精品解析2021-2022学年苏教版九年级物理下册第十六章电磁转换专题测试试题(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专题测试 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、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2、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3、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4、下列机器中，不属于热机的是（ ）A洗衣机B柴油机C火箭D蒸汽轮机5、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6、将条形磁铁周围附近摆放几个可以自由转动的小磁针（涂黑的一端表示小磁针的N极），仅考虑小磁针跟磁铁之间的相互作用，图中能正确反映小磁针静止时跟磁铁之间相对位置关系的是（）ABCD7、图是一种手压电筒，按压手柄，塑料齿轮带动线圈内磁性飞轮高速旋转，使灯泡发光。图中能反映这一过程工作原理的是（）ABCD8、下列对电磁现象说法正确的是（） A图甲中的POS刷卡机读出信息的原理是电磁感应现象，将电能转化为机械能B图乙中水位达到物块A时绿灯亮报警C图丙通电导体框在磁场中发生转动，原理是磁场对通电导体的作用D图丁中同时改变电流方向和磁场方向，可以改变导体的运动方向9、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（）ABCD10、如图所示的实验装置中，能说明电动机工作原理的是（）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，闭合开关，铁块、弹簧在图中位置静止，电磁铁的上端为_极（选填“N”或“S”），小磁针N极_时针旋转（选填“顺”或“逆”）；当滑动变阻器的滑片向右移动时，弹簧的长度将_（选填“变大”、“变小”或“不变”）。并在图上标出一端磁感线的方向_。2、如图是演示巨磁电阻效应原理的示意图，GMR是巨磁电阻，它的阻值在磁场中随磁性增强而急剧减小。当滑动变阻器滑片P向左滑动，电磁铁周围的磁场_（选填“增强”、“减弱”或“不变”），电压表示数_（选填“变大”、“变小”或“不变”），指示灯的亮度_（选填“变暗”、“变亮”或“不变”）。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、如图是一款蓝牙音箱可实现与手机的无线信息传递，底座通电后上面的音箱就会悬浮起来。请你分析以上情景，提出一个你认为应该探究的问题_，对于该问题你的猜想是_。5、司南是我国古代四大发明之一。论衡中记载：“司南之构，投之于地，其柢指南”。如图所示，“柢”即握柄，是磁体的_（选填“N”或“S”）极，静止时指向地磁场的_（选填“南”或“北”）极。指南针放在通电导线附近发生了轻微偏转，是因为_产生了磁场。三、计算题（5小题，每小题10分，共计50分）1、如图，使线圈位于两磁极间，通电后，图甲ab 段导线受磁场力的方向向上，用箭头在图乙、丙中，标出ab 段导线所受磁场力的方向2、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？3、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）4、物理学中常用磁感应强度（用字母B表示）来描述磁场的强弱,它的国际单位是特斯拉（符号是T），为了研究“电磁铁产生的磁场强弱与什么因素有关”设计了如甲所示的电路， R2的阻值为10，R为磁敏电阻其阻值随磁感应强度B变化的图像如图乙（1）当S1断开，S2闭合时，电压表的示数为3V，则此时电流表的示数为多少A？（2）再闭合S1，移动滑动变阻器R1的滑片，当电流表示数为0.2A时，求该磁敏电阻所在位置的磁感应强度？（3）保持R1的滑片位置不变，换线圈匝数更多的电磁铁，放在同一位置，电流表示数变小，就得到结论：线圈匝数越多，电磁铁磁性越强对吗？为什么？5、小明家的饮水机具有自动加水和加热两种功能，烧水时，先按一下加水按钮，自吸泵把水从水桶抽到壶内，当壶内水位达到规定容量时，自吸泵自动停止抽水；再按一下加热按钮，加热装置将对壶内的水加热如图所示“控制电路”中的热敏电阻R1的阻值随温度变化的曲线如图所示电磁铁线圈电阻可忽略不计，“饮水机”共安装有2根加热电热丝和一根保温电热丝，当电磁铁线圈中电流大于或等于50mA时，继电器的衔铁被吸合，使加热电路断开，保温电路工作当线圈中的电流小于或等于40mA时，继电器的衔铁被释放，使加热电路闭合电磁继电器的电源两端电压 U=6V，饮水机的参数如表所示已知水的比热容c水=4.2×103 J/（kg· ），水的密度水=1.0×103 kg/m3，g取10 N/kg，电热水机的铭牌数据如表.（1）电磁继电器的接线柱 _ （M/N）应与家庭电路的火线相连（2）如果自吸泵抽水效率为60%，求自吸泵将1.2 L水提升0.5 m消耗的电能 _ . （3）加热电路中2根“220V 600W”电热丝的合理连接方式是 _ （ 并联/串联） （4）为了实现温度控制，饮水机加热电热丝（图中未画出）应该选择接在以下的 _ AAD端 BBC端 CAB端 DCD端（5）假设饮水机内水温达到90时，温控电路就将电路切换到保温状态，此时滑动变阻器的阻值为 _ （6）现将滑动变阻器R2的阻值适当调小，则该饮水机的保温范围将比原来 _ （大/小）.-参考答案-一、单选题1、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。2、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。3、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。4、A【解析】【详解】A洗衣机是利用电动机工作的，将电能转化为机械能，不属于热机，故A符合题意；BCD柴油机、火箭和蒸汽轮机工作时，将内能转化为机械能，属于热机，故BCD不符合题意。故选A。5、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。6、C【解析】【详解】由条形磁铁的磁感线分布可知，条形磁铁的磁感线在外部从N极出发回到S极，小磁针的N极的指向为该处磁感线的方向，故可知ABD不符合题意，C符合题意。故选C。7、B【解析】【分析】【详解】A手压电筒，按压手柄，塑料齿轮带动线圈内磁性飞轮高速旋转，使灯泡发光，是电磁感应现象，A图中，通电导线周围小磁针发生偏转，说明通电导线周围存在磁场，不可以反映手压电筒工作原理，故A不符合题意；BB图中，导体棒在磁场中做切割磁感线运动，电表指针发生偏转，是电磁感应现象，可以反映手压电筒工作原理，故B符合题意；CC图中，闭合开关后，导体棒运动，说明通电导线在磁场中会受到力的作用，不可以反映手压电筒工作原理，故C不符合题意；DD图中，套有线圈的铁钉可以吸引大头针，说明电流的磁效应，不可以反映手压电筒工作原理，故D不符合题意。故选B。8、C【解析】【详解】A图甲中的POS刷卡机读出信息的原理是电磁感应现象，磁卡移动式切割磁感线，线圈中产生感应电流，将机械能转化为电能，故A错误；B图乙中水位达到物块A时，线圈所在的电路被接通，电磁铁将衔片吸下，下面的红灯被接通，红灯亮报警，故B错误；C图丙通电导体框在磁场中受到力的作用，可使线圈发生转动，原理是磁场对通电导体的作用，故C正确；D图丁只改变电流方向或只改变磁场方向，可以改变导体的运动方向，二者同时改变，导体的运动方向不变，故D错误。故选C。9、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。10、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。二、填空题1、 N 顺 变大 【解析】【详解】1根据安培定则可得，右手握住螺线管，四指指向电流的方向，大拇指指向螺线管的上端为N极，下端为S极。2由磁极间的相互作用，同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引可知，螺线管的上端为N极，下端为S极，故磁针N极会向下转动即顺时针旋转。3若将变阻器的滑片P向右移动，滑动变阻器接入电路的电阻变小，所以电路中的电流变大，通电螺线管的磁性增强；故对铁块的吸引力增大，即弹簧长度应变大。4在磁体外部，磁感线的方向都是从N极指向S极。如图所示2、 增强 变小 变亮【解析】【详解】1当滑动变阻器滑片P向左滑动时，滑动变阻器接入电路的阻值减小，则电路的总电阻变小，由欧姆定律可知，电路电流变大，因此电磁铁磁性增强，周围磁场增强。23因为巨磁电阻的阻值在磁场增大时急剧减小，所以此时巨磁电阻的阻值会变小，电路中的总电阻变小，根据串联电路分压的规律可知，电压表的示数变小，由欧姆定律可知，电路中的电流变大，通过指示灯的电流变大，由可知，灯的实际功率变大，所以指示灯变亮。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、 音箱悬浮的原因 音箱是一个磁体，底座中有螺线管【解析】【详解】1音箱悬浮的原因。2底座通电后上面的音箱就会悬浮起来，对音箱进行受力分析可知，此时音箱受到竖直向下的重力和一个竖直向上的力，且二力为一对平衡力，这样音箱才能悬浮起来。向上的力是怎么产生的？据此，我们猜想，音箱是一个磁体，底座中有螺线管，当底座通电时，根据电流的磁效应，螺线管产生较强的磁场，对放入其磁场的磁体音箱产生竖直向上的作用力，这个力和音箱的重力是一对平衡力，产生音箱悬浮的效果。5、 S 北 电流【解析】【分析】【详解】1磁勺的勺柄指南，根据地理的南极是地磁的N极，异名磁极相互吸引，因此勺柄为该磁体S极。2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，静止时指南针指向磁体的S极，即地磁场的北极。3指南针放在通电导线附近发生了轻微偏转，说明指南针受到磁场作用，说明通电导体周围存在磁场，也就是电流周围存在磁场。三、计算题1、【解析】【详解】解答：通电导线在磁场中受力的作用，其所受力的方向与电流的方向和磁场的方向有关，即只要改变一个量，其所受力的方向就会改变一次，与甲图相比，乙图中ab边受到的力是向上的，丙图中ab中电流的方向与乙图相反，所以丙图中ab受力方向向下，如图所示：2、 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.3、 (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。4、 (1) 0.3A；(2) 0.4T；(3)不对，没有控制通过电磁铁的电流相等【解析】【详解】(1)由图象可知，当R没有磁性时，R=10，根据欧姆定律得，电流表的示数为I=0.3A；(2)电源电压为：U=I（R+R2）=0.3A×（10+10）=6V；当电流表示数为0.2A时，此时电路的总电阻为：R'=30；则R的阻值为：R=R'-R2=30-10=20，对照图象可知，此时的磁感应强度为0.4T；(3)保持R1的滑片位置不变，换线圈匝数更多的电磁铁，由于电磁铁的阻值发生了变化，导致电流变化，没有控制电流相同，故无法完成实验答：(1)此时电流表的示数是0.3A；(2)此时的磁感应强度为0.4T；(3)不对，没有控制通过电磁铁的电流相等【点睛】此题是一道电与磁知识综合应用的创新题，需要知道欧姆定律的公式，通电螺线管的磁场与电流的大小和线圈的匝数有关5、 M 10J 并联 C 70 小【解析】【详解】（1）由于开关控制火线，而电磁继电器衔铁相当于开关，所以，电磁继电器的接线柱M应与家庭电路的火线相连；（2）由知道，1.2L水的质量是：m=水 V=1.0×103 kg/m3 ×1.2×10-3m3 =1.2kg，如果自吸泵抽水效率为60%，则=，所以，自吸泵将1.2L水提升0.5m消耗的电能是：=10J；（3）根据题意知道，当继电器的衔铁被吸合，使加热电路断开，保温电路工作；当继电器的衔铁被释放，使加热电路闭合，所以，加热电路与保温电路是并联关系，而安装的2根加热电热丝工作时为了互不影响，也应是并联关系（4）当电磁铁线圈中电流大于或等于50mA时，继电器的衔铁被吸合，使加热电路断开，保温电路工作，由图1知道CD端接保温电热丝；当线圈中的电流小于或等于40mA时，继电器的衔铁被释放，使加热电路闭合，由图1知道AB端应接2根“220V 600W”的电热丝（表示其额定电压为220V），又由表中数据知道，加热功率为1200W，故每根电热丝正常工作的功率为600W； （5）由图2知道，当饮水机内水温达到90时，热敏电阻R1 =50，由于当电磁铁线圈中电流大于或等于50mA时，继电器的衔铁被吸合，使加热电路断开，保温电路工作，由电阻的串联和欧姆定律知道，此时电路的电流是：=0.05A，解得此时滑动变阻器的阻值是：R滑 =70；（6）现将滑动变阻器R2 的阻值适当调小，由于加热和保温切换时的电流大小均不变，由欧姆定律知道，总阻值R不变，由串联电路的电阻规律知道，R=R2 +R1，所以，当R2 增小时，加热和保温切换时的R1均增大，但两状态之间R1的变化量相等，由图2知道保温范围变小了