精品试卷沪粤版九年级物理下册第十六章电磁铁与自动控制达标测试试卷(精选含答案)

九年级物理下册第十六章电磁铁与自动控制达标测试
考试时间：90分钟；命题人：物理教研组
考生注意：
1、本卷分第I卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分，满分100分，考试时间90分钟
2、答卷前，考生务必用0.5毫米黑色签字笔将自己的姓名、班级填写在试卷规定位置上
3、答案必须写在试卷各个题目指定区域内相应的位置，如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新的答案；不准使用涂改液、胶带纸、修正带，不按以上要求作答的答案无效。

第I卷（选择题 30分）
一、单选题（10小题，每小题3分，共计30分）
1、下列说法中不符合物理学发展史的是（）
A．奥斯特发现了电流周围存在磁场
B．我国宋代学者沈括是世界上最早记述磁偏角的人
C．托里拆利最早测出了大气压的数值
D．牛顿用实验验证了牛顿第一定律
2、电梯设置有超载自动报警系统，其工作原理如图所示，R1为保护电阻，压敏电阻的阻值随压力的增大而减小。

下列说法正确的是（）
A．该装置的工作原理与电动机的工作原理一致
B．电梯超载时电磁铁磁性增大
C．电梯正常运行时K与B接触
D．处于图示位置时电磁铁对衔铁的吸引力大约是弹簧弹力的3倍
3、如图所示，一条形磁铁放在水平桌面上，处于静止状态，电磁铁置于条形磁铁附近并正对固定。

下列叙述中，错误的是（）
A．闭合开关后，电磁铁与条形磁铁间有相互吸引力
B．闭合开关后，电磁铁的右端为N极
C．闭合开关后，条形磁铁受到桌面水平向右的摩擦力
D．闭合开关后，滑片P向a移动过程中，电磁铁与条形磁铁间的相互作用力增加
4、如图所示是一种温度自动报警器的原理图。

制作水银温度计时，在玻璃管的两端分别封入一段金属丝。

电池的两极分别与金属丝相连，当温度达到与电池正极相连的金属丝下端所指的温度时，电铃就响起来，发出报警信号下列说法正确的是（）
A．温度计中的水银是绝缘体
B．电铃响时，电磁铁右端是N极
C．温度降低到74℃以下，电铃响
D．电铃响且滑片P向左移动时，电磁铁磁性减弱
5、如图所示，弹簧测力计下吊着一个小铁球，小球正下方水平放置一个条形磁铁，小球与磁体左端相齐。

将条形磁体水平向左缓慢移动至右端与小球对齐。

在这个过程中，小球始终处于条形磁铁的正上方，则弹簧测力计的示数变化情况是（）
A．逐渐变大B．逐渐减小
C．先变小后变大D．先变大后变小
6、如图所示为一种温度自动报警器的原理图，图中的水银温度计在制作时，玻璃管中封入了一段金属丝，电源和金属丝相连，当温度达到设定值，电铃报警。

下列说法不正确的是( )
A．电磁铁的工作原理是电流的磁效应
B．温度升高至78℃时，电铃报警
C．若将温度计上端的金属丝向下调整，则报警温度会降低
D．电铃工作时，电磁铁a端为N极
7、以下描述两个磁极间的磁感线分布图中，正确的是（）
A．B．
C．D．
8、生活中许多现象都与我们学过的物理知识有关，下列对物理现象的解释合理的是（）
A．摩擦起电是通过摩擦的方式创造了电荷
B．指南针在静止时会指向南北方向，说明地球周围存在磁场
C．高速公路上之所以对汽车有最大限速，是因为速度越大，惯性越大
D．炎热的夏天，我们在教室里面洒水，是利用水的比热容大的特性
9、电梯设置了超载自动报警系统，其工作原理如上图所示，电梯厢底层装有压敏电阻R1，R2为保护电阻，K为动触点。

A、B为静触点。

当出现超载情况时，电铃将发出警报声，电梯停止运行，下列说法正确的是（）
A．电梯工作时电磁铁的上端为N极
B．电梯超载时报警说明压敏电阻的阻值随压力增大而减小
C．电梯未超载时动触点K与静触点B接触
D．电梯超载时报警，R2两端的电压减小
10、绵阳市某初中学校的小明同学在学校实验室模拟安培1820年在科学院的例会上做的小实验：把螺线管水平悬挂起来，闭合开关，发现螺线管缓慢转动后停了下来，改变螺线管B端的初始指向，重复操作，停止时B端的指向都相同。

模拟实验装置如图所示，闭合开关，螺线管停下来后B端指向（）
A．东方B．南方C．西方D．北方
第Ⅱ卷（非选择题 70分）
二、填空题（5小题，每小题4分，共计20分）
1、小海在水平桌面上一定距离放置两个条形磁体，然后将若干小磁针放在A、B的磁极间，小磁针有一定指向，这是因为这些小磁针受到了作用。

然后小海根据小磁针的指向画出了如图所示的磁感线，根据磁感线的方向可判断出，A端为（N/S）极。

2、如图所示是央视《加油向未来》节目展示的一个大型科学实验．一辆质量为130t、处于悬浮状态的磁悬浮列车静止在水平轨道上，四个小学生就能将其拉动．列车和轨道产生的磁性，是利用电流的效应．列车受到的摩擦力很小，是通过的方法减小摩擦的．运动的列车不容易停下来，是因为列车具有．
3、如图所示，通电螺线管的左端为N极，右端为S极，则电源的端为正极。

（选填“左”或“右”)
4、如图所示，闭合开关S，通电螺线管上方的小磁针静止时，小磁针的N极指向右，则电源的右端为极。

在滑动变阻器的滑片P从a端向b端滑动过程中，通电螺线管的磁性
（选填“逐渐增强”“逐渐减弱”或“始终不变”）。

5、如图所示是学校走廊灯的自动控制电路，走廊入口上方安装有反射式光电传感器，当人靠近到一定距离时，从光电传感器上发射的红外线经人体反射后被接收器接收，接收器中的光敏电阻R0的阻值减小，定值电阻R两端的电压（选填“变大”“变小”或“不变”），同时电磁铁的磁性（选填“变强”“变弱”或“不变”），工作电路接通，灯泡L发光，图中电磁铁的下端是
（选填“S”或“N”）极。

三、实验探究（5小题，每小题10分，共计50分）
1、在探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”实验中，小明用相同的漆包线和铁钉绕制成电磁铁A和B，设计如图所示的电路。

（1）图A、B串联的目的是。

（2）闭合开关后，分析图中的现象，得出的结论
是。

（3）若让B铁钉再多吸一些大头针，滑动变阻器的滑片应向端移动。

（选填“左”或“右”）
2、如图，条形磁铁挂在弹簧下，在其正下方有一个螺线管，闭合开关K后，螺线管的上端是
极，条形磁体的下端与螺线管的上端因此相互；将滑片向左移动时，电流表的读数
将，弹簧的长度将；若不移动滑片，要使弹簧长度变短，可以采取的办法是。

3、为探究电磁铁的磁性跟哪些因素有关，小丽同学作出以下猜想：
猜想A：电磁铁通电时有磁性，断电时没有磁性
猜想B：通过电磁铁的电流越大，它的磁性越强
猜想C：外形相同的螺线管，线圈的匝数越多，它的磁性越强
为了检验上述猜想是否正确，小丽所在实验小组通过交流与合作设计了以下实验方案用漆包线（表面涂有绝缘漆的导线）在大铁钉上绕制若干圈，制成简单的电磁铁。

如图所示的从左到右a、b、c、d为实验中观察到的四种情况。

根据小丽的猜想和实验，完成下面填空：
（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B是正确的；
（4）通过比较d中两电磁铁，发现猜想C不全面，应补充的条件是。

4、为了研究影响电磁铁磁性强弱的有关因素，现用两个线圈匝数分别为50匝和100匝的外形相同的电磁铁进行实验，实验中先后将两个线圈接入图所示的电路中、闭合电键S后，用电磁铁吸引大头针，并移动滑动变阻器的滑片P，重复多次实验，记录如表所示。

（1）实验中是通过电磁铁来判定其磁性强弱的；
（2）分析第1、2、3次的实验记录，会发现相同时，磁性越强；
（3）分析第次的实验记录，会发现电流相同时，磁性越强。

5、如图所示，是小明探究“影响电磁铁磁性强弱因素”的装置图它是由电源、滑动变阻器、开关、带铁芯的螺线管和自制针式刻度板组成．通过观察指针 B 偏转角度的大小来判断电磁铁磁性的强弱．在指针下方固定一物体 A，当用导线 a 与接线柱 2 相连，闭合开关后，指针 B 发生偏转．
（1）指针下方的物体 A 应由质材料制成．
A．铜B．铝C．塑料D．铁
（2）实验发现：①将滑动变阻器的滑片 P 向左移动过程中，指针B偏转的角度将会．
②将导线 a 由与接线柱 2 相连改为与接线柱 1 相连，闭合开关后，调整滑动变阻器的滑片 P 的位置，使电路中的电流保持不变，可发现指针 B 偏转的角度将会．
（3）经过对电磁铁的研究，可得出电磁铁的磁性强弱与及有关．
-参考答案-
一、单选题
1、【答案】D
【解析】【解答】A．丹麦物理学家奥斯特首先发现通电导体周围存在磁场，A不符合题意；
B．我国宋代学者沈括是世界上最早记录磁偏角的人，B不符合题意；
C．托里拆利最先测定大气压的数值，C不符合题意；
D．不受力的物体是没有的，故牛顿第一定律无法用实验来验证，D符合题意。

故答案为：D。

【分析】牛顿第一定律是实验与推理而得的，不能通过实验探究。

2、【答案】B
【解析】【解答】A．电磁铁是根据电流的磁效应制成的，电动机是利用通电导线在磁场中受力运动的原理制成的，A不符合题意；
B．超载时，随着压力的增大，压敏电阻的阻值减小，电路中的电流逐渐增大，电磁铁的磁性逐渐增强，B符合题意；
C．正常情况下（未超载时），衔铁被弹簧拉起，K与静触点A接触，C不符合题意；
D．可以把衔铁看成是一个杠杆，处于图示位置时，电磁铁对衔铁的吸引力的力臂是弹簧弹力力臂的
3倍，由杠杆的平衡条件可知，电磁铁对所衔铁的吸引力大约是弹簧弹力的1
3
，D不符合题意。

故答案为：B。

【分析】电流可以产生磁场，即电流有磁效应，可以用来制作电磁铁，电流越大，产生的磁场强度越大，匝数越多，产生的磁场越强。

3、【答案】B
【解析】【解答】B．闭合开关后，电磁铁有磁性，根据图中的电流方向结合安培定则知道，电磁铁的左端是N极、右端是S极，B错误，符合题意；
AC．闭合开关后，由于电磁铁的左端是N极、右端是S极，而异名磁极相互吸引，所以电磁铁对条形磁铁有向左的吸引力作用，条形磁铁有向左运动趋势，所以条形磁铁受到向右的静摩擦力作用，AC 正确，不符合题意。

D．闭合开关后，滑片P向a移动时，变阻器接入电路的阻值变小，通过电磁铁的电流增大，磁性增强，对条形磁铁的吸引力增大，所以电磁铁与条形磁铁间的相互作用力增加，D正确，不符合题意。

故答案为：B。

【分析】根据螺线管的电流方向，利用安培定则可以判断磁极位置；根据磁体磁极的位置，判断磁极间的力。

4、【答案】B
【解析】【解答】A．水银属于金属，金属是导体，A不符合题意；
B．由安培定则知，电磁铁的右端为N极，B符合题意；
C．由电路图知，温度降到74℃时，控制电路断开，电磁铁无磁性，衔铁被释放，电铃不响，C不符合题意；
D．由电路图知，当滑片向左移动时，变阻器接入电路的阻值减小，由欧姆定律知，电路中的电流增大，电磁铁的磁性增强，D不符合题意。

故答案为：B。

【分析】水银属于金属，是导体，电磁继电器工作时，电磁铁使工作电路接通，用电器工作。

5、【答案】C
【解析】【解答】条形磁体的磁性分布并不均匀，两个磁极磁性最强，中间的磁性最弱，所以将条形磁体水平向左缓慢移动至右端的过程中，铁球受到的吸引力先变小后变大，所以弹簧测力计的示数先
变小后变大。

故答案为：C。

【分析】条形磁铁，两极的磁性最强，对铁的吸引力最强，中间的磁性最弱，对铁的吸引力最强弱。

6、【答案】D
【解析】【解答】A.电磁铁的工作原理是电流的磁效应，故A正确不合题意；
B.金属丝的下端对准78℃，所以温度升高至78℃时，电铃报警，故B正确不合题意；
C.若将温度计上端的金属丝向下调整，则报警温度会降低，故C正确不合题意；
D.电铃工作时，线圈上电流方向向下，用右手握住螺线管，四指指尖向下，那么大拇指指向右端，因此电磁铁的右端为N极，左端a为S极，故D错误符合题意。

故选D。

【分析】（1）当导体中有电流经过时，它的周围就会产生磁场，这就是电流的磁效应；
（2）温度计内金属丝所对的温度就是报警温度；
（3）根据（2）中的分析判断；
（4）根据安培定则判断。

7、【答案】C
【解析】【解答】在磁体外部，磁感线是从磁体的N极出发回到S极。

ABD不符合题意，C符合题意。

故答案为：C。

【分析】在磁体外部，磁感线是从磁体的N极出发回到S极。

8、【答案】B
【解析】【解答】A．摩擦起电的实质是电子的转移，不是创造了电荷，A不符合题意；
B．地球本身是个巨大的磁体，周围存在地磁场，指南针在静止时会指向南北方向，就是受到地磁场的作用，B符合题意；
C．高速公路上之所以对汽车有最大限速，是为了限制汽车的动能大小；惯性大小与物体的速度无
关。

C不符合题意；
D．炎热的夏天，我们在教室里面洒水，是利用水汽化时要吸收热量，不是利用水的比热容大，D不符合题意。

故答案为：B。

【分析】地球存在磁场，叫做地磁场，磁极的南极在地理的北极，磁极的北极在地理的南极，利用磁铁可以指示南北两个方向。

9、【答案】B
【解析】【解答】A．由安培定则可知，电梯工作时电磁铁的上端为S极，A不符合题意；
B．当出现超载情况时，电铃将发出警报声，此时K触点被吸引下来，说明当出现超载情况时，电磁铁所在电路电流增大，所以电梯超载时报警说明压敏电阻的阻值随压力增大而减小，B符合题意；
C．电梯未超载时，电动机工作，所以电梯未超载时动触点K与静触点A接触，C不符合题意；
D．电梯超载时报警，电路中的电流增大，所以R2两端的电压增大，D不符合题意。

故答案为：B。

【分析】结合电流方向，利用安培定则判断磁极位置；电路中的电流越大，电磁铁的磁性越强。

10、【答案】D
【解析】【解答】根据图示的螺线管线圈的绕向和螺线管中电流的方向，利用安培定则可以确定螺线管的B端为N极，A端为S极；在地磁场的作用下，螺线管将会发生转动，螺线管的S极（A）指向南，螺线管的N极（B端）指向北。

故答案为：D。

【分析】通电螺线管相当于磁体，地磁的南北极在地球的南北极附近。

二、填空题
1、【答案】磁场；N
【解析】【解答】由于A、B的磁极间存在磁场，将若干小磁针放在A、B的磁极间，这些小磁针受磁场作用，会有一定规律的指向。

根据磁体外部磁感线北极出发，回到南极的规律可判断A端为N极。

【分析】物理学中引入磁感线描述磁场，磁感线的疏密表示磁场强度，某一点小磁针N极所指的方向表示磁场方向。

2、【答案】磁；接触面分离；惯性
【解析】【解答】磁悬浮列车利用的是磁极间的相互作用（同名磁极相互排斥）．磁悬浮列车通电后带有磁性，利用的是电流的磁效应；磁悬浮列车的车身和轨道不接触，是通过使接触面彼此分离的方法来减小摩擦力；运动的列车不能立即停下来，是因为列车具有惯性，仍保持原来的运动状态．
【分析】磁悬浮列车中的电磁铁是利用电流的磁效应的原理工作的；根据减小摩擦的方法进行分析，减小摩擦力的方法有：在接触面粗糙程度一定时，通过减小压力来减小摩擦力；在压力一定时，通过减小接触面的粗糙程度来减小摩擦力；使接触面脱离；用滚动摩擦代替滑动摩擦；从物体惯性的角度分析，由于惯性，原来运动的物体要保持运动，原来静止的物体要保持静止。

3、【答案】右
【解析】【解答】已知通电螺线管的左端为N极，右端为S极；伸出右手握住螺线管，使大拇指所指的方向为通电螺线管的N极，则四指弯曲指示电流的方向，因此电源右端为正极，左端为负极；如图所示：
【分析】根据安培定则判断电源的正负极。

4、【答案】正；逐渐增强
【解析】【解答】解：（1）图中小磁针的N极指向右，根据异名磁极相互吸引可知，通电螺线管的右端为S极，其左端为N极，根据安培定则可知，螺线管正面中电流的方向是向上的，则可知电源的右端为正极；（2）滑动变阻器P从a向b移动时，变阻器接入电路中的电阻变小，根据欧姆定律可知，电流变大，通电螺线管的磁性将逐渐增强。

故答案为：正；逐渐增强
【分析】根据小磁针的磁极判断螺线管的磁极位置，电路中电流越大，磁性越强。

5、【答案】变大；变强；N
【解析】【解答】电磁继电器所在的控制电路中，定值电阻R和光敏电阻R0串联；当R0的阻值减小时，电路中总电阻会减小，由于电源电压不变，由欧姆定律可知，电路中流过两电阻的电流会变大；
可知，定值电阻R两端的电电路中R为定值电阻，其阻值不变，但其电流变大，故由公式U IR
压变大。

电磁铁的磁性和线圈匝数、电流大小有关，电流增大时，电磁铁的磁性变强。

由右手螺旋定则（安培定则）可以判断，电磁铁的下端为N极。

【分析】串联电路中电阻减小时，电流变大；电磁铁的磁性随电流变大而增强；根据安培定则，判断螺线管的磁极位置。

三、实验探究
1、【答案】（1）保证A、B中的电流相等
（2）当电流相同时，电磁铁线圈的匝数越多磁性越强
（3）左
【解析】【解答】（1）探究电磁铁的磁性强弱与电流大小和线圈匝数的关系时，采用控制变量法，控制一个变量不变，研究磁性强弱和另一个变量的关系；图中将两电磁铁串联，是为了使流经它们的电流相同，这样才能比较线圈匝数与磁性强弱的关系；(2)图中电流相同、铁芯相同，线圈匝数不同、磁性强弱不同，因此可得出结论：电磁铁磁性的强弱与线圈的匝数有关，在其他条件相同时，线圈匝数越多，磁性越强；(3)向左端移动滑动变阻器的滑片可使电路中的电流增大，电磁铁磁性增强，从而吸引更多的大头针。

【分析】探究影响电磁铁磁性强弱的因素实验，实验中应用了转换法（利用电磁铁吸引大头针的多少来判断电磁铁磁性的强弱）；同时应用了控制变量法（要知道电磁铁的磁性强弱与电流的大小和线圈匝数有关，要研究电磁铁磁性与其中一个量的关系，需要控制另一个量）．
2、【答案】S；吸引；变大；变长；减小电源电压
【解析】【解答】解：开关闭合，根据安培定则判断电螺线管的上端为S极，同名磁极相互吸引，弹簧长度会伸长；滑动变阻器滑片向左端移动时，滑动变阻器接入电路的电阻减小，根据欧姆定律可知电路中的电流变大，即电流表示数变大，电磁铁磁性增强，条形磁铁的吸引力增大，所以弹簧长度会伸长；若不移动滑片，要使弹簧长度变短，可以通过减小电源电压的方法来减小电流。

故答案为：S；吸引；变大；变长；减小电源电压。

【分析】利用安培定则判断螺线管的磁极，滑动变阻器滑片向左移动，接入电路的有效阻值减小，利
用欧姆定律分析电流的变化，进一步影响电磁铁的磁性强弱.
3、【答案】（1）磁场强弱
（2）a、b
（3）b、c
（4）电流相等时
【解析】【解答】解：（1）电磁铁磁性的强弱可用吸引大头针数目的多少来体现，所以通过观察电磁铁吸引大头针的多少的不同，来判断它磁性的不同。

（2）电磁铁磁性的有无可以通过电磁铁是否吸引大头针来判断。

由ab两图可知，a图的开关断开，电路中没有电流，电磁铁也不吸引大头针，说明电磁铁没有磁性。

b图的开关闭合，电路中有电流，电磁铁吸引大头针，说明电磁铁有磁性。

（3）猜想B是验证磁性的强弱是否与电流大小有关，因此要控制匝数相同，电流大小不同。

比较几个图，只有bc符合条件。

（4）猜想C是验证磁性的强弱是否与电流大小有关，因此要控制电流的大小相同，线圈匝数不同。

在d图中，由于两电磁铁串联，控制了电流相等，而匝数不同，符合条件。

故答案为：d图。

电流大小不仅与线圈匝数有关，还与电流大小有关，因此描述时，要增加电流相同这个条件。

故答案为：（1）磁场强弱；（2）a、b；（3）b、c；（4）电流相等时。

【分析】（1）通过观察电磁铁吸引大头针的多少，可以判断它磁性强弱不同；（2）电路中有电流，有磁性，无电流则无磁性；（3）探究磁性和电流的关系时，需要使电路中电流大小不同；（4）探究线圈匝数对磁性的影响时，要保持电流相等。

4、【答案】（1）吸引大头针的数量
（2）线圈匝数；电流越大
（3）1、4或2、5；线圈匝数越多
【解析】【解答】（1）实验应用了转换法，即用实验中小强通过电磁铁吸引大头针的最多数目来判定磁性强弱。

（2）分析第1、2、3次的实验记录，当匝数相同时，电流越大，吸引的大头针数目越多，故匝数相同时，电流越大，磁性越强。

（3）通过分析比较，第1、4次或2、5次的实验记录，会发现电流相同时，线圈匝数越多，磁性越强。

【分析】（1）电磁铁磁性强弱的影响因素：电流大小、线圈匝数多少、是否有铁芯。

电流越大、匝数越多、有铁芯电磁铁的磁性越强。

（2）用控制变量法和转换法研究电磁铁磁性强弱的影响因素。

5、【答案】（1）D
（2）变大；变大
（3）电流大小；线圈匝数的多少
【解析】【解答】解：（1）磁铁具有吸引铁、钴、镍等物质的性质，所以物体A由铁质材料制成，故选D．（2）①由图知，滑动变阻器左边的电阻丝接入电路，滑片左移时，接入电路的电阻丝变短，电阻变小，电流变大，电磁铁的磁性增强，电磁铁对铁质A物体的吸引力变大，指针B偏转的角度将会变大．②在电磁铁中的电流不变时，将导线a由与接线柱2相连改为与接线柱1相连，电磁铁线圈的匝数增多，电磁铁的磁性增强，电磁铁对铁质A物体的吸引力变大，指针B偏转的角度将会变大．（3）由实验得出：电磁铁的磁性强弱与电流大小和线圈匝数的多少有关．
故答案为：（1）D；（2）①变大；②变大；（3）电流大小；线圈匝数的多少．
【分析】（1）此电路的工作原理是给电磁铁通电后，电磁铁具有磁性，吸引指针下方的物体A，使指针发生偏转，移动变阻器的滑片，改变电磁铁的电流大小，通过指针偏转角度的大小，反映出磁性的强弱变化；电磁铁有两个接线柱，通过连接不同的接线柱可以改变电磁铁线圈的匝数多少，所以通过此电路可以探究电磁铁的磁性强弱与电流的大小和线圈匝数的关系．（2）当滑片向左滑动时，滑动变阻器连入电路的电阻将会变小，电路中的电流会变大，电磁铁的磁性会增强，指针偏转角度会增大．（3）电磁铁的磁性的影响因素：电流大小、线圈匝数多少、有无铁芯．有铁芯时，电流越大，匝数越多，磁性越强．。