2021-2022学年人教版九年级物理第二十章电与磁综合测试试卷(含答案详解).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、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

2、原理相同D丁实验与电动机的原理相同2、一学生利用手中的条形磁体做了以下实验，其中结论正确的是（）A同名磁极互相吸引B条形磁体能够吸引小铁钉C将条形磁体用细线悬挂起来，当它在水平面静止时北极会指向地理南方D条形磁体与小磁针之间隔了一层薄玻璃后就没有相互作用了3、用钢条的一端去接近小磁针，如果小磁针被吸引过来，则（）A钢条肯定有磁性B钢条肯定没有磁性C钢条可能有磁性D以上说法都不对4、生活中的“不变”常蕴含丰富的物理道理，下列有关“不变”的判断错误的是（）A一瓶煤油燃烧一半前后煤油热值不变B10kg冰全部熔化成水后比热容不变C转动地球表面A点磁针静止时小磁针的指向不变D教室里亮着两盏日光灯熄灭其中

3、一盏，另一盏亮度不变5、如图所示，旋转微型电扇的扇叶能使二极管发光，与此工作原理相同的是（）ABCD6、我国高铁动车组普遍采用了再生制动技术：动车到站前停止供电，动车继续向前运行电机逆转产生电流并输入电网。下图与再生制动技术工作原理相同的是（）ABCD7、下列四个选项中，跟发电机的原理相同的是（）A电铃B动圈式话筒C动圈式扬声器D电磁起重机8、关于电与磁的知识，下列说法中正确的是（ ）A用电器工作时将其他形式能转化为电能B给手机充电时，手机的电池相当于电源C磁感应线是存在于磁体周围的封闭曲线D电磁铁是利用电流的磁效应原理制成的9、位于济南市钢城区的棋山国家森林公园，自然风景优美，有“山中一日，

4、人间百年”的美丽传说。如图是公园中新建的登山索道，为游客一年四季随时上山游览棋山美景提供了便利。登山索道的运行靠电力驱动，其动力装置的工作原理是下图实验中的（）ABCD10、下列有关电学知识说法正确的是（）A电功率越大，电流做功就越多B灯泡的额定功率越大，灯泡越亮C将标有“12V 12 W“和“24 V 12 W“的两个灯泡与36 V电源串联，两灯均能正常发光D电风扇工作时，主要是电能转化为机械能第卷（非选择题 70分）二、填空题（5小题，每小题4分，共计20分）1、1820年，丹麦科学家_在课堂上做实验时偶然发现：当导线中有电流通过时，旁边的小磁针发生了偏转，从而第一次揭示了电与磁的联系。德

5、国物理学家欧姆，提出了经典电磁理论中著名的欧姆定律，为纪念其贡献，人们将欧姆作为物理量_的单位。2、2017年4月25日，银川市共享单车投放仪式在光明广场举行。，成为许多市民出行选择的交通工具，如图所示，用户通过手机扫描车身二维码即可开锁骑车，二维码在距手机镜头两倍焦距以_（选填“内”或“外”）成像，这种自行车有小型发电机给电子锁充电，发电机的工作原理是_；自行车上的红色尾灯不能自行发光，晚上却可以提醒司机注意，利用了光的_；下坡自由滑行时主要是_能转化为_能。作出反光镜所有反射光线的光路图_；作出共享单车车闸的动力臂及阻力臂_ 。3、如图是一种“闯红灯违规证据抓拍模拟器”的工作原理图，光控开

6、关接收到红光时会自动闭合，压敏电阻受到压力时其阻值会变小。当红灯亮后，且车辆压到压敏电阻上时，电磁铁的磁性因电路中电流的_（填“增大”或“减小”）而变_（填“强”或“弱”），吸引衔铁与触点_（填“1”或“2”）接触，电控照相机工作，拍摄违规车辆。4、在都江堰研学活动中，小罗用名为指南针的手机指引方向，如图甲所示，当“小磁针”静止时，其上部指向南方，说明“小磁针”的上部是 _极；小罗将这个打开后，放在如图乙所示的电磁体左方，仍呈现如图甲所示的指向，则电源的下部为 _极。5、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

7、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）三、计算题（5小题，每小题10分，共计50分）1、 (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

8、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？( )2、某展览厅为保护展品，在屋顶采用光敏材料设计了调光天窗，当外界光照较强时，启动电动卷帘适时调整进光量；当外界光照较弱时，自动启动节能灯泡予以补光。调光天窗的电路原理如图所示，控制电路电源电压U1=12V，工作电路电源电压U2=220V，R2为定值电阻，P为电磁铁，其线圈电阻约10，当电流达到60mA时刚好能吸合衔铁，使电动卷帘工作。R1为光敏电阻，其阻值与光照强度之间的关系如下表所示。光照强度E/cd1.01.52.02.53.03.5光敏电阻R1

9、/1209070584840(1)工作电路中的L代表安装在展厅内的20盏“220V 10W”的节能灯，这些灯同时正常发光4小时，耗电多少千瓦时?(2)当外界光照强度达到1.0cd时，电动卷帘便开始工作，R2的阻值是多少?(3)当电阻R2消耗的电功率为0.7W时，外界光照强度是多少?(4)为了节能，需要在光照强度更弱时才能启动节能灯照明，请结合公式说明如何更换电阻R2?3、有一种电加热恒温箱，工作原理如图a所示控制电路由电压为U1=6V的电源、电磁继电器（线圈电阻不计）、滑动变阻器R0和热敏电阻R1组成；工作电路由电压为U2=220V的电源和电阻为R2=48.4的电热丝组成当控制电路中的电流达到

10、0.05A时，衔铁被吸下来，触点处断开，工作电路停止工作，当控制电路中的电流小于0.05A时，衔铁被弹回，触点处接通，加热电路正常工作热敏电阻R1的阻值随温度变化关系如图b所示(1) 工作电路正常工作1min，电热丝R2产生的电热是多少？(2) 通过调节控制电路中滑动变阻器R0接入电路的阻值，就能调节恒温箱中需要设定的不同温度，如果恒温箱的温度设定为50，求滑动变阻器R0应接入电路的阻值(3) 若要提高恒温箱的设定温度，滑动变阻器R0接入电路的阻值应调大还是调小？4、在新能源时代，市场推出了一系列的电动汽车，如图表23是其中一款电动汽车的相关参数求：（1）这款车重量是多少？与一般汽车相比，电动

11、汽车有什么优点？（2）这款车电机以额定功率以最大运行速度行驶时，最大可以提供多大的牵引力？5、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4.2103J/（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

12、，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-参考答案-一、单选题1、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

13、电机的原理图，故D错误。故选C。2、B【解析】【详解】A由磁极间的相互作用规律可知，同名磁极相互排斥，故A错误；B由课本知识：磁体能吸引铁、钴、镍等物质，故条形磁体能够吸引小铁钉，故B正确；C将条形磁体用线悬挂起来，让磁体自由转动，静止时指向地理南极的磁极叫南极（S极），指向地理北极的是磁体的北极（N极），故C错误；D玻璃不能隔离磁场，条形磁体与小磁针之间隔了一层薄玻璃后仍有互相作用，故D错误。故选B。3、C【解析】【详解】当磁体与一个物体相互吸引时，有两种可能，一是那个物体属于铁、钴、镍等没有磁性的物质，二是那个物体有磁性，异名磁极相互吸引。所以，A、B、D不符合题意，C符合题意。故选C。4

14、、B【解析】【详解】A燃料的热值是燃料本身的一种属性，与燃料的质量无关，故一瓶煤油燃烧一半前后，其热值不变，故A正确，不符合题意；B物质的比热容是物质的一种属性，与物质的状态有关，冰熔化成水后，状态发生改变，故其比热容也发生改变，故B错误，符合题意；C磁体具有指向性，转动地球表面A点磁针，小磁针静止时，其N极总是指向地理北极，故C正确，不符合题意；D教室里各日光灯之间是并联接入电路，互不影响，熄灭其中一盏，另一盏亮度不变，故D正确，不符合题意。故选B。5、D【解析】【分析】【详解】微型电扇中装有电动机，电动机主要是由磁体和线圈组成，用手旋转叶片时，线圈恰好在磁场中做切割磁感线运动，此时会产生电

15、流，发光二极管发光了，该现象是电磁感应现象。A图中导体通电后小磁针会偏转，说明通电导体周围有磁场，是奥斯特实验，故A不符合题意。B图中是电磁继电器，其主要部件是电磁铁，利用的是电流的磁效应，故B不符合题意；C图中通电线圈在磁场中受力转动，是电动机的工作原理，故C不符合题意；D图中闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，电路中产生了感应电流可从电流表指针发生偏转来体现，这是电磁感应现象，故D符合题意。故选D。6、A【解析】【详解】动车原来是运动的，即到站前先停止供电，虽然没有动力，但由于惯性，动车能继续运动；动车在继续向前运动时，电机线圈随车轮转动并在磁场中切割磁感线运动，进而产生感应电流

16、，该现象就是电磁感应现象，即再生制动技术工作原理是电磁感应现象；A该实验中无电源，当闭合电路中的导体棒在磁场中做切割磁感线运动时，会产生感应电流，这是电磁感应现象，故A符合题意；B该实验是奥斯特实验，说明了电流的磁效应，故B不符合题意；C该实验是探究影响电磁铁磁性强弱的因素，故C不符合题意；D该实验说明通电导体在磁场中受到力的作用，故D不符合题意。故选A。7、B【解析】【分析】【详解】发电机的制作原理是电磁感应现象；A电铃的主要部分是电磁铁，电磁铁是利用电流的磁效应来工作的，故 A 错误。B动圈式话筒和发电机原理相同，都是根据电磁感应现象工作的，故 B 正确。C动圈式扬声器和电动机原理相同，工

17、作原理是通电导体在磁场中受力而运动，故 C 错误。D电磁起重机的主要部分是电磁铁，电磁铁是利用电流的磁效应来工作的，故 D 错误。故选B。8、D【解析】【详解】A用电器工作时将电能转化为其他形式能，故A错误；B给手机充电时，电能转化为化学能，储存在电池中，因此手机的电池相当于用电器，故B错误；C磁感应线是理想的模型，并不在于磁体周围，故C错误；D电流周围存在磁场，电磁铁是利用电流的磁效应原理制成的，故D正确。故选D。9、B【解析】【分析】【详解】登山索道的运行靠电力驱动，故是电能转化机械能，为电动机。A图为奥斯特实验，说明通电导线周围存在磁场，能使小磁针发生偏转，故A不符合题意； B通电导线在

18、磁场中受力运动，为电动机的工作原理，故B符合题意； C司南是中国的四大发明之一，是现代所用指南针的始祖，它是根据同名磁极相互排斥、异名磁极相互吸引工作的，故C不符合题意； D闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时产生感应电流的现象，是电磁感应现象，为发电机的工作原理，故D不符合题意。故选B。10、D【解析】【详解】A由 得，电功率越大，电流做功不一定多，故A错误；B决定灯泡亮度的是实际功率，用电器的实际功率不一定等于其额定功率，灯泡的额定功率越大，灯泡不一定越亮，故B错误；C由得，灯泡甲、乙的电阻分别为 ，两灯泡与36V的电源串联时 解得，因此，因此两灯泡都不能正常发光，故C错误；D电

19、风扇工作时，其内部的电动机主要是电能转化为机械能，故D正确。故选D。二、填空题1、奥斯特 电阻 【详解】1丹麦物理学家奥斯特做的著名的奥斯特实验：当导线中有电流通过时，它旁边的小磁针发生了偏转，证实了电流周围存在磁场。2德国物理学家欧姆，提出了经典电磁理论中著名的欧姆定律，为了纪念他为人类作出的贡献，人们把他的名字作为电阻的单位。2、外 电磁感应原理 反射定律 重力势 动 【详解】1用手机扫描二维码时，成倒立、缩小的实像，故物距大于二倍焦距，即二维码在距手机镜头两倍焦距以外成像。2发电机的工作原理为磁生电，即电磁感应原理。3当光照到自行车的红色尾灯上时，经过反射可以提醒司机注意，即利用了光的反

20、射原理。45下坡自由滑行时，速度变大，故动能变大，距离地面的高度降低，故重力势能变小，即重力势能转化为动能。6由光的反射定律可知，反射角等于入射角，光路图如下图所示：7共享单车刹车时，手对车闸施加一个向下的力F1，即为动力，车闸产生的力F2为阻力，由力臂的定义可知，过支点分别作力F1和F2的垂线段，即为对应的动力臂l1和阻力臂l2，如下图所示：3、增大 强 2 【详解】1只有在红灯亮的期间，光控开关才闭合，当此时车辆违规闯红灯行驶时，会压上压敏电阻，从而使压敏电阻的阻值减小，则控制电路中总电阻减小，在电源电压一定的情况下，电流增大。2电磁铁的磁性与电流有关，并且电流越大磁性越强，所以电磁铁的磁

21、性会增强。3当电流增大到一定程度时，电磁铁会将衔铁向下吸引，使其与触点2接触，导致了电控照相机所在的电路接通，照相机会对违规车辆进行拍照。4、S 正 【详解】1地磁场的N极在地理南极附近，其S极在地理北极附近，小磁针的N极指向地磁场的S极，小磁针的S极指向地磁场的N极，所以“小磁针”的上部是S极。2根据异名磁极相互吸引可知，电磁铁的上端为N极，下端为S极；根据安培定则可知，用右手握住螺线管，大拇指指向上方，四指环绕的方向就是电流方向，由此可知电流从下端流入，上端流出，则电源的下部为正极。5、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

22、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=0.1kW1h=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=16000.1=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三、计算题1、 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，

23、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。2、 (1)0.8kWh；(2)70；(3)3.5cd；(4)换用阻值更小的电阻替换R2【解析】【详解】(1)20盏灯的总功率为P=20P1=2010W=200W=0.2kW同时工作4 h消耗的电能W=Pt=0.2kW4h=0.8kWh(2)当E=1cd时，由表格数据可知，光敏电阻R1=120，电路电流达到吸合电流60mA合0.06A时，电动卷帘刚好工作，控制电路的总电阻则R2=R总R1RP=20012010=70(3)当R2的功率P2=0.7W时

24、，由可求电路中的电流电路的总电阻此时光敏电阻R1的阻值R1=R总R2RP=1207010=40由表可知此时光照强度为3.5cd。 (4)根据可知，当吸合电流I、电压U1不变时，电路总电阻R总不变。由表格数据可知，光照强度E减小时，R1的阻值变大，由于R总=R1+R2+RP所以若使R总不变，则应换用阻值更小的电阻替换R2。答：(1)这些灯同时正常发光4小时，耗电0.8kWh。(2)当外界光照强度达到1.0cd时，电动卷帘便开始工作，R2的阻值是70。(3)当电阻R2消耗的电功率为0.7W时，外界光照强度是3.5cd。(4)应换用阻值更小的电阻替换R2。3、 (1) 6104J (2)4 0 (3

25、)调大【解析】【详解】（1）电热丝正常工作1分钟，产生的热量： ；（2）当温度为50时，R1=80，在控制电路中， ，R2=R总R1=12080=40；（3）若提高恒温箱的温度，则R1的电阻减小，因为工作电路正常工作时，控制电流不变，因此控制电路的总电阻不变，R1电阻减小，因此变阻器接入电路的电阻应调大4、（1）5000N ；优点是没有废气污染；（2）540N【解析】【详解】（1）这款车的重力：G=mg=500kg10N/kg=5000N；与一般汽车相比，电动汽车的优点是：没有废气污染，噪音小；（2）电动汽车的最大行驶速度v=100km/h，电机额定功率P=15kW，由可得，汽车的牵引力：答：

26、（1）这款车重量是5000N，电动汽车有没有废气污染，噪音小的优点；（2）这款车电机以额定功率以最大运行速度行驶时，最大可以提供牵引力为540N5、 (1)2.772105J；(2)1100W；(3)84%；(4)12936J【解析】【详解】(1)水吸收的热量：Q吸cm（tt0）4.2103J/（kg）2.2kg（4515）2.772105J；(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2.772105J，由P可得，通电5min内消耗的电能：WP

27、t1100W560s3.3105J，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）221561060s12936J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2.772105J；(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12936J