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1、人教版九年级物理第二十章电与磁专项攻克 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、下列关于磁场的描述，正确的是（）A磁场是由无数条磁感线组成的B地理S、N极与地磁S、N极完全重合C小磁针静止时，S极的指向
2、与该点磁场方向相同D磁场看不见摸不着，但是可以借助小磁针感知它的存在2、如图所示的实验装置中，能说明电动机工作原理的是（）ABCD3、安装直流电动机模型时，要改变直流电动机的转动方向，可以（）A改变电流大小B将磁体的N、S极对调C改变磁性强弱D将电源的正、负极和磁体的N、S极同时对调4、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5、图是一种手压电筒，按压手柄，塑料齿轮带动线圈内磁性飞轮高速旋转，使灯泡发光。图中能反映这
3、一过程工作原理的是（）ABCD6、我国高铁动车组普遍采用了再生制动技术：动车到站前停止供电，动车继续向前运行电机逆转产生电流并输入电网。下图与再生制动技术工作原理相同的是（）ABCD7、如图所示，教室黑板上有一只“不掉”的黑板檫，一些同学认为这个黑板檫有磁性，有同学指出：“我们可以用黑板檫去吸一吸大头针”。 “吸一吸大头针”这一过程属于科学探究中的（）A进行实验B猜想与假设C评估D结论8、小冬学习磁学知识后，想硏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（）ABCD9、为了判断一根
4、钢棒是否有磁性，小明进行了如下几组小实验。其中不能达到目的的是（）A让钢棒靠近铁屑，铁屑被吸引，则钢棒具有磁性B用细线将钢棒吊起来，使它能在水平面内自由转动，静止时总是指南北方向，则钢棒具有磁性C让小磁针靠近钢棒，若钢棒与小磁针相互排斥，则钢棒具有磁性D让小磁针靠近钢棒，若钢棒与小磁针相互吸引，则钢棒具有磁性10、下列关于电和磁的说法正确的是（）A铁和铝都能够被磁体吸引B磁感线是磁体周围真实存在的曲线C奥斯特实验说明电流的周围存在着磁场D电磁铁磁性的强弱只与电流的大小有关第卷（非选择题 70分）二、填空题（5小题，每小题4分，共计20分）1、在都江堰研学活动中，小罗用名为指南针的手机指引方向，
5、如图甲所示，当“小磁针”静止时，其上部指向南方，说明“小磁针”的上部是 _极；小罗将这个打开后，放在如图乙所示的电磁体左方，仍呈现如图甲所示的指向，则电源的下部为 _极。2、司南是我国古代四大发明之一。论衡中记载：“司南之构，投之于地，其柢指南”。如图所示，“柢”即握柄，是磁体的_（选填“N”或“S”）极，静止时指向地磁场的_（选填“南”或“北”）极。指南针放在通电导线附近发生了轻微偏转，是因为_产生了磁场。3、如图所示的实验最早是_（填物理学家）完成的，为了使实验现象明显，导线应_（选填“东西”或“南北”或“任意方向”）放置，实验结论是通电导线周围存在_，如果移走小磁针，导体周围_（选填“存
6、在”或“不存在”）磁场。利用此实验的结论制造出了_（选填“电磁铁”、“电动机”或“发电机”）。4、首位揭示电与磁的奥秘的物理学家是_，法拉第发现了_现象。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、小明在研究性学习活动中，查阅到一种热敏电阻的阻值随温度变化的规律如 下表，并将该型号的热敏电阻应用于如图所示由“控制电路”和“工作电路”组 成的恒温箱电路中。温度/C3040506070热敏电阻阻值 R1/350300250210175“控制电路”由热敏电阻R1
7、、电磁铁（线圈阻值R0=50）、电源 U1、开关等组成，当线圈中电流大于或等于20mA 时，继电器的衔铁被吸合，右边工作电路则断开；“工作电路”由工作电源U2（U2=10V）、发热电阻R2（R2=5）、导线等组成。问： (1)工作电路工作时的电流为多大？(2)电阻R2的发热功率为多大？(3)若恒温箱的温度最高不得超过50C，则控制电路的电源电压U1最小值为多大？2、硫化镉（CdS）是一种光敏材料，其电阻值R随光照强度E（E越大表示光照越强，其国际单位为cd）的变化如图2所示某展览厅（如图1所示）为保护展品采用这种材料设置了调光天窗当外界光照较强时，启动电动卷帘适时调整进光量；当外界光照较弱时，
8、自动启动节能灯给予补光调光天窗的电路原理如图3所示，R0为定值电阻，R为CdS电阻，P为电磁铁，其线圈电阻RP为10，当电流达到0.06A时能吸合衔铁已知电源电压U112V，U2220V，则：（1）图2中R随光照强度E变大而_（选填“增大”或“减小”）（2）图3中的L代表的是并联安装在展厅内的10盏“220V 10W”节能灯，这些节能灯同时正常工作4小时，共消耗电能_kWh（3）若要缩短节能灯点亮的时间，可换用阻值较_（选填“大”或“小”）的R0（4）当外界光照强度达到1cd时，电动卷帘便开始工作，求R0的阻值_3、现在电动自行车、电动汽车逐渐普及，它们都采用电动机来获得动力某直流电动机的铭牌
9、上标有“220V 5.5kW”，电动机线圈的电阻为0.4（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4、小华组装了一台直流电动机模型，她将电动机模型接入如图（a）所示的电路中，已知电源电压U=3V，并保持不变，线圈电阻R=15，接通电路后，电动机正常转动，电流表读数I=08A，已知电动机正常工作时的能量转化关系如图（b）所示，摩擦不计，求：（1）电动机正常转动1min消耗的电能W和线圈产生的热量Q（2）电动机输出的机械功率P（3）电动机能量转换效率
10、5、在图中标出磁感线的方向和小磁针的N极( )-参考答案-一、单选题1、D【解析】【详解】A磁感线是为了描述磁场而假想的线，并不是实际存在的，故A错误；B地磁场的北极在地理南极附近，地磁场南极在地理北极附近，地磁场的两极与地理的两极相反，且与地球的两极并不完全重合，故B错误；C将可自由转动的小磁针放在磁场中某一点静止时，小磁针N极指向为该点的磁场方向，故C错误； D磁场是看不见的，对放入其中的磁体有力的作用，故可通过小磁针感知它的存在，故D正确。故选D。2、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
11、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。3、B【解析】【详解】AC电动机的转动方向跟电流方向和磁场方向有关，和电流大小、磁性强弱无关，故AC不符合题意；BD要想改变电动机的转动方向，可对调磁铁两极或改变线圈中电流的方向，二者同时改变时，电动机转动方向不变；故B符合题意，D不符合题意。故选B。4、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
12、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C。5、B【解析】【分析】【详解】A手压电筒，按压手柄，塑料齿轮带动线圈内磁性飞轮高速旋转，使灯泡发光，是电磁感应现象，A图中，通电导线周围小磁针发生偏转，说明通电导线周围存在磁场，不可以反映手压电筒工作原理，故A不符合题意；BB图中，导体棒在磁场中做切割磁感线运动，电表指针发生偏转，是电
13、磁感应现象，可以反映手压电筒工作原理，故B符合题意；CC图中，闭合开关后，导体棒运动，说明通电导线在磁场中会受到力的作用，不可以反映手压电筒工作原理，故C不符合题意；DD图中，套有线圈的铁钉可以吸引大头针，说明电流的磁效应，不可以反映手压电筒工作原理，故D不符合题意。故选B。6、A【解析】【详解】动车原来是运动的，即到站前先停止供电，虽然没有动力，但由于惯性，动车能继续运动；动车在继续向前运动时，电机线圈随车轮转动并在磁场中切割磁感线运动，进而产生感应电流，该现象就是电磁感应现象，即再生制动技术工作原理是电磁感应现象；A该实验中无电源，当闭合电路中的导体棒在磁场中做切割磁感线运动时，会产生感应
14、电流，这是电磁感应现象，故A符合题意；B该实验是奥斯特实验，说明了电流的磁效应，故B不符合题意；C该实验是探究影响电磁铁磁性强弱的因素，故C不符合题意；D该实验说明通电导体在磁场中受到力的作用，故D不符合题意。故选A。7、A【解析】【详解】利用磁铁吸引铁的性质， “吸一吸大头针”这一过程是对猜想正确性的验证，属于科学探究中的进行实验环节。故选A。8、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。9、D【解析】【详解】A磁体能够吸引铁屑，没有磁性的钢棒则没有吸引铁屑的能力，所以铁屑被吸引能说
15、明钢棒具有磁性，故A不符合题意；B磁体具有指示南北的性质，不具有磁性的钢棒没有指示南北的能力，所以钢棒能指示南北可以说明其具有磁性，故B不符合题意；C钢棒与小磁针相互排斥，说明钢棒与小磁针靠近的一端为同名磁极，说明钢棒有磁性，故C不符合题意；D若钢棒没有磁性，当它靠近小磁针时，钢棒与小磁针也会互相吸引，所以钢棒与小磁针相互吸引不能能说明钢棒具有磁性，故D符合题意。故选D。10、C【解析】【详解】A磁体能够吸引铁钴镍，但不能吸引铝，故A错误；B磁感线是人们为了描述磁体周围空间磁场的情况，假想出来的一些闭合曲线，并不是真实存在的，故B错误；C奥斯特实验说明电流的周围存在着磁场，故C正确；D电磁铁磁
16、性的强弱既与电流的大小有关，还与线圈匝数有关，故D错误。故选C。二、填空题1、S 正 【详解】1地磁场的N极在地理南极附近，其S极在地理北极附近，小磁针的N极指向地磁场的S极，小磁针的S极指向地磁场的N极，所以“小磁针”的上部是S极。2根据异名磁极相互吸引可知，电磁铁的上端为N极，下端为S极；根据安培定则可知，用右手握住螺线管，大拇指指向上方，四指环绕的方向就是电流方向，由此可知电流从下端流入，上端流出，则电源的下部为正极。2、S 北 电流 【详解】1磁勺的勺柄指南，根据地理的南极是地磁的N极，异名磁极相互吸引，因此勺柄为该磁体S极。2地磁场的北极在地理南极附近，地磁场南极在地理北极附近，静止
17、时指南针指向磁体的S极，即地磁场的北极。3指南针放在通电导线附近发生了轻微偏转，说明指南针受到磁场作用，说明通电导体周围存在磁场，也就是电流周围存在磁场。3、奥斯特 南北 磁场 存在 电磁铁 【详解】1如图所示的实验最早是奥斯特发现的，当导线中通过电流时，它下方的磁针发生了偏转，证实了电流周围存在着磁场。2导线应该与磁针平行，而磁针静止时指的是南北方向，为避免地磁场对实验的影响，故导线也应该是南北方向。3实验结论是通电导线周围存在磁场，让磁针发生偏转。4不论有没有小磁针，通电导线周围都存在磁场。5有电流时有磁性，没有电流时就失去了磁性，我们把这种磁体称为电磁铁，故利用此实验的结论可以制造出了电
18、磁铁。4、奥斯特 电磁感应 【详解】12奥斯特发现了电流的磁效应，首次揭示了电和磁的联系；法拉第发现了电磁感应现象，进一步揭示了电和磁的联系。5、电 扬声器 【详解】12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、 (1)2A；(2)20W；(3)6V【解析】【详解】解：(1)工作电路中，电源电压U2=10V发热电阻R2=5则工作电路工作时的电流(2)电阻R2的发热功率P2=U2I2=10V2A=20W(3)当线圈中的电流I1=20mA=0.02A时，继电器的衔铁被吸合，右边工作电 路断开，此时控制电路的电源电压最小
19、，由表格数据可知，当恒温箱的温度为50C时，热敏电阻的阻值 R1=250因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，根据可得控制电路的最小电源电压U1=I1(R1+R2)=0.02A(250+50)=6V答：(1)工作电路工作时的电流为2A；(2) 电阻R2的发热功率为20W；(3)若恒温箱的温度最高不得超过50C，则控制电路的电源电压U1最小值为6V。2、 减小 0.4 小 70【解析】【分析】（1）由图2可知，电阻值R随光照强度E的变化规律；（2）先求出10盏节能灯的总功率，又知道正常工作时间，根据WPt求出这些节能灯共消耗电能；（3）为缩短路灯点亮时间，在设置时将光敏电阻的光照强度减小，结合图象
20、和电磁铁能吸合衔铁的电流不变，利用欧姆定律判断即可；（4）当外界光照强度达到1cd时，根据图象可以看出R的阻值，根据欧姆定律的变形公式求出总电阻，再利用串联电路电阻特点求出R0的阻值【详解】（1）由图2可知，R随光照强度E变大而减小（2）10盏节能灯的总功率：P10P11010W100W0.1kW，则这些节能灯同时正常工作4小时消耗的电能：WPt0.1kW4h0.4kWh（3）若要缩短节能灯点亮的时间，即当外界光照更弱时，电磁铁才能吸合衔铁，节能灯才能工作；由图2可知，当光照强度E减小时，R的阻值变大，而电磁铁能吸合衔铁的电流不变，电源电压不变，则电路总电阻不变，故应换用阻值较小的R0（4）当
21、外界光照强度达到1cd时，由图2可知，R120，当电动卷帘便开始工作，电磁铁能吸合衔铁的电流I0.06A，由得，电路总电阻：R总200，根据串联电路电阻规律可知，R0的阻值：R0R总RRP2001201070【点睛】本题主要考查光敏电阻的特点、电功的计算、串联电路的特点及欧姆定律的灵活运用等知识，关键能从图象上找出有用的信息，并弄清楚电磁继电器的工作原理，有一定的综合性3、（1）通电导体在磁场中受到力的作用；（2）1.98107J 9105J；（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，使线圈的温度迅速升高【解析】【详解】分析：（1）电动机的工作原理
22、可由电与磁的知识得出；（2）消耗的电能可由公式W=Pt得出，因为电动机的额定功率可通过铭牌得出，时间是1小时；电动机线圈产生的热量只能由焦耳定律求出，因为此时电流做的功并不都用来转化为热能，而将大部分的电能转化为机械能，只有少部分转化为热能，但焦耳定律的公式中需要有电流，故再由额定电压和额定功率计算出额定电流来，再通过焦耳定律求出线圈产生的热量；（3）如果电动机被卡住而不能转动，说明电能不再转化为机械能，而全部转化为热能，电动机因为短时间内放出大量的热而很快就闻到了焦糊的味道（1）通电导体在磁场中受到力的作用；（2）电动机消耗的电能WPt5.5kW1h5.5kWh5.53.6106J=1.98
23、107J由公式PUI得，通过电动机的电流I25A；由焦耳定律可知 QI2Rt=（25A）20.43600s=9105J；（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，使线圈的温度迅速升高考点：电动机的工作原理，焦耳定律4、 (1)电动机正常运转时消耗的电能为144J，线圈产生的热量为57.6J；(2)电动机输出的机械功率为1.44W；(3)电动机的能量利用率为60%【解析】【分析】（1）题目中告诉我们电压和电流以及时间，我们可以直接利用WUIt求出电功，电机不转时：由I求得电动机线圈的电阻，再由焦耳定律求产生的热量（2）由能量的转化与守恒可知，电机输出
24、的机械功为电机正常运转时消耗的电能减去线圈产生的热量，再利用P可求得机械功率（3）由能量转化与守恒知，电能转化为机械能与内能，再根据公式100%计算能量利用率【详解】(1)t1min60s，电机正常运转时消耗的电能：WUIt3V0.8A60s144J.线圈产生的热量QI2Rt(0.8A)21.56057.6J，(2)由能量守恒定律得，电机输出的机械功W1WQ144J57.6J86.4J,机械功率P1.44W;(3)由能量转化与守恒知，电能转化为机械能与内能，能量利用率：100%100%60%.5、【解析】【分析】在磁体外部磁感线总是由N极指向S极，据此标出磁感线的方向；由磁极间的相互作用规律知，小磁针的左下端为N极，右上端为S极【详解】在磁体外部磁感线总是由N极指向S极，所以图中磁感线的方向是向左的；根据同名磁极相互排斥、异名磁极相互吸引可知，小磁针的左下端为N极，右上端为S极，如下图所示；【点睛】本题考查了磁极间的相互作用规律及磁感线的特点；磁极间的相互作用规律：同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引