第二十章 电与磁 寒假分层作业(基础卷) 2025-2026学年人教版九年级全一册物理
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内容正文:
九年寒假分层作业(物理) 基础卷·必会题
第二十章 电与磁(基础卷)
一、选择题(共6小题)
1.(2025•河南一模)如图所示,将带绝缘层的导线绕在塑料管外,导线两端连接着小灯泡,形成闭合电路,管内有一强磁体。快速摇动此装置,发现小灯泡不断闪烁,下列说法正确的是( )
A.该现象属于电流的磁效应 B.该现象与电动机原理相同
C.该现象与发电机原理相同 D.此过程将磁能转化为光能
第1题图 第4题图 第5题图
2.(2025•南岗区校级一模)关于磁现象,以下说法错误的是( )
A.磁体周围存在着磁感线
B.磁体之间的相互作用是通过磁场产生的
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.能够自由转动的小磁针静止时,其N极指向地理北极附近
3.(2025•西宁)学以致用,动手动脑,有“物”有“理”,下列小制作与原理相符的是( )
A.自制气压计
B.自制机翼模型
C.自制电动机
D.自制温度计
液体的热胀冷缩
流体压强与流速的关系
电磁感应
大气压强
A.A B.B C.C D.D
4.(2025•槐荫区三模)如图所示,在电磁铁正上方用弹簧挂着一条形磁铁,开关闭合后,当滑片P从a端向b端滑动过程中,下列说法正确的是( )
A.电流表示数变小,电磁铁上端是N极,弹簧长度变短
B.电流表示数变小,电磁铁上端是S极,弹簧长度变长
C.电流表示数变大,电磁铁上端是S极,弹簧长度变长
D.电流表示数变大,电磁铁上端是N极,弹簧长度变短
5.(2025•西华县三模)用如图所示的装置探究磁场对通电直导线的作用,给铝棒AB通电,观察到AB向右运动,要使AB通电后向左运动,下列做法中可行的是( )
A.仅换用磁性更强的蹄形磁体
B.仅增加AB中的电流
C.仅将蹄形磁体的N、S极对调
D.仅将铝棒AB换成铜棒
6.(2025•辽宁一模)如图所示,电磁血流计是利用电磁感应原理制成的,用来检测血流速度和血流量的仪器。其工作原理与选项图原理相同的是( )
A
B
C
D
二、填空题(共5小题)
7.(2025•揭阳校级模拟)亲爱的同学,请你根据掌握的物理知识,回答下列问题。
(1)如图1所示,变阻箱示数为 Ω;如图2所示,电压表示数为 V,如图3所示,电能表的示数为 kW•h。
(2)如图4所示,弹簧测力计分度值是 N,指针所示被测物重是 N。
(3)用图5装置探究“什么情况下磁可以生电”的实验过程中,磁体不动,导体ab水平向左运动,灵敏电流计指针向右偏转;导体ab不动,磁体水平向左运动,灵敏电流计指针向 (选填“左”或“右”)偏转;导体ab在图示位置竖直方向上下运动,灵敏电流计 (选填“发生”或“不发生”)偏转。
8.(2025•祁阳市校级模拟) 2024年10月10日,中国流动科技馆于湖南怀化巡展,如图所示为展品铁钉桥,给“桥墩”通电,它就能吸引铁钉,这是利用电流的 效应,小铁钉和桥墩接触时被 ,有了磁性,所以铁钉又能吸引其他的铁钉,从而连接成一座桥。
第8题图 第9题图 第10题图
9.(2025•定西三模)如图所示是一个水位自动报警器的原理图。水位到达金属块A之后, (选填“红”或“绿”)灯亮;若控制电路电源右端为正极,则电磁铁上端为 极(选填“N”或“S”);当绿灯亮时电磁铁 (选填“有”或“无”)磁性。
10.(2025•昆山市模拟)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”);若在b点放置一个可自由转动的小磁针,则小磁针静止时,其N极指向 (选填“P”或“Q”)处。
11.(2025•揭阳校级模拟)《论衡》中记载:“司南之杓,投之于地,其柢指南”。如图所示,“柢”即握柄,是磁体的 (选填“N”或“S”)极,静止时指向地磁场的 (选填“南”或“北”)极。指南针放在通电导线附近发生了轻微偏转,是因为通电导线周围存在 。
第11题图 第12题图 第14题图
三、作图题(共1小题)
12.(2025•曲靖一模)通电螺线管上端放一小磁针,闭合开关S后,小磁针静止在如图所示的位置。请在括号里标出:通电螺线管的极性(“N”或“S”)、电源的极性(“+”或“﹣”)。
四、实验探究题(共3小题)
13.(2025•运城模拟)“绿色回收,潜力无限。废旧物品,也能发光。”小明在实验室中发现两个闲置的、外形完全相同的镍铁合金棒和硅钢棒,他想知道用镍铁合金棒和硅钢棒制作的电磁铁的磁性哪个更强,请你选择合适的器材设计一个实验进行比较。
14.(2025•永寿县校级模拟)在“探究通电螺线管外部磁场方向”的实验中:
(1)由图﹣1呈现的实验现象可知,通电螺线管外部磁场与 的磁场较为相似。
(2)如图﹣2所示,闭合开关,小磁针将 (选填“顺”或“逆”)时针旋转。
(3)把电源的正、负极对调后,小磁针的指向变为与原来相反,这表明通电螺线管的磁场方向与 方向有关。
(4)若实验时发现通电螺线管的磁场较弱,铁屑规则排列的效果不明显,为增强螺线管的磁场,可行的措施有 。(写出一条即可)
15.(2025•桂林二模)(1)如图甲,在“探究固体熔化时温度的变化规律”实验中,温度计示数为 ℃,海波熔化过程中不断吸收热量,温度 。
(2)如图乙所示,在“探究凸透镜成像规律”的实验中,测得凸透镜的焦距为 cm;图丙中,若光屏上有清晰的像,应该是倒立、 的实像。
(3)图丁为探究“电磁铁磁性强弱与哪些因素有关”的实验装置。实验中,将滑动变阻器的滑片向左移动的过程中,弹簧的长度 (选填“变长”“变短”或“不变”),由此可初步得出:电磁铁磁性的强弱与 有关。
五、解答题(共1小题)
16.(2025春•南沙区校级月考)动圈式扬声器是把电信号转换成声信号的一种装置。图甲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。
(1)如图乙,若把扬声器的A接线处接电源的正极,B接负极,则线圈的右端是 极(选填“N”或“S”);
(2)用“⊗”表示导线中的电流垂直纸面向内,“⊙”表示导线中的电流垂直纸面向外,线圈中P处的导线受到磁场的力FP方向如图丙中所示,请在图丙中画出线圈Q处受力的方向;
(3)把某音频信号输入扬声器时,固定在扬声器附近分贝仪的示数和示波器显示的图像如图丁;仅改变扬声器发出的声音响度,声音的频率不变,此时分贝仪的示数如图戊,则示波器上的图像可能为选项中的 。
六、计算题(共2小题)
17.(2020•西华县一模)我国不少城市出现了一种共享纯电动汽车。它不仅环保,而且使用成本还不到传统汽车的,该型汽车的空车质量为800kg,电池容量44kW•h,共有4个轮子,每个轮胎与地面的接触面积为50cm2,标准承载200kg,请你回答下面的问题:(g取10N/kg)
(1)该共享汽车使用的是电能电动机是核心部分,电动机工作时能量的转化是 电动机的工作原理是 。
(2)标准承载下,电动汽车静止时对水平地面的压强是多少?
(3)如图所示是电动汽车行驶在某路段的路程与时间图像,如果汽车受到地面的阻力为总重的0.09倍,在标准承载下,电动汽车以该速度匀速行驶1分钟的耗电量为0.4kW•h,电动机的效率是多少?
18. (2021•绍兴)某兴趣小组设计了一种恒温箱电路,如图甲所示,工作电路电源电压U1=220V,R1=242Ω,控制电路电源电压U2=3V,R2=300Ω,热敏电阻R能即时感知恒温箱内温度,其阻值与温度的关系如图乙,不计线圈的电阻,当线圈中的电流大于或等于40mA时,继电器的衔铁被吸合,动触点A与静触点B接触;当线圈中的电流小于或等于30mA时衔铁被释放,动触点A与静触点C接触。
求:(1)闭合开关S1和S2,恒温箱开始工作,此时衔铁的动触点A与 (选填“B”或“C”)静触点相接触。
(2)电热丝R1正常工作5分钟消耗的电能。
(3)分析计算恒温箱正常工作时的温度变化范围。
第二十章 电与磁(基础卷)
参考答案与试题解析
一、选择题(共6小题)
题号
1
2
3
4
5
6
答案
C
A
B
D
C
B
一、选择题(共6小题)
1.(2025•河南一模)如图所示,将带绝缘层的导线绕在塑料管外,导线两端连接着小灯泡,形成闭合电路,管内有一强磁体。快速摇动此装置,发现小灯泡不断闪烁,下列说法正确的是( )
A.该现象属于电流的磁效应
B.该现象与电动机原理相同
C.该现象与发电机原理相同
D.此过程将磁能转化为光能
【分析】闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,会产生电流,这种电流叫感应电流,这一现象叫电磁感应现象。
【解答】解:要使灯泡发光,必须有提供电能的装置,而装置中没有电源,通过来回快速摇动此装置,消耗机械能提供了电能,是利用电磁感应现象制成的,与发电机的原理相同,故C正确、ABD错误。
故选:C。
【点评】此题考查了电磁感应现象的认识,属于基础知识。
2.(2025•南岗区校级一模)关于磁现象,以下说法错误的是( )
A.磁体周围存在着磁感线
B.磁体之间的相互作用是通过磁场产生的
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.能够自由转动的小磁针静止时,其N极指向地理北极附近
【分析】(1)磁感线是为了描述磁场而引入的一种假想的线,不是实际存在的;
(2)磁极间的相互作用是通过磁场发生的;
(3)磁感线的方向在磁体的外部,从磁体的北极出发,回到南极。
(4)小磁针放在地球这个磁体的磁场中,即可指南北;地磁南北极与地理南北极相反,但不重合,地磁的南极在地理的北极附近,地磁的北极在地理的南极附近。
【解答】解:A、磁感线是为了描述磁场而引入的一种假想的线,磁感线不是真实存在的,故A错误;
B.磁极间的相互作用是通过磁场发生的,故B正确;
C.磁体外部的磁感线是从它的北极出来,回到它的南极,故C正确;
D.地理两极和地磁两极相反,地磁场的N极在地理的南极附近,磁感线是从N极出来回到S极的,故小磁针静止时,其N极指向地理北极附近,故D正确;
故选:A。
【点评】此题主要考查了磁感线、磁场等,在学习中要注意积累此类知识。
3.(2025•西宁)学以致用,动手动脑,有“物”有“理”,下列小制作与原理相符的是( )
A.自制气压计
B.自制机翼模型
C.自制电动机
D.自制温度计
液体的热胀冷缩
流体压强与流速的关系
电磁感应
大气压强
A.A B.B C.C D.D
【分析】(1)自制气压计的原理是气体的热胀冷缩;
(2)机翼原理是流体流速越快的地方,压强越小;
(3)电动机原理是通电导体在磁场中受到力的作用;
(4)自制温度计原理是液体的热胀冷缩。
【解答】解:A、自制气压计是利用气体的热胀冷缩原理制成的,故A错误;
B.自制机翼模型是根据流速越大的地方,压强越小的关系制成的,流速越大,压强越小,故B正确;
C.自制电动机是根据磁场对电流的作用原理制成的,故C错误;
D.自制温度计是根据液体的热胀冷缩原理制成的,故D错误;
故选:B。
【点评】本题考查温度计的原理,流体压强与流速的关系,电动机的原理。
4.(2025•槐荫区三模)如图所示,在电磁铁正上方用弹簧挂着一条形磁铁,开关闭合后,当滑片P从a端向b端滑动过程中,下列说法正确的是( )
A.电流表示数变小,电磁铁上端是N极,弹簧长度变短
B.电流表示数变小,电磁铁上端是S极,弹簧长度变长
C.电流表示数变大,电磁铁上端是S极,弹簧长度变长
D.电流表示数变大,电磁铁上端是N极,弹簧长度变短
【分析】由右手螺旋定则可得出螺线管上端磁极,则由磁极间的相互作用可知电磁铁与条形磁铁的作用;根据滑片的移动可知滑动变阻器接入电阻的变化,由欧姆定律可得出电流的变化,进而可知通电螺线管磁场强弱的变化,进一步判断弹簧长度的变化。
【解答】解:电流由下方流入,则由右手螺旋定则可知,螺线管上端为N极;
因同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引,所以,两磁铁同名相对,相互排斥;
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,电路中的总电阻减小,
由I可知,电路中电流变大,即电流表的示数变大,此时条形磁铁受向上的力增强,弹簧长度变短,故ABC错误、D正确。
故选:D。
【点评】本题巧妙地将力学问题及电磁场的知识相互联系,综合性考查了欧姆定律、影响通电螺线管磁性强弱的因素及弹簧的弹力,对学生的审题能力及分析能力要求较高,是道好题。
5.(2025•西华县三模)用如图所示的装置探究磁场对通电直导线的作用,给铝棒AB通电,观察到AB向右运动,要使AB通电后向左运动,下列做法中可行的是( )
A.仅换用磁性更强的蹄形磁体
B.仅增加AB中的电流
C.仅将蹄形磁体的N、S极对调
D.仅将铝棒AB换成铜棒
【分析】通电导体在磁场中受到力的作用,受力方向与两个因素有关:一个是磁场方向,另一个是电流方向。如果只改变一个因素,则导体受力方向改变,如果同时改变两个因素,则导体受力方向不变。
【解答】解:A、仅换用磁性更强的蹄形磁体,能增大AB的运动速度,不会改变运动方向,故A错误;
B.仅增加AB中的电流,能增大AB的运动速度,不会改变运动方向,故B错误;
C.将蹄形磁体的N、S极对调,只改变一个影响因素(磁场方向),受力运动方向改变,故C正确;
D.将铝棒AB换成铜棒,电流方向不改变,磁场方向不改变,受力运动方向不改变,故D错误。
故选:C。
【点评】要改变磁场中通电直导线的运动方向,只改变电流方向和磁场方向中的一个即可,两个因素不能同时改变。
6.(2025•辽宁一模)如图所示,电磁血流计是利用电磁感应原理制成的,用来检测血流速度和血流量的仪器。其工作原理与选项图原理相同的是( )
A. B.
C. D.
【分析】闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动,导体中会产生感应电流,这是电磁感应现象。
【解答】解:
A.图中装置是探究电流的磁效应的实验,故A错误;
B.图中导体ab在磁场中做切割磁感线运动,导体中会产生感应电流,这是电磁感应现象,故B正确;
C.图中装置为电动机,其工作原理是通电导体在磁场中受力运动,故C错误;
D.图中电铃的主要部件是电磁铁,利用了电流的磁效应,故D错误。
故选:B。
【点评】本题考查了电磁感应现象、电动机的工作原理、电流的磁效应,属于基础题。
二、填空题(共5小题)
7.(2025•揭阳校级模拟)亲爱的同学,请你根据掌握的物理知识,回答下列问题。
(1)如图1所示,变阻箱示数为 108 Ω;如图2所示,电压表示数为 12.5 V,如图3所示,电能表的示数为 931.6 kW•h。
(2)如图4所示,弹簧测力计分度值是 0.2 N,指针所示被测物重是 2.8 N。
(3)用图5装置探究“什么情况下磁可以生电”的实验过程中,磁体不动,导体ab水平向左运动,灵敏电流计指针向右偏转;导体ab不动,磁体水平向左运动,灵敏电流计指针向 左 (选填“左”或“右”)偏转;导体ab在图示位置竖直方向上下运动,灵敏电流计 不发生 (选填“发生”或“不发生”)偏转。
【分析】(1)变阻箱的读数等于指针对应的阻值乘以倍数后相加即可;电压表读数前弄清楚它的分度值和量程;电能表的单位是千瓦时,最后一位是小数。
(2)弹簧测力计读数前要弄清楚它的零刻度、量程和分度值。
(3)闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,会产生电流,这种电流叫感应电流,这一现象叫电磁感应现象。
【解答】解:(1)如图1所示,变阻箱示数为0×1000Ω+1×100Ω+0×10Ω+8×1Ω=108Ω;
如图2所示,电压表选用的是0~15V量程,分度值为0.5V,故电压表示数为12.5V。
如图3所示,电能表的示数为931.6kW•h。
(2)如图4所示,弹簧测力计分度值是0.2N,指针所示被测物重为2.8N。
(3)由题意知磁体不动,导体ab水平向左运动,灵敏电流计指针向右偏转,若导体ab不动,磁体水平向左运动,相当于ab水平向右运动,切割磁感线的方向发生了变化,则灵敏电流计指针向左偏转。
导体ab在图示位置竖直方向上下运动时,导体ab不切割磁感线,不产生感应电流,故灵敏电流计不发生偏转。
故答案为:(1)108;12.5;931.6;(2)0.2;2.8;(3)左;不发生。
【点评】本题考查的是电阻箱、电压表、电能表和弹簧测力计的读数;知道电磁感应现象。
8.(2025•祁阳市校级模拟) 2024年10月10日,中国流动科技馆于湖南怀化巡展,如图所示为展品铁钉桥,给“桥墩”通电,它就能吸引铁钉,这是利用电流的 磁 效应,小铁钉和桥墩接触时被 磁化 ,有了磁性,所以铁钉又能吸引其他的铁钉,从而连接成一座桥。
【分析】通电导线周围存在磁场;磁场方向和电流方向有关。
一些物质在磁体或电流的作用下获得磁性,叫作磁化。
【解答】解:
两边的“桥墩”是表面绕有线圈的铁芯,通电后会变成电磁铁。电流通过线圈产生磁场,从而吸引铁钉,这是利用了电流的磁效应。小铁钉和桥墩接触时,在桥墩磁场的作用下,内部磁分子排列整齐,从而被磁化,也具有了磁性,所以能吸引其他铁钉,连接成桥。
故答案为:磁;磁化。
【点评】本题考查了电流的磁效应,以及磁化的概念。
9.(2025•定西三模)如图所示是一个水位自动报警器的原理图。水位到达金属块A之后, 红 (选填“红”或“绿”)灯亮;若控制电路电源右端为正极,则电磁铁上端为 N 极(选填“N”或“S”);当绿灯亮时电磁铁 无 (选填“有”或“无”)磁性。
【分析】根据电磁继电器的原理来分析:水位到达金属块A之后,控制电路被接通,衔铁被吸下,若控制电路电源右端为正极,由安培定则判断电磁铁上端的磁极,绿灯亮时,衔铁处于上方,控制电路处于断路状态。
【解答】解:水位到达金属块A之后,控制电路被接通,衔铁被吸下,红灯亮,若控制电路电源右端为正极,由安培定则判断电磁铁上端的N极,绿灯亮时,衔铁处于上方,控制电路处于断路状态,此时线圈中没有电流,电磁铁无磁性。
故答案为:红;N;无。
【点评】本题考查了电磁继电器工作原理,通电线圈磁极的判断。
10.(2025•昆山市模拟)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 弱 (选填“强”或“弱”);若在b点放置一个可自由转动的小磁针,则小磁针静止时,其N极指向 P (选填“P”或“Q”)处。
【分析】磁感线的分布疏密可以反映磁场的强弱,越密越强,反之越弱。磁感线是有方向的,磁感线上的任何一点的切线方向跟小磁针放在该点的北极指向一致。
【解答】解:从图中可以看出a点的磁感线比b点的磁感线疏,故a点的磁场比b点的磁场弱。
小磁针静止在b点时,其N极指向与该点磁感线的方向一致,故N极指向P点。
故答案为:弱;P。
【点评】本题考查了磁感线的分布疏密可以反映磁场的强弱和磁感线的方向性。
11.(2025•揭阳校级模拟)《论衡》中记载:“司南之杓,投之于地,其柢指南”。如图所示,“柢”即握柄,是磁体的 S (选填“N”或“S”)极,静止时指向地磁场的 北 (选填“南”或“北”)极。指南针放在通电导线附近发生了轻微偏转,是因为通电导线周围存在 磁场 。
【分析】(1)磁体静止时,指南的叫南极用字母S表示;指北的叫北极,用字母N表示;
(2)地磁场的北极在地理南极附近,地磁场南极在地理北极附近;
(3)指南针放在通电导线附近发生了轻微偏转,说明受到磁场作用力,可以判断电流周围存在磁场。
【解答】解:地磁的北极在地理南极附近,地磁的南极在地理北极附近,“司南之杓,投之于地,其柢指南”,司南放到地上,静止时“柢”即握柄指向南方,即指向地磁场的北极(N极),由于异名磁极相互吸引,可知“柢”是磁体的S极。
指南针放在通电导线附近发生了轻微偏转,说明指南针受到磁场作用,说明通电导体周围存在磁场,也就是电流周围存在磁场。
故答案为:S;北;磁场。
【点评】此题考查了地磁场及电流周围存在磁场的知识,难度不大。
三、作图题(共1小题)
12.(2025•曲靖一模)通电螺线管上端放一小磁针,闭合开关S后,小磁针静止在如图所示的位置。请在括号里标出:通电螺线管的极性(“N”或“S”)、电源的极性(“+”或“﹣”)。
【分析】(1)知道小磁针静止时N极的指向,根据磁极间的相互作用判断出通电螺线管的磁极。
(2)根据安培定则判断出电流的方向,确定电源的正、负极。
【解答】解:(1)由图可知,小磁针静止时的上端为N极,下端为S极,根据异名磁极相互吸引、同名磁极相互排斥,则通电螺线管上端为N极,下端为S极;
(2)根据安培定则,伸出右手使大拇指指示螺线管的上端N极,则四指弯曲所指的方向为电流的方向,所以电流从螺线管的下端流入,则电源的下端为正极,上端为负极。如图所示:
【点评】本题属于安培定则的简单应用,安培定则不但可以由电流方向和线圈绕向判断磁极,也可以根据磁极和线圈的绕向判断电流方向。
四、实验探究题(共3小题)
13.(2025•运城模拟)“绿色回收,潜力无限。废旧物品,也能发光。”小明在实验室中发现两个闲置的、外形完全相同的镍铁合金棒和硅钢棒,他想知道用镍铁合金棒和硅钢棒制作的电磁铁的磁性哪个更强,请你选择合适的器材设计一个实验进行比较。
【分析】磁铁磁性强弱用电磁铁吸引大头针的多少来反映,电磁铁吸引大头针越多,电磁铁磁性越强,根据控制变量法设计实验。
【解答】解:实验器材:外形完全相同的镍铁合金棒和硅钢棒、带有绝缘外皮的长导线、电源、开关、定值电阻、导线、若干大头针。
实验步骤:①将一根带有绝缘外皮的长导线在镍铁合金棒上紧密缠绕,留出两端;
②用导线将它与电源、开关、定值电阻连接成串联电路;
③闭合开关,将电磁铁一端靠近若干大头针,记录用镍铬合金棒制成的电磁铁吸引大头针的数目为n1;
④断开开关,用硅钢棒替代镍铁合金棒,其他因素都不变;
⑤闭合开关,将电磁铁一端靠近若干大头针,记录用硅钢棒制成的电磁铁吸引大头针的数目为n2。
实验结论:若n1>n2,则用镍铁合金棒制成的电磁铁磁性更强;若 n1<n2,则用硅钢棒制成的电磁铁磁性更强;若 n1=n2,则用两种金属棒制成的电磁铁磁性一样强。
【点评】本题考查了探究影响电磁铁磁性强弱的因素,注意控制变量法的应用。
14.(2025•永寿县校级模拟)在“探究通电螺线管外部磁场方向”的实验中:
(1)由图﹣1呈现的实验现象可知,通电螺线管外部磁场与 条形磁铁 的磁场较为相似。
(2)如图﹣2所示,闭合开关,小磁针将 逆 (选填“顺”或“逆”)时针旋转。
(3)把电源的正、负极对调后,小磁针的指向变为与原来相反,这表明通电螺线管的磁场方向与 电流 方向有关。
(4)若实验时发现通电螺线管的磁场较弱,铁屑规则排列的效果不明显,为增强螺线管的磁场,可行的措施有 增加螺线管的线圈匝数 。(写出一条即可)
【分析】(1)通电螺线管外部磁场与条形磁铁的磁场较为相似。
(2)用安培定则,判断通电螺线管的极性,再根据磁极间的作用判断小磁针的旋转方向。
(3)通电螺线管的磁场方向与电流方向有关。
(4)为增强螺线管的磁场,可行的措施有增加螺线管的线圈匝数、增大电路中的电流、在螺线管中插入铁芯等。
【解答】解:(1)由实验可知,通电螺线管外部磁场与条形磁铁的磁场较为相似。
(2)需根据图2中螺线管的绕线方式和电流方向,利用安培定则判断螺线管的磁极,再根据磁极间相互作用规律判断小磁针旋转方向。图2中电流从螺线管右端流入,根据安培定则,右手握住螺线管,四指指向电流方向,大拇指指向螺线管左端,即左端为N极,右端为S极,小磁针N极会向左偏转,所以小磁针将逆时针旋转。
(3)把电源的正、负极对调后,螺线管中电流方向改变,小磁针指向与原来相反,这表明通电螺线管的磁场方向与电流方向有关。
(4)为增强螺线管的磁场,可行的措施有增加螺线管的线圈匝数、增大电路中的电流、在螺线管中插入铁芯等。
故答案为:(1)条形磁铁;(2)逆;(3)电流;(4)增加螺线管的线圈匝数。
【点评】本题考查的是通电螺线管的磁场分布;知道通电螺线管的磁场方向与电流的方向有关。
15.(2025•桂林二模)(1)如图甲,在“探究固体熔化时温度的变化规律”实验中,温度计示数为 48 ℃,海波熔化过程中不断吸收热量,温度 保持不变 。
(2)如图乙所示,在“探究凸透镜成像规律”的实验中,测得凸透镜的焦距为 10.0 cm;图丙中,若光屏上有清晰的像,应该是倒立、 缩小 的实像。
(3)图丁为探究“电磁铁磁性强弱与哪些因素有关”的实验装置。实验中,将滑动变阻器的滑片向左移动的过程中,弹簧的长度 变长 (选填“变长”“变短”或“不变”),由此可初步得出:电磁铁磁性的强弱与 电流的大小 有关。
【分析】(1)温度计读数时要认清分度值和液面在零刻度线上方还是下方。晶体的熔化特点:不断吸收热量,温度保持不变。
(2)凸透镜成像口诀:一倍焦距分虚实,二倍焦距分大小,实像倒,居异侧,虚像正,居同侧,物近像远像变大,焦点以内反变化。
(3)电磁铁磁性的强弱受电流的大小、线圈的匝数,以及铁芯的有无等因素的影响。
【解答】解:(1)甲图中温度计的分度值是1℃,且刻线往上越来越大,读数为48℃。
海波是晶体,根据晶体的熔化特点可知,在熔化过程中不断吸收热量,温度保持不变。
(2)乙图中刻度尺的分度值是1cm,则该凸透镜的焦距为f=50.0cm﹣40.0cm=10.0cm,
图丙中物距大于像距,且在光屏上有清晰的像,根据凸透镜成像规律可知,成倒立、缩小的实像。
(3)据丁图可知,电路是串联的,将滑动变阻器的滑片向左移动的过程中,变阻器接入电路中的阻值变小,电流会变大,若弹簧的长度会变长,说明电磁铁的磁性会增强,电磁铁对小铁块的吸引能力增强,由此可得电磁铁磁性的强弱与电流的大小有关。
故答案为:(1)48;保持不变;(2)10.0;缩小;(3)变长;电流的大小。
【点评】本题主要考查了有关晶体的熔化实验,凸透镜成像实验,以及影响电磁铁磁性强弱的因素。
五、解答题(共1小题)
16.(2025春•南沙区校级月考)动圈式扬声器是把电信号转换成声信号的一种装置。图甲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。
(1)如图乙,若把扬声器的A接线处接电源的正极,B接负极,则线圈的右端是 N 极(选填“N”或“S”);
(2)用“⊗”表示导线中的电流垂直纸面向内,“⊙”表示导线中的电流垂直纸面向外,线圈中P处的导线受到磁场的力FP方向如图丙中所示,请在图丙中画出线圈Q处受力的方向;
(3)把某音频信号输入扬声器时,固定在扬声器附近分贝仪的示数和示波器显示的图像如图丁;仅改变扬声器发出的声音响度,声音的频率不变,此时分贝仪的示数如图戊,则示波器上的图像可能为选项中的 C 。
【分析】(1)根据安培定则确定通电线圈的磁极;
(2)通电导线在磁场中受力方向与电流方向和磁场方向有关,当只改变其中一个方向时受力方向会相反,当同时改变电流和磁场方向时受力方向不变;
(3)响度的影响因素是振幅;声音的频率不变时,相同时间内的振动次数不变。
【解答】解:(1)若把扬声器的A接线柱接电源的正极,B接负极,则电流从线圈的左侧流入,右侧流出,由安培定则可知,通电线圈的右端是N极;
(2)由图可知,线圈Q处导线中的电流方向与线圈中P处的导线的电流方向相反,导线所处的磁场方向相反,由通电导线在磁场中受力方向与电流方向和磁场方向关系可知,线圈Q处受力的方向与线圈中P处的导线受到磁场的力FP方向相同,如图所示:
(3)由题意和图示可知,扬声器发出声音的响度减小,即声波的振幅减小,而声音的频率不变(相同时间内的振动次数不变),则示波器上的图像可能为选项中的C图。
故答案为:(1)N;(2)见解析;(3)C。
【点评】本题考查了安培定则、通电导体在磁场中受到力的作用、声音的利用等,属于综合题。
六、计算题(共2小题)
17.(2020•西华县一模)我国不少城市出现了一种共享纯电动汽车。它不仅环保,而且使用成本还不到传统汽车的,该型汽车的空车质量为800kg,电池容量44kW•h,共有4个轮子,每个轮胎与地面的接触面积为50cm2,标准承载200kg,请你回答下面的问题:(g取10N/kg)
(1)该共享汽车使用的是电能电动机是核心部分,电动机工作时能量的转化是 电能转化为机械能和内能 电动机的工作原理是 通电线圈在磁场中受力转动 。
(2)标准承载下,电动汽车静止时对水平地面的压强是多少?
(3)如图所示是电动汽车行驶在某路段的路程与时间图像,如果汽车受到地面的阻力为总重的0.09倍,在标准承载下,电动汽车以该速度匀速行驶1分钟的耗电量为0.4kW•h,电动机的效率是多少?
【分析】(1)电动机制作原理是利用通电线圈在磁场中受力转动原理工作的,其工作时主要是电能转化为机械能,还有少部分电能转化为内能;
(2)标准承载下,电动汽车静止时对水平地面的压力等于空车和标准承载的最大总重力,根据F=G=mg求出其大小,受力面积等于4个轮胎与地面接触面积之和,根据p求出对水平地面的压强;
(3)由图可知,电动汽车做匀速直线运动,读出一组数据,根据v求出电动汽车行驶的速度,再根据s=vt求出电动汽车以速度匀速行驶1分钟的路程,电动汽车匀速行驶时处于平衡状态,受到的牵引力和阻力是一对平衡力,二力大小相等,根据F=f=0.09G求出电动汽车的牵引力,根据W=Fs求出电动汽车牵引力做的功,利用η100%求出电动汽车发动机的效率。
【解答】解:
(1)电动机正常工作时,将电能转化为机械能和内能,电动机是利用通电线圈在磁场中受力转动原理工作的;
(2)标准承载下,电动汽车静止时对水平地面的压力:
F=G总=(m车+m人)g=(800kg+200kg)×10N/kg=1×104N,
受力面积:
S=4×50cm2=200cm2=2×10﹣2m2 ,
电动汽车静止时对水平地面的压强:
p5×105Pa;
(3)由图可知,电动汽车做匀速直线运动,当t1=3s时,s1=60m,
则电动汽车行驶的速度:
v20m/s,
电动汽车以速度匀速行驶1分钟的路程:
s=vt=20m×60s=1200m,
因电动汽车匀速行驶时处于平衡状态,受到的牵引力和阻力是一对平衡力,
所以,电动汽车的牵引力:
F1=f=0.09G总=0.09×1×104N=900N,
电动汽车牵引力做的功:
W有=F1s=600N×1200m=1.08×106J,
电动汽车发动机的效率:
η100%=75%。
答:(1)电能转化为机械能和内能;通电线圈在磁场中受力转动;
(2)标准承载下,电动汽车静止时对水平地面的压强是5×105Pa;
(3)电动机的效率是75%。
【点评】本题考查了电动机的原理和能量的转化、重力公式、压强公式、速度公式、做功公式、效率公式以及二力平衡条件的应用等,从图中获取有用的信息是关键,要注意物体对水平面的压力和自身的重力相等。
18.(2021•绍兴)某兴趣小组设计了一种恒温箱电路,如图甲所示,工作电路电源电压U1=220V,R1=242Ω,控制电路电源电压U2=3V,R2=300Ω,热敏电阻R能即时感知恒温箱内温度,其阻值与温度的关系如图乙,不计线圈的电阻,当线圈中的电流大于或等于40mA时,继电器的衔铁被吸合,动触点A与静触点B接触;当线圈中的电流小于或等于30mA时衔铁被释放,动触点A与静触点C接触。求:
(1)闭合开关S1和S2,恒温箱开始工作,此时衔铁的动触点A与 C (选填“B”或“C”)静触点相接触。
(2)电热丝R1正常工作5分钟消耗的电能。
(3)分析计算恒温箱正常工作时的温度变化范围。
【分析】(1)闭合开关S1和S2,恒温箱开始工作,根据电路的连接方式判定动触点和哪个静触点接触;
(2)根据Wt求出消耗的电能的多少;
(3)当线圈中的电流大于或等于40mA时,继电器的衔铁被吸合,动触点A与静触点B接触,此时发热体停止工作,此时的温度最高;当线圈中的电流小于或等于30mA时衔铁被释放,动触点A与静触点C接触,此时的温度最低;分别求出热敏电阻的阻值,根据图像得出温度的取值范围。
【解答】解:(1)闭合开关S1和S2,恒温箱开始工作,即电热丝R1正常工作,所以衔铁的动触点A与C静触点相接触;
(2)电热丝R1正常工作5分钟消耗的电能为:Wt5×60s=6×104J;
(3)当恒温箱的温度达到最高时,衔铁被吸下,即此时控制电路的电流为:I=40mA=0.04A;
此时R的阻值为:R75Ω;根据图乙可知,此时的最高温度为100℃;
当电磁铁衔铁被吸合时,R与R2并联;当恒温箱温度最低时,控制电路的电流为:I'=30mA=0.03A;
根据欧姆定律可知,通过R2的电流为:I20.01A;
根据并联电路的电流关系可知,通过热敏电阻的电流为:I'R=I'﹣I2=0.03A﹣0.01A=0.02A;
此时热敏电阻接入电路的电阻为:R'2150Ω,根据图乙可知,此时的最低温度为90℃;
所以恒温箱正常工作时的温度变化范围是90℃~100℃。
答:(1)C;
(2)电热丝R1正常工作5分钟消耗的电能为6×104J;
(3)恒温箱正常工作时的温度变化范围为90℃~100℃。
【点评】本题考查了并联电路的特点和欧姆定律、电功公式的应用,分清恒温箱内最低温度和最高温度时控制电路的电流是关键。
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$九年寒假分层作业(物理)
基础卷必会题
第二十章电与磁(基础卷)
一、选择题(共6小题)
1.(2025河南一模)如图所示,将带绝缘层的导线绕在塑料管外,导线两端连接着小灯泡,形成闭合电路,管内
有一强磁体。快速摇动此装置,发现小灯泡不断闪烁,下列说法正确的是()
A.
该现象属于电流的磁效应B.该现象与电动机原理相同
C.该现象与发电机原理相同D.此过程将磁能转化为光能
摇动
方向
第1题图
第4题图
第5题图
2.(2025·南岗区校级一模)关于磁现象,以下说法错误的是(
A.磁体周围存在着磁感线
B.
磁体之间的相互作用是通过磁场产生的
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.能够自由转动的小磁针静止时,其N极指向地理北极附近
3.(2025西宁)学以致用,动手动脑,有“物”有“理”,下列小制作与原理相符的是()
A.自制气压计
B.自制机翼模型
C.自制电动机
D.自制温度计
吹
液体的热胀冷缩
流体压强与流速的关系
电磁感应
大气压强
A.A
B.B
C.C
D.D
4.(2025·槐荫区三模)如图所示,在电磁铁正上方用弹簧挂着一条形磁铁,开关闭合后,当滑片P从a端向b端滑
动过程中,下列说法正确的是()
A.
电流表示数变小,电磁铁上端是N极,弹簧长度变短
B.电流表示数变小,电磁铁上端是S极,弹簧长度变长
C.电流表示数变大,电磁铁上端是S极,弹簧长度变长
D.
电流表示数变大,电磁铁上端是N极,弹簧长度变短
5.(2025·西华县三模)用如图所示的装置探究磁场对通电直导线的作用,给铝棒AB通电,观察到AB向右运动,
要使AB通电后向左运动,下列做法中可行的是()
A.仅换用磁性更强的蹄形磁体
B.仅增加AB中的电流
C.仅将蹄形磁体的N、S极对调
D.仅将铝棒AB换成铜棒
6.(2025·辽宁一模)如图所示,电磁血流计是利用电磁感应原理制成的,用来检测血流速度和血流量的仪器。其
工作原理与选项图原理相同的是(
品衔铁
3电源
铃碗
B
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九年寒假分层作业(物理)
基础卷必会题
二、填空题(共5小题)
7.(2025揭阳校级模拟)亲爱的同学,请你根据掌握的物理知识,回答下列问题。
uwluud
0
kW.h
09316
64
×1000
×100
220V5A50Hz
1800r/kWh)
图2
图5
图3
×10
图4
图1
(1)如图1所示,变阻箱示数为
2:如图2所示,电压表示数为
V,如图3所示,
电能表的示数为
kWh。
(2)如图4所示,弹簧测力计分度值是
N,指针所示被测物重是
N
(3)用图5装置探究“什么情况下磁可以生电”的实验过程中,磁体不动,导体b水平向左运动,灵敏电流
计指针向右偏转;导体b不动,磁体水平向左运动,灵敏电流计指针向
(选填“左”或“右”)偏
转;导体b在图示位置竖直方向上下运动,灵敏电流计
选填“发生”或“不发生”)偏转。
8.(2025·祁阳市校级模拟)2024年10月10日,中国流动科技馆于湖南怀化巡展,如图所示为展品铁钉桥,给
“桥墩”通电,它就能吸引铁钉,这是利用电流的
效应,小铁钉和桥墩接触时被
,有了
磁性,所以铁钉又能吸引其他的铁钉,从而连接成一座桥。
④
衔铁
也刀
绿灯
6
红灯
o电源。
电源。
第8题图
第9题图
第10题图
9.(2025·定西三模)如图所示是一个水位自动报警器的原理图。水位到达金属块A之后,
(选填“红”
或“绿”)灯亮;若控制电路电源右端为正极,则电磁铁上端为
极(选填“N'或“S);当绿灯亮时
电磁铁
(选填“有”或“无”)磁性。
10.(2025·昆山市模拟)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”);若在b点放置一个可自由转动的小磁针,则小磁针静止
时,其N极指向
(选填“P”或“O”)处。
11.(2025•揭阳校级模拟)《论衡》中记载:“司南之杓,投之于地,其柢指南”。如图所示,“柢”即握柄,是
磁体的
(选填“N或“S”)极,静止时指向地磁场的
(选填“南”或“北”)极。指南针放
在通电导线附近发生了轻微偏转,是因为通电导线周围存在
N
图-1
图-2
第11题图
第12题图
第14题图
三、作图题(共1小题)
12.(2025·曲靖一模)通电螺线管上端放一小磁针,闭合开关S后,小磁针静止在如图所示的位置。请在括号里标
出:通电螺线管的极性(“N或“S”)、电源的极性(“+”或“-”)。
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基础卷必会题
四、实验探究题(共3小题)
13.(2025运城模拟)“绿色回收,潜力无限。废旧物品,也能发光。”小明在实验室中发现两个闲置的、外形完
全相同的镍铁合金棒和硅钢棒,他想知道用镍铁合金棒和硅钢棒制作的电磁铁的磁性哪个更强,请你选择合适
的器材设计一个实验进行比较。
14.(2025永寿县校级模拟)在“探究通电螺线管外部磁场方向”的实验中:
(1)由图-1呈现的实验现象可知,通电螺线管外部磁场与
的磁场较为相似
(2)如图-2所示,闭合开关,小磁针将
(选填“顺”或“逆”)时针旋转。
(3)把电源的正、负极对调后,小磁针的指向变为与原来相反,这表明通电螺线管的磁场方向与
方向有关。
(4)若实验时发现通电螺线管的磁场较弱,铁屑规则排列的效果不明显,为增强螺线管的磁场,可行的措施有
。(写出一条即可)
15.(2025桂林二模)(1)如图甲,在“探究固体熔化时温度的变化规律”实验中,温度计示数为
℃,海波熔化过程中不断吸收热量,温度
光屏
■小铁块
A
阿啊
吵
20304050cm
20304050cm
母
丙
(2)如图乙所示,在“探究凸透镜成像规律”的实验中,测得凸透镜的焦距为
cm:
图丙中,若
光屏上有清晰的像,应该是倒立、
的实像。
(3)图丁为探究“电磁铁磁性强弱与哪些因素有关”的实验装置。实验中,将滑动变阻器的滑片向左移动的过
程中,弹簧的长度
(选填“变长”“变短”或“不变”),由此可初步得出:电磁铁磁性的强弱与
有关。
五、解答题(共1小题)
16.(2025春·南沙区校级月考)动圈式扬声器是把电信号转换成声信号的一种装置。图甲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。
锥形纸盆
68dB
永久磁体
96dB
分贝仪
分贝仪
Bo
图年
图丙
图丁
图戌
C
D
(1)如图乙,若把扬声器的A接线处接电源的正极,B接负极,则线圈的右端是
极(选填“N或
“S”);
(2)用“⑧”表示导线中的电流垂直纸面向内,“⊙”表示导线中的电流垂直纸面向外,线圈中P处的导线受
到磁场的力Fp方向如图丙中所示,请在图丙中画出线圈Q处受力的方向;
(3)把某音频信号输入扬声器时,固定在扬声器附近分贝仪的示数和示波器显示的图像如图丁;仅改变扬声器
发出的声音响度,声音的频率不变,此时分贝仪的示数如图戊,则示波器上的图像可能为选项中的
第3页(共5页)
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六、计算题(共2小题)
17.(2020西华县一模)我国不少城市出现了一种共享纯电动汽车。它不仅环保,而且使用成本还不到传统汽车的
8,该型汽车的空车质量为800kg,电池容量4W-h,共有4个轮子,每个轮胎与地面的接触面积为50cm2,
标准承载200kg,请你回答下面的问题:(g取10N/kg)
(1)该共享汽车使用的是电能电动机是核心部分,电动机工作时能量的转化是
电动机的
工作原理是
(2)标准承载下,电动汽车静止时对水平地面的压强是多少?
(3)如图所示是电动汽车行驶在某路段的路程与时间图像,如果汽车受到地面的阻力为总重的0.09倍,在标
准承载下,电动汽车以该速度匀速行驶1分钟的耗电量为0.4kWh,电动机的效率是多少?
s/m
60
40
。
01
2 3 t/s
18.(2021绍兴)某兴趣小组设计了一种恒温箱电路,如图甲所示,工作电路电源电压U1=220V,R1=2422
控制电路电源电压U2三3V,R2三300,热敏电阻R能即时感知恒温箱内温度,其阻值与温度的关系如图乙
不计线圈的电阻,当线圈中的电流大于或等于40mA时,继电器的衔铁被吸合,动触点A与静触点B接触:当
线圈中的电流小于或等于30mA时衔铁被释放,动触点A与静触点C接触。
求:(1)闭合开关S1和S2,恒温箱开始工作,此时衔铁的动触点A与
(选填“B”或“C”)静触点相
接触。
(2)电热丝R,正常工作5分钟消耗的电能。
(3)分析计算恒温箱正常工作时的温度变化范围。
S1
◆R/0
200
衔铁
150
R2
10
0
8090100110t/C
图甲
图乙
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