考点攻克人教版九年级《电与磁》专题攻克试卷（含答案解析）

人教版九年级《电与磁》专题攻克考试时间：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、小冬学习磁学知识后，想硏究橄榄形磁体周围的磁场分布情况，做了如图所示的实验，其中图乙是小磁针（黑色为N极）静止时的指向，图丙是铁屑静止时的分布．图中能正确用磁感线描述以上实验现象的是（）A． B． C． D．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、在一次课外实验活动中，一颗铁质的小螺丝钉掉入细小狭长的小洞中（如图）。小科设计了以下四种方案，其中不能取出小螺丝钉的是（）A． B． C． D．4、POS刷卡机的广泛应用给人们的生活带来了便利，POS机的刷卡位置有一个绕有线圈的小铁环制成的检测头（如图所示），在使用时，将带有磁条的信用卡在POS机指定位置刷一下，检测头的线圈中就会产生变化的电流，POS机便可读出磁条上的信息，图中能反映POS刷卡机读出信息原理的是（）A． B．C． D．5、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6、下列设备，利用电磁继电器工作的是（）A．电磁起重机 B．直流电铃C．动圈式话简 D．水位自动报警器7、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8、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9、在下图的四个实验装置中，能说明电动机工作原理的是（）A． B．C． D．10、通过实验研究得出导体中的电流与电压的关系的科学家是（）A．安培 B．伏特 C．伽利略 D．欧姆第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”）。

2、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”）。3、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）4、硫化镉（CdS）晶体是一种光敏材料，其电阻随光照强度增大而减小。如图所示，用它和继电器组成自动控制电路来控制路灯，白天灯熄，夜晚灯亮。（1）硫化镉晶体主要是由______（选填“导体”或“半导体”）材料制成的。给路灯供电的电源应接在______（选填“ab”或“bc”）两端；（2）图示路灯是额定电压为220V、额定功率为8.8W的LED灯泡，与普通白炽灯相比，该灯与额定功率为55W的白炽灯亮度相同，则这个LED灯正常发光相同时间时与白炽灯相比可以节约______%的电能；（3）夏天夜幕降临晚些，为了更能节约能源，缩短灯泡照明，应将电阻R______（选填“调大”或“调小”）些。

5、如图是小敏探究通电螺线管外部的磁场分布的实验装置（小磁针黑端为N极）。（1）闭合开关，小磁针将___________（选填“顺时针”或“逆时针”）转动；（2）在通电螺线管四周不同位置摆放多枚小磁针后，小敏发现通电螺线管外部的磁场与________磁体的磁场相似。（3）若小敏想增强通电螺线管的磁场，可以采取的措施是_________。（只填一种，合理即可）6、物理学发展过程中，有三位里程碑式的巨人为同学们指明了学习的方向。请你写出一位物理学家的名字：___________；他在物理学中的主要成就是：___________。7、科学探究的过程通常有以下几个步骤：①提出问题（或猜想）；②实验探究；③分析归纳；④得出结论。为了验证“铅球”是否由铁制作，某同学用磁铁吸了一下“铅球”。“吸一下”这一过程属于科学探究中的_________（选填序号）。8、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。9、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______。

10、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________。三、计算题（5小题，每小题6分，共计30分）1、一位设计师设计了一种“重力灯”。无论你在地球哪一个角落，无论当地的天气如何，它都可以实现照明。如图甲是这种“重力灯”的结构简化图，当重物下落时拉动绳子，转轴转动时，小灯泡就可以发光。重复以上操作，可以实现长时间照明。现挂上一个质量为25kg的重物，该重物恰好可以缓慢匀速下落。在重物下落高度为2.4m的过程中，就可以供一个标有“3.6V1W”字样的LED灯持续正常发光4min。（g取10N/kg）（1）甲图虚线框内一定有___________，它的工作原理是___________；（2）求重物下落时，重力做功的功率；()（3）求重物在一次下落过程中，甲图装置能量转化的效率；()（4）取下灯泡，将甲图装置的两个输出端接入乙图中的a、b两个接线柱进行实验（设该装置在短时间实验过程中可以稳定输出3.6V电压）；R0为标有“5Ω0.3A”的定值电阻，滑动变阻器R1标有“50Ω1A”，电流表选择量程为0~0.6A，电压表选择量程为0~3V；为了保证电路安全，求滑动变阻器接入电路的阻值变化范围。()2、如图所示电路，是某学校楼道自动控制照明系统，已知控制电路电源电压U=4.5V，电磁继电器线圈电阻R1=5Ω，滑动变阻器R2最大阻值25Ω．R3是一光敏电阻，其阻值随“光照度E”的增大而减小，且成反比，其具体关系如下表所示（光照度E的单位是：勒克斯，符号Lx；光越强，光照度越大）．当线圈中电流减小至I0=90mA时，电磁继电器衔铁被弹簧拉起，启动照明系统，利用该装置可以实现当光照度低至某一设定值E0时，照明系统内照明灯自动工作．（1）根据表格中数据写出光敏电阻的阻值R3与光照度E的函数关系式．（2）闭合开关，把滑片移到最右端（b端），求照明系统启动时的光照度E0是多少？如果光照度E为2Lx时并保持1min不变，这段时间内R2消耗的电能是多少？3、如图电磁继电器和热敏电阻R1等组成了恒温箱控制电路，R1处于恒温箱内．电源电压U＝6V，继电器线圈的电阻可不计．如图为热敏电阻的R1﹣t图象，且已知在50～150℃范围内，热敏电阻的阻值随温度的变化规律是：R1×t＝k（常数）；电阻R2是可变电阻．当线圈中的电流达到20mA时，继电器的衔铁被吸合．已知此时可变电阻R2＝225Ω，恒温箱保持60℃恒温．图中的“交流电源”是恒温箱加热器的电源，它的额定功率是1500W．（1）60℃时，热敏电阻R1的阻值是多少？（2）应该把恒温箱的加热器接在A、B端还是C、D端？（3）根据统计，正常情况下，温度控制箱内的加热器，每天加热50次，每次加热10min，恒温箱每天消耗电能多少kW•h？（4）如果要使恒温箱内的温度保持100℃，可变电阻R2的阻值应调为多少？4、小华组装了一台直流电动机模型，她将电动机模型接入如图（a）所示的电路中，已知电源电压U=3V，并保持不变，线圈电阻R=1．5Ω，接通电路后，电动机正常转动，电流表读数I=0．8A，已知电动机正常工作时的能量转化关系如图（b）所示，摩擦不计，求：（1）电动机正常转动1min消耗的电能W和线圈产生的热量Q．（2）电动机输出的机械功率P．（3）电动机能量转换效率η．5、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=200欧，压敏电阻R2的阻值随压力F大小变化如图乙所示，电梯底架自重和电磁铁线圈的阻值都忽略不计.（1）若电梯在20秒内将一位重600牛的乘客匀速提升l5米，求电梯对乘客做功的功率.（2）当电磁铁线圈电流达到20毫安时:衔铁刚好被吸住.若该电梯厢内站立总质量为1000千克的乘客时，试通过计算说明电梯是否超载(g=10N/kg).（3）若R1换成50Ω，电梯厢内站立总重力为多少正好超载．-参考答案-一、单选题1、C【解析】【详解】小磁针静止时N极所指方向为该点的磁场方向，由此可知该磁体周围的磁感线方向是水平环形顺时针方向，故ABD不符合题意，C符合题意。故选C。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、D【解析】【详解】A．细线下端的磁体靠近小螺丝钉时，会吸引铁质小螺丝钉，从而取出小螺丝钉，故A不符合题意；B．磁体能够吸引铁、钴、镍，磁体吸引铁棒而成为一个整体，靠近小螺丝钉时会吸引小螺丝钉，从而取出小螺丝钉，故B不符合题意；C．铁棒被磁体磁化后具有磁性，靠近小螺丝钉时会吸引小螺丝钉而取出小螺丝钉，故C不符合题意；D．磁体能够吸引铁、钴、镍，但不吸引铜，也不能磁化铜，所以不能取出小螺丝钉，故D符合题意。故选D。4、D【解析】【详解】POS刷卡机读出信息原理就是电磁感应现象。A．该图反映电流周围存在着磁场，故A不符合题意；B．该图电路中有电源，是通电导体在磁场中受力运动，故B不符合题意；C．该图电路中有电源，是通电线圈在磁场中受力运动，故C不符合题意；D．该图电路中没有电源，当闭合开关，闭合电路的一部分导体在磁场中进行切割磁感线运动时，导体中有感应电流产生，这是电磁感应，故D符合题意。故选D。5、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。6、D【解析】【分析】【详解】A．电磁起重机是利用电流磁效应工作的，只有一个电路，故A错误；B．电铃是利用电流磁效应工作的，只有一个电路，故B错误；C．如图的动圈式话，是利用电磁感应原理工作的，只有一个电路，故C错误；D．如图，由容器、左侧电源和电磁铁组成的是控制电路，由灯和右侧电源组成的是工作电路，这是一个电磁继电器来控制的工作电路，故D正确。故选D。7、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。8、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。9、B【解析】【详解】A．是电磁感应的实验图，属于发电机的工作原理图，故A不符合题意；B．电路中有电流，通电线圈或导体受到磁场力的作用而运动，是电动机的工作原理图，故B符合题意；C．是奥斯特实验图，小磁针指针偏转说明通电导体周围有磁场，故C不符合题意；D．是研究通电螺线管极性的判断方法，是安培定则原理图，故D不符合题意。故选B。10、D【解析】【详解】A．安培发现了安培定则，故A不符合题意；B．伏特发明了伏特电池，故B不符合题意；C．伽利略发明了温度计，故C不符合题意；D．欧姆发现了欧姆定律，即通过导体的电流与导体两端电压成正比，与导体的电阻成反比，故D符合题意。故选D。二、填空题1、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。2、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。3、【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4、半导体ab84调小【详解】（1）[1]硫化镉具有光敏性，所以控制电路中的硫化镉是半导体。[2]电源和路灯组成工作电路，当夜晚光照减小时，硫化镉的电阻增大，电磁铁磁性减弱，衔铁被弹簧拉起，ab组成通路，路灯工作，所以电源接在ab两端。（2）[3]设各种灯工作时间都是t，额定功率为8.8W的LED灯泡消耗的电能W1=P1t=8.8W×t额定功率为55W的白炽灯消耗的电能W2=P2t=55W×t节约电能为W3=W2-W1=55W×t-8.8W×t=46.2W×t额定功率为8.8W的LED灯泡正常发光相同时间时与白炽灯相比可以节约LED灯正常发光相同时间时与白炽灯相比，节约电能为(3)[4]控制电路的电阻减小，控制电路的电流增大，电磁铁的磁性增强，电磁铁吸引衔铁，切断工作电路，缩短灯泡照明时间，更能节约能源。5、逆时针条形增加线圈匝数【详解】[1]由图可知电流由螺线管右上方方流入，用右手握住螺线管，四指沿电流方向，则大拇指向左，故螺线管左端为N极，右端是S极；因同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，所以小磁针的S极将转向左侧，N极将转向右侧，即小磁针将逆时针转动。[2]在通电螺线管四周不同位置摆放多枚小磁针后，会发现这些小磁针的分布与条形磁体周围小磁针的分布类似，所以通电螺线管外部的磁场与条形磁体相似。[3]影响通电螺线管磁性的因素：电流的大小、线圈匝数的多少、有无铁芯。电流越大、线圈匝数越多、有铁芯，磁性越强。所以小敏可以通过增加线圈匝数来增强通电螺线管的磁场。6、法拉第发现了电磁感应现象【详解】[1][2]法拉第发现了电磁感应现象或牛顿总结了牛顿第一运动定律；焦耳发现了焦耳定律；奥斯特发现了通电导线周围有磁场等。7、②【详解】为了验证“铅球”是否由铁制作，用磁铁吸了一下“铅球”，根据磁铁具有吸引铁钴镍的性质便可知道“铅球”是否由铁制作。故“吸一下”这一过程属于科学探究中的实验探究。8、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。9、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：

10、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。三、计算题1、发电机电磁感应2.5W40%7~25Ω【解析】【分析】【详解】解：（1）[1][2]转轴转动时，小灯泡就可以发光，即产生了电能，所以甲图虚线框内一定有发电机；发电机的工作原理是闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，就会在导体中产生感应电流，即它的工作原理是电磁感应原理。（2）[3]这个质量为25kg的重物，它的重力它的重力是250N；重物下落高度为2.4m，则这个过程重力做的功重力做的功是600J；这个过程可以供一个标有“3.6V1W”字样的LED灯持续正常发光4min，也是说重物下落2.4m，消耗的时间是，根据可知，重力做功的功率重力做功的功率是2.5W。（3）[4]由[3]解析可知，重力做的功是600J，这是总功；这个过程中可以供一个标有“3.6V1W”字样的LED灯持续正常发光4min，正常发光，则灯的电功率是1W，时间是，那么根据可知，甲图装置所做的有用功甲图装置能量转化的效率甲图装置能量转化的效率是40%。（4）[5]观察题中的条件，R0为标有“5Ω0.3A”的定值电阻，即流过R0的电流最大只能是0.3A；滑动变阻器R1标有“50Ω1A”，即流过R1的电流最大只能是1A；电流表选择量程为0~0.6A，即流过电流表的电流最大只能是0.6A；由上述可知，三个电流值：0.3A、1A、0.6A，并且这个是串联电路，电流处处相等，那么电路中最大电流只能是0.3A，根据欧姆定律得解得，即R1最小阻值为7Ω；电压表选择量程为0~3V，则电压表的示数最大只能是3V，电压表并联在R1两端，则R1两端的最大电压是3V，根据串联电路的分压原理，电阻越大，分得的电压越大，则这时R1的电阻是最大的，根据可知解得，即R1最大阻值为25Ω；综上所述，为了保证电路安全，R1接入电路的阻值变化范围是7~25Ω。答：（1）甲图虚线框内一定有发电机，它的工作原理是电磁感应；（2）重物下落时，重力做功的功率是2.5W；（3）重物在一次下落过程中，甲图装置能量转化的效率是40%；（4）为了保证电路安全，滑动变阻器接入电路的阻值变化范围是7~25Ω。2、（1）；（2）1.5lx；15J【解析】【详解】（1）由表格数据可知，光照度与光敏电阻R3阻值的乘积：E×R3=0.5lx×60Ω=1lx×30Ω=1.5lx×20Ω=2lx×15Ω=2.5lx×12Ω=3lx×10Ω=30lxΩ，即；（2）闭合开关S，将滑片P移至b端，变阻器接入电路中的电阻最大，由题可知，当线圈中电流减小至时，电磁继电器衔铁被弹簧拉起，启动照明系统，所以，电路中的总电阻：；根据串联电路中总电阻等于各分电阻之和，得R3的阻值：，由表格数据可知，当R3=20Ω时，E0的值为1.5lx；如果光照度E为2Lx时并保持1min不变，由表格知当E=2Lx时，此时光敏电阻的阻值：R3′=15Ω；此时控制电路总电阻为：此时控制电路电流为：；根据得R2消耗的电能是：．【点睛】重点是欧姆定律和电功率的相关计算，注意熟练应用串联电路的电压和电流、电阻特点，都是电路的最基本规律，要能熟练掌握和应用，纯电阻电路中，消耗的电能等于电流产生的热量，所以最后一问中可以根据来计算消耗的电能，3、（1）75Ω；（2）A、B端；（3）12.5kW•h．（4）255Ω．【解析】【详解】（1）由题可知，恒温箱保持60℃时，可变电阻R2＝225Ω，电流是20mA＝0.02A，电源电压为6V，则根据欧姆定律可得控制电路的总电阻：；由电阻的串联可得，60℃时热敏电阻R1的阻值：R1＝R﹣R2＝300Ω﹣225Ω＝75Ω；（2）由如图可知，热敏电阻R1的阻值随温度的升高而减小，可见温度越高，控制电路中的电流越大，当电流达到20mA时，继电器的衔铁被吸合，加热电路应当断