苏教版物理九年级下册第十六章 电磁转换专题攻克试卷（含答案详解）

苏教版物理九年级下册第十六章 电磁转换专题攻克
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、下列机器中，不属于热机的是（ ）
A．洗衣机 B．柴油机 C．火箭 D．蒸汽轮机
2、在一次课外实验活动中，一颗铁质的小螺丝钉掉入细小狭长的小洞中（如图）。小科设计了以下四种方案，其中不能取出小螺丝钉的是（　　）
A． B． C． D．
3、下列4个实验中能揭示电风扇工作原理的是
A． B．
C． D．
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、下面所做探究活动与得出结论相匹配的是（　　）
A．活动：探究带电体间的相互作用结论：同种电荷相互吸引，异种电荷相互排斥
B．活动：马德堡半球实验结论：大气压真实存在且很大
C．活动：观察惯性现象结论：一切物体都受到惯性力的作用
D．活动：用铁屑探究磁体周围的磁场结论：磁感线是真实存在的
6、下列有关电学知识说法正确的是（　　）
A．电功率越大，电流做功就越多
B．灯泡的额定功率越大，灯泡越亮
C．将标有“12V 12 W“和“24 V 12 W“的两个灯泡与36 V电源串联，两灯均能正常发光
D．电风扇工作时，主要是电能转化为机械能
7、下列著名科学家与其主要成就对应不正确的是（　　）
A．欧姆发现了电流与电压、电阻的关系，从而得到欧姆定律
B．奥斯特首先通过实验证实了通电导体周围存在磁场
C．法拉第发现了通电导体在磁场中受到力的作用
D．焦耳最先精确确定了电流产生的热量跟电流、电阻和通电时间的关系，从而得到焦耳定律
8、为了判断一根铁棒是否具有磁性，小明进行了如下四个实验，根据实验现象不能确定该铁棒一定有磁性的是（　　）
A．悬挂的铁棒转动起来后静止时指向南北
B．将铁棒一端靠近小磁针，相互排斥
C．将铁棒一端靠近大头针，大头针被吸引
D．水平移动铁棒，测力计示数有变化
9、楼道应急灯在没有停电时，灯不亮；停电时，标有“12V”字样的两盏灯都会正常发光，下列电路正确的是（　　）
A． B．
C． D．
10、通电螺线管周围的磁感线如图所示，则下列说法正确的是（　　）
A．A端为电源的正极
B．通电螺线管左端为N极
C．小磁针左端为S极
D．改变电流的大小可以改变通电螺线管的磁场方向
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、在图中所示的自动控制电路中，当控制电路的开关S处于闭合状态时，工作电路中工作的用电器是______，此时弹簧应该处于______（选填“原长”、“压缩”或“拉伸”）状态。
2、硫化镉（CdS）晶体是一种光敏材料，其电阻随光照强度增大而减小。如图所示，用它和继电器组成自动控制电路来控制路灯，白天灯熄，夜晚灯亮。
（1）硫化镉晶体主要是由______（选填“导体”或“半导体”）材料制成的。给路灯供电的电源应接在______（选填“ab”或“bc”）两端；
（2）图示路灯是额定电压为220V、额定功率为8.8W的LED灯泡，与普通白炽灯相比，该灯与额定功率为55W的白炽灯亮度相同，则这个LED灯正常发光相同时间时与白炽灯相比可以节约______%的电能；
（3）夏天夜幕降临晚些，为了更能节约能源，缩短灯泡照明，应将电阻R______（选填“调大”或“调小”）些。
3、①如图甲所示，小球A静止在木块上，将钢球B从高为h的位置由静止释放，与木块发生碰撞。钢球B下落过程中动能___________（选填“增大”、“不变”或“减小”）；木块被撞出后，小球A由于具有___________ 没有随木块一起运动 。
②如图乙所示，从管子上端吹入少量气体，使瓶内气体压强大于大气压，水沿玻璃管上升到瓶口以上。拿着它从山下到山顶，玻璃管内水柱高度将___________。
③如图丙，闭合开关，此时条形磁铁受到地面对它的摩擦力向___________。若将滑动变阻器滑片P向下移动，条形磁铁受到的摩擦力将会___________（整个过程中条形磁铁始终不动）
4、如图所示是一种水位自动报警器的工作原理图，当水位上升至探头A的位置时，电磁铁______（选填“失去”或“有了”）磁性，灯泡_____（选填“”或“”）开始工作，发出报警信号。
5、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。
6、传感器是一种检测装置，能感受到被测量的信息，并能将感受到的信息按一定规律变换成电信号，实现“提醒”和“报警”功能，其中热敏传感器主要运用了热敏电阻来测量温度的变化。热敏电阻主要是由______（选填“半导体”或“超导体”）材料制成的。热敏电刚刚值随温度变化的曲线如图甲所示，图乙是由热敏电阻R1作为传感器制作的简单自动报警线路图，图中a、b为两个固定的金属片，d为铁片。为了使温度过高时发送报警信息，开关c应该接在______处（选填“a”或“b”）。
三、计算题（4小题，每小题10分，共计40分）
1、某同学为学校草坪设计了一个自动注水喷淋系统，其电路设计如图甲，控制电路电源电压U1＝12V，R0为定值电阻，RF为压敏电阻，电磁铁线圈电阻忽略不计，压敏电阻RF放置于水箱底部（如图乙），其阻值与压力有关，阻值随水位变化关系如下表。工作电路包括注水系统和喷淋系统，其电源电压U2＝220V。圆柱体水箱底面积S＝0.4m2，当水箱内的水位上升到2m时，通过电磁铁线圈的电流Ia＝0.1A，衔铁恰好被吸下，注水系统停止工作，此时电流表示数I1＝1A，当水位下降到1m时，衔铁恰好被拉起，注水系统开始给水箱注水，此时电流表示数I2＝2A。
水位/m 0.25 0.50 0.75 1.00 1.25 1.50 1.75 2.00 2.25
压敏电阻RF阻值/Ω 300 200 125 90 70 65 62 60 59
（1）当水箱内水位达到2m时，控制电路中压敏电阻RF的功率为多少W？
（2）当水箱内水位下降到1m时，通电电磁铁线圈的电流Ib为多少？
（3）已知喷淋系统一直给草坪喷水，每秒钟喷水量恒为0.001m3，注水系统工作时，每秒钟给水量箱注水恒为0.005m3，求相邻两次开始给水箱注水的这段时间内，工作电路消耗的电能？
2、在新能源时代，市场推出了一系列的电动汽车，如图表23是其中一款电动汽车的相关参数．求：
（1）这款车重量是多少？与一般汽车相比，电动汽车有什么优点？
（2）这款车电机以额定功率以最大运行速度行驶时，最大可以提供多大的牵引力？
3、如图甲所示，是一种电加热恒温箱的简化工作原理电路图。工作电路由电压U0=220V的电源和阻值为R0=88Ω的电热丝组成。控制电路是由电压U1=7.5V的电源、开关、电磁继电器（线圈电阻不计）、电阻箱R1（可取值范围为0～120Ω）和热敏电阻Rt组成的，热敏电阻Rt的阻值随温度变化的关系如图乙所示。当控制电路的电流达到50mA时，衔铁才吸合，从而切断右边工作电路，停止加热。求：
(1)工作电路中电热丝R0工作时的电流；
(2)电热丝R0工作5min产生的热量；
(3)如果恒温箱的温度设定为60°C，则电阻箱R1应取多大阻值；
(4)该恒温箱可设定的最高温度是多少°C。
4、电梯为居民出入带来很大的便利，出于安全考虑，电梯都设置超载自动报警系统，其工作原理如图甲所示.已知控制电路的电源电压U=9V，保护电阻R1=200欧，压敏电阻R2的阻值随压力F大小变化如图乙所示，电梯底架自重和电磁铁线圈的阻值都忽略不计.
（1）若电梯在20秒内将一位重600牛的乘客匀速提升l5米，求电梯对乘客做功的功率.
（2）当电磁铁线圈电流达到20毫安时:衔铁刚好被吸住.若该电梯厢内站立总质量为1000千克的乘客时，试通过计算说明电梯是否超载(g=10N/kg).
（3）若R1换成50Ω，电梯厢内站立总重力为多少正好超载．
-参考答案-
一、单选题
1、A
【解析】
【详解】
A．洗衣机是利用电动机工作的，将电能转化为机械能，不属于热机，故A符合题意；
BCD．柴油机、火箭和蒸汽轮机工作时，将内能转化为机械能，属于热机，故BCD不符合题意。
故选A。
2、D
【解析】
【详解】
A．细线下端的磁体靠近小螺丝钉时，会吸引铁质小螺丝钉，从而取出小螺丝钉，故A不符合题意；
B．磁体能够吸引铁、钴、镍，磁体吸引铁棒而成为一个整体，靠近小螺丝钉时会吸引小螺丝钉，从而取出小螺丝钉，故B不符合题意；
C．铁棒被磁体磁化后具有磁性，靠近小螺丝钉时会吸引小螺丝钉而取出小螺丝钉，故C不符合题意；
D．磁体能够吸引铁、钴、镍，但不吸引铜，也不能磁化铜，所以不能取出小螺丝钉，故D符合题意。
故选D。
3、C
【解析】
【详解】
电风扇工作核心元件是电动机，电动机是利用通电导线在磁场中受力而运动的原理制成的。
A．此图是奥斯特实验，小磁针发针偏转说明通电导体周围有磁场，故A不符合题意；
B．该实验说明闭合电路中的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，会产生感应电流是电磁感应原理，故B不符合题意；
C．电路中有电源，通电导体受到磁场力的作用发生运动，是电动机的原理，故C符合题意；
D．电磁铁是利用了通电螺线管周围存在磁场制成的，故D不符合题意。
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、B
【解析】
【详解】
A．电荷间相互作用的规律是同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引，故A不符合题意；
B．马德堡半球实验有力地证明了大气压的存在，并且大气压很大，故B符合题意；
C．惯性是物体的一种固有属性，它不是力，不能说受到惯性力的作用，故C不符合题意；
D．磁感线是理想化的物理模型，磁感线实际上并不存在，故D不符合题意。
故选B。
6、D
【解析】
【详解】
A．由 得，电功率越大，电流做功不一定多，故A错误；
B．决定灯泡亮度的是实际功率，用电器的实际功率不一定等于其额定功率，灯泡的额定功率越大，灯泡不一定越亮，故B错误；
C．由
得，灯泡甲、乙的电阻分别为
，
两灯泡与36V的电源串联时
解得
，
因此
，
因此两灯泡都不能正常发光，故C错误；
D．电风扇工作时，其内部的电动机主要是电能转化为机械能，故D正确。
故选D。
7、C
【解析】
【详解】
A．欧姆对“电流跟电阻和电压之间的关系”进行了深入的研究并得到了正确结论，欧姆定律就是欧姆得出的，故A正确，不符合题意；
B．奥斯特最早发现电流周围存在磁场，故B正确，不符合题意；
C．法拉第发现了电磁感应现象，发电机就是根据这一原理制成的，故C错误，符合题意；
D．焦耳最先精确确定了“电流通过导体产生的热量与电流、电阻、通电时间的关系”，即焦耳定律，故D正确，不符合题意。
故选C。
8、A
【解析】
【详解】
A．只有悬挂起来的铁棒自然静止时总是指向南北，才可以判断铁棒具有磁性，故A符合题意；
B．因为同名磁极相互排斥，当将铁棒的一端靠近小磁针若相互排斥，则可以断定铁棒具有磁性，故B不符合题意；
C．因为磁体具有吸铁性，当铁棒能够吸引大头针时说明铁棒具有磁性，故C不符合题意；
D．由于磁体能够吸引铁质物质，当水平移动铁棒，测力计示数有变化，说明铁棒两端和中间部分有磁性强弱变化，故说明铁棒是磁体，故D不符合题意。
故选A。
9、D
【解析】
【详解】
A．由图知，没有停电时，电磁铁有磁性，吸引衔铁，两盏灯都不接入电路中，灯不发光，停电时，电磁铁不具有磁性，衔铁在弹簧的作用下向上运动，使两个灯泡接入电路中，都发光，由于这两盏灯是串联的，每盏灯两端的电压都小于额定电压，故两盏灯都不能正常发光，故A错误；
B．由图知，没有停电时，电磁铁有磁性，吸引衔铁，使下面的一只灯泡发光；停电时，衔铁向上运动，只有上面的灯泡会发光，故B错误；
C．由图知，没有停电时，电磁铁有磁性，吸引衔铁，下面的两只灯泡都发光，而停电时，衔铁被弹簧拉起，则两只灯泡都不发光，故C错误；
D．由图知，没有停电时，电磁铁有磁性，吸引衔铁，上面的两只灯泡都不发光（即熄灭）；停电时，衔铁被弹簧拉起，上面两只并联的灯泡可以在12V的电压下正常发光，故D正确。
故选D。
10、B
【解析】
【详解】
AB．由图可知，磁感线是从螺线管的左侧出来的，则左侧为N极，右侧为S极，根据安培定则，用右手握住螺线管，大拇指指向左侧，四指环绕的方向即电流方向，看得见的这一侧螺线管中电流的方向是向上的，即电源的B端为正极，故A错误，B正确；
C．异名磁极相互吸引，所以小磁针的左端为N极，右端为S极，故C错误；
D．磁场的方向与电流的大小无关，改变电流的大小只能改变螺线管的磁场强弱，不会改变通电螺线管的磁场方向，故D错误。
故选C。
二、填空题
1、 电铃 拉伸
【解析】
【详解】
[1][2]当控制电路的开关S处于闭合状态时，电磁铁有电流通过，电磁铁有磁性，吸引衔铁，动触点和下面的静触点连接，电铃工作，由于衔铁向下运动，所以弹簧出于拉伸状态。
2、 半导体 ab 84 调小
【解析】
【分析】
【详解】
（1）[1]硫化镉具有光敏性，所以控制电路中的硫化镉是半导体。
[2]电源和路灯组成工作电路，当夜晚光照减小时，硫化镉的电阻增大，电磁铁磁性减弱，衔铁被弹簧拉起，ab组成通路，路灯工作，所以电源接在ab两端。
（2）[3]设各种灯工作时间都是t，额定功率为8.8W的LED灯泡消耗的电能
W1=P1t=8.8W×t
额定功率为55W的白炽灯消耗的电能
W2=P2t=55W×t
节约电能为
W3=W2-W1=55W×t-8.8W×t=46.2W×t
额定功率为8.8W的LED灯泡正常发光相同时间时与白炽灯相比可以节约LED灯正常发光相同时间时与白炽灯相比，节约电能为
(3)[4]控制电路的电阻减小，控制电路的电流增大，电磁铁的磁性增强，电磁铁吸引衔铁，切断工作电路，缩短灯泡照明时间，更能节约能源。
3、 增大 惯性 上升 右 变大
【解析】
【分析】
【详解】
①[1]钢球B下落过程中，速度变大，故动能增大；
[2]木块被撞出后，小球A由于具有惯性会保持原来的运动状态，故没有随木块一起运动；
②[3]将瓶子从山下拿到山顶时，外界大气压由于海拔升高而降低，而瓶内的大气压不变，故瓶内外的压强差变大，故玻璃管内水柱高度将上升；
③[4]闭合开关后，由安培定则可知，通电螺线管的右侧为S极，由异名磁极相互吸引可知，条形磁铁受到通电螺线管向左的磁力，而条形磁铁静止，由二力平衡可知，其在水平方向上受到地面水平向右的摩擦力；
[5]当滑动变阻器滑片P向下移动时，接入电路中的电阻变小，故电路中的电流变大，可知通电螺线管的磁性变大，对条形磁铁的磁力变大，由二力平衡可知，地面对条形磁铁的摩擦力也变大。
4、 有了
【解析】
【详解】
[1][2]由图可知，当水位到达A位置时，电磁铁所在电路闭合，电磁铁有了磁性，衔铁被吸下，则L2被接入电路中，L2发光，发出报警信号。
5、 线圈 磁极
【解析】
略
6、 半导体 a
【解析】
【分析】
（1）超导体在一定条件下电阻可以变成0，半导体的导电能力在导体和绝缘体之间，主要有硅和锗等材料构成，根据题目条件判断；
（2）通过甲图观察温度升高时热敏电阻的阻值变化，然后再根据串联电路特点判断乙图左边电路中电流的变化，进而得到电磁铁磁性的大小变化；再根据乙中如图判断铁皮d的运动方向，它向那边运动，开关c就应接在哪边，只有这样才能接通右边电路，发送信息。
【详解】
[1]热敏电阻的阻值受温度的影响而变化，因此它肯定是半导体。
[2]观察甲图可知，当温度升高时热敏电阻阻值变小；因为热敏电阻R1与滑动变阻器串联，所以当R1的阻值变小时，总电阻变小，总电流变大，电磁铁的磁性变大；这时铁皮d会受到电磁铁的吸引向左移动与a接触，开关c只有与a接触，才能接通电路发送短信。
【点睛】
掌握串联电路的特点，了解电磁铁磁性的影响因素是解题的关键。
三、计算题
1、（1）0.6W；（2）0.08A；（3）1.32
【解析】
【分析】
【详解】
解：（1）由图知，控制电路中R0、RF、电磁铁线圈串联，由表中数据知，当水箱内水位达到2米时，RF＝60Ω，控制电路中电流Ia＝0.1A，所以RF的功率
（2）当水位为2米时，根据串联电路特点和欧姆定律可得R0阻值
当水位1米时，由表格数据知，RF1＝90Ω，由串联电路特点和欧姆定律可得线圈的电流
（3）由工作电路知，注水和喷淋系统是并联的，注水系统从水位1米开始注水到2米，注水的总体积
注水的同时喷淋系统一直工作，所以注水时间
水位从2米下降到1米，需要的时间
所以注水系统与喷淋系统同时工作时，工作电路电流做的功
喷淋系统单独工作时，工作电路电流做功
所以相邻两次开始给水箱注水的这段时间内，工作电路消耗的电能
答：（1）当水箱内水位达到2m时，控制电路中压敏电阻RF的功率为0.6W；
（2）当水箱内水位下降到1米时，通电电磁铁线圈的电流Ib为0.08A；
（3）相邻两次开始给水箱注水的这段时间内，工作电路消耗的电能为1.32×105J。
2、（1）5000N ；优点是没有废气污染；（2）540N
【解析】
【详解】
（1）这款车的重力：G=mg=500kg×10N/kg=5000N；
与一般汽车相比，电动汽车的优点是：没有废气污染，噪音小；
（2）电动汽车的最大行驶速度v=100km/h，电机额定功率P=15kW，
由可得，汽车的牵引力：．
答：（1）这款车重量是5000N，电动汽车有没有废气污染，噪音小的优点；
（2）这款车电机以额定功率以最大运行速度行驶时，最大可以提供牵引力为540N．
3、 (1)2.5A；(2) ；(3) 70Ω；(4)150°C
【解析】
【详解】
(1)根据计算工作电路中电热丝R0工作时的电流为
(2)工作电路工作5min产生的热量为
(3)如果恒温箱的温度设定为60°C，由图乙知，此时热敏电阻的阻值为80Ω，则由可得控制电路的总电阻为
则电阻箱R1的阻值为
(4)因为电磁继电器的吸合电流一定，吸合时总电阻一定，所以当电阻箱的电阻最大时，热敏电阻的阻值最小，此时设定温度最高,可得热敏电阻最小为
由图乙得，热敏电阻为30Ω时，设定最高温度为150°C。
答：(1)工作电路中电热丝R0工作时的电流是2.5A；
(2)电热丝R0工作5min产生的热量是；
(3)如果恒温箱的温度设定为60°C，则电阻箱R1应取阻值70Ω；
(4)该恒温箱可设定的最高温度是150°C。
4、 (1)450W；(2)超载了；(3)7000N
【解析】
【详解】
(1)根据题意，电梯对乘客做功的功率
(2)当站立总质量为1000千克时，其重力为10000N，根据图像可知，此时压敏电阻阻值为100Ω，则此时电路中的电流
超过20mA，因此此时超载；
(3)若R1换成50Ω，电流为20mA时，压敏电阻
根据图像可知，对应重力为7000N；
答：(1)功率为450W；(2)超载了；(3)总重力为7000N正好超载．