综合解析人教版九年级《电与磁》同步测试试卷（详解版）

人教版九年级《电与磁》同步测试考试时间：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、如图是直流电铃的原理图。关于电铃工作时的说法不正确的是（）A．电流通过电磁铁时，电磁铁有磁性且A端为N极B．电磁铁吸引衔铁，使电路断开C．小锤击打铃碗发出声音，是由于铃碗发生了振动D．小锤击打铃碗时，电磁铁仍具有磁性2、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3、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4、如图所示的实验装置中，能说明电动机工作原理的是（）A． B．C． D．5、下列电器设备不是利用磁场对电流的作用来工作的是（）A．电风扇 B．麦克风 C．扬声器 D．电动机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、我国的无人机技术处于世界一流水平。如图所示，我国自主研发的某款无人机正在匀速上升，下列判断正确的是（）A．无人机的重力不做功 B．无人机的机械能不断增大C．地面景物在摄像头中成缩小的虚像 D．无人机电动机的工作原理是电磁感应8、下列说法中正确的是（）A．磁感线是磁场中真实存在的一些曲线，还可以通过实验来模拟B．磁体周围的磁感线从磁体的N极出来，回到磁体的S极，构成闭合曲线C．磁感线上某一点的切线方向与放在该点的小磁针静止时南极所指的方向相同D．磁感线分布越密的地方，其磁场越弱9、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10、关于电路的相关知识中说法正确的是（）A．物理学规定只有正电荷定向移动才能形成电流B．吊灯、教室空调、电视机、发电机和电动机都是用电器C．如果导体两端的电压为零，导体的电阻也为零D．干木条、陶瓷、油和自行车轮胎都是绝缘体第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、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。2、现有三根金属棒：一根铁棒、一根铜棒、一根磁棒，从外表难以区分，请你想办法加以辨别。磁棒的辨别：将三根金属棒用细线系好，悬挂起来，使其转动，静止时，根据指示的方向可以确定出磁棒。原理：磁体受______作用，静止时指向______（选填“南北”或“东西”）方向。铜棒的辨别：______。原理：磁体具有______性，可以吸引钢铁类物质。3、实际生活中的大型发电机由于电压很高，电流很强，一般都采用______不动，______旋转的方式来发电，而且磁场是用电磁铁代替的。4、①如图甲所示，小球A静止在木块上，将钢球B从高为h的位置由静止释放，与木块发生碰撞。钢球B下落过程中动能___________（选填“增大”、“不变”或“减小”）；木块被撞出后，小球A由于具有___________没有随木块一起运动。②如图乙所示，从管子上端吹入少量气体，使瓶内气体压强大于大气压，水沿玻璃管上升到瓶口以上。拿着它从山下到山顶，玻璃管内水柱高度将___________。③如图丙，闭合开关，此时条形磁铁受到地面对它的摩擦力向___________。若将滑动变阻器滑片P向下移动，条形磁铁受到的摩擦力将会___________（整个过程中条形磁铁始终不动）

5、在市区沂蒙路“BRT”快速公交车道建设工程中为了保障各施工点的用电，使用了由柴油机和发电机组合而成的小型发电机组，如图所示。柴油机把燃料燃烧释放的内能转化为______能，提供动力带动发电机发电，其发电原理是______。6、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。7、如图是一种“闯红灯违规证据抓拍模拟器”的工作原理图，光控开关接收到红光时会自动闭合，压敏电阻受到压力时其阻值会变小。当红灯亮后，且车辆压到压敏电阻上时，电磁铁的磁性因电路中电流的______（填“增大”或“减小”）而变______（填“强”或“弱”），吸引衔铁与触点______（填“1”或“2”）接触，电控照相机工作，拍摄违规车辆。

8、如图所示，给直导线通电时，其下方的小磁针发生偏转，这说明______；要减少地磁场对实验的影响，应使通电导线沿______（选填“东西”或“南北”）方向放置。实验时通过导线的电流应______（选填“大些”或“小些”）。9、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。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、某展览厅（如图甲）为保护展品，设置了调光天窗，当外界光照较强时，能启动电动卷帘适时调整进光量；当外界光照较弱时，能自动启动节能灯给予补光。调光天窗的电路原理如图乙所示：R0为定值电阻；R为光敏电阻，其电阻值R随光照强度E的变化如图丙所示（E越大表示光照越强，其国际单位为cd）；P为电磁铁，其线圈电阻RP为20Ω，当电流达到0.04A时能吸合衔铁。已知电源电压U1=12V，U2=220V，则：（1）开关S闭合时，电磁铁P的上端为______极（选填“N”或“S”）。（2）图乙中的L代表的是并联安装在展厅内的10盏“220V10W”节能灯，这些节能灯同时正常工作4小时，共消耗电能______kW⋅h。（3）当外界光照强度达到1cd时，电动卷帘便开始工作，求R0的阻值______。（4）为了环保节能，要在环境光线更弱时才启动节能灯照明，则应换用阻值较______。（选填“大”或“小”）的R0。2、阅读下面短文，回答问题电饭锅的温控开关19世纪末，著名物理学家皮埃尔·居里在自己的实验室里发现磁石的一个物理特性，就是当磁石加热到一定温度时，原来的磁性就会消失。后来，人们把这个温度叫“居里点”。磁芯温度一旦超过其居里温度，磁芯的电磁效应已无法起到作用。不同材质的磁芯所承受的居里温度不固定。在电饭锅的底部中央装了一块永久磁环和一块居里点为103℃的磁性材料。当锅里的水分干了以后，食品的温度将从100℃上升。当温度到达大约103℃时，由于被磁铁吸住的磁性材料的磁性____，磁环的吸引力____（小于/大于/等于）其上的弹簧的弹力，电源开关被____。3、据相关媒体报道，世界卫生组织认为电磁污染会影响神经系统等，甚至致癌，并称吃火锅用的电磁炉在开至最大、距离正面10厘米时，辐射值达到国家限值的102.1%．电磁炉是利用电流在电磁炉内部线圈中产生磁场，磁化铁锅，从而形成无数个小涡流（即电流），加速锅底的分子运动，使锅底自身发热，从而达到加热食物的目的，如图所示．请回答下列问题：（1）电磁炉是利用原理工作的；电磁炉工作时，锅内食物的内能增加的方式是．（2）铁锅可以在电磁炉上使用，因为铁可以被磁化，而铝和铜不行，能否被磁化的性质属于铁、铝和铜的（选填“物理性质”或“化学性质”）．（3）某机构也利用标准的测试仪器对电磁炉的辐射值进行了测试，数据显示辐射值远低于国家限值．两家机构测试的结果不同，可能的原因是测试时的变量控制不一样．哪些变量会影响测试结果？请写出其中的一个变量．（4）癌症是当今世界上严重威胁人类健康的主要疾病之一．电磁污染能致癌，应尽量远离电磁污染，除此之外，日常生活中，有效预防癌症的措施是．4、如图，使线圈位于两磁极间，通电后，图甲ab段导线受磁场力的方向向上，用箭头在图乙、丙中，标出ab段导线所受磁场力的方向．5、科技小组的同学设计了如图甲所示的恒温箱温控电路，它包括控制电路和受控电路两部分，用于获得高于室温、且温度在一定范围内变化的“恒温”．其中控制电路电源电压为36

V，R为可变电阻，Rt为热敏电阻（置于恒温箱内），热敏电阻阻值随温度变化的关系如图乙所示，继电器线圈电阻R0为50

Ω．已知当控制电路的电流达到0.04A时，继电器的衔铁被吸合；当控制电路的电流减小到0.036

A时，衔铁会被释放．加热器的规格是“220

V1000

W”，恒温箱内部空间大小是2

m3，空气的密度是1.30

kg/m3，比热容是103

J/（kg·℃）．（1）如图甲所示状态，通过加热器的电流多大？（2）加热器产生的热量有80

%转化为恒温箱内空气的内能，若使恒温箱内空气温度从25℃升高到65℃，加热器需正常工作多长时间？（3）若要使恒温箱内可获得上限为100℃的“恒温”，当可变电阻R调节到多大？（4）如果需要将恒温箱内的下限温度设为50℃的“恒温”，则应将可变电阻R调节为多大？-参考答案-一、单选题1、D【解析】【详解】A．根据安培定则，右手握住螺线管，四指指向电流的方向，大拇指所指的方向为螺线管的N极，由此可判断出A端为N极，故A正确，不符合题意；B．电磁铁向下吸引衔铁时，弹簧片与螺钉分开，电路断开，故B正确，不符合题意；C．声音是由物体的振动产生的，小锤击打铃碗时发出声音，是由于铃碗发生了振动，故C正确，不符合题意；D．衔铁被吸引时，小锤击打铃碗，电路断路，电路中没有电流，电磁铁失去磁性，故D错误，符合题意。故选D。2、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。3、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。4、D【解析】【详解】电动机的原理是利用通电导体在磁场中受到力的作用的原理制成的；A．磁极间的相互作用，同名磁极相互排斥，故A不合题意；B．奥斯特实验，说明了通电导体周围存在磁场，故B不合题意；C．当导体在磁场中做切割磁感线运动时，检流计的指针会发生偏转，说明会产生感应电流，这是电磁感应现象，是发电机的原理，故C不合题意；D．当闭合开关后，通电导体在磁场中受力运动，是电动机的原理，故D符合题意。故选D。5、B【解析】【详解】AD．电风扇中有电动机，电动机的线圈通电后可以在磁场中转动，是根据通电导体在磁场中受到力的作用这一原理制成的，故AD不符合题意；B．麦克风膜片振动，带动线圈在磁场中做切割磁感线运动，产生感应电流，是根据电磁感应现象制成的，故B符合题意；C．扬声器线圈通电后在磁场中受到力的作用会产生振动，带动纸盆振动而发出声音，是根据通电导体在磁场中受到力的作用这一原理制成的，故C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、B【解析】【分析】【详解】A．无人机匀速上升的过程中，在重力方向上通过了距离，所以重力做了功，故A错误；B．无人机匀速上升的过程中，质量不变，速度不变，动能不变；高度越来越高，重力势能越来越大；所以机械能不断增大，故B正确；C．摄像头是利用物距大于凸透镜的二倍焦距时，物体成倒立缩小的实像而制成的，不是虚像，故C错误；D．电动机的工作原理是通电导体在磁场中受力运动，发电机的原理是电磁感应，故D错误。故选B。8、B【解析】【详解】A．磁感线不是真实存在的，而是为了描述空间磁场假想的一些闭合曲线，故A错误；B．磁体周围的磁感线从磁体的N极出来，回到磁体的S极，构成闭合曲线，故B正确；C．磁感线上某一点的切线方向与放在该点的小磁针静止时北极所指的方向一致，与南极所指的方向相反，故C错误；D．磁感线分布越密的地方，其磁场越强，故D错误。故选B。9、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。10、D【解析】【详解】A．电荷的定向移动形成电流，无论正电荷还是负电荷，定向移动均能形成电流，故A错误；B．吊灯、教室空调、电视机、发电机和电动机中，吊灯、教室空调、电视机和电动机在电路中都消耗电能，是用电器，而发电机是把其他形式的能转化为电能，不是用电器，故B错误；C．因为电阻是导体的一种特性，与电压、电流大小无关，所以，如果导体两端的电压为零，则导体的电阻不变，故C错误；D．干木条、陶瓷、油和自行车轮胎都不易导电，均是绝缘体，故D正确。故选D。二、填空题1、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。2、地球磁场力南北用磁棒分别靠近另两根金属棒，不能吸引的是铜棒磁【详解】[1][2]地球本身是一个大磁体，磁体在地球的磁场中受到磁力的作用，静止时指示南北方向。[3][4]铜棒的辨别：将磁棒分别靠近另外两根根金属棒，若发现磁棒不吸引其中的一个金属棒，则这根金属棒就是铜棒。因为磁体具有磁性，可以吸引钢铁类物质，不吸引铜。3、线圈磁极【详解】略4、增大惯性上升右变大【详解】①[1]钢球B下落过程中，速度变大，故动能增大；[2]木块被撞出后，小球A由于具有惯性会保持原来的运动状态，故没有随木块一起运动；②[3]将瓶子从山下拿到山顶时，外界大气压由于海拔升高而降低，而瓶内的大气压不变，故瓶内外的压强差变大，故玻璃管内水柱高度将上升；③[4]闭合开关后，由安培定则可知，通电螺线管的右侧为S极，由异名磁极相互吸引可知，条形磁铁受到通电螺线管向左的磁力，而条形磁铁静止，由二力平衡可知，其在水平方向上受到地面水平向右的摩擦力；[5]当滑动变阻器滑片P向下移动时，接入电路中的电阻变小，故电路中的电流变大，可知通电螺线管的磁性变大，对条形磁铁的磁力变大，由二力平衡可知，地面对条形磁铁的摩擦力也变大。5、机械电磁感应【详解】[1]柴油机工作时，是将柴油燃烧时释放出的内能转化为汽车的机械能,使得发电机能够发电。[2]在发电的过程中，消耗了机械能，转化为了电能，是利用了电磁感应原理。6、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。7、增大强2【详解】[1]只有在红灯亮的期间，光控开关才闭合，当此时车辆违规闯红灯行驶时，会压上压敏电阻，从而使压敏电阻的阻值减小，则控制电路中总电阻减小，在电源电压一定的情况下，电流增大。[2]电磁铁的磁性与电流有关，并且电流越大磁性越强，所以电磁铁的磁性会增强。[3]当电流增大到一定程度时，电磁铁会将衔铁向下吸引，使其与触点2接触，导致了电控照相机所在的电路接通，照相机会对违规车辆进行拍照。8、通电导体周围存在磁场南北大些【详解】[1]给直导线通电时，小磁针发生偏转，是因为通电导体周围存在磁场，小磁针受到这个磁场的作用而发生偏转。[2]由于存在地磁场，小磁针自然放置时会南北指向，那么通电导线应沿南北方向放置，产生的磁场方向与地磁场方向不同，则小磁针的转动便不是地磁场引起的。[3]实验时，通过导线的电流应大些，则产生的磁场更强，对小磁针的作用力更大，则小磁针的偏转更明显。9、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。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、S0.4160Ω小【解析】【详解】(1)开关S闭合时，电磁铁中电流的方向是向左的，由安培定则可知，电磁铁P的上端为S极。(2)10盏节能灯的总功率为P=10P1=10×10W=100W=0.1kW则这些节能灯同时正常工作4小时消耗的电能W=Pt=0.1kW×4h=0.4kW⋅h(3)当外界光照强度达到1cd时，由图可知，R=120Ω，当电动卷帘便开始工作，电磁铁能吸合衔铁的电流I=0.04A，由得，电路总电阻为根据串联电路电阻规律可知，R0的阻值为R0=R总-R-RP=300Ω-120Ω-20Ω=160Ω(4)若要缩短节能灯点亮的时间，即当外界光照更弱时，电磁铁才能吸合衔铁，节能灯才能工作；由图2可知，当光照强度E减小时，R的阻值变大，而电磁铁能吸合衔铁的电流不变，电源电压不变，则电路总电阻不变，故应换用阻值较小的R0。答：(1)开关S闭合时，电磁铁P的上端为S极；(2)这些节能灯同时正常工作4小时消耗的电能0.4kW⋅h；(3)当外界光照强度达到1cd时，电动卷帘便开始工作，R0的阻值为160Ω；(4)为了环保节能，要在环境光线更弱时才启动节能灯照明，则应换用阻值较小的R0。2、消失小于断开【解析】【详解】[1][2][3]由题意可知，当温度到达大约103℃时，由于被磁铁吸住的磁性材料达到其“居里点”，磁性消失，磁环的吸引力小于其上的弹簧的弹力，电源开关被断开，电饭锅不再工