2022年苏教版九年级物理下册第十六章电磁转换定向训练试卷.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、POS刷卡机的刷卡位置有一个绕有线圈的小铁环制成的检测头，如图所示，使用时，将带有磁条的信用卡在POS机指定位置刷一下，检测头的线圈中就会产生变化的电流，POS机便可读出磁条上的信息，图中能反映POS刷卡机读出信息原理的是（）ABCD2、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3、如图所示是生活中常见的动圈式话筒。对着话筒说话时，声音使膜片振动，与膜片相连的线圈也一起振动，线圈在磁场中的运动能产生随着声音变化而变化的电流。动圈式话筒的工作原理是下列四幅图中的（ ）ABCD4、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、生活中的“不变”常蕴含丰富的物理道理，下列有关“不变”的判断错误的是（）A一瓶煤油燃烧一半前后煤油热值不变B10kg冰全部熔化成水后比热容不变C转动地球表面A点磁针静止时小磁针的指向不变D教室里亮着两盏日光灯熄灭其中一盏，另一盏亮度不变7、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8、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9、在物理实验中，把难于测量或测准的物理，通过转换变成能够测量或测准的物理量，或者把某些不易显示的物理现象转换为易于显示的现象的方法，称之为转换法。下列实验中没有利用转换法的是（）A探究物体的动能跟哪些因素有关时，通过木块被撞的远近来判断钢球动能的大小B在探究二力平衡的实验中，不断改变力的大小、方向、作用点进行实验C在探究影响电磁铁的磁性强弱因素的实验中，用吸引大头针个数的多少来反映电磁铁磁性的强弱D在探究电流产生的热量跟哪些因素有关的实验中，用煤油升高温度的大小来反映电流通过电阻丝产生热量的多少10、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、奥斯特实验表明，通电导体周围存在_。电动机通电后会转动，是由于磁场对通电导体具有_的作用。2、如图为应急照明灯及其自动控制电路，分电器的作用是把220V的交流高压转化为12V的直流低电压，并且分两路输出。供电线路有电时，照明灯_（填“亮”或“不亮”），蓄电池_（填“充电”或“放电”）；供电线路停电时，若照明灯L1损坏，则L2_（填“亮”或“不亮”）。3、如图所示为“智能照明灯”电路。闭合开关S，光照弱时电灯L自动发光，光照强时电灯L自动熄灭。电磁继电器利用电流的_效应工作；电源电压恒定，控制电路中光敏电阻R2的阻值随光照强度的增加而_，相同条件下，若将定值电阻R1换成阻值稍大的电阻，将会_（选填“增加”或“减少”）电灯L的发光时间。4、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”）。 5、小萱在超市看到：电梯上有人时运动得快，没人时运动得慢。如图甲是小鑫上网搜索到的这种电梯的部分控制电路，R是一个压敏电阻，阻值随压力变化如图乙所示并进行了如下分析：通电后电磁铁的下端是_极，当有人走上电梯后，压敏电阻的阻值_（选填“变大”或“变小”），电磁铁的磁性变_（选填“强”或“弱”），使衔铁与_触点接触，电动机转速变快，使电梯运动变快。三、计算题（5小题，每小题10分，共计50分）1、为保证润扬大桥以及过桥车辆的安全，工作人员在桥的入口处安装了“超载检测报警系统”检测时，当车辆重量小于1×105N时，绿灯亮、红灯灭，表示可以通行；当车辆重量大于等于1×105N时，红灯亮、绿灯灭，表示禁止通行系统中的电路元件如图甲所示，其中压敏电阻Rx在检测时承受车辆的全部重量，它的阻值随所受压力F变化的图像如图乙所示；R0为定值电阻；电磁继电器线圈上标有“10 40mA”当流过线圈的电流大于等于30mA时，通电线圈的作用效果大于弹簧的作用效果，衔铁被吸下，动触点P和静触点M断开并和静触点N接通；电池组的电压为6V；绿灯规格为“220V  40W”，红灯规格为“220V  60W” （1）请在图甲中用笔画线代替导线完成电路连接（2）根据分析可以知道：_（A/B）灯是红灯（3）定值电阻R0的阻值为多大？（4）一辆大型货车停在检测装置上5分钟，因其严重超载导致电磁继电器线圈中电流太大而被烧坏，超载车辆的总重至少是多大？这段时间内指示灯消耗的电能是多少？2、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_?3、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？4、人们对自我保护越来越关注。图甲为某品牌足浴盆的相关参数，其内部电路可分为工作电路和控制电路两个部分（如图乙所示）。电磁继电器所在控制电路的电源电压U=6V，电磁继电器线圈的电阻可不计，加热至40时，自动进入保温模式，此时电磁继电器线圈的电源达到30mA，热敏电阻R2的阻值随温度变化的曲线如图丙所示。(1)求R2的阻值；(2)在一次使用过程中，加热时间为5min，则加热过程中消耗的电能是多少？不计热损失，这些热量可使5kg的水温度升高多少；c水=4.2×103J/(kg·)(3)为使温度加热至40时，自动进入保温模式，滑动变阻器的电阻需要调到多大?(4)若想温度加热到45时，自动进入保温状态，应该如何操作？5、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？-参考答案-一、单选题1、A【解析】【详解】由题意知道，POS刷卡机读出信息的原理是电磁感应现象。A由图知道，电路中没有电源，当闭合开关，闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中有感应电流产生，这是电磁感应现象，故A符合题意；B图中是奥斯特实验，说明电流周围存在着磁场，故B不符合题意；C图中演示的是安培定则的应用，是螺线管通电后具有磁性，是电流的磁效应，故C不符合题意；D图中电路中有电源，演示的是通电导体在磁场中受力运动，故D不符合题意。故选A。2、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。3、D【解析】【详解】动圈式话筒工作过程是：声波振动引起膜片振动带动线圈振动线圈切割永久磁体的磁场产生感应电流经放大传给扬声器。由此可知其工作原理是电磁感应现象。A此装置中有电源，即通电后，小磁针会偏转，说明通电导线周围存在磁场，是电流的磁效应，故A不符合题意；B该装置是研究电磁铁的磁性强弱的影响因素，利用电流的磁效应，故B不符合题意；C该装置是研究磁场对通电导体的作用，故C不符合题意；D此图中没有电源，当部分导体做切割磁感线运动时，电路中会产生感应电流，即电磁感应现象，故D符合题意。故选D。4、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。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、B【解析】【详解】A燃料的热值是燃料本身的一种属性，与燃料的质量无关，故一瓶煤油燃烧一半前后，其热值不变，故A正确，不符合题意；B物质的比热容是物质的一种属性，与物质的状态有关，冰熔化成水后，状态发生改变，故其比热容也发生改变，故B错误，符合题意；C磁体具有指向性，转动地球表面A点磁针，小磁针静止时，其N极总是指向地理北极，故C正确，不符合题意；D教室里各日光灯之间是并联接入电路，互不影响，熄灭其中一盏，另一盏亮度不变，故D正确，不符合题意。故选B。7、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。8、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。9、B【解析】【详解】A动能多少不能直接观察，在探究物体的动能跟哪些因素有关时，通过木块被撞的远近来判断钢球动能的大小，采用的是转换法，故A不符合题意；B二力平衡的条件有多个，在探究二力平衡的实验中，不断改变力的大小、方向、作用点进行实验，采用的是控制变量法，故B符合题意；C磁性的大小无法看到，可以根据吸引大头针个数的多少来反映电磁铁磁性的强弱，采用的是转换法，故C不符合题意；D热量的多少无法看到，可以通过温度计示数的变化来判定产生热量的多少，采用的是转换法，故D不符合题意。故选B。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、 磁场 力【解析】【详解】1奥斯特实验证明了电流的周围存在磁场，即电流的磁效应。2电动机是利用通电导体在磁场中受力而运动的原理制成的。2、 不亮 充电 亮【解析】【详解】12在220V照明电源正常情况下，电磁铁吸引衔铁，蓄电池所在电路接通，蓄电池充电；灯泡所在电路开路，灯泡不发光。3当照明电源突然停电时，电磁铁没有磁性，衔铁在弹簧的作用下向上抬起，使灯泡和蓄电池所在电路形成通路，蓄电池对外供电，照明灯L1和L2 并联，互不影响，L1损坏，L2 亮，从而实现自动应急照明。3、 磁 减小 增加【解析】【详解】1电磁继电器是利用其中的电磁铁磁性的强弱变化来控制触点的断开和闭合，从而控制电路，所以它是利用电流的磁效应原理工作的。2光照弱时电灯L自动发光，光照强时电灯L自动熄灭；说明光照弱时电路中电流小，电磁铁磁性弱，衔铁不能被吸下，开关闭合，光照强时电路中电流大，电磁铁磁性强，衔铁被吸下，开关断开；所以，光照弱时，光敏电阻R2的阻值较大，光照强时，光敏电阻R2的阻值较小，即敏电阻R2的阻值随光照强度的增加而减小。 3若将定值电阻R1换成阻值稍大的电阻，则光敏电阻R2阻值更小时，才能使电磁铁具有足够强磁性将衔铁吸下，即需要光照更强时，才能使灯熄灭，所以会增加电灯L的发光时间。4、 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。5、 S 变小 强 2【解析】【详解】1如甲图知，电流从电磁铁的下端流入，从上端流出，根据安培定则可以判断，电磁铁的上端是N极，下端是S极。23由图乙知，在压力增大时压敏电阻的阻值变小，所以当有人走上电梯后，压敏电阻的阻值变小，由欧姆定律可知电流变大，则电磁铁的磁性变强。4电磁铁的磁性变强，电磁铁将衔铁吸下，此时衔铁与触点2接触，工作电路中只有电动机接入电路，电动机两端的电压变大，电路中电流变大，电动机转速加快，即电梯运动变快。三、计算题1、 B 90 2×105 N 1.8×104J【解析】【详解】(1)用导线将左侧电源、压敏电阻、定值电阻和电磁继电器顺次连接起来即可，如下图所示：(2)由题意可知超载时红灯亮，由乙图可知压力越大时压敏电阻的阻值越小，此时线圈中的电流增大，电磁铁的磁性增强，衔铁被吸下来，B灯泡发光，则B灯泡为红灯；(3) 从图象乙中可知,当压力为1×105N时，压敏电阻的阻值为100，由I可得，电路中的总电阻：R200，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以,定值电阻R0的阻值：R0RRxR线2001001090；(4)电磁继电器线圈被烧坏时电路中的最小电流为40mA，此时电路中的总电阻：R150，此时压敏电阻的阻值：RxRR0R线150901050，由图乙可知,压敏电阻受到的最小压力F2×105N，因水平面上物体的压力和自身的重力相等，所以,超载车辆的最小总重力为2×105N，此时红色知识点发光，则5min消耗的电能：W红P红t60W×5×60s1.8×104J.2、 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 N×15 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。3、 (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4、 (1)24.2；(2)6.3×105J；30；(3) 160；(4)若想温度加热到45时，自动进入保温状态，应该减小滑动变阻器的电阻。【解析】【分析】(1)在工作电路两电阻并联，同时工作时为加热模式，保温模式只有R1接入电路中，根据甲中参数，先计算R2的功率，再根据电功率的公式计算R2的阻值。(2)由W=Pt计算加热过程消耗的电能；根据Q=cmt算出水升高的温度。(3)由欧姆定律算出电路的总电阻，根据串联电路电阻的规律算出滑动变阻器的电阻。(4)从图丙可知，要提高恒温箱的设定温度，就要增大热敏电阻的阻值；但为了使衔铁吸合工作电流即线圈中的电流仍为30mA，根据欧姆定律就要减小滑动变阻器的电阻。【详解】解：(1)由题知，加热至40时，控制电路中的弹簧会将衔铁拉起来，自动进入保温模式，由图乙知，此时工作电路中只有R1接入电路；当温度降低时，控制电路中的电磁铁会将衔铁吸下来，进入加热模式，由图乙知，此时工作电路中R1和R2并联接入电路；所以R2的功率P2=P加热-P保温=2100W-100W=2000WR2的阻值(2)加热5min消耗的电能W=P加热t=2100W×5×60s=6.3×105J水升高的温度(3)温度加热至40时，此时电磁继电器线圈的电流达到30mA，由图丙知，此时热敏电阻Rx的阻值为40，电路的总电阻滑动变阻器的电阻R滑=R-Rx=200-40=160(4)若想温度加热到45时，自动进入保温状态，即要提高恒温箱的设定温度，从图丙可知，要提高恒温箱的设定温度，就要增大热敏电阻的阻值，但为了使衔铁吸合工作电流即线圈中的电流仍为30mA，根据欧姆定律就要减小滑动变阻器的电阻。答：(1)R2的阻值为24.2；(2)在一次使用过程中，加热时间为5min，则加热过程中耗的电能是6.3×105J；不计热损失，这些热量可使5kg的水温度升高30；(3)为使温度加热至40时，自动进入保温模式，滑动变阻器的电阻需要调到160；(4)若想温度加热到45时，自动进入保温状态，应该减小滑动变阻器的电阻。5、（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。