人教版九年級物理第二十章電與磁綜合測試試題(含答案及詳細解析)VIP

人教版九年級物理第二十章電與磁綜合測試考試時間：90分鐘；命題人：教研組考生注意：1、本卷分第I卷（選擇題）和第Ⅱ卷（非選擇題）兩部分，滿分100分，考試時間90分鐘2、答卷前，考生務(wù)必用0.5毫米黑色簽字筆將自己的姓名、班級填寫在試卷規(guī)定位置上3、答案必須寫在試卷各個題目指定區(qū)域內(nèi)相應的位置，如需改動，先劃掉原來的答案，然后再寫上新的答案；不準使用涂改液、膠帶紙、修正帶，不按以上要求作答的答案無效。第I卷（選擇題30分）一、單選題（10小題，每小題3分，共計30分）1、如圖所示，兩根絕緣細線懸掛著的導體ab，放在U形磁鐵中央，ab兩端連接著導線，若要探究發(fā)電機的工作原理，虛線方框中接入的實驗器材是（）A．電源 B．電流表 C．定值電阻 D．滑動變阻器2、用鋼條的一端去接近小磁針，如果小磁針被吸引過來，則（）A．鋼條肯定有磁性 B．鋼條肯定沒有磁性C．鋼條可能有磁性 D．以上說法都不對3、電梯為居民上下樓帶來很大的便利，出于安全考慮，電梯設(shè)置了超載自動報警系統(tǒng)，其工作原理如圖所示。電梯廂底層裝有壓敏電阻R1，R2為保護電阻，K為動觸點，A、B為靜觸點，當出現(xiàn)超載情況時，電鈴將發(fā)出報警聲，電梯停止運行。則下列說法中正確的是（）A．電磁鐵磁性的強弱與電流的方向有關(guān)B．電磁鐵是根據(jù)電磁感應原理工作的C．電梯超載時動觸點K與靜觸點B接觸D．電梯超載時報警，說明壓敏電阻的阻值隨壓力的增大而增大4、我國的無人機技術(shù)處于世界一流水平。如圖所示，我國自主研發(fā)的某款無人機正在勻速上升，下列判斷正確的是（）A．無人機的重力不做功 B．無人機的機械能不斷增大C．地面景物在攝像頭中成縮小的虛像 D．無人機電動機的工作原理是電磁感應5、一學生利用手中的條形磁體做了以下實驗，其中結(jié)論正確的是（）A．同名磁極互相吸引B．條形磁體能夠吸引小鐵釘C．將條形磁體用細線懸掛起來，當它在水平面靜止時北極會指向地理南方D．條形磁體與小磁針之間隔了一層薄玻璃后就沒有相互作用了6、根據(jù)生活中的現(xiàn)象進行推論是常用的科學思維方法。下列根據(jù)現(xiàn)象作出的推論中（）A．根據(jù)兩燈各自的兩端電壓相等推論兩燈是并聯(lián)B．根據(jù)電路中的燈泡不發(fā)光推論電路中沒有電流C．根據(jù)兩手搓動手會發(fā)熱推論機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能D．根據(jù)直導體下磁針沒有旋轉(zhuǎn)推論導體中無電流7、下列有關(guān)磁場和磁感線的說法中，正確的是（）A．磁場和磁感線都是真實存在于磁體周圍的B．磁場的強弱可以用磁感線的疏密程度來表示C．有磁感線的地方就有磁場，沒有磁感線的地方?jīng)]有磁場D．磁場的基本性質(zhì)是可以對放入其中的物體產(chǎn)生力的作用8、如圖是靈敏電流計內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖，當有電流通過靈敏電流計中的線圈時，線圈就會帶動指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)。在如圖所示的實驗中，與靈敏電流計工作原理相同的是（）A．電磁鐵磁性的強弱與線圈匝數(shù)有關(guān)B．通電后導體在磁場中由靜止開始運動C．閉合回路的一部分導體切割磁感線產(chǎn)生電流D．通電導線下方的小磁針發(fā)生偏轉(zhuǎn)9、下面所做探究實驗與得出結(jié)論相匹配的是（）A．托里拆利實驗可以得出液體內(nèi)部存在壓強B．奧斯特實驗可以得出通電導體周圍存在磁場C．用小磁針探究磁體周圍磁場的實驗可以得出磁感線是真實存在的D．探究帶電體間的相互作用的實驗可以得出同種電荷相互吸引，異種電荷相互排斥10、下列說法中正確的是（）A．磁感線是磁場中真實存在的一些曲線，還可以通過實驗來模擬B．磁體周圍的磁感線從磁體的N極出來，回到磁體的S極，構(gòu)成閉合曲線C．磁感線上某一點的切線方向與放在該點的小磁針靜止時南極所指的方向相同D．磁感線分布越密的地方，其磁場越弱第Ⅱ卷（非選擇題70分）二、填空題（5小題，每小題4分，共計20分）1、2017年4月25日，銀川市共享單車投放儀式在光明廣場舉行。，成為許多市民出行選擇的交通工具，如圖所示，用戶通過手機掃描車身二維碼即可開鎖騎車，二維碼在距手機鏡頭兩倍焦距以_______（選填“內(nèi)”或“外”）成像，這種自行車有小型發(fā)電機給電子鎖充電，發(fā)電機的工作原理是_______；自行車上的紅色尾燈不能自行發(fā)光，晚上卻可以提醒司機注意，利用了光的______；下坡自由滑行時主要是______能轉(zhuǎn)化為______能。作出反光鏡所有反射光線的光路圖______；作出共享單車車閘的動力臂及阻力臂______。

2、如圖所示的實驗裝置可以探究______實驗，小夢想再利用此裝置探究磁場對電流的作用，需要增加的器材是______。3、（1）如圖甲所示的電能表示數(shù)為_______度。（2）如圖乙是一個條形磁體及周圍鐵屑的分布情況，以及兩個可自由轉(zhuǎn)動的小磁針靜止時的指向。請在圖中小磁針左端的空白處填寫小磁針左端的磁極名稱（選填“N”或“S”）_____。

4、如圖所示，閉合開關(guān)S，小磁針靜止時N極指向左，則電源的左端為________極。若滑動變阻器的滑片P向左端移動，通電螺線管的磁性________。5、實驗物理學的先驅(qū)者_________，通過實驗提出力不是維持物體運動的原因，為牛頓運動定律的提出奠定了堅實的基礎(chǔ)；英國科學家法拉第最先通過實驗發(fā)現(xiàn)了_________現(xiàn)象，進一步揭示了電、磁之間的聯(lián)系。三、計算題（5小題，每小題10分，共計50分）1、某展覽廳（如圖甲）為保護展品，設(shè)置了調(diào)光天窗，當外界光照較強時，能啟動電動卷簾適時調(diào)整進光量；當外界光照較弱時，能自動啟動節(jié)能燈給予補光。調(diào)光天窗的電路原理如圖乙所示：R0為定值電阻；R為光敏電阻，其電阻值R隨光照強度E的變化如圖丙所示（E越大表示光照越強，其國際單位為cd）；P為電磁鐵，其線圈電阻RP為20Ω，當電流達到0.04A時能吸合銜鐵。已知電源電壓U1=12V，U2=220V，則：（1）開關(guān)S閉合時，電磁鐵P的上端為______極（選填“N”或“S”）。（2）圖乙中的L代表的是并聯(lián)安裝在展廳內(nèi)的10盞“220V10W”節(jié)能燈，這些節(jié)能燈同時正常工作4小時，共消耗電能______kW?h。（3）當外界光照強度達到1cd時，電動卷簾便開始工作，求R0的阻值______。（4）為了環(huán)保節(jié)能，要在環(huán)境光線更弱時才啟動節(jié)能燈照明，則應換用阻值較______。（選填“大”或“小”）的R0。2、一個有加熱和保溫兩種狀態(tài)的微型電熱水器，內(nèi)部簡化電路如圖所示，它由控制電路和工作電路兩部分組成，其中R0為熱敏電阻，它的阻值隨溫度的升高而減小，開關(guān)S0和S都閉合時，電熱水器開始加熱，當電熱水器中水的溫度達到50℃時，電磁鐵才會把銜鐵吸下，使B、C兩個觸點接通，電熱水器處于保溫狀態(tài)．已知R1＝44Ω，R2＝2156Ω．求：(1)將電熱水器水箱中2.2kg的水從15℃加熱到45℃，水吸收的熱量【c水＝4.2×103J/（kg?℃）】(2)電熱水器處于加熱狀態(tài)時工作電路的功率．(3)將2.2kg的水從15℃加熱到45℃，需要通電5min，電熱水器的加熱效率為多少？(4)當溫度達到50℃后，通電10min，R2產(chǎn)生的熱量．3、明明同學們設(shè)計了如圖甲所示的恒溫箱溫控電路（用于獲得高于室溫、控制在一定范圍內(nèi)的“恒溫”），包括工作電路和控制電路兩部分。其中，R1為阻值可以調(diào)節(jié)的變阻箱。R2為熱敏電阻（置于恒溫箱內(nèi)），其阻值隨溫度變化的關(guān)系如圖乙所示。繼電器線圈電阻100Ω。（1）如圖甲所示狀態(tài)，加熱器是否處于加熱狀態(tài)？（2）加熱器正常工作時，通過加熱器的電流為20A，求此時加熱器的電阻和電功率；（3）已知當控制電路的電流達到0.01A時，繼電器的銜鐵被吸合；當控制電路的電流減小到0.008A時，銜鐵會被釋放。當調(diào)節(jié)R1=200Ω時，恒溫箱內(nèi)可獲得最高溫度為160℃的“恒溫”。如果需要將恒溫箱內(nèi)的溫度控制在最低溫度為40℃的“恒溫”，則應將R1的阻值調(diào)為多大？4、許多大橋被損壞的一個重要原因是過往車輛嚴重超載。為了能抓拍超載車輛，小明及其物理興趣小組成員決定為大橋管理者設(shè)計一個“汽車超載記錄器”來進行監(jiān)控管理，如圖18甲為該超載記錄器原理圖。已知電源電壓U＝10V，線圈電阻R0＝10Ω，保護電阻R1＝15Ω，Rx為壓敏電阻，當車輛駛?cè)氡粰z測路段時，其阻值隨它受到的壓力變化的情況如圖乙所示，當電壓表示數(shù)達到或低于4V時，繼電器的銜鐵被吸下，工作電路中的照相機就開始工作，抓拍超載車輛。（g取10N/kg）試問：（1）在控制電路中，當壓敏電阻Rx受到的壓力增大時，電磁鐵的磁性將__（選填“增強”“減弱”或“不變”）。（2）當工作電路開始拍照時，控制電路中的電流多大？__（3）當一輛總質(zhì)量為15t的大貨車過橋時，請通過計算判斷工作電路中的照相機是否工作？__5、為倡導節(jié)能環(huán)保，某科研機構(gòu)設(shè)計了新型路燈，工作原理如圖所示?？刂齐娐分蠷2為半導體硅制成的光敏電阻，R2阻值隨光強（國際單位坎德拉，符號：cd）變化的規(guī)律如下表所示。工作電路中開關(guān)S2的狀態(tài)由R2兩端的電壓決定：光照足夠強時，R2兩端的電壓很小，開關(guān)S2與b點接觸，處于斷開狀態(tài)，路燈L關(guān)閉；當光強降為20cd時，R2兩端的電壓剛好升至2V開關(guān)S2與c點接觸，電路接通，路燈L正常工作。已知，控制電路和工作電路中電源電壓分別為6V和220V，路燈L正常工作時電流為1A。求：光強/cd510202540…電阻/Ω40201085…（1）工作電路剛好接通時，R1接入電路的阻值；（2）保持R1接入電路的阻值不變，當R2兩端的電壓為1V時，R2的阻值是多大？分析表格中光強與電阻數(shù)據(jù)的規(guī)律，確定此時光強是多大；（3）為了節(jié)約能源，使路燈更晚一些打開，應將R1的阻值調(diào)大還是調(diào)??？---------參考答案-----------一、單選題1、B【解析】【分析】【詳解】由圖知道，電路中無電源，閉合電路中的部分導體在磁場中做切割磁感線運動時，會產(chǎn)生感應電流，所以，在虛線框中應接入電流表，判斷是否產(chǎn)生感應電流，即探究電磁感應現(xiàn)象，故B符合題意。故選B。2、C【解析】【詳解】當磁體與一個物體相互吸引時，有兩種可能，一是那個物體屬于鐵、鈷、鎳等沒有磁性的物質(zhì)，二是那個物體有磁性，異名磁極相互吸引。所以，A、B、D不符合題意，C符合題意。故選C。3、C【解析】【詳解】AB．電磁鐵是根據(jù)電流的磁效應制成的，電磁鐵磁性的強弱與電流的大小和線圈的匝數(shù)的多少有關(guān)，與電流的方向無關(guān)，故AB錯誤；C．出現(xiàn)超載情況時，電梯停止運行，即K與A是分開的，K被電磁鐵吸下，與B接觸，從而使電鈴發(fā)出聲音，故C正確；D．超載時，壓力增大，電磁鐵的磁性變大，能把銜鐵吸下，說明電路中的電流是變大的，即總電阻是減小的，所以壓敏電阻的阻值隨壓力的增大而減小，故D錯誤。故選C。4、B【解析】【分析】【詳解】A．無人機勻速上升的過程中，在重力方向上通過了距離，所以重力做了功，故A錯誤；B．無人機勻速上升的過程中，質(zhì)量不變，速度不變，動能不變；高度越來越高，重力勢能越來越大；所以機械能不斷增大，故B正確；C．攝像頭是利用物距大于凸透鏡的二倍焦距時，物體成倒立縮小的實像而制成的，不是虛像，故C錯誤；D．電動機的工作原理是通電導體在磁場中受力運動，發(fā)電機的原理是電磁感應，故D錯誤。故選B。5、B【解析】【詳解】A．由磁極間的相互作用規(guī)律可知，同名磁極相互排斥，故A錯誤；B．由課本知識：磁體能吸引鐵、鈷、鎳等物質(zhì)，故條形磁體能夠吸引小鐵釘，故B正確；C．將條形磁體用線懸掛起來，讓磁體自由轉(zhuǎn)動，靜止時指向地理南極的磁極叫南極（S極），指向地理北極的是磁體的北極（N極），故C錯誤；D．玻璃不能隔離磁場，條形磁體與小磁針之間隔了一層薄玻璃后仍有互相作用，故D錯誤。故選B。6、C【解析】【詳解】A．兩燈各自的電壓相等，不一定是并聯(lián)，因為兩個規(guī)格相同的燈串聯(lián)時，兩端的電壓也相等，故A不符合題意；B．燈的亮度取決于燈的實際功率，燈的實際功率太小，此時電路中有電流，燈也不會亮，故B不符合題意；C．兩手互相搓動，克服摩擦做功，使手的內(nèi)能增加，溫度升高，屬于做功改變物體的內(nèi)能，是機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，故C符合題意；D．當通電直導體下磁針的位置的磁場方向與磁針指向一致時，磁針不會旋轉(zhuǎn)，故D不符合題意。故選C。7、B【解析】【分析】【詳解】A．磁場是客觀存在的物質(zhì)，而磁感線不是磁場中真實存在的曲線，而是人為畫出的，它可以形象地描述磁場，故A錯誤；B．磁場的強弱可以用磁感線的疏密程度來表示，磁感線越密集的地方的磁場越強，故B正確；C．磁體周圍存在磁場，與磁感線的有無無關(guān)，故C錯誤；D．磁場的基本性質(zhì)是可以對放入其中的磁體能產(chǎn)生力的作用，故D錯誤。故選B。8、B【解析】【詳解】A．當有電流通過靈敏電流計中的線圈時，就會帶動指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，這原理是通電線圈的部分導體在磁場中會受到了力的作用，是電動機的基本原理。電磁鐵磁性的強弱與線圈匝數(shù)有關(guān)，是通電導線周圍存在磁場，磁場的強弱與匝數(shù)和電流的大小等因素有關(guān)，故A不符合題意；B．通電后導體在磁場中由靜止開始運動，因為在磁場中受到了力的作用，與電流計的原理相同，故B符合題意；C．閉合回路的一部分導體切割磁感線產(chǎn)生電流是電磁感應現(xiàn)象，即磁能夠生電，故C不符合題意；D．通電導線下方的小磁針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，是因為電流周圍存在磁場，故D不符合題意。故選B。9、B【解析】【分析】【詳解】A．托里拆利最早精確地測出了大氣壓的值，不是液體的壓強，故A不符合題意；B．奧斯特實驗說明通電導體周圍存在磁場，故B符合題意；C．磁感線是理想化的物理模型，磁感線實際上并不存在，故C不符合題意；D．根據(jù)帶電體間的相互作用的實驗可以得出同種電荷相互排斥，異種電荷相互吸引，故D不符合題意。故選B。10、B【解析】【詳解】A．磁感線不是真實存在的，而是為了描述空間磁場假想的一些閉合曲線，故A錯誤；B．磁體周圍的磁感線從磁體的N極出來，回到磁體的S極，構(gòu)成閉合曲線，故B正確；C．磁感線上某一點的切線方向與放在該點的小磁針靜止時北極所指的方向一致，與南極所指的方向相反，故C錯誤；D．磁感線分布越密的地方，其磁場越強，故D錯誤。故選B。二、填空題1、外電磁感應原理反射定律重力勢動【詳解】[1]用手機掃描二維碼時，成倒立、縮小的實像，故物距大于二倍焦距，即二維碼在距手機鏡頭兩倍焦距以外成像。[2]發(fā)電機的工作原理為磁生電，即電磁感應原理。[3]當光照到自行車的紅色尾燈上時，經(jīng)過反射可以提醒司機注意，即利用了光的反射原理。[4][5]下坡自由滑行時，速度變大，故動能變大，距離地面的高度降低，故重力勢能變小，即重力勢能轉(zhuǎn)化為動能。[6]由光的反射定律可知，反射角等于入射角，光路圖如下圖所示：

[7]共享單車剎車時，手對車閘施加一個向下的力F1，即為動力，車閘產(chǎn)生的力F2為阻力，由力臂的定義可知，過支點分別作力F1和F2的垂線段，即為對應的動力臂l1和阻力臂l2，如下圖所示：

2、感應電流產(chǎn)生的條件電源【詳解】[1]由圖所示實驗裝置可知，電路由電流計、導體棒組成，導體棒可以在磁場中運動，通過電流計指針是否偏轉(zhuǎn)可以判斷是否有感應電流產(chǎn)生，可以探究電磁感應現(xiàn)象。[2]如果閉合開關(guān)后，磁場中的導體棒中有電流通過時運動，說明導體棒受到力的作用，因此由裝置中要有電源。3、1962.0#1962S，N【詳解】（1）[1]電能表五位數(shù)中，最后一位是小數(shù)位，故讀數(shù)為1962.0度。（2）[2]根據(jù)磁場的相互作用，即同名磁極相互排斥，異名磁極相互吸引，磁體的左端是N極，故中間的小磁針的左端是S極，而乙圖中靠近S極的小磁針，因為異名磁極相互吸引，故小磁針的左端是N極。4、正減弱（變?nèi)酰驹斀狻縖1]由圖知道,小磁針靜止時N極水平向左，根據(jù)磁極間的相互作用知道，通電螺線管的右端為N極，左端為S極；根據(jù)安培定則，伸出右手握住螺線管，大拇指所指的方向為通電螺線管的N極，四指彎曲指示電流的方向，則電源左端為正極，右端為負極。[2]滑動變阻器滑片向左移動時，滑動變阻器接入電路中的電阻變大，電流變小，所以，通電螺線管的磁性減弱。5、伽利略電磁感應【詳解】[1]通過實驗提出力不是維持物體運動的原因的是伽利略。[2]法拉第最先通過實驗發(fā)現(xiàn)了電磁感應現(xiàn)象。三、計算題1、S0.4160Ω小【解析】【詳解】(1)開關(guān)S閉合時，電磁鐵中電流的方向是向左的，由安培定則可知，電磁鐵P的上端為S極。(2)10盞節(jié)能燈的總功率為P=10P1=10×10W=100W=0.1kW則這些節(jié)能燈同時正常工作4小時消耗的電能W=Pt=0.1kW×4h=0.4kW?h(3)當外界光照強度達到1cd時，由圖可知，R=120Ω，當電動卷簾便開始工作，電磁鐵能吸合銜鐵的電流I=0.04A，由得，電路總電阻為根據(jù)串聯(lián)電路電阻規(guī)律可知，R0的阻值為R0=R總-R-RP=300Ω-120Ω-20Ω=160Ω(4)若要縮短節(jié)能燈點亮的時間，即當外界光照更弱時，電磁鐵才能吸合銜鐵，節(jié)能燈才能工作；由圖2可知，當光照強度E減小時，R的阻值變大，而電磁鐵能吸合銜鐵的電流不變，電源電壓不變，則電路總電阻不變，故應換用阻值較小的R0。答：(1)開關(guān)S閉合時，電磁鐵P的上端為S極；(2)這些節(jié)能燈同時正常工作4小時消耗的電能0.4kW?h；(3)當外界光照強度達到1cd時，電動卷簾便開始工作，R0的阻值為160Ω；(4)為了環(huán)保節(jié)能，要在環(huán)境光線更弱時才啟動節(jié)能燈照明，則應換用阻值較小的R0。2、(1)2.772×105J；(2)1100W；(3)84%；(4)12936J【解析】【詳解】(1)水吸收的熱量：Q吸＝cm（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg?℃）×2.2kg×（45℃﹣15℃）＝2.772×105J；(2)由題意可知，開關(guān)S0和S都閉合時，B觸點與A接通，電熱水器處于保溫狀態(tài)，則電熱水器處于加熱狀態(tài)時工作電路的功率：P加熱＝=1100W；(3)將2.2kg的水從15℃加熱到45℃時，水吸收的熱量為2.772×105J，由P＝可得，通電5min內(nèi)消耗的電能：W＝Pt′＝1100W×5×60s＝3.3×105J，電熱水器的加熱效率：η＝×100%＝×100%＝84%；(4)當溫度達到50℃后，電磁鐵會把銜鐵吸下，B觸點與C接通，R1與R2串聯(lián)，因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和，所以，工作電路的電流：I＝＝0.1A，則通電10min內(nèi)R2產(chǎn)生的熱量：Q2＝I2R2t＝（0.1A）2×2156Ω×10×60s＝12936J．答：(1)將電熱水器水箱中2.2kg的水從15℃加熱到45℃，水吸收的熱量為2.772×105J；(2)電熱水器處于加熱狀態(tài)時工作電路的功率為1100W；(3)將2.2kg的水從15℃加熱到45℃，需要通電5min，電熱水器的加熱效率為84%；(4)當溫度達到50℃后，通電10min，R2產(chǎn)生的熱量為12936J．3、（1）加熱狀態(tài)；（2）11Ω，；（3）80Ω【解析】【分析】本題考查電磁繼電器的原理，歐姆定律的應用。根據(jù)題目所給條件分析求解?！驹斀狻?1)甲所示狀態(tài)銜鐵被彈簧拉起與上端觸點接觸，加熱器與電源接通，故加熱器處于加熱狀態(tài)。(2)加熱器正常工作時，加熱器的電阻為加熱器的電功率為(3)當R1=200Ω時，恒溫箱內(nèi)可獲得最高溫度為16