2021-2022学年人教版九年级物理第二十章电与磁定向测评练习题(名师精选).docx

人教版九年级物理第二十章电与磁定向测评 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、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2、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3、下面所做探究实验与得出结论相匹配的是（）A托里拆利实验可以得出液体内部存在压强B奥斯特实验可以得出通电导体周围存在磁场C用小磁针探究磁体周围磁场的实验可以得出磁感线是真实存在的D探究带电体间的相互作用的实验可以得出同种电荷相互吸引，异种电荷相互排斥4、如图所示关于下列四个实验的认识，正确的是（）A甲实验中通电螺线管左端是S极B乙实验说明导线的周围存在磁场C丙实验与发电机的原理相同D丁实验与电动机的原理相同5、发现电流周围存在磁场的物理学家是（ ）A法拉第B安培C奥斯特D牛顿6、如图是我国早期的指南针司南，它是把天然磁石磨成勺子的形状，放在水平光滑的“地盘”上制成的。东汉学者王充在论衡中记载：“司南之杓，投之于地，其柢指南”。“柢”指的是司南长柄，下列说法中正确的是（）A司南的长柄是磁北极B司南长柄指的是地磁南极C地磁场的南极在地球地理的南极附近D司南指南北是受到地磁场的作用7、如图所示，关于电与磁的说法，正确的是（）A甲图开关闭合后，位于螺线管右侧的小磁针将顺时针旋90°B乙图中实验可以探究电磁铁的磁性强弱与电流大小的关系C丙图扬声器是利用了电磁感应原理D丁图动圈式话筒的工作原理与电动机的工作原理相同8、下列电器设备不是利用磁场对电流的作用来工作的是（）A电风扇B麦克风C扬声器D电动机9、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10、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、如图所示的实验装置中，当导体棒AB竖直向上运动时，灵敏电流计的指针_偏转，让导体棒AB水平向右运动，灵敏电流计的指针_偏转（以上两空均选填“会”或“不会”），若要增大灵敏电流计指针偏转的角度，则应该_（选填“增大”或“减小”）导体棒切割磁感线的速度。2、物理学有用吗？当然有用！船为什么可以浮在水面上？古希腊科学家_发现了物体在水中所受浮力大小的规律，他还发现了杠杆、滑轮等机械工作原理，始创了机械理论；形形色色的电器，与我们的生活密不可分，这都归功于物理学家发现了“电”和“_”的性质及变化规律；据说300多年前，英国物理学家_从苹果落地联想到月亮为什么不掉下来，在总结前人研究的基础上，经过不断地探索和思考，他终于发现了支配天体的万有引力定律。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、如图是演示巨磁电阻效应原理的示意图，GMR是巨磁电阻，它的阻值在磁场中随磁性增强而急剧减小。当滑动变阻器滑片P向左滑动，电磁铁周围的磁场_（选填“增强”、“减弱”或“不变”），电压表示数_（选填“变大”、“变小”或“不变”），指示灯的亮度_（选填“变暗”、“变亮”或“不变”）。5、如图所示，电冰箱由箱体、制冷系统、控制系统和附件构成。压缩式电冰箱由电动机提供动力，通过压缩机对制冷系统做功。制冷系统利用低沸点的制冷剂蒸发、汽化制冷的原理制成的。电冰箱利用制冷剂作为热的“搬运工”，把冰箱里的“热”“搬运”到冰箱的外面。根据以上内容，请参照示例写出与以上情景有关的物理信息和对应的物理知识（不得与示例重复）。示例：物理信息：冰箱门把手用塑料做成； 物理知识：塑料是绝缘体。作答：物理信息： _。物理知识：_。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、为保证润扬大桥以及过桥车辆的安全，工作人员在桥的入口处安装了“超载检测报警系统”检测时，当车辆重量小于1×105N时，绿灯亮、红灯灭，表示可以通行；当车辆重量大于等于1×105N时，红灯亮、绿灯灭，表示禁止通行系统中的电路元件如图甲所示，其中压敏电阻Rx在检测时承受车辆的全部重量，它的阻值随所受压力F变化的图像如图乙所示；R0为定值电阻；电磁继电器线圈上标有“10 40mA”当流过线圈的电流大于等于30mA时，通电线圈的作用效果大于弹簧的作用效果，衔铁被吸下，动触点P和静触点M断开并和静触点N接通；电池组的电压为6V；绿灯规格为“220V  40W”，红灯规格为“220V  60W” （1）请在图甲中用笔画线代替导线完成电路连接（2）根据分析可以知道：_（A/B）灯是红灯（3）定值电阻R0的阻值为多大？（4）一辆大型货车停在检测装置上5分钟，因其严重超载导致电磁继电器线圈中电流太大而被烧坏，超载车辆的总重至少是多大？这段时间内指示灯消耗的电能是多少？3、某展览厅（如图甲）为保护展品，设置了调光天窗，当外界光照较强时，能启动电动卷帘适时调整进光量；当外界光照较弱时，能自动启动节能灯给予补光。调光天窗的电路原理如图乙所示：R0为定值电阻；R为光敏电阻，其电阻值R随光照强度E的变化如图丙所示（E越大表示光照越强，其国际单位为cd）；P为电磁铁，其线圈电阻RP为20，当电流达到0.04A时能吸合衔铁。已知电源电压U1=12V，U2=220V，则：（1）开关S闭合时，电磁铁P的上端为_极（选填“N”或“S”）。（2）图乙中的L代表的是并联安装在展厅内的10盏“220V10W”节能灯，这些节能灯同时正常工作4小时，共消耗电能_kWh。（3）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_。（4）为了环保节能，要在环境光线更弱时才启动节能灯照明，则应换用阻值较_。（选填“大”或“小”）的R0。4、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？5、继我市迎来共享单车之后,共享电动汽车也将很快登陆.若某品牌电动汽车的部分参数如下表所示电池容量（kW·h）22车载充电器输入电压（V）220车载充电器输入电流（A）16电能转化为机械能的效率70%请回答：如图所示，租车时，租赁者只要将租车卡靠近电动汽车上的感应器，感应器即能读取卡中的信息，将车解锁刷卡所用的原理是_ 某次启动后，汽车显示屏上出现了如图所示的输出电压与电流，求此时电动汽车的输出功率为多少瓦？ (3)根据表中的数据，将已经耗完电能的电池充满，理论上需要多少时间？-参考答案-一、单选题1、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。2、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。3、B【解析】【分析】【详解】A托里拆利最早精确地测出了大气压的值，不是液体的压强，故A不符合题意；B奥斯特实验说明通电导体周围存在磁场，故B符合题意；C磁感线是理想化的物理模型，磁感线实际上并不存在，故C不符合题意；D根据带电体间的相互作用的实验可以得出同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引，故D不符合题意。故选B。4、C【解析】【详解】A电源右端是正极，电流从右端流入，左端流出，根据安培定则，将右手四指方向顺着电流方向握住通电螺线管，大拇指所指方向为通电螺线管N极，即左边为N极，故A错误；B如图是奥斯特实验，导线通电时小磁针发生偏转，表明通电导线周围存在磁场，这里的磁场是因为电流产生的，而不是导线，故B错误；C如图当线圈在磁场中做切割磁感线的运动时，由于电磁感应，线圈中产生电流，灯泡可以发光，是将机械能转化成了电能，属于发电机的原理，故C正确；D如图是电磁感应现象的实验，是将机械能转化为电能，所以是发电机的原理图，故D错误。故选C。5、C【解析】【详解】A法拉第在1831年发现了电磁感应现象，故A不符合题意；B安培建立了安培定则，用于判断通电螺线管的磁极，故B不符合题意；C奥斯特发现了通电导体周围存在磁场，是第一个发现电现象与磁现象之间有联系的人，故C符合题意；D牛顿是经典力学的奠基人，在物理学方面的主要贡献是牛顿三大力学定律及万有引力定律，故D不符合题意。故选C。6、D【解析】【详解】A由题意知，其柢指南，即司南的长柄是磁体的南极，故A错误；B司南长柄指的是地理南极，即地磁北极，故B错误；C地磁场的南极在地球地理的北极附近，故C错误；D司南实际上是一个磁铁，它指南北是受到地磁场的作用，故D正确。故选D。7、B【解析】【详解】A由安培定则可知，闭合开关后，通电螺线管的右侧为N极，根据电荷间的相互作用规律可知，位于螺线管右侧的小磁针将逆时针旋90°，故A错误；B乙图中的电路是串联电路，通过调节滑动变阻器可以改变电路中的电流，所以该实验可以探究电磁铁的磁性强弱与电流大小的关系，故B正确；C丙图扬声器是利用了通电导体在磁场中会受到力的作用，故C错误；D动圈式话筒的工作原理是电磁感应原理，电动机的工作原理是通电线圈在磁场中会受到力的作用，故D错误。故选B。8、B【解析】【详解】AD电风扇中有电动机，电动机的线圈通电后可以在磁场中转动，是根据通电导体在磁场中受到力的作用这一原理制成的，故AD不符合题意；B麦克风膜片振动，带动线圈在磁场中做切割磁感线运动，产生感应电流，是根据电磁感应现象制成的，故B符合题意；C扬声器线圈通电后在磁场中受到力的作用会产生振动，带动纸盆振动而发出声音，是根据通电导体在磁场中受到力的作用这一原理制成的，故C不符合题意。故选B。9、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。10、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。二、填空题1、不会 会 增大 【详解】1当导体棒AB竖直向上运动时，导体的运动方向与磁感线方向平行，不切割磁感线，所以电路中没有感应电流产生，灵敏电流计的指针不会偏转。2当导体棒AB水平方向右运动，导体的运动方向与磁感线方向垂直，导体做切割磁感线运动，所以电路中有感应电流产生，灵敏电流计的指针会偏转。3若要增大灵敏电流计指针偏转的角度，则应该增大导体棒切割磁感线的速度，因为在单位时间内切割的磁感线越多，产生的电流越大，灵敏电流计的指针偏转角度会变大。2、阿基米德 磁 牛顿 【详解】1阿基米德发现了物体在水中所受浮力大小的规律和杠杆平衡条件。2物理学家揭示了电与磁之间的联系，制造的发电机也为形形色色的电器提供了电能。3牛顿通过观察苹果落地发现了万有引力定律。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、增强 变小 变亮 【详解】1当滑动变阻器滑片P向左滑动时，滑动变阻器接入电路的阻值减小，则电路的总电阻变小，由欧姆定律可知，电路电流变大，因此电磁铁磁性增强，周围磁场增强。23因为巨磁电阻的阻值在磁场增大时急剧减小，所以此时巨磁电阻的阻值会变小，电路中的总电阻变小，根据串联电路分压的规律可知，电压表的示数变小，由欧姆定律可知，电路中的电流变大，通过指示灯的电流变大，由可知，灯的实际功率变大，所以指示灯变亮。5、见解析 见解析 【详解】12由题干，我们可以得知的物理信息有：电冰箱由电动机提供动力；低沸点的制冷剂蒸发制冷；使用三线插头。电动机可以将电能转化为机械能；液态汽化可以吸热，因此可以用来制冷；家庭电路中，三线插头中间的插脚需要接地线，以防止触电。因此所得到的物理信息相对应的物理知识有：电能转化为机械能；汽化吸热；防止触电。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、 B 90 2×105 N 1.8×104J【解析】【详解】(1)用导线将左侧电源、压敏电阻、定值电阻和电磁继电器顺次连接起来即可，如下图所示：(2)由题意可知超载时红灯亮，由乙图可知压力越大时压敏电阻的阻值越小，此时线圈中的电流增大，电磁铁的磁性增强，衔铁被吸下来，B灯泡发光，则B灯泡为红灯；(3) 从图象乙中可知,当压力为1×105N时，压敏电阻的阻值为100，由I可得，电路中的总电阻：R200，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以,定值电阻R0的阻值：R0RRxR线2001001090；(4)电磁继电器线圈被烧坏时电路中的最小电流为40mA，此时电路中的总电阻：R150，此时压敏电阻的阻值：RxRR0R线150901050，由图乙可知,压敏电阻受到的最小压力F2×105N，因水平面上物体的压力和自身的重力相等，所以,超载车辆的最小总重力为2×105N，此时红色知识点发光，则5min消耗的电能：W红P红t60W×5×60s1.8×104J.3、 S 0.4 160 小【解析】【详解】(1)开关S闭合时，电磁铁中电流的方向是向左的，由安培定则可知，电磁铁P的上端为S极。(2)10盏节能灯的总功率为P=10P1=10×10W=100W=0.1kW则这些节能灯同时正常工作4小时消耗的电能W=Pt=0.1kW×4h=0.4kWh(3)当外界光照强度达到1cd时，由图可知，R=120，当电动卷帘便开始工作，电磁铁能吸合衔铁的电流I=0.04A，由得，电路总电阻为根据串联电路电阻规律可知，R0的阻值为R0=R总-R-RP=300-120-20=160(4)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。答：(1)开关S闭合时，电磁铁P的上端为S极；(2)这些节能灯同时正常工作4小时消耗的电能0.4kWh；(3)当外界光照强度达到1cd时，电动卷帘便开始工作，R0的阻值为160；(4)为了环保节能，要在环境光线更弱时才启动节能灯照明，则应换用阻值较小的R0。4、（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。5、 电磁感应 339瓦 6.25h【解析】【详解】试题分析（1）闭合回路中的部分导体在磁场中做切割磁感线的运动时就能产生感应电流，这种现象为电磁感应现象，发电机就是根据电磁感应的原理制成的.（2）知道输出电压和电流，根据求出此时电动汽车的输出功率.（3）根据的变形公式求出将已经耗完电能的电池充满理论上需要的时间.试题解析（1）将租车卡（带有磁条）靠近电动汽车上的感应器，检测头的线圈中就会产生变化的电流，感应器即能读取卡中的信息，其原理就是电磁感应现象.（2）由图2可知，电动汽车的输出电压U=339 V，输出电流I=1 A，则此时电动汽车的输出功率：.（3）电池容量：，根据表格数据可知，充电器输入电压为220 V，输入电流为16 A，由得，将已经耗完电能的电池充满，理论上需要的时间：.点睛：本题主要考查学生对电磁感应现象、电功率的计算、电功公式等知识掌握和应用，涉及到的知识点较多，综合性强，有一定的难度.