2022年人教版九年級物理第二十章電與磁綜合測試練習題（含詳解）

人教版九年級物理第二十章電與磁綜合測試

考試時間：90分鐘；命題人：教研組

考生注意：

1、本卷分第I卷（選擇題）和第II卷（非選擇題）兩部分，滿分100分，考試時間90分鐘

2、答卷前，考生務必用0.5毫米黑色簽字筆將自己的姓名、班級填寫在試卷規(guī)定位置上

3、答案必須寫在試卷各個題目指定區(qū)域內相應的位置，如需改動，先劃掉原來的答案，然后再寫上新的

答案；不準使用涂改液、膠帶紙、修正帶，不按以上要求作答的答案無效。

第I卷（選擇題30分）

一、單選題（10小題，每小題3分，共計30分）

1、巨磁電阻效應是指某些材料的電阻在磁場中急劇減小的現(xiàn)象，如圖是說明巨磁電特性原理的示意

圖，圖中GMR是巨磁電阻，當GMR巨磁電阻旁磁場增大時其電阻值減小。閉合&、Sz后，下列說法正

確的是（）

A.電磁鐵的右端是S極

B.滑片P向右滑動時電磁鐵的磁性增大

C.滑片P向左滑動時指示燈變亮

D.滑片P向左滑動時電流表的示數(shù)變大

2、對如圖所示的實例或實驗解釋正確的是（）

A.圖中多個大功率用電器同時使用一個插線板不會有安全隱患

B.圖中人站在絕緣板上，雙手同時握住火線和零線不會觸電

C.圖中可用來演示電磁鐵磁性強弱與電流大小的關系

D.圖中可用來演示發(fā)電機原理

3、生活中的“不變”常蘊含豐富的物理道理，下列有關“不變”的判斷錯誤的是（）

A.一瓶煤油燃燒一半前后一一煤油熱值不變

B.10kg冰全部熔化成水后——比熱容不變

C.轉動地球表面/點磁針一一靜止時小磁針的指向不變

D.教室里亮著兩盞日光燈一一熄滅其中一盞，另一盞亮度不變

4、關于磁現(xiàn)象，下列說法中正確的是（）

A.條形磁體中間部位的磁性最強

B.用來描述磁場的磁感線真實存在

C.同名磁極相互排斥，異名磁極相互吸引

D.磁場對放入其中的物體有力的作用

5、下列關于電和磁的說法正確的是（）

A.鐵和鋁都能夠被磁體吸引

B.磁感線是磁體周圍真實存在的曲線

C.奧斯特實驗說明電流的周圍存在著磁場

D.電磁鐵磁性的強弱只與電流的大小有關

6、關于電磁鐵，下列說法中正確的是（）

A.電磁鐵是根據(jù)電流的磁效應制成的

B.電磁鐵的鐵芯可以用銅棒代替

C.電磁鐵的磁性強弱與電流的方向有關

D.電磁鐵的磁性強弱只與電流的大小有關

7、如圖所示的通電螺線管右側放了一個可自由轉動的小磁針，下列說法正確的是（）

nwn-

—i—

A.小磁針左端為N極

B.通電螺線管的左端為N極

C.將電源正負極對調后螺線管南北極也對調

D.在螺線管所在電路中串聯(lián)一個電阻后螺線管的磁性增強

8、在下圖的四個實驗裝置中，能說明電動機工作原理的是（）

9、小明以塑料管為連接軸將兩個玩具電機的轉軸連接起來，并連接如圖所示的電路，開關S閉合后,

燈泡發(fā)光，下列說法正確的是（)

A.甲電機相當于電動機，其工作原理是和動圈式話筒相同

B.甲電機相當于發(fā)電機，其工作原理是通電線圈在磁場中受力轉動

C.乙電機相當于電動機，其工作原理是通電線圈在磁場中受力轉動

D.乙電機相當于發(fā)電機，其工作原理是和揚聲器相同

10、圖所示為一些與電和磁有關的事例，下列認識中正確的是（）

A.圖甲中，磁體能夠吸引銅、鐵、鋁等所有金屬

B.圖乙中，司南的長柄指南是地磁場的作用

C.圖丙中，閉合開關導體劭運動時，機械能轉化為電能

D.圖丁中，電磁鐵是利用電磁感應的原理制成的

第n卷（非選擇題7。分）

二、填空題（5小題，每小題4分，共計20分）

1、2017年4月25日，銀川市共享單車投放儀式在光明廣場舉行。，成為許多市民出行選擇的交通工

具，如圖所示，用戶通過手機掃描車身二維碼即可開鎖騎車，二維碼在距手機鏡頭兩倍焦距以

（選填“內”或“外”）成像，這種自行車有小型發(fā)電機給電子鎖充電，發(fā)電機的工作原理是

；自行車上的紅色尾燈不能自行發(fā)光，晚上卻可以提醒司機注意，利用了光的______；下坡自

由滑行時主要是一能轉化為一能。

作出反光鏡所有反射光線的光路圖;作出共享單車車閘的動力臂及阻力臂

2、物理學發(fā)展過程中，有三位里程碑式的巨人為同學們指明了學習的方向。請你寫出一位物理學家的

名字：;他在物理學中的主要成就是：。

3、把導線繞在圓筒上，做成螺線管，也叫線圈，在通電情況下會產生磁場。通電螺線管的磁場相當于

磁體的磁場，通電螺線管的兩端相當于磁體的兩個磁極。

4、1820年丹麥物理學家發(fā)現(xiàn)了通電導體周圍存在磁場。利用通電導體在磁場中受到力的作

用原理制成了（選填“電磁鐵”或“電動機”）。

5、如圖所示是一種動圈式耳機的內部結構示意圖。當音圈中有大小和方向反復變化的電流通過時，音

圈帶動音膜______（選填“向左”“向右”或“左右往復”）運動。音圈之所以運動，是由于磁場對

有力的作用，此現(xiàn)象中能量轉化情況是

永久磁體

三、計算題（5小題，每小題10分，共計50分）

1、小華組裝了一臺直流電動機模型，她將電動機模型接入如圖（a）所示的電路中，已知電源電壓

U=3V,并保持不變，線圈電阻R=l.5Q,接通電路后，電動機正常轉動，電流表讀數(shù)1=0.8A,已知

電動機正常工作時的能量轉化關系如圖（b）所示，摩擦不計，求：

(1)電動機正常轉動lmin消耗的電能W和線圈產生的熱量Q.

(2)電動機輸出的機械功率P.

(3)電動機能量轉換效率n.

2、圖1所示為一種自動蓄水裝置示意圖：輕質彈簧上端固定，下端與一個密度為O.bg/cm'的正方體木

塊相連，輕質滑片P的右端固定在彈簧最下端，左端位于粗細均勻的金屬電阻總的最下端4處且接觸

良好，此時木塊底面距容器底面12cm。閉合S,水泵工作，向空水箱里緩慢注水，當P上滑至8處(&

的中點)時，水面到達設定高度，水泵自動停止注水，在此過程中，彈簧彈力廠與滑P上滑長度x之

間的關系如圖2所示，已知：電阻箱吊接入電路中的阻值為40。，分的總電阻為20Q,長度為20cm；

當線圈中電流/NO.1A時，銜鐵被吸下，器10N/kg,彈簧始終處于彈性限度范圍內，不考慮線圈的電

阻和滑片P滑動時的摩擦。

(1)求電源電壓U；

(2)求木塊的邊長；

(3)當P滑至6處時，求木塊浸入水中的體積;

(4)求水面的設定高度。

3、為保證潤揚大橋以及過橋車輛的安全，工作人員在橋的入口處安裝了“超載檢測報警系統(tǒng)”.檢測

時，當車輛重量小于時，綠燈亮、紅燈滅，表示可以通行；當車輛重量大于等于IX10%時，

紅燈亮、綠燈滅，表示禁止通行.系統(tǒng)中的電路元件如圖甲所示，其中壓敏電阻尼在檢測時承受車輛

的全部重量，它的阻值隨所受壓力廠變化的圖像如圖乙所示；吊為定值電阻；電磁繼電器線圈上標有

“10Q40mA”.當流過線圈的電流大于等于30mA時，通電線圈的作用效果大于彈簧的作用效果，銜

鐵被吸下，動觸點P和靜觸點M斷開并和靜觸點N接通；電池組的電壓為6V；綠燈規(guī)格為

“220V40W”，紅燈規(guī)格為“220V60N”.

（1）請在圖甲中用筆畫線代替導線完成電路連接.

（2）根據(jù)分析可以知道：（A/B）燈是紅燈.

（3）定值電阻總的阻值為多大？

（4）一輛大型貨車停在檢測裝置上5分鐘，因其嚴重超載導致電磁繼電器線圈中電流太大而被燒壞,

超載車輛的總重至少是多大？這段時間內指示燈消耗的電能是多少？

4、如圖所示，從一個不能打開的盒子（內有電池組等電路元件）上的兩個小孔中伸出一段細軟的長導

線?試在不斷開該導線的情況下，設計兩種不同的方法判斷該導線中是否有電流，并根據(jù)你的設計填

寫下表.

所用的器材主要實險步驟及判斷導線中是否有電流的方法

方法一

方法二

5、明明同學們設計了如圖甲所示的恒溫箱溫控電路（用于獲得高于室溫、控制在一定范圍內的“恒

溫”），包括工作電路和控制電路兩部分。其中，吊為阻值可以調節(jié)的變阻箱。分為熱敏電阻（置于恒

溫箱內)，其阻值隨溫度變化的關系如圖乙所示。繼電器線圈電阻100Q。

(1)如圖甲所示狀態(tài),加熱器是否處于加熱狀態(tài)？

(2)加熱器正常工作時，通過加熱器的電流為20A,求此時加熱器的電阻和電功率；

(3)已知當控制電路的電流達到0.01A時，繼電器的銜鐵被吸合；當控制電路的電流減小到0.008A

時，銜鐵會被釋放。當調節(jié)吊=200。時，恒溫箱內可獲得最高溫度為160c的“恒溫”。如果需要將

恒溫箱內的溫度控制在最低溫度為40C的“恒溫”，則應將用的阻值調為多大？

---------參考答案-----------

一、單選題

1、D

【解析】

【詳解】

A.由圖知，電流從螺線管的右側流入，利用安培定則，右手握住螺線管，四指指向電流的方向，大拇

指指向電磁鐵的右端為N極，故A錯誤；

B.滑片P向右滑動過程中，滑動變阻器連入電路中的電阻變大，則電路中的電流變小，通電螺線管的

磁性減弱。故B錯誤；

CD.由左圖可知，滑動變阻器的滑片P向左滑動過程中接入電路中電阻變小，根據(jù)歐姆定律可知，電

路中的電流變大。電磁鐵磁性的強弱與線圈匝數(shù)和通過的電流有關，且匝數(shù)不變，通過的電流越大，

磁性越強。則此時電磁鐵的磁性變強。由右圖可知，巨磁電阻處于磁場越強的位置其電阻越小，那么

此時巨磁電阻的阻值變小，巨磁電阻和燈泡并聯(lián)，所以燈泡的亮度不變。根據(jù)歐姆定律可知，通過巨

磁電阻所在電路的電流變大，燈泡所在支路的電流不變，那么干路中的電流變大，而電流表測干路的

電流，所以電流表的示數(shù)變大。故C錯誤，D正確。

故選Do

2、D

【解析】

【詳解】

A.圖中多個大功率用電器同時使用一個插線板會造成電流過大，存在安全隱患，故A錯誤；

B.圖中人站在絕緣板上，雙手同時握住火線和零線會造成雙線觸電，故B錯誤；

C.圖中可用來演示通電導體在磁場中受力，不是電磁鐵磁性強弱與電流大小的關系，故C錯誤；

D.圖中閉合電路的一部分導體在磁場中切割磁感線，導體中產生感應電流，這是電磁感應現(xiàn)象，是發(fā)

電機的原理，故D正確。

故選Do

3、B

【解析】

【詳解】

A.燃料的熱值是燃料本身的一種屬性，與燃料的質量無關，故一瓶煤油燃燒一半前后，其熱值不變，

故A正確，不符合題意；

B.物質的比熱容是物質的一種屬性，與物質的狀態(tài)有關，冰熔化成水后，狀態(tài)發(fā)生改變，故其比熱容

也發(fā)生改變，故B錯誤，符合題意；

C.磁體具有指向性，轉動地球表面力點磁針，小磁針靜止時，其N極總是指向地理北極，故C正確，

不符合題意；

D.教室里各日光燈之間是并聯(lián)接入電路，互不影響，熄滅其中一盞，另一盞亮度不變，故D正確，不

符合題意。

故選Bo

4、C

【解析】

【詳解】

A.條形磁體的中間磁性最弱，兩端磁性最強，故A錯誤；

B.磁感線是為了描述磁場分布而引入的，不是真實存在的，故B錯誤；

C.磁極間的相互作用規(guī)律是同名磁極相互排斥，異名磁極相互吸引，故C正確；

D.磁場的基本性質是對放入其中的磁體產生磁力的作用，故D錯誤。

故選Co

5、C

【解析】

【詳解】

A.磁體能夠吸引鐵鉆鍥，但不能吸引鋁，故A錯誤；

B.磁感線是人們?yōu)榱嗣枋龃朋w周圍空間磁場的情況，假想出來的一些閉合曲線，并不是真實存在的，

故B錯誤；

C.奧斯特實驗說明電流的周圍存在著磁場，故C正確；

D.電磁鐵磁性的強弱既與電流的大小有關，還與線圈匝數(shù)有關，故D錯誤。

故選C。

6、A

【解析】

【詳解】

A.電磁鐵通電時具有磁性，斷電時沒有磁性，是根據(jù)電流的磁效應制成的，故A正確；

B.電磁鐵的鐵芯需要用軟磁性材料制成，銅不是磁性材料，所以電磁鐵的鐵芯不可以用銅棒代替，故

B錯誤；

CD.電磁鐵的磁性強弱與電流的大小，線圈匝數(shù)有關，與電流方向無關，故CD錯誤。

故選Ao

7、C

【解析】

【分析】

【詳解】

AB.圖中電流從螺線管的左側流入、右側流出，由安培定則可知，通電螺線管的右端是N極，因同名

磁極相互排斥，異名磁極相互吸引，則小磁針靜止時其左端為S極，故A、B錯誤；

C.將電源正負極對調后，螺線管中的電流方向改變，螺線管的磁極發(fā)生改變，所以螺線管南北極也對

調，故C正確；

D.在螺線管所在電路中串聯(lián)一個電阻，總電阻增大，電路的電流變小，則通電螺線管的磁性減弱，故

D錯誤。

故選Co

8、B

【解析】

【詳解】

A.是電磁感應的實驗圖，屬于發(fā)電機的工作原理圖，故A不符合題意；

B.電路中有電流，通電線圈或導體受到磁場力的作用而運動，是電動機的工作原理圖，故B符合題

意；

C.是奧斯特實驗圖，小磁針指針偏轉說明通電導體周圍有磁場，故C不符合題意；

D.是研究通電螺線管極性的判斷方法，是安培定則原理圖，故D不符合題意。

故選B。

9、C

【解析】

【詳解】

據(jù)圖可知，右邊的電路有電源，當乙電路閉合后，乙會轉動，說明乙是電動機，電動機是利用通電導

線在磁場中受力的作用的原理制成的；乙轉動同時會帶動甲轉動，由于電動機內部是有磁場和線圈組

成，所以甲在乙的帶動下，線圈會做切割磁感線運動，故甲相當于一個發(fā)電機，發(fā)電機是根據(jù)電磁感

應現(xiàn)象制成的，故C正確，ABD錯誤。

故選C。

10、B

【解析】

【詳解】

A.圖甲中的物體是磁體，磁體能夠吸引鐵、鉆、銀，不能吸引銅、鋁，故A錯誤；

B.司南的長柄指南是指向地理南極，地磁場的地磁北極在地理南極附近，所以司南的長柄指向地磁北

極，是地磁場的作用，故B正確；

C.閉合開關導體油運動是通電導線在磁場中受力轉動，是電能轉化為機械能，故C錯誤；

D.電磁鐵是利用通電導體周圍有磁場的原理制成的，故D錯誤。

故選B。

二、填空題

【詳解】

[1]用手機掃描二維碼時，成倒立、縮小的實像，故物距大于二倍焦距，即二維碼在距手機鏡頭兩倍焦

距以外成像。

[2]發(fā)電機的工作原理為磁生電，即電磁感應原理。

[3]當光照到自行車的紅色尾燈上時，經過反射可以提醒司機注意，即利用了光的反射原理。

[4][5]下坡自由滑行時，速度變大，故動能變大，距離地面的高度降低，故重力勢能變小，即重力勢

能轉化為動能。

[6]由光的反射定律可知，反射角等于入射角，光路圖如下圖所示：

[7]共享單車剎車時，手對車閘施加一個向下的力￡,即為動力，車閘產生的力￡為阻力，由力臂的定

義可知，過支點分別作力A和內的垂線段，即為對應的動力臂乙和阻力臂心，如下圖所示：

2、法拉第發(fā)現(xiàn)了電磁感應現(xiàn)象

【詳解】

[1][2]法拉第發(fā)現(xiàn)了電磁感應現(xiàn)象或牛頓總結了牛頓第一運動定律；焦耳發(fā)現(xiàn)了焦耳定律；奧斯特發(fā)

現(xiàn)了通電導線周圍有磁場等。

3、條形條形

【詳解】

略

4、奧斯特電動機

【詳解】

[1]1820年丹麥物理學家奧斯特發(fā)現(xiàn)了通電導體周圍存在磁場，稱為電流的磁效應。

[2]電動機的工作原理是通電導體在磁場中受到力的作用。

5、左右往復通電導體電能轉化為機械能

【詳解】

[1][2][3]當音圈中有大小和方向反復變化的電流通過時，音圈帶動音膜左右往復運動，因為電流方向

改變，音圈受力方向改變。音圈之所以運動，是由于磁場對通電導體有力的作用，改變了線圈的運動

狀態(tài)。此現(xiàn)象中，消耗電能，產生機械能，電能轉化為機械能。

三、計算題

1、(1)電動機正常運轉時消耗的電能為144J,線圈產生的熱量為57.6J；

(2)電動機輸出的機械功率為1.44W；

(3)電動機的能量利用率為60%.

【解析】

【分析】

(1)題目中告訴我們電壓和電流以及時間，我們可以直接利用W=UIt求出電功，電機不轉時：由1=

g求得電動機線圈的電阻，再由焦耳定律求產生的熱量.(2)由能量的轉化與守恒可知，電機輸出的

IX

機械功為電機正常運轉時消耗的電能減去線圈產生的熱量，再利用P=巴W可求得機械功率.(3)由能

t

量轉化與守恒知，電能轉化為機械能與內能，再根據(jù)公式n=?wxloo%計算能量利用率.

W

【詳解】

(l)t=lmin=60s,電機正常運轉時消耗的電能：W=UIt=3VX0.8AX60s=144J.線圈產生的熱量Q=

I2Rt=(0.8A)2X1.5QX60=57.6J,(2)由能量守恒定律得，電機輸出的機械功W尸WW=144J-57.6J

=86.4J,機械功率P=^=嚶=L44N;(3)由能量轉化與守恒知，電能轉化為機械能與內能，能量利

t60s

w864J

用率：n=+義10096=笠xi00%=60%.

W1447JT

2、(1)5V；(2)10cm；(3)5xl04m3；(4)27cm

【解析】

【分析】

【詳解】

解（1）當P上滑至8處（足的中點）時，水面到達設定高度，即電流到了0.1A,滑片再往上滑動時、

電阻變大，電流變小，磁性變弱，銜鐵斷開，停止注水，故當P在8點時，電流為0.1A,則此時接入

的總電阻為

20Q

&=K+R2=40Q+-^-=50Q

則電源電壓為

U=/4=0.1AX50Q=5V

（2）當行0cm時;此時彈簧測力計的示數(shù)即為重力為5N,故木塊質量為

“木=^==05kg=500g

glON/kg

則木塊的體積為

出=32\=100。而

p0.5g/cm3

木塊的邊長

心木=小^=>/1000cm3=10cm

（3）當P滑至6處時，彈簧測力計的示數(shù)為零，說明此時物體所受的重力和浮力相等，故浮力為5N,

則木塊浸入水中的體積

咻=—=------；——空-------=5x107m3

#pglxlO3kg/m3xlON/kg

（4）此時木塊浸入水的深度為

6,1

或,Viif5x10"*x10cm500cm=

?/?==-----------------------=----------7=5cm

S10cmx10cm100cm-

水面的設定高度

〃總=%+1Ocm+A/?=12cm+10cm+5cm=27cm

答：(1)電源電壓少為5V；

(2)木塊的邊長為10cm；

(3)P滑至6處時，求木塊浸入水中的體積為5xl(r*m3；

(4)水面的設定高度為27cm。

B90。2X105N1.8X1O'J

【解析】

【詳解】

(1)用導線將左側電源、壓敏電阻、定值電阻和電磁繼電器順次連接起來即可，如下圖所示:

(2)由題意可知超載時紅燈亮，由乙圖可知壓力越大時壓敏電阻的阻值越小，此時線圈中的電流增大,

電磁鐵的磁性增強，銜鐵被吸下來，8燈泡發(fā)光，則3燈泡為紅燈；(3)從圖象乙中可知，當壓力為

1X105"時，壓敏電阻的阻值為100Q,由7=與可得，電路中的總電阻：

A

仁與7=200Q,因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和，所以,定值電阻吊的阻值：

I，30x*10A

是=?必予級=200。TOO。-10Q=90Q；(4)電磁繼電器線圈被燒壞時電路中的最小電流為40初，此

時電路中的總電阻：

R'=150%此時壓敏電阻的阻值：R'x=R'150Q-90Q-10Q=50Q,

I40x610=A

由圖乙可知,壓敏電阻受到的最小壓力A=2X105/V,因水平面上物體的壓力和自身的重力相等，

所以，超載車輛的最小總重力為2X10如此時紅色知識點發(fā)光，則5min消耗的電能：

/%=f41=60"伙5X