精品解析2022年人教版九年级物理第二十章电与磁难点解析试卷(含答案详细解析).docx

人教版九年级物理第二十章电与磁难点解析 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、通过实验研究得出导体中的电流与电压的关系的科学家是（）A安培B伏特C伽利略D欧姆2、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（）ABCD3、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ABCD4、下列说法中正确的是（）A金属导体中的负电荷在做定向移动时一定产生磁场B条形磁体周围的磁场是由磁感线组成的C导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中就产生感应电流D利用撒在磁体周围的铁屑可以判断该磁体周围各点的磁场方向5、下列设备，利用电磁继电器工作的是（）A电磁起重机B直流电铃C动圈式话简D水位自动报警器6、如图是灵敏电流计内部结构示意图，当有电流通过灵敏电流计中的线圈时，线圈就会带动指针发生偏转。在如图所示的实验中，与灵敏电流计工作原理相同的是（）A电磁铁磁性的强弱与线圈匝数有关B通电后导体在磁场中由静止开始运动C闭合回路的一部分导体切割磁感线产生电流D通电导线下方的小磁针发生偏转7、下列说法中正确的是（）A磁感线是磁场中真实存在的一些曲线，还可以通过实验来模拟B磁体周围的磁感线从磁体的N极出来，回到磁体的S极，构成闭合曲线C磁感线上某一点的切线方向与放在该点的小磁针静止时南极所指的方向相同D磁感线分布越密的地方，其磁场越弱8、下面所做探究活动与得出结论相匹配的是（）A活动：探究带电体间的相互作用结论：同种电荷相互吸引，异种电荷相互排斥B活动：马德堡半球实验结论：大气压真实存在且很大C活动：观察惯性现象结论：一切物体都受到惯性力的作用D活动：用铁屑探究磁体周围的磁场结论：磁感线是真实存在的9、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10、对于下列四个实验的描述完全正确的有（）甲图闭合开关导体在竖直方向上上下运动时，灵敏电流计的指针就会来回偏转乙图实验闭合开关，小磁针静止时极指向左侧丙图实验证明通电导体周围存在磁场丁图中开关闭合导体向左运动，若同时改变电流方向和磁场方向，导体运动方向不改变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、在都江堰研学活动中，小罗用名为指南针的手机指引方向，如图甲所示，当“小磁针”静止时，其上部指向南方，说明“小磁针”的上部是 _极；小罗将这个打开后，放在如图乙所示的电磁体左方，仍呈现如图甲所示的指向，则电源的下部为 _极。2、在市区沂蒙路“BRT”快速公交车道建设工程中为了保障各施工点的用电，使用了由柴油机和发电机组合而成的小型发电机组，如图所示。柴油机把燃料燃烧释放的内能转化为_能，提供动力带动发电机发电，其发电原理是_。3、做图示实验时的观察对象是_（小磁针/小灯泡），为了使实验现象明显，导线应_（东西/南北/任意方向）放置，利用此实验的结论制造出了_（电磁铁/电动机/发电机）。4、如图是某同学设计的红外线体温安检电路，闭合开关S1后，电磁铁的上端为 _极，若要求S1、S2闭合后，无人经过或体温低于37.3的人经过时仅绿灯亮，体温高于37.3的人经过时，红灯亮且电铃响起，则采用的热敏电阻的阻值应随着温度升高而 _。5、小红按如图所示的电路进行实验。闭合开关后，螺线管的上端为_极，现在吸不起硬币，为了将螺线管下方的硬币吸起，她应当将滑动变阻器的滑片向_端移动。三、计算题（5小题，每小题10分，共计50分）1、一位设计师设计了一种“重力灯”。无论你在地球哪一个角落，无论当地的天气如何，它都可以实现照明。如图甲是这种“重力灯”的结构简化图，当重物下落时拉动绳子，转轴转动时，小灯泡就可以发光。重复以上操作，可以实现长时间照明。现挂上一个质量为25kg的重物，该重物恰好可以缓慢匀速下落。在重物下落高度为2.4m的过程中，就可以供一个标有“3.6V 1W”字样的LED灯持续正常发光4min。（g取10N/kg）（1）甲图虚线框内一定有_，它的工作原理是_；（2）求重物下落时，重力做功的功率；( )（3）求重物在一次下落过程中，甲图装置能量转化的效率；( )（4）取下灯泡，将甲图装置的两个输出端接入乙图中的a、b两个接线柱进行实验（设该装置在短时间实验过程中可以稳定输出3.6V电压）；R0为标有“5 0.3A”的定值电阻，滑动变阻器R1标有“50 1A”，电流表选择量程为00.6A，电压表选择量程为03V；为了保证电路安全，求滑动变阻器接入电路的阻值变化范围。( )2、梅雨季节，潮湿的空气会对家电和家具等造成不利，需要及时除湿小乐设计如图甲所示的模拟电路，能实现警示灯随湿度变化而自动调整亮度，且当空气湿度达到一定程度时，警示灯还能不断闪烁已知电源电压为6V，警示灯的规格是“6V3W”（电磁铁线圈电阻忽略不计，警示灯电阻保持不变）（1）根据设计要求，应选图乙中的_（选填“”或“”）湿敏电阻，串联在图甲电路中_（选填“A”或“B”）位置（2）闭合开关，当空气湿度处于40%时，衔铁会被吸下，警示灯会闪烁，警示灯在闪烁过程中，较暗时的实际功率是多少_？（写出计算过程）3、许多大桥被损坏的一个重要原因是过往车辆严重超载。为了能抓拍超载车辆，小明及其物理兴趣小组成员决定为大桥管理者设计一个“汽车超载记录器”来进行监控管理，如图18甲为该超载记录器原理图。已知电源电压U10V，线圈电阻R010，保护电阻R115，Rx为压敏电阻，当车辆驶入被检测路段时，其阻值随它受到的压力变化的情况如图乙所示，当电压表示数达到或低于4V时，继电器的衔铁被吸下，工作电路中的照相机就开始工作，抓拍超载车辆。（g取10N/kg）试问：（1）在控制电路中，当压敏电阻Rx受到的压力增大时，电磁铁的磁性将 _ （选填“增强”“减弱”或“不变”）。（2）当工作电路开始拍照时，控制电路中的电流多大？ _（3）当一辆总质量为15t的大货车过桥时，请通过计算判断工作电路中的照相机是否工作？ _4、阅读下面短文，回答问题电饭锅的温控开关19世纪末，著名物理学家皮埃尔·居里在自己的实验室里发现磁石的一个物理特性，就是当磁石加热到一定温度时，原来的磁性就会消失。后来，人们把这个温度叫“居里点”。磁芯温度一旦超过其居里温度，磁芯的电磁效应已无法起到作用。不同材质的磁芯所承受的居里温度不固定。在电饭锅的底部中央装了一块永久磁环和一块居里点为103的磁性材料。当锅里的水分干了以后，食品的温度将从100上升。当温度到达大约103时，由于被磁铁吸住的磁性材料的磁性_，磁环的吸引力_（小于/大于/等于）其上的弹簧的弹力，电源开关被_。5、如图甲所示，是一种电加热恒温箱的简化工作原理电路图。工作电路由电压U0=220V的电源和阻值为R0=88的电热丝组成。控制电路是由电压U1=7.5V的电源、开关、电磁继电器（线圈电阻不计）、电阻箱R1（可取值范围为0120）和热敏电阻Rt组成的，热敏电阻Rt的阻值随温度变化的关系如图乙所示。当控制电路的电流达到50mA时，衔铁才吸合，从而切断右边工作电路，停止加热。（1）由乙图可知热敏电阻Rt的阻值随温度的升高怎样变化？（2）求工作电路中电热丝R0工作时的电流和工作5min产生的热量。（3）如果恒温箱的温度设定为60则电阻箱R1应取多大阻值。（4）该恒温箱可设定的最高温度是多少。-参考答案-一、单选题1、D【解析】【详解】A安培发现了安培定则，故A不符合题意；B伏特发明了伏特电池，故B不符合题意；C伽利略发明了温度计，故C不符合题意；D欧姆发现了欧姆定律，即通过导体的电流与导体两端电压成正比，与导体的电阻成反比，故D符合题意。故选D。2、B【解析】【分析】【详解】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；BB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；CC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；DD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。3、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。4、A【解析】【详解】A负电荷定向移动时会形成电流，因电流周围存在磁场，所以导体中的负电荷在做定向移动时一定产生磁场，故A正确；B磁感线是描述磁场的方法，是建立理想模型法，条形磁体的磁场不是由磁感线组成的，故B错误；C导体中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；导体在磁场中做切割磁感线运动，不一定会产生感应电流，故C错误；D利用撒在磁体周围的铁屑只能判断该磁体周围的磁场强弱分布，不能判断磁场方向，故D错误。故选A。5、D【解析】【分析】【详解】A电磁起重机是利用电流磁效应工作的，只有一个电路，故A错误；B电铃是利用电流磁效应工作的，只有一个电路，故B错误；C如图的动圈式话，是利用电磁感应原理工作的，只有一个电路，故C错误；D如图，由容器、左侧电源和电磁铁组成的是控制电路，由灯和右侧电源组成的是工作电路，这是一个电磁继电器来控制的工作电路，故D正确。故选D。6、B【解析】【详解】A当有电流通过灵敏电流计中的线圈时，就会带动指针发生偏转，这原理是通电线圈的部分导体在磁场中会受到了力的作用，是电动机的基本原理。电磁铁磁性的强弱与线圈匝数有关，是通电导线周围存在磁场，磁场的强弱与匝数和电流的大小等因素有关，故A不符合题意；B通电后导体在磁场中由静止开始运动，因为在磁场中受到了力的作用，与电流计的原理相同，故B符合题意；C闭合回路的一部分导体切割磁感线产生电流是电磁感应现象，即磁能够生电，故C不符合题意；D通电导线下方的小磁针发生偏转，是因为电流周围存在磁场，故D不符合题意。故选B。7、B【解析】【详解】A磁感线不是真实存在的，而是为了描述空间磁场假想的一些闭合曲线，故A错误；B磁体周围的磁感线从磁体的N极出来，回到磁体的S极，构成闭合曲线，故B正确；C磁感线上某一点的切线方向与放在该点的小磁针静止时北极所指的方向一致，与南极所指的方向相反，故C错误；D磁感线分布越密的地方，其磁场越强，故D错误。故选B。8、B【解析】【详解】A电荷间相互作用的规律是同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引，故A不符合题意；B马德堡半球实验有力地证明了大气压的存在，并且大气压很大，故B符合题意；C惯性是物体的一种固有属性，它不是力，不能说受到惯性力的作用，故C不符合题意；D磁感线是理想化的物理模型，磁感线实际上并不存在，故D不符合题意。故选B。9、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。10、C【解析】【详解】甲图中闭合开关后，当导体ab在竖直方向上上下运动时，导体ab没有做切割磁感线运动，电路中不会产生感应电流，灵敏电流计的不会偏转，故错误；乙图实验闭合开关后，由安培定则可知，螺线管的左端为S极，右端为N极，磁感线是从N极出来回到S极的，故小磁针的右端为N极，故错误；丙图是奥斯特实验，该图中的实验现象说明通电导体周围存在着磁场，故正确；图中有电源，是演示磁场对电流作用的实验装置，导体受力的方向与电流方向和磁场方向有关，若同时改变电流方向和磁场方向，导体ab运动方向不改变，故正确。综上所述，正确的有。故选C。二、填空题1、S 正 【详解】1地磁场的N极在地理南极附近，其S极在地理北极附近，小磁针的N极指向地磁场的S极，小磁针的S极指向地磁场的N极，所以“小磁针”的上部是S极。2根据异名磁极相互吸引可知，电磁铁的上端为N极，下端为S极；根据安培定则可知，用右手握住螺线管，大拇指指向上方，四指环绕的方向就是电流方向，由此可知电流从下端流入，上端流出，则电源的下部为正极。2、机械 电磁感应 【详解】1柴油机工作时，是将柴油燃烧时释放出的内能转化为汽车的机械能, 使得发电机能够发电。2在发电的过程中，消耗了机械能，转化为了电能，是利用了电磁感应原理。3、小磁针 南北 电磁铁 【详解】1从图中可以看到，闭合开关后，电路中有电流，小磁针会转动起来，这是因为通电导线周围存在磁场，这是验证奥斯特实验，而小灯泡的发光，不能得知相应结论，所以做图示实验时的观察对象是小磁针。2因为小磁针受到地磁场的作用，会指南北方向，为了让这个偏转现象更加明显，应使电流产生的磁场方向是东西方向，这样只有通电导线南北放置，才能做到。3这个实验是电流的磁效应，利用这个实验的结论制造了电磁铁。4、S 变小 【详解】1由图知，电磁铁中电流是从下端流入、上端流出，用右手握住螺线管，四指指向电流方向，则大拇指所指的电磁铁的下端为N极、上端为S极。2体温高于37.3的人经过时，则热敏电阻的温度高，此时红灯亮且电铃响起，说明电磁铁的磁性强，吸引衔铁，使得动触点与下面的静触点接触，原因是电路中的电流大、电阻小。可见，热敏电阻的阻值随着温度升高而变小。5、N/北 右 【详解】1由图知道，电流从上端流入，下端流出，由安培定则知道，螺线管的上端为N极，下端为S极。2螺线管吸不起硬币，说明螺线管的磁性较弱，对硬币的引力较小；要想吸起硬币，需要增强螺线管的磁性，螺线管的匝数一定，需要增大通过螺线管的电流，由欧姆定律知道，要减小滑动变阻器接入电路的电阻，所以，滑片应该向右移动。三、计算题1、 发电机 电磁感应 2.5W 40% 725【解析】【分析】【详解】解：（1）12转轴转动时，小灯泡就可以发光，即产生了电能，所以甲图虚线框内一定有发电机；发电机的工作原理是闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，就会在导体中产生感应电流，即它的工作原理是电磁感应原理。（2）3这个质量为25kg的重物，它的重力它的重力是250N；重物下落高度为2.4m，则这个过程重力做的功重力做的功是600J；这个过程可以供一个标有“3.6V 1W”字样的LED灯持续正常发光4min，也是说重物下落2.4m，消耗的时间是，根据可知，重力做功的功率重力做功的功率是2.5W。（3）4由3解析可知，重力做的功是600J，这是总功；这个过程中可以供一个标有“3.6V 1W”字样的LED灯持续正常发光4min，正常发光，则灯的电功率是1W，时间是，那么根据可知，甲图装置所做的有用功甲图装置能量转化的效率甲图装置能量转化的效率是40%。（4）5观察题中的条件，R0为标有“5 0.3A”的定值电阻，即流过R0的电流最大只能是0.3A；滑动变阻器R1标有“50 1A”，即流过R1的电流最大只能是1A；电流表选择量程为00.6A，即流过电流表的电流最大只能是0.6A；由上述可知，三个电流值：0.3A、1A、0.6A，并且这个是串联电路，电流处处相等，那么电路中最大电流只能是0.3A，根据欧姆定律得解得，即R1最小阻值为7；电压表选择量程为03V，则电压表的示数最大只能是3V，电压表并联在R1两端，则R1两端的最大电压是3V，根据串联电路的分压原理，电阻越大，分得的电压越大，则这时R1的电阻是最大的，根据可知解得，即R1最大阻值为25；综上所述，为了保证电路安全，R1接入电路的阻值变化范围是725。答：（1）甲图虚线框内一定有发电机，它的工作原理是电磁感应；（2）重物下落时，重力做功的功率是2.5W；（3）重物在一次下落过程中，甲图装置能量转化的效率是40%；（4）为了保证电路安全，滑动变阻器接入电路的阻值变化范围是725。2、 R2 B 0.35W【解析】【详解】(1)12由图乙可知：R1的电阻随湿度的增加而增加，R2的电阻随湿度的增加而减小；由题意可知，空气湿度较小时，电磁铁不吸合，灯泡较暗，当空气湿度达到一定程度时，湿敏电阻的阻值减小，电路的电流增大，电磁铁的磁性增强，电磁铁吸合，湿敏电阻被短路，电路为警示灯的简单电路，灯泡变亮，由于电磁铁也被短路无磁性，电磁铁不吸合，据此可知警示灯能不断亮暗闪烁，所以应选图乙中的R2湿敏电阻，且串联在图甲电路中B位置；(2)3由知，警示灯的电阻为：由图乙可知，当空气温度处于40%时，湿敏电阻的阻值为24，警示灯在闪烁过程较暗时，湿敏电阻R2与警示灯串联，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，此时电路中的电流：灯较暗时的实际功率：【点睛】本题考查了学生分析图象的能力、电磁继电器的使用、欧姆定律的计算、电功率的计算等知识，是一道难题3、 增强 0.24A 不工作【解析】【详解】(1)由乙图可知，当压敏电阻Rx受到的压力增大时，其阻值减小，电路的总电阻减小，由欧姆定律公式可知，控制电路的电流变大，电磁铁的磁性将增强。 (2)当电路开始拍照时，控制电路中的电流为(3)当一辆总质量为15t的大货车过桥时，对桥面的压力为由乙图可知，此时Rx为25，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以电路中的电流为电压表的示数为所以电路中的照相机不工作。答：(1)电磁铁的磁性将增强。(2) 当工作电路开始拍照时，控制电路中的电流为0.24A。(3) 当一辆总质量为15t的大货车过桥时，工作电路中的照相机不工作。4、 消失 小于 断开【解析】【详解】123由题意可知，当温度到达大约103时，由于被磁铁吸住的磁性材料达到其“居里点”，磁性消失，磁环的吸引力小于其上的弹簧的弹力，电源开关被断开，电饭锅不再工作。5、（1）随着温度的升高热敏电阻Rt的阻值逐渐减小；（2）2.5A；1.65×105J；（3）60；（4）180【解析】【分析】【详解】（1）观察乙图坐标轴可知，随着温度的升高热敏电阻Rt的阻值逐渐减小。（2）工作电路中电热丝R0工作时的电流为工作5min产生的热量为（3）衔铁被吸下时控制电路总电阻为由乙图可知当温度为60时，热敏电阻Rt的阻值为90，则可求此时电阻箱R1阻值为R1=R总-Rt=150-90=60（4）设定温度越高则热敏电阻Rt的阻值越小，总阻值须达到150衔铁才会被吸下，则当滑动变阻器取得最大值为120时，热敏电阻Rt的阻值最小为Rtmin=150-120=30对应乙图可知，可测量最高温度为180。答：（1）随着温度的升高热敏电阻Rt的阻值逐渐减小；（2）电热丝R0工作时的电流为2.5A，工作5min产生的热量为1.65×105J；（3）如果恒温箱的温度设定为60则电阻箱R1应取60；（4）该恒温箱可设定的最高温度是180。