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1、人教版九年级物理第二十章电与磁同步测评 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、如图所示的物理现象涉及的物理知识正确的是（ ）A图甲：摩擦起电的实质是创造了新的电荷B图乙：家用电能表是一种测量电功率的仪
2、表C图丙：电动机正常工作时将机械能转化为电能D图丁：验电器的工作原理是同种电荷相互排斥2、下面所做探究实验与得出结论相匹配的是（）A托里拆利实验可以得出液体内部存在压强B奥斯特实验可以得出通电导体周围存在磁场C用小磁针探究磁体周围磁场的实验可以得出磁感线是真实存在的D探究带电体间的相互作用的实验可以得出同种电荷相互吸引，异种电荷相互排斥3、如图所示为家用吸尘器，其核心部件是一个能高速转动的电动机。下列关于吸尘器涉及的物理知识不正确的是（）A电动机的原理是磁场对电流有力的作用B电动机放在双层罩内，且罩体之间装有海绵，目的是减弱噪声C吸尘器工作时，将电能全部转化为机械能D“吸尘”的原理是流体压强与
3、流速的关系4、在一次课外实验活动中，一颗铁质的小螺丝钉掉入细小狭长的小洞中（如图）。小科设计了以下四种方案，其中不能取出小螺丝钉的是（）ABCD5、安培定则（右手定则）可以判断通电螺线管外部磁场的磁极，其实也可以用安培定则来判断通电直导线所产生的磁场方向，握住导线，让大拇指方向与电流方向相同，则四指方向为环形磁场方向，如图所示均为电流产生磁场的分布图，其中正确的是（）ABCD6、下列设备，利用电磁继电器工作的是（）A电磁起重机B直流电铃C动圈式话简D水位自动报警器7、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
4、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8、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（）ABCD9、某同学按照图甲所示连接好电路。闭合开关前，小磁针的指向如图甲所示；闭合开关，小磁针的偏转情况如图乙中箭头所示；只改变电源的正负极，再次进行实验，小磁针的偏转情况如图丙中箭头所示。下列结论中合理的是（）A由甲、乙两图可得导体的周围一定存在着磁场
5、B由甲、乙两图可得电流的磁场方向与电流方向有关C由乙、丙两图可得电流的磁场强弱与电流大小有关D由乙、丙两图可得电流的磁场方向与电流方向有关10、我国航母舰载机起飞，将使用电磁弹射器。电磁弹射器的弹射车与飞机前轮连接，并处于强磁场中，当弹射车内的导体通以强电流时，舰载机受到强大的推力而快速起飞。下列设备的工作原理与电磁弹射器的工作原理相同的是（）A电铃B电磁起重机C动圈式扬声器D动圈式话筒第卷（非选择题 70分）二、填空题（5小题，每小题4分，共计20分）1、实验发现，当两条平行放置的直导线a、b中通以相同方向的电流时，两根导线相互吸引，如图所示。使导线b受力的施力物体是_。如果只改变导线a中的
6、电流方向，两根导线间_（选填“有”或“没有”）作用力，你判断的依据是_。2、传感器是一种检测装置，能感受到被测量的信息，并能将感受到的信息按一定规律变换成电信号，实现“提醒”和“报警”功能，其中热敏传感器主要运用了热敏电阻来测量温度的变化。热敏电阻主要是由_（选填“半导体”或“超导体”）材料制成的。热敏电刚刚值随温度变化的曲线如图甲所示，图乙是由热敏电阻R1作为传感器制作的简单自动报警线路图，图中a、b为两个固定的金属片，d为铁片。为了使温度过高时发送报警信息，开关c应该接在_处（选填“a”或“b”）。3、如图为小强同学探究“让线圈转起来”的实验装置图，线圈能够转动的原理是_，这原理是物理学家
7、_最先发现的。在实验中，为了使线圈将能持续转动，可采取的方法是_，要使线圈转得更快些，采取的方法是_。4、如图所示，闭合开关，铁块、弹簧在图中位置静止，电磁铁的上端为_极（选填“N”或“S”），小磁针N极_时针旋转（选填“顺”或“逆”）；当滑动变阻器的滑片向右移动时，弹簧的长度将_（选填“变大”、“变小”或“不变”）。并在图上标出一端磁感线的方向_。5、做图示实验时的观察对象是_（小磁针/小灯泡），为了使实验现象明显，导线应_（东西/南北/任意方向）放置，利用此实验的结论制造出了_（电磁铁/电动机/发电机）。三、计算题（5小题，每小题10分，共计50分）1、某直流电动机的铭牌上标有“220V
8、6.6kW”，电动机线圈的电阻为0.5 （1）电动机的工作原理是什么？ （2）该电动机正常工作1h，消耗多少J电能？电动机线圈产生多少热量？ （3）在工作过程中，电动机因故障卡住无法转动，很快就闻到焦糊味道，请你从能量转化角度解释这个现象2、物体被照明的程度可用照度表示，单位是lx某光敏电阻的阻值随照度变化的关系如图所示，如图是一种灯光和电铃的控制电路图，要求当开关S闭合时，光敏电阻上的照度小于0.9lx只有灯L1亮，照度大于等于0.91x时，灯L2亮、电铃响已知控制电路的电源电压是220V，电磁继电器的线圈电阻可以忽略不计，其中电流达到20mA时才能把金属片吸下试通过计算说明在虚线框内并联接
9、入一个多大的电阻才能使控制电路正常工作 3、图甲是某小区高层住宅电梯结构的示意图，它主要是由轿厢、滑轮、配重、缆绳及电动机等部件组成，小明家住该小区某栋楼的16楼，他乘电梯从1楼匀速升到16楼用时50s，已知每层楼的高度为3m。小明重600N。轿厢重5400N，动滑轮和细绳的重力以及摩擦力均忽略不计，针对此时程，解答下列问题。(1)拉力F的功率为多大？(2)动滑轮A提升小明的机械效率为多少？(3)图乙是该电梯超载自动报警系统工作原理的示意图，在工作电路中，当电梯没有超载时，触点K与触点A接触，闭合开关S，电动机正常工作，当电梯超载时，触点K与触点B接触，电铃发出报警铃声，即使闭合开关S，电动机
10、也不工作，在控制电路中，已知电源电压为6V，保护电阻R2=100，电阻式压力传感器R1的阻值随乘客压力（F压）大小变化如图丙所示，电磁铁线圈的阻值忽略不计，当电磁铁线圈电流超过0.02A时，电铃就会发出警报声，若乘客人均重为700N，该电梯最多可以乘载多少人？4、阅读短文，回答问题 智能洁具（智能马桶、全自动洗碗机、智能浴缸等），具有温水洗净、暖风烘干、杀菌等功能，已进入百姓家庭某智能洁具为确保安全，插头带漏电保护装置，工作原理如图甲，连接洁具的火线与零线穿过环形铁芯，正常工作时，两线中的电流相等；若火线与零线中的电流不等，绕在铁芯上的线圈会产生电流，经放大后通过电磁铁吸起铁质开关S切断电源这
11、种洁具装有红外线感应装置，当人靠近时，感应装置自动升起洁具盖子；启动洗净功能，加热器将水快速加热至温控装置预设的温度，水泵喷水实施清洗，喷水杆采用纳米银（直径为纳米级的银单质）材料，杀菌效果好；清洗结束，暖风烘干机自动开启烘干功能下表为该洁具的部分参数（1）当图甲电磁铁线圈中电流从b流向a时，电磁铁下端是_极 （2）洁具正常工作，按最大喷水量用设定为38的温水清洗，加热器的效率为多少_ ？水的比热容c=4.2103J/（kg），室温为185、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U112V，R0为定值电阻，RF为压敏电阻，电磁铁线圈电阻忽略不计，压敏电阻
12、RF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U2220V。圆柱体水箱底面积S0.4m2，当水箱内的水位上升到2m时，通过电磁铁线圈的电流Ia0.1A，衔铁恰好被吸下，注水系统停止工作，此时电流表示数I11A，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I22A。水位/m0.250.500.751.001.251.501.752.002.25压敏电阻RF阻值/300200125907065626059（1）当水箱内水位达到2m时，控制电路中压敏电阻RF的功率为多少W？（2）当水箱内水位下降到1m
13、时，通电电磁铁线圈的电流Ib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0.001m3，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？-参考答案-一、单选题1、D【解析】【详解】A摩擦起电的实质是电荷的转移，不是创造了电荷，故A错误；B电能表是测量消耗电能即电功的仪表，故B错误；C电动机正常工作时将电能转化为机械能，故C错误；D当验电器带电时，两片金属箔由于带同种电荷相互排斥而张开，验电器的工作原理是同种电荷相互排斥，故D正确。故选D。2、B【解析】【分析】【详解】A托里拆利最早精确地测出了大气压的值，不是液体的压
14、强，故A不符合题意；B奥斯特实验说明通电导体周围存在磁场，故B符合题意；C磁感线是理想化的物理模型，磁感线实际上并不存在，故C不符合题意；D根据带电体间的相互作用的实验可以得出同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引，故D不符合题意。故选B。3、C【解析】【详解】A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A正确，不符合题意；B电动机放在双层罩内，且罩体之间装有海绵，目的是用海绵吸音在传播过程中减弱噪声，故B正确，不符合题意；C吸尘器工作时，主要将电能转化为机械能，由于电流具有热效应，还会将部分电能转化为内能，故C错误，符合题意；D“吸尘”的原理是通过改变吸尘器里面气体的流速，减小吸尘器
15、内部的气体压强，通过大气压强把灰尘压入吸尘器，故D正确，不符合题意。故选C。4、D【解析】【详解】A细线下端的磁体靠近小螺丝钉时，会吸引铁质小螺丝钉，从而取出小螺丝钉，故A不符合题意；B磁体能够吸引铁、钴、镍，磁体吸引铁棒而成为一个整体，靠近小螺丝钉时会吸引小螺丝钉，从而取出小螺丝钉，故B不符合题意；C铁棒被磁体磁化后具有磁性，靠近小螺丝钉时会吸引小螺丝钉而取出小螺丝钉，故C不符合题意；D磁体能够吸引铁、钴、镍，但不吸引铜，也不能磁化铜，所以不能取出小螺丝钉，故D符合题意。故选D。5、D【解析】【详解】AA图电流方向向上，由右手螺旋定则可得磁场为逆时针（从上向下看），故A错误；BB图电流方向向
16、下，由右手螺旋定则可得磁场为顺时针（从上向下看），故B错误；CC图中电流为环形电流，由右手螺旋定则可知，内部磁场应向右，故C错误；DD图根据图示电流方向，由右手螺旋定则可知，内部磁感线方向向右，故D正确。故选D。6、D【解析】【分析】【详解】A电磁起重机是利用电流磁效应工作的，只有一个电路，故A错误；B电铃是利用电流磁效应工作的，只有一个电路，故B错误；C如图的动圈式话，是利用电磁感应原理工作的，只有一个电路，故C错误；D如图，由容器、左侧电源和电磁铁组成的是控制电路，由灯和右侧电源组成的是工作电路，这是一个电磁继电器来控制的工作电路，故D正确。故选D。7、C【解析】【详解】A两灯各自的电压相
17、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C。8、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
18、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A。9、D【解析】【详解】AB当小磁针受到地磁场的作用时，一端指南一端指北如图甲，当导线中电流向左时，小磁针的N极向纸外偏转如图乙，所以，甲、乙两图可说明通电导体周围存在磁场，故AB不符合题意；CD乙丙只是改变了电流方向，没有改变电流大小，小磁针的偏转方向也会发生改变，即磁场方向发生了变化，所以结论为：电流产生的磁场方向跟电流方向有关，故D符合题意，C不符合题意。故选D。10、C
19、【解析】【详解】由题意可知，电磁弹射器的弹射车与飞机前轮连接，并处于强磁场中，当弹射车内的导体通以强电流时，即可受到强大的推力，由此可知其原理是通电导体在磁场中受力而运动。A电电铃的主要部件是电磁铁，利用电流的磁效应工作的，故A不符合题意；B电磁起重机的主要部件是电磁铁，是利用电流的磁效应工作的，故B不符合题意；C扬声器是将电信号转化成声信号，即其内部有磁铁和线圈，当线圈中通过变化的电流时，该线圈会在磁场中受力而有规律的振动，进而产生声音，故是利用通电导线在磁场中受力的作用的原理工作的，故C符合题意；D动圈式话筒工作时，声信号转化为电信号，是利用电磁感应的原理制成的，故D不符合题意。故选C。二
20、、填空题1、a 有 磁场对放入磁场的磁体有磁力的作用 【详解】1通电导线a的周围有磁场，通电导体b放在了通电导线a的磁场内，受到磁场的作用，两根导线相互吸引，b受到了a的吸引力，所以使导线b受力的施力物体是a。23a、b中有电流通过，则a、b的周围存在磁场，a、b相当于是一个磁体；如果只改变导线a中的电流方向，a的磁场方向发生了变化，a的磁场对b仍然有力的作用。2、半导体 a 【分析】（1）超导体在一定条件下电阻可以变成0，半导体的导电能力在导体和绝缘体之间，主要有硅和锗等材料构成，根据题目条件判断；（2）通过甲图观察温度升高时热敏电阻的阻值变化，然后再根据串联电路特点判断乙图左边电路中电流的
21、变化，进而得到电磁铁磁性的大小变化；再根据乙中如图判断铁皮d的运动方向，它向那边运动，开关c就应接在哪边，只有这样才能接通右边电路，发送信息。【详解】1热敏电阻的阻值受温度的影响而变化，因此它肯定是半导体。2观察甲图可知，当温度升高时热敏电阻阻值变小；因为热敏电阻R1与滑动变阻器串联，所以当R1的阻值变小时，总电阻变小，总电流变大，电磁铁的磁性变大；这时铁皮d会受到电磁铁的吸引向左移动与a接触，开关c只有与a接触，才能接通电路发送短信。【点睛】掌握串联电路的特点，了解电磁铁磁性的影响因素是解题的关键。3、通电导体在磁场中受力的作用 安培 将线圈引线一端接触支架的绝缘层全部刮掉，另一端刮掉半周
22、增大电流（或增强磁场） 【详解】12线圈能够转动的原理是通电导体在磁场中受力的作用，这原理是物理学家安培最先发现的，电动机就是根据这一原理制成的。34为了使线圈能持续转动，正确的刮漆方法应该是将线圈引线一端接触支架的绝缘层全部刮掉，另一端刮掉半周；此时这一部位相当于直流电动机中的换向器，当线圈刚转过平衡位置时，能自动改变线圈中的电流方向，从而使线圈持续转动。线圈受力的大小与电流大小和磁场强弱有关，电流越大，磁场越强，线圈受到的磁力越大，所以要使线圈转得更快些，采取的方法是增大电流或增强磁场。4、N 顺 变大 【详解】1根据安培定则可得，右手握住螺线管，四指指向电流的方向，大拇指指向螺线管的上端
23、为N极，下端为S极。2由磁极间的相互作用，同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引可知，螺线管的上端为N极，下端为S极，故磁针N极会向下转动即顺时针旋转。3若将变阻器的滑片P向右移动，滑动变阻器接入电路的电阻变小，所以电路中的电流变大，通电螺线管的磁性增强；故对铁块的吸引力增大，即弹簧长度应变大。4在磁体外部，磁感线的方向都是从N极指向S极。如图所示5、小磁针 南北 电磁铁 【详解】1从图中可以看到，闭合开关后，电路中有电流，小磁针会转动起来，这是因为通电导线周围存在磁场，这是验证奥斯特实验，而小灯泡的发光，不能得知相应结论，所以做图示实验时的观察对象是小磁针。2因为小磁针受到地磁场的作用，会指南北
24、方向，为了让这个偏转现象更加明显，应使电流产生的磁场方向是东西方向，这样只有通电导线南北放置，才能做到。3这个实验是电流的磁效应，利用这个实验的结论制造了电磁铁。三、计算题1、（1）通电导体在磁场中受到力的作用；（2）2.376107J；1.62106J；（3）线圈卡住无法转动，电能无法转化为机械能，消耗的电能全部转化为内能，因此产生大量的热，使电动机的温度升高，从而产生焦糊的味道【解析】【详解】（1）电动机的工作原理是：通电导体在磁场中受到力的作用；（2）电动机消耗的电能W=Pt=6.6kW1h=6.6kWh=6.63.6106J=2.376107J，根据P=UI可知电动机正常工作时的电流：
25、，线圈产生的热量Q=I2Rt=（30A）20.53600s=1.62106J；（3）线圈卡住无法转动，电能无法转化为机械能，消耗的电能全部转化为内能，因此产生大量的热，温度迅速升高，使电动机的温度升高，从而产生焦糊的味道【点睛】解决本题的关键知道电动机是非纯电阻电路，线圈产生的热量小于电动机正常工作时消耗的总电能2、在虚线框内并联接入一个24.4k的电阻才能使控制电路正常工作【解析】【详解】由图1知道，当照度等于0.91x时，电阻为20k，则通过光敏电阻的电流是：I光 =U/R光=220V/20103=0.011A；根据并联电路电流的特点知道，通过并联电阻的电流是：IR =I-I光=0.02A
26、-0.011A=0.009A；所以，虚线框内需要并联的电阻的阻值是：R=U/IR=220V/0.009A24400=24.4k点睛：本题考查的是电磁继电器的组成、原理和特点，解题的关键是分析清楚电路结构、由图象获取所需信息、应用并联电路特点与欧姆定律解题3、 (1)；(2)10%；(3)12人【解析】【详解】(1)根据动滑轮的特点可知细绳拉力大小轿厢上升的高度拉力移动距离拉力做的功拉力的功率(2)滑轮提升小明做的有用功动滑轮A提升小明的机械效率(3)由欧姆定律可得，电路总电阻此时压力传感器的电阻值根据图像可知此时的最大压力为9000N，则电梯承载的人数人答：(1)拉力F的功率为；(2)动滑轮A
27、提升小明的机械效率为10%；(3)该电梯最多可以乘载12人。4、 S 80%【解析】【详解】（1）在图甲中，当电流从b流向a时，运用安培定则，即用右手握住螺线管，让四指指向螺线管中电流的方向，则大拇指指向上端，即a端是N极，下端为S极（2）根据表格数据，假设清洗1min，最大喷水量是1.2L，由=m/V可知，喷出水的质量是：m=V=1103 kg/m3 1.210-3 m3 =1.2kg，水吸收的热量是：Q=cm（t-t0 ）=4.2103 J/（kg）1.2kg（38-18）=1.008105 J，由P=W/t知道，加热器加热1min消耗的电能是：W=Pt=2100W60s=1.26105
28、J，所以，加热器的效率是：=Q/W100%=1.008105J/1.26105J100%=80%5、（1）0.6W；（2）0.08A；（3）1.32【解析】【分析】【详解】解：（1）由图知，控制电路中R0、RF、电磁铁线圈串联，由表中数据知，当水箱内水位达到2米时，RF60，控制电路中电流Ia0.1A，所以RF的功率（2）当水位为2米时，根据串联电路特点和欧姆定律可得R0阻值当水位1米时，由表格数据知，RF190，由串联电路特点和欧姆定律可得线圈的电流（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，注水的总体积注水的同时喷淋系统一直工作，所以注水时间水位从2米下降到1米，需要的时间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喷淋系统单独工作时，工作电路电流做功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答：（1）当水箱内水位达到2m时，控制电路中压敏电阻RF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Ib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1.32105J。