综合解析人教版九年级《电与磁》专项测评练习题（含答案解析）

人教版九年级《电与磁》专项测评考试时间：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、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．2、巨磁电阻效应是指某些材料的电阻在磁场中急剧减小的现象，如图是说明巨磁电特性原理的示意图，图中GMR是巨磁电阻，当GMR巨磁电阻旁磁场增大时其电阻值减小。闭合S1、S2后，下列说法正确的是（）A．电磁铁的右端是S极B．滑片P向右滑动时电磁铁的磁性增大C．滑片P向左滑动时指示灯变亮D．滑片P向左滑动时电流表的示数变大3、我国是世界上最早使用指南针的国家，东汉学者王充在《论衡》中记载到：“司南之杓，投之于地，其柢指南”。如图所示的司南放在水平光滑的“地盘”上，静止时它的长柄指向南方。关于指南针（司南），下列说法中正确的是（）A．指南针只有一个磁极B．指南针的指向不会受到附近磁铁的干扰C．可自由转动的指南针，静止时指南北是由于地磁场的作用D．指南针周围不存在磁场4、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．5、下列4个实验中能揭示电风扇工作原理的是A． B．C． D．6、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7、下列四个选项中，跟发电机的原理相同的是（）A．电铃 B．动圈式话筒C．动圈式扬声器 D．电磁起重机8、下列设备，利用电磁继电器工作的是（）A．电磁起重机 B．直流电铃C．动圈式话简 D．水位自动报警器9、如图所示，两根绝缘细线悬挂着的导体ab，放在U形磁铁中央，ab两端连接着导线，若要探究发电机的工作原理，虚线方框中接入的实验器材是（）A．电源 B．电流表 C．定值电阻 D．滑动变阻器10、在物理实验中，把难于测量或测准的物理，通过转换变成能够测量或测准的物理量，或者把某些不易显示的物理现象转换为易于显示的现象的方法，称之为转换法。下列实验中没有利用转换法的是（）A．探究物体的动能跟哪些因素有关时，通过木块被撞的远近来判断钢球动能的大小B．在探究二力平衡的实验中，不断改变力的大小、方向、作用点进行实验C．在探究影响电磁铁的磁性强弱因素的实验中，用吸引大头针个数的多少来反映电磁铁磁性的强弱D．在探究电流产生的热量跟哪些因素有关的实验中，用煤油升高温度的大小来反映电流通过电阻丝产生热量的多少第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、在都江堰研学活动中，小罗用名为指南针的手机指引方向，如图甲所示，当“小磁针”静止时，其上部指向南方，说明“小磁针”的上部是_______极；小罗将这个打开后，放在如图乙所示的电磁体左方，仍呈现如图甲所示的指向，则电源的下部为_______极。2、指南针是我国四大发明之一，《论衡》记载司南之，投之于地，其柢指南。将司南放在水平光滑的“地盘”上，静止时它的长柄指向南方。司南长柄所指方向是地理______极附近，地磁______极。3、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”）。4、把导线绕在圆筒上，做成螺线管，也叫线圈，在通电情况下会产生磁场。通电螺线管的磁场相当于_____磁体的磁场，通电螺线管的两端相当于_______磁体的两个磁极。5、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。6、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______。7、如图所示，给直导线通电时，其下方的小磁针发生偏转，这说明______；要减少地磁场对实验的影响，应使通电导线沿______（选填“东西”或“南北”）方向放置。实验时通过导线的电流应______（选填“大些”或“小些”）。8、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）。9、第一个发现电现象与磁现象之间存在联系的人是______。10、小刚将“220V100W”的灯泡接在家庭电路中，闭合开关，用一蹄形磁铁去靠近灯泡的玻璃泡（如图甲所示），发现发光的灯丝晃动了，这是由于______。该灯正常工作1h消耗的电能是______kW•h，能使图乙中的电能表的指示灯闪烁______次。如该灯泡接在110V的电路中，它的实际功率是______W。（不考虑灯丝电阻的变化）三、计算题（5小题，每小题6分，共计30分）1、有一种电加热恒温箱，工作原理如图所示，控制电路由电压为U1=9V的电源、开关、电磁继电器（线圈电阻不计）、电阻箱R0和热敏电阻R1组成；工作电路由电压为U2=220V的电源和电阻为R2=44Ω的电热丝组成.其中，电磁继电器只有当线圈中电流达到60mA时，衔铁才吸合，切断工作电路；热敏电阻R1的阻值随温度变化关系如图.求：（1）电热丝正常工作时的功率.（2）电热丝正常工作100s产生的热量.（3）如果恒温箱的温度设定为50℃，求电阻箱R0迎接如电路的电阻.2、有一种电加热恒温箱，工作原理如图a所示．控制电路由电压为U1=6V的电源、电磁继电器（线圈电阻不计）、滑动变阻器R0和热敏电阻R1组成；工作电路由电压为U2=220V的电源和电阻为R2=48.4Ω的电热丝组成．当控制电路中的电流达到0.05A时，衔铁被吸下来，触点处断开，工作电路停止工作，当控制电路中的电流小于0.05A时，衔铁被弹回，触点处接通，加热电路正常工作．热敏电阻R1的阻值随温度变化关系如图b所示．(1)工作电路正常工作1min，电热丝R2产生的电热是多少？(2)通过调节控制电路中滑动变阻器R0接入电路的阻值，就能调节恒温箱中需要设定的不同温度，如果恒温箱的温度设定为50℃，求滑动变阻器R0应接入电路的阻值．(3)若要提高恒温箱的设定温度，滑动变阻器R0接入电路的阻值应调大还是调小？3、某家用电热水器，其工作模式和相关参数如下表所示。图为电热水器的原理图，包括工作电路和控制电路两部分，通过电磁继电器自动控制电热水器实现加热状态和保温状态的挡位变换。R0、R1为电热丝，R2为滑动变阻器，R为热敏电阻（置于电热水器内），其阻值随温度的升高而减小。红灯、绿灯是电热水器工作时的指示灯，忽略指示灯对电路的影响。(1)分析说明当绿灯亮时，电热水器处于保温状态还是加热状态?(2)R1工作时的电阻是多大?(3)该电热水器处于加热状态时，工作4.2min，可使1L水的温度升高40℃，则该电热水器的效率是多少?[，计算结果精确到0.1%]电源220V50Hz加热功率800W保温功率40W水容量1.0L4、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、未来的广元将是全国绿色生态康养城市之一，提倡大家低碳出行，电动汽车比燃油汽车低碳环保并且能源利用率高，是今后交通工具的发展方向．某款新型家用四轮电动汽车质量为0.6t，每个轮胎与地面接触面积为20cm2，汽车蓄电池提供电压150V，电动机正常工作时电流为10A，使汽车获得240N的牵引力，保证汽车以18km/h的速度在水平路面上匀速行驶，g取10N/kg，求：（1）汽车静止时对地面的压强；（2）汽车匀速行驶5min克服摩擦阻力所做的功；（3）电动机正常工作时，电能转化为机械能的效率．-参考答案-一、单选题1、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。2、D【解析】【详解】A．由图知，电流从螺线管的右侧流入，利用安培定则，右手握住螺线管，四指指向电流的方向，大拇指指向电磁铁的右端为N极，故A错误；B．滑片P向右滑动过程中，滑动变阻器连入电路中的电阻变大，则电路中的电流变小，通电螺线管的磁性减弱。故B错误；CD．由左图可知，滑动变阻器的滑片P向左滑动过程中接入电路中电阻变小，根据欧姆定律可知，电路中的电流变大。电磁铁磁性的强弱与线圈匝数和通过的电流有关，且匝数不变，通过的电流越大，磁性越强。则此时电磁铁的磁性变强。由右图可知，巨磁电阻处于磁场越强的位置其电阻越小，那么此时巨磁电阻的阻值变小，巨磁电阻和灯泡并联，所以灯泡的亮度不变。根据欧姆定律可知，通过巨磁电阻所在电路的电流变大，灯泡所在支路的电流不变，那么干路中的电流变大，而电流表测干路的电流，所以电流表的示数变大。故C错误，D正确。故选D。3、C【解析】【详解】A．任何磁体都有两个磁极，指南针是磁体，所以有2个磁极，故A错误；B．指南针的磁极有磁性，指向会受到附近磁铁的干扰，故B错误；CD．地球是一个大磁体，地球周围存在的磁场叫地磁场，自由转动的指南针，其静止时指南北是由于地磁场的作用，故C正确，D错误。故选C。4、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。5、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。6、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。7、B【解析】【分析】【详解】发电机的制作原理是电磁感应现象；A．电铃的主要部分是电磁铁，电磁铁是利用电流的磁效应来工作的，故A错误。B．动圈式话筒和发电机原理相同，都是根据电磁感应现象工作的，故B正确。C．动圈式扬声器和电动机原理相同，工作原理是通电导体在磁场中受力而运动，故C错误。D．电磁起重机的主要部分是电磁铁，电磁铁是利用电流的磁效应来工作的，故D错误。故选B。8、D【解析】【分析】【详解】A．电磁起重机是利用电流磁效应工作的，只有一个电路，故A错误；B．电铃是利用电流磁效应工作的，只有一个电路，故B错误；C．如图的动圈式话，是利用电磁感应原理工作的，只有一个电路，故C错误；D．如图，由容器、左侧电源和电磁铁组成的是控制电路，由灯和右侧电源组成的是工作电路，这是一个电磁继电器来控制的工作电路，故D正确。故选D。9、B【解析】【分析】【详解】由图知道，电路中无电源，闭合电路中的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，会产生感应电流，所以，在虚线框中应接入电流表，判断是否产生感应电流，即探究电磁感应现象，故B符合题意。故选B。10、B【解析】【详解】A．动能多少不能直接观察，在探究物体的动能跟哪些因素有关时，通过木块被撞的远近来判断钢球动能的大小，采用的是转换法，故A不符合题意；B．二力平衡的条件有多个，在探究二力平衡的实验中，不断改变力的大小、方向、作用点进行实验，采用的是控制变量法，故B符合题意；C．磁性的大小无法看到，可以根据吸引大头针个数的多少来反映电磁铁磁性的强弱，采用的是转换法，故C不符合题意；D．热量的多少无法看到，可以通过温度计示数的变化来判定产生热量的多少，采用的是转换法，故D不符合题意。故选B。二、填空题1、S正【详解】[1]地磁场的N极在地理南极附近，其S极在地理北极附近，小磁针的N极指向地磁场的S极，小磁针的S极指向地磁场的N极，所以“小磁针”的上部是S极。[2]根据异名磁极相互吸引可知，电磁铁的上端为N极，下端为S极；根据安培定则可知，用右手握住螺线管，大拇指指向上方，四指环绕的方向就是电流方向，由此可知电流从下端流入，上端流出，则电源的下部为正极。。2、南北【详解】[1][2]地球本身是一个大磁体，司南是用天然磁石磨制成的勺子，即其实质就是一块磁铁，在地球的磁场中受到磁力的作用，其静止时其勺柄指向南方，即司南长柄所指方向是地理南极附近；地理上的南极是地磁的北极，故长柄所指方向是地磁北极。3、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。4、条形条形【详解】略5、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。6、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。7、通电导体周围存在磁场南北大些【详解】[1]给直导线通电时，小磁针发生偏转，是因为通电导体周围存在磁场，小磁针受到这个磁场的作用而发生偏转。[2]由于存在地磁场，小磁针自然放置时会南北指向，那么通电导线应沿南北方向放置，产生的磁场方向与地磁场方向不同，则小磁针的转动便不是地磁场引起的。[3]实验时，通过导线的电流应大些，则产生的磁场更强，对小磁针的作用力更大，则小磁针的偏转更明显。8、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。9、奥斯特【详解】1820年，丹麦科学家奥斯特在课堂上做实验时偶然发现：当导线中通过电流时，它旁边的磁针发生了偏转，他进而继续研究，终于证实了电流周围存在磁场，在世界上第一个发现了电和磁之间的联系。10、磁场对通电导体有力的作用0.116025【详解】[1]小灯泡中通以交流电流，故小灯泡的灯丝在磁场中受力方向是变化的，故小灯泡的灯丝将抖动。说明了磁场对通电导体有力的作用。[2]据灯泡正常工作，所以此时的功率是100W，即0.1kW。由可得，灯正常工作1h消耗的电能W=Pt=0.1kW×1h=0.1kW•h[3]据电能表盘上标有1600imp/kW•h，所以电能表的指示灯闪烁的次数是n=1600×0.1=160imp[4]根据可得，灯泡的电阻将它接在110V的电路中时，该灯泡消耗的实际功率三、计算题1、（1）电热丝正常工作时的功率为1100W；（2）电热丝正常工作100s产生的热量为1.1×105J；（3）如果恒温箱的温度设定为50℃，电阻箱R0接入电路的阻值为50Ω．【解析】【详解】试题分析：（1）知道工作电路的电压和电热丝的电阻，利用P=求电热丝工作时的功率；（2）已知工作时间，根据Q=W=Pt求加热100s产生的热量；（3）恒温箱的温度为50℃，从图乙的出热敏电阻的阻值，此时电路中的电流为60mA，衔铁被吸合，切断工作电路，又知道控制电路的电压，利用欧姆定律求电阻箱连入电阻的阻值．解：（1）电热丝工作时的功率：P===1100W；（2）电热丝正常工作100s产生的热量：Q=W=Pt=1100W×100s=1.1×105J；（3）如果恒温箱的温度设定为50℃，由图乙可知，热敏电阻的阻值R1=100Ω，由题知，此时控制电路的电流I=60mA=0.06A，∵I=，即：0.06A=，∴电阻箱R0应接入电路的阻值：R0=50Ω．答：（1）电热丝正常工作时的功率为1100W；（2）电热丝正常工作100s产生的热量为1.1×105J；（3）如果恒温箱的温度设定为50℃，电阻箱R0接入电路的阻值为50Ω．【点评】在本题的计算中主要考查了欧姆定律的运用、焦耳定律公式的运用、串联电路的特点等．题目的难点在于对题意的理解，尤其是对其工作过程中，温度与热敏电阻的关系，以及与电路的变化之间的联系等，具有一定的综合性，计算容易，但理清思路较难．2、(1)6×104J(2)40Ω(3)调大【解析】【详解】（1）电热丝正常工作1分钟，产生的热量：；（2）当温度为50℃时，R1=80Ω，在控制电路中，，R2=R总﹣R1=120Ω﹣80Ω=40Ω；（3）若提高恒温箱的温度，则R1的电阻减小，因为工作电路正常工作时，控制电流不变，因此控制电路的总电阻不变，R1电阻减小，因此变阻器接入电路的电阻应调大．3、(1)保温状态；(2)1149.5Ω；(3)83.3%【解析】【分析】【详解】解：(1)当电磁继电器的衔铁被释放时，动触头与上方静触头接触，红灯亮，R0单独工作，总功率P=；当电磁继电器的衔铁被吸下时，动触头与下方静触头接触，绿灯亮，R0与R1串联工作，总功率P'=。比较得出，红灯亮时总功率较大，为加热状态；绿灯亮时总功率较小，为保温状态。(2)R0的电阻是R0===60.5Ω保温时的功率P保温=即40W=解得R1=1149.5Ω(3)1L水的温度升高40℃吸收的热量Q=c水mΔt=c水ρ水VΔt=4.2×103J/(kg·℃)×1.0