人教版九年级物理下册第20章测试题及答案

人教版九年级物理下册第20章测试题及答案 第二十章达标测试卷 一、选择题(每题3分，共30分)‎ ‎1．下列说法正确的是(  )‎ A．铜制品容易被磁化 ‎ B．同名磁极互相吸引 C．奥斯特发现了电磁感应现象 ‎ D．磁极间的相互作用是通过磁场发生的 ‎2．如图所示，在条形磁体周围放有甲、乙、丙、丁四个可以自由旋转的小磁针，当它们静止时，磁针N极指向错误的是(  )‎ A．甲小磁针 B．乙小磁针 ‎ C．丙小磁针 D．丁小磁针 ‎ ‎ ‎ (第2题)        (第3题)‎ ‎3．课堂上教师做了如图所示的演示实验，同学们根据实验现象得到如下结论，其中不正确的是(  )‎ A．甲、乙两次实验表明通电导线周围存在磁场 B．甲、丙两次实验表明磁场对电流有力的作用 C．甲、丙两次实验表明通电导线周围的磁场方向与电流方向有关 D．甲、乙、丙三次实验现象共同表明电能生磁，且其磁场方向与电流方向有关 ‎4．某同学在“研究电磁铁”的实验中，设计了一个方案，改变电磁铁的接线，使通电线圈的匝数增多，同时调整变阻器的滑片，使电流保持不变，观察电磁铁吸引大头针的数目有什么变化，这一方案的实验目的是研究电磁铁磁性强弱与下列哪个因素有关(  )‎ A．电流通断 B．电流大小 ‎ C．电流方向 D．线圈匝数 ‎5．如图所示，干电池底部吸有强磁铁(可导电)。在干电池的正极上支有一“门”字形导线框，导线B侧和套在强磁铁上导电圆环C在转动过程中与强磁铁接触良好。导线框转动的动力来源(  )‎ A．只有线框A侧受到磁场对电流的作用 B．只有线框B侧受到磁场对电流的作用 C．线框A侧、B侧都受到磁场对电流的作用 D．线框A侧、B侧都不受到磁场对电流的作用，是受到的其他外力 ‎6．牛顿第一定律是在实验基础上进行推理论证，以下研究问题的方法与此相同的是(  )‎ A．引入磁感线来描述磁场 ‎ B．探究声音能否在真空中传播 C．探究电流与电阻的关系 ‎ D．探究浮力大小与哪些因素有关 ‎7．消防应急灯在没有停电时，灯是熄灭的；停电时，标有“36 V”字样的两盏灯就会正常发光。如图所示的电路中符合要求的是(  )‎ ‎8．我国未来的航母将采用自行研制的电磁弹射器。电磁弹射器的弹射车与飞机前轮连接，并处于强磁场中，当弹射车内的导体通以强电流时，舰载机受到强大的推力而快速起飞。电磁弹射器工作原理与下列设备或用电器工作原理一致的是(  )‎ ‎   ‎ ‎9．动圈式话筒的结构如图，它工作时：①线圈运动能产生随着声音的变化而变化的电流；②与膜片相连的线圈随之一起振动；③人唱歌或说话产生的声音使膜片振动；④变化的电流经过放大后，由扬声器还原为声音。关于它的原理，排序正确的是(  )‎ A．①②③④ B．②①④③ ‎ C．③①④② D．③②①④‎ ‎ ‎ ‎ (第9题)     (第10题)‎ ‎10．一根条形磁体断裂成三段(如图所示)，以下现象与相关的说法，正确的是(  )‎ 二、填空题(16题4分，其余题目每空1分，共16分)‎ ‎11．南宋民族英雄文天祥(江西吉安人)，在《扬子江》一诗中著下“臣心一片磁针石，不指南方不肯休”的诗句。这里磁针石的南极指向地理位置的________方，是因为它受到________的作用。‎ ‎12．1820年，丹麦物理学家奥斯特在课堂上做实验时偶然发现：当导线中通过电流时，它旁边的磁针发生了偏转，他进而继续研究，终于证实了电流周围存在________，在世界上第一个发现了电和磁之间的联系。如果把导线绕在圆筒上做成螺线管，通电时磁场就会变强，通电螺线管的极性与螺线管中的________方向有关。‎ ‎13．如图所示是小明设计的手摇电筒，其内部除灯泡、导线外只有固定的线圈和可来回运动的条形磁铁，当他沿图中箭头方向来回摇动手电筒时，灯泡发光，手摇电筒中________相当于电源，它应用的是__________原理，将________能转化为电能。‎ ‎    ‎ ‎ (第14题)     (第15题)‎ ‎14．当扬声器中的线圈通过的电流方向如图所示时，线圈向左运动；那么当电流方向改变时，线圈将向______运动；如此反复，线圈带动纸盆______而发声。‎ ‎15．如图甲，小磁针在力的作用下发生偏转，说明力可以改变______________；图乙中小磁针发生偏转，说明螺线管周围存在磁场，对小磁针有力的作用，图中螺线管左端为________极，电源左端为________极。‎ ‎16．如图为科研人员研制的“发电鞋”，鞋内部安装了磁铁和线圈，人在行走时发的电存储于蓄电池中，可用于手机充电。‎ ‎(1)发电鞋发电时是利用__________原理工作的；‎ ‎(2)穿该发电鞋以某速度行走，其平均发电功率约为0.4 W，若以这样的速度行走10 min，可产生电能________J。‎ 三、作图题(每题4分，共12分)‎ ‎17．请利用图中给出的信息，帮助小迪同学在图中标出小磁针的N极、电源的正极，并用箭头标出磁感线的方向。‎ ‎ ‎ ‎(第17题)     (第18题)     (第19题)‎ ‎18．如图所示，开关闭合后，位于螺线管附近的小磁针N极指向下，请在螺线管上画出导线的绕向。‎ ‎19．如图所示是小明设计的温度自动报警器原理图。在水银温度计里封入一段金属丝，当在正常工作的温度范围内时，绿灯亮；当温度升高达到金属丝下端所指示的温度时，红灯亮，发出报警信号。请按照题意要求，在图中连接好电路。‎ 四、实验题(每题8分，共24分)‎ ‎20．某兴趣小组在研究扬声器结构时，发现扬声器中有一个环形磁体，他们不知道环形磁体的磁极分布情况，于是几位同学提出了以下三种猜想：‎ 猜想1：磁极呈横向分布(例如图甲，左侧为N极，右侧为S极)。‎ 猜想2：磁极呈轴向分布(例如图乙，上面为N极，下面为S极)。‎ 猜想3：磁极呈上中下分布(例如图丙，上下面为N极，中部为S极)。‎ ‎(1)根据所学知识，他们经过讨论，断定猜想3是错误的。你认为他们判断的依据是_________________________________________________。‎ ‎(2)为了验证其他猜想，他们用细线将环形磁体水平悬挂起来(如图丁所示)，结果观察到磁体在任意位置都能保持静止。这说明猜想________是错误的。‎ ‎(3)请设计一个简单实验，验证剩下的一个猜想是否正确，简述你的实验方案。主要器材：________；简要做法：______________________________；如何判断：____________________________________________。‎ ‎ ‎ ‎ (第20题)         (第21题)‎ ‎21．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，电磁铁甲、乙吸引大头针的个数________(填“增加”或“减少”)，说明电流越________，电磁铁磁性越强。‎ ‎(2)根据图示的情境可知，________(填“甲”或“乙”)的磁性强，说明电流一定时，______________，电磁铁磁性越强。‎ ‎(3)根据安培定则，可判断出电磁铁乙的上端是________极。‎ ‎(4)电磁铁吸引的大头针下端分散的原因是________________________________。‎ ‎22．在“探究感应电流的产生”的实验中，小颖同学的四次实验情况分别如图所示。‎ ‎(1)有同学说：“只要闭合电路中的一部分导体在磁场中运动，就会产生感应电流。”你认为他的说法对吗？________，图________可支持你的结论。‎ ‎(2)为了探究感应电流的方向跟磁场方向和导体运动方向之间的关系。‎ A．根据图甲和图乙的实验现象可以得出结论：‎ ‎________________________________________________。‎ B．根据图乙和图丁的实验现象可以得出结论：‎ ‎__________________________________________________。‎ ‎(3)从能量的角度来分析，感应电流的产生过程是________能转化为电能。‎ 五、综合应用题(23题8分，24题10分，共18分)‎ ‎23．如图所示，虚线区域内的“×”为垂直纸面向里的磁感线，当金属框沿光滑绝缘斜面的顶端，由静止开始滑到底端时，具有的动能为E1；若将金属框换成质量相同的塑料框，其他条件不变，塑料框滑到底端时，具有的动能为E2。‎ ‎(1)请判断E1和E2的大小关系；‎ ‎(2)简要说明判断理由。(提示：金属框是导体，有电阻)‎ ‎24．目前随着城市建筑越来越高，楼内都安装了电梯，方便居民出入，某楼内的电梯的相关参数如下表，为了安全，电梯都设置了超载自动报警系统，其工作原理如图所示。‎ ‎(1)由图可知，当电梯所载人数增多时，压敏电阻R2所受的压力增大，阻值减小，则控制电路的电流增大，从而使电磁铁的磁性________(填“增强”或“减弱”)，当电梯超载时，触点K与触点________(填“A”或“B”)接触，电铃发出报警铃声。‎ ‎(2)电梯在使用过程中，若控制电路中的R1被短接，则该超载自动报警系统会出现什么异常？‎ ‎(3)某开发商称：此电梯是快速电梯，它能在10 s内将10个成年人从1层匀速升高到14层，若每个人的体重约为600 N，每层楼高3 m，电梯上升时需要克服摩擦及系统自重共计2 000 N，请你通过计算说明开发商的话是否可信？‎ 功率 ‎25 kW 最大载客量 ‎10人 答案 一、1．D 2．B 3．B 4．D 5．B 6．B ‎7．C 解析：220 V电路是照明电路，而36‎ ‎ V的电源才是应急灯的电源；两盏灯都在停电后正常发光，所以两灯并联，且在照明电路工作时不连通。分析可知，当照明电路正常工作时，电磁铁具有磁性，吸引衔铁，使消防应急灯所在电路断开；停电后，电磁铁失去磁性，衔铁在弹簧的作用下向上弹起，与上面触点接触，应急灯电路接通，且两灯为并联，只有图C符合要求。‎ ‎8．C ‎9．D ‎10．A 解析：磁体断裂后，每一段均有两个磁极，故A为S极，B为N极，C为S极，D为N极。A端为S极与小磁针的N极相互吸引，故小磁针的黑色端为N极，故A正确；由安培定则知通电螺线管的左端为N极，C为S极，两者相互吸引，故B错误；同一磁体的磁极磁性强弱相同，吸引大头针的数量也相同，故C错误；闭合电路的EF段导体穿过CD之间时，切割磁感线运动，产生感应电流，故D错误。‎ 二、11．南；地磁场 解析：地磁北极在地理南极附近，能自由转动的小磁针南极指向地理南方。‎ ‎12．磁场；电流 13．线圈；电磁感应；机械 ‎14．右；振动 解析：电流方向改变，通电导体受力的方向也改变。‎ ‎15．物体的运动状态；N；负 解析：小磁针在力的作用下发生偏转，说明力可以改变物体的运动状态；小磁针的N极被螺线管的左端排斥，由于同名磁极相互排斥，故螺线管的左端为N极；根据安培定则可知，电源的左端为负极。‎ ‎16．(1)电磁感应 (2)240 解析：(1)由题意可知，人在行走时，人体带动磁铁运动，磁铁产生的磁场通过线圈，从而产生感应电流，所以“发电鞋”是利用电磁感应原理制成的；(2)以某速度行走时，其平均发电功率约为0.4 W，所以10 min产生的电能为W＝Pt＝0.4 W×600 s＝240 J。‎ 三、17．解：如图所示。‎ 解析 ‎：由图知通电螺线管的右端为S极，则左端为N极，根据异名磁极相互吸引，小磁针的右端为S极，则左端为N极。因为在磁体外部，磁感线总是从N极出发，回到S极，所以图中磁感线的方向是指向右的。根据安培定则，伸出右手使大拇指指向螺线管的左端，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右端流入，则电源的右端为正极。‎ ‎ ‎ ‎(第17题)    (第18题)‎ ‎18．解：如图所示。‎ ‎19．解：如图所示。‎ 四、20.(1)一个磁体只可能有两个磁极 (2)1‎ ‎(3)小磁针；将小磁针置于环形磁体周围不同处；多次观察小磁针稳定后两极的指向情况，从而判断出环形磁体磁极的位置 ‎21．(1)增加；大 (2)甲；线圈匝数越多 (3)S ‎(4)大头针被磁化，同名磁极相互排斥 ‎22．(1)不对；丙 (2)A.在磁场方向不变的情况下，感应电流的方向和导体切割磁感线的方向有关；B.在导体运动方向相同的情况下，感应电流的方向和磁场方向有关 (3)机械 五、23.解：(1)E1＜E2。 (2)因为金属框是导体，所以它在通过磁场的过程中会因切割磁感线产生感应电流，使一部分机械能转化为电能(电能又转化为内能)，故E1＜E2。(因为斜面光滑，所以塑料框的机械能守恒)‎ ‎24．解：(1)增强；B ‎(2)电梯在使用过程中，若控制电路中的定值电阻R1被短接，则在乘客并不超重的情况下，电磁铁所在电路电流也会较大，电磁铁磁性较强，会使得衔铁被电磁铁吸住，触点K与触点B接触，电铃报警。‎ ‎(3)若每层楼高3 m，从1层升高到14层电梯上升的高度为13×3 m＝39‎ ‎ m，10个成年人从1层升高到14层电梯应做的机械功W＝Gh＝(600 N×10＋2 000 N)×39 m＝3.12×105 J；电梯电动机做的电功W电＝2.5×104 W×10 s＝2.5×105 J，电梯电动机做的电功小于电梯应做的机械功，因此开发商的话不可信。‎