九年级物理下册第二十章检测题(RJ)
(时间:90分钟 满分:100分 姓名:________)
一、填空题(共20分,每空1分)
1.文天祥在《扬子江》一诗中写下“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 南 方,是因为它受到 地磁场 的作用。
2.如图(a)为某磁极附近磁感线的方向和分布的示意图。由图可知,该磁极为 N (选填“N”或“S”)极,若在l处放置一个小磁针,小磁针静止时,其指向应是图(b)中的 甲 。
3.如图是电磁选矿机的示意图。当电磁选矿机工作时,铁砂将落入 B 箱,非铁物质落入 A 箱。(均选填“A”或“B”)
4.(2018·聊城)在“探究通电螺线管外部的磁场分布”的实验中,善于思考的小明同学用自己的方法总结出了通电螺线管的极性与电流方向之间的关系,如图所示:如果电流沿着我右手臂弯曲所指的方向,
那么我的前方即为通电螺线管的 N 极。实验结论是通电螺线管外部的磁场和条形磁体的磁场相似,请写出一条增强通电螺线管磁场的方法: 增大通电螺线管中的电流 。
5.小磁针静止时的指向如图所示,由此可以判定螺线管的A端是 S (选填“N”或“S”)极,接线柱a连接的是电源 正 (选填“正”或“负”)极。
6.课外兴趣小组自制了一个“温度自动报警器”(原理如图所示)。使用时发现电磁铁磁性不够强,改进的办法有__增强控制电路的电源电压__(只需填一种)。要使图中电磁铁通电时左端为N极,a点应接电源的__负__极。
7.如图所示,用漆包线绕成一个矩形线圈,刮掉两端导线的外漆,放在支架上,下面放一块磁体,用纸做一个小风车固定在转轴上,风吹动风车时,小量程电流表指针会发生偏转,这是一个 发电机 模型,是利用 电磁感应 原理工作的。
8.(2019·德阳)一个空心小铁球漂浮在盛水的烧杯中,将烧杯置于铁棒AB的上方,绕在铁棒上的线圈连接如图所示的电路,
开关S闭合后,空心小铁球仍漂浮在水面上,此时A端为电磁铁的 S 极,当滑片P向左滑动,空心小铁球所受浮力 增大 (选填“增大”“减小”或“不变”)。
9.(2019·安顺)如甲、乙两图所示,能说明电动机工作原理的是图乙 。如图丙所示,在电磁铁正上方用弹簧挂着一条形磁体,当开关S闭合后,在滑片P由b端向a端滑动过程中,弹簧长度 变长 (选填“变长”或“缩短”)。
10.如图为科研人员研制的“发电鞋”,鞋内部安装了磁体和线圈,人在行走时发的电存储于蓄电池中,可用于手机充电。发电鞋发电时是利用__电磁感应__原理工作的;穿该发电鞋以某速度行走,其平均发电功率约为0.4瓦,若以这样的速度行走10分钟,可产生电能__240__焦。
二、选择题(共26分,第11~16小题,每小题只有一个正确选项,每小题3分;第17、18小题为不定项选择,每小题有一个或几个正确选项,每小题4分,全部选择正确得4分,
不定项选择正确但不全得1分,不选、多选或错选得0分)
11.(2019·荆门)下列有关磁现象的说法中正确的是( A )
A.电磁铁磁性的强弱与线圈的匝数、电流的大小都有关
B.导体棒在磁场中运动就一定会产生感应电流
C.地球周围存在地磁场,地磁场两极与地理两极重合
D.放在磁感线上的小磁针会受到磁场力的作用,放在磁感线与磁感线之间的小磁针不会受到磁场力的作用
12.如图所示,电磁铁P和Q通电后( B )
A.P的右端是N极,Q的左端是S极,它们相互吸引
B.P的右端是S极,Q的左端是S极,它们相互排斥
C.P的右端是N极,Q的左端是N极,它们相互排斥
D.P的右端是S极,Q的左端是N极,它们相互吸引
13.(2018·淄博)如图是探究“通电导线在磁场中受力”的实验装置。瞬间接通电路,原来静止的导线ab向右运动。要使导线ab
向左运动,可行的措施是( A )
A.将磁体的N、S极对调
B.增大电源电压
C.换用磁性更强的磁体
D.将磁体的N、S极对调,同时改变电流的方向
14.(2019·娄底)如图所示,GMR是一个巨磁电阻,其阻值随磁场的增强而急剧减小,当闭合开关S1、S2时,下列说法正确的是( D )
A.电磁铁的右端为N极
B.小磁针将顺时针旋转
C.当P向左滑动时,电磁铁的磁性增强,指示灯变暗
D.当P向右滑动时,电磁铁的磁性减弱,电压表的示数减小
15.下列关于电磁现象的应用或探究活动,其中说法正确的是( D )
A.甲:动圈式话筒应用了磁场对电流的作用
B.乙:演示电磁感应现象
C.丙:奥斯特通过实验说明磁场能产生电流
D.丁:探究发电机的工作原理
16.如图所示,小明用漆包线绕成线圈ABCD,将线圈一端的漆全部刮去,另一端刮去一半放入磁场,做成电动机模型。连接干电池后( B )
A.线圈持续来回摆动
B.线圈沿固定方向持续转动
C.AB边中电流方向交替变化
D.CD边始终受到磁场力作用,且是动力
17.(2019·河南)如图为一款“智能照明灯”的电路,灯L天暗时自动发光,天亮时自动熄灭。控制电路中,电源电压恒定,R1
为定值电阻,R2为光敏电阻,其阻值随光照强度而变化。以下说法正确的是( CD )
A.电磁继电器利用电磁感应原理工作
B.R2的阻值随光照强度的增大而增大
C.当光照强度增大时,电压表示数减小
D.若将R1换成阻值稍小的电阻,可缩短灯L的发光时间
18.如图所示,线圈转动过程中,下列说法正确的是( AC )
A.线圈的机械能转化为电能
B.通过灯泡的电流方向不变
C.通过灯泡的电流大小发生变化
D.线圈中产生电流的原理是电流的磁效应
三、简答与计算题(共26分,第19小题5分,第20小题6分,第21小题7分,第22小题8分)
19.如图所示,是一种安全门锁的工作原理示意图,保安室里的工作人员通过开关即可控制安全门锁的开、闭。请你根据示意图,分析安全门锁的工作原理。
答:闭合开关后,电磁铁中有电流通过,产生磁性,电磁铁吸引铁质插销使门锁打开,并且弹簧被拉长;断开开关后,电磁铁中无电流通过,失去磁性,铁质插销在弹簧的弹力作用下插入插槽,门锁关闭。
20.磁场的强弱可用磁感应强度(B)表示,单位为特斯拉(T)。小华设计了磁感应强度测量仪,如图为其原理图。该仪器显示计由电流表改装,电源电压为6 V,定值电阻R0为40 Ω,磁敏电阻RB在常温下的阻值随外加磁感应强度变化的对应关系如下表所示,求:
磁感应强度B/T
0
0.04
0.08
0.12
0.16
0.20
磁敏电阻RB/Ω
160
180
200
230
260
290
(1)当待测磁感应强度为0 T时,磁敏电阻RB是多少?
(2)用该测量仪测得某处的磁感应强度是0.08 T,电路中的电流是多少?磁敏电阻RB两端的电压是多少?
(3)若把测量仪放在某处,闭合开关,电路消耗的总功率为0.12 W,则该处磁感应强度是多少?
解:(1)由表可知,当B=0 T时,RB=160 Ω;
(2)当B1=0.08 T时,RB1=200 Ω,则总电阻R1=RB1+R0=200 Ω+40 Ω=240 Ω,由I=得电路中的电流I1===0.025 A,
磁敏电阻RB两端电压UB1=I1RB1=0.025 A×200 Ω=5 V;
(3)由P=UI=得电路中的总电阻R2===300 Ω,RB2=R2-R0=300 Ω-40 Ω=260 Ω,查表可知,B2=0.16 T。
21. 如图所示为某兴趣小组为学校办公楼空调设计的自动控制装置,R是热敏电阻,其阻值随温度变化关系如下表所示。已知继电器的线圈电阻R0=10 Ω,左边电源电压为6 V恒定不变。当继电器线圈中的电流大于或等于15 mA时,继电器的衔铁被吸合,右边的空调电路正常工作。
t/℃
0
5
10
15
20
25
30
35
40
R/Ω
600
550
500
450
420
390
360
330
300
(1)计算说明该空调的启动温度是多少?
(2)为了节省电能,将空调启动温度设定为30 ℃,控制电路中需要串联多大的电阻?
解:(1)R总===400 Ω,R=R总-R0=400 Ω-10
Ω=390 Ω,由表中数据可知,此时温度为25 ℃;
(2)由表格数据可知,温度为30 ℃,热敏电阻R=360 Ω,故串联的电阻R串=R总-R0-R=400 Ω-360 Ω-10 Ω=30 Ω。
22.(2018·海南)如图甲所示,是一种电加热恒温箱的简化工作原理电路图。工作电路由电压U0=220 V的电源和阻值为R0=88 Ω的电热丝组成。控制电路是由电压U1=7.5 V的电源、开关、电磁继电器(线圈电阻不计)、电阻箱R1(可取值范围为0~120 Ω)和热敏电阻Rt组成的,热敏电阻Rt的阻值随温度变化的关系如图乙所示。当控制电路的电流达到50 mA时,衔铁才吸合,从而切断右边工作电路,停止加热。
(1)由乙图可知热敏电阻Rt的阻值随温度的升高而 减小 (选填“增大”“不变”或“减小”);
(2)求工作电路中电热丝R0工作时的电流和工作5 min产生的热量;
(3)如果恒温箱的温度设定为60 ℃,则电阻箱R1应取多大阻值;
(4)该恒温箱可设定的最高温度为多少摄氏度。
解:(2)R0工作时的电流I0===2.5 A。R0工作5
min产生的热量Q=U0I0t=220 V×2.5 A×5×60 s=1.65×105 J。
(3)当恒温箱的温度设定为60 ℃时,由图乙可知,Rt=80 Ω。
根据欧姆定律有I=,0.05 A=,解得R1=70 Ω。
(4)由图乙可知,当Rt最小时,恒温箱可设定的温度最高,在控制电路的电源电压不变,电流I=50 mA一定时,R1取最大值120 Ω,Rt最小。
根据欧姆定律得I=,0.05 A=,解得Rt=30 Ω。由图乙中可看出,此时最高温度为150 ℃。
四、实验与探究题(共28分,每小题7分)
23.小明利用如图所示的装置探究磁化过程,图中烧杯内装的是一些铁屑,铁架台上所夹的是一根较长的软铁棒。
(1)比较甲、乙两图中的现象可知:当磁体靠近软铁棒时,软铁棒由于被 磁化 而显出 磁性 。
(2)小明从图乙中拿开条形磁体,
发现软铁棒下端的铁屑纷纷掉下来,这说明软铁棒获得的磁性 不能 (选填“能”或“不能”)保持。所以软铁棒是 软磁性 材料。
(3)小明用形状完全相同的钢棒代替软铁棒重做上述实验,发现当条形磁体拿开后,铁屑经过较长的时间后才掉下来,这说明钢保持磁性的能力比软铁 强 。所以钢是 硬磁性 材料。
(4)小明用形状完全相同的铜棒重做上述实验,发现在乙图实验过程中,铁屑不能吸上来,这说明铜 不是 (选填“是”或“不是”)磁性材料。
24.在“探究通电螺线管外部磁场”的实验中,采用了如图1所示的实验装置。
(1)当闭合开关S后,小磁针__会__(选填“会”或“不会”)发生偏转,说明通电螺线管与小磁针之间是通过__磁场__发生力的作用。
(2)用铁屑来做实验,得到了如图2所示的情形,它与__条形__
磁体的磁场分布相似。
(3)为了研究通电螺线管的磁极性质,老师与同学们一起对螺线管可能的电流方向和绕线方式进行了实验,得到了如图3所示的四种情况。实验说明通电螺线管的磁极极性只与它的__电流方向__有关,且这个关系可以用__安培定则__判断。
(4) 闭合开关S,通电螺线管周围的小磁针N极指向如图4所示,由图可知:在通电螺线管外部,磁感线是从__N__极发出,最后回到__S__极。
25.为了探究导体在磁场中怎样运动,才能在电路中产生电流,采用了如图所示的实验装置:
(1)将细导线悬挂的导体放入蹄形磁体中,闭合
开关,电流计指针不偏转,让导体在蹄形磁体中左右运动,电流计指针 会 偏转;断开开关,让导体在蹄形磁体中左右运动,电流计指针 不会 偏转;(均选填“会”或“不会”)
(2)将细导线悬挂的导体放入蹄形磁体中,闭合开关,让导体在蹄形磁体中竖直上下运动,电流计指针 不会 偏转;让导体在蹄形磁体中斜向上或斜向下运动,电流计指针 会 偏转;(均选填“会”或“不会”)
(3)综合(1)(2)中的实验现象可知,导体在磁场中运动产生电流的条件是:导体必须是 闭合 电路的一部分,且一定要做 切割磁感线的运动;
(4)在这个实验中 机械 能转化成了电能。
26.(2018·昆明)在探究“电动机为什么会转动”的实验中:
(1)我们首先想到的是磁体间发生相互作用是因为一个磁体放在了另一个磁体的磁场中,那么通电导体周围也存在 磁场 ,磁体会对通电导体产生力的作用吗?
(2)如图所示,将一根导体ab置于蹄形磁体的两极之间,未闭合开关前,导体 静止 ,闭合开关后,导体 运动 ,说明磁场对 通电 导体有力的作用。
(3)断开开关,将图中磁体的N、S极对调,再闭合开关,会发现导体ab的运动方向与对调前的运动方向相反,说明通电导体在磁场中的受力方向与 磁场方向 有关。
(4)断开开关,将图中电源的正、负极对调,再闭合开关,会发现导体ab的运动方向与对调前的运动方向相反,说明通电导体在磁场中的受力方向与 电流方向 有关。
(5)如果同时改变磁场方向和电流方向, 不能 (选填“能”或“不能”)确定受力方向与磁场方向或电流方向是否有关。