考点解析-人教版九年级《电与磁》专项测试试卷

人教版九年级《电与磁》专项测试考试时间：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、如图是一个老式手摇式发电机，其发电电压最高可达30V。该发电机的原理可用下面的哪个实验解释（）A． B．C． D．2、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．3、楼道应急灯在没有停电时，灯不亮；停电时，标有“12V”字样的两盏灯都会正常发光，下列电路正确的是（）A． B．C． D．4、下列4个实验中能揭示电风扇工作原理的是A． B．C． D．5、通过光线来描述光的传播。下列研究问题的方法与此相同的是（）A．制作滑动变阻器时，发现导线太长而采取缠绕的方式B．研究串联电路电阻时引入总电阻C．用磁感线来描述磁场D．在比热容建构实验中通过对物体的加热时间长短来判断吸收热量的多少6、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7、通过实验研究得出导体中的电流与电压的关系的科学家是（）A．安培 B．伏特 C．伽利略 D．欧姆8、下列关于磁场的描述，正确的是（）A．磁场是由无数条磁感线组成的B．地理S、N极与地磁S、N极完全重合C．小磁针静止时，S极的指向与该点磁场方向相同D．磁场看不见摸不着，但是可以借助小磁针感知它的存在9、某同学按照图甲所示连接好电路。闭合开关前，小磁针的指向如图甲所示；闭合开关，小磁针的偏转情况如图乙中箭头所示；只改变电源的正负极，再次进行实验，小磁针的偏转情况如图丙中箭头所示。下列结论中合理的是（）A．由甲、乙两图可得导体的周围一定存在着磁场B．由甲、乙两图可得电流的磁场方向与电流方向有关C．由乙、丙两图可得电流的磁场强弱与电流大小有关D．由乙、丙两图可得电流的磁场方向与电流方向有关10、如图所示，通电螺线管上方附近有一点M，小磁针置于螺线管的左侧附近。闭合开关K，下列判断正确的是（）A．M点的磁场方向向左B．螺线管的左端为S极C．向右移动滑片P，螺线管的磁场增强D．小磁针静止后，其N极的指向向左第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、（1）标有“220V100W”的白炽灯正常发光时的电阻是______Ω，正常工作1h消耗的电能是________kW·h；（2）如图，多次实验发现，把磁铁靠近正发光的白炽灯时，灯丝会发生抖动，这是因为通电导体在磁场中会受到________的作用，________（选填“电动机”或“发电机”）是利用这个原理制成的。2、首位揭示电与磁的奥秘的物理学家是______，法拉第发现了______现象。3、如图所示，将闭合电路中的导线ab放在蹄形磁体的磁场中，导线ab左右运动时，电流表指针_____，这一过程中，该装置将_____转化为电能。这一现象在生活中的应用有_____。

4、如图所示，闭合开关S，通电螺旋管右侧的小磁针静止时，小磁针的N极指向左，则电源的右端为___________极。若使通电螺线管的磁性增强，滑动变阻器额滑片P应向___________端移动。5、甲图是带电小球相互靠近时的情景，说明了异种电荷相互_______，同种电荷相互排斥；乙图是把小磁针放在通电导线附近时，小磁针会发生偏转，说明了电流周围存在_______；丙图中当开关闭合后金属棒ab会运动起来，根据此原理科学家发明了_______（选填“发电机”、“电动机”）。6、英国物理学家_________经10年探索，终于在1831年取得突破，发现了利用磁场产生电流的条件和规律，进一步揭示了电现象和磁现象之间的联系，使人类大规模用电成为可能，电气化的时代从此开始。如图所示为一种实验室用的手摇发电机，其工作原理是_________（选填“电流的磁效应”或“电磁感应”）。7、实验装置如图所示，闭合开关，观察到金属杆向左运动起来，实验现象说明磁场对电流有力的作用，利用这种现象可以制成___________；断开开关，对调电源正、负两极，重新接入电路，再次闭合开关，观察到金属杆向___________运动起来。8、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。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、如图是一款蓝牙音箱可实现与手机的无线信息传递，底座通电后上面的音箱就会悬浮起来。请你分析以上情景，提出一个你认为应该探究的问题______，对于该问题你的猜想是______。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、物体被照明的程度可用照度表示，单位是lx．某光敏电阻的阻值随照度变化的关系如图所示，如图是一种灯光和电铃的控制电路图，要求当开关S闭合时，光敏电阻上的照度小于0.9lx只有灯L1亮，照度大于等于0.91x时，灯L2亮、电铃响．已知控制电路的电源电压是220V，电磁继电器的线圈电阻可以忽略不计，其中电流达到20mA时才能把金属片吸下．试通过计算说明在虚线框内并联接入一个多大的电阻才能使控制电路正常工作．3、图1所示为一种自动蓄水装置示意图：轻质弹簧上端固定，下端与一个密度为0.5g/cm3的正方体木块相连，轻质滑片P的右端固定在弹簧最下端，左端位于粗细均匀的金属电阻R2的最下端A处且接触良好，此时木块底面距容器底面12cm。闭合S，水泵工作，向空水箱里缓慢注水，当P上滑至B处（R2的中点）时，水面到达设定高度，水泵自动停止注水，在此过程中，弹簧弹力F与滑P上滑长度x之间的关系如图2所示，已知：电阻箱R1接入电路中的阻值为40Ω，R2的总电阻为20Ω，长度为20cm；当线圈中电流I≥0.1A时，衔铁被吸下，g=10N/kg，弹簧始终处于弹性限度范围内，不考虑线圈的电阻和滑片P滑动时的摩擦。（1）求电源电压U；（2）求木块的边长；（3）当P滑至B处时，求木块浸入水中的体积；（4）求水面的设定高度。4、如图所示，是某科技活动小组的同学们设计的恒温箱内部电路结构示意图．它包括了工作电路和控制电路两部分，用于获得高于室温、控制在一定范围内的恒温．其中，R′为滑动变阻器，R为可变电阻，电磁铁整个线圈的电阻R0=20Ω，加热器的电阻R1=484Ω．当控制电路的电流I≥0.04A时，电磁继电器的衔铁被吸引；当控制电路的电流I≤0.036A时，电磁继电器的衔铁被弹簧拉起，则：（1）当该恒温箱处于加热状态时，工作电路的功率为多少？（2）如果当滑动变阻器的电阻R′=300Ω时，可变电阻R=180Ω时，衔铁恰好被拉起，控制电路的电源电压是多少？（3）当衔铁恰好被吸引时，滑动变阻器和可变电阻的最小电阻的阻值是多少？5、某同学为学校草坪设计了一个自动注水喷淋系统，其电路设计如图甲，控制电路电源电压U1＝12V，R0为定值电阻，RF为压敏电阻，电磁铁线圈电阻忽略不计，压敏电阻RF放置于水箱底部（如图乙），其阻值与压力有关，阻值随水位变化关系如下表。工作电路包括注水系统和喷淋系统，其电源电压U2＝220V。圆柱体水箱底面积S＝0.4m2，当水箱内的水位上升到2m时，通过电磁铁线圈的电流Ia＝0.1A，衔铁恰好被吸下，注水系统停止工作，此时电流表示数I1＝1A，当水位下降到1m时，衔铁恰好被拉起，注水系统开始给水箱注水，此时电流表示数I2＝2A。水位/m0.250.500.751.001.251.501.752.002.25压敏电阻RF阻值/Ω300200125907065626059（1）当水箱内水位达到2m时，控制电路中压敏电阻RF的功率为多少W？（2）当水箱内水位下降到1m时，通电电磁铁线圈的电流Ib为多少？（3）已知喷淋系统一直给草坪喷水，每秒钟喷水量恒为0.001m3，注水系统工作时，每秒钟给水量箱注水恒为0.005m3，求相邻两次开始给水箱注水的这段时间内，工作电路消耗的电能？-参考答案-一、单选题1、A【解析】【详解】老式手摇式发电机的原理是电磁感应现象；A．由图可知，闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动，灵敏电流计的指针会发生偏转，这说明产生的感应电流，这是电磁感应现象，故A符合题意；B．该图是电流的磁效应，不是发电机的工作原理，故B不符合题意；C．通电导体ab在磁场中受到力的作用，是电动机的工作原理，故C不符合题意；D．该图是探究影响电磁铁磁性大小因素的实验，电磁铁的原理是电流的磁效应，故D不符合题意。故选A。2、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。3、D【解析】【详解】A．由图知，没有停电时，电磁铁有磁性，吸引衔铁，两盏灯都不接入电路中，灯不发光，停电时，电磁铁不具有磁性，衔铁在弹簧的作用下向上运动，使两个灯泡接入电路中，都发光，由于这两盏灯是串联的，每盏灯两端的电压都小于额定电压，故两盏灯都不能正常发光，故A错误；B．由图知，没有停电时，电磁铁有磁性，吸引衔铁，使下面的一只灯泡发光；停电时，衔铁向上运动，只有上面的灯泡会发光，故B错误；C．由图知，没有停电时，电磁铁有磁性，吸引衔铁，下面的两只灯泡都发光，而停电时，衔铁被弹簧拉起，则两只灯泡都不发光，故C错误；D．由图知，没有停电时，电磁铁有磁性，吸引衔铁，上面的两只灯泡都不发光（即熄灭）；停电时，衔铁被弹簧拉起，上面两只并联的灯泡可以在12V的电压下正常发光，故D正确。故选D。4、C【解析】【详解】电风扇工作核心元件是电动机，电动机是利用通电导线在磁场中受力而运动的原理制成的。A．此图是奥斯特实验，小磁针发针偏转说明通电导体周围有磁场，故A不符合题意；B．该实验说明闭合电路中的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，会产生感应电流是电磁感应原理，故B不符合题意；C．电路中有电源，通电导体受到磁场力的作用发生运动，是电动机的原理，故C符合题意；D．电磁铁是利用了通电螺线管周围存在磁场制成的，故D不符合题意。故选C。5、C【解析】【详解】光线是不存在的，所以我们研究光的传播时，引入光线，是利用的模型法A．制作滑动变阻器时，发现导线太长，采取缠绕的方式，可以缩短导线所占的距离空间，采用的是缺点列举法，故A不合题意；B．研究串联电路的电阻时，引入“总电阻”的概念，采用的是等效替代法，故B不合题意；C．用磁感线来描述磁场，采用的是模型法，故C符合题意；D．通过加热时间的长短来比较吸热多少，这种方法叫转换法，故D不合题意。故选C。6、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。7、D【解析】【详解】A．安培发现了安培定则，故A不符合题意；B．伏特发明了伏特电池，故B不符合题意；C．伽利略发明了温度计，故C不符合题意；D．欧姆发现了欧姆定律，即通过导体的电流与导体两端电压成正比，与导体的电阻成反比，故D符合题意。故选D。8、D【解析】【详解】A．磁感线是为了描述磁场而假想的线，并不是实际存在的，故A错误；B．地磁场的北极在地理南极附近，地磁场南极在地理北极附近，地磁场的两极与地理的两极相反，且与地球的两极并不完全重合，故B错误；C．将可自由转动的小磁针放在磁场中某一点静止时，小磁针N极指向为该点的磁场方向，故C错误；D．磁场是看不见的，对放入其中的磁体有力的作用，故可通过小磁针感知它的存在，故D正确。故选D。9、D【解析】【详解】AB．当小磁针受到地磁场的作用时，一端指南一端指北如图甲，当导线中电流向左时，小磁针的N极向纸外偏转如图乙，所以，甲、乙两图可说明通电导体周围存在磁场，故AB不符合题意；CD．乙丙只是改变了电流方向，没有改变电流大小，小磁针的偏转方向也会发生改变，即磁场方向发生了变化，所以结论为：电流产生的磁场方向跟电流方向有关，故D符合题意，C不符合题意。故选D。10、D【解析】【分析】【详解】AB．电流通过螺线管的右端流入，左端流出，由安培定则可知螺线管的左端是N极，在磁体的外部，磁感线从N极指向S极，所以通电螺线管外M点的磁场方向向右，故AB错误；C．向右移动滑片P，连入电路的电阻增大，由可知，通过螺线管的电流减小，电磁铁的磁性减弱，故C错误；D．通电螺线管的左端是N极，根据异名磁极相互吸引可知，小磁针的S极应靠近螺线管的左端，则小磁针的N极向左转动，小磁针会逆时针旋转，故小磁针静止时，其N极的指向向左，故D正确。故选D。二、填空题1、4840.1力电动机【详解】（1）[1]白炽灯正常发光时的电阻[2]正常工作1h消耗的电能W=Pt=100×10-3kW×1h=0.1kW·h（2）[3][4]将一磁铁靠近正在发光的白炽灯泡时，由于通电导体在磁场中受到力的作用，所以灯丝会发生抖动，电动机的原理是通电导体在磁场中受到力的作用，所以电动机是根据该原理制成的。2、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。3、偏转机械能发电机【详解】[1]由电磁感应现象，当闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线的运动时，电路中会产生感应电流，故导线ab左右运动时，电路中会产生感应电流，电流表指针会偏转。[2][3]由电磁感应现象，当闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线的运动时，电路中会产生感应电流，这一过程中消耗了机械能，得到了电能，是机械能转化成了电能。日常生活中发电机是将机械能转化电能的装置，与电磁感应现象的原理相同，故电磁感应现象日常应用有发电机。4、正右【详解】[1]小磁针静止时N极向左，则由磁极间的相互作用可知，通电螺线管右端为S极，则左端为N极，根据安培定则可以判断电源的右端为正极，左端为负极。[2]为使通电螺线管的磁性增强，需增大电路中电流，由欧姆定律可知要减小电路中电阻，故滑片向右移动。5、吸引磁场电动机【详解】[1]由图可知，当两个电荷一个是正电荷一个是负电荷时，相互吸引，说明异种电荷相互吸引。[2]磁体在磁场中要受到力的作用，小磁针放在通电导线附近时，小磁针会发生偏转，说明受到了磁场的力的作用，说明电流周围存在磁场。[3]当闭合开关时，有电流经过金属棒ab，金属棒ab运动起来，说明通电导线在磁场中受力，这是电动机的原理。6、法拉第电磁感应【详解】[1]英国物理学家法拉第发现了磁场产生电流的条件和规律，磁可以生电。[2]发电机就是利用电磁感应原理，利用闭合线圈的部分导体在磁场中切割磁感线时，会产生感应电流。7、电动机右【详解】[1]给直导线通电，观察到直导线运动起来，实验现象说明磁场对电流有力的作用，电动机就是利用这种现象制成的。[2]将电源两极对调，改变了导体中电流的方向，导体运动方向变的相反，金属杆向右运动起来。8、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。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、音箱悬浮的原因音箱是一个磁体，底座中有螺线管【详解】[1]音箱悬浮的原因。[2]底座通电后上面的音箱就会悬浮起来，对音箱进行受力分析可知，此时音箱受到竖直向下的重力和一个竖直向上的力，且二力为一对平衡力，这样音箱才能悬浮起来。向上的力是怎么产生的？据此，我们猜想，音箱是一个磁体，底座中有螺线管，当底座通电时，根据电流的磁效应，螺线管产生较强的磁场，对放入其磁场的磁体音箱产生竖直向上的作用力，这个力和音箱的重力是一对平衡力，产生音箱悬浮的效果。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、在虚线框内并联接入一个24.4kΩ的电阻才能使控制电路正常工作．【解析】【详解】由图1知道，当照度等于0.91x时，电阻为20kΩ，则通过光敏电阻的电流是：I光=U/R光=220V/20×103Ω=0.011A；根据并联电路电流的特点知道，通过并联电阻的电流是：IR=I-I光=0.02A-0.011A=0.009A；所以，虚线框内需要并联的电阻的阻值是：R=U/IR=220V/0.009A≈24400Ω=24.4kΩ．点睛：本题考查的是电磁继电器的组成、原理和特点，解题的关键是分析清楚电路结构、由图象获取所需信息、应用并联电路特点与欧姆定律解题3、（1）；（2）；（3）；（4）【解析】【分析】【详解】解（1）当P上滑至B处（R2的中点）时，水面到达设定高度，即电流到了0.1A，滑片再往上滑动时，电阻变大，电流变小，磁性变弱，衔铁断开，停止注水，故当P在B点时，电流为0.1A，则此时接入的总电阻为则电源电压为（2）当x=0cm时，此时弹簧测力计的示数即为重力为5N，故木块质量为则木块的体积为木块