考点攻克人教版九年级《电与磁》同步训练试题（解析版）

人教版九年级《电与磁》同步训练考试时间：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、小利学习磁现象后，画出了如图所示的四幅磁体周围磁感线分布的示意图，其中正确的是（）A． B．C． D．2、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3、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，逐渐滴入氢氧化钡溶液，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4、对于下列四个实验的描述完全正确的有（）①甲图闭合开关导体在竖直方向上上下运动时，灵敏电流计的指针就会来回偏转②乙图实验闭合开关，小磁针静止时极指向左侧③丙图实验证明通电导体周围存在磁场④丁图中开关闭合导体向左运动，若同时改变电流方向和磁场方向，导体运动方向不改变A．①②③ B．②③ C．③④ D．②③④5、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6、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．7、下列有关电学知识说法正确的是（）A．电功率越大，电流做功就越多B．灯泡的额定功率越大，灯泡越亮C．将标有“12V12W“和“24V12W“的两个灯泡与36V电源串联，两灯均能正常发光D．电风扇工作时，主要是电能转化为机械能8、发现电流周围存在磁场的物理学家是（）A．法拉第 B．安培 C．奥斯特 D．牛顿9、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10、对如图所示的实例或实验解释正确的是（）A．图中多个大功率用电器同时使用一个插线板不会有安全隐患B．图中人站在绝缘板上，双手同时握住火线和零线不会触电C．图中可用来演示电磁铁磁性强弱与电流大小的关系D．图中可用来演示发电机原理第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、一个空心小铁球放在盛水的烧杯中置于铁棒AB的上方，绕在铁棒上的线圈连接如图所示的电路，开关S闭合后，空心小铁球仍漂浮在水面上，此时A端为电磁铁的______极，当滑片P向左滑动，空心小铁球所受浮力______（选填“增大”、“减小”或“不变”）。2、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________。3、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。4、在市区沂蒙路“BRT”快速公交车道建设工程中为了保障各施工点的用电，使用了由柴油机和发电机组合而成的小型发电机组，如图所示。柴油机把燃料燃烧释放的内能转化为______能，提供动力带动发电机发电，其发电原理是______。5、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”）。6、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。7、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）8、阅读短文，回答问题电动自行车调速系统常用电动自行车调速系统主要由磁铁、霍尔传感器、控制器和开关K四部分组成。霍尔传感器是将磁信号转变成电信号的装置，它产生的电压U0随磁场增强而增大。在转动电动自行车手柄旋转套时，旋转套中磁铁与固定在手柄中的霍尔传感器的距离发生改变，使U0发生变化。控制器的作用是将自身产生的电压U1与霍尔传感器的电压U0比较后，输出控制电压UK，控制开关K的通断，当U1小于U0时，UK=1V，图甲中开关K闭合；U1大于U0时，UK=0，K断开。正常行驶时，电动自行车U1的大小随时间周期性变化，如图乙所示，控制器输出的UK使开关交替通断，每分钟约一万次。当U0增大，每次开关K闭合与断开时间的比值就增大，电动机的转速也随之增大。（1）电动自行车在行驶过程中主要的能量转化情况与下列哪种相同？（____）A．发电机B．扬声器C．话筒D．电热水壶（2）当控制电压UK=0时，电动机中________（选填“有”、“无”）电流通过。（3）如图丙所示，将霍尔传感器从条形磁铁的S极附近水平移动到N极附近。在此过程中，霍尔传感器产生电压的变化情况是_______。（4）图丁中折线A和直线B分别是U1和U0随时间变化的关系图线，则图中所示的四个时刻中_______时刻电动车获得动力。（5）当电动车在行驶过程中，转动手柄旋转套后，车速增大，与转动前相比较，下列判断正确的是：（____）A．电动车蓄电池输出功率变小B．霍尔传感器产生的电压U0变小C．磁铁与霍尔传感器距离变小D．每次开关K闭合与断开时间的比值变小9、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”）。10、科学家在物理学领域里的每次重大发现，都有力地推动了人类文明的进程，比如：___________改良了蒸汽机，有力推动了工业的发展；___________发现电磁感应现象，进一步揭示了电与磁的联系。三、计算题（5小题，每小题6分，共计30分）1、据相关媒体报道，世界卫生组织认为电磁污染会影响神经系统等，甚至致癌，并称吃火锅用的电磁炉在开至最大、距离正面10厘米时，辐射值达到国家限值的102.1%．电磁炉是利用电流在电磁炉内部线圈中产生磁场，磁化铁锅，从而形成无数个小涡流（即电流），加速锅底的分子运动，使锅底自身发热，从而达到加热食物的目的，如图所示．请回答下列问题：（1）电磁炉是利用原理工作的；电磁炉工作时，锅内食物的内能增加的方式是．（2）铁锅可以在电磁炉上使用，因为铁可以被磁化，而铝和铜不行，能否被磁化的性质属于铁、铝和铜的（选填“物理性质”或“化学性质”）．（3）某机构也利用标准的测试仪器对电磁炉的辐射值进行了测试，数据显示辐射值远低于国家限值．两家机构测试的结果不同，可能的原因是测试时的变量控制不一样．哪些变量会影响测试结果？请写出其中的一个变量．（4）癌症是当今世界上严重威胁人类健康的主要疾病之一．电磁污染能致癌，应尽量远离电磁污染，除此之外，日常生活中，有效预防癌症的措施是．2、现在电动自行车、电动汽车逐渐普及，它们都采用电动机来获得动力．某直流电动机的铭牌上标有“220V5.5kW”，电动机线圈的电阻为0.4Ω．（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．3、如图电磁继电器和热敏电阻R1等组成了恒温箱控制电路，R1处于恒温箱内．电源电压U＝6V，继电器线圈的电阻可不计．如图为热敏电阻的R1﹣t图象，且已知在50～150℃范围内，热敏电阻的阻值随温度的变化规律是：R1×t＝k（常数）；电阻R2是可变电阻．当线圈中的电流达到20mA时，继电器的衔铁被吸合．已知此时可变电阻R2＝225Ω，恒温箱保持60℃恒温．图中的“交流电源”是恒温箱加热器的电源，它的额定功率是1500W．（1）60℃时，热敏电阻R1的阻值是多少？（2）应该把恒温箱的加热器接在A、B端还是C、D端？（3）根据统计，正常情况下，温度控制箱内的加热器，每天加热50次，每次加热10min，恒温箱每天消耗电能多少kW•h？（4）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、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？5、如图所示为某兴趣小组为学校办公楼空调设计的自动控制装置，R是热敏电阻，其阻值随温度变化关系如下表所示．已知继电器的线圈电阻R0＝10Ω，左边电源电压为6V恒定不变．当继电器线圈中的电流大于或等于15mA时，继电器的衔铁被吸合，右边的空调电路正常工作．(1)请说明该自动控制装置的工作原理．(2)计算说明该空调的启动温度是多少？(3)为了节省电能，将空调启动温度设定为30℃，控制电路中需要串联多大的电阻？-参考答案-一、单选题1、B【解析】【分析】【详解】由于磁场看不见摸不着，人们为了形象地描述磁场引入了磁感线，在磁体外部磁感线从N极出发回到S极，故B正确，ACD错误。故选B。【点睛】2、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。3、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钡溶液时，由于硫酸铜与氢氧化钡反应生成硫酸钡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；当氢氧化钡与硫酸铜完全反应后，再向里加入氢氧化钡溶液，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；最后氢氧化钡溶液过量（即氢氧化钡溶液饱和），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C。4、C【解析】【详解】①甲图中闭合开关后，当导体ab在竖直方向上上下运动时，导体ab没有做切割磁感线运动，电路中不会产生感应电流，灵敏电流计的不会偏转，故①错误；②乙图实验闭合开关后，由安培定则可知，螺线管的左端为S极，右端为N极，磁感线是从N极出来回到S极的，故小磁针的右端为N极，故②错误；③丙图是奥斯特实验，该图中的实验现象说明通电导体周围存在着磁场，故③正确；④图中有电源，是演示磁场对电流作用的实验装置，导体受力的方向与电流方向和磁场方向有关，若同时改变电流方向和磁场方向，导体ab运动方向不改变，故④正确。综上所述，正确的有③④。故选C。5、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。6、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。7、D【解析】【详解】A．由得，电功率越大，电流做功不一定多，故A错误；B．决定灯泡亮度的是实际功率，用电器的实际功率不一定等于其额定功率，灯泡的额定功率越大，灯泡不一定越亮，故B错误；C．由得，灯泡甲、乙的电阻分别为，两灯泡与36V的电源串联时解得，因此，因此两灯泡都不能正常发光，故C错误；D．电风扇工作时，其内部的电动机主要是电能转化为机械能，故D正确。故选D。8、C【解析】【详解】A．法拉第在1831年发现了电磁感应现象，故A不符合题意；B．安培建立了安培定则，用于判断通电螺线管的磁极，故B不符合题意；C．奥斯特发现了通电导体周围存在磁场，是第一个发现电现象与磁现象之间有联系的人，故C符合题意；D．牛顿是经典力学的奠基人，在物理学方面的主要贡献是牛顿三大力学定律及万有引力定律，故D不符合题意。故选C。9、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。10、D【解析】【详解】A．图中多个大功率用电器同时使用一个插线板会造成电流过大，存在安全隐患，故A错误；B．图中人站在绝缘板上，双手同时握住火线和零线会造成双线触电，故B错误；C．图中可用来演示通电导体在磁场中受力，不是电磁铁磁性强弱与电流大小的关系，故C错误；D．图中闭合电路的一部分导体在磁场中切割磁感线，导体中产生感应电流，这是电磁感应现象，是发电机的原理，故D正确。故选D。二、填空题1、S/南增大【详解】[1]由图示知，线圈中的电流由A流向B，则由右手螺旋定则可知螺线管B端为N极，则A端为S极（南极）。[2]当滑片向左移动时，滑动变阻器接入电阻减小，则由欧姆定律可知电路中电流增大，则螺线管中的磁性增强，故小铁球所受磁力增强；小铁球受重力、磁力及浮力，因小球处于静止状态，故向下的磁力与重力之和应等于向上的浮力，因磁力增加，而重力不变，故浮力也将增大。2、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。3、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。4、机械电磁感应【详解】[1]柴油机工作时，是将柴油燃烧时释放出的内能转化为汽车的机械能,使得发电机能够发电。[2]在发电的过程中，消耗了机械能，转化为了电能，是利用了电磁感应原理。5、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。6、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。7、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。8、B无先变小，后变大t4C【详解】（1）[1]电动自行车在行驶过程中将电能转化为机械能；A．发电机将机械能转化为动能，故A不符合题意；B．扬声器将电能转化为机械能，故B符合题意；C．话筒将机械能转化为电能，故C不符合题意；D．电热水壶将电能转化为内能，故D不符合题意。故选B；（2）[2]由材料可知，Uk=0时，K断开，故电路中无电流通过；（3）[3]已知条形磁铁的磁性是两端最强，中间弱；则霍尔传感器从条形磁铁的S极附近水平移动到N极附近过程中，根据磁场的磁性是由强变弱，然后由弱变强，所以根据U0随磁场增强而增大的特点可知，霍尔传感器产生电压U0变化是先变小后变大；（4）[4]由题意可知，当U1小于U0时，UK=1V，图甲中开关K闭合，电动车获得动力，图像中的t4时刻U1小于U0，电动车获得动力；（5）[5]A．电动车蓄电池的输出功率是不变的，故A错误；B．正常行驶时，电动自行车U1的大小随时间周期性变化是一定的，则K闭合时间变长，即U1小于U0的时间段变长，UK=1V的时间变长，U0变大，故B错误；C．U0随磁场增强而增大，所以霍尔传感器周围的磁性变强，即与磁铁的距离减小，故C正确；D．电动机的转速与每次K闭合与断开时间的比值相对应，电动机的转速增大时，K闭合时间比断开时间长，则K闭合与断开时间的比值变大；故D错误。故选C。9、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。10、瓦特法拉第【详解】[1]瓦特不是发明者，在他之前已经有人发明了蒸汽机，纽科门蒸汽机，他只是改良了蒸汽机，使得蒸汽机能够投入到实际生产中，有了很大的实用价值。[2]法拉第发现了电磁感应现象，是指闭合回路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中就会产生感应电流。三、计算题1、（1）电流的磁效应、电磁感应；热传递；（2）物理性质；（3）电磁炉的功率、锅子的大小是否匹配电磁炉的大小、测试辐射量的高度等（4）良好的饮食习惯、不吸烟等【解析】【详解】试题分析：（1）电磁炉是利用电流的磁效应、电磁感应原理工作的；电磁炉工作时，锅内食物的内能增加的方式是热传递，改变物体内能的方式有做功和热传递两种方式；（2）铁锅可以在电磁炉上使用，因为铁可以被磁化，而铝和铜不行，能否被磁化的性质属于铁、铝和铜的物理性质；（3）两家机构测试的结果不同，可能的原因是测试时的变量控制不一样，影响测试结果的变量可能是电磁炉的功率、锅子的大小是否匹配电磁炉的大小、测试辐射量的高度等；（4）电磁污染能致癌，应尽量远离电磁污染，除此之外，日常生活中，有效预防癌症的措施是良好的饮食习惯、不吸烟等．考点：电磁与生活2、（1）通电导体在磁场中受到力的作用；（2）1.98×107J9×105J；（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，使线圈的温度迅速升高【解析】【详解】分析：（1）电动机的工作原理可由电与磁的知识得出；（2）消耗的电能可由公式W=Pt得出，因为电动机的额定功率可通过铭牌得出，时间是1小时；电动机线圈产生的热量只能由焦耳定律求出，因为此时电流做的功并不都用来转化为热能，而将大部分的电能转化为机械能，只有少部分转化为热能，但焦耳定律的公式中需要有电流，故再由额定电压和额定功率计算出额定电流来，再通过焦耳定律求出线圈产生的热量；（3）如果电动机被卡住而不能转动，说明电能不再转化为机械能，而全部转化为热能，电动机因为短时间内放出大量的热而很快就闻到了焦糊的味道．（1）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＝5.5kW×1h＝5.5kWh＝5.5×3.6×106J=1.98×107J．由公式P＝UI得，通过电动机的电流I＝＝25A；由焦耳定律可知Q＝I2Rt=（25A）2×0.4Ω×3600s=9×105J；（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，使线圈的温度迅速升高考点：电动机的工作原理，焦耳定律．3、（1）75Ω；（2）A、B端；（3）12.5kW•h．（4）255Ω．【解析】【详解】（1）由题可知，恒温箱保持60℃时，可变电阻R2＝225Ω，电流是20mA＝0.02A，电源电压为6V，则根据欧姆定律可得控制电路的总电阻：；由电阻的串联可得，60℃时热敏电阻R1的阻值：R1＝R﹣R2＝300Ω﹣225Ω＝75Ω；（2）由如图可知，热敏电阻R1的阻值随温度的升高而减小，可见温度越高，控制电路中的电流越大，当电流达到20mA时，继电器的衔铁被吸合，加热电路应当断开，所以应该把恒温箱的加热器接在A、B端；（3）恒温箱内的加热器正常工作时的功率为1500W，每天加热50次，每次加热10min，则恒温箱每天消耗电能：；（4）由题可知，R1t＝