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1、人教版九年级物理第二十章电与磁综合测评 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、下列电器设备不是利用磁场对电流的作用来工作的是（）A电风扇B麦克风C扬声器D电动机2、小东在探究条形磁体周围磁场的特点时，
2、实验现象如图所示。小磁针（黑色一端为N极）静止时的指向情况如图甲所示，铁屑静止时的分布情况如图乙所示。图中能正确用磁感线描述这两个实验现象的是（）ABCD3、通电螺线管周围的磁感线如图所示，则下列说法正确的是（）AA端为电源的正极B通电螺线管左端为N极C小磁针左端为S极D改变电流的大小可以改变通电螺线管的磁场方向4、1元硬币的外观有银白色的金属光泽，同学们认为它可能是由铁制成的。在讨论时，有同学提出我们可以拿磁铁来吸下，就“认为它可能是由铁制成的”这一说法而言，属于科学探究中的（）A提出问题B猜想与假设C进行实验与收集证据D交流与合作5、要使电磁铁的两个磁极对调，可采取的方法是（）A改变电流方
3、向B增加螺线管的匝数C减小电流D将铁芯从螺线管中拔出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、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8、对如图示的实例或实验解释不正确的是（）A图A实验说明通电导体在磁场中受到力的作用B图B奥斯特实验说明通电导线周围有磁场C图C可用来演示电动机的
4、工作原理D图D电铃的工作原理利用了电流的磁效应9、下列四个选项中，跟发电机的原理相同的是（）A电铃B动圈式话筒C动圈式扬声器D电磁起重机10、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、我国已成为世界上高铁发展最快，技术最先进的国家之一、在节能技术上，高铁动车组采用了再生制动方式：动车到站前先停止供电，动车
5、会继续向前运行一段距离后才停下来，在此过程中，电机线圈随车轮在磁场中做切割磁感线运动产生_电流，将_能转化为电能。2、如图是演示巨磁电阻效应原理的示意图，GMR是巨磁电阻，它的阻值在磁场中随磁性增强而急剧减小。当滑动变阻器滑片P向左滑动，电磁铁周围的磁场_（选填“增强”、“减弱”或“不变”），电压表示数_（选填“变大”、“变小”或“不变”），指示灯的亮度_（选填“变暗”、“变亮”或“不变”）。3、1820年丹麦物理学家_发现了通电导体周围存在磁场。利用通电导体在磁场中受到力的作用原理制成了_（选填“电磁铁”或“电动机”）。4、物理学发展过程中，有三位里程碑式的巨人为同学们指明了学习的方向。请你
6、写出一位物理学家的名字：_；他在物理学中的主要成就是：_。5、学完第二十章电与磁这一单元后，亮亮同学发现本章有三个重要实验，分别是“电流的磁效应”、“磁场对通电导线的作用”和“电磁感应现象”，为了这些知识，亮亮同学用了表格的形式来整理，请你在空白处帮他补充完整。实验名称装置图发现（结论）发现者发明（应用）电流的磁效应_奥斯特_磁场对通电导线的作用通电导线在磁场中会受到力的作用。_电磁感应现象闭合电路的一部分导体做切割磁感线运动时，电路中会产生感应电流_发电机三、计算题（5小题，每小题10分，共计50分）1、某展览厅（如图甲）为保护展品，设置了调光天窗，当外界光照较强时，能启动电动卷帘适时调整进
7、光量；当外界光照较弱时，能自动启动节能灯给予补光。调光天窗的电路原理如图乙所示：R0为定值电阻；R为光敏电阻，其电阻值R随光照强度E的变化如图丙所示（E越大表示光照越强，其国际单位为cd）；P为电磁铁，其线圈电阻RP为20，当电流达到0.04A时能吸合衔铁。已知电源电压U1=12V，U2=220V，则：（1）开关S闭合时，电磁铁P的上端为_极（选填“N”或“S”）。（2）图乙中的L代表的是并联安装在展厅内的10盏“220V10W”节能灯，这些节能灯同时正常工作4小时，共消耗电能_kWh。（3）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_。（4）为了环保节能，要在环境光线更弱时
8、才启动节能灯照明，则应换用阻值较_。（选填“大”或“小”）的R0。2、如图所示，是某科技活动小组的同学们设计的恒温箱内部电路结构示意图她包括了工作电路和控制电路两部分，用于获得高于室温、控制在一定范围内的恒温其中，R为滑动变阻器，R为可变电阻，电磁铁整个线圈的电阻R0=20，加热器的电阻R1=484当控制电路的电流I0.04A时，电磁继电器的衔铁被吸引；当控制电路的电流I0. 036A时，电磁继电器的衔铁被弹簧拉起，则：（1）当该恒温箱处于加热状态时，工作电路的功率为多少？（2）如果当滑动变阻器的电阻R=300时，可变电阻R=180时，衔铁恰好被拉起，控制电路的电源电压是多少？那么，当衔铁恰好
9、被吸引时，滑动变阻器和可变电阻的最小电阻的阻值是多少？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，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、小华组装了
10、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
11、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、B【解析】【详解】AD电风扇中有电动机，电动机的线圈通电后可以在磁场中转动，是根据通电导体在磁场中受到力的作用这一原理制成的，故AD不符
12、合题意；B麦克风膜片振动，带动线圈在磁场中做切割磁感线运动，产生感应电流，是根据电磁感应现象制成的，故B符合题意；C扬声器线圈通电后在磁场中受到力的作用会产生振动，带动纸盆振动而发出声音，是根据通电导体在磁场中受到力的作用这一原理制成的，故C不符合题意。故选B。2、A【解析】【详解】AB小磁针放在条形磁体的周围，条形磁体的周围存在磁场，小磁针静止时N极的指向为磁场的方向，由图甲可知，条形磁体的左端是N极，右端是S极，在磁体外部，磁感线从N极出发，到S极进入，故A符合题意，B不符合题意；CD在磁体外部，磁感线从N极出发，到S极进入，在磁体的内部，磁感线是从磁体的S极到N极，所以磁感线是闭合的，故
13、CD不符合题意。故选A。3、B【解析】【详解】AB由图可知，磁感线是从螺线管的左侧出来的，则左侧为N极，右侧为S极，根据安培定则，用右手握住螺线管，大拇指指向左侧，四指环绕的方向即电流方向，看得见的这一侧螺线管中电流的方向是向上的，即电源的B端为正极，故A错误，B正确；C异名磁极相互吸引，所以小磁针的左端为N极，右端为S极，故C错误；D磁场的方向与电流的大小无关，改变电流的大小只能改变螺线管的磁场强弱，不会改变通电螺线管的磁场方向，故D错误。故选C。4、B【解析】【详解】该同学“认为它可能是由铁制成的”是对问题的看法，并未开始实验，属于对问题的猜想与假设,故ACD不符合题意，B符合题意。故选B
14、。5、A【解析】【详解】电磁铁的磁极与通过电磁铁电流的方向和电磁铁中导线的绕线方向有关。要想改变电磁铁的磁极，可以不改变电流的方向只改变电磁铁导线的绕线方向；或者在电磁铁的导线绕线方向不变的情况下改变通过电磁铁的电流方向；与螺线管的匝数、电流的大小、是否有铁芯无关。故选A。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，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
15、。7、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。8、C【解析】【详解】A图A是电动机的原理图，说明通电导体在磁场中受到力的作用，故A正确，不符合题意；B图B是奥斯特实验，导线通电后引起小磁针转动，说明通电导线周围有磁场，故B正确，不符合题意；C图C是电磁感应现象，是发电机的工作原理图，故C错误，符合题意；D图D电铃是利用电磁铁工作的，其原理利用了电流的磁效应，故D正确，不符合题意。故选C。9
16、、B【解析】【分析】【详解】发电机的制作原理是电磁感应现象；A电铃的主要部分是电磁铁，电磁铁是利用电流的磁效应来工作的，故 A 错误。B动圈式话筒和发电机原理相同，都是根据电磁感应现象工作的，故 B 正确。C动圈式扬声器和电动机原理相同，工作原理是通电导体在磁场中受力而运动，故 C 错误。D电磁起重机的主要部分是电磁铁，电磁铁是利用电流的磁效应来工作的，故 D 错误。故选B。10、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，不符合题意；C法拉第发现了电磁感应现
17、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。二、填空题1、感应 机械/动 【详解】12合电路中的部分导体在切割磁感线时，会在闭合回路中产生感应电流，这就是电磁感应现象。电机线圈转动中由于切割磁感线而在线圈中产生了感应电流，将列车的机械能（动能）转化为了电能。2、增强 变小 变亮 【详解】1当滑动变阻器滑片P向左滑动时，滑动变阻器接入电路的阻值减小，则电路的总电阻变小，由欧姆定律可知，电路电流变大，因此电磁铁磁性增强，周围磁场增强。23因为巨磁电阻的阻值在磁场增大时急剧
18、减小，所以此时巨磁电阻的阻值会变小，电路中的总电阻变小，根据串联电路分压的规律可知，电压表的示数变小，由欧姆定律可知，电路中的电流变大，通过指示灯的电流变大，由可知，灯的实际功率变大，所以指示灯变亮。3、奥斯特 电动机 【详解】11820年丹麦物理学家奥斯特发现了通电导体周围存在磁场，称为电流的磁效应。2电动机的工作原理是通电导体在磁场中受到力的作用。4、法拉第 发现了电磁感应现象 【详解】12法拉第发现了电磁感应现象或牛顿总结了牛顿第一运动定律；焦耳发现了焦耳定律；奥斯特发现了通电导线周围有磁场等。5、通电导体周围存在磁场 电磁铁 电动机 法拉第 【详解】12奥斯特实验证明了通电导体周围存在
19、磁场，这一现象称为电流磁效应，根据这一现象制成了电磁铁。3通电导体在磁场中受到力的作用，电动机就是根据这一原理制成的。4英国物理学家法拉第于1831年发现：闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，电路中就会产生电流，这一现象称为电磁感应现象，根据这一原理制成了发电机。三、计算题1、 S 0.4 160 小【解析】【详解】(1)开关S闭合时，电磁铁中电流的方向是向左的，由安培定则可知，电磁铁P的上端为S极。(2)10盏节能灯的总功率为P=10P1=1010W=100W=0.1kW则这些节能灯同时正常工作4小时消耗的电能W=Pt=0.1kW4h=0.4kWh(3)当外界光照强度达到1cd时
20、，由图可知，R=120，当电动卷帘便开始工作，电磁铁能吸合衔铁的电流I=0.04A，由得，电路总电阻为根据串联电路电阻规律可知，R0的阻值为R0=R总-R-RP=300-120-20=160(4)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。答：(1)开关S闭合时，电磁铁P的上端为S极；(2)这些节能灯同时正常工作4小时消耗的电能0.4kWh；(3)当外界光照强度达到1cd时，电动卷帘便开始工作，R0的阻值为160；(4)为了环
21、保节能，要在环境光线更弱时才启动节能灯照明，则应换用阻值较小的R0。2、（1）100W （2）18V 430【解析】【详解】试题分析：（1）当该恒温箱处于加热状态时，工作电路的功率为：（2）当衔铁恰好被拉起时，因为线圈与可变电阻、滑动变阻器串联R总=R线+R+R=20+300+180=500 U=I小R总=0.036A500=18V当衔铁恰好被吸引时，滑动变阻器和可变电阻的最小电阻的阻值是： R滑= R总小-R线=450-20=430考点：电磁继电器 电功率计算 串联电路电压、电流特点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
22、“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、 (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)
23、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、（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