D．由于右边电路的电流变大，根据P=I2R可知，灯泡的实际功率变大，亮度变亮。故D不符合题意。 故选C。 12．如图所示，导线a、b通电前固定不动，已知通电后左磁体对a的作用力的方向为水平向右（在图中已正确标出F1）。判断在图中标注力F2、F3、F4的方向。哪个标注是正确的（　　） A．只有F2正确 B．只有F3正确 C．F2、F3都不正确 D．F2、F4正确 【答案】B 【详解】由图可知，当导线a、b通电后，左磁体对a的作用力的方向为水平向右，而右磁体中b的电流方向与a的相反，其中磁场的方向相同，所以磁场对b的作用力F2的方向应为水平向左；当电流方向改变，同时磁场方向改变时，磁场对通电导体的作用力的方向将保持不变，故F3的方向与F1的方向相同，为水平向右，而F2的方向与F4的方向相同，为水平向左，故B正确，ACD错误。 故选B。 13．我国电磁轨道炮近年来取得了重大进展。如图所示，这是电磁炮的原理简化图。炮弹上固定的金属杆和金属轨道接触，并与电源构成闭合电路，通电后金属杆就会受到向右的力，于是将炮弹发射出去。则下列有关分析不正确的是（    ） A．金属轨道越光滑炮弹发射速度将越大 B．增大金属杆中的电流，可提高炮弹发射速度 C．电磁炮的发射原理与发电机的原理相同 D．同时改变磁场方向和电流方向，金属杆受力方向不变 【答案】C 【详解】A．炮弹上固定的金属杆和金属轨道接触，并与电源构成闭合电路，通电后金属杆就会受到向右的力，于是将炮弹发射出去，金属轨道越光滑，炮弹受到的阻力越小，炮弹发射速度将越大，故A正确，不符合题意； B．增大金属杆中的电流，金属杆就会受到向右的力越大，可提高炮弹发射速度，故B正确，不符合题意； C．电磁炮的发射原理是通电导体在磁场中受到力的作用，与电动机的原理相同，故C错误，符合题意； D．只改变磁场或电流方向，金属杆的受力方向发生改变；同时改变磁场方向和电流方向，金属杆受力方向不变，故D正确，不符合题意。 故选C。 14．某个LED 灯发光的颜色与通过其电流方向的关系如图甲所示；将该LED 灯与线圈abcd 连接后，在两次实验中线圈 abcd 的转动情况如图乙、丙所示。下列说法正确的是（    ） A．乙图中 ab与 cd所受磁场力的方向相同 B．丙图中的LED灯发红光 C．乙、丙两图中 ab 边所受磁场力方向相同 D．乙、丙两图中流经线圈 abcd 的电流方向相同 【答案】C 【详解】A．乙图中 ab与 cd的电流方向不同，所受磁场力的方向不同，故A错误； BCD．由图乙丙得，线圈的转动方向相同，说明线圈受到的磁力方向相同，而乙丙中磁场方向相反，则电路中电流不同，乙中电路电流方向从B到A，丙图中电路电流方向从A到B，则丙图中的LED灯发黄光，故BD错误，C正确。 故选C。 15．如图所示，灵敏电流表的内部构造主要包括金属线圈和磁体，金属线圈悬置在磁体的两极间，线圈同时与一根指针和一根螺旋状弹簧相连。当线圈中有电流通过时，线圈就会转动并带动指针偏转，显示电流的大小。关于此过程，下列说法正确的是（　　） A．其原理是通电导体在磁场中受到力的作用 B．其原理是法拉第电磁感应现象 C．电流方向改变时，线圈的磁场方向不变 D．发电机的原理与其原理相同 【答案】A 【详解】ABD．根据“当线圈中有电流通过时，线圈就会转动并带动指针偏转”可知，这种电流表将电能转化为机械能，工作原理与电动机的工作原理相同，即通电导体在磁场中受力运动。故A正确，BD错误； C．线圈的磁场方向与电流的方向有关，当电流方向改变时，线圈的磁场方向也随之发生改变，故C错误。 故选A。 16．如图所示是一款“运动手环”，其主要部分是一段内置一小块磁铁的密闭空心塑料管，管外缠绕着线圈。戴着这种手环走路时，磁铁则在管内反复运动，线圈中便会产生电流，液晶屏上就会显示出运动的步数。以下实验与之原理相同的是（　　） A． B． C． D． 【答案】D 【详解】手环是利用电磁感应现象制成的，磁铁在线圈中来回运动，从而产生了感应电流； A．奥斯特实验证明通电导体周围存在磁场，故A不符合题意； BC．反映了通电导体在磁场中受到力的作用，故BC不符合题意； D．图中导体在磁场中做切割磁感线运动时，这是电磁感应现象，故D符合题意。 故选D。 二、填空题（每空1分，共26分） 17．如图是磁悬浮陀螺，它由电磁底座和陀螺两部分组成，陀螺能“悬浮”在空中，是利用了 磁极相互 的原理。 【答案】 同名 排斥 【详解】[1][2]同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，陀螺能“悬浮”在空中是与电磁底座相互排斥的结果，故是利用了同名磁极相互排斥的原理。 18．如图所示，是用来描绘某一磁体周围磁场的部分磁感线，由磁感线的分布特点可知，a点的磁场比b点的磁场 （选填“强”或“弱”）。 【答案】弱 【详解】从图中可以看出a点的磁感线比b点的磁感线稀疏，故a点的磁场强度比b点的磁场弱。 19．如图是小东用缝衣针、按扣和橡皮制作的小指南针，其中的缝衣针必须要被 后才会受到地磁场的作用，若缝衣针静止后，针尖指指向地球的北方，则针尖是 极，若用一钢条靠近针尖，发现两者相排斥，则钢条 （填：“一定”或“不一定”）具有磁性。 【答案】 磁化 N 一定 【详解】[1] 一般的缝衣针没有磁性，缝衣针必须要被磁化后才会受到地磁场的作用。 [2] 被磁化后的缝衣针就是一个小磁针，可以指示南北，针尖指示的方向是地球的北方，所以针尖是小磁针的N极。 [3] 若用一钢条靠近针尖，发现两者相排斥，根据磁极间相互作用：同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，所以钢条一定具有磁性。 20．磁体的周围存在看不见也摸不着的 ；如图所示，一根条形磁体不小心被摔成三段后，三段的S极个数为 个。 【答案】 磁场 3 【详解】[1]磁体的周围存在看不见也摸不着的磁场，磁场的基本性质是对放入其中的磁体有力的作用。 [2]每个磁体都有一个N极一个S极，一根条形磁体不小心被摔成三段后，三段的S极个数为3个。 21．两块外形相同的长方体A和B，其中一块是铁块，另一块是磁铁。如图所示，琳琳将长方体A的一端从长方体B的左端向右端滑动，若在滑动过程中发现吸引力的大小不变，则说明有磁性的是 （选填“A”或“B”，下同）；若发现吸引力由大变小再变大，则说明 有磁性。 【答案】 A B 【详解】[1]A从B左端向右滑动的过程中，吸引力不变，说明A有磁铁，B是铁块。A在移动过程中，对B的位置不变，磁场强度不变，吸引力不变。 [2]B是磁铁时，B对A的吸引力先变小，再变大，因为条形磁体两端的磁场最强，中间最小。 22．如图是小军设计的短跑比赛“抢跑判断器”。运动员蹲在起跑器上后，工作人员闭合开关、发令指示灯亮，运动员抢跑后，所受压力变小，电阻变小，电磁铁的磁性增强，其上端的 （选填“N”或“S”）极将衔铁吸下，抢跑指示灯 （选填“”或“”）亮，判定运动员抢跑。 【答案】 N L2 【详解】[1]左侧电路中电流从电磁铁的上端内侧流入、下端流出，根据安培定则可知，电磁铁的上端是N极，下端是S极。 [2]衔铁被吸下后，L1被断开，L2接入电路中，抢跑指示灯L2亮。 23．如图所示为人工心脏泵工作示意图，该泵可短时间代替心脏工作，如图是该装置的示意图。磁体固定在左侧，线圈AB固定在用软铁制成的活塞柄上，活塞筒通过阀门与血管相通，阀门S1只能向外开启，S2只能向内开启，线圈中的电流从B流向A时，血液会 （选填“流入”或“流出”）活塞筒，该装置工作时，线圈AB中的电流方向 （选填“需要”或“不需要”）改变。 【答案】 流出 需要 【详解】[1][2]线圈中的电流从B流向A时，由安培定则可知，电磁铁的右端为S极，其左端为N极，电磁铁和左侧磁体的同名磁极相对，因同名磁极相互排斥，故活塞右移，活塞筒内的气压增大，导致活塞筒内的气压大于血管内压强，使得阀门S1打开，S2关闭，则血液经过S1流出活塞筒，流入血管；线圈中的电流从A流向B时，由安培定则可知，电磁铁的右端为N极，其左端为S极，电磁铁和左侧磁体的异名磁极相对，因异名磁极相互吸引，故活塞左移，活塞筒的气压减小，导致活塞筒内的气压小于血管内压强，使得阀门S1关闭，S2打开，则血液经过S2流入活塞筒；故该装置工作时，线圈AB中的电流方向需要改变。 24．如图所示是探究通电直导线周围磁场的实验装置。将一根直导线AB架在静止的小磁针正上方，并使直导线AB与小磁针 （填“平行”或“垂直”）放置。当开关闭合时，导线下方的小磁针会发生 ，说明通电直导线周围存在磁场。 【答案】 平行 偏转 【详解】[1][2]在探究通电直导线周围磁场的实验中，将一根直导线AB架在静止的小磁针正上方时，应使直导线AB与小磁针平行放置。这样，如果通电直导线周围存在磁场，那么该磁场就会对小磁针产生力的作用，使其发生偏转。 25．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 （选填“向左”“向右”或“左右往复”）运动。音圈之所以运动，是由于 对通电线圈有力的作用，此过程中， 转化为机械能。 【答案】 左右往复 磁场 电能 【详解】[1][2][3]当音圈中有大小和方向反复变化的电流通过时，由于磁场对通电导体有力的作用，所以音圈会运动，从而带动音膜运动；又因为电流方向是反复变化的，音圈受力方向也随之反复改变，所以音圈带动音膜左右往复运动。此过程中，消耗了电能，将电能转化为机械能。 26．如图所示是自制交流发电机模型，风车转动，线圈在磁场中做 磁感线运动时，电路中就会产生感应电流，电流方向与 方向和导体运动方向有关。如果把小量程电流表换成电池，把模型当作电动机，此时线圈 （填“能”或“不能”）持续转动。 【答案】 切割 磁场 不能 【详解】[1][2]风车转动，线圈在磁场中做切割磁感线运动，电流表的指针会发生偏转，产生感应电流，感应电流的方向与导体做切割磁感线运动的方向和磁场的方向有关。 [3]把小量程电流表换成电池，线圈中有电流通过，在磁场中受到力的作用，由于没有换向器，线圈在转动时电流方向不会改变，不会持续转动。 27．小亮自制了如图所示的装置，在有机玻璃管上绕着带有绝缘层的导线，线圈两端连接着小功率灯泡，管内放入条形磁铁，用橡皮塞堵住管口两端，当沿图中箭头方向来回摇动时，小灯泡就会发光。该装置发电的原理是 ，线圈中电流的方向是 （选填“变化”或“不变”）的，在此过程中将 能转化成 能。 【答案】 电磁感应 变化 机械 电 【详解】[1][2][3][4]当条形磁铁在线圈中运动时，线圈切割磁感线产生感应电流，该装置发电的原理是电磁感应，切割磁感线的方向改变，产生的电流的方向变化，该过程消耗了机械能，得到了电能，因此是将机械能转化成电能。 三、作图题（每小题2分，共4分） 28．如图所示，小磁针静止在通电螺线管左侧，在虚线框内标出电源的极性（“+”或“﹣”） 【答案】 【详解】在磁体外部，磁感线从磁体N极出发，回到S极，图中磁感线从通电螺线管左端指向右端，因此通电螺线管左端为N极，右端为S极；同名磁极互相排斥，异名磁极互相吸引，因此小磁针的左端为N极，右端为S极；根据安培定则可知，电流从通电螺线管右侧流入，从通电螺线管左侧流出，因此电源左端为“-”极，右端为“+”极。如答案所示。 29．如图所示，在两个磁极附近的小磁针静止在图示位置，在图中标出磁体的极性，并画出磁感线的方向。 【答案】 【详解】由图可知，小磁针N极指向下方，而小磁针N极指向的方向为该点磁感线的方向，所以右边磁体极性为S极，左边磁体也是S极，再根据磁感线在磁体的周围是从N极出来，回到S极，磁感线方向都指向磁体S极。如答案所示。 四、实验题（每空1分，共15分） 30．探究“磁极间作用力的大小与磁极间距离的关系” （1）你的猜想是：磁极间的距离越近，作用力越 ； （2）林红同学用如图所示的实验进行探究。由于磁极间作用力的大小不便测量，她通过观察细线与竖直方向的夹角的变化，来判断磁极间力的变化，用到的科学方法是 法； （3）林红分析三次实验现象，得出结论跟猜想符合。小月认为：这个结论还需要进一步实验论证，联想到磁极间的相互作用规律，还须研究甲、乙两块磁体相互 时，磁极间作用力与距离的关系。 【答案】 大 转换 排斥 【详解】（1）[1]由生活经验可提出猜想，即磁体间的距离越近，作用力越大。 （2）[2]磁力大小可以通过细线与竖直方向的夹角大小来反映，细线与竖直方向的夹角越大，磁力越大，故采用了转换法。 （3）[3]联想到磁体间的相互作用规律，同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，故还须研究甲、乙两块磁铁相互排斥时，磁体间作用力与距离的关系。 31．为了探究“通电螺线管的磁性强弱与哪些因素”有关，小张找来了四节干电池、开关、滑动变阻器、两根大铁钉、很多大头针和一段较长的电阻丝，做了以下几次实验，实验现象如图所示。根据图示现象回答下列问题： （1）实验中磁场的强弱是通过观察 来进行比较，这就是物理中常用的转换法； （2）通过观察图甲中A与B两个通电螺线管，当通过线圈的电流相同、有无铁芯相同时，通电螺线管线圈的匝数越少，它的磁性就越 ； （3）通过观察图甲中 两个通电螺线管，当通过线圈的电流相同、线圈的匝数相同时，有铁芯的通电螺线管的磁性强；（选填“A、B”、“B、C”或“A、C”） （4）通过观察图乙与图丙，可以探究通电螺线管的磁性强弱与 的关系； （5）结论：影响通电螺线管磁性强弱的因素有 。 【答案】 通电螺线管吸引大头针的数量 弱 B、C 电流大小 线圈的匝数、有无铁芯、通过螺线管的电流大小 【详解】（1）[1]实验中磁场的强弱是通过观察通电螺线管吸引大头针的数量来反映磁场的强弱，这用到了物理中的转换法。 （2）[2]图甲中A与B两个通电螺线管，可以看出当通过线圈的电流相同、有无铁芯相同时，通电螺线管线圈的匝数越少，吸引的大头针的数量越少，则它的磁性就越弱。 （3）[3]通过观察可知，图甲B、C两个通电螺线管，其通过线圈的电流相同、线圈的匝数相同时，有铁芯的通电螺线管的磁性强。 （4）[4]图乙和丙中，线圈的匝数相同、有无铁芯相同，图丙中滑动变阻器连入电路的电阻变短，电阻变小，电路中电流增大，其通电螺线管吸引大头针增多，其磁性增强，说明通过螺线管的电流越大，它的磁性就越强。 （5）[5]通过实验可以得出：影响通电螺线管磁性强弱的因素有线圈的匝数、有无铁芯、通过螺线管的电流大小。 32．【探究名称】探究电磁感应现象 【问题】发电机是如何发电的呢？ 【证据】某同学用如图甲所示的装置探究什么情况下磁可以生电。在蹄形磁体的磁场中放置一根导线，导线两端跟电流表连接组成闭合回路。 （1）当导体ab静止悬挂起来后，闭合开关，灵敏电流计G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，小明发现电流计指针发生了偏转，就说：“让导体在磁场中运动就可以产生电流。”但小芳说：“不一定，还要看导体是怎样运动。”为验证猜想，他们继续研究。并把观察到的现象记录如表：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次实验现象发现，产生的电流的方向跟 有关；比较第3、6次实验现象发现，产生的电流方向还跟 有关； 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 【解释】经过实验，同学们在老师的推导下得知，只要闭合电路的一部分导体在磁场中做 运动时，导体中就会产生电流，这种现象叫做 ，这就是发电机发电的原理，此原理最早由英国物理学家法拉第发现。 【交流】实验中，ab棒的材料可能是 （选填“塑料”或“铝”）。 【答案】 无 正确 导体的运动方向 磁场方向 切割磁感线 电磁感应 铝 【详解】【证据】（1）[1]电路中是否有电流产生，可以通过灵敏电流计指针是否偏转来反映。当导体ab静止悬挂起来后，闭合开关，灵敏电流计G指针不偏转，说明电路中无电流产生。 （2）[2]根据表格中的信息可知，当导体在磁场中运动时，电流计指针不一定偏转，说明不一定产生电流，故小芳的观点是正确的。 [3]比较第2、3次实验现象发现，磁场方向相同，导体运动的方向不同，电流计指针偏转方向不同，产生电流的方向不同，说明产生的电流的方向跟导体运动方向有关。 [4]比较第3、6次实验现象发现，导体运动的方向相同，磁场方向不同，电流计指针偏转方向不同，产生电流的方向不同，即产生的电流的方向还跟磁场方向有关。 【解释】[5][6]经过实验，同学们在老师的推导下得知，只要闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中就会产生电流，这种现象叫做电磁感应现象，这就是发电机发电的原理，此原理最早由英国物理学家法拉第发现。 【交流】[7]实验中，ab棒的材料必须是导体，可能是铝。 五、计算题（共7分） 33．某科技小组设计了一个检测水库水位的模拟报警装置，图甲为其模拟电路图。在水库底部竖直放置（与水库底部未密封）质量为50kg、底面积为0.025m2的圆柱形浮块（足够高），上端通过轻杆与力敏电阻R1接触，R1的阻值与压力的关系如图乙所示，水库中无水时，R1不受力。控制电路的电源电压为24V，R0为定值电阻，当控制电路中的电流I≥50mA时，衔铁被吸下，报警红灯亮。已知ρ水=1.0×103kg/m3，不计轻杆质量、线圈电阻及其能量损耗。 （1）报警红灯恰好亮起时，求控制电路的电功率； （2）当水位达到10m时，求力敏电阻受到的压力； （3）若设置警戒水位为10m时，报警红灯恰好亮起，求定值电阻R0的阻值； （4）若将定值电阻R0的阻值调大，应该如何调整电源电压才能使警戒水位不变? 【答案】（1）1.2W；（2）2000N；（3）200Ω；（4）增大电源电压 【详解】解：（1）报警红灯恰好亮起时，电流为50mA，则控制电路的电功率为 （2）当水位达到10m时，圆柱形浮块受到的浮力为 圆柱形浮块受到的重力为 则圆柱形浮块受到的压力为 力的作用是相互的，所以力敏电阻受到的压力也为2000N。 （3）控制电路中，R0、R1串联。力敏电阻受到的压力为2000N时，由乙图可知此时R1=280Ω，此时电流为50mA，则总电阻为 则此时定值电阻R0的阻值为 （4）警戒水位不变，则R1阻值不变，若将定值电阻R0的阻值调大，则总电阻变大，恰好报警时的电流不变，根据可知电源电压变大。所以若将定值电阻R0的阻值调大，应该增大电源电压才能使警戒水位不变。 答：（1）报警红灯恰好亮起时，控制电路的电功率为1.2W； （2）当水位达到10m时，力敏电阻受到的压力为2000N； （3）若设置警戒水位为10m时，报警红灯恰好亮起，定值电阻R0的阻值为200Ω； （4）若将定值电阻R0的阻值调大，应该增大电源电压才能使警戒水位不变。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！15 学科网（北京）股份有限公司 $$ 苏 科 版 物 理 九 年 级 下 册 第十六章《电磁转换》 学习效果检测卷 （满分100分，时间90min） 一、单选题（每小题3分，共48分） 1．人类最早的磁化技术出现在我国宋代。据《武经总要》记载，如图所示，古人先将鱼形铁烧红，令铁鱼头尾指向南北，然后将其放入水中冷却，依靠地磁场获得磁性，再将其放入水中漂浮，制成指南鱼，图中是它静止时的指向。下列判断不正确的是（   ） A．鱼形铁能被磁体吸引 B．指南鱼鱼头应标注“N” C．指南鱼周围存在磁感线 D．指南鱼的腹部磁性最弱 2．如图所示，托架上有两个磁环，同名磁极相对，上面的磁环悬浮着，托架静止挂在弹簧测力计的秤钩上，若托架重1N，每个磁环重2N，则弹簧测力计的示数为（   ） A．1N B．3N C．4N D．5N 3．关于磁场和磁感线，以下说法正确的是（    ） A．磁体周围存在着磁感线 B．地磁的N极在地理北极附近，地磁的S极在地理的南极附近 C．磁体外部的磁感线都是从磁体的N极出发，回到S极的 D．磁场中，小磁针静止时南极所指的方向为该点磁场的方向 4．发现“地磁的南北极与地理的南北极存在磁偏角”的科学家是（　　） A．沈括 B．牛顿 C．奥斯特 D．伽利略 5．巴克球（也叫磁球）具有强磁特性，能组合出数亿种几何图案，富有创造性，如图所示是巴克球的几个组合。巴克球周围的磁场分布与地磁场的分布相似，下列说法正确的是（    ） A．每个巴克球都只存在一个磁极，磁北极或磁南极 B．巴克球周围各点的磁场方向都是垂直于球面指向球外的 C．每个巴克球周围的磁场分布都是不均匀的 D．巴克球对所有的金属都存在磁力的吸引作用 6．近几年，冰箱贴成了最受欢迎的文创纪念品之一，其中磁性冰箱贴最为常见，下列关于磁性冰箱贴的说法正确的是（　　） A．它也可以吸附在铜制物体表面 B．它吸在竖直的冰箱门上时仅受重力和磁力 C．它周围存在着看不见摸不着的磁场 D．它周围的磁感线从S极出发回到N极 7．科技小组把带铁芯的螺线管、电源、导线和开关按如图所示电路连接并固定在塑料托盘上，当它漂浮在水面，一个简易的指南针就做成了。该指南针的南极（S）应标在托盘的（　　） A．a处 B．b处 C．c处 D．d处 8．如图所示，在电磁铁的正上方用弹簧悬挂一条形磁铁，闭合开关后，将滑片P从a端向b端滑动过程中，下列判断正确的是（　　） A．小灯泡变亮，弹簧伸长 B．小灯泡变暗，弹簧伸长 C．电流表示数变大，弹簧收缩 D．电流表示数变小，弹簧收缩 9．如下图所示的四个图中，磁感线方向标注错误的是（　　） A．甲 B．乙 C．丙 D．丁 10．如图是汽车启动原理图，汽车启动时需将钥匙插入钥匙孔并旋转（相当于闭合开关），根据电路图，下列说法正确的是（　　） A．电磁铁是根据电磁感应原理制成的 B．工作时，电磁铁的上端为S极 C．电动机的工作电压比电磁铁的工作电压低 D．电磁铁通电时，吸引上方的衔铁，触点A、B接触，汽车启动 11．巨磁电阻（GMR）效应是指某些材料的电阻在磁场中急剧减小的现象。如图是研究巨磁电阻特性的原理示意图，电源电压保持不变，当闭合后，使滑片P向左滑动过程中：（    ） A．电流表的示数变小 B．电压表的示数变大 C．电压表的示数与电流表的示数之比变小 D．指示灯变暗 12．如图所示，导线a、b通电前固定不动，已知通电后左磁体对a的作用力的方向为水平向右（在图中已正确标出F1）。判断在图中标注力F2、F3、F4的方向。哪个标注是正确的（　　） A．只有F2正确 B．只有F3正确 C．F2、F3都不正确 D．F2、F4正确 13．我国电磁轨道炮近年来取得了重大进展。如图所示，这是电磁炮的原理简化图。炮弹上固定的金属杆和金属轨道接触，并与电源构成闭合电路，通电后金属杆就会受到向右的力，于是将炮弹发射出去。则下列有关分析不正确的是（    ） A．金属轨道越光滑炮弹发射速度将越大 B．增大金属杆中的电流，可提高炮弹发射速度 C．电磁炮的发射原理与发电机的原理相同 D．同时改变磁场方向和电流方向，金属杆受力方向不变 14．某个LED 灯发光的颜色与通过其电流方向的关系如图甲所示；将该LED 灯与线圈abcd 连接后，在两次实验中线圈 abcd 的转动情况如图乙、丙所示。下列说法正确的是（    ） A．乙图中 ab与 cd所受磁场力的方向相同 B．丙图中的LED灯发红光 C．乙、丙两图中 ab 边所受磁场力方向相同 D．乙、丙两图中流经线圈 abcd 的电流方向相同 15．如图所示，灵敏电流表的内部构造主要包括金属线圈和磁体，金属线圈悬置在磁体的两极间，线圈同时与一根指针和一根螺旋状弹簧相连。当线圈中有电流通过时，线圈就会转动并带动指针偏转，显示电流的大小。关于此过程，下列说法正确的是（　　） A．其原理是通电导体在磁场中受到力的作用 B．其原理是法拉第电磁感应现象 C．电流方向改变时，线圈的磁场方向不变 D．发电机的原理与其原理相同 16．如图所示是一款“运动手环”，其主要部分是一段内置一小块磁铁的密闭空心塑料管，管外缠绕着线圈。戴着这种手环走路时，磁铁则在管内反复运动，线圈中便会产生电流，液晶屏上就会显示出运动的步数。以下实验与之原理相同的是（　　） A． B． C． D． 二、填空题（每空1分，共26分） 17．如图是磁悬浮陀螺，它由电磁底座和陀螺两部分组成，陀螺能“悬浮”在空中，是利用了 磁极相互 的原理。 18．如图所示，是用来描绘某一磁体周围磁场的部分磁感线，由磁感线的分布特点可知，a点的磁场比b点的磁场 （选填“强”或“弱”）。 19．如图是小东用缝衣针、按扣和橡皮制作的小指南针，其中的缝衣针必须要被 后才会受到地磁场的作用，若缝衣针静止后，针尖指指向地球的北方，则针尖是 极，若用一钢条靠近针尖，发现两者相排斥，则钢条 （填：“一定”或“不一定”）具有磁性。 20．磁体的周围存在看不见也摸不着的 ；如图所示，一根条形磁体不小心被摔成三段后，三段的S极个数为 个。 21．两块外形相同的长方体A和B，其中一块是铁块，另一块是磁铁。如图所示，琳琳将长方体A的一端从长方体B的左端向右端滑动，若在滑动过程中发现吸引力的大小不变，则说明有磁性的是 （选填“A”或“B”，下同）；若发现吸引力由大变小再变大，则说明 有磁性。 22．如图是小军设计的短跑比赛“抢跑判断器”。运动员蹲在起跑器上后，工作人员闭合开关、发令指示灯亮，运动员抢跑后，所受压力变小，电阻变小，电磁铁的磁性增强，其上端的 （选填“N”或“S”）极将衔铁吸下，抢跑指示灯 （选填“”或“”）亮，判定运动员抢跑。 23．如图所示为人工心脏泵工作示意图，该泵可短时间代替心脏工作，如图是该装置的示意图。磁体固定在左侧，线圈AB固定在用软铁制成的活塞柄上，活塞筒通过阀门与血管相通，阀门S1只能向外开启，S2只能向内开启，线圈中的电流从B流向A时，血液会 （选填“流入”或“流出”）活塞筒，该装置工作时，线圈AB中的电流方向 （选填“需要”或“不需要”）改变。 24．如图所示是探究通电直导线周围磁场的实验装置。将一根直导线AB架在静止的小磁针正上方，并使直导线AB与小磁针 （填“平行”或“垂直”）放置。当开关闭合时，导线下方的小磁针会发生 ，说明通电直导线周围存在磁场。 25．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 （选填“向左”“向右”或“左右往复”）运动。音圈之所以运动，是由于 对通电线圈有力的作用，此过程中， 转化为机械能。 26．如图所示是自制交流发电机模型，风车转动，线圈在磁场中做 磁感线运动时，电路中就会产生感应电流，电流方向与 方向和导体运动方向有关。如果把小量程电流表换成电池，把模型当作电动机，此时线圈 （填“能”或“不能”）持续转动。 27．小亮自制了如图所示的装置，在有机玻璃管上绕着带有绝缘层的导线，线圈两端连接着小功率灯泡，管内放入条形磁铁，用橡皮塞堵住管口两端，当沿图中箭头方向来回摇动时，小灯泡就会发光。该装置发电的原理是 ，线圈中电流的方向是 （选填“变化”或“不变”）的，在此过程中将 能转化成 能。 三、作图题（每小题2分，共4分） 28．如图所示，小磁针静止在通电螺线管左侧，在虚线框内标出电源的极性（“+”或“﹣”） 29．如图所示，在两个磁极附近的小磁针静止在图示位置，在图中标出磁体的极性，并画出磁感线的方向。 四、实验题（每空1分，共15分） 30．探究“磁极间作用力的大小与磁极间距离的关系” （1）你的猜想是：磁极间的距离越近，作用力越 ； （2）林红同学用如图所示的实验进行探究。由于磁极间作用力的大小不便测量，她通过观察细线与竖直方向的夹角的变化，来判断磁极间力的变化，用到的科学方法是 法； （3）林红分析三次实验现象，得出结论跟猜想符合。小月认为：这个结论还需要进一步实验论证，联想到磁极间的相互作用规律，还须研究甲、乙两块磁体相互 时，磁极间作用力与距离的关系。 31．为了探究“通电螺线管的磁性强弱与哪些因素”有关，小张找来了四节干电池、开关、滑动变阻器、两根大铁钉、很多大头针和一段较长的电阻丝，做了以下几次实验，实验现象如图所示。根据图示现象回答下列问题： （1）实验中磁场的强弱是通过观察 来进行比较，这就是物理中常用的转换法； （2）通过观察图甲中A与B两个通电螺线管，当通过线圈的电流相同、有无铁芯相同时，通电螺线管线圈的匝数越少，它的磁性就越 ； （3）通过观察图甲中 两个通电螺线管，当通过线圈的电流相同、线圈的匝数相同时，有铁芯的通电螺线管的磁性强；（选填“A、B”、“B、C”或“A、C”） （4）通过观察图乙与图丙，可以探究通电螺线管的磁性强弱与 的关系； （5）结论：影响通电螺线管磁性强弱的因素有 。 32．【探究名称】探究电磁感应现象 【问题】发电机是如何发电的呢？ 【证据】某同学用如图甲所示的装置探究什么情况下磁可以生电。在蹄形磁体的磁场中放置一根导线，导线两端跟电流表连接组成闭合回路。 （1）当导体ab静止悬挂起来后，闭合开关，灵敏电流计G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，小明发现电流计指针发生了偏转，就说：“让导体在磁场中运动就可以产生电流。”但小芳说：“不一定，还要看导体是怎样运动。”为验证猜想，他们继续研究。并把观察到的现象记录如表：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次实验现象发现，产生的电流的方向跟 有关；比较第3、6次实验现象发现，产生的电流方向还跟 有关； 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 【解释】经过实验，同学们在老师的推导下得知，只要闭合电路的一部分导体在磁场中做 运动时，导体中就会产生电流，这种现象叫做 ，这就是发电机发电的原理，此原理最早由英国物理学家法拉第发现。 【交流】实验中，ab棒的材料可能是 （选填“塑料”或“铝”）。 五、计算题（共7分） 33．某科技小组设计了一个检测水库水位的模拟报警装置，图甲为其模拟电路图。在水库底部竖直放置（与水库底部未密封）质量为50kg、底面积为0.025m2的圆柱形浮块（足够高），上端通过轻杆与力敏电阻R1接触，R1的阻值与压力的关系如图乙所示，水库中无水时，R1不受力。控制电路的电源电压为24V，R0为定值电阻，当控制电路中的电流I≥50mA时，衔铁被吸下，报警红灯亮。已知ρ水=1.0×103kg/m3，不计轻杆质量、线圈电阻及其能量损耗。 （1）报警红灯恰好亮起时，求控制电路的电功率； （2）当水位达到10m时，求力敏电阻受到的压力； （3）若设置警戒水位为10m时，报警红灯恰好亮起，求定值电阻R0的阻值； （4）若将定值电阻R0的阻值调大，应该如何调整电源电压才能使警戒水位不变? 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！15 学科网（北京）股份有限公司 $$