综合解析人教版九年级《电与磁》定向训练练习题（详解）

人教版九年级《电与磁》定向训练考试时间：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、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、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3、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4、生活中的“不变”常蕴含丰富的物理道理，下列有关“不变”的判断错误的是（）A．一瓶煤油燃烧一半前后——煤油热值不变B．10kg冰全部熔化成水后——比热容不变C．转动地球表面A点磁针——静止时小磁针的指向不变D．教室里亮着两盏日光灯——熄灭其中一盏，另一盏亮度不变5、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6、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、科技小组示了一个“隔板推物”的节日，其原理如图所示：甲、乙两线圈分别悬挂在两个蹄形磁铁的磁场中，两线圈通过导线连接构成一个闭合电路，用手推动甲线圈摆动时，乙线圈会随之摆动，对于这个过程，下列说法正确的是（）A．甲线圈相当于电源，乙线圈相当于用电器B．推动甲线圈摆动时电能转化为机械能C．乙线圈随之摆动是电磁感应现象D．甲线圈摆动是因为通电导线在磁场中受力作用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、电吉他中电拾音器的基本结构如图所示，磁体附近的金属弦被磁化，因此弦振动时，在线圈中产生感应电流，电流经电路放大后传送到音箱发出声音，下列说法不正确的是（）A．选用铜质弦，电吉他仍能正常工作B．取走磁体，电吉他将不能正常工作C．增加线圈数可以增大线圈中的感应电流D．弦振动过程中，线圈中的电流方向不断变化第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、酿酒坊里的发酵罐配有笨重的密封罩，为了方便操作，设计了一个杠杆和电磁铁组合系统来升降密封罩，如图所示。装置通电后，电磁铁上端为___________（选填“”或“”）极，若电磁铁吸力较小，则应将滑动变阻器滑片向___________（选填“左”或“右”）滑动。2、十九大报告中指出“绿水青山就是金山银山”，为了减少大气污染。电动汽车正在逐渐替代燃油汽车，电动汽车的动力源是电动机，其原理是通电线圈在_______中受力转动。它工作时把电能转化为_________。3、如图所示，用细线悬挂的磁体AB，磁极未知，当闭合开关S后，磁体的B端与通电螺线管左端相互排斥，则B端是磁体的______极。4、平衡车运动被医学界称为“益智运动”，该运动使人的身体处于活跃轻松的状态，促使小脑的发育从而促进大脑发达，提高智力。平衡车运动融惊、险、奇、巧、美于一体，丰富了人们的生活。如图所示，长发飘飘的女孩骑平衡车匀速直线运动时，以平衡车为参照物，路边的树木是___________的（选填“运动”或“静止”）；春夏季节在街头骑行时，她能闻到阵阵花香是因为___________运动；平衡车行驶时的能量转化是___________。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、小红按如图所示的电路进行实验。闭合开关后，螺线管的上端为______极，现在吸不起硬币，为了将螺线管下方的硬币吸起，她应当将滑动变阻器的滑片向______端移动。7、如图所示，物理学家罗兰曾经做过一个实验，在圆形橡胶盘上注入某种电荷，当橡胶盘沿中心轴高速旋转时，圆盘上方原来静止的小磁针转动了。这个实验现象说明______；请你推断橡胶盘高速旋转时电荷有没有受到小磁针的力：______（选填“有”或“没有”）。8、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”）。9、（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。10、为了保护环境，国家鼓励发展新能源汽车，新能源汽车的核心部件是电动机，电动机工作时将_______能转化为机械能，和电动机原理相同的应用还有_________。三、计算题（5小题，每小题6分，共计30分）1、电梯为居民出入带来很大的便利，出于安全考虑，电梯都设置超载自动报警系统，其工作原理如图甲所示。已知控制电路的电源电压U=9V，保护电阻R1=100Ω，压敏电阻R2的阻值随压力F大小的变化关系如图乙所示，电梯底架自重和电磁铁线圈的阻值忽略不计。试问：(1)在图中的控制电路中，电磁铁上端为其磁场的________极，当压敏电阻R2受到的压力F增大时，其阻值减小，控制电路中的电流增大，从而使电磁铁的磁性增强，衔铁被电磁铁吸住，触点K与触点________接触，电铃发出警报声；(2)若电梯在15s内将一位重600N的乘客匀速提升15m，求电梯对乘客做功的功率_______；(3)当电磁铁线圈电流达到30mA时，衔铁刚好被吸住。若每位乘客体重为650N，请计算说明此电梯最多可乘几个人_______(g取10N/kg)；(4)若电铃发出警报声条件如(3)，需要减小最大载客量，可采取什么措施_______?2、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？3、科技小组的同学设计了如图甲所示的恒温箱温控电路，它包括控制电路和受控电路两部分，用于获得高于室温、且温度在一定范围内变化的“恒温”．其中控制电路电源电压为36

V，R为可变电阻，Rt为热敏电阻（置于恒温箱内），热敏电阻阻值随温度变化的关系如图乙所示，继电器线圈电阻R0为50

Ω．已知当控制电路的电流达到0.04A时，继电器的衔铁被吸合；当控制电路的电流减小到0.036

A时，衔铁会被释放．加热器的规格是“220

V1000

W”，恒温箱内部空间大小是2

m3，空气的密度是1.30

kg/m3，比热容是103

J/（kg·℃）．（1）如图甲所示状态，通过加热器的电流多大？（2）加热器产生的热量有80

%转化为恒温箱内空气的内能，若使恒温箱内空气温度从25℃升高到65℃，加热器需正常工作多长时间？（3）若要使恒温箱内可获得上限为100℃的“恒温”，当可变电阻R调节到多大？（4）如果需要将恒温箱内的下限温度设为50℃的“恒温”，则应将可变电阻R调节为多大？4、物理学中常用磁感应强度（用字母B表示）来描述磁场的强弱,它的国际单位是特斯拉（符号是T），为了研究“电磁铁产生的磁场强弱与什么因素有关”设计了如甲所示的电路，R2的阻值为10Ω，R为磁敏电阻．其阻值随磁感应强度B变化的图像如图乙．（1）当S1断开，S2闭合时，电压表的示数为3V，则此时电流表的示数为多少A？（2）再闭合S1，移动滑动变阻器R1的滑片，当电流表示数为0.2A时，求该磁敏电阻所在位置的磁感应强度？（3）保持R1的滑片位置不变，换线圈匝数更多的电磁铁，放在同一位置，电流表示数变小，就得到结论：线圈匝数越多，电磁铁磁性越强．对吗？为什么？5、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________？-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】【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。3、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。4、B【解析】【详解】A．燃料的热值是燃料本身的一种属性，与燃料的质量无关，故一瓶煤油燃烧一半前后，其热值不变，故A正确，不符合题意；B．物质的比热容是物质的一种属性，与物质的状态有关，冰熔化成水后，状态发生改变，故其比热容也发生改变，故B错误，符合题意；C．磁体具有指向性，转动地球表面A点磁针，小磁针静止时，其N极总是指向地理北极，故C正确，不符合题意；D．教室里各日光灯之间是并联接入电路，互不影响，熄灭其中一盏，另一盏亮度不变，故D正确，不符合题意。故选B。5、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。6、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。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、A【解析】【分析】【详解】AB．甲、乙两线圈分别悬挂在两个蹄形磁铁的磁场中，两线圈通过导线连接构成一个闭合电路。推动甲线圈摆动的过程做切割磁感线运动，闭合的电路中有感应电流产生，是发电机的工作原理，所以甲线圈相当于电源，工作时将机械能转化为电能，故A正确，B错误；CD．乙线圈中有电流通过时，根据通电导体在磁场中受力运动，将电能转化为机械能，所以乙线圈相当于用电器，甲线圈摆动是因为通电导线是因为收到外力的作用，故CD错误。故选A。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、A【解析】【详解】A．铜不可以被磁化，则选用铜质弦，电吉他不能正常工作，故A错误，符合题意；B．取走磁体，就没有磁场，振弦不能切割磁感线产生电流，电吉他将不能正常工作，故B正确，不符合题意；C．增加线圈匝数，可增加电磁感应所产生的电压，在电路的总电阻不变时，可以增大线圈中的感应电流，故C正确，不符合题意；D．弦振动过程中，磁场方向不变，弦的运动方向会不断变化，则线圈中的电流方向不断变化，故D正确，不符合题意。故选A。二、填空题1、左【详解】[1]由图示知，闭合开关后，电流从通电螺线管的上端流入，下端流出，据安培定则知，电磁铁的上端为N极。[2]电磁铁的吸力较小，是因为它的磁性太弱，而图示中的电磁铁线圈匝数不可改变，但可改变通过的电流的大小，为了让磁性增强，应增大电流，那么应向左移动滑片，让变阻器接入电路的阻值变小，来增大电流。2、磁场机械能【详解】[1]放在磁场中的线圈通电时，通电导线周围产生磁场，电流的磁场与电动机的磁场相互作用，使线圈受到力的作用而发生转动，电动机就是利用通电导线在磁场中受力的作用而转动的。[2]电动机在工作时消耗电能，使线圈转动，将电能转化为线圈的机械能。3、N/北【详解】当闭合电路开关S后，电流从螺线管右端流入，左端流出，根据安培定则可知，螺线管左端为N极，右端为S极，由于磁体的B端与通电螺线管左端相互排斥，根据同名磁极相互排斥可知，B端是磁体的N极。4、运动分子在永不停息地做无规则电能转化为机械能【详解】[1]平衡车匀速直线运动时，路边的树木与平衡车之间的位置不断发生变化，即以平衡车为参照物，路边的树木是运动的。[2]春夏季节在街头骑行时，能闻到阵阵花香，是花的芳香分子扩散到空气中，是扩散现象，表明分子在永不停息地做无规则。[3]平衡车行驶时，平衡车的电动机主要将电能转化为机械能。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、N/北右【详解】[1]由图知道，电流从上端流入，下端流出，由安培定则知道，螺线管的上端为N极，下端为S极。[2]螺线管吸不起硬币，说明螺线管的磁性较弱，对硬币的引力较小；要想吸起硬币，需要增强螺线管的磁性，螺线管的匝数一定，需要增大通过螺线管的电流，由欧姆定律知道，要减小滑动变阻器接入电路的电阻，所以，滑片应该向右移动。7、电荷定向移动形成电流、电流的周围存在磁场、电生磁、小磁针受磁场的作用、小磁针受到磁力的作用、电与磁之间有联系等有【详解】[1]高速旋转时，橡胶盘中的电荷形成了定向移动，即在橡胶盘中形成了电流，而电流周围存在磁场，于是小磁针转动起来。[2]小磁针受到电荷形成电流的周围磁场的力的作用开始旋转，因为力的作用是相互的，所以，小磁针对电荷也有力的作用。8、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。9、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。10、电扬声器【详解】[1][2]电动机的工作原理是通电导体在磁场中受到力的作用，工作时将电能转化为机械能；与电动机工作原理相同的有扬声器等。三、计算题1、NB600W13减小R1的阻值或增大电源电压【解析】【详解】(1)由安培定则可知电磁铁上端为其磁场的N极，控制电路中的电流增大，从而使电磁铁的磁性增强，衔铁被电磁铁吸住，触点K与触点B接触，电铃发出警报声。(2)因电梯克服乘客的重力做功，在15s内将一位重600N的乘客匀速提升15m所做功W=Gh=600N×15m=9000J所做功的功率(3)当电磁铁线圈电流I=30mA=0.03A时，即解得：R2=200Ω；由图乙知当R2=200Ω时，压力F=9000N，人的重力G人=650N，电梯最多可乘人数取13人。(4)减小R1的阻值或增大电源电压可在相同的情况下增大电路电流，增强电磁铁磁性，进而减小最大载客量。2、（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＝常数，由1小题可知，当温度是60℃时，热敏电阻为75Ω，则当温度是100℃时，设热敏电阻为R′1，则有：75Ω×60℃＝R′1×100℃，解得：R′1＝45Ω；由于继电器的衔铁被吸合时，电路中的电流仍然为20mA，则控制电路的总电阻仍然为R＝300Ω，根据串联电路中总电阻等于各分电阻之和，可变电阻R2的阻值：R2＝R﹣R′1＝300Ω﹣45Ω＝255Ω．答：（1）60℃时，热敏电阻R1的阻值是75Ω；（2）应该把恒温箱的加热器接在A、B端；（3）恒温箱每天消耗电能12.5kW•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255Ω．3、（1）4.55A（2）130s（3）450Ω（4）150Ω【解析】【详解】(1)由图甲所示电路可以知道，工作电路是通路，加热器处于加热状态．受控电路电源电压为220V，加热器的规格“220V1000W”，此时加热器在额定电压下工作，其电流为：(2)恒温箱内空气温度从25℃升高到65℃需要吸收的热量为：设加热器需正常工作时间为t，则放出的热量为W=Pt（其中P=1000W），根据已知列方程如下：80%×Pt=1.04×105J，计算得t=130s；(3)若要使恒温箱内可获得上限为100℃的“恒温”，欲使电流达到0.04A的最高衔接电流，控制电路的电阻应该为，读图乙可知100℃时热敏电阻的阻值为400Ω，所以可变电阻R此时调节为：900Ω－400Ω－50Ω=450Ω；(4)当获得最高温度为50℃时，欲使电流达到0.036A的最低释放电流，控制电路的电阻应该为，读图乙可知50℃时热敏电