2022年人教版九年级物理第二十章电与磁综合测评练习题(含详解).docx

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1、人教版九年级物理第二十章电与磁综合测评 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、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

2、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2、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3、两根通电导体A和B，A通了电会产生磁场，那A产生的磁场对旁边的B是不是会有力的作用呢？通过如图的实验，发现导体A和B如虚线所示发生形变，导体B对A的作用力为，A对B的作用力为。下列说法正确的是（）A向右，向左B和是一对平衡力C只把导体A所接的电源正负极对调，则向左D只把导体B所接的电源正负极对调，则向右4、在下图的四个实验装置中，能说明电动机工作原理的是（）ABCD5、电梯为居

3、民上下楼带来很大的便利，出于安全考虑，电梯设置了超载自动报警系统，其工作原理如图所示。电梯厢底层装有压敏电阻R1，R2为保护电阻，K为动触点，A、B为静触点，当出现超载情况时，电铃将发出报警声，电梯停止运行。则下列说法中正确的是（）A电磁铁磁性的强弱与电流的方向有关B电磁铁是根据电磁感应原理工作的C电梯超载时动触点K与静触点B接触D电梯超载时报警，说明压敏电阻的阻值随压力的增大而增大6、下列有关磁场和磁感线的说法中，正确的是（）A磁场和磁感线都是真实存在于磁体周围的B磁场的强弱可以用磁感线的疏密程度来表示C有磁感线的地方就有磁场，没有磁感线的地方没有磁场D磁场的基本性质是可以对放入其中的物体产

4、生力的作用7、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（）ABCD8、安培定则（右手定则）可以判断通电螺线管外部磁场的磁极，其实也可以用安培定则来判断通电直导线所产生的磁场方向，握住导线，让大拇指方向与电流方向相同，则四指方向为环形磁场方向，如图所示均为电流产生磁场的分布图，其中正确的是（）ABCD9、小利学习磁现象后，画出了如图所示的四幅磁体周围磁感线分布的示意图，其

5、中正确的是（）ABCD10、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

6、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）2、如图所示的电磁铁，闭合开关，就有电流通过密绕的线圈，此时钉帽一端的磁极为_极，把滑动变阻器滑片P向右移动时，能够吸引的大头针数目将_（选填“增加”或“减少”）。 3、实际生活中的大型发电机由于电压很高，电流很强，一般都采用_不动，_旋转的方式来发电，而且磁场是用电磁铁代替的。4、物理学发展过程中，有三位里程碑式的巨人为同学们指明了学习的方向。请你写出一位物理学家的名字：_；他在物理学中的主要成就是：_。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

7、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、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

8、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1.0L2、科技小组的同学设计了如图甲所示的恒温箱温控电路，它包括控制电路和受控电路两部分，用于获得高于室温、且温度在一定范围内变化的“恒温”。其中控制电路电源电压，R为可变电阻， R1为热敏电阻（置于恒温箱内），热敏电阻阻值随温

9、度变化的关系如图乙所示，继电器线圈电阻，已知当控制电路的电流达到0.04A时，继电器的衔铁被吸合；当控制电路的电流减小到0.036A时，衔铁会被释放。加热器的规格是“220V 1000W”，恒温箱内部空间大小是，空气的密度，空气的比热容 。（1）如图甲所示状态，通过加热器的电流多大？（2）加热器产生的热量有转化为恒温箱内空气的内能，若使恒温箱内空气温度从升高到，加热器需正常工作多长时间？（3）若要使恒温箱内可获得上限为的“恒温”时，可变电阻R应调节为多大？（4）如果需要将恒温箱内的下限温度设为的“恒温”，则应将可变电阻R调节为多大？这时“恒温”的上限温度是多少？3、一位设计师设计了一种“重力灯

10、”。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

11、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。( )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

12、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、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】A电动机是利用通电导线在磁场中受力的作

13、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。2、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，

14、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。3、C【解析】【分析】【详解】A由图可知，A、B之间相互排斥，则导体B对A的作用力的方向是向左的，A对B的作用力的方向是向右的，故A错误；B和是两个物体之间的相互作用，是一对相互作用力，故B错误；C只把导体A所接的电源正负极对调，磁场的方向会发生变化，由图可知，A和B相互吸引，则是向左的，故C正确；D只把导体B所接的电源正负极对调，磁场的方向会发生变化，则A和B之间是相互吸引的，则是向左的，故D错误。故选C。4、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，

15、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。5、C【解析】【详解】AB电磁铁是根据电流的磁效应制成的，电磁铁磁性的强弱与电流的大小和线圈的匝数的多少有关，与电流的方向无关，故AB错误；C出现超载情况时，电梯停止运行，即K与A是分开的，K被电磁铁吸下，与B接触，从而使电铃发出声音，故C正确；D超载时，压力增大，电磁铁的磁性变大，能把衔铁吸下，说明电路中的电流是变大的，即总电阻是减小的，所以

16、压敏电阻的阻值随压力的增大而减小，故D错误。故选C。6、B【解析】【分析】【详解】A磁场是客观存在的物质，而磁感线不是磁场中真实存在的曲线，而是人为画出的，它可以形象地描述磁场，故A错误；B磁场的强弱可以用磁感线的疏密程度来表示，磁感线越密集的地方的磁场越强，故B正确；C磁体周围存在磁场，与磁感线的有无无关，故C错误；D磁场的基本性质是可以对放入其中的磁体能产生力的作用，故D错误。故选B。7、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

17、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。8、D【解析】【详解】AA图电流方向向上，由右手螺旋定则可得磁场为逆时针（从上向下看），故A错误；BB图电流方向向下，由右手螺旋定则可得磁场为顺时针（从上向下看），故B错误；CC图中电流为环形电流，由右手螺旋定则可知，内部磁场应向右，故C错误；DD图根据图示电流方向，由右手螺旋定则可知，内部磁感线方向向右，故D正确。故选D。9、B【解析】【分析】【详解】由于磁场看不见摸不着，人们为了形象地描述磁场引入了磁感线，在磁体外部磁感

18、线从N极出发回到S极，故B正确，ACD错误。故选B。【点睛】10、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。二、填空题

19、1、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。2、S 减少 【详解】1由图知道，电流从电

20、磁铁的上端流入，从下端流出，故根据安培定则知道，电磁铁的下端是N极，上端是S极。2滑动变阻器滑片P向右移动时，滑动变阻器接入电路电阻变大，电路中电流减小，在线圈和铁芯一定时，电流越小，电磁铁磁性越弱，所以，吸引的大头针数目将减少。3、线圈 磁极 【详解】略4、法拉第 发现了电磁感应现象 【详解】12法拉第发现了电磁感应现象或牛顿总结了牛顿第一运动定律；焦耳发现了焦耳定律；奥斯特发现了通电导线周围有磁场等。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

21、；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)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

22、收的热量Q=c水mt=c水水Vt=4.2103J/(kg)1.0103kg/m310-3m340=1.68105J加热4.2min消耗的电能W=P加热t=800W4.260s=2.016105J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%。2、 (1)4.55A (2)130s (3)450 (4) 150，57.1【解析】【详解】(1)根据PUI可得，通过加热器的电流(2)由得，空气质量mV1.30kg/m32m32.6kg空气吸收的热量加热器消耗的电能由WPt得，加热时间(3

23、)由图知t1100，Rt1400，此时通过线圈电流I10.04A，根据欧姆定律可得，控制电路的总电阻可变电阻R的阻值RR总Rt1R090040050450(4)当温度下限t250时，Rt2800，通过线圈电流I20.036A，根据欧姆定律可得，此时控制电路的总电阻此时可变电阻R的阻值由题意可知，温度升高到上限时，控制电路的电流达到0.04A，则控制电路的总电阻仍然为R总900，设此时温度升高到上限时，热敏电阻值为Rt3，则此时热敏电阻的阻值由图象可知热敏电阻的阻值和温度成反比，这时“恒温”的上限温度约为答：(1)通过加热器的电流4.55A；(2)加热器需正常工作130s；(3)可变电阻R调节到

24、450；(4)应将可变电阻R调节为150；这时“恒温”的上限温度约是57.1。3、 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

25、，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

26、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

27、725。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)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：WUIt3V0.8A60s144J.线圈产生的热量QI2Rt(0.8A)21.56057.6J，(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%.