精品解析人教版九年级物理第二十章电与磁重点解析练习题.docx

人教版九年级物理第二十章电与磁重点解析 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、为了判断一根铁棒是否具有磁性，小明进行了如下四个实验，根据实验现象不能确定该铁棒一定有磁性的是（）A悬挂的铁棒转动起来后静止时指向南北B将铁棒一端靠近小磁针，相互排斥C将铁棒一端靠近大头针，大头针被吸引D水平移动铁棒，测力计示数有变化2、生活中的“不变”常蕴含丰富的物理道理，下列有关“不变”的判断错误的是（）A一瓶煤油燃烧一半前后煤油热值不变B10kg冰全部熔化成水后比热容不变C转动地球表面A点磁针静止时小磁针的指向不变D教室里亮着两盏日光灯熄灭其中一盏，另一盏亮度不变3、通过直接感知的现象，推测无法直接感知的事实，这是物理学中常用的研究方法，小明针对下列观察到的现象做了以下推测，其中不符合事实的是（）A现象：用手很难将固体压缩推测：固体内分子之间存在斥力B现象：酒精和水混后体积变小推测：分子间有间隙C现象：将小磁针靠近某物体时，小磁针发生偏转推测：该物体一定是磁体D现象：刚洗完澡感觉凉爽推测：水蒸发可以吸收热量4、科技小组示了一个“隔板推物”的节日，其原理如图所示：甲、乙两线圈分别悬挂在两个蹄形磁铁的磁场中，两线圈通过导线连接构成一个闭合电路，用手推动甲线圈摆动时，乙线圈会随之摆动，对于这个过程，下列说法正确的是（）A甲线圈相当于电源，乙线圈相当于用电器B推动甲线圈摆动时电能转化为机械能C乙线圈随之摆动是电磁感应现象D甲线圈摆动是因为通电导线在磁场中受力作用5、如图所示的通电螺线管右侧放了一个可自由转动的小磁针，下列说法正确的是()A小磁针左端为N极B通电螺线管的左端为N极C将电源正负极对调后螺线管南北极也对调D在螺线管所在电路中串联一个电阻后螺线管的磁性增强6、POS刷卡机的广泛应用给人们的生活带来了便利，POS机的刷卡位置有一个绕有线圈的小铁环制成的检测头（如图所示），在使用时，将带有磁条的信用卡在POS机指定位置刷一下，检测头的线圈中就会产生变化的电流，POS机便可读出磁条上的信息，图中能反映POS刷卡机读出信息原理的是（）ABCD7、关于电路的相关知识中说法正确的是（）A物理学规定只有正电荷定向移动才能形成电流B吊灯、教室空调、电视机、发电机和电动机都是用电器C如果导体两端的电压为零，导体的电阻也为零D干木条、陶瓷、油和自行车轮胎都是绝缘体8、下列关于电磁信息的说法中，正确的是（）A通电导体在磁场中的受力方向只与电流的方向有关B发电机工作时，将机械能转化为电能C闭合电路的部分导体在磁场中运动时，一定能产生感应电流D玩具电动车的电动机是利用电磁感应原理工作的9、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10、下列关于电和磁的说法正确的是（）A铁和铝都能够被磁体吸引B磁感线是磁体周围真实存在的曲线C奥斯特实验说明电流的周围存在着磁场D电磁铁磁性的强弱只与电流的大小有关第卷（非选择题 70分）二、填空题（5小题，每小题4分，共计20分）1、指南针是我国四大发明之一，论衡记载司南之，投之于地，其柢指南。将司南放在水平光滑的“地盘”上，静止时它的长柄指向南方。司南长柄所指方向是地理_极附近，地磁_极。2、如图所示，弹簧下端挂一条形磁铁，磁铁下端为S极，条形磁铁的正下方有一电磁铁，闭合开关后，电磁铁上端是_极，弹簧长度会_（选填“伸长”“缩短”或“不变”）；再将变阻器滑片向右移动，弹簧长度会_（选填“伸长”“缩短”或“不变”）。3、如图所示是某实验小组设计的探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”实验电路图。在实验时，通过吸引大头针的 _反映电磁铁磁性强弱，此实验电路探究的是“电磁铁磁性强弱与 _的关系”。4、乘坐地铁是一种环保、便捷的出行方式，济南市也将于2019年建成城轨地铁。地铁中的电动机是利用_对通电导体产生力的作用这一原理来工作的。电动机工作时把电能转化为_。5、学完第二十章电与磁这一单元后，亮亮同学发现本章有三个重要实验，分别是“电流的磁效应”、“磁场对通电导线的作用”和“电磁感应现象”，为了这些知识，亮亮同学用了表格的形式来整理，请你在空白处帮他补充完整。实验名称装置图发现（结论）发现者发明（应用）电流的磁效应_奥斯特_磁场对通电导线的作用通电导线在磁场中会受到力的作用。_电磁感应现象闭合电路的一部分导体做切割磁感线运动时，电路中会产生感应电流_发电机三、计算题（5小题，每小题10分，共计50分）1、人们对自我保护越来越关注。图甲为某品牌足浴盆的相关参数，其内部电路可分为工作电路和控制电路两个部分（如图乙所示）。电磁继电器所在控制电路的电源电压U=6V，电磁继电器线圈的电阻可不计，加热至40时，自动进入保温模式，此时电磁继电器线圈的电源达到30mA，热敏电阻R2的阻值随温度变化的曲线如图丙所示。(1)求R2的阻值；(2)在一次使用过程中，加热时间为5min，则加热过程中消耗的电能是多少？不计热损失，这些热量可使5kg的水温度升高多少；c水=4.2×103J/(kg·)(3)为使温度加热至40时，自动进入保温模式，滑动变阻器的电阻需要调到多大?(4)若想温度加热到45时，自动进入保温状态，应该如何操作？2、如图甲所示，电源电压U=6V，S为单刀双掷开关，小灯泡L的电阻Rl=10，设灯丝电阻不随温度变化，R为某种压敏电阻，其阻值R与压力F成反比（如图乙所示），R的正上方固定有一电磁铁P，其线圈电阻不计：(1)在R上水平放置铁制品，开关S由接a改为接b，其他条件不变，灯的亮度变_；(2)当开关接a，电流表的示数为0.375A时，灯泡两端的电压为多少_？此时R上水平放置的铁制品重为多少_？(3)在R上水平放置重为20N的铁制品，开关接b，电流表稳定后的示数为0.4A，则此时压敏电阻的阻值为多少 _？电磁铁P对铁制品的吸引力为多少_？3、某展览厅为保护展品，在屋顶采用光敏材料设计了调光天窗，当外界光照较强时，启动电动卷帘适时调整进光量；当外界光照较弱时，自动启动节能灯泡予以补光。调光天窗的电路原理如图所示，控制电路电源电压U1=12V，工作电路电源电压U2=220V，R2为定值电阻，P为电磁铁，其线圈电阻约10，当电流达到60mA时刚好能吸合衔铁，使电动卷帘工作。R1为光敏电阻，其阻值与光照强度之间的关系如下表所示。光照强度E/cd1.01.52.02.53.03.5光敏电阻R1/1209070584840(1)工作电路中的L代表安装在展厅内的20盏“220V 10W”的节能灯，这些灯同时正常发光4小时，耗电多少千瓦时?(2)当外界光照强度达到1.0cd时，电动卷帘便开始工作，R2的阻值是多少?(3)当电阻R2消耗的电功率为0.7W时，外界光照强度是多少?(4)为了节能，需要在光照强度更弱时才能启动节能灯照明，请结合公式说明如何更换电阻R2?4、据相关媒体报道，世界卫生组织认为电磁污染会影响神经系统等，甚至致癌，并称吃火锅用的电磁炉在开至最大、距离正面10厘米时，辐射值达到国家限值的102.1%电磁炉是利用电流在电磁炉内部线圈中产生磁场，磁化铁锅，从而形成无数个小涡流（即电流），加速锅底的分子运动，使锅底自身发热，从而达到加热食物的目的，如图所示请回答下列问题：（1）电磁炉是利用 原理工作的；电磁炉工作时，锅内食物的内能增加的方式是 （2）铁锅可以在电磁炉上使用，因为铁可以被磁化，而铝和铜不行，能否被磁化的性质属于铁、铝和铜的 （选填“物理性质”或“化学性质”）（3）某机构也利用标准的测试仪器对电磁炉的辐射值进行了测试，数据显示辐射值远低于国家限值两家机构测试的结果不同，可能的原因是测试时的变量控制不一样哪些变量会影响测试结果？请写出其中的一个变量 （4）癌症是当今世界上严重威胁人类健康的主要疾病之一电磁污染能致癌，应尽量远离电磁污染，除此之外，日常生活中，有效预防癌症的措施是 5、硫化镉（CdS）是一种光敏材料，其电阻值R随光照强度E（E越大表示光照越强，其国际单位为cd）的变化如图2所示某展览厅（如图1所示）为保护展品采用这种材料设置了调光天窗当外界光照较强时，启动电动卷帘适时调整进光量；当外界光照较弱时，自动启动节能灯给予补光调光天窗的电路原理如图3所示，R0为定值电阻，R为CdS电阻，P为电磁铁，其线圈电阻RP为10，当电流达到0.06A时能吸合衔铁已知电源电压U112V，U2220V，则：（1）图2中R随光照强度E变大而_（选填“增大”或“减小”）（2）图3中的L代表的是并联安装在展厅内的10盏“220V 10W”节能灯，这些节能灯同时正常工作4小时，共消耗电能_kWh（3）若要缩短节能灯点亮的时间，可换用阻值较_（选填“大”或“小”）的R0（4）当外界光照强度达到1cd时，电动卷帘便开始工作，求R0的阻值_-参考答案-一、单选题1、A【解析】【详解】A只有悬挂起来的铁棒自然静止时总是指向南北，才可以判断铁棒具有磁性，故A符合题意；B因为同名磁极相互排斥，当将铁棒的一端靠近小磁针若相互排斥，则可以断定铁棒具有磁性，故B不符合题意；C因为磁体具有吸铁性，当铁棒能够吸引大头针时说明铁棒具有磁性，故C不符合题意；D由于磁体能够吸引铁质物质，当水平移动铁棒，测力计示数有变化，说明铁棒两端和中间部分有磁性强弱变化，故说明铁棒是磁体，故D不符合题意。故选A。2、B【解析】【详解】A燃料的热值是燃料本身的一种属性，与燃料的质量无关，故一瓶煤油燃烧一半前后，其热值不变，故A正确，不符合题意；B物质的比热容是物质的一种属性，与物质的状态有关，冰熔化成水后，状态发生改变，故其比热容也发生改变，故B错误，符合题意；C磁体具有指向性，转动地球表面A点磁针，小磁针静止时，其N极总是指向地理北极，故C正确，不符合题意；D教室里各日光灯之间是并联接入电路，互不影响，熄灭其中一盏，另一盏亮度不变，故D正确，不符合题意。故选B。3、C【解析】【分析】【详解】A分子间存在斥力，所以固体很难被压缩，故A不符合题意；B分子间有间隙，所以酒精和水混合后，总体积比各体积的和小，故B不符合题意；C小磁针具有磁性，能吸引磁性物质，当小磁针靠近不带磁性的磁性物质时，也会偏转，所以不能说明所靠近的物体是磁体，故C符合题意；D因为蒸发可以吸热，刚洗完澡，身上的水蒸发吸热，所以感觉凉爽，故D不符合题意。故选C。4、A【解析】【分析】【详解】AB甲、乙两线圈分别悬挂在两个蹄形磁铁的磁场中，两线圈通过导线连接构成一个闭合电路。推动甲线圈摆动的过程做切割磁感线运动，闭合的电路中有感应电流产生，是发电机的工作原理，所以甲线圈相当于电源，工作时将机械能转化为电能，故A正确，B错误；CD乙线圈中有电流通过时，根据通电导体在磁场中受力运动，将电能转化为机械能，所以乙线圈相当于用电器，甲线圈摆动是因为通电导线是因为收到外力的作用，故CD错误。故选A。5、C【解析】【分析】【详解】AB图中电流从螺线管的左侧流入、右侧流出，由安培定则可知，通电螺线管的右端是N极，因同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，则小磁针静止时其左端为S极，故A、B错误；C将电源正负极对调后，螺线管中的电流方向改变，螺线管的磁极发生改变，所以螺线管南北极也对调，故C正确；D在螺线管所在电路中串联一个电阻，总电阻增大，电路的电流变小，则通电螺线管的磁性减弱，故D错误。故选C。6、D【解析】【详解】POS刷卡机读出信息原理就是电磁感应现象。A该图反映电流周围存在着磁场，故A不符合题意；B该图电路中有电源，是通电导体在磁场中受力运动，故B不符合题意；C该图电路中有电源，是通电线圈在磁场中受力运动，故C不符合题意；D该图电路中没有电源，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，故D符合题意。故选D。7、D【解析】【详解】A电荷的定向移动形成电流，无论正电荷还是负电荷，定向移动均能形成电流，故A错误；B吊灯、教室空调、电视机、发电机和电动机中，吊灯、教室空调、电视机和电动机在电路中都消耗电能，是用电器，而发电机是把其他形式的能转化为电能，不是用电器，故B错误；C因为电阻是导体的一种特性，与电压、电流大小无关，所以，如果导体两端的电压为零，则导体的电阻不变，故C错误；D干木条、陶瓷、油和自行车轮胎都不易导电，均是绝缘体，故D正确。故选D。8、B【解析】【详解】A通电导体在磁场中的受力方向与导体中的电流方向和磁场方向有关，故A错误；B发电机工作时，消耗机械能，得到电能，是将机械能转化为电能，故B正确；C闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，就会产生感应电流，故C错误；D玩具电动车的电动机是利用通电导线在磁场中受力的作用的原理制成的，故D错误。故选B。9、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。10、C【解析】【详解】A磁体能够吸引铁钴镍，但不能吸引铝，故A错误；B磁感线是人们为了描述磁体周围空间磁场的情况，假想出来的一些闭合曲线，并不是真实存在的，故B错误；C奥斯特实验说明电流的周围存在着磁场，故C正确；D电磁铁磁性的强弱既与电流的大小有关，还与线圈匝数有关，故D错误。故选C。二、填空题1、南 北 【详解】12地球本身是一个大磁体，司南是用天然磁石磨制成的勺子，即其实质就是一块磁铁，在地球的磁场中受到磁力的作用，其静止时其勺柄指向南方，即司南长柄所指方向是地理南极附近；地理上的南极是地磁的北极，故长柄所指方向是地磁北极。2、S 缩短 增大 【详解】12开关闭合，根据安培定则判断电螺线管的上端为S极，同名磁极相互排斥，弹簧长度会缩短。3滑动变阻器滑片向右移动时，电路中的电流变小，电磁铁磁性减弱，条形磁铁的排斥力减小，所以弹簧长度会增大。3、多少/数目 电流大小 【详解】1电磁铁的磁性强弱无法直接观察到，故可以通过电磁铁吸引大头针的多少反映出来，这种研究问题的方法为转换法。2线圈匝数一定的情况下，调节滑动变阻器滑片的位置，使电路中的电流增大或减小，发现铁钉能吸引大头针的个数增多或减少，说明铁钉的磁性增加或减弱，因此实验电路探究问题是电磁铁磁性强弱与电流的关系。4、磁场 机械能 【详解】1电动机是利用通电导体在磁场中受到力的作用这一原理工作的。2电动机在工作时，将电能转化为机械能。5、通电导体周围存在磁场 电磁铁 电动机 法拉第 【详解】12奥斯特实验证明了通电导体周围存在磁场，这一现象称为电流磁效应，根据这一现象制成了电磁铁。3通电导体在磁场中受到力的作用，电动机就是根据这一原理制成的。4英国物理学家法拉第于1831年发现：闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，电路中就会产生电流，这一现象称为电磁感应现象，根据这一原理制成了发电机。三、计算题1、 (1)24.2；(2)6.3×105J；30；(3) 160；(4)若想温度加热到45时，自动进入保温状态，应该减小滑动变阻器的电阻。【解析】【分析】(1)在工作电路两电阻并联，同时工作时为加热模式，保温模式只有R1接入电路中，根据甲中参数，先计算R2的功率，再根据电功率的公式计算R2的阻值。(2)由W=Pt计算加热过程消耗的电能；根据Q=cmt算出水升高的温度。(3)由欧姆定律算出电路的总电阻，根据串联电路电阻的规律算出滑动变阻器的电阻。(4)从图丙可知，要提高恒温箱的设定温度，就要增大热敏电阻的阻值；但为了使衔铁吸合工作电流即线圈中的电流仍为30mA，根据欧姆定律就要减小滑动变阻器的电阻。【详解】解：(1)由题知，加热至40时，控制电路中的弹簧会将衔铁拉起来，自动进入保温模式，由图乙知，此时工作电路中只有R1接入电路；当温度降低时，控制电路中的电磁铁会将衔铁吸下来，进入加热模式，由图乙知，此时工作电路中R1和R2并联接入电路；所以R2的功率P2=P加热-P保温=2100W-100W=2000WR2的阻值(2)加热5min消耗的电能W=P加热t=2100W×5×60s=6.3×105J水升高的温度(3)温度加热至40时，此时电磁继电器线圈的电流达到30mA，由图丙知，此时热敏电阻Rx的阻值为40，电路的总电阻滑动变阻器的电阻R滑=R-Rx=200-40=160(4)若想温度加热到45时，自动进入保温状态，即要提高恒温箱的设定温度，从图丙可知，要提高恒温箱的设定温度，就要增大热敏电阻的阻值，但为了使衔铁吸合工作电流即线圈中的电流仍为30mA，根据欧姆定律就要减小滑动变阻器的电阻。答：(1)R2的阻值为24.2；(2)在一次使用过程中，加热时间为5min，则加热过程中耗的电能是6.3×105J；不计热损失，这些热量可使5kg的水温度升高30；(3)为使温度加热至40时，自动进入保温模式，滑动变阻器的电阻需要调到160；(4)若想温度加热到45时，自动进入保温状态，应该减小滑动变阻器的电阻。2、 暗 3.75V 10N 5 8N【解析】【详解】(1)由甲电路图可知，开关接a时，L与R串联，铁制品对R的压力大小等于其重力；开关接b时，L、R和电磁铁串联，电磁铁通电产生磁性，吸引铁制品，所以铁制品对R的压力减小，因为R的阻值与压力F成反比，所以R的阻值变大，电路的总电阻变大，电源电压一定，由可知，电路中电流变小，由P=I2R知灯泡实际功率变小，灯的亮度变暗；(2)由可得，当开关接a时，灯泡两端的电压由串联电路电阻规律和欧姆定律可得，此时R的阻值由图乙可知，当R=6时，R受到的压力为10N，所以R上方水平放置的铁制品重为G=F=10N(3)当铁制品放在R上，开关接b时，电流表稳定后的示数为0.4A，此时灯两端的电压根据串联分压规律可知压敏电阻两端的电压则此时压敏电阻的阻值 因为R与压力F成反比，由图像乙知FR=60N则当时由力的平衡条件可得，电磁铁P对铁制品的吸引力答：(1)在R上水平放置铁制品，开关S由接a改为接b，其他条件不变，灯的亮度变；(2)当开关接a，电流表的示数为0.375A时，灯泡两端的电压为3.75V；此时R上水平放置的铁制品重为10N；(3)在R上水平放置重为20N的铁制品，开关接b，电流表稳定后的示数为0.4A，则此时压敏电阻的阻值为5；电磁铁P对铁制品的吸引力为8N；3、 (1)0.8kW·h；(2)70；(3)3.5cd；(4)换用阻值更小的电阻替换R2【解析】【详解】(1)20盏灯的总功率为P=20P1=20×10W=200W=0.2kW同时工作4 h消耗的电能W=Pt=0.2kW×4h=0.8kW·h(2)当E=1cd时，由表格数据可知，光敏电阻R1=120，电路电流达到吸合电流60mA合0.06A时，电动卷帘刚好工作，控制电路的总电阻则R2=R总R1RP=20012010=70(3)当R2的功率P2=0.7W时，由可求电路中的电流电路的总电阻此时光敏电阻R1的阻值R1'=R总'R2RP=1207010=40由表可知此时光照强度为3.5cd。 (4)根据可知，当吸合电流I、电压U1不变时，电路总电阻R总不变。由表格数据可知，光照强度E减小时，R1的阻值变大，由于R总=R1+R2+RP所以若使R总不变，则应换用阻值更小的电阻替换R2。答：(1)这些灯同时正常发光4小时，耗电0.8kW·h。(2)当外界光照强度达到1.0cd时，电动卷帘便开始工作，R2的阻值是70。(3)当电阻R2消耗的电功率为0.7W时，外界光照强度是3.5cd。(4)应换用阻值更小的电阻替换R2。4、（1）电流的磁效应、电磁感应；热传递；（2）物理性质；（3）电磁炉的功率、锅子的大小是否匹配电磁炉的大小、测试辐射量的高度等（4）良好的饮食习惯、不吸烟等【解析】【详解】试题分析：（1）电磁炉是利用电流的磁效应、电磁感应原理工作的；电磁炉工作时，锅内食物的内能增加的方式是热传递，改变物体内能的方式有做功和热传递两种方式；（2）铁锅可以在电磁炉上使用，因为铁可以被磁化，而铝和铜不行，能否被磁化的性质属于铁、铝和铜的物理性质；（3）两家机构测试的结果不同，可能的原因是测试时的变量控制不一样，影响测试结果的变量可能是电磁炉的功率、锅子的大小是否匹配电磁炉的大小、测试辐射量的高度等；（4）电磁污染能致癌，应尽量远离电磁污染，除此之外，日常生活中，有效预防癌症的措施是良好的饮食习惯、不吸烟等考点：电磁与生活5、 减小 0.4 小 70【解析】【分析】（1）由图2可知，电阻值R随光照强度E的变化规律；（2）先求出10盏节能灯的总功率，又知道正常工作时间，根据WPt求出这些节能灯共消耗电能；（3）为缩短路灯点亮时间，在设置时将光敏电阻的光照强度减小，结合图象和电磁铁能吸合衔铁的电流不变，利用欧姆定律判断即可；（4）当外界光照强度达到1cd时，根据图象可以看出R的阻值，根据欧姆定律的变形公式求出总电阻，再利用串联电路电阻特点求出R0的阻值【详解】（1）由图2可知，R随光照强度E变大而减小（2）10盏节能灯的总功率：P10P110×10W100W0.1kW，则这些节能灯同时正常工作4小时消耗的电能：WPt0.1kW×4h0.4kWh（3）若要缩短节能灯点亮的时间，即当外界光照更弱时，电磁铁才能吸合衔铁，节能灯才能工作；由图2可知，当光照强度E减小时，R的阻值变大，而电磁铁能吸合衔铁的电流不变，电源电压不变，则电路总电阻不变，故应换用阻值较小的R0（4）当外界光照强度达到1cd时，由图2可知，R120，当电动卷帘便开始工作，电磁铁能吸合衔铁的电流I0.06A，由得，电路总电阻：R总200，根据串联电路电阻规律可知，R0的阻值：R0R总RRP2001201070【点睛】本题主要考查光敏电阻的特点、电功的计算、串联电路的特点及欧姆定律的灵活运用等知识，关键能从图象上找出有用的信息，并弄清楚电磁继电器的工作原理，有一定的综合性