综合解析人教版九年级《电与磁》定向测试试卷（解析版）

人教版九年级《电与磁》定向测试考试时间：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、下列说法中正确的是（）A．金属导体中的负电荷在做定向移动时一定产生磁场B．条形磁体周围的磁场是由磁感线组成的C．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．利用撒在磁体周围的铁屑可以判断该磁体周围各点的磁场方向2、小明以塑料管为连接轴将两个玩具电机的转轴连接起来，并连接如图所示的电路，开关S闭合后，灯泡发光，下列说法正确的是（）A．甲电机相当于电动机，其工作原理是和动圈式话筒相同B．甲电机相当于发电机，其工作原理是通电线圈在磁场中受力转动C．乙电机相当于电动机，其工作原理是通电线圈在磁场中受力转动D．乙电机相当于发电机，其工作原理是和扬声器相同3、通电螺线管周围的磁感线如图所示，则下列说法正确的是（）A．A端为电源的正极B．通电螺线管左端为N极C．小磁针左端为S极D．改变电流的大小可以改变通电螺线管的磁场方向4、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5、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6、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7、下面所做探究活动与得出结论相匹配的是（）A．活动：探究带电体间的相互作用结论：同种电荷相互吸引，异种电荷相互排斥B．活动：马德堡半球实验结论：大气压真实存在且很大C．活动：观察惯性现象结论：一切物体都受到惯性力的作用D．活动：用铁屑探究磁体周围的磁场结论：磁感线是真实存在的8、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9、安装直流电动机模型时，要改变直流电动机的转动方向，可以（）A．改变电流大小B．将磁体的N、S极对调C．改变磁性强弱D．将电源的正、负极和磁体的N、S极同时对调10、初春，用塑料梳子梳干燥的长头发时，头发容易被梳子“粘”起。下列现象中的“粘”，原因与其相同的是（）A．课堂上，老师把磁性黑板擦“粘”在黑板上B．两个底面平整的铅块，挤压后能“粘”在一起C．干燥的天气里，化纤布料的衣服容易“粘”灰D．用硬卡片盖住装满水的玻璃杯，倒置后卡片“粘”在杯口第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、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。2、如图为小强同学探究“让线圈转起来”的实验装置图，线圈能够转动的原理是______，这原理是物理学家______最先发现的。在实验中，为了使线圈将能持续转动，可采取的方法是______，要使线圈转得更快些，采取的方法是______。3、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”）。

4、如图所示是一款自动清洁地面的扫地机器人，它主要是利用电动机来工作的，其中电动机的原理如图_______（选填“甲”或“乙”）。人可以利用遥控器操控它的工作状态，遥控器是利用_______（选填“超声波”或“红外线”）向机器人发送指令的。

5、小刚去超市，走到电梯前发现电梯运动较慢，当他站在电梯上时又快了起来。该电梯的电路如图所示（R是一个压敏电阻），当人站在电梯上，压敏电阻阻值减小，则电磁铁磁性变___________（选填“强”或“弱”），衔铁与触点___________（选填“1”或“2”）接触，电动机的转速变快。6、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”）。7、如图所示的实验装置，人们利用该实验原理发明了______。（选填“电动机”或“发电机”）8、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。9、传感器是一种检测装置，能感受到被测量的信息，并能将感受到的信息按一定规律变换成电信号，实现“提醒”和“报警”功能，其中热敏传感器主要运用了热敏电阻来测量温度的变化。热敏电阻主要是由______（选填“半导体”或“超导体”）材料制成的。热敏电刚刚值随温度变化的曲线如图甲所示，图乙是由热敏电阻R1作为传感器制作的简单自动报警线路图，图中a、b为两个固定的金属片，d为铁片。为了使温度过高时发送报警信息，开关c应该接在______处（选填“a”或“b”）。10、小刚将“220V100W”的灯泡接在家庭电路中，闭合开关，用一蹄形磁铁去靠近灯泡的玻璃泡（如图甲所示），发现发光的灯丝晃动了，这是由于______。该灯正常工作1h消耗的电能是______kW•h，能使图乙中的电能表的指示灯闪烁______次。如该灯泡接在110V的电路中，它的实际功率是______W。（不考虑灯丝电阻的变化）三、计算题（5小题，每小题6分，共计30分）1、图1所示为一种自动蓄水装置示意图：轻质弹簧上端固定，下端与一个密度为0.5g/cm3的正方体木块相连，轻质滑片P的右端固定在弹簧最下端，左端位于粗细均匀的金属电阻R2的最下端A处且接触良好，此时木块底面距容器底面12cm。闭合S，水泵工作，向空水箱里缓慢注水，当P上滑至B处（R2的中点）时，水面到达设定高度，水泵自动停止注水，在此过程中，弹簧弹力F与滑P上滑长度x之间的关系如图2所示，已知：电阻箱R1接入电路中的阻值为40Ω，R2的总电阻为20Ω，长度为20cm；当线圈中电流I≥0.1A时，衔铁被吸下，g=10N/kg，弹簧始终处于弹性限度范围内，不考虑线圈的电阻和滑片P滑动时的摩擦。（1）求电源电压U；（2）求木块的边长；（3）当P滑至B处时，求木块浸入水中的体积；（4）求水面的设定高度。2、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_______?3、在新能源时代，市场推出了一系列的电动汽车，如图表23是其中一款电动汽车的相关参数．求：（1）这款车重量是多少？与一般汽车相比，电动汽车有什么优点？（2）这款车电机以额定功率以最大运行速度行驶时，最大可以提供多大的牵引力？4、如图所示为某兴趣小组为学校办公楼空调设计的自动控制装置，R是热敏电阻，其阻值随温度变化关系如下表所示。已知继电器的线圈电阻R0=10Ω，左边电源电压为6V恒定不变．当继电器线圈中的电流大于或等于15mA时，继电器的衔铁被吸合，右边的空调电路正常工作。温度t/℃0510152025303540电阻R/Ω600550500450420390360330300（1）请说明该自动控制装置的工作原理（2）计算说明该空调的启动温度是多少？（3）为了节省电能，将空调启动温度设定为30℃，控制电路中需要再串联多大的电阻？（4）改变控制电路的电阻可以给空调设定不同的启动温度，除此之外，请你再提出一种方便可行的调节方案。5、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？-参考答案-一、单选题1、A【解析】【详解】A．负电荷定向移动时会形成电流，因电流周围存在磁场，所以导体中的负电荷在做定向移动时一定产生磁场，故A正确；B．磁感线是描述磁场的方法，是建立理想模型法，条形磁体的磁场不是由磁感线组成的，故B错误；C．导体中产生感应电流的条件是:闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动；导体在磁场中做切割磁感线运动，不一定会产生感应电流，故C错误；D．利用撒在磁体周围的铁屑只能判断该磁体周围的磁场强弱分布，不能判断磁场方向，故D错误。故选A。2、C【解析】【详解】据图可知，右边的电路有电源，当乙电路闭合后，乙会转动，说明乙是电动机，电动机是利用通电导线在磁场中受力的作用的原理制成的；乙转动同时会带动甲转动，由于电动机内部是有磁场和线圈组成，所以甲在乙的带动下，线圈会做切割磁感线运动，故甲相当于一个发电机，发电机是根据电磁感应现象制成的，故C正确，ABD错误。故选C。3、B【解析】【详解】AB．由图可知，磁感线是从螺线管的左侧出来的，则左侧为N极，右侧为S极，根据安培定则，用右手握住螺线管，大拇指指向左侧，四指环绕的方向即电流方向，看得见的这一侧螺线管中电流的方向是向上的，即电源的B端为正极，故A错误，B正确；C．异名磁极相互吸引，所以小磁针的左端为N极，右端为S极，故C错误；D．磁场的方向与电流的大小无关，改变电流的大小只能改变螺线管的磁场强弱，不会改变通电螺线管的磁场方向，故D错误。故选C。4、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。5、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。6、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。7、B【解析】【详解】A．电荷间相互作用的规律是同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引，故A不符合题意；B．马德堡半球实验有力地证明了大气压的存在，并且大气压很大，故B符合题意；C．惯性是物体的一种固有属性，它不是力，不能说受到惯性力的作用，故C不符合题意；D．磁感线是理想化的物理模型，磁感线实际上并不存在，故D不符合题意。故选B。8、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。9、B【解析】【详解】AC．电动机的转动方向跟电流方向和磁场方向有关，和电流大小、磁性强弱无关，故AC不符合题意；BD．要想改变电动机的转动方向，可对调磁铁两极或改变线圈中电流的方向，二者同时改变时，电动机转动方向不变；故B符合题意，D不符合题意。故选B。10、C【解析】【详解】A．用塑料梳子梳头发时，头发容易被梳子“粘”起，这是摩擦起电现象。老师把磁性黑板擦“粘”在黑板上，这是磁极间的相互作用，故A不符合题意；B．两个底面平整的铅块，挤压后能“粘”在一起，这是分子间引力，故B不符合题意；C．干燥的天气里，化纤布料的衣服容易“粘”灰，这是化纤衣服互相摩擦带了电吸引轻小物体而容易“粘”灰，故C符合题意；D．用硬卡片盖住装满水的玻璃杯，倒置后卡片“粘”在杯口，这是大气压作用，将制片压在杯口上，故D不符合题意。故选C。二、填空题1、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。2、通电导体在磁场中受力的作用安培将线圈引线一端接触支架的绝缘层全部刮掉，另一端刮掉半周增大电流（或增强磁场）【详解】[1][2]线圈能够转动的原理是通电导体在磁场中受力的作用，这原理是物理学家安培最先发现的，电动机就是根据这一原理制成的。[3][4]为了使线圈能持续转动，正确的刮漆方法应该是将线圈引线一端接触支架的绝缘层全部刮掉，另一端刮掉半周；此时这一部位相当于直流电动机中的换向器，当线圈刚转过平衡位置时，能自动改变线圈中的电流方向，从而使线圈持续转动。线圈受力的大小与电流大小和磁场强弱有关，电流越大，磁场越强，线圈受到的磁力越大，所以要使线圈转得更快些，采取的方法是增大电流或增强磁场。3、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。4、甲红外线【详解】[1]电动机是将电能转化为机械能，故需要有电源，故选甲。[2]遥控器是利用红外线向机器人发送指令的。5、强2【详解】[1][2]压敏电阻的阻值随压力的增大而减小。当人站在电梯上时，压敏电阻受到的压力变大，电阻变小，使得左边控制电路中的电阻变小，电流变大，因此电磁铁的磁性增强，就会把衔铁吸引下来，于是就和触电2接触，此时工作电路中没有串联定值电阻R1，所以工作电路中电阻小，电流大，电动机转速就快。6、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。7、发电机【详解】当闭合开关，导体ab做切割磁感线运动时，灵敏电流计的指针就会发生偏转，说明产生了感应电流，揭示了电磁感应原理，人们利用此原理发明了发电机。8、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。9、半导体a【分析】（1）超导体在一定条件下电阻可以变成0，半导体的导电能力在导体和绝缘体之间，主要有硅和锗等材料构成，根据题目条件判断；（2）通过甲图观察温度升高时热敏电阻的阻值变化，然后再根据串联电路特点判断乙图左边电路中电流的变化，进而得到电磁铁磁性的大小变化；再根据乙中如图判断铁皮d的运动方向，它向那边运动，开关c就应接在哪边，只有这样才能接通右边电路，发送信息。【详解】[1]热敏电阻的阻值受温度的影响而变化，因此它肯定是半导体。[2]观察甲图可知，当温度升高时热敏电阻阻值变小；因为热敏电阻R1与滑动变阻器串联，所以当R1的阻值变小时，总电阻变小，总电流变大，电磁铁的磁性变大；这时铁皮d会受到电磁铁的吸引向左移动与a接触，开关c只有与a接触，才能接通电路发送短信。【点睛】掌握串联电路的特点，了解电磁铁磁性的影响因素是解题的关键。10、磁场对通电导体有力的作用0.116025【详解】[1]小灯泡中通以交流电流，故小灯泡的灯丝在磁场中受力方向是变化的，故小灯泡的灯丝将抖动。说明了磁场对通电导体有力的作用。[2]据灯泡正常工作，所以此时的功率是100W，即0.1kW。由可得，灯正常工作1h消耗的电能W=Pt=0.1kW×1h=0.1kW•h[3]据电能表盘上标有1600imp/kW•h，所以电能表的指示灯闪烁的次数是n=1600×0.1=160imp[4]根据可得，灯泡的电阻将它接在110V的电路中时，该灯泡消耗的实际功率三、计算题1、（1）；（2）；（3）；（4）【解析】【分析】【详解】解（1）当P上滑至B处（R2的中点）时，水面到达设定高度，即电流到了0.1A，滑片再往上滑动时，电阻变大，电流变小，磁性变弱，衔铁断开，停止注水，故当P在B点时，电流为0.1A，则此时接入的总电阻为则电源电压为（2）当x=0cm时，此时弹簧测力计的示数即为重力为5N，故木块质量为则木块的体积为木块的边长（3）当P滑至B处时，弹簧测力计的示数为零，说明此时物体所受的重力和浮力相等，故浮力为5N，则木块浸入水中的体积（4）此时木块浸入水的深度为水面的设定高度答：（1）电源电压U为；（2）木块的边长为；（3）P滑至B处时，求木块浸入水中的体积为；（4）水面的设定高度为。2、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=30