2022年人教版九年级物理第二十章电与磁同步训练试题（含解析）

人教版九年级物理第二十章电与磁同步训练

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n卷（非选择题）两部分，满分loo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、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

2、如图所示，关于电与磁的说法，正确的是（）

A.甲图开关闭合后，位于螺线管右侧的小磁针将顺时针旋90°

B.乙图中实验可以探究电磁铁的磁性强弱与电流大小的关系

C.丙图扬声器是利用了电磁感应原理

D.丁图动圈式话筒的工作原理与电动机的工作原理相同

3、根据生活中的现象进行推论是常用的科学思维方法。下列根据现象作出的推论中（）

A.根据两灯各自的两端电压相等推论两灯是并联

B.根据电路中的灯泡不发光推论电路中没有电流

C.根据两手搓动手会发热推论机械能转化为内能

D.根据直导体下磁针没有旋转推论导体中无电流

4、POS刷卡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，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（）

5、如图所示，在电磁铁正上方用弹簧挂着一条形磁铁，开关闭合后，当滑片P从a端向6端滑动过程

中，会出现的现象是（）

A.电流表示数变小，弹簧长度变短，小灯泡亮度增强

B.电流表示数变小，弹簧长度变长，小灯泡亮度减弱

C.电流表示数变大，弹簧长度变长，小灯泡亮度减弱

D.电流表示数变大，弹簧长度变短，小灯泡亮度增强

6、下列关于电磁信息的说法中，正确的是（）

A.通电导体在磁场中的受力方向只与电流的方向有关

B.发电机工作时，将机械能转化为电能

C.闭合电路的部分导体在磁场中运动时，一定能产生感应电流

D.玩具电动车的电动机是利用电磁感应原理工作的

7、通过光线来描述光的传播。下列研究问题的方法与此相同的是（）

A.制作滑动变阻器时，发现导线太长而采取缠绕的方式

B.研究串联电路电阻时引入总电阻

C.用磁感线来描述磁场

D.在比热容建构实验中通过对物体的加热时间长短来判断吸收热量的多少

8、通过直接感知的现象，推测无法直接感知的事实，这是物理学中常用的研究方法，小明针对下列观

察到的现象做了以下推测，其中不得自事实的是（）

A.现象：用手很难将固体压缩一一推测：固体内分子之间存在斥力

B.现象：酒精和水混后体积变小一一推测：分子间有间隙

C.现象：将小磁针靠近某物体时，小磁针发生偏转一一推测：该物体一定是磁体

D.现象：刚洗完澡感觉凉爽一一推测：水蒸发可以吸收热量

9、小冬学习磁学知识后，想研究橄榄形磁体周围的磁场分布情况，做了如图所示的实验，其中图乙是

小磁针（黑色为N极）静止时的指向，图丙是铁屑静止时的分布.图中能正确用磁感线描述以上实验

现象的是（）

10、电吉他中电拾音器的基本结构如图所示，磁体附近的金属弦被磁化，因此弦振动时，在线圈中产

生感应电流，电流经电路放大后传送到音箱发出声音，下列说法不正确的是（）

A.选用铜质弦，电吉他仍能正常工作

B.取走磁体，电吉他将不能正常工作

C.增加线圈数可以增大线圈中的感应电流

D.弦振动过程中，线圈中的电流方向不断变化

第n卷（非选择题70分）

二、填空题（5小题，每小题4分，共计20分）

1、如图所示的实验装置中，当导体棒49竖直向上运动时，灵敏电流计的指针______偏转，让导体棒

46水平向右运动，灵敏电流计的指针______偏转（以上两空均选填“会”或“不会”），若要增大灵

敏电流计指针偏转的角度，则应该_______（选填“增大”或“减小”）导体棒切割磁感线的速度。

2、指南针是我国四大发明之一，《论衡》记载司南之，投之于地，其柢指南。将司南放在水平光滑的

“地盘”上，静止时它的长柄指向南方。司南长柄所指方向是地理____极附近，地磁______极。

3、如图所示，闭合开关S,小磁针静止时-N极指向左，则电源的左端为极。若滑动变阻器的

滑片P向左端移动，通电螺线管的磁性。

4、写出下列能量的转化：电动机通电后高速转动，是_____能转化为______能。

5、为了保护环境，国家鼓励发展新能源汽车，新能源汽车的核心部件是电动机，电动机工作时将

_______能转化为机械能，和电动机原理相同的应用还有。

三、计算题（5小题，每小题10分，共计50分）

1、阅读下面短文，回答问题.

善变的软磁铁

图甲所示为中国科技馆探索与发现展厅的一个名为“善变的软磁铁”的展品，体验者推动如图乙

所示的软磁铁A缓慢地向永磁铁B移动（永磁铁的右端是N极），会感觉到同性的软磁铁和固定的永磁

铁之间的斥力越来越大，推动越来越吃力.但是，当软磁铁继续靠近永磁铁，两者接近到一定距离

时，两块磁铁之间的排斥力又忽然变成了吸引力.这件展品让观众们体验了软磁铁与永磁铁之间同性

相吸的奇妙特性.

磁铁一般分为软磁铁和硬磁铁.所谓软，是指这些材料容易磁化，在磁性上表现“软”.在一般

情况下，软磁铁同样也表现出硬磁铁中的一类--永磁铁的正常属性，但当普通永磁铁非常接近软磁

铁的尖端时，软磁材料的磁矩方向发生了变化，两者的斥力会突然转变为吸引力.软磁材料，易被磁

化，被磁化后，磁性也容易消失，也易于通过敲打和加热退磁，它广泛用于电工设备和电子设备，如

应用在电磁铁、变压器和电机的铁芯中，以便在断电后磁性消失.

依於者的

根据上述内容回答：

（1）开始体验时，体验者缓慢用力推软磁铁时，永磁铁B与软磁铁A之间相互排斥，此时，下列说法

正确的是：（选填选项前的字母）

A.B对A的斥力与体验者对A的推力，是一对相互作用力

B.B对A的斥力与A对体验者的推力，是一对相互作用力

C.B对A的斥力与体验者对A的推力，是一对平衡力

D.B对A的斥力与A对B的斥力，是一对平衡力

（2）图乙中，当永磁铁B和软磁铁A间相互排斥时，此时软磁铁的左端是极；当它们接近到一

定距离时，两磁铁间相互作用变为吸引时，此时软磁铁A的左端是极.（N/S）

（3）写出一条与硬磁铁相比，软磁铁的突出特点.如果一个软磁铁还留有磁性，把它的磁性消

除或减弱的办法是：.（写出一条即可）

2、某同学为学校草坪设计了一个自动注水喷淋系统，其电路设计如图甲，控制电路电源电压〃=

12V,品为定值电阻，Z为压敏电阻，电磁铁线圈电阻忽略不计，压敏电阻尼放置于水箱底部（如图

乙），其阻值与压力有关，阻值随水位变化关系如下表。工作电路包括注水系统和喷淋系统，其电源电

压％=220V。圆柱体水箱底面积S=0.4m°,当水箱内的水位上升到2m时，通过电磁铁线圈的电流上=

0.1A,衔铁恰好被吸下，注水系统停止工作，此时电流表示数，=1A,当水位下降到1m时，衔铁恰好

被拉起，注水系统开始给水箱注水，此时电流表示数A=2A。

水位

0.250.500.751.001.251.501.752.002.25

/m

压敏300200125907065626059

电阻

薛阻

值/。

(1)当水箱内水位达到2m时，控制电路中压敏电阻吊的功率为多少W?

(2)当水箱内水位下降到1m时，通电电磁铁线圈的电流人为多少？

(3)已知喷淋系统一直给草坪喷水，每秒钟喷水量恒为0.001m：',注水系统工作时，每秒钟给水量箱

注水恒为0.005m3,求相邻两次开始给水箱注水的这段时间内，工作电路消耗的电能？

s：

3、人们对自我保护越来越关注。图甲为某品牌足浴盆的相关参数，其内部电路可分为工作电路和控制

电路两个部分(如图乙所示)。电磁继电器所在控制电路的电源电压力6V,电磁继电器线圈的电阻可不

计，加热至40℃时，自动进入保温模式，此时电磁继电器线圈的电源达到30mA,热敏电阻症的阻值随

温度变化的曲线如图丙所示。

(1)求是的阻值；

⑵在一次使用过程中，加热时间为5min,则加热过程中消耗的电能是多少？不计热损失，这些热量可

使5kg的水温度升高多少；[c行4.2Xl()3j/(kg・℃)]

⑶为使温度加热至40℃时，自动进入保温模式，滑动变阻器的电阻需要调到多大？

(4)若想温度加热到45c时，自动进入保温状态，应该如何操作？

IRQ

额定电压：220V

频率：50Hz

加熟功率：2100W

保温功率：100W

最大注水蚩：5kg

甲

4、在图中标出磁感线的方向和小磁针的N极.

（）

5、梅雨季节，潮湿的空气会对家电和家具等造成不利，需要及时除湿.小乐设计如图甲所示的模拟电

路，能实现警示灯随湿度变化而自动调整亮度，且当空气湿度达到一定程度时，警示灯还能不断闪

烁.已知电源电压为6%警示灯的规格是“6V3W”.（电磁铁线圈电阻忽略不计，警示灯电阻保持不

变）

（1）根据设计要求，应选图乙中的——（选填或）湿敏电阻，串联在图甲电路中

（选填"A”或"B”）位置.

（2）闭合开关，当空气湿度处于40%时，衔铁会被吸下，警示灯会闪烁，警示灯在闪烁过程中，较暗

时的实际功率是多少？（写出计算过程）

----------参考答案------------

一、单选题

1、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Ao

2、B

【解析】

【详解】

A.由安培定则可知，闭合开关后，通电螺线管的右侧为N极，根据电荷间的相互作用规律可知，位于

螺线管右侧的小磁针将逆时针旋90°,故A错误；

B.乙图中的电路是串联电路，通过调节滑动变阻器可以改变电路中的电流，所以该实验可以探究电磁

铁的磁性强弱与电流大小的关系，故B正确；

C.丙图扬声器是利用了通电导体在磁场中会受到力的作用，故C错误；

D.动圈式话筒的工作原理是电磁感应原理，电动机的工作原理是通电线圈在磁场中会受到力的作用，

故D错误。

故选Bo

3、C

【解析】

【详解】

A.两灯各自的电压相等，不一定是并联，因为两个规格相同的灯串联时，两端的电压也相等，故A不

符合题意；

B.灯的亮度取决于灯的实际功率，灯的实际功率太小，此时电路中有电流，灯也不会亮，故B不符合

题意；

C.两手互相搓动，克服摩擦做功，使手的内能增加，温度升高，属于做功改变物体的内能，是机械能

转化为内能，故C符合题意；

D.当通电直导体下磁针的位置的磁场方向与磁针指向一致时，磁针不会旋转，故D不符合题意。

故选Co

4、A

【解析】

【详解】

由题意知道，POS刷卡机读出信息的原理是电磁感应现象。

A.由图知道，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做切割磁感线运动时，

导体中有感应电流产生，这是电磁感应现象，故A符合题意；

B.图中是奥斯特实验，说明电流周围存在着磁场，故B不符合题意；

C.图中演示的是安培定则的应用，是螺线管通电后具有磁性，是电流的磁效应，故C不符合题意；

D.图中电路中有电源，演示的是通电导体在磁场中受力运动，故D不符合题意。

故选Ao

5、D

【解析】

【详解】

电流由下方流入，则由安培定则可知，螺线管上端为N极；因同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸

引，所以，两磁铁同名相对，相互排斥；当滑片P从a端向8端滑动过程中，滑动变阻器接入电阻减

小，电路中的总电阻减小，由/=?可知，电路中电流变大，即电流表的示数变大，小灯泡亮度增强；

A

此时条形磁铁受向上的力增强，弹簧长度变短，故ABC不符合题意，D符合题意。

故选Do

6、B

【解析】

【详解】

A.通电导体在磁场中的受力方向与导体中的电流方向和磁场方向有关，故A错误；

B.发电机工作时，消耗机械能，得到电能，是将机械能转化为电能，故B正确；

C.闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，就会产生感应电流，故C错误；

D.玩具电动车的电动机是利用通电导线在磁场中受力的作用的原理制成的，故D错误。

故选B。

7、C

【解析】

【详解】

光线是不存在的，所以我们研究光的传播时，引入光线，是利用的模型法

A.制作滑动变阻器时，发现导线太长，采取缠绕的方式，可以缩短导线所占的距离空间，采用的是缺

点列举法，故A不合题意；

B.研究串联电路的电阻时，引入“总电阻”的概念，采用的是等效替代法，故B不合题意；

C.用磁感线来描述磁场，采用的是模型法，故C符合题意；

D.通过加热时间的长短来比较吸热多少，这种方法叫转换法，故D不合题意。

故选Co

8、C

【解析】

【分析】

【详解】

A.分子间存在斥力，所以固体很难被压缩，故A不符合题意；

B.分子间有间隙，所以酒精和水混合后，总体积比各体积的和小，故B不符合题意；

C.小磁针具有磁性，能吸引磁性物质，当小磁针靠近不带磁性的磁性物质时，也会偏转，所以不能说

明所靠近的物体是磁体，故C符合题意；

D.因为蒸发可以吸热，刚洗完澡，身上的水蒸发吸热，所以感觉凉爽，故D不符合题意。

故选Co

9、C

【解析】

【详解】

小磁针静止时N极所指方向为该点的磁场方向，由此可知该磁体周围的磁感线方向是水平环形顺时针

方向，故ABD不符合题意，C符合题意。

故选C。

10、A

【解析】

【详解】

A.铜不可以被磁化，则选用铜质弦，电吉他不能正常工作，故A错误，符合题意；

B.取走磁体，就没有磁场，振弦不能切割磁感线产生电流，电吉他将不能正常工作，故B正确，不符

合题意；

C.增加线圈匝数，可增加电磁感应所产生的电压，在电路的总电阻不变时，可以增大线圈中的感应电

流，故C正确，不符合题意；

D.弦振动过程中，磁场方向不变，弦的运动方向会不断变化，则线圈中的电流方向不断变化，故D正

确，不符合题意。

故选Ao

二、填空题

1、不会会增大

【详解】

[1]当导体棒4?竖直向上运动时，导体的运动方向与磁感线方向平行，不切割磁感线，所以电路中没

有感应电流产生，灵敏电流计的指针不会偏转。

[2]当导体棒力3水平方向右运动，导体的运动方向与磁感线方向垂直，导体做切割磁感线运动，所以

电路中有感应电流产生，灵敏电流计的指针会偏转。

[3]若要增大灵敏电流计指针偏转的角度，则应该增大导体棒切割磁感线的速度，因为在单位时间内切

割的磁感线越多，产生的电流越大，灵敏电流计的指针偏转角度会变大。

2、南北

【详解】

[1][2]地球本身是一个大磁体，司南是用天然磁石磨制成的勺子，即其实质就是一块磁铁，在地球的

磁场中受到磁力的作用，其静止时其勺柄指向南方，即司南长柄所指方向是地理南极附近；地理上的

南极是地磁的北极，故长柄所指方向是地磁北极。

3^正减弱（变弱）

【详解】

[1]由图知道,小磁针静止时N极水平向左，根据磁极间的相互作用知道，通电螺线管的右端为N极，

左端为S极；根据安培定则，伸出右手握住螺线管，大拇指所指的方向为通电螺线管的N极，四指弯

曲指示电流的方向，则电源左端为正极，右端为负极。

[2]滑动变阻器滑片向左移动时;滑动变阻器接入电路中的电阻变大，电流变小，所以，通电螺线管的

磁性减弱。

4、电机械

【详解】

[1][2]电动机通电后高速转动，电流做功，电能转化为机械能。

5、电扬声器

【详解】

[1][2]电动机的工作原理是通电导体在磁场中受到力的作用，工作时将电能转化为机械能；与电动机

工作原理相同的有扬声器等。

三、计算题

1、BNS易被磁化高温或敲击

【解析】

【详解】

(1)A.永磁铁6对软磁铁力的斥力与体验者对软磁体的推力，作用在同一个物体上，所以两个力不

是一对相互作用力.

B.因为力的作用是相互的，永磁铁3对软磁铁力的斥力与软磁体对永磁铁的斥力，是相互作用力，故

B正确为答案.

C.永磁铁5对软磁铁/的斥力与体验者对软磁体的推力，两个力大小不相等，不是一对平衡力，故C

错误.

D.永磁铁8对软磁铁/的斥力与软磁体对永磁铁的斥力，是一对相互作用力，故D错误.

(2)同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，当永磁铁6和软磁铁/间相互排斥时，因为永磁体B的

右端是N极，所以此时软磁铁的左端是N极.当它们接近到一定距离时，两磁铁间相互作用变为吸引

时，则此时软磁铁力的左端是S极.

(3)与硬磁铁相比，软磁铁的突出特点是易被磁化.

如果一个软磁铁还留有磁性，把它的磁性消除或减弱的办法是：敲打和加热.

2、⑴0.6W；(2)0.08A；(3)1.32x10”

【解析】

【分析】

【详解】

解：（1）由图知，控制电路中吊、薛、电磁铁线圈串联，由表中数据知，当水箱内水位达到2米时，修

=600,控制电路中电流/a=0.1A,所以心的功率

4=/：(=(0.1A)2X60Q=0.6W

（2）当水位为2米时，根据串联电路特点和欧姆定律可得总阻值

U12V

4=--R=-------60c=60C

"-falr/arr0.1A

当水位1米时，由表格数据知，RH=90Q,由串联电路特点和欧姆定律可得线圈的电流

U12V

h----------------------------=0.08A

+RR60Q+90Q

（3）由工作电路知，注水和喷淋系统是并联的，注水系统从水位1米开始注水到2米，注水的总体积

2

ya=0.4rnx(2m-Im)=0.4m、

注水的同时喷淋系统一直工作，所以注水时间

0.4m3

tx=--------；------------；—=100s

10.005m3/s-0.001m3/s

水位从2米下降到1米，需要的时间

0.4m3,cc

t,=-----------=400s

20.001m3/s

所以注水系统与喷淋系统同时工作时，工作电路电流做的功

W=t/,/2r1=220Vx2Axl00s=4.4x10"J

喷淋系统单独工作时，工作电路电流做功

4

W'=(72/,r,=220VxlAx400s=8.8x10J

所以相邻两次开始给水箱注水的这段时间内，工作电路消耗的电能

W+W'=4.4X1o4J+8.8X104J=1.32x105J

答：(1)当水箱内水位达到2m时，控制电路中压敏电阻尼的功率为0.6W；

(2)当水箱内水位下降到1米时，通电电磁铁线圈的电流人为0.08A；

(3)相邻两次开始给水箱注水的这段时间内，工作电路消耗的电能为1.32X10)。

3、(1)24.2Q；(2)6.3X107；30℃；(3)160。；(4)若想温度加热到45℃时，自动进入保温状态，

应该减小滑动变阻器的电阻。

【解析】

【分析】

(1)在工作电路两电阻并联，同时工作时为加热模式，保温模式只有R接入电路中，根据甲中参数，先

计算总的功率，再根据电功率的公式计算总的阻值。

⑵由聆代计算加热过程消耗的电能；根据—£算出水升高的温度。

(3)由欧姆定律算出电路的总电阻，根据串联电路电阻的规律算出滑动变阻器的电阻。

(4)从图丙可知，要提高恒温箱的设定温度，就要增大热敏电阻的阻值；但为了使衔铁吸合工作电流即

线圈中的电流仍为30mA,根据欧姆定律就要减小滑动变阻器的电阻。

【详解】

解：(1)由题知，加热至40C时，控制电路中的弹簧会将衔铁拉起来，自动进入保温模式，由图乙知，

此时工作电路中只有吊接入电路；当温度降低时，控制电路中的电磁铁会将衔铁吸下来，进入加热模

式，由图乙知，此时工作电路中兄和心并联接入电路；所以总的功率

P尸P那年P保折2100W-100W=2000W

是的阻值

(220V)2

=24.2C

2OOOW

⑵加热5min消耗的电能

5

胪P加热片2100WX5X60s=6.3X10J

水升高的温度

。一6.3x105j

△t=—=-------：---------------30c

cm4.2xlO3J/(kg-C)x5kg

⑶温度加热至40℃时，此时电磁继电器线圈的电流达到30mA,由图丙知，此时热敏电阻尼的阻值为

40Q,电路的总电阻

滑动变