第二十章电与磁单元测试卷 2021-2022学年人教版物理九年级全一册.pdf

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1、人教版初中物理九年级二十章电与磁单元测试卷一、选择题1.如图所示，开关闭合，小磁铁处于静止状态后，把滑动变阻器的滑片P缓慢向右移动，此时悬挂的小磁铁的运动情况是（）C.静止不动D.无法确定2.如图所示，四个完全相同的环形磁铁a、6、c、d套在塑料支架的光滑杆上，静止时磁铁a、b、c悬浮在空中，d压在塑料支架底板上，若每个磁铁受的重力均为G,则 磁 铁d对底板的压力是A.G B.2G C.3G D.4G3.把一个条形磁铁悬挂起来，N极应指向_ _A.地理正北极 B.地理正南极 C.地磁北极 D.地磁南极4.图中温度自动报警器的原理运用了许多的物理知识,以下说法中不正确的是.A.温度计中的水银是导

2、体B.温度计是根据液体热胀冷缩的性质工作的C.报警器中的电磁铁运用了电磁感应现象D.电磁继电器的触点类似一种开关5.如图所示，有两闭合铝环，挂在一根水平光滑的绝缘杆上，当条形磁铁N 极向左插向圆环时，两个铝环A.有感应电流但无相互作用 B.有感应电流且有相互作用C.无感应电流和相互作用 D.无感应电流有相互作用6.动物本身蕴含着许多物理知识，以下说法错误的是（）A.信鸽依靠地磁场定向，能从千里之外飞回家B.泥瞅身上的粘液能减小摩擦，便于逃生C.狗的表皮无汗腺，它通过将舌头伸出嘴外加快水分蒸发来降温D.骆驼脚掌宽大，可以增大对地面的压强，方便在沙漠中行走7.（）城市下水道井盖丢失导致行人坠入下水

3、道的悲剧时有发生，令人痛心。为此，某同学设计了一种警示电路：在井口安装一环形灯L,井盖相当于开关S；正常情况下（S 闭合），灯 L 不亮；一旦井盖丢失（S 断开），灯 L 即亮起，以警示行人。图中电路符合要求的是8.指南针是我国古代的四大发明之一，有关指南针和地磁场的说法正确的是A.指南针静止时指示南北方向，是因为指南针受到地磁场的作用B.指南针静止时南极指向地理北极C.如果地磁场消失，指南针还能指示南北方向D.信鸽是靠绑在身上的小磁铁来实现导航的9.关于磁场和磁感线，下列说法正确的是A.磁感线是磁场中实际存在的曲线B.指南针指南北是因为地球周围存在磁场C.条形磁体周围的磁感线是从南极出发指向

4、北极的D.地磁场的南极在地理的南极附近10.如图所示，闭合开关后，若要使滑动变阻器滑片P向右移动过程中，弹簧测力计的示数变小，则变阻器接入电路的方式可以是下列中的.A.C 接 E,D 接 FC.A 接 E,D 接 FB.C接E,B接尸D.4 接 E,B 接 F二、填空题11.用条形磁体的一端吸引两根大头针的根部，待平衡后观察到两根大头针尖端如图所示，分析出现这种现象的原因，是大头针被磁化后，同名磁极相互。（选填 吸引 或 排斥）Sn12.如图所示，是电磁选矿机工作的示意图。当电磁选矿机工作时，铁磁性物质将落入一箱，非铁磁性物质落入 箱。13.如图所示，闭合开关，发现电动机不能转动，此时电压表示

5、数为0.2 V,电流表示数为0.5 A.调节滑动变阻器，使得电动机正常转动，此时流过电压表示数为2 V,电流表示数为1 A.则该电动机 线 圈 的 电 阻 是。，电动机正常转动时的输出机械功率为_ _ _ _ W,此时该电动机的效率14.如图所示，画出了通电螺线管C的4端，通电螺线管。的B端以及小磁针在各位置上静止时的指向。图中小磁针涂黑的一端为小磁针的N极，由此可以判断出通电螺线管C的A端是极（选填N或 S）,通电螺线管。的d端是电源的_ 极（选填+或15.某导体两端的电压为2 V,通过该导体的电流为0.2 A,10 s内通过其横截面的电荷量为C,这段时间内电流做的功为Jo根据图中通电螺线管

6、的N极，可判断a端是电源的极。三、计算题16.某保温茶壶内部电路如图甲所示，控制电路由电压为 仆=9伏的电源、开关、电磁继电器（线圈电阻不计）、电阻箱Ro和热敏电阻飞 组成；工作电路由电压为4=220伏的电源和电阻为7?2=4 4 欧的电热丝组成，其中电磁继电器只有当线圈中电流达到6 0 毫安时，衔铁才吸合，切断工作电路，热敏电阻&阻值随温度变化如图所示。(1)当保温水壶中的水温下降时，控制电路中的电流怎么变？(2)若温度达到50时，电磁继电器衔铁吸合，此 时Ro阻值是多少？工作电路正常工作6 0 秒产生的热量是多少？17.目前全国少数城市已投入使用超级电容公交车。超级电容器是一种新型电能存储

7、设备，像蓄电池一样也有正、负两极，可通过安装在各公交站点的充电桩快速充满电，让车能够继续正常行驶。在制动过程中，电车又能通过发电机回收部分能量为超级电容充电，安全高效环保。假设某型号的超级电容公交车载满乘客时总质量为1 5 吨，某次运行时从充电桩充满电后电车储存的能量约为2 X 1 0 7 焦，能 以 i o 米/秒的速度保持匀速直线行驶6 千米，能量利用的效率为90%(1)电车发电机的工作原理是一。若公交车载满乘客时车胎与地面的总接触面积为0.4米2,求公交车对地面的压强。(3)若公交车在该次运行中受到的阻力恒定，则牵引力大小是多少？(4)若公交车在该次运行中电容器输出电压为3 0 0 伏，

8、不计电容器输出电能时的能量损耗，则工作电路的电流有多大。18.某校科技小组设计了如图甲所示的而汽车转向灯电路模型原理图，接通相应指示灯后，该指示灯会 亮(正常发光)、暗(微 弱 发 光)交 替 闪 烁。电路中电源电压12 V 不变，指示灯的规格均为12V6W”,Ro为定值电阻，左转或右转指示灯单独闪烁时，电压表两端实际电压随时间的变化规律如图乙所示。设指示灯的电阻不变，电磁铁线圈及衔铁的电阻值不计。求：(1)指示灯的电阻;转向开关S 与触点3和4接通时，指示灯正常发光状态下通过衔铁的电流;转向开关s 与触点2和3接通时，指示灯微弱发光状态下的实际电功率:(4)转向开关S 与触点4和5接通时，指

9、示灯交替闪烁工作lm in 消耗的电能。四、作图题19.如图示为一通电螺线管与一小磁针静止时的情形，请在图中标出螺线管的N 极和电源的+极符号O字母在括号内标出磁体右端的磁极名称，并画出通电螺线管的绕线。五、实验题21.如图所示的四个电磁实验中，模拟奥斯特实验的是；能够说明 电动机工作原理”的实验是.A.22.如图所示的是研究磁产生电的实验装置.(1)图甲所示的实验中通过观察来判断是否有感应电流产生(2)若要使图甲的电路中产生感应电流，要满足的条件有：一是开关一二是(3)如图乙所示的是实验室用的手摇发电机，在发电机和小灯泡的电路里串联一个电流表慢慢摇动手柄，观察到电流表的指针左右摆动，这表明该

10、发电机发出的电是(填“交流电 或 直流电)取下电流表，但仍然保持小灯泡和发电机连接，快速摆动手柄，发现灯泡发光，则此过程中能转化成电能23.如图所示，在“磁场对通电直导线的作用 实验中，小明把一根轻质的铝棒A B用细线悬挂后置于蹄形磁体的磁场中。(1)接通电源，铝 棒A B向左运动。说明磁场对电流有的作用，(电动机/发电机)利用这一原理工作的。(2)若只将磁体的两极对调，接通电源，观察到铝棒A B向_(左/右)运动，说明力的方向与方向有关。小 明猜想磁场对通电直导线作用力的大小可能与导线中电流大小有关。请在图中器材的基础上，添加一只器材，设计一个简单实验，探究这一猜想。添加器材：一;简要做法：

11、。六、综合应用题24.作答。(1)图甲为灯泡的结构图，小明的房间和他父母的房间各有一盏这样的灯，请在图乙中连接好的实物图，要求开关S i闭合，只 有L i发光；开 关S2闭合，只 有L2发光。(2)如图甲所示，线 圈abed处于磁场中，K与2接通时，c d段导线受磁场力F的方向向上,c d段导线的电流方向(选填 由c到d、由d到c)；请根据上述信息画出图乙中a b段导线受到磁场力的方向。25.科学家经过探索，发现了电和磁的联系。其中最重要的两项研究如图所示,(1)图甲是研究现象的装置，根据这一现象，制成了发电机；(2)图乙是研究通电导体在磁场中受力运动的装置，根据这一现象，制成了机。26.光敏

12、电阻在各种自动化装置中有很多应用，小柯用它设计了一种“智能家居照明灯 电路，如图甲所示。（电磁继电器线圈的电阻不计）（1）导线_ _ _ _ （选填4或B）连接家庭电路中的火线。（2）小柯的设计要求是 智能家居照明灯”在天暗时自动点亮，天亮时自动熄灭，那么他选择的光敏电阻阻值大小应随光照强度的增加而。保持光照强度不变，闭合开关S 后，滑 片 P 由 a 端 向b端移动过程中，电流表示数/与电压表示数U的关系如图乙所示，滑动变阻器的最大阻值是多少（1（电源电压Uo不变。）答案一、选择题1.【答案】B【解析】由图可知电流由螺线管的上方流入，则由安培定则可知螺线管下端为N 极，上端为S 极;则螺线管

13、与磁铁下端为同名磁极，故应相互排斥；当滑片向右移动时，滑动变阻器接入电阻变小，则由欧姆定律可知电路中电流增大，则螺线管的磁性增强，故对磁铁的作用力增强，故此时悬挂的小磁铁的向上运动，即弹簧长度应变短。故选：Bo【知识点】欧姆定律在串联电路中的应用、滑动变阻器、磁极、通电螺线管的磁场、安培定则2.【答案】D【解析】a、b、c 在 d 上悬浮，d的磁力肯定支撑着a、b、c,力的作用是相互的，d自然受到3 G 的压力，再加上自身重为G,故 d 对底板压力为4G。【知识点】二力平衡、磁极、压力3.【答案】D【知识点】磁极、地磁场4.【答案】C【解析】温度自动报警器的原理是当温度达到一定值时，温度计内水

14、银上升，因为水银是导体，控制电路会接通，电磁铁产生磁性，将衔铁吸引，将报警电路接通，电铃响，起到报警作用。电磁铁是运用电流的磁效应，而不是电磁感应现象，故 C 错，符合题意。其中水银是导体、温度计是根据液体热胀冷缩的性质制成的、电磁继电器的实质就是一个开关，所以A、B、D 说法正确，不符合题意。【知识点】电磁继电器、温度计、电磁铁、电磁感应、导体和绝缘体5.【答案】B【解析】当条形磁铁的N 极插向圆形铝环时，则闭合的铝环部分在做切割磁感线运动。铝环中会有感应电流产生，当铝环中有电流通过时，此时它们又都在磁场中。通电导体在磁场中会受力的作用，根据左手定则可知，它们之间是相互作用，所以答案为B。【

15、知识点】电磁感应6.【答案】D【解析】【分析】(1)有的科学家认为：鸽子两眼之间的突起，在长途飞行中，测量地球磁场的变化,它们靠测量磁场来辨别方向。(2)摩擦力大小的影响因素：压力大小和接触面的粗糙程度。压力越小，接触面越光滑，摩擦力越小。(3)蒸发是吸热的。(4)压强大小的影响因素：压力大小和受力面积大小有关。减小压力，增大受力面积，减小压强。【解析】解：小 信鸽辨别地磁场的强弱变化来定向的，能从千里之外飞回家。不符合题意。8、泥鳏身上的粘液是在压力一定时，减小接触面的粗糙程度来减小摩擦。不符合题意。C、狗的舌头上有水分，水蒸发时吸热，达到降温的效果。不符合题意。、骆驼脚掌宽大，是在压力一定

16、时，增大受力面积来减小对地面的压强，方便在沙漠中行走。符合题意。故选：。【点评】（1）掌握六种物态变化中熔化、汽化、升华是吸热的，凝固、液化、凝华是放热的。（2）摩擦力大小和压强大小的影响因素，增大和减小摩擦和压强的方法。（3）地球是一个巨大的磁体。【知识点】增大和减小压强的方法、增大有益摩擦和减小有害摩擦的方法、地磁场、蒸发7 .【答案】B【解析】由于电路在正常情况下（S闭合），灯 L不亮；一旦井盖丢失（S断开），灯 L即亮起。而A中是开关S闭合时，电磁铁有磁性，吸引街铁向下运动，故灯光会亮，与要求不相符，A不对；B是开关S闭合时街铁向下，灯光断路，不亮，而 S断开时，电磁铁没磁性，街铁在弹

17、簧的作用下向上运动，灯泡被接通，发光，故 B是正确的；C、D 中无论开关S闭合与断开，灯泡都发光，故它们都不对。【知识点】电磁继电器、电路的设计8 .【答案】A【解析】地球是一个巨大的磁体，它对其周围的磁体产生磁力作用，指南针静止时指示南北方向，是因为指南针受到地磁场的作用，A正确：指南针静止时南极指向地磁北极，地磁北极在地理南极附近，B错误；如果地磁场消失，指南针将不能指示南北，C错误：信鸽是靠地磁场来实现导航的,倘若在信鸽身上绑一个磁体会干扰它飞行，D 错误。【知识点】地磁场9 .【答案】B【知识点】磁感线、地磁场1 0 .【答案】C【知识点】磁极、安培定则、滑动变阻器、欧姆定律在串联电路

18、中的应用、电磁铁的磁性二、填空题1 1 .【答案】排斥【知识点】磁极1 2 .【答案】B；A【知识点】磁性、电磁铁1 3 .【答案】0.4；1,6；8 0%【解析】当电动机线圈不转，电能全部转化为电阻的内能,由欧姆定律/=得，线圈的电阻：含=。.4。；电动机的总功率：P总=U总/总=2VxlA=2 W,电动机的发热功率：P热=I&R=(1 A)2 x 0.4。=0.4 W,电动机输出的机械功率：P=总一 热=2 0-0.4亚=1.60；由 公 式W =P t得，电动机的效率:H=*x l。中、1。=翳 X 1 O O%=80%【知识点】能的转化、焦耳定律、专题：电器的效率计算、欧姆定律的计算、

19、电功率的计算1 4 .【答案】N；+【知识点】安培定则1 5 .【答案】2；4；正【解析】本题考查电流、电功的计算及安培定则，难度较小。电荷量 2 =/t =0.2 A x 1 0s =2 C电流所做的功/=U/t =2 V x 0.2 A x 1 0 s =4 J：根据安培定则，大拇指指向N极，弯曲四指指向电流方向，则可判断a端为电源正极。【知识点】电功的计算、安培定则、沪科版：电荷量三、计算题1 6.【答案】(1)变小(2)5 0。(3)6.6 x 1 04 J【解析】(1)由图甲可以知道，控制电路中，Ro与&串联，当保温水壶中的水温下降时，由图乙可以知道，&的阻值变大，控制电路的总电阻变

20、大，由/=可得，控制电路中的电流变小。(2)由图乙可知道，温 度 达 到5 0时，/?!=1 00/2,电磁继电器衔铁吸合时控制电路中的电流/=60m 4 =0.06A,由/=凹 可得，控制电路中的总电阻：R=-=1 5 0/2,因串联电路R I 0.064中总电阻等于各分电阻之和，所以，Ro阻值：&=1 5 0 0 1 00 0=5 0。(3)工作电路正常工作6 0秒产生的热量：Q=W =-t=等X 60s =6.6 X 1 04 J。/?2 4 4 2【知识点】电阻的串联、欧姆定律在串联电路中的应用、电磁继电器、电功率的计算、焦耳定律17.【答案】(1)(4)电磁感应3.7 5 x 1 0

21、5 P a3 x 1 03 N1 1 1.1 A【解析】(2)公交车对水平地面的压力：F =G =mg=1 5 x 1。3 kg x 1 0 N/kg=1.5 x 1 05 N Fp=w1.5X105 N0.4 m2=3.7 5 x 1 05 P a0牵引力做功:W=2 x 1 07 J x 9 0%=1.8 x 1 07 J,牵引力：/=上=嘿 普=3 x 1 0 3 N。s 6000 m(4)6000 m10 m/s=6 0 0 s,“得，/=齐就售1 1 1.1 A ot =-=V由w【知识点】发电机、固体压强的计算、功率的计算、有用功、额外功、总功、电功的计算18.【答案】(1)2 4

22、。(2)1 A(3)0.2 4 W(4)2 4 4.8 J【解析】(1)由题意得P额=6 W,U额=1 2 V又p额=u额/额所以/=M =O.5A砌 U额 12 V贝IJ&=2 4 0/额(2)由题意在两指示灯J 和L2正常发光的的状态下，Ro被短路，电路中只有L1和L2是用电器,且L 和L?并联,则有所以/.=U=12 V=1_ AARr 12 a 转 向 开 关S与触点 2 和 3 接通时，指示灯微弱发光状态下，指 示 灯Li与 R o 串联，此时由图乙可得电压表示数%=9.6 V,因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以指示灯两端的电压：U诲=U-Ui=1 2 V 9.6V =2.4

23、V,则指示灯的实际功率：?心 实=季=空 W =0.2 4 W；L头 RL 2 4 Q(4)转向开关S与触点 4 和 5 接触时，由图乙可知，交替工作的周期为0.3s,一个周期内正常发光时间为0.2 s,微弱发光时间为0.1 s；则指示灯交替闪烁工作I m i n,正常发光的时间J =卷|x 0.2 s =4 0 s,微弱发光的时间t2=t t i =6 0 s 4 0 s =2 0 s,由 P=7可得，正常发光消耗的电能：名=PM】=6 W x 4 0 s =2 4 0 J,微弱发光时消耗的电能：W2=PL=0.2 4 Wx 2 0 s =4.8 J,共消耗电能：/=叫+卬2 =2 4 0

24、J +4.8 J =2 4 4.8 J【知识点】电功率的计算、欧姆定律的计算、额定电压额定功率、欧姆定律在串联电路中的应用、电阻的串联、串联电路的电压规律、电功的计算四、作图题1 9 .【答案】【知识点】通电螺线管的磁场、安培定则、磁极2 0 .【答案】同解析【解析】【分析】首先根据磁极间的相互作用规律和小磁针的NS 极，判断出通电螺线管磁场的NS 极，再根据安培定则判断出螺线管的绕线方法。在磁体的周围，磁感线从N 极流出回到S 极。由此可以确定磁感线的方向。【解析】解：小磁针的左端为N 极，右端为N 极，因为异名磁极相互吸引，同名磁极相互排斥，所以磁铁的右端为S 极，左端为N 极：从图中可以

25、看出在磁体的周围磁感线从磁体的N 极出发回到S 极的，所以通电螺旋管的左端为N极，右端为S 极；而电源左端为正极，则由安培定则可知螺线管的绕向如图所示：点评】本题考查了磁极间的相互作用规律和安培定则的使用。利用安培定则既可由电流的方向判定磁极磁性，也能由磁极极性判断电流的方向和线圈的绕法。【知识点】磁感线、通电螺线管的磁场五、实验题21.【答案】C；D【知识点】电动机的工作原理、电流的磁效应22.【答案】(1)灵敏电流计；闭合；导体在磁场中做切割磁感线运动；(3)交流电；机械【解析】电流表的指针左右摆动，这表明该发电机发出的电是交流电；快速摆动手柄，发现灯泡发光,则此过程中机械能转化为电能。【

26、知识点】电流的测量、实验：探究产生感应电流的条件、电磁感应、发电机23.【答案】(1)力；电动机(2)右；磁场的(3)滑动变阻器；在图所示的电路中串联一个滑动变阻器，移动变阻器的滑片，改变导线中电流的大小，观察通电导线摆动的幅度；比较通电导线摆动的幅度，以此判断磁场对通电导线作用力大小与导线中电流的大小是否有关【解析】把一根轻质的铝棒作为直导线放在蹄形磁体的磁场里，接通电源，看到直导线向左运动。说明磁场对通电导线有力的作用；电动机就是利用该原理制成的。(2)只将磁体的两极对调，接通电源，导体的运动方向会改变，所以观察到直导线向右运动；说明力的方向与磁场的方向有关。探究磁场中通电导线作用力大小与

27、导线中电流的大小是否有关，可以在其他条件不变的情况下，添加一滑动变阻器来改变电路中的电流。其做法如下：在图所示的电路中串联一个滑动变阻器，移动变阻器的滑片，改变导线中电流的大小,观察通电导线摆动的幅度；判断方法：比较通电导线摆动的幅度，以此判断磁场对通电导线作用力大小与导线中电流的大小是否有关。【知识点】磁场对通电导体的作用、发电机、电动机的工作原理、滑动变阻器六、综合应用题24.【答案】(1)(2)d 到 c；如图。【知识点】家庭电路的连接、磁场对通电导体的作用、电流25.【答案】(1)电磁感应(2)电动【知识点】发电机、电磁感应、磁场对通电导体的作用、电动机的工作原理26.【答案】(1)A

28、(2)减小 100【解析】(1)根据安全用电的原则可知，当灯泡不工作时其两端应无电压，故A是火线、B是零线。天暗时照明灯自动点亮说明此时照明电路闭合即衔铁被拉起，由图可知此时电磁铁的磁性减弱即电路中的电流变小，根 据R=彳可知电路中的电阻变大即此时光敏电阻的阻值变大；反之，天亮时光敏电阻的阻值变小，所以他选择的光敏电阻阻值大小应随光照强度的增加而减小。(3)当滑片位于b端时，电路为光敏电阻的简单电路，电压表测电源的电压，由图可知电源的电压 U=12 V；当滑片位于a端时滑动变阻器与光敏电阻串联，电压表测光敏电阻两端的电压，电流表测电路中的电流，由图乙象可知，/=0.1 A,U光敏=2V,则电路中的总电阻R总=彳=急=120n,光敏电阻的阻值尺光敏=乎=悬=20滑动变阻器的最大阻值Rab=R总一 R光敏=120。20 0=100 0。【知识点】家庭电路的连接、电磁继电器、欧姆定律在串联电路中的应用、电阻的串联