苏教版物理九年级下册第十六章 电磁转换章节测试练习题（精选含解析）

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、如图所示，根据通电螺线管中磁感线的方向，下列判断正确的是（　　）
A．A端为电源的负极 B．B端为电源的负极
C．螺线管的左端为N极 D．螺线管的右端为S极
3、下列关于电和磁的说法正确的是（　　）
A．铁和铝都能够被磁体吸引
B．磁感线是磁体周围真实存在的曲线
C．奥斯特实验说明电流的周围存在着磁场
D．电磁铁磁性的强弱只与电流的大小有关
4、POS刷卡机的广泛应用给人们的生活带来了便利，POS机的刷卡位置有一个绕有线圈的小铁环制成的检测头（如图所示），在使用时，将带有磁条的信用卡在POS机指定位置刷一下，检测头的线圈中就会产生变化的电流，POS机便可读出磁条上的信息，图中能反映POS刷卡机读出信息原理的是（　　）
A． B．
C． D．
5、1元硬币的外观有银白色的金属光泽，同学们认为它可能是由铁制成的。在讨论时，有同学提出我们可以拿磁铁来吸下，就“认为它可能是由铁制成的”这一说法而言，属于科学探究中的（　　）
A．提出问题 B．猜想与假设 C．进行实验与收集证据 D．交流与合作
6、要使电磁铁的两个磁极对调，可采取的方法是（　　）
A．改变电流方向 B．增加螺线管的匝数
C．减小电流 D．将铁芯从螺线管中拔出
7、在物理学的发展过程中，首先发现电流的磁效应的是（　　）
A．安培 B．焦耳 C．法拉第 D．奥斯特
8、安装直流电动机模型时，要改变直流电动机的转动方向，可以（　　）
A．改变电流大小
B．将磁体的N、S极对调
C．改变磁性强弱
D．将电源的正、负极和磁体的N、S极同时对调
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、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．
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、如图所示，将电磁铁接入电路中，闭合开关后与闭合开关前对比，线圈的长度将______（选填“变长”、“变短”或“不变”）。
2、（1）在学习物理的过程中，经常用到许多测量工具，其中托盘天平是用来测量物体______（填物理量的名称）的工具；家庭电路中的电能表可以测量一段时间内的电功，在国际单位制中，电功的主单位是______（填写单位名称）。
（2）如图所示的是智能平衡台灯，它的灯管隐藏在木框中，框架内用细线悬挂着两个内嵌磁铁的小木球，只要两个小木球靠近对准后，灯管会发光，将两球分远，灯就会熄灭。两个小木球能隔空相吸，是利用了______相互吸引的原理；这两个小木球相当于电路中的______。
（3）左图是自动上水电热水壶，因为取水便利而受到人们的喜欢。取水时只要闭合开关，水泵就会在电动机的带动下，将下方桶中的水抽到电水壶内。电动机的电路元件符号是______；水泵结构如右图所示，当叶轮转动将泵壳内的水甩出时，桶中的水就会在______的作用下，通过进水管进入泵壳。
（4）如图所示，小球在来回摆动时，动能和势能相互转化，如果忽略空气阻力，小球每次都能达到相同的高度，这是因为能的总量是______的；但在实际中小球的摆动高度会越来越低，最终会停停止摆动，这是因为小球在运动过程中不断与空气摩擦，将小球的机械能转化为内能耗散到周围空气中，但这些内能却无法自动转化为机械能，这是因为能量的转化具有______。
3、小刚将“220V 100W”的灯泡接在家庭电路中，闭合开关，用一蹄形磁铁去靠近灯泡的玻璃泡（如图甲所示），发现发光的灯丝晃动了，这是由于______。该灯正常工作1h消耗的电能是______kW h，能使图乙中的电能表的指示灯闪烁______次。如该灯泡接在110V的电路中，它的实际功率是______W。（不考虑灯丝电阻的变化）
4、如图所示，弹簧下端挂一条形磁铁，磁铁下端为S极，条形磁铁的正下方有一电磁铁，闭合开关后，电磁铁上端是______极，弹簧长度会______（选填“伸长”“缩短”或“不变”）；再将变阻器滑片向右移动，弹簧长度会______（选填“伸长”“缩短”或“不变”）。
5、实验发现，当两条平行放置的直导线a、b中通以相同方向的电流时，两根导线相互吸引，如图所示。使导线b受力的施力物体是______。如果只改变导线a中的电流方向，两根导线间______（选填“有”或“没有”）作用力，你判断的依据是________。
6、著名的______实验，首次揭示了电流磁效应的存在；德国物理学家______最先通过实验归纳出“一段导体中的电流，跟加在这段导体两端电压成正比，跟这段导体的电阻成反比”的定量关系。
三、计算题（4小题，每小题10分，共计40分）
1、 (1)通电导体在磁场中受到的力叫安培力，通电导体与磁场方向垂直时，它受安培力F大小与导体长度L和通过的电流I的乘积成正比，比例系数为磁感应强度B，则F=______,在国际单位制中，磁感应强度的单位是特斯拉，简称特，符号是T，1T=1；
(2)如图，长为50cm、质量为100g的均匀金属棒ab的两端用两个完全相同的弹簧悬挂成水平状态，位于垂直纸面向里的匀强磁场（强弱和方向处处相同）中，弹簧上端固定，下端与金属棒绝缘，金属棒通过开关与电源相连，电路总电阻为5Ω，当电源电压为2V，弹簧恰好不伸长，求：匀强磁场的磁感应强度B的大小是多少？( )
2、小明家的饮水机具有自动加水和加热两种功能，烧水时，先按一下加水按钮，自吸泵把水从水桶抽到壶内，当壶内水位达到规定容量时，自吸泵自动停止抽水；再按一下加热按钮，加热装置将对壶内的水加热．如图所示．“控制电路”中的热敏电阻R1的阻值随温度变化的曲线如图所示．电磁铁线圈电阻可忽略不计，“饮水机”共安装有2根加热电热丝和一根保温电热丝，当电磁铁线圈中电流大于或等于50mA时，继电器的衔铁被吸合，使加热电路断开，保温电路工作．当线圈中的电流小于或等于40mA时，继电器的衔铁被释放，使加热电路闭合．电磁继电器的电源两端电压 U=6V，饮水机的参数如表所示已知水的比热容c水=4.2×103 J/（kg· ℃），水的密度ρ水=1.0×103 kg/m3，g取10 N/kg，电热水机的铭牌数据如表.
（1）电磁继电器的接线柱 ________ （M/N）应与家庭电路的火线相连．
（2）如果自吸泵抽水效率为60%，求自吸泵将1.2 L水提升0.5 m消耗的电能 _____ .
（3）加热电路中2根“220V 600W”电热丝的合理连接方式是 ___________ （ 并联/串联）
（4）为了实现温度控制，饮水机加热电热丝（图中未画出）应该选择接在以下的 ____ ．
A．AD端 B．BC端 C．AB端 D．CD端
（5）假设饮水机内水温达到90℃时，温控电路就将电路切换到保温状态，此时滑动变阻器的阻值为 __________ Ω．
（6）现将滑动变阻器R2的阻值适当调小，则该饮水机的保温范围将比原来 ____ （大/小）.
3、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．
4、图甲为热敏电阻的R-t图象，图乙为用此热敏电阻R和继电器组成的恒温箱的简单温控电路，继电器线圈的电阻为130欧，当线圈中电流大于或等于30毫安时，继电器的衔铁被吸合，为继电器线圈供电的电池的电压为6伏，图中的“电源”是恒温箱加热器的电源．
（1）从图甲中可得热敏电阻的阻值随温度升高而________．
（2）恒温箱的加热器应接在AB端还是CD端？
（3）根据题中给出的数据，请通过计算分析出恒温箱内的最高温度为多少度？
（4）若要能比较方便调节恒温箱内的最高温度，可以对控制电路做怎样的改进？
-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】
在磁体的周围，磁感线从磁体的N极流出，回到S极，所以利用磁感线的方向，可以确定螺线管的左端为S极，右端为N极；根据螺线管的右端为N极结合图示的线圈绕向，利用安培定则可以确定电流从螺线管的右端流入左端流出。所以电源的B端为正极，A端为负极；故A正确，BCD错误。
故选A。
3、C
【解析】
【详解】
A．磁体能够吸引铁钴镍，但不能吸引铝，故A错误；
B．磁感线是人们为了描述磁体周围空间磁场的情况，假想出来的一些闭合曲线，并不是真实存在的，故B错误；
C．奥斯特实验说明电流的周围存在着磁场，故C正确；
D．电磁铁磁性的强弱既与电流的大小有关，还与线圈匝数有关，故D错误。
故选C。
4、D
【解析】
【详解】
POS刷卡机读出信息原理就是电磁感应现象。
A．该图反映电流周围存在着磁场，故A不符合题意；
B．该图电路中有电源，是通电导体在磁场中受力运动，故B不符合题意；
C．该图电路中有电源，是通电线圈在磁场中受力运动，故C不符合题意；
D．该图电路中没有电源，当闭合开关，闭合电路的一部分导体在磁场中进行切割磁感线运动时，导体中有感应电流产生，这是电磁感应，故D符合题意。
故选D。
5、B
【解析】
【详解】
该同学“认为它可能是由铁制成的”是对问题的看法，并未开始实验，属于对问题的猜想与假设,故ACD不符合题意，B符合题意。
故选B。
6、A
【解析】
【详解】
电磁铁的磁极与通过电磁铁电流的方向和电磁铁中导线的绕线方向有关。要想改变电磁铁的磁极，可以不改变电流的方向只改变电磁铁导线的绕线方向；或者在电磁铁的导线绕线方向不变的情况下改变通过电磁铁的电流方向；与螺线管的匝数、电流的大小、是否有铁芯无关。
故选A。
7、D
【解析】
【详解】
A．安培发现了通电螺线管磁极和电流的关系，即安培定则，故A不符合题意；
B．焦耳发现了影响电流的热效应的因素，得出了焦耳定律，故B不符合题意；
C．法拉第发现了电磁感应现象，故C不符合题意；
D．奥斯特发现了电流周围产生磁场，即电流的磁效应，故D符合题意。
故选D。
8、B
【解析】
【详解】
AC．电动机的转动方向跟电流方向和磁场方向有关，和电流大小、磁性强弱无关，故AC不符合题意；
BD．要想改变电动机的转动方向，可对调磁铁两极或改变线圈中电流的方向，二者同时改变时，电动机转动方向不变；故B符合题意，D不符合题意。
故选B。
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】
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。
二、填空题
1、变短
【解析】
【详解】
将电磁铁接入电路中，闭合开关后，有电流通过线圈，由安培定则，每匝线圈上端为N极，下端为S极，根据异名磁极相互吸引，故线圈的长度将闭合开关前变短。
2、 质量 焦耳 异名磁极 开关 大气压 守恒##保持不变 方向性
【解析】
【分析】
【详解】
（1）[1]在物理实验室中，使用托盘天平测量物体的质量.
[2]在国际单位制中，电功的基本单位是焦耳，常用单位是千瓦时。
（2）[3]由题知道，框架内用细线悬挂着两个内嵌磁铁的小木球，两个小木球能隔空相吸，因为同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，所以，是利用了异名磁极相互吸引的原理。
[4]根据题意知道，“只要两个小木球靠近对准后，灯管会发光，将两球分远，灯就会熄灭”，即两小球起到了控制电路通断的作用，，所以说明这两个小木球相当于电路中的开关。
（3）[5]电路图中电学元件要使用规定的符号来表示，电动机在电路图中元件符号是。
[6]离心式水泵起动前，为了排除内部的空气，先向泵里灌满水，这样，叶轮转动后把水甩出，使叶轮附近的地方出现一块真空区域，即该区域的大气压强非常小，而低处的水面上有大气压，且外部的压强大于泵内的压强，所以水在外界大气压的作用下，通过进水管进入泵壳。
（4）[7]由于忽略空气阻力，小球在来回摆动过程中，总是动能和重力势能之间相互转化，即机械能守恒，所以每次都能达到相同的高度。
[8]根据题意知道，机械能可以自动地转化为内能，但是散失到空气中的内能无法自动转化为机械能，这是说明能量的转移和转化具有方向性。
3、 磁场对通电导体有力的作用 0.1 160 25
【解析】
【分析】
【详解】
[1]小灯泡中通以交流电流，故小灯泡的灯丝在磁场中受力方向是变化的，故小灯泡的灯丝将抖动。说明了磁场对通电导体有力的作用。
[2]据灯泡正常工作，所以此时的功率是100W，即0.1kW。由
可得，灯正常工作1h消耗的电能
W=Pt=0.1kW×1h=0.1kW h
[3]据电能表盘上标有1600imp/kW h，所以电能表的指示灯闪烁的次数是
n=1600×0.1=160imp
[4]根据
可得，灯泡的电阻
将它接在110V的电路中时，该灯泡消耗的实际功率
4、 S 缩短 增大
【解析】
【分析】
【详解】
[1][2]开关闭合，根据安培定则判断电螺线管的上端为S极，同名磁极相互排斥，弹簧长度会缩短。
[3]滑动变阻器滑片向右移动时，电路中的电流变小，电磁铁磁性减弱，条形磁铁的排斥力减小，所以弹簧长度会增大。
5、 a 有 磁场对放入磁场的磁体有磁力的作用
【解析】
【详解】
[1]通电导线a的周围有磁场，通电导体b放在了通电导线a的磁场内，受到磁场的作用，两根导线相互吸引，b受到了a的吸引力，所以使导线b受力的施力物体是a。
[2][3]a、b中有电流通过，则a、b的周围存在磁场，a、b相当于是一个磁体；如果只改变导线a中的电流方向，a的磁场方向发生了变化，a的磁场对b仍然有力的作用。
6、 奥斯特 欧姆
【解析】
【分析】
【详解】
[1]1820年奥斯特发现：当小磁针发生偏转时，说明了磁场的存在，这就是著名的奥斯特实验，首次揭示了电流磁效应的存在。
[2]德国物理学家欧姆最先通过实验归纳出“一段导体中的电流，跟加在这段导体两端电压成正比，跟这段导体的电阻成反比”的定量关系，这一规律被称为欧姆定律。
三、计算题
1、 BIL 5T
【解析】
【详解】
解：(1)因安培力F大小与导体长度L和通过的电流I的乘积成正比，比例系数为磁感应强度B，则安培力
(2)闭合开关，电路中的电流为
图中弹簧恰好不伸长，说明弹力为0，此时金属棒处于静止状态，其受到的安培力和重力是一对平衡力，其大小相等，即F=G，所以
则磁感应强度
答：(1)安培力的大小为BIL；
(2)匀强磁场的磁感应强度B的大小是5T。
2、 M 10J 并联 C 70 小
【解析】
【详解】
（1）由于开关控制火线，而电磁继电器衔铁相当于开关，所以，电磁继电器的接线柱M应与家庭电路的火线相连；
（2）由知道，1.2L水的质量是：m=ρ水 V=1.0×103 kg/m3 ×1.2×10-3m3 =1.2kg，
如果自吸泵抽水效率为60%，则η=，
所以，自吸泵将1.2L水提升0.5m消耗的电能是：=10J；
（3）根据题意知道，当继电器的衔铁被吸合，使加热电路断开，保温电路工作；当继电器的衔铁被释放，使加热电路闭合，所以，加热电路与保温电路是并联关系，而安装的2根加热电热丝工作时为了互不影响，也应是并联关系．
（4）当电磁铁线圈中电流大于或等于50mA时，继电器的衔铁被吸合，使加热电路断开，保温电路工作，由图1知道CD端接保温电热丝；当线圈中的电流小于或等于40mA时，继电器的衔铁被释放，使加热电路闭合，由图1知道AB端应接2根“220V 600W”的电热丝（表示其额定电压为220V），又由表中数据知道，加热功率为1200W，故每根电热丝正常工作的功率为600W；
（5）由图2知道，当饮水机内水温达到90℃时，热敏电阻R1 =50Ω，由于当电磁铁线圈中电流大于或等于50mA时，继电器的衔铁被吸合，使加热电路断开，保温电路工作，由电阻的串联和欧姆定律知道，此时电路的电流是：=0.05A，解得此时滑动变阻器的阻值是：R滑 =70Ω；
（6）现将滑动变阻器R2 的阻值适当调小，由于加热和保温切换时的电流大小均不变，由欧姆定律知道，总阻值R不变，由串联电路的电阻规律知道，R=R2 +R1，所以，当R2 增小时，加热和保温切换时的R1均增大，但两状态之间R1的变化量相等，由图2知道保温范围变小了．
3、 (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．
4、 降低 AB 75℃ 串联一个可变电阻
【解析】
【分析】
（1）从图甲中得到热敏电阻的阻值和温度的关系；
（2）当温度低的时候，电路与AB相连，此时加热器要工作，从而得到恒温箱应该接在哪端；
（3）当线圈中电流最大等于30毫安时，电阻最小，恒温箱内的温度最高，根据欧姆定律得到总电阻，用总电阻减去继电器线圈的电阻即为热敏电阻的阻值，根据甲图判断出恒温箱内的最高温度；
（4）根据题目中“当线圈中电流大于或等于30毫安时，继电器的衔铁被吸合”分析改进的方法．
【详解】
（1）由图甲可知，当温度升高时，热敏电阻R的阻值会变小，热敏电阻阻值随温度升高而减小；
（2）当温度较低的时候，热敏电阻的电阻较大，电路中的电流较小，此时继电器的衔铁与AB部分连接，此时是需要加热的，恒温箱内的加热器要工作，所以该把恒温箱内的加热器接在A、B 端；
（3）当线圈中电流大于等于30毫安时，继电器的衔铁被吸合，恒温箱停止工作，此时内的最高，此时的总电阻为：，
热敏电阻R的阻值为：R=R总-R线圈=200Ω-130Ω=70Ω；
由甲图知，当热敏电阻的阻值为70Ω时，温度为75℃；
（4） “当线圈中电流大于或等于30毫安时，继电器的衔铁被吸合”即恒温箱会停止工作，故可知，若在控制电路中串联一个可变电阻后，电路中电阻变化，同样情况下，使得电路电流变化，故控制电路达到30mA时所用的时间会变化，故可知，保温箱的加热时间会变化，故保温箱内的温度会变化，可以比较方便调节恒温箱内的最高温度．
故答案为（1）降低；（2）AB；（3）75℃；（4）串联一个可变电阻．
【点睛】
本题考查欧姆定律和电磁继电器的应用，在解答本题的时候要分析清楚，控制电路和加热电路是两个不同的电路，只有当温度较低，需要加热的时候，加热电路才会工作．