苏教版物理九年级下册第十六章 电磁转换定向测试试卷（Word版含答案详解）

苏教版物理九年级下册第十六章 电磁转换定向测试
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、图所示的是一种温度自动报警器的原理图，在水银温度计中封入一段金属丝，金属丝下端所指示的温度为90℃，当温度达到90℃时，自动报警器报警。下列说法中正确的是（　　）
A．灯亮时表示报警器报警
B．温度达到85℃时，报警器中的灯亮同时铃响
C．报警器中水银温度计和电磁铁并联在电路中
D．报警器是利用电磁铁通电时有磁性、断电时磁性消失的特点工作的
2、关于下列所示图中，说法正确的有（　　）
①甲图中通电导线周围存在着磁场，如果将小磁针移走，该磁场将消失
②乙图中现象表明，电流相同时，电磁铁匝数越多，磁性越强
③丙图中闭合开关，保持电流方向不变，对调磁体的N、S极，导体的运动方向不变
④丁图中绝缘体接触验电器金属球后验电器的金属箔张开一定角度，说明该棒带正电
⑤戊图中的实验现象是制造发电机的原理。
A．①② B．②⑤ C．①③ D．④⑤
3、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
4、下列说法中正确的是（　　）
A．磁感线是磁场中真实存在的一些曲线，还可以通过实验来模拟
B．磁体周围的磁感线从磁体的N极出来，回到磁体的S极，构成闭合曲线
C．磁感线上某一点的切线方向与放在该点的小磁针静止时南极所指的方向相同
D．磁感线分布越密的地方，其磁场越弱
5、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
6、关于磁场，下列说法中正确的是（ ）
A．磁场是由无数条磁感线组成的
B．任何物质在磁场中都能被磁化并保持磁性
C．磁极间的相互作用是通过磁感线发生的
D．磁场看不见摸不着，但是可以借助小磁针感知它的存在
7、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
8、据物理学史记载，最先发现通电导线周围存在磁场的科学家是（　　）
A．安培 B．欧姆 C．伏特 D．奥斯特
9、如图所示，能正确反映磁体周围的磁感线分布的是（　　）
A． B．
C． D．
10、在科学晚会上，小明所在的科技小组展示了一个“隔板推物”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．甲线圈相当于电源，乙线圈相当于用电器 B．推动甲线圈摆动时电能转化为机械能
C．乙线圈随之摆动时机械能转化为电能 D．乙线圈摆动的原理是电磁感应现象
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、罗盘（指南针）为我国古代四大发明之一，如图所示为我国早期的指南针——司南。司南静止时，它的长柄指向 _________ （选填“北方”或“南方”）。指南针之所以能指南，是因为地球周围存在着磁场——地磁场，地磁场的N极在地理位置的 _________ （选填“北极”或“南极”）附近。
2、小红按如图所示的电路进行实验。闭合开关后，螺线管的上端为______极，现在吸不起硬币，为了将螺线管下方的硬币吸起，她应当将滑动变阻器的滑片向______端移动。
3、如图所示的实验装置中，当导体棒AB竖直向上运动时，灵敏电流计的指针_______偏转，让导体棒AB水平向右运动，灵敏电流计的指针_______偏转（以上两空均选填“会”或“不会”），若要增大灵敏电流计指针偏转的角度，则应该_______（选填“增大”或“减小”）导体棒切割磁感线的速度。
4、螺线管通电后，小磁针静止时的指向如题图所示，则通电螺线管右端为______极，电源的______端为正极。
5、如图所示的实验装置，人们利用该实验原理发明了______。（选填“电动机”或“发电机”）
6、白炽灯是一种电流通过灯丝，灯丝发热发光的照明电器，将强磁体靠近通电白炽灯的灯丝，如图所示，可以观察到灯丝抖动，说明_______，由此原理可以制成________。
三、计算题（4小题，每小题10分，共计40分）
1、如图所示的电路中，电源电压为6V且不变，当S1闭合，S2，S3断开时，电流表示数为0.2A．闭合S1，S2，断开S3时，电流表示数为0.6A，小灯泡刚好正常发光，求：
（1）R的阻值 （2）小灯泡的功率
2、如图所示，从一个不能打开的盒子(内有电池组等电路元件)上的两个小孔中伸出一段细软的长导线．试在不断开该导线的情况下，设计两种不同的方法判断该导线中是否有电流，并根据你的设计填写下表．
3、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 1.0L
4、如图甲所示，电源电压U=6V，S为单刀双掷开关，小灯泡L的电阻Rl=10Ω，设灯丝电阻不随温度变化，R为某种压敏电阻，其阻值R与压力F成反比（如图乙所示），R的正上方固定有一电磁铁P，其线圈电阻不计：
(1)在R上水平放置铁制品，开关S由接a改为接b，其他条件不变，灯的亮度变______；
(2)当开关接a，电流表的示数为0.375A时，灯泡两端的电压为多少___？此时R上水平放置的铁制品重为多少______？
(3)在R上水平放置重为20N的铁制品，开关接b，电流表稳定后的示数为0.4A，则此时压敏电阻的阻值为多少 _____？电磁铁P对铁制品的吸引力为多少________？
-参考答案-
一、单选题
1、D
【解析】
【详解】
A．如图，当温度达到90℃时，电磁继电器电路接通，电磁铁产生磁性，吸引衔铁向下运动，接通电铃，自动报警器报警，灯不亮，故A错误；
B．如图，当温度达到85℃时，电磁继电器电路断开，电磁铁失去磁性，衔铁在弹簧的拉力下向上运动，接通灯，灯亮，故B错误；
C．温度计在这里相当于一个开关，报警器中水银温度计和电磁铁串联在电路中，故C错误；
D．达到90℃或以上时，连通继电器电路，电磁铁有磁性，吸引衔铁向下运动；低于90℃时，断开继电器电路，电磁铁失去磁性，衔铁在弹簧的拉力下向上运动，故D正确。
故选D。
2、B
【解析】
【详解】
①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；如果将小磁针移走，虽然不能看到磁场的存在，但该磁场仍然客观存在，故①错误；
②两电磁铁串联，通过的电流相等，但两电磁铁线圈的匝数不同，铁钉A吸引大头针较多，表明电流相同时，线圈匝数越多电磁铁磁性越强，故②正确；
③闭合开关，保持电流方向不变，对调磁体的N、S极，磁场方向方向发生了变化，则导体的运动方向改变，故③错误；
④绝缘体接触验电器金属球后验电器的金属箔张开一定角度，是因为同种电荷相互排斥，但不能说明该棒带正电，也可能带负电，故④错误；
⑤该图为电磁感应现象的实验，是发电机的制作原理，故⑤正确。
综上所述②⑤正确，B正确。
故选B。
3、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。
4、B
【解析】
【详解】
A．磁感线不是真实存在的，而是为了描述空间磁场假想的一些闭合曲线，故A错误；
B．磁体周围的磁感线从磁体的N极出来，回到磁体的S极，构成闭合曲线，故B正确；
C．磁感线上某一点的切线方向与放在该点的小磁针静止时北极所指的方向一致，与南极所指的方向相反，故C错误；
D．磁感线分布越密的地方，其磁场越强，故D错误。
故选B。
5、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。
6、D
【解析】
【详解】
A．磁感线是为研究磁场的性质而引入的一种理想化的物理模型，不是真实存在的，故A 错误；
B．只有铁磁性物质在磁场中才能被磁化，故B错误；
C．磁极间的相互作用是通过磁场发生的，故C错误；
D．磁场看不见摸不着，但是可以借助小磁针在磁场中受力而偏转感知它的存在，故D正确。
故选D。
7、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。
8、D
【解析】
【详解】
A．安培是法国物理学家、化学家和数学家，他的主要成就是发现安培定则和电流的相互作用规律，发明电流计等，故A不符合题意；
B．欧姆是德国物理学家，1826年，欧姆发现了电学上的一个重要定律，即欧姆定律，这是他最大的贡献，故B不符合题意；
C．伏特是意大利物理学家，因在1800年发明伏打电堆而著名，故C不符合题意；
D．奥斯特是丹麦物理学家、化学家和文学家，在物理学领域，他首先发现通电导线周围存在磁场，故D符合题意。
故选D。
9、B
【解析】
【详解】
磁体外部磁感线从N极流向S极，故ACD不符合题意，B符合题意。
故选B。
10、A
【解析】
【分析】
【详解】
用手推动甲线圈摆动时，线圈甲的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动，闭合的回路中有感应电流产生，是发电机的工作原理，工作时将机械能转化为电能。乙线圈随之摆动，乙线圈摆动的原理是通电导体在磁场中受力的作用，是电动机的工作原理，所以甲线圈相当于电源，乙线圈相当于用电器，工作时将电能转化为机械能，故A正确，BCD错误。
故选A。
二、填空题
1、 南方 南极
【解析】
【详解】
[1]中国是世界上最早研究磁现象的国家，制成了指方向的仪器司南，它是用天然磁石磨制成的勺子，实际上就是一块磁铁，静止时其勺柄指向南方，即指南的南极用S表示。
[2]地球周围存在着磁场，地磁场的N极在地理位置的南极附近，指南针指示南北是因为指南针受到地磁场的作用。
2、 N##北 右
【解析】
【分析】
【详解】
[1]由图知道，电流从上端流入，下端流出，由安培定则知道，螺线管的上端为N极，下端为S极。
[2]螺线管吸不起硬币，说明螺线管的磁性较弱，对硬币的引力较小；要想吸起硬币，需要增强螺线管的磁性，螺线管的匝数一定，需要增大通过螺线管的电流，由欧姆定律知道，要减小滑动变阻器接入电路的电阻，所以，滑片应该向右移动。
3、 不会 会 增大
【解析】
【分析】
【详解】
[1]当导体棒AB竖直向上运动时，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，灵敏电流计的指针不会偏转。
[2]当导体棒AB水平方向右运动，导体的运动方向与磁感线方向垂直，导体做切割磁感线运动，所以电路中有感应电流产生，灵敏电流计的指针会偏转。
[3]若要增大灵敏电流计指针偏转的角度，则应该增大导体棒切割磁感线的速度，因为在单位时间内切割的磁感线越多，产生的电流越大，灵敏电流计的指针偏转角度会变大。
4、 N 右
【解析】
【分析】
【详解】
[1][2]由题图可知，小磁针左端为N极，由异名磁极相互吸引可判断出通电螺线管左侧是S极，右侧为N极；利用安培定则可知电流从螺线管的右端流入，左端流出，判断出电源右侧为正极，左侧为负极。
5、发电机
【解析】
【详解】
当闭合开关，导体ab做切割磁感线运动时，灵敏电流计的指针就会发生偏转，说明产生了感应电流，揭示了电磁感应原理，人们利用此原理发明了发电机。
6、 通电导体在磁场中受力运动 电动机
【解析】
【详解】
[1][2]将强磁体靠近通电白炽灯的灯丝，灯丝抖动，说明灯丝会受到力的作用，白炽灯和强磁体比较近，磁体周围有磁场，说明磁场对通电导体有力的作用，电动机是根据通电导体在磁场中受力运动的原理制成的，由此原理可以制成电动机。
三、计算题
1、（1）30Ω （2） 2.4w
【解析】
【详解】
试题分析：（1）根据题意知道，当S1闭合，S2S3断开时，电路中只有R，因为，电源电压为6V，电流表示数为0.2A，所以由欧姆定律得R=U/I=6V/0.2A=30Ω；
（2）当闭合S1和S2，断开S3时，灯泡与电阻并联，所以通过灯泡的电流是I灯=0.6A-0.2A=0.4A，灯泡此时的功率P=U灯I灯=2.4W
考点：欧姆定律 电功率
2、略
【解析】
【详解】
一个不能打开的盒子，在不断开该导线的情况下，可以利用电流的磁效应来判断该导线中是否有电流．
思路一：利用通电直导线周围存在磁场设计实验
思路二：制作电磁铁，根据电磁铁吸引磁性物质的性质设计实验
具体方法如下：
所用器材 主要实验步骤及判断导线中是否有电流的方法
方法一 小磁针 在桌面上放一个小磁针，小磁针静止时，把导线平行于小磁针正上方，若小磁针发生了偏转，则说明导线中有电流通过．
方法二 铁钉、大头针 把导线绕在铁钉上，制成一个电磁铁，看能否吸引大头针，若能，说明导线中有电流通过．
3、 (1)保温状态；(2)1149.5Ω；(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===60.5Ω
保温时的功率
P保温=
即
40W=
解得
R1=1149.5Ω
(3)1L水的温度升高40℃吸收的热量
Q=c水mΔt=c水ρ水VΔt=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
η=×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1149.5Ω；
(3)该电热水器的效率是83.3%。
4、 暗 3.75V 10N 5Ω 8N
【解析】
【详解】
(1)由甲电路图可知，开关接a时，L与R串联，铁制品对R的压力大小等于其重力；开关接b时，L、R和电磁铁串联，电磁铁通电产生磁性，吸引铁制品，所以铁制品对R的压力减小，因为R的阻值与压力F成反比，所以R的阻值变大，电路的总电阻变大，电源电压一定，由可知，电路中电流变小，由P=I2R知灯泡实际功率变小，灯的亮度变暗；
(2)由可得，当开关接a时，灯泡两端的电压
由串联电路电阻规律和欧姆定律可得，此时R的阻值
由图乙可知，当R=6Ω时，R受到的压力为10N，所以R上方水平放置的铁制品重为
G=F=10N
(3)当铁制品放在R上，开关接b时，电流表稳定后的示数为0.4A，此时灯两端的电压
根据串联分压规律可知压敏电阻两端的电压
则此时压敏电阻的阻值
因为R与压力F成反比，由图像乙知
FR=60N Ω
则当时
由力的平衡条件可得，电磁铁P对铁制品的吸引力
答：(1)在R上水平放置铁制品，开关S由接a改为接b，其他条件不变，灯的亮度变；
(2)当开关接a，电流表的示数为0.375A时，灯泡两端的电压为3.75V；此时R上水平放置的铁制品重为10N；
(3)在R上水平放置重为20N的铁制品，开关接b，电流表稳定后的示数为0.4A，则此时压敏电阻的阻值为5Ω；电磁铁P对铁制品的吸引力为8N；