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1、人教版九年级物理第二十章电与磁章节练习 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、生活中的“不变”常蕴含丰富的物理道理，下列有关“不变”的判断错误的是（）A一瓶煤油燃烧一半前后煤油热值不变B10kg冰全部
2、熔化成水后比热容不变C转动地球表面A点磁针静止时小磁针的指向不变D教室里亮着两盏日光灯熄灭其中一盏，另一盏亮度不变2、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3、小东在探究条形磁体周围磁场的特点时，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（）ABCD4、小明以塑料管为连接轴将两个玩具电机的转轴连接起来，并连接如图所示的电路，开关S闭合后，灯泡发光
3、，下列说法正确的是（）A甲电机相当于电动机，其工作原理是和动圈式话筒相同B甲电机相当于发电机，其工作原理是通电线圈在磁场中受力转动C乙电机相当于电动机，其工作原理是通电线圈在磁场中受力转动D乙电机相当于发电机，其工作原理是和扬声器相同5、如图所示，通电螺线管附近放一小磁针，黑色一端表示小磁针N极。静止后小磁针指向正确的是（）ABCD6、超市的服装贴有磁性标签，未消磁的标签通过超市安检门时，安检门上的线圈会产生电流，触发报警器达到防盗目的。下图中能反映出安检门工作原理的是（）ABCD7、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
4、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（ ）ABCD8、如图所示的实验装置中，能说明电动机工作原理的是（）ABCD9、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10、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
5、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。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_。2、1820年，丹麦科学家_在课堂上做实验时偶然发现：当导线中有电流通过时，旁边的小磁针发生了偏转，从而第一次揭示了电与磁的联系。德国物理学家欧姆，提出了经典电磁理论中著名的欧姆定律，为纪念其
6、贡献，人们将欧姆作为物理量_的单位。3、如图所示，弹簧下端挂一条形磁铁，磁铁下端为S极，条形磁铁的正下方有一电磁铁，闭合开关后，电磁铁上端是_极，弹簧长度会_（选填“伸长”“缩短”或“不变”）；再将变阻器滑片向右移动，弹簧长度会_（选填“伸长”“缩短”或“不变”）。4、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）5、如图所示，闭合开关S
7、，小磁针静止时N极指向左，则电源的左端为_极。若滑动变阻器的滑片P向左端移动，通电螺线管的磁性_。三、计算题（5小题，每小题10分，共计50分）1、硫化镉（CdS）是一种光敏材料，其电阻值R随光照强度E（E越大表示光照越强，其国际单位为cd）的变化如图2所示某展览厅（如图1所示）为保护展品采用这种材料设置了调光天窗当外界光照较强时，启动电动卷帘适时调整进光量；当外界光照较弱时，自动启动节能灯给予补光调光天窗的电路原理如图3所示，R0为定值电阻，R为CdS电阻，P为电磁铁，其线圈电阻RP为10，当电流达到0.06A时能吸合衔铁已知电源电压U112V，U2220V，则：（1）图2中R随光照强度E变
8、大而_（选填“增大”或“减小”）（2）图3中的L代表的是并联安装在展厅内的10盏“220V 10W”节能灯，这些节能灯同时正常工作4小时，共消耗电能_kWh（3）若要缩短节能灯点亮的时间，可换用阻值较_（选填“大”或“小”）的R0（4）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_2、2009年12月26日，世界上一次建成里程最长、运营速度最高的高速铁路武广高铁正式投入运营请回答下列问题：（1）列车的车身材料与飞机的相同，采用轻并且坚固的优质铝合金材料物质的物理属性有很多，如密度、磁性、导电性、导热性、硬度等上述属性中，“轻”反映了铝合金材料的 物理属性，“坚固”反映了铝合金材
9、料的 物理属性；（2）某时刻列车的电子屏幕显示它的运行速度如下图所示，此速度合 m/s武广高铁全长1069km，若列车运行的平均速度是305km/h，则跑完全程需 h（计算结果小数点后保留一位数字）；（3）武广高铁全程采用全封闭管理，列车高速运行过程中车身周围的气压 （选填“大于”、“等于”或“小于”）离车身较远处的气体压强（4）高速铁路一般采用电力机车，它的电动机是利用 的原理来工作的3、如图所示为一恒温箱温控电路，包括工作电路和控制电路两部分。R为热敏电阻(置于恒温箱内)，阻值随温度变化的关系如图所示。恒温箱温控电路工作原理是：加热过程中，恒温箱温度升高到一定值时，控制电路中电流会达到一定
10、值，继电器的衔铁被吸合，工作电路停止加热。(1)图中所示状态，电路处于加热还是未加热?(2)恒温箱的温度为100时，继电器线圈中的电流达到20mA，衔铁被吸合，此时热敏电阻R消耗的功率是多少?(3)电阻R，有什么作用?4、如图电磁继电器和热敏电阻R1等组成了恒温箱控制电路，R1处于恒温箱内电源电压U6V，继电器线圈的电阻可不计如图为热敏电阻的R1t图象，且已知在50150范围内，热敏电阻的阻值随温度的变化规律是：R1tk（常数）；电阻R2是可变电阻当线圈中的电流达到20mA时，继电器的衔铁被吸合已知此时可变电阻R2225，恒温箱保持60恒温图中的“交流电源”是恒温箱加热器的电源，它的额定功率是
11、1500W（1）60时，热敏电阻R1的阻值是多少？（2）应该把恒温箱的加热器接在A、B端还是C、D端？（3）根据统计，正常情况下，温度控制箱内的加热器，每天加热50次，每次加热10min，恒温箱每天消耗电能多少kWh？（4）如果要使恒温箱内的温度保持100，可变电阻R2的阻值应调为多少？5、某展览厅为保护展品，在屋顶采用光敏材料设计了调光天窗，当外界光照较强时，启动电动卷帘适时调整进光量；当外界光照较弱时，自动启动节能灯泡予以补光。调光天窗的电路原理如图所示，控制电路电源电压U1=12V，工作电路电源电压U2=220V，R2为定值电阻，P为电磁铁，其线圈电阻约10，当电流达到60mA时刚好能吸
12、合衔铁，使电动卷帘工作。R1为光敏电阻，其阻值与光照强度之间的关系如下表所示。光照强度E/cd1.01.52.02.53.03.5光敏电阻R1/1209070584840(1)工作电路中的L代表安装在展厅内的20盏“220V 10W”的节能灯，这些灯同时正常发光4小时，耗电多少千瓦时?(2)当外界光照强度达到1.0cd时，电动卷帘便开始工作，R2的阻值是多少?(3)当电阻R2消耗的电功率为0.7W时，外界光照强度是多少?(4)为了节能，需要在光照强度更弱时才能启动节能灯照明，请结合公式说明如何更换电阻R2?-参考答案-一、单选题1、B【解析】【详解】A燃料的热值是燃料本身的一种属性，与燃料的质
13、量无关，故一瓶煤油燃烧一半前后，其热值不变，故A正确，不符合题意；B物质的比热容是物质的一种属性，与物质的状态有关，冰熔化成水后，状态发生改变，故其比热容也发生改变，故B错误，符合题意；C磁体具有指向性，转动地球表面A点磁针，小磁针静止时，其N极总是指向地理北极，故C正确，不符合题意；D教室里各日光灯之间是并联接入电路，互不影响，熄灭其中一盏，另一盏亮度不变，故D正确，不符合题意。故选B。2、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；
14、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。3、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CD不符合题意。故选A。4、C【解析】【详解】据图可知，右边的电路有电源，当乙电
15、路闭合后，乙会转动，说明乙是电动机，电动机是利用通电导线在磁场中受力的作用的原理制成的；乙转动同时会带动甲转动，由于电动机内部是有磁场和线圈组成，所以甲在乙的带动下，线圈会做切割磁感线运动，故甲相当于一个发电机，发电机是根据电磁感应现象制成的，故C正确，ABD错误。故选C。5、C【解析】【分析】【详解】根据右手螺旋定则，右手握住螺线管，四指弯曲且与螺线管中电流方向一致，则大拇指指向通电螺线管的左端为N极，右端为S极；由“同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引”可知：A图中小磁针静止时，右端应该为S极，左端为N极，故A错误；B图中小磁针静止时，左端应该为N极，右端为S极，故B错误；C图中小磁针静止时
16、，左端应该为S极，右端为N极，故C正确；D图中小磁针静止时，左端应该为S极，右端为N极，故D错误。故选C。6、C【解析】【详解】当未消磁的标签经过超市出口处的安检门时，安检门上的线圈会产生感应电流，相当于闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动而产生感应电流，所以安检门的工作原理是电磁感应现象。A该实验是奥斯特实验，说明通电导线周围有磁场，故A不符合题意，B通电能运动，故是电动机原理，将电能转化为机械能，故B不符合题意；C该实验是电磁感应实验，闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动而产生感应电流，将机械能转化为电能，故C符合题意；D通电后，电磁铁能吸引大头针，这是探究影响电磁铁磁性大
17、小因素的实验，故D不符合题意。故选C。7、D【解析】【详解】动圈式话筒工作过程是：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。8、D【解析】【详解】电动机的原理是利用通电导体在磁场中受到力的
18、作用的原理制成的；A磁极间的相互作用，同名磁极相互排斥，故A不合题意；B奥斯特实验，说明了通电导体周围存在磁场，故B不合题意；C当导体在磁场中做切割磁感线运动时，检流计的指针会发生偏转，说明会产生感应电流，这是电磁感应现象，是发电机的原理，故C不合题意；D当闭合开关后，通电导体在磁场中受力运动，是电动机的原理，故D符合题意。故选D。9、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
19、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。10、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。二、填空题1、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
20、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。2、奥斯特 电阻 【详解】1丹麦物理学家奥斯特做的著名的奥斯特实验：当导线中有电流通过时，它旁边的小磁针发生
21、了偏转，证实了电流周围存在磁场。2德国物理学家欧姆，提出了经典电磁理论中著名的欧姆定律，为了纪念他为人类作出的贡献，人们把他的名字作为电阻的单位。3、S 缩短 增大 【详解】12开关闭合，根据安培定则判断电螺线管的上端为S极，同名磁极相互排斥，弹簧长度会缩短。3滑动变阻器滑片向右移动时，电路中的电流变小，电磁铁磁性减弱，条形磁铁的排斥力减小，所以弹簧长度会增大。4、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
22、，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：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。5、正 减弱（变弱） 【详解】1由图知道,小磁针静止时N极水平向左，根据磁极间的相互作用知道，通电螺线管的右端为N极，左端为S极；根据安培定则，伸出右手握住螺线管，大拇指所指的方向为通电螺线管的N极，四指弯曲指示电流的方向，则电源左端为正极，右端为负极。2滑动变阻器滑片向左移动
23、时，滑动变阻器接入电路中的电阻变大，电流变小，所以，通电螺线管的磁性减弱。三、计算题1、 减小 0.4 小 70【解析】【分析】（1）由图2可知，电阻值R随光照强度E的变化规律；（2）先求出10盏节能灯的总功率，又知道正常工作时间，根据WPt求出这些节能灯共消耗电能；（3）为缩短路灯点亮时间，在设置时将光敏电阻的光照强度减小，结合图象和电磁铁能吸合衔铁的电流不变，利用欧姆定律判断即可；（4）当外界光照强度达到1cd时，根据图象可以看出R的阻值，根据欧姆定律的变形公式求出总电阻，再利用串联电路电阻特点求出R0的阻值【详解】（1）由图2可知，R随光照强度E变大而减小（2）10盏节能灯的总功率：P1
24、0P11010W100W0.1kW，则这些节能灯同时正常工作4小时消耗的电能：WPt0.1kW4h0.4kWh（3）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（4）当外界光照强度达到1cd时，由图2可知，R120，当电动卷帘便开始工作，电磁铁能吸合衔铁的电流I0.06A，由得，电路总电阻：R总200，根据串联电路电阻规律可知，R0的阻值：R0R总RRP2001201070【点睛】本题主要考查光敏电阻的特点、电功的计算、串联电路
25、的特点及欧姆定律的灵活运用等知识，关键能从图象上找出有用的信息，并弄清楚电磁继电器的工作原理，有一定的综合性2、（1）密度、硬度（2）100、 3.5（3）小于（4）通电线圈在磁场中受力转动或通电导体在磁场中受到力的作用【解析】【详解】试题分析：（1）“轻”的意思是说两列车的质量小，在列车的体积一定时，列车的质量小，说明它的密度小；“坚固”是说列车不易发生形变，指的是硬度大；（2）电子屏幕显示的速度是36km/h360km/h=100m/s；跑完全程需要的时间ts/v1069km/305km/h=3.5h；（3）因为流体压强特点流速大的地方压强小，流速小的地方压强大；列车高速运行过程中车身周围
26、的空气随之高速运动，空气流速大，压强小，所以列车高速运行过程中车身周围的气压小于离车身较远处的气体压强（4）电动机的工作原理是通电线圈在磁场中受力转动或通电导体在磁场中受到力的作用 考点：物质的物理特征；速度公式及其应用；流体压强与流速关系；电动机原理3、 (1)加热；(2) 0.02；(3)保护电路；调节温控箱的控制温度【解析】【分析】【详解】(1)图示中的状态，电热丝被接在了220V的电路两端，故电路处于加热状态中。(2)恒温箱的温度为100时，R=50，则P=I2R=(0.02A)250=0.0004A250=0.02W(3)由于R是滑动变阻器，故它在电路中的作用是保护电路和调节温控箱的
27、控制温度。4、（1）75；（2）A、B端；（3）12.5kWh（4）255【解析】【详解】（1）由题可知，恒温箱保持60时，可变电阻R2225，电流是20mA0.02A，电源电压为6V，则根据欧姆定律可得控制电路的总电阻：；由电阻的串联可得，60时热敏电阻R1的阻值：R1RR230022575；（2）由如图可知，热敏电阻R1的阻值随温度的升高而减小，可见温度越高，控制电路中的电流越大，当电流达到20mA时，继电器的衔铁被吸合，加热电路应当断开，所以应该把恒温箱的加热器接在A、B端；（3）恒温箱内的加热器正常工作时的功率为1500W，每天加热50次，每次加热10min，则恒温箱每天消耗电能：；（
28、4）由题可知，R1t常数，由1小题可知，当温度是60时，热敏电阻为75，则当温度是100时，设热敏电阻为R1，则有：7560R1100，解得：R145；由于继电器的衔铁被吸合时，电路中的电流仍然为20mA，则控制电路的总电阻仍然为R300，根据串联电路中总电阻等于各分电阻之和，可变电阻R2的阻值：R2RR130045255答：（1）60时，热敏电阻R1的阻值是75；（2）应该把恒温箱的加热器接在A、B端；（3）恒温箱每天消耗电能12.5kWh（4）如果要使恒温箱内的温度保持100，可变电阻R2的阻值应调为2555、 (1)0.8kWh；(2)70；(3)3.5cd；(4)换用阻值更小的电阻替换
29、R2【解析】【详解】(1)20盏灯的总功率为P=20P1=2010W=200W=0.2kW同时工作4 h消耗的电能W=Pt=0.2kW4h=0.8kWh(2)当E=1cd时，由表格数据可知，光敏电阻R1=120，电路电流达到吸合电流60mA合0.06A时，电动卷帘刚好工作，控制电路的总电阻则R2=R总R1RP=20012010=70(3)当R2的功率P2=0.7W时，由可求电路中的电流电路的总电阻此时光敏电阻R1的阻值R1=R总R2RP=1207010=40由表可知此时光照强度为3.5cd。 (4)根据可知，当吸合电流I、电压U1不变时，电路总电阻R总不变。由表格数据可知，光照强度E减小时，R1的阻值变大，由于R总=R1+R2+RP所以若使R总不变，则应换用阻值更小的电阻替换R2。答：(1)这些灯同时正常发光4小时，耗电0.8kWh。(2)当外界光照强度达到1.0cd时，电动卷帘便开始工作，R2的阻值是70。(3)当电阻R2消耗的电功率为0.7W时，外界光照强度是3.5cd。(4)应换用阻值更小的电阻替换R2。