2022年最新人教版九年级物理第二十章电与磁定向训练练习题(名师精选).docx

人教版九年级物理第二十章电与磁定向训练 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、在下图的四个实验装置中，能说明电动机工作原理的是（）ABCD2、下列关于磁场的描述，正确的是（）A磁场是由无数条磁感线组成的B地理S、N极与地磁S、N极完全重合C小磁针静止时，S极的指向与该点磁场方向相同D磁场看不见摸不着，但是可以借助小磁针感知它的存在3、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。ABCD4、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、如图所示为家用吸尘器，其核心部件是一个能高速转动的电动机。下列关于吸尘器涉及的物理知识不正确的是（）A电动机的原理是磁场对电流有力的作用B电动机放在双层罩内，且罩体之间装有海绵，目的是减弱噪声C吸尘器工作时，将电能全部转化为机械能D“吸尘”的原理是流体压强与流速的关系6、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ABCD7、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8、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9、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10、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。2、平衡车运动被医学界称为“益智运动”，该运动使人的身体处于活跃轻松的状态，促使小脑的发育从而促进大脑发达，提高智力。平衡车运动融惊、险、奇、巧、美于一体，丰富了人们的生活。如图所示，长发飘飘的女孩骑平衡车匀速直线运动时，以平衡车为参照物，路边的树木是 _的（选填“运动”或“静止”）；春夏季节在街头骑行时，她能闻到阵阵花香是因为 _运动；平衡车行驶时的能量转化是 _。3、科学探究的过程通常有以下几个步骤：提出问题（或猜想）；实验探究；分析归纳；得出结论。为了验证“铅球”是否由铁制作，某同学用磁铁吸了一下“铅球”。“吸一下”这一过程属于科学探究中的 _（选填序号）。4、我国的“嫦娥工程”将按“绕月、落月、和住月”三步进行，预计2012年实施落月探测，已知月球山无大气、无磁场、弱重力。下列哪个仪器在月球上可以使用_（手电筒、气压计、指南针、电铃）。5、如图所示，闭合开关，铁块、弹簧在图中位置静止，电磁铁的上端为_极（选填“N”或“S”），小磁针N极_时针旋转（选填“顺”或“逆”）；当滑动变阻器的滑片向右移动时，弹簧的长度将_（选填“变大”、“变小”或“不变”）。并在图上标出一端磁感线的方向_。三、计算题（5小题，每小题10分，共计50分）1、电梯为居民出入带来很大的便利，出于安全考虑，电梯都设置超载自动报警系统，其工作原理如图甲所示。已知控制电路的电源电压U=9V，保护电阻R1=100，压敏电阻R2的阻值随压力F大小的变化关系如图乙所示，电梯底架自重和电磁铁线圈的阻值忽略不计。试问：(1)在图中的控制电路中，电磁铁上端为其磁场的_极，当压敏电阻R2受到的压力F增大时，其阻值减小，控制电路中的电流增大，从而使电磁铁的磁性增强，衔铁被电磁铁吸住，触点K与触点_接触，电铃发出警报声；(2)若电梯在15s内将一位重600N的乘客匀速提升15m，求电梯对乘客做功的功率_；(3)当电磁铁线圈电流达到30mA时，衔铁刚好被吸住。若每位乘客体重为650N，请计算说明此电梯最多可乘几个人_(g取10N/kg)；(4)若电铃发出警报声条件如(3)，需要减小最大载客量，可采取什么措施_?2、小明在研究性学习活动中，查阅到一种热敏电阻的阻值随温度变化的规律如 下表，并将该型号的热敏电阻应用于如图所示由“控制电路”和“工作电路”组 成的恒温箱电路中。温度/°C3040506070热敏电阻阻值 R1/350300250210175“控制电路”由热敏电阻R1、电磁铁（线圈阻值R0=50）、电源 U1、开关等组成，当线圈中电流大于或等于20mA 时，继电器的衔铁被吸合，右边工作电路则断开；“工作电路”由工作电源U2（U2=10V）、发热电阻R2（R2=5）、导线等组成。问： (1)工作电路工作时的电流为多大？(2)电阻R2的发热功率为多大？(3)若恒温箱的温度最高不得超过50°C，则控制电路的电源电压U1最小值为多大？3、小明利用实验室的电磁继电器、热敏电阻R1、可变电阻器R2等器件设计了一个恒温箱控制电路，如图所示其中“交流电源”是恒温箱加热器的电源（加热器在恒温箱内，图中未画出）；R1处于恒温箱内，如图是小明通过实验测得R1的阻值随温度变化的关系曲线；电磁继电器的电源电压U6 V，电磁继电器线圈的电阻可不计，通过实验测得当电流为40 mA时，电磁继电器的衔铁被吸合、恒温箱内的加热器停止加热，此时可变电阻R20 ，恒温箱可保持60 恒温（1）当恒温箱保持恒温60 时，热敏电阻R1的阻值是多少？（2）如果图中的“交流电源”的额定功率是1500 W，则它在正常工作情况下，每天加热50次，每次加热10min，则“交流电源”每天消耗电能多少千瓦时？（3）如果要使恒温箱内的温度保持100，可变电阻R2的阻值应调为多少？4、如图所示，使线圈位于两磁极间，线圈通电后：（1）图甲中电流方向是abcd，已知cd段导线受到的磁场力方向竖直向下，请在图丙中用箭头标出ab段导线受到的磁场力方向；ab、cd段导线受到的磁场力将使线圈绕虚线所示的轴沿_（选填“顺时针”或“逆时针”）方向转动（2）当线圈转到乙图的位置时，线圈平面与磁感线方向垂直，电流方向不变，此时ab、cd段导线分别受到的磁场力_（选填“促进线圈沿原方向转动”、“阻碍线圈转动”、“大小相等方向相同”或“大小相等方向相反”）（3）线圈从甲图转到乙图时，由于惯性，会继续转动到如图丙，此刻ab、cd段导线受到的磁场力_（选填“使线圈原方向转动，实现持续转动”、“使线圈反方向转动，最后静止在乙图位置”、“使线圈反方向转动，最后静止在甲图位置”）5、 (1)通电导体在磁场中受到的力叫安培力，通电导体与磁场方向垂直时，它受安培力F大小与导体长度L和通过的电流I的乘积成正比，比例系数为磁感应强度B，则F=_,在国际单位制中，磁感应强度的单位是特斯拉，简称特，符号是T，1T=1；(2)如图，长为50cm、质量为100g的均匀金属棒ab的两端用两个完全相同的弹簧悬挂成水平状态，位于垂直纸面向里的匀强磁场（强弱和方向处处相同）中，弹簧上端固定，下端与金属棒绝缘，金属棒通过开关与电源相连，电路总电阻为5，当电源电压为2V，弹簧恰好不伸长，求：匀强磁场的磁感应强度B的大小是多少？( )-参考答案-一、单选题1、B【解析】【详解】A是电磁感应的实验图，属于发电机的工作原理图，故A不符合题意；B电路中有电流，通电线圈或导体受到磁场力的作用而运动，是电动机的工作原理图，故B符合题意；C是奥斯特实验图，小磁针指针偏转说明通电导体周围有磁场，故C不符合题意；D是研究通电螺线管极性的判断方法，是安培定则原理图，故D不符合题意。故选B。2、D【解析】【详解】A磁感线是为了描述磁场而假想的线，并不是实际存在的，故A错误；B地磁场的北极在地理南极附近，地磁场南极在地理北极附近，地磁场的两极与地理的两极相反，且与地球的两极并不完全重合，故B错误；C将可自由转动的小磁针放在磁场中某一点静止时，小磁针N极指向为该点的磁场方向，故C错误； D磁场是看不见的，对放入其中的磁体有力的作用，故可通过小磁针感知它的存在，故D正确。故选D。3、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。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、C【解析】【详解】A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A正确，不符合题意；B电动机放在双层罩内，且罩体之间装有海绵，目的是用海绵吸音在传播过程中减弱噪声，故B正确，不符合题意；C吸尘器工作时，主要将电能转化为机械能，由于电流具有热效应，还会将部分电能转化为内能，故C错误，符合题意；D“吸尘”的原理是通过改变吸尘器里面气体的流速，减小吸尘器内部的气体压强，通过大气压强把灰尘压入吸尘器，故D正确，不符合题意。故选C。6、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。7、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。8、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。9、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。10、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。二、填空题1、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。2、运动 分子在永不停息地做无规则 电能转化为机械能 【详解】1平衡车匀速直线运动时，路边的树木与平衡车之间的位置不断发生变化，即以平衡车为参照物，路边的树木是运动的。2春夏季节在街头骑行时，能闻到阵阵花香，是花的芳香分子扩散到空气中，是扩散现象，表明分子在永不停息地做无规则。3平衡车行驶时，平衡车的电动机主要将电能转化为机械能。3、【详解】为了验证“铅球”是否由铁制作，用磁铁吸了一下“铅球”，根据磁铁具有吸引铁钴镍的性质便可知道“铅球”是否由铁制作。故“吸一下”这一过程属于科学探究中的实验探究。4、手电筒【详解】1手电筒是闭合开关，电源电压使电路产生电流使灯泡发光的，故可以在月球上使用，月球上无大气，也就没有气压，故气压计无法工作，指南针是利用磁场工作的，而月球无磁场，所以指南针不能使用，铃声的传播需要介质，但月球没有空气，所以电铃不能使用。5、N 顺 变大 【详解】1根据安培定则可得，右手握住螺线管，四指指向电流的方向，大拇指指向螺线管的上端为N极，下端为S极。2由磁极间的相互作用，同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引可知，螺线管的上端为N极，下端为S极，故磁针N极会向下转动即顺时针旋转。3若将变阻器的滑片P向右移动，滑动变阻器接入电路的电阻变小，所以电路中的电流变大，通电螺线管的磁性增强；故对铁块的吸引力增大，即弹簧长度应变大。4在磁体外部，磁感线的方向都是从N极指向S极。如图所示三、计算题1、 N B 600W 13 减小R1的阻值或增大电源电压【解析】【详解】(1)由安培定则可知电磁铁上端为其磁场的N极，控制电路中的电流增大，从而使电磁铁的磁性增强，衔铁被电磁铁吸住，触点K与触点B接触，电铃发出警报声。(2)因电梯克服乘客的重力做功，在15s内将一位重600 N的乘客匀速提升15 m所做功W=Gh=600 N×15 m=9 000 J所做功的功率(3)当电磁铁线圈电流I=30 mA=0.03 A时，即解得：R2=200 ；由图乙知当R2=200 时，压力F=9000 N，人的重力G人=650 N，电梯最多可乘人数取13人。(4)减小R1的阻值或增大电源电压可在相同的情况下增大电路电流，增强电磁铁磁性，进而减小最大载客量。2、 (1)2A；(2)20W；(3)6V【解析】【详解】解：(1)工作电路中，电源电压U2=10V发热电阻R2=5则工作电路工作时的电流(2)电阻R2的发热功率P2=U2I2=10V×2A=20W(3)当线圈中的电流I1=20mA=0.02A时，继电器的衔铁被吸合，右边工作电 路断开，此时控制电路的电源电压最小，由表格数据可知，当恒温箱的温度为50°C时，热敏电阻的阻值 R1=250因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，根据可得控制电路的最小电源电压U1=I1(R1+R2)=0.02A×(250+50)=6V答：(1)工作电路工作时的电流为2A；(2) 电阻R2的发热功率为20W；(3)若恒温箱的温度最高不得超过50°C，则控制电路的电源电压U1最小值为6V。3、（1）150；（2）12.5kw·h；（3）60【解析】【详解】（1）当恒温箱保持恒温60 时，控制电路中电流为I=40mA=0.04A因控制电路电源电压U=6V，所以控制电路中的总电阻为R总=150又因此时可变电阻R20 ，根据串联电路电阻关系R总=R1+R2，可得热敏电阻R1=R总-R2=150-0=150（2） “交流电源”每天加热的总时间为t=10min×50=600s×50=3×104s，则“交流电源”每天消耗电能为W=Pt=1500W×3×104s=4.5×107J=12.5kW·h（3）由题意可知，当恒温箱内温度达到100时，加热器停止加热、电磁继电器的衔铁被吸合，此时控制电路中电流为I=40mA=0.04A，即此时控制电路的总电阻仍然为R总=150由图像可知，当恒温箱内温度达到100时，热敏电阻R1阻值为90，则可变电阻R2的阻值应调为R2=R总-R1=150-90=604、 顺时针、大小相等方向相反 使线圈反方向转动，最后静止在乙图位置【解析】【详解】（1）根据题图中的电流方向，图丙中ab段导线中的电流方向依然是由a到b，磁场方向也没有变化，故所受磁场力的方向和图甲中相同，方向向上，如下图：由图知道，ab、cd段导线受到的磁场力方向相反，故使线圈沿虚线轴做顺时针的转动；（2）通电线圈在磁场中受力而转动，当线圈转到平面与磁感线方向垂直时，线圈受到大小相等、方向相反、作用在同一个线圈上，作用在同一条直线的两个平衡力；（3）线圈从甲图转到乙图时，由于惯性，会继续转动到如图丙，此刻ab、cd段导线受到的磁场力使线圈反方向转动，最后静止在乙图位置5、 BIL 5T【解析】【详解】解：(1)因安培力F大小与导体长度L和通过的电流I的乘积成正比，比例系数为磁感应强度B，则安培力(2)闭合开关，电路中的电流为图中弹簧恰好不伸长，说明弹力为0，此时金属棒处于静止状态，其受到的安培力和重力是一对平衡力，其大小相等，即F=G，所以则磁感应强度 答：(1)安培力的大小为BIL；(2)匀强磁场的磁感应强度B的大小是5T。