人教版九年级物理第二十章电与磁专题测试练习题(名师精选).docx

人教版九年级物理第二十章电与磁专题测试 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、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ABCD2、巨磁电阻效应是指某些材料的电阻在磁场中急剧减小的现象，如图是说明巨磁电特性原理的示意图，图中GMR是巨磁电阻，当GMR巨磁电阻旁磁场增大时其电阻值减小。闭合S1、S2后，下列说法正确的是（）A电磁铁的右端是S极B滑片P向右滑动时电磁铁的磁性增大C滑片P向左滑动时指示灯变亮D滑片P向左滑动时电流表的示数变大3、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4、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5、小东在探究条形磁体周围磁场的特点时，实验现象如图所示。小磁针（黑色一端为N极）静止时的指向情况如图甲所示，铁屑静止时的分布情况如图乙所示。图中能正确用磁感线描述这两个实验现象的是（）ABCD6、如图所示是生活中常见的动圈式话筒。对着话筒说话时，声音使膜片振动，与膜片相连的线圈也一起振动，线圈在磁场中的运动能产生随着声音变化而变化的电流。动圈式话筒的工作原理是下列四幅图中的（ ）ABCD7、关于磁场，下列说法中正确的是（ ）A磁场是由无数条磁感线组成的B任何物质在磁场中都能被磁化并保持磁性C磁极间的相互作用是通过磁感线发生的D磁场看不见摸不着，但是可以借助小磁针感知它的存在8、楼道应急灯在没有停电时，灯不亮；停电时，标有“12V”字样的两盏灯都会正常发光，下列电路正确的是（）ABCD9、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10、我国航母舰载机起飞，将使用电磁弹射器。电磁弹射器的弹射车与飞机前轮连接，并处于强磁场中，当弹射车内的导体通以强电流时，舰载机受到强大的推力而快速起飞。下列设备的工作原理与电磁弹射器的工作原理相同的是（）A电铃B电磁起重机C动圈式扬声器D动圈式话筒第卷（非选择题 70分）二、填空题（5小题，每小题4分，共计20分）1、闭合开关，通电螺线管左侧的小磁针水平静止，如图所示。则小磁针右端为_极。若把滑动变阻器的滑片P向a端移动，通电螺线管的磁性将_（选填“增强”“不变”或“减弱”）。2、如图所示，将电磁铁接入电路中，闭合开关后与闭合开关前对比，线圈的长度将_（选填“变长”、“变短”或“不变”）。3、如图是小敏探究通电螺线管外部的磁场分布的实验装置（小磁针黑端为N极）。（1）闭合开关，小磁针将_（选填“顺时针”或“逆时针”）转动；（2）在通电螺线管四周不同位置摆放多枚小磁针后，小敏发现通电螺线管外部的磁场与_磁体的磁场相似。（3）若小敏想增强通电螺线管的磁场，可以采取的措施是_。（只填一种，合理即可）4、判断通电螺线管的磁场方向可以使用安培（右手）定则：将右手的四指顺着电流方向抓住螺线管，_的方向就是该螺线管的N极。5、如图所示是一种动圈式耳机的内部结构示意图。当音圈中有大小和方向反复变化的电流通过时，音圈带动音膜 _（选填“向左”“向右”或“左右往复”）运动。音圈之所以运动，是由于磁场对 _有力的作用，此现象中能量转化情况是 _。三、计算题（5小题，每小题10分，共计50分）1、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”）2、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？3、如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21楼，他乘电梯从1楼匀速升到21楼用时60s，已知每层楼的高度为3m小明重500N，轿厢重4500N，动滑轮和细绳的重力以及摩擦力均忽略不计，针对此过程，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8V，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由丙图可知，电梯承载的人越多，电阻式压力传感器R1受到的压力越大，电阻_，电路中电流_，当电流达到0.02A时，衔铁被吸下，电铃发出警报声若乘客人均重为600N，该电梯最多可以承载多少人_？4、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？5、小华组装了一台直流电动机模型，她将电动机模型接入如图（a）所示的电路中，已知电源电压U=3V，并保持不变，线圈电阻R=15，接通电路后，电动机正常转动，电流表读数I=08A，已知电动机正常工作时的能量转化关系如图（b）所示，摩擦不计，求：（1）电动机正常转动1min消耗的电能W和线圈产生的热量Q（2）电动机输出的机械功率P（3）电动机能量转换效率-参考答案-一、单选题1、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。2、D【解析】【详解】A由图知，电流从螺线管的右侧流入，利用安培定则，右手握住螺线管，四指指向电流的方向，大拇指指向电磁铁的右端为N极，故A错误；B滑片P向右滑动过程中，滑动变阻器连入电路中的电阻变大，则电路中的电流变小，通电螺线管的磁性减弱。故B错误；CD由左图可知，滑动变阻器的滑片P向左滑动过程中接入电路中电阻变小，根据欧姆定律可知，电路中的电流变大。电磁铁磁性的强弱与线圈匝数和通过的电流有关，且匝数不变，通过的电流越大，磁性越强。则此时电磁铁的磁性变强。由右图可知，巨磁电阻处于磁场越强的位置其电阻越小，那么此时巨磁电阻的阻值变小，巨磁电阻和灯泡并联，所以灯泡的亮度不变。根据欧姆定律可知，通过巨磁电阻所在电路的电流变大，灯泡所在支路的电流不变，那么干路中的电流变大，而电流表测干路的电流，所以电流表的示数变大。故C错误，D正确。故选D。3、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。4、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。5、A【解析】【详解】AB小磁针放在条形磁体的周围，条形磁体的周围存在磁场，小磁针静止时N极的指向为磁场的方向，由图甲可知，条形磁体的左端是N极，右端是S极，在磁体外部，磁感线从N极出发，到S极进入，故A符合题意，B不符合题意；CD在磁体外部，磁感线从N极出发，到S极进入，在磁体的内部，磁感线是从磁体的S极到N极，所以磁感线是闭合的，故CD不符合题意。故选A。6、D【解析】【详解】动圈式话筒工作过程是：声波振动引起膜片振动带动线圈振动线圈切割永久磁体的磁场产生感应电流经放大传给扬声器。由此可知其工作原理是电磁感应现象。A此装置中有电源，即通电后，小磁针会偏转，说明通电导线周围存在磁场，是电流的磁效应，故A不符合题意；B该装置是研究电磁铁的磁性强弱的影响因素，利用电流的磁效应，故B不符合题意；C该装置是研究磁场对通电导体的作用，故C不符合题意；D此图中没有电源，当部分导体做切割磁感线运动时，电路中会产生感应电流，即电磁感应现象，故D符合题意。故选D。7、D【解析】【详解】A磁感线是为研究磁场的性质而引入的一种理想化的物理模型，不是真实存在的，故A 错误；B只有铁磁性物质在磁场中才能被磁化，故B错误；C磁极间的相互作用是通过磁场发生的，故C错误；D磁场看不见摸不着，但是可以借助小磁针在磁场中受力而偏转感知它的存在，故D正确。故选D。8、D【解析】【详解】A由图知，没有停电时，电磁铁有磁性，吸引衔铁，两盏灯都不接入电路中，灯不发光，停电时，电磁铁不具有磁性，衔铁在弹簧的作用下向上运动，使两个灯泡接入电路中，都发光，由于这两盏灯是串联的，每盏灯两端的电压都小于额定电压，故两盏灯都不能正常发光，故A错误；B由图知，没有停电时，电磁铁有磁性，吸引衔铁，使下面的一只灯泡发光；停电时，衔铁向上运动，只有上面的灯泡会发光，故B错误；C由图知，没有停电时，电磁铁有磁性，吸引衔铁，下面的两只灯泡都发光，而停电时，衔铁被弹簧拉起，则两只灯泡都不发光，故C错误；D由图知，没有停电时，电磁铁有磁性，吸引衔铁，上面的两只灯泡都不发光（即熄灭）；停电时，衔铁被弹簧拉起，上面两只并联的灯泡可以在12V的电压下正常发光，故D正确。故选D。9、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。10、C【解析】【详解】由题意可知，电磁弹射器的弹射车与飞机前轮连接，并处于强磁场中，当弹射车内的导体通以强电流时，即可受到强大的推力，由此可知其原理是通电导体在磁场中受力而运动。A电电铃的主要部件是电磁铁，利用电流的磁效应工作的，故A不符合题意；B电磁起重机的主要部件是电磁铁，是利用电流的磁效应工作的，故B不符合题意；C扬声器是将电信号转化成声信号，即其内部有磁铁和线圈，当线圈中通过变化的电流时，该线圈会在磁场中受力而有规律的振动，进而产生声音，故是利用通电导线在磁场中受力的作用的原理工作的，故C符合题意；D动圈式话筒工作时，声信号转化为电信号，是利用电磁感应的原理制成的，故D不符合题意。故选C。二、填空题1、S/南 减弱 【详解】1如图所示，电流从电源的正极流出，根据右手螺旋定则可以判断通电螺线管的左端为N极，根据磁体间的相互作用规律：同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引。可以判断小磁针右端为S极。2把滑动变阻器的滑片P向a端移动，电路中的总电阻增大，根据欧姆定律可以得出，电源电压不变时，电路中的总电阻增大，电路中的电流减小，则通电螺线管的磁性将减弱。2、变短【详解】将电磁铁接入电路中，闭合开关后，有电流通过线圈，由安培定则，每匝线圈上端为N极，下端为S极，根据异名磁极相互吸引，故线圈的长度将闭合开关前变短。3、逆时针 条形 增加线圈匝数 【详解】1由图可知电流由螺线管右上方方流入，用右手握住螺线管，四指沿电流方向，则大拇指向左，故螺线管左端为N极，右端是S极；因同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，所以小磁针的S极将转向左侧，N极将转向右侧，即小磁针将逆时针转动。2在通电螺线管四周不同位置摆放多枚小磁针后，会发现这些小磁针的分布与条形磁体周围小磁针的分布类似，所以通电螺线管外部的磁场与条形磁体相似。3影响通电螺线管磁性的因素：电流的大小、线圈匝数的多少、有无铁芯。电流越大、线圈匝数越多、有铁芯，磁性越强。所以小敏可以通过增加线圈匝数来增强通电螺线管的磁场。4、大拇指的指向【详解】略5、左右往复 通电导体 电能转化为机械能 【详解】123当音圈中有大小和方向反复变化的电流通过时，音圈带动音膜左右往复运动，因为电流方向改变，音圈受力方向改变。音圈之所以运动，是由于磁场对通电导体有力的作用，改变了线圈的运动状态。此现象中，消耗电能，产生机械能，电能转化为机械能。三、计算题1、 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2、（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。3、 5000W 10% 越小 越大 13【解析】【详解】 (1)他乘电梯从1楼匀速升到21楼时，上升的高度：h(211)3m60m，因动滑轮和细绳的重力以及摩擦力均忽略不计，克服小明重力和轿厢重力做的功为总功，所以，拉力F做的总功：W总(GG轿厢)h(500N4500N)60m3105J，拉力F的功率：P5000W；(2)动滑轮A提升小明时做的有用功：W有Gh500N×60m3×104J，动滑轮A提升小明的机械效率：100%100%10%；(3)电梯承载的人越多,电阻式压力传感器R1受到的压力越大，由丙图可知，电阻越小，电路中的总电阻越小，由I可知，电路中电流越大，当电流达到0.02A时，衔铁被吸下，电铃发出警报声；当电流达到0.02A时，电路的总电阻：R400，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，此时压力传感器的电阻值：R1RR2400100300，由图丙可知，此时的最大压力为8000N，电梯承载的人数13.3，即13人点睛：（1）乘电梯从1楼匀速升到21楼时上升的高度为20层楼的高度，动滑轮和细绳的重力以及摩擦力均忽略不计，克服小明重力和轿厢重力做的功为总功，根据WGh求出拉力F做的总功，根据P求出拉力F的功率；（2）克服小明重力做的功为有用功，根据WGh求出其大小，利用×100%求出动滑轮A提升小明的机械效率；（3）电梯承载的人越多，电阻式压力传感器R1受到的压力越大，由丙图可知其阻值的变化，根据欧姆定律可知电路中电流的变化；当电流达到0.02A时，根据欧姆定律求出电路的总电阻，利用电阻的串联求出此时压力传感器的电阻值，由图丙可知此时的最大压力，然后得出电梯承载的人数4、 (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。5、 (1)电动机正常运转时消耗的电能为144J，线圈产生的热量为57.6J；(2)电动机输出的机械功率为1.44W；(3)电动机的能量利用率为60%【解析】【分析】（1）题目中告诉我们电压和电流以及时间，我们可以直接利用WUIt求出电功，电机不转时：由I求得电动机线圈的电阻，再由焦耳定律求产生的热量（2）由能量的转化与守恒可知，电机输出的机械功为电机正常运转时消耗的电能减去线圈产生的热量，再利用P可求得机械功率（3）由能量转化与守恒知，电能转化为机械能与内能，再根据公式×100%计算能量利用率【详解】(1)t1min60s，电机正常运转时消耗的电能：WUIt3V×0.8A×60s144J.线圈产生的热量QI2Rt(0.8A)2×1.5×6057.6J，(2)由能量守恒定律得，电机输出的机械功W1WQ144J57.6J86.4J,机械功率P1.44W;(3)由能量转化与守恒知，电能转化为机械能与内能，能量利用率：×100%×100%60%.