初中物理人教版九年级全册第二十章 电与磁综合与测试单元测试同步测试题

人教版九年级第二十章电与磁单元测试卷

一、单选题(共25分)

1．(本题5分)图甲是一款“智能照明灯”的电路原理图，光线较暗时灯泡自动发光，光照到一定强度时灯泡自动熄灭。控制电路中，电源电压恒定，R0为定值电阻，R为光敏电阻，其阻值R随光照强度E的变化图像如图乙所示。以下说法正确的是（　　）

A．电磁铁的上端为S极

B．当光照强度增强，R0两端的电压变小

C．灯泡应设计在C和D两接线柱之间

D．要想灯在更亮时发光，应增大R0的阻值

2．(本题5分)在探究“让线圈转起来”的实验中，小明用永磁铁、一节干电池、线圈、金属支架组装了如图所示的装置，用绝缘胶带将支架固定在电池两端，将磁铁放在电池侧壁上，再将线圈一端的绝缘漆全部刮去，另一端的绝缘漆只刮去一半后，放在支架上，线圈即可持续转动，关于该实验，下列说法正确的是（　　）

A．这个装置与发电机的工作原理相同 B．线圈转动过程中，机械能转化为电能

C．只改变电流的方向，线圈的转动方向不会改变 D．只改变磁场的方向，线圈的转动方向可以改变

3．(本题5分)核磁共振成像是一种较新的医学成像技术，它采用强静磁场和变化磁场使人体组织成像，若携带金属物做核磁共振成像，强静磁场会吸引铁质物品，变化磁场会使携带的金属中产生感应电流，金属物发热从而灼伤人体。上述说明中，没有涉及到的知识是（　　）

A．磁体的吸铁性 B．电磁感应 C．电流的热效应 D．同名磁极相互排斥

4．(本题5分)如图所示，上端为N极的条形磁体悬桂在一轻弹簧上。当闭合开关S且条形磁体处于静止状态后，其下端位于螺线管的上方。下列措施可以使条形磁体向上运动的是（　　）

A．滑片P 向右缓慢移动 B．在螺线管中插入铁芯

C．增大电源电压 D．将电源的正负极对换位置

5．(本题5分)在一次物理实验中，墨墨同学连接了如图所示的电路，电磁铁的B端有一个可自由转动的小磁针，闭合开关后，下列说法正确的是（　　）

A．电磁铁的A端为S极

B．小磁针静止时，N极水平指向右

C．利用这一现象所揭示的原理可制成的设备是发电机

D．当滑动变阻器的滑片P向右端移动时，电磁铁磁性增强

二、多选题(共10分)

6．(本题5分)如图所示，甲、乙、丙、丁四个实验装置，下列说法正确的（　　）

A．图甲：奥斯特实验说明通电导体在磁场中受到力的作用

B．图乙：扬声器与电动机的工作原理相同

C．图丙：电磁感应实验中把机械能转化为电能

D．图丁：当水位升高到金属块 A处时，红灯亮，绿灯灭

7．(本题5分)如图所示，蹄形磁铁和铜棒均水平放置。现闭合开关，水平向左移动铜棒，电流表G的指针发生偏转，则（　　）

A．根据此现象的产生原理可制成发电机

B．此现象与奥斯特实验现象的产生原理相同

C．若将铜棒左右来回移动，可产生交变电流

D．仅将磁铁水平向右移动，G 的指针发生偏转

三、填空题(共25分)

8．(本题5分)酿酒坊里的发酵罐配有笨重的密封罩，为了方便操作，设计了一个杠杆和电磁铁组合系统来升降密封罩，如图所示。装置通电后，电磁铁上端为______（选填“N”或“S”）极。若密封罩被提起并悬挂于空中，不计衔铁、杠杆的质量，左侧电磁吸力应______（选填“大于”“等于”或“小于”）密封罩的重力，若提不起，则应将滑动变阻器滑片向______（选填“左”或“右”）滑动。

9．(本题5分)如图所示，通电螺线管的B端为______极（选填：“N”或“S”）。

10．(本题5分)如图所示，通电螺线管的上端为______极。（选填“N”或“S”）

11．(本题5分)如图所示，是我国早期的指南针--司南。东汉学者王充在《论衡》中记载为：“司南之杓，投之于地，其柢指南”。它的这个性质是因为受到_______的作用；宋代科学家沈括在《梦溪笔谈》中明确指出，指南针所指的方向“常微偏东，不全南也”。司南在水平面静止时勺柄指向地磁场的_______极附近。

12．(本题5分)电动机是利用通电线圈在______中受力而转动的原理制成的。电动机工作时，将电能主要转化为______能。

四、实验题(共14分)

13．(本题14分)小明用如图所示装置做“探究通电螺线管外部磁场的方向”的实验。

(1)实验中用______来确定通电螺线管外部磁场的方向。

(2)将小磁针放在螺线管周围的不同位置，闭合开关，发现小磁针在各点静止时N极指向不同，说明各点______不同。

(3)细心的小明发现，放在A处的小磁针在开关闭合后，小磁针不偏转。小磁针不偏转的原因：______。

(4)把电池的正负极对调，重复上述步骤，这是为了探究磁场方向和______方向是否有关，若观察到______的现象，说明有关。

(5)为进一步探究通电螺线管周围磁场的分布特点，可以用______替代小磁针进行实验。

五、计算题(共8分)

14．(本题8分)小明在研究性学习活动中，查阅到一种热敏电阻的阻值随温度变化的规律如 下表，并将该型号的热敏电阻应用于如图所示由“控制电路”和“工作电路”组 成的恒温箱电路中。

“控制电路”由热敏电阻R1、电磁铁（线圈阻值R0=50Ω）、电源 U1、开关等组成，当线圈中电流大于或等于20mA 时，继电器的衔铁被吸合，右边工作电路则断开；“工作电路”由工作电源U2（U2=10V）、发热电阻R2（R2=5Ω）、导线等组成。问：

(1)工作电路工作时的电流为多大？

(2)电阻R2的发热功率为多大？

(3)若恒温箱的温度最高不得超过50°C，则控制电路的电源电压U1最小值为多大？

六、作图题(共7分)

15．(本题7分)如图所示是小亮“探究电磁铁磁性强弱”的实验电路，请根据小磁针的N极指向，标出电磁铁周围磁感线的方向，并用“+”“﹣”号标出电源的正、负极。

七、综合题(共11分)

16．(本题11分)在一次研学活动中，某校师生乘坐了一辆如图所示的电动公交车。公交车和师生的总质量为1.5×104kg，公交车轮胎与水平地面总接触面积是0.3m2。这辆公交车从学校出发，沿平直公路以15m/s的速度匀速行驶了40min到达研学基地。行驶过程中，公交车所受的牵引力为1.0×104N。

（1）电动公交车的动力源是电动机，其原理是通电线圈在______中受力转动。同学们发现，行驶的公交车打开车窗后，车窗上悬挂的窗帘会向车______（选填“内”或“外”）飘动；

（2）这次的研学基地离学校多远?（________）

（3）这辆公交车对水平地面的压强多大?（g取10N/kg）（________）

（4）公交车所受的牵引力做了多少功? （________）

参考答案

1．D

2．D

3．D

4．D

5．D

6．BCD

7．ACD

8．N    大于    左   

9．N

10．S

11．地磁场    北（N）   

12．磁场    机械（动）   

13．小磁针    磁场方向    小磁针N极指向与该点磁场方向相同    电流方向    小磁针反向偏转    铁屑   

【详解】

(1)[1]通电螺线管的周围存在磁场，把小磁针放入通电螺线管的磁场中，小磁针的N极会指示一定的方向，可以确定通电螺线管外部磁场的方向。

(2)[2]小磁针静止时N极指向当前磁场方向，N极指向不同，这说明各点的磁场的方向是不同的。

(3)[3]A处小磁针不偏转，可能原因是小磁针N极的指向与磁场方向相同，不受磁力的作用。

(4)[4][5]将电池的正负极对调，此时螺线管中电流的方向发生变化，磁场的方向发生变化，是为了探究通电螺线管外部磁场的方向与电流方向的关系，若小磁针的偏转方向发生了变化，则表明通电螺线管磁场的方向与电流的方向有关。

(5)[6]用铁屑替代小磁针进行实验时，铁屑在磁场中被磁化后能显示磁场的分布。

14．(1)2A；(2)20W；(3)6V

【详解】

解：(1)工作电路中，电源电压

U2=10V

发热电阻

R2=5Ω

则工作电路工作时的电流

(2)电阻R2的发热功率

P2=U2I2=10V×2A=20W

(3)当线圈中的电流

I1=20mA=0.02A

时，继电器的衔铁被吸合，右边工作电 路断开，此时控制电路的电源电压最小，由表格数据可知，当恒温箱的温度为50°C时，热敏电阻的阻值

R1=250Ω

因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，根据可得控制电路的最小电源电压

U1=I1(R1+R2)=0.02A×(250Ω+50Ω)=6V

答：(1)工作电路工作时的电流为2A；

(2) 电阻R2的发热功率为20W；

(3)若恒温箱的温度最高不得超过50°C，则控制电路的电源电压U1最小值为6V。

15．

【详解】

小磁针的左端是S极，由于异名磁极相互吸引，所以当小磁针自由静止时，螺线管的右端一定是N极。则根据安培定则可知，螺线管中电流的方向是从螺线管的左端流入、右端流出，因此电源的左端为正极，右端为负极。在磁体的外部，磁感线方向从N极出来，回到S极。如图：

16．磁场    外    3.6×104m    5×105Pa    3.6×108J   

【详解】

(1)[1]电动机是根据通电线圈在磁场中受力转动的。

[2]因为汽车快速行驶时，车外的空气流速大，空气压强小；车内的空气流速小，压强大。车内的气压大于车外的气压，所以车内的气压就把窗帘压向车外。

(2)[3]根据得这次的研学基地离学校的距离

s=vt=15m/s×40×60s=3.6×104m

(3)[4]公交车和师生受到的总重力

G=mg=1.5×104kg×10N/kg=1.5×105N

公交车对水平地面的压力

F=G=1.5×105N

公交车对水平地面的压强

(4)[5]公交车所受的牵引力做的功

W=Fs=1.0×104N×3.6×104m=3.6×108J