2018年九年級物理下冊 第16章 電磁鐵與自動控制章末檢測卷 （新版）粵教滬版

第16章 電磁鐵與自動控制章末檢測卷 (時間:45分鐘滿分:100分)一、選擇題(每小題5分,共40分)1.關(guān)于磁體、磁場和磁感線,以下說法中正確的是(C)A.銅、鐵和鋁都能夠被磁體所吸引B.磁感線是磁場中真實(shí)存在的曲線C.磁體之間的相互作用都是通過磁場發(fā)生的D.物理學(xué)中,把小磁針靜止時S極所指的方向規(guī)定為該點(diǎn)磁場的方向解析:磁體能吸引鐵、鈷、鎳等物質(zhì);磁感線是為了形象描述磁場而人為畫出的;物理學(xué)中,把小磁針靜止時N極所指的方向規(guī)定為該點(diǎn)磁場的方向,故選項(xiàng)A,B,D錯誤,C正確.2. (2017沂源模擬)新聞:磁性鞋帶扣讓你跟系鞋帶說再見,如圖所示.把鞋帶裁剪到合適的長度,然后將模塊串進(jìn)去,這之后兩邊一碰即可牢牢地把鞋帶系緊.下列說法正確的是(C)A.兩模塊相互接觸的一側(cè)一定是同名磁極B.兩模塊相互接觸的一側(cè)一定是異名磁極C.兩模塊中,其中一塊有磁性,另一塊可能是鐵塊D.兩模塊中,其中一塊有磁性,另一塊可能是銅塊解析:同名磁極相互排斥,異名磁極相互吸引.若兩模塊均為磁體,相互接觸的一側(cè)為異名磁極,相互吸引,可以系緊鞋帶;若相互接觸的一側(cè)為同名磁極,相互排斥,不能系緊鞋帶,故A錯誤;因?yàn)榇朋w具有吸引鐵、鈷、鎳一類物質(zhì)的性質(zhì),若兩模塊中,只有一個是磁體,另一個模塊可能是鐵塊;由以上分析可知,兩模塊相互接觸的一側(cè)可能是異名磁極或一塊有磁性,另一塊可能是鐵塊,故B,D錯誤,C正確.3.在一根條形磁鐵附近平行放置一根與磁鐵形狀完全相同的棒狀物體XY后,其周圍磁場磁感線的分布情況如圖(甲)所示.將XY兩端對調(diào)以后,磁感線分布情況未發(fā)生改變,如圖(乙)所示.則棒狀物體XY可能是(A)A.軟鐵棒B.銅棒C.條形磁鐵,其中X端為N極D.條形磁鐵,其中Y端為N極解析:由題圖(甲)磁感線分布情況和磁感線方向可知:XY的X端是S極,Y端是N極,同理由題圖(乙)可知:XY的X端是N極,Y端是S極.因而可判斷:XY的磁極可以變化,不是永磁體,但XY必須是磁性材料(鐵、鈷、鎳等物質(zhì)),才能被磁化,而且在不同的磁場中,被磁化的磁極不同,故A正確.4.關(guān)于指南針和磁場,下列說法正確的是(C)A.指南針最早由歐洲傳入中國B.地球的地理兩極與地磁場兩極完全重合C.地球周圍存在磁場,因此指南針能指示方向D.信鴿是靠在其身上綁上小磁針來導(dǎo)航的解析:指南針是中國四大發(fā)明之一,A項(xiàng)錯誤;地磁南北極和地理南北極并不重合,地磁的北極在地理的南極附近,地磁的南極在地理的北極附近,B項(xiàng)錯誤;指南針靜止時總是一端指南,一端指北,是因?yàn)槭艿搅说卮艌龅淖饔?C項(xiàng)正確;信鴿通過辨別地磁場的強(qiáng)弱變化來定向,能從千里之外飛回家,D項(xiàng)錯誤.5.如圖所示電路連接中,當(dāng)開關(guān)S閉合時,下列說法正確的是(A)A.螺線管上端為S極,滑片P向左移,彈簧測力計示數(shù)增大B.螺線管上端為N極,滑片P向左移,彈簧測力計示數(shù)減小C.螺線管上端為S極,滑片P向右移,彈簧測力計示數(shù)增大D.螺線管上端為N極,滑片P向右移,彈簧測力計示數(shù)減小解析:閉合開關(guān)后,電流從通電螺線管的上端流入下端流出,利用右手螺旋定則可知通電螺線管的上端為S極,下端為N極,已知條形磁體下端為N極,則會與螺線管相互吸引,當(dāng)滑片向左移動時,電路中電流增大,磁性增強(qiáng),彈簧測力計示數(shù)變大.故選A.6.電梯為居民出入帶來很大的便利,出于安全考慮,電梯設(shè)置有超載自動報警系統(tǒng),其工作原理如圖所示,R1為保護(hù)電阻,R2為壓敏電阻,其阻值隨壓力增大而減小.下列說法正確的是(A)A.電磁鐵是根據(jù)電流的磁效應(yīng)制成的B.工作時,電磁鐵的上端為N極C.超載時,電磁鐵的磁性減弱D.正常情況下(未超載時),K與B接觸解析:電磁鐵是根據(jù)電流的磁效應(yīng)制成的,故A選項(xiàng)正確;根據(jù)右手螺旋定則可以判斷,電磁鐵的下端為N極,上端為S極,故B選項(xiàng)錯誤;壓敏電阻R2的阻值隨壓力的增大而減小,所以超載時,壓敏電阻R2的阻值減小,電路中的電流增大,電磁鐵的磁性增強(qiáng),故C選項(xiàng)錯誤;在未超載時,由于壓力小,壓敏電阻R2的電阻大,電路中電流小,電磁鐵的磁性弱,銜鐵在彈簧彈力的作用下向上移動,所以K與A接觸,故D選項(xiàng)錯誤.7.下列四幅圖中,通電螺線管的極性標(biāo)注正確的是(C)解析:根據(jù)右手螺旋定則可判斷A選項(xiàng)中螺線管的左端為N極,B選項(xiàng)中螺線管的右端為N極,D選項(xiàng)中螺線管的左端為N極.8.開關(guān)S閉合后,小磁針靜止時的指向如圖所示,由此可知(C)A.a端是通電螺線管的N極,c端是電源正極B.b端是通電螺線管的N極,d端是電源負(fù)極C.b端是通電螺線管的N極,d端是電源正極D.a端是通電螺線管的N極,c端是電源負(fù)極解析:通電螺線管兩端相當(dāng)于條形磁體的兩個磁極,由小磁針的指向可知通電螺線管a端為S極,b端為N極,然后根據(jù)右手螺旋定則可判斷出螺線管中電流方向,可知c是電源負(fù)極,d是電源正極,故C選項(xiàng)正確.二、填空題(每空2分,共22分)9.電冰箱門上裝有磁性密封條,是利用了磁體吸引鐵性物質(zhì)的原理,而磁帶和磁卡則是利用了它們能夠被磁化的原理. 解析:電冰箱門上的磁性密封條是磁性橡膠制成的,是用永磁材料的微粒與橡膠混合在一起制成的復(fù)合材料,冰箱門關(guān)閉時,這些磁性橡膠和鋼制的門框吸在了一起,可以將門密封得很好.磁帶和磁卡則是利用了它們能夠被磁化而具有磁性的原理.10. 某科技館展出的磁動輪是根據(jù)異名磁極相互吸引的原理制成的.如圖所示,每個輪的邊緣裝有12個側(cè)放的柱形磁體,當(dāng)推動A輪轉(zhuǎn)動時,其他3個輪會隨之轉(zhuǎn)動.若A輪磁體外側(cè)是N極,則C輪磁體外側(cè)是S極;如果A輪順時針轉(zhuǎn)動,則C輪將逆時針轉(zhuǎn)動,D輪將順時針轉(zhuǎn)動(填“順”或“逆”). 解析:因?yàn)槭歉鶕?jù)異名磁極相互吸引的原理制成的,當(dāng)A磁體的外側(cè)是N極時,與它相鄰的C輪外側(cè)就是S極.由于相互吸引,當(dāng)A順時針轉(zhuǎn)動時,C輪就會逆時針轉(zhuǎn)動,同理D輪就會順時針轉(zhuǎn)動.11.(2017濟(jì)南實(shí)驗(yàn)中學(xué)模擬)如圖所示,閉合開關(guān),通電螺旋管右側(cè)的小磁針靜止時,小磁針的N極指向左,則電源的右端為正極.若使通電螺線管的磁性增強(qiáng),滑動變阻器的滑片P應(yīng)向右端移動. 解析:小磁針靜止時N極向左,則由磁極間的相互作用可知,通電螺線管右端為S極,則左端為N極,根據(jù)右手螺旋定則可以判斷電源的右端為正極,左端為負(fù)極;為使通電螺線管的磁性增強(qiáng),需增大電路中電流,由歐姆定律可知要減小電路中電阻,故滑片向右移動.12.醫(yī)生對病人進(jìn)行腦部手術(shù)時,需要將體溫降至合適的溫度.準(zhǔn)備手術(shù)之前,病人的心肺功能開始由心肺機(jī)取代,心肺機(jī)的功能之一是用“電動泵”替代心臟搏動,推動血液循環(huán),如圖所示,將線圈a,b纏繞并固定在活塞一端,利用其與固定磁鐵之間的相對運(yùn)動,帶動電動泵中的活塞,使血液定向流動;閥門K1,K2都只能單向開啟,反向則封閉管路.當(dāng)線圈中的電流從a流向b時,線圈的左端為N極,活塞將向右運(yùn)動,“動力泵”處于送血(填“抽血”或“送血”)狀態(tài). 解析:由右手螺旋定則可知,螺線管左端為N極,與固定磁鐵的N極相對,同名磁極相互排斥,活塞右移,K2關(guān)閉,K1打開,故處于送血狀態(tài).三、作圖與簡答題(13題14分,14題8分,共22分)13.(2017棗莊)物理學(xué)中,用磁感應(yīng)強(qiáng)度(用字母B表示)來描述磁場的強(qiáng)弱,它的國際單位是特斯拉(符號是T),磁感應(yīng)強(qiáng)度B越大表明磁場越強(qiáng);B=0表明沒有磁場.有一種電阻,其阻值大小隨周圍磁場強(qiáng)度的變化而變化,這種電阻叫做磁敏電阻.為了探究電磁鐵磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小與哪些因素有關(guān),小超設(shè)計了(甲)、(乙)兩圖所示的電路,圖(甲)中電源電壓恒為6 V,R為磁敏電阻,圖(乙)中的電磁鐵左端靠近且正對圖(甲)的磁敏電阻R;磁敏電阻R的阻值隨磁感應(yīng)強(qiáng)度變化的關(guān)系圖像如圖(丙)所示.(1)當(dāng)圖(乙)S2斷開,圖(甲)S1閉合時,磁敏電阻R的阻值是100 ,電流表的示數(shù)為60 mA. (2)閉合S1和S2,圖(乙)中滑動變阻器的滑片P向右移動時,小超發(fā)現(xiàn)圖(甲)中電流表的示數(shù)逐漸減小,說明磁敏電阻R的阻值變大,電磁鐵的磁感應(yīng)強(qiáng)度變強(qiáng). (3)閉合S1和S2,圖(乙)中滑動變阻器的滑片P保持不變,將磁敏電阻R水平向左逐漸遠(yuǎn)離電磁鐵時,小超將測出的磁敏電阻與電磁鐵左端的距離L、對應(yīng)的電流表示數(shù)I及算出的磁感應(yīng)強(qiáng)度B同時記錄在下表中.請計算當(dāng)L=5 cm時,磁敏電阻R所在位置的磁感應(yīng)強(qiáng)度B= 0.40T. L/cm123456I/mA101215203045B/T0.680.650.600.510.20(4)綜合以上實(shí)驗(yàn)可以得出:電磁鐵磁感應(yīng)強(qiáng)度隨通過電流的增大而增大(變強(qiáng));離電磁鐵越遠(yuǎn),磁感應(yīng)強(qiáng)度越小(弱). 解析:(1)當(dāng)圖(乙)S2斷開,圖(甲)S1閉合時,即磁場強(qiáng)度為零,據(jù)圖(丙)可知,此時的R=100 ,故此時電路中的電流I=0.06 A=60 mA;(2)閉合開關(guān)S1和S2,圖(乙)中滑動變阻器的滑片P向右移動,滑動變阻器電阻變小,電流變大,磁場變強(qiáng).圖(甲)中電流表的示數(shù)逐漸減小,即R的電阻變大,據(jù)此分析可知:磁敏電阻R處的磁感應(yīng)強(qiáng)度B逐漸增強(qiáng);(3)當(dāng)L=5 cm時,對應(yīng)圖表得出電流是30 mA,據(jù)歐姆定律可知,R=200 ,故對應(yīng)磁感應(yīng)強(qiáng)度是0.40 T;(4)綜合以上實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),分析表格數(shù)據(jù)可以得出:電磁鐵磁感應(yīng)強(qiáng)度隨通過電流的增大而增大,離電磁鐵越遠(yuǎn),磁感應(yīng)強(qiáng)度越弱.14.(2016蘭州)如圖所示,請按要求連接電路,使得開關(guān)S閉合后,兩個通電螺線管相互吸引;標(biāo)出小磁針靜止時的N極.解析:電流從電源出來,從左螺線管左端流入,由右手螺旋定則得出其左端為N極.同名磁極相互排斥,異名磁極相互吸引,所以小磁針左端為N極.由題意知,兩個通電螺線管相互吸引,由于同名磁極相互排斥,異名磁極相互吸引,右側(cè)螺線管左端為N極,右端為S極.根據(jù)右手螺旋定則,電流需要從右螺線管右端流入.答案:如圖所示四、實(shí)驗(yàn)探究題(共16分)15. 現(xiàn)在,有很多家庭開始安裝并使用一種叫做自動空氣開關(guān)的新型保險裝置,當(dāng)電路由于短路等原因?qū)е码娏鬟^大時,開關(guān)會自動斷開,切斷電路,俗稱跳閘,在找出電流過大的原因并把問題解決之后,用手重新閉合開關(guān)就可以了.如圖所示是空氣開關(guān)的結(jié)構(gòu)示意圖,圖中P是電磁鐵,S是閘刀開關(guān),Q是銜鐵,可繞O軸轉(zhuǎn)動,(1)電流不大時,電磁鐵對銜鐵也有吸引力,為什么不跳閘?(2)當(dāng)電流過大時空氣開關(guān)會自動跳閘,分析其工作過程,在跳閘后空氣開關(guān)能否自動閉合?解析:電路中有電流通過時,電磁鐵對銜鐵Q產(chǎn)生吸引作用,但因電流較小,吸引力也較小,不能克服銜鐵與開關(guān)之間的摩擦力,銜鐵不動,開關(guān)處于閉合狀態(tài).當(dāng)電路中的電流增大時,電磁鐵的磁性增強(qiáng),對銜鐵的吸引力增大,當(dāng)電流增大到一定值時,電磁鐵對銜鐵的吸引力克服了銜鐵受到的摩擦力,銜鐵被吸到電磁鐵上,離開開關(guān),開關(guān)在彈簧彈力的作用下斷開,從而起到了限流的作用.答案:(1)電流不大時,電磁鐵對銜鐵的吸引力小,不能克服銜鐵與開關(guān)間的摩擦力,所以不跳閘.(2)只有當(dāng)電流過大時,電磁鐵的磁性增強(qiáng),吸引力足夠大時,才能把銜鐵吸引過來,使電路斷開,起到限制電流的作用,跳閘后,空氣開關(guān)動觸點(diǎn)在彈簧的作用下不會自動與靜觸點(diǎn)接觸而使開關(guān)合上.6