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1、人教版九年级物理第二十章电与磁专项测评 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、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、
2、负极和磁体的N、S极同时对调2、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（）ABCD3、小利学习磁现象后，画出了如图所示的四幅磁体周围磁感线分布的示意图，其中正确的是（）ABCD4、如图所示为家用吸尘器，其核心部件是一个能高速转动的电动机。下列关于吸尘器涉及的物理知识不正确的是（）A电动机的原理是磁场对电流有力的作用B电动机放在双层罩内，且罩体之间装有海绵，目的是减弱噪声C吸尘器工作时，将电能全部转化为机械能D“吸尘”的原理是流体压强与流速的关系5、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，
3、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6、我国航母舰载机起飞，将使用电磁弹射器。电磁弹射器的弹射车与飞机前轮连接，并处于强磁场中，当弹射车内的导体通以强电流时，舰载机受到强大的推力而快速起飞。下列设备的工作原理与电磁弹射器的工作原理相同的是（）A电铃B电磁起重机C动圈式扬声器D动圈式话筒7、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
4、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8、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9、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（）ABCD10、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
5、电动机第卷（非选择题 70分）二、填空题（5小题，每小题4分，共计20分）1、首位揭示电与磁的奥秘的物理学家是_，法拉第发现了_现象。2、如图甲所示使烛焰在光屏上成清晰的像，将烛焰远离凸透镜后，光屏上的像变模糊了，此时将一眼镜放置在凸透镜前，光屏上的像又清晰了，此过程模拟了_眼的矫正过程。如图乙所示装置闭合开关，电磁铁的下端为_极；当滑片P向_移动时，吊着磁体的弹簧将伸长。3、英国物理学家 _ 经10年探索，终于在1831年取得突破，发现了利用磁场产生电流的条件和规律，进一步揭示了电现象和磁现象之间的联系，使人类大规模用电成为可能，电气化的时代从此开始。如图所示为一种实验室用的手摇发电机，其工
6、作原理是 _ （选填“电流的磁效应”或“电磁感应”）。4、如图所示，将电磁铁接入电路中，闭合开关后与闭合开关前对比，线圈的长度将_（选填“变长”、“变短”或“不变”）。5、十九大报告中指出“绿水青山就是金山银山”，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_。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
7、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、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/C304
8、0506070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、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
9、）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
10、将R1的阻值调大还是调小？4、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
11、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。5、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它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
12、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？（3）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多少？-参考答案-一、单选题1、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。2、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
13、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。3、B【解析】【分析】【详解】由于磁场看不见摸不着，人们为了形象地描述磁场引入了磁感线，在磁体外部磁感线从N极出发回到S极，故B正确，ACD错误。故选B。【点睛】4、C【解析】【详解】A电动机是利用通电
14、导线在磁场中受力的作用的原理制成的，故A正确，不符合题意；B电动机放在双层罩内，且罩体之间装有海绵，目的是用海绵吸音在传播过程中减弱噪声，故B正确，不符合题意；C吸尘器工作时，主要将电能转化为机械能，由于电流具有热效应，还会将部分电能转化为内能，故C错误，符合题意；D“吸尘”的原理是通过改变吸尘器里面气体的流速，减小吸尘器内部的气体压强，通过大气压强把灰尘压入吸尘器，故D正确，不符合题意。故选C。5、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
15、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。6、C【解析】【详解】由题意可知，电磁弹射器的弹射车与飞机前轮连接，并处于强磁场中，当弹射车内的导体通以强电流时，即可受到强大的推力，由此可知其原理是通电导体在磁场中受力而运动。A电电铃的主要部件是电磁铁，利用电流的磁效应工作的，故A不符合题意；B电磁起重机的主要部件是电磁铁，是利用电流的磁效应工作的，故B不符合题意；C扬声器是将电信号转化成声信号，即其内部有磁铁和线圈，当线圈中通过变化的电流时，该线圈会
16、在磁场中受力而有规律的振动，进而产生声音，故是利用通电导线在磁场中受力的作用的原理工作的，故C符合题意；D动圈式话筒工作时，声信号转化为电信号，是利用电磁感应的原理制成的，故D不符合题意。故选C。7、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
17、。8、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。9、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；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。10、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
18、制成的，故AD不符合题意；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。二、填空题1、奥斯特 电磁感应 【详解】12奥斯特发现了电流的磁效应，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。2、近视 S/南 左 【详解】1由题可知，将烛焰远离凸透镜，物距增大，像距应变小，放入眼镜后，像距不变，说明眼镜对光有发散作用，则此眼镜为凹透镜，所以此过程模拟了近视眼的矫正
19、过程。2由图可知，电流从电磁铁下端流入，上端流出，根据右手螺旋定则可知，如图乙所示装置闭合开关，电磁铁的下端为S极。3由上可知，电磁铁上端为N极，与上方吊着的磁体相互排斥，若吊着磁体的弹簧伸长，则排斥力减小，电磁铁磁性减弱，应该将滑片向左移动，增大滑动变阻器电阻，使通过电磁铁的电流变小。3、法拉第 电磁感应 【详解】1英国物理学家法拉第发现了磁场产生电流的条件和规律，磁可以生电。2发电机就是利用电磁感应原理，利用闭合线圈的部分导体在磁场中切割磁感线时，会产生感应电流。4、变短【详解】将电磁铁接入电路中，闭合开关后，有电流通过线圈，由安培定则，每匝线圈上端为N极，下端为S极，根据异名磁极相互吸引
20、，故线圈的长度将闭合开关前变短。5、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。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
21、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、 (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=0.02A时，继电器的衔铁被吸合，右边工
22、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）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。由表格数据可知，当光强为20cd时，R2
23、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50cd；（3）为了节约能源，使路灯更
24、晚一些打开，应将R1的阻值调大。4、 (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，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
25、阻器R1消耗的电功率为2.5W。5、（1）100W；（2）18V；（3）430【解析】【详解】（1）当该恒温箱处于加热状态时，工作电路的功率是： ；（2）根据题意知道，当控制电路的电流I小 =0.036A时，衔铁恰好被拉起，由于串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，欧姆定律知道，控制电路的电源电压是：U=I小（R线+R+R）=0.036A（20+300+180）=18V；（3）根据题意知道，当控制电路的电流为I大 =0.04A时，衔铁恰好被吸引，此时电路中的总电阻是：，滑动变阻器和可变电阻的最小电阻的阻值：R滑=R总-R线 =450-20=430答：（1）当该恒温箱处于加热状态时，工作电路的功率为100W；（2）衔铁恰好被拉起，控制电路的电源电压是18V；（3）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430