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1、人教版九年级物理第二十章电与磁专项训练 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、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
2、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（）ABCD2、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3、如图所示的通电螺线管右侧放了一个可自由转动的小磁针，下列说法正确的是()A小磁针左端为N极B通电螺线管的左端为N极C将电源正负极对调后螺线管南北极也对调D在螺线管所在电路中串联一个电阻后螺线管的磁性增强4、关于电与磁的知识，下列说法中正确的是（ ）A用电器工作时将
3、其他形式能转化为电能B给手机充电时，手机的电池相当于电源C磁感应线是存在于磁体周围的封闭曲线D电磁铁是利用电流的磁效应原理制成的5、在下图的四个实验装置中，能说明电动机工作原理的是（）ABCD6、我国的无人机技术处于世界一流水平。如图所示，我国自主研发的某款无人机正在匀速上升，下列判断正确的是（）A无人机的重力不做功B无人机的机械能不断增大C地面景物在摄像头中成缩小的虚像D无人机电动机的工作原理是电磁感应7、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。图中能反映这一过程工作原理的是（）ABCD8、在科学晚会上，小明所在的科技小组展示了一个“隔板推物”的节目，其原
4、理如图所示。甲、乙两线圈分别悬挂在两个蹄形磁铁的磁场中，两线圈通过导线连接构成一个闭合电路。用手推动甲线圈摆动时，乙线圈会随之摆动。对于这个过程，下列说法正确的是（）A甲线圈相当于电源，乙线圈相当于用电器B推动甲线圈摆动时电能转化为机械能C乙线圈随之摆动时机械能转化为电能D乙线圈摆动的原理是电磁感应现象9、下列著名科学家与其主要成就对应不正确的是（）A欧姆发现了电流与电压、电阻的关系，从而得到欧姆定律B奥斯特首先通过实验证实了通电导体周围存在磁场C法拉第发现了通电导体在磁场中受到力的作用D焦耳最先精确确定了电流产生的热量跟电流、电阻和通电时间的关系，从而得到焦耳定律10、用钢条的一端去接近小磁
5、针，如果小磁针被吸引过来，则（）A钢条肯定有磁性B钢条肯定没有磁性C钢条可能有磁性D以上说法都不对第卷（非选择题 70分）二、填空题（5小题，每小题4分，共计20分）1、小刚去超市，走到电梯前发现电梯运动较慢，当他站在电梯上时又快了起来。该电梯的电路如图所示（R是一个压敏电阻），当人站在电梯上，压敏电阻阻值减小，则电磁铁磁性变_（选填“强”或“弱”），衔铁与触点_（选填“1”或“2”）接触，电动机的转速变快。2、如图所示的实验装置中，当导体棒AB竖直向上运动时，灵敏电流计的指针_偏转，让导体棒AB水平向右运动，灵敏电流计的指针_偏转（以上两空均选填“会”或“不会”），若要增大灵敏电流计指针偏转
6、的角度，则应该_（选填“增大”或“减小”）导体棒切割磁感线的速度。3、首位揭示电与磁的奥秘的物理学家是_，法拉第发现了_现象。4、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”）。5、我国早期的指南针司南，是把天然磁石磨成勺子的形状，把它放在水平光滑的“地盘”上，转动勺子，待勺子静止时，勺子握柄总是指向南方。则勺子握柄是磁石的_（选填“磁南极”“磁北极”）。地磁场的南极
7、在地理的_（选填“南极”“北极”）附近。三、计算题（5小题，每小题10分，共计50分）1、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
8、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、科技小组的同学设计了如图甲所示的恒温水箱温控电路（设环境温度不高于20），由工作电路和控制电路组成。工作电路中的电热器上标有“220V 1000W”的字样；控制电路电源电压U30V，热敏电阻Rt作为感应器探测水温，置于恒温水箱内，其阻值随温度变化的关系如图乙所示，R1为滑动变阻器。闭合开关S，电磁铁产生的吸引力F与控制电路中电流I的关系如图丙所示，衔接
9、只有在不小于3N吸引力的作用下才能被吸下，工作电路断开（不计继电器线圈的电阻，c水4.2103J/（kg）。求：(1)电热器正常工作时的电阻；(2)电热器正常工作时，给恒温箱中100kg的水加热，已知电热器的加热效率为70%，当水温由30升高到40时，电热器的加热时间；(3)为了把温度控制在40左右，设定在水温低于40时自动加热，在水温达到40时停止加热，求此时滑动变阻器R1消耗的电功率。4、为倡导节能环保，某科研机构设计了新型路灯，工作原理如图所示。控制电路中R2为半导体硅制成的光敏电阻，R2阻值随光强（国际单位坎德拉，符号：cd）变化的规律如下表所示。工作电路中开关S2的状态由R2两端的电
10、压决定：光照足够强时，R2两端的电压很小，开关S2与b点接触，处于断开状态，路灯L关闭；当光强降为20cd时，R2两端的电压刚好升至2V开关S2与c点接触，电路接通，路灯L正常工作。已知，控制电路和工作电路中电源电压分别为6V和220V，路灯L正常工作时电流为1A。求：光强/cd510202540电阻/40201085（1）工作电路刚好接通时，R1接入电路的阻值；（2）保持R1接入电路的阻值不变，当R2两端的电压为1V时，R2的阻值是多大？分析表格中光强与电阻数据的规律，确定此时光强是多大；（3）为了节约能源，使路灯更晚一些打开，应将R1的阻值调大还是调小？5、某同学为学校草坪设计了一个自动注
11、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/30020012
12、5907065626059（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】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
13、；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。2、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。3、C【解析】【分析】【详解】AB图中电流从螺线管的左侧流入、右侧流出，由安培定则可知，通电螺线管的右端是N极
14、，因同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，则小磁针静止时其左端为S极，故A、B错误；C将电源正负极对调后，螺线管中的电流方向改变，螺线管的磁极发生改变，所以螺线管南北极也对调，故C正确；D在螺线管所在电路中串联一个电阻，总电阻增大，电路的电流变小，则通电螺线管的磁性减弱，故D错误。故选C。4、D【解析】【详解】A用电器工作时将电能转化为其他形式能，故A错误；B给手机充电时，电能转化为化学能，储存在电池中，因此手机的电池相当于用电器，故B错误；C磁感应线是理想的模型，并不在于磁体周围，故C错误；D电流周围存在磁场，电磁铁是利用电流的磁效应原理制成的，故D正确。故选D。5、B【解析】【详解】A是电磁
15、感应的实验图，属于发电机的工作原理图，故A不符合题意；B电路中有电流，通电线圈或导体受到磁场力的作用而运动，是电动机的工作原理图，故B符合题意；C是奥斯特实验图，小磁针指针偏转说明通电导体周围有磁场，故C不符合题意；D是研究通电螺线管极性的判断方法，是安培定则原理图，故D不符合题意。故选B。6、B【解析】【分析】【详解】A无人机匀速上升的过程中，在重力方向上通过了距离，所以重力做了功，故A错误；B无人机匀速上升的过程中，质量不变，速度不变，动能不变；高度越来越高，重力势能越来越大；所以机械能不断增大，故B正确；C摄像头是利用物距大于凸透镜的二倍焦距时，物体成倒立缩小的实像而制成的，不是虚像，故
16、C错误；D电动机的工作原理是通电导体在磁场中受力运动，发电机的原理是电磁感应，故D错误。故选B。7、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
17、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。8、A【解析】【分析】【详解】用手推动甲线圈摆动时，线圈甲的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动，闭合的回路中有感应电流产生，是发电机的工作原理，工作时将机械能转化为电能。乙线圈随之摆动，乙线圈摆动的原理是通电导体在磁场中受力的作用，是电动机的工作原理，所以甲线圈相当于电源，乙线圈相当于用电器，工作时将电能转化为机械能，故A正确，BCD错误。故选A。9、C【解析】【详解】A欧姆对“电流跟电阻和电压之间的关系”进行了深入的研究并得到了正确结论，欧姆定律就是欧姆得出的，故A正确，不符合题意；B奥斯特最早发现电流周围存在磁场，故B正确，不符合题
18、意；C法拉第发现了电磁感应现象，发电机就是根据这一原理制成的，故C错误，符合题意；D焦耳最先精确确定了“电流通过导体产生的热量与电流、电阻、通电时间的关系”，即焦耳定律，故D正确，不符合题意。故选C。10、C【解析】【详解】当磁体与一个物体相互吸引时，有两种可能，一是那个物体属于铁、钴、镍等没有磁性的物质，二是那个物体有磁性，异名磁极相互吸引。所以，A、B、D不符合题意，C符合题意。故选C。二、填空题1、强 2 【详解】12压敏电阻的阻值随压力的增大而减小。当人站在电梯上时，压敏电阻受到的压力变大，电阻变小，使得左边控制电路中的电阻变小，电流变大，因此电磁铁的磁性增强，就会把衔铁吸引下来，于是
19、就和触电2接触，此时工作电路中没有串联定值电阻R1，所以工作电路中电阻小，电流大，电动机转速就快。2、不会 会 增大 【详解】1当导体棒AB竖直向上运动时，导体的运动方向与磁感线方向平行，不切割磁感线，所以电路中没有感应电流产生，灵敏电流计的指针不会偏转。2当导体棒AB水平方向右运动，导体的运动方向与磁感线方向垂直，导体做切割磁感线运动，所以电路中有感应电流产生，灵敏电流计的指针会偏转。3若要增大灵敏电流计指针偏转的角度，则应该增大导体棒切割磁感线的速度，因为在单位时间内切割的磁感线越多，产生的电流越大，灵敏电流计的指针偏转角度会变大。3、奥斯特 电磁感应 【详解】12奥斯特发现了电流的磁效应
20、，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。4、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磁铁。5、磁南极 北极 【详解】12“司南”是我国古代劳动人民智慧的结晶，静
21、止时，其勺柄指向南方，是磁体的南极，地磁场的南极在地理的北极附近，地磁场的北极在地理南极附近。三、计算题1、【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：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=0.0
22、2A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，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)48.4；(2)6000s；(3)2.5W【解析】【详解】(1)由可得，电热器正常工作时的电阻(2)水吸收的热量由可得，消耗的电能为所以加热时间为 (3)由乙图可知，
23、水温40时，热敏电阻的阻值Rt50，由题可知，水温40时，衔铁被吸下，吸引力F3N，由FI图象可知，F3N时，控制电路中的电流I100mA0.1A，所以控制电路的总电阻因为Rt与R1串联，所以R1RRt300-50250所以此时滑动变阻器R1消耗的电功率为P1I2R1（0.1A）22502.5W答：(1)电热器正常工作时的电阻为48.4；(2)电热器的加热时间为6000s；(3) 滑动变阻器R1消耗的电功率为2.5W。4、（1）20；（2）4，50cd；（3）调大【解析】【分析】【详解】解：（1）当光强为20cd时，R2两端的电压刚好升至2V开关S2与c点接触，电路接通，路灯L正常工作。由表格
24、数据可知，当光强为20cd时，R2的阻值为10，由图可知R1与R2串联，则通过电阻R1的电流及其两端的电压为则此时R1的阻值为（2）保持R1接入电路的阻值不变，当R2两端的电压为1V时，R1两端的电压为电路中的电流为电阻R2的大小为由表格数据可知，R2的电阻与光强成反比，由表格第一次电阻为40时，光强为5cd，则电阻为4时，光强为50cd。（3）使路灯更晚一些打开，即光强变小，R2的阻值变大，为使其电压仍为2V时接通工作电路，根据串联电路的分压规律可知，R1的阻值应该适当调大。答：（1）工作电路刚好接通时，R1接入电路的阻值为20；（2）当R2两端的电压为1V时，R2的阻值是4，此时光强是50
25、cd；（3）为了节约能源，使路灯更晚一些打开，应将R1的阻值调大。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。