北师大版九年级全一册《14.3 电流的磁场》同步练习
一 、单选题(本大题共10小题,共30分)
1.(3分)关于“电与磁”,下列描述正确的是
A. 电磁波可以在真空中传播
B. 磁场的方向总是从极指向极
C. 电动机的发明,实现了机械能向电能的转化
D. 地球磁场的北极在地理北极附近
2.(3分)如图所示是有关电与磁实验的装置图,其中能反映电动机工作原理的是
A. B.
C. D.
3.(3分)刷卡机的刷卡位置有一个绕有线圈的小铁环制成的检测头如图使用时,将带有磁条的信用卡在机指定位置刷一下,检测头的线圈中就会产生变化的电流,机便可读出磁条上的信息。选项图中能反映刷卡机读出信息原理的是
A. B.
C. D.
4.(3分)下列现象属于利用电磁波传递信息的是
A. 老师利用语言传授知识 B. 盲人通过手摸识别盲文
C. 邮寄贺卡表达节日祝福 D. 用手机联系远方的亲友
5.(3分)乐队演奏时,有经验的听众仅凭音乐声也能分辨出乐器的种类。他们依据的是声音的
A. 响度 B. 音色 C. 音调 D. 速度
6.(3分)以下关于能源和能量的说法正确的是
A. 干热岩是地热能中最具有开发潜力的一种可再生的清洁能源
B. 核反应堆是通过可控的核聚变释放核能的设备,核电站主要将核能转化为电能
C. 能量的转化和转移具有方向性,热量不可以从低温物体转移到高温物体
D. 玻璃杯里水的内能自发集中到水的上层,使得上层水沸腾,下层水结冰;此假想的能量转移过程不违反能量守恒定律,因而可能发生
7.(3分)白居易《琵琶行》中的名句“大弦嘈嘈如急雨,小弦切切如私语”中,“大弦”、“小弦”指的是琵琶中最粗的和最细的弦.弦的粗细会影响声音的
A. 响度 B. 音调 C. 音色 D. 没有影响
8.(3分)智能家居环境下用手机远程控制空调的使用,此过程中信息的传递主要依靠
A. 电磁波 B. 超声波 C. 次声波 D. 空气
9.(3分)我国的新型航母将采用自行研制的电磁弹射器。小明猜想它的工作原理如图所示,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过强电流时,即可受到强大的推力。小明的猜想与下列实验原理相同的是
A. B.
C. D.
10.(3分)如图所示,在“探究什么情况下可以产生感应电流”的实验中,形磁体和导体棒均水平放置,闭合开关后,下列现象描述正确的是
A. 导体棒从图中所示位置斜向右上方快速运动时,灵敏电流表指针会偏转
B. 导体棒竖直向上或竖直向下快速运动时,灵敏电流表指针都会发生偏转
C. 导体棒水平向右和水平向左快速运动时,灵敏电流表指针偏转方向相同
D. 保持导体棒位置不变,水平向右快速移动磁体,灵敏电流表指针不会偏转
二 、填空题(本大题共6小题,共28分)
11.(5分)为了有效利用太阳能,某兴趣小组对“吸收太阳能多少与物体表面颜色之间的关系”进行了实验探究,在黑色和白色的塑料袋内装了质量相同的水,插入温度计后系好,放在太阳光下曝晒,每隔相同时间读出温度计示数,数据记录如下:
塑料袋 水的质量 初温 温度 温度 温度 …
黑色 ……
白色
该小组同学在实验中采用的主要科学研究方法是 ______ 法;
由以上研究可知,太阳能热水器集热管的吸热表面颜色应以 ______ 色为宜;
某太阳能热水器的集热管接收太阳能的有效面积为,若每平方米的集热管每小时接收太阳能约,则该热水器内可接收太阳能 ______ 。
12.(5分)如图所示,著名歌手韩红在《我是歌手》节目中大秀音乐实力,吉他弹唱《梨花又开放》.优美的歌声是由于声带的 ______ 产生,然后通过 ______ 传播到现场观众耳朵.手指在不同位置按压吉他弦,可以改变声音的 ______ .
13.(4分)如图所示,是家用电冰箱的部分电路图。冰箱压缩机由温控开关自动控制,冷藏室照明灯由冰箱门控开关控制。冰箱门关闭后,门控开关应该处于______断开闭合状态,当冰箱里的温度升高到一定程度时,温控开关会自动______断开闭合。压缩机工作时压缩机两端的电压是______。电冰箱的电灯和压缩机是______联的。
14.(4分)下列四个情景图分别说明或探究的是甲______乙______丙______丁______
15.(5分)如图所示,用漆包线绕成矩形线圈,将线圈两端的导线拉直并用刀将漆全部刮掉,作为转动轴,将线圈放在金属支架上,它的下面放一块小磁体,用纸做一个小风车固定住转动轴上,将装置与小量程的电流表相连,使小风车转动。可观察到______的现象,说明电路中有______产生,此过程中______能转化为______能。若将电流表换成干电池接入电路,线圈______选填“能”或“不能”持续转动。
16.(5分)小汽车的倒车雷达系统是靠发射和接收超声波发现障碍物,这说明声可以传递 ______ 。在汽车的排气管处加有消音装置,这是为了在 ______ 处减弱噪声。汽车的鸣笛声是由喇叭 ______ 产生的。
三 、实验题(本大题共1小题,共10分)
17.(10分)在“测量小灯泡的电功率”的实验中,电源电压为,小灯泡的额定电压为,小灯泡电阻约为。
请你用笔画线代替导线,将图甲中的实验电路连接完整要求滑片向左移动时电流表示数变小;
小天同学在连接好最后一根导线时,小灯泡立即发光,请你分析产生这一现象的操作错误是______;
改正错误后继续实验,移动滑动变阻器滑片到某点,电压表示数为,要使小灯泡正常发光,滑动变阳器滑片应向______选填“左”、“右”移动滑片,同时眼睛视线应注意观察______的示数,直到小灯泡正常发光,此时电流表示数为,则小灯泡的额定功率是______;
记下多组对应电流表和电压表示数,绘制出如图乙所示的图象,由图象可知用此实验装置______选填“可以”或“不可以”做“探究通过定值电阻的电流与电压的关系“的实验。
四 、作图题(本大题共1小题,共10分)
18.(10分)如图所示是通电螺线管磁感线分布图,标出螺线管的磁极和磁感线的方向。
五 、计算题(本大题共2小题,共20分)
19.(10分)太阳能热水器是直接利用太阳能给水加热的装置,如表是小明家的太阳能热水器某天在阳光照射下的相关信息
太阳照射时间 装水量 吸热板面积 水升高的温度 水的比热容 太阳辐射功率
其中太阳辐射功率是指内投射到面积上的太阳能.
求:水在内吸收的热量;
如果水吸收的热量用天然气来提供,需要完全燃烧多少的天然气;天然气的热值为,天然气完全燃烧放出的热量全部给水吸收
该太阳能热水器的能量转化效率.
20.(10分)图是小明设计的“探究电磁铁”的实验装置图.
(1)说出小明的实验方案所能够说明的问题;
(2)为了探究“电磁铁磁性的强弱与线圈匝数的关系”,小明利用两个相同规格的大铁钉和漆包线,自制了两个匝数不同的线圈,并备用了适量的大头针.请你帮助小明设计实验方案(在方框内画出实验电路图,简要写出探究过程和方法).
答案和解析
1.【答案】A;
【解析】解:、电磁波可以在真空中传播,选项A正确;
B、极根据磁场的方向的规定,在磁体外部的磁场方向是磁体的极指向极,磁体内部,磁感线是从极回到极的,选项B错误;
C、电动机实现了电能向机械能的转化,选项C错误;
D、地球本身是一个巨大的磁体,地磁北极在地理南极附近,选项D错误。
故选:。
电磁波的传播不需要介质,可以在真空中传播;
磁场的方向是这样规定的:放在磁场中某点的小磁针,静止时北极所指的方向就是该点的磁场方向。磁体外部的磁感线都是从磁体的极出来,回到磁体的极。
电动机消耗电能,实现了电能向机械能的转化;
地球本身是一个巨大的磁体,地磁北极在地理南极附近,地磁南极在地理的北极附近。
该题考查了电磁波的传播、磁场的方向的规定、电动机的能量转化、地磁场等知识,属于基础题。
2.【答案】D;
【解析】解:电动机是根据通电导体在磁场中受到力而运动的原理制成的。
、图为奥斯特实验,原理是电流的磁效应,故不符合题意;
、图中没有电源,是发电机的原理图,其原理为电磁感应现象,故不符合题意;
、图中有电源,为电磁铁原理,是利用磁效应制成的,故不符合题意;
、图中有电源,是利用通电导体在磁场中受力的作用而运动,是电动机原理图,故符合题意。
故选:。
电动机是根据通电导体在磁场中受到力的作用而运动的原理制成的。
发电机和电动机的工作原理图非常相似,电路中无电源的是发电机工作原理图,电路中有电源的是电动机工作原理图。
3.【答案】A;
【解析】解:刷卡机读出信息原理就是电磁感应现象
、如图电路中没有电源,当闭合开关,闭合电路的一部分导体在磁场中进行切割磁感线运动时,导体中有感应电流产生,这是电磁感应选项。选项正确。
、如图反映电流周围存在着磁场。选项错误。
、如图电路中有电源,是影响电流磁性因素的实验。选项错误。
、如图电路中有电源,是通电导体在磁场中受力运动。选项错误。
故选:。
闭合电路的一部分导体在磁场中进行切割磁感线运动时,导体中有感应电流产生,这种现象是电磁感应现象,刷卡机读出信息原理就是电磁感应现象;
在选项中找出探究电磁感应的对应图即可。
电动机和发电机的原理图非常相似,主要区别是电路中是否有电源,电路中有电源的是电动机,电路中没有电源的是发电机。
4.【答案】D;
【解析】解:、老师用语言传授知识是通过声波传播的,不符合题意;
B、盲人通过手摸识别盲文是通过神经末梢向大脑传递信息的,不符合题意;
C、邮寄贺卡是通过邮局的邮递员传递贺卡的,不符合题意;
D、手机是利用电磁波传递信息的,符合题意;
故选:。
生活中利用电磁波传递信息的地方非常多。如:无线电视、无线广播、手机等。
该题考查了我们得到信息的几种方式。要知道广播、电视、移动通信都靠电磁波传递信息。
5.【答案】B;
【解析】解:凭音乐声也能分辨出乐器的种类,这是依据声音的音色。
故选:。
音色指发声体的声音品质,由发声体本身的特征决定,是区别声音的重要标志。
此题主要考查了音色,属于基础题。
6.【答案】A;
【解析】解:、干热岩是可以源源不断地从自然界得到补充的,是可再生的清洁能源,故正确;
、核反应堆中发生的是可控制的核裂变,核电站发电的过程是将核裂变产生的核能转化为内能,故错误;
、热量不可能自发地从低温物体传到高温物体,在特定条件下热量会由低温物体传递给高温物体,如电冰箱中热量会由低温物体传递给高温物体,故错误;
、能量转化具有方向性,热量能自发地从高温物体传到低温物体,所以杯子中上层水沸腾、下层水结冰的现象是不可能存在的,如果存在,也就是能量没有从高温向低温转移,这违背了能量守恒定律,故错误。
故选:。
能够源源不断的从自然界得到的能源叫可再生能源;短期内不能从自然界得到补充的能源叫不可再生能源;
核电站是利用裂变的链式反应释放出巨大能量的原理制成的,其中在核电站中链式反应的速度和规模是人为控制的;
能量守恒定律:能既不会消灭,也不会创生,它只会从一种形式转化为另一种形式,或者从一个物体转移到另一个物体上,在转移和转化过程中,能的总量保持不变;能量的转化和转移具有方向性。
此题主要考查了能源的分类、核能的利用以及能量转化现象,属于综合性题目。
7.【答案】B;
【解析】解:弦乐器发声是靠琴弦的振动,而弦的粗细、长短、松紧都会影响振动的频率,故弦粗细不同,在弹奏中主要影响的是其发出声音的频率,从而影响其音调的高低。
故选:。
音调与发声体振动的频率有关,对于弦乐器来讲,弦的粗细、长短、松紧都会影响振动的频率,从而影响音调的高低。
了解音调与频率的关系,知道弦乐器频率的影响因素有哪些,是解答问题的关键。
8.【答案】A;
【解析】解:电磁波可以在真空中传递信息,所以智能家居环境下用手机远程控制空调的使用,使用的就是利用电磁波来传递信息,故符合题意,超声波和次声波不能再真空中传递信息,不符合题意。
故选:。
电磁波可以在真空中传递信息。
知道电磁波的特点及应用,本题属于基础性题目。
9.【答案】C;
【解析】解:由题意知道,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,即可受到强大的推力,所以,小明的猜想,电磁弹射器的工作原理是磁场对通电导线的力的作用。
A.图中的实验说明条形磁铁对小磁针有力的作用,故A不符合题意;
B.由图知道,这是研究电磁铁磁性强弱的影响因素,利用的是电流的磁效应,故B不符合题意;
C.图中有电源,通电导体棒在磁场中受力而运动,即与电磁弹射器的工作原理相同,故C符合题意;
D.图中没有电源,闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,产生感应电流,这是电磁感应现象,故D不符合题意。
故选:。
根据通电导体在磁场中受到磁场力的作用分析解答。
对于电磁学中的电流磁效应、磁场对通电导体有力的作用、电磁感应实验区分要注意条件。
10.【答案】A;
【解析】解:导体棒从图中所示位置斜向右上方快速运动时,会切割磁感线产生感应电流,灵敏电流表指针会偏转,故正确;
B.导体棒竖直向上或竖直向下快速运动时,都不会切割磁感线产生感应电流,灵敏电流表指针都不会发生偏转,故错误;
C.导体棒水平向右和水平向左快速运动时,切割磁感线的方向不同,产生的感应电流的方向不同,灵敏电流表指针偏转方向不相同,故错误;
D.运动是相对的,保持导体棒位置不变,水平向右快速移动磁体,会切割磁感线产生感应电流,灵敏电流表指针会偏转,故错误。
故选:。
蹄形磁铁中,磁感线是从极指向极的,而要想产生感应电流,必须让闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动,观察导体是否切割磁感线是判断的关键。
明确产生感应电流的条件是闭合电路的一部分导体,在磁场中做切割磁感线运动,同时,熟知磁感线的分布规律,是此题判断的关键因素。
11.【答案】;
【解析】解:根据题目中的表格可知,水的质量相同,只有装水的塑料袋的颜色不同,通过此来做研究比较,所以采用的是控制变量法;
由表格中数据分析可知,黑色塑料袋内水的温度明显要高于白色塑料袋内的水的温度,所以太阳能热水器集热管的吸热表面颜色应以黑色为宜;
该热水器小时内接收的太阳能是。
故答案为:控制变量;黑;。
控制变量法指的是当实验结果受到多个因素影响时,为了研究其中某一个因素的变化对结果有何影响,就必须控制其他几个因素保持不变的方法;
根据表格中的数据进行分析,同样质量的水同样的时间哪一个的温度升高得快;
热水器吸收的能量为时间面积辐射强度
此题主要考查的是吸收太阳能与物体表面颜色之间的关系及热量的计算,综合性强。
12.【答案】振动;空气;音调;
【解析】解:优美的歌声是由于声带的振动产生产,然后通过空气传播到现场观众耳朵.
手指在不同位置按压吉他弦,可以改变吉他弦振动的频率,从而改变声音的音调.
故答案为:振动;空气;音调.
声音是由物体振动产生的,通过空气传播到人的耳朵中.音调与吉他弦振动的频率有关,按压吉他弦的不同位置,其发出声音的音调不同.
根据声音的产生、传播条件和影响音调的因素,可对题干中的问题做出解答,属声学基础题.
13.【答案】断开; 闭合; 220; 并;
【解析】解:冰箱门关上时,照明灯应熄灭,则门控开关应处于断开状态。
当冰箱里的温度升高到一定程度时,压缩机要工作,所以温控开关会自动闭合。
电冰箱是并联在家庭照明电路中,所以工作时压缩机两端的电压是。
电灯和压缩机互不影响,说明电灯和压缩机是并联的。
故答案为:断开;闭合;;并。
电冰箱是并联在家庭电路中的,家庭电路两端的电压为。
根据冰箱门开,灯亮可知:开关应闭合;则冰箱门关闭,灯灭,开关应断开。
冰箱里的温度降低到一定程度后,压缩机应停止工作,温控开关应断开。
用电器互不影响时,说明用电器是并联的;用电器互相影响,说明用电器是串联的。
该题考查了电冰箱的有关问题,平时应注意多观察、多思考,结合所学知识解释生活现象,这对我们解这类题有帮助。
14.【答案】声音具有能量 ; 真空不能传声 ; 声音是有物体振动产生的 ; 声音的音调与振动的频率有关 ;
【解析】解:甲图中,扬声器发声时,放在前面的蜡烛的火焰不断晃动,说明声音具有能量;
乙图中,逐渐抽出玻璃罩中的空气过程中,钟表的闹铃声越来越微弱,由此可推理得出结论:真空不能传声;
丙图中,与正在发声的音叉接触的小球会被弹开,说明声音是有物体振动产生的;
丁图中,用小棍敲击盛有不同水位的瓶子,水越多音调越低,说明声音的音调与频率有关。
故答案为:声音具有能量;真空不能传声;声音是有物体振动产生的;声音的音调与振动的频率有关。
要明确:声音能传递信息和能量;
声音的传播需要介质真空不能传声;
声音是物体振动产生的;
音调与发声体的振动频率有关。
要掌握声音大的三要素:音调、响度和音色,并能够搞清影响它们的因素。
15.【答案】电流表指针偏转;感应电流;机械;电;不能;
【解析】解:
图中线圈、导线和电流表组成闭合电路,线圈处在磁场中,风吹风车带动线圈转动切割磁感线从而产生感应电流,因此电流表指针会发生偏转;与发电机相同,并且将机械能转化为了电能;
若将图中电流表换成干电池,则无风吹时,由于通电线圈处在磁场中故而受力转动,但线圈转动至平衡位置因线圈两端的绝缘漆全部刮掉,无法改变线圈中的电流从而不能持续转动下去。
故答案为:电流表指针偏转;感应电流;机械;电;不能。
闭合电路部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,会产生感应电流的现象叫做电磁感应;发电机就是根据此原理制成的;
该线圈之所以能转动,是据通电导线在磁场中受力的作用的原理来工作的,但是该线圈在转过平衡位置时,若不改变电流的反向,此时所受到的磁场力会阻碍线圈的转动,故为了使线圈持续转动,将线圈两端引线的漆皮一端全部刮掉,另一端只刮半周,这样在一个半周内受到磁场的力的作用,另一个半周利用惯性转动;而真正的直流电动机工作时,为了让线圈持续的转动下去,即是通过换向器在平衡位置及时的改变线圈中的电流的方向,即改变线圈所受力的反向,使线圈持续的转动下去。
该题考查了电磁感应现象的原理、应用及电动机的原理和应用,是一道综合题。
16.【答案】;
【解析】解:小汽车靠超声波发现障碍物,其采用的方法叫做回声定位,这说明声波可以传递信息。
在汽车的排气管处加有消音装置,属于在声源处减弱噪声;
汽车的鸣笛声是由喇叭振动产生的。
故答案为:信息;声源;振动。
声音可以传递信息,也可以传递能量;
减弱噪声的途径有三种:即在声源处减弱、在人耳处减弱、在传播过程中减弱;
声音是由物体振动产生的。
此题主要考查了声音的应用、减弱噪声的方法和声音的产生,属于基础题目。
17.【答案】连接电路时,开关未断开 右 电压表 1.216 不可以 ;
【解析】解:滑片向左移动时灯泡变暗,滑动变阻器接右下接线柱,把滑动变阻器串联接入电路,电路图如图所示:
连好电路,没闭合开关灯泡就发光,说明开关之前是闭合的,这是错误操作,为保护电路开关应断开;
由于电压表示数为,说明小灯泡两端的电压小于额定电压,为增大灯泡的电压,应减小滑动变阻器两端的电压,应减小变阻器接入电路中的阻值,所以应向右端移动滑片,同时视线应注意观察电压表示数,直到使灯泡两端的电压为额定电压;
电压为时通过灯泡的电流为,
所以灯泡的额定功率;
“探究通过定值电阻的电流与电压的关系“的实验保持定值电阻不变,小灯泡电阻受温度影响较大,用此实验装置不可以做“探究通过定值电阻的电流与电压的关系“的实验。
故答案为:如上图;连接电路时,开关未断开;右;电压表;;不可以。
根据实验原理连接实物电路图;
连接好最后一根导线还没闭合开关灯泡就发光,说明开关在连接电路之前是闭合的;
当灯的实际电压等于额定电压时,灯正常发光;根据分压原理,在串联电路中,电阻越大分得的电压越多判断滑片移动情况;
由图象读出电压为时通过灯泡的电流,根据计算灯泡的额定功率;根据灯丝的电阻随温度的升高而变大;
“探究通过定值电阻的电流与电压的关系“的实验保持定值电阻不变。
该题考查了滑动变阻器的连接、故障分析、功率计算以及从图象获取信息的能力,从图象中获取信息属于中招的热点,一定要掌握这种能力。
18.【答案】解:电源左侧为正极,则电流由左侧流入,由安培定则得,电磁铁的右侧为极,左侧为极,外部磁感线由指向。
故答案如图:
;
【解析】
由电源方向可知电流方向,由安培定则可判出磁极方向及磁感线方向。
安培定则为判电磁铁极性的重要方法,应熟练应用。
19.【答案】解:(1)水吸收的热量(有用能量):Q吸=cm△t=4.2×103J/(kg ℃)×100kg×50℃=2.1×107J;
(2)由题知,天然气燃烧需放出热量:Q放=Q吸=2.1×107J,
由Q放=Vq得,
需要天然气的体积:V===0.25;
(3)10h太阳能热水器吸收的太阳能(总能量):Q总=1.68×106J/( h)×2.5×10h=4.2×107J,
太阳能热水器的能量转化效率:η=×100%=×100%=50%.
答:(1)水在10h内吸收的热量为2.1×107J;
(2)如果水吸收的热量用天然气来提供,需要完全燃烧0.25的天然气;
(3)该太阳能热水器的能量转化效率为50%.;
【解析】
由表中数据知道水的质量、水的比热容、水的温度升高值,利用吸热公式求水吸收的热量有用能量;
如果水吸收的热量用天然气来提供,即,再利用求需要完全燃烧多少天然气;
由太阳辐射功率知道内投射到面积上的太阳能,据此求出吸收的太阳能总能量,再利用效率公式求太阳能热水器的能量转化效率.
该题考查了学生对吸热公式、燃料完全燃烧放热公式、效率公式的掌握和运用,本题关键:一是能从题目提供的表格中得到相关信息,二是注意热值单位:固体、液体燃料和气体燃料的区别.
20.【答案】解:如图用滑动变阻器改变电路中电流大小.开关的断开与闭合控制电磁铁磁性有无.
故答案:(1)电磁铁磁性强弱与电流大小有关;电磁铁磁性有无可由通断电流来控制.
(2)为了探究“电磁铁磁性的强弱与线圈匝数的关系”,要控制电路中电流大小和铁钉一样,线圈匝数不同.实验电路图如图所示.
依据电路图连接电路,闭合开关,调节滑动变阻器,观察比较两线圈吸引大头针的数量.;
【解析】影响电磁铁磁性强弱的因素有:电流的大小、线圈匝数的多少、有无铁芯.
在探究实验时要运用控制变量法进行实验.