考点攻克人教版九年级《电与磁》定向测试试题（含答案解析版）

人教版九年级《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、如图是直流电铃的原理图。关于电铃工作时的说法不正确的是（）A．电流通过电磁铁时，电磁铁有磁性且A端为N极B．电磁铁吸引衔铁，使电路断开C．小锤击打铃碗发出声音，是由于铃碗发生了振动D．小锤击打铃碗时，电磁铁仍具有磁性2、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3、以下说法中正确的是（）A．磁场是真实存在的B．磁感线是从磁场中实际存在的曲线C．毛皮摩擦过的橡胶棒具有吸引铁钴镍的性质D．小磁针N极在磁场中某点所受磁力的方向跟该点的磁场方向相反4、据物理学史记载，最先发现通电导线周围存在磁场的科学家是（）A．安培 B．欧姆 C．伏特 D．奥斯特5、要使电磁铁的两个磁极对调，可采取的方法是（）A．改变电流方向 B．增加螺线管的匝数C．减小电流 D．将铁芯从螺线管中拔出6、小东在探究条形磁体周围磁场的特点时，实验现象如图所示。小磁针（黑色一端为N极）静止时的指向情况如图甲所示，铁屑静止时的分布情况如图乙所示。图中能正确用磁感线描述这两个实验现象的是（）A． B．C． D．7、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（）A． B．C． D．8、在下图的四个实验装置中，能说明电动机工作原理的是（）A． B．C． D．9、如图所示，是电学中常见的电路图，在A、B两点间分别接入下列选项中加点字的元件并进行以下对应实验，对滑动变阻器在此实验中的作用描述正确的是（）①探究电流与电阻的关系时是为了调节电阻两端电压成倍数变化②用“伏安法”测电阻时是为了改变定值电阻两端电压，测量对应电流③研究影响电阻大小因素时是为了更换不同电阻丝，保持电流不变，测量对应电压值④研究电磁铁磁性强弱与线圈匝数关系时是为了更换匝数不同电磁铁，保持电流不变A．①② B．②③ C．③④ D．②④10、如图所示是生活中常见的动圈式话筒。对着话筒说话时，声音使膜片振动，与膜片相连的线圈也一起振动，线圈在磁场中的运动能产生随着声音变化而变化的电流。动圈式话筒的工作原理是下列四幅图中的（）A． BC． D．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、现有三根金属棒：一根铁棒、一根铜棒、一根磁棒，从外表难以区分，请你想办法加以辨别。磁棒的辨别：将三根金属棒用细线系好，悬挂起来，使其转动，静止时，根据指示的方向可以确定出磁棒。原理：磁体受______作用，静止时指向______（选填“南北”或“东西”）方向。铜棒的辨别：______。原理：磁体具有______性，可以吸引钢铁类物质。2、我国的“嫦娥工程”将按“绕月、落月、和住月”三步进行，预计2012年实施落月探测，已知月球山无大气、无磁场、弱重力。下列哪个仪器在月球上可以使用__________（手电筒、气压计、指南针、电铃）。3、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。4、白炽灯是一种电流通过灯丝，灯丝发热发光的照明电器，将强磁体靠近通电白炽灯的灯丝，如图所示，可以观察到灯丝抖动，说明_______，由此原理可以制成________。5、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______。

6、如图所示的实验最早是_________（填物理学家）完成的，为了使实验现象明显，导线应________（选填“东西”或“南北”或“任意方向”）放置，实验结论是通电导线周围存在________，如果移走小磁针，导体周围________（选填“存在”或“不存在”）磁场。利用此实验的结论制造出了________（选填“电磁铁”、“电动机”或“发电机”）。

7、首位揭示电与磁的奥秘的物理学家是______，法拉第发现了______现象。8、通电螺线管外部周围的磁场和______的磁场一样，它两端的极性跟______的方向有关，可以用______来判定。9、科学探究的过程通常有以下几个步骤：①提出问题（或猜想）；②实验探究；③分析归纳；④得出结论。为了验证“铅球”是否由铁制作，某同学用磁铁吸了一下“铅球”。“吸一下”这一过程属于科学探究中的_________（选填序号）。10、如图所示，弹簧下端挂一条形磁铁，磁铁下端为S极，条形磁铁的正下方有一电磁铁，闭合开关后，电磁铁上端是______极，弹簧长度会______（选填“伸长”“缩短”或“不变”）；再将变阻器滑片向右移动，弹簧长度会______（选填“伸长”“缩短”或“不变”）。三、计算题（5小题，每小题6分，共计30分）1、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℃]．2、如图甲所示，电源电压U=6V，S为单刀双掷开关，小灯泡L的电阻Rl=10Ω，设灯丝电阻不随温度变化，R为某种压敏电阻，其阻值R与压力F成反比（如图乙所示），R的正上方固定有一电磁铁P，其线圈电阻不计：(1)在R上水平放置铁制品，开关S由接a改为接b，其他条件不变，灯的亮度变______；(2)当开关接a，电流表的示数为0.375A时，灯泡两端的电压为多少___？此时R上水平放置的铁制品重为多少______？(3)在R上水平放置重为20N的铁制品，开关接b，电流表稳定后的示数为0.4A，则此时压敏电阻的阻值为多少_____？电磁铁P对铁制品的吸引力为多少________？3、小明利用实验室的电磁继电器、热敏电阻R1、可变电阻器R2等器件设计了一个恒温箱控制电路，如图所示．其中“交流电源”是恒温箱加热器的电源（加热器在恒温箱内，图中未画出）；R1处于恒温箱内，如图是小明通过实验测得R1的阻值随温度变化的关系曲线；电磁继电器的电源电压U＝6V，电磁继电器线圈的电阻可不计，通过实验测得当电流为40mA时，电磁继电器的衔铁被吸合、恒温箱内的加热器停止加热，此时可变电阻R2＝0Ω，恒温箱可保持60℃恒温．（1）当恒温箱保持恒温60℃时，热敏电阻R1的阻值是多少？（2）如果图中的“交流电源”的额定功率是1500W，则它在正常工作情况下，每天加热50次，每次加热10min，则“交流电源”每天消耗电能多少千瓦时？（3）如果要使恒温箱内的温度保持100℃，可变电阻R2的阻值应调为多少？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、图甲为热敏电阻的R-t图象，图乙为用此热敏电阻R和继电器组成的恒温箱的简单温控电路，继电器线圈的电阻为130欧，当线圈中电流大于或等于30毫安时，继电器的衔铁被吸合，为继电器线圈供电的电池的电压为6伏，图中的“电源”是恒温箱加热器的电源．（1）从图甲中可得热敏电阻的阻值随温度升高而________．（2）恒温箱的加热器应接在AB端还是CD端？（3）根据题中给出的数据，请通过计算分析出恒温箱内的最高温度为多少度？（4）若要能比较方便调节恒温箱内的最高温度，可以对控制电路做怎样的改进？-参考答案-一、单选题1、D【解析】【详解】A．根据安培定则，右手握住螺线管，四指指向电流的方向，大拇指所指的方向为螺线管的N极，由此可判断出A端为N极，故A正确，不符合题意；B．电磁铁向下吸引衔铁时，弹簧片与螺钉分开，电路断开，故B正确，不符合题意；C．声音是由物体的振动产生的，小锤击打铃碗时发出声音，是由于铃碗发生了振动，故C正确，不符合题意；D．衔铁被吸引时，小锤击打铃碗，电路断路，电路中没有电流，电磁铁失去磁性，故D错误，符合题意。故选D。2、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。3、A【解析】【详解】A．磁体周围存在磁场，磁场是真实存在的，故A正确，B．为方便、形象地描述磁场引入磁感线，磁感线并不存在，故B错误；C．磁体具有吸引铁钴镍的性质，毛皮摩擦过的橡胶棒带负电荷，不是磁体，故C错误；D．小磁针S极在磁场中某点所受磁力的方向跟该点的磁场方向相反，小磁针N极在磁场中某点所受磁力的方向跟该点的磁场方向相同，故D错误。故选A。4、D【解析】【详解】A．安培是法国物理学家、化学家和数学家，他的主要成就是发现安培定则和电流的相互作用规律，发明电流计等，故A不符合题意；B．欧姆是德国物理学家，1826年，欧姆发现了电学上的一个重要定律，即欧姆定律，这是他最大的贡献，故B不符合题意；C．伏特是意大利物理学家，因在1800年发明伏打电堆而著名，故C不符合题意；D．奥斯特是丹麦物理学家、化学家和文学家，在物理学领域，他首先发现通电导线周围存在磁场，故D符合题意。故选D。5、A【解析】【详解】电磁铁的磁极与通过电磁铁电流的方向和电磁铁中导线的绕线方向有关。要想改变电磁铁的磁极，可以不改变电流的方向只改变电磁铁导线的绕线方向；或者在电磁铁的导线绕线方向不变的情况下改变通过电磁铁的电流方向；与螺线管的匝数、电流的大小、是否有铁芯无关。故选A。6、A【解析】【详解】AB．小磁针放在条形磁体的周围，条形磁体的周围存在磁场，小磁针静止时N极的指向为磁场的方向，由图甲可知，条形磁体的左端是N极，右端是S极，在磁体外部，磁感线从N极出发，到S极进入，故A符合题意，B不符合题意；CD．在磁体外部，磁感线从N极出发，到S极进入，在磁体的内部，磁感线是从磁体的S极到N极，所以磁感线是闭合的，故CD不符合题意。故选A。7、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D。8、B【解析】【详解】A．是电磁感应的实验图，属于发电机的工作原理图，故A不符合题意；B．电路中有电流，通电线圈或导体受到磁场力的作用而运动，是电动机的工作原理图，故B符合题意；C．是奥斯特实验图，小磁针指针偏转说明通电导体周围有磁场，故C不符合题意；D．是研究通电螺线管极性的判断方法，是安培定则原理图，故D不符合题意。故选B。9、D【解析】【详解】①探究电流与电阻的关系时滑动变阻器是为了保护电路和控制电阻两端的电压不变；②用“伏安法”测电阻时，滑动变阻器是为了改变定值电阻两端电压，测量对应电流，进行多次实验测量求平均值，减小误差；③研究影响电阻大小因素时滑动变阻器是是为了保护电路和更换不同电阻丝，保持电压不变，测量对应电流值，④研究电磁铁磁性强弱与线圈匝数关系时要控制电路电流不变，为了让匝数不同电磁铁通过的电流相等，通过调节滑动变阻器保持电流不变，故ABC错误，D正确。故选D。10、D【解析】【详解】动圈式话筒工作过程是：声波振动→引起膜片振动→带动线圈振动→线圈切割永久磁体的磁场产生感应电流→经放大传给扬声器。由此可知其工作原理是电磁感应现象。A．此装置中有电源，即通电后，小磁针会偏转，说明通电导线周围存在磁场，是电流的磁效应，故A不符合题意；B．该装置是研究电磁铁的磁性强弱的影响因素，利用电流的磁效应，故B不符合题意；C．该装置是研究磁场对通电导体的作用，故C不符合题意；D．此图中没有电源，当部分导体做切割磁感线运动时，电路中会产生感应电流，即电磁感应现象，故D符合题意。故选D。二、填空题1、地球磁场力南北用磁棒分别靠近另两根金属棒，不能吸引的是铜棒磁【详解】[1][2]地球本身是一个大磁体，磁体在地球的磁场中受到磁力的作用，静止时指示南北方向。[3][4]铜棒的辨别：将磁棒分别靠近另外两根根金属棒，若发现磁棒不吸引其中的一个金属棒，则这根金属棒就是铜棒。因为磁体具有磁性，可以吸引钢铁类物质，不吸引铜。2、手电筒【详解】[1]手电筒是闭合开关，电源电压使电路产生电流使灯泡发光的，故可以在月球上使用，月球上无大气，也就没有气压，故气压计无法工作，指南针是利用磁场工作的，而月球无磁场，所以指南针不能使用，铃声的传播需要介质，但月球没有空气，所以电铃不能使用。3、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。4、通电导体在磁场中受力运动电动机【详解】[1][2]将强磁体靠近通电白炽灯的灯丝，灯丝抖动，说明灯丝会受到力的作用，白炽灯和强磁体比较近，磁体周围有磁场，说明磁场对通电导体有力的作用，电动机是根据通电导体在磁场中受力运动的原理制成的，由此原理可以制成电动机。5、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：

6、奥斯特南北磁场存在电磁铁【详解】[1]如图所示的实验最早是奥斯特发现的，当导线中通过电流时，它下方的磁针发生了偏转，证实了电流周围存在着磁场。[2]导线应该与磁针平行，而磁针静止时指的是南北方向，为避免地磁场对实验的影响，故导线也应该是南北方向。[3]实验结论是通电导线周围存在磁场，让磁针发生偏转。[4]不论有没有小磁针，通电导线周围都存在磁场。[5]有电流时有磁性，没有电流时就失去了磁性，我们把这种磁体称为电磁铁，故利用此实验的结论可以制造出了电磁铁。7、奥斯特电磁感应【详解】[1][2]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。8、条形磁体电流方向、绕线安培定则【详解】[1]通电螺线管的周围小磁针的排布情况与条形磁铁的排布情况一致，可以确定其周围的磁场与条形磁体的磁场一致。[2][3]通电螺线管的磁极是由通过它的电流方向和线圈绕向来确定的，可以用安培定则进行判定。9、②【详解】为了验证“铅球”是否由铁制作，用磁铁吸了一下“铅球”，根据磁铁具有吸引铁钴镍的性质便可知道“铅球”是否由铁制作。故“吸一下”这一过程属于科学探究中的实验探究。10、S缩短增大【详解】[1][2]开关闭合，根据安培定则判断电螺线管的上端为S极，同名磁极相互排斥，弹簧长度会缩短。[3]滑动变阻器滑片向右移动时，电路中的电流变小，电磁铁磁性减弱，条形磁铁的排斥力减小，所以弹簧长度会增大。三、计算题1、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%2、暗3.75V10N5Ω8N【解析】【详解】(1)由甲电路图可知，开关接a时，L与R串联，铁制品对R的压力大小等于其重力；开关接b时，L、R和电磁铁串联，电磁铁通电产生磁性，吸引铁制品，所以铁制品对R的压力减小，因为R的阻值与压力F成反比，所以R的阻值变大，电路的总电阻变大，电源电压一定，由可知，电路中电流变小，由P=I2R知灯泡实际功率变小，灯的亮度变暗；(2)由可得，当开关接a时，灯泡两端的电压由串联电路电阻规律和欧姆定律可得，此时R的阻值由图乙可知，当R=6Ω时，R受到的压力为10N，所以R上方水平放置的铁制品重为G=F=10N(3)当铁制品放在R上，开关接b时，电流表稳定后的示数为0.4A，此时灯两端的电压根据串联分压规律可知压敏电阻两端的电压则此时压敏电阻的阻值因为R与压力F成反比，由图像乙知FR=60N•Ω则当时由力的平衡条件可得，电磁铁P对铁制品的吸引力答：(1)在R上水平放置铁制品，开关S由接a改为接b，其他条件不变，灯的亮度变；(2)当开关接a，电流表的示数为0.375A时，灯泡两端的电压为3.75V；此时R上水平放置的铁制品重为10N；(3)在R上水平放置重为20N的铁制品，开关接b，电流表稳定后的示数为0.4A，则此时压敏电阻的阻值为5Ω；电磁铁P对铁制品的吸引力为8N；3、（1）150Ω；（2）12.5kw·h；（3）60Ω【解析】【详解】（1）当恒温箱保持恒温60℃时，控制电路中电流为I=40mA=0.04A．因控制电路电源电压U=6V，所以控制电路中的总电阻为R总===150Ω．又因此时可变电阻R2＝0Ω，根据串联电路电阻关系R总=R1+R2，可得热敏电阻R1=R总-R2=150Ω-0Ω=150Ω．（2）“交流电源”每天加热的总时间为t=10min×50=600s×50=3×104s，则“交流电源”每天消耗电能为W=Pt=1500W×3×104s=4.5×107J=12.5kW·h．（3）由题意可知，当恒温箱内温度达到100℃时，加热器停止加热、电磁继电器的衔铁被吸合，此时控制电路中电流为I=40mA=0.04A，即此时控制电路的总电阻仍然为R总=150Ω．由图像可知，当恒温箱内温度达到100℃时，热敏电阻R1阻值为90Ω，则可变电阻R2的阻值应调为R2=R总-R1=150Ω-90Ω=60Ω．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动变阻器的电阻。(4)从图丙可知，要提高恒温箱的设定温度，就要增大热敏电阻的阻值；但为了使衔铁吸合工作电流即线圈中的电流仍为30mA，根据欧姆定律就要减小滑动变阻器的电阻。【详解】解：(1)由题知，加热至40℃时，控制电路中的弹簧会将衔铁拉起来，自动进入保温模式，由图乙知，此时工作电路中只有R1接入电路；当温度降低时，控制电路中的电磁铁会将衔铁吸下来，进入加热模式，由图乙知，此时工作电路中R1和R2并联接入电路；所以R2的功率P2=P加热-P保温=2100W-100W=2000WR2的阻值(2)加热5min消耗的电能W=P加热t=2100W×5×60s=6.3×105J水升高的温度(3)温度加热至40℃时，此时电磁继电器线圈的电流达到30mA，由图丙知，此时热敏电阻Rx的阻值为