精品解析2021-2022学年人教版九年级物理第二十章电与磁专题测评练习题(无超纲)

1、人教版九年级物理第二十章电与磁专题测评 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、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2、已知，电磁铁的磁性随电流的增大而增强。如图所示，电源

2、电压保持不变，弹簧秤下挂着一块铁。现在盛有硫酸铜溶液的烧杯中，逐渐滴入氢氧化钡溶液，可发现弹簧测力计的示数（）A逐渐变小，最后趋于稳定B一直保持不变C先变小，后变大，最后趋于稳定D先变大，后变小，最后趋于稳定3、下列机器中，不属于热机的是（ ）A洗衣机B柴油机C火箭D蒸汽轮机4、关于电磁铁，下列说法中正确的是（）A电磁铁是根据电流的磁效应制成的B电磁铁的铁芯可以用铜棒代替C电磁铁的磁性强弱与电流的方向有关D电磁铁的磁性强弱只与电流的大小有关5、关于下列所示图中，说法正确的有（）甲图中通电导线周围存在着磁场，如果将小磁针移走，该磁场将消失乙图中现象表明，电流相同时，电磁铁匝数越多，磁性越强丙图中

3、闭合开关，保持电流方向不变，对调磁体的N、S极，导体的运动方向不变丁图中绝缘体接触验电器金属球后验电器的金属箔张开一定角度，说明该棒带正电戊图中的实验现象是制造发电机的原理。ABCD6、下列电器中，利用法拉第电磁感应原理工作的是（）A电磁起重机B电磁继电器C电动机D发电机7、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、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，其中正确的是（）ABCD9、对于下列四个实验的描述完全正确的有（）甲

4、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ABCD10、如图所示的实验装置中，能说明电动机工作原理的是（）ABCD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、英国物理学家_发现了电磁感应现象，验电器的原理是_。放在水平桌面上能水平自由转动的小磁针静止时，磁针的S极总是指向南方，是因为地球周围存在_，根据这个原理我国最早发明了_。2、某同学用一个电磁铁和滑动变阻器串联接入电路中，如图所示，闭合开关S

5、后，小磁针静止时左端应为 _极。当滑动变阻器的滑片P向上移动时，电磁铁的磁性将 _（选填“增强”“减弱”“不变”）。3、阅读短文，回答问题电动自行车调速系统常用电动自行车调速系统主要由磁铁、霍尔传感器、控制器和开关K四部分组成。霍尔传感器是将磁信号转变成电信号的装置，它产生的电压U0随磁场增强而增大。在转动电动自行车手柄旋转套时，旋转套中磁铁与固定在手柄中的霍尔传感器的距离发生改变，使U0发生变化。控制器的作用是将自身产生的电压U1与霍尔传感器的电压U0比较后，输出控制电压UK，控制开关K的通断，当U1小于U0时，UK=1V，图甲中开关K闭合；U1大于U0时，UK=0，K断开。正常行驶时，电动

6、自行车U1的大小随时间周期性变化，如图乙所示，控制器输出的UK使开关交替通断，每分钟约一万次。当U0增大，每次开关K闭合与断开时间的比值就增大，电动机的转速也随之增大。（1）电动自行车在行驶过程中主要的能量转化情况与下列哪种相同？（_）A发电机 B扬声器 C话筒 D电热水壶（2）当控制电压UK=0时，电动机中_（选填“有”、“无”）电流通过。（3）如图丙所示，将霍尔传感器从条形磁铁的S极附近水平移动到N极附近。在此过程中，霍尔传感器产生电压的变化情况是_。（4）图丁中折线A和直线B分别是U1和U0随时间变化的关系图线，则图中所示的四个时刻中_时刻电动车获得动力。（5）当电动车在行驶过程中，转动

7、手柄旋转套后，车速增大，与转动前相比较，下列判断正确的是：（_）A电动车蓄电池输出功率变小 B霍尔传感器产生的电压U0变小C磁铁与霍尔传感器距离变小 D每次开关K闭合与断开时间的比值变小4、罗盘（指南针）为我国古代四大发明之一，如图所示为我国早期的指南针司南。司南静止时，它的长柄指向 _ （选填“北方”或“南方”）。指南针之所以能指南，是因为地球周围存在着磁场地磁场，地磁场的N极在地理位置的 _ （选填“北极”或“南极”）附近。5、小红按如图所示的电路进行实验。闭合开关后，螺线管的上端为_极，现在吸不起硬币，为了将螺线管下方的硬币吸起，她应当将滑动变阻器的滑片向_端移动。三、计算题（5小题，每

8、小题10分，共计50分）1、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1105N时，绿灯亮、红灯灭，表示可以通行；当车辆重量大于等于1105N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“1040mA”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

9、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？2、为实现自动控制，小明同学利用电磁继电器（电磁铁线圈电阻不计）制作了具有延时加热、保温、消毒等功能的恒温调奶器，其电路图如图甲所示。控制电路中，电压U13V，定值电阻R050，热敏电阻R阻值随温度变化的图像如图乙所示；工作电路中，电压U2220V，R1836，R244。已知恒温调奶器容量为2kg，水温达到80时衔铁会

10、跳起。水的比热容为4.2103J/（kg）（1）请结合此电路，简要说明电磁继电器的工作原理。（2）求衔铁刚跳起时，通过电磁铁线圈的电流。（3）求工作电路在保温状态下的电功率。（4）当调奶器加满温度为25的水，加热元件工作500s后衔铁跳起，求此过程中水吸收的热量及恒温调奶器的加热效率。3、如图所示，从一个不能打开的盒子(内有电池组等电路元件)上的两个小孔中伸出一段细软的长导线试在不断开该导线的情况下，设计两种不同的方法判断该导线中是否有电流，并根据你的设计填写下表4、科技小组的同学设计了如图甲所示的恒温水箱温控电路（设环境温度不高于20），由工作电路和控制电路组成。工作电路中的电热器上标有“2

11、20V 1000W”的字样；控制电路电源电压U30V，热敏电阻Rt作为感应器探测水温，置于恒温水箱内，其阻值随温度变化的关系如图乙所示，R1为滑动变阻器。闭合开关S，电磁铁产生的吸引力F与控制电路中电流I的关系如图丙所示，衔接只有在不小于3N吸引力的作用下才能被吸下，工作电路断开（不计继电器线圈的电阻，c水4.2103J/（kg）。求：(1)电热器正常工作时的电阻；(2)电热器正常工作时，给恒温箱中100kg的水加热，已知电热器的加热效率为70%，当水温由30升高到40时，电热器的加热时间；(3)为了把温度控制在40左右，设定在水温低于40时自动加热，在水温达到40时停止加热，求此时滑动变阻器

12、R1消耗的电功率。5、阅读下面的短文，回答问题双触点干簧管双触点干簧管是一种磁控开关，结构如图所示，其外壳是一只密封的玻璃管，管内充有某种惰性气体，并装有A、B和C三块簧片，其中B和C是用铁或镍等材料制成，A是用铜或铝等非磁性材料制成，A的端点与C的端点是固定端点，B的端点是自由端点，正常时B的端点在自身弹力作用下与A的端点接触，当绕在干簧管上的线圈通电时，如图所示，B的端点与C的端点分别被磁化而相互吸引，当吸引力大于B的弹力时，B与A的端点分开，并与C的端点接触而当B与C的吸引力减小到一定程度时，B在弹力的作用下与C的端点分开，重新恢复与A的端点接触请问答下列问题：在图中，若要使螺线管的左端

13、为N极，则电源左端是 极簧片A、B和C所对应的材料可能是 （填写序号）铁、铁、铜 铜、铝、铁 铜、铁、铁 镍、铁、铝当B的端点与C的端点接触时，簧片B具有 势能如图所示，请将电路连接完整，要求闭合开关后，红灯先通电，然后绿灯与红灯能交替通电-参考答案-一、单选题1、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

14、。2、C【解析】【详解】图中电磁铁通电后具有磁性，对弹簧秤下方的铁块有向下的吸引力；在线圈匝数不变时，电磁铁的磁性强弱跟电流的大小有关，电流越大，则电磁铁的磁性越强。当向硫酸铜中逐渐滴入氢氧化钡溶液时，由于硫酸铜与氢氧化钡反应生成硫酸钡沉淀和氢氧化铜沉淀，使溶液的导电能力减弱，电流变小，从而电磁铁的磁性变弱，对铁块的吸引力变小，则测力计示数变小；当氢氧化钡与硫酸铜完全反应后，再向里加入氢氧化钡溶液，则会使溶液的导电性能增强，电流变大，电磁铁的磁性变强，对铁块的吸引力变大，则测力计的示数变大；最后氢氧化钡溶液过量（即氢氧化钡溶液饱和），电路中的电流趋于稳定，则弹簧秤示数趋于稳定，所以测力计的示数

15、先变小，后变大，最后趋于稳定，故C符合题意。故选C。3、A【解析】【详解】A洗衣机是利用电动机工作的，将电能转化为机械能，不属于热机，故A符合题意；BCD柴油机、火箭和蒸汽轮机工作时，将内能转化为机械能，属于热机，故BCD不符合题意。故选A。4、A【解析】【详解】A电磁铁通电时具有磁性，断电时没有磁性，是根据电流的磁效应制成的，故A正确；B电磁铁的铁芯需要用软磁性材料制成，铜不是磁性材料，所以电磁铁的铁芯不可以用铜棒代替，故B错误；CD电磁铁的磁性强弱与电流的大小，线圈匝数有关，与电流方向无关，故CD错误。故选A。5、B【解析】【详解】放在小磁针上方的导线中有电流通过时，小磁针会发生偏转，说明

16、通电导体周围存在磁场；如果将小磁针移走，虽然不能看到磁场的存在，但该磁场仍然客观存在，故错误；两电磁铁串联，通过的电流相等，但两电磁铁线圈的匝数不同，铁钉A吸引大头针较多，表明电流相同时，线圈匝数越多电磁铁磁性越强，故正确；闭合开关，保持电流方向不变，对调磁体的N、S极，磁场方向方向发生了变化，则导体的运动方向改变，故错误；绝缘体接触验电器金属球后验电器的金属箔张开一定角度，是因为同种电荷相互排斥，但不能说明该棒带正电，也可能带负电，故错误；该图为电磁感应现象的实验，是发电机的制作原理，故正确。综上所述正确，B正确。故选B。6、D【解析】【分析】【详解】A电磁起重机的主要构件是电磁铁，电磁铁是

17、利用电流的磁效应的原理工作的，故A不符合题意；B电磁继电器是利用电流的磁效应，即利用衔铁是否被吸动而改变电路的闭合、断开情况进行工作，故B不符合题意；C电动机是利用通电导体在磁场中受力运动的原理工作的，故C不符合题意；D发电机是利用闭合线圈在磁场中做切割磁感线运动时，产生感应电流的原理工作的，即利用电磁感应现象原理工作，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

18、知它的存在，故D正确。故选D。8、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，在磁体外部磁感线从N极出发回到S极，故B正确，ACD错误。故选B。【点睛】9、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

19、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。10、D【解析】【详解】电动机的原理是利用通电导体在磁场中受到力的作用的原理制成的；A磁极间的相互作用，同名磁极相互排斥，故A不合题意；B奥斯特实验，说明了通电导体周围存在磁场，故B不合题意；C当导体在磁场中做切割磁感线运动时，检流计的指针会发生偏转，说明会产生感应电流，这是电磁感应现象，是发电机的原理，故C不合题意；D当闭合开关后，通电导体在磁场中受力运动，是电动机的原理，故D符合题意。故选D。二、填空题1、法拉第 同种电荷互相排斥 磁场 指南针 【详解】1法拉第是英国著

20、名的物理学家，发现了电磁感应现象，并提出了法拉第电磁感应定律。2验电器是根据同种电荷相互排斥的原理制成的。34地球是一个大磁体，地球周围存在地磁场，小磁针静止时，磁针的N极总是指向北方，磁针的S极总是指向南方，根据这个原理我国最早发明了指南针。2、S/南 增强 【详解】1如图，电流从电磁铁的右端流入，用右手握住螺线管，使四指指向电流的方向，则大拇指指向右端，所以电磁铁的左端是S极，右端为N极，由异名磁极相互吸引可知小磁针静止时左端应为S极。2当滑动变阻器的滑片P向上移动时，连入电路的电阻变小，由欧姆定律可知通过电路中的电流增大，在螺线管的匝数一定时，电流越大，电磁铁的磁性将增强。3、B 无 先

21、变小，后变大 t4 C 【详解】（1）1电动自行车在行驶过程中将电能转化为机械能；A发电机将机械能转化为动能，故A不符合题意；B扬声器将电能转化为机械能，故B符合题意；C话筒将机械能转化为电能，故C不符合题意；D电热水壶将电能转化为内能，故D不符合题意。故选B；（2）2由材料可知，Uk=0时，K断开，故电路中无电流通过；（3）3已知条形磁铁的磁性是两端最强，中间弱；则霍尔传感器从条形磁铁的S极附近水平移动到N极附近过程中，根据磁场的磁性是由强变弱，然后由弱变强，所以根据U0随磁场增强而增大的特点可知，霍尔传感器产生电压U0变化是先变小后变大；（4）4 由题意可知，当U1小于U0时，UK=1V，

22、图甲中开关K闭合，电动车获得动力，图像中的t4时刻U1小于U0，电动车获得动力；（5）5 A电动车蓄电池的输出功率是不变的，故A错误；B正常行驶时，电动自行车U1的大小随时间周期性变化是一定的，则K闭合时间变长，即U1小于U0的时间段变长，UK=1V的时间变长，U0变大，故B错误；CU0随磁场增强而增大，所以霍尔传感器周围的磁性变强，即与磁铁的距离减小，故C正确；D电动机的转速与每次K闭合与断开时间的比值相对应，电动机的转速增大时，K闭合时间比断开时间长，则K闭合与断开时间的比值变大；故D错误。故选C。4、南方 南极 【详解】1中国是世界上最早研究磁现象的国家，制成了指方向的仪器司南，它是用天

23、然磁石磨制成的勺子，实际上就是一块磁铁，静止时其勺柄指向南方，即指南的南极用S表示。2地球周围存在着磁场，地磁场的N极在地理位置的南极附近，指南针指示南北是因为指南针受到地磁场的作用。5、N/北 右 【详解】1由图知道，电流从上端流入，下端流出，由安培定则知道，螺线管的上端为N极，下端为S极。2螺线管吸不起硬币，说明螺线管的磁性较弱，对硬币的引力较小；要想吸起硬币，需要增强螺线管的磁性，螺线管的匝数一定，需要增大通过螺线管的电流，由欧姆定律知道，要减小滑动变阻器接入电路的电阻，所以，滑片应该向右移动。三、计算题1、 B 90 2105 N 1.8104J【解析】【详解】(1)用导线将左侧电源、

24、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1105N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F2105

25、N，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2105N，此时红色知识点发光，则5min消耗的电能：W红P红t60W560s1.8104J.2、（1）见详解；（2）0.02A；（3）55W；（4）84%【解析】【分析】【详解】解：（1）如图乙所示，温度升高时，电阻R的阻值增大，所以当温度比较低时，电阻R的阻值较小，控制电路中的电流较大，电磁铁把衔铁吸下来，工作电路中只有电阻R2接入；当温度较高时，电阻R的阻值较答，控制电路中的电流较小，复位弹簧把衔铁拉上去，工作电路中电阻R1和R2串联接入，根据可知，电压一定时，电路中的电阻越小，加热功率越大，故动触点与静触点a接触时，

26、为保温电路，动触点与静触点b接触时，为加热电路。（2）如图乙所示，温度为80时，电阻R的阻值为100，则此时通过电磁铁线圈的电流为（3）动触点与静触点a接触时，为保温电路，工作电路中电阻R1和R2串联接入，保温状态下的电功率为（4）由题意知，水温达到80时衔铁会跳起，则水吸收的热量为动触点与静触点b接触时，为保温电路，工作电路中只有电阻R2接入，加热状态下消耗的电能为此过程中水吸收的热量及恒温调奶器的加热效率为答：（1）电磁继电器的工作原理：见详解；（2）衔铁刚跳起时，通过电磁铁线圈的电流为0.02A；（3）工作电路在保温状态下的电功率为55W；（4）当调奶器加满温度为25的水，加热元件工作500s后衔铁跳起，此过程中水吸收的热量及恒温调奶器的加热效率为84%。3、略【解析】【详解】一个不能打开的盒子，在不断开该导线的情况下，可以利用电流的磁效应来判断该导线中是否有电流思路一：利用通电直导线周围存在磁场设计实验思路二：制作电磁铁，根据电磁铁吸引磁性物质的性质设计实验具体方法如下：所用器材主要实验步骤及判断导线中是否有电流的方法方法一小磁针在桌面上放一个小磁针，小磁针静止时，把导线平行于小磁针正上方，若小磁针发生了偏转，则说明导线中有电流通过方法二铁钉、大头针把导线绕在铁钉上，制成一个电磁铁，看能否吸引大头针，若能，说明导线