第20章 电与磁（培优卷）——2022-2023学年九年级物理全一册单元卷（人教版）（原卷版+解析版）

2022-2023学年上学期第二十章单元检测卷B卷（人教版）

九年级 物理

（考试时间：90分钟  试卷满分：100分）

注意事项：

1．本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分。

2．测试范围：人教版九年级全一册第二十章：电与磁。

第Ⅰ卷

一、单项选择题：本题共10小题，每小题3分，共30分。

1．（2022·湖南娄底·九年级期中）物理研究中常常用到“控制变量法”、“等效替代法”、“模型法”、“类比法”等方法，下面是初中物理中的几个研究实例：①研究电压时与水压相比；②用光线表示光的传播方向；③利用磁感线来描述磁场；④用吸引铁屑的多少表示磁性的强弱。上述几个实例中，采用了相同研究方法的是（　　）

A．①③ B．②③ C．②④ D．①④

2．（2022·湖南益阳·中考真题）如图所示的螺线管，当闭合开关后，下列判断正确的是（　　）

    第2题图                  第3题图                   第4题图             第5题图

A．螺线管的左端为S极                    B．右边小磁针的N极向左偏转

C．当滑片P右移时，螺线管的磁性会减弱    D．改变电流方向，通电螺线管的外部磁场方向不会改变

3．（2022·陕西西安·二模）如图为光敏电阻控制的智能照明电路，L为“220V     22W”的照明灯，光敏电阻R的阻值随光照强度的增大而减小，控制电路中电源电压为6V，定值电阻R0为200Ω，电磁铁的线圈电阻忽略不计，当天色渐暗，通过线圈的电流为0.02A时，恰好启动工作电路的照明系统下列说法正确的是（　　）

A．工作电路中电源的a端应该连接零线          B．照明系统恰好启动时，光敏电阻R的阻值为100Ω

C．灯L正常发光时，控制电路中的电流是大于0.02A

D．如果提高控制电路电源电压，照明灯白天也可能发光

4．（2022·江苏徐州·中考真题）如图所示，线圈通电后，受磁场力作用将开始顺时针旋转。如果线圈是固定的，磁体可以绕线圈旋转，则线圈通电后，磁体将（　　）

A．开始顺时针旋转    B．开始逆时针旋转    C．保持静止    D．以上三种情况都有可能

5．（2022·江苏泰州·模拟预测）如图所示，将一个闭合的金属圆环从图示位置由静止释放，经过一个有限范围（只有虚线左侧有磁场）的均匀磁场。不考虑空气阻力和摩擦，则（　　）

A．圆环能够摆回到出发点                                 B．圆环能够达到的最高位置会越来越低

C．圆环摆动过程中，只有动能和重力势能之间发生相互转化

D．圆环来回摆动的振幅会越来越小，但不会停下来

       第6题图              第7题图             第8题图                 第9题图

6．（2022·浙江杭州·中考真题）如图所示，粗糙的水平桌面上有两块相同的条形磁体甲和乙，它们之间有相互作用力且保持静止。对图示甲、乙两块条形磁体受到摩擦力的方向分析正确的是（　　）

A．甲一定水平向左，乙一定水平向右    B．甲水平向右，乙无法确定

C．甲水平向左，乙无法确定            D．甲、乙均无法确定

7．（2022·安徽·模拟预测）如图所示为通电螺线管磁场强弱演示仪的示意图（导线电阻不计），由图可知以下说法中正确的是（　　）

A．当开关S接a点时，仪表指针向右偏转        B．若将电源正负极对调，仪表指针偏转方向不变

C．保持滑片P的位置不变，开关S由a点换到b点，仪表示数变小

D．当开关S接a点，滑片P向上移动时，仪表示数变小

8．（2022·陕西渭南·一模）电梯均有额定运载人数标准，当人员超载时电梯内报警装置会发出声音提示，此时乘客应主动减员，退出电梯。电梯的工作原理如图所示，R1为保护电阻，R2为压敏电阻，其阻值随压力的增大而减小，下列说法正确的是（　　）

A．甲为控制电路，乙为工作电路   B．电梯正常运行时，K与A接触

C．电梯超载时，电磁铁磁性减小    D．电梯超载时，响铃的同时电动机也工作

9．（2022·全国·九年级）下图为直流电动机的两个不同时刻的工作原理图，下列分析不正确的是（　　）

A．导线ab中的电流在这两个时刻方向不同，受到的磁场力方向也不同

B．甲乙两图中的线圈再转动90度角，都能到达平衡位置

C．由上往下看，线圈中电流均为顺时针方向

D．如果电动机持续转动，则电动机内外流的都是直流电

10．（2022·全国·九年级）电吉他中电拾音器的基本结构如图所示，磁体附近的金属弦被磁化，因此弦振动时，在线圈中产生感应电流，电流经电路放大后传送到音箱发出声音，下列说法不正确的是（　　）

            第10题图                         第11题图                     第12题图

A．选用铜质弦，电吉他仍能正常工作        B．取走磁体，电吉他将不能正常工作

C．增加线圈数可以增大线圈中的感应电流    D．弦振动过程中，线圈中的电流方向不断变化

第Ⅱ卷

二、填空题。（每空1分，共24分）

11．（2022·全国·九年级专题练习）如图所示，在大小不变、水平向左的拉力F作用下，铁块M沿水平地面由A处运动至D处，BC段下方埋有一块磁铁W。铁块M在AB段物体做匀速直线运动，速度为v。若地面粗糙程度处处相同，铁块M只有在BC段运动时才受到磁铁W的磁力。

（1）铁块M在BC段运动过程中，其动能___________（选填“增大”“不变”或“减小”）；

（2）铁块M在CD段运动过程中，其运动状态___________（选填“改变”或“不变”）；

（3）铁块M在CD段运动时的机械能___________（选填“大于”“等于”或“小于”）在AB段运动时的机械能。

12．（2022·江苏徐州·中考真题）如图所示，先将小磁针放在水平桌面上，静止时小磁针N极指向______________方。再将一根直导线平行架在小磁针上方，给导线通电后，小磁针将______________，说明通电导线周围存在______________。

     第13题图           第14题图                第15题图               第16题图

13．（2022·广东·汕头市潮阳实验学校模拟预测）如图所示，磁悬浮列车是一种新型交通工具，根据______的原理，利用强磁场可把磁悬浮列车从轨道上微微托起，使列车和轨道间的______大大减小，从而提高了车速，上海“世界第一”的磁浮列车磁浮采用了当今先进的路上交通技术。它西起地铁二号线龙阳路站，东至浦东国际机场，全程30公里却只需7分钟，它的平均时速为______公里/小时，最高时速可达700公里/小时。

14．（2022·浙江杭州·八年级期中）电动机是利用 ___________（选填“电流的磁效应”、“磁场对电流的作用”或“电磁感应现象”）工作的。如图所示，如果要改变电动机的转动方向，可以通过改变线圈内电流的方向来实现，这个装置叫 ___________（填电动机的结构名称）。图中的线圈所在的位置 ___________（选填“是”或“不是”）平衡位置，此时线圈由于 ___________会继续转动，从而越过此位置。

15．（2022·江苏泰州·模拟预测）科技活动中，小明所在的科技小组展示了一个“隔板推物”的节目，其原理如图所示。甲、乙两线圈分别悬挂在两个蹄形磁铁的磁场中，两线圈通过导线连接构成一个闭合回路。用手推动左侧甲线圈摆动时，右侧乙线圈会随之摆动。其中隔板左侧装置应用的原理是___________，隔板右侧装置产生的现象与___________工作原理类似，把___________能主要转化为___________能。

16．（2022·湖北十堰·中考真题）某小区因暴雨引起车库积水，部分车辆被淹，小明看到新闻后，设计了如图所示的车库积水自动报警器，如图是该报警器原理图，金属块A和B分别固定在车库地面附近适当高处，若车库积水水面到达 _____处（选填“A”或“B”）时，_____（选填“绿”或“红”）灯发光报警，此时电磁铁的上端是 _____极（选填“N”或“S”）。

17．（2022·江苏·景山中学九年级期末）小磁针静止时N极会自动转向地球的___（选填“北”或“南”）方，因为地球本身就相当于一个巨大的磁体，它的形状跟___的磁场相似，如图所示，是描绘某一磁体周围磁场的部分磁感线，若在b点放置一个可自由转动的小磁针，则小磁针静止时，其N极指向__（选填“P”或“Q”）｡

第17题图         第18题图                   第19题图                  第20题图

三、实验探究题（每空2分，共28分）

18．（2022·河南洛阳·九年级期中）小明利用如图所示装置探究感应电流产生的条件。

（1）开关闭合后，将导体AB沿着水平方向向右运动时，观察到灵敏电流计指针 _______（选填“偏转”或“不偏转”）；要使灵敏电流计的指针偏转方向改变，可采取的具体措施是 ________（写出一种即可）；

（2）在探究中还发现，导体AB水平向左（或向右）缓慢运动时，灵敏电流计的指针偏转角度较小；导体AB水平向左（或向右）快速运动时，灵敏电流计的指针偏转角度较大，说明感应电流的大小与 ____有关；

（3）磁场方向和切割磁感线的方向同时改变，产生的感应电流的方向 ______（选填“会”或“不会”）改变。

19．（2022·湖北恩施·模拟预测）利用如图所示的器材回答下列问题：

（1）在①小灯泡，②电压表，③电流表，④线圈，⑤电阻R，⑥干电池，⑦滑动变阻器中，选择______接在接线柱C、D之间，就可以研究电磁感应现象；选择______接在接线柱C、D之间，就可以研究磁场对电流的作用（选填序号）；

（2）在你设计的探究电磁感应现象的实验装置中，保持电路闭合，当导线A、B向左、向右运动，或将U形磁铁对调磁极时，闭合开关，当导线向左运动和向右运动时，电流表的指针偏转方向也会随之改变，这表明导线中的感应电流方向与______和______有关；

（3）为了使在你设计的探究电磁感应现象的实验装置中电流表指针明显偏转，你采取了哪些措施？（写出一条即可）______。

20．（2022·江苏南通·一模）小明观察了小区入口的车辆出入自动控制闸，发现当车牌被识别系统识别后，栏杆抬起，车辆通行。他据此设计了如图所示的结构原理模型，车牌识别成功相当于开关S闭合，已知B端悬挂的铁柱重10N。

（1）S闭合，通电线圈上端为 ___________极；

（2）已知AO：OB=3：1，当通电线圈对铁柱的磁力为10N时，栏杆刚好离开托架，则质量分布、粗细都均匀的栏杆自重为 ___________N；若将图中线圈水平右移少许，要将栏杆刚好拉起的磁力将 ___________10N，为此小明应将电路中滑动变阻器的滑片向___________（选填“上”或“下”）移动；

（3）已知该电路电源电压恒为6V，线圈阻值为2Ω。闭合开关，滑动变阻器接入阻值为10Ω时，通电线圈的电功率为 ___________W。

四、计算题：本题共3小题，共18分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。

21．(6分)（2022·全国·九年级专题练习）如图所示为某兴趣小组为学校办公楼空调设计的自动控制装置，R是热敏电阻，其阻值随温度变化关系如下表所示。已知继电器的线圈电阻R0＝10Ω，左边电源电压为6V恒定不变。当继电器线圈中的电流大于或等于15mA时，继电器的衔铁被吸合，右边的空调电路正常工作。

（1）请说明该自动控制装置的工作原理。

（2）计算说明该空调的启动温度是多少？

（3）为了节省电能，将空调启动温度设定为30℃，控制电路中需要串联多大的电阻？

22．(6分)（2022·浙江宁波·八年级期末）如图所示，这是物理兴趣小组设计的汽车转向指示灯电路模型，指示灯的规格均为“6V0.5A”，R0为6Ω的定值电阻，电磁铁线圈及衔铁的阻值忽略不计，电源电压为6V；根据要求回答下列问题：

（1）当汽车正常直行时，转向开关应处于什么位置；

（2）请你解释一下当汽车左转弯时，左转指示灯会较暗、较亮交替闪烁的工作原理；

（3）当左转弯时，指示灯发光较暗时它两端的电压为多少。

23．(6分)（2022·河南洛阳·模拟预测）如图是一款利用电磁继电器设定不同出水温度的电热饮水机原理示意图。工作电路中，电源电压恒为220V，R是加热电阻丝，阻值为48.4Ω。控制电路中，电源电压恒为3V，电磁铁线圈电阻R线为5Ω，Rt是热敏电阻，其阻值与温度的关系式为Rt=5+0.5t（其中Rt单位是Ω，t的单位是℃），R0是用来设定不同出水温度的滑动变阻器。当电磁铁线圈中的电流小于或等于10mA时，衔铁片会弹起，触点分离，饮水器停止加热。[ρ水=1.0×103kg/m3，c水=4.2×103J/(kg⋅℃)】

（1）若将滑动变阻器R0的阻值调为250Ω时，饮水机能将水加热到的最高温度是多少？

（2）饮水机内装有1000mL，初温为20℃的水，将其加热到100℃，用时7min，则水吸收的热量是多少？

（3）上述加热过程中，该饮水机工作电路的加热效率是多少？