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综合练习试题(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综合练习 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、以下说法中正确的是（）A磁场是真实存在的B磁感线是从磁场中实际存在的曲线C毛皮摩擦过的橡胶棒具有吸引铁钴镍的性质D小磁针N极在磁场中某点所受磁力的方向跟该点的磁场方向相反2、发现电流周围存在磁场的物理学家是（ ）A法拉第B安培C奥斯特D牛顿3、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4、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5、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6、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7、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8、以下作图中，正确的是（）A 凹透镜对光的作用 B 光的反射C 通电螺线管磁极D 物体静止在斜面上的受力示意图9、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、科学家在物理学领域里的每次重大发现，都有力地推动了人类文明的进程，比如：_改良了蒸汽机，有力推动了工业的发展；_发现电磁感应现象，进一步揭示了电与磁的联系。2、如图是小敏探究通电螺线管外部的磁场分布的实验装置（小磁针黑端为N极）。（1）闭合开关，小磁针将_（选填“顺时针”或“逆时针”）转动；（2）在通电螺线管四周不同位置摆放多枚小磁针后，小敏发现通电螺线管外部的磁场与_磁体的磁场相似。（3）若小敏想增强通电螺线管的磁场，可以采取的措施是_。（只填一种，合理即可）3、我国早期的指南针司南，是把天然磁石磨成勺子的形状，把它放在水平光滑的“地盘”上，转动勺子，待勺子静止时，勺子握柄总是指向南方。则勺子握柄是磁石的_（选填“磁南极”“磁北极”）。地磁场的南极在地理的_（选填“南极”“北极”）附近。4、小刚去超市，走到电梯前发现电梯运动较慢，当他站在电梯上时又快了起来。该电梯的电路如图所示（R是一个压敏电阻），当人站在电梯上，压敏电阻阻值减小，则电磁铁磁性变_（选填“强”或“弱”），衔铁与触点_（选填“1”或“2”）接触，电动机的转速变快。5、如图所示是一种动圈式耳机的内部结构示意图。当音圈中有大小和方向反复变化的电流通过时，音圈带动音膜 _（选填“向左”“向右”或“左右往复”）运动。音圈之所以运动，是由于磁场对 _有力的作用，此现象中能量转化情况是 _。三、计算题（5小题，每小题10分，共计50分）1、如图所示为某兴趣小组为学校办公楼空调设计的自动控制装置，R是热敏电阻，其阻值随温度变化关系如下表所示已知继电器的线圈电阻R010 ，左边电源电压为6 V恒定不变当继电器线圈中的电流大于或等于15 mA时，继电器的衔铁被吸合，右边的空调电路正常工作 (1)请说明该自动控制装置的工作原理(2)计算说明该空调的启动温度是多少？(3)为了节省电能，将空调启动温度设定为30 ，控制电路中需要串联多大的电阻？2、某家用电热水器，其工作模式和相关参数如下表所示。图为电热水器的原理图，包括工作电路和控制电路两部分，通过电磁继电器自动控制电热水器实现加热状态和保温状态的挡位变换。R0、R1为电热丝，R2为滑动变阻器，R为热敏电阻（置于电热水器内），其阻值随温度的升高而减小。红灯、绿灯是电热水器工作时的指示灯，忽略指示灯对电路的影响。(1)分析说明当绿灯亮时，电热水器处于保温状态还是加热状态?(2)R1工作时的电阻是多大?(3)该电热水器处于加热状态时，工作4.2min，可使1L水的温度升高40，则该电热水器的效率是多少?，计算结果精确到0.1%电源220V 50Hz加热功率800W保温功率40W水容量1.0L3、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”）4、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5、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_?-参考答案-一、单选题1、A【解析】【详解】A磁体周围存在磁场，磁场是真实存在的，故A正确，B为方便、形象地描述磁场引入磁感线，磁感线并不存在，故B错误； C磁体具有吸引铁钴镍的性质，毛皮摩擦过的橡胶棒带负电荷，不是磁体，故C错误； D小磁针S极在磁场中某点所受磁力的方向跟该点的磁场方向相反，小磁针N极在磁场中某点所受磁力的方向跟该点的磁场方向相同，故D错误。故选A。2、C【解析】【详解】A法拉第在1831年发现了电磁感应现象，故A不符合题意；B安培建立了安培定则，用于判断通电螺线管的磁极，故B不符合题意；C奥斯特发现了通电导体周围存在磁场，是第一个发现电现象与磁现象之间有联系的人，故C符合题意；D牛顿是经典力学的奠基人，在物理学方面的主要贡献是牛顿三大力学定律及万有引力定律，故D不符合题意。故选C。3、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。4、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。5、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。6、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。7、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。8、C【解析】【详解】A凹透镜对光有发散作用，平行于主光轴的光线经凹透镜折射后，其折射光线的反向延长线过焦点，不会会聚焦点，故A错误；B图中法线垂直镜面，反射角等于入射角，反射光线和入射光线分居法线的两侧，但光线的传播方向标错了，都是入射光线了，没有反射光线，故B错误；C电流从螺线管的右端流入、左端流出，结合线圈的绕向，利用安培定则可以确定通电螺线管的左端为N极，右端为S极，在磁体的周围磁感线从磁体的N极出发回到S极，所以磁感线的方向是向右的，根据磁极间的相互作用规律可知，小磁针左端为S极，右端为N极，故C正确；D物体静止在斜面上，受到竖直向下的重力、垂直于斜面指向物体的支持力、沿斜面向上的摩擦力，图中摩擦力方向错误，故D错误。故选C。9、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。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、 瓦特 法拉第【解析】【详解】1 瓦特不是发明者，在他之前已经有人发明了蒸汽机，纽科门蒸汽机，他只是改良了蒸汽机，使得蒸汽机能够投入到实际生产中，有了很大的实用价值。2法拉第发现了电磁感应现象，是指闭合回路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中就会产生感应电流。2、 逆时针 条形 增加线圈匝数【解析】【详解】1由图可知电流由螺线管右上方方流入，用右手握住螺线管，四指沿电流方向，则大拇指向左，故螺线管左端为N极，右端是S极；因同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，所以小磁针的S极将转向左侧，N极将转向右侧，即小磁针将逆时针转动。2在通电螺线管四周不同位置摆放多枚小磁针后，会发现这些小磁针的分布与条形磁体周围小磁针的分布类似，所以通电螺线管外部的磁场与条形磁体相似。3影响通电螺线管磁性的因素：电流的大小、线圈匝数的多少、有无铁芯。电流越大、线圈匝数越多、有铁芯，磁性越强。所以小敏可以通过增加线圈匝数来增强通电螺线管的磁场。3、 磁南极 北极【解析】【详解】12“司南”是我国古代劳动人民智慧的结晶，静止时，其勺柄指向南方，是磁体的南极，地磁场的南极在地理的北极附近，地磁场的北极在地理南极附近。4、 强 2【解析】【详解】12压敏电阻的阻值随压力的增大而减小。当人站在电梯上时，压敏电阻受到的压力变大，电阻变小，使得左边控制电路中的电阻变小，电流变大，因此电磁铁的磁性增强，就会把衔铁吸引下来，于是就和触电2接触，此时工作电路中没有串联定值电阻R1，所以工作电路中电阻小，电流大，电动机转速就快。5、 左右往复 通电导体 电能转化为机械能【解析】【详解】123当音圈中有大小和方向反复变化的电流通过时，音圈带动音膜左右往复运动，因为电流方向改变，音圈受力方向改变。音圈之所以运动，是由于磁场对通电导体有力的作用，改变了线圈的运动状态。此现象中，消耗电能，产生机械能，电能转化为机械能。三、计算题1、 (1)随室内温度的升高，热敏电阻的阻值减小，控制电路中的电流增大，当电流达到15 mA时，衔铁被吸合，右边的空调电路开始工作，当温度下降时，控制电路总电阻增大，电流减小，减小到一定值，空调电路断开，这样就实现了自动控制(2) 25 (3) 30 【解析】【详解】（1）随室内温度的升高，热敏电阻的阻值减小，控制电路中电流增大，当电流达到15 mA 时，衔铁被吸合，右侧空调电路连通，空调开始工作当温度下降时，控制电路电阻增大，电流减小，减小到一定值，使空调电路断开，这样就实现了自动控制（2）电路启动时的总电阻：，此时热敏电阻的阻值：，对照表格数据可知，此时的启动温度是25 （3）电路启动时的总电阻为，由表中数据可知，空调启动温度设定为30 时，热敏电阻的阻值为，则电路中还应串联的电阻：2、 (1)保温状态；(2)1149.5；(3)83.3%【解析】【分析】【详解】解：(1)当电磁继电器的衔铁被释放时，动触头与上方静触头接触，红灯亮，R0单独工作，总功率P=；当电磁继电器的衔铁被吸下时，动触头与下方静触头接触，绿灯亮，R0与R1串联工作，总功率P'=。比较得出，红灯亮时总功率较大，为加热状态；绿灯亮时总功率较小，为保温状态。(2)R0的电阻是R0=60.5保温时的功率P保温=即40W=解得R1=1149.5(3)1L水的温度升高40吸收的热量Q=c水mt=c水水Vt=4.2×103J/(kg·)×1.0×103kg/m3×10-3m3×40=1.68×105J加热4.2min消耗的电能W=P加热t=800W×4.2×60s=2.016×105J电热水器的效率=×100%=×100%83.3%答：(1)当绿灯亮时，电热水器处于保温状态；(2)R1工作时的电阻是1149.5；(3)该电热水器的效率是83.3%。3、 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4、 (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12936J5、 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。