【含解析】广东省佛山南海区2025-2026学年物理人教版九年级全学期第二十章单元考试模拟练习卷

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广东省佛山南海区2025-2026学年物理人教版九年级全学期第二十章单元考试模拟练习卷 （时间：80分钟 总分：100分）一、单项选择题（本大题共7小题，每小题3分，共21分）1．电流周围存在磁场的现象称为电流的磁效应，首先发现这一现象的物理学家是（　A　）A．奥斯特 B．伏特 C．焦耳 D．安培2．下列用电器中，属于利用电动机工作的是 （ B ）A.电灯 B.风扇 C.电饭锅 D.电热毯3．无线充电是一种增加手机续航时间的方式，充电原理是当受电线圈靠近磁场时会流生电流，从而给智能手机充电。无线充电技术用到了下图哪个实验的原理（　C　） A B C D4．物理学是美的，许多物理现象都具有对称美、平衡美和曲线美。下列优美的曲线中，用磁感线描述磁体外部磁场正确的是（　A　） A B C D5．如图直流电动机（已安装换向器）的两个不同时刻的工作原理图，下列分析正确的是（D）A．甲图导线ab和乙图导线cd电流方向相反，受力方向相反 B．从上往下看，线圈中电流方向都是逆时针方向 C．导线cd在这两个时刻电流方向相同，转动方向相同D．导线ab在这两个时刻电流流向不同，受力方向不同6．如图所示，在蹄形磁体的磁场中放置一根导线，导线的两端跟灵敏电流表连接。下列说法正确的是（　B　）A．磁体不动，AB水平向右快速移动，指针不偏转 B．AB不动，磁体水平向左快速移动，指针会偏转 C．磁体不动，AB竖直向上运动，指针会偏转 D．磁体不动，AB竖直向下运动，指针会偏转7．如图所示为一种温度自动报警器的原理图，图中的水银温度计在制作时，玻璃管中封入了一段金属丝，电源和金属丝相连，当温度达到设定值，电铃报警。下列说法不正确的是（　D　）A．电磁铁的工作原理是电流的磁效应 B．温度升高至78℃时，电铃报警 C．若将温度计上端的金属丝向下调整，则报警温度会降低 D．电铃工作时，电磁铁a端为N极二、填空题（本大题共7小题，每空2分，共42分）8. 任何一个磁体有 　两　个磁极，磁极间的相互作用：同名磁极 　相互排斥　，异名磁极 　相互吸引　。9．如图所示是一种水位自动报警器的原理图，水位到达A时该报警器自动报警，此时电磁铁的上端是 　S　极，灯 　L2　发光，在工作电路中，电磁继电器是一种 　开关　（选填“用电器”或“开关”） 第9题图 第10题图 第11题图 第12题图10．在CES亚洲展会上，有一款“未来基因健身车”的自发电智能单车，如图所示，骑行时利用线圈在磁场中转动发电，发电的原理是　电磁感应　，发电过程　机械　能转化为电能。该智能单车还能通过USB端口给手机充电，此时智能单车在电路中属于　电源　（选填“电源”或“用电器”）。11．如图所示，只闭合S1，电磁铁的左端是 　S　极，小磁针 　逆时针　（选填“顺时针”或“逆时针”）偏转，再闭合S2，电磁铁磁性 　增强　（选填“增强”或“减弱”）。12．小明同学用如图所示的装置探究通电螺线管外部的磁场情况。他选用小磁针是为了显示 　磁场方向　（选填“电流的方向”或“磁场的方向”），实验过程中他把电池的正负极位置对调，这样操作是为了研究通电螺线管外部的 　磁场方向　跟 　电流方向　是否有关。13．如图为一款“智能照明灯”的电路，灯L天暗时自动发光，天亮时自动熄灭。控制电路中，电源电压恒定，R1为定值电阻，R2为光敏电阻，其阻值随光照强度而变化。电磁继电器利用　电流的磁效应　原理工作，R2的阻值随光照强度的增大而　变小　，当光照强度增大时，电压表示数　变小　（以上两空均选填“变大”“不变”或“变小”）。 第13题图 第14题图14．如图是小军设计的短跑比赛“抢跑判断器”。运动员蹲在起跑器上后，工作人员闭合开关S1、S2，发令指示灯亮，运动员抢跑后，R0所受压力变小，电阻变小，电磁铁的磁性 　增强　（填“增强”或“减弱”），将 　衔铁　吸下，抢跑指示灯 　L2　（填“L1”或“L2”）亮，判定运动员抢跑。三、作图题（本大题3小题，第15题2分，第16小题2分，第17小题3分，共7分）15．在图中标出A、B、C三点小磁针静止时北极所指的方向及磁感线的方向. 答案：如图所示。16．在图中标出磁感线的方向及小磁针的N极。 答案：如图所示。17.请在图中画出开关闭合后条形磁体所受摩擦力的示意图及A点的电流方向。 答案：如图所示。四、实验题（本大题共3小题，第18小题6分，第19小题7分，第20题6分，共19分）18．（6分）如图甲所示，探究“通电直导线周围的磁场”时，将一根直导线放在静止小磁针的正上方，并与小磁针平行。（1）闭合开关后，观察到小磁针发生偏转，说明通电直导线周围存在　磁场　。改变直导线中的电流方向，小磁针偏转方向　改变　（选填“不变”或“改变”）。（2）实验中小磁针的作用是　检验磁场的存在　。若移走小磁针，通电直导线周围　仍有　（选填“仍有”或“没有”）磁场。（3）进一步探究表明，通电直导线周围磁场分布情况如图乙所示。它的磁感线是以电流为中心的一系列同心圆。由乙图可知，若甲图中直导线的电流方向不变，将小磁针移到直导线的正上方平行放置，小磁针的偏转方向与原来　相反　（选填“相同”或“相反”），你判断的依据是　通电直导线上方和下方的磁场方向是相反的　。19．（7分）同学们在做“探究电磁铁的磁性跟哪些因素有关”的实验时，提出以下猜想：猜想一：电磁铁磁性的有、无跟通、断电有关；猜想二：电磁铁磁性强弱跟通过电磁铁的电流大小有关；猜想三：电磁铁磁性强弱跟电磁铁线圈的匝数多少有关；为了验证上述猜想是否正确，同学们设计了以下实验方案：用漆包线（表面涂有绝缘漆的导线）在相同铁钉上绕制若干圈，制成若干个简单的电磁铁。如图所示的甲、乙、丙、丁为实验中观察到的四种情况。请你完成下列内容：（1）实验中通过观察电磁铁吸引大头针数目多少的不同，来判断它　磁性强弱　的不同，这一方法体现了转换的思想。下面用到这种方法的是　C　。（填字母）A.用磁感线来描述磁场 B.认识电压时，我们可以用水压来类比C.研究焦耳定律时，利用U形管中液面高度的变化反映密闭空气温度的变化（2）图中乙和　甲　（选填“甲”“乙”“丙”或“丁”）两种情况，可以验证猜想一的正确。（3）通过比较图中　乙　和　丙　可以验证猜想二。（4）由图丁可得出的结论是：　通过电流　相同时，　线圈的匝数越多　，电磁铁的磁性越强。20．（6分）利用如图所示的实验装置探究“导体在磁场中运动时产生感应电流的条件”。（1）磁铁不动，闭合开关，导体棒沿　左右　（选填“上下”或“左右”）方向运动时，灵敏电流计指针会发生偏转。（2）导体棒不动，闭合开关，磁铁上下运动，灵敏电流计指针　不会　（选填“会”或“不会”）发生偏转。（3）断开开关，无论磁铁如何放置、导体棒怎样运动，灵敏电流计指针都不发生偏转。由此得出结论：闭合电路的一部分导体在磁场中做　切割磁感线　运动时，电路中就产生感应电流。（4）生活中的　发电机　（选填“发电机”或“电动机”）是根据这一原理制成的。（5）进一步猜想，“感应电流的大小可能与导体运动速度有关”。保持磁场方向和导体运动方向一定，让导体以　不同　速度运动进行多次实验，实验测得的数据如表所示，分析数据可得出结论：　在磁场强度相同时，导体切割磁感线的速度越大，电流越大　。五、计算题（本大题共2小题，第18小题6分，第19小题7分，共13分）21．（6分）如图所示，电源电压保持不变，电阻R2＝15Ω，当开关S、S1均闭合时，电流表的示数为0.4A；当开关S闭合、S1断开时，电流表的示数为0.24A。求：（1）电源电压；（2）电阻R1的阻值。解：（1）当开关S、S1均闭合时，电路中只有电阻R2，根据I＝得，电源电压：U＝I1R2＝0.4A×15Ω＝6V；（2）当开关S闭合、S1断开时，两电阻串联，根据I＝得，电路的总电阻为：R总＝＝＝25Ω，根据串联电路电阻的规律知，电阻R1的阻值为：R1＝R总﹣R2＝25Ω﹣15Ω＝10Ω。22．（7分）如图甲为某校物理小组设计的具有加热和保温功能的电热器内部简化电路。Rt为热敏电阻，阻值随温度升高而减小。R1、R2、R3，均为电热丝，且R1＝R2＝100Ω，电磁铁线圈的电阻不计。闭合开关S1、S2，电热器开始加热。请解答下列问题： 甲 乙（1）加热时，动触点a与上方静触点b、c接通，工作电路的总功率是多少？（2）电磁铁对衔铁的吸引力F与控制电路中电流I的关系如图2所示。当电磁铁对衔铁的吸引力为1.5N时，动触点a与下方静触点d接通，进入保温状态，此时热敏电阻Rt的阻值是多少？（3）保温状态下，R1的功率为81W，则工作电路30s消耗的电能是多少？解：（1）由电路图知：加热时，动触点a与上方静触点b、c接通，R1、R2并联，则根据电阻的并联可得总电阻：R并＝＝＝50Ω，加热时，工作电路的总功率：P加热＝＝＝968W；（2）当电磁铁对衔铁的吸引力为1.5N时，由图2知，此时控制电路中的电流为0.3A，根据I＝得，此时热敏电阻Rt的电阻为：Rt＝＝＝20Ω；（3）保温状态下，动触点a与下方静触点d接通，此时R1和R3串联，根据P＝I2R得电路中的电流为：I串联＝I1＝＝＝0.9A，工作电路30s消耗的电能：W＝UI串联t＝220V×0.9A×30s＝5940J。六、综合能力题（本大题共3小题，第20小题14分，第21、22小题各12分，共38分）23．（7分）“绿色办奥”是北京冬奥会的办奥理念之一，绿色低碳办赛离不开科技助力。（1）奥运期间，氢能大巴为延庆赛区核心区提供接驳服务。大巴司机在近零下30度，为保障冬奥会交通接驳服务，摄氏度的严寒中接驳，说明液态氢的氢能大巴司机每天出车时间平均为22小时/车，但司机们依然精神饱满，双手紧握方向盘，怀揣一颗为国争光，为冬奥服好务的中国心。大巴司机手握的方向盘属于简单机械的 　轮轴　，脚踩的刹车属于 　费力　杠杆。（2）比赛期间所有冬奥场馆全部使用的“绿电”，（“绿电”是指在发电过程中，二氧化碳排放量为零或趋近于零，对环境的影响大幅度减小）。这是奥运史上首次实现全部场馆100%绿色电能供应，预计消耗“绿电”约4×108kW•h，减排二氧化碳3.2×108kg，如果这些电能，由热效率为40%的火力发电厂提供，相当于节约 　1.24×108　kg标准煤（标准煤热值为2.9×107kg）。“绿电”来源于张家口开发的风能发电、太阳能发电等，风力发电将 　风　能转化为电能，发电机的原理是 　电磁感应　。（3）氢能大巴用我国自主打造的“氢腾”系列燃料电池发动机。这些大巴车每辆行驶100公里，可减少70公斤的二氧化碳排放，相当于14棵普通树木一天的吸收量。燃料电池发动机是一种将氢气和氧气通过电化学反应产生的能源，直接转化为 　电　能的发电装置，代替传统发动机为客车提供动力，氢能大巴平均功率可达80kW，时速100km/h，该车的牵引力是 　2880　N。24．（6分）人工心脏泵可短时间代替心脏工作，其结构如图所示。通电时线圈与活塞柄组成的系统与固定在左侧的永磁体相互作用，带动活塞往复运动，从而完成抽血和送血。（活塞筒通过阀门与血管相通，阀门S1只能向上开启，S2只能向上开启）（1）当线圈中的电流从A流向B时，活塞横杆左端是 S 极，活塞向 　左　（选填“左”或“右”）运动，使血液通过阀门S2进入活塞筒中，此时处于抽血状态。线圈AB所固定的活塞柄适宜用 　铁　（选填“铜”“铁”或“铝合金”）材料制作。（2）在检查“人工心脏泵”时发现，永磁体对线圈的作用力较小，因此活塞难以运动，在不增加也不更换器材的前提下，只需 　滑片向左移动　，就可以解决这个问题。（3）手术时，还需要利用电磁血流计来检测血流速度和血流量，如图丙所示。使用时，将血管放置于两磁之间，两金属电极a、b与血管壁接触，当血液流动时，就会有微弱电流产生，仪表指针偏转，显示出血流速度，其原理是 　电磁感应　现象。25．（6分）阅读短文，回答问题。空气发电机清洁能源被认为是未来的趋势。一种发电装置名为“空气发电机”，可以直接利用空气中的水分发电，这项技术未来可能会对可再生能源、气候变化和医疗领域产生重大影响。如图所示，这种“空气发电机”主要由微生物地杆菌产生的导电蛋白纳米线形成了7微米的薄膜构成，薄膜的底部和顶部各有一个电极。当蛋白纳米线与电极相连后，就可以利用薄膜从空气中吸收水分，水分子被分解成氢离子和氧离子，导致电荷在薄膜顶部聚集，利用两个电极形成的电荷差让电子流动，从而产生电能。此外，“空气发电机”在湿度为45%的空气中效果最好，但即便在极度干燥的地方，比如撒哈拉沙漠，一样能发电，这与太阳能和风能等可再生能源相比，“空气发电机”有着明显优势，它不需要风力和太阳，在室内也能运行。不过这种“空气发电机”产生的电量十分有限，单个设备只能产生约0.5V的持续电压，电流密度约为1.7×10⁻2mA/cm2，需要多个设备一起运行才能实现供电。（1）“空气发电机”在湿度为 　45%　的空气中发电效果最好。（2）下列关于“空气发电机”的说法错误的有 　AD　。A.“空气发电机”主要由微生物地杆菌构成B.“空气发电机”可以在室内运行C.“空气发电机”工作时将水分子分解成氢离子和氧离子D.“空气发电机”违背了能量守恒定律（3）“空气发电机”与电磁感应发电机原理 　不相同　（选填“相同”或“不相同”）。“空气发电机”在发电过程中，将 　化学　（选填“化学”或“机械”）能转化为电能。（4）若让5个薄膜为4cm2的“空气发电机”同时工作，在1h内产生的电能为 　0.612　J，能让标有“2.5V，0.75W”的小灯泡正常工作 　0.816　s。实验次数123456速度/cm·s-1123456电流/mA2.04.05.58.39.212.8