2021-2022学年苏教版九年级物理下册第十六章电磁转换综合测评试题.docx

苏教版九年级物理下册第十六章电磁转换综合测评 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、电梯为居民上下楼带来很大的便利，出于安全考虑，电梯设置了超载自动报警系统，其工作原理如图所示。电梯厢底层装有压敏电阻R1，R2为保护电阻，K为动触点，A、B为静触点，当出现超载情况时，电铃将发出报警声，电梯停止运行。则下列说法中正确的是（）A电磁铁磁性的强弱与电流的方向有关B电磁铁是根据电磁感应原理工作的C电梯超载时动触点K与静触点B接触D电梯超载时报警，说明压敏电阻的阻值随压力的增大而增大2、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零3、小明以塑料管为连接轴将两个玩具电机的转轴连接起来，并连接如图所示的电路，开关S闭合后，灯泡发光，下列说法正确的是（）A甲电机相当于电动机，其工作原理是和动圈式话筒相同B甲电机相当于发电机，其工作原理是通电线圈在磁场中受力转动C乙电机相当于电动机，其工作原理是通电线圈在磁场中受力转动D乙电机相当于发电机，其工作原理是和扬声器相同4、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5、如图所示的实验装置中，能说明电动机工作原理的是（）ABCD6、关于电磁铁，下列说法中正确的是（）A电磁铁是根据电流的磁效应制成的B电磁铁的铁芯可以用铜棒代替C电磁铁的磁性强弱与电流的方向有关D电磁铁的磁性强弱只与电流的大小有关7、小冬学习磁学知识后，想硏究橄榄形磁体周围的磁场分布情况，做了如图所示的实验，其中图乙是小磁针（黑色为N极）静止时的指向，图丙是铁屑静止时的分布图中能正确用磁感线描述以上实验现象的是（）ABCD8、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9、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10、下列4个实验中能揭示电风扇工作原理的是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、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”）。2、如图是研究电磁铁磁性强弱的实验装置，其中E是电磁铁。只利用此装置可以研究电磁铁磁性强弱与_是否有关。闭合开关S后，发现电磁铁吸引起少量大头针。为了让电磁铁能吸引起更多的大头针，只利用图中的器材，可以将滑动变阻器滑片向_移动。（选填“左”或“右”）3、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”）。4、如图所示的实验装置中，当导体棒AB竖直向上运动时，灵敏电流计的指针_偏转，让导体棒AB水平向右运动，灵敏电流计的指针_偏转（以上两空均选填“会”或“不会”），若要增大灵敏电流计指针偏转的角度，则应该_（选填“增大”或“减小”）导体棒切割磁感线的速度。5、如图甲所示，小球A静止在木块上，将钢球B从高为h的位置由静止释放，与木块发生碰撞。钢球B下落过程中动能_（选填“增大”、“不变”或“减小”）；木块被撞出后，小球A由于具有_ 没有随木块一起运动 。如图乙所示，从管子上端吹入少量气体，使瓶内气体压强大于大气压，水沿玻璃管上升到瓶口以上。拿着它从山下到山顶，玻璃管内水柱高度将_。如图丙，闭合开关，此时条形磁铁受到地面对它的摩擦力向_。若将滑动变阻器滑片P向下移动，条形磁铁受到的摩擦力将会_（整个过程中条形磁铁始终不动）三、计算题（5小题，每小题10分，共计50分）1、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。2、如图所示，是某科技活动小组的同学们设计的恒温箱内部电路结构示意图她包括了工作电路和控制电路两部分，用于获得高于室温、控制在一定范围内的恒温其中，为滑动变阻器，R为可变电阻，电磁铁整个线圈的电阻，加热器的电阻当控制电路的电流时，电磁继电器的衔铁被吸引；当控制电路的电流时，电磁继电器的衔铁被弹簧拉起，则：（1）当该恒温箱处于加热状态时，工作电路的电流为多少？（2）如果当滑动变阻器的电阻时，可变电阻时，衔铁恰好被拉起，控制电路的电源电压是多少？那么，当衔铁恰好被吸引时，滑动变阻器与可变电阻之和的最小电阻的阻值是多少？3、在图中标出磁感线的方向和小磁针的N极( )4、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）5、如图所示，使线圈位于两磁极间，线圈通电后：（1）图甲中电流方向是abcd，已知cd段导线受到的磁场力方向竖直向下，请在图丙中用箭头标出ab段导线受到的磁场力方向；ab、cd段导线受到的磁场力将使线圈绕虚线所示的轴沿_（选填“顺时针”或“逆时针”）方向转动（2）当线圈转到乙图的位置时，线圈平面与磁感线方向垂直，电流方向不变，此时ab、cd段导线分别受到的磁场力_（选填“促进线圈沿原方向转动”、“阻碍线圈转动”、“大小相等方向相同”或“大小相等方向相反”）（3）线圈从甲图转到乙图时，由于惯性，会继续转动到如图丙，此刻ab、cd段导线受到的磁场力_（选填“使线圈原方向转动，实现持续转动”、“使线圈反方向转动，最后静止在乙图位置”、“使线圈反方向转动，最后静止在甲图位置”）-参考答案-一、单选题1、C【解析】【详解】AB电磁铁是根据电流的磁效应制成的，电磁铁磁性的强弱与电流的大小和线圈的匝数的多少有关，与电流的方向无关，故AB错误；C出现超载情况时，电梯停止运行，即K与A是分开的，K被电磁铁吸下，与B接触，从而使电铃发出声音，故C正确；D超载时，压力增大，电磁铁的磁性变大，能把衔铁吸下，说明电路中的电流是变大的，即总电阻是减小的，所以压敏电阻的阻值随压力的增大而减小，故D错误。故选C。2、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。3、C【解析】【详解】据图可知，右边的电路有电源，当乙电路闭合后，乙会转动，说明乙是电动机，电动机是利用通电导线在磁场中受力的作用的原理制成的；乙转动同时会带动甲转动，由于电动机内部是有磁场和线圈组成，所以甲在乙的带动下，线圈会做切割磁感线运动，故甲相当于一个发电机，发电机是根据电磁感应现象制成的，故C正确，ABD错误。故选C。4、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能，故A正确，BCD错误。故选A。5、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。6、A【解析】【详解】A电磁铁通电时具有磁性，断电时没有磁性，是根据电流的磁效应制成的，故A正确；B电磁铁的铁芯需要用软磁性材料制成，铜不是磁性材料，所以电磁铁的铁芯不可以用铜棒代替，故B错误；CD电磁铁的磁性强弱与电流的大小，线圈匝数有关，与电流方向无关，故CD错误。故选A。7、C【解析】【详解】小磁针静止时N极所指方向为该点的磁场方向，由此可知该磁体周围的磁感线方向是水平环形顺时针方向，故ABD不符合题意，C符合题意。故选C。8、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。9、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。10、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。二、填空题1、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。2、 电流强度 左【解析】【详解】1由图中可知，移动滑动变阻器滑片的位置，可以改变滑动变阻器接入电路中阻值的大小，从而改变电路中电流的大小，故利用此装置可以用来探究电磁铁磁性强弱与电流强度是否有关。2为了让电磁铁能吸引更多的大头针，应增大电磁铁的磁性，即要增大电路中的电流，应减小滑动变阻器接入电路中的阻值，故应将滑动变阻器的滑片向左移动。3、 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。4、 不会 会 增大【解析】【分析】【详解】1当导体棒AB竖直向上运动时，导体的运动方向与磁感线方向平行，不切割磁感线，所以电路中没有感应电流产生，灵敏电流计的指针不会偏转。2当导体棒AB水平方向右运动，导体的运动方向与磁感线方向垂直，导体做切割磁感线运动，所以电路中有感应电流产生，灵敏电流计的指针会偏转。3若要增大灵敏电流计指针偏转的角度，则应该增大导体棒切割磁感线的速度，因为在单位时间内切割的磁感线越多，产生的电流越大，灵敏电流计的指针偏转角度会变大。5、 增大 惯性 上升 右 变大【解析】【分析】【详解】1钢球B下落过程中，速度变大，故动能增大；2木块被撞出后，小球A由于具有惯性会保持原来的运动状态，故没有随木块一起运动；3将瓶子从山下拿到山顶时，外界大气压由于海拔升高而降低，而瓶内的大气压不变，故瓶内外的压强差变大，故玻璃管内水柱高度将上升；4闭合开关后，由安培定则可知，通电螺线管的右侧为S极，由异名磁极相互吸引可知，条形磁铁受到通电螺线管向左的磁力，而条形磁铁静止，由二力平衡可知，其在水平方向上受到地面水平向右的摩擦力；5当滑动变阻器滑片P向下移动时，接入电路中的电阻变小，故电路中的电流变大，可知通电螺线管的磁性变大，对条形磁铁的磁力变大，由二力平衡可知，地面对条形磁铁的摩擦力也变大。三、计算题1、 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P=10P1=10×10W=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=0.1kW×4h=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。2、 (1) 0.45A；(2)18V；430【解析】【详解】(1)当该恒温箱处于加热状态时，工作电路的电流为：I=0.45A；(2)当控制电路的电流I小=0.036A时，衔铁恰好被拉起，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，控制电路的电源电压：U=I小（R线+R+R）=0.036A×（20+300+180）=18V；当控制电路的电流I大=0.04A时，衔铁恰好被吸引，此时电路中的总电阻：R总=450，滑动变阻器和可变电阻的最小电阻的阻值：R滑=R总-R线=450-20=430答：(1)当该恒温箱处于加热状态时，工作电路的电流为0.45A；(2)控制电路的电源电压18V，当衔铁恰好被吸引时，滑动变阻器和可变电阻的最小电阻的阻值是430【点睛】本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的灵活应用，明白电路的特点和控制电路的工作电流是关键3、【解析】【分析】在磁体外部磁感线总是由N极指向S极，据此标出磁感线的方向；由磁极间的相互作用规律知，小磁针的左下端为N极，右上端为S极【详解】在磁体外部磁感线总是由N极指向S极，所以图中磁感线的方向是向左的；根据同名磁极相互排斥、异名磁极相互吸引可知，小磁针的左下端为N极，右上端为S极，如下图所示；【点睛】本题考查了磁极间的相互作用规律及磁感线的特点；磁极间的相互作用规律：同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引4、 (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。5、 顺时针、大小相等方向相反 使线圈反方向转动，最后静止在乙图位置【解析】【详解】（1）根据题图中的电流方向，图丙中ab段导线中的电流方向依然是由a到b，磁场方向也没有变化，故所受磁场力的方向和图甲中相同，方向向上，如下图：由图知道，ab、cd段导线受到的磁场力方向相反，故使线圈沿虚线轴做顺时针的转动；（2）通电线圈在磁场中受力而转动，当线圈转到平面与磁感线方向垂直时，线圈受到大小相等、方向相反、作用在同一个线圈上，作用在同一条直线的两个平衡力；（3）线圈从甲图转到乙图时，由于惯性，会继续转动到如图丙，此刻ab、cd段导线受到的磁场力使线圈反方向转动，最后静止在乙图位置