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1、人教版九年级物理第二十章电与磁必考点解析 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、通过直接感知的现象,推测无法直接感知的事实,这是物理学中常用的研究方法,小明针对下列观察到的现象做了以下推测,其中不符合
2、事实的是()A现象:用手很难将固体压缩推测:固体内分子之间存在斥力B现象:酒精和水混后体积变小推测:分子间有间隙C现象:将小磁针靠近某物体时,小磁针发生偏转推测:该物体一定是磁体D现象:刚洗完澡感觉凉爽推测:水蒸发可以吸收热量2、关于电磁铁,下列说法中正确的是()A电磁铁是根据电流的磁效应制成的B电磁铁的铁芯可以用铜棒代替C电磁铁的磁性强弱与电流的方向有关D电磁铁的磁性强弱只与电流的大小有关3、下列说法正确的是( )A奥斯特发现电流周围存在磁场B法拉第发现了电流的热效应C焦耳发现磁能生电D瓦特发明了电灯4、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
3、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5、下列有关磁场和磁感线的说法中,正确的是()A磁场和磁感线都是真实存在于磁体周围的B磁场的强弱可以用磁感线的疏密程度来表示C有磁感线的地方就有磁场,没有磁感线的地方没有磁场D磁场的基本性质是可以对放入其中的物体产生力的作用6、位于济南市钢城区的棋山国家森林公园,自然风景优美,有“山中一日,人间百年”的美丽传说。如图是公园中新建的登山索道,为游客一年四季随时上山游览棋山美景提供了便利。登山索道的运行靠电力驱动,其动力装置的工作原理是下图实验中的()ABCD7、小冬学习
4、磁学知识后,想硏究橄榄形磁体周围的磁场分布情况,做了如图所示的实验,其中图乙是小磁针(黑色为N极)静止时的指向,图丙是铁屑静止时的分布图中能正确用磁感线描述以上实验现象的是()ABCD8、为了判断一根钢棒是否有磁性,小明进行了如下几组小实验。其中不能达到目的的是()A让钢棒靠近铁屑,铁屑被吸引,则钢棒具有磁性B用细线将钢棒吊起来,使它能在水平面内自由转动,静止时总是指南北方向,则钢棒具有磁性C让小磁针靠近钢棒,若钢棒与小磁针相互排斥,则钢棒具有磁性D让小磁针靠近钢棒,若钢棒与小磁针相互吸引,则钢棒具有磁性9、我国是世界上最早使用指南针的国家,东汉学者王充在论衡中记载到:“司南之杓,投之于地,其
5、柢指南”。如图所示的司南放在水平光滑的“地盘”上,静止时它的长柄指向南方。关于指南针(司南),下列说法中正确的是()A指南针只有一个磁极B指南针的指向不会受到附近磁铁的干扰C可自由转动的指南针,静止时指南北是由于地磁场的作用D指南针周围不存在磁场10、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、十九大报告中指出“绿水青山就是金
6、山银山”,为了减少大气污染。电动汽车正在逐渐替代燃油汽车,电动汽车的动力源是电动机,其原理是通电线圈在_中受力转动。它工作时把电能转化为_。2、酿酒坊里的发酵罐配有笨重的密封罩,为了方便操作,设计了一个杠杆和电磁铁组合系统来升降密封罩,如图所示。装置通电后,电磁铁上端为_(选填“”或“”)极,若电磁铁吸力较小,则应将滑动变阻器滑片向_(选填“左”或“右”)滑动。3、如图所示,物理学家罗兰曾经做过一个实验,在圆形橡胶盘上注入某种电荷,当橡胶盘沿中心轴高速旋转时,圆盘上方原来静止的小磁针转动了。这个实验现象说明_;请你推断橡胶盘高速旋转时电荷有没有受到小磁针的力:_(选填“有”或“没有”)。4、某
7、品牌的电动机,当加在它两端的电压为 U1 时,电动机不转,测得通过电动机的电流为 I1;若加在它两端的电压增大到 U2 时,电动机正常工作,测得此时流过电动机的电流是I2。那么该电动机线圈的电阻为 _。电动机正常工作时因发热损失的功率为_。(均用字母表示)5、如图所示的是一种温度自动报警器的原理图。在水银温度计里封入一段金属丝,请你结合图分析回答下面的问题:(1)该水银温度计在电路中的作用相当于一个_;(2)若该装置设定为高温报警时,报警指示灯为红色,正常状态时指示灯为绿色,则灯L2为_色(选填“红”或“绿”)。三、计算题(5小题,每小题10分,共计50分)1、明明同学们设计了如图甲所示的恒温
8、箱温控电路(用于获得高于室温、控制在一定范围内的“恒温”),包括工作电路和控制电路两部分。其中,R1为阻值可以调节的变阻箱。R2为热敏电阻(置于恒温箱内),其阻值随温度变化的关系如图乙所示。继电器线圈电阻100。(1)如图甲所示状态,加热器是否处于加热状态?(2)加热器正常工作时,通过加热器的电流为20A,求此时加热器的电阻和电功率;(3)已知当控制电路的电流达到0.01A时,继电器的衔铁被吸合;当控制电路的电流减小到0.008A时,衔铁会被释放。当调节R1=200时,恒温箱内可获得最高温度为160的“恒温”。如果需要将恒温箱内的温度控制在最低温度为40的“恒温”,则应将R1的阻值调为多大?2
9、、小明家的饮水机具有自动加水和加热两种功能,烧水时,先按一下加水按钮,自吸泵把水从水桶抽到壶内,当壶内水位达到规定容量时,自吸泵自动停止抽水;再按一下加热按钮,加热装置将对壶内的水加热如图所示“控制电路”中的热敏电阻R1的阻值随温度变化的曲线如图所示电磁铁线圈电阻可忽略不计,“饮水机”共安装有2根加热电热丝和一根保温电热丝,当电磁铁线圈中电流大于或等于50mA时,继电器的衔铁被吸合,使加热电路断开,保温电路工作当线圈中的电流小于或等于40mA时,继电器的衔铁被释放,使加热电路闭合电磁继电器的电源两端电压 U=6V,饮水机的参数如表所示已知水的比热容c水=4.2103 J/(kg ),水的密度水
10、=1.0103 kg/m3,g取10 N/kg,电热水机的铭牌数据如表.(1)电磁继电器的接线柱 _ (M/N)应与家庭电路的火线相连(2)如果自吸泵抽水效率为60%,求自吸泵将1.2 L水提升0.5 m消耗的电能 _ . (3)加热电路中2根“220V 600W”电热丝的合理连接方式是 _ ( 并联/串联) (4)为了实现温度控制,饮水机加热电热丝(图中未画出)应该选择接在以下的 _ AAD端 BBC端 CAB端 DCD端(5)假设饮水机内水温达到90时,温控电路就将电路切换到保温状态,此时滑动变阻器的阻值为 _ (6)现将滑动变阻器R2的阻值适当调小,则该饮水机的保温范围将比原来 _ (大
11、/小).3、为判断短跑比赛是否抢跑,某兴趣小组设计了如图“抢跑自动指示”电路其工作原理是:当运动员蹲在起跑器上后,先闭合S;发令时闭合S1,发令指示灯亮;运动员起跑后,装在起跑器上的压敏电阻R0因受到压力减小,其电阻改变,电磁铁线圈中的电流明显变大,S2被吸引而闭合,起跑器指示灯亮若起跑器指示灯比发令指示灯先亮,表示运动员抢跑(1)当S1处于断开状态时,闭合S,若压敏电阻阻值变小,电磁铁的磁性强弱如何变化? (2)已知发令控制电路电源电压U6伏,电磁铁线圈的电阻不计若运动员起跑后,压敏电阻R0的阻值为30欧,S和S1仍处于闭合状态,电磁铁线圈中的电流为0.25安,计算此时发令指示灯的功率(3)
12、压敏电阻通常有两种类型:A阻值随压力增大而增大; B阻值随压力增大而减小则该模型的压敏电阻应选择哪种类型,结合电路简要说明理由: 4、梅雨季节,潮湿的空气会对家电和家具等造成不利,需要及时除湿小乐设计如图甲所示的模拟电路,能实现警示灯随湿度变化而自动调整亮度,且当空气湿度达到一定程度时,警示灯还能不断闪烁已知电源电压为6V,警示灯的规格是“6V3W”(电磁铁线圈电阻忽略不计,警示灯电阻保持不变)(1)根据设计要求,应选图乙中的_(选填“”或“”)湿敏电阻,串联在图甲电路中_(选填“A”或“B”)位置(2)闭合开关,当空气湿度处于40%时,衔铁会被吸下,警示灯会闪烁,警示灯在闪烁过程中,较暗时的
13、实际功率是多少_?(写出计算过程)5、现在电动自行车、电动汽车逐渐普及,它们都采用电动机来获得动力某直流电动机的铭牌上标有“220V 5.5kW”,电动机线圈的电阻为0.4(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-参考答案-一、单选题1、C【解析】【分析】【详解】A分子间存在斥力,所以固体很难被压缩,故A不符合题意;B分子间有间隙,所以酒精和水混合后,总体积比各体积的和小,故B不符合题意;C小磁针具有磁性,能吸引磁性物质,当小磁针靠近不带磁性的
14、磁性物质时,也会偏转,所以不能说明所靠近的物体是磁体,故C符合题意;D因为蒸发可以吸热,刚洗完澡,身上的水蒸发吸热,所以感觉凉爽,故D不符合题意。故选C。2、A【解析】【详解】A电磁铁通电时具有磁性,断电时没有磁性,是根据电流的磁效应制成的,故A正确;B电磁铁的铁芯需要用软磁性材料制成,铜不是磁性材料,所以电磁铁的铁芯不可以用铜棒代替,故B错误;CD电磁铁的磁性强弱与电流的大小,线圈匝数有关,与电流方向无关,故CD错误。故选A。3、A【解析】【详解】A奥斯特通过实验发现了通电导体周围存在磁场,是第一个发现电现象和磁现象之间联系的人,故A正确;B法拉第发现了磁生电即电磁感应现象,焦耳发现了电流的
15、热效应,故B错误;C焦耳发现了焦耳定律即电流的热效应,磁生电即电磁感应现象是法拉第发现的,故C错误;D瓦特发明了蒸汽机,爱迪生发明了电灯,故D错误。故选A。4、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,是发电机的原理,故D正确。故选D。5、B【解析】【分析】【详解】A磁场是客观存在的物质,而磁感线不是磁场
16、中真实存在的曲线,而是人为画出的,它可以形象地描述磁场,故A错误;B磁场的强弱可以用磁感线的疏密程度来表示,磁感线越密集的地方的磁场越强,故B正确;C磁体周围存在磁场,与磁感线的有无无关,故C错误;D磁场的基本性质是可以对放入其中的磁体能产生力的作用,故D错误。故选B。6、B【解析】【分析】【详解】登山索道的运行靠电力驱动,故是电能转化机械能,为电动机。A图为奥斯特实验,说明通电导线周围存在磁场,能使小磁针发生偏转,故A不符合题意; B通电导线在磁场中受力运动,为电动机的工作原理,故B符合题意; C司南是中国的四大发明之一,是现代所用指南针的始祖,它是根据同名磁极相互排斥、异名磁极相互吸引工作
17、的,故C不符合题意; D闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时产生感应电流的现象,是电磁感应现象,为发电机的工作原理,故D不符合题意。故选B。7、C【解析】【详解】小磁针静止时N极所指方向为该点的磁场方向,由此可知该磁体周围的磁感线方向是水平环形顺时针方向,故ABD不符合题意,C符合题意。故选C。8、D【解析】【详解】A磁体能够吸引铁屑,没有磁性的钢棒则没有吸引铁屑的能力,所以铁屑被吸引能说明钢棒具有磁性,故A不符合题意;B磁体具有指示南北的性质,不具有磁性的钢棒没有指示南北的能力,所以钢棒能指示南北可以说明其具有磁性,故B不符合题意;C钢棒与小磁针相互排斥,说明钢棒与小磁针靠近的一端
18、为同名磁极,说明钢棒有磁性,故C不符合题意;D若钢棒没有磁性,当它靠近小磁针时,钢棒与小磁针也会互相吸引,所以钢棒与小磁针相互吸引不能能说明钢棒具有磁性,故D符合题意。故选D。9、C【解析】【详解】A任何磁体都有两个磁极,指南针是磁体,所以有2个磁极,故A错误;B指南针的磁极有磁性,指向会受到附近磁铁的干扰,故B错误;CD地球是一个大磁体,地球周围存在的磁场叫地磁场,自由转动的指南针,其静止时指南北是由于地磁场的作用,故C正确,D错误。故选C。10、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
19、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。二、填空题1、磁场 机械能 【详解】1放在磁场中的线圈通电时,通电导线周围产生磁场,电流的磁场与电动机的磁场相互作用,使线圈受到力的作用而发生转动,电动机就是利用通电导线在磁场中受力的作用而转动的。2电动机在工作时消耗电能,使线圈转动,将电能转化为线圈的机械能。2、 左 【详解】1由图示知,闭合开关后,电流从通电螺线管的上端流入,下端流出,据安培定则知,电磁铁的上端为N极。2电磁铁的吸力较小,是因为它的磁性太弱,而图示
20、中的电磁铁线圈匝数不可改变,但可改变通过的电流的大小,为了让磁性增强,应增大电流,那么应向左移动滑片,让变阻器接入电路的阻值变小,来增大电流。3、电荷定向移动形成电流、电流的周围存在磁场、电生磁、小磁针受磁场的作用、小磁针受到磁力的作用、电与磁之间有联系等 有 【详解】1高速旋转时,橡胶盘中的电荷形成了定向移动,即在橡胶盘中形成了电流,而电流周围存在磁场,于是小磁针转动起来。2小磁针受到电荷形成电流的周围磁场的力的作用开始旋转,因为力的作用是相互的,所以,小磁针对电荷也有力的作用。4、 【详解】1电动机不转时,电能全部转化为电阻发热产生的热量,根据欧姆定律可知,线圈电阻为R2电动机正常工作时因
21、发热损失的功率为5、开关 红 【详解】1图示中的水银温度计在电路中相当于开关,当温度升高,温度计中的水银与金属丝接触,电磁继电器接通,而温度计中的水银与金属丝未接触时,电磁继电器处于断开状态。2温度高时,温度计的水银与金属丝接触,电磁铁有电流通过,把衔铁吸下,接通L2,此时L2发光,发出报警指示,所以灯L2为红灯。温度较低时,温度计的水银与金属丝不接触,电磁铁中无电流通过,衔铁恢复原位置,接触L1,L1发光,所以L1为绿灯。三、计算题1、(1)加热状态;(2)11,;(3)80【解析】【分析】本题考查电磁继电器的原理,欧姆定律的应用。根据题目所给条件分析求解。【详解】(1)甲所示状态衔铁被弹簧
22、拉起与上端触点接触,加热器与电源接通,故加热器处于加热状态。(2)加热器正常工作时,加热器的电阻为加热器的电功率为(3)当R1=200时,恒温箱内可获得最高温度为160的“恒温”,R2=100则电源电压为恒温箱内的温度控制在最低温度为40时,则有可得:答:(1)如图甲所示状态,加热器处于加热状态;(2)加热器正常工作时,通过加热器的电流为20A时,加热器的电阻为11和电功率为;(3)如果需要将恒温箱内的温度控制在最低温度为400C的“恒温”,则应将R1的阻值调为80。2、 M 10J 并联 C 70 小【解析】【详解】(1)由于开关控制火线,而电磁继电器衔铁相当于开关,所以,电磁继电器的接线柱
23、M应与家庭电路的火线相连;(2)由知道,1.2L水的质量是:m=水 V=1.0103 kg/m3 1.210-3m3 =1.2kg,如果自吸泵抽水效率为60%,则=,所以,自吸泵将1.2L水提升0.5m消耗的电能是:=10J;(3)根据题意知道,当继电器的衔铁被吸合,使加热电路断开,保温电路工作;当继电器的衔铁被释放,使加热电路闭合,所以,加热电路与保温电路是并联关系,而安装的2根加热电热丝工作时为了互不影响,也应是并联关系(4)当电磁铁线圈中电流大于或等于50mA时,继电器的衔铁被吸合,使加热电路断开,保温电路工作,由图1知道CD端接保温电热丝;当线圈中的电流小于或等于40mA时,继电器的衔
24、铁被释放,使加热电路闭合,由图1知道AB端应接2根“220V 600W”的电热丝(表示其额定电压为220V),又由表中数据知道,加热功率为1200W,故每根电热丝正常工作的功率为600W; (5)由图2知道,当饮水机内水温达到90时,热敏电阻R1 =50,由于当电磁铁线圈中电流大于或等于50mA时,继电器的衔铁被吸合,使加热电路断开,保温电路工作,由电阻的串联和欧姆定律知道,此时电路的电流是:=0.05A,解得此时滑动变阻器的阻值是:R滑 =70;(6)现将滑动变阻器R2 的阻值适当调小,由于加热和保温切换时的电流大小均不变,由欧姆定律知道,总阻值R不变,由串联电路的电阻规律知道,R=R2 +
25、R1,所以,当R2 增小时,加热和保温切换时的R1均增大,但两状态之间R1的变化量相等,由图2知道保温范围变小了3、(1)变强;(2)0.3W;(3)选A,S处于闭合状态时,当运动员起跑后对压敏电阻的压力减小,起跑指示灯要亮,S2要被吸引,电磁铁的磁性要增强,通过线圈的电流应变大,压敏电阻阻值要减小,所以压敏电阻受到的压力减小时其电阻值也减小【解析】【详解】试题分析:(1)当S1处于断开状态时,闭合S,压敏电阻R0与电磁铁串联,若压敏电阻阻值变小,电源电压不变情况下,由欧姆定律知通过电路的电流增大,电磁铁的磁性随电流的增大而增强;(2)发令控制电路电源电压U6伏,电磁铁线圈的电阻不计,则R0与
26、灯泡串联若运动员起跑后,压敏电阻R0的阻值为30欧,则通过R0的电流I0=U/R0=6V/30=0.2A;S和S1仍处于闭合状态,电磁铁线圈中的电流为0.25A,即通过灯泡的电流IL=I-I0=0.25A-0.2A=0.05A;此时发令指示灯的功率P=UIL=6V0.05A=0.3W(3)选A,S处于闭合状态时,当运动员起跑后对压敏电阻的压力减小,起跑指示灯要亮,S2要被吸引,电磁铁的磁性要增强,通过线圈的电流应变大,压敏电阻阻值要减小,所以压敏电阻受到的压力减小时其电阻值也减小考点:电磁继电器;欧姆定律;4、 R2 B 0.35W【解析】【详解】(1)12由图乙可知:R1的电阻随湿度的增加而
27、增加,R2的电阻随湿度的增加而减小;由题意可知,空气湿度较小时,电磁铁不吸合,灯泡较暗,当空气湿度达到一定程度时,湿敏电阻的阻值减小,电路的电流增大,电磁铁的磁性增强,电磁铁吸合,湿敏电阻被短路,电路为警示灯的简单电路,灯泡变亮,由于电磁铁也被短路无磁性,电磁铁不吸合,据此可知警示灯能不断亮暗闪烁,所以应选图乙中的R2湿敏电阻,且串联在图甲电路中B位置;(2)3由知,警示灯的电阻为:由图乙可知,当空气温度处于40%时,湿敏电阻的阻值为24,警示灯在闪烁过程较暗时,湿敏电阻R2与警示灯串联,因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,此时电路中的电流:灯较暗时的实际功率:【点睛】本题考查了学生分析
28、图象的能力、电磁继电器的使用、欧姆定律的计算、电功率的计算等知识,是一道难题5、(1)通电导体在磁场中受到力的作用;(2)1.98107J 9105J;(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,使线圈的温度迅速升高【解析】【详解】分析:(1)电动机的工作原理可由电与磁的知识得出;(2)消耗的电能可由公式W=Pt得出,因为电动机的额定功率可通过铭牌得出,时间是1小时;电动机线圈产生的热量只能由焦耳定律求出,因为此时电流做的功并不都用来转化为热能,而将大部分的电能转化为机械能,只有少部分转化为热能,但焦耳定律的公式中需要有电流,故再由额定电压和额定功率计算出额定电流来,再通过焦耳定律求出线圈产生的热量;(3)如果电动机被卡住而不能转动,说明电能不再转化为机械能,而全部转化为热能,电动机因为短时间内放出大量的热而很快就闻到了焦糊的味道(1)通电导体在磁场中受到力的作用;(2)电动机消耗的电能WPt5.5kW1h5.5kWh5.53.6106J=1.98107J由公式PUI得,通过电动机的电流I25A;由焦耳定律可知 QI2Rt=(25A)20.43600s=9105J;(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,使线圈的温度迅速升高考点:电动机的工作原理,焦耳定律