2022年最新苏教版九年级物理下册第十六章电磁转换专项训练试题(含详细解析).docx

苏教版九年级物理下册第十六章电磁转换专项训练 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、巨磁电阻效应是指某些材料的电阻在磁场中急剧减小的现象，如图是说明巨磁电特性原理的示意图，图中GMR是巨磁电阻，当GMR巨磁电阻旁磁场增大时其电阻值减小。闭合S1、S2后，下列说法正确的是（）A电磁铁的右端是S极B滑片P向右滑动时电磁铁的磁性增大C滑片P向左滑动时指示灯变亮D滑片P向左滑动时电流表的示数变大2、勤思考、爱交流的小琴对电磁的知识进行了总结，并与小文进行交流。小文认为小琴的结论有的正确、有的错误。小琴总结的下列结论中正确的是（）A导体中的负电荷在做定向移动时不一定产生磁场B改变磁场的方向，通电导线在磁场中的受力方向就发生改变C闭合回路的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指南针之所以指南北，是因为受到地磁场的原因3、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（）ABCD4、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5、通电螺线管周围的磁感线如图所示，则下列说法正确的是（）AA端为电源的正极B通电螺线管左端为N极C小磁针左端为S极D改变电流的大小可以改变通电螺线管的磁场方向6、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7、关于磁场，下列说法中正确的是（ ）A磁场是由无数条磁感线组成的B任何物质在磁场中都能被磁化并保持磁性C磁极间的相互作用是通过磁感线发生的D磁场看不见摸不着，但是可以借助小磁针感知它的存在8、第一位揭示电与磁联系的物理学家是（）A法拉第B伽利略C奥斯特D牛顿9、我们在学习物理知识时，运用了很多研究方法，下列几个实例：研究电流时，把它比作水流；在探究电磁铁磁性强弱的影响因素时；在探究压强与压力关系时，控制受力面积相同；研究磁场时，引入磁感线。其中，运用了相同研究方法的是（）ABCD10、磁悬浮列车将为交通运输事业开辟一方崭新的天地。下面有关它的说法中不正确的是（）A通过列车底部和下方轨道间的磁极互相作用，可使列车悬浮B为产生极强的磁场使列车悬浮，制作电磁铁的线圈宜选用超导材料C由于列车在悬浮状态下行驶，因而一定做匀速直线运动D列车悬浮行驶时，车体与轨道间无阻力、无震动、运动平稳第卷（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”）。2、通电螺线管的磁场方向与_方向有关。磁场的强弱与_、_、有无铁芯有关。3、如图所示是具有报警功能的文物展示台，该展示台由木板、弹簧、金属片A，B，C和报警电路组成，其中，弹簧上的金属片B相当于 _，当把物品搬离展示台时，金属片B在弹力作用下与金属片A，C分开，这时灯 _（选填“亮”或“不亮”），电铃 _（选填“响”或“不响”）。4、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”）。5、如图是人们所喜爱的电动自行车，它具有轻便、节能、环保等特点。只要将图中车钥匙插入锁孔并顺时针旋转一下，车子就通电了，但不会行驶。这时车钥匙其实就是一个_；给电动车充电时，电瓶相当于_（选填“电源”或“用电器”）；正常行驶时，电动车将_能转化为机械能。三、计算题（5小题，每小题10分，共计50分）1、一个有加热和保温两种状态的微型电热水器，内部简化电路如图所示，它由控制电路和工作电路两部分组成，其中R0为热敏电阻，它的阻值随温度的升高而减小，开关S0和S都闭合时，电热水器开始加热，当电热水器中水的温度达到50时，电磁铁才会把衔铁吸下，使B、C两个触点接通，电热水器处于保温状态已知R144，R22156求：(1)将电热水器水箱中2.2kg的水从15加热到45，水吸收的热量【c水4.2×103J/（kg）】(2)电热水器处于加热状态时工作电路的功率(3)将2.2kg的水从15加热到45，需要通电5min，电热水器的加热效率为多少？(4)当温度达到50后，通电10min，R2产生的热量2、科技小组的同学设计了如图甲所示的恒温箱温控电路，它包括控制电路和受控电路两部分，用于获得高于室温、且温度在一定范围内变化的“恒温”。其中控制电路电源电压，R为可变电阻， R1为热敏电阻（置于恒温箱内），热敏电阻阻值随温度变化的关系如图乙所示，继电器线圈电阻，已知当控制电路的电流达到0.04A时，继电器的衔铁被吸合；当控制电路的电流减小到0.036A时，衔铁会被释放。加热器的规格是“220V 1000W”，恒温箱内部空间大小是，空气的密度，空气的比热容 。（1）如图甲所示状态，通过加热器的电流多大？（2）加热器产生的热量有转化为恒温箱内空气的内能，若使恒温箱内空气温度从升高到，加热器需正常工作多长时间？（3）若要使恒温箱内可获得上限为的“恒温”时，可变电阻R应调节为多大？（4）如果需要将恒温箱内的下限温度设为的“恒温”，则应将可变电阻R调节为多大？这时“恒温”的上限温度是多少？3、许多大桥被损坏的一个重要原因是过往车辆严重超载。为了能抓拍超载车辆，小明及其物理兴趣小组成员决定为大桥管理者设计一个“汽车超载记录器”来进行监控管理，如图18甲为该超载记录器原理图。已知电源电压U10V，线圈电阻R010，保护电阻R115，Rx为压敏电阻，当车辆驶入被检测路段时，其阻值随它受到的压力变化的情况如图乙所示，当电压表示数达到或低于4V时，继电器的衔铁被吸下，工作电路中的照相机就开始工作，抓拍超载车辆。（g取10N/kg）试问：（1）在控制电路中，当压敏电阻Rx受到的压力增大时，电磁铁的磁性将 _ （选填“增强”“减弱”或“不变”）。（2）当工作电路开始拍照时，控制电路中的电流多大？ _（3）当一辆总质量为15t的大货车过桥时，请通过计算判断工作电路中的照相机是否工作？ _4、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、在新能源时代，市场推出了一系列的电动汽车，如图表23是其中一款电动汽车的相关参数求：（1）这款车重量是多少？与一般汽车相比，电动汽车有什么优点？（2）这款车电机以额定功率以最大运行速度行驶时，最大可以提供多大的牵引力？-参考答案-一、单选题1、D【解析】【详解】A由图知，电流从螺线管的右侧流入，利用安培定则，右手握住螺线管，四指指向电流的方向，大拇指指向电磁铁的右端为N极，故A错误；B滑片P向右滑动过程中，滑动变阻器连入电路中的电阻变大，则电路中的电流变小，通电螺线管的磁性减弱。故B错误；CD由左图可知，滑动变阻器的滑片P向左滑动过程中接入电路中电阻变小，根据欧姆定律可知，电路中的电流变大。电磁铁磁性的强弱与线圈匝数和通过的电流有关，且匝数不变，通过的电流越大，磁性越强。则此时电磁铁的磁性变强。由右图可知，巨磁电阻处于磁场越强的位置其电阻越小，那么此时巨磁电阻的阻值变小，巨磁电阻和灯泡并联，所以灯泡的亮度不变。根据欧姆定律可知，通过巨磁电阻所在电路的电流变大，灯泡所在支路的电流不变，那么干路中的电流变大，而电流表测干路的电流，所以电流表的示数变大。故C错误，D正确。故选D。2、D【解析】【详解】A导体中的负电荷在做定向移动时会产生电流，电流的周围一定存在磁场，故A错误；B若改变磁场的方向时也改变了电流的方向，则通电导线在磁场中的受力方向不会发生改变，故B错误；C闭合回路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中产生感应电流，故C错误；D地球本身就是个大磁体，指南针之所以指南北，就是因为受到地磁场的原因，故D正确。故选D。3、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】4、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。5、B【解析】【详解】AB由图可知，磁感线是从螺线管的左侧出来的，则左侧为N极，右侧为S极，根据安培定则，用右手握住螺线管，大拇指指向左侧，四指环绕的方向即电流方向，看得见的这一侧螺线管中电流的方向是向上的，即电源的B端为正极，故A错误，B正确；C异名磁极相互吸引，所以小磁针的左端为N极，右端为S极，故C错误；D磁场的方向与电流的大小无关，改变电流的大小只能改变螺线管的磁场强弱，不会改变通电螺线管的磁场方向，故D错误。故选C。6、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。7、D【解析】【详解】A磁感线是为研究磁场的性质而引入的一种理想化的物理模型，不是真实存在的，故A 错误；B只有铁磁性物质在磁场中才能被磁化，故B错误；C磁极间的相互作用是通过磁场发生的，故C错误；D磁场看不见摸不着，但是可以借助小磁针在磁场中受力而偏转感知它的存在，故D正确。故选D。8、C【解析】【详解】A法拉第发现了电磁感应现象，不是一位揭示电与磁联系的物理学家，故A不符合题意；B伽利略是最早提出力不是维持物体运动的原因的物理学家，故B不符合题意；C奥斯特发现了通电导体周围存在磁场，是第一个揭示电与磁联系的物理学家，故C符合题意；D牛顿提出了牛顿三大定律，是经典力学的奠基人，故D不符合题意。故选C。9、B【解析】【分析】【详解】研究电流时，把电流比作水流，采用的是类比法；在探究电磁铁磁性强弱与电流的关系时，应控制线圈的匝数不变，采用的是控制变量法；在探究压强与压力关系时，控制受力面积相同，采用的是控制变量法；研究磁场时，为了形象的描述磁场的分布情况，引入了“磁感线”，采用的是模型法；比较可知：和都采用的是控制变量法，故ACD不符合题意，B符合题意。故选B。10、C【解析】【详解】A列车悬浮行驶，是因为列车底部与下方轨道间的磁极有相互作用力，而这个作用力与列车的重力相等时，便可悬浮了，故A正确，不符合题意；B磁悬浮列车是利用电流的磁效应工作的，而利用超导材料作为电磁铁的线圈，可避免电流的热效应，可减少电能的不必要的损耗，故B正确，不符合题意；C列车处于悬浮状态，是因为在竖直方向所受的重力和磁力是平衡力，但水平方向上受力不一定平衡，则列车不一定做匀速直线运动，故C错误，符合题意；D列车行驶时，悬浮在空中，与轨道不接触，所以与轨道间无阻力，且可无震动、平稳的行驶，故D正确，不符合题意。故选C。二、填空题1、 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。2、 电流 电流的大小 线圈的匝数【解析】略3、 开关 亮 响【解析】【详解】123当把物品搬离展示台时，弹簧上的金属片B相当于开关，弹簧上的金属片B使AC分开时，电铃与电灯串联，电灯与电铃同时工作，所以灯会亮，电铃也会响；当展示台放上物品时，弹簧上的金属片 B使AC连接时，电铃被短路，只有电灯工作。4、 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。5、 开关 用电器 电【解析】【详解】1电动自行车钥匙插入锁孔并顺时针旋转一下，车子就通电了，所以这车钥匙其实就是一个开关，控制电路的通断。2给电动车充电时，将电能转化为化学能，此时电瓶相当于用电器。3在骑行时，用蓄电池来供电，将蓄电池的化学能转化为电能，再通过电动机将电能转化为机械能。三、计算题1、 (1)2.772×105J；(2)1100W；(3)84%；(4)12936J【解析】【详解】(1)水吸收的热量：Q吸cm（tt0）4.2×103J/（kg）×2.2kg×（4515）2.772×105J；(2)由题意可知，开关S0和S都闭合时，B触点与A接通，电热水器处于保温状态，则电热水器处于加热状态时工作电路的功率：P加热=1100W；(3)将2.2kg的水从15加热到45时，水吸收的热量为2.772×105J，由P可得，通电5min内消耗的电能：WPt1100W×5×60s3.3×105J，电热水器的加热效率：×100%×100%84%；(4)当温度达到50后，电磁铁会把衔铁吸下，B触点与C接通，R1与R2串联，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，工作电路的电流：I0.1A，则通电10min内R2产生的热量：Q2I2R2t（0.1A）2×2156×10×60s12936J答：(1)将电热水器水箱中2.2kg的水从15加热到45，水吸收的热量为2.772×105J；(2)电热水器处于加热状态时工作电路的功率为1100W；(3)将2.2kg的水从15加热到45，需要通电5min，电热水器的加热效率为84%；(4)当温度达到50后，通电10min，R2产生的热量为12936J2、 (1)4.55A (2)130s (3)450 (4) 150，57.1【解析】【详解】(1)根据PUI可得，通过加热器的电流(2)由得，空气质量mV1.30kg/m3×2m32.6kg空气吸收的热量加热器消耗的电能由WPt得，加热时间(3)由图知t1100，Rt1400，此时通过线圈电流I10.04A，根据欧姆定律可得，控制电路的总电阻可变电阻R的阻值RR总Rt1R090040050450(4)当温度下限t250时，Rt2800，通过线圈电流I20.036A，根据欧姆定律可得，此时控制电路的总电阻此时可变电阻R的阻值由题意可知，温度升高到上限时，控制电路的电流达到0.04A，则控制电路的总电阻仍然为R总900，设此时温度升高到上限时，热敏电阻值为Rt3，则此时热敏电阻的阻值由图象可知热敏电阻的阻值和温度成反比，这时“恒温”的上限温度约为答：(1)通过加热器的电流4.55A；(2)加热器需正常工作130s；(3)可变电阻R调节到450；(4)应将可变电阻R调节为150；这时“恒温”的上限温度约是57.1。3、 增强 0.24A 不工作【解析】【详解】(1)由乙图可知，当压敏电阻Rx受到的压力增大时，其阻值减小，电路的总电阻减小，由欧姆定律公式可知，控制电路的电流变大，电磁铁的磁性将增强。 (2)当电路开始拍照时，控制电路中的电流为(3)当一辆总质量为15t的大货车过桥时，对桥面的压力为由乙图可知，此时Rx为25，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以电路中的电流为电压表的示数为所以电路中的照相机不工作。答：(1)电磁铁的磁性将增强。(2) 当工作电路开始拍照时，控制电路中的电流为0.24A。(3) 当一辆总质量为15t的大货车过桥时，工作电路中的照相机不工作。4、（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、（1）5000N ；优点是没有废气污染；（2）540N【解析】【详解】（1）这款车的重力：G=mg=500kg×10N/kg=5000N；与一般汽车相比，电动汽车的优点是：没有废气污染，噪音小；（2）电动汽车的最大行驶速度v=100km/h，电机额定功率P=15kW，由可得，汽车的牵引力：答：（1）这款车重量是5000N，电动汽车有没有废气污染，噪音小的优点；（2）这款车电机以额定功率以最大运行速度行驶时，最大可以提供牵引力为540N