2022年人教版九年级物理第二十章电与磁章节测试试卷(含答案详解).docx

人教版九年级物理第二十章电与磁章节测试 考试时间：90分钟；命题人：教研组考生注意：1、本卷分第I卷（选择题）和第卷（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、根据生活中的现象进行推论是常用的科学思维方法。下列根据现象作出的推论中（ ）A根据两灯各自的两端电压相等推论两灯是并联B根据电路中的灯泡不发光推论电路中没有电流C根据两手搓动手会发热推论机械能转化为内能D根据直导体下磁针没有旋转推论导体中无电流2、以下机械中，利用内能对外做功的是（）A共享单车B电暖器C电动机D火箭发动机3、如图所示，教室黑板上有一只“不掉”的黑板檫，一些同学认为这个黑板檫有磁性，有同学指出：“我们可以用黑板檫去吸一吸大头针”。 “吸一吸大头针”这一过程属于科学探究中的（）A进行实验B猜想与假设C评估D结论4、我国是世界上最早使用指南针的国家，东汉学者王充在论衡中记载到：“司南之杓，投之于地，其柢指南”。如图所示的司南放在水平光滑的“地盘”上，静止时它的长柄指向南方。关于指南针（司南），下列说法中正确的是（）A指南针只有一个磁极B指南针的指向不会受到附近磁铁的干扰C可自由转动的指南针，静止时指南北是由于地磁场的作用D指南针周围不存在磁场5、1元硬币的外观有银白色的金属光泽，同学们认为它可能是由铁制成的。在讨论时，有同学提出我们可以拿磁铁来吸下，就“认为它可能是由铁制成的”这一说法而言，属于科学探究中的（）A提出问题B猜想与假设C进行实验与收集证据D交流与合作6、关于下列所示图中，说法正确的有（）甲图中通电导线周围存在着磁场，如果将小磁针移走，该磁场将消失乙图中现象表明，电流相同时，电磁铁匝数越多，磁性越强丙图中闭合开关，保持电流方向不变，对调磁体的N、S极，导体的运动方向不变丁图中绝缘体接触验电器金属球后验电器的金属箔张开一定角度，说明该棒带正电戊图中的实验现象是制造发电机的原理。ABCD7、安装直流电动机模型时，要改变直流电动机的转动方向，可以（）A改变电流大小B将磁体的N、S极对调C改变磁性强弱D将电源的正、负极和磁体的N、S极同时对调8、如图是直流电铃的原理图。关于电铃工作时的说法不正确的是（）A电流通过电磁铁时，电磁铁有磁性且A端为N极B电磁铁吸引衔铁，使电路断开C小锤击打铃碗发出声音，是由于铃碗发生了振动D小锤击打铃碗时，电磁铁仍具有磁性9、要使电磁铁的两个磁极对调，可采取的方法是（）A改变电流方向B增加螺线管的匝数C减小电流D将铁芯从螺线管中拔出10、如图所示，是电学中常见的电路图，在A、B两点间分别接入下列选项中加点字的元件并进行以下对应实验，对滑动变阻器在此实验中的作用描述正确的是（）探究电流与电阻的关系时是为了调节电阻两端电压成倍数变化用“伏安法”测电阻时是为了改变定值电阻两端电压，测量对应电流研究影响电阻大小因素时是为了更换不同电阻丝，保持电流不变，测量对应电压值研究电磁铁磁性强弱与线圈匝数关系时是为了更换匝数不同电磁铁，保持电流不变ABCD第卷（非选择题 70分）二、填空题（5小题，每小题4分，共计20分）1、实验装置如图所示，闭合开关，观察到金属杆向左运动起来，实验现象说明磁场对电流有力的作用，利用这种现象可以制成_；断开开关，对调电源正、负两极，重新接入电路，再次闭合开关，观察到金属杆向_运动起来。2、1820年丹麦物理学家_发现了通电导体周围存在磁场。利用通电导体在磁场中受到力的作用原理制成了_（选填“电磁铁”或“电动机”）。3、（1）在学习物理的过程中，经常用到许多测量工具，其中托盘天平是用来测量物体_（填物理量的名称）的工具；家庭电路中的电能表可以测量一段时间内的电功，在国际单位制中，电功的主单位是_（填写单位名称）。（2）如图所示的是智能平衡台灯，它的灯管隐藏在木框中，框架内用细线悬挂着两个内嵌磁铁的小木球，只要两个小木球靠近对准后，灯管会发光，将两球分远，灯就会熄灭。两个小木球能隔空相吸，是利用了_相互吸引的原理；这两个小木球相当于电路中的_。（3）左图是自动上水电热水壶，因为取水便利而受到人们的喜欢。取水时只要闭合开关，水泵就会在电动机的带动下，将下方桶中的水抽到电水壶内。电动机的电路元件符号是_；水泵结构如右图所示，当叶轮转动将泵壳内的水甩出时，桶中的水就会在_的作用下，通过进水管进入泵壳。 （4）如图所示，小球在来回摆动时，动能和势能相互转化，如果忽略空气阻力，小球每次都能达到相同的高度，这是因为能的总量是_的；但在实际中小球的摆动高度会越来越低，最终会停停止摆动，这是因为小球在运动过程中不断与空气摩擦，将小球的机械能转化为内能耗散到周围空气中，但这些内能却无法自动转化为机械能，这是因为能量的转化具有_。4、英国物理学家_发现了电磁感应现象，验电器的原理是_。放在水平桌面上能水平自由转动的小磁针静止时，磁针的S极总是指向南方，是因为地球周围存在_，根据这个原理我国最早发明了_。5、如图是一款蓝牙音箱可实现与手机的无线信息传递，底座通电后上面的音箱就会悬浮起来。请你分析以上情景，提出一个你认为应该探究的问题_，对于该问题你的猜想是_。三、计算题（5小题，每小题10分，共计50分）1、如图所示，是某科技活动小组的同学们设计的恒温箱内部电路结构示意图她包括了工作电路和控制电路两部分，用于获得高于室温、控制在一定范围内的恒温其中，为滑动变阻器，R为可变电阻，电磁铁整个线圈的电阻，加热器的电阻当控制电路的电流时，电磁继电器的衔铁被吸引；当控制电路的电流时，电磁继电器的衔铁被弹簧拉起，则：（1）当该恒温箱处于加热状态时，工作电路的电流为多少？（2）如果当滑动变阻器的电阻时，可变电阻时，衔铁恰好被拉起，控制电路的电源电压是多少？那么，当衔铁恰好被吸引时，滑动变阻器与可变电阻之和的最小电阻的阻值是多少？2、某直流电动机的铭牌上标有“220V 6.6kW”，电动机线圈的电阻为0.5 （1）电动机的工作原理是什么？ （2）该电动机正常工作1h，消耗多少J电能？电动机线圈产生多少热量？ （3）在工作过程中，电动机因故障卡住无法转动，很快就闻到焦糊味道，请你从能量转化角度解释这个现象3、某物理学习小组设计了一个机械自动拉开开关，如图1所示。该装置主要由滑轮组，重物C、铁块D、电磁铁E以及杠杆AB和控制电路组成，重物C通过细绳与动滑轮Q相连，重物C、铁块D分别通过支架固定在杠杆AB两端，支架与杠杆垂直。杠杆的B端置于水平台面上，杠杆可以绕支点O在竖直平面内逆时针转动，自动拉开开关被拉开前，杠杆在水平位置处于平衡状态，已知滑轮Q的质量为0.2kg，OA:OB=3:1，重物C、铁块D的质量分别为1.5kg和3kg，若刚好拉开开关所需的拉力T为6N，D的正上方有一电磁铁，它对D的吸引力大小F与通过的电流I的关系（如图2所示），电源电压为12V，滑动变阻器的最大阻值为20，不计电磁铁电阻，不计细绳、杠杆的重力和一切摩擦，g取10N/kg。求：(1)当控制电路上的电键S断开，杠杆B端对水平台面的压力刚好为零时，与机械自动拉开开关相连的细绳上的拉力是多少？(2)闭合控制电路上的电键S后，当变阻器的滑片移到中点时，自动拉开开关刚好被拉开，则保护电阻R0的电阻值是多少？4、明明同学们设计了如图甲所示的恒温箱温控电路（用于获得高于室温、控制在一定范围内的“恒温”），包括工作电路和控制电路两部分。其中，R1为阻值可以调节的变阻箱。R2为热敏电阻（置于恒温箱内），其阻值随温度变化的关系如图乙所示。继电器线圈电阻100。（1）如图甲所示状态，加热器是否处于加热状态？（2）加热器正常工作时，通过加热器的电流为20A，求此时加热器的电阻和电功率；（3）已知当控制电路的电流达到0.01A时，继电器的衔铁被吸合；当控制电路的电流减小到0.008A时，衔铁会被释放。当调节R1=200时，恒温箱内可获得最高温度为160的“恒温”。如果需要将恒温箱内的温度控制在最低温度为40的“恒温”，则应将R1的阻值调为多大？5、图甲是某小区高层住宅电梯结构的示意图，它主要是由轿厢、滑轮、配重、缆绳及电动机等部件组成，小明家住该小区某栋楼的16楼，他乘电梯从1楼匀速升到16楼用时50s，已知每层楼的高度为3m。小明重600N。轿厢重5400N，动滑轮和细绳的重力以及摩擦力均忽略不计，针对此时程，解答下列问题。(1)拉力F的功率为多大？(2)动滑轮A提升小明的机械效率为多少？(3)图乙是该电梯超载自动报警系统工作原理的示意图，在工作电路中，当电梯没有超载时，触点K与触点A接触，闭合开关S，电动机正常工作，当电梯超载时，触点K与触点B接触，电铃发出报警铃声，即使闭合开关S，电动机也不工作，在控制电路中，已知电源电压为6V，保护电阻R2=100，电阻式压力传感器R1的阻值随乘客压力（F压）大小变化如图丙所示，电磁铁线圈的阻值忽略不计，当电磁铁线圈电流超过0.02A时，电铃就会发出警报声，若乘客人均重为700N，该电梯最多可以乘载多少人？-参考答案-一、单选题1、C【解析】【详解】A两灯各自的电压相等，不一定是并联，因为两个规格相同的灯串联时，两端的电压也相等，故A不符合题意；B灯的亮度取决于灯的实际功率，灯的实际功率太小，此时电路中有电流，灯也不会亮，故B不符合题意；C两手互相搓动，克服摩擦做功，使手的内能增加，温度升高，属于做功改变物体的内能，是机械能转化为内能，故C符合题意；D当通电直导体下磁针的位置的磁场方向与磁针指向一致时，磁针不会旋转，故D不符合题意。故选C。2、D【解析】【详解】利用内能对外做功，就是将内能转化为机械能；A共享单车工作时，消耗蓄电池的电能为单车提供动力，因此将电能转化为机械能，故A不符合题意；B电暖器工作时将消耗电能转化为内能，故B不符合题意；C电动机的工作原理是通电导线在磁场中受到力的作用，将电能转化为机械能，利用电能对外做功，故C不符合题意；D火箭发动机工作时，利用高温高压的燃气推动火箭升空，将燃料的内能转化为火箭的机械能，故D符合题意。故选D。3、A【解析】【详解】利用磁铁吸引铁的性质， “吸一吸大头针”这一过程是对猜想正确性的验证，属于科学探究中的进行实验环节。故选A。4、C【解析】【详解】A任何磁体都有两个磁极，指南针是磁体，所以有2个磁极，故A错误；B指南针的磁极有磁性，指向会受到附近磁铁的干扰，故B错误；CD地球是一个大磁体，地球周围存在的磁场叫地磁场，自由转动的指南针，其静止时指南北是由于地磁场的作用，故C正确，D错误。故选C。5、B【解析】【详解】该同学“认为它可能是由铁制成的”是对问题的看法，并未开始实验，属于对问题的猜想与假设,故ACD不符合题意，B符合题意。故选B。6、B【解析】【详解】放在小磁针上方的导线中有电流通过时，小磁针会发生偏转，说明通电导体周围存在磁场；如果将小磁针移走，虽然不能看到磁场的存在，但该磁场仍然客观存在，故错误；两电磁铁串联，通过的电流相等，但两电磁铁线圈的匝数不同，铁钉A吸引大头针较多，表明电流相同时，线圈匝数越多电磁铁磁性越强，故正确；闭合开关，保持电流方向不变，对调磁体的N、S极，磁场方向方向发生了变化，则导体的运动方向改变，故错误；绝缘体接触验电器金属球后验电器的金属箔张开一定角度，是因为同种电荷相互排斥，但不能说明该棒带正电，也可能带负电，故错误；该图为电磁感应现象的实验，是发电机的制作原理，故正确。综上所述正确，B正确。故选B。7、B【解析】【详解】AC电动机的转动方向跟电流方向和磁场方向有关，和电流大小、磁性强弱无关，故AC不符合题意；BD要想改变电动机的转动方向，可对调磁铁两极或改变线圈中电流的方向，二者同时改变时，电动机转动方向不变；故B符合题意，D不符合题意。故选B。8、D【解析】【详解】A根据安培定则，右手握住螺线管，四指指向电流的方向，大拇指所指的方向为螺线管的N极，由此可判断出A端为N极，故A正确，不符合题意；B电磁铁向下吸引衔铁时，弹簧片与螺钉分开，电路断开，故B正确，不符合题意；C声音是由物体的振动产生的，小锤击打铃碗时发出声音，是由于铃碗发生了振动，故C正确，不符合题意；D衔铁被吸引时，小锤击打铃碗，电路断路，电路中没有电流，电磁铁失去磁性，故D错误，符合题意。故选D。9、A【解析】【详解】电磁铁的磁极与通过电磁铁电流的方向和电磁铁中导线的绕线方向有关。要想改变电磁铁的磁极，可以不改变电流的方向只改变电磁铁导线的绕线方向；或者在电磁铁的导线绕线方向不变的情况下改变通过电磁铁的电流方向；与螺线管的匝数、电流的大小、是否有铁芯无关。故选A。10、D【解析】【详解】探究电流与电阻的关系时滑动变阻器是为了保护电路和控制电阻两端的电压不变；用“伏安法”测电阻时，滑动变阻器是为了改变定值电阻两端电压，测量对应电流，进行多次实验测量求平均值，减小误差； 研究影响电阻大小因素时滑动变阻器是是为了保护电路和更换不同电阻丝，保持电压不变，测量对应电流值，研究电磁铁磁性强弱与线圈匝数关系时要控制电路电流不变，为了让匝数不同电磁铁通过的电流相等，通过调节滑动变阻器保持电流不变，故ABC错误，D正确。故选D。二、填空题1、电动机 右 【详解】1给直导线通电，观察到直导线运动起来，实验现象说明磁场对电流有力的作用，电动机就是利用这种现象制成的。2将电源两极对调，改变了导体中电流的方向，导体运动方向变的相反，金属杆向右运动起来。2、奥斯特 电动机 【详解】11820年丹麦物理学家奥斯特发现了通电导体周围存在磁场，称为电流的磁效应。2电动机的工作原理是通电导体在磁场中受到力的作用。3、质量 焦耳 异名磁极 开关 大气压 守恒/保持不变 方向性 【详解】（1）1在物理实验室中，使用托盘天平测量物体的质量. 2在国际单位制中，电功的基本单位是焦耳，常用单位是千瓦时。（2）3由题知道，框架内用细线悬挂着两个内嵌磁铁的小木球，两个小木球能隔空相吸，因为同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，所以，是利用了异名磁极相互吸引的原理。4根据题意知道，“只要两个小木球靠近对准后，灯管会发光，将两球分远，灯就会熄灭”，即两小球起到了控制电路通断的作用，所以说明这两个小木球相当于电路中的开关。（3）5电路图中电学元件要使用规定的符号来表示，电动机在电路图中元件符号是。6离心式水泵起动前，为了排除内部的空气，先向泵里灌满水，这样，叶轮转动后把水甩出，使叶轮附近的地方出现一块真空区域，即该区域的大气压强非常小，而低处的水面上有大气压，且外部的压强大于泵内的压强，所以水在外界大气压的作用下，通过进水管进入泵壳。（4）7由于忽略空气阻力，小球在来回摆动过程中，总是动能和重力势能之间相互转化，即机械能守恒，所以每次都能达到相同的高度。 8根据题意知道，机械能可以自动地转化为内能，但是散失到空气中的内能无法自动转化为机械能，这是说明能量的转移和转化具有方向性。4、法拉第 同种电荷互相排斥 磁场 指南针 【详解】1法拉第是英国著名的物理学家，发现了电磁感应现象，并提出了法拉第电磁感应定律。2验电器是根据同种电荷相互排斥的原理制成的。34地球是一个大磁体，地球周围存在地磁场，小磁针静止时，磁针的N极总是指向北方，磁针的S极总是指向南方，根据这个原理我国最早发明了指南针。5、音箱悬浮的原因 音箱是一个磁体，底座中有螺线管 【详解】1音箱悬浮的原因。2底座通电后上面的音箱就会悬浮起来，对音箱进行受力分析可知，此时音箱受到竖直向下的重力和一个竖直向上的力，且二力为一对平衡力，这样音箱才能悬浮起来。向上的力是怎么产生的？据此，我们猜想，音箱是一个磁体，底座中有螺线管，当底座通电时，根据电流的磁效应，螺线管产生较强的磁场，对放入其磁场的磁体音箱产生竖直向上的作用力，这个力和音箱的重力是一对平衡力，产生音箱悬浮的效果。三、计算题1、 (1) 0.45A；(2)18V；430【解析】【详解】(1)当该恒温箱处于加热状态时，工作电路的电流为：I=0.45A；(2)当控制电路的电流I小=0.036A时，衔铁恰好被拉起，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，控制电路的电源电压：U=I小（R线+R+R）=0.036A×（20+300+180）=18V；当控制电路的电流I大=0.04A时，衔铁恰好被吸引，此时电路中的总电阻：R总=450，滑动变阻器和可变电阻的最小电阻的阻值：R滑=R总-R线=450-20=430答：(1)当该恒温箱处于加热状态时，工作电路的电流为0.45A；(2)控制电路的电源电压18V，当衔铁恰好被吸引时，滑动变阻器和可变电阻的最小电阻的阻值是430【点睛】本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的灵活应用，明白电路的特点和控制电路的工作电流是关键2、（1）通电导体在磁场中受到力的作用；（2）2.376×107J；1.62×106J；（3）线圈卡住无法转动，电能无法转化为机械能，消耗的电能全部转化为内能，因此产生大量的热，使电动机的温度升高，从而产生焦糊的味道【解析】【详解】（1）电动机的工作原理是：通电导体在磁场中受到力的作用；（2）电动机消耗的电能W=Pt=6.6kW×1h=6.6kWh=6.6×3.6×106J=2.376×107J，根据P=UI可知电动机正常工作时的电流：，线圈产生的热量Q=I2Rt=（30A）2×0.5×3600s=1.62×106J；（3）线圈卡住无法转动，电能无法转化为机械能，消耗的电能全部转化为内能，因此产生大量的热，温度迅速升高，使电动机的温度升高，从而产生焦糊的味道【点睛】解决本题的关键知道电动机是非纯电阻电路，线圈产生的热量小于电动机正常工作时消耗的总电能3、 (1)3.5N；(2)10【解析】【分析】【详解】(1)杠杆AB的B端受到的力是D的重力根据杠杆平衡条件得因为所以，根据重物C静止代入数据得。(2)自动拉开开关刚好被拉开，说明拉力T为6N根据杠杆平衡条件因为所以，根据重物D静止所以，由图像可此时电流为0.6A。电路总电阻所以R0的电阻值为答：(1)与机械自动拉开开关相连的细绳上的拉力是3.5N；(2)保护电阻R0的电阻值是10。4、（1）加热状态；（2）11，；（3）80【解析】【分析】本题考查电磁继电器的原理，欧姆定律的应用。根据题目所给条件分析求解。【详解】(1)甲所示状态衔铁被弹簧拉起与上端触点接触，加热器与电源接通，故加热器处于加热状态。(2)加热器正常工作时，加热器的电阻为加热器的电功率为(3)当R1=200时，恒温箱内可获得最高温度为160的“恒温”，R2=100则电源电压为恒温箱内的温度控制在最低温度为40时，则有可得：答：(1)如图甲所示状态，加热器处于加热状态；(2)加热器正常工作时，通过加热器的电流为20A时，加热器的电阻为11和电功率为；(3)如果需要将恒温箱内的温度控制在最低温度为400C的“恒温”，则应将R1的阻值调为80。5、 (1)；(2)10%；(3)12人【解析】【详解】(1)根据动滑轮的特点可知细绳拉力大小轿厢上升的高度拉力移动距离拉力做的功拉力的功率(2)滑轮提升小明做的有用功动滑轮A提升小明的机械效率(3)由欧姆定律可得，电路总电阻此时压力传感器的电阻值根据图像可知此时的最大压力为9000N，则电梯承载的人数人答：(1)拉力F的功率为；(2)动滑轮A提升小明的机械效率为10%；(3)该电梯最多可以乘载12人。