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1、人教版九年级物理第二十章电与磁专题攻克 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、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
2、互吸引D磁场对放入其中的物体有力的作用2、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3、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4、如图所示，旋转微型电扇的扇叶能使二极管发光，与
3、此工作原理相同的是（）ABCD5、以下说法中正确的是（）A磁场是真实存在的B磁感线是从磁场中实际存在的曲线C毛皮摩擦过的橡胶棒具有吸引铁钴镍的性质D小磁针N极在磁场中某点所受磁力的方向跟该点的磁场方向相反6、对如图所示的实例或实验解释正确的是（）A图中多个大功率用电器同时使用一个插线板不会有安全隐患B图中人站在绝缘板上，双手同时握住火线和零线不会触电C图中可用来演示电磁铁磁性强弱与电流大小的关系D图中可用来演示发电机原理7、通过实验研究得出导体中的电流与电压的关系的科学家是（）A安培B伏特C伽利略D欧姆8、关于电路的相关知识中说法正确的是（）A物理学规定只有正电荷定向移动才能形成电流B吊灯、教
4、室空调、电视机、发电机和电动机都是用电器C如果导体两端的电压为零，导体的电阻也为零D干木条、陶瓷、油和自行车轮胎都是绝缘体9、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、科学探究的过程通常有以下几个步骤：提出问题（或猜想）；实验探究；分析归纳；得出结论。为
5、了验证“铅球”是否由铁制作，某同学用磁铁吸了一下“铅球”。“吸一下”这一过程属于科学探究中的 _（选填序号）。2、如图所示的是为纪念发现“磁生电”现象的物理学家_而发行的一枚邮票，该发现导致了世界上第一台发电机的发明，从而把人类社会带进了电气化时代，发电机的工作原理是_。 3、小红按如图所示的电路进行实验。闭合开关后，螺线管的上端为_极，现在吸不起硬币，为了将螺线管下方的硬币吸起，她应当将滑动变阻器的滑片向_端移动。4、如图是某同学设计的红外线体温安检电路，闭合开关S1后，电磁铁的上端为 _极，若要求S1、S2闭合后，无人经过或体温低于37.3的人经过时仅绿灯亮，体温高于37.3的人经过时，红
6、灯亮且电铃响起，则采用的热敏电阻的阻值应随着温度升高而 _。5、如图甲所示使烛焰在光屏上成清晰的像，将烛焰远离凸透镜后，光屏上的像变模糊了，此时将一眼镜放置在凸透镜前，光屏上的像又清晰了，此过程模拟了_眼的矫正过程。如图乙所示装置闭合开关，电磁铁的下端为_极；当滑片P向_移动时，吊着磁体的弹簧将伸长。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，R为可变电阻， R1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
7、线圈电阻，已知当控制电路的电流达到0.04A时，继电器的衔铁被吸合；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，空气的密度，空气的比热容 。（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转化为恒温箱内空气的内能，若使恒温箱内空气温度从升高到，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的“恒温”时，可变电阻R应调节为多大？（4）如果需要将恒温箱内的下限温度设为的“恒温”，则应将可变电阻R调节为多大？这时“恒温”的上限温度是多少？2、为实现自动控制，小明同学利用电磁继电器（电磁铁线圈电阻不计
8、）制作了具有延时加热、保温、消毒等功能的恒温调奶器，其电路图如图甲所示。控制电路中，电压U13V，定值电阻R050，热敏电阻R阻值随温度变化的图像如图乙所示；工作电路中，电压U2220V，R1836，R244。已知恒温调奶器容量为2kg，水温达到80时衔铁会跳起。水的比热容为4.2103J/（kg）（1）请结合此电路，简要说明电磁继电器的工作原理。（2）求衔铁刚跳起时，通过电磁铁线圈的电流。（3）求工作电路在保温状态下的电功率。（4）当调奶器加满温度为25的水，加热元件工作500s后衔铁跳起，求此过程中水吸收的热量及恒温调奶器的加热效率。3、某直流电动机的铭牌上标有“220V 6.6kW”，电
9、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4、热带鱼需要在一定的温度范围才能正常的生长，如图甲是某同学家的水族箱工作原理图，水族箱内安装的电热丝R1上标有“220V 200W”的字样，Rx为热敏电阻，R2为滑动变阻器，当水面到达图中所示的位置，接触开关S1就会导通，水温由22升高到设定值28，开关S2断开，水温自然冷却到22时开关S2闭合，再次使水升温，水族箱循环工作使箱内水温稳定在热带鱼正常的生长范围之内，水温随时
10、间变化图像如图乙所示求：(1)热敏电阻Rx随温度的升高而_（选填“增大”或“减小”），理由是：_；(2)水族箱正常加热时，通过电热丝的电流是多少？_(3)该水族箱一天消耗的电能；_(4)若要将水族箱内的最高温度调至30，滑动变阻器R2的滑片应向_（选填“左”或“右”）移动。5、小明设计的一个温控电加热装置，原理如图所示，电压U1=6V，Rt为热敏电阻其阻值随加热环境温度的升高而增大电磁铁线圈电阻不计，当导线中的电流大于或等于10mA时，衔铁吸下与下触点A接触；当电流小于10mA时，衔铁松开与B触点接触，U2=220V，R1=48.4（1）衔铁刚被吸下时，求Rt的阻值（2）求该电加热器处于加热挡
11、时的电功率（3）若该电加热器的保温时功率是加热时功率的10%，求R2的阻值-参考答案-一、单选题1、C【解析】【详解】A条形磁体的中间磁性最弱，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。2、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
12、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，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。3、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。4、D【解析】【分析】【详解】微型电扇中装有电动
13、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。5、A【解析】【详解】A磁体周围存在磁场，磁场是真实存在的，故A正确，B为方便、形象地描
14、述磁场引入磁感线，磁感线并不存在，故B错误； C磁体具有吸引铁钴镍的性质，毛皮摩擦过的橡胶棒带负电荷，不是磁体，故C错误； D小磁针S极在磁场中某点所受磁力的方向跟该点的磁场方向相反，小磁针N极在磁场中某点所受磁力的方向跟该点的磁场方向相同，故D错误。故选A。6、D【解析】【详解】A图中多个大功率用电器同时使用一个插线板会造成电流过大，存在安全隐患，故A错误；B图中人站在绝缘板上，双手同时握住火线和零线会造成双线触电，故B错误；C图中可用来演示通电导体在磁场中受力，不是电磁铁磁性强弱与电流大小的关系，故C错误；D图中闭合电路的一部分导体在磁场中切割磁感线，导体中产生感应电流，这是电磁感应现象，
15、是发电机的原理，故D正确。故选D。7、D【解析】【详解】A安培发现了安培定则，故A不符合题意；B伏特发明了伏特电池，故B不符合题意；C伽利略发明了温度计，故C不符合题意；D欧姆发现了欧姆定律，即通过导体的电流与导体两端电压成正比，与导体的电阻成反比，故D符合题意。故选D。8、D【解析】【详解】A电荷的定向移动形成电流，无论正电荷还是负电荷，定向移动均能形成电流，故A错误；B吊灯、教室空调、电视机、发电机和电动机中，吊灯、教室空调、电视机和电动机在电路中都消耗电能，是用电器，而发电机是把其他形式的能转化为电能，不是用电器，故B错误；C因为电阻是导体的一种特性，与电压、电流大小无关，所以，如果导体
16、两端的电压为零，则导体的电阻不变，故C错误；D干木条、陶瓷、油和自行车轮胎都不易导电，均是绝缘体，故D正确。故选D。9、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。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电磁铁磁性的强
17、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、【详解】为了验证“铅球”是否由铁制作，用磁铁吸了一下“铅球”，根据磁铁具有吸引铁钴镍的性质便可知道“铅球”是否由铁制作。故“吸一下”这一过程属于科学探究中的实验探究。2、法拉第 电磁感应现象 【详解】1 “磁生电”是指电磁感应现象，是由英国科学家法拉第首先发现的。 2发电机的原理就是电磁感应现象，人们大量使用的电就是发电机提供的。3、N/北 右 【详解】1由图知道，电流从上端流入，下端流出，由安培定则知道，螺线管的上端为N极，下端为S极。2螺线管吸不起硬币，说明螺线管的磁性较弱，对硬币的引力较小；要想吸起硬币，需要增强螺线
18、管的磁性，螺线管的匝数一定，需要增大通过螺线管的电流，由欧姆定律知道，要减小滑动变阻器接入电路的电阻，所以，滑片应该向右移动。4、S 变小 【详解】1由图知，电磁铁中电流是从下端流入、上端流出，用右手握住螺线管，四指指向电流方向，则大拇指所指的电磁铁的下端为N极、上端为S极。2体温高于37.3的人经过时，则热敏电阻的温度高，此时红灯亮且电铃响起，说明电磁铁的磁性强，吸引衔铁，使得动触点与下面的静触点接触，原因是电路中的电流大、电阻小。可见，热敏电阻的阻值随着温度升高而变小。5、近视 S/南 左 【详解】1由题可知，将烛焰远离凸透镜，物距增大，像距应变小，放入眼镜后，像距不变，说明眼镜对光有发散
19、作用，则此眼镜为凹透镜，所以此过程模拟了近视眼的矫正过程。2由图可知，电流从电磁铁下端流入，上端流出，根据右手螺旋定则可知，如图乙所示装置闭合开关，电磁铁的下端为S极。3由上可知，电磁铁上端为N极，与上方吊着的磁体相互排斥，若吊着磁体的弹簧伸长，则排斥力减小，电磁铁磁性减弱，应该将滑片向左移动，增大滑动变阻器电阻，使通过电磁铁的电流变小。三、计算题1、 (1)4.55A (2)130s (3)450 (4) 150，57.1【解析】【详解】(1)根据PUI可得，通过加热器的电流(2)由得，空气质量mV1.30kg/m32m32.6kg空气吸收的热量加热器消耗的电能由WPt得，加热时间(3)由图
20、知t1100，Rt1400，此时通过线圈电流I10.04A，根据欧姆定律可得，控制电路的总电阻可变电阻R的阻值RR总Rt1R090040050450(4)当温度下限t250时，Rt2800，通过线圈电流I20.036A，根据欧姆定律可得，此时控制电路的总电阻此时可变电阻R的阻值由题意可知，温度升高到上限时，控制电路的电流达到0.04A，则控制电路的总电阻仍然为R总900，设此时温度升高到上限时，热敏电阻值为Rt3，则此时热敏电阻的阻值由图象可知热敏电阻的阻值和温度成反比，这时“恒温”的上限温度约为答：(1)通过加热器的电流4.55A；(2)加热器需正常工作130s；(3)可变电阻R调节到450
21、；(4)应将可变电阻R调节为150；这时“恒温”的上限温度约是57.1。2、（1）见详解；（2）0.02A；（3）55W；（4）84%【解析】【分析】【详解】解：（1）如图乙所示，温度升高时，电阻R的阻值增大，所以当温度比较低时，电阻R的阻值较小，控制电路中的电流较大，电磁铁把衔铁吸下来，工作电路中只有电阻R2接入；当温度较高时，电阻R的阻值较答，控制电路中的电流较小，复位弹簧把衔铁拉上去，工作电路中电阻R1和R2串联接入，根据可知，电压一定时，电路中的电阻越小，加热功率越大，故动触点与静触点a接触时，为保温电路，动触点与静触点b接触时，为加热电路。（2）如图乙所示，温度为80时，电阻R的阻值
22、为100，则此时通过电磁铁线圈的电流为（3）动触点与静触点a接触时，为保温电路，工作电路中电阻R1和R2串联接入，保温状态下的电功率为（4）由题意知，水温达到80时衔铁会跳起，则水吸收的热量为动触点与静触点b接触时，为保温电路，工作电路中只有电阻R2接入，加热状态下消耗的电能为此过程中水吸收的热量及恒温调奶器的加热效率为答：（1）电磁继电器的工作原理：见详解；（2）衔铁刚跳起时，通过电磁铁线圈的电流为0.02A；（3）工作电路在保温状态下的电功率为55W；（4）当调奶器加满温度为25的水，加热元件工作500s后衔铁跳起，此过程中水吸收的热量及恒温调奶器的加热效率为84%。3、（1）通电导体在磁
23、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：，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
24、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4、 增大 Rx增大，总电阻增大，总电流减小 电磁铁磁性减弱，S2断开 0.91A 4.8106 J 左【解析】【详解】(1)1由图可知，热敏电阻Rx与滑动变阻器R2和通电螺线管串联后接在5V的电源上：若热敏电阻Rx 随温度的升高而减小，根据电阻的串联，总电阻减小，由欧姆定律，电路的总电流变大，通电螺线管的磁性增强，衔铁S2被吸引，则R1所在加热电路连通，水厢内水温升高，因热敏电阻Rx 随温度的升高而减小，重复上面的过程，加热电路一直工作，不符合题意；若热敏电阻Rx 随温度的
25、升高（当温度从22升高到28）而增大，根据电阻的串联，总电阻减大，由欧姆定律，电路的总电流变小，通电螺线管的磁性减弱，衔铁S2在弹力的作用下切断路加热电路，加热电路停止工作，符合题意。(2)2正常工作时电热丝的电流：I= 0.91A(3)3由图乙可知，水族 箱 一个 循 环用 时 400 min，工 作一天，即24h，包含的工作循环=3.6个循环，前三个工作循环，每个工作时间（加热时间）为 100 min，第四个工作循环 所用时间为0.6400 min=240min故加热的工作时间仍为 100 min，总工作时间t=3100 min+100 min=400min消耗的电能W=Pt=200 W4
26、0060s=4.8106 J (4)4水温提高会使热敏电阻的阻值增大，根据I=在电路中电流一定时，故需减小滑动变阻器电阻，因此应将滑片向左移。5、（1）600（2）1000W（3）435.6【解析】【详解】(1)根据I=知，衔铁刚被吸下时,Rt的阻值：Rt=600；(2)要想让加热器有两个档位，需要使电路的电阻不同，需要将一个电阻短路，电路如下图所示：(3)由上图知,当环境温度低时,热敏电阻的电阻减小,电路的电流增大,电磁铁的磁性增强,衔铁被吸下时,衔铁与A接触,电阻R1被接入电路，电阻较小，处于加热状态，加热功率为：P加热=1000W；(4)当环境温度高时,热敏电阻的电阻增大,电路的电流减小,电磁铁的磁性减弱,衔铁被弹起时,衔铁与B接触,两电阻串联,处于保温状态,此时的功率是加热时功率的10%,即P保温=10%P加热=10%1000W=100W，此时电路的总电阻为：R=484，R2的阻值：R2=RR1=48448.4=435.6