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1、人教版九年级物理第二十章电与磁同步练习 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，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b端滑动过程中，会出现的现象是（）A电流表示数变
2、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2、下列有关电学知识说法正确的是（）A电功率越大，电流做功就越多B灯泡的额定功率越大，灯泡越亮C将标有“12V 12 W“和“24 V 12 W“的两个灯泡与36 V电源串联，两灯均能正常发光D电风扇工作时，主要是电能转化为机械能3、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4、安
3、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5、如图所示，两根绝缘细线悬挂着的导体ab，放在U形磁铁中央，ab两端连接着导线，若要探究发电机的工作原理，虚线方框中接入的实验器材是（）A电源B电流表C定值电阻D滑动变阻器6、下列说法中正确的是（）A磁感线是磁场中真实存在的一些曲线，还可以通过实验来模拟B磁体周围的磁感线从磁体的N极出来，回到磁体的S极，构成闭合曲线C磁感线上某一点的切线方向与放在该点的小磁针静止时南极所指的方向相同D磁感线分布越密的地方，其磁场越弱7、如图是灵敏电流计内部结构示
4、意图，当有电流通过灵敏电流计中的线圈时，线圈就会带动指针发生偏转。在如图所示的实验中，与灵敏电流计工作原理相同的是（）A电磁铁磁性的强弱与线圈匝数有关B通电后导体在磁场中由静止开始运动C闭合回路的一部分导体切割磁感线产生电流D通电导线下方的小磁针发生偏转8、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9、磁悬浮列车将为交通运输事业开辟一方崭新的天地。下面有关它的说法中不正确的是（）A通过列车底部和下方轨道间的磁极互相作用，可使列车悬浮B为产生极强的磁场使列车悬浮，制作电磁铁的线圈
5、宜选用超导材料C由于列车在悬浮状态下行驶，因而一定做匀速直线运动D列车悬浮行驶时，车体与轨道间无阻力、无震动、运动平稳10、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、如图所示是一款自动清洁地面的扫地机器人，它主要是利用电动机来工作的，其中电动机的原理如图_（选填“甲”或“乙”）。人可以利用遥控器操控它的工作状态，遥控器是利用_（选填“超声波”或“红外线”）向机器人发
6、送指令的。2、英国物理学家_发现了电磁感应现象，验电器的原理是_。放在水平桌面上能水平自由转动的小磁针静止时，磁针的S极总是指向南方，是因为地球周围存在_，根据这个原理我国最早发明了_。3、如图是小敏探究通电螺线管外部的磁场分布的实验装置（小磁针黑端为N极）。（1）闭合开关，小磁针将_（选填“顺时针”或“逆时针”）转动；（2）在通电螺线管四周不同位置摆放多枚小磁针后，小敏发现通电螺线管外部的磁场与_磁体的磁场相似。（3）若小敏想增强通电螺线管的磁场，可以采取的措施是_。（只填一种，合理即可）4、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_最先发现的
7、。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_。5、如图所示的实验装置可以探究_实验，小梦想再利用此装置探究磁场对电流的作用，需要增加的器材是_。三、计算题（5小题，每小题10分，共计50分）1、某家用电热水器，其工作模式和相关参数如下表所示。图为电热水器的原理图，包括工作电路和控制电路两部分，通过电磁继电器自动控制电热水器实现加热状态和保温状态的挡位变换。R0、R1为电热丝，R2为滑动变阻器，R为热敏电阻（置于电热水器内），其阻值随温度的升高而减小。红灯、绿灯是电热水器工作时的指示灯，忽略指示灯对电路的影响。(1)分析说明当绿灯亮时，电热水器处于保温
8、状态还是加热状态?(2)R1工作时的电阻是多大?(3)该电热水器处于加热状态时，工作4.2min，可使1L水的温度升高40，则该电热水器的效率是多少?，计算结果精确到0.1%电源220V 50Hz加热功率800W保温功率40W水容量1.0L2、如图为小颖同学设计的电热水器的原理图，该电热水器具有加热、保温功能如图中电磁继电器(线圈电阻不计)、热敏电阻R、保护电阻R0、电压恒为6V的电源U1、导线等组成控制电路当电磁铁线圈中的电流I10mA时，继电器上方触点和触点c接通，电热水器工作电路中的电流为1A；当电磁铁线圈中的电流I 10mA时，电磁铁的衔铁被吸下，继电器下方动触点和静触点a、b接通，电
9、热水器工作电路的功率为2200W热敏电阻R随温度变化的规律如图，热敏电阻和加热电路中的三只电阻R1、R2、R3均置于储水箱中，其中电阻R2、R3在图中的虚线框内未画出已知R133、R266、U2220V（1）衔铁正好被吸下时，控制电路的总电阻为多少？（2）若R0为200，衔铁正好被吸下时储水箱中水温是多少? （3）求出电阻R3的阻值，计算并画出虚线框内的电路，标明电阻名称3、阅读下面短文，回答问题电饭锅的温控开关19世纪末，著名物理学家皮埃尔居里在自己的实验室里发现磁石的一个物理特性，就是当磁石加热到一定温度时，原来的磁性就会消失。后来，人们把这个温度叫“居里点”。磁芯温度一旦超过其居里温度，
10、磁芯的电磁效应已无法起到作用。不同材质的磁芯所承受的居里温度不固定。在电饭锅的底部中央装了一块永久磁环和一块居里点为103的磁性材料。当锅里的水分干了以后，食品的温度将从100上升。当温度到达大约103时，由于被磁铁吸住的磁性材料的磁性_，磁环的吸引力_（小于/大于/等于）其上的弹簧的弹力，电源开关被_。4、如图，使线圈位于两磁极间，通电后，图甲ab 段导线受磁场力的方向向上，用箭头在图乙、丙中，标出ab 段导线所受磁场力的方向5、图甲是温度自动报警器控制电路中，电源电压U控=5V，热敏电阻R2的阻值与温度的关系如图乙所示；工作电路中，灯泡L标有“9V 0.3A”的字样，R4为电子嗡鸣器，它的
11、电流达到某一固定值时就会发声报警，其阻值R4=10在R2温度为20的情况下，小明依次进行如下操作：闭合开关S1和S2，灯泡L恰好正常发光，此时R0的电功率为P0；将R1的滑片调到最左端时，继电器的衔铁刚好被吸下，使动触点与下方静触点接触；调节R3的滑片，当R3与R4的电压之比U3：U4=4:1时，电子嗡鸣器恰好能发声，此时R0的电功率为，已知电源电压、灯丝电阻都不变，线圈电阻忽略不计求：（1）灯泡L的额定功率；（2）当衔铁刚好被吸下时，控制电路的电流；（3）将报警温度设为50时，R1接入电路的阻值；（4）工作电路的电源电压Ux-参考答案-一、单选题1、D【解析】【详解】电流由下方流入，则由安培
12、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b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；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D。2、D【解析】【详解】A由 得，电功率越大，电流做功不一定多，故A错误；B决定灯泡亮度的是实际功率，用电器的实际功率不一定等于其额定功率，灯泡的额定功率越大，灯泡不一定越亮，故B错误；C由得，灯泡甲、乙的电阻分别为 ，两灯泡与36V的电源串联时 解得，因此，因此两灯泡都不能正常发光，
13、故C错误；D电风扇工作时，其内部的电动机主要是电能转化为机械能，故D正确。故选D。3、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。4、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
14、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。5、B【解析】【分析】【详解】由图知道，电路中无电源，闭合电路中的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，会产生感应电流，所以，在虚线框中应接入电流表，判断是否产生感应电流，即探究电磁感应现象，故B符合题意。故选B。6、B【解析】【详解】A磁感线不是真实存在的，而是为了描述空间磁场假想的一些闭合曲线，故A错误；B磁体周围的磁感线从磁体的N极出来，回到磁体的S极，构成闭合曲线，故B正确；C磁感线上某一点的切线方向与放在该点的小磁针静止时北极所指的方向一致，与南极所指的方向相反，
15、故C错误；D磁感线分布越密的地方，其磁场越强，故D错误。故选B。7、B【解析】【详解】A当有电流通过灵敏电流计中的线圈时，就会带动指针发生偏转，这原理是通电线圈的部分导体在磁场中会受到了力的作用，是电动机的基本原理。电磁铁磁性的强弱与线圈匝数有关，是通电导线周围存在磁场，磁场的强弱与匝数和电流的大小等因素有关，故A不符合题意；B通电后导体在磁场中由静止开始运动，因为在磁场中受到了力的作用，与电流计的原理相同，故B符合题意；C闭合回路的一部分导体切割磁感线产生电流是电磁感应现象，即磁能够生电，故C不符合题意；D通电导线下方的小磁针发生偏转，是因为电流周围存在磁场，故D不符合题意。故选B。8、C【
16、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。9、C【解析】【详解】A列车悬浮行驶，是因为列车底部与下方轨道间的磁极有相互作用力，而这个作用力与列车的重力相等时，便可悬浮了，故A正确，不符合题意；B磁悬浮列车是利用电流的磁效应工作的，而利用超导材料作为电磁铁的线圈，可避免电流的热效应，可减少电能的不必要的损耗，故B正确，不符合题意；C列车处于悬浮状态，是因为在竖直方向所受的重力和
17、磁力是平衡力，但水平方向上受力不一定平衡，则列车不一定做匀速直线运动，故C错误，符合题意；D列车行驶时，悬浮在空中，与轨道不接触，所以与轨道间无阻力，且可无震动、平稳的行驶，故D正确，不符合题意。故选C。10、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。二、填空题1、甲 红外线 【详解】1电动机是将电能转化为机械能，故需要有电源，故选甲。2遥控器是利用红外线向机器人发送指令的。2、法拉第 同种电荷互相排斥 磁场 指南针 【详解】1法拉第是英国著名的物理学家，发现了电磁感应现象，并提出了法拉第电磁感应定律。2验电器
18、是根据同种电荷相互排斥的原理制成的。34地球是一个大磁体，地球周围存在地磁场，小磁针静止时，磁针的N极总是指向北方，磁针的S极总是指向南方，根据这个原理我国最早发明了指南针。3、逆时针 条形 增加线圈匝数 【详解】1由图可知电流由螺线管右上方方流入，用右手握住螺线管，四指沿电流方向，则大拇指向左，故螺线管左端为N极，右端是S极；因同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，所以小磁针的S极将转向左侧，N极将转向右侧，即小磁针将逆时针转动。2在通电螺线管四周不同位置摆放多枚小磁针后，会发现这些小磁针的分布与条形磁体周围小磁针的分布类似，所以通电螺线管外部的磁场与条形磁体相似。3影响通电螺线管磁性的因素：
19、电流的大小、线圈匝数的多少、有无铁芯。电流越大、线圈匝数越多、有铁芯，磁性越强。所以小敏可以通过增加线圈匝数来增强通电螺线管的磁场。4、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 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
20、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。5、感应电流产生的条件 电源 【详解】1由图所示实验装置可知，电路由电流计、导体棒组成，导体棒可以在磁场中运动，通过电流计指针是否偏转可以判断是否有感应电流产生，可以探究电磁感应现象。2如果闭合开关后，磁场中的导体棒中有电流通过时运动，说明导体棒受到力的作用，因此由装置中要有电源。三、计算题1、 (1)保温状态；(2)1149.5；(3)83.3%【解析】【分析】【详解】解：(1)当电磁继电器的衔铁被释放时，动触头与上方静触头接触，红灯亮，R0单独工作，总功率P=；当电磁继
21、电器的衔铁被吸下时，动触头与下方静触头接触，绿灯亮，R0与R1串联工作，总功率P=。比较得出，红灯亮时总功率较大，为加热状态；绿灯亮时总功率较小，为保温状态。(2)R0的电阻是R0=60.5保温时的功率P保温=即40W=解得R1=1149.5(3)1L水的温度升高40吸收的热量Q=c水mt=c水水Vt=4.2103J/(kg)1.0103kg/m310-3m340=1.68105J加热4.2min消耗的电能W=P加热t=800W4.260s=2.016105J电热水器的效率=100%=100%83.3%答：(1)当绿灯亮时，电热水器处于保温状态；(2)R1工作时的电阻是1149.5；(3)该电
22、热水器的效率是83.3%。2、（1）600（2）60（3）R3=154【解析】【详解】（1）由图1知，控制电路中R0与线圈、R串联，当电磁铁线圈中的电流I=10mA时，电磁铁的衔铁正好被吸下，由I=可得此时控制电路的总电阻：R总=600；（2）由题意知，衔铁刚好被吸下时，控制电路电流I=10mA=0.01A，此时电流总电阻R总=600，由串联电路电阻特点可得热敏电阻：R=R总R0=600200=400，由图2可知，此时水温为60；（3）由题知，a、b接通，R1与虚线框中连入部分并联，电热水器工作电路的功率2200W，P1=W，虚线框中连入部分功率：Pb=2200WW=W，虚线框中连入部分功率：
23、Pb=66=R2，继电器上方触点和触点c接通，此时只有框内电阻接入电路，电热水器工作电路中的电流为1A，此时虚线框内的总电阻：R框=220，PbR框，所以框内R2、R3电阻应串联，即框内cb间是电阻R3，且R3=R框R2=22066=154虚线框内的电路如图所示：3、 消失 小于 断开【解析】【详解】123由题意可知，当温度到达大约103时，由于被磁铁吸住的磁性材料达到其“居里点”，磁性消失，磁环的吸引力小于其上的弹簧的弹力，电源开关被断开，电饭锅不再工作。4、【解析】【详解】解答：通电导线在磁场中受力的作用，其所受力的方向与电流的方向和磁场的方向有关，即只要改变一个量，其所受力的方向就会改变
24、一次，与甲图相比，乙图中ab边受到的力是向上的，丙图中ab中电流的方向与乙图相反，所以丙图中ab受力方向向下，如图所示：5、（1）2.7W（2）0.2A（3）15（4）12V【解析】【详解】（1）灯泡L的额定功率是：P额=U额I额=9V0.3A=2.7W；（2）当衔铁刚好被吸下时，变阻器R1接入电路的阻值刚好为0，由图乙知道，温度为20时R2的阻值是R2=25控制电路的电流是：（3）当将报警温度设为50时，由图乙知，R2的阻值变为=10，此时控制电路的电流仍然为I=0.2A，由知道，R1接入电路的阻值是：；（4）当继电器的衔铁还没被吸下时，电路中的电流为I额=0.3A，则有；当继电器的衔铁被吸下时，设此时电路的电流为I，则有；由即知道，I=0.2A，此时因为U3：U4=4:1，所以U3=8V因为，所以，即，代入数据得：解得Ux=12V答：（1）灯泡L的额定功率为2.7W；（2）当衔铁刚好被吸下时，控制电路的电流为0.2A；（3）将报警温度设为50时，R1 接入电路的阻值为15；（4）工作电路的电源电压Ux 为12V