第八章电能与磁（经典常考题）（含解析）上海市2023-2024九年级物理下学期单元练习（沪教版）

第八章 电能与磁（经典常考题）-上海市2023-2024九年级物理下学期单元练习（沪教版）
一、单选题
1．最先发现电流磁效应的科学家是（　　）
A．牛顿 B．奥斯特 C．欧姆 D．焦耳
2．首先发现电流周围存在磁场的科学家是（　　）
A．安培 B．欧姆 C．奥斯特 D．伽利略
3．2011年4月，我国成功将第八颗“北斗”导航卫星送入太空，它在与地面通信时利用的是
A．超声波 B．电磁波 C．紫外线 D．可见光
4． 下列数据中，最接近实际情况的是（　　）
A．中学生正常步行的速度约为l.0m/s
B．将一枚鸡蛋举过头顶做功约为10J
C．饺子煮熟即将出锅时的温度约为40℃
D．教室里日光灯正常发光通过的电流约为10A
5．家用电能表抄见数所用的单位是
A．千瓦 B．千瓦时 C．库仑 D．伏特
6．首先发现电流磁效应的物理学家是（ ）
A．牛顿 B．欧姆 C．安培 D．奥斯特
7．“奋斗百年路，启航新征程”，全国上下举行了庆祝建党100周年的系列活动，我市举办的庆祝晚会精彩纷呈。下列对晚会相关分析错误的是（　　）
A．演员将邓小平的声音模仿得惟妙惟肖，他主要是模仿邓小平声音的音色
B．美妙的歌声是通过空气传播到现场观众的
C．舞蹈演员的红色裙子在追光灯下虽然闪闪发光，但裙子这时不是光源
D．观众能看清空中表演的5G智能无人机方阵是因为光的镜面反射
8．首先发现电流周围存在磁场的丹麦科学家是（　　）
A．阿基米德 B．牛顿 C．奥斯特 D．帕斯卡
9．下列物理单位中，用于电能表单位的是
A．千瓦时 B．伏特 C．瓦特 D．库仑
10．额定功率为1000瓦的用电器可能是（ ）
A．白炽灯 B．电视机 C．电冰箱 D．电烤箱
二、填空题
11．某导体两端的电压为3V时，10s通过导体横截面的电荷量大小为5C，此时通过导体的电流为 A，电流做的功为 J；当导体两端的电压为6V时，它的电阻为 Ω。
12．一节新干电池的电压是 V，功率为1kW的用电器工作 0.5 h，消耗的电能为 度，丹麦物理学家奥斯特发现电流周围存在 。
13．上海地区家庭电路电压是 V；今年3月8日世界第二大水电站白鹤滩水电站建成完工，它的发电机工作时将水能转化为 能；并通过 输电线路（选填“高压”或“低压”）将其输送到远方。
14．家用电器的额定电压是 V，电饭煲在工作时，将 转化为内能，在电饭锅中注水，发现锅底比平时看到的浅，是由于 。
15．家庭电路中， 电饭煲与空调是 的（选填“串联”或“并联”）；发电站通过 输电线路将电能输送至远方的变电站（选填“高压”或“低压”）；将根导线置于静止的小磁针上方，当导线通电时小磁针发生偏转，此现象表明电流周围存在 。
16．在“探究物质质量与体积的关系”的实验中，用量筒测物体的 ，在“用弹簧测力计测力”的实验中，测量物体重力前，应先将弹簧测力计自然悬挂，观察指针是否指在 刻度线上．“测定小灯泡的电功率”的实验原理是 ．
17．在“验证阿基米德原理”的实验中，用量筒测物体的 ，使用弹簧测力计前，应将指针调到 刻度处．“测定小灯泡的电功率”的实验原理是 ．
三、实验题
18．物理王兴趣小组的同学小徐做“测小灯泡电功率”的实验，他将电源（电源电压为2伏的整数倍）、待测小灯（额定电压为2.5伏）、滑动变阻器（A：20Ω 2A和B：10Ω 2A各一个）、电流表、开关串联。并将电压表并联入电路，最后完成了实验。实验时，他将电压表的示数，电流表的示数，以及两者的商记录下来，表格中为部分数据。
序号 （伏） （安） ）
1 3.0 0.18
2 2.5 0.26
3 5
①此实验的实验原理： ；
②通过计算说明，小徐选的滑动变阻器是： ；
③求出小灯的额定电功率 （需写出主要计算过程）。
19．某同学做“测小灯泡电功率”的实验，他将电源（电源电压为2伏的整数倍）、待测小灯（额定电压为6伏，如果实际电压超过7.5伏时小灯会损毁）、电流表、开关串联。并将电压表并联入电路。实验时，他将电压表的示数UV，电流表的示数IA，以及两者的乘积 UVIA记录下来，表格中为部分数据。
序号 UV（伏） IA（安） UVIA（瓦）
1 2.0 1.2
2 4.0
3 6.0 1.8
（1）电压表并联在 两端（选填“小灯泡”或“滑动变阻器”）；
（2）求出电源电压U （需写出主要计算过程）；
（3）求出小灯的额定电功率P额 （需写出主要计算过程）。
20．小华做“测定小灯泡的电功率”实验，所用器材齐全且完好。其中电源电压有4、6、8、10和12伏五挡可选，待测小灯标有“6V”字样。他按如图串联电路，然后将电压表接入电路，将滑动变阻器的滑片P置于一端。闭合开关S，将电压表和电流表示数记录在如表的序号1中，然后将滑片P先后移到变阻器中间某处和另一端，并将相应的电压表和电流表示数分别记录在如表序号2、3中。
物理量序号 电压表示数（伏） 电流表示数（安） 小灯功率（瓦）
1 1.0 0.30 /
2 2.5 0.50 /
3 4.0 0.56 /
（1）实验中小华将电压表接在 （选填“小灯”或“滑动变阻器”）两端，所用滑动变阻器的最大阻值R最大= 欧。
（2）判断实验过程中小灯能否正常发光，并写出依据。 。
（3）经过思考，小华断开开关S，调整电源电压，将滑动变阻器接入电路的电阻调到最大。继续实验，闭合开关S，电压表示数为6.0伏。请根据相关信息，求小灯的额定电流I额= （本小题需写出计算过程）。
（4）小灯的额定功率P额= 瓦。
四、综合题
21．测小灯泡电功率实验，一个是2.2V和0.3A，一个是3.8V和0.3A，电源电压为2V整数倍。滑片P从最大阻值开始，移动到一个位置小灯正常发光，电压表向左偏转六格。一开始指的是11V或2.2V。
（1）判断小灯正常发光？
（2）电压表在滑动变阻器两端还是小灯？
（3）电压表读数应该是多少？
（4）小灯额定功率
22．在“探究二力平衡的条件”实验中，用来测量力的仪器是 ；在“探究杠杆平衡的条件”实验中，为便于直接从杠杆上读出力臂的数值，应使杠杆在 位置保持平衡；“测定物质的密度”的实验原理是 ；在 “测定小灯泡的电功率”实验中，所选电源电压应 小灯泡的额定电压 （选填“大于”“等于”或“小于”）。
五、计算题
23．在图所示的电路中，电源电压保持不变，电阻R1的阻值为60欧，开关S打开时，电流表A示数为0.2安；开关S闭合时，电流表A示数为0.6安。
（1）求电源电压U；
（2）求电阻R2的阻值；
（3）请你在阻值分别为20欧、90欧、120欧的三个电阻中，挑选一个作为电阻R3，替换图电路中的一个电阻（或将它接在图电路中），使得电路的总功率P′总是原来的一半，要求：画出你所设计的电路图，并计算出该功率的大小P′总。
24．在图所示电路中，电源电压为 6V 且保持不变，滑动变阻器 R2允许通过最大电流为 3A。电流表 A、A1的表盘均如图所示。变阻器滑片 P 位于最大阻值处，闭合开关 S，电流表 A1示数为 0.3A。两电流表指针偏离零刻度线角度相同。
（1）求电阻 R1的阻值；
（2）求此时经过变阻器 R2的电流I2；
（3）移动变阻器滑片 P，在电路安全工作的前提下，求变阻器 R2消耗的最小电功率与最大电功率之比P2min∶P2max。
25．在如图所示的电路中，电源电压为3伏保持不变，滑动变阻器R2标有“20欧 2安”字样。只闭合开关S1，电流表示数为0.3安。
①求电阻R1的阻值；
②求通电10秒钟，电流通过电阻R1所做的功W；
③闭合开关S2，移动滑动变阻器滑片P，使R1和R2消耗的总功率最小，求此最小总功率P最小。
26．在图所示的电路中，电源电压为12伏且保持不变，电阻R1的阻值为10欧，滑动变阻器R2上标有“1A”字样．电键S闭合后，电压表V的示数为5伏．求：
①通过电阻R1的电流I1．
②电路正常工作10秒后，电流通过电阻R1做的功W1．移动滑动变阻器的滑片P，电源电压和电压表示数的比值最大为3，求电压表示数的最大值和最小值的差值．
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．B
【详解】A．牛顿总结前人的研究成果，得出了牛顿第一定律，故A不符合题意；
B．奥斯特通过实验发现了电流的磁效应，故B符合题意；
C．欧姆通过实验总结了电流跟电阻和电压之间的关系，即欧姆定律，故C不符合题意；
D．焦耳通过实验总结出电流产生热量跟电流、电阻和通电时间的关系，即焦耳定律，故D不符合题意。
故选B。
2．C
【详解】A．安培是英国著名的物理学家，发现了电磁感应现象，A不符合题意；
B．欧姆是德国物理学家，发现了电流与电压、电阻的关系﹣﹣欧姆定律，B不符合题意；
C．1820年，丹麦物理学家奥斯特发现了通电导体周围存在磁场，是第一个发现电流磁效应的科学家，C符合题意；
D．伽利略与天文望远镜有关，D不符合题意
3．B
【详解】卫星和地面间的通是通过电磁波相互交流的；
故选B
4．A
【详解】A．一般情况下成人正常行走的速度约为1.2m/s，而中学生步行速度约为1.0m/s，故A正确；
B．一个鸡蛋大约0.05kg，重力为
G=mg=0.05kg×10N/kg=0.5N
所以，从地上拿起鸡蛋举过头顶大约是2m的距离，故人所做功为
W=Gh=0.5N×2m=1J
故B错误；
C．饺子出锅时水处于沸腾状态，故温度约为100℃，故C错误；
D．教室里日光灯的功率约为40W，电压为220V，由P=UI可得，通过灯泡的电流是
I==≈0.2A
故D错误。
故选A。
5．B
【分析】掌握一些物理常识．
【详解】A. 千瓦是电功率的单位,而电能表是测量电能(或电功)的，故A不合题意；B. 电能表是测量家庭用电器消耗电能总量的仪表，其单位是千瓦时，简称度．故B符合题意；C. 库化是电量的单位,而电能表是测量电能(或电功)的，故C不合题意；D. 伏特是电压的单位,电能表是测量电能(或电功)的，故D不合题意．故选B.
6．D
【详解】A．牛顿总结了物体运动与受力之间的关系并发现了物体之间存在引力及其规律，提出了牛顿三定律和万有引力定律；
B．欧姆发现了电流产生的热量与电流得关系，提出了欧姆定律；
C．安培发现了通电导线周围的磁场方向与电流方向的关系，提出了安培定则；
D．奥斯特发现了通电导线附近的小磁针会发生偏转的现象，证明了电流具有磁效应．
7．D
【详解】A．音色是由发声体的材料和结构决定的，不同的人或物体发出声音的音色不同，演员将邓小平的声音模仿得惟妙惟肖，他主要是模仿邓小平声音的音色，故A正确，不符合题意；
B．声音的传播需要介质，美妙的歌声是通过空气传播到现场观众的，故B正确，不符合题意；
C．自身能够发光的物体是光源，红色裙子在追光灯下虽然闪闪发光，是光在裙子上发生了反射，而不是裙子自身发光，所以裙子不是光源，故C正确，不符合题意；
D．观众能看清空中表演的5G智能无人机方阵是因为光的反射，故D错误，符合题意。
故选D。
8．C
【分析】阿基米德证实了阿基米德原理；牛顿提出了牛顿运动定律；奥斯特发现电生磁；帕斯卡证实了帕斯卡定律．
【详解】首先发现电流周围存在磁场的科学家是奥斯特．故选C.
9．A
【详解】电能表时测量电功的工具，所以单位是：焦耳、千瓦时或度.
故选A.
10．D
【详解】A．白炽灯的功率在15 W左右，故A不符合题意；
B．电视机的功率约50 W左右，故B不符合题意；
C．电冰箱的功率约100 W左右，故C不符合题意；
D．电烤箱属于大功率的家用电器，功率在1000W左右，故D符合题意。
故选D。
11． 0.5 15 6
【详解】[1]通过导体的电流为
[2]电流做的功
[3]当导体两端的电压为3V时，电阻为
导体的电阻是导体本身的一种性质，与电压跟电流无关，故导体两端的电压为6V时，电阻还是6Ω。
12． 1.5 0.5 磁场
【详解】[1]不同的电源有不同的电压，一节新干电池的电压是1.5V。
[2]1 kW的用电器工作 0.5 h，消耗的电能为
[3]丹麦物理学家奥斯特发现给导体通电时，导线周围的小磁针会发生偏转，说明电流周围存在磁场。
13． 220 电 高压
【详解】[1]我国家庭电路的电压是220V，上海地区家庭电路的电压也为220V。
[2]白鹤滩水电站是世界第二大水电站，高处的水流下时，冲击水轮机转动，水轮机带动发将水能转化为电能。
[3]根据可知，在输电功率一定时，电压越高，输电线路的电流越小，由可知，输电线的电阻一定，在通电时间一定时，电流越小，产生的电热越少，输送过程中能量损失越小，所以从发电站到用电区采用高压输电。
14． 220 电能 光的折射
【详解】[1]家用电器的额定电压是220V。
[2]电饭煲在工作时，需要煮熟食物，所以将电能主要转化为内能。
[3]在电饭锅中注水，发现锅底比平时看到的浅，是由于光的折射现象引起的。
15． 并联 高压 磁场
【详解】[1]在家庭电路中，电饭煲与空调之间工作相互不影响，是以并联的方式连接。
[2]在输送功率一定时，电压越高，电流越小，输送过程中能量损失越小，所以从发电站到用电区采用高压输电。
[3]在静止的小磁针上方，放一根导线，给导线通电时磁针将偏转，说明了通电导体周围存在磁场。
16． 排开水的体积 零
【详解】[1]在探究物质质量与体积关系的实验中，我们用量筒测量放入物体前后的体积，它们之间的差为物体排开水的体积，即为物体的体积；
[2]根据弹簧测力计的使用规范，在使用弹簧测力计前，应自由悬挂，将指针调到零刻度处；
[3]利用电压表测量灯两端的电压U，利用电流表测量通过的灯的电流I，利用求灯的电功率．
17． 排开水的体积 零 P＝UI
【详解】第一空．如图，在“验证阿基米德原理”的实验中，物体受到的浮力
F浮＝F1﹣F2；
利用排水法可得物体排开水的体积：
V排＝V2﹣V1，
由G＝mg＝ρVg可得排开水的重力：
G排＝ρ水V排g＝ρ水（V2﹣V1）g；
比较F浮、G排的大小验证阿基米德原理，可见，该实验中，用量筒测物体排开水的体积；
第二空．使用弹簧测力计前，应将指针调到零刻度处；
第三空．利用电压表测量小灯泡两端的电压U，利用电流表测量通过小灯泡的电流I，利用P＝UI求灯的电功率．
18． P=UI 见解析
0.75W
【详解】①[1]“测小灯泡电功率”的实验原理是测出小灯泡两端的电压跟通过的电流，再根据P=UI计算出灯泡的电功率，即实验原理是P=UI。
②[2]由表中序号1和序号2的数据可知，电压表的示数减小，电流表的示数增大。如果电压表并联在小灯泡两端，当滑动变阻器的电阻增大时，电流表的示数减小，电压表的示数也减小，与表中数据矛盾，故电压表并联在滑动变阻器两端。由序号1的数据可知，此时滑动变阻器接入电路的阻值为
故小徐选的滑动变阻器是A。
③[3]根据串联电压规律可知，又因为小灯泡的额定电压是2.5V，则
为了小灯泡的安全，小灯泡两端的电压不能超过它的额定电压，故电源电压小于5V；而电源电压为2V的整数倍，故电压源电压为4V。当电压表的示数为3V、2.5V时，小灯泡都不能正常发光，所以小灯泡正常发光时应是序号3的数据，由可知，此时滑动变阻器的电压
电路中的电流
小灯的额定电功率
19． 滑动变阻器 8伏 3.6瓦
【详解】（1）[1]当UV=2V，UVIA=1.2W时，电路电流
I1=0.6A
当UV=6V，UVIA=2W时，电路电流
I2=0.3A
可知，随着被测电路两端电压升高，电路中电流变小，电压表应测量滑动变阻器。
（2）[2]根据串联电路电压规律可知
U=2V+UL
U=6V+U′L
由如果灯泡实际电压超过7.5伏时小灯会损毁，可知
6V电源电压为2伏的整数倍，则电源电压为8V。
（3）[3]当UV=2V时灯泡两端电压为6V额定电压，电路中电流为0.6A，灯泡的额定功率为
20． 小灯 10 不能 0.6 3.6
【详解】（1）[1]由表中数据分析可知，当电压表示数变大时，电流表示数也随之变大，所以电压表接在小灯两端。
[2]实验1、3滑动变阻器的滑片分别位于滑动变阻器的两端，而实验3电流最大，说明此时滑动变阻器接入电路的阻值最小为0，电压表直接接在电源两端，所以电源电压为4V，故实验1时，滑动变阻器接入电路的阻值最大，最大值为
（2）[3]额定电压是指灯泡正常发光时的电压，而实验过程中电源电压为4V小于小灯的额定电压6V，所以小灯不能正常发光。
（3）[4]当灯泡两端电压为4V时，电流为0.56A，所以灯泡正常发光时的电流应大于0.56A，当电源电压为12V，将滑动变阻器接入电路的电阻调到最大，电流为
符合要求；同理可求出电源电压分别为6V、8V、10V时的电流都小于0.56A，故小灯泡的额定电流为0.6A。
（4）[5]小灯的额定功率
P额=U额I额=6V×0.6A=3.6W
21．（1）见解析；（2）电压表连在滑动变阻器两端；（3）2.8V；（4）1.14W
【详解】解：(1)(2)(3)(4)一开始滑动变阻器处在最大阻值处，滑动滑片电压表读数减小，说明电压表并联在滑动变阻器两端；
移动6格后，电压表读数为11V或2.2V；小灯两端为2.2或者3.8V。滑动变阻器加上小灯两端为电源电压（2的整数倍） 只有
这一种情况。因此，小灯正常发光的电压为3.8V，电源电压为6V，电压表一开始的读数为2.8V。小灯额定功率为
答：(1)当电压表读数为2.2V时，小灯正常发光；
(2)电压表连在滑动变阻器两端；
(3)电压表一开始读数为2.8V；
(4)小灯额定功率为1.14W。
22． 弹簧测力计 水平 大于
【详解】[1]弹簧测力计是用来测量力的仪器。
[2]为了在杠杆上直接读出力臂大小，实验时应使杠杆在水平位置平衡。
[3]“测定物质的密度”的实验原理是。
[4]测定小灯泡的功率时，串联一个滑动变阻器，根据串联分压的原理，所用电源应大于小灯泡的额定电压。
23．（1）12伏；（2）30欧；（3）见解析
【详解】解：（1）由图可知：开关S打开时，只有电阻R1连入电路，电流表测通过R1的电流。所以电源电压
U=U1=I1R1=0.2A×60Ω =12V
（2）开关S打开时，电阻R1和R2并联，电流表测量总电流I总。因此，通过R2的电流
I2=I总-I1=0.6 A -0.2 A =0.4 A
电阻R2的阻值
（3）图电路中的总功率为
P总=UI总=12V ×0.6 A =7.2W
新电路的总功率P′总是原来的一半，即
若用阻值为120欧的电阻R3替换图中的电阻R2，电路图如图所示：
则新电路的总电阻为
则新电路的总功率为
所以用阻值为120欧的电阻R3替换图中的电阻R2符合题意。
答：（1）电源电压U为12V；
（2）电阻R2的阻值为30Ω；
（3）用阻值为120欧的电阻R3替换图中的电阻R2，该功率的大小P′总为3.6W。
24．（1）20Ω；（2）1.2A；（3）4∶9
【详解】解：由电路图可知，R1与R2并联，电流表A测干路电流，电流表A1测量通过R1的电流。
（1）电阻 R1 的阻值
R1==20Ω
（2）干路电流表和 A1 偏角相同，且干路电流大于支路电流，故干路电流为 1.5A； 通过R2的电流
I2=I-I1=1.5A-0.3A=1.2A
（3）滑动变阻器的最小电流为 1.2A；最大电流为
I最大=3A-0.3A=2.7A
最小功率和最大功率的比值为
P最小∶P最大=UI最小∶UI最大= I最小∶I最大=1.2A∶2.7A=4∶9
答：（1）电阻 R1 的阻值是20Ω；
（2）求此时经过变阻器 R2 的电流是1.2A；
（3）变阻器 R2 消耗的最小电功率与最大电功率之比是4∶9。
25．①10Ω；②9J；③1.35W
【详解】①只闭合开关S1，电路为R1的简单电路，电阻R1的阻值
②通电10秒钟，电流通过电阻R1所做的功
③闭合开关S2，R1 R2并联，要使R1和R2消耗的总功率最小，即电路中总电阻最大，即滑动变阻器滑片P移至最右端，通过的R2电流
电路中最小电流
则最小总功率
答：①电阻R1的阻值为10Ω；
②通电10秒钟，电流通过电阻R1所做的功W为9J；
③闭合开关S2，移动滑动变阻器滑片P，使R1和R2消耗的总功率最小，此最小总功率P最小为1.35W。
26．（1）0.5A（2）25J 6V
【详解】①．根据电路图可知，电压表测量R1两端的电压，又因为R1＝10Ω，所以通过电阻R1的电流为：
I1＝＝＝0.5A；
②．电路正常工作10秒后，电流通过电阻R1做的功为：
W1=U1I1t=5V×0.5A×10s=25J；
电源电压和电压表示数的比值最大为3，即＝3，
此时应为电压表示数U1′最小，为U1′＝4V；
根据串联电路分压规律，电压表示数最大值应是滑动变阻器电压最小时，则要滑动变阻器阻值最小，即电流最大（1A）时．所以由欧姆定律可得：
1A＝＝，
解得：
R2′＝2Ω，
此时R1的电压最大为：
U1″＝I′R1＝1A×10Ω＝10V，
所以电压表示数的最大值和最小值的差值为：
△U= U1″- U1′=10V﹣4V＝6V．
答：①．通过电阻R1的电流为0.5A；
②．工作10秒后，电流通过电阻R1做的功为25J；电压表示数的最大值和最小值的差值为6V．
答案第1页，共2页
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