综合解析人教版九年级《电与磁》单元测评试题（含答案解析）

人教版九年级《电与磁》单元测评考试时间：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、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3、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．④⑤4、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5、超市的服装贴有磁性标签，未消磁的标签通过超市安检门时，安检门上的线圈会产生电流，触发报警器达到防盗目的。下图中能反映出安检门工作原理的是（）A． B．C． D．6、关于磁场，下列说法中正确的是（）A．磁场是由无数条磁感线组成的B．任何物质在磁场中都能被磁化并保持磁性C．磁极间的相互作用是通过磁感线发生的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、以下机械中，利用内能对外做功的是（）A．共享单车 B．电暖器 C．电动机 D．火箭发动机8、1元硬币的外观有银白色的金属光泽，同学们认为它可能是由铁制成的。在讨论时，有同学提出我们可以拿磁铁来吸下，就“认为它可能是由铁制成的”这一说法而言，属于科学探究中的（）A．提出问题 B．猜想与假设 C．进行实验与收集证据 D．交流与合作9、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10、下列电器中，利用法拉第电磁感应原理工作的是（）A．电磁起重机 B．电磁继电器 C．电动机 D．发电机第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、物理学有用吗？当然有用！船为什么可以浮在水面上？古希腊科学家___________发现了物体在水中所受浮力大小的规律，他还发现了杠杆、滑轮等机械工作原理，始创了机械理论；形形色色的电器，与我们的生活密不可分，这都归功于物理学家发现了“电”和“___________”的性质及变化规律；据说300多年前，英国物理学家___________从苹果落地联想到月亮为什么不掉下来，在总结前人研究的基础上，经过不断地探索和思考，他终于发现了支配天体的万有引力定律。2、学完第二十章《电与磁》这一单元后，亮亮同学发现本章有三个重要实验，分别是“电流的磁效应”、“磁场对通电导线的作用”和“电磁感应现象”，为了这些知识，亮亮同学用了表格的形式来整理，请你在空白处帮他补充完整。实验名称装置图发现（结论）发现者发明（应用）电流的磁效应①______奥斯特②______磁场对通电导线的作用通电导线在磁场中会受到力的作用。③______电磁感应现象闭合电路的一部分导体做切割磁感线运动时，电路中会产生感应电流④______发电机3、1820年丹麦物理学家_________发现了通电导体周围存在磁场。利用通电导体在磁场中受到力的作用原理制成了_________（选填“电磁铁”或“电动机”）。4、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”）。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、如图所示的实验最早是_________（填物理学家）完成的，为了使实验现象明显，导线应________（选填“东西”或“南北”或“任意方向”）放置，实验结论是通电导线周围存在________，如果移走小磁针，导体周围________（选填“存在”或“不存在”）磁场。利用此实验的结论制造出了________（选填“电磁铁”、“电动机”或“发电机”）。

7、白炽灯是一种电流通过灯丝，灯丝发热发光的照明电器，将强磁体靠近通电白炽灯的灯丝，如图所示，可以观察到灯丝抖动，说明_______，由此原理可以制成________。8、①如图甲所示，小球A静止在木块上，将钢球B从高为h的位置由静止释放，与木块发生碰撞。钢球B下落过程中动能___________（选填“增大”、“不变”或“减小”）；木块被撞出后，小球A由于具有___________没有随木块一起运动。②如图乙所示，从管子上端吹入少量气体，使瓶内气体压强大于大气压，水沿玻璃管上升到瓶口以上。拿着它从山下到山顶，玻璃管内水柱高度将___________。③如图丙，闭合开关，此时条形磁铁受到地面对它的摩擦力向___________。若将滑动变阻器滑片P向下移动，条形磁铁受到的摩擦力将会___________（整个过程中条形磁铁始终不动）

9、如图所示为“智能照明灯”电路。闭合开关S，光照弱时电灯L自动发光，光照强时电灯L自动熄灭。电磁继电器利用电流的______效应工作；电源电压恒定，控制电路中光敏电阻R2的阻值随光照强度的增加而______，相同条件下，若将定值电阻R1换成阻值稍大的电阻，将会______（选填“增加”或“减少”）电灯L的发光时间。

10、著名的______实验，首次揭示了电流磁效应的存在；德国物理学家______最先通过实验归纳出“一段导体中的电流，跟加在这段导体两端电压成正比，跟这段导体的电阻成反比”的定量关系。三、计算题（5小题，每小题6分，共计30分）1、热带鱼需要在一定的温度范围才能正常的生长，如图甲是某同学家的水族箱工作原理图，水族箱内安装的电热丝R1上标有“220V200W”的字样，Rx为热敏电阻，R2为滑动变阻器，当水面到达图中所示的位置，接触开关S1就会导通，水温由22℃升高到设定值28℃，开关S2断开，水温自然冷却到22℃时开关S2闭合，再次使水升温，水族箱循环工作使箱内水温稳定在热带鱼正常的生长范围之内，水温随时间变化图像如图乙所示求：(1)热敏电阻Rx随温度的升高而_____（选填“增大”或“减小”），理由是：_____；(2)水族箱正常加热时，通过电热丝的电流是多少？_____(3)该水族箱一天消耗的电能；_____(4)若要将水族箱内的最高温度调至30℃，滑动变阻器R2的滑片应向_____（选填“左”或“右”）移动。2、如图甲所示的恒温箱，由工作电路和控制电路组成，其简化电路如图乙所示，其中控制电路是由线圈电阻、热敏电阻、滑动变阻器串联组成，电源两端电压恒为6V，线圈的阻值为，热敏电阻的图像如图丙所示；的阻值为时，恒温箱可以实现的恒温控制；当线圈的电流达到时衔铁被吸合；其中加热器的额定电压为，额定功率为。（1）请简述恒温箱的工作原理；（2）当恒温箱实现恒温控制时，热敏电阻消耗的功率是多少？（3）如果要使恒温箱能够设置至之间的温度，那么可变电阻的阻值范围为多少？（4）由于输电导线上有电阻，当某次加热器的实际功率为时，工作电路的实际电压为多少？3、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？4、如图甲所示，是一种电加热恒温箱的简化工作原理电路图。工作电路由电压U0=220V的电源和阻值为R0=88Ω的电热丝组成。控制电路是由电压U1=7.5V的电源、开关、电磁继电器（线圈电阻不计）、电阻箱R1（可取值范围为0～120Ω）和热敏电阻Rt组成的，热敏电阻Rt的阻值随温度变化的关系如图乙所示。当控制电路的电流达到50mA时，衔铁才吸合，从而切断右边工作电路，停止加热。求：(1)工作电路中电热丝R0工作时的电流；(2)电热丝R0工作5min产生的热量；(3)如果恒温箱的温度设定为60°C，则电阻箱R1应取多大阻值；(4)该恒温箱可设定的最高温度是多少°C。5、(1)通电导体在磁场中受到的力叫安培力，通电导体与磁场方向垂直时，它受安培力F大小与导体长度L和通过的电流I的乘积成正比，比例系数为磁感应强度B，则F=______,在国际单位制中，磁感应强度的单位是特斯拉，简称特，符号是T，1T=1；(2)如图，长为50cm、质量为100g的均匀金属棒ab的两端用两个完全相同的弹簧悬挂成水平状态，位于垂直纸面向里的匀强磁场（强弱和方向处处相同）中，弹簧上端固定，下端与金属棒绝缘，金属棒通过开关与电源相连，电路总电阻为5Ω，当电源电压为2V，弹簧恰好不伸长，求：匀强磁场的磁感应强度B的大小是多少？()-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、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。3、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。4、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。5、C【解析】【详解】当未消磁的标签经过超市出口处的安检门时，安检门上的线圈会产生感应电流，相当于闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动而产生感应电流，所以安检门的工作原理是电磁感应现象。A．该实验是奥斯特实验，说明通电导线周围有磁场，故A不符合题意，B．通电能运动，故是电动机原理，将电能转化为机械能，故B不符合题意；C．该实验是电磁感应实验，闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动而产生感应电流，将机械能转化为电能，故C符合题意；D．通电后，电磁铁能吸引大头针，这是探究影响电磁铁磁性大小因素的实验，故D不符合题意。故选C。6、D【解析】【详解】A．磁感线是为研究磁场的性质而引入的一种理想化的物理模型，不是真实存在的，故A错误；B．只有铁磁性物质在磁场中才能被磁化，故B错误；C．磁极间的相互作用是通过磁场发生的，故C错误；D．磁场看不见摸不着，但是可以借助小磁针在磁场中受力而偏转感知它的存在，故D正确。故选D。7、D【解析】【详解】利用内能对外做功，就是将内能转化为机械能；A．共享单车工作时，消耗蓄电池的电能为单车提供动力，因此将电能转化为机械能，故A不符合题意；B．电暖器工作时将消耗电能转化为内能，故B不符合题意；C．电动机的工作原理是通电导线在磁场中受到力的作用，将电能转化为机械能，利用电能对外做功，故C不符合题意；D．火箭发动机工作时，利用高温高压的燃气推动火箭升空，将燃料的内能转化为火箭的机械能，故D符合题意。故选D。8、B【解析】【详解】该同学“认为它可能是由铁制成的”是对问题的看法，并未开始实验，属于对问题的猜想与假设,故ACD不符合题意，B符合题意。故选B。9、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。10、D【解析】【分析】【详解】A．电磁起重机的主要构件是电磁铁，电磁铁是利用电流的磁效应的原理工作的，故A不符合题意；B．电磁继电器是利用电流的磁效应，即利用衔铁是否被吸动而改变电路的闭合、断开情况进行工作，故B不符合题意；C．电动机是利用通电导体在磁场中受力运动的原理工作的，故C不符合题意；D．发电机是利用闭合线圈在磁场中做切割磁感线运动时，产生感应电流的原理工作的，即利用电磁感应现象原理工作，故D符合题意。故选D。二、填空题1、阿基米德磁牛顿【详解】[1]阿基米德发现了物体在水中所受浮力大小的规律和杠杆平衡条件。[2]物理学家揭示了电与磁之间的联系，制造的发电机也为形形色色的电器提供了电能。[3]牛顿通过观察苹果落地发现了万有引力定律。2、通电导体周围存在磁场电磁铁电动机法拉第【详解】[1][2]奥斯特实验证明了通电导体周围存在磁场，这一现象称为电流磁效应，根据这一现象制成了电磁铁。[3]通电导体在磁场中受到力的作用，电动机就是根据这一原理制成的。[4]英国物理学家法拉第于1831年发现：闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，电路中就会产生电流，这一现象称为电磁感应现象，根据这一原理制成了发电机。3、奥斯特电动机【详解】[1]1820年丹麦物理学家奥斯特发现了通电导体周围存在磁场，称为电流的磁效应。[2]电动机的工作原理是通电导体在磁场中受到力的作用。4、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。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、奥斯特南北磁场存在电磁铁【详解】[1]如图所示的实验最早是奥斯特发现的，当导线中通过电流时，它下方的磁针发生了偏转，证实了电流周围存在着磁场。[2]导线应该与磁针平行，而磁针静止时指的是南北方向，为避免地磁场对实验的影响，故导线也应该是南北方向。[3]实验结论是通电导线周围存在磁场，让磁针发生偏转。[4]不论有没有小磁针，通电导线周围都存在磁场。[5]有电流时有磁性，没有电流时就失去了磁性，我们把这种磁体称为电磁铁，故利用此实验的结论可以制造出了电磁铁。7、通电导体在磁场中受力运动电动机【详解】[1][2]将强磁体靠近通电白炽灯的灯丝，灯丝抖动，说明灯丝会受到力的作用，白炽灯和强磁体比较近，磁体周围有磁场，说明磁场对通电导体有力的作用，电动机是根据通电导体在磁场中受力运动的原理制成的，由此原理可以制成电动机。8、增大惯性上升右变大【详解】①[1]钢球B下落过程中，速度变大，故动能增大；[2]木块被撞出后，小球A由于具有惯性会保持原来的运动状态，故没有随木块一起运动；②[3]将瓶子从山下拿到山顶时，外界大气压由于海拔升高而降低，而瓶内的大气压不变，故瓶内外的压强差变大，故玻璃管内水柱高度将上升；③[4]闭合开关后，由安培定则可知，通电螺线管的右侧为S极，由异名磁极相互吸引可知，条形磁铁受到通电螺线管向左的磁力，而条形磁铁静止，由二力平衡可知，其在水平方向上受到地面水平向右的摩擦力；[5]当滑动变阻器滑片P向下移动时，接入电路中的电阻变小，故电路中的电流变大，可知通电螺线管的磁性变大，对条形磁铁的磁力变大，由二力平衡可知，地面对条形磁铁的摩擦力也变大。9、磁减小增加【详解】[1]电磁继电器是利用其中的电磁铁磁性的强弱变化来控制触点的断开和闭合，从而控制电路，所以它是利用电流的磁效应原理工作的。[2]光照弱时电灯L自动发光，光照强时电灯L自动熄灭；说明光照弱时电路中电流小，电磁铁磁性弱，衔铁不能被吸下，开关闭合，光照强时电路中电流大，电磁铁磁性强，衔铁被吸下，开关断开；所以，光照弱时，光敏电阻R2的阻值较大，光照强时，光敏电阻R2的阻值较小，即敏电阻R2的阻值随光照强度的增加而减小。[3]若将定值电阻R1换成阻值稍大的电阻，则光敏电阻R2阻值更小时，才能使电磁铁具有足够强磁性将衔铁吸下，即需要光照更强时，才能使灯熄灭，所以会增加电灯L的发光时间。10、奥斯特欧姆【详解】[1]1820年奥斯特发现：当小磁针发生偏转时，说明了磁场的存在，这就是著名的奥斯特实验，首次揭示了电流磁效应的存在。[2]德国物理学家欧姆最先通过实验归纳出“一段导体中的电流，跟加在这段导体两端电压成正比，跟这段导体的电阻成反比”的定量关系，这一规律被称为欧姆定律。三、计算题1、增大Rx增大，总电阻增大，总电流减小电磁铁磁性减弱，S2断开0.91A4.8×106J左【解析】【详解】(1)[1]由图可知，热敏电阻Rx与滑动变阻器R2和通电螺线管串联后接在5V的电源上：若热敏电阻Rx随温度的升高而减小，根据电阻的串联，总电阻减小，由欧姆定律，电路的总电流变大，通电螺线管的磁性增强，衔铁S2被吸引，则R1所在加热电路连通，水厢内水温升高，因热敏电阻Rx随温度的升高而减小，重复上面的过程，加热电路一直工作，不符合题意；若热敏电阻Rx随温度的升高（当温度从22℃升高到28℃）而增大，根据电阻的串联，总电阻减大，由欧姆定律，电路的总电流变小，通电螺线管的磁性减弱，衔铁S2在弹力的作用下切断路加热电路，加热电路停止工作，符合题意。(2)[2]正常工作时电热丝的电流：I=0.91A(3)[3]由图乙可知，水族箱一个循环用时400min，工作一天，即24h，包含的工作循环=3.6个循环，前三个工作循环，每个工作时间（加热时间）为100min，第四个工作循环所用时间为0.6×400min=240min故加热的工作时间仍为100min，总工作时间t=3×100min+100min=400min消耗的电能W=Pt=200W×400×60s=4.8×106J(4)[4]水温提高会使热敏电阻的阻值增大，根据I=在电路中电流一定时，故需减小滑动变阻器电阻，因此应将滑片向左移。2、(1)详见解析；(2)0.02W；(3)；(4)198V。【解析】【分析】求解题干信息所用公式（2）热敏电阻消耗的功率电源电压恒为6V，线圈的阻值为，的阻值为时，恒温箱可以实现的恒温控制，此时热敏电阻的阻值为；当线圈的电流达到时，衔铁被吸合（3）可变电阻的阻值范围时，热敏电阻阻值为，时，热敏电阻阻值为（4）工作电路的实际电压加热器的额定电压为，额定功率为；某次加热器的实际功率为【详解】(1)衔铁未吸合时，加热器电阻丝工作，恒温箱温度升高，热敏电阻阻值减小；当线圈电流达到时，衔铁被吸合，加热停止；(2)恒温箱实现恒温控制时，热敏电阻两端电压：，热敏电阻消耗的功率：；(3)根据题意可知，控制电路电源电压恒为，当电路中的电流达到时，衔铁被吸合，故无论怎样设定温度，电路中的总电阻都不变，的恒温控制时电路中的总电阻，当恒温箱设置时，由图丙可知变阻器接入电路中的电阻，当恒温箱设置时，由图丙可知，变阻