九年级物理第十六章第五节电磁感应发电机同步测试题（有解析）

九年级物理第十六章 第五节 电磁感应 发电机 同步测试题
一、单选题
1．下面有关物理学家和贡献，对应正确的是（　　）
A．阿基米德——运动不需要力来维持
B．安培——电流周围存在磁场
C．托里拆利——大气压的存在
D．法拉第——电磁感应
2．对图所示的四幅图的分析，正确的是（ ）
A．甲所示的实验说明通电导线周围存在磁感应线
B．乙所示的实验现象是电动机的工作原理
C．丙所示的动圈式话筒是利用电磁感应原理工作的
D．丁所示的动圈式扬声器是利用电磁感应原理工作的
3．如图所示，甲、乙、丙、丁是四幅实验图，下列说法正确的是（　　）
A．图甲实验说明电能可以转化为机械能
B．图乙实验说明利用磁场可以产生电流
C．根据图丙的实验原理，制成了电动机
D．图丁实验说明同名磁极相互吸引，异名磁极相互排斥
4．跳绳也可以“发电”。用一根带有绝缘皮的长铜导线做跳绳，将它的两端与固定在地面上的灵敏电流计相连，据动跳绳时，发现灵敏电流计的指针左右摆动。则（　　）
A．向任意方向摇绳均可产生电流 B．电流方向与绳子运动方向无关
C．此过程中机械能转化为电能 D．跳绳发电属于电流的磁效应
5．去年11月3日，各大媒体播报了一则新闻，广州六年级的两个小学生发明了公交车拉环充电器，他们将一个公交车和地铁上拉环扶手加入握力发电装置，10分钟的握力自发电可以提供给手机待机两小时的电量．握力发电装置利用的物理原理与下列四幅图中工作原理相同的是（ ）
A． B．
C． D．
6．下列各电路图中，正确的是（　　）
A． B． C． D．
7．一位科学家在野外考察时，发现随身携带的能自由转动的小磁针静止时沿竖直方向，且极向下，则他的位置在（ ）
A．赤道附近 B．地理北极附近 C．地理南极附近 D．某座高山上
8．下列关于电磁现象的说法中，正确的是
A．电磁感应现象中，电能转化为机械能
B．发电机是利用电磁感应现象制成的
C．感应电流的方向只跟导体运动方向有关
D．导体在磁场中运动，就会产生感应电流
9．小阳为了探究导体在磁场中产生感应电流的条件，如图所示，在蹄形磁体的磁场中放置一根导线ab，导线ab与开关和电流表组成了闭合回路。下列操作中可以使电流表指针发生明显偏转的是（　　）
A．闭合开关即可
B．闭合开关后，使导线ab在磁场中向右运动
C．闭合开关后，使导线ab在磁场中竖直向上运动
D．闭合开关后，使磁体沿导线ab向前运动
10．如图所示是探究产生感应电流条件的实验情景（图中箭头表示导体的运动方向）．下列说法正确的是( )
A．比较图甲和图丙，说明感应电流方向与磁场方向无关
B．比较图乙和图丙，说明感应电流方向与导体运动方向有关
C．由图丁可得出结论：感应电流有无与导体是否运动无关
D．若导体ab用超导材料制成则实验中不会产生感应电流
二、填空题
11．如图所示的闭合电路中，当蹄形磁铁静止，铜棒ab竖直向上运动时，灵敏电流表的指针______（选填“会”或“不会”）偏转；让铜棒ab水平向右缓慢运动时，灵敏电流表的指针向某一方向偏转，让铜棒ab水平向左缓慢运动时，灵敏电流表的指针向相反方向偏转，这说明感应电流的方向与______有关。______________就是利用这种原理制成的。
12．生活中离不开发电机和电动机．利用如图所示原理工作的是_____，它工作时的能量转化情况是把_____．
13．在探究“让线圈转起来”的实验中，小明用永磁铁、一节干电池、线圈、金属支架组装了如图所示的装置，用绝缘胶带将支架固定在电池两端，将磁铁放在电池侧壁上，再将线圈一端的绝缘漆全部刮去，另一端的绝缘漆只刮去一半后，放在支架上，线圈即可持续转动，这个装置与______的工作原理相同（选填“电动机”或“发电机”），只改变电流的方向，线圈的转动方向______改变。（选填“会”或“不会”）。
14．周期性地改变________的电流叫交流电．我国供生产和生活用的交流电的周期是________，频率是________．从电池得到的电流，其方向不变，通常叫________电．我们从手摇发电机得到的电，其电流方向是周期性变化的，因此是________电．
15．下列部件中，装在话筒里的有________ （填字母），装在听筒里的有________ （填字母），人对电话话筒说话，话筒把声波转化成强弱变化的________
A．永磁体 B．螺线管 C．碳粒 D．用碳精制成的振动膜 E．碳精盘 F．用铁制成的振动膜．
16．通过两年的物理学习，相信聪明的你一定学到了很多物理知识，还知道了很多物理学家及他们对物理学做出的贡献，如：奥斯特发现了___________，首次揭示了电和磁的联系；最先研究出电流与电压和电阻三者之间关系的科学家的是___________。
17．科学家研发出“激光橡皮”，专门用来去除白纸上的黑色碳粉字迹．激光照射下，纸张上的黑色碳粉字迹消失了，这是____能转化为____能的过程．为防止高温对纸张的破坏，激光照射时间需严格控制．
三、实验题
18．为了探究导体在磁场中怎样运动才能在电路中产生电流，采用了图中所示的实验装置进行实验：
（1）将用细导线悬挂的导体放入蹄形磁体中，闭合开关，让导体在蹄形磁体中竖直上下运动，电流计指针______偏转；让导体在蹄形磁体中斜向上或斜向下运动，电流计指针______偏转。（填“会”或“不会”）
（2）在这个实验中______能转化为了电能。
（3）如果将小量程电流表换成______，可以探究磁场对通电导体的作用。
19．在探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”实验中，小明用铁钉制成简易电磁铁甲、乙，并设计了如图1所示的电路。而小华同学学习了电磁方面的知识后，做了以下两个实验（如图2所示）。
（1）由图1可知，电磁铁甲的磁性_________电磁铁乙的磁性（选填“大于”、“小于”或“等于”），这是通过观察________来判断的；
（2）图1中把电磁铁甲和乙串联起来是为了控制_________不变，在此条件下可得出的结论是，线圈的匝数_______（选填“越多”或“越少”），电磁铁的磁性越强；
（3）小华用图2的甲装置进行了如下的操作：①让导体AB静止在磁场中；②让导体AB在磁场中左右运动；③让导体AB沿竖直方向上下缓慢运动。其中能使电流表指针发生偏转的是_______；（填序号）
（4）如果小华在图2的乙装置的实验中，当开关闭合时，发现导体ab向左运动，若要使导体ab向右运动，下列措施不可行的是________；
A．调换电源正、负极；
B．调换磁体N、S极；
C．同时调换电源正负极和磁体N、S极
（5）根据图2中的乙装置的原理，人们发明了__________。（选填“发电机”或“电动机”）
四、综合题
20．如图是一台火灾现场侦察、灭火的消防机器人，其质量为500kg，静止在水平地面时，对地面产生的压强为。行驶时所受限力为自重的0.02倍（g取10N/kg），请回答下列问题：
(1)该清防机器人在水平地面匀速直线行的过程中始终在持续酒水，它具有的机械能将______（选填“变大”、“变小”或“保持不变”）；若已知该机器人自身携带了一块锂电池进行供电，井且锂电池的参数是“48V 30Ah”，当它充满电后并且只驱动其前进，则可以提供该机器人保持3m/s的速度连续前进3个小时，请问该电池将电能转化为机械能的效率是多少______？实际工作时驱动时间应该比这个时长更长还是更短一些呢，说说你的看法吧______；
(2)求消防机器人与地面接触的总面积______；
(3)在水平地面匀速直线前进的过程中，消防机器人牵引力做功的功率______（忽略质量的变化）。
试卷第1页，共3页
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．D
【解析】
【详解】
A．伽利略通过理想斜面实验提出了力不是维持物体运动的原因，故A错误；
B．奥斯特首先发现了电流的周围存在磁场，故B错误；
C．托里拆利实验第一次测出了大气压强的数值，故C错误；
D．法拉第发现了电磁感应现象，使人类迈进了使用电的时代，故D正确。
故选D。
2．C
【解析】
【详解】
本题涉及的知识有电磁感应、通电导线周围存在磁场、通电导体在磁场中受力和应用．A．甲所示的实验说明通电导线周围存在磁场，磁感应线是为描述磁场而引入的，实际不存在的； B.乙所示的实验现象是电磁感应现象是发电机的工作原理；C.丙所示的动圈式话筒是是声音引起磁场中线圈的振动而产生感应电流是利用电磁感应原理工作的；D.丁所示的动圈式扬声器是通电线圈在磁场中受力振动而发声的，是利用通电导体在磁场中受力原理工作的．
3．A
【解析】
【分析】
【详解】
A．导体棒与电源相连，当通以电流时由于受磁场力的作用，导体棒会发生运动，故说明通电导体在磁场中受磁场力的作用，是电能转化为机械能，故A正确；
B．导线通电后，放在其周围的小磁针会发生偏转，说明通电导线周围存在磁场，故B错误；
C．导体与灵敏电流计相连，闭合电路时，当导体在磁场中做切割磁感线的运动时，灵敏电流计发生偏转，说明了电磁感应现象，利用该原理制成了发电机，故C错误；
D．两磁铁悬挂起来，当同名磁极相互靠近时，相互排斥；当异名磁极相互靠近时，相互吸引，故D错误。
故选A。
4．C
【解析】
【分析】
【详解】
AB．地球是个大磁体，地磁南极在地理北极附近，地磁北极的地理南极附近，所以磁感线大致南北方向，所以两位同学站在东西方向，摇动铜线跳绳切割磁感线运动，铜线跳绳才能切割磁感线运动，才有电流，电流方向与绳子运动方向有关，故AB不符合题意；
C．此过程中要切割磁感线产生电流，是机械能转化为电能，故C符合题意；
D．跳绳发电属于电磁感应现象，故D不符合题意。
故选C。
5．C
【解析】
【详解】
试题分析：A、图中是奥斯特实验，证明了电流的周围存在磁场，故A错误；
B、图中的实验可演示通电导线在磁场中受力，是电动机的原理图，故B错误；
C、图中是电磁感应的探究装置，可探究什么情况下磁可以生电，即发电机的原理，故C正确；
D、图中有电源，即此实验可演示通电导线在磁场中受力，是电动机的原理图，故D错误；
故选C．
6．C
【解析】
【详解】
A．电路中缺少用电器，故A错误；
B．电路为电源短路状态，故B错误；
C．闭合开关两灯泡串联，故C正确；
D．电路中缺少电源，故D错误。
故选C。
7．B
【解析】
【详解】
小磁针的N极指向下，根据异名磁极吸引的规律知，其指向的应该是地磁的S极，所以小磁针位于地磁的S极附近，即处于地理的北极附近．故B正确符合题意．
8．B
【解析】
【详解】
A. 闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线的运动时，在电路中才会产生感应电流；该现象称为电磁感应现象，故该过程消耗机械能，产生电能，故是将机械能转化为电能的装置，故A错误； B. 发电机是利用电磁感应现象制成的，故该选项正确；
C. 感应电流的方向与导体的运动方向和磁场的方向有关，故该选项错误； D. 闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线的运动时，在电路中才会产生感应电流；故该选项错误；
故选B.
【点睛】
闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线的运动时，在电路中才会产生感应电流；该现象称为电磁感应现象；感应电流的方向与导体的运动方向和磁场的方向有关；发电机的原理是利用电磁感应现象，它的能量转化是：机械能转化电能．
9．B
【解析】
【分析】
本题考查电磁感应的相关知识，根据产生感应电流的条件分析判断。
【详解】
电磁感应现象是指闭合电路中的一部分导体做切割磁感线运动，电路中产生感应电流的现象。
A．如果只闭合开关，部分导体没有做切割磁感线运动，不会产生感应电流，故A项不符合题意；
B．闭合开关后，使导线ab在磁场中向右运动，导体棒切割了磁感线，此时电路中会产生感应电流，故B项符合题意；
CD．闭合开关后，使导线ab在磁场中竖直向上运动与沿导线ab向前运动都不切割磁感线，故都不会产生感应电流，电流表指针不会偏转，故CD项不符合题意。
故选B。
10．B
【解析】
【详解】
A．图甲和图丙中，磁场方向和导体运动方向都不相同，无法研究感应电流方向与两者的关系，故A错误；
B．图乙和图丙中，磁场方向相同，不同的是导体运动方向，电流计指针的偏转方向不同，说明感应电流的方向与导体运动方向有关，故B正确；
C．图丁中，导线只向上运动，没有做切割磁感线运动，无法得到感应电流和导体是否运动之间的关系，故C错误；
D．超导材料只要在磁场中做切割磁感线运动，导线中仍然会产生感应电流，故D错误．
11． 不会 导体运动方向 发电机
【解析】
【详解】
[1]铜棒ab沿竖直方向上、下运动时，导体的运动方向与磁感线方向平行，不切割磁感线，所以电路中没有感应电流产生，灵敏电流表的指针不会偏转。
[2]铜棒ab水平向左运动，金属棒切割磁感线的方向发生改变，此时灵敏电流表的指针偏转方向发生改变，说明感应电流方向与导体运动方向有关。
[3]发电机利用电磁感应制成的，即闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中就会产生感应电流。
12． 发电机 机械能转化为电能
【解析】
【详解】
[1]由图知道，电路中没有电源，是通过电磁感应产生电流，所以，是发电机的原理图；
[2]由于导体AB在磁场中做切割磁感线运动时，会在电路中产生感应电流，这是电磁感应现象，它工作时是将机械能转化为电能．
13． 电动机 会
【解析】
【分析】
【详解】
[1]由图组成是电动机模型，原理是通电导线在磁场中受力的作用。
[2]通电导线受力方向与磁场方向和电流方向有关，当改变电流方向时，受力方向改变，电动机转向改变。
14． 方向 0.02 s 50 Hz 直流 交流
【解析】
【分析】
根据交流电、直流电、周期和频率的定义解答本题．
【详解】
交流电是电流方向周期性改变的电流，在一个周期之内电流方向变化两次，频率为50Hz，周期为0.02s，即在1s内电流方向改变100次；从干电池得到的电流，从正极出来经过用电器回到负极，电流方向不改变，叫做直流电．从手摇发电机得到的电，其电流方向是周期性变化的，因此是交流电．
15． CDE ABF 电流
【解析】
【详解】
话筒中有用碳精制成的振动膜和随声音振振动的碳粒，对着话筒讲话时，膜片随着声音而振动，压缩碳粒松紧变化，将声音转化为随声音而变化的电流；
故话筒里有碳粒、用碳精制成的振动膜、碳精盘，即填CDE；
听筒由磁铁和膜片、线圈组成，当通过随声音变化的电流后，由于磁场对电流的作用力而振动还原出声音；
因此听筒里部件有永磁体、螺线管、用铁制成的振动膜，即填ABF．
点睛：此题目中的话筒指老式的话筒，新式的话筒利用电磁感应原理工作，所以里面也有磁体、线圈、膜片，注意区分．
16． 电流的磁效应 欧姆
【解析】
【详解】
[1]奥斯特将通电导体放在小磁针上方时，小磁针发生了偏转，说明通电导体周围存在磁场，他发现了电流的磁效应，首次揭示了电和磁的联系。
[2]最先研究电流与电压和电阻三者之间关系的科学家是欧姆，他总结出了欧姆定律。
17． 光 内
【解析】
【详解】
第一空、第二空．白纸上的黑色碳粉字迹在激光照射下，纸张上的黑色碳粉温度升高，内能增大，发生了光能向内能的转化．
18． 不会 会 机械 电源
【解析】
【详解】
解；
（1）[1]将细导线悬挂的导体放入蹄形磁体中，闭合开关，让导体在蹄形磁体中竖直上下运动，导体没有做切割磁感线运动，电路中没有感应电流产生，电流计指针不会偏转。
[2]闭合开关，让导体在蹄形磁场中斜向上或斜向下运动，导体做切割磁感线运动，电路中有感应电流产生，电流计指针会偏转。
（2）[3]此实验中消耗了机械能，获得了电能，是将机械能转化为电能的过程。
（3）[4]如果将小量程电流表换成电源，闭合开关后电流流过导体棒，导体棒受磁场力作用，可以探究磁场对通电导体的作用。
19． 小于 电磁铁吸引大头针数目的多少 电流 越多 ② C 电动机
【解析】
【详解】
（1）[1][2]由图1可知，乙电磁铁吸引的铁钉多，因此电磁铁甲的磁性小于电磁铁乙的磁性，这是通过观察电磁铁吸引大头针数目的多少来判断的，电磁铁吸引铁钉的数目越多，磁性越强。
（2）[3]把甲、乙两个电磁铁串联，由于串联电路电路处处相等可知，目的是使通过它们的电流相等。
[4]由图可知，甲乙电磁铁的线圈匝数不同，所以是探究电磁铁的磁性强弱与线圈匝数的关系，在此条件下可得出的结论是：电流相同时，线圈的匝数越多，电磁铁吸引铁钉的数目越多，电磁铁的磁性越强。
（3）[5]闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动，会产生感应电流；导线AB在磁场中静止时不会切割磁感线，上下运动时也不会切割磁感线，不会产生感应电流，不会使电流表指针发生偏转；让导线AB在磁场中左右运动时，会切割磁感线，会产生感应电流，会使电流表指针发生偏转，故②符合题意，①③不符合题意。
故选②。
（4）[6]要改变导线的受力方向，可改变磁场方向或线圈中电流方向；乙图中改变磁场方向的方法，可以调换磁极，或改变电流方向的方法，可以调换电源正负极；同时调换电源正负极和磁体N、S极，通电导体在磁场中受力方向不变，故C符合题意，AB不符合题意。
故选C。
（5）[7]图乙中有电源，这是磁场对电流的作用的实验，磁场对通电导线有力的作用，使导线产生运动，利用这一规律，人们发明了电动机。
20． 变小 62.5% 见解析 300W
【解析】
【详解】
(1)[1]因为洒水过程中该机器人的质量持续减小而速度不变，机械能变小。
[2]锂电池充满电需要消耗电能
因为机器人做匀速直线运动，所以小车的牵引力
行驶路程
牵引力做的功
该电池将电能转化为机械能的效率
[3]考虑到洒水过程中质量减轻，总重力减小，阻力减小动力也减小，因此行驶的距离应该可以更长，时间更久，实际的驱动时长应该更长一些。
(2)[4]机器人对地面的压力
接触面积
(3)[5]消防机器人牵引力做功的功率
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页