《2022年人教版九年级物理第二十章电与磁综合测试试题(含解析).docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2022年人教版九年级物理第二十章电与磁综合测试试题(含解析).docx（19页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、人教版九年级物理第二十章电与磁综合测试 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、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
2、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（）ABCD2、如图所示是生活中常见的动圈式话筒。对着话筒说话时，声音使膜片振动，与膜片相连的线圈也一起振动，线圈在磁场中的运动能产生随着声音变化而变化的电流。动圈式话筒的工作原理是下列四幅图中的（ ）ABCD3、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4、如图是直流电铃的原理图。关于电铃工作时的说法不正确的是（）A电流通过电磁铁时，电磁铁有磁性且A端为N极B电磁铁吸引衔
3、铁，使电路断开C小锤击打铃碗发出声音，是由于铃碗发生了振动D小锤击打铃碗时，电磁铁仍具有磁性5、关于磁现象，下列说法中正确的是（）A条形磁体中间部位的磁性最强B用来描述磁场的磁感线真实存在C同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引D磁场对放入其中的物体有力的作用6、图所示的是一种温度自动报警器的原理图，在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，当温度达到90时，自动报警器报警。下列说法中正确的是（） A灯亮时表示报警器报警B温度达到85时，报警器中的灯亮同时铃响C报警器中水银温度计和电磁铁并联在电路中D报警器是利用电磁铁通电时有磁性、断电时磁性消失的特点工作的7、如图所示关于下列四
4、个实验的认识，正确的是（）A甲实验中通电螺线管左端是S极B乙实验说明导线的周围存在磁场C丙实验与发电机的原理相同D丁实验与电动机的原理相同8、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9、如图所示，旋转微型电扇的扇叶能使二极管发光，与此工作原理相同的是（）ABCD10、有位意大利物理学家通过反复实验，发现了摆的等时性原理，这位物理学家是（）A牛顿B伽利略C法拉第D奥斯特第卷（非选择题 70分）二、填空题（5小题，每小题4分，共计20分）1、阅读短文，回
5、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
6、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
7、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2、在市区沂蒙路“BRT”快速公交车道建设工程中为了保障各施工点的用电，使用了由柴油机和发电机组合而成的小型发电机组，如图所示。柴油机把燃料燃烧释放的内能转化为_能，提供动力带动发电机发电，其发电原理是_。3、为了防止考试作弊，监考人员利用手持式金属探测器对考生进行检查，如图所示当探测器靠近金属物体时，在金属导体中就会产生涡电流（感应电流），探测器发出警报。这种现象叫做 _现象。在生活中利用这个现象相同原理工作的物体还有 _。（填名称，只写一种）4、科学家在物理学领域里的每次重大发现，都有力地推动了人类文明的进程，比如：_改良了蒸汽机，有力
8、推动了工业的发展；_发现电磁感应现象，进一步揭示了电与磁的联系。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、科技小组的同学设计了如图甲所示的恒温箱温控电路，它包括控制电路和受控电路两部分，用于获得高于室温、且温度在一定范围内变化的“恒温”其中控制电路电源电压为36V，R为可变电阻，Rt为热敏电阻（置于恒温箱内），热敏电阻阻值随温度变化的关系如图乙所示，继电器线圈电阻R0为50已知当控制电路的电流达到0.04A时，继电器的衔铁被吸
9、合；当控制电路的电流减小到0.036A时，衔铁会被释放加热器的规格是“220V 1000W”，恒温箱内部空间大小是2m3，空气的密度是1.30kg/m3，比热容是103J/（kg）（1）如图甲所示状态，通过加热器的电流多大？（2） 加热器产生的热量有80%转化为恒温箱内空气的内能，若使恒温箱内空气温度从25升高到65，加热器需正常工作多长时间？（3） 若要使恒温箱内可获得上限为100的“恒温”，当可变电阻R调节到多大？ （4）如果需要将恒温箱内的下限温度设为50的“恒温”，则应将可变电阻R调节为多大？2、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
10、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、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？3、小明利用实验室的电磁继电器、热敏电阻R1、可变电阻器R2等器
11、件设计了一个恒温箱控制电路，如图所示其中“交流电源”是恒温箱加热器的电源（加热器在恒温箱内，图中未画出）；R1处于恒温箱内，如图是小明通过实验测得R1的阻值随温度变化的关系曲线；电磁继电器的电源电压U6 V，电磁继电器线圈的电阻可不计，通过实验测得当电流为40 mA时，电磁继电器的衔铁被吸合、恒温箱内的加热器停止加热，此时可变电阻R20 ，恒温箱可保持60 恒温（1）当恒温箱保持恒温60 时，热敏电阻R1的阻值是多少？（2）如果图中的“交流电源”的额定功率是1500 W，则它在正常工作情况下，每天加热50次，每次加热10min，则“交流电源”每天消耗电能多少千瓦时？（3）如果要使恒温箱内的温度
12、保持100，可变电阻R2的阻值应调为多少？4、在新能源时代，市场推出了一系列的电动汽车，如图表23是其中一款电动汽车的相关参数求：（1）这款车重量是多少？与一般汽车相比，电动汽车有什么优点？（2）这款车电机以额定功率以最大运行速度行驶时，最大可以提供多大的牵引力？5、为判断短跑比赛是否抢跑，某兴趣小组设计了如图“抢跑自动指示”电路其工作原理是：当运动员蹲在起跑器上后，先闭合S；发令时闭合S1，发令指示灯亮；运动员起跑后，装在起跑器上的压敏电阻R0因受到压力减小，其电阻改变，电磁铁线圈中的电流明显变大，S2被吸引而闭合，起跑器指示灯亮若起跑器指示灯比发令指示灯先亮，表示运动员抢跑（1）当S1处于
13、断开状态时，闭合S，若压敏电阻阻值变小，电磁铁的磁性强弱如何变化？ （2）已知发令控制电路电源电压U6伏，电磁铁线圈的电阻不计若运动员起跑后，压敏电阻R0的阻值为30欧，S和S1仍处于闭合状态，电磁铁线圈中的电流为0.25安，计算此时发令指示灯的功率（3）压敏电阻通常有两种类型：A阻值随压力增大而增大； B阻值随压力增大而减小则该模型的压敏电阻应选择哪种类型，结合电路简要说明理由： -参考答案-一、单选题1、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。2、D【解析】【详解】动圈式话筒工作
14、过程是：声波振动引起膜片振动带动线圈振动线圈切割永久磁体的磁场产生感应电流经放大传给扬声器。由此可知其工作原理是电磁感应现象。A此装置中有电源，即通电后，小磁针会偏转，说明通电导线周围存在磁场，是电流的磁效应，故A不符合题意；B该装置是研究电磁铁的磁性强弱的影响因素，利用电流的磁效应，故B不符合题意；C该装置是研究磁场对通电导体的作用，故C不符合题意；D此图中没有电源，当部分导体做切割磁感线运动时，电路中会产生感应电流，即电磁感应现象，故D符合题意。故选D。3、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
15、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。4、D【解析】【详解】A根据安培定则，右手握住螺线管，四指指向电流的方向，大拇指所指的方向为螺线管的N极，由此可判断出A端为N极，故A正确，不符合题意；B电磁铁向下吸引衔铁时，弹簧片与螺钉分开，电路断开，故B正确，不符合题意；C声音是由物体的振动产生的，小锤击打铃碗时发出声音，是由于铃碗发生了振动，故C正确，不符合题意；D衔铁被吸引时，小锤击打铃碗，电路断路，电路中没有电流，电磁铁失去磁性，故D错误，符合题意。故选D。5、C【解析】【详解】A条形磁体
16、的中间磁性最弱，两端磁性最强，故A错误；B磁感线是为了描述磁场分布而引入的，不是真实存在的，故B错误；C磁极间的相互作用规律是同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，故C正确；D磁场的基本性质是对放入其中的磁体产生磁力的作用，故D错误。故选C。6、D【解析】【详解】A如图，当温度达到90时，电磁继电器电路接通，电磁铁产生磁性，吸引衔铁向下运动，接通电铃，自动报警器报警，灯不亮，故A错误；B如图，当温度达到85时，电磁继电器电路断开，电磁铁失去磁性，衔铁在弹簧的拉力下向上运动，接通灯，灯亮，故B错误；C温度计在这里相当于一个开关，报警器中水银温度计和电磁铁串联在电路中，故C错误；D达到90或以上时，
17、连通继电器电路，电磁铁有磁性，吸引衔铁向下运动；低于90时，断开继电器电路，电磁铁失去磁性，衔铁在弹簧的拉力下向上运动，故D正确。故选D。7、C【解析】【详解】A电源右端是正极，电流从右端流入，左端流出，根据安培定则，将右手四指方向顺着电流方向握住通电螺线管，大拇指所指方向为通电螺线管N极，即左边为N极，故A错误；B如图是奥斯特实验，导线通电时小磁针发生偏转，表明通电导线周围存在磁场，这里的磁场是因为电流产生的，而不是导线，故B错误；C如图当线圈在磁场中做切割磁感线的运动时，由于电磁感应，线圈中产生电流，灯泡可以发光，是将机械能转化成了电能，属于发电机的原理，故C正确；D如图是电磁感应现象的实
18、验，是将机械能转化为电能，所以是发电机的原理图，故D错误。故选C。8、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知它的存在，故D正确。故选D。9、D【解析】【分析】【详解】微型电扇中装有电动机，电动机主要是由磁体和线圈组成，用手旋转叶片时，线圈恰好在磁场中做切割磁感线运动，此时会产生电流，发光二极管发光了，该现象是电磁感应现象。A图中导体通电后小磁针会偏转，说明通电导体周围有磁场，是奥斯
19、特实验，故A不符合题意。B图中是电磁继电器，其主要部件是电磁铁，利用的是电流的磁效应，故B不符合题意；C图中通电线圈在磁场中受力转动，是电动机的工作原理，故C不符合题意；D图中闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，电路中产生了感应电流可从电流表指针发生偏转来体现，这是电磁感应现象，故D符合题意。故选D。10、B【解析】【详解】A牛顿在伽利略笛卡儿、开普勒等人研究的基础上，采用归纳与演绎综合与分析的方法，总结出了普遍适用的力学运动规律，故A不符合题意；B伽利略是杰出的意大利科学家，年轻时，他通过观察教堂里吊灯的来回摆动，进而反复进行实验，发现了摆的等时性原理，故B符合题意；C法拉第发现了
20、电磁感应现象，故C不符合题意；D丹麦的物理学家奥斯特通过实验最早发现了电流周围存在磁场，揭示了电与磁之间的联系，故D不符合题意。故选B。二、填空题1、B 无 先变小，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
21、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，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
22、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。2、机械 电磁感应 【详解】1柴油机工作时，是将柴油燃烧时释放出的内能转化为汽车的机械能, 使得发电机能够发电。2在发电的过程中，消耗了机械能，转化为了电能，是利用了电磁感应原理。3、电磁感应 发电机 【详解】1金属探测器是将线圈靠近金属物体时，相当于闭合电路的部分导体在切割磁感线，从而产生了感应电流，探测器发出警报，这是利用电磁感应原理制成的。2发电机是根据电磁感应原理工作的。4、瓦特 法拉第 【详解】1 瓦特不是发明者，在他之前已经有人发明了蒸汽机，纽科门蒸汽机，他只是改良了蒸汽机，使得蒸汽机能够投入到实际生产中，有了很大
23、的实用价值。2法拉第发现了电磁感应现象，是指闭合回路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中就会产生感应电流。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）4.55A（2）130s（3）450（4）150
24、【解析】【详解】(1)由图甲所示电路可以知道，工作电路是通路，加热器处于加热状态受控电路电源电压为220V，加热器的规格“220V 1000W”，此时加热器在额定电压下工作，其电流为：(2) 恒温箱内空气温度从25升高到65需要吸收的热量为：设加热器需正常工作时间为t，则放出的热量为W=Pt（其中P=1000W），根据已知列方程如下：80%Pt=1.04105J，计算得t=130s；(3) 若要使恒温箱内可获得上限为100的“恒温”，欲使电流达到0.04A的最高衔接电流，控制电路的电阻应该为，读图乙可知100时热敏电阻的阻值为400，所以可变电阻R此时调节为：90040050=450；(4)
25、当获得最高温度为50时，欲使电流达到0.036A的最低释放电流，控制电路的电阻应该为，读图乙可知50时热敏电阻的阻值为800，所以可变电阻R此时调节为：100080050=150；2、 (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，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，
26、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。3、（1）150；（2）12.5kwh；（3）60【解析】【详解】（1）当恒温箱保持恒温60 时，控制电路中电流为I=40mA=0.04A因控制电路电源电压U=6V，所以控制电路中的总电阻为R总=150又因此时可变电阻R20 ，根据串联电路电阻关系R总=R1+R2，可得热敏电阻R1=R总-R2=150-0=150（2） “交流电源”每天加热的总时间为t=10
27、min50=600s50=3104s，则“交流电源”每天消耗电能为W=Pt=1500W3104s=4.5107J=12.5kWh（3）由题意可知，当恒温箱内温度达到100时，加热器停止加热、电磁继电器的衔铁被吸合，此时控制电路中电流为I=40mA=0.04A，即此时控制电路的总电阻仍然为R总=150由图像可知，当恒温箱内温度达到100时，热敏电阻R1阻值为90，则可变电阻R2的阻值应调为R2=R总-R1=150-90=604、（1）5000N ；优点是没有废气污染；（2）540N【解析】【详解】（1）这款车的重力：G=mg=500kg10N/kg=5000N；与一般汽车相比，电动汽车的优点是：
28、没有废气污染，噪音小；（2）电动汽车的最大行驶速度v=100km/h，电机额定功率P=15kW，由可得，汽车的牵引力：答：（1）这款车重量是5000N，电动汽车有没有废气污染，噪音小的优点；（2）这款车电机以额定功率以最大运行速度行驶时，最大可以提供牵引力为540N5、（1）变强；（2）0.3W；（3）选A，S处于闭合状态时，当运动员起跑后对压敏电阻的压力减小，起跑指示灯要亮，S2要被吸引，电磁铁的磁性要增强，通过线圈的电流应变大，压敏电阻阻值要减小，所以压敏电阻受到的压力减小时其电阻值也减小【解析】【详解】试题分析：（1）当S1处于断开状态时，闭合S，压敏电阻R0与电磁铁串联，若压敏电阻阻值
29、变小，电源电压不变情况下，由欧姆定律知通过电路的电流增大，电磁铁的磁性随电流的增大而增强；（2）发令控制电路电源电压U6伏，电磁铁线圈的电阻不计，则R0与灯泡串联若运动员起跑后，压敏电阻R0的阻值为30欧，则通过R0的电流I0=U/R0=6V/30=0.2A；S和S1仍处于闭合状态，电磁铁线圈中的电流为0.25A，即通过灯泡的电流IL=I-I0=0.25A-0.2A=0.05A；此时发令指示灯的功率P=UIL=6V0.05A=0.3W（3）选A，S处于闭合状态时，当运动员起跑后对压敏电阻的压力减小，起跑指示灯要亮，S2要被吸引，电磁铁的磁性要增强，通过线圈的电流应变大，压敏电阻阻值要减小，所以压敏电阻受到的压力减小时其电阻值也减小考点：电磁继电器；欧姆定律；