第二十章电与磁-2024-2025学年初中物理人教版九年级全一册

第二十章 电与磁2024-2025学年 初中物理人教版九年级全一册 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、单选题 1．《事林广记》中记载了“指南龟”（如图所示）的制法：先以木刻龟，在龟体上沿首尾方向开一洞，放入条形磁石，以黄蜡填满，在龟尾部敲入一铁针与磁石一端相连，将木龟支于竹针之上，使木龟转动，静止后，针指南。下列说法中正确的是（　　）    A．磁石靠近龟尾一端的是磁石的N极 B．“指南龟”周围存在磁感线 C．“针指南”是利用了异名磁极相互吸引的原理 D．“指南龟”周围的磁场是均匀的 2．如图所示是交流发电机的原理图，以下说法正确的是（　　）    A．线圈始终逆时针转动时，线圈中产生的感应电流方向不变 B．线圈在图中所示位置时，不会产生感应电流 C．当线圈中有感应电流产生的同时，线圈也会受到磁场力的作用 D．发电机的工作原理是电流的磁效应 3．下列各图描述磁场的磁感线中，正确的是 A． B． C． D． 4．下列叙述正确的是（    ） A．牛顿从实验中直接得出了牛顿第一定律 B．欧姆揭示了电流与电压、电阻的关系 C．安培第一个发现了电流的磁效应 D．焦耳通过实验确定了电流产生的热量跟电压、电流和通电时间成正比 5．如图所示，电磁铁的左下方有一铁块，在弹簧测力计作用下向右做匀速直线运动．当铁块从电磁铁的左下方运动到正下方过程中，同时滑片逐渐向上滑动，下列判断正确的是（　　） A．铁块受到地面对它的摩擦力增大 B．电磁铁的磁性逐渐减弱 C．铁块对地面的压强逐渐减小 D．在拉力不变的情况下，铁块保持匀速直线运动 6．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，从而使金属发热面灼伤病人，重则危及生命。下列各图的工作原理与上述携带的金属中产生感应电流的原因相同的是（　　） A． B． C． D． 7．2019年3月3日，全国人大代表、中车株洲电力机车有限公司董事长周清和透露：中国拥有完全自主知识产权的首列商用磁浮3.0版列车正在紧张研制当中，计划2020年年初下线．关于磁悬浮列车下列说法不正确的是 A．通过列车底部与轨道上的磁极间的相互作用，使列车悬浮 B．磁悬浮列车依靠磁场作用来实现车体的支撑、导向、牵引力和制动功能 C．当列车悬浮在轨道上时，列车受到的托力与列车受到的重力是一对相互作用力 D．超导材料应用于磁悬浮列车，可减少能量损耗，提高列车效率 8．我国新型反潜巡逻机安装的“磁异探测器”，能将潜艇经过的海域引起的磁场变化转化为电流，从而发现潜艇.图中能解释“磁异探测器”工作原理的是（    ） A． B． C． D． 9．下列物理观念不正确的是（　　） A．静止的物体一定不受摩擦力 B．同一电路中的两个电阻，它们两端的电压不相等，这两个电阻是串联的 C．磁场的基本性质是对放入其中的磁体有力的作用 D．能量在转移或转化的过程中总量保持不变 10．如图所示为燃油汽车启动装置的电路简图。汽车启动时，需将钥匙插入仪表板上的钥匙孔并旋转，下列分析正确的是（　　） ①旋转钥匙相当于闭合开关    ②电磁铁是利用电流的热效应来工作的 ③电磁铁通电后电磁铁的上端为N极    ④电动机工作时将电能全部转化为机械能 A．①② B．①③ C．②④ D．③④ 11．美国和加拿大的科学家最近研制出一种固定在膝盖上的发电装置，这种装置可通过收集人走路时损失的能量来发电，其电量足够给10部手机充电。如图所示各器具中，与其工作原理相同的是（　　） A．动圈式扬声器 B．电磁起重机 C． 动圈式话筒 D． 电话听筒 12．如图所示，ab金属棒与导线、电流表、开关组成闭合回路，下列说法正确的是（ ） A．当ab棒向左运动时，电流表的指针偏转，电动机是根据这个原理制作的 B．当ab棒向左运动时，电流表的指针偏转，发电机是根据这个原理制作的 C．当ab棒沿磁感线方向运动时，电流表的指针偏转，电动机是根据这个原理制作的 D．当ab棒沿磁感线方向运动时，电流表的指针偏转，发电机是根据这个原理制作的 13．国防科工局宣布，“嫦娥四号”探月任务已经审议通过，将在2018年的6月发射．已知月球表面周围没有空气、没有月球磁场、对物体的引力仅为地球上的六分之一．当“嫦娥四号”登上月球时，下列实验中，在月球车上能够做到的有几个：①用超声波测定速度 ②用弹簧测力计测量物体在月球上受到的重力 ③利用太阳能发电 ④用天平称物体的质量 ⑤用指南针辨别方向 A．一个 B．两个 C．三个 D．四个 14．导体在磁场里做切割磁感线运动时（　　） A．一定产生感应电流 B．一定不产生感应电流 C．若电路是闭合的，会产生感应电流 D．无法确定 15．在科学探索的道路上，有众多的科学巨人披荆斩棘，铺路架桥，为后人留下了丰硕的知识园地、科学的探究方法及不朽的科学精神。对理想斜面的研究采用把实验和逻辑推理相结合的方法的科学家是（　　） A．牛顿 B．托里拆利 C．伽利略 D．奥斯特 二、填空题 16．某校刚刷完地坪漆的地下室内。弥漫着刺鼻的油漆味。为加快排出易燃、有毒气体，兴趣小组设计了如图所示的可调直流排气扇。直流电动机的工作原理是 。在讨论时，物理老师指出该方案的不足：每当线圈平面转过与磁感线相 （平行/垂直）的位置时，换向器自动改变线圈中电流的方向，电路处于“通路→断路→通路”快速切换状态，极易激发电火花，成为火灾隐患。 17．如图是一种温度自动报警器的原理图，在水银温度计中封入一段金属丝，金属丝下端所指示的温度为90℃，当水银上升到金属丝的下端时，灯会 ，电铃会 ，报警器的温度计在这个装置中起到关键作用，它除了利用液体的热胀冷缩的性质外，还利用了液体具有 。 18．如图所示的线圈abcd能绕轴转动的原理是 ，若需持续转动，需给线圈安装 . 我们如果将线圈看作一个单匝的通电螺线管，就可以将其等效为一个条形磁铁，将其上方看成是N极，下方看成是S极，两极均在磁场的作用下向异名磁极靠近，则 （A/B）是电源的正极． 三、实验题 19．如图所示，是小明做“探究什么情况下磁可以生电”实验装置。 （1）闭合开关，若导体不动，左右移动磁体，电路中 （选填“有”或“无”）感应电流； （2）该实验的结论是：闭合电路的一部分导体，在磁场中做 运动时，导体中就会产生感应电流；这种现象叫 ； （3）如果将小量程电流表换成 ；可以探究磁场对通电导体的作用。 20．按要求填空： (1)如图甲所示，烧杯中的水已经开始沸腾，温度计示数如图乙所示，水的沸点为 ℃，说明当时气压 标准大气压（选填“低于”、“等于”或“高于”）。 (2)如图丙所示，在“探究影响电磁铁磁性强弱因素”的实验中，闭合开关S，得出结论：电流大小相同时，线圈匝数越多电磁铁的磁性越 （选填“强”或“弱”）。将滑动变阻器的滑片P向右移动，发现电磁铁A吸引大头针的数量 （选填“变多”、“变少”或“不变”）。 (3)如图丁所示，凸透镜与蜡烛、光屏置于光具座上，并移动光屏得到一个清晰的像，此成像规律是（选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”） 的原理；保持蜡烛、光屏位置不动，将凸透镜移到光具座上的 cm处，光屏上可再次得到清晰的像。 四、计算题 21．同学们对学校自动大门很感兴趣，他们发现当人靠近大门时，大门自动打开。科技小组利用电磁继电器、红外传感器、电动机等元件制作了模拟电路，部分电路图甲所示。其中电动机上标有“220 V，40  W”的字样，控制电路的电源电压U 为24V，R₁为定值电阻，红外传感器的阻值R 随人体到大门距离L 的变化关系如图乙所示，当电磁铁线圈的电流为100 mA 时，衔铁刚好被吸下，触发电动机工作，大门打开。（不计电磁铁线圈的电阻） （1）由图甲可知电磁铁的上端为 极；电动机工作原理是 （2）开门一次用时，则开门一次电动机消耗多少电能？ （3）经测试当L=3m时刚好触发电动机工作，则R₁的阻值为多少？ （4）若门前6 m 内没有人，则控制电路的电功率是多大？ 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 参考答案： 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 C C B B C C C D A B 题号 11 12 13 14 15 答案 C B C C C 1．C 【详解】AC．地球是一个大磁体，指南龟就是一个磁铁，它指南北的原因是由于受到了地磁场的作用，同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，所以指南龟静止时，指向南的一端是磁体的南（S）极，指向地理南极附近，是地磁的北极；指向北的一端是磁体的北（N）极，所以龟尾端为磁石的S极，故A错误，C正确； B．指南龟被磁化后，周围存在磁场，而磁感线实际不存在，是为了描述磁场的分布假想的曲线，故B错误； D．指南龟周围的磁场是不均匀的，磁极位置磁性最强，中间位置磁性最弱，故D错误。 故选C。 2．C 【详解】A．线圈始终逆时针转动时，转动的前半圈和后半圈，切割磁感线运动的方向不同，电流方向不同，所以线圈每转动一圈，感应电流方向改变两次，故A错误； B．线圈在图中所示位置时，ab边和cd边在做切割磁感线运动，产生感应电流，故B错误； C．因为通电导体在磁场中会受到磁场力的作用，所以当线圈中有感应电流产生的同时，线圈也会受到磁场力的作用，故C正确； D．发电机的工作原理电磁感应现象，故D错误。 故选C。 3．B 【详解】解：A、由图可知，螺线管左端为N极，右端为S极，在磁体的外部，磁体周围的磁感线从磁体的N极出发，回到磁体的S极，而图中正好相反，故A错误；  B、由图可知，小磁针上端为N极，下端为S极，在磁体的外部，磁体周围的磁感线从磁体的N极出发，回到磁体的S极，故B正确； C、由图可知，螺线管左端为N极，右端为S极，在磁体的外部，磁体周围的磁感线从磁体的N极出发，回到磁体的S极，而图中下边的那根磁感线正好相反，故C错误； D、在磁体的外部，磁体周围的磁感线从磁体的N极出发，回到磁体的S极，而图中右端磁感线错误，故D错误． 故选B． 4．B 【详解】A．牛顿第一定律的内容是:“一切物体在没有受到力的作用时，总保持静止或匀速直线运动状态”；由于没有不受力的物体，所以牛顿第一定律无法用实验直接验证，是在大量实验和事实的基础上，通过科学推理得出的；故A错误； B．欧姆对“电流跟电阻和电压之间的关系”进行了深入的研究并得到欧姆定律，故B正确； C．奥斯特最早发现电流周围存在磁场，故C错误； D．焦耳探究了电流通过导体产生的热量与电流、电阻、通电时间的关系，得到了焦耳定律，即电流产生的热量跟电压、通电时间和电流的平方成正比，故D错误。 故选B。 5．C 【详解】（1）由图可知，当滑动变阻器的滑片向上滑动时，变阻器接入电路的阻值会变小，电路中电流变大，电磁铁的磁性增强； 电磁铁磁性增强，当铁块从电磁铁的左下方运动到正下方过程中，铁块受到的吸引力增大，使铁块对桌面的压力减小，而接触面积不变，由可知，铁块对地面的压强也减小； 铁块因被电磁铁吸引而压力减小，而接触面的粗糙程度不变，所以铁块受到的摩擦力也随着减小，故AB错误，C正确； （2）最初铁块做匀速直线运动，拉力与摩擦力大小相等；由于摩擦力减小，所以在拉力不变的情况下，铁块受力不平衡，铁块不再保持匀速直线运动，故D错误． 故选C． 6．C 【详解】A．扬声器的原理是通电导体在磁场中受力运动，故A不符合题意； B．图中是电动机的原理图，电动机的原理是通电导体在磁场中受力运动，故B不符合题意； C．话筒是将声音信号转变为电信号，原理是电磁感应，故C符合题意； D．图中是奥斯特实验，说明通电导体周围存在着磁场，故D不符合题意。 故选C。 7．C 【详解】A．磁悬浮列车的车厢和铁轨上分别安放着磁体，磁极相对，由于磁极间的相互作用，列车能够在铁轨上方几毫米的高度上飞驰，故A说法正确，不符合题意； B．磁悬浮列车是一种现代高科技轨道交通工具，它通过电磁力实现列车与轨道之间的无接触的悬浮和导向，再利用直线电机产生的电磁力牵引列车运行，故B说法正确，不符合题意； C．列车悬浮在轨道上时，列车受到的托力与列车受到的重力是一对平衡力，而非是相互作用力，故C说法错误，符合题意； D．超导现象是导体在超导状态下的电阻为零，根据焦耳定律，电阻为零，则不会发热，因此，可以减少能量损耗，提高列车效率，故D说法正确，不符合题意． 8．D 【详解】磁异探测器将潜艇经过海域引起的磁场强弱变化转化为强弱变化的电流，说明有感应电流产生，是电磁感应现象； A．图示的实验是通电导线周围有磁场，是电流的磁效应，故A不符合题意； B．图示的实验是电磁铁的原理，运用了电流的磁效应，可制成电磁铁，故B不合题意； C．图示为通电导体在磁场中受力，是电动机的原理，故C不合题意． D．开关闭合后，在外力作用下使导体左右移动，切割磁感应线，则电流表指针发生偏转，说明此时有感应电流产生，这是电磁感应现象，是发电机的工作原理,故D符合题意； 9．A 【详解】A．静止的物体也有可能受到静摩擦力的作用，如一个物体在另一个静止的物体上有相对滑动趋势时，静止的物体也受到静摩擦力，故A错误，符合题意； B．在同一电路中的两个电阻，若用相同的电压表测得它们两端电压不相等，则它们是串联在电路中，故B正确，不符合题意； C．磁场对放入其中的磁体有力的作用，故C正确，不符合题意； D．能量在转移和转化的过程中总量保持不变，故D正确，不符合题意。 故选A。 10．B 【详解】①旋转钥匙，控制电路接通，电路中有电流，电磁铁有磁性，将衔铁吸下，故①正确； ②电磁铁是利用电流的磁效应来工作的，故②错误； ③如图，电流从螺线管上端流入，下端流出，根据安培定则，电磁铁上端为N极，故③正确； ④由于电流具有热效应，电动机工作时将电能转化为机械能和内能，故④错误； 故ACD不正确，B正确。 故选B。 11．C 【详解】发电装置将机械能转化为电能，实质是一个小型的发电机，而发电机利用的是电磁感应原理； A．扬声器的线圈中通入携带声音信息、时刻变化的电流，使得在一个瞬间和下一个瞬间产生不同方向的磁场，线圈就不断地来回振动，纸盆也就振动起来，便发出了声音。因此它是利用磁场对通电导体有力的作用原理来工作的，故A错误； B．电磁起重机主要是利用电磁铁工作的，电磁铁是根据电流的磁效应制成的，故B错误； C．动圈式话筒将声信号转化为变化的电流，是根据电磁感应原理制成的，故C正确； D．电话的听筒是利用利用磁场对通电导体有力的作用，把变化的电流转化为声音信号，故D错误。 故选C。 12．B 【详解】试题分析：闭合电路的一部分导体ab在磁场中做切割磁感线运动，通过电流表指针偏转来显示电流，属于电磁感应现象，发电机就是根据这一原理制成的，故A错误、B正确；ab棒沿磁感线方向运动，不会产生感应电流，电流表指针不会偏转，故C、D均错误；故应选B． 【考点定位】电与磁 13．C 【详解】①因为月球的表面是真空，没有空气，声音不能传播；故不能用超声波测定速度；  ②月球上的物体也受到月球的吸引力，即月球上物体的重力；故可以用弹簧测力计测量物体在月球上受到的重力；③ 因为月球上也有阳光，故可以利用太阳能发电；④ 月球上的物体也受到月球的吸引力，即月球上物体的重力；故可以用天平称物体的质量；⑤ 月球上没有磁场，指南针不能使用；故选C. 【点睛】声音的传播靠介质，气体、液体、固体都可作为传播声音的介质；地球的周围具有磁场，我们成为地磁场；月球上没有磁场，月球上的物体也受到月球的吸引力，即月球上物体的重力． 14．C 【详解】产生感应电流的条件有两个：一是整个电路是闭合的，二是处在磁场中的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动，这两个条件必须同时具备才可以；故C符合题意，A、B、D三项不符合题意。 故选C。 15．C 【详解】伽利略对理想斜面的研究，采用了将实验和逻辑推理相结合的方法，发展了人类的科学思维方式和科学研究方法，可称之为：实验推理法，故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 16． 通电线圈在磁场中受力转动 垂直 【分析】通电导体在磁场中受到力的作用；换向器的作用是：线圈刚转过平衡位置时，便会自动改变线圈中电流的方向，从而改变线圈的受力方向，使线圈继续转动。 【详解】[1][2]直流电动机的原理是通电线圈在磁场中受力转动；换向器是在线圈转过平衡位置的一瞬间改变线圈中的电流方向，从而改变线圈的受力方向，使得线圈能够持续转动，平衡位置即为线圈平面与磁感线垂直的位置。 【点睛】此题主要考查的是学生对换向器的作用和线圈平衡位置的认识和了解，基础性题目。 17． 熄灭 响 导电的性质 【详解】[1][2]当温度升高到90℃时，水银和金属丝接通，由于水银和金属丝都是导体，所以控制电路接通，电磁铁有磁性，电磁铁吸引衔铁，动触头和电铃的电路接通，灯会熄灭，电铃会响。 [3]水银和金属丝接通，电铃会响，说明水银导电。所以报警器是利用了液体水银导电、水银热胀冷缩的性质。 18．磁场对电流有力的作用   换向器    B 【详解】试题分析：通电线圈在磁场中受力转动，原理是磁场对电流有力的作用．据此人们制成了电动机．若需持续转动，需给线圈安装换向器，当线圈转过平衡位置使，及时改变电流的方向，使线圈持续转动．由安培定则，单匝的通电螺线管上方看成是N极，下方看成是S极，则螺线管中电流的方向是d→c→b→a，B端是电源的正极． 考点：磁场对电流的作用 19． 有 切割磁感线 电磁感应 电源 【详解】（1）[1]闭合开关，若导体AB不动，左右移动磁体，导体做切割磁感线运动，电路中有感应电流。 （2）[2][3]无论移动导体，还是移动磁体，只要导体能切割磁感线，就会有感应电流；实验的结论是：闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中就会产生感应电流，这种现象叫电磁感应现象。 （3）[4]如果将小量程电流表换成电源，闭合开关后电流流过导体棒，导体棒受安培力作用而运动，可以探究磁场对通电导体的作用。 20．(1) 99 低于 (2) 强 变少 (3) 投影仪 65.0 【详解】（1）[1][2]温度计示数如图乙所示，水的沸点为99℃，由于一个标准大气压下水的沸点是100℃，且气压越低，沸点越低，所以，说明当时气压低于标准大气压。 （2）[1]由图丙所示知道，在“探究影响电磁铁磁性强弱因素”的实验中，闭合开关S，电磁铁A、B串联，线圈匝数不同，得出结论：电流大小相同时，线圈匝数越多电磁铁的磁性越强。 [2]将滑动变阻器的滑片P向右移动，电阻变大，电流减小，电磁铁磁性减弱，发现电磁铁A吸引大头针的数量变少。 （3）[1]由图丁知道，物距小于像距，成的是倒立放大的实像。此成像规律是投影仪的原理。 [2]保持蜡烛、光屏位置不动，将凸透镜移到光具座上65cm处，光屏上再次得到清晰的像，光折射时光路是可逆的，物距和像距对调。 21．（1）N，通电线圈在磁场中受力转动；（2）200J；（3）120Ω；（4）1.92W 【详解】解：（1）由图甲可知电流从电磁铁下端流入，根据安培定可知电磁铁的上端为N极，电动机工作原理是通电线圈在磁场中受力转动，将电能转化为机械能。 （2）开一次门 5s 消耗电能为 W=Pt=40W×5s=200J （3）当电磁铁线圈的电流为100 mA 时，衔铁刚好被吸下，触发电动机工作，大门打开，此时控制电路的总电阻为 由乙图可知，当 L=3m 时，R的阻值为 120Ω，则R₁的阻值为 R₁=R总-R=240Ω-120Ω=120Ω （4）根据图乙可知，若门前 6m 内没有人时，R的阻值为 180Ω，则控制电路的电功率为 答：（1）由图甲可知电磁铁的上端为N极，电动机工作原理是通电线圈在磁场中受力转动； （2）开门一次用时，则开门一次电动机消耗200J电能； （3）经测试当L=3m时刚好触发电动机工作，则R₁的阻值为120Ω； （4）若门前6m内没有人，则控制电路的电功率为1.92W。 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $$