2021-2022学年苏教版九年级物理下册第十六章电磁转换定向测试试题(含答案及详细解析).docx

苏教版九年级物理下册第十六章电磁转换定向测试 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、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触笔尾的金属体2、关于如图所示的奥斯特实验，以下结论正确的是（）该实验证明了电磁感应现象甲、乙两图的实验说明电流的周围存在着磁场该实验证明了磁极间的相互作用规律甲、丙两图的实验说明电流的磁场方向与电流的方向有关ABCD3、在一次课外实验活动中，一颗铁质的小螺丝钉掉入细小狭长的小洞中（如图）。小科设计了以下四种方案，其中不能取出小螺丝钉的是（）ABCD4、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5、图所示的是一种温度自动报警器的原理图，在水银温度计中封入一段金属丝，金属丝下端所指示的温度为90，当温度达到90时，自动报警器报警。下列说法中正确的是（） A灯亮时表示报警器报警B温度达到85时，报警器中的灯亮同时铃响C报警器中水银温度计和电磁铁并联在电路中D报警器是利用电磁铁通电时有磁性、断电时磁性消失的特点工作的6、下列电器中，利用法拉第电磁感应原理工作的是（）A电磁起重机B电磁继电器C电动机D发电机7、下列说法正确的是（ ）A奥斯特发现电流周围存在磁场B法拉第发现了电流的热效应C焦耳发现磁能生电D瓦特发明了电灯8、下列关于电和磁的说法正确的是（）A铁和铝都能够被磁体吸引B磁感线是磁体周围真实存在的曲线C奥斯特实验说明电流的周围存在着磁场D电磁铁磁性的强弱只与电流的大小有关9、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10、下列有关电与磁的说法正确的是（）A磁感线是用来形象描述磁场的，是真实存在的B奥斯特实验说明电流周围存在着磁场C磁体周围的磁感线都是从磁体的南极出来回到磁体的北极D同名磁极相互吸引，异名磁极相互排斥第卷（非选择题 70分）二、填空题（5小题，每小题4分，共计20分）1、我国的“嫦娥工程”将按“绕月、落月、和住月”三步进行，预计2012年实施落月探测，已知月球山无大气、无磁场、弱重力。下列哪个仪器在月球上可以使用_（手电筒、气压计、指南针、电铃）。2、科学家在物理学领域里的每次重大发现，都有力地推动了人类文明的进程，比如：_改良了蒸汽机，有力推动了工业的发展；_发现电磁感应现象，进一步揭示了电与磁的联系。3、（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，但这些内能却无法自动转化为机械能，这是因为能量的转化具有_。4、英国物理学家_发现了电磁感应现象，验电器的原理是_。放在水平桌面上能水平自由转动的小磁针静止时，磁针的S极总是指向南方，是因为地球周围存在_，根据这个原理我国最早发明了_。5、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_。三、计算题（5小题，每小题10分，共计50分）1、一位设计师设计了一种“重力灯”。无论你在地球哪一个角落，无论当地的天气如何，它都可以实现照明。如图甲是这种“重力灯”的结构简化图，当重物下落时拉动绳子，转轴转动时，小灯泡就可以发光。重复以上操作，可以实现长时间照明。现挂上一个质量为25kg的重物，该重物恰好可以缓慢匀速下落。在重物下落高度为2.4m的过程中，就可以供一个标有“3.6V 1W”字样的LED灯持续正常发光4min。（g取10N/kg）（1）甲图虚线框内一定有_，它的工作原理是_；（2）求重物下落时，重力做功的功率；( )（3）求重物在一次下落过程中，甲图装置能量转化的效率；( )（4）取下灯泡，将甲图装置的两个输出端接入乙图中的a、b两个接线柱进行实验（设该装置在短时间实验过程中可以稳定输出3.6V电压）；R0为标有“5 0.3A”的定值电阻，滑动变阻器R1标有“50 1A”，电流表选择量程为00.6A，电压表选择量程为03V；为了保证电路安全，求滑动变阻器接入电路的阻值变化范围。( )2、在如图电路中，R1=10，R2=20，闭合开关后，电流表的示数为0.3A求（1）电阻R1两端的电压是多少？（2）通过R2的电流是多少？（3）电路消耗的总功率是多少？3、如图甲所示，是一种电加热恒温箱的简化工作原理电路图。工作电路由电压U0=220V的电源和阻值为R0=88的电热丝组成。控制电路是由电压U1=7.5V的电源、开关、电磁继电器（线圈电阻不计）、电阻箱R1（可取值范围为0120）和热敏电阻Rt组成的，热敏电阻Rt的阻值随温度变化的关系如图乙所示。当控制电路的电流达到50mA时，衔铁才吸合，从而切断右边工作电路，停止加热。求：(1)工作电路中电热丝R0工作时的电流；(2)电热丝R0工作5min产生的热量；(3)如果恒温箱的温度设定为60°C，则电阻箱R1应取多大阻值；(4)该恒温箱可设定的最高温度是多少°C。4、如图电磁继电器和热敏电阻R1等组成了恒温箱控制电路，R1处于恒温箱内电源电压U6V，继电器线圈的电阻可不计如图为热敏电阻的R1t图象，且已知在50150范围内，热敏电阻的阻值随温度的变化规律是：R1×tk（常数）；电阻R2是可变电阻当线圈中的电流达到20mA时，继电器的衔铁被吸合已知此时可变电阻R2225，恒温箱保持60恒温图中的“交流电源”是恒温箱加热器的电源，它的额定功率是1500W（1）60时，热敏电阻R1的阻值是多少？（2）应该把恒温箱的加热器接在A、B端还是C、D端？（3）根据统计，正常情况下，温度控制箱内的加热器，每天加热50次，每次加热10min，恒温箱每天消耗电能多少kWh？（4）如果要使恒温箱内的温度保持100，可变电阻R2的阻值应调为多少？5、 (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；(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？( )-参考答案-一、单选题1、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。2、D【解析】【详解】小磁针在磁场中受磁场力的作用而偏转；甲图导线中有电流，小磁针偏转，乙图导线中无电流小磁针不偏转；比较甲、乙两图说明：通电导体周围存在磁场。甲、丙两图导线电流方向不同，小磁针偏转方向不同，说明小磁针受力方向不同，磁场方向不同，比较甲、丙两图说明：通电导体产生的磁场方向与电流方向有关。根据以上分析，结论错误，正确。故ABC错误，D正确。故选D。3、D【解析】【详解】A细线下端的磁体靠近小螺丝钉时，会吸引铁质小螺丝钉，从而取出小螺丝钉，故A不符合题意；B磁体能够吸引铁、钴、镍，磁体吸引铁棒而成为一个整体，靠近小螺丝钉时会吸引小螺丝钉，从而取出小螺丝钉，故B不符合题意；C铁棒被磁体磁化后具有磁性，靠近小螺丝钉时会吸引小螺丝钉而取出小螺丝钉，故C不符合题意；D磁体能够吸引铁、钴、镍，但不吸引铜，也不能磁化铜，所以不能取出小螺丝钉，故D符合题意。故选D。4、C【解析】【详解】A法拉第在1831年发现了电磁感应现象，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。5、D【解析】【详解】A如图，当温度达到90时，电磁继电器电路接通，电磁铁产生磁性，吸引衔铁向下运动，接通电铃，自动报警器报警，灯不亮，故A错误；B如图，当温度达到85时，电磁继电器电路断开，电磁铁失去磁性，衔铁在弹簧的拉力下向上运动，接通灯，灯亮，故B错误；C温度计在这里相当于一个开关，报警器中水银温度计和电磁铁串联在电路中，故C错误；D达到90或以上时，连通继电器电路，电磁铁有磁性，吸引衔铁向下运动；低于90时，断开继电器电路，电磁铁失去磁性，衔铁在弹簧的拉力下向上运动，故D正确。故选D。6、D【解析】【分析】【详解】A电磁起重机的主要构件是电磁铁，电磁铁是利用电流的磁效应的原理工作的，故A不符合题意；B电磁继电器是利用电流的磁效应，即利用衔铁是否被吸动而改变电路的闭合、断开情况进行工作，故B不符合题意；C电动机是利用通电导体在磁场中受力运动的原理工作的，故C不符合题意；D发电机是利用闭合线圈在磁场中做切割磁感线运动时，产生感应电流的原理工作的，即利用电磁感应现象原理工作，故D符合题意。故选D。7、A【解析】【详解】A奥斯特通过实验发现了通电导体周围存在磁场，是第一个发现电现象和磁现象之间联系的人，故A正确；B法拉第发现了磁生电即电磁感应现象，焦耳发现了电流的热效应，故B错误；C焦耳发现了焦耳定律即电流的热效应，磁生电即电磁感应现象是法拉第发现的，故C错误；D瓦特发明了蒸汽机，爱迪生发明了电灯，故D错误。故选A。8、C【解析】【详解】A磁体能够吸引铁钴镍，但不能吸引铝，故A错误；B磁感线是人们为了描述磁体周围空间磁场的情况，假想出来的一些闭合曲线，并不是真实存在的，故B错误；C奥斯特实验说明电流的周围存在着磁场，故C正确；D电磁铁磁性的强弱既与电流的大小有关，还与线圈匝数有关，故D错误。故选C。9、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。10、B【解析】【详解】A磁感线是用来形象描述磁场的，但不是真实存在的，是我们假象出来的，故A错误；B丹麦物理学家奥斯特于1820年通过实验首先发现电流的周围存在着磁场，故B正确；C磁体周围的磁感线都是从磁体的北极出来回到磁体的南极，故C错误；D同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，故D错误。故选B。二、填空题1、手电筒【解析】【详解】1手电筒是闭合开关，电源电压使电路产生电流使灯泡发光的，故可以在月球上使用，月球上无大气，也就没有气压，故气压计无法工作，指南针是利用磁场工作的，而月球无磁场，所以指南针不能使用，铃声的传播需要介质，但月球没有空气，所以电铃不能使用。2、 瓦特 法拉第【解析】【详解】1 瓦特不是发明者，在他之前已经有人发明了蒸汽机，纽科门蒸汽机，他只是改良了蒸汽机，使得蒸汽机能够投入到实际生产中，有了很大的实用价值。2法拉第发现了电磁感应现象，是指闭合回路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中就会产生感应电流。3、 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。4、 法拉第 同种电荷互相排斥 磁场 指南针【解析】【详解】1法拉第是英国著名的物理学家，发现了电磁感应现象，并提出了法拉第电磁感应定律。2验电器是根据同种电荷相互排斥的原理制成的。34地球是一个大磁体，地球周围存在地磁场，小磁针静止时，磁针的N极总是指向北方，磁针的S极总是指向南方，根据这个原理我国最早发明了指南针。5、 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。三、计算题1、 发电机 电磁感应 2.5W 40% 725【解析】【分析】【详解】解：（1）12转轴转动时，小灯泡就可以发光，即产生了电能，所以甲图虚线框内一定有发电机；发电机的工作原理是闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，就会在导体中产生感应电流，即它的工作原理是电磁感应原理。（2）3这个质量为25kg的重物，它的重力它的重力是250N；重物下落高度为2.4m，则这个过程重力做的功重力做的功是600J；这个过程可以供一个标有“3.6V 1W”字样的LED灯持续正常发光4min，也是说重物下落2.4m，消耗的时间是，根据可知，重力做功的功率重力做功的功率是2.5W。（3）4由3解析可知，重力做的功是600J，这是总功；这个过程中可以供一个标有“3.6V 1W”字样的LED灯持续正常发光4min，正常发光，则灯的电功率是1W，时间是，那么根据可知，甲图装置所做的有用功甲图装置能量转化的效率甲图装置能量转化的效率是40%。（4）5观察题中的条件，R0为标有“5 0.3A”的定值电阻，即流过R0的电流最大只能是0.3A；滑动变阻器R1标有“50 1A”，即流过R1的电流最大只能是1A；电流表选择量程为00.6A，即流过电流表的电流最大只能是0.6A；由上述可知，三个电流值：0.3A、1A、0.6A，并且这个是串联电路，电流处处相等，那么电路中最大电流只能是0.3A，根据欧姆定律得解得，即R1最小阻值为7；电压表选择量程为03V，则电压表的示数最大只能是3V，电压表并联在R1两端，则R1两端的最大电压是3V，根据串联电路的分压原理，电阻越大，分得的电压越大，则这时R1的电阻是最大的，根据可知解得，即R1最大阻值为25；综上所述，为了保证电路安全，R1接入电路的阻值变化范围是725。答：（1）甲图虚线框内一定有发电机，它的工作原理是电磁感应；（2）重物下落时，重力做功的功率是2.5W；（3）重物在一次下落过程中，甲图装置能量转化的效率是40%；（4）为了保证电路安全，滑动变阻器接入电路的阻值变化范围是725。2、 3V 0.15A 1.35A【解析】【详解】试题分析：（1）已知定值电阻R1=10，通过它的电流I1=0.3A由的（2）R1、R2并联U2=U1=3V，由题意知R2=20（3）电路的总功率考点：欧姆定律、电功率点评：电路中，两个电阻并联，电流表测量定值电阻R1的电流在分析电路的基础上，利用并联电路的特点，以及欧姆定律即可求得此题答案3、 (1)2.5A；(2) ；(3) 70；(4)150°C【解析】【详解】(1)根据计算工作电路中电热丝R0工作时的电流为(2)工作电路工作5min产生的热量为(3)如果恒温箱的温度设定为60°C，由图乙知，此时热敏电阻的阻值为80，则由可得控制电路的总电阻为则电阻箱R1的阻值为(4)因为电磁继电器的吸合电流一定，吸合时总电阻一定，所以当电阻箱的电阻最大时，热敏电阻的阻值最小，此时设定温度最高,可得热敏电阻最小为由图乙得，热敏电阻为30时，设定最高温度为150°C。答：(1)工作电路中电热丝R0工作时的电流是2.5A；(2)电热丝R0工作5min产生的热量是；(3)如果恒温箱的温度设定为60°C，则电阻箱R1应取阻值70；(4)该恒温箱可设定的最高温度是150°C。4、（1）75；（2）A、B端；（3）12.5kWh（4）255【解析】【详解】（1）由题可知，恒温箱保持60时，可变电阻R2225，电流是20mA0.02A，电源电压为6V，则根据欧姆定律可得控制电路的总电阻：；由电阻的串联可得，60时热敏电阻R1的阻值：R1RR230022575；（2）由如图可知，热敏电阻R1的阻值随温度的升高而减小，可见温度越高，控制电路中的电流越大，当电流达到20mA时，继电器的衔铁被吸合，加热电路应当断开，所以应该把恒温箱的加热器接在A、B端；（3）恒温箱内的加热器正常工作时的功率为1500W，每天加热50次，每次加热10min，则恒温箱每天消耗电能：；（4）由题可知，R1t常数，由1小题可知，当温度是60时，热敏电阻为75，则当温度是100时，设热敏电阻为R1，则有：75×60R1×100，解得：R145；由于继电器的衔铁被吸合时，电路中的电流仍然为20mA，则控制电路的总电阻仍然为R300，根据串联电路中总电阻等于各分电阻之和，可变电阻R2的阻值：R2RR130045255答：（1）60时，热敏电阻R1的阻值是75；（2）应该把恒温箱的加热器接在A、B端；（3）恒温箱每天消耗电能12.5kWh（4）如果要使恒温箱内的温度保持100，可变电阻R2的阻值应调为2555、 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。