综合解析人教版九年级《电与磁》专项测评试题（含详解）

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、如图所示是生活中常见的动圈式话筒。对着话筒说话时，声音使膜片振动，与膜片相连的线圈也一起振动，线圈在磁场中的运动能产生随着声音变化而变化的电流。动圈式话筒的工作原理是下列四幅图中的（）A． BC． D．2、两根通电导体A和B，A通了电会产生磁场，那A产生的磁场对旁边的B是不是会有力的作用呢？通过如图的实验，发现导体A和B如虚线所示发生形变，导体B对A的作用力为，A对B的作用力为。下列说法正确的是（）A．向右，向左B．和是一对平衡力C．只把导体A所接的电源正负极对调，则向左D．只把导体B所接的电源正负极对调，则向右3、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4、对如图所示的实例或实验解释正确的是（）A．图中多个大功率用电器同时使用一个插线板不会有安全隐患B．图中人站在绝缘板上，双手同时握住火线和零线不会触电C．图中可用来演示电磁铁磁性强弱与电流大小的关系D．图中可用来演示发电机原理5、下列机器中，不属于热机的是（）A．洗衣机 B．柴油机 C．火箭 D．蒸汽轮机6、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7、如图所示，是电学中常见的电路图，在A、B两点间分别接入下列选项中加点字的元件并进行以下对应实验，对滑动变阻器在此实验中的作用描述正确的是（）①探究电流与电阻的关系时是为了调节电阻两端电压成倍数变化②用“伏安法”测电阻时是为了改变定值电阻两端电压，测量对应电流③研究影响电阻大小因素时是为了更换不同电阻丝，保持电流不变，测量对应电压值④研究电磁铁磁性强弱与线圈匝数关系时是为了更换匝数不同电磁铁，保持电流不变A．①② B．②③ C．③④ D．②④8、如图是灵敏电流计内部结构示意图，当有电流通过灵敏电流计中的线圈时，线圈就会带动指针发生偏转。在如图所示的实验中，与灵敏电流计工作原理相同的是（）A．电磁铁磁性的强弱与线圈匝数有关B．通电后导体在磁场中由静止开始运动C．闭合回路的一部分导体切割磁感线产生电流D．通电导线下方的小磁针发生偏转9、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10、勤思考、爱交流的小琴对电磁的知识进行了总结，并与小文进行交流。小文认为小琴的结论有的正确、有的错误。小琴总结的下列结论中正确的是（）A．导体中的负电荷在做定向移动时不一定产生磁场B．改变磁场的方向，通电导线在磁场中的受力方向就发生改变C．闭合回路的导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中就产生感应电流D．指南针之所以指南北，是因为受到地磁场的原因第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、某品牌的电动机，当加在它两端的电压为U1时，电动机不转，测得通过电动机的电流为I1；若加在它两端的电压增大到U2时，电动机正常工作，测得此时流过电动机的电流是I2。那么该电动机线圈的电阻为______。电动机正常工作时因发热损失的功率为______。（均用字母表示）2、如图是一款蓝牙音箱可实现与手机的无线信息传递，底座通电后上面的音箱就会悬浮起来。请你分析以上情景，提出一个你认为应该探究的问题______，对于该问题你的猜想是______。3、英国物理学家______发现了电磁感应现象，验电器的原理是________。放在水平桌面上能水平自由转动的小磁针静止时，磁针的S极总是指向南方，是因为地球周围存在________，根据这个原理我国最早发明了__________。4、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________。5、第一个发现电现象与磁现象之间存在联系的人是______。6、小萱在超市看到：电梯上有人时运动得快，没人时运动得慢。如图甲是小鑫上网搜索到的这种电梯的部分控制电路，R是一个压敏电阻，阻值随压力变化如图乙所示并进行了如下分析：通电后电磁铁的下端是______极，当有人走上电梯后，压敏电阻的阻值______（选填“变大”或“变小”），电磁铁的磁性变______（选填“强”或“弱”），使衔铁与______触点接触，电动机转速变快，使电梯运动变快。7、如图是某同学设计的红外线体温安检电路，闭合开关S1后，电磁铁的上端为___极，若要求S1、S2闭合后，无人经过或体温低于37.3℃的人经过时仅绿灯亮，体温高于37.3℃的人经过时，红灯亮且电铃响起，则采用的热敏电阻的阻值应随着温度升高而___。8、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。9、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________。10、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。三、计算题（5小题，每小题6分，共计30分）1、图甲是温度自动报警器．控制电路中，电源电压U控=5V，热敏电阻R2的阻值与温度的关系如图乙所示；工作电路中，灯泡L标有“9V0.3A”的字样，R4为电子嗡鸣器，它的电流达到某一固定值时就会发声报警，其阻值R4=10Ω．在R2温度为20℃的情况下，小明依次进行如下操作：闭合开关S1和S2，灯泡L恰好正常发光，此时R0的电功率为P0；将R1的滑片调到最左端时，继电器的衔铁刚好被吸下，使动触点与下方静触点接触；调节R3的滑片，当R3与R4的电压之比U3：U4=4:1时，电子嗡鸣器恰好能发声，此时R0的电功率为，．已知电源电压、灯丝电阻都不变，线圈电阻忽略不计．求：（1）灯泡L的额定功率；（2）当衔铁刚好被吸下时，控制电路的电流；（3）将报警温度设为50℃时，R1接入电路的阻值；（4）工作电路的电源电压Ux．2、育华的学子都充满了创造力，初三五班的谢玉同学设计如图1所示的道路限载报警器。是压敏电阻，其电阻大小随压力大小变化的关系如图2所示，当超载车辆通过压敏电阻时，报警器受到压力过大，电铃就会响，发出警报。通过用电压表（量程）改装的车重显示表，还能显示出通过车辆的重力。调节的大小，可以实现限载重力的调节。为，电磁铁线圈电阻不计，请完成下列问题：（1）请根据题意将图1的电路补充完整；（2）在某次测试中，当，电压表示数为时，恰好报警。此时报警器受到的压力是多少？（3）在确保电路安全的前提下，这个报警器能够承受的最大压力是多少？（提示：电磁铁的启动电流是保持不变的）3、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.4、许多大桥被损坏的一个重要原因是过往车辆严重超载，为了能抓拍超载车辆，小明及其物理兴趣小组成员决定为大桥管理者设计一个“汽车超载记录器”来进行监控管理。如图甲为该超载记录器原理图，已知电源电压，电压表量程为0～5V，线圈电阻，保护电阻，为压敏电阻，当车辆驶入被检测路段时，其阻值随它受到的压力变化的情况如图乙所示，当电压表示数达到或超过4V时，继电器的衔铁被吸下，工作电路中的照相机就开始工作，抓拍超载车辆。试问：（g取10N/kg）（1）若某车的质量为15t，静止时轮胎与路面接触的总面积为0.3m2，则静止时该车对路面的压强为多少？（2）第（1）问中该车辆过桥时，电压表的示数是多少？（3）该记录器所能记录的过桥车辆的最大质量是多少？5、科技小组的同学设计了如图甲所示的恒温水箱温控电路（设环境温度不高于20℃），由工作电路和控制电路组成。工作电路中的电热器上标有“220V1000W”的字样；控制电路电源电压U＝30V，热敏电阻Rt作为感应器探测水温，置于恒温水箱内，其阻值随温度变化的关系如图乙所示，R1为滑动变阻器。闭合开关S，电磁铁产生的吸引力F与控制电路中电流I的关系如图丙所示，衔接只有在不小于3N吸引力的作用下才能被吸下，工作电路断开（不计继电器线圈的电阻，c水＝4.2×103J/（kg•℃）。求：(1)电热器正常工作时的电阻；(2)电热器正常工作时，给恒温箱中100kg的水加热，已知电热器的加热效率为70%，当水温由30℃升高到40℃时，电热器的加热时间；(3)为了把温度控制在40℃左右，设定在水温低于40℃时自动加热，在水温达到40℃时停止加热，求此时滑动变阻器R1消耗的电功率。-参考答案-一、单选题1、D【解析】【详解】动圈式话筒工作过程是：声波振动→引起膜片振动→带动线圈振动→线圈切割永久磁体的磁场产生感应电流→经放大传给扬声器。由此可知其工作原理是电磁感应现象。A．此装置中有电源，即通电后，小磁针会偏转，说明通电导线周围存在磁场，是电流的磁效应，故A不符合题意；B．该装置是研究电磁铁的磁性强弱的影响因素，利用电流的磁效应，故B不符合题意；C．该装置是研究磁场对通电导体的作用，故C不符合题意；D．此图中没有电源，当部分导体做切割磁感线运动时，电路中会产生感应电流，即电磁感应现象，故D符合题意。故选D。2、C【解析】【分析】【详解】A．由图可知，A、B之间相互排斥，则导体B对A的作用力的方向是向左的，A对B的作用力的方向是向右的，故A错误；B．和是两个物体之间的相互作用，是一对相互作用力，故B错误；C．只把导体A所接的电源正负极对调，磁场的方向会发生变化，由图可知，A和B相互吸引，则是向左的，故C正确；D．只把导体B所接的电源正负极对调，磁场的方向会发生变化，则A和B之间是相互吸引的，则是向左的，故D错误。故选C。3、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。4、D【解析】【详解】A．图中多个大功率用电器同时使用一个插线板会造成电流过大，存在安全隐患，故A错误；B．图中人站在绝缘板上，双手同时握住火线和零线会造成双线触电，故B错误；C．图中可用来演示通电导体在磁场中受力，不是电磁铁磁性强弱与电流大小的关系，故C错误；D．图中闭合电路的一部分导体在磁场中切割磁感线，导体中产生感应电流，这是电磁感应现象，是发电机的原理，故D正确。故选D。5、A【解析】【详解】A．洗衣机是利用电动机工作的，将电能转化为机械能，不属于热机，故A符合题意；BCD．柴油机、火箭和蒸汽轮机工作时，将内能转化为机械能，属于热机，故BCD不符合题意。故选A。6、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。7、D【解析】【详解】①探究电流与电阻的关系时滑动变阻器是为了保护电路和控制电阻两端的电压不变；②用“伏安法”测电阻时，滑动变阻器是为了改变定值电阻两端电压，测量对应电流，进行多次实验测量求平均值，减小误差；③研究影响电阻大小因素时滑动变阻器是是为了保护电路和更换不同电阻丝，保持电压不变，测量对应电流值，④研究电磁铁磁性强弱与线圈匝数关系时要控制电路电流不变，为了让匝数不同电磁铁通过的电流相等，通过调节滑动变阻器保持电流不变，故ABC错误，D正确。故选D。8、B【解析】【详解】A．当有电流通过灵敏电流计中的线圈时，就会带动指针发生偏转，这原理是通电线圈的部分导体在磁场中会受到了力的作用，是电动机的基本原理。电磁铁磁性的强弱与线圈匝数有关，是通电导线周围存在磁场，磁场的强弱与匝数和电流的大小等因素有关，故A不符合题意；B．通电后导体在磁场中由静止开始运动，因为在磁场中受到了力的作用，与电流计的原理相同，故B符合题意；C．闭合回路的一部分导体切割磁感线产生电流是电磁感应现象，即磁能够生电，故C不符合题意；D．通电导线下方的小磁针发生偏转，是因为电流周围存在磁场，故D不符合题意。故选B。9、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。10、D【解析】【详解】A．导体中的负电荷在做定向移动时会产生电流，电流的周围一定存在磁场，故A错误；B．若改变磁场的方向时也改变了电流的方向，则通电导线在磁场中的受力方向不会发生改变，故B错误；C．闭合回路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中产生感应电流，故C错误；D．地球本身就是个大磁体，指南针之所以指南北，就是因为受到地磁场的原因，故D正确。故选D。二、填空题1、【详解】[1]电动机不转时，电能全部转化为电阻发热产生的热量，根据欧姆定律可知，线圈电阻为R＝[2]电动机正常工作时因发热损失的功率为2、音箱悬浮的原因音箱是一个磁体，底座中有螺线管【详解】[1]音箱悬浮的原因。[2]底座通电后上面的音箱就会悬浮起来，对音箱进行受力分析可知，此时音箱受到竖直向下的重力和一个竖直向上的力，且二力为一对平衡力，这样音箱才能悬浮起来。向上的力是怎么产生的？据此，我们猜想，音箱是一个磁体，底座中有螺线管，当底座通电时，根据电流的磁效应，螺线管产生较强的磁场，对放入其磁场的磁体音箱产生竖直向上的作用力，这个力和音箱的重力是一对平衡力，产生音箱悬浮的效果。3、法拉第同种电荷互相排斥磁场指南针【详解】[1]法拉第是英国著名的物理学家，发现了电磁感应现象，并提出了法拉第电磁感应定律。[2]验电器是根据同种电荷相互排斥的原理制成的。[3][4]地球是一个大磁体，地球周围存在地磁场，小磁针静止时，磁针的N极总是指向北方，磁针的S极总是指向南方，根据这个原理我国最早发明了指南针。4、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。5、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。6、S变小强2【详解】[1]如甲图知，电流从电磁铁的下端流入，从上端流出，根据安培定则可以判断，电磁铁的上端是N极，下端是S极。[2][3]由图乙知，在压力增大时压敏电阻的阻值变小，所以当有人走上电梯后，压敏电阻的阻值变小，由欧姆定律可知电流变大，则电磁铁的磁性变强。[4]电磁铁的磁性变强，电磁铁将衔铁吸下，此时衔铁与触点2接触，工作电路中只有电动机接入电路，电动机两端的电压变大，电路中电流变大，电动机转速加快，即电梯运动变快。7、S变小【详解】[1]由图知，电磁铁中电流是从下端流入、上端流出，用右手握住螺线管，四指指向电流方向，则大拇指所指的电磁铁的下端为N极、上端为S极。[2]体温高于37.3℃的人经过时，则热敏电阻的温度高，此时红灯亮且电铃响起，说明电磁铁的磁性强，吸引衔铁，使得动触点与下面的静触点接触，原因是电路中的电流大、电阻小。可见，热敏电阻的阻值随着温度升高而变小。8、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。9、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。10、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。三、计算题1、（1）2.7W（2）0.2A（3）15Ω（4）12V【解析】【详解】（1）灯泡L的额定功率是：P额=U额I额=9V×0.3A=2.7W；（2）当衔铁刚好被吸下时，变阻器R1接入电路的阻值刚好为0，由图乙知道，温度为20℃时R2的阻值是R2=25Ω控制电路的电流是：（3）当将报警温度设为50℃时，由图乙知，R2的阻值变为=10Ω，此时控制电路的电流仍然为I=0.2A，由知道，R1接入电路的阻值是：；（4）当继电器的衔铁还没被吸下时，电路中的电流为I额=0.3A，则有；当继电器的衔铁被吸下时，设此时电路的电流为I，则有；由即知道，I=0.2A，此时因为U3：U4=4:1，所以U3=8V因为，所以，，即，代入数据得：解得Ux=12V．答：（1）．灯泡L的额定功率为2.7W；（2）．当衔铁刚好被吸下时，控制电路的电流为0.2A；（3）．将报警温度设为50℃时，R1接入电路的阻值为15Ω；（4）．工作电路的电源电压Ux为12V2、（1）见解析；（2）在某次测试中，当，电压表示数为时，恰好报警。此时报警器受到的压力是20000N。（3）在确保电路安全的前提下，这个报警器能够承受的最大压力是69850N。【解析】【详解】(1)当超载车辆通过压敏电阻时，报警器受到压力过大，电铃就会响，发出警报。所以灯和电铃并联，如图所示(2)在某次测试中，当，电压表示数为时，恰好报警。此时R的电压是-=-=电路的电流是压敏电阻此时的阻值是根据图2可知，此时压力为20000N。(3)在确保电路安全的前提下，同时满足电压表最大，电流最大是2A，此时R的电压是-=-=压敏电阻此时的阻值是根据图2的比例关系可知，电阻是500Ω，压力为20000N；电阻是700Ω，压力为0N；则可得到电阻和压力的关系式是则代入数据，此时压力为69850N。答：(1)如图所示；(2)在某次测试中，当，电压表示数为时，恰好报警。此时报警器受到的压力是20000N。(3)在确保电路安全的前提下，这个报警器能够承受的最大压力是69850N。3、（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