考点解析人教版九年级《电与磁》重点解析试卷（详解版）

人教版九年级《电与磁》重点解析考试时间：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Ⅱ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、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2、下列关于电磁信息的说法中，正确的是（）A．通电导体在磁场中的受力方向只与电流的方向有关B．发电机工作时，将机械能转化为电能C．闭合电路的部分导体在磁场中运动时，一定能产生感应电流D．玩具电动车的电动机是利用电磁感应原理工作的3、关于电与磁的知识，下列说法中正确的是（）A．用电器工作时将其他形式能转化为电能 B．给手机充电时，手机的电池相当于电源C．磁感应线是存在于磁体周围的封闭曲线 D．电磁铁是利用电流的磁效应原理制成的4、第一位揭示电与磁联系的物理学家是（）A．法拉第 B．伽利略 C．奥斯特 D．牛顿5、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6、以下作图中，正确的是（）A．凹透镜对光的作用B．光的反射C．通电螺线管磁极D．物体静止在斜面上的受力示意图7、两根通电导体A和B，A通了电会产生磁场，那A产生的磁场对旁边的B是不是会有力的作用呢？通过如图的实验，发现导体A和B如虚线所示发生形变，导体B对A的作用力为，A对B的作用力为。下列说法正确的是（）A．向右，向左B．和是一对平衡力C．只把导体A所接的电源正负极对调，则向左D．只把导体B所接的电源正负极对调，则向右8、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9、如图所示，旋转微型电扇的扇叶能使二极管发光，与此工作原理相同的是（）A． B．C． D．10、关于电路的相关知识中说法正确的是（）A．物理学规定只有正电荷定向移动才能形成电流B．吊灯、教室空调、电视机、发电机和电动机都是用电器C．如果导体两端的电压为零，导体的电阻也为零D．干木条、陶瓷、油和自行车轮胎都是绝缘体第Ⅱ卷（非选择题70分）二、填空题（10小题，每小题4分，共计40分）1、家庭电路中“超负荷”是指电路中的电流过大，出现上述情况时，电路中的熔断器或空气开关会自动切断电路，熔断器中的熔丝熔断是电流的______效应引起的；而空气开关（如图所示）切断电路是电流的______效应引起的；如果只让家庭电路中的一个用电器正常工作0.5h，使标有3000r/(kw·h)的电能表表盘转动1500r，则此用电器功率是________W。2、螺线管通电后，小磁针静止时的指向如题图所示，则通电螺线管右端为______极，电源的______端为正极。3、小治同学在重庆市区某教室用水平放置能自由转动的小磁针做实验，静止时小磁针___________极指向地理的北极。地理两极和地磁两极并不重合，存在一定的偏角，世界上最早记述这一现象的是我国宋代学者___________，这个发现比西方早了400多年。4、如图所示的实验装置中，当导体棒AB竖直向上运动时，灵敏电流计的指针_______偏转，让导体棒AB水平向右运动，灵敏电流计的指针_______偏转（以上两空均选填“会”或“不会”），若要增大灵敏电流计指针偏转的角度，则应该_______（选填“增大”或“减小”）导体棒切割磁感线的速度。5、如图所示，闭合开关，弹簧将______（选填“伸长”或“缩短”），这是因为______；如果用电流表替代虚线框内仪器，然后将条形磁体迅速插入线圈中，与之相连的电流表的指针会发生偏转，这是______现象。6、磁体周围存在着___________。磁场是有方向的，小磁针在磁场中静止时___________极所指方向，就是该点的磁场方向。7、物理学有用吗？当然有用！船为什么可以浮在水面上？古希腊科学家___________发现了物体在水中所受浮力大小的规律，他还发现了杠杆、滑轮等机械工作原理，始创了机械理论；形形色色的电器，与我们的生活密不可分，这都归功于物理学家发现了“电”和“___________”的性质及变化规律；据说300多年前，英国物理学家___________从苹果落地联想到月亮为什么不掉下来，在总结前人研究的基础上，经过不断地探索和思考，他终于发现了支配天体的万有引力定律。8、我国已成为世界上高铁发展最快，技术最先进的国家之一、在节能技术上，高铁动车组采用了再生制动方式：动车到站前先停止供电，动车会继续向前运行一段距离后才停下来，在此过程中，电机线圈随车轮在磁场中做切割磁感线运动产生___________电流，将___________能转化为电能。9、为了防止考试作弊，监考人员利用手持式金属探测器对考生进行检查，如图所示当探测器靠近金属物体时，在金属导体中就会产生涡电流（感应电流），探测器发出警报。这种现象叫做___________现象。在生活中利用这个现象相同原理工作的物体还有___________。（填名称，只写一种）10、小红按如图所示的电路进行实验。闭合开关后，螺线管的上端为______极，现在吸不起硬币，为了将螺线管下方的硬币吸起，她应当将滑动变阻器的滑片向______端移动。三、计算题（5小题，每小题6分，共计30分）1、阅读下面的短文，回答问题双触点干簧管双触点干簧管是一种磁控开关，结构如图所示，其外壳是一只密封的玻璃管，管内充有某种惰性气体，并装有A、B和C三块簧片，其中B和C是用铁或镍等材料制成，A是用铜或铝等非磁性材料制成，A的端点与C的端点是固定端点，B的端点是自由端点，正常时B的端点在自身弹力作用下与A的端点接触，当绕在干簧管上的线圈通电时，如图所示，B的端点与C的端点分别被磁化而相互吸引，当吸引力大于B的弹力时，B与A的端点分开，并与C的端点接触．而当B与C的吸引力减小到一定程度时，B在弹力的作用下与C的端点分开，重新恢复与A的端点接触．请问答下列问题：⑴在图中，若要使螺线管的左端为N极，则电源左端是极．⑵簧片A、B和C所对应的材料可能是．（填写序号）①铁、铁、铜②铜、铝、铁③铜、铁、铁④镍、铁、铝⑶当B的端点与C的端点接触时，簧片B具有势能．⑷如图所示，请将电路连接完整，要求闭合开关后，红灯先通电，然后绿灯与红灯能交替通电．2、(1)通电导体在磁场中受到的力叫安培力，通电导体与磁场方向垂直时，它受安培力F大小与导体长度L和通过的电流I的乘积成正比，比例系数为磁感应强度B，则F=______,在国际单位制中，磁感应强度的单位是特斯拉，简称特，符号是T，1T=1；(2)如图，长为50cm、质量为100g的均匀金属棒ab的两端用两个完全相同的弹簧悬挂成水平状态，位于垂直纸面向里的匀强磁场（强弱和方向处处相同）中，弹簧上端固定，下端与金属棒绝缘，金属棒通过开关与电源相连，电路总电阻为5Ω，当电源电压为2V，弹簧恰好不伸长，求：匀强磁场的磁感应强度B的大小是多少？()3、阅读短文，回答问题．智能洁具（智能马桶、全自动洗碗机、智能浴缸等），具有温水洗净、暖风烘干、杀菌等功能，已进入百姓家庭．某智能洁具为确保安全，插头带漏电保护装置，工作原理如图甲，连接洁具的火线与零线穿过环形铁芯，正常工作时，两线中的电流相等；若火线与零线中的电流不等，绕在铁芯上的线圈会产生电流，经放大后通过电磁铁吸起铁质开关S切断电源．这种洁具装有红外线感应装置，当人靠近时，感应装置自动升起洁具盖子；启动洗净功能，加热器将水快速加热至温控装置预设的温度，水泵喷水实施清洗，喷水杆采用纳米银（直径为纳米级的银单质）材料，杀菌效果好；清洗结束，暖风烘干机自动开启烘干功能．下表为该洁具的部分参数．（1）当图甲电磁铁线圈中电流从b流向a时，电磁铁下端是________极．（2）洁具正常工作，按最大喷水量用设定为38℃的温水清洗，加热器的效率为多少_____？[水的比热容c=4.2×103J/（kg•℃），室温为18℃]．4、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，R为可变电阻，R1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，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，空气的密度，空气的比热容。（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转化为恒温箱内空气的内能，若使恒温箱内空气温度从升高到，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的“恒温”时，可变电阻R应调节为多大？（4）如果需要将恒温箱内的下限温度设为的“恒温”，则应将可变电阻R调节为多大？这时“恒温”的上限温度是多少？5、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10Ω，当电流达到0.06A时能吸合衔铁．已知电源电压U1＝12V，U2＝220V，则：（1）图2中R随光照强度E变大而_____（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“220V10W”节能灯，这些节能灯同时正常工作4小时，共消耗电能_____kW•h．（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___．-参考答案-一、单选题1、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、钴、镍等物质，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。2、B【解析】【详解】A．通电导体在磁场中的受力方向与导体中的电流方向和磁场方向有关，故A错误；B．发电机工作时，消耗机械能，得到电能，是将机械能转化为电能，故B正确；C．闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，就会产生感应电流，故C错误；D．玩具电动车的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，故D错误。故选B。3、D【解析】【详解】A．用电器工作时将电能转化为其他形式能，故A错误；B．给手机充电时，电能转化为化学能，储存在电池中，因此手机的电池相当于用电器，故B错误；C．磁感应线是理想的模型，并不在于磁体周围，故C错误；D．电流周围存在磁场，电磁铁是利用电流的磁效应原理制成的，故D正确。故选D。4、C【解析】【详解】A．法拉第发现了电磁感应现象，不是一位揭示电与磁联系的物理学家，故A不符合题意；B．伽利略是最早提出力不是维持物体运动的原因的物理学家，故B不符合题意；C．奥斯特发现了通电导体周围存在磁场，是第一个揭示电与磁联系的物理学家，故C符合题意；D．牛顿提出了牛顿三大定律，是经典力学的奠基人，故D不符合题意。故选C。5、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。6、C【解析】【详解】A．凹透镜对光有发散作用，平行于主光轴的光线经凹透镜折射后，其折射光线的反向延长线过焦点，不会会聚焦点，故A错误；B．图中法线垂直镜面，反射角等于入射角，反射光线和入射光线分居法线的两侧，但光线的传播方向标错了，都是入射光线了，没有反射光线，故B错误；C．电流从螺线管的右端流入、左端流出，结合线圈的绕向，利用安培定则可以确定通电螺线管的左端为N极，右端为S极，在磁体的周围磁感线从磁体的N极出发回到S极，所以磁感线的方向是向右的，根据磁极间的相互作用规律可知，小磁针左端为S极，右端为N极，故C正确；D．物体静止在斜面上，受到竖直向下的重力、垂直于斜面指向物体的支持力、沿斜面向上的摩擦力，图中摩擦力方向错误，故D错误。故选C。7、C【解析】【分析】【详解】A．由图可知，A、B之间相互排斥，则导体B对A的作用力的方向是向左的，A对B的作用力的方向是向右的，故A错误；B．和是两个物体之间的相互作用，是一对相互作用力，故B错误；C．只把导体A所接的电源正负极对调，磁场的方向会发生变化，由图可知，A和B相互吸引，则是向左的，故C正确；D．只把导体B所接的电源正负极对调，磁场的方向会发生变化，则A和B之间是相互吸引的，则是向左的，故D错误。故选C。8、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。9、D【解析】【分析】【详解】微型电扇中装有电动机，电动机主要是由磁体和线圈组成，用手旋转叶片时，线圈恰好在磁场中做切割磁感线运动，此时会产生电流，发光二极管发光了，该现象是电磁感应现象。A．图中导体通电后小磁针会偏转，说明通电导体周围有磁场，是奥斯特实验，故A不符合题意。B．图中是电磁继电器，其主要部件是电磁铁，利用的是电流的磁效应，故B不符合题意；C．图中通电线圈在磁场中受力转动，是电动机的工作原理，故C不符合题意；D．图中闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，电路中产生了感应电流可从电流表指针发生偏转来体现，这是电磁感应现象，故D符合题意。故选D。10、D【解析】【详解】A．电荷的定向移动形成电流，无论正电荷还是负电荷，定向移动均能形成电流，故A错误；B．吊灯、教室空调、电视机、发电机和电动机中，吊灯、教室空调、电视机和电动机在电路中都消耗电能，是用电器，而发电机是把其他形式的能转化为电能，不是用电器，故B错误；C．因为电阻是导体的一种特性，与电压、电流大小无关，所以，如果导体两端的电压为零，则导体的电阻不变，故C错误；D．干木条、陶瓷、油和自行车轮胎都不易导电，均是绝缘体，故D正确。故选D。二、填空题1、热磁1000【详解】（1）[1]电流通过导体时电能转化成内能，这种现象叫电流的热效应。熔断器中的熔丝就是保险丝，它之所以被熔断是由于电流过大，通过熔丝时产生的热量过多，使得熔丝的温度升高而被熔断，所以熔丝熔断是电流的热效应引起的。（2）[2]通电导线周围存在磁场，这种现象叫电流的磁效应。由图可知，空气开关中有一个电磁铁（电磁铁的原理是电流的磁效应），当电流过大时，电磁铁会产生较强的磁性从而吸引衔铁，使开关断开，切断电路，所以空气开关切断电路是电流的磁效应引起的。（3）[3]电能表表盘转动1500r消耗的电能W==0.5kW•h用电器的功率P===1kW=1000W2、N右【详解】[1][2]由题图可知，小磁针左端为N极，由异名磁极相互吸引可判断出通电螺线管左侧是S极，右侧为N极；利用安培定则可知电流从螺线管的右端流入，左端流出，判断出电源右侧为正极，左侧为负极。3、N沈括【详解】[1]水平放置能自由转动的小磁针静止时N极指向地理的北极。[2]地理两极和地磁两极并不重合，存在一定的偏角，叫地磁偏角，最早记述这一现象的是我国宋代学者沈括。4、不会会增大【详解】[1]当导体棒AB竖直向上运动时，导体的运动方向与磁感线方向平行，不切割磁感线，所以电路中没有感应电流产生，灵敏电流计的指针不会偏转。[2]当导体棒AB水平方向右运动，导体的运动方向与磁感线方向垂直，导体做切割磁感线运动，所以电路中有感应电流产生，灵敏电流计的指针会偏转。[3]若要增大灵敏电流计指针偏转的角度，则应该增大导体棒切割磁感线的速度，因为在单位时间内切割的磁感线越多，产生的电流越大，灵敏电流计的指针偏转角度会变大。5、伸长异名磁极相吸引电磁感应【详解】[1][2]闭合开关后，电流从电源的正极流出，回到负极，由此可知：通电螺线管中的电流是从正面向右，背面向左的，根据安培定则（右手握住通电螺线管，四指弯曲指向电流方向，大拇指所指的方向就是通电螺线管的北极），可以判断出通电螺线管的上端为N极，异名磁极相吸引，所以弹簧会被吸引而伸长。[3]将条形磁铁迅速插入线圈中，条形磁铁和线圈发生了相对运动，线圈做切割磁感线运动，线圈中就会产生感应电流，与之相连的电流表指针就会发生偏转，这是电磁感应现象。6、磁场北【详解】[1][2]磁体周围存在一种看不见、摸不着的物质，叫做磁场；物理学规定小磁针在磁场中静止时其北极所指的方向为该点的磁场方向。7、阿基米德磁牛顿【详解】[1]阿基米德发现了物体在水中所受浮力大小的规律和杠杆平衡条件。[2]物理学家揭示了电与磁之间的联系，制造的发电机也为形形色色的电器提供了电能。[3]牛顿通过观察苹果落地发现了万有引力定律。8、感应机械/动【详解】[1][2]合电路中的部分导体在切割磁感线时，会在闭合回路中产生感应电流，这就是电磁感应现象。电机线圈转动中由于切割磁感线而在线圈中产生了感应电流，将列车的机械能（动能）转化为了电能。9、电磁感应发电机【详解】[1]金属探测器是将线圈靠近金属物体时，相当于闭合电路的部分导体在切割磁感线，从而产生了感应电流，探测器发出警报，这是利用电磁感应原理制成的。[2]发电机是根据电磁感应原理工作的。10、N/北右【详解】[1]由图知道，电流从上端流入，下端流出，由安培定则知道，螺线管的上端为N极，下端为S极。[2]螺线管吸不起硬币，说明螺线管的磁性较弱，对硬币的引力较小；要想吸起硬币，需要增强螺线管的磁性，螺线管的匝数一定，需要增大通过螺线管的电流，由欧姆定律知道，要减小滑动变阻器接入电路的电阻，所以，滑片应该向右移动。三、计算题1、（1）正（+）（2）3（3）弹性（4）如图或【解析】【详解】试题分析：（1）用右手握住螺线管，让四指弯向螺线管中电流的方向，则大拇指所指的那端就是螺线管的北极．根据安培定则判断电源的极性；（2）根据物体被磁化后可以吸引铁类物质，进行分析；（3）弹性势能是由于物体发生弹性形变而具有的能；（4）闭合开关后，红灯先通电，然后绿灯与红灯能交替通电，由此根据双触点干簧管特点分析连接电路．解：（1）螺线管的左端为N极，右手握住螺线管，大拇指朝左，电流从左侧流进，右侧流出，所以电源的左端是正极；（2）由题磁铁能够磁化干簧管的B、C两个簧片，所以制作材料可能是铁；不能吸引A，制作材料可能是铜；故选③；（3）正常时B的端点在自身弹力作用下与A的端点接触，当B的端点与C的端点接触时，簧片B发生弹性形变，所以它具有弹性势能；（4）当开关S闭合后，电路接通红灯亮，故红灯与螺线管相连且与簧处A组成一条支路；通电后螺线管产生磁性，B的端点与C的端点分别被磁化而相互吸引，把簧片吸下来，绿灯电路接通灯亮．所以绿灯与C相连．这样交替进行．如图所示：故答案为（1）正；（2）③；（3）弹性；（4）如上图所示．【点评】干簧管实际是一种继电器控制电路，其作用相当于一个开关，解答中主要用到了安培定则的应用，磁化的特点，以及电路的设计等，有一定的难度，但也给我们很多的启示，是一个很好的应用，也是一道不错的题目．2、BIL5T【解析】【详解】解：(1)因安培力F大小与导体长度L和通过的电流I的乘积成正比，比例系数为磁感应强度B，则安培力(2)闭合开关，电路中的电流为图中弹簧恰好不伸长，说明弹力为0，此时金属棒处于静止状态，其受到的安培力和重力是一对平衡力，其大小相等，即F=G，所以则磁感应强度答：(1)安培力的大小为BIL；(2)匀强磁场的磁感应强度B的大小是5T。3、S80%【解析】【详解】（1）在图甲中，当电流从b流向a时，运用安培定则，即用右手握住螺线管，让四指指向螺线管中电流的方向，则大拇指指向上端，，即a端是N极，下端为S极．（2）根据表格数据，假设清洗1min，最大喷水量是1.2L，由ρ=m/V可知，喷出水的质量是：m=ρV=1×103kg/m3×1.2×10-3m3=1.2kg，水吸收的热量是：Q=cm（t-t0）=4.2×103J/（kg•℃）×1.2kg×（38℃-18℃）=1.008×105J，由P=W/t知道，加热器加热1min消耗的电能是：W=Pt=2100W×60s=1.26×105J，所以，加热器的效率是：η=Q/W×100%=1.008×105J/1.26×105J×100%=80%4、(1)4.55A(2)130s(3)450Ω(4)150Ω，57.1℃【解析】【详解】(1)根据P＝UI可得，通过加热器的电流(2)由得，空气质量m＝ρV＝1.30kg/m3×2m3＝2.6kg