高中试卷答案网北师大版九年级年级全一册 第十四章 磁现象
一、单选题
1．如图所示，下列四幅图依次对应说法正确的是（ ）
A．甲图为电阻器，当其两端的电压为零时，电阻也为零
B．乙图中，毛皮摩擦过的橡胶棒由于失去电子而带负电
C．丙图中，验电器的工作原理是：同种电荷互相排斥
D．丁图中，电动机运用了此原理，并将电能转化为机械能
2．如图所示，闭合开关后，位于通电螺线管左右两侧的小磁针静止时其指向正确的是（ ）
A． B． C． D．
3．以下是研究电和磁的四个实验装置图，下列有关从发现到发明的描述错误的是（ ）
A．甲图：发现通电导体周围存在磁场，发明了通电螺线管
B．乙图：发现插入铁芯的通电螺线管磁性更强，动圈式话筒
C．丙图：发现通电导体在磁场中受到力的作用，发明了电动机
D．丁图：发现闭合电路的部分导体做切割磁感线运动时产生电流，发明了发电机
4．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
5．如图所示，闭合开关S1、S2两个通电螺线管的相互作用情况以及A、B端的极性分别是（ ）
A．相斥，A端为N极，B端为N极 B．相斥，A端为S极，B端为S极
C．相吸，A端为S极，B端为N极 D．相吸，A端为N极，B端为S极
6．如图所示，能够说明发电机工作原理的实验装置是（ ）
A． B．
C． D．
7．某兴趣小组设计了一种路灯自动控制装置，路灯的通断由光控开关控制，两路灯的额定电压为220V，R为保护电阻，S为光控开关，白天光控并关断开两路灯不发光，晚上光控开关闭合，两路灯正常发光。下列电路设计符合要求的是（ ）
A． B．
C． D．
8．如图是动圈式话筒的部分结构。声波使振膜左右振动，连接在振膜上的线圈也随之一起振动，切割永磁体的磁感线产生电流，此过程中（ ）
A．利用了电磁感应原理 B．利用了通电导体在磁场中受力的原理
C．利用了电流的磁效应 D．产生了直流电
9．在探究通电螺线管的磁场特点时，通电螺线管在某状态下的两个实验现象如图所示，其中小磁针（黑色一端为N极）静止时的指向情况如图甲所示。铁屑静止时的分布情况如图乙所示。图中能正确用磁感线描述这两个实验现象的是（ ）
A． B．
C． D．
10．下列对电磁现象说法正确的是（ ）
A．图甲中的POS刷卡机读出信息的原理是电磁感应现象，将电能转化为机械能
B．图乙中水位达到物块A时绿灯亮报警
C．图丙通电导体框在磁场中发生转动，原理是磁场对通电导体的作用
D．图丁中同时改变电流方向和磁场方向，可以改变导体的运动方向
11．在安装直流电动机模型的实验中，小杰同学按照科学教材的要求安装了一台如图所示的直流电动机模型．安装完毕，闭合开关后，线圈顺时针方向转动，则能使线圈逆时针方向转动的做法是：
A．减小一节电池 B．把电源两极对调
C．增加一节电池 D．把电源和磁铁的两极同时对调
12．下列四幅图对应的说法正确的是（ ）
A．图中是电动机的工作原理
B．图中的螺线管通电后左边为N极
C．图中中甲乙两个小球一定带异种电荷
D．图中实验的原理和电铃的原理不相同
二、填空题
13．家庭电路中的“超负荷”是指电路中的______过大。出现上述情况时，电路中的空气开关会自动切断电路。如图是空气开关的原理图，它切断电路利用的是电流的______效应。小丽要判断三孔插座中哪个孔连接的是火线，她把试电笔插入三孔插座中，如图甲、乙所示，则图______中试电笔的氖管会发光。
14．螺线管CD与滑动变阻器R串联在电路中，如图所示。闭合开关S后，通电螺线管C端是______（填“N”或“S”）极，当滑动变阻器的滑片P向a端移动时，通电螺线管的磁性将______（填“增强”或“减弱”）。
15．《论衡》中记载：“司南之杓，投之于地，其柢指南”，如图，“柢”即握柄，是磁体的______极。发现电磁感应现象的科学家是______，其中发电机和______（选填“动圈式话筒”或“扬声器”）等是利用电磁感应原理制做的。
16．如图所示的电路中，当开关S拨到a后，电磁铁左端为______极，小磁针静止时，B端是______极；当开关S由a拨到b，调节滑动变阻器，使电流表的示数仍保持不变，则电磁铁的磁性______（选填 “增强”、“不变”或“减弱”）。
三、综合题
17．根据古文《论衡 是应篇》中的记载：“司南之杓，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___________（填“N”或“S”）极。
(2)1952年，中国科学院物理研究所尝试制作了一个司南。如图乙所示，制作人员根据天然磁石的磁感线分布，将磁石的___________（填“B”、“C”、“D”或“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)为了达到理想的指向效果，制作人员将磁勺靠近电磁铁，如图丙所示。闭合开关S，磁勺和电磁铁相互吸引，H为电源的___________填“正”或“负”）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更_______（填“轻”或“重”），从而具有更好的指向效果；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。
18．物理学中常用磁感线来形象地描述磁场，用磁感应强度（用字母B表示）来描述磁场的强弱，它的国际单位是特斯拉（符号是T），磁感应强度B越大表明磁场越强；B=0表明没有磁场。有一种电阻，它的大小随磁场强弱的变化而变化，这种电阻叫做磁敏电阻，图1所示是某磁敏电阻R的阻值随磁感应强度B变化的图象。为了研究某磁敏电阻R的性质，小刚设计了如图2所示的电路进行实验，请解答下列问题：
（1）当S1断开，S2闭合时，电压表的示数为3V，则此时电流表的示数为多少A？______
（2）闭合S1和S2，移动两个滑动变阻器的滑片，当电流表示数为0.04A时，电压表的示数为6V，由图象得，此时该磁敏电阻所在位置的磁感应强度为多少T？（第1和第2小题需要写过程）______
（3）实验中小刚将电路中电源的正负极对调，发现乙电路中电压表和电流表的示数不变，这表明：该磁敏电阻的阻值与磁场的______无关；
（4）实验中小刚通过改变滑动变阻器连入电路R1中的阻值来改变磁敏电阻所在位置的磁感应强度，从而影响电流表的示数。若让滑动变阻器R1的滑片向右移动，此时电流表示数将______（选填“变大”、“变小”或“不变”）。请你再提供一种改变磁感应强度的方法______。
19．（1）小邱同学在践行我市中小学生“研学旅行”活动中，赴大邑县“建川博物馆”进行了一次远行研学。他所用的拉杆旅行箱示意图如下所示。装有物品的旅行箱整体可视为杠杆，O为支点，B为重心，A为拉杆的端点。在A点沿图示方向施加拉力F，旅行箱静止。请完成下列问题：
①画出拉力F的力臂l______。
②要使作用在A点的拉力减小，保持其他条件不变，下列做法可行的是______（选填符合要求的选项标号）。
A．缩短拉杆的长度
B．使拉力方向顺时针改变20°
C．将箱内较重的物品靠近O点摆放，重心由B变至
（2）放有条形磁体的小车静止在水平地面上，闭合开关，条形磁体因受磁力向左运动，请在图中括号里标明电源左端的极性和电磁铁右端的磁极______。
20．顺德的春季多雨，空气相对湿度较大，某些特定的环境需要除湿，如题图甲所示，为某实验小组设计的除湿器简化电路图。控制电路中的电源电压U0=6V，调控电阻R的阻值范围为0600Ω，Rs为湿敏电阻，其阻值随相对湿度RH（%）变化的图象如图乙所示（为方便计算，已将图线作了近似处理），L为磁控开关，其开关电流为10mA；当湿敏电阻Rs的阻值发生变化时，控制电路中的电流随之发生变化，当电流大于或等于10mA时，L中两个由磁性材料制成的弹片P、Q相互吸合，工作电路的压缩机开始带动系统进行除湿，工作电路的电压U=220V，R0为保护电阻，磁控开关L的导线电阻不计。
（1）组成弹片P、Q的材料可能是______（选填“铁”或“铝”）；
（2）由图乙可知，湿敏电阻Rs的阻值随着相对湿度的增加而______；
（3）工作电路的总电功率为880W，工作0.5h消耗的电能为______kW·h，若保护电阻R0的阻值为10Ω，则压缩机的电功率为______W；
（4）若调控电阻为450Ω，则相对湿度超过______%时开始除湿。利用除湿器要使某特定环境的空气相对湿度降得更低，可采取的方法是______（写1条即可）。
21．小明设计了一种“自动限重器”，如图（甲）所示。该装置由控制电路和工作电路组成，其主要元件有电磁继电器、货物装载机、压敏电阻R1和滑动变阻器R2等。压敏电阻R1的阻值随压力F变化的关系如图（乙）所示。当货架承受的压力达到限定值，电磁继电器会自动控制货物装载机停止向货架上摆放物品。已知控制电路的电源电压U=6V，电磁继电器线圈的阻值R=10Ω。请你解答下列问题：
(1)连接电路：货物装载机应接在接线柱___________（AB/BC/AC）之间。
(2)电磁继电器中的电磁铁上端为___________极（N/S）
(3)当电磁继电器线圈中的电流大小为30mA时，衔铁被吸下。若货架能承受的最大压力为800N，则所选滑动变阻器R2的最大阻值至少为___________Ω。
(4)若要提高货架能承受的最大压力，滑动变阻器R2接入电路的阻值应___________（调大/调小/不变）。
参考答案：
1．C
【详解】
A．电阻是导体本身的一种性质，电阻大小只与导体的材料、长度、横截面积、温度有关，与导体两端的电压和通过的电流无关，当其两端的电压为零时，电阻不为零，故A错误；
B．毛皮和橡胶棒在摩擦的过程中，毛皮失去电子带正电，而橡胶棒得到电子而带负电,故B错误；
C．同种电荷互相排斥，异种电荷互相吸引。验电器的工作原理是：同种电荷互相排斥，故C正确；
D．丁图中，没有电源，当闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，会产生感应电流，发电机运用了此原理，并将机械能转化电能，故D错误。
故选C。
2．A
【详解】
A．根据安培定则可知螺线管的右端为N极，左端为S极；异名磁极相互吸引，则左边小磁针的右端为N极，右边小磁针的左端为S极，故A正确；
B．根据安培定则可知螺线管的右端为N极，左端为S极；异名磁极相互吸引，则左边小磁针的右端为N极，右边小磁针的左端为S极，故B错误；
C．根据安培定则可知螺线管的右端为S极，左端为N极；异名磁极相互吸引，则左边小磁针的右端为S极，右边小磁针的左端为N极，故C错误；
D．根据安培定则可知螺线管的右端为S极，左端为N极；异名磁极相互吸引，则左边小磁针的右端为S极，右边小磁针的左端为N极，故D错误。
故选A。
3．B
【详解】
A．图甲是奥斯特实验，这个实验证明通电导体的周围存在磁场，在奥斯特的发现的基础上发明了磁场更强的通电螺线管，故A正确，不符合题意；
B．图乙是证明插入铁芯的通电螺线管磁性会更强的实验，在这个基础上发明了电磁铁，而动圈式话筒的工作原理是电磁感应现象，故B错误，符合题意；
C．图丙是证明通电导体在磁场中受到力的作用的实验，在这个基础上发明了电动机，故C正确，不符合题意；
D．图丁是电磁感应现象的原理图，这个实验发现闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，会产生感应电流，在这个基础上发明了发电机，故D正确，不符合题意。
故选B。
4．D
【详解】
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，故A错误；
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，故B错误；
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，故C错误；
D．Q点的磁场方向由a端指向b端，水平向右，故D正确。
故选D。
5．C
【详解】
两个通电螺线管正面的电流都是向下，根据安培定则可知，A端为S极，B端为N极，因此它们相互靠近的两端是异名磁极相，相互吸引。故选C。
6．C
【详解】
发电机原理利用电磁感应原理工作：
A．由图可知是奥斯特实验，故A不符合题意；
B．由图可知是通电导体在磁场的受力实验，故B不符合题意；
C．由图可知是电磁感应实验，故C符合题意；
D．由图可知是通电螺线管实验，故D不符合题意。
故选C。
7．C
【详解】
A．当开关S闭合时，将衔铁吸引下来，下面的灯亮，当开关断开，上面的灯亮，即每一次只能亮一个灯，故A不符合题意；
B．工作电压只有220V，而此选项中两个灯泡串联，两个灯泡都不能正常发光，故B不符合题意；
C．两灯泡并联，都能正常发光，且当开关闭合时，衔铁被吸下，灯泡正常发光，当开关断开时，两灯泡都不发光，故C符合题意；
D．不论开关是否闭合，两个灯泡都能同时正常发光，不能同时熄灭，故D不符合题意。
故选C。
8．A
【详解】
A．线圈振动，切割永磁体的磁感线产生电流，属于电磁感应现象，故A符合题意；
B．通电导体在磁场中受力是电动机的原理，故B不符合题意；
C．这里是没有利用电流的磁效应，故C不符合题意；
D．振膜上的线圈左右振动，电流方向改变，不是直流电，故D不符合题意。
故选A。
9．C
【详解】
通电螺线管的外部磁场和条形磁体的磁场相似，由甲图中小磁针的分布情况可以判断该通电螺线管的左侧为S极，右侧为N极。我们规定小磁针静止时的N极指向为该点的磁场方向，所以在磁体外部，磁感线总是从N极出发回到S极。而在磁体内部，磁感线的分布和磁体的N、S极一致，由此判断，A、B、D不符合题意；C符合题意。
故选C。
10．C
【详解】
A．图甲中的POS刷卡机读出信息的原理是电磁感应现象，磁卡移动式切割磁感线，线圈中产生感应电流，将机械能转化为电能，故A错误；
B．图乙中水位达到物块A时，线圈所在的电路被接通，电磁铁将衔片吸下，下面的红灯被接通，红灯亮报警，故B错误；
C．图丙通电导体框在磁场中受到力的作用，可使线圈发生转动，原理是磁场对通电导体的作用，故C正确；
D．图丁只改变电流方向或只改变磁场方向，可以改变导体的运动方向，二者同时改变，导体的运动方向不变，故D错误。
故选C。
11．B
根据题中“直流电动机”可知，本题考查电动机的知识，根据电动机的原理，运用磁场对通电导体的作用力的方向的影响因素进行解答．
【详解】
BD、直流电动机的转动方向与线圈中的电流方向和磁场方向有关，若使通入直流电动机的电流方向改变或磁场的方向改变，它的转动方向将改变．但是如果同时改变电流的方向和磁场的方向，线圈的转动方向将不变，故B正确，D错误；
AC、只改变电流大小或增加电池的节数只能改变电动机的转动速度，不能改变转动方向，故AC错误．
故选B．
12．A
【详解】
A．图示是通电导体在磁场中受到力的作用的实验电路图，这是电动机的工作原理，故A正确；
B．由图示知，通电螺线管的电流由左端流入，右端流出，据安培定则知，右边为N极，左边为S极，故B错误；
C．图示中，两个小球相互吸引，则两个小球可能带异种电荷，因为导体电荷相互吸引；也可能是一个小球带电，另一个小球不带电，因为带电体能吸引轻小物体，故C错误；
D．图示是奥斯特实验，说明通电导体周围存在磁场，电铃是一种电磁继电器，是利用电磁铁来控制电铃的通断，电磁铁的工作原理是有电流时有磁性，无电流时时无磁性，所以电铃的原理与图中实验原理是相同的，故D错误。
故选A。
13． 总功率 磁 甲
【详解】
[1]家庭电路中的超负荷是指电路中使用的用电器总功率过大，引起电流过大的一种情况。
[2]通电导线周围有磁场，这种现象叫电流的磁效应，由图可知，空气开关中有一电磁铁，当电路中电流过大，电磁铁会产生较强的磁性从而吸引衔铁，使开关断开，切断电路。
[3]三孔插座中的左孔接的是零线，右孔接的是火线，当试电笔接触到的是火线时氖管才会发光，所以图甲中试电笔的氖管会发光。
14． N 增强
【详解】
[1]由图中电源正负极可知，电流从螺线管的右端流入，左端流出。根据安培定则，通电螺线管C端是N极。
[2]当滑动变阻器的滑片P向a端移动时，其接入电路的阻值变小，根据欧姆定律可知，电路的电流变大，所以通电螺线管的磁性将增强。
15． 南 法拉第 动圈式话筒
【详解】
[1][2]柢指南的意思是握柄指向地理的南极。地理的南极是地磁的北极，由异名磁极相互吸引可知，柢是磁体的南极。法拉第最早发现了电磁感应现象。
[3]动圈式话筒是通过膜片的振动使线圈做切割磁感线运动，产生感应电流。因此是利用电磁感应原理制做的。
16． N S 减弱
【详解】
[1][2]从图可知，当开关S拨到a时，电流从螺线管的右端流入，左端流出，根据安培定则可知，螺线管左端是N极，右端是S极。由磁极间的相互作用可知，小磁针静止时B端为N极。
[3]在此实验装置中，保持电流不变，将开关S由a换到b，则减少了线圈的匝数，因此通电螺线管的磁性减弱。
17． S D 摩擦 正 轻
【详解】
(1)[1]如图甲所示，当磁勺在正确指南时，地理的南极为地磁的北极，根据异名磁极相互吸引可知，其A端为该磁体的S极。
(2)[2]磁体外部磁感线总是从N极出发再回到S极，如图乙所示，制作人员根据天然磁石的磁感线分布，将磁石的D处打磨成磁勺的A端。
(3)[3]将粗糙木盘换成较光滑的青铜盘才有改善，由于力可以改变物体的运动状态，通过降低外力可以改善实验效果，可知这是因为磁勺和盘子之间的摩擦力影响了实验效果。
(4)[4]为了达到理想的指向效果，制作人员将磁勺靠近电磁铁，如图丙所示，闭合开关，磁勺和电磁铁相互吸引，说明电磁铁下端为N极，根据安倍定则可以判断出电流的流向，再根据电源外部电流由电源正极出发再回到负极可知H为电源的正极。
(5)[5]由于摩擦力与压力、接触面粗糙度有关，则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更轻，即摩擦力更小，从而具有更好的指向效果；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。
18． 0.03A 0.3T 方向 变大 线圈匝数
【详解】
（1）[1]由图2可知，当S1断开，S2闭合时，螺线管没有磁性，由图1可知，当磁敏电阻R周围没有磁场时（B=0），其阻值R=100Ω，根据欧姆定律得，电流表的示数为
（2）[2]闭合S1和S2，移动两个滑动变阻器的滑片，当电流表示数为0.04A时，电压表的示数为6V，由可得，此时磁敏电阻的阻值为
由图1知，此时的磁感应强度为0.3T。
（3）[3]小刚将电源的正负极对调，螺线管的磁极发生变化（磁场的方向发生变化）；发现乙电路中电压表和电流表的示数不变，也就是磁敏电阻的阻值不变。这表明：该磁敏电阻的阻值与磁场的方向无关。
（4）[4][5]闭合S1和S2，将R1的滑片向右滑动，滑动变阻器的电阻变大，故通过电磁铁的电流会减小，磁性变弱，由图象可知磁敏电阻R的阻值会减小，根据欧姆定律可知，右侧电路中的电流变大，即电流表示数变大；已知磁敏电阻的大小随磁场强弱的变化而变化，所以可以通过改变通电螺线管中线圈匝数改变螺线管的磁性强弱，即改变磁感应强度。
19． C
【详解】
（1）①[1]由图知，O为支点，反向延长力F的作用线，由O点做F作用线的垂线，垂线段长为其力臂l，如图所示：
②[2]A．拉杆箱的重力、重力的力臂不变，缩短拉杆的长度，则拉力的力臂变短，根据杠杆的平衡条件可知，拉力变大，故此方法不可行，故A不符合题意。
B．拉杆箱的重力、重力的力臂不变，使拉力方向顺时针改变20°，此时拉力的力臂变小，拉力变大，故此方法不可行，故B不符合题意。
C．拉杆箱的重力不变，将箱内较重的物品靠近O点摆放，重心由B变至B′，重力的力臂变短，拉力方向不变，拉力的力臂不变，根据杠杆的平衡条件可知，拉力变小，故此方法可行，故C符合题意。
（2）[3]闭合开关S，条形磁体因受磁力向左运动，说明条形磁体受到了一个向左的排斥力，已知条形磁体左端为S极、右端为N极，根据同名磁极相互排斥可确定通电螺线管的左端是N极、右端为S极；根据安培定则，大拇指指向通电螺线管的N极，则电流从电磁铁右侧流入，所以电源的左端为负极，如图所示：
20． 铁 变小 0.44 720 60 减小调控电阻R的阻值
【详解】
（1）[1]磁性材料是指铁、钴、镍等物质，磁性弹片需要用磁性材料，铝不是磁性材料，故组成弹片P、Q的材料可能是铁。
（2）[2]根据图乙可知湿敏电阻R的阻值随着相对湿度的增加而变小。
（3）[3]工作电路的总电功率为880W，工作0.5h消耗的电能为
[4]工作电路的电压U=220V，根据P＝UI可得电路的电流为
则保护电阻的功率
P0＝I2R0＝(4A)2×10Ω＝160W
则压缩机的电功率为
P压缩＝P总﹣P0＝880W﹣160W＝720W
（4）[5]当电流大于或等于10mA时，工作电路的压缩机开始带动系统进行除湿，根据欧姆定律和串联电阻的规律，湿敏电阻Rs的阻值
湿敏电阻随相对湿度的变化关系为一次函数，如下所示：
湿敏电阻为150Ω，OA为150Ω，即为OC的中点，AC为150Ω，而CE为250Ω，根据相似三角形的知识可知，
若调控电阻为450Ω，则相对湿度超过60%时开始除湿。
[6]利用除湿器要使某特定环境的空气相对湿度降得更低，即相对湿度减小，湿敏电阻阻值变大，由于衔铁被吸下的电流不变，由欧姆可知总电阻不变，由串联电阻的规律，所以需要减小调控电阻R的阻值。
21． AB N 110 调大
【详解】
(1)[1]将货物装载机和AB触点串联组成工作电路，将R1、滑动变阻器R2、电磁铁串联接入控制电路，当压力过大时，压敏电阻变小，控制电路中的电流变大，电磁铁磁性增强，增强到一定程度，将衔铁吸下，使工作电路断开，货物装载机停止工作。
(2)[2]已知电源正负极，根据电流流向，由安培定则可知，电磁继电器中电磁铁上端为N极，下端是S极。
(3)[3]因为R1和线圈电阻及变阻器R2串联，所以电流为0.03A，由图乙可知F=800N时，R1=80Ω，电压为
所以R2的最大阻值
(4)[4]想“提高货架能承受的最大压力”，同时还应防止“装载机停止向货架上摆放物品”，故应在增大压力电阻减小的同时，不能增大电流，故从欧姆定律的角度可得，此时滑动变阻器R2接入电路的阻值应变大。
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