精品解析人教版九年级物理第二十章电与磁定向攻克试卷(含答案详细解析).docx

人教版九年级物理第二十章电与磁定向攻克 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、初春，用塑料梳子梳干燥的长头发时，头发容易被梳子“粘”起。下列现象中的“粘”，原因与其相同的是（）A课堂上，老师把磁性黑板擦“粘”在黑板上B两个底面平整的铅块，挤压后能“粘”在一起C干燥的天气里，化纤布料的衣服容易“粘”灰D用硬卡片盖住装满水的玻璃杯，倒置后卡片“粘”在杯口2、如图所示，通电螺线管附近放一小磁针，黑色一端表示小磁针N极。静止后小磁针指向正确的是（）ABCD3、对如图所示的实例或实验解释正确的是（）A图中多个大功率用电器同时使用一个插线板不会有安全隐患B图中人站在绝缘板上，双手同时握住火线和零线不会触电C图中可用来演示电磁铁磁性强弱与电流大小的关系D图中可用来演示发电机原理4、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（）ABCD5、图所示的是一种温度自动报警器的原理图，在水银温度计中封入一段金属丝，金属丝下端所指示的温度为90，当温度达到90时，自动报警器报警。下列说法中正确的是（） A灯亮时表示报警器报警B温度达到85时，报警器中的灯亮同时铃响C报警器中水银温度计和电磁铁并联在电路中D报警器是利用电磁铁通电时有磁性、断电时磁性消失的特点工作的6、下列说法正确的是（ ）A奥斯特发现电流周围存在磁场B法拉第发现了电流的热效应C焦耳发现磁能生电D瓦特发明了电灯7、如图所示，关于甲乙丙丁四幅图，下列说法正确的是（）A如图中验电器的原理是异种电荷互相排斥B如图是奥斯特发现的电磁感应现象C如图表明通电导体在磁场中会受到力的作用D如图的测电笔在使用时必须接触笔尾的金属体8、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9、如图所示，学校的饭卡的内部其实是一组线圈与一个信息芯片相连，卡中没有电池。当饭卡接触感应器时，线圈给芯片供电使芯片工作，下列说法正确的是（）A线圈就是一个电磁铁B线圈相当于用电器C线圈工作原理与电动机原理类似D线圈工作原理属于电磁感应10、电吉他中电拾音器的基本结构如图所示，磁体附近的金属弦被磁化，因此弦振动时，在线圈中产生感应电流，电流经电路放大后传送到音箱发出声音，下列说法不正确的是（）A选用铜质弦，电吉他仍能正常工作B取走磁体，电吉他将不能正常工作C增加线圈数可以增大线圈中的感应电流D弦振动过程中，线圈中的电流方向不断变化第卷（非选择题 70分）二、填空题（5小题，每小题4分，共计20分）1、小萱在超市看到：电梯上有人时运动得快，没人时运动得慢。如图甲是小鑫上网搜索到的这种电梯的部分控制电路，R是一个压敏电阻，阻值随压力变化如图乙所示并进行了如下分析：通电后电磁铁的下端是_极，当有人走上电梯后，压敏电阻的阻值_（选填“变大”或“变小”），电磁铁的磁性变_（选填“强”或“弱”），使衔铁与_触点接触，电动机转速变快，使电梯运动变快。2、一个空心小铁球放在盛水的烧杯中置于铁棒AB的上方，绕在铁棒上的线圈连接如图所示的电路，开关S闭合后，空心小铁球仍漂浮在水面上，此时A端为电磁铁的_极，当滑片P向左滑动，空心小铁球所受浮力_（选填“增大”、“减小”或“不变”）。3、第一个发现电现象与磁现象之间存在联系的人是_。4、小刚将“220V 100W”的灯泡接在家庭电路中，闭合开关，用一蹄形磁铁去靠近灯泡的玻璃泡（如图甲所示），发现发光的灯丝晃动了，这是由于_。该灯正常工作1h消耗的电能是_kWh，能使图乙中的电能表的指示灯闪烁_次。如该灯泡接在110V的电路中，它的实际功率是_W。（不考虑灯丝电阻的变化）5、科学家在物理学领域里的每次重大发现，都有力地推动了人类文明的进程，比如：_改良了蒸汽机，有力推动了工业的发展；_发现电磁感应现象，进一步揭示了电与磁的联系。三、计算题（5小题，每小题10分，共计50分）1、科技小组的同学设计了如图甲所示的恒温水箱温控电路（设环境温度不高于20），由工作电路和控制电路组成。工作电路中的电热器上标有“220V 1000W”的字样；控制电路电源电压U30V，热敏电阻Rt作为感应器探测水温，置于恒温水箱内，其阻值随温度变化的关系如图乙所示，R1为滑动变阻器。闭合开关S，电磁铁产生的吸引力F与控制电路中电流I的关系如图丙所示，衔接只有在不小于3N吸引力的作用下才能被吸下，工作电路断开（不计继电器线圈的电阻，c水4.2×103J/（kg）。求：(1)电热器正常工作时的电阻；(2)电热器正常工作时，给恒温箱中100kg的水加热，已知电热器的加热效率为70%，当水温由30升高到40时，电热器的加热时间；(3)为了把温度控制在40左右，设定在水温低于40时自动加热，在水温达到40时停止加热，求此时滑动变阻器R1消耗的电功率。2、某家用电热水器，其工作模式和相关参数如下表所示。图为电热水器的原理图，包括工作电路和控制电路两部分，通过电磁继电器自动控制电热水器实现加热状态和保温状态的挡位变换。R0、R1为电热丝，R2为滑动变阻器，R为热敏电阻（置于电热水器内），其阻值随温度的升高而减小。红灯、绿灯是电热水器工作时的指示灯，忽略指示灯对电路的影响。(1)分析说明当绿灯亮时，电热水器处于保温状态还是加热状态?(2)R1工作时的电阻是多大?(3)该电热水器处于加热状态时，工作4.2min，可使1L水的温度升高40，则该电热水器的效率是多少?，计算结果精确到0.1%电源220V 50Hz加热功率800W保温功率40W水容量1.0L3、一个有加热和保温两种状态的微型电热水器，内部简化电路如图所示，它由控制电路和工作电路两部分组成，其中R0为热敏电阻，它的阻值随温度的升高而减小，开关S0和S都闭合时，电热水器开始加热，当电热水器中水的温度达到50时，电磁铁才会把衔铁吸下，使B、C两个触点接通，电热水器处于保温状态已知R144，R22156求：(1)将电热水器水箱中2.2kg的水从15加热到45，水吸收的热量【c水4.2×103J/（kg）】(2)电热水器处于加热状态时工作电路的功率(3)将2.2kg的水从15加热到45，需要通电5min，电热水器的加热效率为多少？(4)当温度达到50后，通电10min，R2产生的热量4、梅雨季节，湿衣服久晾不干，令人烦恼。小明同学设计出一款自动控制“干衣神器”，可使得衣服快速变干，电路图如图甲所示。控制电路电源电压恒为6V不变，工作电路电压为220V交流电，热敏电阻Rx的电阻值随温度的变化关系如图乙所示，定值电阻R0的阻值为120，电磁继电器线圈电阻不计，闭合开关S当温度等于、低于60时，机器吹热风；当温度高于60时，机器吹冷风。受控电路吹热风时功率为120W，吹冷风时功率为20W。求：(1)衔铁被吸下时，线圈中的最小电流；(2)电热丝工作5min放出的热量；(3)电热丝的阻值。5、阅读下面短文，回答问题善变的软磁铁图甲所示为中国科技馆探索与发现展厅的一个名为“善变的软磁铁”的展品，体验者推动如图乙所示的软磁铁A缓慢地向永磁铁B移动（永磁铁的右端是N极），会感觉到同性的软磁铁和固定的永磁铁之间的斥力越来越大，推动越来越吃力但是，当软磁铁继续靠近永磁铁，两者接近到一定距离时，两块磁铁之间的排斥力又忽然变成了吸引力这件展品让观众们体验了软磁铁与永磁铁之间同性相吸的奇妙特性磁铁一般分为软磁铁和硬磁铁所谓软，是指这些材料容易磁化，在磁性上表现“软”在一般情况下，软磁铁同样也表现出硬磁铁中的一类永磁铁的正常属性，但当普通永磁铁非常接近软磁铁的尖端时，软磁材料的磁矩方向发生了变化，两者的斥力会突然转变为吸引力软磁材料，易被磁化，被磁化后，磁性也容易消失，也易于通过敲打和加热退磁，它广泛用于电工设备和电子设备，如应用在电磁铁、变压器和电机的铁芯中，以便在断电后磁性消失根据上述内容回答：（1）开始体验时，体验者缓慢用力推软磁铁时，永磁铁B与软磁铁A之间相互排斥，此时，下列说法正确的是：_（选填选项前的字母）AB对A的斥力与体验者对A的推力，是一对相互作用力BB对A的斥力与A对体验者的推力，是一对相互作用力CB对A的斥力与体验者对A的推力，是一对平衡力DB对A的斥力与A对B的斥力，是一对平衡力（2）图乙中，当永磁铁B和软磁铁A间相互排斥时，此时软磁铁的左端是_极；当它们接近到一定距离时，两磁铁间相互作用变为吸引时，此时软磁铁A的左端是_极（N/S）（3）写出一条与硬磁铁相比，软磁铁的突出特点_如果一个软磁铁还留有磁性，把它的磁性消除或减弱的办法是：_（写出一条即可）-参考答案-一、单选题1、C【解析】【详解】A用塑料梳子梳头发时，头发容易被梳子“粘”起，这是摩擦起电现象。老师把磁性黑板擦“粘”在黑板上，这是磁极间的相互作用，故A不符合题意；B两个底面平整的铅块，挤压后能“粘”在一起，这是分子间引力，故B不符合题意；C干燥的天气里，化纤布料的衣服容易“粘”灰，这是化纤衣服互相摩擦带了电吸引轻小物体而容易“粘”灰，故C符合题意；D用硬卡片盖住装满水的玻璃杯，倒置后卡片“粘”在杯口，这是大气压作用，将制片压在杯口上，故D不符合题意。故选C。2、C【解析】【分析】【详解】根据右手螺旋定则，右手握住螺线管，四指弯曲且与螺线管中电流方向一致，则大拇指指向通电螺线管的左端为N极，右端为S极；由“同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引”可知：A图中小磁针静止时，右端应该为S极，左端为N极，故A错误；B图中小磁针静止时，左端应该为N极，右端为S极，故B错误；C图中小磁针静止时，左端应该为S极，右端为N极，故C正确；D图中小磁针静止时，左端应该为S极，右端为N极，故D错误。故选C。3、D【解析】【详解】A图中多个大功率用电器同时使用一个插线板会造成电流过大，存在安全隐患，故A错误；B图中人站在绝缘板上，双手同时握住火线和零线会造成双线触电，故B错误；C图中可用来演示通电导体在磁场中受力，不是电磁铁磁性强弱与电流大小的关系，故C错误；D图中闭合电路的一部分导体在磁场中切割磁感线，导体中产生感应电流，这是电磁感应现象，是发电机的原理，故D正确。故选D。4、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。5、D【解析】【详解】A如图，当温度达到90时，电磁继电器电路接通，电磁铁产生磁性，吸引衔铁向下运动，接通电铃，自动报警器报警，灯不亮，故A错误；B如图，当温度达到85时，电磁继电器电路断开，电磁铁失去磁性，衔铁在弹簧的拉力下向上运动，接通灯，灯亮，故B错误；C温度计在这里相当于一个开关，报警器中水银温度计和电磁铁串联在电路中，故C错误；D达到90或以上时，连通继电器电路，电磁铁有磁性，吸引衔铁向下运动；低于90时，断开继电器电路，电磁铁失去磁性，衔铁在弹簧的拉力下向上运动，故D正确。故选D。6、A【解析】【详解】A奥斯特通过实验发现了通电导体周围存在磁场，是第一个发现电现象和磁现象之间联系的人，故A正确；B法拉第发现了磁生电即电磁感应现象，焦耳发现了电流的热效应，故B错误；C焦耳发现了焦耳定律即电流的热效应，磁生电即电磁感应现象是法拉第发现的，故C错误；D瓦特发明了蒸汽机，爱迪生发明了电灯，故D错误。故选A。7、D【解析】【详解】A验电器的工作原理是同种电荷互相排斥，故A错误；B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，这是奥斯特发现的“电流的磁效应”现象，故B错误；C法拉第在奥斯特的启发下，研究了磁能否生电，通过十年的努力发现了电磁感应现象，即导体在磁场中做切割磁感线运动时会产生感应电流，故C错误；D使用测电笔辨别火线时，一定要用手触及笔尾的金属部分，不能用手触及测电笔前端的金属体，否则会造成人身触电事故，故D正确。故选D。8、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。9、D【解析】【分析】【详解】当饭卡接触感应器时，线圈在磁场中做切割磁感线运动，线圈中有感应电流产生，线圈给芯片供电使芯片工作，这是电磁感应现象，线圈相当于电源，故D正确，ABC错误。故选D。10、A【解析】【详解】A铜不可以被磁化，则选用铜质弦，电吉他不能正常工作，故A错误，符合题意；B取走磁体，就没有磁场，振弦不能切割磁感线产生电流，电吉他将不能正常工作，故B正确，不符合题意；C增加线圈匝数，可增加电磁感应所产生的电压，在电路的总电阻不变时，可以增大线圈中的感应电流，故C正确，不符合题意；D弦振动过程中，磁场方向不变，弦的运动方向会不断变化，则线圈中的电流方向不断变化，故D正确，不符合题意。故选A。二、填空题1、S 变小 强 2 【详解】1如甲图知，电流从电磁铁的下端流入，从上端流出，根据安培定则可以判断，电磁铁的上端是N极，下端是S极。23由图乙知，在压力增大时压敏电阻的阻值变小，所以当有人走上电梯后，压敏电阻的阻值变小，由欧姆定律可知电流变大，则电磁铁的磁性变强。4电磁铁的磁性变强，电磁铁将衔铁吸下，此时衔铁与触点2接触，工作电路中只有电动机接入电路，电动机两端的电压变大，电路中电流变大，电动机转速加快，即电梯运动变快。2、S/南 增大 【详解】1由图示知，线圈中的电流由A流向B，则由右手螺旋定则可知螺线管B端为N极，则A端为S极（南极）。2当滑片向左移动时，滑动变阻器接入电阻减小，则由欧姆定律可知电路中电流增大，则螺线管中的磁性增强，故小铁球所受磁力增强；小铁球受重力、磁力及浮力，因小球处于静止状态，故向下的磁力与重力之和应等于向上的浮力，因磁力增加，而重力不变，故浮力也将增大。3、奥斯特【详解】1820年，丹麦科学家奥斯特在课堂上做实验时偶然发现：当导线中通过电流时，它旁边的磁针发生了偏转，他进而继续研究，终于证实了电流周围存在磁场，在世界上第一个发现了电和磁之间的联系。4、磁场对通电导体有力的作用 0.1 160 25 【详解】1小灯泡中通以交流电流，故小灯泡的灯丝在磁场中受力方向是变化的，故小灯泡的灯丝将抖动。说明了磁场对通电导体有力的作用。2据灯泡正常工作，所以此时的功率是100W，即0.1kW。由可得，灯正常工作1h消耗的电能W=Pt=0.1kW×1h=0.1kWh3据电能表盘上标有1600imp/kWh，所以电能表的指示灯闪烁的次数是n=1600×0.1=160imp4根据可得，灯泡的电阻将它接在110V的电路中时，该灯泡消耗的实际功率5、瓦特 法拉第 【详解】1 瓦特不是发明者，在他之前已经有人发明了蒸汽机，纽科门蒸汽机，他只是改良了蒸汽机，使得蒸汽机能够投入到实际生产中，有了很大的实用价值。2法拉第发现了电磁感应现象，是指闭合回路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中就会产生感应电流。三、计算题1、 (1)48.4；(2)6000s；(3)2.5W【解析】【详解】(1)由可得，电热器正常工作时的电阻(2)水吸收的热量由可得，消耗的电能为所以加热时间为 (3)由乙图可知，水温40时，热敏电阻的阻值Rt50，由题可知，水温40时，衔铁被吸下，吸引力F3N，由FI图象可知，F3N时，控制电路中的电流I100mA0.1A，所以控制电路的总电阻因为Rt与R1串联，所以R1RRt300-50250所以此时滑动变阻器R1消耗的电功率为P1I2R1（0.1A）2×2502.5W答：(1)电热器正常工作时的电阻为48.4；(2)电热器的加热时间为6000s；(3) 滑动变阻器R1消耗的电功率为2.5W。2、 (1)保温状态；(2)1149.5；(3)83.3%【解析】【分析】【详解】解：(1)当电磁继电器的衔铁被释放时，动触头与上方静触头接触，红灯亮，R0单独工作，总功率P=；当电磁继电器的衔铁被吸下时，动触头与下方静触头接触，绿灯亮，R0与R1串联工作，总功率P'=。比较得出，红灯亮时总功率较大，为加热状态；绿灯亮时总功率较小，为保温状态。(2)R0的电阻是R0=60.5保温时的功率P保温=即40W=解得R1=1149.5(3)1L水的温度升高40吸收的热量Q=c水mt=c水水Vt=4.2×103J/(kg·)×1.0×103kg/m3×10-3m3×40=1.68×105J加热4.2min消耗的电能W=P加热t=800W×4.2×60s=2.016×105J电热水器的效率=×100%=×100%83.3%答：(1)当绿灯亮时，电热水器处于保温状态；(2)R1工作时的电阻是1149.5；(3)该电热水器的效率是83.3%。3、 (1)2.772×105J；(2)1100W；(3)84%；(4)12936J【解析】【详解】(1)水吸收的热量：Q吸cm（tt0）4.2×103J/（kg）×2.2kg×（4515）2.772×105J；(2)由题意可知，开关S0和S都闭合时，B触点与A接通，电热水器处于保温状态，则电热水器处于加热状态时工作电路的功率：P加热=1100W；(3)将2.2kg的水从15加热到45时，水吸收的热量为2.772×105J，由P可得，通电5min内消耗的电能：WPt1100W×5×60s3.3×105J，电热水器的加热效率：×100%×100%84%；(4)当温度达到50后，电磁铁会把衔铁吸下，B触点与C接通，R1与R2串联，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，工作电路的电流：I0.1A，则通电10min内R2产生的热量：Q2I2R2t（0.1A）2×2156×10×60s12936J答：(1)将电热水器水箱中2.2kg的水从15加热到45，水吸收的热量为2.772×105J；(2)电热水器处于加热状态时工作电路的功率为1100W；(3)将2.2kg的水从15加热到45，需要通电5min，电热水器的加热效率为84%；(4)当温度达到50后，通电10min，R2产生的热量为12936J4、 (1)0.2A；(2)3×104J；(3)【解析】【详解】(1)由图知，当温度等于、低于60时，机器吹热风，此时衔铁应被吸下，由图象知，此时热敏电阻Rx40，由并联电路特点和欧姆定律可得通过两电阻的电流所以通过线圈中的最小电流I=I1+IX=0.05A+0.15A=0.2A(2)由图甲知，吹热风时，电动机和电热丝并联，同时工作P热P电热丝+P电动机120W吹冷风时，只有电动机工作P冷P电动机20W所以电热丝功率P电热丝P热P冷120W20W100W电热丝工作5min放出的热量QW电热丝P电热丝t100W×5×60s3×104J(3)由可得，电热丝电阻答：(1)衔铁被吸下时，线圈中的最小电流为0.2A；(2)电热丝工作5min放出的热量为3×104J；(3)电热丝的阻值为484。5、 B N S 易被磁化 高温或敲击【解析】【详解】（1）A永磁铁B对软磁铁A的斥力与体验者对软磁体的推力，作用在同一个物体上，所以两个力不是一对相互作用力B因为力的作用是相互的，永磁铁B对软磁铁A的斥力与软磁体对永磁铁的斥力，是相互作用力，故B正确为答案C永磁铁B对软磁铁A的斥力与体验者对软磁体的推力，两个力大小不相等，不是一对平衡力，故C错误D永磁铁B对软磁铁A的斥力与软磁体对永磁铁的斥力，是一对相互作用力，故D错误（2）同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，当永磁铁B和软磁铁A间相互排斥时，因为永磁体B的右端是N极，所以此时软磁铁的左端是N极当它们接近到一定距离时，两磁铁间相互作用变为吸引时，则此时软磁铁A的左端是S极（3）与硬磁铁相比，软磁铁的突出特点是易被磁化如果一个软磁铁还留有磁性，把它的磁性消除或减弱的办法是：敲打和加热