综合解析人教版九年级《电与磁》定向测评试卷

人教版九年级《电与磁》定向测评考试时间：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、如图所示的通电螺线管右侧放了一个可自由转动的小磁针，下列说法正确的是()A．小磁针左端为N极B．通电螺线管的左端为N极C．将电源正负极对调后螺线管南北极也对调D．在螺线管所在电路中串联一个电阻后螺线管的磁性增强2、下列4个实验中能揭示电风扇工作原理的是A． B．C． D．3、小红同学利用光敏电阻受到光照时电阻变小的特性，设计了一个如图所示的自动控制电路，要求光暗时灯亮，光亮时灯灭。在实际调试时，发现灯始终亮着，而光敏电阻和其他电路元件都正常。下列说法的正确是（）A．增加螺线管线圈的匝数能使控制电路达到要求B．滑动变阻器滑片P向右移动能使控制电路达到要求C．电磁铁的上端是N极D．断开控制电路时灯不亮4、如图所示关于下列四个实验的认识，正确的是（）A．甲实验中通电螺线管左端是S极B．乙实验说明导线的周围存在磁场C．丙实验与发电机的原理相同D．丁实验与电动机的原理相同5、POS刷卡机的广泛应用给人们的生活带来了便利，POS机的刷卡位置有一个绕有线圈的小铁环制成的检测头（如图所示），在使用时，将带有磁条的信用卡在POS机指定位置刷一下，检测头的线圈中就会产生变化的电流，POS机便可读出磁条上的信息，图中能反映POS刷卡机读出信息原理的是（）A． B．C． D．6、磁悬浮列车将为交通运输事业开辟一方崭新的天地。下面有关它的说法中不正确的是（）A．通过列车底部和下方轨道间的磁极互相作用，可使列车悬浮B．为产生极强的磁场使列车悬浮，制作电磁铁的线圈宜选用超导材料C．由于列车在悬浮状态下行驶，因而一定做匀速直线运动D．列车悬浮行驶时，车体与轨道间无阻力、无震动、运动平稳7、关于下列所示图中，说法正确的有（）①甲图中通电导线周围存在着磁场，如果将小磁针移走，该磁场将消失②乙图中现象表明，电流相同时，电磁铁匝数越多，磁性越强③丙图中闭合开关，保持电流方向不变，对调磁体的N、S极，导体的运动方向不变④丁图中绝缘体接触验电器金属球后验电器的金属箔张开一定角度，说明该棒带正电⑤戊图中的实验现象是制造发电机的原理。A．①② B．②⑤ C．①③ D．④⑤8、如图所示，旋转微型电扇的扇叶能使二极管发光，与此工作原理相同的是（）A． B．C． D．9、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10、关于电路的相关知识中说法正确的是（）A．物理学规定只有正电荷定向移动才能形成电流B．吊灯、教室空调、电视机、发电机和电动机都是用电器C．如果导体两端的电压为零，导体的电阻也为零D．干木条、陶瓷、油和自行车轮胎都是绝缘体第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、在探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”实验中，小明设计了如图所示的电路。由实验现象可知，______（选填“甲”或“乙”）的磁性强，说明电流一定时，线圈匝数______，电磁铁磁性越强。2、实验物理学的先驱者_________，通过实验提出力不是维持物体运动的原因，为牛顿运动定律的提出奠定了坚实的基础；英国科学家法拉第最先通过实验发现了_________现象，进一步揭示了电、磁之间的联系。3、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。4、如图甲所示使烛焰在光屏上成清晰的像，将烛焰远离凸透镜后，光屏上的像变模糊了，此时将一眼镜放置在凸透镜前，光屏上的像又清晰了，此过程模拟了___________眼的矫正过程。如图乙所示装置闭合开关，电磁铁的下端为___________极；当滑片P向___________移动时，吊着磁体的弹簧将伸长。5、如图所示，闭合开关，铁块、弹簧在图中位置静止，电磁铁的上端为______极（选填“N”或“S”），小磁针N极______时针旋转（选填“顺”或“逆”）；当滑动变阻器的滑片向右移动时，弹簧的长度将______（选填“变大”、“变小”或“不变”）。并在图上标出一端磁感线的方向______。6、家庭电路中“超负荷”是指电路中的电流过大，出现上述情况时，电路中的熔断器或空气开关会自动切断电路，熔断器中的熔丝熔断是电流的______效应引起的；而空气开关（如图所示）切断电路是电流的______效应引起的；如果只让家庭电路中的一个用电器正常工作0.5h，使标有3000r/(kw·h)的电能表表盘转动1500r，则此用电器功率是________W。7、如图所示的是为纪念发现“磁生电”现象的物理学家______而发行的一枚邮票，该发现导致了世界上第一台发电机的发明，从而把人类社会带进了电气化时代，发电机的工作原理是______。8、如图所示是一种动圈式耳机的内部结构示意图。当音圈中有大小和方向反复变化的电流通过时，音圈带动音膜______（选填“向左”“向右”或“左右往复”）运动。音圈之所以运动，是由于磁场对______有力的作用，此现象中能量转化情况是_________。9、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”）。10、如图所示是一种水位自动报警器的工作原理图，当水位上升至探头A的位置时，电磁铁______（选填“失去”或“有了”）磁性，灯泡_____（选填“”或“”）开始工作，发出报警信号。三、计算题（5小题，每小题6分，共计30分）1、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？2、如图所示，从一个不能打开的盒子(内有电池组等电路元件)上的两个小孔中伸出一段细软的长导线．试在不断开该导线的情况下，设计两种不同的方法判断该导线中是否有电流，并根据你的设计填写下表．3、继我市迎来共享单车之后,共享电动汽车也将很快登陆.若某品牌电动汽车的部分参数如下表所示．电池容量（kW·h）22车载充电器输入电压（V）220车载充电器输入电流（A）16电能转化为机械能的效率70%请回答：如图所示，租车时，租赁者只要将租车卡靠近电动汽车上的感应器，感应器即能读取卡中的信息，将车解锁．刷卡所用的原理是________．某次启动后，汽车显示屏上出现了如图所示的输出电压与电流，求此时电动汽车的输出功率为多少瓦？(3)根据表中的数据，将已经耗完电能的电池充满，理论上需要多少时间？4、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．5、小强利用压力传感器、电磁继电器、阻值可调的电阻R等元件，设计了一个汽车超载自动报警电路，如图所示．他了解到这种压力传感器所受压力越大时，输出的电压U就越大，二者的关系如图所示．闭合开关S，当继电器线圈中电流大于或等于20mA时，衔铁被吸合．已知传感器的输出电压U即为继电器控制电路的电源电压，线圈的电阻为20Ω．(1)车辆不超载时，工作电路中绿灯亮;当传感器所受压力增大到一定程度时，红灯亮，说明汽车超载．请你判断灯__________________(选填“L1”或“L2”)是红灯(2)某水平公路桥禁止质量大于或等于20t的车辆通行，要用小强设计的装置为此桥报警，R的阻值应调节为多少?(g取10N/kg)．(3)在水平路面上，要使该装置报警，通过车辆的最小重力为多少?(4)请你运用所学物理知识，说明超载的一项危害．-参考答案-一、单选题1、C【解析】【分析】【详解】AB．图中电流从螺线管的左侧流入、右侧流出，由安培定则可知，通电螺线管的右端是N极，因同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，则小磁针静止时其左端为S极，故A、B错误；C．将电源正负极对调后，螺线管中的电流方向改变，螺线管的磁极发生改变，所以螺线管南北极也对调，故C正确；D．在螺线管所在电路中串联一个电阻，总电阻增大，电路的电流变小，则通电螺线管的磁性减弱，故D错误。故选C。2、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。3、A【解析】【详解】AB．电磁继电器的主要部分是电磁铁，电磁铁的磁性强弱跟电流的大小、线圈的匝数的多少、是否有铁芯插入有关，要想在光亮时灯灭，一定要增大电磁铁的磁性。采取的方法是增大电流、增加线圈的匝数；而滑动变阻器滑片P向右移动时，滑动变阻器电阻变大，根据欧姆定律可知，通过电磁铁的电流减小，故A正确，B错误；C．由图可知，电磁铁中电流的方向是向左的，根据安培定则可知，电磁铁的上端是S极，故C错误；D．断开控制电路时，电磁铁没有磁性，衔铁向上移动，接通灯泡的电路，灯泡会发光，故D错误。故选A。4、C【解析】【详解】A．电源右端是正极，电流从右端流入，左端流出，根据安培定则，将右手四指方向顺着电流方向握住通电螺线管，大拇指所指方向为通电螺线管N极，即左边为N极，故A错误；B．如图是奥斯特实验，导线通电时小磁针发生偏转，表明通电导线周围存在磁场，这里的磁场是因为电流产生的，而不是导线，故B错误；C．如图当线圈在磁场中做切割磁感线的运动时，由于电磁感应，线圈中产生电流，灯泡可以发光，是将机械能转化成了电能，属于发电机的原理，故C正确；D．如图是电磁感应现象的实验，是将机械能转化为电能，所以是发电机的原理图，故D错误。故选C。5、D【解析】【详解】POS刷卡机读出信息原理就是电磁感应现象。A．该图反映电流周围存在着磁场，故A不符合题意；B．该图电路中有电源，是通电导体在磁场中受力运动，故B不符合题意；C．该图电路中有电源，是通电线圈在磁场中受力运动，故C不符合题意；D．该图电路中没有电源，当闭合开关，闭合电路的一部分导体在磁场中进行切割磁感线运动时，导体中有感应电流产生，这是电磁感应，故D符合题意。故选D。6、C【解析】【详解】A．列车悬浮行驶，是因为列车底部与下方轨道间的磁极有相互作用力，而这个作用力与列车的重力相等时，便可悬浮了，故A正确，不符合题意；B．磁悬浮列车是利用电流的磁效应工作的，而利用超导材料作为电磁铁的线圈，可避免电流的热效应，可减少电能的不必要的损耗，故B正确，不符合题意；C．列车处于悬浮状态，是因为在竖直方向所受的重力和磁力是平衡力，但水平方向上受力不一定平衡，则列车不一定做匀速直线运动，故C错误，符合题意；D．列车行驶时，悬浮在空中，与轨道不接触，所以与轨道间无阻力，且可无震动、平稳的行驶，故D正确，不符合题意。故选C。7、B【解析】【详解】①放在小磁针上方的导线中有电流通过时，小磁针会发生偏转，说明通电导体周围存在磁场；如果将小磁针移走，虽然不能看到磁场的存在，但该磁场仍然客观存在，故①错误；②两电磁铁串联，通过的电流相等，但两电磁铁线圈的匝数不同，铁钉A吸引大头针较多，表明电流相同时，线圈匝数越多电磁铁磁性越强，故②正确；③闭合开关，保持电流方向不变，对调磁体的N、S极，磁场方向方向发生了变化，则导体的运动方向改变，故③错误；④绝缘体接触验电器金属球后验电器的金属箔张开一定角度，是因为同种电荷相互排斥，但不能说明该棒带正电，也可能带负电，故④错误；⑤该图为电磁感应现象的实验，是发电机的制作原理，故⑤正确。综上所述②⑤正确，B正确。故选B。8、D【解析】【分析】【详解】微型电扇中装有电动机，电动机主要是由磁体和线圈组成，用手旋转叶片时，线圈恰好在磁场中做切割磁感线运动，此时会产生电流，发光二极管发光了，该现象是电磁感应现象。A．图中导体通电后小磁针会偏转，说明通电导体周围有磁场，是奥斯特实验，故A不符合题意。B．图中是电磁继电器，其主要部件是电磁铁，利用的是电流的磁效应，故B不符合题意；C．图中通电线圈在磁场中受力转动，是电动机的工作原理，故C不符合题意；D．图中闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，电路中产生了感应电流可从电流表指针发生偏转来体现，这是电磁感应现象，故D符合题意。故选D。9、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。10、D【解析】【详解】A．电荷的定向移动形成电流，无论正电荷还是负电荷，定向移动均能形成电流，故A错误；B．吊灯、教室空调、电视机、发电机和电动机中，吊灯、教室空调、电视机和电动机在电路中都消耗电能，是用电器，而发电机是把其他形式的能转化为电能，不是用电器，故B错误；C．因为电阻是导体的一种特性，与电压、电流大小无关，所以，如果导体两端的电压为零，则导体的电阻不变，故C错误；D．干木条、陶瓷、油和自行车轮胎都不易导电，均是绝缘体，故D正确。故选D。二、填空题1、乙越多【详解】[1][2]根据图示的情境可知，甲、乙串联，电流相同，乙缠绕的线圈的匝数多，乙电磁铁吸引的大头针多，说明乙的磁性强；由此说明电流一定时，线圈匝数越多，电磁铁磁性越强。2、伽利略电磁感应【详解】[1]通过实验提出力不是维持物体运动的原因的是伽利略。[2]法拉第最先通过实验发现了电磁感应现象。3、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。4、近视S/南左【详解】[1]由题可知，将烛焰远离凸透镜，物距增大，像距应变小，放入眼镜后，像距不变，说明眼镜对光有发散作用，则此眼镜为凹透镜，所以此过程模拟了近视眼的矫正过程。[2]由图可知，电流从电磁铁下端流入，上端流出，根据右手螺旋定则可知，如图乙所示装置闭合开关，电磁铁的下端为S极。[3]由上可知，电磁铁上端为N极，与上方吊着的磁体相互排斥，若吊着磁体的弹簧伸长，则排斥力减小，电磁铁磁性减弱，应该将滑片向左移动，增大滑动变阻器电阻，使通过电磁铁的电流变小。5、N顺变大【详解】[1]根据安培定则可得，右手握住螺线管，四指指向电流的方向，大拇指指向螺线管的上端为N极，下端为S极。[2]由磁极间的相互作用，同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引可知，螺线管的上端为N极，下端为S极，故磁针N极会向下转动即顺时针旋转。[3]若将变阻器的滑片P向右移动，滑动变阻器接入电路的电阻变小，所以电路中的电流变大，通电螺线管的磁性增强；故对铁块的吸引力增大，即弹簧长度应变大。[4]在磁体外部，磁感线的方向都是从N极指向S极。如图所示6、热磁1000【详解】（1）[1]电流通过导体时电能转化成内能，这种现象叫电流的热效应。熔断器中的熔丝就是保险丝，它之所以被熔断是由于电流过大，通过熔丝时产生的热量过多，使得熔丝的温度升高而被熔断，所以熔丝熔断是电流的热效应引起的。（2）[2]通电导线周围存在磁场，这种现象叫电流的磁效应。由图可知，空气开关中有一个电磁铁（电磁铁的原理是电流的磁效应），当电流过大时，电磁铁会产生较强的磁性从而吸引衔铁，使开关断开，切断电路，所以空气开关切断电路是电流的磁效应引起的。（3）[3]电能表表盘转动1500r消耗的电能W==0.5kW•h用电器的功率P===1kW=1000W7、法拉第电磁感应现象【详解】[1]“磁生电”是指电磁感应现象，是由英国科学家法拉第首先发现的。[2]发电机的原理就是电磁感应现象，人们大量使用的电就是发电机提供的。8、左右往复通电导体电能转化为机械能【详解】[1][2][3]当音圈中有大小和方向反复变化的电流通过时，音圈带动音膜左右往复运动，因为电流方向改变，音圈受力方向改变。音圈之所以运动，是由于磁场对通电导体有力的作用，改变了线圈的运动状态。此现象中，消耗电能，产生机械能，电能转化为机械能。9、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。10、有了【详解】[1][2]由图可知，当水位到达A位置时，电磁铁所在电路闭合，电磁铁有了磁性，衔铁被吸下，则L2被接入电路中，L2发光，发出报警信号。三、计算题1、降低AB75℃串联一个可变电阻【解析】【分析】（1）从图甲中得到热敏电阻的阻值和温度的关系；（2）当温度低的时候，电路与AB相连，此时加热器要工作，从而得到恒温箱应该接在哪端；（3）当线圈中电流最大等于30毫安时，电阻最小，恒温箱内的温度最高，根据欧姆定律得到总电阻，用总电阻减去继电器线圈的电阻即为热敏电阻的阻值，根据甲图判断出恒温箱内的最高温度；（4）根据题目中“当线圈中电流大于或等于30毫安时，继电器的衔铁被吸合”分析改进的方法．【详解】（1）由图甲可知，当温度升高时，热敏电阻R的阻值会变小，热敏电阻阻值随温度升高而减小；（2）当温度较低的时候，热敏电阻的电阻较大，电路中的电流较小，此时继电器的衔铁与AB部分连接，此时是需要加热的，恒温箱内的加热器要工作，所以该把恒温箱内的加热器接在A、B端；（3）当线圈中电流大于等于30毫安时，继电器的衔铁被吸合，恒温箱停止工作，此时内的最高，此时的总电阻为：，热敏电阻R的阻值为：R=R总-R线圈=200Ω-130Ω=70Ω；由甲图知，当热敏电阻的阻值为70Ω时，温度为75℃；（4）“当线圈中电流大于或等于30毫安时，继电器的衔铁被吸合”即恒温箱会停止工作，故可知，若在控制电路中串联一个可变电阻后，电路中电阻变化，同样情况下，使得电路电流变化，故控制电路达到30mA时所用的时间会变化，故可知，保温箱的加热时间会变化，故保温箱内的温度会变化，可以比较方便调节恒温箱内的最高温度．故答案为（1）降低；（2）AB；（3）75℃；（4）串联一个可变电阻．【点睛】本题考查欧姆定律和电磁继电器的应用，在解答本题的时候要分析清楚，控制电路和加热电路是两个不同的电路，只有当温度较低，需要加热的时候，加热电路才会工作．2、略【解析】【详解】一个不能打开的盒子，在不断开该导线的情况下，可以利用电流的磁效应来判断该导线中是否有电流．思路一：利用通电直导线周围存在磁场设计实验思路二：制作电磁铁，根据电磁铁吸引磁性物质的性质设计实验具体方法如下：所用器材主要实验步骤及判断导线中是否有电流的方法方法一小磁针在桌面上放一个小磁针，小磁针静止时，把导线平行于小磁针正上方，若小磁针发生了偏转，则说明导线中有电流通过．方法二铁钉、大头针把导线绕在铁钉上，制成一个电磁铁，看能否吸引大头针，若能，说明导线中有电流通过．3、电磁感应339瓦6.25h【解析】【详解】试题分析（1）闭合回路中的部分导体在磁场中做切割磁感线的运动时就能产生感应电流，这种现象为电磁感应现象，发电机就是根据电磁感应的原理制成的.（2）知道输出电压和电流，根据求出此时电动汽车的输出功率.（3）根据的变形公式求出将已经耗完电能的电池充满理论上需要的时间.试题解析（1）将租车卡（带有磁条）靠近电动汽车上的感应器，检测头的线圈中就会产生变化的电流，感应器即能读取卡中的信息，其原理就是电磁感应现象.（2）由图2可知，电动汽车的输出电压U=339V，输出电流I=1A，则此时电动汽车的输出功率：.（3）电池容量：，根据表格数据可知，充电器输入电压为220V，输入电流为16A，由得，将已经耗完电能的电池充满，理论上需要的时间：.点睛：本题主要考查学生对电磁感应现象、电功率的计算、电功公式等知识掌握和应用，涉及到的知识点较多，综合性强，有一定的难度.4、（1）7.5