考点攻克人教版九年级《电与磁》专题测评试题（解析版）

人教版九年级《电与磁》专题测评考试时间：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、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2、科技小组示了一个“隔板推物”的节日，其原理如图所示：甲、乙两线圈分别悬挂在两个蹄形磁铁的磁场中，两线圈通过导线连接构成一个闭合电路，用手推动甲线圈摆动时，乙线圈会随之摆动，对于这个过程，下列说法正确的是（）A．甲线圈相当于电源，乙线圈相当于用电器B．推动甲线圈摆动时电能转化为机械能C．乙线圈随之摆动是电磁感应现象D．甲线圈摆动是因为通电导线在磁场中受力作用3、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4、第一位揭示电与磁联系的物理学家是（）A．法拉第 B．伽利略 C．奥斯特 D．牛顿5、为了判断一根铁棒是否具有磁性，小明进行了如下四个实验，根据实验现象不能确定该铁棒一定有磁性的是（）A．悬挂的铁棒转动起来后静止时指向南北B．将铁棒一端靠近小磁针，相互排斥C．将铁棒一端靠近大头针，大头针被吸引D．水平移动铁棒，测力计示数有变化6、我国航母舰载机起飞，将使用电磁弹射器。电磁弹射器的弹射车与飞机前轮连接，并处于强磁场中，当弹射车内的导体通以强电流时，舰载机受到强大的推力而快速起飞。下列设备的工作原理与电磁弹射器的工作原理相同的是（）A．电铃 B．电磁起重机 C．动圈式扬声器 D．动圈式话筒7、如图所示，关于电与磁的说法，正确的是（）A．甲图开关闭合后，位于螺线管右侧的小磁针将顺时针旋90°B．乙图中实验可以探究电磁铁的磁性强弱与电流大小的关系C．丙图扬声器是利用了电磁感应原理D．丁图动圈式话筒的工作原理与电动机的工作原理相同8、位于济南市钢城区的棋山国家森林公园，自然风景优美，有“山中一日，人间百年”的美丽传说。如图是公园中新建的登山索道，为游客一年四季随时上山游览棋山美景提供了便利。登山索道的运行靠电力驱动，其动力装置的工作原理是下图实验中的（）A． B． C．D．9、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10、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．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，物理学家罗兰曾经做过一个实验，在圆形橡胶盘上注入某种电荷，当橡胶盘沿中心轴高速旋转时，圆盘上方原来静止的小磁针转动了。这个实验现象说明______；请你推断橡胶盘高速旋转时电荷有没有受到小磁针的力：______（选填“有”或“没有”）。2、如图所示，闭合开关S，通电螺旋管右侧的小磁针静止时，小磁针的N极指向左，则电源的右端为___________极。若使通电螺线管的磁性增强，滑动变阻器额滑片P应向___________端移动。3、奥斯特实验表明，通电导体周围存在________。电动机通电后会转动，是由于磁场对通电导体具有___________的作用。4、如图所示是某实验小组设计的探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”实验电路图。在实验时，通过吸引大头针的_________反映电磁铁磁性强弱，此实验电路探究的是“电磁铁磁性强弱与___________的关系”。5、磁体周围存在着___________。磁场是有方向的，小磁针在磁场中静止时___________极所指方向，就是该点的磁场方向。6、螺线管通电后，小磁针静止时的指向如题图所示，则通电螺线管右端为______极，电源的______端为正极。7、罗盘（指南针）为我国古代四大发明之一，如图所示为我国早期的指南针——司南。司南静止时，它的长柄指向_________（选填“北方”或“南方”）。指南针之所以能指南，是因为地球周围存在着磁场——地磁场，地磁场的N极在地理位置的_________（选填“北极”或“南极”）附近。

8、（1）如图甲所示的电能表示数为_______度。（2）如图乙是一个条形磁体及周围铁屑的分布情况，以及两个可自由转动的小磁针静止时的指向。请在图中小磁针左端的空白处填写小磁针左端的磁极名称（选填“N”或“S”）_____。

9、法国科学家阿尔贝•费尔和德国科学家彼得•格林贝尔由于发现巨磁电阻（GMR）效应，荣获了2007年诺贝尔物理学奖。这一发现大大提高了磁、电之间信号转换的灵敏度。如图是说明巨磁电阻特性原理的示意图：（1）闭合开关S2，指示灯不亮，再闭合开关S1，指示灯发光，由此可知：巨磁电阻的大小与___________有关；（2）若滑片P向左移动，电磁铁的磁场___________（填“增强”、“减弱”）。（3）若滑片P向左移动，观察到指示灯变得更亮，由此实验可得出结论：___________。10、我国已成为世界上高铁发展最快，技术最先进的国家之一、在节能技术上，高铁动车组采用了再生制动方式：动车到站前先停止供电，动车会继续向前运行一段距离后才停下来，在此过程中，电机线圈随车轮在磁场中做切割磁感线运动产生___________电流，将___________能转化为电能。三、计算题（5小题，每小题6分，共计30分）1、如图所示，这是物理兴趣小组设计的汽车转向指示灯电路模型，指示灯的规格均为“6V0.5A”，R0为6Ω的定值电阻，电磁铁线圈及衔铁的阻值忽略不计，电源电压为6V；根据要求回答下列问题：（1）当汽车正常直行时，转向开关应处于什么位置；（2）请你解释一下当汽车左转弯时，左转指示灯会较暗、较亮交替闪烁的工作原理；（3）当左转弯时，指示灯发光较暗时它两端的电压为多少。2、一个有加热和保温两种状态的微型电热水器，内部简化电路如图所示，它由控制电路和工作电路两部分组成，其中R0为热敏电阻，它的阻值随温度的升高而减小，开关S0和S都闭合时，电热水器开始加热，当电热水器中水的温度达到50℃时，电磁铁才会把衔铁吸下，使B、C两个触点接通，电热水器处于保温状态．已知R1＝44Ω，R2＝2156Ω．求：(1)将电热水器水箱中2.2kg的水从15℃加热到45℃，水吸收的热量【c水＝4.2×103J/（kg•℃）】(2)电热水器处于加热状态时工作电路的功率．(3)将2.2kg的水从15℃加热到45℃，需要通电5min，电热水器的加热效率为多少？(4)当温度达到50℃后，通电10min，R2产生的热量．3、有一种电加热恒温箱，工作原理如图1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2所示。（1）求电热丝工作时的功率和在10min内产生的热量；（2）如果恒温箱的温度设定为50℃，求电阻箱R0应接入电路的阻值；（3）若要提高恒温箱的设定温度，电阻箱R0接入电路的阻值应调大还是调小？简要说明理由。4、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？5、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．她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，为滑动变阻器，R为可变电阻，电磁铁整个线圈的电阻，加热器的电阻．当控制电路的电流时，电磁继电器的衔铁被吸引；当控制电路的电流时，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，工作电路的电流为多少？（2）如果当滑动变阻器的电阻时，可变电阻时，衔铁恰好被拉起，控制电路的电源电压是多少？那么，当衔铁恰好被吸引时，滑动变阻器与可变电阻之和的最小电阻的阻值是多少？-参考答案-一、单选题1、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。2、A【解析】【分析】【详解】AB．甲、乙两线圈分别悬挂在两个蹄形磁铁的磁场中，两线圈通过导线连接构成一个闭合电路。推动甲线圈摆动的过程做切割磁感线运动，闭合的电路中有感应电流产生，是发电机的工作原理，所以甲线圈相当于电源，工作时将机械能转化为电能，故A正确，B错误；CD．乙线圈中有电流通过时，根据通电导体在磁场中受力运动，将电能转化为机械能，所以乙线圈相当于用电器，甲线圈摆动是因为通电导线是因为收到外力的作用，故CD错误。故选A。3、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。4、C【解析】【详解】A．法拉第发现了电磁感应现象，不是一位揭示电与磁联系的物理学家，故A不符合题意；B．伽利略是最早提出力不是维持物体运动的原因的物理学家，故B不符合题意；C．奥斯特发现了通电导体周围存在磁场，是第一个揭示电与磁联系的物理学家，故C符合题意；D．牛顿提出了牛顿三大定律，是经典力学的奠基人，故D不符合题意。故选C。5、A【解析】【详解】A．只有悬挂起来的铁棒自然静止时总是指向南北，才可以判断铁棒具有磁性，故A符合题意；B．因为同名磁极相互排斥，当将铁棒的一端靠近小磁针若相互排斥，则可以断定铁棒具有磁性，故B不符合题意；C．因为磁体具有吸铁性，当铁棒能够吸引大头针时说明铁棒具有磁性，故C不符合题意；D．由于磁体能够吸引铁质物质，当水平移动铁棒，测力计示数有变化，说明铁棒两端和中间部分有磁性强弱变化，故说明铁棒是磁体，故D不符合题意。故选A。6、C【解析】【详解】由题意可知，电磁弹射器的弹射车与飞机前轮连接，并处于强磁场中，当弹射车内的导体通以强电流时，即可受到强大的推力，由此可知其原理是通电导体在磁场中受力而运动。A．电电铃的主要部件是电磁铁，利用电流的磁效应工作的，故A不符合题意；B．电磁起重机的主要部件是电磁铁，是利用电流的磁效应工作的，故B不符合题意；C．扬声器是将电信号转化成声信号，即其内部有磁铁和线圈，当线圈中通过变化的电流时，该线圈会在磁场中受力而有规律的振动，进而产生声音，故是利用通电导线在磁场中受力的作用的原理工作的，故C符合题意；D．动圈式话筒工作时，声信号转化为电信号，是利用电磁感应的原理制成的，故D不符合题意。故选C。7、B【解析】【详解】A．由安培定则可知，闭合开关后，通电螺线管的右侧为N极，根据电荷间的相互作用规律可知，位于螺线管右侧的小磁针将逆时针旋90°，故A错误；B．乙图中的电路是串联电路，通过调节滑动变阻器可以改变电路中的电流，所以该实验可以探究电磁铁的磁性强弱与电流大小的关系，故B正确；C．丙图扬声器是利用了通电导体在磁场中会受到力的作用，故C错误；D．动圈式话筒的工作原理是电磁感应原理，电动机的工作原理是通电线圈在磁场中会受到力的作用，故D错误。故选B。8、B【解析】【分析】【详解】登山索道的运行靠电力驱动，故是电能转化机械能，为电动机。A．图为奥斯特实验，说明通电导线周围存在磁场，能使小磁针发生偏转，故A不符合题意；B．通电导线在磁场中受力运动，为电动机的工作原理，故B符合题意；C．司南是中国的四大发明之一，是现代所用指南针的始祖，它是根据同名磁极相互排斥、异名磁极相互吸引工作的，故C不符合题意；D．闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时产生感应电流的现象，是电磁感应现象，为发电机的工作原理，故D不符合题意。故选B。9、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。10、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。二、填空题1、电荷定向移动形成电流、电流的周围存在磁场、电生磁、小磁针受磁场的作用、小磁针受到磁力的作用、电与磁之间有联系等有【详解】[1]高速旋转时，橡胶盘中的电荷形成了定向移动，即在橡胶盘中形成了电流，而电流周围存在磁场，于是小磁针转动起来。[2]小磁针受到电荷形成电流的周围磁场的力的作用开始旋转，因为力的作用是相互的，所以，小磁针对电荷也有力的作用。2、正右【详解】[1]小磁针静止时N极向左，则由磁极间的相互作用可知，通电螺线管右端为S极，则左端为N极，根据安培定则可以判断电源的右端为正极，左端为负极。[2]为使通电螺线管的磁性增强，需增大电路中电流，由欧姆定律可知要减小电路中电阻，故滑片向右移动。3、磁场力【详解】[1]奥斯特实验证明了电流的周围存在磁场，即电流的磁效应。[2]电动机是利用通电导体在磁场中受力而运动的原理制成的。4、多少/数目电流大小【详解】[1]电磁铁的磁性强弱无法直接观察到，故可以通过电磁铁吸引大头针的多少反映出来，这种研究问题的方法为转换法。[2]线圈匝数一定的情况下，调节滑动变阻器滑片的位置，使电路中的电流增大或减小，发现铁钉能吸引大头针的个数增多或减少，说明铁钉的磁性增加或减弱，因此实验电路探究问题是电磁铁磁性强弱与电流的关系。5、磁场北【详解】[1][2]磁体周围存在一种看不见、摸不着的物质，叫做磁场；物理学规定小磁针在磁场中静止时其北极所指的方向为该点的磁场方向。6、N右【详解】[1][2]由题图可知，小磁针左端为N极，由异名磁极相互吸引可判断出通电螺线管左侧是S极，右侧为N极；利用安培定则可知电流从螺线管的右端流入，左端流出，判断出电源右侧为正极，左侧为负极。7、南方南极【详解】[1]中国是世界上最早研究磁现象的国家，制成了指方向的仪器司南，它是用天然磁石磨制成的勺子，实际上就是一块磁铁，静止时其勺柄指向南方，即指南的南极用S表示。[2]地球周围存在着磁场，地磁场的N极在地理位置的南极附近，指南针指示南北是因为指南针受到地磁场的作用。8、1962.0#1962S，N【详解】（1）[1]电能表五位数中，最后一位是小数位，故读数为1962.0度。（2）[2]根据磁场的相互作用，即同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，磁体的左端是N极，故中间的小磁针的左端是S极，而乙图中靠近S极的小磁针，因为异名磁极相互吸引，故小磁针的左端是N极。9、磁场强弱增强磁场越强巨磁电阻阻值越小【详解】（1）[1]闭合开关S2，指示灯不亮，说明巨磁电阻阻值很大，再闭合开关S1，指示灯发光，说明巨磁电阻变小，由此可知，巨磁电阻的大小与磁场强弱有关。（2）[2]若滑片P向左移动，电路中的电流增大，电磁铁的磁性增强，观察到指示灯变得更亮，说明电路中的电流明显增强。（3）[3]由欧姆定律知道，电路中GMR的阻值显著减小。由此实验可得出结论：磁场越强巨磁电阻的阻值越小。10、感应机械/动【详解】[1][2]合电路中的部分导体在切割磁感线时，会在闭合回路中产生感应电流，这就是电磁感应现象。电机线圈转动中由于切割磁感线而在线圈中产生了感应电流，将列车的机械能（动能）转化为了电能。三、计算题1、（1）1和2；（2）当转向开关与触点4和5刚接通时，电磁铁中有电流通过，左转指示灯发光较暗，接着衔铁被吸下，触点A与B接通，电磁铁和电阻R0被短路，左转指示灯发光较亮，此时由于电磁铁中没有电流通过，衔铁被弹簧拉上去，触点A与B分离，电磁铁中又有电流通过，随后电磁铁又将衔铁吸下，如此循环，左转指示灯会较暗、较亮交替闪烁；（3）4V【解析】【分析】【详解】解：（1）汽车正常直行时，左转指示灯和右转指示灯均不亮，电路处于断开状态，所以转向开关应处于1和2的位置。（2）当转向开关与触点4和5刚接通时，电磁铁中有电流通过，左转指示灯发光较暗，接着衔铁被吸下，触点A与B接通，电磁铁和电阻R0被短路，左转指示灯发光较亮，此时由于电磁铁中没有电流通过，衔铁被弹簧拉上去，触点A与B分离，电磁铁中又有电流通过，随后电磁铁又将衔铁吸下，如此循环，左转指示灯会较暗、较亮交替闪烁。（3）指示灯的规格均为“6V0.5A”，由可得，指示灯的电阻为当左转弯时，指示灯发光较暗时，左转指示灯和R0串联，电路中的总电阻为因为电磁铁线圈阻值不计，电路中电流为指示灯发光较暗时它两端的电压为答：（1）开关应处于1和2的位置；（2）当转向开关与触点4和5刚接通时，电磁铁中有电流通过，左转指示灯发光较暗，接着衔铁被吸下，触点A与B接通，电磁铁和电阻R0被短路，左转指示灯发光较亮，此时由于电磁铁中没有电流通过，衔铁被弹簧拉上去，触点A与B分离，电磁铁中又有电流通过，随后电磁铁又将衔铁吸下，如此循环，左转指示灯会较暗、较亮交替闪烁；（3）当左转弯时，指示灯发光较暗时它两端的电压为4V。2、(1)2.772×105J；(2)1100W；(3)84%；(4)12936J【解析】【详解】(1)水吸收的热量：Q吸＝cm（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg•℃）×2.2kg×（45℃﹣15℃）＝2.772×105J；(2)由题意可知，开关S0和S都闭合时，B触点与A接通，电热水器处于保温状态，则电热水器处于加热状态时工作电路的功率：P加热＝=1100W；(3)将2.2kg的水从15℃加热到45℃时，水吸收的热量为2.772×105J，由P＝可得，通电5min内消耗的电能：W＝Pt′＝1100W×5×60s＝3.3×105J，电热水器的加热效率：η＝×100%＝×100%＝84%；(4)当温度达到50℃后，电磁铁会把衔铁吸下，B触点与C接通，R1与R2串联，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，工作电路的电流：I＝＝0.1A，则通电10min内R2产生的热量：Q2＝I2R2t＝（0.1A）2×2156Ω×10×60s＝12936J．答：(1)将电热水器水箱中2.2kg的水从15℃加热到45℃，水吸收的热量为2.772×105J；(2)电热水器处于加热状态时工作电路的功率为1100W；(3)将2.2kg的水从15℃加热到45℃，需要通电5min，电热水器的加热效率为84%；(4)当温度达到50℃后，通电10min，R2产生的热量为12936J．3、(1)1100W，6.6×105J；(2)50Ω；(3)R0的阻值必须调大【解析】【详解】解：(1)电热丝工作时的功率电热丝在10min内产生的热量Q=Pt=1100W×10×60s=6.6×105J(2)由图2知，当温度为50℃时，热敏电阻的阻值R1=100Ω此时衔铁应吸合，切断工作电路，那么控制电路中的电流为I=60mA=0.06A控制电路中的总电阻电阻箱接入电路的阻值R0=R总-R1=150Ω-100Ω=50Ω(3)若要使恒温箱的设定温度高于50℃，由图2知道，热敏电阻的