2021-2022学年苏教版九年级物理下册第十六章电磁转换章节训练试卷(名师精选).docx

苏教版九年级物理下册第十六章电磁转换章节训练 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、小利学习磁现象后，画出了如图所示的四幅磁体周围磁感线分布的示意图，其中正确的是（）ABCD2、下列说法中正确的是（）A金属导体中的负电荷在做定向移动时一定产生磁场B条形磁体周围的磁场是由磁感线组成的C导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中就产生感应电流D利用撒在磁体周围的铁屑可以判断该磁体周围各点的磁场方向3、安装直流电动机模型时，要改变直流电动机的转动方向，可以（）A改变电流大小B将磁体的N、S极对调C改变磁性强弱D将电源的正、负极和磁体的N、S极同时对调4、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5、如图所示，闭合开关，铜棒向右运动，为使开关闭合后铜棒向左运动，下列操作可行的是（ ）A换用更细的铜棒B将磁体的N、S极对调C向左移动滑动变阻器的滑片D将电源正、负极和磁体N、S同时对调6、初春，用塑料梳子梳干燥的长头发时，头发容易被梳子“粘”起。下列现象中的“粘”，原因与其相同的是（）A课堂上，老师把磁性黑板擦“粘”在黑板上B两个底面平整的铅块，挤压后能“粘”在一起C干燥的天气里，化纤布料的衣服容易“粘”灰D用硬卡片盖住装满水的玻璃杯，倒置后卡片“粘”在杯口7、如图所示，是一款能发电的魔方充电器。转动魔方时它能发电，其原理是（）A同种电荷相互排斥B磁场对电流有力的作用C电磁感应D电流周围存在磁场8、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9、如图所示是燃油汽车启动装置的电路简图。汽车启动时，需将钥匙插入仪表板上的钥匙孔并旋转，则下列分析不正确的是（）A旋转钥匙相当于闭合开关B电磁铁是利用电流的磁效应来工作的C电磁铁通电后电磁铁的上端为N极D电动机工作时将机械能转化为电能10、下列说法中正确的是（）A磁感线是磁场中真实存在的一些曲线，还可以通过实验来模拟B磁体周围的磁感线从磁体的N极出来，回到磁体的S极，构成闭合曲线C磁感线上某一点的切线方向与放在该点的小磁针静止时南极所指的方向相同D磁感线分布越密的地方，其磁场越弱第卷（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，闭合开关S，小磁针静止时N极指向左，则电源的左端为_极。若滑动变阻器的滑片P向左端移动，通电螺线管的磁性_。2、在探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”实验中，小明设计了如图所示的电路。由实验现象可知，_（选填“甲”或“乙”）的磁性强，说明电流一定时，线圈匝数_，电磁铁磁性越强。3、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_。4、如图所示，闭合开关，弹簧将_（选填“伸长”或“缩短”），这是因为_；如果用电流表替代虚线框内仪器，然后将条形磁体迅速插入线圈中，与之相连的电流表的指针会发生偏转，这是_现象。5、如图是由电磁铁P等构成的空气自动开关的原理图，当电路由于_或使用的用电器总功率过大等原因导致电流过大时，电磁铁的磁性_（选填：“增强”、“减弱”、“不变”），吸引衔铁Q的力_（“变大”、“变小”、“不变”），使衔铁转动，闸刀S在弹力的作用下自动开启，切断电路，起到保险作用。三、计算题（5小题，每小题10分，共计50分）1、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。2、 (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？( )3、图甲是温度自动报警器控制电路中，电源电压U控=5V，热敏电阻R2的阻值与温度的关系如图乙所示；工作电路中，灯泡L标有“9V 0.3A”的字样，R4为电子嗡鸣器，它的电流达到某一固定值时就会发声报警，其阻值R4=10在R2温度为20的情况下，小明依次进行如下操作：闭合开关S1和S2，灯泡L恰好正常发光，此时R0的电功率为P0；将R1的滑片调到最左端时，继电器的衔铁刚好被吸下，使动触点与下方静触点接触；调节R3的滑片，当R3与R4的电压之比U3：U4=4:1时，电子嗡鸣器恰好能发声，此时R0的电功率为，已知电源电压、灯丝电阻都不变，线圈电阻忽略不计求：（1）灯泡L的额定功率；（2）当衔铁刚好被吸下时，控制电路的电流；（3）将报警温度设为50时，R1接入电路的阻值；（4）工作电路的电源电压Ux4、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？5、梅雨季节，潮湿的空气会对家电和家具等造成不利，需要及时除湿小乐设计如图甲所示的模拟电路，能实现警示灯随湿度变化而自动调整亮度，且当空气湿度达到一定程度时，警示灯还能不断闪烁已知电源电压为6V，警示灯的规格是“6V3W”（电磁铁线圈电阻忽略不计，警示灯电阻保持不变）（1）根据设计要求，应选图乙中的_（选填“”或“”）湿敏电阻，串联在图甲电路中_（选填“A”或“B”）位置（2）闭合开关，当空气湿度处于40%时，衔铁会被吸下，警示灯会闪烁，警示灯在闪烁过程中，较暗时的实际功率是多少_？（写出计算过程）-参考答案-一、单选题1、B【解析】【分析】【详解】由于磁场看不见摸不着，人们为了形象地描述磁场引入了磁感线，在磁体外部磁感线从N极出发回到S极，故B正确，ACD错误。故选B。【点睛】2、A【解析】【详解】A负电荷定向移动时会形成电流，因电流周围存在磁场，所以导体中的负电荷在做定向移动时一定产生磁场，故A正确；B磁感线是描述磁场的方法，是建立理想模型法，条形磁体的磁场不是由磁感线组成的，故B错误；C导体中产生感应电流的条件是:闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动；导体在磁场中做切割磁感线运动，不一定会产生感应电流，故C错误；D利用撒在磁体周围的铁屑只能判断该磁体周围的磁场强弱分布，不能判断磁场方向，故D错误。故选A。3、B【解析】【详解】AC电动机的转动方向跟电流方向和磁场方向有关，和电流大小、磁性强弱无关，故AC不符合题意；BD要想改变电动机的转动方向，可对调磁铁两极或改变线圈中电流的方向，二者同时改变时，电动机转动方向不变；故B符合题意，D不符合题意。故选B。4、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。5、B【解析】【详解】A换用更细的铜棒，使电阻变大电流变小，但不能改变受力的方向，所以A错误，故A不符合题意；B将磁体的N、S极对调，磁场方向改变，则通电导体的受力方向改变，铜棒向左运动，所以B正确，故B符合题意；C向左移动滑动变阻器的滑片，只能改变电流的大小，不能改变电流的方向，所以C错误，故C不符合题意；D将电源正负极对调，同时将磁体磁极对调，影响磁场力方向的两个因素同时改变，则通电导体的受力方向不变，铜棒仍然向右运动，所以D错误，故D不符合题意。故选D。6、C【解析】【详解】A用塑料梳子梳头发时，头发容易被梳子“粘”起，这是摩擦起电现象。老师把磁性黑板擦“粘”在黑板上，这是磁极间的相互作用，故A不符合题意；B两个底面平整的铅块，挤压后能“粘”在一起，这是分子间引力，故B不符合题意；C干燥的天气里，化纤布料的衣服容易“粘”灰，这是化纤衣服互相摩擦带了电吸引轻小物体而容易“粘”灰，故C符合题意；D用硬卡片盖住装满水的玻璃杯，倒置后卡片“粘”在杯口，这是大气压作用，将制片压在杯口上，故D不符合题意。故选C。7、C【解析】【详解】转动魔方时，内部的闭合电路切割磁感线发电，把机械能转化为电能，利用了电磁感应原理。故ABD不符合题意，C符合题意。故选C。8、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。9、D【解析】【详解】A将钥匙插入仪表板上的钥匙孔并旋转，汽车启动，所以旋转钥匙相当于闭合开关，故A正确，不符合题意；B电磁铁中通过电流时会产生磁性，电磁铁是利用电流的磁效应来工作的，故B正确，不符合题意；C电流从电磁铁的上端流入，用右手握住螺线管，使四指指向电流的方向，则大拇指所指的上端为螺线管的N极，故C正确，不符合题意；D电动机工作时主要将电能转化为机械能，故D错误，符合题意。故选D。10、B【解析】【详解】A磁感线不是真实存在的，而是为了描述空间磁场假想的一些闭合曲线，故A错误；B磁体周围的磁感线从磁体的N极出来，回到磁体的S极，构成闭合曲线，故B正确；C磁感线上某一点的切线方向与放在该点的小磁针静止时北极所指的方向一致，与南极所指的方向相反，故C错误；D磁感线分布越密的地方，其磁场越强，故D错误。故选B。二、填空题1、 正 减弱（变弱）【解析】【分析】【详解】1由图知道,小磁针静止时N极水平向左，根据磁极间的相互作用知道，通电螺线管的右端为N极，左端为S极；根据安培定则，伸出右手握住螺线管，大拇指所指的方向为通电螺线管的N极，四指弯曲指示电流的方向，则电源左端为正极，右端为负极。2滑动变阻器滑片向左移动时，滑动变阻器接入电路中的电阻变大，电流变小，所以，通电螺线管的磁性减弱。2、 乙 越多【解析】【详解】12根据图示的情境可知，甲、乙串联，电流相同，乙缠绕的线圈的匝数多，乙电磁铁吸引的大头针多，说明乙的磁性强；由此说明电流一定时，线圈匝数越多，电磁铁磁性越强。3、 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。4、 伸长 异名磁极相吸引 电磁感应【解析】【详解】12闭合开关后，电流从电源的正极流出，回到负极，由此可知：通电螺线管中的电流是从正面向右，背面向左的，根据安培定则（右手握住通电螺线管，四指弯曲指向电流方向，大拇指所指的方向就是通电螺线管的北极），可以判断出通电螺线管的上端为N极，异名磁极相吸引，所以弹簧会被吸引而伸长。3将条形磁铁迅速插入线圈中，条形磁铁和线圈发生了相对运动，线圈做切割磁感线运动，线圈中就会产生感应电流，与之相连的电流表指针就会发生偏转，这是电磁感应现象。5、 短路 增强 变大【解析】【详解】123因为家庭电流中电流过大的原因有：短路或总功率过大；因此，当电路有短路现象发生或者电路的总功率过大时，都会导致电流过大，使得电磁铁的磁性增强，则吸引衔铁Q的力变大，使衔铁转动，闸刀S在弹簧拉力的作用下自动开启，切断电路，起到保险作用。三、计算题1、（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。2、 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。3、（1）2.7W（2）0.2A（3）15（4）12V【解析】【详解】（1）灯泡L的额定功率是：P额=U额I额=9V×0.3A=2.7W；（2）当衔铁刚好被吸下时，变阻器R1接入电路的阻值刚好为0，由图乙知道，温度为20时R2的阻值是R2=25控制电路的电流是：（3）当将报警温度设为50时，由图乙知，R2的阻值变为=10，此时控制电路的电流仍然为I=0.2A，由知道，R1接入电路的阻值是：；（4）当继电器的衔铁还没被吸下时，电路中的电流为I额=0.3A，则有；当继电器的衔铁被吸下时，设此时电路的电流为I，则有；由即知道，I=0.2A，此时因为U3：U4=4:1，所以U3=8V因为，所以，即，代入数据得：解得Ux=12V答：（1）灯泡L的额定功率为2.7W；（2）当衔铁刚好被吸下时，控制电路的电流为0.2A；（3）将报警温度设为50时，R1 接入电路的阻值为15；（4）工作电路的电源电压Ux 为12V4、（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。5、 R2 B 0.35W【解析】【详解】(1)12由图乙可知：R1的电阻随湿度的增加而增加，R2的电阻随湿度的增加而减小；由题意可知，空气湿度较小时，电磁铁不吸合，灯泡较暗，当空气湿度达到一定程度时，湿敏电阻的阻值减小，电路的电流增大，电磁铁的磁性增强，电磁铁吸合，湿敏电阻被短路，电路为警示灯的简单电路，灯泡变亮，由于电磁铁也被短路无磁性，电磁铁不吸合，据此可知警示灯能不断亮暗闪烁，所以应选图乙中的R2湿敏电阻，且串联在图甲电路中B位置；(2)3由知，警示灯的电阻为：由图乙可知，当空气温度处于40%时，湿敏电阻的阻值为24，警示灯在闪烁过程较暗时，湿敏电阻R2与警示灯串联，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，此时电路中的电流：灯较暗时的实际功率：【点睛】本题考查了学生分析图象的能力、电磁继电器的使用、欧姆定律的计算、电功率的计算等知识，是一道难题