苏教版物理九年级下册第十六章 电磁转换章节测试试卷（含解析）

苏教版物理九年级下册第十六章 电磁转换章节测试
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Ⅱ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、如图是我国早期的指南针——司南，它是把天然磁石磨成勺子的形状，放在水平光滑的“地盘”上制成的。东汉学者王充在《论衡》中记载：“司南之杓，投之于地，其柢指南”。“柢”指的是司南长柄，下列说法中正确的是（　　）
A．司南的长柄是磁北极
B．司南长柄指的是地磁南极
C．地磁场的南极在地球地理的南极附近
D．司南指南北是受到地磁场的作用
2、下列说法中正确的是（　　）
A．金属导体中的负电荷在做定向移动时一定产生磁场
B．条形磁体周围的磁场是由磁感线组成的
C．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．利用撒在磁体周围的铁屑可以判断该磁体周围各点的磁场方向
3、如图所示，在电磁铁正上方用弹簧挂着一条形磁铁，开关闭合后，当滑片P从a端向b端滑动过程中，会出现的现象是（　　）
A．电流表示数变小，弹簧长度变短，小灯泡亮度增强
B．电流表示数变小，弹簧长度变长，小灯泡亮度减弱
C．电流表示数变大，弹簧长度变长，小灯泡亮度减弱
D．电流表示数变大，弹簧长度变短，小灯泡亮度增强
4、某同学按照图甲所示连接好电路。闭合开关前，小磁针的指向如图甲所示；闭合开关，小磁针的偏转情况如图乙中箭头所示；只改变电源的正负极，再次进行实验，小磁针的偏转情况如图丙中箭头所示。下列结论中合理的是（　　）
A．由甲、乙两图可得导体的周围一定存在着磁场
B．由甲、乙两图可得电流的磁场方向与电流方向有关
C．由乙、丙两图可得电流的磁场强弱与电流大小有关
D．由乙、丙两图可得电流的磁场方向与电流方向有关
5、下列关于电磁信息的说法中，正确的是（　　）
A．通电导体在磁场中的受力方向只与电流的方向有关
B．发电机工作时，将机械能转化为电能
C．闭合电路的部分导体在磁场中运动时，一定能产生感应电流
D．玩具电动车的电动机是利用电磁感应原理工作的
6、我国是世界上最早使用指南针的国家，东汉学者王充在《论衡》中记载到：“司南之杓，投之于地，其柢指南”。如图所示的司南放在水平光滑的“地盘”上，静止时它的长柄指向南方。关于指南针（司南），下列说法中正确的是（　　）
A．指南针只有一个磁极
B．指南针的指向不会受到附近磁铁的干扰
C．可自由转动的指南针，静止时指南北是由于地磁场的作用
D．指南针周围不存在磁场
7、如图所示，学校的饭卡的内部其实是一组线圈与一个信息芯片相连，卡中没有电池。当饭卡接触感应器时，线圈给芯片供电使芯片工作，下列说法正确的是（　　）
A．线圈就是一个电磁铁
B．线圈相当于用电器
C．线圈工作原理与电动机原理类似
D．线圈工作原理属于电磁感应
8、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
9、如图所示，电源两端电压不变，当开关S闭合时，电磁铁能吸起许多大头针。下列关于电磁铁的说法中正确的是 （　　）
A．电磁铁的上端是N极
B．电磁铁磁性的强弱可以通过吸起大头针的数目来判断
C．若滑片P向左移动，电磁铁吸起的大头针数量会减少
D．若仅将电路中的电源正负极对调，电磁铁会吸起更多的大头针
10、电吉他中电拾音器的基本结构如图所示，磁体附近的金属弦被磁化，因此弦振动时，在线圈中产生感应电流，电流经电路放大后传送到音箱发出声音，下列说法不正确的是（　　）
A．选用铜质弦，电吉他仍能正常工作
B．取走磁体，电吉他将不能正常工作
C．增加线圈数可以增大线圈中的感应电流
D．弦振动过程中，线圈中的电流方向不断变化
第Ⅱ卷（非选择题 70分）
二、填空题（6小题，每小题5分，共计30分）
1、小萱在超市看到：电梯上有人时运动得快，没人时运动得慢。如图甲是小鑫上网搜索到的这种电梯的部分控制电路，R是一个压敏电阻，阻值随压力变化如图乙所示并进行了如下分析：通电后电磁铁的下端是______极，当有人走上电梯后，压敏电阻的阻值______（选填“变大”或“变小”），电磁铁的磁性变______（选填“强”或“弱”），使衔铁与______触点接触，电动机转速变快，使电梯运动变快。
2、如图所示，闭合开关S，小磁针静止时N极指向左，则电源的左端为________极。若滑动变阻器的滑片P向左端移动，通电螺线管的磁性________。
3、（1）标有“220V 100W”的白炽灯正常发光时的电阻是______Ω，正常工作1h消耗的电能是________kW·h；
（2）如图，多次实验发现，把磁铁靠近正发光的白炽灯时，灯丝会发生抖动，这是因为通电导体在磁场中会受到________的作用，________（选填“电动机”或“发电机”）是利用这个原理制成的。
4、英国物理学家______发现了电磁感应现象，验电器的原理是________。放在水平桌面上能水平自由转动的小磁针静止时，磁针的S极总是指向南方，是因为地球周围存在________，根据这个原理我国最早发明了__________。
5、将两块磁铁分别吸在干电池的正负极上，使两个磁铁的N极都向外，构成了一个可以在平面上滚动的滚轮。如图所示，将锡箔纸平铺在水平桌面上，再将滚轮轻轻放在锡箔纸上，由于锡箔纸具有________性，滚轮立刻开始向前滚动。滚轮能够滚动的原理是_________。若让滚轮向相反的方向滚动，下列操作可行的是________。（可多选①仅将滚轮左右换个方向；②仅将电池正负极对调一下；③将两端磁铁的N、S极和电池的正负极均对调）
6、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（4小题，每小题10分，共计40分）
1、小明在研究性学习活动中，查阅到一种热敏电阻的阻值随温度变化的规律如 下表，并将该型号的热敏电阻应用于如图所示由“控制电路”和“工作电路”组 成的恒温箱电路中。
温度/°C … 30 40 50 60 70 …
热敏电阻阻值 R1/Ω … 350 300 250 210 175 …
“控制电路”由热敏电阻R1、电磁铁（线圈阻值R0=50Ω）、电源 U1、开关等组成，当线圈中电流大于或等于20mA 时，继电器的衔铁被吸合，右边工作电路则断开；“工作电路”由工作电源U2（U2=10V）、发热电阻R2（R2=5Ω）、导线等组成。问：
(1)工作电路工作时的电流为多大？
(2)电阻R2的发热功率为多大？
(3)若恒温箱的温度最高不得超过50°C，则控制电路的电源电压U1最小值为多大？
2、如图甲是某小区高层住宅电梯结构的示意图，它主要是由轿厢、滑轮、配重、缆绳及电动机等部件组成，小明家住该小区某栋楼的21楼，他乘电梯从1楼匀速升到21楼用时60s，已知每层楼的高度为3m．小明重500N，轿厢重4500N，动滑轮和细绳的重力以及摩擦力均忽略不计，针对此过程，解答下列问题．
（1）拉力F的功率为多大______？
（2）动滑轮A提升小明的机械效率为多少_______？
（3）图乙是该电梯超载自动报警系统工作原理的示意图，在工作电路中，当电梯没有超载时，触点K与触点A接触，闭合开关S，电动机正常工作，当电梯超载时，触点K与触点B接触，电铃发出报警铃声，即使闭合开关S，电动机也不工作，在控制电路中，已知电源电压为8V，保护电阻R2=100Ω，电阻式压力传感器R1的阻值随乘客压力（F压）大小变化如图丙所示，电磁铁线圈的阻值忽略不计，当电磁铁线圈电流超过0.02A时，电铃就会发出警报声．
①由丙图可知，电梯承载的人越多，电阻式压力传感器R1受到的压力越大，电阻_____，电路中电流_____，当电流达到0.02A时，衔铁被吸下，电铃发出警报声．
②若乘客人均重为600N，该电梯最多可以承载多少人_______？
3、育华的学子都充满了创造力，初三五班的谢玉同学设计如图1所示的道路限载报警器。是压敏电阻，其电阻大小随压力大小变化的关系如图2所示，当超载车辆通过压敏电阻时，报警器受到压力过大，电铃就会响，发出警报。通过用电压表（量程）改装的车重显示表，还能显示出通过车辆的重力。调节的大小，可以实现限载重力的调节。为，电磁铁线圈电阻不计，请完成下列问题：
（1）请根据题意将图1的电路补充完整；
（2）在某次测试中，当，电压表示数为时，恰好报警。此时报警器受到的压力是多少？
（3）在确保电路安全的前提下，这个报警器能够承受的最大压力是多少？（提示：电磁铁的启动电流是保持不变的）
4、小明设计的一个温控电加热装置，原理如图所示，电压U1=6V，Rt为热敏电阻其阻值随加热环境温度的升高而增大．电磁铁线圈电阻不计，当导线中的电流大于或等于10mA时，衔铁吸下与下触点A接触；当电流小于10mA时，衔铁松开与B触点接触，U2=220V，R1=48.4Ω．
（1）衔铁刚被吸下时，求Rt的阻值．
（2）求该电加热器处于加热挡时的电功率．
（3）若该电加热器的保温时功率是加热时功率的10%，求R2的阻值．
-参考答案-
一、单选题
1、D
【解析】
【详解】
A．由题意知，其柢指南，即司南的长柄是磁体的南极，故A错误；
B．司南长柄指的是地理南极，即地磁北极，故B错误；
C．地磁场的南极在地球地理的北极附近，故C错误；
D．司南实际上是一个磁铁，它指南北是受到地磁场的作用，故D正确。
故选D。
2、A
【解析】
【详解】
A．负电荷定向移动时会形成电流，因电流周围存在磁场，所以导体中的负电荷在做定向移动时一定产生磁场，故A正确；
B．磁感线是描述磁场的方法，是建立理想模型法，条形磁体的磁场不是由磁感线组成的，故B错误；
C．导体中产生感应电流的条件是:闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动；导体在磁场中做切割磁感线运动，不一定会产生感应电流，故C错误；
D．利用撒在磁体周围的铁屑只能判断该磁体周围的磁场强弱分布，不能判断磁场方向，故D错误。
故选A。
3、D
【解析】
【详解】
电流由下方流入，则由安培定则可知，螺线管上端为N极；因同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，所以，两磁铁同名相对，相互排斥；当滑片P从a端向b端滑动过程中，滑动变阻器接入电阻减小，电路中的总电阻减小，由可知，电路中电流变大，即电流表的示数变大，小灯泡亮度增强；此时条形磁铁受向上的力增强，弹簧长度变短，故ABC不符合题意，D符合题意。
故选D。
4、D
【解析】
【详解】
AB．当小磁针受到地磁场的作用时，一端指南一端指北如图甲，当导线中电流向左时，小磁针的N极向纸外偏转如图乙，所以，甲、乙两图可说明通电导体周围存在磁场，故AB不符合题意；
CD．乙丙只是改变了电流方向，没有改变电流大小，小磁针的偏转方向也会发生改变，即磁场方向发生了变化，所以结论为：电流产生的磁场方向跟电流方向有关，故D符合题意，C不符合题意。
故选D。
5、B
【解析】
【详解】
A．通电导体在磁场中的受力方向与导体中的电流方向和磁场方向有关，故A错误；
B．发电机工作时，消耗机械能，得到电能，是将机械能转化为电能，故B正确；
C．闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，就会产生感应电流，故C错误；
D．玩具电动车的电动机是利用通电导线在磁场中受力的作用的原理制成的，故D错误。
故选B。
6、C
【解析】
【详解】
A．任何磁体都有两个磁极，指南针是磁体，所以有2个磁极，故A错误；
B．指南针的磁极有磁性，指向会受到附近磁铁的干扰，故B错误；
CD．地球是一个大磁体，地球周围存在的磁场叫地磁场，自由转动的指南针，其静止时指南北是由于地磁场的作用，故C正确，D错误。
故选C。
7、D
【解析】
【分析】
【详解】
当饭卡接触感应器时，线圈在磁场中做切割磁感线运动，线圈中有感应电流产生，线圈给芯片供电使芯片工作，这是电磁感应现象，线圈相当于电源，故D正确，ABC错误。
故选D。
8、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。
9、B
【解析】
【详解】
A．由图中可知，当开关S闭合后，由安培定则可知，电磁铁的下端是N极，故A错误；
B．电磁铁的磁性越强，吸起的大头针的数目越多，所以电磁铁的磁性强弱可以通过吸起大头针的数目来判断，故B正确；
C．由图中可知，若滑片P向左移动，则滑动变阻器接入电路中的阻值变小，故由欧姆定律可知，电路中的电流变大，即电磁铁的磁性变强，故电磁铁吸起的大头针数量会增加，故C错误；
D．若仅将电路中的电源正负极对调，则电磁铁的正负极对调而磁性强弱不变，故电磁铁吸引的大头针的数量不变，故D错误。
故选B。
10、A
【解析】
【详解】
A．铜不可以被磁化，则选用铜质弦，电吉他不能正常工作，故A错误，符合题意；
B．取走磁体，就没有磁场，振弦不能切割磁感线产生电流，电吉他将不能正常工作，故B正确，不符合题意；
C．增加线圈匝数，可增加电磁感应所产生的电压，在电路的总电阻不变时，可以增大线圈中的感应电流，故C正确，不符合题意；
D．弦振动过程中，磁场方向不变，弦的运动方向会不断变化，则线圈中的电流方向不断变化，故D正确，不符合题意。
故选A。
二、填空题
1、 S 变小 强 2
【解析】
【详解】
[1]如甲图知，电流从电磁铁的下端流入，从上端流出，根据安培定则可以判断，电磁铁的上端是N极，下端是S极。
[2][3]由图乙知，在压力增大时压敏电阻的阻值变小，所以当有人走上电梯后，压敏电阻的阻值变小，由欧姆定律可知电流变大，则电磁铁的磁性变强。
[4]电磁铁的磁性变强，电磁铁将衔铁吸下，此时衔铁与触点2接触，工作电路中只有电动机接入电路，电动机两端的电压变大，电路中电流变大，电动机转速加快，即电梯运动变快。
2、 正 减弱（变弱）
【解析】
【分析】
【详解】
[1]由图知道,小磁针静止时N极水平向左，根据磁极间的相互作用知道，通电螺线管的右端为N极，左端为S极；根据安培定则，伸出右手握住螺线管，大拇指所指的方向为通电螺线管的N极，四指弯曲指示电流的方向，则电源左端为正极，右端为负极。
[2]滑动变阻器滑片向左移动时，滑动变阻器接入电路中的电阻变大，电流变小，所以，通电螺线管的磁性减弱。
3、 484 0.1 力 电动机
【解析】
【详解】
（1）[1]白炽灯正常发光时的电阻
[2]正常工作1h消耗的电能
W=Pt=100×10-3kW×1h=0.1kW·h
（2）[3][4]将一磁铁靠近正在发光的白炽灯泡时，由于通电导体在磁场中受到力的作用，所以灯丝会发生抖动，电动机的原理是通电导体在磁场中受到力的作用，所以电动机是根据该原理制成的。
4、 法拉第 同种电荷互相排斥 磁场 指南针
【解析】
【详解】
[1]法拉第是英国著名的物理学家，发现了电磁感应现象，并提出了法拉第电磁感应定律。
[2]验电器是根据同种电荷相互排斥的原理制成的。
[3][4]地球是一个大磁体，地球周围存在地磁场，小磁针静止时，磁针的N极总是指向北方，磁针的S极总是指向南方，根据这个原理我国最早发明了指南针。
5、 导电 磁场对电流有力的作用 ①②
【解析】
【详解】
[1][2]将锡箔纸平铺在水平桌面上，再将滚轮轻轻放在锡箔纸上，由于锡箔纸是导体，容易导电，所以通过锡箔纸有电流，干电池在磁体的磁场中受力运动，所以滚轮立刻开始向前滚动。
[3]通电导体在磁场中的受力方向与电流的方向、磁场的方向有关，若让滚轮向相反的方向滚动，可以改变磁场的方向或电流的方向，即将滚轮左右换个方向或将电池正负极对调一下；若同时将两端磁铁的N、S极和电池的正负极均对调，则受力的方向不变，故可行的是①②。
6、 左右往复 通电导体 电能转化为机械能
【解析】
【详解】
[1][2][3]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)2A；(2)20W；(3)6V
【解析】
【详解】
解：(1)工作电路中，电源电压
U2=10V
发热电阻
R2=5Ω
则工作电路工作时的电流
(2)电阻R2的发热功率
P2=U2I2=10V×2A=20W
(3)当线圈中的电流
I1=20mA=0.02A
时，继电器的衔铁被吸合，右边工作电 路断开，此时控制电路的电源电压最小，由表格数据可知，当恒温箱的温度为50°C时，热敏电阻的阻值
R1=250Ω
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，根据可得控制电路的最小电源电压
U1=I1(R1+R2)=0.02A×(250Ω+50Ω)=6V
答：(1)工作电路工作时的电流为2A；
(2) 电阻R2的发热功率为20W；
(3)若恒温箱的温度最高不得超过50°C，则控制电路的电源电压U1最小值为6V。
2、 5000W 10% 越小 越大 13
【解析】
【详解】
(1)他乘电梯从1楼匀速升到21楼时，上升的高度：h＝(21 1)3m＝60m，因动滑轮和细绳的重力以及摩擦力均忽略不计，克服小明重力和轿厢重力做的功为总功，所以，拉力F做的总功：W总＝(GG轿厢)h＝(500N4500N)60m＝3105J，拉力F的功率：P＝＝5000W；(2)动滑轮A提升小明时做的有用功：W有＝Gh＝500N×60m＝3×104J，动滑轮A提升小明的机械效率：η＝100%＝100%＝10%；(3)①电梯承载的人越多,电阻式压力传感器R1受到的压力越大，由丙图可知，电阻越小，电路中的总电阻越小，由I＝可知，电路中电流越大，当电流达到0.02A时，衔铁被吸下，电铃发出警报声；②当电流达到0.02A时，电路的总电阻：R＝＝400Ω，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，此时压力传感器的电阻值：R1＝R R2＝400Ω 100Ω＝300Ω，由图丙可知，此时的最大压力为8000N，电梯承载的人数＝13.3，即13人．
点睛：（1）乘电梯从1楼匀速升到21楼时上升的高度为20层楼的高度，动滑轮和细绳的重力以及摩擦力均忽略不计，克服小明重力和轿厢重力做的功为总功，根据W＝Gh求出拉力F做的总功，根据P＝求出拉力F的功率；（2）克服小明重力做的功为有用功，根据W＝Gh求出其大小，利用η＝×100%求出动滑轮A提升小明的机械效率；（3）①电梯承载的人越多，电阻式压力传感器R1受到的压力越大，由丙图可知其阻值的变化，根据欧姆定律可知电路中电流的变化；②当电流达到0.02A时，根据欧姆定律求出电路的总电阻，利用电阻的串联求出此时压力传感器的电阻值，由图丙可知此时的最大压力，然后得出电梯承载的人数．
3、（1）见解析；
（2）在某次测试中，当，电压表示数为时，恰好报警。此时报警器受到的压力是20000N。
（3）在确保电路安全的前提下，这个报警器能够承受的最大压力是69850N。
【解析】
【详解】
(1)当超载车辆通过压敏电阻时，报警器受到压力过大，电铃就会响，发出警报。所以灯和电铃并联，如图所示
(2)在某次测试中，当，电压表示数为时，恰好报警。此时R的电压是
-=-=
电路的电流是
压敏电阻此时的阻值是
根据图2可知，此时压力为20000N。
(3)在确保电路安全的前提下，同时满足电压表最大，电流最大是2A，此时R的电压是
-=-=
压敏电阻此时的阻值是
根据图2的比例关系可知，电阻是500Ω，压力为20000N；电阻是700Ω，压力为0N；则可得到电阻和压力的关系式是
则代入数据，此时压力为69850N。
答：(1)如图所示；
(2)在某次测试中，当，电压表示数为时，恰好报警。此时报警器受到的压力是20000N。
(3)在确保电路安全的前提下，这个报警器能够承受的最大压力是69850N。
4、（1）600Ω（2）1000W（3）435.6Ω
【解析】
【详解】
(1)根据I=知，
衔铁刚被吸下时,Rt的阻值：Rt===600Ω；
(2)要想让加热器有两个档位，需要使电路的电阻不同，需要将一个电阻短路，电路如下图所示：
(3)由上图知,当环境温度低时,热敏电阻的电阻减小,电路的电流增大,电磁铁的磁性增强,衔铁被吸下时,衔铁与A接触,电阻R1被接入电路，电阻较小，处于加热状态，
加热功率为：P加热===1000W；
(4)当环境温度高时,热敏电阻的电阻增大,电路的电流减小,电磁铁的磁性减弱,衔铁被弹起时,衔铁与B接触,两电阻串联,处于保温状态,此时的功率是加热时功率的10%,即P保温=10%P加热=10%×1000W=100W，
此时电路的总电阻为：R===484Ω，
R2的阻值：R2=R R1=484Ω 48.4Ω=435.6Ω．