初中物理人教版九年级全册第二十章 电与磁综合与测试达标测试

这是一份初中物理人教版九年级全册第二十章 电与磁综合与测试达标测试，共11页。试卷主要包含了选择题，填空题，作图题，实验探究题，综合题等内容，欢迎下载使用。
一、选择题(每小题4分,共36分)
1.(2020四川遂宁期末)关于磁现象,下列说法正确的是( )
A.磁体周围的磁场方向是由放入该点的小磁针北极指向决定的
B.铜块能被磁化
C.磁感线是磁体周围真实存在的曲线
D.磁极间的相互作用是通过磁场发生的
2.(2020安徽期末)一个能绕中心转动的小磁针在图20-8-1所示位置保持静止,某时刻开始小磁针所在区域出现水平向右的磁场,磁感线如图所示,则小磁针在磁场出现后( )
图20-8-1
A.两极所受的力是平衡力,所以不会发生转动
B.两极所受的力方向相反,所以会持续转动
C.两极受力方向相反,会发生转动,静止时N极所指方向水平向右
D.只有N极受力,会发生转动,静止时N极所指方向水平向右
3.(2020山东淄博沂源二模)在探究通电螺线管的实验中,小明连接了如图20-8-2所示的电路,通电螺线管A端放有一小磁针,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片。下面说法正确的是( )
图20-8-2
A.通电螺线管B端为N极
B.通电螺线管外C点的磁场方向向右
C.小磁针N极向右转动
D.滑动变阻器的滑片P向b端移动,通电螺线管的磁性增强
4.(2019山东济宁微山清华实验学校月考)如图20-8-3,可以说明巨磁电阻的特性,电源电压均恒定,闭合开关S1、S2并使滑片P向左移动,观察到指示灯变亮(灯丝电阻不变),那么( )
图20-8-3
A.电磁铁左端为S极
B.巨磁电阻两端的电压变大
C.巨磁电阻阻值随磁场增强而变大
D.随滑片P向左移动,两电路中的总功率均变大
5.(2021山东聊城冠县期末)如图20-8-4是实验室用的手摇发电机,使线圈在磁场中转动,可以看到发光二极管发光。下列选项与其工作原理相似的是( )
图20-8-4
A.电磁继电器 B.电磁起重机
C.电风扇 D.动圈式话筒
6.(2020山东东营垦利期末)如图20-8-5所示,两轮自平衡电动车作为一种新兴的交通工具,倍受年轻人的喜爱。图中与电动平衡车驱动前行过程原理相同的是( )
图20-8-5
A. B.
C. D.
7.(2020山东淄博张店期末)下图与分析对应错误的是( )
A.
开关闭合,通电螺线管的上端是S极,滑片P左移时,弹簧测力计示数减小
B.
在条形磁铁周围的两个小磁针N极的指向
C.
闭合开关,使导体棒ab上下运动,能使灵敏电流计指针偏转
D.
实验表明,通电导体在磁场中要受到力的作用,该实验是电动机的原理图
8.(2021福建南平期末)图20-8-6是电子警察抓拍系统原理图,若行人违规闯红灯,就会接通摄像系统电源,“电子警察”就会自动抓拍人脸。下列说法正确的是( )
图20-8-6
A.只要光控开关接收到红光,摄像系统就会自动拍摄
B.若将光控开关和压力开关并联,也能起到相同的作用
C.只有光控开关和压力开关都闭合时,摄像系统才会自动拍摄
D.行人只要经过埋有压力开关的路口,摄像系统就会自动拍摄
9.(2020江西模拟)电子车票,也称“无纸化”车票,乘客网上购票后,直接通过“刷身份证”或“扫手机”即可顺利进站。如图20-8-7所示是乘客通过“刷身份证”进站时的情景,将身份证靠近检验口,机器感应电路中就会产生电流,从而识别乘客身份。选项图中能说明这一原理的是( )
图20-8-7
A. B.
C. D.
二、填空题(每空3分,共18分)
10.(2020河南郑州金水校级三模)如图20-8-8所示,粗糙的金属支架竖直固定在木板上,并跟电源、开关连接。用手拿着铝棒AB放在金属支架里侧,跟支架紧密接触,整个装置处于竖直向下的磁场中。闭合开关,放手后铝棒AB正好向下匀速运动,此时AB受到的磁场力向 (选填“里”或“外”),你判断的依据是 。
图20-8-8
11.(2020北京朝阳期末)小致用图20-8-9甲所示的天然磁石制作司南,该磁石的B端是 (选填“N”或“S”)极。他将该磁石的D端磨成勺柄,打磨成勺状指南针(即司南),再用细线将其悬挂,如图乙所示,司南静止时,勺柄指向地理的 (选填“北”或“南”)极。
图20-8-9
12.(2019浙江杭州西湖校级期末)我国未来的航母将采用自行研制的电磁弹射器,电磁弹射器的弹射车与飞机前轮连接,夹板轨道下铺设了一层太阳能电池板且预留有金属线圈,太阳能电池板可以把光能转化成电能,线圈周围就会产生 ,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,此时电能转化为机械能,电磁弹射器工作原理与图20-8-10中哪种设备或用电器的工作原理一致 。
图20-8-10
三、作图题(每题4分,共8分)
13.(2021广东珠海香洲期末)请根据磁感线的方向,在图20-8-11中标出蹄形磁铁A端的磁极名称与小磁针B端的磁极名称。
图20-8-11
14.(2021河南许昌襄城期末)如图20-8-12,请根据小磁针静止时N极的指向标出螺线管的N、S极、图中的两条磁感线方向和电源正、负极。
图20-8-12
四、实验探究题(15题12分,16题14分,共26分)
15.(2020江苏苏州吴江一模)在研究“磁场对通电导体有力的作用”实验中。
甲
乙
丙
图20-8-13
(1)利用图20-8-13甲所示的装置研究“磁场对通电导体的作用”时,应在a、b之间接入 (选填“灵敏电流计”“电源”或“灯泡”);若在a、b之间接入 (选填“灵敏电流计”“电源”或“灯泡”)可研究“电磁感应现象”。
(2)如图乙、丙中,磁体间磁场的磁感线方向都是从磁体N极水平指向S极,且线圈所处的空间磁场强弱是恒定不变的。
①图乙中,通电后cd段导线受磁场力的方向为竖直向下,此时,ab段导线所受磁场力的方向是竖直向上,这两个力 (选填“是”或“不是”)一对平衡力。
②图丙中的线圈可以持续转动,是在外部加装了 ,该装置能使线圈平面刚处于 (选填“平行磁感线”“垂直磁感线”或“任一”)位置时,自动改变线圈中的电流方向。
16.(2020山东青岛平度一模)利用如图20-8-14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”。
图20-8-14
(1)磁铁不动,闭合开关,导体棒沿 (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 (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: 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)该实验在探究过程中,是将 能转化成 能,生活中的 (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”。保持其他条件一定,让导体以 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: 。
五、综合题(12分)
17.(2021广东佛山期末)某同学利用热敏电阻为家中灯暖型“浴霸”(用电灯取暖的用电器)设计了一个温度可自动控制的装置,如图20-8-15甲所示。“控制电路”中的热敏电阻Rt的阻值随温度变化的曲线如图乙所示。“浴霸”共安装有2盏标有“220 V 440 W”的灯泡。
甲
乙
图20-8-15
(1)当浴室中的温度上升时,由图乙可知热敏电阻的阻值 (选填“变大”“变小”或“不变”);当升高到一定的温度值时,继电器的衔铁会被 (选填“吸合”或“释放”)。
(2)此同学用一节干电池作为控制电路的电源,已知电磁铁线圈的阻值R0=10 Ω。当线圈中电流大于等于50 mA时继电器的衔铁会被吸合,电流小于等于30 mA时衔铁会被释放,此时热敏电阻Rt对应的阻值分别是 Ω和 Ω;将这位同学设计的装置放在浴室内,温度可控制在 ℃~ ℃。
初中物理·人教版·九年级全一册——第二十章 电与磁
一、选择题
1. 答案 D 磁体周围的磁场方向是放入该点的小磁针静止时北极所指的方向,但不是由小磁针北极指向决定的,故A错误;铜块是非磁性物质,不能被磁化,故B错误;由于磁场是看不见、摸不着的,为了形象地描述磁场,而引入了磁感线的概念,它不是真实存在的,故C错误;磁体周围存在磁场,磁极间的相互作用就是通过磁场发生的,故D正确。
2. 答案 C 某时刻开始小磁针所在的区域出现水平向右的磁场,小磁针将会受到力的作用,且N极受力方向与磁场方向相同,水平向右,S极受力方向与磁场方向相反,水平向左,所以小磁针会发生转动,最终小磁针在磁场中静止,N极所指方向水平向右。所以A、B、D错误,C正确。
3. 答案 B 由图知电流从螺线管的左端流入、右端流出,据安培定则可知,通电螺线管A端为N极、B端为S极,通电螺线管外部磁感线是从A指向B,通电螺线管外C点的磁场方向向右,故A错误、B正确;由磁极间的作用规律可知,小磁针静止时,左端是N极,右端是S极,即小磁针N极向左转动,故C错误;滑动变阻器的滑片P向b端移动,变阻器接入电路的电阻变大,电路中的电流变小,则通电螺线管的磁性减弱,故D错误。
4. 答案 D 利用安培定则判断电磁铁的左端为N极、右端为S极,故A错误;由于指示灯变亮,则说明指示灯所在电路电流变大,由U=IR可知灯泡两端电压变大,所以巨磁电阻两端的电压变小,故B错误;向左移动滑片P,电磁铁的磁性增强,左边电路电流变大,巨磁电阻的阻值变小,所以巨磁电阻阻值随磁场的增强而变小,故C错误;滑片P向左滑动时,巨磁电阻的阻值变小,指示灯电路中的电流变大,由P=UI可知,指示灯电路的总功率变大,右边电路中的电阻变小,由P=U2R可知,右边电路的总功率变大,故D正确。
5. 答案 D 手摇发电机是利用电磁感应的原理工作的。电磁继电器和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A、B不符合题意;电风扇是利用通电线圈在磁场中受力转动的原理工作的,故C不符合题意;动圈式话筒是利用电磁感应的原理工作的,故D符合题意。
6. 答案 D 电动平衡车是利用通电导体在磁场中受到力的作用工作的。A图研究的是电磁感应现象,故A错误;B图研究的是通电导体的周围有磁场,是电流的磁效应,故B错误;C图研究电磁铁磁性的大小与线圈匝数的关系,故C错误;D图研究通电导体在磁场中受到力的作用,与电动平衡车驱动前行过程原理相同,故D正确。
7. 答案 A 由题图A可知电流由螺线管的上方流入,由安培定则可知螺线管下端为N极,上端为S极;当滑片向左移动时,滑动变阻器接入电路的电阻变小,则由欧姆定律可知电路中电流变大,磁性增强,因为螺线管上端与磁铁下端为异名磁极,相互吸引,故在滑片P向左移动的过程中,弹簧测力计的示数变大,故A错误。B图中根据同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引,可以判断小磁针1静止时,N极指向左侧,S极指向右侧,小磁针2静止时,N极指向右侧,S极指向左侧,故B正确。C图中要使电路产生感应电流,必须满足两个条件,一是要有闭合的回路,二是要有部分导体切割磁感线,故C正确。D图中有电源,说明通电导体在磁场中受力运动,将电能转化为机械能,是电动机的原理图,故D正确。
8. 答案 C 分析题意可知,只有光控开关和压力开关都闭合时,摄像系统才会自动拍摄,故A错误,C正确;若将光控开关和压力开关并联,根据并联电路的特点可知,任何一个开关闭合,摄像系统就会自动拍摄,不符合题意,故B错误;由题意知,行人闯红灯且要经过埋有压力开关的路口,光控开关和压力开关都闭合,摄像系统才会自动拍摄,故D错误。
9. 答案 B 由题意可知,“刷身份证”时会产生感应电流,所以其工作原理为电磁感应;A图中有电源,是根据通电导体在磁场中受力而运动的原理制成的,故A不符合题意;B图中没有电源,是根据电磁感应原理制成的,故B符合题意;C图示的实验原理为电流的磁效应,故C不符合题意;D图示为奥斯特实验,说明通电导线周围存在磁场,故D不符合题意。
二、填空题
10. 答案 外 AB向下匀速运动,则受到向上的摩擦力,AB对支架有向外的压力
解析 闭合开关,放手后铝棒AB正好向下匀速运动,则AB受力平衡,在竖直方向上受到竖直向下的重力和竖直向上的摩擦力的作用,由于摩擦力的大小与压力大小和接触面的粗糙程度有关,所以AB对支架有向外的压力,故AB受到的磁场力的方向是向外的。
11. 答案 N 南
解析 如图甲所示,根据天然磁石的磁感线分布,可判断B端是N极,D端是S极;由于地球本身是一个大磁铁,地磁的南极在地理的北极附近,地磁的北极在地理的南极附近,所以,在地磁场的作用下,勺柄指向地理的南极。
12. 答案 磁场 C
解析 太阳能电池板可以把光能转化成电能,线圈通电后,线圈周围就会产生磁场。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;电铃是利用电流的磁效应来工作的,故A不符合题意;手摇发电机的工作原理是电磁感应现象,故B不符合题意;电风扇的主要部件是电动机,是利用通电导体在磁场中受力而运动的原理工作的,故C符合题意;电磁起重机是利用电流的磁效应来工作的,故D不符合题意。
13. 答案 如图所示
解析 由图可知,在磁铁外部,磁感线是从A端出来的,所以A端为磁铁的N极;小磁针的上端与A端靠近,根据异名磁极相互吸引可知,上端为S极,则B端为N极。
14. 答案 如图所示
解析 小磁针静止时,右端为N极,所以螺线管的右端为S极,左端为N极,在磁体的周围,磁感线从磁体的N极流出回到S极,由此可标出磁感线的方向。根据安培定则可以确定电流从螺线管的右端流入、左端流出,所以电源的右端为正极,左端为负极。
四、实验探究题
15. 答案 (1)电源 灵敏电流计
(2)①不是 ②换向器 垂直磁感线
解析 (1)因为通电导体在磁场中受力会运动,观察图甲可知缺少一个电源,所以应在a、b之间接入电源;电磁感应是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,应用灵敏电流计显示是否有电流产生,故应在a、b之间接入灵敏电流计;
(2)①在乙图中,通电后cd段导线受磁场力的方向为竖直向下,此时,ab段导线所受磁场力的方向是竖直向上,这两个力不是一对平衡力,因为这两个力不作用在一条直线上;
②图丙中的线圈可以持续转动,是在外部加装了换向器。当通电线圈所在平面与磁感线垂直时,它能自动改变线圈中的电流方向,从而使线圈持续转动。
16. 答案 (1)左右
(2)不会
(3)闭合
(4)机械 电 发电机
(5)不同 在其他条件相同时,导体切割磁感线的速度越大,产生的感应电流越大
解析 (1)磁铁不动,闭合开关,导体棒沿左右方向运动时,导体棒切割磁感线,会产生感应电流,灵敏电流计指针会发生偏转。
(2)导体棒不动,闭合开关,磁铁上下运动时,导体棒不切割磁感线,不会产生感应电流,灵敏电流计指针不会发生偏转。
(3)断开开关,不是闭合电路,无论磁铁如何放置、导体棒怎样运动,都不会产生感应电流,灵敏电流计指针都不发生偏转,可得出结论: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)产生感应电流的过程中,将机械能转化为电能,人们利用电磁感应现象制成了发电机。
(5)探究感应电流的大小与导体运动的速度是否有关时,需要控制其他条件相同,让导体以不同的速度运动,进行多次实验;根据表格中的数据可知,在其他条件相同时,导体切割磁感线的速度越大,产生的感应电流越大。
五、综合题
17. 答案 (1)变小 吸合 (2)20 40 22 34
解析 (1)分析图象发现:温度升高时,热敏电阻阻值减小,根据欧姆定律,电路中电流就会增大,电磁铁的磁性就会增强,继电器的衔铁会被吸合;
(2)用一节干电池作为控制电路的电源,此时的电源电压U=1.5 V;
当控制电路中的电流I=50 mA=0.05 A时,由I=UR可知,总电阻R总=UI= Ω,
则Rt=30 Ω-10 Ω=20 Ω,由图乙可知,对应的温度为34 ℃,
当控制电路中的电流I=30 mA=0.03 A时,由I=UR可知,总电阻R总=UI= Ω,
则Rt=50 Ω-10 Ω=40 Ω,由图乙可知,对应的温度为22 ℃,
所以温度可控制在22 ℃~ 34 ℃。
实验次数
1
2
3
4
5
6
速度/(cm·s-1)
1
2
3
4
5
6
电流/mA
2.0
4.0
5.5
8.3
9.2
12.8