综合解析人教版九年级《电与磁》重点解析试卷（附答案详解）

人教版九年级《电与磁》重点解析考试时间：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2、有位意大利物理学家通过反复实验，发现了摆的等时性原理，这位物理学家是（）A．牛顿 B．伽利略 C．法拉第 D．奥斯特3、电梯为居民上下楼带来很大的便利，出于安全考虑，电梯设置了超载自动报警系统，其工作原理如图所示。电梯厢底层装有压敏电阻R1，R2为保护电阻，K为动触点，A、B为静触点，当出现超载情况时，电铃将发出报警声，电梯停止运行。则下列说法中正确的是（）A．电磁铁磁性的强弱与电流的方向有关B．电磁铁是根据电磁感应原理工作的C．电梯超载时动触点K与静触点B接触D．电梯超载时报警，说明压敏电阻的阻值随压力的增大而增大4、巨磁电阻效应是指某些材料的电阻在磁场中急剧减小的现象，如图是说明巨磁电特性原理的示意图，图中GMR是巨磁电阻，当GMR巨磁电阻旁磁场增大时其电阻值减小。闭合S1、S2后，下列说法正确的是（）A．电磁铁的右端是S极B．滑片P向右滑动时电磁铁的磁性增大C．滑片P向左滑动时指示灯变亮D．滑片P向左滑动时电流表的示数变大5、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6、图是一种手压电筒，按压手柄，塑料齿轮带动线圈内磁性飞轮高速旋转，使灯泡发光。图中能反映这一过程工作原理的是（）A． B．C． D．7、如图所示，通电螺线管上方附近有一点M，小磁针置于螺线管的左侧附近。闭合开关K，下列判断正确的是（）A．M点的磁场方向向左B．螺线管的左端为S极C．向右移动滑片P，螺线管的磁场增强D．小磁针静止后，其N极的指向向左8、生活中的“不变”常蕴含丰富的物理道理，下列有关“不变”的判断错误的是（）A．一瓶煤油燃烧一半前后——煤油热值不变B．10kg冰全部熔化成水后——比热容不变C．转动地球表面A点磁针——静止时小磁针的指向不变D．教室里亮着两盏日光灯——熄灭其中一盏，另一盏亮度不变9、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10、以下说法中正确的是（）A．磁场是真实存在的B．磁感线是从磁场中实际存在的曲线C．毛皮摩擦过的橡胶棒具有吸引铁钴镍的性质D．小磁针N极在磁场中某点所受磁力的方向跟该点的磁场方向相反第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、我国的“嫦娥工程”将按“绕月、落月、和住月”三步进行，预计2012年实施落月探测，已知月球山无大气、无磁场、弱重力。下列哪个仪器在月球上可以使用__________（手电筒、气压计、指南针、电铃）。2、2017年4月25日，银川市共享单车投放仪式在光明广场举行。，成为许多市民出行选择的交通工具，如图所示，用户通过手机扫描车身二维码即可开锁骑车，二维码在距手机镜头两倍焦距以_______（选填“内”或“外”）成像，这种自行车有小型发电机给电子锁充电，发电机的工作原理是_______；自行车上的红色尾灯不能自行发光，晚上却可以提醒司机注意，利用了光的______；下坡自由滑行时主要是______能转化为______能。作出反光镜所有反射光线的光路图______；作出共享单车车闸的动力臂及阻力臂______。

3、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”）。4、写出下列能量的转化：电动机通电后高速转动，是______能转化为______能。5、司南是我国古代四大发明之一。《论衡》中记载：“司南之构，投之于地，其柢指南”。如图所示，“柢”即握柄，是磁体的______（选填“N”或“S”）极，静止时指向地磁场的______（选填“南”或“北”）极。指南针放在通电导线附近发生了轻微偏转，是因为______产生了磁场。6、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。7、平衡车运动被医学界称为“益智运动”，该运动使人的身体处于活跃轻松的状态，促使小脑的发育从而促进大脑发达，提高智力。平衡车运动融惊、险、奇、巧、美于一体，丰富了人们的生活。如图所示，长发飘飘的女孩骑平衡车匀速直线运动时，以平衡车为参照物，路边的树木是___________的（选填“运动”或“静止”）；春夏季节在街头骑行时，她能闻到阵阵花香是因为___________运动；平衡车行驶时的能量转化是___________。8、为了保护环境，国家鼓励发展新能源汽车，新能源汽车的核心部件是电动机，电动机工作时将_______能转化为机械能，和电动机原理相同的应用还有_________。9、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。10、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”）。三、计算题（5小题，每小题6分，共计30分）1、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。2、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.3、物体被照明的程度可用照度表示，单位是lx．某光敏电阻的阻值随照度变化的关系如图所示，如图是一种灯光和电铃的控制电路图，要求当开关S闭合时，光敏电阻上的照度小于0.9lx只有灯L1亮，照度大于等于0.91x时，灯L2亮、电铃响．已知控制电路的电源电压是220V，电磁继电器的线圈电阻可以忽略不计，其中电流达到20mA时才能把金属片吸下．试通过计算说明在虚线框内并联接入一个多大的电阻才能使控制电路正常工作．4、某物理学习小组设计了一个机械自动拉开开关，如图1所示。该装置主要由滑轮组，重物C、铁块D、电磁铁E以及杠杆AB和控制电路组成，重物C通过细绳与动滑轮Q相连，重物C、铁块D分别通过支架固定在杠杆AB两端，支架与杠杆垂直。杠杆的B端置于水平台面上，杠杆可以绕支点O在竖直平面内逆时针转动，自动拉开开关被拉开前，杠杆在水平位置处于平衡状态，已知滑轮Q的质量为0.2kg，OA:OB=3:1，重物C、铁块D的质量分别为1.5kg和3kg，若刚好拉开开关所需的拉力T为6N，D的正上方有一电磁铁，它对D的吸引力大小F与通过的电流I的关系（如图2所示），电源电压为12V，滑动变阻器的最大阻值为20Ω，不计电磁铁电阻，不计细绳、杠杆的重力和一切摩擦，g取10N/kg。求：(1)当控制电路上的电键S断开，杠杆B端对水平台面的压力刚好为零时，与机械自动拉开开关相连的细绳上的拉力是多少？(2)闭合控制电路上的电键S后，当变阻器的滑片移到中点时，自动拉开开关刚好被拉开，则保护电阻R0的电阻值是多少？5、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？-参考答案-一、单选题1、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。2、B【解析】【详解】A．牛顿在伽利略笛卡儿、开普勒等人研究的基础上，采用归纳与演绎综合与分析的方法，总结出了普遍适用的力学运动规律，故A不符合题意；B．伽利略是杰出的意大利科学家，年轻时，他通过观察教堂里吊灯的来回摆动，进而反复进行实验，发现了摆的等时性原理，故B符合题意；C．法拉第发现了电磁感应现象，故C不符合题意；D．丹麦的物理学家奥斯特通过实验最早发现了电流周围存在磁场，揭示了电与磁之间的联系，故D不符合题意。故选B。3、C【解析】【详解】AB．电磁铁是根据电流的磁效应制成的，电磁铁磁性的强弱与电流的大小和线圈的匝数的多少有关，与电流的方向无关，故AB错误；C．出现超载情况时，电梯停止运行，即K与A是分开的，K被电磁铁吸下，与B接触，从而使电铃发出声音，故C正确；D．超载时，压力增大，电磁铁的磁性变大，能把衔铁吸下，说明电路中的电流是变大的，即总电阻是减小的，所以压敏电阻的阻值随压力的增大而减小，故D错误。故选C。4、D【解析】【详解】A．由图知，电流从螺线管的右侧流入，利用安培定则，右手握住螺线管，四指指向电流的方向，大拇指指向电磁铁的右端为N极，故A错误；B．滑片P向右滑动过程中，滑动变阻器连入电路中的电阻变大，则电路中的电流变小，通电螺线管的磁性减弱。故B错误；CD．由左图可知，滑动变阻器的滑片P向左滑动过程中接入电路中电阻变小，根据欧姆定律可知，电路中的电流变大。电磁铁磁性的强弱与线圈匝数和通过的电流有关，且匝数不变，通过的电流越大，磁性越强。则此时电磁铁的磁性变强。由右图可知，巨磁电阻处于磁场越强的位置其电阻越小，那么此时巨磁电阻的阻值变小，巨磁电阻和灯泡并联，所以灯泡的亮度不变。根据欧姆定律可知，通过巨磁电阻所在电路的电流变大，灯泡所在支路的电流不变，那么干路中的电流变大，而电流表测干路的电流，所以电流表的示数变大。故C错误，D正确。故选D。5、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。6、B【解析】【分析】【详解】A．手压电筒，按压手柄，塑料齿轮带动线圈内磁性飞轮高速旋转，使灯泡发光，是电磁感应现象，A图中，通电导线周围小磁针发生偏转，说明通电导线周围存在磁场，不可以反映手压电筒工作原理，故A不符合题意；B．B图中，导体棒在磁场中做切割磁感线运动，电表指针发生偏转，是电磁感应现象，可以反映手压电筒工作原理，故B符合题意；C．C图中，闭合开关后，导体棒运动，说明通电导线在磁场中会受到力的作用，不可以反映手压电筒工作原理，故C不符合题意；D．D图中，套有线圈的铁钉可以吸引大头针，说明电流的磁效应，不可以反映手压电筒工作原理，故D不符合题意。故选B。7、D【解析】【分析】【详解】AB．电流通过螺线管的右端流入，左端流出，由安培定则可知螺线管的左端是N极，在磁体的外部，磁感线从N极指向S极，所以通电螺线管外M点的磁场方向向右，故AB错误；C．向右移动滑片P，连入电路的电阻增大，由可知，通过螺线管的电流减小，电磁铁的磁性减弱，故C错误；D．通电螺线管的左端是N极，根据异名磁极相互吸引可知，小磁针的S极应靠近螺线管的左端，则小磁针的N极向左转动，小磁针会逆时针旋转，故小磁针静止时，其N极的指向向左，故D正确。故选D。8、B【解析】【详解】A．燃料的热值是燃料本身的一种属性，与燃料的质量无关，故一瓶煤油燃烧一半前后，其热值不变，故A正确，不符合题意；B．物质的比热容是物质的一种属性，与物质的状态有关，冰熔化成水后，状态发生改变，故其比热容也发生改变，故B错误，符合题意；C．磁体具有指向性，转动地球表面A点磁针，小磁针静止时，其N极总是指向地理北极，故C正确，不符合题意；D．教室里各日光灯之间是并联接入电路，互不影响，熄灭其中一盏，另一盏亮度不变，故D正确，不符合题意。故选B。9、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。10、A【解析】【详解】A．磁体周围存在磁场，磁场是真实存在的，故A正确，B．为方便、形象地描述磁场引入磁感线，磁感线并不存在，故B错误；C．磁体具有吸引铁钴镍的性质，毛皮摩擦过的橡胶棒带负电荷，不是磁体，故C错误；D．小磁针S极在磁场中某点所受磁力的方向跟该点的磁场方向相反，小磁针N极在磁场中某点所受磁力的方向跟该点的磁场方向相同，故D错误。故选A。二、填空题1、手电筒【详解】[1]手电筒是闭合开关，电源电压使电路产生电流使灯泡发光的，故可以在月球上使用，月球上无大气，也就没有气压，故气压计无法工作，指南针是利用磁场工作的，而月球无磁场，所以指南针不能使用，铃声的传播需要介质，但月球没有空气，所以电铃不能使用。2、外电磁感应原理反射定律重力势动【详解】[1]用手机扫描二维码时，成倒立、缩小的实像，故物距大于二倍焦距，即二维码在距手机镜头两倍焦距以外成像。[2]发电机的工作原理为磁生电，即电磁感应原理。[3]当光照到自行车的红色尾灯上时，经过反射可以提醒司机注意，即利用了光的反射原理。[4][5]下坡自由滑行时，速度变大，故动能变大，距离地面的高度降低，故重力势能变小，即重力势能转化为动能。[6]由光的反射定律可知，反射角等于入射角，光路图如下图所示：

[7]共享单车刹车时，手对车闸施加一个向下的力F1，即为动力，车闸产生的力F2为阻力，由力臂的定义可知，过支点分别作力F1和F2的垂线段，即为对应的动力臂l1和阻力臂l2，如下图所示：

3、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。4、电机械【详解】[1][2]电动机通电后高速转动，电流做功，电能转化为机械能。5、S北电流【详解】[1]磁勺的勺柄指南，根据地理的南极是地磁的N极，异名磁极相互吸引，因此勺柄为该磁体S极。[2]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，静止时指南针指向磁体的S极，即地磁场的北极。[3]指南针放在通电导线附近发生了轻微偏转，说明指南针受到磁场作用，说明通电导体周围存在磁场，也就是电流周围存在磁场。6、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。7、运动分子在永不停息地做无规则电能转化为机械能【详解】[1]平衡车匀速直线运动时，路边的树木与平衡车之间的位置不断发生变化，即以平衡车为参照物，路边的树木是运动的。[2]春夏季节在街头骑行时，能闻到阵阵花香，是花的芳香分子扩散到空气中，是扩散现象，表明分子在永不停息地做无规则。[3]平衡车行驶时，平衡车的电动机主要将电能转化为机械能。8、电扬声器【详解】[1][2]电动机的工作原理是通电导体在磁场中受到力的作用，工作时将电能转化为机械能；与电动机工作原理相同的有扬声器等。9、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。10、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。三、计算题1、(1)2.5A；(2)；(3)70Ω；(4)150°C【解析】【详解】(1)根据计算工作电路中电热丝R0工作时的电流为(2)工作电路工作5min产生的热量为(3)如果恒温箱的温度设定为60°C，由图乙知，此时热敏电阻的阻值为80Ω，则由可得控制电路的总电阻为则电阻箱R1的阻值为(4)因为电磁继电器的吸合电流一定，吸合时总电阻一定，所以当电阻箱的电阻最大时，热敏电阻的阻值最小，此时设定温度最高,可得热敏电阻最小为由图乙得，热敏电阻为30Ω时，设定最高温度为150°C。答：(1)工作电路中电热丝R0工作时的电流是2.5A；(2)电热丝R0工作5min产生的热量是；(3)如果恒温箱的温度设定为60°C，则电阻箱R1应取阻值70Ω；(4)该恒温箱可设定的最高温度是150°C。2、（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用、焦耳定律公式的运用、串联电路的特点等．题目的难点在于对题意的理解，尤其是对其工作过程中，温度与热敏电阻的关系，以及与电路的变化之间的联系等，具有一定的综合性，计算容易，但理清思路较难．3、在虚线框内并联接入一个24.4kΩ的电阻才能使控制电路正常工作．【解析】【详解】由图1知道，当照度等于0.91x时，电阻为20kΩ，则通过光敏电阻的电流是：I