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1、苏教版九年级物理下册第十六章电磁转换同步测评 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、我们在学习物理知识时,运用了很多研究方法,下列几个实例:研究电流时,把它比作水流;在探究电磁铁磁性强弱的影响因素
2、时;在探究压强与压力关系时,控制受力面积相同;研究磁场时,引入磁感线。其中,运用了相同研究方法的是()ABCD2、通电螺线管周围的磁感线如图所示,则下列说法正确的是()AA端为电源的正极B通电螺线管左端为N极C小磁针左端为S极D改变电流的大小可以改变通电螺线管的磁场方向3、对如图示的实例或实验解释不正确的是()A图A实验说明通电导体在磁场中受到力的作用B图B奥斯特实验说明通电导线周围有磁场C图C可用来演示电动机的工作原理D图D电铃的工作原理利用了电流的磁效应4、1元硬币的外观有银白色的金属光泽,同学们认为它可能是由铁制成的。在讨论时,有同学提出我们可以拿磁铁来吸下,就“认为它可能是由铁制成的”
3、这一说法而言,属于科学探究中的()A提出问题B猜想与假设C进行实验与收集证据D交流与合作5、 “探究电磁铁磁性强弱与哪些因素有关”实验时,实验装置如图所示,下列说法错误的是()A当滑动变阻器滑片向左移动时,电磁铁甲、乙吸引大头针的个数增加,电磁铁磁性增强B电磁铁吸引的大头针下端分散的原因是同名磁极相互排斥C根据图示的情景可知,电流一定时,线圈匝数越多,电磁铁的磁性越强D电磁铁在生活中的其中一个应用是电磁继电器,电磁继电器磁性强弱与电流方向有关6、如图是我国早期的指南针司南,它是把天然磁石磨成勺子的形状,放在水平光滑的“地盘”上制成的。东汉学者王充在论衡中记载:“司南之杓,投之于地,其柢指南”。
4、“柢”指的是司南长柄,下列说法中正确的是()A司南的长柄是磁北极B司南长柄指的是地磁南极C地磁场的南极在地球地理的南极附近D司南指南北是受到地磁场的作用7、为了判断一根铁棒是否具有磁性,小明进行了如下四个实验,根据实验现象不能确定该铁棒一定有磁性的是()A悬挂的铁棒转动起来后静止时指向南北B将铁棒一端靠近小磁针,相互排斥C将铁棒一端靠近大头针,大头针被吸引D水平移动铁棒,测力计示数有变化8、下列有关电学知识说法正确的是()A电功率越大,电流做功就越多B灯泡的额定功率越大,灯泡越亮C将标有“12V 12 W“和“24 V 12 W“的两个灯泡与36 V电源串联,两灯均能正常发光D电风扇工作时,主
5、要是电能转化为机械能9、在物理学的发展过程中,首先发现电流的磁效应的是()A安培B焦耳C法拉第D奥斯特10、第一位揭示电与磁联系的物理学家是()A法拉第B伽利略C奥斯特D牛顿第卷(非选择题 70分)二、填空题(5小题,每小题4分,共计20分)1、如图所示的实验装置可以探究_实验,小梦想再利用此装置探究磁场对电流的作用,需要增加的器材是_。2、十九大报告中指出“绿水青山就是金山银山”,为了减少大气污染。电动汽车正在逐渐替代燃油汽车,电动汽车的动力源是电动机,其原理是通电线圈在_中受力转动。它工作时把电能转化为_。3、第一个发现电现象与磁现象之间存在联系的人是_。4、物理学有用吗?当然有用!船为什
6、么可以浮在水面上?古希腊科学家_发现了物体在水中所受浮力大小的规律,他还发现了杠杆、滑轮等机械工作原理,始创了机械理论;形形色色的电器,与我们的生活密不可分,这都归功于物理学家发现了“电”和“_”的性质及变化规律;据说300多年前,英国物理学家_从苹果落地联想到月亮为什么不掉下来,在总结前人研究的基础上,经过不断地探索和思考,他终于发现了支配天体的万有引力定律。5、家庭电路中“超负荷”是指电路中的电流过大,出现上述情况时,电路中的熔断器或空气开关会自动切断电路,熔断器中的熔丝熔断是电流的_效应引起的;而空气开关(如图所示)切断电路是电流的_效应引起的;如果只让家庭电路中的一个用电器正常工作0.
7、5h,使标有3000r/(kwh)的电能表表盘转动1500r,则此用电器功率是_W。三、计算题(5小题,每小题10分,共计50分)1、图甲是温度自动报警器控制电路中,电源电压U控=5V,热敏电阻R2的阻值与温度的关系如图乙所示;工作电路中,灯泡L标有“9V 0.3A”的字样,R4为电子嗡鸣器,它的电流达到某一固定值时就会发声报警,其阻值R4=10在R2温度为20的情况下,小明依次进行如下操作:闭合开关S1和S2,灯泡L恰好正常发光,此时R0的电功率为P0;将R1的滑片调到最左端时,继电器的衔铁刚好被吸下,使动触点与下方静触点接触;调节R3的滑片,当R3与R4的电压之比U3:U4=4:1时,电子
8、嗡鸣器恰好能发声,此时R0的电功率为,已知电源电压、灯丝电阻都不变,线圈电阻忽略不计求:(1)灯泡L的额定功率;(2)当衔铁刚好被吸下时,控制电路的电流;(3)将报警温度设为50时,R1接入电路的阻值;(4)工作电路的电源电压Ux2、许多大桥被损坏的一个重要原因是过往车辆严重超载。为了能抓拍超载车辆,小明及其物理兴趣小组成员决定为大桥管理者设计一个“汽车超载记录器”来进行监控管理,如图18甲为该超载记录器原理图。已知电源电压U10V,线圈电阻R010,保护电阻R115,Rx为压敏电阻,当车辆驶入被检测路段时,其阻值随它受到的压力变化的情况如图乙所示,当电压表示数达到或低于4V时,继电器的衔铁被
9、吸下,工作电路中的照相机就开始工作,抓拍超载车辆。(g取10N/kg)试问:(1)在控制电路中,当压敏电阻Rx受到的压力增大时,电磁铁的磁性将 _ (选填“增强”“减弱”或“不变”)。(2)当工作电路开始拍照时,控制电路中的电流多大? _(3)当一辆总质量为15t的大货车过桥时,请通过计算判断工作电路中的照相机是否工作? _3、物理学中常用磁感应强度(用字母B表示)来描述磁场的强弱,它的国际单位是特斯拉(符号是T),为了研究“电磁铁产生的磁场强弱与什么因素有关”设计了如甲所示的电路, R2的阻值为10,R为磁敏电阻其阻值随磁感应强度B变化的图像如图乙(1)当S1断开,S2闭合时,电压表的示数为
10、3V,则此时电流表的示数为多少A?(2)再闭合S1,移动滑动变阻器R1的滑片,当电流表示数为0.2A时,求该磁敏电阻所在位置的磁感应强度?(3)保持R1的滑片位置不变,换线圈匝数更多的电磁铁,放在同一位置,电流表示数变小,就得到结论:线圈匝数越多,电磁铁磁性越强对吗?为什么?4、明明同学们设计了如图甲所示的恒温箱温控电路(用于获得高于室温、控制在一定范围内的“恒温”),包括工作电路和控制电路两部分。其中,R1为阻值可以调节的变阻箱。R2为热敏电阻(置于恒温箱内),其阻值随温度变化的关系如图乙所示。继电器线圈电阻100。(1)如图甲所示状态,加热器是否处于加热状态?(2)加热器正常工作时,通过加
11、热器的电流为20A,求此时加热器的电阻和电功率;(3)已知当控制电路的电流达到0.01A时,继电器的衔铁被吸合;当控制电路的电流减小到0.008A时,衔铁会被释放。当调节R1=200时,恒温箱内可获得最高温度为160的“恒温”。如果需要将恒温箱内的温度控制在最低温度为40的“恒温”,则应将R1的阻值调为多大?5、某展览厅(如图甲)为保护展品,设置了调光天窗,当外界光照较强时,能启动电动卷帘适时调整进光量;当外界光照较弱时,能自动启动节能灯给予补光。调光天窗的电路原理如图乙所示:R0为定值电阻;R为光敏电阻,其电阻值R随光照强度E的变化如图丙所示(E越大表示光照越强,其国际单位为cd);P为电磁
12、铁,其线圈电阻RP为20,当电流达到0.04A时能吸合衔铁。已知电源电压U1=12V,U2=220V,则:(1)开关S闭合时,电磁铁P的上端为_极(选填“N”或“S”)。(2)图乙中的L代表的是并联安装在展厅内的10盏“220V10W”节能灯,这些节能灯同时正常工作4小时,共消耗电能_kWh。(3)当外界光照强度达到1cd时,电动卷帘便开始工作,求R0的阻值_。(4)为了环保节能,要在环境光线更弱时才启动节能灯照明,则应换用阻值较_。(选填“大”或“小”)的R0。-参考答案-一、单选题1、B【解析】【分析】【详解】研究电流时,把电流比作水流,采用的是类比法;在探究电磁铁磁性强弱与电流的关系时,
13、应控制线圈的匝数不变,采用的是控制变量法;在探究压强与压力关系时,控制受力面积相同,采用的是控制变量法;研究磁场时,为了形象的描述磁场的分布情况,引入了“磁感线”,采用的是模型法;比较可知:和都采用的是控制变量法,故ACD不符合题意,B符合题意。故选B。2、B【解析】【详解】AB由图可知,磁感线是从螺线管的左侧出来的,则左侧为N极,右侧为S极,根据安培定则,用右手握住螺线管,大拇指指向左侧,四指环绕的方向即电流方向,看得见的这一侧螺线管中电流的方向是向上的,即电源的B端为正极,故A错误,B正确;C异名磁极相互吸引,所以小磁针的左端为N极,右端为S极,故C错误;D磁场的方向与电流的大小无关,改变
14、电流的大小只能改变螺线管的磁场强弱,不会改变通电螺线管的磁场方向,故D错误。故选C。3、C【解析】【详解】A图A是电动机的原理图,说明通电导体在磁场中受到力的作用,故A正确,不符合题意;B图B是奥斯特实验,导线通电后引起小磁针转动,说明通电导线周围有磁场,故B正确,不符合题意;C图C是电磁感应现象,是发电机的工作原理图,故C错误,符合题意;D图D电铃是利用电磁铁工作的,其原理利用了电流的磁效应,故D正确,不符合题意。故选C。4、B【解析】【详解】该同学“认为它可能是由铁制成的”是对问题的看法,并未开始实验,属于对问题的猜想与假设,故ACD不符合题意,B符合题意。故选B。5、D【解析】【详解】A
15、当滑动变阻器滑片向左移动时,滑动变阻器接入电路的电阻变小,总电阻变小,由知道,电路中的电流变大,电磁铁磁性增强,电磁铁甲、乙吸引大头针的个数增加,故A正确;B实验发现被电磁铁吸引的大头针下端是分散的,其原因是大头针被磁化后同名磁极互相排斥,故B正确;C由图示的情景知道,两个电磁铁串联接入电路中,通过的电流是相同的,线圈匝数越多,吸引的大头针的个数越多,电磁铁的磁性越强,故C正确;D电磁继电器磁性强弱与电流方向无关,与电流大小、线圈的匝数的多少有关,故D错误。6、D【解析】【详解】A由题意知,其柢指南,即司南的长柄是磁体的南极,故A错误;B司南长柄指的是地理南极,即地磁北极,故B错误;C地磁场的
16、南极在地球地理的北极附近,故C错误;D司南实际上是一个磁铁,它指南北是受到地磁场的作用,故D正确。故选D。7、A【解析】【详解】A只有悬挂起来的铁棒自然静止时总是指向南北,才可以判断铁棒具有磁性,故A符合题意;B因为同名磁极相互排斥,当将铁棒的一端靠近小磁针若相互排斥,则可以断定铁棒具有磁性,故B不符合题意;C因为磁体具有吸铁性,当铁棒能够吸引大头针时说明铁棒具有磁性,故C不符合题意;D由于磁体能够吸引铁质物质,当水平移动铁棒,测力计示数有变化,说明铁棒两端和中间部分有磁性强弱变化,故说明铁棒是磁体,故D不符合题意。故选A。8、D【解析】【详解】A由 得,电功率越大,电流做功不一定多,故A错误
17、;B决定灯泡亮度的是实际功率,用电器的实际功率不一定等于其额定功率,灯泡的额定功率越大,灯泡不一定越亮,故B错误;C由得,灯泡甲、乙的电阻分别为 ,两灯泡与36V的电源串联时 解得,因此,因此两灯泡都不能正常发光,故C错误;D电风扇工作时,其内部的电动机主要是电能转化为机械能,故D正确。故选D。9、D【解析】【详解】A安培发现了通电螺线管磁极和电流的关系,即安培定则,故A不符合题意;B焦耳发现了影响电流的热效应的因素,得出了焦耳定律,故B不符合题意;C法拉第发现了电磁感应现象,故C不符合题意;D奥斯特发现了电流周围产生磁场,即电流的磁效应,故D符合题意。故选D。10、C【解析】【详解】A法拉第
18、发现了电磁感应现象,不是一位揭示电与磁联系的物理学家,故A不符合题意;B伽利略是最早提出力不是维持物体运动的原因的物理学家,故B不符合题意;C奥斯特发现了通电导体周围存在磁场,是第一个揭示电与磁联系的物理学家,故C符合题意;D牛顿提出了牛顿三大定律,是经典力学的奠基人,故D不符合题意。故选C。二、填空题1、 感应电流产生的条件 电源【解析】【分析】【详解】1由图所示实验装置可知,电路由电流计、导体棒组成,导体棒可以在磁场中运动,通过电流计指针是否偏转可以判断是否有感应电流产生,可以探究电磁感应现象。2如果闭合开关后,磁场中的导体棒中有电流通过时运动,说明导体棒受到力的作用,因此由装置中要有电源
19、。2、 磁场 机械能【解析】【分析】【详解】1放在磁场中的线圈通电时,通电导线周围产生磁场,电流的磁场与电动机的磁场相互作用,使线圈受到力的作用而发生转动,电动机就是利用通电导线在磁场中受力的作用而转动的。2电动机在工作时消耗电能,使线圈转动,将电能转化为线圈的机械能。3、奥斯特【解析】【详解】1820年,丹麦科学家奥斯特在课堂上做实验时偶然发现:当导线中通过电流时,它旁边的磁针发生了偏转,他进而继续研究,终于证实了电流周围存在磁场,在世界上第一个发现了电和磁之间的联系。4、 阿基米德 磁 牛顿【解析】【分析】【详解】1阿基米德发现了物体在水中所受浮力大小的规律和杠杆平衡条件。2物理学家揭示了
20、电与磁之间的联系,制造的发电机也为形形色色的电器提供了电能。3牛顿通过观察苹果落地发现了万有引力定律。5、 热 磁 1000【解析】【详解】(1)1电流通过导体时电能转化成内能,这种现象叫电流的热效应。熔断器中的熔丝就是保险丝,它之所以被熔断是由于电流过大,通过熔丝时产生的热量过多,使得熔丝的温度升高而被熔断,所以熔丝熔断是电流的热效应引起的。(2)2通电导线周围存在磁场,这种现象叫电流的磁效应。由图可知,空气开关中有一个电磁铁(电磁铁的原理是电流的磁效应),当电流过大时,电磁铁会产生较强的磁性从而吸引衔铁,使开关断开,切断电路,所以空气开关切断电路是电流的磁效应引起的。(3)3电能表表盘转动
21、1500r消耗的电能W=0.5kWh用电器的功率P=1kW=1000W三、计算题1、(1)2.7W(2)0.2A(3)15(4)12V【解析】【详解】(1)灯泡L的额定功率是:P额=U额I额=9V0.3A=2.7W;(2)当衔铁刚好被吸下时,变阻器R1接入电路的阻值刚好为0,由图乙知道,温度为20时R2的阻值是R2=25控制电路的电流是:(3)当将报警温度设为50时,由图乙知,R2的阻值变为=10,此时控制电路的电流仍然为I=0.2A,由知道,R1接入电路的阻值是:;(4)当继电器的衔铁还没被吸下时,电路中的电流为I额=0.3A,则有;当继电器的衔铁被吸下时,设此时电路的电流为I,则有;由即知
22、道,I=0.2A,此时因为U3:U4=4:1,所以U3=8V因为,所以,即,代入数据得:解得Ux=12V答:(1)灯泡L的额定功率为2.7W;(2)当衔铁刚好被吸下时,控制电路的电流为0.2A;(3)将报警温度设为50时,R1 接入电路的阻值为15;(4)工作电路的电源电压Ux 为12V2、 增强 0.24A 不工作【解析】【详解】(1)由乙图可知,当压敏电阻Rx受到的压力增大时,其阻值减小,电路的总电阻减小,由欧姆定律公式可知,控制电路的电流变大,电磁铁的磁性将增强。 (2)当电路开始拍照时,控制电路中的电流为(3)当一辆总质量为15t的大货车过桥时,对桥面的压力为由乙图可知,此时Rx为25
23、,因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以电路中的电流为电压表的示数为所以电路中的照相机不工作。答:(1)电磁铁的磁性将增强。(2) 当工作电路开始拍照时,控制电路中的电流为0.24A。(3) 当一辆总质量为15t的大货车过桥时,工作电路中的照相机不工作。3、 (1) 0.3A;(2) 0.4T;(3)不对,没有控制通过电磁铁的电流相等【解析】【详解】(1)由图象可知,当R没有磁性时,R=10,根据欧姆定律得,电流表的示数为I=0.3A;(2)电源电压为:U=I(R+R2)=0.3A(10+10)=6V;当电流表示数为0.2A时,此时电路的总电阻为:R=30;则R的阻值为:R=R-R2=30-
24、10=20,对照图象可知,此时的磁感应强度为0.4T;(3)保持R1的滑片位置不变,换线圈匝数更多的电磁铁,由于电磁铁的阻值发生了变化,导致电流变化,没有控制电流相同,故无法完成实验答:(1)此时电流表的示数是0.3A;(2)此时的磁感应强度为0.4T;(3)不对,没有控制通过电磁铁的电流相等【点睛】此题是一道电与磁知识综合应用的创新题,需要知道欧姆定律的公式,通电螺线管的磁场与电流的大小和线圈的匝数有关4、(1)加热状态;(2)11,;(3)80【解析】【分析】本题考查电磁继电器的原理,欧姆定律的应用。根据题目所给条件分析求解。【详解】(1)甲所示状态衔铁被弹簧拉起与上端触点接触,加热器与电
25、源接通,故加热器处于加热状态。(2)加热器正常工作时,加热器的电阻为加热器的电功率为(3)当R1=200时,恒温箱内可获得最高温度为160的“恒温”,R2=100则电源电压为恒温箱内的温度控制在最低温度为40时,则有可得:答:(1)如图甲所示状态,加热器处于加热状态;(2)加热器正常工作时,通过加热器的电流为20A时,加热器的电阻为11和电功率为;(3)如果需要将恒温箱内的温度控制在最低温度为400C的“恒温”,则应将R1的阻值调为80。5、 S 0.4 160 小【解析】【详解】(1)开关S闭合时,电磁铁中电流的方向是向左的,由安培定则可知,电磁铁P的上端为S极。(2)10盏节能灯的总功率为
26、P=10P1=1010W=100W=0.1kW则这些节能灯同时正常工作4小时消耗的电能W=Pt=0.1kW4h=0.4kWh(3)当外界光照强度达到1cd时,由图可知,R=120,当电动卷帘便开始工作,电磁铁能吸合衔铁的电流I=0.04A,由得,电路总电阻为根据串联电路电阻规律可知,R0的阻值为R0=R总-R-RP=300-120-20=160(4)若要缩短节能灯点亮的时间,即当外界光照更弱时,电磁铁才能吸合衔铁,节能灯才能工作;由图2可知,当光照强度E减小时,R的阻值变大,而电磁铁能吸合衔铁的电流不变,电源电压不变,则电路总电阻不变,故应换用阻值较小的R0。答:(1)开关S闭合时,电磁铁P的上端为S极;(2)这些节能灯同时正常工作4小时消耗的电能0.4kWh;(3)当外界光照强度达到1cd时,电动卷帘便开始工作,R0的阻值为160;(4)为了环保节能,要在环境光线更弱时才启动节能灯照明,则应换用阻值较小的R0。