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模块三 电学
第18讲 电与磁【测试】（解析版）
（试题分值：100分 测试时间：90分钟）
一、单选题(本题包括13小题,每小题3分，共39分。每小题只有一个正确答案)
1．（23-24八年级下·江苏南京·期末）厨房中的抽油烟机能将油烟“吸走”。下列现象中，“吸”的物理原理与其相同的是（ ）。
A．与头发摩擦过的气球能“吸”起纸屑 B．磁铁能“吸”铁钉
C．削平的铅柱挤压后会“吸”在一起 D．客车行驶时窗帘被“吸”出窗外
【答案】D。
【解析】抽油烟机在工作时，由于转动的扇叶处气体的流速大，压强小，从而在周围大气压的作用下将油烟压向扇口排出。厨房内的抽油烟机工作时是利用流速越大、压强越小的方法将油烟“吸”走的。
A．与头发摩擦过的气球能“吸”起纸屑，是因为气球在摩擦过程中带了电，而带电体能吸引轻小物体，故A不符合题意；
B．磁铁能“吸”铁钉，是因为磁铁能吸引磁性，故B不符合题意；
C．削平的铅柱压紧后能“吸”在一起，因为分子间有引力，故C不符合题意；
D．行驶的汽车，因为车外的空气流速快，压强小，车内的空气流速小、压强大，压强差就把窗帘压向窗外，故D符合题意。故选D。
2．（23-24九年级上·山东淄博·期末）大约在北宋初年，我国又创制了一种指南工具——指南鱼：用一块薄薄的铁片做成，形状很像一条鱼。将其磁化后，浮在水面上，其静止时鱼头指向南方。下列说法正确的是（ ）。
A．“指南鱼”也可以用铜片做成
B．“指南鱼”静止时鱼头指向的是地磁场的N极附近
C．“指南鱼”腹部磁性最强
D．“指南鱼”周围存在磁感线
【答案】B。
【解析】A．铜片不是磁性材料，不能被磁化，“指南鱼”不可以用铜片做成，故A错误；
B．“指南鱼”将其磁化后，浮在水面上，其静止时鱼头指向南方。地球是一个磁体，地磁的北极在地理的南极附近，地磁的南极在地理的北极附近，根据异名磁极相互吸引，“指南鱼”静止时鱼头指向的是地磁场的N极附近，故B正确；
C．磁体的两端磁性最强，“指南鱼”腹部磁性最弱，故C错误，
D．磁感线是为了形象、方便描述磁场引入的，“指南鱼”周围并不存在磁感线，故D错误。
故选B。
3．（23-24九年级上·河北邯郸·期末）某同学用图乙所示的天然磁石仿制图甲所示的司南，他以该磁石的D端为勺柄打磨成司南，再用细线将其悬挂，如图丙所示。下列说法正确的是（ ）。
A．天然磁石周围的磁感线是真实存在的
B．天然磁石的B端是N极
C．天然磁石B、D两端磁性最弱
D．图丙司南静止时，勺柄指向地理的北方
【答案】B。
【解析】A．天然磁石周围的磁场是真实存在的，但是为了描述磁场，磁感线是人们假想的，故A错误；
B．磁体周围的磁感线，总是从磁体的N极出发，最后回到S极；由图乙可知，磁感线从B端出发，回到D端，所以天然磁石的B端是N极，故B正确；
C．磁体的磁极部分磁性最强，天然磁石B、D两端磁性最强，故C错误；
D．地球是一个大磁场，地磁南极在地理北极附近，图丙中，勺柄是S极，根据磁极间相互作用规律，司南静止时，勺柄指向地磁的北极即地球的南方，故D错误。故选B。
4．（23-24九年级上·江西南昌·期末）如图所示的现象中，下列说法中不正确的是（　　）。
A．甲图中，跟头发摩擦过的塑料梳子能够吸起碎纸屑，是因为梳子带了电
B．乙图中，验电器的两个金属箔片会张开一定的角度，是因为带上了异种电荷
C．丙图中，在通电导线附近的小磁针发生偏转，说明通电导线周围存在磁场
D．丁图中，悬挂的磁体发生转动，说明磁极间有相互作用
【答案】B。
【解析】A．跟头发摩擦过的塑料梳子能够吸引碎纸屑，是因为塑料梳子因摩擦带了电荷，带电体吸引轻小物体，故A正确，不符合题意；
B．将带电橡胶棒接触不带电的验电器的金属球，验电器的两个金属箔片会张开一定的角度，这是因为两个金属箔片带上了同种电荷，同种电荷相互排斥，故B错误，符合题意；
C．图中是奥斯特实验，在通电导线附近的小磁针发生偏转，说明通电导线周围存在磁场，故C正确，不符合题意；
D．将磁体的一端靠近另一悬挂起来的磁体的一端时，悬挂的磁体发生转动，说明磁体间有相互作用，即异名磁极相互吸引，故D正确，不符合题意。故选B。
5．（23-24九年级上·山东聊城·期末）下列有关科学家的叙述不符合物理学史实的是（　　）。
A．奥斯特发现了利用磁场产生电流的条件和规律
B．安培简便、清晰地描述了判断通电螺丝管两端极性的方法
C．焦耳提出了电流通过导体时产生热量的定律
D．沈括最早记述了地理的两极和地磁场的两极并不重合
【答案】A。
【解析】A．丹麦物理学家奥斯特最早证实了电流的周围存在磁场，故A错误，符合题意；
B．1820年，安培在科学院的例会上做了一个小实验，他把螺线管水平悬挂起来，然后给螺线管通电，观察到通电螺旋管的磁场和条形磁铁的磁场的相似性，简便、清晰地描述了判断通电螺丝管两端极性的方法，故B正确，不符合题意；
C．英国物理学家焦耳发现了导体中的电流产生的热量跟电流、电阻和通电时间的关系--焦耳定律，故C正确，不符合题意；
D．地磁偏角最早于我国宋代沈括的《梦溪笔谈》中记载，说明沈括最早记述了地理的两极和地磁场的两极并不重合，故D正确，不符合题意。故选A。
6．（23-24九年级上·河南安阳·期末）如图是小明做奥斯特实验时的装置图，下列说法正确的是（　　）。
A．实验时，导线平行架到小磁针上方，更易看到小磁针转动的现象
B．通电导线周围的磁场方向与电流方向无关
C．实验装置准备好后，迅速闭合开关，小磁针转动；若把小磁针放置到导线上方，它将不动
D．实验装置准备好后，迅速闭合开关，小磁针转动：若将小磁针移去，通电导线周围将不存在磁场
【答案】A。
【解析】A．因通电直导线周围的磁场方向与导线垂直，所以若导线与小磁针垂直放置，小磁针有可能不转动，平行放置时，小磁针N极的指向为该点的磁场方向，这时实验现象最明显，故A正确；
B．根据奥斯特实验，人们发现改变导线中电流方向，小磁针偏转方向改变，说明通电导线周围的磁场方向与电流方向有关，故B错误；
C．实验装置准备好后，迅速闭合开关，小磁针转动；若把小磁针放置到导线上方，因磁场方向改变，所以小磁针偏转方向改变，它将转动，故C错误；
D．通电导线周围有磁场是因为通电导线中存在电流，通电导线中的电流是通电导线周围磁场形成的原因，与小磁针无关，小磁针只是为了证明有磁场产生，故D错误。故选A。
7．（23-24九年级下·安徽淮南·期末）小磊做实验探究“通电螺线管外部的磁场分布”。他在螺线管的两端各放一个小磁针，并在硬纸板上均匀地撒满铁屑。通电后轻敲纸板，小磁针的指向和铁屑的排列情况如图所示。当改变螺线管中电流方向时，小磁针的指向会改变。下列说法中正确的是（　　）。
A．通电时，螺线管的左端相当于条形磁体的N极
B．通电螺线管外部的磁场与条形磁体的磁场相似
C．通电螺线管的磁场方向与螺线管中电流的方向无关
D．通过减小电流强度，可增强通电螺线管周围的磁场
【答案】B。
【解析】A．根据小磁针静止时N极的指向可知，通电螺线管的左端为S极，右端为N极，故A错误；
B．由图可看出，通电螺线管外部的磁场与条形磁体的磁场相似，故B正确；
C．由题可知，当改变螺线管中电流方向时，小磁针的指向会改变。则通电螺线管的磁场方向与螺线管中电流的方向有关，故C错误；
D．通电螺线管周围磁场的强弱与电流的大小有关，电流越大，磁场越强，故D错误。故选B。
8．（23-24九年级上·江苏宿迁·期末）如图是汽车启动原理图，汽车启动时需将钥匙插入钥匙孔并旋转（相当于闭合开关），根据电路图，下列说法正确的是（ ）。
A．电磁铁是根据电磁感应原理制成的
B．工作时，电磁铁的上端为S极
C．电动机的工作电压比电磁铁的工作电压低
D．电磁铁通电时，吸引上方的衔铁，触点A、B接触，汽车启动
【答案】D。
【解析】A．电磁铁通电后具有磁性，其原理是电流的磁效应，故A错误；
B．根据图示可知，电流从电磁铁的上方流入，根据安培定则可知，电磁铁上端为N极、下端为S极，故B错误；
C．由图可知，电磁铁的工作电压只是电动机的工作电压的一部分，电磁铁的工作电压比电动机的工作电压低，故C错误；
D．当钥匙插入钥匙孔并转动时，电路接通，电磁铁中有电流通过，电磁铁具有磁性，将上边的触点A吸下，使BC触点接通，电动机工作，进而汽车启动，故D正确。故选D。
9．（23-24九年级上·山东泰安·期末）如图GMR是一个巨磁电阻，其阻值随周围磁场强度的增强而减小。如图所示，当闭合开关S1和S2时，下列说法正确的是（ ）。
①小磁针在开关闭合时向顺时针方向旋转
②当滑片P向左移时，电流表示数变大
③当滑片P向左移时，灯泡变亮
④当滑片P向右移时，电磁铁的磁性增强，GMR阻值变小
A．②③④ B．①②④ C．①和② D．①和④
【答案】C。
【解析】①在开关闭合时，电流从螺线管的左端流入，根据安培定则可知，电磁铁的右端为N极，左端为S极，由磁极间的相互作用规律可知，小磁针将会顺时针旋转，故①正确；
②③闭合开关S1和S2，当滑片P向左移时，变阻器接入电路的电阻变小，由可知左侧电路中电流变大，电磁铁的磁性增强，巨磁电阻的阻值变小，右侧灯泡和巨磁电阻并联，电流表测量干路中的电流，由可知通过巨磁电阻的电流变大，由并联电路的特点可知通过灯泡的电流不变，灯泡的亮度不变，由并联电路电流的规律可知通过干路中的电流变大，即电流表的示数变大，故②正确，③错误；
④当滑片P向右移时，变阻器接入电路的电阻变大，由可知左侧电路中电流变小，电磁铁的磁性减弱，巨磁电阻GMR的阻值增大，故④错误。故选C。
10．（23-24九年级上·安徽合肥·期末）如图所示为直流电动机的两个不同时刻的工作原理图，下列分析正确的是（ ）。
A．电动机工作时把机械能转化为电能
B．两个时刻图中磁场方向都是由左向右
C．在甲时刻，导线ab受到的力与cd导线受到的力方向相同
D．两个时刻导线ab中的电流方向不同，磁场方向相同，因此受到的磁场力方向不同
【答案】D。
【解析】A．电动机在工作的过程中，电能转化为机械能，故A错误；
B．磁体外部磁场方向是从N极指向S极，所以两个时刻图中磁场方向都是由右向左，故B错误；
CD．由于导体受力方向与磁场方向和电流方向有关，磁场方向不变时，只改变电流方向，磁场对通电导体的作用力方向发生改变。在甲乙时刻，ab和cd导线所处的磁场方向相同，电流方向不同，所以受力方向均不同，故C错误，D正确。故选D。
11．（23-24九年级上·山东济南·期末）小明所在的课外实践小组做了一个实验，在电池负极下面吸附一块圆柱形的强磁铁，把铜丝折成如图甲所示的形状，然后把铜丝放在电池上进行通电，如图乙所示，调整铜丝与磁铁的接触点至合适的位置，铜丝会以电池为轴心而不停地转动，相当于一个小型电动机，此装置的工作原理是（ ）。
A．电流的磁效应 B．磁场对电流的作用
C．电磁感应现象 D．磁极间的相互作用
【答案】B。
【解析】电动机原理是通电导体在磁场中受到力的作用，将电能转化为机械能，故B符合题意，ACD不符合题意。故选B。
12．（23-24九年级上·新疆乌鲁木齐·期末）对于如图中情境，下列说法正确的是（ ）。
A．图①是探究磁生电的实验
B．图②是话筒的工作原理
C．图③是电磁继电器的原理
D．图④是探究磁生电的实验
【答案】A。
【解析】A．图①是探究电磁感应的实验，也是探究磁生电的实验，金属导体ab切割磁感线产生感应电流，故A正确；
B．图②是电动机的工作原理图，给导线通电，通电导体在磁场中受力的作用而运动，而话筒的工作原理是电磁感应。故B错误；
C．图③是探究电磁铁磁性强弱的实验，通过电磁铁的电流相同时，线圈匝数越多，电磁铁磁性越强，电磁继电器的原理是电流具有磁效应。故C错误；
D．图④是探究磁铁磁极间相互作用力的实验，故D错误。故选A。
13．（2022·河南濮阳·九年级期末）图是一种手压电筒，按压手柄，塑料齿轮带动线圈内磁性飞轮高速旋转，使灯泡发光。图中能反映这一过程工作原理的是（　　）。
A．B．C． D．
【答案】B。
【解析】A．手压电筒，按压手柄，塑料齿轮带动线圈内磁性飞轮高速旋转，使灯泡发光，是电磁感应现象，A图中，通电导线周围小磁针发生偏转，说明通电导线周围存在磁场，不可以反映手压电筒工作原理，故A不符合题意；
B．B图中，导体棒在磁场中做切割磁感线运动，电表指针发生偏转，是电磁感应现象，可以反映手压电筒工作原理，故B符合题意；
C．C图中，闭合开关后，导体棒运动，说明通电导线在磁场中会受到力的作用，不可以反映手压电筒工作原理，故C不符合题意；
D．D图中，套有线圈的铁钉可以吸引大头针，说明电流的磁效应，不可以反映手压电筒工作原理，故D不符合题意。故选B。
二、填空题（8小题，每空2分，共34分）
14．（23-24九年级上·江西赣州·期末）如图所示，《论衡》中记载：“司南之杓，投之于地，其柢指南。”司南即指南针，“柢”即握柄是磁体的S极。它由于受到 的作用，静止时“柢”始终指向地理的 （选填“南”或“北”）方。
【答案】地磁场；南。
【解析】[1]地球是个大磁体，地球上的指南针在地磁场的作用下指示南北。
[2]由异名磁极相互吸引可知，“柢”即握柄是磁体的S极，被地磁场的N极吸引，指示地理南方。
15．（23-24九年级上·广西贺州·期末）如图所示，放在条形磁体周围的小磁针静止时都不再指南北，而是有了新的指向，表明 。这个实验还反映了磁场是有方向的，磁场中某一点磁场方向就是放在该点的小磁针静止时 所指的方向。
【答案】磁体周围存在着磁场；北（N）极。
【解析】[1] 放在条形磁体周围的小磁针静止时都不再指南北，而是有了新的指向，小磁针受到力的作用，表明磁体周围存在着磁场。
[2] 这个实验还反映了磁场是有方向的，磁场中某一点磁场方向就是放在该点的小磁针静止时北（N）极所指的方向。
16．（23-24九年级上·山东济宁·期末）如图是电磁铁和永磁体产生的磁场，由图可知，A的右端为 极，电源的右端为 极（选填“正”或“负”）。
【答案】S；负。
【解析】[1][2]在磁体的外部，磁感线总是从磁体的N极发出最后回到S极，所以永磁体A的左端及电磁铁的右端都是N极。再根据安培定则，伸出右手使右手大拇指指向电磁铁的N极，四指弯曲所指的方向为电流的方向，即电流从电磁铁的电源的左端流入，所以电源的左端为正极，右端为负极。
17．（23-24九年级上·安徽亳州·期末）科学家猜测，某地的海龟在春季是利用地磁场向南方返回出生地的，于是在某个春季开展了如下研究：先在一个无地磁场环境的实验室开展实验，发现海龟无固定游向；再把海龟置于模拟地磁场中（如图），按科学家猜测，海龟应向 （选填“左”或“右”）游动。
【答案】左。
【解析】地磁的N极位于地球地理位置的南极，海龟在春季返回南方，说明是向地磁的N极前进。通过安培定则判定，1为螺线管的N极，2为螺线管的S极，故海龟向左，即向N极运动。
18．（23-24九年级上·海南海口·期末）如图a所示，有一款平面镜防雾膜，膜内装有电热丝，将它贴在镜的背面并通电，可防止水蒸气在镜面上液化，这是利用电流的 效应。而图b的电磁起重机，它的工作原理是电流的 效应。
【答案】热；磁。
【解析】[1]电热丝通电后将电能转化为内能，利用了电流的热效应。
[2]电磁起重机，通电后具有磁性，利用了电流的磁效应。
19．（23-24九年级上·江苏宿迁·期末）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，不考虑温度对灯泡电阻的影响，则当滑动变阻器滑片向左移动，电磁铁磁性 （填“增强”、“不变”或“减弱”），指示灯L （填“变亮”、“不变”或“变暗”）。
【答案】增强；变亮。
【解析】[1][2]左图中滑动变阻器和电磁铁串联，右图中巨磁电阻GMR和灯泡串联。当滑动变阻器滑片向左移动，滑动变阻器阻值变小，则左图电路总电阻变小，根据，电流变大，则电磁铁磁性增强。所以右图中巨磁电阻GMR阻值急剧减小，则右图中电路总电阻变小，根据，电流变大，则指示灯L变亮。
20．（23-24九年级·邢台·期末）如图甲所示，静止在通电螺线管周围的小磁针，指向正确的是 （填“①”“②”或“③”）。如图乙所示，闭合开关S，发现导体AB向左运动；把磁体两极对调放置，闭合开关S，发现导体AB向右运动，这个现象说明通电导体在磁场中所受力方向与 方向有关。改变导体运动方向的另一个方法是只改变 方向。

【答案】②；磁场；改变电流方向（调换电源两极接线）。
【解析】[1]由安培定则可知，甲图中螺线管左侧为N极，右侧为S极，且同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，磁体外部的磁感线是从N极回到S极，甲图中②正确。
[2]接通电源，发现导体AB向左运动，导体AB受到向左的作用力；把磁体两极对调放置，发现导体向右运动，导体AB受到向右的作用力。这说明通电导线在磁场中受力方向与磁场方向有关。
[3]改变导体运动方向的方法是改变导体的受力方向，调换磁极方向可以改变导体的受力方向，也可以用改变电流方向（调换电源两极接线）的方法来改变导体的受力方向。
21．（23-24九年级上·广东惠州·期末）如图所示是电流表的内部结构示意图，线圈在磁场中，指针与线圈相连。当线圈中有电流通过时，指针会偏转，其原理是 在磁场中受到力的作用，和 原理相同（选填：“电动机”、“发电机”或“电磁铁”），如果线圈中的电流方向与原来相反，则指针偏转方向与原来 。
【答案】通电导体；电动机；相反。
【解析】[1][2][3]通过电流表的内部构造显示电流表的制成原理：通电线圈在磁场中受力而转动，与电动机的原理是相同的，通电导体在磁场中的受力方向与磁场方向和电流的方向有关，若改变线圈中的电流方向，指针的偏转方向将改变。
三、作图题（2小题，共4分）
22．（23-24九年级上·陕西西安·期末）如图，请将小磁针的N极涂黑，并标出磁感线的方向。
【解析】根据电源的正负极可以确定电流从螺线管的左端流入，右端流出；再根据螺线管的绕向，结合安培定则即可确定螺线管的右端为N极，左端为S极。由磁极间的相互作用可确定小磁针的右端为N极，左端为S极，在磁体的周围，磁感线从磁体的N极出发回到S极。由此可以确定磁感线的方向向左，如图所示。
23．（23-24九年级下·山东东营·期末）如图所示，小磁针可自由转动，闭合开关，小磁针最后静止时右端的磁极为S极，请你用笔画线代替导线将电路连接完整，并完成螺线管上导线的绕线，使滑动变阻器滑片移动时可以改变螺线管的磁性强弱。
【解析】滑动变阻器接入电路时应采用一上一下接法，图中已接下接线柱，故只要接一个上接线柱；已知小磁针静止时右端的磁极为S极，则左端是N极，根据磁极间的相互作用可知，螺线管的右端是S极，左端是N极；图中电流从螺线管右侧接线柱流入，根据安培定则可知，螺线管上连接右侧接线柱的导线应从螺线管正面开始绕起，如图所示：
四、实验题（共4小题，每空1分，共19分）
24．（23-24九年级上·山东济南·期末）（1）物理学中，对自然界中看不到的事物通过其效应进行研究，使现象变明显，是物理学中的一种重要方法，称为 。例如，我们虽然看不到空气，但可以通过它运动产生的效应——树叶的摆动“观察”到它的存在。在初中物理学习中，通过小磁针是否偏转来判断某个空间是否存在 ；
（2）为描述磁场，引入了磁感线这一物理模型。通过研究发现：通电直导线周围的磁感线的形状是 ；
（3）关于磁现象的研究，丹麦物理学家奥斯特功不可没，他曾经做过如图所示的实验。
比较甲、丙两图，得到的结论是 。奥斯特实验第一次把电和磁联系在一起，使得电磁学成为一门新学科发展起来。
【答案】转换法；磁场；以导线为圆心排列的系列同心圆；电流周围的磁场方向与电流方向有关。
【解析】（1）[1][2]对于看不见的事物，人们是通过某些“效应”去研究的，实际是物理的一种研究方法，它是转换法，把看不见的或现象不明显的转化成看得见的明显的现象去感知；在初中物理学习中，通过小磁针是否偏转来判断某个空间是否存在磁场，小磁针偏转，说明空间存在磁场。
（2）[3]丹麦物理学家奥斯特的发现，揭示了电与磁的联系，打开了电磁学领域的一扇大门，进一步的研究发现通电直导线周围的磁感线分布是以导线为圆心排列的系列同心圆。
（3）[4]比较甲丙实验可知，改变电流方向后，小磁针转动方向发生改变，实验得出结论：电流周围的磁场方向与电流方向有关。
25．（23-24九年级上·山东济南·期末）小刚和小敏用一块安装在有机玻璃板上的螺线管，若干相同的小磁针、铁屑、电源、导线、滑动变阻器、开关等器材来探究通电螺线管周围的磁场。
（1）如图甲所示，小刚先选了一个小磁针观察，A端为小磁针的N极，当小磁针静止时，由于地磁场的作用，小磁针A端大致指向 方；
（2）然后小刚将电源、开关、滑动变阻器、螺线管用导线连接起来，取9个小磁针放到通电螺线管周围，闭合开关，调节滑动变阻器，直到小磁针发生明显的偏转如图乙所示。利用小磁针探究看不见、摸不着的磁场，这种方法在物理学中经常用到。在下列问题的研究中，也用到这一物理学方法的是 （选填序号）；
A．用音叉击起水花显示发声物体的振动
B．用光线形象地描述光的传播路径与方向
C．通过木块被撞后运动的距离说明钢球的动能大小
D．通过水压是水流形成的原因类比电压是电流形成的原因
（3）断开开关，拿掉小磁针，小敏又用铁屑均匀地洒满玻璃板，闭合开关后轻敲玻璃板观察到图丙中的现象，若用磁感线描述本次实验中通电螺线管的磁场，应是丁图中的 ；（选填“①”或“②”）
（4）分别说明用小磁针和铁屑来探究磁场的优点： 。
【答案】北；AC；①；小磁针；可以确定磁场的方向；铁屑：可以更全面、细致的显示磁场的形状。
【解析】（1）[1]受地磁场的作用，小磁针自由静止时，小磁针的N极大致指向北方，S极大致指向南方，因此小磁针A端大致指向北方。
（2）[2]利用小磁针探究看不见、摸不着的磁场，利用了转换法。
A．用音叉击起水花显示发声物体的振动，利用了转换法，故A符合题意；
B．用光线形象地描述光的传播路径与方向，利用了模型法，故B不符合题意；
C．通过木块被撞后运动的距离说明钢球的动能大小，利用了转换法，故C符合题意；
D．通过水压是水流形成的原因类比电压是电流形成的原因，利用了类比法，故D不符合题意。
故选AC。
（3）[3]根据安培定则可知，通电螺线管的右端为N极，左端为S极，磁体周围的磁感线是从N极出来，回到S极的，所以若用磁感线描述本次实验中通电螺线管的磁场，应是图中的①。
（4）[4]小磁针探究磁场的优点：可以确定磁场的方向；铁屑探究磁场的优点：可以更全面、细致的显示磁场的形状。
26．（23-24九年级上·河南周口·期末）小红和小刚在探究电磁铁的磁性跟哪些因素有关的实验时，作出了如下猜想：
猜想A：电磁铁通电时有磁性，断电时没有磁性
猜想B：通电的电磁铁的磁性与线圈的匝数有关
猜想C：通电的电磁铁的磁性与电流大小有关
为了验证上述猜想是否正确，小红和小刚共同设计了以下实验方案：用漆包线在大铁钉上绕制若干圈，制成简单的电磁铁。实验中观察到的现象如图a、b、c、d所示，请你完成如下填空：
（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C是正确的；
（4）通过比较d中甲、乙两电磁铁，可得实验论： 。
【答案】磁性；a、b；b、c；当电流相同时，线圈的匝数越大，电磁铁的磁性越强。
【解析】（1）[1]电磁铁磁性强弱不易观察，可通过观察电磁铁吸引大头针数目多少的不同，来判断电磁铁磁性强弱，采用了转换法。
（2）[2]图a开关断开，电路中没有电流，电磁铁不能吸收大头针，说明电磁铁此时没有磁性；图b开关闭合，电路中有电流通过，电磁铁可以吸引大头针，说明电磁铁具有磁性，故通过比较a、b两种情况，可以验证猜想A是正确的。
（3）[3]图b与图c滑动变阻器滑片的位置不同，说明两个电路中的电流大小不同，而线圈匝数相同，图c吸引的大头针数目较多，说明电磁铁磁性更强，所以通过b、c两种情况，可以验证猜想C是正确的。
（4）[4]由图可知，d中甲、乙两电磁铁串联，电流相同，但线圈匝数不同，左侧电磁铁匝数较多，吸引的大头针数目较多，磁性更强，所以得出结论：在电流相同时，线圈匝数越多，电磁铁磁性越强。
27．（2022·河南周口·九年级期末）如图所示是探究“导体在磁场中运动时产生感应电流的条件”的实验装置。
（1）闭合开关后，当导体向左或向右运动时，电流计指针偏转；当导体向上或向下运动时，电流计指针不偏转，说明闭合电路中的部分导体在磁场中做 ______运动时导体中会产生感应电流，此实验过程能量转化情况是 ______。
（2）实验中发现，当导体向左运动时，电流计指针向右偏转，当导体向右运动时，电流计指针向左偏转，说明感应电流的方向与 ______有关。
（3）闭合开关后，当导体向左运动时，电流计指针向右偏转，现将蹄形磁体南北极对调，并使导体向左运动，此时电流计指针向 ______（选填“左”或“右” ）偏转。
（4）闭合开关后，导体静止不动，电流计指针 ______（选填“偏转”或“不偏转” ）；小明碰了一下蹄形磁体，使其水平发生移动，此时电流计指针 ______（选填“会”或“不会” ）偏转。
【答案】切割磁感线；机械能转化为电能；导体运动方向；左；不偏转；会。
【解析】（1）[1]闭合开关后，当导体向左或向右运动时，导体切割磁感线，电流表指针偏转；当导体向上或向下运动时，没有切割磁感线，电流表指针不偏转；这说明闭合电路中的部分导体在磁场中做切割磁感线运动才会产生感应电流。
[2]导体在磁场中运动，消耗了机械能，产生了电能，所以产生感应电流的过程是机械能转化为电能的过程。
（2）[3]由题可知，当导体运动的方向改变时，电流表指针偏转方向也改变，这说明感应电流的方向跟导体运动方向有关。
（3）[4]导体在磁场中运动产生的电流方向，与磁场方向、导体运动方向两个因素有关，只改变其中一个因素，可以改变电流方向，同时改变两个因素，电流方向不会改变；闭合开关后，当导体向左运动时，电流表指针向右偏转，将蹄形磁体南北极对调，使导体向左运动，此时电流表指针向左偏转。
（4）[5]闭合开关后，导体静止不动，无法切割磁感线，电流表指针不偏转。
[6]小明不小心碰了一下蹄形磁体左右晃动，导体可以切割磁感线，此时电流表指会偏转。
五、综合题（共1小题，每空1分，共4分）
28．（23-24九年级上·陕西延安·期末）如图甲是小林同学为学校草坪设计的一款自动注水、喷淋系统的电路图。控制电路的电源电压U1=12V，RF为压敏电阻，放置在注水系统水箱底部，其阻值随压力的增大而减小。当通过电磁铁线圈的电流为0.1A时，注水系统停止工作，电磁铁线圈的电阻忽略不计。如图乙是受控电路中干路电流随时间变化的关系图像。
（1）闭合开关S1，电磁铁的上端为 （选填“N”或“S”）极。电磁铁是利用电流的 效应工作的。
（2）当衔铁恰好被吸下时，电阻RF的阻值是多少？
（3）求500s内注水系统消耗的电能。
【答案】N；磁；120Ω；8.8×104J。
【解析】（1）[1][2]根据安培定则可知，电磁铁的上端是N极，通电导体的周围存在磁场，电磁铁是利用电流的磁效应来工作的。
（2）[3]当通过电磁铁线圈的电流为0.1A时，注水系统停止工作，即衔铁恰好被吸下，此时电阻RF的阻值为
（3）[4]根据并联电路的电流规律知，注水系统的电流 I'=2A﹣1A=1A
由图乙知，500s内注水系统工作400s，消耗的电能W=UI't=220V×1A×400s=8.8×104J。
21世纪教育网(www.21cnjy.com)模块三 电学
第18讲 电与磁【测试】（原卷版）
（试题分值：100分 测试时间：90分钟）
一、单选题(本题包括13小题,每小题3分，共39分。每小题只有一个正确答案)
1．（23-24八年级下·江苏南京·期末）厨房中的抽油烟机能将油烟“吸走”。下列现象中，“吸”的物理原理与其相同的是（ ）。
A．与头发摩擦过的气球能“吸”起纸屑 B．磁铁能“吸”铁钉
C．削平的铅柱挤压后会“吸”在一起 D．客车行驶时窗帘被“吸”出窗外
2．（23-24九年级上·山东淄博·期末）大约在北宋初年，我国又创制了一种指南工具——指南鱼：用一块薄薄的铁片做成，形状很像一条鱼。将其磁化后，浮在水面上，其静止时鱼头指向南方。下列说法正确的是（ ）。
A．“指南鱼”也可以用铜片做成
B．“指南鱼”静止时鱼头指向的是地磁场的N极附近
C．“指南鱼”腹部磁性最强
D．“指南鱼”周围存在磁感线
3．（23-24九年级上·河北邯郸·期末）某同学用图乙所示的天然磁石仿制图甲所示的司南，他以该磁石的D端为勺柄打磨成司南，再用细线将其悬挂，如图丙所示。下列说法正确的是（ ）。
A．天然磁石周围的磁感线是真实存在的
B．天然磁石的B端是N极
C．天然磁石B、D两端磁性最弱
D．图丙司南静止时，勺柄指向地理的北方
4．（23-24九年级上·江西南昌·期末）如图所示的现象中，下列说法中不正确的是（　　）。
A．甲图中，跟头发摩擦过的塑料梳子能够吸起碎纸屑，是因为梳子带了电
B．乙图中，验电器的两个金属箔片会张开一定的角度，是因为带上了异种电荷
C．丙图中，在通电导线附近的小磁针发生偏转，说明通电导线周围存在磁场
D．丁图中，悬挂的磁体发生转动，说明磁极间有相互作用
5．（23-24九年级上·山东聊城·期末）下列有关科学家的叙述不符合物理学史实的是（　　）。
A．奥斯特发现了利用磁场产生电流的条件和规律
B．安培简便、清晰地描述了判断通电螺丝管两端极性的方法
C．焦耳提出了电流通过导体时产生热量的定律
D．沈括最早记述了地理的两极和地磁场的两极并不重合
6．（23-24九年级上·河南安阳·期末）如图是小明做奥斯特实验时的装置图，下列说法正确的是（　　）。
A．实验时，导线平行架到小磁针上方，更易看到小磁针转动的现象
B．通电导线周围的磁场方向与电流方向无关
C．实验装置准备好后，迅速闭合开关，小磁针转动；若把小磁针放置到导线上方，它将不动
D．实验装置准备好后，迅速闭合开关，小磁针转动：若将小磁针移去，通电导线周围将不存在磁场
7．（23-24九年级下·安徽淮南·期末）小磊做实验探究“通电螺线管外部的磁场分布”。他在螺线管的两端各放一个小磁针，并在硬纸板上均匀地撒满铁屑。通电后轻敲纸板，小磁针的指向和铁屑的排列情况如图所示。当改变螺线管中电流方向时，小磁针的指向会改变。下列说法中正确的是（　　）。
A．通电时，螺线管的左端相当于条形磁体的N极
B．通电螺线管外部的磁场与条形磁体的磁场相似
C．通电螺线管的磁场方向与螺线管中电流的方向无关
D．通过减小电流强度，可增强通电螺线管周围的磁场
8．（23-24九年级上·江苏宿迁·期末）如图是汽车启动原理图，汽车启动时需将钥匙插入钥匙孔并旋转（相当于闭合开关），根据电路图，下列说法正确的是（ ）。
A．电磁铁是根据电磁感应原理制成的
B．工作时，电磁铁的上端为S极
C．电动机的工作电压比电磁铁的工作电压低
D．电磁铁通电时，吸引上方的衔铁，触点A、B接触，汽车启动
9．（23-24九年级上·山东泰安·期末）如图GMR是一个巨磁电阻，其阻值随周围磁场强度的增强而减小。如图所示，当闭合开关S1和S2时，下列说法正确的是（ ）。
①小磁针在开关闭合时向顺时针方向旋转
②当滑片P向左移时，电流表示数变大
③当滑片P向左移时，灯泡变亮
④当滑片P向右移时，电磁铁的磁性增强，GMR阻值变小
A．②③④ B．①②④ C．①和② D．①和④
10．（23-24九年级上·安徽合肥·期末）如图所示为直流电动机的两个不同时刻的工作原理图，下列分析正确的是（ ）。
A．电动机工作时把机械能转化为电能
B．两个时刻图中磁场方向都是由左向右
C．在甲时刻，导线ab受到的力与cd导线受到的力方向相同
D．两个时刻导线ab中的电流方向不同，磁场方向相同，因此受到的磁场力方向不同
11．（23-24九年级上·山东济南·期末）小明所在的课外实践小组做了一个实验，在电池负极下面吸附一块圆柱形的强磁铁，把铜丝折成如图甲所示的形状，然后把铜丝放在电池上进行通电，如图乙所示，调整铜丝与磁铁的接触点至合适的位置，铜丝会以电池为轴心而不停地转动，相当于一个小型电动机，此装置的工作原理是（ ）。
A．电流的磁效应 B．磁场对电流的作用
C．电磁感应现象 D．磁极间的相互作用
12．（23-24九年级上·新疆乌鲁木齐·期末）对于如图中情境，下列说法正确的是（ ）。
A．图①是探究磁生电的实验
B．图②是话筒的工作原理
C．图③是电磁继电器的原理
D．图④是探究磁生电的实验
13．（2022·河南濮阳·九年级期末）图是一种手压电筒，按压手柄，塑料齿轮带动线圈内磁性飞轮高速旋转，使灯泡发光。图中能反映这一过程工作原理的是（　　）。
A．B．C． D．
二、填空题（8小题，每空2分，共34分）
14．（23-24九年级上·江西赣州·期末）如图所示，《论衡》中记载：“司南之杓，投之于地，其柢指南。”司南即指南针，“柢”即握柄是磁体的S极。它由于受到 的作用，静止时“柢”始终指向地理的 （选填“南”或“北”）方。
15．（23-24九年级上·广西贺州·期末）如图所示，放在条形磁体周围的小磁针静止时都不再指南北，而是有了新的指向，表明 。这个实验还反映了磁场是有方向的，磁场中某一点磁场方向就是放在该点的小磁针静止时 所指的方向。
16．（23-24九年级上·山东济宁·期末）如图是电磁铁和永磁体产生的磁场，由图可知，A的右端为 极，电源的右端为 极（选填“正”或“负”）。
17．（23-24九年级上·安徽亳州·期末）科学家猜测，某地的海龟在春季是利用地磁场向南方返回出生地的，于是在某个春季开展了如下研究：先在一个无地磁场环境的实验室开展实验，发现海龟无固定游向；再把海龟置于模拟地磁场中（如图），按科学家猜测，海龟应向 （选填“左”或“右”）游动。
18．（23-24九年级上·海南海口·期末）如图a所示，有一款平面镜防雾膜，膜内装有电热丝，将它贴在镜的背面并通电，可防止水蒸气在镜面上液化，这是利用电流的 效应。而图b的电磁起重机，它的工作原理是电流的 效应。
19．（23-24九年级上·江苏宿迁·期末）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，不考虑温度对灯泡电阻的影响，则当滑动变阻器滑片向左移动，电磁铁磁性 （填“增强”、“不变”或“减弱”），指示灯L （填“变亮”、“不变”或“变暗”）。
20．（23-24九年级·邢台·期末）如图甲所示，静止在通电螺线管周围的小磁针，指向正确的是 （填“①”“②”或“③”）。如图乙所示，闭合开关S，发现导体AB向左运动；把磁体两极对调放置，闭合开关S，发现导体AB向右运动，这个现象说明通电导体在磁场中所受力方向与 方向有关。改变导体运动方向的另一个方法是只改变 方向。

21．（23-24九年级上·广东惠州·期末）如图所示是电流表的内部结构示意图，线圈在磁场中，指针与线圈相连。当线圈中有电流通过时，指针会偏转，其原理是 在磁场中受到力的作用，和 原理相同（选填：“电动机”、“发电机”或“电磁铁”），如果线圈中的电流方向与原来相反，则指针偏转方向与原来 。
三、作图题（2小题，共4分）
22．（23-24九年级上·陕西西安·期末）如图，请将小磁针的N极涂黑，并标出磁感线的方向。
23．（23-24九年级下·山东东营·期末）如图所示，小磁针可自由转动，闭合开关，小磁针最后静止时右端的磁极为S极，请你用笔画线代替导线将电路连接完整，并完成螺线管上导线的绕线，使滑动变阻器滑片移动时可以改变螺线管的磁性强弱。
四、实验题（共4小题，每空1分，共19分）
24．（23-24九年级上·山东济南·期末）（1）物理学中，对自然界中看不到的事物通过其效应进行研究，使现象变明显，是物理学中的一种重要方法，称为 。例如，我们虽然看不到空气，但可以通过它运动产生的效应——树叶的摆动“观察”到它的存在。在初中物理学习中，通过小磁针是否偏转来判断某个空间是否存在 ；
（2）为描述磁场，引入了磁感线这一物理模型。通过研究发现：通电直导线周围的磁感线的形状是 ；
（3）关于磁现象的研究，丹麦物理学家奥斯特功不可没，他曾经做过如图所示的实验。
比较甲、丙两图，得到的结论是 。奥斯特实验第一次把电和磁联系在一起，使得电磁学成为一门新学科发展起来。
25．（23-24九年级上·山东济南·期末）小刚和小敏用一块安装在有机玻璃板上的螺线管，若干相同的小磁针、铁屑、电源、导线、滑动变阻器、开关等器材来探究通电螺线管周围的磁场。
（1）如图甲所示，小刚先选了一个小磁针观察，A端为小磁针的N极，当小磁针静止时，由于地磁场的作用，小磁针A端大致指向 方；
（2）然后小刚将电源、开关、滑动变阻器、螺线管用导线连接起来，取9个小磁针放到通电螺线管周围，闭合开关，调节滑动变阻器，直到小磁针发生明显的偏转如图乙所示。利用小磁针探究看不见、摸不着的磁场，这种方法在物理学中经常用到。在下列问题的研究中，也用到这一物理学方法的是 （选填序号）；
A．用音叉击起水花显示发声物体的振动
B．用光线形象地描述光的传播路径与方向
C．通过木块被撞后运动的距离说明钢球的动能大小
D．通过水压是水流形成的原因类比电压是电流形成的原因
（3）断开开关，拿掉小磁针，小敏又用铁屑均匀地洒满玻璃板，闭合开关后轻敲玻璃板观察到图丙中的现象，若用磁感线描述本次实验中通电螺线管的磁场，应是丁图中的 ；（选填“①”或“②”）
（4）分别说明用小磁针和铁屑来探究磁场的优点： 。
26．（23-24九年级上·河南周口·期末）小红和小刚在探究电磁铁的磁性跟哪些因素有关的实验时，作出了如下猜想：
猜想A：电磁铁通电时有磁性，断电时没有磁性
猜想B：通电的电磁铁的磁性与线圈的匝数有关
猜想C：通电的电磁铁的磁性与电流大小有关
为了验证上述猜想是否正确，小红和小刚共同设计了以下实验方案：用漆包线在大铁钉上绕制若干圈，制成简单的电磁铁。实验中观察到的现象如图a、b、c、d所示，请你完成如下填空：
（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C是正确的；
（4）通过比较d中甲、乙两电磁铁，可得实验论： 。
27．（2022·河南周口·九年级期末）如图所示是探究“导体在磁场中运动时产生感应电流的条件”的实验装置。
（1）闭合开关后，当导体向左或向右运动时，电流计指针偏转；当导体向上或向下运动时，电流计指针不偏转，说明闭合电路中的部分导体在磁场中做 ______运动时导体中会产生感应电流，此实验过程能量转化情况是 ______。
（2）实验中发现，当导体向左运动时，电流计指针向右偏转，当导体向右运动时，电流计指针向左偏转，说明感应电流的方向与 ______有关。
（3）闭合开关后，当导体向左运动时，电流计指针向右偏转，现将蹄形磁体南北极对调，并使导体向左运动，此时电流计指针向 ______（选填“左”或“右” ）偏转。
（4）闭合开关后，导体静止不动，电流计指针 ______（选填“偏转”或“不偏转” ）；小明碰了一下蹄形磁体，使其水平发生移动，此时电流计指针 ______（选填“会”或“不会” ）偏转。
五、综合题（共1小题，每空1分，共4分）
28．（23-24九年级上·陕西延安·期末）如图甲是小林同学为学校草坪设计的一款自动注水、喷淋系统的电路图。控制电路的电源电压U1=12V，RF为压敏电阻，放置在注水系统水箱底部，其阻值随压力的增大而减小。当通过电磁铁线圈的电流为0.1A时，注水系统停止工作，电磁铁线圈的电阻忽略不计。如图乙是受控电路中干路电流随时间变化的关系图像。
（1）闭合开关S1，电磁铁的上端为 （选填“N”或“S”）极。电磁铁是利用电流的 效应工作的。
（2）当衔铁恰好被吸下时，电阻RF的阻值是多少？
（3）求500s内注水系统消耗的电能。
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