综合解析人教版九年级《电与磁》专题测试试题（详解）

人教版九年级《电与磁》专题测试考试时间：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、对如图示的实例或实验解释不正确的是（）A．图A实验说明通电导体在磁场中受到力的作用B．图B奥斯特实验说明通电导线周围有磁场C．图C可用来演示电动机的工作原理D．图D电铃的工作原理利用了电流的磁效应2、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3、下列电器设备不是利用磁场对电流的作用来工作的是（）A．电风扇 B．麦克风 C．扬声器 D．电动机4、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5、如图所示，通电螺线管附近放一小磁针，黑色一端表示小磁针N极。静止后小磁针指向正确的是（）A． B．C． D．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、关于电与磁的知识，下列说法中正确的是（）A．用电器工作时将其他形式能转化为电能 B．给手机充电时，手机的电池相当于电源C．磁感应线是存在于磁体周围的封闭曲线 D．电磁铁是利用电流的磁效应原理制成的8、要使电磁铁的两个磁极对调，可采取的方法是（）A．改变电流方向 B．增加螺线管的匝数C．减小电流 D．将铁芯从螺线管中拔出9、用钢条的一端去接近小磁针，如果小磁针被吸引过来，则（）A．钢条肯定有磁性 B．钢条肯定没有磁性C．钢条可能有磁性 D．以上说法都不对10、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、如图所示，闭合开关S，小磁针静止时N极指向左，则电源的左端为________极。若滑动变阻器的滑片P向左端移动，通电螺线管的磁性________。2、我国早期的指南针——司南，是把天然磁石磨成勺子的形状，把它放在水平光滑的“地盘”上，转动勺子，待勺子静止时，勺子握柄总是指向南方。则勺子握柄是磁石的________（选填“磁南极”“磁北极”）。地磁场的南极在地理的_________（选填“南极”“北极”）附近。3、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。4、现有三根金属棒：一根铁棒、一根铜棒、一根磁棒，从外表难以区分，请你想办法加以辨别。磁棒的辨别：将三根金属棒用细线系好，悬挂起来，使其转动，静止时，根据指示的方向可以确定出磁棒。原理：磁体受______作用，静止时指向______（选填“南北”或“东西”）方向。铜棒的辨别：______。原理：磁体具有______性，可以吸引钢铁类物质。5、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。6、（1）如图甲所示的电能表示数为_______度。（2）如图乙是一个条形磁体及周围铁屑的分布情况，以及两个可自由转动的小磁针静止时的指向。请在图中小磁针左端的空白处填写小磁针左端的磁极名称（选填“N”或“S”）_____。

7、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。8、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______。9、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”）。10、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_________。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？2、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？3、硫化镉（CdS）是一种光敏材料，其电阻值R随光照强度E（E越大表示光照越强，其国际单位为cd）的变化如图2所示．某展览厅（如图1所示）为保护展品．采用这种材料设置了调光天窗．当外界光照较强时，启动电动卷帘适时调整进光量；当外界光照较弱时，自动启动节能灯给予补光．调光天窗的电路原理如图3所示，R0为定值电阻，R为CdS电阻，P为电磁铁，其线圈电阻RP为10Ω，当电流达到0.06A时能吸合衔铁．已知电源电压U1＝12V，U2＝220V，则：（1）图2中R随光照强度E变大而_____（选填“增大”或“减小”）．（2）图3中的L代表的是并联安装在展厅内的10盏“220V10W”节能灯，这些节能灯同时正常工作4小时，共消耗电能_____kW•h．（3）若要缩短节能灯点亮的时间，可换用阻值较_____（选填“大”或“小”）的R0．（4）当外界光照强度达到1cd时，电动卷帘便开始工作，求R0的阻值___．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1.0L-参考答案-一、单选题1、C【解析】【详解】A．图A是电动机的原理图，说明通电导体在磁场中受到力的作用，故A正确，不符合题意；B．图B是奥斯特实验，导线通电后引起小磁针转动，说明通电导线周围有磁场，故B正确，不符合题意；C．图C是电磁感应现象，是发电机的工作原理图，故C错误，符合题意；D．图D电铃是利用电磁铁工作的，其原理利用了电流的磁效应，故D正确，不符合题意。故选C。2、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。3、B【解析】【详解】AD．电风扇中有电动机，电动机的线圈通电后可以在磁场中转动，是根据通电导体在磁场中受到力的作用这一原理制成的，故AD不符合题意；B．麦克风膜片振动，带动线圈在磁场中做切割磁感线运动，产生感应电流，是根据电磁感应现象制成的，故B符合题意；C．扬声器线圈通电后在磁场中受到力的作用会产生振动，带动纸盆振动而发出声音，是根据通电导体在磁场中受到力的作用这一原理制成的，故C不符合题意。故选B。4、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。5、C【解析】【分析】【详解】根据右手螺旋定则，右手握住螺线管，四指弯曲且与螺线管中电流方向一致，则大拇指指向通电螺线管的左端为N极，右端为S极；由“同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引”可知：A．图中小磁针静止时，右端应该为S极，左端为N极，故A错误；B．图中小磁针静止时，左端应该为N极，右端为S极，故B错误；C．图中小磁针静止时，左端应该为S极，右端为N极，故C正确；D．图中小磁针静止时，左端应该为S极，右端为N极，故D错误。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．用电器工作时将电能转化为其他形式能，故A错误；B．给手机充电时，电能转化为化学能，储存在电池中，因此手机的电池相当于用电器，故B错误；C．磁感应线是理想的模型，并不在于磁体周围，故C错误；D．电流周围存在磁场，电磁铁是利用电流的磁效应原理制成的，故D正确。故选D。8、A【解析】【详解】电磁铁的磁极与通过电磁铁电流的方向和电磁铁中导线的绕线方向有关。要想改变电磁铁的磁极，可以不改变电流的方向只改变电磁铁导线的绕线方向；或者在电磁铁的导线绕线方向不变的情况下改变通过电磁铁的电流方向；与螺线管的匝数、电流的大小、是否有铁芯无关。故选A。9、C【解析】【详解】当磁体与一个物体相互吸引时，有两种可能，一是那个物体属于铁、钴、镍等没有磁性的物质，二是那个物体有磁性，异名磁极相互吸引。所以，A、B、D不符合题意，C符合题意。故选C。10、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。二、填空题1、正减弱（变弱）【详解】[1]由图知道,小磁针静止时N极水平向左，根据磁极间的相互作用知道，通电螺线管的右端为N极，左端为S极；根据安培定则，伸出右手握住螺线管，大拇指所指的方向为通电螺线管的N极，四指弯曲指示电流的方向，则电源左端为正极，右端为负极。[2]滑动变阻器滑片向左移动时，滑动变阻器接入电路中的电阻变大，电流变小，所以，通电螺线管的磁性减弱。2、磁南极北极【详解】[1][2]“司南”是我国古代劳动人民智慧的结晶，静止时，其勺柄指向南方，是磁体的南极，地磁场的南极在地理的北极附近，地磁场的北极在地理南极附近。3、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。4、地球磁场力南北用磁棒分别靠近另两根金属棒，不能吸引的是铜棒磁【详解】[1][2]地球本身是一个大磁体，磁体在地球的磁场中受到磁力的作用，静止时指示南北方向。[3][4]铜棒的辨别：将磁棒分别靠近另外两根根金属棒，若发现磁棒不吸引其中的一个金属棒，则这根金属棒就是铜棒。因为磁体具有磁性，可以吸引钢铁类物质，不吸引铜。5、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。6、1962.0#1962S，N【详解】（1）[1]电能表五位数中，最后一位是小数位，故读数为1962.0度。（2）[2]根据磁场的相互作用，即同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，磁体的左端是N极，故中间的小磁针的左端是S极，而乙图中靠近S极的小磁针，因为异名磁极相互吸引，故小磁针的左端是N极。7、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。8、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。9、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。10、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。三、计算题1、(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．2、（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℃时热敏电阻的阻值为800Ω，所以可变电阻R此时调节为：1000Ω－800Ω－50Ω=150Ω；3、减小0.4小70Ω【解析】【分析】（1）由图2可知，电阻值R随光照强度E的变化规律；（2）先求出10盏节能灯的总功率，又知道正常工作时间，根据W＝Pt求出这些节能灯共消耗电能；（3）为缩短路灯点亮时间，在设置时将光敏电阻的光照强度减小，结合图象和电磁铁能吸合衔铁的电流不变，利用欧姆定律判断即可；（4）当外界光照强度达到1cd时，根据图象可以看出R的阻值，根据欧姆定律的变形公式求出总电阻，再利用串联电路电阻特点求出R0的阻值．【详解】（1）由图2可知，R随光照强度E变大而减小．（2）10盏节能灯的总功率：P＝10P1＝10×10W＝100W＝0.1kW，则这些节能灯同时正常工作4小时消耗的电能：W＝Pt＝0.1kW×4h＝0.4kW•h．（3）若要缩短节能灯点亮的时间，即当外界光照更弱时，电磁铁才能吸合衔铁，节能灯才能工作；由图2可知，当光照强度E减小时，R的阻值变大，而电磁铁能吸合衔铁的电流不变，电源电压不变，则电路总电阻不变，故应换用阻值较小的R0．（4）当外界光照强度达到1cd时，由图2可知，R＝120Ω，当电动卷帘便开始工作，电磁铁能吸合衔铁的电流I＝0.06A，由得，电路总电阻：