2021-2022学年最新沪科版九年级物理第十七章从指南针到磁浮列车达标测试试卷(含答案详解)

1、沪科版九年级物理第十七章从指南针到磁浮列车达标测试 考试时间：90分钟；命题人：物理教研组考生注意：1、本卷分第I卷（选择题）和第卷（非选择题）两部分，满分100分，考试时间90分钟2、答卷前，考生务必用0.5毫米黑色签字笔将自己的姓名、班级填写在试卷规定位置上3、答案必须写在试卷各个题目指定区域内相应的位置，如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新的答案；不准使用涂改液、胶带纸、修正带，不按以上要求作答的答案无效。第I卷（选择题 30分）一、单选题（10小题，每小题3分，共计30分）1、首先发现电流周围存在磁场的物理学家是（）A伏特B安培C帕斯卡D奥斯特2、如图所示，闭合开关S1、S2，两个

2、通电螺线管的相互作用情况及A、B端的极性分别是（）A相斥，A端为N极，B端为N极B相吸，A端为S极，B端为N极C相斥，A端为S极，B端为S极D相吸，A端为N极，B端为S极3、楼道应急灯在没有停电时，灯不亮；停电时，标有“12V”字样的两盏灯都会正常发光，下列电路正确的是（）ABCD4、关于磁场，下列说法中正确的是（ ）A磁场是由无数条磁感线组成的B任何物质在磁场中都能被磁化并保持磁性C磁极间的相互作用是通过磁感线发生的D磁场看不见摸不着，但是可以借助小磁针感知它的存在5、下面所做探究实验与得出结论相匹配的是（）A托里拆利实验可以得出液体内部存在压强B奥斯特实验可以得出通电导体周围存在磁场C用小

3、磁针探究磁体周围磁场的实验可以得出磁感线是真实存在的D探究带电体间的相互作用的实验可以得出同种电荷相互吸引，异种电荷相互排斥6、下列有关电与磁的说法正确的是（）A磁感线是用来形象描述磁场的，是真实存在的B奥斯特实验说明电流周围存在着磁场C磁体周围的磁感线都是从磁体的南极出来回到磁体的北极D同名磁极相互吸引，异名磁极相互排斥7、目前， 市区里的老旧小区正在进行水路改造， 改造中用到了冲击钻， 冲击钻工作时， 钻头在电动机的带动下， 不断地冲击墙壁打出圆孔， 如图所示，冲击钻在工作过程中， 关于其能量转化正确的是（）A内能转化为机械能B内能转化为电能C只有机械能和电能的转化D有电能、机械能和内能的

4、转化8、下列关于电和磁的说法正确的是（）A铁和铝都能够被磁体吸引B磁感线是磁体周围真实存在的曲线C奥斯特实验说明电流的周围存在着磁场D电磁铁磁性的强弱只与电流的大小有关9、如图所示，电源两端电压不变，当开关S闭合时，电磁铁能吸起许多大头针。下列关于电磁铁的说法中正确的是 （）A电磁铁的上端是N极B电磁铁磁性的强弱可以通过吸起大头针的数目来判断C若滑片P向左移动，电磁铁吸起的大头针数量会减少D若仅将电路中的电源正负极对调，电磁铁会吸起更多的大头针10、下列用电器中，主要利用电流热效应工作的是（）A电风扇B电冰箱C电热毯D电视机第卷（非选择题 70分）二、填空题（5小题，每小题3分，共计15分）1

5、、通电螺线管的磁场方向与_方向有关。磁场的强弱与_、_、有无铁芯有关。2、如图是演示巨磁电阻效应原理的示意图，GMR是巨磁电阻，它的阻值在磁场中随磁性增强而急剧减小。当滑动变阻器滑片P向左滑动，电磁铁周围的磁场_（选填“增强”、“减弱”或“不变”），电压表示数_（选填“变大”、“变小”或“不变”），指示灯的亮度_（选填“变暗”、“变亮”或“不变”）。3、如图是小敏探究通电螺线管外部的磁场分布的实验装置（小磁针黑端为N极）。（1）闭合开关，小磁针将_（选填“顺时针”或“逆时针”）转动；（2）在通电螺线管四周不同位置摆放多枚小磁针后，小敏发现通电螺线管外部的磁场与_磁体的磁场相似。（3）若小敏想增

6、强通电螺线管的磁场，可以采取的措施是_。（只填一种，合理即可）4、根据图中通电螺线管的S极，可以判断：静止的小磁针_端为N极，电源的_端为正极（两空均选填“左”或“右”）。5、磁体周围存在着一种能使小磁针偏转，但看不见摸不着的物质叫做_，物理学中把小磁针静止时_所指的方向规定为该点磁场方向。三、计算题（5小题，每小题8分，共计40分）1、科技小组的同学设计了如图甲所示的恒温箱温控电路，它包括控制电路和受控电路两部分，用于获得高于室温、且温度在一定范围内变化的“恒温”其中控制电路电源电压为36V，R为可变电阻，Rt为热敏电阻（置于恒温箱内），热敏电阻阻值随温度变化的关系如图乙所示，继电器线圈电阻

7、R0为50已知当控制电路的电流达到0.04A时，继电器的衔铁被吸合；当控制电路的电流减小到0.036A时，衔铁会被释放加热器的规格是“220V 1000W”，恒温箱内部空间大小是2m3，空气的密度是1.30kg/m3，比热容是103J/（kg）（1）如图甲所示状态，通过加热器的电流多大？（2） 加热器产生的热量有80%转化为恒温箱内空气的内能，若使恒温箱内空气温度从25升高到65，加热器需正常工作多长时间？（3） 若要使恒温箱内可获得上限为100的“恒温”，当可变电阻R调节到多大？ （4）如果需要将恒温箱内的下限温度设为50的“恒温”，则应将可变电阻R调节为多大？2、热带鱼需要在一定的温度范围

8、才能正常的生长，如图甲是某同学家的水族箱工作原理图，水族箱内安装的电热丝R1上标有“220V 200W”的字样，Rx为热敏电阻，R2为滑动变阻器，当水面到达图中所示的位置，接触开关S1就会导通，水温由22升高到设定值28，开关S2断开，水温自然冷却到22时开关S2闭合，再次使水升温，水族箱循环工作使箱内水温稳定在热带鱼正常的生长范围之内，水温随时间变化图像如图乙所示求：(1)热敏电阻Rx随温度的升高而_（选填“增大”或“减小”），理由是：_；(2)水族箱正常加热时，通过电热丝的电流是多少？_(3)该水族箱一天消耗的电能；_(4)若要将水族箱内的最高温度调至30，滑动变阻器R2的滑片应向_（选填

9、“左”或“右”）移动。3、某展览厅为保护展品，在屋顶采用光敏材料设计了调光天窗，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，自动启动节能灯泡予以补光。调光天窗的电路原理如图所示，控制电路电源电压U1=12V，工作电路电源电压U2=220V，R2为定值电阻，P为电磁铁，其线圈电阻约10，当电流达到60mA时刚好能吸合衔铁，使电动卷帘工作。R1为光敏电阻，其阻值与光照强度之间的关系如下表所示。光照强度E/cd1.01.52.02.53.03.5光敏电阻R1/1209070584840(1)工作电路中的L代表安装在展厅内的20盏“220V 10W”的节能灯，这些灯同时正常发光4小

10、时，耗电多少千瓦时?(2)当外界光照强度达到1.0cd时，电动卷帘便开始工作，R2的阻值是多少?(3)当电阻R2消耗的电功率为0.7W时，外界光照强度是多少?(4)为了节能，需要在光照强度更弱时才能启动节能灯照明，请结合公式说明如何更换电阻R2?4、物体被照明的程度可用照度表示，单位是lx某光敏电阻的阻值随照度变化的关系如图所示，如图是一种灯光和电铃的控制电路图，要求当开关S闭合时，光敏电阻上的照度小于0.9lx只有灯L1亮，照度大于等于0.91x时，灯L2亮、电铃响已知控制电路的电源电压是220V，电磁继电器的线圈电阻可以忽略不计，其中电流达到20mA时才能把金属片吸下试通过计算说明在虚线框

11、内并联接入一个多大的电阻才能使控制电路正常工作 5、近年来，智能机器人进入百姓家，如图所示是质量为4kg的扫地机器人某次工作时的情景，在4s内沿水平直线运动了2m，此过程机器人所提供的牵引力为50N，g取10N/kg求：（1）为智能机器人提供牵引力的是电动机，电动机的原理是_；（2）若机器人静止充电时和地面的接触面积为2cm2，则它对地面的压强为多少_？（3）上述工作过程中牵引力的功率为多少_？四、实验探究（3小题，每小题5分，共计15分）1、在研究影响电磁铁磁性强弱因素的实验中，当电磁铁的线圈匝数一定时，改变并记录通入线圈中的电流，观察并记录电磁铁吸引大头针的个数，得出如下数据：电流/A0.

12、20.40.60.8电磁铁吸引大头针的个数/个152145请根据表中数据，归纳出实验结论：_。2、磁场看不见、摸不着，小明想利用小磁针来探究通电螺线管外部磁场分布。将许多小磁针放在通电螺线管周围的不同位置，接通电路后观察各小磁针静止时的指向（黑色一端为N极），然后根据小磁针指向，画出螺线管周围的磁感线。（1）通过观察图甲中小磁针静止时N极的指向，判断出该通电螺线管右端的极性为_极；（2）观察图甲和图乙发现，通电螺线管外部的磁场分布与_磁体周围的磁场分布十分相似。后来小明对调电源正、负极重新实验，发现小磁针静止时N极的指向都与原来相反，这说明通电螺线管的磁场方向与_有关。3、在做“探究通电螺线管

13、外部磁场的方向”的实验时，小明在螺线管周围摆放一些小磁针。（1）实验中小磁针的作用是：_。（2）通电后小磁针的指向如图甲所示，由此可看出通电螺线管外部的磁场与_磁体的磁场相似。（3）小明改变螺线管中的电流方向，发现小磁针转动180，南北极所指方向发生了改变，由此可知：通电螺线管外部磁场方向与螺线管中的_方向有关。（4）由安培定则可知乙图中S闭合后，螺线管的上端为_极。-参考答案-一、单选题1、D【详解】丹麦物理学家奥斯特发现了电流的磁效应，发现电流周围存在磁场。故ABC不符合题意，D符合题意。故选D。2、B【详解】右手握住通电螺线管，是指环绕方向和电流方向相同，大拇指所指方向就是N极，所以左边

14、螺线管的A端为S极，右端为N极。右边螺线管的B端为N极，左端为S极。同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，所以两个通电螺线管相互吸引。故B符合题意，ACD不符合题意。故选B。3、D【详解】A由图知，没有停电时，电磁铁有磁性，吸引衔铁，两盏灯都不接入电路中，灯不发光，停电时，电磁铁不具有磁性，衔铁在弹簧的作用下向上运动，使两个灯泡接入电路中，都发光，由于这两盏灯是串联的，每盏灯两端的电压都小于额定电压，故两盏灯都不能正常发光，故A错误；B由图知，没有停电时，电磁铁有磁性，吸引衔铁，使下面的一只灯泡发光；停电时，衔铁向上运动，只有上面的灯泡会发光，故B错误；C由图知，没有停电时，电磁铁有磁性，吸引衔

15、铁，下面的两只灯泡都发光，而停电时，衔铁被弹簧拉起，则两只灯泡都不发光，故C错误；D由图知，没有停电时，电磁铁有磁性，吸引衔铁，上面的两只灯泡都不发光（即熄灭）；停电时，衔铁被弹簧拉起，上面两只并联的灯泡可以在12V的电压下正常发光，故D正确。故选D。4、D【详解】A磁感线是为研究磁场的性质而引入的一种理想化的物理模型，不是真实存在的，故A 错误；B只有铁磁性物质在磁场中才能被磁化，故B错误；C磁极间的相互作用是通过磁场发生的，故C错误；D磁场看不见摸不着，但是可以借助小磁针在磁场中受力而偏转感知它的存在，故D正确。故选D。5、B【详解】A托里拆利最早精确地测出了大气压的值，不是液体的压强，故

16、A不符合题意；B奥斯特实验说明通电导体周围存在磁场，故B符合题意；C磁感线是理想化的物理模型，磁感线实际上并不存在，故C不符合题意；D根据带电体间的相互作用的实验可以得出同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引，故D不符合题意。故选B。6、B【详解】A磁感线是用来形象描述磁场的，但不是真实存在的，是我们假象出来的，故A错误；B丹麦物理学家奥斯特于1820年通过实验首先发现电流的周围存在着磁场，故B正确；C磁体周围的磁感线都是从磁体的北极出来回到磁体的南极，故C错误；D同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，故D错误。故选B。7、D【详解】当电流通过电动机时，电流做功，消耗电能转化为机械能和内能；钻头冲击

17、墙壁，克服摩擦做功，将机械能转化为内能；由此分析可知，在该过程中存在电能、机械能和内能的转化，故ABC错误；D正确。故选D。8、C【详解】A磁体能够吸引铁钴镍，但不能吸引铝，故A错误；B磁感线是人们为了描述磁体周围空间磁场的情况，假想出来的一些闭合曲线，并不是真实存在的，故B错误；C奥斯特实验说明电流的周围存在着磁场，故C正确；D电磁铁磁性的强弱既与电流的大小有关，还与线圈匝数有关，故D错误。故选C。9、B【详解】A由图中可知，当开关S闭合后，由安培定则可知，电磁铁的下端是N极，故A错误；B电磁铁的磁性越强，吸起的大头针的数目越多，所以电磁铁的磁性强弱可以通过吸起大头针的数目来判断，故B正确；

18、C由图中可知，若滑片P向左移动，则滑动变阻器接入电路中的阻值变小，故由欧姆定律可知，电路中的电流变大，即电磁铁的磁性变强，故电磁铁吸起的大头针数量会增加，故C错误；D若仅将电路中的电源正负极对调，则电磁铁的正负极对调而磁性强弱不变，故电磁铁吸引的大头针的数量不变，故D错误。故选B。10、C【详解】A电风扇工作时主要将电能转化为机械能，利用了磁场对通电导体的作用工作的，故A不合题意；B电冰箱工作时主要将电能转化为机械能，利用了磁场对通电导体的作用工作的，故B不合题意；C电热毯工作时主要把电能转化为内能，是利用电流热效应工作的，故C符合题意；D电视机工作时，主要将电能转化为光能、声能等，不是利用电

19、流热效应工作的，故D不合题意。故选C。二、填空题1、电流 电流的大小 线圈的匝数 【详解】略2、增强 变小 变亮 【详解】1当滑动变阻器滑片P向左滑动时，滑动变阻器接入电路的阻值减小，则电路的总电阻变小，由欧姆定律可知，电路电流变大，因此电磁铁磁性增强，周围磁场增强。23因为巨磁电阻的阻值在磁场增大时急剧减小，所以此时巨磁电阻的阻值会变小，电路中的总电阻变小，根据串联电路分压的规律可知，电压表的示数变小，由欧姆定律可知，电路中的电流变大，通过指示灯的电流变大，由可知，灯的实际功率变大，所以指示灯变亮。3、逆时针 条形 增加线圈匝数 【详解】1由图可知电流由螺线管右上方方流入，用右手握住螺线管，

20、四指沿电流方向，则大拇指向左，故螺线管左端为N极，右端是S极；因同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，所以小磁针的S极将转向左侧，N极将转向右侧，即小磁针将逆时针转动。2在通电螺线管四周不同位置摆放多枚小磁针后，会发现这些小磁针的分布与条形磁体周围小磁针的分布类似，所以通电螺线管外部的磁场与条形磁体相似。3影响通电螺线管磁性的因素：电流的大小、线圈匝数的多少、有无铁芯。电流越大、线圈匝数越多、有铁芯，磁性越强。所以小敏可以通过增加线圈匝数来增强通电螺线管的磁场。4、左 左 【详解】12图中螺线管的左端为S极，根据异名磁极相互吸引，可知小磁针的左端为N极，再利用安培定则，使拇指指向N极，其余四指环

21、绕的方向就是导体中电流的方向，因此可判断出电源的“+”极在如图电源的左端。5、磁场 N极 【详解】1磁场的概念，是存在于磁体周围的空间场，一般用假象的磁感线来描述，故磁体周围存在着一种能使小磁针偏转，但看不见摸不着的物质为磁场。2物理学中把小磁针静止时N极所指的方向规定为该点磁场方向。三、计算题1、（1）4.55A（2）130s（3）450（4）150【详解】(1)由图甲所示电路可以知道，工作电路是通路，加热器处于加热状态受控电路电源电压为220V，加热器的规格“220V 1000W”，此时加热器在额定电压下工作，其电流为：(2) 恒温箱内空气温度从25升高到65需要吸收的热量为：设加热器需正

22、常工作时间为t，则放出的热量为W=Pt（其中P=1000W），根据已知列方程如下：80%Pt=1.04105J，计算得t=130s；(3) 若要使恒温箱内可获得上限为100的“恒温”，欲使电流达到0.04A的最高衔接电流，控制电路的电阻应该为，读图乙可知100时热敏电阻的阻值为400，所以可变电阻R此时调节为：90040050=450；(4) 当获得最高温度为50时，欲使电流达到0.036A的最低释放电流，控制电路的电阻应该为，读图乙可知50时热敏电阻的阻值为800，所以可变电阻R此时调节为：100080050=150；2、增大 Rx增大，总电阻增大，总电流减小 电磁铁磁性减弱，S2断开 0.

23、91A 4.8106 J 左 【详解】(1)1由图可知，热敏电阻Rx与滑动变阻器R2和通电螺线管串联后接在5V的电源上：若热敏电阻Rx 随温度的升高而减小，根据电阻的串联，总电阻减小，由欧姆定律，电路的总电流变大，通电螺线管的磁性增强，衔铁S2被吸引，则R1所在加热电路连通，水厢内水温升高，因热敏电阻Rx 随温度的升高而减小，重复上面的过程，加热电路一直工作，不符合题意；若热敏电阻Rx 随温度的升高（当温度从22升高到28）而增大，根据电阻的串联，总电阻减大，由欧姆定律，电路的总电流变小，通电螺线管的磁性减弱，衔铁S2在弹力的作用下切断路加热电路，加热电路停止工作，符合题意。(2)2正常工作时

24、电热丝的电流：I= 0.91A(3)3由图乙可知，水族 箱 一个 循 环用 时 400 min，工 作一天，即24h，包含的工作循环=3.6个循环，前三个工作循环，每个工作时间（加热时间）为 100 min，第四个工作循环 所用时间为0.6400 min=240min故加热的工作时间仍为 100 min，总工作时间t=3100 min+100 min=400min消耗的电能W=Pt=200 W40060s=4.8106 J (4)4水温提高会使热敏电阻的阻值增大，根据I=在电路中电流一定时，故需减小滑动变阻器电阻，因此应将滑片向左移。3、 (1)0.8kWh；(2)70；(3)3.5cd；(4

25、)换用阻值更小的电阻替换R2【详解】(1)20盏灯的总功率为P=20P1=2010W=200W=0.2kW同时工作4 h消耗的电能W=Pt=0.2kW4h=0.8kWh(2)当E=1cd时，由表格数据可知，光敏电阻R1=120，电路电流达到吸合电流60mA合0.06A时，电动卷帘刚好工作，控制电路的总电阻则R2=R总R1RP=20012010=70(3)当R2的功率P2=0.7W时，由可求电路中的电流电路的总电阻此时光敏电阻R1的阻值R1=R总R2RP=1207010=40由表可知此时光照强度为3.5cd。 (4)根据可知，当吸合电流I、电压U1不变时，电路总电阻R总不变。由表格数据可知，光照

26、强度E减小时，R1的阻值变大，由于R总=R1+R2+RP所以若使R总不变，则应换用阻值更小的电阻替换R2。答：(1)这些灯同时正常发光4小时，耗电0.8kWh。(2)当外界光照强度达到1.0cd时，电动卷帘便开始工作，R2的阻值是70。(3)当电阻R2消耗的电功率为0.7W时，外界光照强度是3.5cd。(4)应换用阻值更小的电阻替换R2。4、在虚线框内并联接入一个24.4k的电阻才能使控制电路正常工作【解析】由图1知道，当照度等于0.91x时，电阻为20k，则通过光敏电阻的电流是：I光 =U/R光=220V/20103=0.011A；根据并联电路电流的特点知道，通过并联电阻的电流是：IR =I-I光=0.02A-0.011A=0.009A；所以，虚线框内需要并联的电阻的阻值是：R=U/IR=220V/0.009A24400=24.4k。点睛：本题考查的是电磁继电器的组成、原理和特点，解题的关键是分析清楚电路结构、由图象获取所需信息、应用并联电路特点与欧姆