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1、苏教版九年级物理下册第十六章电磁转换专题测试 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、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
2、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2、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()ABCD3、小东在探究条形磁体周围磁场的特点时,实验现象如图所示。小磁针(黑色一端为N极)静止时的指向情况如图甲所示,铁屑静止时的分布情况如图乙所示。图中能正确用磁感线描述这两个实验现象的是()ABCD4、关于电路的相关知识中说法正确的是()A物理学规
3、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5、对如图所示的实例或实验解释正确的是()A图中多个大功率用电器同时使用一个插线板不会有安全隐患B图中人站在绝缘板上,双手同时握住火线和零线不会触电C图中可用来演示电磁铁磁性强弱与电流大小的关系D图中可用来演示发电机原理6、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7、关于磁现象的认识中,下面说法正确的是()A磁体能吸引铁、铜、钴等物质B同名磁极互相吸引,异名磁极互相
4、排斥C地球相当于一个巨大的磁体,地磁场的北极在地理的南极附近D磁体之间只有相互接触时才能产生相互作用力8、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()ABCD9、在科学晚会上,小明所在的科技小组展示了一个“隔板推物”的节目,其原理如图所示。甲、乙两线圈分别悬挂在两个蹄形磁铁的磁场中,两线圈通过导线连接构成一个闭合电路。用手推动甲线圈摆动时,乙线圈会随之摆动。对于这个过程,下列说法正确的是()A甲线圈相当于电源,乙线圈相当于用电器B推动甲线圈摆动时电能转化为机械能C乙线圈随之摆动时机械能转化为电能D乙线圈摆动的原理是电磁感应现象10、下列电器在正常工作过程中
5、,机械能转化为电能的是()A电动机B发电机C电饭锅D电烙铁第卷(非选择题 70分)二、填空题(5小题,每小题4分,共计20分)1、如图所示的是为纪念发现“磁生电”现象的物理学家_而发行的一枚邮票,该发现导致了世界上第一台发电机的发明,从而把人类社会带进了电气化时代,发电机的工作原理是_。 2、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_。3、(1)标有“220V 100W”的白炽灯正常发光时的电阻是_,正常工作1h消耗的电能是_kWh;(2)如图,多次实验发现,把磁铁靠近正发光的白炽灯时,灯丝会发生抖动,这是因为通电导体在磁场中会受到_的作用,_
6、(选填“电动机”或“发电机”)是利用这个原理制成的。4、传感器是一种检测装置,能感受到被测量的信息,并能将感受到的信息按一定规律变换成电信号,实现“提醒”和“报警”功能,其中热敏传感器主要运用了热敏电阻来测量温度的变化。热敏电阻主要是由_(选填“半导体”或“超导体”)材料制成的。热敏电刚刚值随温度变化的曲线如图甲所示,图乙是由热敏电阻R1作为传感器制作的简单自动报警线路图,图中a、b为两个固定的金属片,d为铁片。为了使温度过高时发送报警信息,开关c应该接在_处(选填“a”或“b”)。5、学完第二十章电与磁这一单元后,亮亮同学发现本章有三个重要实验,分别是“电流的磁效应”、“磁场对通电导线的作用
7、”和“电磁感应现象”,为了这些知识,亮亮同学用了表格的形式来整理,请你在空白处帮他补充完整。实验名称装置图发现(结论)发现者发明(应用)电流的磁效应_奥斯特_磁场对通电导线的作用通电导线在磁场中会受到力的作用。_电磁感应现象闭合电路的一部分导体做切割磁感线运动时,电路中会产生感应电流_发电机三、计算题(5小题,每小题10分,共计50分)1、在新能源时代,市场推出了一系列的电动汽车,如图表23是其中一款电动汽车的相关参数求:(1)这款车重量是多少?与一般汽车相比,电动汽车有什么优点?(2)这款车电机以额定功率以最大运行速度行驶时,最大可以提供多大的牵引力?2、科技小组的同学设计了如图甲所示的恒温
8、水箱温控电路(设环境温度不高于20),由工作电路和控制电路组成。工作电路中的电热器上标有“220V 1000W”的字样;控制电路电源电压U30V,热敏电阻Rt作为感应器探测水温,置于恒温水箱内,其阻值随温度变化的关系如图乙所示,R1为滑动变阻器。闭合开关S,电磁铁产生的吸引力F与控制电路中电流I的关系如图丙所示,衔接只有在不小于3N吸引力的作用下才能被吸下,工作电路断开(不计继电器线圈的电阻,c水4.2103J/(kg)。求:(1)电热器正常工作时的电阻;(2)电热器正常工作时,给恒温箱中100kg的水加热,已知电热器的加热效率为70%,当水温由30升高到40时,电热器的加热时间;(3)为了把
9、温度控制在40左右,设定在水温低于40时自动加热,在水温达到40时停止加热,求此时滑动变阻器R1消耗的电功率。3、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4、如图所示,这是物理兴趣小组设计的汽车转向指示灯电路模型,指示灯的规格均为“6V0.5A”,R0为6的定值电阻,电磁铁线圈及衔铁的阻值忽略不计,电源电压为6V;根据要求回答下列问题:(1)当汽车正常直行时,转向开关应处于什么位置;(2)请你解释一下当汽车左转弯时,左转指示灯会较暗、较亮交替闪烁的工作原理;(3)当左转弯时,指示灯发光较暗时它两端的电压为多少。5
10、、电梯为居民出入带来很大的便利,出于安全考虑,电梯都设置超载自动报警系统,其工作原理如图甲所示。已知控制电路的电源电压U=9V,保护电阻R1=100,压敏电阻R2的阻值随压力F大小的变化关系如图乙所示,电梯底架自重和电磁铁线圈的阻值忽略不计。试问:(1)在图中的控制电路中,电磁铁上端为其磁场的_极,当压敏电阻R2受到的压力F增大时,其阻值减小,控制电路中的电流增大,从而使电磁铁的磁性增强,衔铁被电磁铁吸住,触点K与触点_接触,电铃发出警报声;(2)若电梯在15s内将一位重600N的乘客匀速提升15m,求电梯对乘客做功的功率_;(3)当电磁铁线圈电流达到30mA时,衔铁刚好被吸住。若每位乘客体重
11、为650N,请计算说明此电梯最多可乘几个人_(g取10N/kg);(4)若电铃发出警报声条件如(3),需要减小最大载客量,可采取什么措施_?-参考答案-一、单选题1、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。2、D【解析】
12、【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。3、A【解析】【详解】AB小磁针放在条形磁体的周围,条形磁体的周围存在磁场,小磁针静止时N极的指向为磁场的方向,由图甲可知,条形磁体的左端是N极,右端是S极,在磁体外部,磁感线从N极出发,到S极进入,故A符合题意,B不符合题意;CD在磁体外部,磁感线从N极出发,到S极进入,在磁体的内部,
13、磁感线是从磁体的S极到N极,所以磁感线是闭合的,故CD不符合题意。故选A。4、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正确。故选D。5、D【解析】【详解】A图中多个大功率用电器同时使用一个插线板会造成电流过大,存在
14、安全隐患,故A错误;B图中人站在绝缘板上,双手同时握住火线和零线会造成双线触电,故B错误;C图中可用来演示通电导体在磁场中受力,不是电磁铁磁性强弱与电流大小的关系,故C错误;D图中闭合电路的一部分导体在磁场中切割磁感线,导体中产生感应电流,这是电磁感应现象,是发电机的原理,故D正确。故选D。6、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
15、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。7、C【解析】【详解】A磁体具有吸引铁、钴、镍的性质,这种性质称为磁性,故A错误;B磁体间的作用规律是:同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引,故B错误;C地球本身相当于一个巨大的磁铁,地磁场的南极在地理的北极附近,地磁场的北极在地理的南极附近,故C正确;D磁体之间的
16、相互作用通过其周围的磁场来实现,故磁体没有接触,也会产生力的作用,故D错误。故选C。8、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,B符合题意。故选B。9、A【解析】【分析】【详解】用手推动甲线圈摆动时,线圈甲的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动,闭合的回路中有感应电流产生,是发电机的工作原理,工作时将机械能转化为电能。乙线圈随之摆动,乙线圈摆动的原理是通电导体在磁场中受力的作用,是电动机的工作原理,所以甲线圈相当于电源,乙线圈相当于用电器,工作时将电能转化为机械
17、能,故A正确,BCD错误。故选A。10、B【解析】【详解】A电动机在工作时,消耗电能使线圈转动,将电能转化为机械能,故A不符合题意;B发电机是利用电磁感应现象工作的,通过线圈转动切割磁感线来获得电能,所以是将机械能转化为电能,故B符合题意;C电饭锅工作时,将电能转化为内能,故C不符合题意;D电烙铁在工作时,将电能转化为内能,故D不符合题意。故选B。二、填空题1、 法拉第 电磁感应现象【解析】【分析】【详解】1 “磁生电”是指电磁感应现象,是由英国科学家法拉第首先发现的。 2发电机的原理就是电磁感应现象,人们大量使用的电就是发电机提供的。2、 感应电流产生的条件 电源【解析】【分析】【详解】1由
18、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。3、 484 0.1 力 电动机【解析】【详解】(1)1白炽灯正常发光时的电阻2正常工作1h消耗的电能W=Pt=10010-3kW1h=0.1kWh(2)34将一磁铁靠近正在发光的白炽灯泡时,由于通电导体在磁场中受到力的作用,所以灯丝会发生抖动,电动机的原理是通电导体在磁场中受到力的作用,所以电动机是根据该原理制成的。4、 半导体 a【解析】【分析】(1)超
19、导体在一定条件下电阻可以变成0,半导体的导电能力在导体和绝缘体之间,主要有硅和锗等材料构成,根据题目条件判断;(2)通过甲图观察温度升高时热敏电阻的阻值变化,然后再根据串联电路特点判断乙图左边电路中电流的变化,进而得到电磁铁磁性的大小变化;再根据乙中如图判断铁皮d的运动方向,它向那边运动,开关c就应接在哪边,只有这样才能接通右边电路,发送信息。【详解】1热敏电阻的阻值受温度的影响而变化,因此它肯定是半导体。2观察甲图可知,当温度升高时热敏电阻阻值变小;因为热敏电阻R1与滑动变阻器串联,所以当R1的阻值变小时,总电阻变小,总电流变大,电磁铁的磁性变大;这时铁皮d会受到电磁铁的吸引向左移动与a接触
20、,开关c只有与a接触,才能接通电路发送短信。【点睛】掌握串联电路的特点,了解电磁铁磁性的影响因素是解题的关键。5、 通电导体周围存在磁场 电磁铁 电动机 法拉第【解析】【分析】【详解】12奥斯特实验证明了通电导体周围存在磁场,这一现象称为电流磁效应,根据这一现象制成了电磁铁。3通电导体在磁场中受到力的作用,电动机就是根据这一原理制成的。4英国物理学家法拉第于1831年发现:闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,电路中就会产生电流,这一现象称为电磁感应现象,根据这一原理制成了发电机。三、计算题1、(1)5000N ;优点是没有废气污染;(2)540N【解析】【详解】(1)这款车的重力:
21、G=mg=500kg10N/kg=5000N;与一般汽车相比,电动汽车的优点是:没有废气污染,噪音小;(2)电动汽车的最大行驶速度v=100km/h,电机额定功率P=15kW,由可得,汽车的牵引力:答:(1)这款车重量是5000N,电动汽车有没有废气污染,噪音小的优点;(2)这款车电机以额定功率以最大运行速度行驶时,最大可以提供牵引力为540N2、 (1)48.4;(2)6000s;(3)2.5W【解析】【详解】(1)由可得,电热器正常工作时的电阻(2)水吸收的热量由可得,消耗的电能为所以加热时间为 (3)由乙图可知,水温40时,热敏电阻的阻值Rt50,由题可知,水温40时,衔铁被吸下,吸引力
22、F3N,由FI图象可知,F3N时,控制电路中的电流I100mA0.1A,所以控制电路的总电阻因为Rt与R1串联,所以R1RRt300-50250所以此时滑动变阻器R1消耗的电功率为P1I2R1(0.1A)22502.5W答:(1)电热器正常工作时的电阻为48.4;(2)电热器的加热时间为6000s;(3) 滑动变阻器R1消耗的电功率为2.5W。3、【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
23、示:4、(1)1和2;(2)当转向开关与触点4和5刚接通时,电磁铁中有电流通过,左转指示灯发光较暗,接着衔铁被吸下,触点A与B接通,电磁铁和电阻R0被短路,左转指示灯发光较亮,此时由于电磁铁中没有电流通过,衔铁被弹簧拉上去,触点A与B分离,电磁铁中又有电流通过,随后电磁铁又将衔铁吸下,如此循环,左转指示灯会较暗、较亮交替闪烁;(3)4V【解析】【分析】【详解】解:(1)汽车正常直行时,左转指示灯和右转指示灯均不亮,电路处于断开状态,所以转向开关应处于1和2的位置。(2)当转向开关与触点4和5刚接通时,电磁铁中有电流通过,左转指示灯发光较暗,接着衔铁被吸下,触点A与B接通,电磁铁和电阻R0被短路
24、,左转指示灯发光较亮,此时由于电磁铁中没有电流通过,衔铁被弹簧拉上去,触点A与B分离,电磁铁中又有电流通过,随后电磁铁又将衔铁吸下,如此循环,左转指示灯会较暗、较亮交替闪烁。(3)指示灯的规格均为“6V0.5A”,由可得,指示灯的电阻为当左转弯时,指示灯发光较暗时,左转指示灯和R0串联,电路中的总电阻为因为电磁铁线圈阻值不计,电路中电流为指示灯发光较暗时它两端的电压为答:(1)开关应处于1和2的位置;(2)当转向开关与触点4和5刚接通时,电磁铁中有电流通过,左转指示灯发光较暗,接着衔铁被吸下,触点A与B接通,电磁铁和电阻R0被短路,左转指示灯发光较亮,此时由于电磁铁中没有电流通过,衔铁被弹簧拉
25、上去,触点A与B分离,电磁铁中又有电流通过,随后电磁铁又将衔铁吸下,如此循环,左转指示灯会较暗、较亮交替闪烁;(3)当左转弯时,指示灯发光较暗时它两端的电压为4V。5、 N B 600W 13 减小R1的阻值或增大电源电压【解析】【详解】(1)由安培定则可知电磁铁上端为其磁场的N极,控制电路中的电流增大,从而使电磁铁的磁性增强,衔铁被电磁铁吸住,触点K与触点B接触,电铃发出警报声。(2)因电梯克服乘客的重力做功,在15s内将一位重600 N的乘客匀速提升15 m所做功W=Gh=600 N15 m=9 000 J所做功的功率(3)当电磁铁线圈电流I=30 mA=0.03 A时,即解得:R2=200 ;由图乙知当R2=200 时,压力F=9000 N,人的重力G人=650 N,电梯最多可乘人数取13人。(4)减小R1的阻值或增大电源电压可在相同的情况下增大电路电流,增强电磁铁磁性,进而减小最大载客量。