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1、苏教版九年级物理下册第十六章电磁转换重点解析 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、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
2、为它可能是由铁制成的”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2、如图所示的实验装置中,能说明电动机工作原理的是()ABCD3、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()ABCD4、下列4个实验中能揭示电风扇工作原理的是ABCD5、如图所示,在电磁铁正上方用弹簧挂着一条形磁铁,开关闭合后,当滑片P从a端向b端滑动过程中,会出现的现象是()A电流表示数变小,弹簧长度变短,小灯泡亮度增强B电流表示数变小,弹簧长度变长,小灯泡亮度减弱C电流表示数变大,弹簧长度变长,小灯泡亮度减弱D电流表示数变大,弹簧长度变短,小
3、灯泡亮度增强6、安培定则(右手定则)可以判断通电螺线管外部磁场的磁极,其实也可以用安培定则来判断通电直导线所产生的磁场方向,握住导线,让大拇指方向与电流方向相同,则四指方向为环形磁场方向,如图所示均为电流产生磁场的分布图,其中正确的是()ABCD7、发现电流周围存在磁场的物理学家是( )A法拉第B安培C奥斯特D牛顿8、下列电器设备不是利用磁场对电流的作用来工作的是()A电风扇B麦克风C扬声器D电动机9、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
4、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10、如图所示是生活中常见的动圈式话筒。对着话筒说话时,声音使膜片振动,与膜片相连的线圈也一起振动,线圈在磁场中的运动能产生随着声音变化而变化的电流。动圈式话筒的工作原理是下列四幅图中的( )ABCD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、物理学发展过程中,有三位里程碑式的巨人为同学们指明了学习的方向。请你写出一位物理学家的名字:_;他在物理学中的主要成就是:_。2、如图是某同学设计的红外线体温安检电路,闭合开关S1后,电磁铁的上端为
5、_极,若要求S1、S2闭合后,无人经过或体温低于37.3的人经过时仅绿灯亮,体温高于37.3的人经过时,红灯亮且电铃响起,则采用的热敏电阻的阻值应随着温度升高而 _。3、在市区沂蒙路“BRT”快速公交车道建设工程中为了保障各施工点的用电,使用了由柴油机和发电机组合而成的小型发电机组,如图所示。柴油机把燃料燃烧释放的内能转化为_能,提供动力带动发电机发电,其发电原理是_。4、实际生活中的大型发电机由于电压很高,电流很强,一般都采用_不动,_旋转的方式来发电,而且磁场是用电磁铁代替的。5、如图所示,将电磁铁接入电路中,闭合开关后与闭合开关前对比,线圈的长度将_(选填“变长”、“变短”或“不变”)。
6、三、计算题(5小题,每小题10分,共计50分)1、为保证润扬大桥以及过桥车辆的安全,工作人员在桥的入口处安装了“超载检测报警系统”检测时,当车辆重量小于1105N时,绿灯亮、红灯灭,表示可以通行;当车辆重量大于等于1105N时,红灯亮、绿灯灭,表示禁止通行系统中的电路元件如图甲所示,其中压敏电阻Rx在检测时承受车辆的全部重量,它的阻值随所受压力F变化的图像如图乙所示;R0为定值电阻;电磁继电器线圈上标有“1040mA”当流过线圈的电流大于等于30mA时,通电线圈的作用效果大于弹簧的作用效果,衔铁被吸下,动触点P和静触点M断开并和静触点N接通;电池组的电压为6V;绿灯规格为“220V 40W”,
7、红灯规格为“220V 60W” (1)请在图甲中用笔画线代替导线完成电路连接(2)根据分析可以知道:_(A/B)灯是红灯(3)定值电阻R0的阻值为多大?(4)一辆大型货车停在检测装置上5分钟,因其严重超载导致电磁继电器线圈中电流太大而被烧坏,超载车辆的总重至少是多大?这段时间内指示灯消耗的电能是多少?2、图甲是某小区高层住宅电梯结构的示意图,它主要是由轿厢、滑轮、配重、缆绳及电动机等部件组成,小明家住该小区某栋楼的16楼,他乘电梯从1楼匀速升到16楼用时50s,已知每层楼的高度为3m。小明重600N。轿厢重5400N,动滑轮和细绳的重力以及摩擦力均忽略不计,针对此时程,解答下列问题。(1)拉力
8、F的功率为多大?(2)动滑轮A提升小明的机械效率为多少?(3)图乙是该电梯超载自动报警系统工作原理的示意图,在工作电路中,当电梯没有超载时,触点K与触点A接触,闭合开关S,电动机正常工作,当电梯超载时,触点K与触点B接触,电铃发出报警铃声,即使闭合开关S,电动机也不工作,在控制电路中,已知电源电压为6V,保护电阻R2=100,电阻式压力传感器R1的阻值随乘客压力(F压)大小变化如图丙所示,电磁铁线圈的阻值忽略不计,当电磁铁线圈电流超过0.02A时,电铃就会发出警报声,若乘客人均重为700N,该电梯最多可以乘载多少人?3、科技小组的同学设计了如图甲所示的恒温箱温控电路,它包括控制电路和受控电路两
9、部分,用于获得高于室温、且温度在一定范围内变化的“恒温”其中控制电路电源电压为36V,R为可变电阻,Rt为热敏电阻(置于恒温箱内),热敏电阻阻值随温度变化的关系如图乙所示,继电器线圈电阻R0为50已知当控制电路的电流达到0.04A时,继电器的衔铁被吸合;当控制电路的电流减小到0.036A时,衔铁会被释放加热器的规格是“220V 1000W”,恒温箱内部空间大小是2m3,空气的密度是1.30kg/m3,比热容是103J/(kg)(1)如图甲所示状态,通过加热器的电流多大?(2) 加热器产生的热量有80%转化为恒温箱内空气的内能,若使恒温箱内空气温度从25升高到65,加热器需正常工作多长时间?(3
10、) 若要使恒温箱内可获得上限为100的“恒温”,当可变电阻R调节到多大? (4)如果需要将恒温箱内的下限温度设为50的“恒温”,则应将可变电阻R调节为多大?4、智能家居为我们的生活提供了很多便利香茗家新购置了一台mini智能空气加湿器,如图甲所示,R1、R2为发热电阻,且R23R1,U1U25V,S为旋转型开关,1、2、3、4为触点,通过旋转开关S可实现“关”、“低挡”和“高挡”之间的转换,其高挡发热功率为2W(1)香茗与mini“对话”,即可实现对其功能的操作Mini将香茗的声音的声信号转化为电信号,这与_的原理相同(选填“发电机”或“电动机”)(2)低挡模式时,mini工作电路中的电流是多
11、少_?(3)Mini具有智能断电功能,当水量偏低时会自动切断电源,防止干烧控制电路中,R060,R为压敏电阻,其阻值随压力的变化关系如图所示当控制电路中的电流达到50mA时,衔铁才会吸合,工作电路接通请通过计算说明,mini工作时至少需要加水多少千克_?(g10N/kg)5、如图所示,从一个不能打开的盒子(内有电池组等电路元件)上的两个小孔中伸出一段细软的长导线试在不断开该导线的情况下,设计两种不同的方法判断该导线中是否有电流,并根据你的设计填写下表-参考答案-一、单选题1、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
12、意,B符合题意。故选B。2、D【解析】【详解】电动机的原理是利用通电导体在磁场中受到力的作用的原理制成的;A磁极间的相互作用,同名磁极相互排斥,故A不合题意;B奥斯特实验,说明了通电导体周围存在磁场,故B不合题意;C当导体在磁场中做切割磁感线运动时,检流计的指针会发生偏转,说明会产生感应电流,这是电磁感应现象,是发电机的原理,故C不合题意;D当闭合开关后,通电导体在磁场中受力运动,是电动机的原理,故D符合题意。故选D。3、B【解析】【详解】大头针被磁化后近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
13、,B符合题意。故选B。4、C【解析】【详解】电风扇工作核心元件是电动机,电动机是利用通电导线在磁场中受力而运动的原理制成的。A此图是奥斯特实验,小磁针发针偏转说明通电导体周围有磁场,故A不符合题意;B该实验说明闭合电路中的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,会产生感应电流是电磁感应原理,故B不符合题意;C电路中有电源,通电导体受到磁场力的作用发生运动,是电动机的原理,故C符合题意;D电磁铁是利用了通电螺线管周围存在磁场制成的,故D不符合题意。故选C。5、D【解析】【详解】电流由下方流入,则由安培定则可知,螺线管上端为N极;因同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引,所以,两磁铁同名相对,相互排斥;
14、当滑片P从a端向b端滑动过程中,滑动变阻器接入电阻减小,电路中的总电阻减小,由可知,电路中电流变大,即电流表的示数变大,小灯泡亮度增强;此时条形磁铁受向上的力增强,弹簧长度变短,故ABC不符合题意,D符合题意。故选D。6、D【解析】【详解】AA图电流方向向上,由右手螺旋定则可得磁场为逆时针(从上向下看),故A错误;BB图电流方向向下,由右手螺旋定则可得磁场为顺时针(从上向下看),故B错误;CC图中电流为环形电流,由右手螺旋定则可知,内部磁场应向右,故C错误;DD图根据图示电流方向,由右手螺旋定则可知,内部磁感线方向向右,故D正确。故选D。7、C【解析】【详解】A法拉第在1831年发现了电磁感应
15、现象,故A不符合题意;B安培建立了安培定则,用于判断通电螺线管的磁极,故B不符合题意;C奥斯特发现了通电导体周围存在磁场,是第一个发现电现象与磁现象之间有联系的人,故C符合题意;D牛顿是经典力学的奠基人,在物理学方面的主要贡献是牛顿三大力学定律及万有引力定律,故D不符合题意。故选C。8、B【解析】【详解】AD电风扇中有电动机,电动机的线圈通电后可以在磁场中转动,是根据通电导体在磁场中受到力的作用这一原理制成的,故AD不符合题意;B麦克风膜片振动,带动线圈在磁场中做切割磁感线运动,产生感应电流,是根据电磁感应现象制成的,故B符合题意;C扬声器线圈通电后在磁场中受到力的作用会产生振动,带动纸盆振动
16、而发出声音,是根据通电导体在磁场中受到力的作用这一原理制成的,故C不符合题意。故选B。9、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。10、D【解析】【详解】动圈式话筒工作过程是
17、:声波振动引起膜片振动带动线圈振动线圈切割永久磁体的磁场产生感应电流经放大传给扬声器。由此可知其工作原理是电磁感应现象。A此装置中有电源,即通电后,小磁针会偏转,说明通电导线周围存在磁场,是电流的磁效应,故A不符合题意;B该装置是研究电磁铁的磁性强弱的影响因素,利用电流的磁效应,故B不符合题意;C该装置是研究磁场对通电导体的作用,故C不符合题意;D此图中没有电源,当部分导体做切割磁感线运动时,电路中会产生感应电流,即电磁感应现象,故D符合题意。故选D。二、填空题1、 法拉第 发现了电磁感应现象【解析】【详解】12法拉第发现了电磁感应现象或牛顿总结了牛顿第一运动定律;焦耳发现了焦耳定律;奥斯特发
18、现了通电导线周围有磁场等。2、 S 变小【解析】【分析】【详解】1由图知,电磁铁中电流是从下端流入、上端流出,用右手握住螺线管,四指指向电流方向,则大拇指所指的电磁铁的下端为N极、上端为S极。2体温高于37.3的人经过时,则热敏电阻的温度高,此时红灯亮且电铃响起,说明电磁铁的磁性强,吸引衔铁,使得动触点与下面的静触点接触,原因是电路中的电流大、电阻小。可见,热敏电阻的阻值随着温度升高而变小。3、 机械 电磁感应【解析】【分析】【详解】1柴油机工作时,是将柴油燃烧时释放出的内能转化为汽车的机械能, 使得发电机能够发电。2在发电的过程中,消耗了机械能,转化为了电能,是利用了电磁感应原理。4、 线圈
19、 磁极【解析】略5、变短【解析】【详解】将电磁铁接入电路中,闭合开关后,有电流通过线圈,由安培定则,每匝线圈上端为N极,下端为S极,根据异名磁极相互吸引,故线圈的长度将闭合开关前变短。三、计算题1、 B 90 2105 N 1.8104J【解析】【详解】(1)用导线将左侧电源、压敏电阻、定值电阻和电磁继电器顺次连接起来即可,如下图所示:(2)由题意可知超载时红灯亮,由乙图可知压力越大时压敏电阻的阻值越小,此时线圈中的电流增大,电磁铁的磁性增强,衔铁被吸下来,B灯泡发光,则B灯泡为红灯;(3) 从图象乙中可知,当压力为1105N时,压敏电阻的阻值为100,由I可得,电路中的总电阻:R200,因串
20、联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,定值电阻R0的阻值:R0RRxR线2001001090;(4)电磁继电器线圈被烧坏时电路中的最小电流为40mA,此时电路中的总电阻:R150,此时压敏电阻的阻值:RxRR0R线150901050,由图乙可知,压敏电阻受到的最小压力F2105N,因水平面上物体的压力和自身的重力相等,所以,超载车辆的最小总重力为2105N,此时红色知识点发光,则5min消耗的电能:W红P红t60W560s1.8104J.2、 (1);(2)10%;(3)12人【解析】【详解】(1)根据动滑轮的特点可知细绳拉力大小轿厢上升的高度拉力移动距离拉力做的功拉力的功率(2)滑轮提升小明
21、做的有用功动滑轮A提升小明的机械效率(3)由欧姆定律可得,电路总电阻此时压力传感器的电阻值根据图像可知此时的最大压力为9000N,则电梯承载的人数人答:(1)拉力F的功率为;(2)动滑轮A提升小明的机械效率为10%;(3)该电梯最多可以乘载12人。3、(1)4.55A(2)130s(3)450(4)150【解析】【详解】(1)由图甲所示电路可以知道,工作电路是通路,加热器处于加热状态受控电路电源电压为220V,加热器的规格“220V 1000W”,此时加热器在额定电压下工作,其电流为:(2) 恒温箱内空气温度从25升高到65需要吸收的热量为:设加热器需正常工作时间为t,则放出的热量为W=Pt(
22、其中P=1000W),根据已知列方程如下:80%Pt=1.04105J,计算得t=130s;(3) 若要使恒温箱内可获得上限为100的“恒温”,欲使电流达到0.04A的最高衔接电流,控制电路的电阻应该为,读图乙可知100时热敏电阻的阻值为400,所以可变电阻R此时调节为:90040050=450;(4) 当获得最高温度为50时,欲使电流达到0.036A的最低释放电流,控制电路的电阻应该为,读图乙可知50时热敏电阻的阻值为800,所以可变电阻R此时调节为:100080050=150;4、 发电机 0.1A 0.02kg【解析】【分析】电磁感应:闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,导体中
23、就会产生电流,发电机就是根据这一原理制成的;当开关S接3、4时,电路为R1的简单电路,加湿器处于高档,根据 求出R1的阻值;当开关S接2、3时,R1、R2串联,加湿器处于低档,根据电阻的串联和欧姆定律求出mini工作电路中的电流;由题意可知,当电流为50mA时,根据欧姆定律求出此时控制电路的总电阻,根据电阻的串联求出压敏电阻的阻值,由图象可知压敏电阻受到的压力,压敏电阻受到的压力是由水的重力产生的,则可求出水的重力,根据FGmg求出所加水的最小质量【详解】(1)香茗与mini“对话”,声音使膜片振动,使线圈在磁场中做切割磁感线运动,产生感应电流,即将人的声音信号转化为电流信号,这是电磁感应现象
24、,与发电机的原理相同;(2)当开关S接3、4时,电路为R1的简单电路,加湿器处于高档,由可得,R1的阻值: ,当开关S接2、3时,R1、R2串联,加湿器处于低档,因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以mini工作电路中的电流:;(3)由题意可知,当电流为50mA时,此时控制电路的总电阻: ,则压敏电阻的阻值:,由图可知,当R40时,压敏电阻受到的压力F0.2N,压敏电阻受到的压力是由水的重力产生的,则水的重力: ,由 可得所加水的最少质量: .5、略【解析】【详解】一个不能打开的盒子,在不断开该导线的情况下,可以利用电流的磁效应来判断该导线中是否有电流思路一:利用通电直导线周围存在磁场设计实验思路二:制作电磁铁,根据电磁铁吸引磁性物质的性质设计实验具体方法如下:所用器材主要实验步骤及判断导线中是否有电流的方法方法一小磁针在桌面上放一个小磁针,小磁针静止时,把导线平行于小磁针正上方,若小磁针发生了偏转,则说明导线中有电流通过方法二铁钉、大头针把导线绕在铁钉上,制成一个电磁铁,看能否吸引大头针,若能,说明导线中有电流通过