2021-2022学年苏教版九年级物理下册第十六章电磁转换定向训练试题.docx

苏教版九年级物理下册第十六章电磁转换定向训练 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、小亮从网上购买了一个神奇的灯磁悬浮灯，将灯座的电源适配器连接至家庭电路中，悬浮在灯座上方的灯泡没有线连接，竟然发光了，如图所示该灯具采用先进的无线电传输技术使悬浮物中的半导体芯片发光，无需电池供电，灯座和灯的里面都有磁体以下关于这个灯的说法中，正确的是（）A“磁悬浮灯”利用了电磁感应原理B“磁悬浮灯”之所以能悬浮，利用了电荷间的相互作用关系C电能属于一次能源D半导体芯片的电阻为零2、关于电与磁的知识，下列说法中正确的是（ ）A用电器工作时将其他形式能转化为电能B给手机充电时，手机的电池相当于电源C磁感应线是存在于磁体周围的封闭曲线D电磁铁是利用电流的磁效应原理制成的3、如图是一种水位自动报警器的原理图，有关该报警器工作情况的说法不正确的是（）A该报警器红灯是报警灯，工作时必须依靠水的导电性，且水位必须到达BB该报警器的红、绿灯不会同时亮C当水位没有达到B时，电磁铁没有磁性，只有绿灯亮D增大右侧电源电压可以增加电磁铁的磁性4、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（）ABCD5、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（）ABCD6、下列关于磁场的描述，正确的是（）A磁场是由无数条磁感线组成的B地理S、N极与地磁S、N极完全重合C小磁针静止时，S极的指向与该点磁场方向相同D磁场看不见摸不着，但是可以借助小磁针感知它的存在7、如图所示，在蹄形磁体的磁场中放置一根与螺线管连接的导体棒ab，当ab棒水平向右运动时，小磁针N极转至右边，可使如图所示位置的小磁针N极仍然转至右边的操作是下列选项中的（）Aab水平向左运动Bab竖直向下运动Cab竖直向上运动Dab水平向左运动8、根据生活中的现象进行推论是常用的科学思维方法。下列根据现象作出的推论中（ ）A根据两灯各自的两端电压相等推论两灯是并联B根据电路中的灯泡不发光推论电路中没有电流C根据两手搓动手会发热推论机械能转化为内能D根据直导体下磁针没有旋转推论导体中无电流9、下列电器在正常工作过程中，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10、如图所示，根据通电螺线管中磁感线的方向，下列判断正确的是（）AA端为电源的负极BB端为电源的负极C螺线管的左端为N极D螺线管的右端为S极第卷（非选择题 70分）二、填空题（5小题，每小题4分，共计20分）1、物理学有用吗？当然有用！船为什么可以浮在水面上？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。2、如图所示的实验最早是_（填物理学家）完成的，为了使实验现象明显，导线应_（选填“东西”或“南北”或“任意方向”）放置，实验结论是通电导线周围存在_，如果移走小磁针，导体周围_（选填“存在”或“不存在”）磁场。利用此实验的结论制造出了_（选填“电磁铁”、“电动机”或“发电机”）。3、如图所示的电磁铁，闭合开关，就有电流通过密绕的线圈，此时钉帽一端的磁极为_极，把滑动变阻器滑片P向右移动时，能够吸引的大头针数目将_（选填“增加”或“减少”）。 4、磁体周围存在着_。磁场是有方向的，小磁针在磁场中静止时_极所指方向，就是该点的磁场方向。5、白炽灯是一种电流通过灯丝，灯丝发热发光的照明电器，将强磁体靠近通电白炽灯的灯丝，如图所示，可以观察到灯丝抖动，说明_，由此原理可以制成_。三、计算题（5小题，每小题10分，共计50分）1、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。如图甲为该超载记录器原理图，已知电源电压，电压表量程为05V，线圈电阻，保护电阻，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超过4V时，继电器的衔铁被吸下，工作电路中的照相机就开始工作，抓拍超载车辆。试问：（g取10N/kg）（1）若某车的质量为15t，静止时轮胎与路面接触的总面积为0.3m2，则静止时该车对路面的压强为多少？（2）第（1）问中该车辆过桥时，电压表的示数是多少？（3）该记录器所能记录的过桥车辆的最大质量是多少？2、为倡导节能环保，某科研机构设计了新型路灯，工作原理如图所示。控制电路中R2为半导体硅制成的光敏电阻，R2阻值随光强（国际单位坎德拉，符号：cd）变化的规律如下表所示。工作电路中开关S2的状态由R2两端的电压决定：光照足够强时，R2两端的电压很小，开关S2与b点接触，处于断开状态，路灯L关闭；当光强降为20cd时，R2两端的电压刚好升至2V开关S2与c点接触，电路接通，路灯L正常工作。已知，控制电路和工作电路中电源电压分别为6V和220V，路灯L正常工作时电流为1A。求：光强/cd510202540电阻/40201085（1）工作电路刚好接通时，R1接入电路的阻值；（2）保持R1接入电路的阻值不变，当R2两端的电压为1V时，R2的阻值是多大？分析表格中光强与电阻数据的规律，确定此时光强是多大；（3）为了节约能源，使路灯更晚一些打开，应将R1的阻值调大还是调小？3、阅读下面的短文，回答问题双触点干簧管双触点干簧管是一种磁控开关，结构如图所示，其外壳是一只密封的玻璃管，管内充有某种惰性气体，并装有A、B和C三块簧片，其中B和C是用铁或镍等材料制成，A是用铜或铝等非磁性材料制成，A的端点与C的端点是固定端点，B的端点是自由端点，正常时B的端点在自身弹力作用下与A的端点接触，当绕在干簧管上的线圈通电时，如图所示，B的端点与C的端点分别被磁化而相互吸引，当吸引力大于B的弹力时，B与A的端点分开，并与C的端点接触而当B与C的吸引力减小到一定程度时，B在弹力的作用下与C的端点分开，重新恢复与A的端点接触请问答下列问题：在图中，若要使螺线管的左端为N极，则电源左端是 极簧片A、B和C所对应的材料可能是 （填写序号）铁、铁、铜 铜、铝、铁 铜、铁、铁 镍、铁、铝当B的端点与C的端点接触时，簧片B具有 势能如图所示，请将电路连接完整，要求闭合开关后，红灯先通电，然后绿灯与红灯能交替通电4、图1所示为一种自动蓄水装置示意图：轻质弹簧上端固定，下端与一个密度为0.5g/cm3的正方体木块相连，轻质滑片P的右端固定在弹簧最下端，左端位于粗细均匀的金属电阻R2的最下端A处且接触良好，此时木块底面距容器底面12cm。闭合S，水泵工作，向空水箱里缓慢注水，当P上滑至B处（R2的中点）时，水面到达设定高度，水泵自动停止注水，在此过程中，弹簧弹力F与滑P上滑长度x之间的关系如图2所示，已知：电阻箱R1接入电路中的阻值为40，R2的总电阻为20，长度为20cm；当线圈中电流I0.1A时，衔铁被吸下，g=10N/kg，弹簧始终处于弹性限度范围内，不考虑线圈的电阻和滑片P滑动时的摩擦。（1）求电源电压U；（2）求木块的边长；（3）当P滑至B处时，求木块浸入水中的体积；（4）求水面的设定高度。5、如图甲是小明制作的防盗报警装置示意图，其中工作电路电源电压U16V，指示灯L的额定电压UL2.5V，定值电阻R0350；控制电路电源电压U21.5V，磁敏电阻Rx的阻值随其所处位置磁场强度的变化如图乙所示，D、E、F为动静触点上的三个接线柱，当含有内置小磁铁的窗户分别处在轨道A、B、C处时，磁敏电阻Rx所处位置的磁场强度分别为a、b、c，闭合开关S1和S2后，当窗户关闭时，指示灯亮，蜂鸣器不工作；当窗户打开一定程度时，指示灯熄灭，蜂呜器发出警报声。(1)按要求连接好电路；(2)将窗户移到A点时，窗户关闭，闭合开关S1，指示灯L正常发光，求此时指示灯L消耗的电功率；（写下计算过程）(3)已知电磁铁线圈中的电流达到3mA时，电磁铁的衔铁刚好被吸下，指示灯L熄灭，蜂鸣器开始报警，现移动滑动变阻器的滑片，使其接入电路的阻值为其最大阻值的，当窗户移至轨道B点位置时，蜂鸣器恰好开始报警，若要求窗户移至轨道C点位置时才开始报警，此时能否通过调节滑动变阻器来实现？请通过计算加以说明。（写出计算过程，电磁铁线圈阻值忽略不计）-参考答案-一、单选题1、A【解析】【详解】A悬浮在灯座上方的灯泡没有线连接，无线电传输技术，使灯发光，为电磁感应原理，故A正确；B“磁悬浮灯”之所以能悬浮，是利用磁极间相互作用，故B错误；C我们所使用的电能都是其他形式能转化来的，因此电能属于二次能源，故C错误；D超导体电阻为零，半导体芯片的电阻不为零，故D错误。故选A。2、D【解析】【详解】A用电器工作时将电能转化为其他形式能，故A错误；B给手机充电时，电能转化为化学能，储存在电池中，因此手机的电池相当于用电器，故B错误；C磁感应线是理想的模型，并不在于磁体周围，故C错误；D电流周围存在磁场，电磁铁是利用电流的磁效应原理制成的，故D正确。故选D。3、D【解析】【详解】A由图可知，当水位达到B时，控制电路形成通路，电磁铁产生磁性，将衔铁吸下，动触点与下方静触点闭合，红灯亮，所以报警器红灯是报警灯，工作时必须依靠水的导电性，且水位必须到达B，故A正确，不符合题意；B由图可知，动触点不可能和上下方两个静触点同时接触，所以，该报警器的红、绿灯不会同时亮，故B正确，不符合题意；C当水位没有达到B时，控制电路断路，电磁铁没有磁性，动触点与上方静触点闭合，只有绿灯亮，故C正确，不符合题意；D本装置中有两个电路，控制电路和工作电路，电磁铁在控制电路中，增大右侧电源电压无法改变控制电路中的电流，电磁铁磁性不变，故D错误，符合题意。故选D。4、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，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。5、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。6、D【解析】【详解】A磁感线是为了描述磁场而假想的线，并不是实际存在的，故A错误；B地磁场的北极在地理南极附近，地磁场南极在地理北极附近，地磁场的两极与地理的两极相反，且与地球的两极并不完全重合，故B错误；C将可自由转动的小磁针放在磁场中某一点静止时，小磁针N极指向为该点的磁场方向，故C错误； D磁场是看不见的，对放入其中的磁体有力的作用，故可通过小磁针感知它的存在，故D正确。故选D。7、D【解析】【详解】Aab水平向左运动切割磁感线，蹄形磁体的磁场方向不变，导体棒运动方向相反，产生的感应电流反向，螺线管产生的磁场方向反向，小磁针N极转至左边，故A错误，故A不符合题意；BCab竖直向上或向下运动，导体棒ab不切割磁感线，不产生感应电流，小磁针不偏转，故BC错误，故BC不符合题意；D由图可知，蹄形磁体的磁场方向反向，导体棒ab的运动方向反向，导体棒切割磁感线产生的电流方向不变，小磁针的偏转方向不变，小磁针N极仍然转至右边，故D正确，故D符合题意。故选D。8、C【解析】【详解】A两灯各自的电压相等，不一定是并联，因为两个规格相同的灯串联时，两端的电压也相等，故A不符合题意；B灯的亮度取决于灯的实际功率，灯的实际功率太小，此时电路中有电流，灯也不会亮，故B不符合题意；C两手互相搓动，克服摩擦做功，使手的内能增加，温度升高，属于做功改变物体的内能，是机械能转化为内能，故C符合题意；D当通电直导体下磁针的位置的磁场方向与磁针指向一致时，磁针不会旋转，故D不符合题意。故选C。9、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。10、A【解析】【详解】在磁体的周围，磁感线从磁体的N极流出，回到S极，所以利用磁感线的方向，可以确定螺线管的左端为S极，右端为N极；根据螺线管的右端为N极结合图示的线圈绕向，利用安培定则可以确定电流从螺线管的右端流入左端流出。所以电源的B端为正极，A端为负极；故A正确，BCD错误。故选A。二、填空题1、 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。2、 奥斯特 南北 磁场 存在 电磁铁【解析】【详解】1如图所示的实验最早是奥斯特发现的，当导线中通过电流时，它下方的磁针发生了偏转，证实了电流周围存在着磁场。2导线应该与磁针平行，而磁针静止时指的是南北方向，为避免地磁场对实验的影响，故导线也应该是南北方向。3实验结论是通电导线周围存在磁场，让磁针发生偏转。4不论有没有小磁针，通电导线周围都存在磁场。5有电流时有磁性，没有电流时就失去了磁性，我们把这种磁体称为电磁铁，故利用此实验的结论可以制造出了电磁铁。3、 S 减少【解析】【分析】【详解】1由图知道，电流从电磁铁的上端流入，从下端流出，故根据安培定则知道，电磁铁的下端是N极，上端是S极。2滑动变阻器滑片P向右移动时，滑动变阻器接入电路电阻变大，电路中电流减小，在线圈和铁芯一定时，电流越小，电磁铁磁性越弱，所以，吸引的大头针数目将减少。4、 磁场 北【解析】【分析】【详解】12磁体周围存在一种看不见、摸不着的物质，叫做磁场；物理学规定小磁针在磁场中静止时其北极所指的方向为该点的磁场方向。5、 通电导体在磁场中受力运动 电动机【解析】【详解】12将强磁体靠近通电白炽灯的灯丝，灯丝抖动，说明灯丝会受到力的作用，白炽灯和强磁体比较近，磁体周围有磁场，说明磁场对通电导体有力的作用，电动机是根据通电导体在磁场中受力运动的原理制成的，由此原理可以制成电动机。三、计算题1、 (1)5×105Pa；(2)2.5V；(3)5.5×104kg。【解析】【分析】固体压强的理解及相关计算，与敏感电阻有关的计算； 求解题干信息所用公式（1）静止时该车对路面的压强若某车的质量为15t，静止时轮胎与路面接触的总面积为0.3m2（2）第（1）问中该车辆过桥时，电压表的示数已知电源电压，线圈电阻，保护电阻 （3）该记录器所能记录的过桥车辆的最大质量电压表量程为05V【详解】(1)静止时对该车对路面的压力： ，该车对路面的压强：；(2)根据控制电路可知，三电阻串联，电压表测两端的电压，由乙图像可知，时，此时压敏电阻的阻值电路中的电流电压表测两端的电压，示数为(3)经分析当电压表示数最大时，记录器所能记录的过桥车辆的质量最大，电路中的电流两端电压压敏电阻两端的电压压敏电阻的阻值由图乙可知此时的压力则记录器所能记录的过桥车辆的最大质量是。答：(1)该车对路面的压强为5×105Pa；(2)第(1)问中该车辆过桥时，电压表的示数是2.5V；(3)该记录器所能记录的过桥车辆的最大质量是4×104kg。【点睛】失分原因 题号失分原因（1）不会运用固体压强公式进行计算（2）不会根据图像得出的阻值；对电路的串并联识别不清（3）不会根据“电压表量程为05V”确定两端的最大电压为5V；不会根据串联电路的电压关系间接计算出两端的电压；不会根据图像得出此时的阻值2、（1）20；（2）4，50cd；（3）调大【解析】【分析】【详解】解：（1）当光强为20cd时，R2两端的电压刚好升至2V开关S2与c点接触，电路接通，路灯L正常工作。由表格数据可知，当光强为20cd时，R2的阻值为10，由图可知R1与R2串联，则通过电阻R1的电流及其两端的电压为则此时R1的阻值为（2）保持R1接入电路的阻值不变，当R2两端的电压为1V时，R1两端的电压为电路中的电流为电阻R2的大小为由表格数据可知，R2的电阻与光强成反比，由表格第一次电阻为40时，光强为5cd，则电阻为4时，光强为50cd。（3）使路灯更晚一些打开，即光强变小，R2的阻值变大，为使其电压仍为2V时接通工作电路，根据串联电路的分压规律可知，R1的阻值应该适当调大。答：（1）工作电路刚好接通时，R1接入电路的阻值为20；（2）当R2两端的电压为1V时，R2的阻值是4，此时光强是50cd；（3）为了节约能源，使路灯更晚一些打开，应将R1的阻值调大。3、（1）正（+） （2）3 （3）弹性 （4）如图 或【解析】【详解】试题分析：（1）用右手握住螺线管，让四指弯向螺线管中电流的方向，则大拇指所指的那端就是螺线管的北极根据安培定则判断电源的极性； （2）根据物体被磁化后可以吸引铁类物质，进行分析；（3）弹性势能是由于物体发生弹性形变而具有的能；（4）闭合开关后，红灯先通电，然后绿灯与红灯能交替通电，由此根据双触点干簧管特点分析连接电路解：（1）螺线管的左端为N极，右手握住螺线管，大拇指朝左，电流从左侧流进，右侧流出，所以电源的左端是正极；（2）由题磁铁能够磁化干簧管的B、C两个簧片，所以制作材料可能是铁；不能吸引A，制作材料可能是铜；故选；（3）正常时B的端点在自身弹力作用下与A的端点接触，当B的端点与C的端点接触时，簧片B发生弹性形变，所以它具有弹性势能；（4）当开关S闭合后，电路接通红灯亮，故红灯与螺线管相连且与簧处A组成一条支路；通电后螺线管产生磁性，B的端点与C的端点分别被磁化而相互吸引，把簧片吸下来，绿灯电路接通灯亮所以绿灯与C相连这样交替进行如图所示：故答案为（1）正；（2）；（3）弹性；（4）如上图所示【点评】干簧管实际是一种继电器控制电路，其作用相当于一个开关，解答中主要用到了安培定则的应用，磁化的特点，以及电路的设计等，有一定的难度，但也给我们很多的启示，是一个很好的应用，也是一道不错的题目4、（1）；（2）；（3）；（4）【解析】【分析】【详解】解（1）当P上滑至B处（R2的中点）时，水面到达设定高度，即电流到了0.1A，滑片再往上滑动时，电阻变大，电流变小，磁性变弱，衔铁断开，停止注水，故当P在B点时，电流为0.1A，则此时接入的总电阻为则电源电压为（2）当x=0cm时，此时弹簧测力计的示数即为重力为5N，故木块质量为则木块的体积为木块的边长（3）当P滑至B处时，弹簧测力计的示数为零，说明此时物体所受的重力和浮力相等，故浮力为5N，则木块浸入水中的体积（4）此时木块浸入水的深度为水面的设定高度答：（1）电源电压U为；（2）木块的边长为；（3）P滑至B处时，求木块浸入水中的体积为；（4）水面的设定高度为。5、 (1)见解析；(2)0.025W；(3)不能通过调节滑动变阻器的阻值来实现【解析】【分析】(1)因为小灯泡的额定电压小于电源电压，所以需要将电阻R0与灯泡串联，又因为电灯泡和蜂鸣器能够独立工作，所以电灯泡和蜂鸣器并联，根据磁敏电阻的性质以及电磁继电器的工作原理判断出电灯泡和蜂鸣器的位置。(2)工作电路中灯泡和R0串联，灯泡正常发光，根据串联电路的分压特点求出R0两端的电压，根据欧姆定律求出电流，再根据求出灯泡的额定功率。(3)由图象读出窗户移至B点和C点时，磁敏电阻的电阻值，根据欧姆定律求出滑动变阻器接入电路的阻值，进而得出滑动变阻器的最大阻值，再判断是否能通过调节滑动变阻器的阻值来实现报警。【详解】解：(1)因为小灯泡的额定电压小于电源电压，所以需要将电阻R0与灯泡串联，又因为电灯泡和蜂鸣器能够独立工作，所以电灯泡和蜂鸣器并联；闭合开关S1和S2后，当窗户关闭时，磁敏电阻距离磁铁近，磁铁的磁性强，根据右图知磁敏电阻的电阻大，电路的电流小，电磁铁的磁性弱，不能把衔铁吸引下来，指示灯亮，蜂鸣器不工作，所以小灯泡和电阻串联后接在上静触点上；当窗户打开一定程度时，磁敏电阻距离磁铁远，磁铁的磁性弱，根据右图知磁敏电阻的电阻小，电路的电流大，电磁铁的磁性强，把衔铁吸引下来，指示灯不亮，蜂鸣器工作，所以蜂鸣器接在上静触点上，如下图所示：(2)闭合开关S1，灯泡和R0串联，灯泡正常发光，其两端的电压为UL2.5V，R0两端的电压电路中的电流为灯泡的额定功率 (3)由图象乙可知，窗户移至B点和C点时，磁敏电阻的电阻值分别为400和300，由欧姆定律可得，当窗户移至轨道B点位置时，蜂鸣器恰好开始报警，控制电路中的总电阻为此时滑动变阻器接入电路的阻值此时滑动变阻器接入电路的阻值为其最大阻值的，所以滑动变阻器的最大阻值为150，当窗户移至轨道C点位置时，滑动变阻器接入电路的阻值应该为但是滑动变阻器的最大阻值为150，所以若要求窗户移至轨道C点位置时蜂鸣器才开始报警，此时不能通过调节滑动变阻器的阻值来实现。答：(1)见上图；(2)此时指示灯L消耗的电功率0.025W；(3)不能通过调节滑动变阻器的阻值来实现。