人教版九年级物理全一册《第二十章电与磁》章节检测卷含答案

第第页参考答案一、填空题(本大题共8小题，每空1分，共16分)1．如图是我国古代发明的指南针——司南，它能指示南北方向，是因为地球周围存在地磁场。指南针静止时它的南极指向地理的南极附近。2．如图所示，桌面上有一枚转动灵活的小磁针。当导线与电池触接时，小磁针发生偏转，说明通电导线周围存在磁场；断开电路，小磁针会(选填“会”或“不会”)回到原来位置。3．如图所示，是某同学在科技节上展示的作品结构图。该作品的工作原理是通电线圈在磁场中受力转动，它就是一个自制的电动机模型图。4．如图所示是一种常用的动圈式话筒，当你对着话筒说话时，声音使与膜片相连的线圈在磁场中做切割磁感线运动，同时能产生随着声音变化而变化的电流，这是电磁感应现象。5．如图实验装置中，磁体和导体棒均水平放置，断开S2、闭合S1，使导体棒水平向右运动，电流表G的指针向右偏，这说明机械能可以转化为电能；断开S1、闭合S2，导体棒能运动起来，依此原理可制成__电动机__(选填“电动机”或“发电机”)。6.如图电路中，电磁铁的左端有一个小磁针，只闭合S1，小磁针逆时针偏转；先闭合S1，再闭合S2，电磁铁磁性增强(选填“增强”或“减弱”)。7.闭合开关，通电螺线管附近的小磁针静止情况如图所示，则电源的右(选填“左”或“右”)端为正极；若通电螺线管附近有A和B两个位置，磁性较强的是B(选填“A”或“B”)位置。8．如图所示，闭合电路，小磁针静止时N极指左，由此可以判断出通电螺线管的A端是N(选填“N”或“S”)极，电流方向是从b到a(选填“从a到b”或“从b到a”)。二、选择题(本大题共6小题，共14分)第9～12小题，每小题只有一个选项是最符合题目要求的，每小题2分；第13、14小题为多项选择，每小题至少有两个选项是符合题目要求的，每小题3分，全部选择正确得3分，选择正确但不全得1分，不选、多选或错选得0分。9．如图，在探究磁生电实验中，下列做法能使电流表指针发生偏转的是(D)A．断开开关，导体AB竖直上下运动 B．断开开关，导体AB水平左右运动 C．闭合开关，导体AB竖直上下运动 D．闭合开关，导体AB水平左右运动10．如图所示，下列做法中电磁铁不能吸引更多大头针的是(D)A．只提高电源电压B．只将滑片P向左移动C．只增加螺线管线圈的匝数D．只将铁芯换成同规格的铜芯11．下列与电磁现象有关的四幅图中分析正确的是(A)A．图甲：闭合开关后，通电螺线管右端是S极B．图乙：利用磁场可以产生电流C．图丙：只要导体在磁场中运动，就会产生感应电流D．图丁：该装置可用来研究发电机的工作原理12．如图为直流电动机的工作原理图，下列分析正确的是(A)A．把电池换成灵敏电流计，快速转动线圈电流计的指针会偏转B．电动机通电后不转，一定是电路断路C．电动机工作过程中，消耗的电能全部转化为机械能D．线圈连续转动是靠电磁继电器来实现的13．如图，在某温度自动报警器的水银温度计中封入一段金属丝，金属丝下端所指示的温度为90℃。下列说法正确的是(ABC)A．报警器利用水银导电和热胀冷缩的性质B．报警器利用电磁铁断电时磁性消失，通电时有磁性的特点C．报警器中水银温度计和电磁铁串联D．温度达到90℃时，报警器中灯亮同时铃响14．如图所示，是同学们所画的几种情景下的示意图，其中正确的是(AC)作用在鱼竿上的阻力及其力臂B．从岸上看水中鱼的光路图C．地磁场方向及磁针静止时的指向D．家庭电路的部分连线情况三、计算题(本大题共3小题，第15小题6分，第16、17小题各8分，共22分)15．有一个直流电动机，当加在它两端的电压为0.2V时，电动机不转，测得流过电动机的电流是0.5A；若把该电动机接入2.0V的电路中，电动机正常工作，工作电流是1.0A。(1)电动机是根据什么原理制成的？(2)求电动机正常工作时的输出功率。(3)如果在电动机正常工作时，转子突然被卡住，求此时电动机的发热功率。解：(1)电动机是根据通电线圈在磁场中受力转动的原理制成的。(2)当电动机不转时，电动机线圈的电阻：R＝eq\f(U1,I1)＝eq\f(0.2V,0.5A)＝0.4Ω电动机正常工作时的输出功率：P出＝U2I2－Ieq\o\al(2,2)R＝2.0V×1.0A－(1.0A)2×0.4Ω＝1.6W。(3)转子被卡住后电动机的发热功率：P热＝eq\f(U2,R)＝eq\f(（2V）2,0.4Ω)＝10W。16．磁场的强弱可用磁感应强度(B)表示，单位为特斯拉(T)。小华设计了磁感应强度测量仪，如图为其原理图。该仪器显示计由电流表改装，电源电压为6V，定值电阻R0为40Ω，磁敏电阻RB在常温下的阻值随外加磁感应强度变化的对应关系如下表所示。磁感应强度B/T00.040.080.120.160.20磁敏电阻RB/Ω160180200230260290(1)当待测磁感应强度为0T时，磁敏电阻RB是多少？(2)用该测量仪测得某处的磁感应强度是0.08T，电路中的电流是多少？磁敏电阻RB两端的电压是多少？(3)若把该测量仪放在某处，闭合开关，电路消耗的总功率为0.12W，则该处磁感应强度是多少？解：(1)由表可知，当B＝0T时，RB＝160Ω。(2)当B1＝0.08T时，RB1＝200Ω，则电路总电阻：R1＝RB1＋R0＝200Ω＋40Ω＝240Ω由I＝eq\f(U,R)得，电路中的电流：I1＝eq\f(U,R1)＝eq\f(6V,240Ω)＝0.025A；磁敏电阻RB两端电压：UB1＝I1RB1＝0.025A×200Ω＝5V。(3)由P＝eq\f(U2,R)得，电路中总电阻：R2＝eq\f(U2,P)＝eq\f(（6V）2,0.12W)＝300Ω此时磁敏电阻的阻值：RB2＝R2－R0＝300Ω－40Ω＝260Ω查表可知，B2＝0.16T。17．如图甲是某自动控温电热水器的电路图，其中控制电路电压恒为6V，R1为热敏电阻，置于水箱中产生的热量对水箱中水温的影响忽略不计，R1阻值随温度变化的关系如图乙所示，R2为可调电阻，用来设定电热水器的水温。R3、R4为纯电热丝，均置于水箱中，R3＝22Ω；电磁铁线圈电阻忽略不计，当电磁铁电流达到0.2A时，继电器衔铁被吸下来。(工作过程中，电源电压均保持不变)，请完成下列问题：(1)图甲中电磁铁的上端为N极(选填“N极”或“S极”)；(2)求加热时电热丝R3的功率；(3)若将电热水器水温设为60℃，R2的阻值应该调至多少。解：(2)分析甲图可知，当衔铁与上方触点接通时，工作电路中只有R3工作，为加热状态；当衔铁与下方触点接通时，电路中R3与R4串联，一起工作，为保温状态；加热时电热丝R3的功率：P＝eq\f(U2,R3)＝eq\f(（220V）2,22Ω)＝2200W；(3)如果将热水器中的水温设置为60℃，此时控制电路中的电流刚好为0.2A，由I＝eq\f(U,R)可知，此时控制电路的总电阻：R总＝eq\f(U,I)＝eq\f(6V,0.2A)＝30Ω由图象可知，60℃时R1阻值为10Ω，则R2阻值：R2＝R总－R1＝30Ω－10Ω＝20Ω。四、实验与探究题(本大题共4小题，每小题7分，共28分)18．小明学习电和磁的相关知识时，完成了下列三个实验。(1)观察图甲发现，通电螺线管外部的磁场分布与条形磁体的磁场十分相似，如果想探究通电螺线管的极性与电流方向的关系，接下来的操作是对调电源正负极，并观察小磁针的指向。(2)图乙中，闭合开关，让导线ab在磁场中上下运动时，灵敏电流表指针不偏转(选填“偏转”或“不偏转”)，让导线ab静止，磁体左右运动时，灵敏电流表指针偏转(选填“偏转”或“不偏转”)，这说明闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中会产生感应电流。根据这一原理发明了发电机，其工作时能量的转化方式是机械能转化为电能。(3)在图丙所示的实验装置中，闭合开关后，原来处于静止状态的铝棒ab会在水平放置的铜制轨道上运动起来，这说明：通电导体在磁场中受力的作用。根据这一原理发明了电动机，工作时能量的转化方式是电能转化为机械能。19．【实验名称】通电导体在磁场中受力的大小与什么因素关系。【实验器材】边长AB不同的矩形线圈a、b、c，足够宽的蹄形磁体、弹簧测力计，电源、开关各一个，足够的导线。【实验步骤】(1)如图所示，用弹簧测力计测量矩形线圈a的重力，再将a放入磁场中，通电后读出弹簧测力计的示数即线圈受到的拉力大小，比较线圈所受拉力与其重力的大小，发现拉力大于重力，说明通电线圈受到的磁场力的方向是竖直向下的。(2)换用不同的矩形线圈，重复上述步骤进行实验，每次实验时，控制所研究的线圈边长在磁场中的位置相同，且保持磁场和电流的方向不变，比较线圈所受拉力与其重力的大小。(3)将三次实验相关数据比较后的结果填入以下表格：线圈AB边的长L/cm最短 较长 最长拉力与重力的差值ΔF/N最小较大 最大【实验结论】控制实验中的有关变量相同时，根据实验数据进行分析，说明通电导体在磁场中受力的大小与导体在磁场中的长度有关，长度越长，所受的磁场力越大。【拓展】为什么上述实验中总是拉力大于重力呢？甲同学：用同一个线圈，控制其他因素或条件不变，只将磁极位置互换，实验结果说明拉力小于重力；乙同学：用另一个线圈，控制其他因素或条件不变，只将线圈中电流方向改变，与甲同学改变的变量不一样，实验结果也说明了拉力小于重力。【交流】借助以上实验，该物理兴趣小组的同学将知识迁移，从而提出了以下合理的猜想：通电导体在磁场中所受力的大小，除了与导体在磁场中的长度有关外，还与磁场强弱和电流大小有关。20．【探究名称】探究电磁铁的磁性强弱与什么因素有关【问题】学习了电与磁的相关知识后，同学们想探究电磁铁的磁性强弱与什么因素有关，于是进行如图所示的甲、乙、丙三次实验。【证据】(1)如图甲，闭合开关S，电磁铁吸引少量小铁钉；如图乙，将滑动变阻器滑片左移，电磁铁吸引大量小铁钉。(2)将a、b两电磁铁接入电路中，闭合开关S，b电磁铁吸引小铁钉数量比a多(选填“多”或“少”)。【解释】(1)通过观察甲、乙两次实验现象，得出的结论是__在线圈匝数相同时，电流越大，电磁铁磁性越强__。(2)通过观察丙图实验现象得出的结论是在电流一定时，线圈的匝数越多，磁性越强。【交流】(1)将甲图中的小铁钉换成小钢钉进行实验，断开开关后，发现的实验现象是__小钢钉不会掉下来__。(2)甲图中大铁钉的N极是__钉帽__(选填“钉尖”或“钉帽”)。(3)若将图乙中的线圈匝数变多，保持电路中的电流大小不变，则图乙中电磁铁吸引大头针的数量__变多__；若保持图乙中线圈的匝数不变，增大电路中的电流，则图乙中电磁铁吸引大头针的数量__变多__。(均选填“变多”“变少”或“不变”)21．【探究名称】磁体对铁钉的吸引力大小与放入它们之间物体的什么性质有关。【问题】磁体具有吸引铁、钴、镍等物质的性质，小蕊和小昌同学想探究磁体对铁钉的吸引力的大小与放入它们之间物体的哪些因素有关，请你参与探究并解决一些问题。【证据】(1)如图甲，保持磁体和纸片间的距离一定，在纸片上放入不同的物体时，通过比较纸片下面能吸附的铁钉数量显示磁体对铁钉吸引力的大小；他们在纸片上分别放入形状、面积和厚度相同，材料不同的铁板、铝板等，观察能吸引的铁钉个数，多次实验后将数据记录在下表中：磁体与纸片之间放入的物体不放物体铁板镍板铝板陶瓷板玻璃板塑料板吸引铁钉数量/个4113333(2)他们在纸片上分别放入形状和厚度相同、面积不同的铁板，发现铁板面积越大，吸住的铁钉数量越少。【解释】(1)铁钉的放置有图中的乙、丙两种方法，依据二力平衡的原理，铁钉在磁场中某点受到的吸引力等于它的重力，应选择图中丙的方法