人教版九年级全一册20.4电动机 同步练习（含解析）

人教版九年级全一册 20.4 电动机
一、单选题
1．2020年10月14日，《自然》杂志报道了一种可以在15℃下实现超导的新材料，人类向创造出具有最优效率电力系统的目标又迈近了一步。超导材料可以应用在（　　）
A．电饭锅 B．电动机
C．电热水壶 D．电烤箱
2．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
3．关于做功或能量转化的过程，下列说法正确的是（　　）
A．汽油机在压缩冲程中，将内能转化为机械能
B．拉弯的弓将箭射出，其内能主要转化为动能
C．电动机工作过程中，将机械能转化为电能
D．植物的光合作用，将光能转化为化学能
4．如图所示，扬声器是把电信号转化为声信号的装置，工作时线圈中通入携带声音信息、时刻变化的电流。下列说法中正确的是（ ）
A．扬声器工作过程利用的是电磁感应原理
B．扬声器是利用磁场对通电导体有力的作用原理
C．扬声器工作时将机械能转化为内能
D．改变线圈中电流的方向，线圈运动方向不变
5．物理学原理在生产、生活中有着广泛的应用，很多机器、设备都是根据物理学原理制成的。利用右图所示实验的原理可以制成（ ）
A．发电机 B．电动机
C．内燃机 D．电磁铁
6．如图所示，将矩形铜线框ACDF上的B、E两点接入电路并放入磁场中，AB、BC、ED和FE段都受到磁场的作用力，下列哪两段线框在磁场中受力的方向相同（　　）
A．AB段与BC段 B．AB段与ED段 C．BC段与ED段 D．ED段与FE段
7．对于下列四个实验现象或操作描述完全正确的有（　　）
①甲图实验现象说明了气体流速越大压强越小
②用天平称量物体质量，称量过程中可以移动平衡螺母
③丙图摩擦后的气球吸引细水流，说明带电体可吸引轻小物体
④丁图中开关闭合导体ab向左运动，若同时改变电流方向和磁场方向，导体ab运动方向不改变
A．①③④ B．①②③ C．①② D．②③④
8．黄岛地铁一号线已全线开通，青岛市地铁网络正逐步完善，我们的交通出行也将更加便捷，下列说法正确的是（　　）
A．地铁通过电动机驱动，将机械能转化为电能
B．地铁站内照明灯可以同时打开或关闭，所以他们是串联的
C．地铁站内扶梯上的扶手是橡胶制品，属于绝缘体
D．地铁站内通过刷卡过闸进站，是利用了电流的热效应
9．利用图实验所揭示的原理可制成（　　）
A．电动机 B．电磁铁
C．通电螺线管 D．电磁继电器
10．下列有关物理知识解释正确的是（　　）
A．“未见其人，先闻其声”说明声速传播比光速快
B．用测电笔区别火线和零线时，人体一定要接触笔尾金属体
C．跳远运动员助跑时跑得越快，跳得越远，是因为速度越大，惯性越大
D．电动机的工作原理是电磁感应
11．关于磁现象，下列说法中正确的是（　　）
A．磁感线是由磁场中的铁屑被磁化后形成的
B．在同一磁场中，磁感线的疏密程度反映了磁场的强弱
C．磁场中某点的磁场方向是由放在该点的小磁针决定的
D．放在磁场中的导体一定受到磁场力的作用
12．我国未来的航母将采用自行研制的电磁弹射器，电磁弹射器的弹射装置与飞机前轮连接，并处于强磁场中，当弹射装置内的导体通以强电流时，即可受到强大的推力。下列实验中，与电磁弹射器工作原理一致的是（　　）
A． B．
C． D．
二、填空题
13．如图所示，放在磁铁中的线圈A和B，用导线串联。当用力使线圈A向右运动时，发现悬挂着的线圈B也随着摆动，则线圈A与磁铁组合相当于______（发电机电动机），线圈B与磁铁组合相当于______ （发电机电动机）。
14．电动汽车具有低噪音、环保、节能等优点，现如今正逐步取代传统燃油汽车，结合我们所学的物理知识，请回答下列问题：
（1）燃油汽车内燃机的___________冲程为汽车提供动力；
（2）电动机的原理是___________；
（3）汽车行驶过程中，电动机将___________能转化为___________能。
15．如图是一款可充电的电动橡皮擦。充电时，指示灯亮，橡皮擦的电池相当于______（填“电源”或“用电器”）；工作时，指示灯不亮，电动机带动橡皮振动，擦除纸上字迹，这说明指示灯与电动机是______联的；电动机的工作原理是______。
16．平衡车运动被医学界称为“益智运动”，该运动使人的身体处于活跃轻松的状态，促使小脑的发育从而促进大脑发达，提高智力。平衡车运动融惊、险、奇、巧、美于一体，丰富了人们的生活。如图所示，长发飘飘的女孩骑平衡车匀速直线运动时，以平衡车为参照物，路边的树木是 ___________的（选填“运动”或“静止”）；春夏季节在街头骑行时，她能闻到阵阵花香是因为 ___________运动；平衡车行驶时的能量转化是 ___________。
三、综合题
17．如图所示为无人机航拍的月牙岛美景，无人机航拍具有小型轻便、高效机动、影像清晰、智能控制的突出特点。结合我们所学的物理知识，请回答下列问题：
（1）制造无人机的材料密度应该有什么特点？
（2）无人机上的电动机原理是什么
（3）为了拍摄更大范围的月牙岛，无人机应飞的高一些还是低一些
18．阅读短文，回答问题。
磁吸式手机充电线
市场上有一种磁吸式手机充电线，能通过磁铁公母对吸方式达到接通充电效果的充电线。在它的一端固定有磁铁，另一端固定有易磁化的物质，只要将两端靠近，就可以达到对吸充电。手机充电时，电池相当于用电器，拨打电话时，电能转化为光、声等其他形式的能量，接听电话时可按免提键将听筒发声转为扬声器发声。该磁吸式手机充电线主要应用于能穿戴类，如儿童智能手表、智能手环、智能书包、智能手套、智能鞋、蓝牙耳机等；虚拟现实设备（VR）、无人机设备、智能机器人设备等。
(1)在磁吸式手机充电线的另一端固定的物质可能是_____（选填“铜”“铁镍合金”或“铝”），判断的依据是_____；
(2)手机充电时，将电能转化为_____能；手机背面扬声器的工作原理与_____（选填“发电机”或“电动机”）相同，都是将电能转化为机械能；
(3)某款手机的充电器上标有“5V2.1A”字眼，电池充满电所储存的电能是113400J。若充电时以最大输出电流充电，要将空电池充满电需要_____h。
19．电动自行车调速系统
常用电动自行车调速系统主要由磁铁、霍尔传感器、控制器和开关K四部分组成．
霍尔传感器是将磁信号转变成电信号的装置，它产生的电压U0随磁场增强而增大．在转动电动自行车手柄旋转套时，旋转套中磁铁与固定在手柄中的霍尔传感器的距离发生改变，使U0发生变化．
控制器的作用是将自身产生的电压U1与霍尔传感器的电压U0比较后，输出控制电压UK，控制开关K的通断，当U1小于U0时，UK＝1V，图甲中开关K闭合；U1大于U0时，UK＝0，K断开．
正常行驶时，电动自行车U1的大小随时间周期性变化，如图乙，控制器输出的UK使开关交替通断，每分钟约一万次．
（1）电动自行车在行驶过程中主要的能量转化与_____相同．
A．发电机 B．扬声器 C．话筒 D．电热水壶
（2）当控制电压UK＝0时，电动机中_____（选填“有”或“无”）电流通过．
（3）已知每次开关K闭合与断开时间的比值增大，电动机的转速也随之增大．请结合图乙判断当U0增大时，电动机转速_____（选填“增大”或“减小”）．
（4）如图丙，将霍尔传感器从条形磁铁的S极附近水平移动到N极附近．在此过程中，霍尔传感器产生电压的变化情况是_____．
（5）图丁中折线A和直线B分别是U1和U0随时间变化的关系图线，则图中的四个时刻中_____时刻电动车获得动力．
（6）U1的变化周期T约为_____．
A．6×10﹣6s B．6×10﹣3s C．6×10﹣2s D．6×10﹣1s
（7）当电动车在行驶过程中，转动手柄旋转套后，车速增大，与转动前相比较，下列判断正确的是：_____．
A．电动车蓄电池输出功率变小
B．霍尔传感器产生的电压U0变小
C．磁铁与霍尔传感器距离变小
D．每次开关K闭合与断开时间的比值变小
20．小丽同学在学习了磁知识后，对磁现象很感兴趣.一天晚上，她在台灯下研究磁铁，偶然发现当磁铁靠近发光的台灯时，灯泡内的钨丝晃动了，于是她认为磁铁也能够吸引金属钨，要求只利用现有的装置，在不考虑温度对钨丝影响的情况下，请你通过实验证明小丽的观点是错误的.
（1）请你写出主要实验步骤和相应的实验现象；
（2）请你解释一下，当磁铁靠近发光的台灯时，灯泡内的钨丝晃动的原因.
21．扬声器
电视机、音响、耳机中都有扬声器，每天我们都能听到扬声器发出的悠扬声音。扬声器俗称喇叭，是把电信号转换成声信号的一种装置。因采用不同的材质、技术和工作原理，扬声器可分为许多种类，常见的有动圈式扬声器、静电式扬声器、压电式扬声器等。那么，扬声器是怎样发出声音的呢？
图是动圈式扬声器的构造示意图，它主要由固定的永久磁体、线圈和锥形纸盆构成。当线圈中通过电流时，线圈受到磁铁的作用而运动，由于通过线圈的电流是交变电流，它的大小和方向不断变化，线圈就不断地来回振动，带动纸盆也来回振动，于是扬声器就发出了声音。
武侠小说中有一种神功，叫“传音入密”，就是说话人可以将声音直接送到受话人的耳中，而在场的其他人无法听到。现在，具有这一神功的装置叫“超声波定向扬声器”。首先，把声音信号调制到超声波上，再通过超声波定向扬声器发出调制后的超声波。由于超声波在传播中，具有很强的方向性，它能使声音局限于某个区域，而其他地方则无法接收。载有声音信号的超声波到达人耳处，通过解调，使受话人听到声音。在博物馆，我们可以把超声波定向扬声器安装在展品上方，只向感兴趣的参观者介绍相关信息，同时保持空间的整体安静，使其他参观者不受干扰。
纵观扬声器近150年的发展史，形态种类可谓百花齐放，成为音响世界里最灿烂的一片天地。
请根据上述材料，回答下面的问题：
(1)由图中的“某一瞬间电流方向”可知，此时线圈的右端为 _____ （选填“N”或“S”）极；
(2)下列实例中，其工作原理与动圈式扬声器工作原理相同的是 _____ （选填字母）；
A．电磁铁 B．电动机 C．发电机
(3)超声波在传播中，具有很强的 ____________ ，因此可以实现声音的定向传递。
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．B
【详解】
ACD．超导体电阻为零，电流流过超导体时，不会发热，电饭锅、电热水壶和电烤箱都是利用的电流的热效应工作的，故ACD不符合题意；
B．电动机在通电过程中，可以用超导体制作电动机的线圈，电能没有损失，故B符合题意。
故选B。
2．D
【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。
3．D
【详解】
A．在汽油机的压缩冲程中，活塞压缩燃料混合物使它的温度升高、内能增大，此过程中机械能转化为内能，故A错误；
B．当运动员将弓拉开时，弓发生了弹性形变，具有较大的弹性势能，当人松手后，弦对箭做功消耗了弹性势能，箭的速度增大，动能增大，所以弹性势能主要转化为动能，故B错误；
C．电动机工作过程中，消耗了电能，电能主要转化为机械能，故C错误；
D．植物的光合作用，消耗光能，将光能转化为化学能，故D正确。
故选D。
4．B
【详解】
AB．扬声器的线圈中有随声音变化的电流，因为通电线圈在磁场中受到力的作用，使得线圈就不断地来回振动，纸盆也就振动动起来，便发出了声音，是利用通电导体在磁场中受到力的作用原理工作的，故A错误，故B正确；
C．扬声器工作时消耗电能，将电能转化为机械能，故C错误；
D．改变线圈中电流的方向，线圈受力方向改变，线圈运动方向改变，故D错误。
故选B。
5．B
【详解】
该实验装置是研究通电导体在磁场中受力而运动，利用此原理制造了电动机，故B符合题意，ACD不符合题意。
故选B。
6．B
【详解】
导体在磁场中受力的方向与磁场方向、电流方向有关，由图可知，各段导线所处磁场方向相同，AB段与BC段电流方向相反，AB段与ED段电流方向相同，BC段与ED段电流方向相反，ED段与FE段电流方向相反，所以AB段与ED段受力方向相同，故B符合题意，ACD不符合题意。
故选B。
7．A
【详解】
①甲图中，向两张纸中间吹气时，两张纸中间的空气流速快，压强小，两张纸外侧的空气流速小，压强大，在压强差的作用下使得两张纸向中间靠拢，说明了气体流速越大压强越小，故①正确；
②用天平称量物体质量时，为了保证测量结果准确，在称量过程中不可以移动平衡螺母，故②错误；
③气球摩擦后由于电荷转移而带电，因带电体具有吸引轻小物体的性质，故可以吸引细水流，故③正确；
④丁图中，由安培定则可知，开关闭合后，导体ab向左运动，通电导体在磁场中受到的力的作用与磁场和电流的方向均有关，若同时改变电流方向和磁场方向，由安培定则可知，导体ab运动方向不变，故④正确。
由题意可知，A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。
8．C
【详解】
A．地铁通过电动机驱动，将电能转化为机械能，故A错误；
B．地铁站内照明灯一个坏了，不影响其他的灯的使用，故是并联，故B错误；
C．橡胶制品不导电，属于绝缘体，故C正确；
D．地铁站内通过刷卡过闸进站，是利用了电流的磁效应，故D错误。
故选C。
9．A
【详解】
图中装置中有电源，并且把通电导体放入了磁场中，通电导体会受力而运动，因此由图中原理可制成电动机，故A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。
10．B
【详解】
A．光速传播比声速快，故A错误；
B．用测电笔区别火线和零线时，人体一定要接触笔尾金属体，不能接触笔尖金属体，故B正确；
C．惯性是物体的属性，与速度大小无关，故C错误；
D．电动机的工作原理是通电导线在磁场中受到了力的作用，故D错误。
故选B。
11．B
【详解】
A．磁感线是为了描述磁场引入的理想化的物理模型，不是真实存在的，故A错误；
B．磁感线可以描述磁场的强弱和方向，磁感线的密集程度代表了磁场的强弱，故B正确；
C．磁场中某点的磁场方向和放在该点的小磁针静止时N极所指的方向一致，但小磁针不能决定磁场的方向，故C错误；
D．通电导线在磁场中受磁力的作用，若非磁性材料制成的导线不通电时不受磁场力，故D错误。
故选B。
12．B
【详解】
电磁弹射器的工作原理是通电导体在磁场中受到力的作用
A．图中是奥斯特电流磁效应，故A不符合题意；
B．图中通电导体在磁场中会受到力的作用，故B符合题意；
C．图中无电源，是电磁感应现象，故C不符合题意；
D．图中是直流发电机的工作原理，基本原理是电磁感应现象，故D不符合题意。
故选B。
13． 发电机 电动机
（1）闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，电路中就会产生感应电流，该现象就叫做电磁感应现象；发电机就是利用该原理制成的；
（2）实验表明通电导线在磁场中受力的作用，电动机就是利用该原理制成的。
【详解】
[1]如图所示，就在磁铁中的线圈A和B，用导线串联，当用力使线圈A向右运动时，即其恰好做切割磁感线运动，由于电路是闭合的，故此时电路中就会产生感应电流，发电机就是利用该原理制成的。由于此时产生了感应电流，所以线圈B中也有电流通过，据通电导线在磁场中受力的作用的特点可知，线圈B将会受到磁场力而运动，故电动机就是利用该原理制成的。
【点睛】
知道电动机和发电机的原理，并能结合上述实验情景进行分析是解决该题的关键。
14． 做功 通电导体在磁场中受力的作用 电 机械
【详解】
（1）[1]内燃机有四个冲程，其中的做功冲程，把内能转化为机械能，所以为汽车提供动力，使汽车具有机械能的是做功冲程。
（2）[2]电动机的原理是通电线圈在磁场中受力而转动。
（3）[3][4]电动机是把电能转化为机械能，所以汽车行驶过程中，电动机将电能转化为机械能。
15． 用电器 并 通电导体在磁场中受到力的作用
【详解】
[1]给电动橡皮擦的电池充电时，是将电能转化为化学能，此时电动橡皮擦的电池相当于用电器。
[2]电动橡皮擦的指示灯和电动机可以单独工作，说明指示灯与电动机是并联的。
[3]电动机的工作原理是通电导体在磁场中受到力的作用。
16． 运动 分子在永不停息地做无规则 电能转化为机械能
【详解】
[1]平衡车匀速直线运动时，路边的树木与平衡车之间的位置不断发生变化，即以平衡车为参照物，路边的树木是运动的。
[2]春夏季节在街头骑行时，能闻到阵阵花香，是花的芳香分子扩散到空气中，是扩散现象，表明分子在永不停息地做无规则。
[3]平衡车行驶时，平衡车的电动机主要将电能转化为机械能。
17．（1）密度较小（2）通电导体在磁场中受力运动（通电线圈在磁场中受力转动）（3）高一些
【详解】
(1)因为无人机航拍具有小型轻便的特点，说明制造无人机的材料密度小，根据公式在体积一定时质量小。
(2)电动机的原理是通电导线在磁场中受力运动或通电线圈在磁场中受力转动。
(3)无人机镜头所成的像是实像，根据凸透镜成像的特点，要想扩大拍摄范围，即让实像变小，应该让物距变大，即无人机应该飞的高一点。
18． 铁镍合金 铁镍合金是磁性材料，能被磁铁吸引，铝和铜不能被磁铁吸引 化学 电动机 3
【详解】
(1)[1][2]磁吸式手机充电线的一端固定有磁铁，另一端固定有易磁化的物质，铁镍合金是磁性材料，铁镍合金能被磁铁吸引，铝和铜不能被磁铁吸引。
(2)[3]给手机充电时，消耗电能，将电能转化为化学能储存起来，将电能转化为化学能。
[4]手机中的扬声器的原理与电动机的原理相同，在工作时利用磁场对电流的作用，将电能转化为机械能
(3)[5]要将空电池充满电需要的时间
t===10800s=3h
19． B 无 增大 先变小后变大 t4 B C
【详解】
（1）电动机是利用通电线圈在磁场里受力运动的原理制成的．
A、发电机是利用电磁感应现象来工作的；
B、扬声器运用了通电线圈在磁场里受力运动的原理制成的；
C、话筒是利用电磁感应的原理，将声信号转化成电信号的；
D、电热水壶是利用电流的热效应原理制成的；
故选B；
（2）由材料可知UK＝0，K断开，电路中无电流通过；
（3）U0变大时，U1小于U0的时间段变长，UK＝1V的时间变长，即K闭合时间变长，K闭合时间比断开时间长，开关K闭合与断开时间的比值增大，根据“每次开关K闭合与断开时间的比值增大，电动机的转速也随之增大”知，电动机的转速增大；
（4）已知条形磁铁的磁性是两端最强，中间弱；则霍尔传感器从条形磁铁的S极附近水平移动到N极附近过程中，根据磁场的磁性是由强变弱，然后由弱变强，所以根据U0随磁场增强而增大的特点可知霍尔传感器产生电压U0变化是先变小后变大；
（5）当U1小于U0时，UK＝1V，图甲中开关K闭合，电动车获得动力，图象中的t4时刻U1小于U0，电动车获得动力；
（6）已知控制器输出的UK使开关交替通断，每分钟约一万次，则变化周期T＝=＝6×10﹣3s，故选B；
（7）电动车蓄电池的输出功率是不变的，故A错误；
正常行驶时，电动自行车U1的大小随时间周期性变化示意是一定的，则K闭合时间变长，即U1小于U0的时间段变长，UK＝1V的时间变长，U0变大，故B错误；
U0随磁场增强而增大，所以霍尔传感器周围的磁性变强，即与磁铁的距离减小，故C正确；
电动机的转速与每次K闭合与断开时间的比值相对应，电动机的转速增大时，K闭合时间比断开时间长，则K闭合与断开时间的比值变大；故D错误．
20．（1）见解析；（2）磁场对电流（通电 导体）有力的作用
【详解】
试题分析：（1）根据题目要求只利用现有的装置，在不考虑温度对钨丝影响的情况下，可以进行试验：打开台灯，让磁铁靠近发光的台灯，灯泡内的钨丝晃动了，移开磁铁；断开台灯，让磁铁靠近不发光的台灯，灯泡内的钨丝不动；所以小丽的观点是错误的．（2）因为钨丝通电后属于通电导体，据通电导线在磁场中受力的作用可知，若将磁铁靠近发光的台灯时，通电的钨丝由于受到力的作用而晃动．
考点：磁场对通电导线的作用
21． S B 方向性
【详解】
(1)[1]由图可以看出，螺线管中的电流方向是向上的，故由右手定则可知，线圈的右端为S极。
(2)[2]动圈式扬声器工作原理是磁场对通电导体有力的作用，电能转化成为机械能。
A．电磁铁工作原理是通电导线周围存在磁场，故A选项不符合题意。
B．电动机工作原理是磁场对通电导体有力的作用，故B选项符合题意。
C．发电机工作原理是电磁感应现象，故C选项不符合题意。
故选B。
(3)[3]由第三自然段内容可知，超声波在传播中，具有很强的方向性。
答案第1页，共2页
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