考点解析人教版九年级《电与磁》定向测评试卷（详解版）

人教版九年级《电与磁》定向测评考试时间：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、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（）A． B． C．D．2、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，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3、图所示为一些与电和磁有关的事例，下列认识中正确的是（）A．图甲中，磁体能够吸引铜、铁、铝等所有金属B．图乙中，司南的长柄指南是地磁场的作用C．图丙中，闭合开关导体ab运动时，机械能转化为电能D．图丁中，电磁铁是利用电磁感应的原理制成的4、磁悬浮列车将为交通运输事业开辟一方崭新的天地。下面有关它的说法中不正确的是（）A．通过列车底部和下方轨道间的磁极互相作用，可使列车悬浮B．为产生极强的磁场使列车悬浮，制作电磁铁的线圈宜选用超导材料C．由于列车在悬浮状态下行驶，因而一定做匀速直线运动D．列车悬浮行驶时，车体与轨道间无阻力、无震动、运动平稳5、如图所示的通电螺线管右侧放了一个可自由转动的小磁针，下列说法正确的是()A．小磁针左端为N极B．通电螺线管的左端为N极C．将电源正负极对调后螺线管南北极也对调D．在螺线管所在电路中串联一个电阻后螺线管的磁性增强6、用钢条的一端去接近小磁针，如果小磁针被吸引过来，则（）A．钢条肯定有磁性 B．钢条肯定没有磁性C．钢条可能有磁性 D．以上说法都不对7、超市的服装贴有磁性标签，未消磁的标签通过超市安检门时，安检门上的线圈会产生电流，触发报警器达到防盗目的。下图中能反映出安检门工作原理的是（）A． B．C． D．8、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9、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10、初春，用塑料梳子梳干燥的长头发时，头发容易被梳子“粘”起。下列现象中的“粘”，原因与其相同的是（）A．课堂上，老师把磁性黑板擦“粘”在黑板上B．两个底面平整的铅块，挤压后能“粘”在一起C．干燥的天气里，化纤布料的衣服容易“粘”灰D．用硬卡片盖住装满水的玻璃杯，倒置后卡片“粘”在杯口第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、将两块磁铁分别吸在干电池的正负极上，使两个磁铁的N极都向外，构成了一个可以在平面上滚动的滚轮。如图所示，将锡箔纸平铺在水平桌面上，再将滚轮轻轻放在锡箔纸上，由于锡箔纸具有________性，滚轮立刻开始向前滚动。滚轮能够滚动的原理是_________。若让滚轮向相反的方向滚动，下列操作可行的是________。（可多选①仅将滚轮左右换个方向；②仅将电池正负极对调一下；③将两端磁铁的N、S极和电池的正负极均对调）2、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______。

3、如图为小强同学探究“让线圈转起来”的实验装置图，线圈能够转动的原理是______，这原理是物理学家______最先发现的。在实验中，为了使线圈将能持续转动，可采取的方法是______，要使线圈转得更快些，采取的方法是______。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、在探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”实验中，小明设计了如图所示的电路。由实验现象可知，______（选填“甲”或“乙”）的磁性强，说明电流一定时，线圈匝数______，电磁铁磁性越强。6、如图所示，电冰箱由箱体、制冷系统、控制系统和附件构成。压缩式电冰箱由电动机提供动力，通过压缩机对制冷系统做功。制冷系统利用低沸点的制冷剂蒸发、汽化制冷的原理制成的。电冰箱利用制冷剂作为热的“搬运工”，把冰箱里的“热”“搬运”到冰箱的外面。根据以上内容，请参照示例写出与以上情景有关的物理信息和对应的物理知识（不得与示例重复）。示例：物理信息：冰箱门把手用塑料做成；物理知识：塑料是绝缘体。作答：物理信息：______。物理知识：______。

7、1820年丹麦物理学家_________发现了通电导体周围存在磁场。利用通电导体在磁场中受到力的作用原理制成了_________（选填“电磁铁”或“电动机”）。8、如图是演示巨磁电阻效应原理的示意图，GMR是巨磁电阻，它的阻值在磁场中随磁性增强而急剧减小。当滑动变阻器滑片P向左滑动，电磁铁周围的磁场___________（选填“增强”、“减弱”或“不变”），电压表示数___________（选填“变大”、“变小”或“不变”），指示灯的亮度___________（选填“变暗”、“变亮”或“不变”）。9、如图所示，闭合开关，铁块、弹簧在图中位置静止，电磁铁的上端为______极（选填“N”或“S”），小磁针N极______时针旋转（选填“顺”或“逆”）；当滑动变阻器的滑片向右移动时，弹簧的长度将______（选填“变大”、“变小”或“不变”）。并在图上标出一端磁感线的方向______。10、如图所示是某实验小组设计的探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”实验电路图。在实验时，通过吸引大头针的_________反映电磁铁磁性强弱，此实验电路探究的是“电磁铁磁性强弱与___________的关系”。三、计算题（5小题，每小题6分，共计30分）1、某直流电动机的铭牌上标有“220V6.6kW”，电动机线圈的电阻为0.5Ω．（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J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．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/°C…3040506070…热敏电阻阻值R1/Ω…350300250210175…“控制电路”由热敏电阻R1、电磁铁（线圈阻值R0=50Ω）、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=5Ω）、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50°C，则控制电路的电源电压U1最小值为多大？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103℃的磁性材料。当锅里的水分干了以后，食品的温度将从100℃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、人们对自我保护越来越关注。图甲为某品牌足浴盆的相关参数，其内部电路可分为工作电路和控制电路两个部分（如图乙所示）。电磁继电器所在控制电路的电源电压U=6V，电磁继电器线圈的电阻可不计，加热至40℃时，自动进入保温模式，此时电磁继电器线圈的电源达到30mA，热敏电阻R2的阻值随温度变化的曲线如图丙所示。(1)求R2的阻值；(2)在一次使用过程中，加热时间为5min，则加热过程中消耗的电能是多少？不计热损失，这些热量可使5kg的水温度升高多少；[c水=4.2×103J/(kg·℃)](3)为使温度加热至40℃时，自动进入保温模式，滑动变阻器的电阻需要调到多大?(4)若想温度加热到45℃时，自动进入保温状态，应该如何操作？5、图甲是温度自动报警器．控制电路中，电源电压U控=5V，热敏电阻R2的阻值与温度的关系如图乙所示；工作电路中，灯泡L标有“9V0.3A”的字样，R4为电子嗡鸣器，它的电流达到某一固定值时就会发声报警，其阻值R4=10Ω．在R2温度为20℃的情况下，小明依次进行如下操作：闭合开关S1和S2，灯泡L恰好正常发光，此时R0的电功率为P0；将R1的滑片调到最左端时，继电器的衔铁刚好被吸下，使动触点与下方静触点接触；调节R3的滑片，当R3与R4的电压之比U3：U4=4:1时，电子嗡鸣器恰好能发声，此时R0的电功率为，．已知电源电压、灯丝电阻都不变，线圈电阻忽略不计．求：（1）灯泡L的额定功率；（2）当衔铁刚好被吸下时，控制电路的电流；（3）将报警温度设为50℃时，R1接入电路的阻值；（4）工作电路的电源电压Ux．-参考答案-一、单选题1、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。2、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。3、B【解析】【详解】A．图甲中的物体是磁体，磁体能够吸引铁、钴、镍，不能吸引铜、铝，故A错误；B．司南的长柄指南是指向地理南极，地磁场的地磁北极在地理南极附近，所以司南的长柄指向地磁北极，是地磁场的作用，故B正确；C．闭合开关导体ab运动是通电导线在磁场中受力转动，是电能转化为机械能，故C错误；D．电磁铁是利用通电导体周围有磁场的原理制成的，故D错误。故选B。4、C【解析】【详解】A．列车悬浮行驶，是因为列车底部与下方轨道间的磁极有相互作用力，而这个作用力与列车的重力相等时，便可悬浮了，故A正确，不符合题意；B．磁悬浮列车是利用电流的磁效应工作的，而利用超导材料作为电磁铁的线圈，可避免电流的热效应，可减少电能的不必要的损耗，故B正确，不符合题意；C．列车处于悬浮状态，是因为在竖直方向所受的重力和磁力是平衡力，但水平方向上受力不一定平衡，则列车不一定做匀速直线运动，故C错误，符合题意；D．列车行驶时，悬浮在空中，与轨道不接触，所以与轨道间无阻力，且可无震动、平稳的行驶，故D正确，不符合题意。故选C。5、C【解析】【分析】【详解】AB．图中电流从螺线管的左侧流入、右侧流出，由安培定则可知，通电螺线管的右端是N极，因同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，则小磁针静止时其左端为S极，故A、B错误；C．将电源正负极对调后，螺线管中的电流方向改变，螺线管的磁极发生改变，所以螺线管南北极也对调，故C正确；D．在螺线管所在电路中串联一个电阻，总电阻增大，电路的电流变小，则通电螺线管的磁性减弱，故D错误。故选C。6、C【解析】【详解】当磁体与一个物体相互吸引时，有两种可能，一是那个物体属于铁、钴、镍等没有磁性的物质，二是那个物体有磁性，异名磁极相互吸引。所以，A、B、D不符合题意，C符合题意。故选C。7、C【解析】【详解】当未消磁的标签经过超市出口处的安检门时，安检门上的线圈会产生感应电流，相当于闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动而产生感应电流，所以安检门的工作原理是电磁感应现象。A．该实验是奥斯特实验，说明通电导线周围有磁场，故A不符合题意，B．通电能运动，故是电动机原理，将电能转化为机械能，故B不符合题意；C．该实验是电磁感应实验，闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动而产生感应电流，将机械能转化为电能，故C符合题意；D．通电后，电磁铁能吸引大头针，这是探究影响电磁铁磁性大小因素的实验，故D不符合题意。故选C。8、C【解析】【详解】A．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。9、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。10、C【解析】【详解】A．用塑料梳子梳头发时，头发容易被梳子“粘”起，这是摩擦起电现象。老师把磁性黑板擦“粘”在黑板上，这是磁极间的相互作用，故A不符合题意；B．两个底面平整的铅块，挤压后能“粘”在一起，这是分子间引力，故B不符合题意；C．干燥的天气里，化纤布料的衣服容易“粘”灰，这是化纤衣服互相摩擦带了电吸引轻小物体而容易“粘”灰，故C符合题意；D．用硬卡片盖住装满水的玻璃杯，倒置后卡片“粘”在杯口，这是大气压作用，将制片压在杯口上，故D不符合题意。故选C。二、填空题1、导电磁场对电流有力的作用①②【详解】[1][2]将锡箔纸平铺在水平桌面上，再将滚轮轻轻放在锡箔纸上，由于锡箔纸是导体，容易导电，所以通过锡箔纸有电流，干电池在磁体的磁场中受力运动，所以滚轮立刻开始向前滚动。[3]通电导体在磁场中的受力方向与电流的方向、磁场的方向有关，若让滚轮向相反的方向滚动，可以改变磁场的方向或电流的方向，即将滚轮左右换个方向或将电池正负极对调一下；若同时将两端磁铁的N、S极和电池的正负极均对调，则受力的方向不变，故可行的是①②。2、外电磁感应原理反射定律重力势动【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F1，即为动力，车闸产生的力F2为阻力，由力臂的定义可知，过支点分别作力F1和F2的垂线段，即为对应的动力臂l1和阻力臂l2，如下图所示：

3、通电导体在磁场中受力的作用安培将线圈引线一端接触支架的绝缘层全部刮掉，另一端刮掉半周增大电流（或增强磁场）【详解】[1][2]线圈能够转动的原理是通电导体在磁场中受力的作用，这原理是物理学家安培最先发现的，电动机就是根据这一原理制成的。[3][4]为了使线圈能持续转动，正确的刮漆方法应该是将线圈引线一端接触支架的绝缘层全部刮掉，另一端刮掉半周；此时这一部位相当于直流电动机中的换向器，当线圈刚转过平衡位置时，能自动改变线圈中的电流方向，从而使线圈持续转动。线圈受力的大小与电流大小和磁场强弱有关，电流越大，磁场越强，线圈受到的磁力越大，所以要使线圈转得更快些，采取的方法是增大电流或增强磁场。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，故线圈的长度将闭合开关前变短。5、乙越多【详解】[1][2]根据图示的情境可知，甲、乙串联，电流相同，乙缠绕的线圈的匝数多，乙电磁铁吸引的大头针多，说明乙的磁性强；由此说明电流一定时，线圈匝数越多，电磁铁磁性越强。6、见解析见解析【详解】[1][2]由题干，我们可以得知的物理信息有：①电冰箱由电动机提供动力；②低沸点的制冷剂蒸发制冷；③使用三线插头。电动机可以将电能转化为机械能；液态汽化可以吸热，因此可以用来制冷；家庭电路中，三线插头中间的插脚需要接地线，以防止触电。因此所得到的物理信息相对应的物理知识有：①电能转化为机械能；②汽化吸热；③防止触电。

7、奥斯特电动机【详解】[1]1820年丹麦物理学家奥斯特发现了通电导体周围存在磁场，称为电流的磁效应。[2]电动机的工作原理是通电导体在磁场中受到力的作用。8、增强变小变亮【详解】[1]当滑动变阻器滑片P向左滑动时，滑动变阻器接入电路的阻值减小，则电路的总电阻变小，由欧姆定律可知，电路电流变大，因此电磁铁磁性增强，周围磁场增强。[2][3]因为巨磁电阻的阻值在磁场增大时急剧减小，所以此时巨磁电阻的阻值会变小，电路中的总电阻变小，根据串联电路分压的规律可知，电压表的示数变小，由欧姆定律可知，电路中的电流变大，通过指示灯的电流变大，由可知，灯的实际功率变大，所以指示灯变亮。9、N顺变大【详解】[1]根据安培定则可得，右手握住螺线管，四指指向电流的方向，大拇指指向螺线管的上端为N极，下端为S极。[2]由磁极间的相互作用，同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引可知，螺线管的上端为N极，下端为S极，故磁针N极会向下转动即顺时针旋转。[3]若将变阻器的滑片P向右移动，滑动变阻器接入电路的电阻变小，所以电路中的电流变大，通电螺线管的磁性增强；故对铁块的吸引力增大，即弹簧长度应变大。[4]在磁体外部，磁感线的方向都是从N极指向S极。如图所示10、多少/数目电流大小【详解】[1]电磁铁的磁性强弱无法直接观察到，故可以通过电磁铁吸引大头针的多少反映出来，这种研究问题的方法为转换法。[2]线圈匝数一定的情况下，调节滑动变阻器滑片的位置，使电路中的电流增大或减小，发现铁钉能吸引大头针的个数增多或减少，说明铁钉的磁性增加或减弱，因此实验电路探究问题是电磁铁磁性强弱与电流的关系。三、计算题1、（1）通电导体在磁场中受到力的作用；（2）2.376×107J；1.62×106J；（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，使电动机的温度升高，从而产生焦糊的味道．【解析】【详解】（1）电动机的工作原理是：通电导体在磁场中受到力的作用；（2）电动机消耗的电能W=Pt=6.6kW×1h=6.6kW•h=6.6×3.6×106J=2.376×107J，根据P=UI可知电动机正常工作时的电流：，线圈产生的热量Q=I2Rt=（30A）2×0.5Ω×3600s=1.62×106J；（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，温度迅速升高，使电动机的温度升高，从而产生焦糊的味道．【点睛】解决本题的关键知道电动机是非纯电阻电路，线圈产生的热量小于电动机正常工作时消耗的总电能．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=5Ω则工作电路工作时的电流(2)电阻R2的发热功率P2=U2I2=10V×2A=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50°C时，热敏电阻的阻值R1=250Ω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×(250Ω+50Ω)=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50°C，则控制电路的电源电压U1最小值为6V。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)24.2Ω；(2)6.3×105J；30℃；(3)160Ω；(4)若想温度加热到45℃时，自动进入保温状态，应该减小滑动变阻器的电阻。【解析】【分析】(1)在工作电路两电阻并联，同时工作时为加热模式，保温模式只有R1接入电路中，根据甲中参数，先计算R2的功率，再根据电功率的公式计算R2的阻值。(2)由W=Pt计算加热过程消耗的电能；根据Q=cmΔt算出水升高的温度。(3)由欧姆定律算出电路的总电阻，根据串联电路电阻的规律算出滑