第二十章电与磁章末综合测试卷章末综合测试卷-2022-2023学年九年级物理全一册（人教版）

第二十章电与磁章末综合测试卷考试时间：80分钟满分100分姓名：得分：第I卷（选择题）单选题（共10题，每题5分，50分）1.如图所示，在两个靠得较近的小车上分别放一块磁铁，同时松手后观察到的现象是（）A．两车都向左运动 B．两车都向右运动 C．一车先运动、另一车后运动 D．甲车向左运动、乙车向右运动【答案】D。【详解】读图可知，两小车上相邻的都是磁体的N极，根据同名磁极相互排斥可知，两小车将互相分开，即甲车向左运动、乙车向右运动。故选：D。2.如图所示，N95口罩对病毒具有良好的拦截作用，其通过中间的熔喷布对较小颗粒实施静电吸附。我们可通过N95口罩能否吸起小纸屑来判别口罩是否合格，其理由是（）A．带电体能吸引轻小物体B．异名磁极相互吸引C．异种电荷相互吸引D．分子的体积很小【答案】A【详解】带电体能够吸引轻小的物体，平时的小纸屑是不带电的，一只符合规格的N95口罩可以吸起小纸屑，说明N95口罩带电，是合格产品。故A符合题意，BCD不符合题意。3.科学家在物理领域的每次重大发现，都有力地推动了人类文明的进程。在历史上首先发现：地磁的南北极与地理的南北极并不完全重合，存在磁偏角。该科学家是（）A．焦耳 B．奥斯特C．安培 D．沈括【答案】D【详解】A．焦耳发现了电流通过导体产生的热量与电流的平方成正比，与导体的电阻成正比，与通电时间成正比，即焦耳定律，故A不符合题意；B．丹麦物理学家奥斯特首先发现了电流周围存在磁场，第一个揭示了电和磁之间的联系，故B不符合题意；C．安培发现了通电螺线管的磁场方向与电流方向之间的关系，即右手螺旋定则，故C不符合题意；D．我国宋代科学家沈括，于11世纪末著的《梦溪笔谈》中，在记述用天然磁石摩擦钢针可以指南的时候指出：“然常微偏东，不全南也。”这是世界上关于地磁偏角的最早发现，故D符合题意。4.电磁铁的磁性强弱与下列因素中无关的是（）A．通入电流的大小 B．通入电流的方向 C．电磁铁线圈的匝数 D．插入线圈的铁芯【答案】B。【详解】A、电磁铁一定时，通入电流的大小影响电磁铁的磁性强弱，通入电磁铁的电流越大，电磁铁的磁性越强，A不符合题意；B、线圈中通过的电流的方向不影响电磁铁磁性的强弱，只能改变电磁铁的磁场方向，B符合题意；C、线圈的匝数影响电磁铁磁性的强弱，电流一定时，线圈匝数越多，电磁铁磁性越强，C不符合题意；D、铁芯影响电磁铁的磁性强弱，对于确定的电磁铁，通入电流一定时，插入铁芯磁性变强，D不符合题意；故选：B。5.关于电和磁，以下说法错误的是（）A．通电导线周围存在磁场B．磁感线不是磁场中真实存在的曲线C．指南针之所以能指示南北方向，是因为地球就是个大磁体D．电磁铁里的铁芯可以用铜芯来代替【答案】D【详解】A．奥斯特实验说明：通电导线周围存在磁场；且磁场方向和电流方向有关，故A正确，不符合题意；B．磁感线是人们为了方便研究磁场，在磁体周围画的带箭头的曲线，这些曲线在磁场中根本不存在，故B正确，不符合题意；C．地球是一个大磁体，地磁南极在地理北极附近，地磁的N极在地理的南极附近，故C正确，不符合题意；D．铜不是磁性材料，电磁铁里的铁芯不可以用铜芯来代替，故D错误，符合题意；故选D。6.为了探究电磁铁的磁性强弱与哪些因素有关，某同学使用两个相同的大铁钉绕制成电磁铁进行实践，如图所示，下列说法中正确的是（）A．要使电磁铁的磁性增强，滑动变阻器的滑片应向右滑动 B．用电磁铁吸引大头针的数目显示它的磁性强弱 C．两电磁铁的线圈串联是为了探究磁性强弱与电流的关系 D．B线圈的匝数多，说明通过B线圈的电流大于通过A线圈的电流【答案】B。【详解】A、由图可知，变阻器的滑片向左滑动，电阻的阻值减小，电路中的电流增大，所以电磁铁的磁性增强，故A错误；B、在实验中电磁铁的磁性强弱无法直接看出，通过吸引大头针的多少来进行判断。吸引的大头针越多，说明电磁铁的磁性越强，否则越弱，故B正确；CD、两电磁铁的线圈串联是为了使通过两线圈的电流相等，研究电磁铁磁性强弱与线圈匝数之间的关系，故CD错误。故选：B。7.（2022秋·山东济南·九年级统考期末）我国的第三艘航母“福建舰”采用自行研制的电磁弹射器。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，弹射车受到强大的推力带动舰载机快速起飞。下列四幅实验装置图中反映电磁弹射器工作原理的是（）A． B．C． D．【答案】D【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，其原理与电动机相同。A．A图是奥斯特实验，说明电流周围存在磁场，故A不符合题意；B．B图中没有电源，是探究电磁感应现象的实验，是发电机的原理图，故B不符合题意；C．C图是通电导线的周围存在着磁场，探究通电螺线管外部的磁场分布，这是电流的磁效应，故C不符合题意；D．D图中有电源，通电导体在磁场中会受力而运动，是电动机的原理图，故D符合题意。故选D。8.在图中的自动控制电路中，当控制电路的开关S闭合时，工作电路的情况是（）A．灯不亮，电铃响 B．灯不亮，电铃不响C．灯亮，电铃不响电源 D．灯亮，电铃响工作电路控制电路【答案】A【详解】当开关S闭合时，电磁铁通电，电磁铁有磁性，吸引上方衔铁向下运动，与下接触点接触，此时灯L电路断路，L不亮，而电铃电路接通，电铃响。故A符合题意，BCD不符合题意。故选A。9.绩优异的小王常常用音乐填满自己的业余时间，众多乐器中，他独爱电吉他。一天在他弹奏电吉他时突然想到，电吉他中可能蕴藏着丰富的电学知识，于是他打开了电吉他中的电拾音器，看到了如图所示的基本结构，查询资料得知：“磁体附近的金属弦容易被磁化，因此弦振动时，在线圈中产生感应电流，电流经电路放大后传送到音箱发出声音。”关于电拾音器下列说法错误的是（）A．取走磁体，电吉他将不能正常工作B．金属弦如果选用铜制成，电吉他将不能正常工作C．线圈中产生感应电流的原理与扬声器的工作原理相同D．线圈中产生感应电流表明机械能可以转化为电能【答案】C【详解】A．取走磁体，就没有磁场，振弦不能切割磁感线产生电流，电吉他将不能正常工作，A正确，不符合题意；B．铜不可以被磁化，则选用铜质弦，电吉他不能正常工作，故B正确，不符合题意；C．线圈中产生感应电流的原理是电磁感应现象扬声器的工作原理是通电导体在磁场中受力运动，故C错误，符合题意；D．线圈中产生感应电流表明机械能可以转化为电能，故D正确，不符合题意。故选C。10.如图，甲、乙两部分装置均由蹄形磁铁和导体棒组成，通过开关相连。闭合开关，用外力使导体PQ水平向右运动，发现导体棒MN也随之运动起来。则以下判断正确的是（）A．甲、乙两部分的原理均跟发电机原理一样 B．甲、乙两部分的原理均跟电动机原理相似 C．甲部分与发电机原理一样，乙部分与电动机原理相似 D．甲部分与电动机原理相似，乙部分与发电机原理一样【答案】C。【详解】闭合开关，导体PQ和MN组成一个闭合电路，闭合电路的一部分导体PQ在磁场中进行切割磁感线运动，闭合电路中有了感应电流，这种现象是电磁感应现象，这是发电机的原理；电路中有了感应电流之后，感应电流经过导体MN，导体MN在磁场中受力而运动，这是电动机的工作原理。故选：C。第II卷（非选择题）填空题（共5题9空，每空1分，共9分）11.如图所示，这是我国古代发明的指南针——司南，能指示南北方向，是因为受到_____的作用，指南针静止时南极指向地理的______极附近。【答案】

地磁场

南【详解】地球是一个大磁体，司南是一个小磁体，根据磁极间的作用判断地磁场的磁极。指南针能指南北是因为受到地磁场的作用，指南针静止时指向地理的南极，即地磁的北极。12.如图所示，在电磁铁的正上方用弹簧挂一条形磁体。当开关S闭合后，滑片P从b端到a端的滑动过程中，弹簧的长度会变_____。【答案】长【详解】电流由上方流入，则由右手螺旋定则可知，螺线管下端为N极，上端为S极；因同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，两磁铁同名相对，故相互排斥；当滑片P从b端向a端滑动过程中，滑动变阻器接入电阻增大，由欧姆定律可得，电路中电流变小，则条形磁铁受向上的磁场力减弱；条形磁铁受重力、弹簧的拉力及向上的磁场力，向下的重力等于向上的弹簧的弹力与磁场力之和，因重力不变，磁场力减弱，故弹簧的弹力变大，故弹簧长度变长。13.如图所示，由通电螺线管的磁感线方向可知，电流表的上端为___________（选填“正”或“负”）接线柱；静止的小磁针的左端为___________（选填“N”或“S”）极。【答案】

正

N【详解】磁体外部磁感线从磁体N极出来，回到S极。故通电螺线管的左端为N极，右端为S极。通电螺线管的左端为N极，根据安培定则可以判定螺线管正面的导线中的电流方向是向上的，电流由上向下流过电流表，故电流表上端为正接线柱。通电螺线管右端为S极，磁极相互吸引，故静止的小磁针的左端为N极。14．如图所示，给导线通电时，小磁针的N极向里转动了，这就是著名的______实验，它证明了电流周围存在着______。【答案】

奥斯特

磁场【详解】在一根长导线下方平行放置一个可以在水平面自由转动的小磁针，如图所示，当给导线通电时，小磁针的N极向里转动了，这就是著名的奥斯特实验，它证明了电流周围存在磁场。15．潮汐是由月球、太阳对地球的引力作用而产生的。每天的涨潮与落潮都蕴含着巨大的能量，可以用来发电。在利用潮汐发电的过程中，能量的转化是海水的动能传递给发电机，通过发电机转化为电能。如图所示代表的是______________（选填“涨潮”或“落潮”）发电。与火力发电相比，潮汐发电的优点是_______________________。【答案】

落潮

无污染【详解】在利用潮汐发电的过程中，能量的转化情况是海水的动能传递给发电机，通过发电机转化为电能；如图中所示，涨潮时海面上升，海水的水位升高，落潮时海平面下降形成液面差，进而进行发电的。从环保的角度来看，与火力发电相比，潮汐发电的优点是环保、无污染。实验题（共3题12空，每空1分，共18分）16.磁铁具有吸引铁、钴、镍等物质的性质，小蕊和小昌同学想探究磁体对铁钉的吸引力的大小与放入它们之间物体的哪些因素有关，请你参与探究并解决一些问题。（1）如图，保持磁体和纸片间的距离一定，在纸片上放入不同的物体时，通过比较纸片下面能吸附的铁钉数量，显示磁体对铁钉吸引力的大小；铁钉的放置有图中的甲、乙两种方法，依据__________的原理，铁钉在磁场中某点受到的吸引力等于它的重力，应选择图中__________的方法；（2）选择正确的方法后，他们在纸片上分别放入形状、面积和厚度相同，材料不同的铁板、铝板等，观察能吸引的铁钉个数，多次实验后将数据记录在下表中；磁体与纸片之间放入的物体不放物体铁板镍板铝板陶瓷板玻璃板塑料板吸引铁钉数量/个4113333①分析数据，可以得出，在其它条件相同时，放入铁板或镍板，吸引铁钉的数量较少，说明铁板和镍板对吸引力的影响__________，即对磁性屏蔽效果明显；②铁、镍、铝都是导体，而铝对磁性屏蔽效果不明显，原因可能是__________；③铝是导体，陶瓷、玻璃和塑料是绝缘体，从表中数据知道，它们对吸引力影响效果相同。据此，你提出一个值得探究的问题：__________；（3）他们在纸片上分别放入形状和__________相同、面积不同的铁板。发现铁板面积越大，吸住的铁钉数量越少；（4）日常生活中，磁卡常受外界磁场影响出现消磁现象。请你根据含有铁、镍的物体对磁性屏蔽效果明显的性质，再写出一种保护磁卡磁性的方法：__________。【答案】

二力平衡

乙

较大

铝不能被磁化

磁体屏蔽的效果与哪些因素有关

厚度

磁卡放入铁盒中【详解】（1）回形针受到两个力的作用：重力和磁体的吸引力，处于静止状态，所以这两个力是一对平衡力，应用的原理是二力平衡；甲图中，回形针受到的磁力和重力不在一条直线上，所以不是平衡力，因此选择乙图。（2）①分析数据可以得出，在其它条件相同时，放入铁板或镍板，吸引回形针的数量较少，说明铁板和镍板对吸引力的影响较大，即对磁性屏蔽效果明显。②铁、镍、铝都是导体，而铝对磁性屏蔽效果不明显，原因可能是铝不是磁性物质，不能被磁化。③铝是导体，陶瓷、玻璃和塑料是绝缘体，从表中数据知道，它们对吸引力影响效果相同，铁、镍、铝都是导体，它们对吸引力影响效果却不同，因此提出的问题是：磁体屏蔽的效果与哪些因素有关。（3）要研究屏蔽效果与铁板面积的关系，必须保持铁板的形状、厚度一定，改变面积大小，观察回形针被吸起的数目多少。（4）由于含有铁、镍的物体对磁性屏蔽效果明显，所以可以将磁卡放在铁盒中，磁性就能长时间保持了。17.小薛和小程同学在做“探究影响电磁铁磁性强弱因素”的实验时，提出以下猜想：猜想一：电磁铁磁性强弱与通过线圈的电流有关；猜想二：电磁铁磁性强弱与线圈的匝数有关；猜想三：电磁铁磁性强弱与铁芯的形状有关。为了验证猜想，他们准备的实验器材有：新干电池2节、相同的大铁钉若干、大头针若干、长导线1根、细线若干。用其中两个大铁钉绕成电磁铁A和B，电路如图所示。请你完成下列内容。（1）实验中要通过观察电磁铁吸引大头针的___________，来判断电磁铁磁性的强弱；（2）如图，将两个电磁铁的线圈串联，是为了验证猜想___________；（选填“一”、“二”或“三”）（3）如图，把电磁铁A和B串联，闭合开关，多次移动滑动变阻器的滑片P，发现电磁铁A总能吸引更多的大头针，由此得出的结论是：当___________、___________相同时，线圈的匝数越多，电磁铁的磁性越___________（选填“强”或“弱”）；（4）为了验证猜想三，小程用细线分别把2个、3个铁钉捆绑在一起，再用长导线分别缠绕铁钉6圈，制成电磁铁C和D，连成电路如图所示，通过比较得出，电磁铁磁性强弱与铁芯的形状___________（选填“有关”或“无关”）。【答案】

数目

二

电流

铁芯

强

有关【详解】（1）实验中通过电磁铁吸引大头针的多少来反映电磁铁磁性的强弱，电磁铁吸引大头针数目越多，说明电磁铁磁性越强。（2）由图可知，两只电磁铁是串联在电路中的，铁芯相同，通过它们的电流是相同的，它们线圈的匝数是不同的，因此，本实验研究的是电磁铁磁性强弱与线圈匝数的关系，是为了验证猜想二。（3）把电磁铁A和B串联，图中电流大小相同，铁芯相同，电磁铁A线圈的匝数较多，电磁铁吸引的大头针较多，电磁铁的磁性较强，所以可以得出的结论是电流相同，线圈的匝数越多，电磁铁的磁性越强。（4）用细线分别把2个、3个铁钉捆绑在一起，再用长导线分别缠绕铁钉6圈，制成电磁铁C和D，两个电磁铁串联，通过两个电磁铁的电流相等，线圈的匝数相同，铁芯的形状不同，电磁铁D铁钉较多，吸引大头针较多，说明电磁铁磁性强弱与铁芯的形状有关。18.如图所示是探究电磁感应现象的装置。（1）闭合开关，让导体AB沿水平方向左右运动，观察到灵敏电流计的指针偏转；若让导体AB由图示位置沿竖直方向上下运动，则灵敏电流计的指针_______；（2）利用此装置，探究感应电流方向与磁场方向和切割磁感线方向之间的关系，观察到的实验现象记录如下：实验序号磁场方向导体切割磁感线方向灵敏电流计指针偏转方向①向下向右向左②向上向右向右③向下向左向右④向上向左向左在上述四次实验中，比较实验序号为____两次实验，可知感应电流方向与磁场方向有关；比较实验序号________为两次实验，可知同时改变磁场方向和切割磁感线方向则感应电流方向不变；（3）在探究中还发观，导体AB水平向左（或向右）缓慢运动时，灵敏电流计的指针偏转角度较小；导体AB水平向左（或向右）快速运动时，灵敏电流计的指针偏转角度较大。说明感应电流的大小与_________有关；（4）如图所示是实验室用到的手摇发电机模型，将小灯泡换成灵敏电流计，慢慢摇动手柄，观察到灵敏电流计的指针左右摆动，这表明该发电机模型发出的电是_____（选填“交流电”或“直流电”）。【答案】

不偏转

①②（或③④）

①③（或②④）

导体切割磁感线运动的速度

交流电【详解】（1）闭合开关，让导体AB沿水平方向左右运动，闭合电路的一部分导体做切割磁感线运动，故观察到灵敏电流计的指针偏转；若让导体AB由图示位置沿竖直方向上下运动，闭合电路的一部分导体没有做切割磁感线运动，不会产生感应电流，则灵敏电流计的指针不偏转。（2）根据表中数据可知，灵敏电流计指针偏转方向即感应电流的方向与磁场方向和导体切割磁感线的方向有关，研究与其中一个因素的关系时，要控制另外一个因素保持不变。在上述四次实验中，研究感应电流方向与磁场方向有关，要控制导体切割磁感线方向相同，比较实验序号为①②（或③④）两次实验，可知感应电流方向与磁场方向有关。比较实验序号①③（或②④）两次实验，可知同时改变磁场方向和切割磁感线方向，则灵敏电流计指针偏转方向不变，即感应电流方向不变。（3）在探究中还发观，导体AB水平向左（或向右）缓慢运动时，灵敏电流计的指针偏转角度较小，产生的感应电流较小；导体AB水平向左（或向右）快速运动时，灵敏电流计的指针偏转角度较大，产生的感应电流较大，两次操作中导体切割磁感线运动的速度不同，故说明感应电流的大小与导体切割磁感线运动的速度有关。（4）如图所示，慢慢摇动手柄，观察到灵敏电流计的指针左右摆动，可知产生的感应电流方向不断发生改变，这表明该发电机模型发出的电是交流电。作图题（共1题，共3分）19．如图所示，请根据小磁针指向确定电源a端的极性，用“+”或“”填在括号内。【答案】见详解【详解】由图可知，小磁针的左端是S极，右端为N极，由于同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引可知，通电螺线管的右端是N极，左端是S极；根据安培定则可知电流由螺线管的左端流入，即电源的左端为正极，右端是负极。如图所示：综合题（共2题，每空2分，共20分）20.阅读短文回答问题重力电灯“重力电灯”是一种依靠重力做功产生电能的环保型电源，如图所示，在使用过程中，首先由人将沙袋举高，使人的生物能转化为沙袋的机械能，然后沙袋通过减速器匀速下落带动发电机发电，点亮灯泡。发电机是“重力电灯”的核心部件之一，发电机中的线圈在磁场中切割磁感线产生电流，这种电流是交流电，发电的过程属于“磁生电”现象。（1）发电机发电的过程是将______能转化为电能；（2）将一个重为400N的沙袋举高1.8m后从静止开始释放至落地，重力做功______J；（3）调节减速器，让沙袋匀速下落，沙袋的动能______，沙袋下落过程中重力势能减小量的80%转化为灯泡的电能，那么沙袋从1.8m的高度落到地面共转化多少J的电能______。【答案】

机械

720

不变

576J【详解】（1）发电机发