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1、苏教版九年级物理下册第十六章电磁转换综合测评 考试时间:90分钟;命题人:物理教研组考生注意:1、本卷分第I卷(选择题)和第卷(非选择题)两部分,满分100分,考试时间90分钟2、答卷前,考生务必用0.5毫米黑色签字笔将自己的姓名、班级填写在试卷规定位置上3、答案必须写在试卷各个题目指定区域内相应的位置,如需改动,先划掉原来的答案,然后再写上新的答案;不准使用涂改液、胶带纸、修正带,不按以上要求作答的答案无效。第I卷(选择题 30分)一、单选题(10小题,每小题3分,共计30分)1、如图所示,闭合开关,铜棒向右运动,为使开关闭合后铜棒向左运动,下列操作可行的是( )A换用更细的铜棒B将磁体的N
2、、S极对调C向左移动滑动变阻器的滑片D将电源正、负极和磁体N、S同时对调2、以下作图中,正确的是()A 凹透镜对光的作用 B 光的反射C 通电螺线管磁极D 物体静止在斜面上的受力示意图3、为了判断一根钢棒是否有磁性,小明进行了如下几组小实验。其中不能达到目的的是()A让钢棒靠近铁屑,铁屑被吸引,则钢棒具有磁性B用细线将钢棒吊起来,使它能在水平面内自由转动,静止时总是指南北方向,则钢棒具有磁性C让小磁针靠近钢棒,若钢棒与小磁针相互排斥,则钢棒具有磁性D让小磁针靠近钢棒,若钢棒与小磁针相互吸引,则钢棒具有磁性4、有两根大头针被磁铁吸引,悬在磁铁下方,如图所示的四幅图中能正确反映实际情况的是()AB
3、CD5、关于电路的相关知识中说法正确的是()A物理学规定只有正电荷定向移动才能形成电流B吊灯、教室空调、电视机、发电机和电动机都是用电器C如果导体两端的电压为零,导体的电阻也为零D干木条、陶瓷、油和自行车轮胎都是绝缘体6、下列说法中正确的是()A金属导体中的负电荷在做定向移动时一定产生磁场B条形磁体周围的磁场是由磁感线组成的C导体在磁场中做切割磁感线运动时,导体中就产生感应电流D利用撒在磁体周围的铁屑可以判断该磁体周围各点的磁场方向7、如图所示是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,则下列分析不正确的是()A旋转钥匙相当于闭合开关B电磁铁是利用电流的磁效应
4、来工作的C电磁铁通电后电磁铁的上端为N极D电动机工作时将机械能转化为电能8、我国是世界上最早使用指南针的国家,东汉学者王充在论衡中记载到:“司南之杓,投之于地,其柢指南”。如图所示的司南放在水平光滑的“地盘”上,静止时它的长柄指向南方。关于指南针(司南),下列说法中正确的是()A指南针只有一个磁极B指南针的指向不会受到附近磁铁的干扰C可自由转动的指南针,静止时指南北是由于地磁场的作用D指南针周围不存在磁场9、如图所示,关于甲乙丙丁四幅图,下列说法正确的是()A如图中验电器的原理是异种电荷互相排斥B如图是奥斯特发现的电磁感应现象C如图表明通电导体在磁场中会受到力的作用D如图的测电笔在使用时必须接
5、触笔尾的金属体10、勤思考、爱交流的小琴对电磁的知识进行了总结,并与小文进行交流。小文认为小琴的结论有的正确、有的错误。小琴总结的下列结论中正确的是()A导体中的负电荷在做定向移动时不一定产生磁场B改变磁场的方向,通电导线在磁场中的受力方向就发生改变C闭合回路的导体在磁场中做切割磁感线运动时,导体中就产生感应电流D指南针之所以指南北,是因为受到地磁场的原因第卷(非选择题 70分)二、填空题(5小题,每小题4分,共计20分)1、阅读短文,回答问题测温手环在疫情期间,蓝牙测温手环能很方便地测量人的体温,实现对疫情传播实时监控。某型号的蓝牙测温手环(如图甲)的部分技术参数如表所示。产品型号XXXX电
6、池电压3.7V导热金属片智能休眠仓电池容量100mAh测温精度0.2测温手环主要由温度传感模块、蓝牙模块、电源模块三个部分组成。在温度传感模块中,有对温度敏感的热敏电阻与导热双金属片相连。使用测温手环时,导热金属片与人体接触,双金属片温度的变化引起热敏电阻的阻值发生变化,热敏电阻的阻值变化会影响电路中电流的大小。温度传感模块中的测温芯片可以根据电路中电流的大小计算出人体的温度。手环中的蓝牙模块通过无线网络将芯片中的温度数据传送给移动设备,从而实现体温的实时监控。为了降低测温手环的功率,延长它的工作时间,测温手环一般配有智能休眠仓,如图乙所示。有些测温手环是通过判断温度变化来实现自动开关的。测温
7、手环放入智能休眠仓后,由于环境温度低于某个设定的温度或者手环检测到的温度长时间不发生变化,则测温手环中的双金属片与热敏电阻分离而自动关机。还有些测温手环是依靠内置的霍尔元件实现“休眠”的。霍尔元件是一种对磁场敏感的电子元器件,当它周围存在较强的磁场时,它可以断开测温手环的电路。因此,这类测温手环的智能休眠仓下面需要预埋一个磁体。(1)影响电阻大小的因素包括:材料、横截面积和_,还有温度;(2)霍尔元件在测温手环的电路中相当于_(选填“电源”、“用电器”或“开关”);(3)热敏电阻阻值随温度升高而变小的,称为负温度系数热敏电阻;阻值随温度升高而变大的,称为正温度系数热敏电阻。如图中所示的热敏电阻
8、R1是_(选填“正”或“负”)温度系数热敏电阻;(4)小雨同学将三个废旧手环的“测温头”拆下后分别接入如图所示的电路,获得了图所示三个“测温头”的“电流与温度”图象,其中灵敏度最高“测温头”是( )AA图线所对应的探头 BB图线所对应的探头CC图线所对应的探头 D三个探头的灵敏度无法比较(5)表格中型号的测温手环电池充满电时的电能为_J;若所测温度持续升高,则该测温手环的使用时间会_(选填“延长”或“缩短”)。2、如图所示,闭合开关,铁块、弹簧在图中位置静止,电磁铁的上端为_极(选填“N”或“S”),小磁针N极_时针旋转(选填“顺”或“逆”);当滑动变阻器的滑片向右移动时,弹簧的长度将_(选填
9、“变大”、“变小”或“不变”)。并在图上标出一端磁感线的方向_。3、实验物理学的先驱者_,通过实验提出力不是维持物体运动的原因,为牛顿运动定律的提出奠定了坚实的基础;英国科学家法拉第最先通过实验发现了_现象,进一步揭示了电、磁之间的联系。4、(1)在学习物理的过程中,经常用到许多测量工具,其中托盘天平是用来测量物体_(填物理量的名称)的工具;家庭电路中的电能表可以测量一段时间内的电功,在国际单位制中,电功的主单位是_(填写单位名称)。(2)如图所示的是智能平衡台灯,它的灯管隐藏在木框中,框架内用细线悬挂着两个内嵌磁铁的小木球,只要两个小木球靠近对准后,灯管会发光,将两球分远,灯就会熄灭。两个小
10、木球能隔空相吸,是利用了_相互吸引的原理;这两个小木球相当于电路中的_。(3)左图是自动上水电热水壶,因为取水便利而受到人们的喜欢。取水时只要闭合开关,水泵就会在电动机的带动下,将下方桶中的水抽到电水壶内。电动机的电路元件符号是_;水泵结构如右图所示,当叶轮转动将泵壳内的水甩出时,桶中的水就会在_的作用下,通过进水管进入泵壳。 (4)如图所示,小球在来回摆动时,动能和势能相互转化,如果忽略空气阻力,小球每次都能达到相同的高度,这是因为能的总量是_的;但在实际中小球的摆动高度会越来越低,最终会停停止摆动,这是因为小球在运动过程中不断与空气摩擦,将小球的机械能转化为内能耗散到周围空气中,但这些内能
11、却无法自动转化为机械能,这是因为能量的转化具有_。5、如图所示的四个图中,最早向人们揭示电和磁之间存在联系的实验图是_;揭示电动机的工作原理的图是_;揭示发电机的工作原理的图是_。(以上均填字母)三、计算题(5小题,每小题10分,共计50分)1、如图,使线圈位于两磁极间,通电后,图甲ab 段导线受磁场力的方向向上,用箭头在图乙、丙中,标出ab 段导线所受磁场力的方向2、 (1)通电导体在磁场中受到的力叫安培力,通电导体与磁场方向垂直时,它受安培力F大小与导体长度L和通过的电流I的乘积成正比,比例系数为磁感应强度B,则F=_,在国际单位制中,磁感应强度的单位是特斯拉,简称特,符号是T,1T=1;
12、(2)如图,长为50cm、质量为100g的均匀金属棒ab的两端用两个完全相同的弹簧悬挂成水平状态,位于垂直纸面向里的匀强磁场(强弱和方向处处相同)中,弹簧上端固定,下端与金属棒绝缘,金属棒通过开关与电源相连,电路总电阻为5,当电源电压为2V,弹簧恰好不伸长,求:匀强磁场的磁感应强度B的大小是多少?( )3、近年来,智能机器人进入百姓家,如图所示是质量为4kg的扫地机器人某次工作时的情景,在4s内沿水平直线运动了2m,此过程机器人所提供的牵引力为50N,g取10N/kg求:(1)为智能机器人提供牵引力的是电动机,电动机的原理是_;(2)若机器人静止充电时和地面的接触面积为2cm2,则它对地面的压
13、强为多少_?(3)上述工作过程中牵引力的功率为多少_?4、阅读短文,回答问题 智能洁具(智能马桶、全自动洗碗机、智能浴缸等),具有温水洗净、暖风烘干、杀菌等功能,已进入百姓家庭某智能洁具为确保安全,插头带漏电保护装置,工作原理如图甲,连接洁具的火线与零线穿过环形铁芯,正常工作时,两线中的电流相等;若火线与零线中的电流不等,绕在铁芯上的线圈会产生电流,经放大后通过电磁铁吸起铁质开关S切断电源这种洁具装有红外线感应装置,当人靠近时,感应装置自动升起洁具盖子;启动洗净功能,加热器将水快速加热至温控装置预设的温度,水泵喷水实施清洗,喷水杆采用纳米银(直径为纳米级的银单质)材料,杀菌效果好;清洗结束,暖
14、风烘干机自动开启烘干功能下表为该洁具的部分参数(1)当图甲电磁铁线圈中电流从b流向a时,电磁铁下端是_极 (2)洁具正常工作,按最大喷水量用设定为38的温水清洗,加热器的效率为多少_ ?水的比热容c=4.2103J/(kg),室温为185、有一种电加热恒温箱,工作原理如图1所示。控制电路由电压为U1=9V的电源、开关、电磁继电器(线圈电阻不计)、电阻箱R0和热敏电阻R1组成;工作电路由电压为U2=220V的电源和电阻为R2=44的电热丝组成。其中,电磁继电器只有当线圈中电流达到60mA时,衔铁才吸合,切断工作电路;热敏电阻 R1的阻值随温度变化关系如图2所示。(1)求电热丝工作时的功率和在10
15、min内产生的热量;(2)如果恒温箱的温度设定为50,求电阻箱R0应接入电路的阻值;(3)若要提高恒温箱的设定温度,电阻箱R0接入电路的阻值应调大还是调小?简要说明理由。-参考答案-一、单选题1、B【解析】【详解】A换用更细的铜棒,使电阻变大电流变小,但不能改变受力的方向,所以A错误,故A不符合题意;B将磁体的N、S极对调,磁场方向改变,则通电导体的受力方向改变,铜棒向左运动,所以B正确,故B符合题意;C向左移动滑动变阻器的滑片,只能改变电流的大小,不能改变电流的方向,所以C错误,故C不符合题意;D将电源正负极对调,同时将磁体磁极对调,影响磁场力方向的两个因素同时改变,则通电导体的受力方向不变
16、,铜棒仍然向右运动,所以D错误,故D不符合题意。故选D。2、C【解析】【详解】A凹透镜对光有发散作用,平行于主光轴的光线经凹透镜折射后,其折射光线的反向延长线过焦点,不会会聚焦点,故A错误;B图中法线垂直镜面,反射角等于入射角,反射光线和入射光线分居法线的两侧,但光线的传播方向标错了,都是入射光线了,没有反射光线,故B错误;C电流从螺线管的右端流入、左端流出,结合线圈的绕向,利用安培定则可以确定通电螺线管的左端为N极,右端为S极,在磁体的周围磁感线从磁体的N极出发回到S极,所以磁感线的方向是向右的,根据磁极间的相互作用规律可知,小磁针左端为S极,右端为N极,故C正确;D物体静止在斜面上,受到竖
17、直向下的重力、垂直于斜面指向物体的支持力、沿斜面向上的摩擦力,图中摩擦力方向错误,故D错误。故选C。3、D【解析】【详解】A磁体能够吸引铁屑,没有磁性的钢棒则没有吸引铁屑的能力,所以铁屑被吸引能说明钢棒具有磁性,故A不符合题意;B磁体具有指示南北的性质,不具有磁性的钢棒没有指示南北的能力,所以钢棒能指示南北可以说明其具有磁性,故B不符合题意;C钢棒与小磁针相互排斥,说明钢棒与小磁针靠近的一端为同名磁极,说明钢棒有磁性,故C不符合题意;D若钢棒没有磁性,当它靠近小磁针时,钢棒与小磁针也会互相吸引,所以钢棒与小磁针相互吸引不能能说明钢棒具有磁性,故D符合题意。故选D。4、B【解析】【详解】大头针被
18、磁化后近N极端都为N极,远N极端都为S极,近S极端都为S极,远S极端都为N极,即两大头针下端为异名磁极,由于异名磁极相互吸引,故可知ACD不符合题意,B符合题意。故选B。5、D【解析】【详解】A电荷的定向移动形成电流,无论正电荷还是负电荷,定向移动均能形成电流,故A错误;B吊灯、教室空调、电视机、发电机和电动机中,吊灯、教室空调、电视机和电动机在电路中都消耗电能,是用电器,而发电机是把其他形式的能转化为电能,不是用电器,故B错误;C因为电阻是导体的一种特性,与电压、电流大小无关,所以,如果导体两端的电压为零,则导体的电阻不变,故C错误;D干木条、陶瓷、油和自行车轮胎都不易导电,均是绝缘体,故D
19、正确。故选D。6、A【解析】【详解】A负电荷定向移动时会形成电流,因电流周围存在磁场,所以导体中的负电荷在做定向移动时一定产生磁场,故A正确;B磁感线是描述磁场的方法,是建立理想模型法,条形磁体的磁场不是由磁感线组成的,故B错误;C导体中产生感应电流的条件是:闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动;导体在磁场中做切割磁感线运动,不一定会产生感应电流,故C错误;D利用撒在磁体周围的铁屑只能判断该磁体周围的磁场强弱分布,不能判断磁场方向,故D错误。故选A。7、D【解析】【详解】A将钥匙插入仪表板上的钥匙孔并旋转,汽车启动,所以旋转钥匙相当于闭合开关,故A正确,不符合题意;B电磁铁中通过电流时
20、会产生磁性,电磁铁是利用电流的磁效应来工作的,故B正确,不符合题意;C电流从电磁铁的上端流入,用右手握住螺线管,使四指指向电流的方向,则大拇指所指的上端为螺线管的N极,故C正确,不符合题意;D电动机工作时主要将电能转化为机械能,故D错误,符合题意。故选D。8、C【解析】【详解】A任何磁体都有两个磁极,指南针是磁体,所以有2个磁极,故A错误;B指南针的磁极有磁性,指向会受到附近磁铁的干扰,故B错误;CD地球是一个大磁体,地球周围存在的磁场叫地磁场,自由转动的指南针,其静止时指南北是由于地磁场的作用,故C正确,D错误。故选C。9、D【解析】【详解】A验电器的工作原理是同种电荷互相排斥,故A错误;B
21、放在小磁针上方的导线中有电流通过时,小磁针会发生偏转,说明通电导体周围存在磁场,这是奥斯特发现的“电流的磁效应”现象,故B错误;C法拉第在奥斯特的启发下,研究了磁能否生电,通过十年的努力发现了电磁感应现象,即导体在磁场中做切割磁感线运动时会产生感应电流,故C错误;D使用测电笔辨别火线时,一定要用手触及笔尾的金属部分,不能用手触及测电笔前端的金属体,否则会造成人身触电事故,故D正确。故选D。10、D【解析】【详解】A导体中的负电荷在做定向移动时会产生电流,电流的周围一定存在磁场,故A错误;B若改变磁场的方向时也改变了电流的方向,则通电导线在磁场中的受力方向不会发生改变,故B错误;C闭合回路的一部
22、分导体在磁场中做切割磁感线运动时,导体中产生感应电流,故C错误;D地球本身就是个大磁体,指南针之所以指南北,就是因为受到地磁场的原因,故D正确。故选D。二、填空题1、 长度 开关 负 A 1332 缩短【解析】【详解】(1)1电阻表示导体对电流的阻碍作用。影响电阻大小的因素包括:材料、横截面积和长度,还有温度。(2)2由题意知,霍尔元件是一种对磁场敏感的电子元器件,当它周围存在较强的磁场时,它可以断开测温手环的电路,所以霍尔元件在测温手环的电路中相当于开关。(3)3热敏电阻阻值随温度升高而变小的,称为负温度系数热敏电阻;阻值随温度升高而变大的,称为正温度系数热敏电阻。左图中,热敏电阻随温度的升
23、高而变小,故所示的热敏电阻R1是负温度系数热敏电阻。(4)4分析右图可知,A图线回路电流随温度变化最明显,C图线回路电流随温度变化不明显,B图线回路电流随温度变化不发生变化,故A符合题意,BCD不符合题意。故选A。(5)5根据表格的数据,表格中型号的测温手环电池充满电时的电能为W=UIt=3.7V0.1A3600s=1332J6根据题意可知,为了降低测温手环的功率,延长它的工作时间,测温手环一般配有智能休眠仓。有些测温手环是通过判断温度变化来实现自动开关的。测温手环放入智能休眠仓后,由于环境温度低于某个设定的温度或者手环检测到的温度长时间不发生变化,则测温手环中的双金属片与热敏电阻分离而自动关
24、机。若所测温度持续升高,则测温手环不会关机,一直处于工作状态,其功率较大,根据功率公式有则该测温手环的使用时间会缩短。2、 N 顺 变大 【解析】【详解】1根据安培定则可得,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上端为N极,下端为S极。2由磁极间的相互作用,同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引可知,螺线管的上端为N极,下端为S极,故磁针N极会向下转动即顺时针旋转。3若将变阻器的滑片P向右移动,滑动变阻器接入电路的电阻变小,所以电路中的电流变大,通电螺线管的磁性增强;故对铁块的吸引力增大,即弹簧长度应变大。4在磁体外部,磁感线的方向都是从N极指向S极。如图所示3、 伽利略 电磁感应
25、【解析】【分析】【详解】1通过实验提出力不是维持物体运动的原因的是伽利略。2法拉第最先通过实验发现了电磁感应现象。4、 质量 焦耳 异名磁极 开关 大气压 守恒#保持不变 方向性【解析】【分析】【详解】(1)1在物理实验室中,使用托盘天平测量物体的质量. 2在国际单位制中,电功的基本单位是焦耳,常用单位是千瓦时。(2)3由题知道,框架内用细线悬挂着两个内嵌磁铁的小木球,两个小木球能隔空相吸,因为同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引,所以,是利用了异名磁极相互吸引的原理。4根据题意知道,“只要两个小木球靠近对准后,灯管会发光,将两球分远,灯就会熄灭”,即两小球起到了控制电路通断的作用,所以说明这两
26、个小木球相当于电路中的开关。(3)5电路图中电学元件要使用规定的符号来表示,电动机在电路图中元件符号是。6离心式水泵起动前,为了排除内部的空气,先向泵里灌满水,这样,叶轮转动后把水甩出,使叶轮附近的地方出现一块真空区域,即该区域的大气压强非常小,而低处的水面上有大气压,且外部的压强大于泵内的压强,所以水在外界大气压的作用下,通过进水管进入泵壳。(4)7由于忽略空气阻力,小球在来回摆动过程中,总是动能和重力势能之间相互转化,即机械能守恒,所以每次都能达到相同的高度。 8根据题意知道,机械能可以自动地转化为内能,但是散失到空气中的内能无法自动转化为机械能,这是说明能量的转移和转化具有方向性。5、
27、C D A【解析】【分析】【详解】1 图B将导线绕在铁钉上,当有电流通过导线时,即为电磁铁,会有磁性,没有电流时就失去磁性,其原理是电流的磁效应。图C装置是奥斯特实验,实验表明电流周围存在磁场,最早向人们揭示电和磁之间存在的联系,即最早向人们揭示电和磁之间存在联系的实验图是C。2图D装置说明通电导体在磁场中受力而运动,是电动机的制作原理,即揭示电动机的工作原理的图是D。3图A装置说明闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动,导体中产生感应电流,是电磁感应现象,是发电机的工作原理,即揭示发电机的工作原理的图是A。三、计算题1、【解析】【详解】解答:通电导线在磁场中受力的作用,其所受力的方向与
28、电流的方向和磁场的方向有关,即只要改变一个量,其所受力的方向就会改变一次,与甲图相比,乙图中ab边受到的力是向上的,丙图中ab中电流的方向与乙图相反,所以丙图中ab受力方向向下,如图所示:2、 BIL 5T【解析】【详解】解:(1)因安培力F大小与导体长度L和通过的电流I的乘积成正比,比例系数为磁感应强度B,则安培力(2)闭合开关,电路中的电流为图中弹簧恰好不伸长,说明弹力为0,此时金属棒处于静止状态,其受到的安培力和重力是一对平衡力,其大小相等,即F=G,所以则磁感应强度 答:(1)安培力的大小为BIL;(2)匀强磁场的磁感应强度B的大小是5T。3、 通电导线在磁场中受力的作用 2105Pa
29、 25W【解析】【分析】(1)通电导线在磁场中受力运动,即电能转化为机械能,电动机就是利用该原理制成的(2)机器人静止在水平地面上时对地面的压力和自身的重力相等,根据求出它对地面的压力;又知道机器人与地面的接触面积即受力面积,根据求出它对地面的压强;(3)知道牵引力和移动的距离,利用求得此过程中牵引力所做的功,再利用求出牵引力的功率【详解】(1)电动机是利用通电导体在磁场中受力运动的原理制成的(2)机器人静止充电时,对地面的压力:;根据得,机器人对地面的压强:;(3)此过程中牵引力做的功:;根据和,牵引力的功率:4、 S 80%【解析】【详解】(1)在图甲中,当电流从b流向a时,运用安培定则,
30、即用右手握住螺线管,让四指指向螺线管中电流的方向,则大拇指指向上端,即a端是N极,下端为S极(2)根据表格数据,假设清洗1min,最大喷水量是1.2L,由=m/V可知,喷出水的质量是:m=V=1103 kg/m3 1.210-3 m3 =1.2kg,水吸收的热量是:Q=cm(t-t0 )=4.2103 J/(kg)1.2kg(38-18)=1.008105 J,由P=W/t知道,加热器加热1min消耗的电能是:W=Pt=2100W60s=1.26105 J,所以,加热器的效率是:=Q/W100%=1.008105J/1.26105J100%=80%5、 (1)1100W,6.6105J;(2)
31、50;(3) R0的阻值必须调大【解析】【详解】解:(1)电热丝工作时的功率电热丝在10min内产生的热量 Q=Pt=1100W1060s=6.6105J(2)由图2知,当温度为50时,热敏电阻的阻值R1=100此时衔铁应吸合,切断工作电路,那么控制电路中的电流为I=60mA=0.06A控制电路中的总电阻电阻箱接入电路的阻值R0=R总-R1=150-100=50(3)若要使恒温箱的设定温度高于50,由图2知道,热敏电阻的阻值R1将减小,衔铁吸合工作电流即线圈中的电流仍需0.06A,即要求控制电路中的总电阻不变,所以R0的阻值必须调大。答:(1) 电热丝工作时的功率为1100W,10min内产生的热量为6.6105J;(2)电阻箱R0应接入电路的阻值为50;(3)若要提高恒温箱的设定温度,电阻箱R0接入电路的阻值应调大。