综合解析沪粤版九年级物理下册第十六章电磁铁与自动控制章节测评试卷

九年级物理下册第十六章电磁铁与自动控制章节测评考试时间：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Ⅱ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、从物理学角度解释诗句，下列说法与物理知识相符的是（）A．“潭清疑水浅”实际上是一种光的反射现象B．“看山恰似走来迎”中描述的“山”在“走”，是以山为参照物C．“花气袭人知骤暖”说明温度越高分子的无规则运动越剧烈D．“臣心一片磁针石，不指南方不肯休”，诗中磁针指向南方的一端是磁针的N极2、下列说法中正确的是（）A．只要物体发生形变就会产生弹力B．物体在平衡力的作用下，不一定处于静止状态C．磁铁吸引铁钉时，铁钉没有吸引磁铁D．两物体只要相互接触就会产生摩擦力3、闭合开关S，通电螺线管周围的磁感线如图所示，则下列说法正确的是（）A．A端为电源的正极B．通电螺线管右端为N极C．小磁针左端为N极D．改变电流的大小可以改变通电螺线管的磁场方向4、在探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”实验中，小华用电池（电压一定）、滑动变阻器、数量足够的大头针、铁钉及足够长的漆包线为主要器材，制作了简易电磁铁甲和乙，并将它们连成如图所示的电路（）A．当滑片向右移动时，两电磁铁吸引的大头针的个数将增多B．由安培定则可知，甲铁钉的下端为S极C．电炉子也属于电磁铁的应用D．实验发现被电磁铁吸引的大头针下端是分散的，其原因是同名磁极互相排斥5、我国早期的指南针——司南，东汉学者王充在《论衡》中记载：“司南之杓，投之于地，其柢（握柄）指南”。司南握柄所指的方向是（）A．地理北极，地磁北极 B．地理北极，地磁南极C．地理南极，地磁北极 D．地理南极，地磁南极6、两个磁极间的磁感线分布如图所示，小磁针在B点静止。则（）A．甲、乙磁极均为S极B．把小磁针去掉，两个磁极间的磁场也消失C．小磁针的上端是S极D．由图可知，磁体周围的磁场是由磁感线组成的7、a、b两个磁极间的磁感线分布如图所示。下列说法正确的是（）A．a端磁极是S极，b端磁极是N极 B．P点没有磁场C．磁感线是真实存在的 D．Q点的磁场方向水平向右8、如图所示，甲、乙为两个条形磁铁的两个磁极，此时小磁针静止，可以判断：（）A．甲、乙都是N极 B．甲、乙都是S极C．甲是N极，乙是S极 D．甲是S极，乙是N极9、如图所示，在通电螺线管周围a、b、c、d四个位置画出的小磁针指向正确的是（）A．a、b B．b、c C．c、d D．a、d10、有一个泡沫加在指南针上，漂浮在水面上，指南针有偏移，下列说法正确的是()A．指南针磁偏角是由宋代科学家沈括提出的B．水下10cm处的压强为1×105PaC．如果外力消失，指南针会沉到水底D．当指南针和泡沫总重为0.2N时，排开水的质量是0.2kg第Ⅱ卷（非选择题70分）二、填空题（5小题，每小题4分，共计20分）1、如图是小科设计的汽车尾气中CO排放量的检测电路，当CO浓度高于某一设定值时，电铃发声报警，图中气敏电阻R0的阻值随CO浓度的增大而减小，电铃应接在（选填“B”和“D”或“A”和“C”）之间；当CO浓度升高，电磁铁的磁性（选填“增强”或“减弱”）；电磁铁的上端为（选填“N”或“S”）极。2、小明去超市，走到电梯前发现电梯运动较慢，当他站在电梯上时电梯运动又快了起来。小明根据所学的知识，画出如图所示的电路（R是一个压敏电阻），小明分析：当人站在电梯上，压敏电阻的阻值减小，则电磁铁的磁性变（选填“强”或“弱”），衔铁与触点（选填“1”或“2”）接触，电动机的转速变（选填“快”或“慢”）。3、酿酒坊里的发酵罐配有笨重的密封罩，为了方便操作，设计了一个杠杆和电磁铁组合系统来升降密封罩，如图所示。装置通电后，电磁铁上端为（选填“N”或“S”）极，若电磁铁吸力较小，则应将滑动变阻器滑片向（选填“左”或“右”）滑动。4、下图是一种单元防盗门门锁的原理图，其工作过程是：当有人在楼下按门铃叫门时，楼上的人闭合开关，门锁上的电磁铁通电，衔铁，衔铁脱离门扣，这时来人拉开门，进入楼内，在关门时，开关是断开的，衔铁在作用下，合入门扣。5、如图是汽车启动装置的电路简图，当钥匙插入钥匙孔并转动时，电磁铁有了磁性，此时电磁铁上端是极，A与B触点（选填“接通”或“断开”），汽车启动。三、实验探究（5小题，每小题10分，共计50分）1、为探究电磁铁的磁性跟哪些因素有关，小聪所在的实验小组用漆包线（表面涂在绝缘漆的导线）在大铁钉上绕若干圈，制成简单的电磁铁，结合其它实验器材做了如图所示的实验．根据b、c、d中观察到的情况，完成下面填空：（1）通过观察电磁铁吸引大头针数目的不同，来判断它不同．（2）通过比较两种情况，可以知道通过的电流越大，电磁铁的磁性越强．（3）通过比较d中甲、乙两个电磁铁，发现外形结构相同的电磁铁，通过相同的时，线圈匝数越，磁性越强．2、根据古文《论衡•是应篇》中的记载：“司南之杓（用途），投之于地，其柢（握柄）指南”，学术界于1947年想象出司南的模样并印刷在邮票上．（1）如图（甲）所示，当磁勺在正确指南时，其A端为该磁体的（N/S）极．（2）1952年，中国科学院物理研究所尝试制作一具司南．如（乙）所示，制作人员根据天然磁石的磁感线分布，将磁石的（B/C/D/E）处打磨成磁勺的A端．（3）把天然磁石按照正确方法打磨成磁勺后，放在粗糙的木盘上，使磁勺水平自由转动直至最终静止，但磁勺A端总不能正确指南．将粗糙木盘换成较光滑的青铜盘才略有改善．这是因为磁勺和盘子之间的力影响了实验效果．（4）为达到理想的指向效果，制作人员将磁勺靠近一电磁铁，如图（丙）所示．闭合开关S，磁勺和电磁铁相互吸引，由此增加磁勺的磁性．H为电源的极．（5）历史上真有这样的司南吗？仍是众说纷纭．一种观点认为或许古代的磁勺比中国科学院物理研究所制作的磁勺要更（轻/重），从而有更好的指向效果；另一种观点认为除非今后出土了司南实物，才能真正下结论．3、某学校课外科技兴趣小组在物理老师的指导下设计了一个实验装置如图所示，用来探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”，它是由电源、滑动变阻器、开关、带铁芯的螺线管（线圈电阻忽略不计）和自制的针式刻度板组成，通过观察指针偏转角度的大小，来判断电磁铁磁性的强弱。用竹片削制的指针下方加装固定一物体E，导线a与接线柱2相连。【制定计划与设计实验】（1）为了使指针在受磁场力的作用在能绕O点转动，需在E处加装（选填“铜块”、“铝块”或“铁块”），加装物体后，为了确保指针能正确指示且具有一定的灵敏度，老师在O点转轴处涂抹润滑油，目的是，使指针转动更灵活。（2）按图所示连接好电路，闭合开关。调节变阻器滑片P到某一位置，记下此时指针偏转的角度，保持滑片P位置不变，导线a改为与接线柱1相连，可以探究电磁铁磁性强弱与的关系；保持接线方式不变，移动变阻器滑片P，可以探究电磁铁磁性强弱与的关系；（3）【进行实验与收集证据】保持滑片P位置不变，导线a改为与接线柱1相连时，闭合开关后，指针偏转的角度将会；当滑动变阻器的滑片P向左滑动时，指针偏转的角度将会（选填“增大”、“不变”或“减小”）；（4）【评估交流】细心观察的小锋同学发现在实验过程中该自制装置的指针均向右偏转，只是偏转角度不同，该同学向老师提出能否让指针向左偏转，老师马上将一块小磁铁换装在如图的E处，且让磁铁的右端为极，闭合开关后，同学们发现指针果然向左偏转。（5）你认为该装置中指针的偏转角度大小可能还与有关（写出一个即可）。4、为探究电磁铁的磁性跟哪些因素有关，小丽同学作出以下猜想：猜想A：电磁铁通电时有磁性，断电时没有磁性猜想B：通过电磁铁的电流越大，它的磁性越强猜想C：外形相同的螺线管，线圈的匝数越多，它的磁性越强为了检验上述猜想是否正确，小丽所在实验小组通过交流与合作设计了以下实验方案用漆包线（表面涂有绝缘漆的导线）在大铁钉上绕制若干圈，制成简单的电磁铁．如下图所示的从左到右a、b、c、d为实验中观察到的四种情况。根据小丽的猜想和实验，完成下面填空：（1）通过观察电磁铁吸引大头针数目多少的不同，来判断它的不同；（2）通过比较两种情况，可以验证猜想A是正确的；（3）通过比较两种情况，可以验证猜想B是正确的；（4）通过比较d中两电磁铁，发现猜想C不全面，应补充的条件是。5、在探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”实验中，小明制成简易电磁铁甲、乙，并设计了如图所示的电路。（1）当滑动变阻器滑片向左移动时，电磁铁磁性（选填“变弱”、“变强”或“不变”），说明匝数一定时，，电磁铁磁性越强；（2）根据图示的情境可知，的磁性较强（选填“甲”或“乙”），说明当电流一定时，，电磁铁磁性越强；（3）电磁铁吸引的大头针下端分散的原因是。-参考答案-一、单选题1、【答案】C【解析】【解答】A、“潭清疑水浅”是由于光的折射产生的一种现象，A不符合题意；B、以诗人乘坐的船为参照物，山与船之间的位置发生了变化，山是运动的，所以会感觉到“看山恰似走来迎”，B不符合题意；C、因为温度越高，分子运动越剧烈，所以花气袭人知骤暖，C符合题意；D、小磁针在地磁场的作用下，始终指向南北方向，其中，指南的一端磁针的南（S）极，D不符合题意．故答案为：C．【分析】（1）潭水看起来比实际位置要浅，是因为发生了光的折射现象；（2）判断物体是运动还是静止，不能选择本身为参照物；（3）扩散现象是分子无规则运动产生的；（4）磁针石实际上就是磁体，磁体自由静止时，总是一端指南，一端指北。2、【答案】B【解析】【解答】A．物体发生弹性形变时才会产生弹力，A不符合题意；B．物体在平衡力的作用下，不一定处于静止状态，也可能做匀速直线运动，B符合题意；C．磁铁吸引铁钉时，铁钉也会吸引磁铁，因为力的作用是相互的，C不符合题意；D．两物体相互接触，如果没有相对运动或相对运动的趋势，也不会产生摩擦力，D不符合题意。故答案为：B。【分析】物体发生弹性形变时才会产生弹力，受平衡力的物体，保持匀速直线运动状态或静止状态，两物体相互接触，且有相对运动或相对运动的趋势，产生摩擦力。3、【答案】C【解析】【解答】ABC．由图可知，磁感线是从螺线管的左端出来的，则左端为N极，右端为S极，根据安培定则可知，螺线管外侧电流的方向是向上的，即电源的B端为正极；根据异名磁极相互吸引，所以小磁针的左端为N极，右端为S极；AB不符合题意，C符合题意；D．磁场的方向与电流的大小无关（与电流的方向有关），改变电流的大小可以改变通电螺线管的磁场强弱，D不符合题意。故答案为：C。【分析】在磁体外部，磁感线是从N极出来回到S极的；利用安培定则可以确定螺线管中电流方向，进而可以确定电源的正负极；结合磁极间的作用规律，可以确定小磁针的NS极；磁场的方向与电流的大小无关。4、【答案】D【解析】【解答】A．当滑片向右移动时，滑动变阻器的阻值增大，电路中的电流变小，两电磁铁的磁性减弱，吸引大头针的个数减少；A不符合题意；B．根据安培定则，用右手握住甲电磁铁，四指指向电流的方向，大拇指指向甲电磁铁的下端为N极，B不符合题意；C．电炉子工作时，电流通过电热丝做功，消耗的电能转化为内能，没有应用电磁铁，C不符合题意；D．实验发现被电磁铁吸引的大头针下端是分散的，其原因是大头针被磁化后同名磁极互相排斥，D符合题意。故答案为：D。【分析】电磁铁的磁性和电流大小、线圈匝数有关；根据安培定则判断通电螺线管的磁极位置；磁极间同名磁极互相排斥。5、【答案】C【解析】【解答】地球本身是一个大磁体，司南实质是一块磁铁，在地球的磁场中收到地磁力的作用，其静止时握柄指向南方，即地理南极，地磁场的北极在地理南极附近，即握柄指向地磁北极。故答案为：C。【分析】地球本身是一个大磁体，地磁场的北极在地理南极附近。6、【答案】C【解析】【解答】A．磁体外部磁感线方向从N极向S极，从图中可以看出甲、乙磁极均为N极，A不符合题意；B．把小磁针去掉，两个磁极间的磁场不受影响，B不符合题意；C．磁场方向为小磁针N极的指向，所以小磁针的下端是N极，上端是S极，C符合题意；D．磁感线是不存在的，是人为画出来的，D不符合题意。故答案为：C。【分析】在磁体外部，磁感线从磁体的N极出来回到S极；在磁体两极的磁场是最强的；小磁针在磁场中静止时，N极的指向为该点的磁场方向。为了形象地描述磁场的性质，物理学中引入了磁感线。7、【答案】D【解析】【解答】A．磁感线的方向由N极指向S极，由图可知，a端磁极是N极，b端磁极是S极，A不符合题意；B．处于磁场中的任意位置都有磁场，磁感线只是为了直观的描述磁场假想出来的，它的疏密程度代表磁场的强弱，因此P点虽然不在画出的磁感线上，但依然有磁场，B不符合题意；C．磁场是真实存在的，但是磁感线是不存在的，是为了方便描述磁场而假想出的一个模型，C不符合题意；D．Q点的磁场方向由a端指向b端，水平向右，D符合题意。故答案为：D。【分析】物理学中引入磁感线描述磁场，磁感线的疏密表示磁场强度，某一点小磁针N极所指的方向表示磁场方向。8、【答案】A【解析】【解答】因为小磁针S极在上、N极在下，即小磁针所在处磁场向下，又由磁感线知道，两磁极相互排斥，且磁感线均指由磁极向外，故两磁极均为N极，A符合题意。故答案为：A。【分析】由小磁针所在位置的磁感线方向可知磁铁的极性。9、【答案】A【解析】【解答】由图可知，螺线管中电流的方向是向上的，由安培定则知道，通电螺线管的左端为N极，右端为S极，由同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引知道，只有小磁针的指向正确。故答案为：A。【分析】根据安培定则判断螺旋管的磁极，磁极间同名磁极相互排斥。10、【答案】A【解析】【解答】A.指南针磁偏角是由宋代科学家沈括提出的，故A正确；B.水下10cm处的压强为：p=ρ液gh=103kg/m3×10N/kg×0.1m=1×103Pa，故B错误；C.根据牛顿第一定律可知，如果外力消失，那么指南针会继续保持原来的静止状态，故C错误；D.当指南针和泡沫总重为0.2N时，它受到的浮力F浮=G=0.2N；根据阿基米德原理F浮=G排=m排g得到：0.2N=m排g，解得：m排=0.02kg，排开水的质量是0.02kg，故D错误。故选A。【分析】（1）根据有关磁偏角的科学发展史判断；（2）根据公式p=ρ液gh计算；（3）当物体不受外力作用时，它将保持静止状态或匀速直线运动状态，这就是牛顿第一定律；（4）首先根据F浮=G计算出指南针和泡沫受到的总浮力，再根据F浮=G排=m排g计算出排开水的质量。二、填空题1、【答案】“B”和“D”；增强；N【解析】【解答】当CO浓度高于某一设定值时，气敏电阻R0的阻值减小，由于，电路中电流增大，电磁铁磁性增强，衔铁向下，电铃发声报警，电铃应接在“B”和“D”之间，根据安培定则，判断出电磁铁的上端为N极。【分析】电流可以产生磁场，即电流有磁效应，可以用来制作电磁铁，电流越大，产生的磁场强度越大，匝数越多，产生的磁场越强；结合通电螺线管的电流方向，利用右手螺旋定则求解通电螺线管的N极和S极。2、【答案】强；2；快【解析】【解答】由图可知，压敏电阻R在控制电路中，当人站上电梯，压敏电阻的阻值减小时，由I=可知电路中电流变大，电磁铁磁性增强，吸引衔铁，使触点与1断开，与2连接，在工作电路中，电动机原本与电阻R1串联，此时电阻R1被断开，只有电动机接入电路中，电动机两端的电压增大，转速就会变快。【分析】在串联电路中电阻减小电流变大，磁性变强，电磁铁吸引衔铁，电动机工作情况改变。3、【答案】N；左【解析】【解答】由图示知，闭合开关后，电流从通电螺线管的上端流入，下端流出，据安培定则知，电磁铁的上端为N极。电磁铁的吸力较小，是因为它的磁性太弱，而图示中的电磁铁线圈匝数不可改变，但可改变通过的电流的大小，为了让磁性增强，应增大电流，那么应向左移动滑片，让变阻器接入电路的阻值变小，来增大电流。【分析】根据电流方向和电磁铁的绕线情况，根据安培定则判断出电磁铁的极性；电磁铁磁性的大小与电流大小、线圈的匝数有关。4、【答案】吸引；弹力【解析】【解答】有人在楼下按门铃时，楼上的人闭合开关，门锁上的电磁铁通电就具有磁性，衔铁就被吸引，从而脱离门扣，来人就可以拉开门，关门时，开关是断开的，电磁铁没有磁性，此时衔铁在弹簧弹力的作用下，合入门扣。【分析】电磁铁的优点：磁性有无可以由电流的通断来控制，磁极由电流方向来控制，磁性强弱可由电流大小来控制。5、【答案】S；接通【解析】【解答】当钥匙插入钥匙孔并转动时，左侧控制电路接通，电磁铁中的电流是从上边导线流入的，根据安培定则可以判断出电磁铁的上端为S极。当电磁铁电路接通时，电磁铁具有磁性，衔铁被吸引，则图中的直角杠杆会逆时针转动，所以触点B与A接通，电动机工作，汽车启动。【分析】根据安培定则判断出电磁铁的极性；当电磁铁电路接通时，电磁铁具有磁性，将上边的衔铁吸下，使A、B触点接通，汽车启动。三、实验探究1、【答案】（1）磁性强弱（2）b、c（3）电流；多【解析】【解答】解：（1）电磁铁吸引大头针的多少来反映电磁铁磁性的强弱，电磁铁吸引大头针越多，电磁铁的磁性越强．（2）bc实验，线圈匝数和铁芯一定，c实验中，滑动变阻器的滑片左移，电阻减小，电源电压不变，电流增大，吸引的大头针越多，磁性越强．（3）d中甲、乙两个电磁铁串联，电流相同，铁芯相同，匝数越多的电磁铁吸引大头针越多，磁性越强．故答案为：（1）磁性强弱；（2）b、c；（3）电流；多．【分析】（1）电磁铁磁性强弱的影响因素：电流大小、线圈匝数多少、有无铁芯．电流越大，匝数越多，有铁芯时电磁铁的磁性越强．（2）滑动变阻器的作用：改变连入电路的电阻丝的长度，改变连入电路的电阻，改变电路中的电流．（3）电磁铁的磁性强弱通过吸引大头针的多少来反映，这种方法是控制变量法．2、【答案】（1）S（2）D（3）摩擦（4）正（5）轻【解析】【解答】解：（1）磁勺在正确指南时，地理的南极正是地磁的N极，异名磁极相互吸引，因此，其A端为该磁体S极；（2）如（乙）所示，根据天然磁石的磁感线分布，可判断D端是S极，也就是磁勺的A端；（3）将粗糙木盘换成较光滑的青铜盘才略有改善．这是因为磁勺和盘子之间的摩擦力影响了实验效果．（4）因为异名磁极相互吸引；用安培定则判断通电螺线管的两极极性以及电流方向；H端为电源的正极；（5）压力越小，摩擦力越小；故古代的磁勺有更好的指向效果；是因为磁勺轻，压力小，摩擦力减小；故答案为：（1）S；（2）D；（3）摩擦；（4）正；（5）轻．【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）磁体周围的磁感线，都是从磁体的N极出发，回到S极；（3）摩擦力的大小与压力大小、接触面的粗糙程度有关；在压力相同的情况下，接触面越粗糙，摩擦力越大．（4）磁极间的作用规律是：同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引；可用安培定则判断通电螺线管的两极极性；（5）磁勺越轻（质量小），压力就越小，摩擦力就小，从而有更好的指向效果．3、【答案】（1）铁块；减小摩擦（2）线圈匝数；电流大小（3）增大；减小（4）N（5）铁芯大小（通电螺线管或电磁铁与指针间的距离、指针质量或重）。【解析】【解答】解：（1）磁铁可以吸引铁块，不吸引铜、铝物质，故需要加装铁块；在O点转轴处涂抹润滑油可以使接触面变光滑，减小了摩擦；（2）①保持滑片P位置不变，也就是电流不变，导线a改为与接线柱1相连，增加了线圈匝数，因此可以探究电磁铁磁性强弱与线圈匝数的关系；②保持接线方式不变，也就是线圈匝数不变，移动变阻器滑片P，可以改变电流，因此可以探究电磁铁磁性强弱与电流大小的关系；（3）①保持滑片P位置不变，即电流不变，导线a改为与接线柱1相连时，线圈匝数增多闭合开关后，电磁铁磁性增强，指针偏转的角度将会增大；②当滑动变阻器的滑片P向左滑动时，接入电路电阻增大，电流减小，磁性减弱，所以指针偏转的角度将会减小；（4）由图中通电线圈电流流入方向，利用右手螺旋定则可以判断出通电线圈左端为N极，右端为S极，在E处放小磁铁让磁铁的右端为N极、左端为S极时，通电线圈右端S极与小磁铁左端为S极就会相互排斥，指针就会向左偏转；（5）该装置中指针的偏转角度大小要受磁力大小、竹片削制的指针质量、电磁铁距离指针的距离等因素影响，所以可以改变铁芯的大小来改变磁性，也可以改变竹片削制的指针质量，这样摆动起来更轻松。故答案为：（1）铁块；减小摩擦；（2）线圈匝数；电流大小；（3）增大；减小；（4）N；（5）铁芯大小（通电螺线管或电磁铁与指针间的距离、指针质量或重）。【分析】（1）磁体可以吸引磁性材料，接触面越光滑，摩擦力越小；（2）改变电磁铁的线圈匝数，可以探究磁性强弱和线圈匝数的关系；移动滑片，改变电路中的电流，可以探究磁性强弱和电流大小的关系；（3）线圈匝数增多，电磁铁