人教版九年级物理上册第二十章综合素质评价附答案 (1)

人教版九年级物理上册第二十章综合素质评价
一、选择题(每题3分，共12分)
1．[教材改编题]下列是教材中涉及电与磁的探究实验或实验结论。

其中实验结论与电动机工作原理相同的是()
A．奥斯特实验B．安培定则
C．通电导线在磁场中受力D．探究电磁感应现象
2．下列有关磁现象的说法不正确的是()
A．每个磁体有两个磁极，磁极总是成对出现的
B．磁场是真实存在的，磁感线不是真实存在的
C．电磁继电器是利用电磁铁控制工作电路通断的开关
D．地球周围存在着磁场，地磁的S极在地理的南极附近
3．[2022·大连改编]下列曲线中，用磁感线描述磁体外部磁场正确的是()
4．[2022·常州]小明把安装完成的直流电动机模型接入如图所示的电路中，闭合开关并调节滑动变阻器，电动机正常转动，若要改变电动机转动方向，下列做法中无效的是()
A．只对调电源的正、负极
B．只对调磁体的N、S极
C．同时对调电源的正、负极和磁体的N、S极
D．导线①改接G、F点，导线②改接C、E点
二、填空题(每空1分，共9分)
5．[教材改编题]如图所示，一根直导线朝南北方向、平行放在静止的小磁针的正下方，当开关S闭合时，发现小磁针偏转，这就是著名的________实验。

在此实验中，闭合开关后小磁针发生偏转，断开开关，小磁针恢复到原来的指向，说明__________________________；如果改变电流方向，发现小磁针
反向偏转，说明________________________。

6．下水道口常常有臭味，这是________现象。

室内会装地漏防止这一现象，如图所示是一款磁悬浮地漏的结构图。

当密封盖上方无水时，因为____________相互排斥，磁体A将密封盖顶起，防止臭气外漏。

若磁体A下端为N极，则磁体B上端为________极。

7．[创新题]如图甲、乙所示，分别是不同实验小组探究通电螺线管外部磁场的方向时连接的电路和摆放的小磁针。

按________(填“甲”或“乙”)图的摆放可以进行本实验探究；正确的实验操作后，他们又将电源正、负接线柱对调接入电路，闭合开关，则小磁针静止后N极指向与前一次实验中的指向________(填“相同”
或“相反”)；通电螺线管________(填“具有”或“没有”)磁性。

三、作图题(共3分)
8．[科学思维·物理模型]请你在虚线框内将电路补充完整，要求：
(1)电源电压恒定不变，闭合开关S，图中的小磁针旋转180°后静止；
(2)此电路能改变电磁铁的磁性强弱。

四、实验题(每空1分，共9分)
9．小明学习了电与磁以后，就迷上了这对“双生子”。

于是他查阅了资料，寻找了实验器材，展开了几个环节的探究：
(一)查阅资料知：某个LED发光的颜色与通过其电流方向的关系如图甲所示。

(1)该LED在两次实验中发光情况如图乙所示，两次实验线圈均在转动，线圈1
顺时针转动，由此可知线圈2________(填“顺时针”或“逆时针”)转动。

(2)如图丙，导体棒a与该LED相连；在某磁场中，使a垂直于纸面左右往复运
动，LED交替发出红、黄光，则该过程a中电流方向________(填“不变”或“变化”)，该磁场可能的分布包括图丁(虚线为运动轨迹)中哪些选项________。

(二)小郑使用电流表测量小灯泡的电流，连接的实验电路如图甲所示。

(1)如果不能估计电流大小，他应把导线a接到电流表标有________(填“－”“0.6”
或“3”)的接线柱上，通过开关来试触并观察。

(2)闭合开关后，他观察到小灯泡正常发光，而电流表指针偏转角度很小，对于该
现象，下列分析合理的是________。

A．可能某处导线断了B．可能电流表被烧坏
C．电流表的量程过大D．电源的电压过低
(3)打开外壳，观察电流表的内部结构，示意图如图乙所示。

按照操作规范将电流
表________联接入电路，通电后线圈转动，带动指针偏转；撤去磁体再次通电，指针不动。

这说明电流表指针偏转的原因是通电线圈在________中受力转动，这与________的工作原理相同。

(4)某次测量中，小郑不小心将电流表的正、负接线柱接反了，造成表的指针反向
偏转，根据图乙的结构示意图，他做出如下分析：当反接时，电流方向改变，磁场对通电线圈的作用力方向改变，带动指针反偏，你认为小郑的上述分析________(填“有”或“没有”)道理。

五、计算题(共6分)
10．如图所示为某兴趣小组为学校办公楼空调设计的制冷自动控制装置，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＝10 Ω，左边电源电压为6 V且恒定不变。

当继电器线圈中的电流大于或等于15 mA时，继电器的衔铁被吸合，右边的空调电路正常工作。

温度t/℃0 5 10 15 20 25 30 35 40
电阻R/Ω600 550 500 450 420 390 360 330 300
(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 ℃，控制电路中需要再串联多大的
电阻？
六、综合能力题(第11题4分，第12题7分，共11分)
11．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10 N。

(1)已知AO∶OB＝3∶1，当通电线圈对铁柱的磁力为10 N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________10 N，为此小明应将电路中滑动变阻器的滑片向________(填“上”或“下”)移动。

(2)已知该电路电源电压恒为6 V，线圈阻值为2 Ω。

闭合开关，滑动变阻器接入
阻值为10 Ω时，通电线圈的电功率为________W。

12．某智能扫地机器人，可通过灰尘传感器自动寻找灰尘清扫，通过电动机旋转产生高速气流将灰尘吸入集尘盒。

图甲为其部分工作原理图，R为光敏电阻，其中光敏电阻R的阻值随照度变化的关系如图乙所示(照度表示物体被照明的程度，照度越大被照明的程度越大)。

(1)电磁继电器是利用电流________效应工作的。

(2)接通电源，当地面灰尘增多时，使照射到光敏电阻上的照度________，光敏电
阻阻值将________，控制电路中的电流将________。

(以上均填“变大”或“变小”)电磁铁的磁性会________(填“增强”或“减弱”)，此时电动机旋转产生高速气流将灰尘等吸入集尘盒；当灰尘清扫到一定程度时，电动机停止工作，指示灯亮，扫地机器人处于待机状态。

电动机工作时，是将电能转化为________。

(3)请根据题意将电动机和指示灯填到图甲工作电路中的合适位置。

答案
一、1.C 2.D 3.C 4.C
二、5.奥斯特；电流的周围存在磁场；磁场的方向与电流的方向有关
6．扩散；同名磁极；N提示：下水道口常常有臭味，这是扩散现象，是由于臭气分子永不停息地做无规则运动造成的。

由题可知，两磁体之间的作用力是斥力，同名磁极相互排斥，若磁体A下端为N极，则磁体B上端为N极。

7．甲；相反；具有
三、8.解：如图所示。

四、9.(一)(1)逆时针(2)变化；①③④
(二)(1)3 (2)C
(3)串；磁场；电动机(4)有
五、10.解：(1)随室内温度的升高，热敏电阻的阻值减小，控制电路中电流增大，
当电流达到15 mA时，衔铁被吸合，右侧空调电路连通，空调开始工作。

当温度下降时，热敏电阻的阻值增大，电路中电流减小，减小到一定值，使空调电路断开，这样就实现了自动控制。

(2)电路启动时的总电阻R总＝U
I＝
6 V
0.015 A＝400 Ω，此时热敏电阻的阻值
R热＝R总－R0＝400 Ω－10 Ω＝390 Ω，对照表格数据可知，此时的启动温度是
25 ℃。

(3)因为电路启动时的总电阻为400 Ω，由表中数据可知，空调启动温度设定为
30 ℃时，热敏电阻的阻值为360 Ω，则电路中还应串联的电阻R′＝R总－
R热′－R0＝400 Ω－360 Ω－10 Ω＝30 Ω。

六、11.(1)20；大于；上(2)0.5
提示：(1)B端悬挂的铁柱重10 N，通电线圈对铁柱的磁力为10 N，所以B处受到的拉力为F B＝10 N＋10 N＝20 N，质量分布、粗细都均匀的栏杆的重心在
其中点，已知AO ∶OB ＝3∶1，根据杠杆平衡条件可得G ×⎝ ⎛⎭
⎪⎫OA ＋OB 2－OB ＝F B ×OB ，即G ×⎝ ⎛⎭
⎪⎫3＋12－1＝20 N ×1，解得G ＝20 N 。

若将图中线圈水平右移少许，则拉力不是竖直向下，动力臂小于OB 的长，根据杠杆平衡条件可知，栏杆刚好被拉起的磁力应大于10 N ，要拉起栏杆需增大电流，根据欧姆定律可知需减小滑动变阻器接入电路的电阻，所以小明应将电路中滑动变阻器的滑片向上移动。

(2)串联电路总电阻等于各部分电阻之和，根据欧姆定律可得此时通过电路的电流I ＝U R 线圈＋R P ＝ 6 V 2 Ω＋10 Ω
＝0.5 A ，通电线圈的电功率为P ＝ I 2R 线圈＝(0.5 A)2×2 Ω＝0.5 W 。

12．(1)磁 (2)变小；变大；变小；减弱；机械能和内能
(3)如图所示。