第二十章电与磁--2024-2025学年初中物理人教版（2024）九年级全一册

第二十章 电与磁2024-2025学年 初中物理人教版（2024）九年级全一册 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、单选题 1．下列关于磁场和磁感线的说法中错误的是（　　） A．磁感线用来描述磁场的分布情况 B．磁感线越密的地方磁场磁性越强 C．磁极间的相互作用是通过磁场完成的 D．磁场和磁感线都是真实存在的 2．下列四组连线中，完全正确的是（     ） A． B． C． D． 3．2019年12月，山东省中小学技术设计与创新成果观摩评选活动在山东省实验中学成功举办，来自某中学的学生设计了基于共享理念的智能刷卡锁，刷卡时产生感应电流，智能锁开启，方便了受限于不能带手机的中学生也能使用共享单车，下列说法正确的是（　　） A．自行车刹车系统是费力杠杆 B．使用智能刷卡时是利用了电流的磁效应 C．使用智能刷卡时是利用了电磁感应原理 D．自行车的轮胎凹凸不平是为了增大压强 4．下列与磁现象有关的实验中，说法正确的是（　　） A．若要使甲图中自制电动机持续转动就要将两侧的绝缘漆全刮掉 B．图乙是奥斯特实验，实验时最好将导线东西方向放置 C．图丙中电流表通电后指针最大偏转往往会超过测量值，这是由于惯性造成的 D．图丁说明了电流具有磁效应 5．人类社会科技的进步离不开科学家的不断探索，下列说法与物理史实相符的是（　　） A．卢瑟福通过α粒子散射实验发现了电子 B．牛顿结合实验推理总结力与运动的关系 C．阿基米德首次测量出了大气压强的大小 D．奥斯特首先探究并发现了电磁感应现象 6．如图所示，闭合开关，铜棒会向右运动，则（    ） A．根据此现象的原理可制成电动机 B．此现象与电磁感应现象的原理相同 C．若将磁极上下对调，铜棒仍向右运动 D．若滑片向左移动，铜棒会向左运动 7．如图，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。以下实验与电磁弹射器工作原理一致的是（　　） A． B． C． D． 8．如图所示是一个利用电磁继电器的温度自动控制装置。关于该装置，下列说法不正确的是（　　） A．装置中的温度计使用的水银是导体 B．装置中的电磁铁工作原理与电饭煲相同 C．当温度达到85℃及以上，铃响灯不亮 D．灯亮铃不响说明温度低于85℃ 9．我国是最早用文字记载磁现象的国家之一，下列说法正确的是（　　） A．地磁N极在地理南极附近 B．蹄形磁铁的磁感线是从南极出来指向北极 C．“慈（磁）石召铁，或引之也”，说明磁石没有磁性 D．鱼形铁被磁化后制成的指南鱼只有一个磁极 10．如图，趋磁细菌体内可以合成纳米级、链状排列的磁小体，可用于生产磁性定向药物或抗体，制造生物传感器等．为合成磁小体，趋磁细菌需要从海洋中汲取金属元素（　　） A． B． C． D． 11．如图是小聪设计的一款小制作，圆筒A中安装有磁铁和可转动的线圈。有风吹过时，扇叶带动线圈转动，可使接入的LED灯发光。下列设备与小制作的工作原理相同的是（　　） A．电风扇 B．电熨斗 C．发电机 D．汽油机 12．如图所示，GMR是一个巨磁电阻，其阻值随磁场的增强而急剧减小，当闭合开关S1、S2时，下列说法正确的是（　　） A．电磁铁的右端为N极 B．小磁针将顺时针旋转 C．当P向左滑动时，电磁铁的磁性增强，指示灯变暗 D．当P向右滑动时，电磁铁的磁性减弱，电压表的示数减小 13．下列四幅图中，应用了电磁感应原理的是（　　） A． B． C． D． 14．下图是同学们所画的示意图，其中正确的是（   ） A．家庭电路的连接 B．力F的力臂l C．闭合开关后通电螺线管旁小磁针静止时的磁极 D．静止的物体受力示意图 15．日常生活中，我们经常发现有居民将电线插座从窗口悬挂到室外，给电瓶车充电，如图所示。这种“飞线”充电方式存在着很大的安全隐患。下列有关分析错误的是（　　） A．人接触绝缘皮破损处可能会导致触电事故是因为直接接触到零线 B．夜晚，水蒸气易液化成小水珠附在插座内部，可能造成短路 C．发生电火灾时应立即切断电源 D．电瓶车行驶过程中将部分电能转化为电瓶车的机械能 二、填空题 16． 我们的物理教材《引言》中《物理学与科技强国》部分介绍了科学家精神和我国几位著名科学家及其贡献。 (1)请写出我国古代的四大发明： 、 、造纸术、印刷术。 (2)请写出我国的这位科学家名字： ，1955年回国后进行火箭、导弹的研究开发，为我国的航天事业做出了巨大的贡献。他最值得你学习的科学家精神是 （写出一条即可）。 17．1820年，丹麦物理学家 通过实验证明电流周围存在磁场，在世界上第一个发现了电与磁之间的联系；英国物理学家 经过10年的不懈探索，终于在1831年发现了电磁感应现象，由此发明了 （选填“电动机”或“发电机”），开创了电气化时代的新纪元. 18．利用图甲所示的装置“观察磁场对通电直导线的作用”。 (1)应在从M、N之间接入 （选填“小量程电流表”、“电源”或“灯泡”），装置中的导体棒应选用轻质的 （选填“铁棒”或“铝棒’）； (2)如图乙中，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，通电后若cd段导线受磁场力的方向为竖直向下，则ab段导线所受磁场力的方向是 。 三、作图题 19．请在图中标出静止的小磁针的N极，螺线管的左端磁极。 四、实验题 20．用一个铁钉、一节电池、一根电线和一个纽扣强磁铁，可组装成一个演示用的简易电动机，组装过程如图的甲、乙、丙所示。 (1)乙图中，把铁钉和磁铁连起来后就能竖直地吸在电池的正极上，若磁铁的N极朝上，则磁化后的铁钉的尖端为 （填“N”或“S”极）。 (2)丙图中，用电线把电池的负极和磁铁连接起来，就有电流通过磁铁和铁钉 （填“向上”或“向下”）。 (3)这个简易电动机工作时，将电能转化为 能。 (4)丙图中，若要改变铁钉的转动方向，可以改变 方向。 五、计算题 21．甲图是一款恒温箱的内部原理电路图。工作电压220V，电热丝R0的阻值为44Ω；控制电路电源电压为12V，继电器线圈的电阻R1=15Ω；热敏电阻R3的阻值随温度t变化的关系如乙图所示，R0和R3均置于恒温箱中。某次将最高控温设置在80℃时，把1kg的20℃牛奶放入恒温箱，接通电源3min后，继电器的衔铁会把弹簧片吸下，工作电路断电停止加热，此时继电器线圈中电流为50mA。（牛奶的比热容c=2.5×103J/（kg•℃））求： （1）牛奶吸收多少热量； （2）该恒温箱的加热效率（结果精确到0.1%）； （3）滑动变阻器接入电路中的阻值。 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 D A C C B A D B A C 题号 11 12 13 14 15 答案 C D C D A 1．D 【详解】A．磁感线是为了描述磁场的分布而引入的，是假想的，不是真实存在的，故A正确，不符合题意； B．磁感线的分布疏密可以反映磁场的强弱，磁感线越密越强，反之越弱，故B正确，不符合题意； C．磁体周围存在磁场，磁体之间相互作用，比如同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引是通过磁场实现的，故C正确，不符合题意； D．磁场是真实存在的，磁感线是假想的，不是真实存在的，故D错误，符合题意。 故选 D。 2．A 【详解】A．阿基米德研究得出了杠杆原理，磁偏角最早是我国宋代学者沈括发现的，故A正确； B．水压和电压有相似的地方，利用水压类比得到电压的概念，这种实验研究方法是类比法。研究电功跟电压，电流，时间的关系时，多个变量要研究其中两者关系需要控制其余变量不变，这是控制变量法，故B错误； C．光年是长度单位，指光在真空中一年时间内所走的距离。电功率的单位是瓦特，故C错误； D．惯性是物体本身属性，惯性大小只取决于质量大小，与速度等条件无关，限速是为了防止速度过大，刹停所用距离以及时间过长，目的是为了减少追尾情况发生。分子人肉眼看不见，灰尘飞扬是机械运动，故D错误。 故选A。 3．C 【详解】A．自行车刹车系统，动力臂大于阻力臂，所以是省力杠杆，故A错误； BC．使用智能刷卡时产生感应电流，是利用了电磁感应原理，故B错误，C正确； D．自行车的轮胎凹凸不平是为了压力一定时，增大接触面的粗糙程度，增大摩擦力，故D错误。 故选C。 4．C 【详解】A．若要使甲图中自制电动机持续转动就要将两侧的绝缘漆刮掉一半，做成一个简易换向器，故A错误； B．图乙是奥斯特实验，实验时最好将导线南北方向放置，减小地球磁场对实验的影响，故B错误； C．图丙中电流表通电后指针最大偏转往往会超过测量值，这是由于惯性造成的，故C正确； D．图丁说明了发电机的原理，是利用电磁感应现象来工作的，故D错误。 故选C。 5．B 【详解】A．电子是汤姆生发现的，故A不符合题意； B．牛顿结合实验推理得出牛顿第一定律，总结力与运动的关系，故B符合题意； C．托里拆利首次测量大气压强的大小，故C不符合题意； D．法拉第首先探究了电磁感应现象，故D不符合题意。 故选B。 6．A 【详解】AB．图中有电源，演示的是通电导体在磁场中受力的作用，根据此现象的原理可制成电动机，故A符合题意，B不符合题意； C．通电导体在磁场中受力的方向与磁场方向和电流方向有关，因此若将磁极上下对调，铜棒向左运动，故C不符合题意； D．若滑片向左移动，电路中的总电阻减小，电流增大，但电流方向不变，因此铜棒仍向右运动，故D不符合题意。 故选A。 7．D 【详解】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； A．图中是奥斯特实验，表明通电导线周围和永磁体周围一样都存在磁场，故A不符合题意； B．图中实验是探究通电螺线管磁性强弱与线圈匝数的关系，故B不符合题意； C．图中没有电源，是探究感应电流产生的原因，即电磁感应现象，故C不符合题意； D．图中有电源，通电导体棒在磁场中受力而运动，即与电磁弹射器工作原理相同，故D符合题意。 故选D。 8．B 【详解】A．温度计使用的水银容易导电，属于导体，故A正确，不符合题意； B．装置中的电磁铁工作原理是利用电流的磁效应，电饭锅是利用电流的热效应来工作的，两者工作原理不同，故B错误，符合题意； C．当控制电路中的温度达到85℃以上时，控制电路接通，电磁铁中有了电流，电磁铁有了磁性，吸下衔铁，动触点下移，接通电铃电路，电铃响，灯不亮，故C正确，不符合题意； D．当控制电路中的温度没有达到85℃时，控制电路断开，电磁铁中没有电流，电磁铁失去磁性，弹簧将衔铁拉起来，动触点上移，接通电灯电路，故D正确，不符合题意。 故选B。 9．A 【详解】A．地磁场的方向与地理的方向相反，地磁N极在地理南极附近，故A正确； B．磁感线都是从N极出发，回到S极，故蹄形磁铁的磁感线是从北极出来指向南极的，故B错误； C．由题意可知，磁石能吸引铁，即磁石有磁性，故C错误； D．鱼形铁被磁化后制成的指南鱼相当于条形磁铁，有两个磁极，故D错误。 故选A。 10．C 【详解】只有磁性材料才能被磁化成为磁体，Na、Al、Fe、Cu中只有Fe即铁是磁性材料，故趋磁细菌需要从海洋中汲取金属元素铁，故ABD不符合题，C符合题意。 故选C。 11．C 【详解】装置A中有磁铁和可转动的线圈，当有风吹向风扇时扇叶转动，扇叶带动线圈在磁场中转动切割磁感线，会产生感应电流，使接入的LED灯发光，是利用电磁感应现象的原理工作的，说明磁能够产生电；在此过程中，机械能转化为电能。 A．电风扇的主要部件是电动机，原理是通电线圈在磁场中受力转动，故A不符合题意； B．电熨斗的原理是电流的热效应，故B不符合题意； C．发电机的原理是电磁感应现象，故C符合题意； D．汽油机是内燃机，对外做功时将内能转化为机械能，故D不符合题意。 故选C。 12．D 【详解】AB．由左电路图可知，电流从电磁铁的右端流入，左端流出，根据安培定则可知，电磁铁的左端为N极，右端为S极，根据磁极间的相互作用规律可知，小磁针将会逆时针旋转，故AB错误； C．闭合开关S1和S2，使滑片P向左滑动，滑动变阻器接入电路的阻值变小，电流变大，电磁场的磁性增强，巨磁电阻的阻值减小，电路中的电流变大，所以指示灯会变亮，故C错误； D．使滑片P向右滑动，滑动变阻器接入电路的阻值变大，电流变小，电磁场的磁性变弱，巨磁电阻的阻值变大，电路中的电流变小，根据U=IR可知，灯泡两端的电压减小，电压表示数变小，故D正确。 故选D。 13．C 【详解】A．图中探究电磁铁磁性强弱与电流的关系，故A不符合题意； B．图中闭合开关，导体在磁场中会发生运动，演示的是通电导体在磁场中要受力运动，故B不符合题意； C．图中导体在磁场中做切割磁感线运动，电流表指针发生偏转，说明电路中有电流，演示的是电磁感应现象，故C符合题意； D．图中是热机，热机是将内能转化为机械能的机械，故D不符合题意。 故选C。 14．D 【详解】A．家庭电路的连接时，为了能断开开关时断开火线，开关串联在用电器与火线之间，故A错误； B．力臂是支点O到力F的作用线的距离，而图中是截取了力的作用线的一部分，故B错误； C．电源左端为正极，电流从电源正极流向负极，根据安培定则，右手握住螺线管，四指指向电流的方向，大拇指指向螺线管的右端，即右端为N极，其左端为S极，由磁极间的相互作用规律可知，小磁针的右端应为N极，故C错误； D．地球附近的物体都要受到重力作用，静止的物体受到斜面的支持力，由于物体有向下滑动的趋势，故受到沿斜面向上的静摩擦力，故D正确。 故选D。 15．A 【详解】A．家庭电路中，人体只要接触火线破损处就会发生触电事故，但若只接触零线不会发生触电事故，故A错误，符合题意； B．含杂质的液态水容易导电，会使电路短路，故B正确，不符合题意； C．家用电器发生火灾时，应立即切断电源，再灭火，故C正确，不符合题意； D．电瓶车利用电动机工作，行驶过程中将电能转化为机械能，故D正确，不符合题意。 故选A。 【点睛】本题考查了安全用电原则、短路、触电急救和电动机的能量转化等知识，属于基础题。 16．(1) 指南针 火药 (2) 钱学森 创新精神 【详解】（1）[1][2]我国的古代四大发明分别是造纸术、印刷术、指南针、火药。 （2）[1]1955年回国后进行火箭、导弹的研究开发是钱学森。 [2]我觉得钱学森最值得学习的科学家精神是创新精神。 17． 奥斯特 法拉第 发电机 【解析】略 18．(1) 电源 铝棒 (2)竖直向上 【详解】（1）[1]因为本实验要观察的是磁场对通电导线的作用，所以应在M、N之间接入电源，使电路中有电流通过。 [2]探究磁场对电流作用时，因为磁体能够吸引磁性材料，因此通电导体不能为磁性材料，铁为磁性材料，故不能选择铁棒进行实验，所以装置中的导体棒应选铝棒。 （2）如图乙中，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，即磁场方向是相同的。通电导体在磁场中受到力的作用，受力的方向跟磁场方向和导体中电流方向有关，ab导线中电流方向和cd导线中电流方向相反，通电后若cd段导线受磁场力的方向为竖直向下，则ab段导线所受磁场力的方向是竖直向上。 19． 【详解】电流从通电螺线管的右端流入，左端流出，根据安培定则可知，通电螺线管的左端为N极，右端为S极；同名磁极互相排斥，异名磁极相互吸引，因此小磁针的左端为S极，右端为N极。如图所示： 20．(1)N (2)向下 (3)机械 (4)电流 【详解】（1）乙图中，把铁钉和磁铁连起来后就能竖直地吸在电池的正极上，若磁铁的N极朝上，S极朝下，则磁化后的铁钉根据异名磁极相互吸引可得铁钉的尖端为N极。 （2）电源外部电流从正极流向负极，故丙图中，用电线把电池的负极和磁铁连接起来，通过电线的电流方向是向下。 （3）简易电动机工作时，将电能转化为机械能。 （4）通电导体在磁场中转动的方向取决于其在磁场中的受力方向，其受力方向改变则其转动方向就改变；而其受力方向与导体中电流的方向和磁场的方向有关，因此要改变铁钉转动方向可以改变电流方向。 21．（1）1.5×105J；（2）75.8%；（3）155Ω 【详解】解：（1）牛奶吸收的热量 Q吸=cm（t﹣t0）=2.5×103J/（kg•℃）×1kg×（80℃﹣20℃）=1.5×105J （2）由图甲可知，恒温箱的工作中只有R0工作，恒温箱消耗的电能 恒温箱的加热效率 （3）当继电器线圈中的电流达到50mA时，继电器的衔铁会把弹簧片吸下，工作电路断电停止加热，由可知，此时控制电路的总电阻 由图乙可知，当控温设置在80℃时，热敏电阻R3的阻值为70Ω，根据串联电路的电阻特点可知，滑动变阻器接入电路中的阻值 R2=R总﹣R1﹣R3=240Ω﹣15Ω﹣70Ω=155Ω 答：（1）牛奶吸收的热量为1.5×105J； （2）该恒温箱的加热效率为75.8%； （3）滑动变阻器接入电路中的阻值为155Ω。 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 $$