人教版九年级全一册20.5磁生电 同步练习（含解析）

人教版九年级全一册 20.5 磁生电
一、单选题
1．将导体、开关和灵敏电流表用导线连接，导体放置在磁极间，如图所示。下列说法正确的是（　　）
A．开关闭合，磁铁不动，水平向左快速移动，指针不偏转
B．磁极对调后，开关闭合，水平向右快速运动，指针要偏转
C．开关闭合，竖直上下运动，指针要偏转
D．开关断开，快速运动，指针可能偏转
2．在初中物理教科书中，我们已经认识了不少科学家，他们在物理学的发展过程中作出了杰出的贡献。下面列举了四位科学家和他们的重要成果，其中错误的是（　　）
A．安培：研究并总结出电流跟电压和电阻的关系
B．法拉第：重要贡献是磁生电，即电磁感应现象的发现
C．奥斯特：发现了电流的周围存在磁场
D．焦耳：通过实验研究出电流热效应规律
3．如图为小明给爷爷买的一个环保型手电筒。筒内有一个能滑动的圆柱形磁铁，外圈套着一个线圈。只要将手电筒沿图中箭头方向来回摇动，手电筒的小灯就能发光。下列与此手电筒工作原理相同的是（　　）
A． B． C． D．
4．下列有关电与磁的说法中，正确的是（　　）
A．指南针是利用电流的磁效应制成的 B．电磁铁是利用电磁感应原理制成的
C．发电机是利用磁极间的相互作用制成的 D．电动机是利用通电导体在磁场中受力作用制成的
5．在科学晚会上，小明所在的科技小组展示了一个“隔物推物”的节目，其原理如图所示，甲、乙两线圈分别悬挂在两个蹄形磁铁的磁场中，两线圈通过导线连接构成一个闭合电路。用手推动甲线圈摆动时，乙线圈会随之摆动。对于这个过程下列说法正确的是（　　）
A．甲线圈相当于用电器，乙线圈相当于电源 B．推动甲线圈摆动时机械能转化为电能
C．乙线圈随之摆动时机械能转化为电能 D．乙线圈摆动是电磁感应现象
6．电子车票，也称“无纸化”车票，乘客网上购票后，直接通过“刷身份证”或“扫手机”即可顺利进站。如图所示，这是乘客通过刷身份证进站时的情景，将身份证靠近检验口，机器感应电路中就会产生电流，从而识别乘客身份。与这一原理相同的是（　　）
A． B． C． D．
7．期末，小强对九年级上学期所学的知识进行了总结，并与小刚进行交流。小刚认为小强的结论有的正确、有的错误。小强总结的下列结论中正确的是（ ）
A．用毛皮摩擦过的橡胶棒因失去电子而带负电
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．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
D．生活中利用超导现象可以产生强磁场，从而实现磁悬浮
8．同学们在学习电流表时善于研究的同学就拆开观察过它的结构、通过老师了解过它的原理。如图所示是它的内部结构图，处在磁场中的线圈有电流通过时，线圈会带动指针一起偏转。下列四幅图中与此电流表工作原理相同的是（　　）
A． B． C． D．
9．许多科学家在研究电和磁的漫长历史中做出了卓越贡献。其中经过10年不懈努力发现电磁感应现象的科学家是（　　）
A．奥斯特 B．法拉第 C．焦耳 D．安培
10．如图所示的用电器中，主要利用电流热效应工作的是（　　）
A．动圈式话筒 B．电风扇
C．
电熨斗 D．扬声器
二、填空题
11．抽油烟机的核心部件是电动机，图中与电动机的工作原理相同的是_____图（选填“甲”或“乙”）。
12．魔方充电器由发电装置和蓄电池组成。通过扭动魔方的任意一面，在转动过程中就会产生电能，再通过蓄电池把电能储藏起来，就可以随时给手机，MP3等数码产品供电。如图是一款能发电的魔方充电器，转动魔方时，他根据______（选填“电流的磁效应”“电磁感应”或“通电导体在磁场中受力”）的原理发电，这个过程______能转化为______能；产生的电能储存于魔方内，魔方能通过USB端口给移动设备充电；给移动设备充电时，魔方相当于电路中的______（选填“电源”或“用电器”）。
13．实际生活中的大型发电机由于电压很高，电流很强，一般都采用______不动，______旋转的方式来发电，而且磁场是用电磁铁代替的。
14．如图是被称为没有链条的混合动力电动自行车，此车既可以给锂电池直接充电获得能量，也可以通过骑行者踩脚踏板发电。其锂电池容量为10A·h，电压为 36V，给它充满电后，大约存储了______J的电能。充电时充电线会发热，这是电流的______效应。骑行者踩脚踏板发电的原理是利用了______现象。
15．如图所示是研究电磁感应现象的实验装置图。闭合开关后，导体棒若在_____（填“水平”或“竖直”）方向运动时，电流表指针会发生偏转：保持ab棒切割磁感线的方向不变，_____，棒内电流方向将发生改变。
三、综合题
16．阅读短文，回答问题。
无线充电
无线充电是指充电器与用电装置间不用电线连接，通过磁场具有的磁场能实现电能传输的技术，常见的无线充电技术有电磁感应、磁共振等方式。
电磁感应式无线充电原理图如图甲所示，电流流过送电线圈产生变化的磁场，当受电线圈靠近该变化磁场时就会产生感应电流来供电。磁共振方式的原理与声音的共振原理相同—一排列好振动频率相同的音叉，一个音叉发声，其他音叉也会发声。同样，当“振动”频率相同的线圈排列在磁场中时，可将电能从一个线圈传输到另个线圈。电磁感应充电技术原理简单，适合短距离充电；磁共振充电技术可延长传输距离，但实现小型化高效率比较困难。市场上部分无线充电器标有“Q”字样，表示其采用电磁感应原理工作。
图乙是某款手机无线充电器（适配为附件），内置过压，过流，过热等多重保护功能。充电部分参数如图下表。传输效率指手机接收电能的功率与充电器输出的功率的比值。
与水平接触面积/ 7.5 额定输出功率/W 10
感应充电距离/mm 6 传输效率 60%-80%
额定输入 12V/1.5A 电源适配器效率 72%
(1)声音的共振现象说明声音可以传递________；采用Qi无线充电时，受电线圈将_______能转化为电能。
(2)下图所示实验中，与Qi技术原理相同的是( )
A． B．
C． D．
(3)将一手机放在图乙所示充电器上，充电器对水平桌面的压强增加了80Pa，手机的质量为________g； 该充电器采用_______的方式工作（g取10N/kg）
(4) 图乙所示充电器连接电源适配器正常工作1h后，手机接收到的电能为2.7×104J，则该过程的传输效率为_____；若上述过程充电器单独接在家庭电路中，标有“”的电能表将闪烁______次。
(5)图丙所示为充电器过热保护的模拟控制电路，电源电压恒定，R1为电阻箱，L为阻值不计的线圈，R2是热敏电阻，其电流与电压的关系如图丁所示
①若要适当调高保护电路工作的临界温度，可采取的办法是_______（答出一种即可）。
②保持R1阻值不变，闭合开关S、S1时，流过R1的电流为50mA；闭合开关S、断开S1时，R2的功率为0.072W，则电源电压为________V。
17．最近我市出现了许多共享电动汽车，这种新型低碳的交通工具，深受市民的喜爱，某品牌电动汽车的部分参数如表所示，请回答：
电池容量（kW·h） 22
车载充电器输入电压（V） 220
车载充电器输入电流（A） 16
电能转化为机械能的效率 70%
（1）如图1所示，租车时，租赁者只要将租车卡靠近电动汽车上的感应器，感应器即能读取卡中的信息，将车解锁，刷卡所用的原理是______；
（2）某次启动后，汽车显示屏上出现了如图2所示的输出电压与电流，求此时电动汽车的输出功率为多少瓦？______；
（3）根据表中的数据，将已经耗完电能的电池充满，理论上需要多少时间？______充满电后，该车在水平地面上匀速行驶的最大距离为140千米，则行驶时该车受到的阻力为多少牛？______。
18．目前汽车刹车器均采用油压制动．油压制动刹车时消耗的机械能以内能形式排放掉，形成能源的浪费．现有一种汽车再生制动器，能把汽车刹车制动时消耗的机械能转化为电能而储存起来，有效地利用了能量．
（1）从能量转化的角度看，汽车再生制动器相当于_______（A/B/C）
A．电动机 B．汽油机 C．发电机
（2）实际上汽车刹车时再生制动器无法提供足够的刹车阻力，仍需要与油压制动器配合使用，产生恒定的刹车阻力来满足刹车要求，若某汽车以72km/h的速度行驶，刹车时再生制动器产生的阻力随时间变化的关系如下表：
时间t/s 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 1.6
再生刹车阻力f/×103N 8.0 8.1 8.4 9.0 10.0 10.0 10.0 7.5 5.0
①汽车刹车时，再生制动器所产生的刹车阻力大小随时间的变化情况是________（A/B/C/D）
A．逐渐增大 B．先增大后不变 C．先增大后减小 D．先增大后不变再减小
②在图甲中作出汽车刹车时再生制动器0～0.8s内产生的刹车阻力随时间变化的图象________，
③如果汽车制动时需要产生恒定的刹车阻力为1×104N，由图甲可知t=0.5s时再生制动器产生的刹车阻力约________ N，此时油压制动器还需产生________ N的刹车阻力．
④在满足③的刹车阻力作用下，汽车的行驶路程与时间变化的关系如图乙所示，则在0～0.5s内汽车克服刹车阻力所做的功W=________J．
19．如图甲，我国研制的大客机C919于5月5日首飞成功。
C919机舱内覆有一层高孔率“超细航空级玻璃棉”，能很好地保温与吸收噪音，其单丝纤维直径只有3～5μm；1m3的质量为5kg。
机舱内先进的“呼吸系统”，使飞机在气压只有2.5×104Pa左右的万米高空时，能将机外-50℃以下的冷空气不断压缩；导致送入舱内的空气温度达到50℃以上，同时系统依靠传感器的自动控制，使舱内气压和温度达到舒适值。
（1）图所示实验中，能反映电动机工作原理的是 ___________ 。
（2）如图乙是模拟空调温控装置原理的简化电路，电源电压为6V，R1为电阻箱，L为阻值不计的线圈，R2是热敏电阻，其阻值随温度的升高而减小，当控制电路中的电流大于等于某一值时，接通受控电路使空调工作。
① 若将R1的阻值适当减小，则受控电路将在比设定温度 ___________ （选填“高”或“低”）的温度下被接通。
② 当电阻R1调到1kΩ时，能接通受控电路.已知热敏电阻的电流随电压变化的I-U图像如图丙，则此时控制电路中的电流为 _____________ A。
（3）飞机利用测距传感器来判断离地高度。若某测距传感器的阻值R1与离地高度h的关系如图a所示，如图b所示的检测电路，电源电压恒定，要使高度表(实质是电流表或电压表)的示数能随飞行高度的增大而增大，则此高度表应安装在 _________ （选填“1”、“2”或“3”）位置，该高度表示数刻度 ___________ （选填“均匀”或“不均匀”）。
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．B
【详解】
A．开关闭合，磁铁不动，ab水平向左快速移动，导体ab切割磁感线，产生感应电流，指针偏转，故A错误；
B．磁极对调后，开关闭合，水平向右快速运动，导体ab切割磁感线，产生感应电流，指针偏转，故B正确；
C．开关闭合，竖直上下运动，导体ab没有切割磁感线，不会产生感应电流，指针不偏转，故C错误；
D．开关断开，快速运动，电路是断路，不会产生感应电流，指针不会偏转，故D错误。
故选B。
2．A
【详解】
A．欧姆研究并总结出电流跟电压和电阻的关系，得出欧姆定律，故A错误，符合题意；
B．在奥斯特发现电生磁的基础上，法拉第发现了磁生电，即电磁感应现象，故B正确，不符合题意；
C．奥斯特最早发现了电与磁之间的联系，即电流的磁效应，故C正确，不符合题意；
D．焦耳最先精确地确定了电流产生的热量跟电流、电阻和通电时间的关系，得出焦耳定律，故D正确，不符合题意。
故选A。
3．D
【详解】
A．手摇电筒是利用电磁感应现象制成的，磁铁在线圈中来回运动，使线圈切割磁感线，从而产生了感应电流，使小灯泡发光；而奥斯特实验证明通电导体周围存在磁场。与手摇电筒的制成原理无关，故A错误；
B．此图反映了通电线圈在磁场中受到力转动，与手摇电筒的制成原理无关，故B错误；
C．此图反映了电流的磁效应，通电螺线管通电后具有磁性，与手摇电筒的制成原理无关，故C错误；
D．图中导体在磁场中做切割磁感线运动时，电路中产生了感应电流（可以从电流计指针发生偏转来体现），这是电磁感应现象，与手摇电筒的制成原理相符合，故D正确。
故选D。
4．D
【详解】
A．指南针是根据磁场间的相互作用制成的，故A错误；
B．电磁铁是利用电流的磁效应制成的，故B错误；
C．发电机是利用电磁感应原理制成的，故C错误；
D．电动机的工作原理是通电线圈在磁场中受力转动，故D正确。
故选D。
5．B
【详解】
A．推动甲线圈摆动时，甲线圈做切割磁感线的运动，产生感应电流；乙线圈通电，在磁场中受力的作用而运动，所以甲相当于电源，乙相当于用电器，故A错误；
B．推动甲线圈摆动时，甲线圈做切割磁感线的运动，产生感应电流，相当于发电机，机械能转化为电能，故B正确；
C．乙线圈通电，在磁场中受力的作用而运动，相当于电动机的原理，是电能转化为机械能，故C错误；
D．乙线圈通电后摆动是通电导体在磁场中受力的作用，相当于电动机的原理，故D错误。
故选B
6．D
【详解】
由题意知，将身份证靠近检验口，机器感应电路中就会产生电流，即由磁产生电，有感应电流产生，所以其原理为电磁感应现象；
A．由图示可知，该图为奥斯特实验，说明电流的周围存在磁场，故A不符合题意；
B．由图示可知，有电源，通电导体在磁场中，说明通电导体在磁场中受到力的作用，所以图为电动机的工作原理，故B不符合题意；
C．由图示可知，该实验探究的磁极间的相互作用。故C不符合题意；
D．由图示可知，图中没有电源，闭合回路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动，所以是电磁感应现象，故D符合题意。
故选D。
7．D
【详解】
A．跟毛皮摩擦过的橡胶棒带负电，因为在摩擦过程中橡胶棒得到电子而带负电，故A错误；
B．通电导线在磁场中受力与磁场方向和电流方向有关系，当电流方向和磁场方向有一个改变时，通电导线的受力方向将会发生改变，但电流方向和磁场方向同时改变时，通电导线的受力方向将不发生变化，故B错误；
C．只有闭合电路的部分导体切割磁感线时，电路中才会产生感应电流，导体沿磁感线运动时，不会产生感应电流，故C错误；
D．用超导材料绕制成的超导线圈的电阻等于零，强大的电流在线圈里没有损耗，不会产生热，却能产生强大的磁场，能把列车悬浮起来．由于列车与路轨之间脱离接触，不产生摩擦，所以可以高速行驶，故D正确。
故选D。
8．D
【详解】
由题知，电流表的工作原理：通电线圈在磁场中受力而转动，并且电流越大，线圈受到的力越大，其转动的幅度越大。因此可以利用电流表指针的转动幅度来体现电路中电流的大小。
A．该装置是一个电磁铁，其原理是电流的磁效应，与电流表的工作原理无关，故A不符合题意；
B．该图为研究电流磁效应的实验，与电流表的工作原理无关，故B不符合题意；
C．该图为研究电磁感应现象的实验，与电流表的工作原理无关，故C不符合题意；
D．该图为研究通电导体在磁场中受力而运动的实验，是电动机的原理图，与电流表的工作原理相同，故D符合题意。
故选D。
9．B
【详解】
奥斯特发现了电流的磁效应，法拉弟发现了电磁感应现象，焦耳探究的是焦耳定律，安培总结了安培定则，故ACD不符合题意，B符合题意。
故选B。
10．C
【详解】
A．动圈式话筒将声信号转化为电信号，故原理是电磁感应，故A不符合题意；
B．电风扇的主要工作元件是电动机，其原理是通电导线在磁场中受到力的作用，故B不符合题意；
C．电熨斗是利用电流的热效应，将电能转化为内能，故C符合题意；
D．扬声器是将电信号转化为声信号，故是通电导线在磁场中受到力的作用，故D不符合题意。
故选C。
11．乙
【详解】
抽油烟机的核心部件是电动机，抽油烟机工作时消耗电能，产生机械能，是利用通电导体在磁场中受力而转动；图甲中没有电源，是原理是电磁感应现象，图乙有电源，是利用通电导体在磁场中受力而转动，是电动机的原理图，所以与电动机的工作原理相同的是乙图。
12． 电磁感应 机械 电 电源
【详解】
[1][2][3][4]转动魔方时，闭合电路的一部分导体做切割磁感线运动，会产生感应电流，利用的是电磁感应原理；在发电的过程中，通过切割磁感线的运动来产生电能，是将机械能转化为电能；魔方给移动设备充电时，魔方提供电能，相当于电路中的电源。
13． 线圈 磁极
略
14． 1.296×106 热 电磁感应
【详解】
[1]由公式可知
[2]电流通过导体，导体会发热的现象，叫做电流的热效应。
[3]闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中就产生电流。这种由于导体在磁场中运动而产生电流的现象叫做电磁感应。
15． 水平 对调蹄形磁体的N、S极
闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线的运动时，导体中就会产生电流，这种现象叫电磁感应现象；部分导体切割磁感线的运动方向以及磁感线的方向都会影响感应电流的方向。
【详解】
[1]闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线的运动时，导体中就会产生电流，所以图中导体棒水平方向运动才能切割磁感线。
[2]想要让棒内电流方向发生改变，题中保持ab棒切割磁感线的方向不变，那么需要改变磁感线的方向，即把蹄形磁体的N、S极对调(或“改变磁感线方向”)。
16． 能量 机械能 B 32 电磁感应 75% 32 增大R1的阻值 6
【详解】
(1)[1]声音的共振现象说明声音可以传递能量。
[2]采用Qi无线充电时，获得了电能，是将机械能转化为电能。
(2)[3] Qi技术原理是电磁感应现象，故选B。
(3)[4]手机的重力为
手机的质量为
[5]该充电器是利用电磁感应的原理进行工作的。
(4)[6]输出的电能为
传输效率为
[7]输出电能
电能表的闪烁次数为
(5)①[8]若要适当调高保护电路工作的临界温度，就要减小电路中的电流，所以可以增大R1的阻值或者减小电源电压。
②[9]因为闭合开关S、断开S1时，R2的功率为0.072W，由图可知此时电路中的电流是20mA，R2的电源是3.6V，设电源电压为U此时
当闭合开关S、S1时，电源电压为
综上可解得电源电压为6V。
17． 电磁感应 339瓦 6.25小时 396牛
【详解】
（1）[1]将租车卡靠近电动汽车上的感应器，检测头的线圈中就会产生变化的电流，所以感应器读出信息的原理是电磁感应现象。
（2）[2]电动汽车的输出功率为
（3）[3][4]充电时的电功率
充满电需要的时间
电能转化为的机械能为
则该起床受到的阻力
18． C D 8.5×103～8.7×103 1.5×103～1.3×103 1×105
（1）发电机工作时机械能转化为电能；
（2）①依次分析表格中所记录的9组数据，可得出变化的规律；
②对照表格数据，先画点，再描线；
③t=0.5s时再生制动器产生的刹车阻力要通过图象进行估测，得出有效的范围，再根据汽车制动时需要产生恒定的刹车阻力为1×104N来计算出此时油压制动器还要产生的刹车阻力；
④要解决此题，需要掌握功的计算公式：W=Fs，知道刹车阻力，同时从乙图中确定0.5s内移动的距离．
【详解】
（1）根据题意：汽车再生制动器，能把汽车刹车制动时消耗的机械能转化为电能而储存起来，是发电机的工作过程，所以再生制动器相当于发电机；
（2）①分析表中的数据可知，再生制动器的刹车阻力从8000N到10000N逐渐增大，又保持10000N不变，最后又减小，所以选项D符合题意；
②先画点，再描线，如图所示；
③结合表格中第0.4s和0.6s的数据，并对照图象，可以看出，t=0.5s时再生制动器产生的刹车阻力约为8.5×103～8.7×103N以内；
因为汽车制动时需要产生恒定的刹车阻力为1×104N，因此，用这一恒力减去8.5×103～8.7×103N得，此时油压制动器还要产生的刹车阻力为1.5×103～1.3×103N．
④刹车阻力的大小f=1×104N，由图乙知，0.5s内通过的路程为10m．
所以克服刹车阻力做的功为：W=fs=1×104N×10m=1×105J．
19． A 低 0.002 3 不均匀
【详解】
(1)[1]A．图中有电源，闭合开关后，导线会运动起来，能反映电动机工作原理，选项A符合题意；
B．图中当导线切割磁感线运动时，灵敏电流计中会有电流流过，这是反映发电机的工作原理，B项不合题意；
C．图中是电磁继电器的工作原理，不是电动机，C项不合题意；
D．图中转动风扇叶，小灯泡发光，这是发电现象，反映发电机的工作原理，不是电动机工作原理，D项不合题意。
(2)[2]若将R1的阻值适当减小，这时R2的大小不变，根据可知，电路中的电流变大，当控制电路中的电流大于等于某一值时，接通受控电路使空调工作，这时R2对应的温度较低，即受控电路将在比设定温度低的温度下被接通；
[3]从图丙可以看到，热敏电阻的电压是4V时，此时电路中电流是2mA，电阻R1阻值是1kΩ，那么电阻R1的电压是
两电阻的电压之和等于电源电压，符合题意，所以此时控制电路中的电流为0.002A；
(3)[4]由题意可知，高度表的示数能随飞行高度的增大而增大，当飞行高度增大时，电阻R1的大小也在变大，从图b可以看到，不可能是安装在2位置，因为这是放电流表的，电流在变小，也不是在1位置，因为流过R0的电流在变小，R0的电压也在变小，应该是3位置，电阻R1的电压在变大；
[5]从图a可以看到，设，R1的电压是，电源电压是，由欧姆定律可得到
这是R1的电压与飞机飞行高度的函数关系式，可知该高度表示数刻度是不均匀的。
答案第1页，共2页
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