解析人教版九年级物理第二十章电与磁定向测试试卷

人教版九年级物理第二十章电与磁定向测试

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n卷（非选择题）两部分，满分loo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

2、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

3、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（）

4、电梯为居民上下楼带来很大的便利，出于安全考虑，电梯设置了超载自动报警系统，其工作原理如

图所示。电梯厢底层装有压敏电阻吊，兄，为保护电阻，木为动触点，46为静触点，当出现超载情况

时，电铃将发出报警声，电梯停止运行。则下列说法中正确的是（）

电源

A.电磁铁磁性的强弱与电流的方向有关

B.电磁铁是根据电磁感应原理工作的

C.电梯超载时动触点｛与静触点8接触

D.电梯超载时报警，说明压敏电阻的阻值随压力的增大而增大

5、一学生利用手中的条形磁体做了以下实验，其中结论正确的是（）

A.同名磁极互相吸引

B.条形磁体能够吸引小铁钉

C.将条形磁体用细线悬挂起来，当它在水平面静止时北极会指向地理南方

D.条形磁体与小磁针之间隔了一层薄玻璃后就没有相互作用了

6、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

7、已知，电磁铁的磁性随电流的增大而增强。如图所示，电源电压保持不变，弹簧秤下挂着一块铁。

现在盛有硫酸铜溶液的烧杯中，逐渐滴入氢氧化银溶液，可发现弹簧测力计的示数（）

A.逐渐变小，最后趋于稳定B.一直保持不变

C.先变小，后变大，最后趋于稳定D.先变大，后变小，最后趋于稳定

8、通电螺线管周围的磁感线如图所示，则下列说法正确的是（）

A.A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

9、在物理实验中，把难于测量或测准的物理，通过转换变成能够测量或测准的物理量，或者把某些不

易显示的物理现象转换为易于显示的现象的方法，称之为转换法。下列实验中没有利用转换法的是

（）

A.探究物体的动能跟哪些因素有关时，通过木块被撞的远近来判断钢球动能的大小

B.在探究二力平衡的实验中，不断改变力的大小、方向、作用点进行实验

C.在探究影响电磁铁的磁性强弱因素的实验中，用吸引大头针个数的多少来反映电磁铁磁性的强弱

D.在探究电流产生的热量跟哪些因素有关的实验中，用煤油升高温度的大小来反映电流通过电阻丝产

生热量的多少

10、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

第n卷（非选择题70分）

二、填空题（5小题，每小题4分，共计20分）

1、2017年4月25日，银川市共享单车投放仪式在光明广场举行。，成为许多市民出行选择的交通工

具，如图所示，用户通过手机扫描车身二维码即可开锁骑车，二维码在距手机镜头两倍焦距以—

（选填“内”或“外”）成像，这种自行车有小型发电机给电子锁充电，发电机的工作原理是

；自行车上的红色尾灯不能自行发光，晚上却可以提醒司机注意，利用了光的；下坡自

由滑行时主要是能转化为能。

作出反光镜所有反射光线的光路图______;作出共享单车车闸的动力臂及阻力臂。

2、写出下列能量的转化：电动机通电后高速转动，是_____能转化为______能。

3、如图所示，给直导线通电时，其下方的小磁针发生偏转，这说明______；要减少地磁场对实验的影

响，应使通电导线沿（选填“东西”或“南北”）方向放置。实验时通过导线的电流应—

（选填“大些”或“小些”）»

(S丁N)

4、司南是我国古代四大发明之一。《论衡》中记载：“司南之构，投之于地，其柢指南”。如图所

示,“柢”即握柄，是磁体的（选填"N”或"S”）极，静止时指向地磁场的______（选填

“南”或“北”）极。指南针放在通电导线附近发生了轻微偏转，是因为产生了磁场。

5、小萱在超市看到：电梯上有人时运动得快，没人时运动得慢。如图甲是小鑫上网搜索到的这种电梯

的部分控制电路，分是一个压敏电阻，阻值随压力变化如图乙所示并进行了如下分析：通电后电磁铁的

下端是______极，当有人走上电梯后，压敏电阻的阻值______（选填“变大”或“变小”）,电磁铁的

磁性变______（选填“强”或“弱”），使衔铁与______触点接触，电动机转速变快，使电梯运动变

快。

三、计算题(5小题，每小题10分，共计50分)

1、未来的广元将是全国绿色生态康养城市之一，提倡大家低碳出行，电动汽车比燃油汽车低碳环保并

且能源利用率高，是今后交通工具的发展方向.某款新型家用四轮电动汽车质量为0.6t,每个轮胎与

地面接触面积为20cm2,汽车蓄电池提供电压150V,电动机正常工作时电流为10A,使汽车获得240N

的牵引力，保证汽车以18km/h的速度在水平路面上匀速行驶，g取10N/kg,求：

(1)汽车静止时对地面的压强；

(2)汽车匀速行驶5min克服摩擦阻力所做的功；

(3)电动机正常工作时，电能转化为机械能的效率.

2、科技小组的同学设计了如图甲所示的恒温箱温控电路，它包括控制电路和受控电路两部分，用于获

得高于室温、且温度在一定范围内变化的“恒温”.其中控制电路电源电压为36V,A为可变电阻，

此为热敏电阻(置于恒温箱内)，热敏电阻阻值随温度变化的关系如图乙所示，继电器线圈电阻吊为

50Q.已知当控制电路的电流达到0.04A时，继电器的衔铁被吸合；当控制电路的电流减小到

0.036A时，衔铁会被释放.加热器的规格是“220V1000W"，恒温箱内部空间大小是2m,

空气的密度是1.30kg/m3,比热容是103J/(kg•℃).

（1）如图甲所示状态，通过加热器的电流多大？

（2）加热器产生的热量有80%转化为恒温箱内空气的内能，若使恒温箱内空气温度从25℃升高到

65℃,加热器需正常工作多长时间？

（3）若要使恒温箱内可获得上限为100℃的“恒温”，当可变电阻〃调节到多大？

（4）如果需要将恒温箱内的下限温度设为50C的“恒温”，则应将可变电阻A调节为多大？

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103c的磁性材料。当锅里的水分干了以

后，食品的温度将从100C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、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。控制电路中足为半导体硅制成

的光敏电阻，是阻值随光强（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的状态由危两端的电压决定：光照足够强时，用两端的电压很小，开关Sz与6点接触，处于断开状

态，路灯L关闭；当光强降为20cd时，分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/Q40201085・・・

（1）工作电路刚好接通时，是接入电路的阻值;

(2)保持此接入电路的阻值不变，当总两端的电压为IV时，生的阻值是多大？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，应将此的阻值调大还是调小？

控制电路工作电路

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.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R°=20Q,加热器的电阻Ri=484Q.当控制电路的电流I/O.04A时，电磁

继电器的衔铁被吸引；当控制电路的电流IWO.036A时，电磁继电器的衔铁被弹簧拉起，则：

[―«220Vo----------

加热器

软导线

1K

(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'=300Q时，可变电阻R=180Q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、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Co

2、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Bo

3、D

【解析】

【详解】

A.A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;

B.B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；

C.C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；

D.D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Do

4、C

【解析】

【详解】

AB.电磁铁是根据电流的磁效应制成的，电磁铁磁性的强弱与电流的大小和线圈的匝数的多少有关，

与电流的方向无关，故AB错误；

C.出现超载情况时，电梯停止运行，即/与/是分开的，4被电磁铁吸下，与8接触，从而使电铃发

出声音，故C正确；

D.超载时，压力增大，电磁铁的磁性变大，能把衔铁吸下，说明电路中的电流是变大的，即总电阻是

减小的，所以压敏电阻的阻值随压力的增大而减小，故D错误。

故选Co

5、B

【解析】

【详解】

A.由磁极间的相互作用规律可知，同名磁极相互排斥，故A错误；

B.由课本知识：磁体能吸引铁、钻、镇等物质，故条形磁体能够吸引小铁钉，故B正确；

C.将条形磁体用线悬挂起来，让磁体自由转动，静止时指向地理南极的磁极叫南极（S极），指向地理

北极的是磁体的北极（N极），故C错误；

D.玻璃不能隔离磁场，条形磁体与小磁针之间隔了一层薄玻璃后仍有互相作用，故D错误。

故选B。

6、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Ao

7、C

【解析】

【详解】

图中电磁铁通电后具有磁性，对弹簧秤下方的铁块有向下的吸引力；在线圈匝数不变时，电磁铁的磁

性强弱跟电流的大小有关，电流越大，则电磁铁的磁性越强。当向硫酸铜中逐渐滴入氢氧化钢溶液

时，由于硫酸铜与氢氧化钢反应生成硫酸铁沉淀和氢氧化铜沉淀，使溶液的导电能力减弱，电流变

小，从而电磁铁的磁性变弱，对铁块的吸引力变小，则测力计示数变小；当氢氧化钢与硫酸铜完全反

应后，再向里加入氢氧化钢溶液，则会使溶液的导电性能增强，电流变大，电磁铁的磁性变强，对铁

块的吸引力变大，则测力计的示数变大；最后氢氧化钢溶液过量（即氢氧化钢溶液饱和），电路中的电

流趋于稳定，则弹簧秤示数趋于稳定，所以测力计的示数先变小，后变大，最后趋于稳定，故C符合

题意。

故选Co

8、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Co

9、B

【解析】

【详解】

A.动能多少不能直接观察，在探究物体的动能跟哪些因素有关时，通过木块被撞的远近来判断钢球动

能的大小，采用的是转换法，故A不符合题意；

B.二力平衡的条件有多个，在探究二力平衡的实验中，不断改变力的大小、方向、作用点进行实验，

采用的是控制变量法，故B符合题意；

C.磁性的大小无法看到，可以根据吸引大头针个数的多少来反映电磁铁磁性的强弱，采用的是转换

法，故C不符合题意；

D.热量的多少无法看到，可以通过温度计示数的变化来判定产生热量的多少，采用的是转换法，故D

不符合题意。

故选B。

10、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Ao

二、填空题

【详解】

[1]用手机扫描二维码时，成倒立、缩小的实像，故物距大于二倍焦距，即二维码在距手机镜头两倍焦

距以外成像。

[2]发电机的工作原理为磁生电，即电磁感应原理。

[3]当光照到自行车的红色尾灯上时，经过反射可以提醒司机注意，即利用了光的反射原理。

[4][5]下坡自由滑行时，速度变大，故动能变大，距离地面的高度降低，故重力势能变小，即重力势

能转化为动能。

[6]由光的反射定律可知，反射角等于入射角，光路图如下图所示：

[7]共享单车刹车时，手对车闸施加一个向下的力％即为动力，车闸产生的力用为阻力，由力臂的定

义可知，过支点分别作力向和£的垂线段，即为对应的动力臂以和阻力臂心，如下图所示：

居

2、电机械

【详解】

[1][2]电动机通电后高速转动，电流做功，电能转化为机械能。

3、通电导体周围存在磁场南北大些

【详解】

[1]给直导线通电时，小磁针发生偏转，是因为通电导体周围存在磁场，小磁针受到这个磁场的作用而

发生偏转。

[2]由于存在地磁场，小磁针自然放置时会南北指向，那么通电导线应沿南北方向放置，产生的磁场方

向与地磁场方向不同，则小磁针的转动便不是地磁场引起的。

[3]实验时，通过导线的电流应大些，则产生的磁场更强，对小磁针的作用力更大，则小磁针的偏转更

明显。

4、S北电流

【详解】

[1]磁勺的勺柄指南，根据地理的南极是地磁的N极，异名磁极相互吸引，因此勺柄为该磁体S极。

[2]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，静止时指南针指向磁体的S极，即地

磁场的北极。

[3]指南针放在通电导线附近发生了轻微偏转，说明指南针受到磁场作用，说明通电导体周围存在磁

场，也就是电流周围存在磁场。

5、S变小强2

【详解】

[1]如甲图知，电流从电磁铁的下端流入，从上端流出，根据安培定则可以判断，电磁铁的上端是N

极，下端是S极。

[2][3]由图乙知，在压力增大时压敏电阻的阻值变小，所以当有人走上电梯后，压敏电阻的阻值变

小，由欧姆定律可知电流变大，则电磁铁的磁性变强。

[4]电磁铁的磁性变强，电磁铁将衔铁吸下，此时衔铁与触点2接触，工作电路中只有电动机接入电

路，电动机两端的电压变大，电路中电流变大，电动机转速加快，即电梯运动变快。

三、计算题

1、⑴7.5X10sPa(2)3.6X105J(3)80%

【解析】

【分析】

(1)静止在水平面上的物体，其对水平面的压力大小等于物体的重力，由。=《解题;

(2)匀速直线运动的物体，其所受的阻力与牵引力为一对平衡力，由卬=八求解;

W

(3)用电器正常工作时，由*=先求出所消耗的电能,由〃=丁'100%解题•

【详解】

(1)汽车静止时对地面的压力："=G=mg=0.6xl0Ugxl0N/Ag=6000N,汽车静止时对地面的压

F6000N

强：P=~=7.5x10sPa；

4X20X10-4W2

(2)汽车在水平路面上匀速行驶，所受的阻力：f=F^=240N,汽车匀速行驶5min克服摩擦阻力所

做的功：W=fs=fvt=240Nx-m/.vx5x6O.v=3.6xlO5J；

3.6

(3)电动机正常5min消耗的电能：=Wr=150Vx10Ax5x605=450000J,由〃=正-、100%可得：由

W3.6xl05J

n=——xl00%=x100%=80%.

4566667

答：(1)汽车静止时对地面的压强为7.5Xl()5pa；

(2)汽车匀速行驶5min克服摩擦阻力所做的功为3.6X105J;

(3)电动机正常工作时，电能转化为机械能的效率为80%.

【点睛】

本题考查压强、功、效率的计算，要理解压力与重力的关系，掌握匀速运动的汽车，所受的阻力与牵

引力相等.

2、(1)4.55A(2)130s(3)450。(4)150。

【解析】

【详解】

(1)由图甲所示电路可以知道，工作电路是通路，加热器处于加热状态.受控电路电源电压为220V,加

热器的规格“220V1000N”，此时加热器在额定电压下工作，其电流为：/=5=嘿£〜4.55人

(2)恒温箱内空气温度从25c升高到65c需要吸收的热量为：

以攵“空气鸣人》=%气夕空气嚓Q=lxl()3j/(kg，C)xl.3Okg/m3x2m3x(65℃25℃)=l.O4xl()5j设加热器需正常工作

时间为t,则放出的热量为aPt(其中61000W),

根据已知列方程如下：80%\^1.04X107，计算得片130s；

(3)若要使恒温箱内可获得上限为100C的“恒温”，欲使电流达到0.04A的最高衔接电流，控制电路

的电阻应该为"碇=2=]鲁=900。，读图乙可知100℃时热敏电阻的阻值为400Q,所以可变电阻R

I0.04A

此时调节为：900Q—400。-50。=450。；

(4)当获得最高温度为50C时，欲使电流达到0.036A的最低释放电流，控制电路的电阻应该为

=7^7=1000。，读图乙可知50℃时热敏电阻的阻值为800Q,所以可变电阻R此时调节为：

IO.O36A

1000Q-800Q—50Q=150Q；

3、消失小于断开

【解析】

【详解】

[1][2][3]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“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)20。；(2)4。，50cd；(3)调大

【解析】

【分析】

【详解】

解：（1）当光强为20cd时;是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