苏教版物理九年级下册第十六章 电磁转换定向练习练习题（Word版含答案）

苏教版物理九年级下册第十六章 电磁转换定向练习
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、如图所示，是一款能发电的魔方充电器。转动魔方时它能发电，其原理是（　　）
A．同种电荷相互排斥 B．磁场对电流有力的作用
C．电磁感应 D．电流周围存在磁场
2、如图所示，在蹄形磁体的磁场中放置一根与螺线管连接的导体棒ab，当ab棒水平向右运动时，小磁针N极转至右边，可使如图所示位置的小磁针N极仍然转至右边的操作是下列选项中的（　　）
A．ab水平向左运动 B．ab竖直向下运动
C．ab竖直向上运动 D．ab水平向左运动
3、关于磁现象的认识中，下面说法正确的是（　　）
A．磁体能吸引铁、铜、钴等物质
B．同名磁极互相吸引，异名磁极互相排斥
C．地球相当于一个巨大的磁体，地磁场的北极在地理的南极附近
D．磁体之间只有相互接触时才能产生相互作用力
4、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
5、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
6、小利学习磁现象后，画出了如图所示的四幅磁体周围磁感线分布的示意图，其中正确的是（　　）
A． B．
C． D．
7、关于电磁铁，下列说法中正确的是（　　）
A．电磁铁是根据电流的磁效应制成的
B．电磁铁的铁芯可以用铜棒代替
C．电磁铁的磁性强弱与电流的方向有关
D．电磁铁的磁性强弱只与电流的大小有关
8、我国高铁动车组普遍采用了再生制动技术：动车到站前停止供电，动车继续向前运行电机逆转产生电流并输入电网。下图与再生制动技术工作原理相同的是（　　）
A． B．
C． D．
9、在下图的四个实验装置中，能说明电动机工作原理的是（　　）
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，将闭合电路中的导线ab放在蹄形磁体的磁场中，导线ab左右运动时，电流表指针_____，这一过程中，该装置将_____转化为电能。这一现象在生活中的应用有_____。
2、2017年4月25日，银川市共享单车投放仪式在光明广场举行。，成为许多市民出行选择的交通工具，如图所示，用户通过手机扫描车身二维码即可开锁骑车，二维码在距手机镜头两倍焦距以_______（选填“内”或“外”）成像，这种自行车有小型发电机给电子锁充电，发电机的工作原理是_______；自行车上的红色尾灯不能自行发光，晚上却可以提醒司机注意，利用了光的______；下坡自由滑行时主要是______能转化为______能。
作出反光镜所有反射光线的光路图______；作出共享单车车闸的动力臂及阻力臂______ 。
3、如图所示的是一种温度自动报警器的原理图。在水银温度计里封入一段金属丝，请你结合图分析回答下面的问题：
（1）该水银温度计在电路中的作用相当于一个___________；
（2）若该装置设定为高温报警时，报警指示灯为红色，正常状态时指示灯为绿色，则灯L2为___________色（选填“红”或“绿”）。
4、物理学发展过程中，有三位里程碑式的巨人为同学们指明了学习的方向。请你写出一位物理学家的名字：___________；他在物理学中的主要成就是：___________。
5、如图所示，物理学家罗兰曾经做过一个实验，在圆形橡胶盘上注入某种电荷，当橡胶盘沿中心轴高速旋转时，圆盘上方原来静止的小磁针转动了。这个实验现象说明______；请你推断橡胶盘高速旋转时电荷有没有受到小磁针的力：______（选填“有”或“没有”）。
6、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。
三、计算题（4小题，每小题10分，共计40分）
1、继我市迎来共享单车之后,共享电动汽车也将很快登陆.若某品牌电动汽车的部分参数如下表所示．
电池容量（kW·h） 22
车载充电器输入电压（V） 220
车载充电器输入电流（A） 16
电能转化为机械能的效率 70%
请回答：如图所示，租车时，租赁者只要将租车卡靠近电动汽车上的感应器，感应器即能读取卡中的信息，将车解锁．刷卡所用的原理是________．
某次启动后，汽车显示屏上出现了如图所示的输出电压与电流，求此时电动汽车的输出功率为多少瓦？
(3)根据表中的数据，将已经耗完电能的电池充满，理论上需要多少时间？
2、智能家居为我们的生活提供了很多便利．香茗家新购置了一台mini智能空气加湿器，如图甲所示，R1、R2为发热电阻，且R2＝3R1，U1＝U2＝5V，S为旋转型开关，1、2、3、4为触点，通过旋转开关S可实现“关”、“低挡”和“高挡”之间的转换，其高挡发热功率为2W．
（1）香茗与mini“对话”，即可实现对其功能的操作．Mini将香茗的声音的声信号转化为电信号，这与_____的原理相同（选填“发电机”或“电动机”）．
（2）低挡模式时，mini工作电路中的电流是多少________？
（3）Mini具有智能断电功能，当水量偏低时会自动切断电源，防止干烧．控制电路中，R0＝60Ω，R为压敏电阻，其阻值随压力的变化关系如图所示．当控制电路中的电流达到50mA时，衔铁才会吸合，工作电路接通．请通过计算说明，mini工作时至少需要加水多少千克____________？（g＝10N/kg）
3、科技小组的同学设计了如图甲所示的恒温箱温控电路，它包括控制电路和受控电路两部分，用于获得高于室温、且温度在一定范围内变化的“恒温”．其中控制电路电源电压为36 V，R为可变电阻，Rt为热敏电阻（置于恒温箱内），热敏电阻阻值随温度变化的关系如图乙所示，继电器线圈电阻R0为50 Ω．已知当控制电路的电流达到0.04A时，继电器的衔铁被吸合；当控制电路的电流减小到0.036 A时，衔铁会被释放．加热器的规格是“220 V 1000 W”，恒温箱内部空间大小是2 m3，空气的密度是1.30 kg/m3，比热容是103 J/（kg·℃）．
（1）如图甲所示状态，通过加热器的电流多大？
（2） 加热器产生的热量有80 %转化为恒温箱内空气的内能，若使恒温箱内空气温度从25℃升高到65℃，加热器需正常工作多长时间？
（3） 若要使恒温箱内可获得上限为100℃的“恒温”，当可变电阻R调节到多大？
（4）如果需要将恒温箱内的下限温度设为50℃的“恒温”，则应将可变电阻R调节为多大？
4、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。
（1）由乙图可知热敏电阻Rt的阻值随温度的升高怎样变化？
（2）求工作电路中电热丝R0工作时的电流和工作5min产生的热量。
（3）如果恒温箱的温度设定为60℃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。
-参考答案-
一、单选题
1、C
【解析】
【详解】
转动魔方时，内部的闭合电路切割磁感线发电，把机械能转化为电能，利用了电磁感应原理。故ABD不符合题意，C符合题意。
故选C。
2、D
【解析】
【详解】
A．ab水平向左运动切割磁感线，蹄形磁体的磁场方向不变，导体棒运动方向相反，产生的感应电流反向，螺线管产生的磁场方向反向，小磁针N极转至左边，故A错误，故A不符合题意；
BC．ab竖直向上或向下运动，导体棒ab不切割磁感线，不产生感应电流，小磁针不偏转，故BC错误，故BC不符合题意；
D．由图可知，蹄形磁体的磁场方向反向，导体棒ab的运动方向反向，导体棒切割磁感线产生的电流方向不变，小磁针的偏转方向不变，小磁针N极仍然转至右边，故D正确，故D符合题意。
故选D。
3、C
【解析】
【详解】
A．磁体具有吸引铁、钴、镍的性质，这种性质称为磁性，故A错误；
B．磁体间的作用规律是：同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，故B错误；
C．地球本身相当于一个巨大的磁铁，地磁场的南极在地理的北极附近，地磁场的北极在地理的南极附近，故C正确；
D．磁体之间的相互作用通过其周围的磁场来实现，故磁体没有接触，也会产生力的作用，故D错误。
故选C。
4、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。
5、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。
6、B
【解析】
【分析】
【详解】
由于磁场看不见摸不着，人们为了形象地描述磁场引入了磁感线，在磁体外部磁感线从N极出发回到S极，故B正确，ACD错误。
故选B。
【点睛】
7、A
【解析】
【详解】
A．电磁铁通电时具有磁性，断电时没有磁性，是根据电流的磁效应制成的，故A正确；
B．电磁铁的铁芯需要用软磁性材料制成，铜不是磁性材料，所以电磁铁的铁芯不可以用铜棒代替，故B错误；
CD．电磁铁的磁性强弱与电流的大小，线圈匝数有关，与电流方向无关，故CD错误。
故选A。
8、A
【解析】
【详解】
动车原来是运动的，即到站前先停止供电，虽然没有动力，但由于惯性，动车能继续运动；动车在继续向前运动时，电机线圈随车轮转动并在磁场中切割磁感线运动，进而产生感应电流，该现象就是电磁感应现象，即再生制动技术工作原理是电磁感应现象；
A．该实验中无电源，当闭合电路中的导体棒在磁场中做切割磁感线运动时，会产生感应电流，这是电磁感应现象，故A符合题意；
B．该实验是奥斯特实验，说明了电流的磁效应，故B不符合题意；
C．该实验是探究影响电磁铁磁性强弱的因素，故C不符合题意；
D．该实验说明通电导体在磁场中受到力的作用，故D不符合题意。
故选A。
9、B
【解析】
【详解】
A．是电磁感应的实验图，属于发电机的工作原理图，故A不符合题意；
B．电路中有电流，通电线圈或导体受到磁场力的作用而运动，是电动机的工作原理图，故B符合题意；
C．是奥斯特实验图，小磁针指针偏转说明通电导体周围有磁场，故C不符合题意；
D．是研究通电螺线管极性的判断方法，是安培定则原理图，故D不符合题意。
故选B。
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、 偏转 机械能 发电机
【解析】
【详解】
[1]由电磁感应现象，当闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线的运动时，电路中会产生感应电流，故导线ab左右运动时，电路中会产生感应电流，电流表指针会偏转。
[2][3]由电磁感应现象，当闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线的运动时，电路中会产生感应电流，这一过程中消耗了机械能，得到了电能，是机械能转化成了电能。日常生活中发电机是将机械能转化电能的装置，与电磁感应现象的原理相同，故电磁感应现象日常应用有发电机。
2、 外 电磁感应原理 反射定律 重力势 动
【解析】
【分析】
【详解】
[1]用手机扫描二维码时，成倒立、缩小的实像，故物距大于二倍焦距，即二维码在距手机镜头两倍焦距以外成像。
[2]发电机的工作原理为磁生电，即电磁感应原理。
[3]当光照到自行车的红色尾灯上时，经过反射可以提醒司机注意，即利用了光的反射原理。
[4][5]下坡自由滑行时，速度变大，故动能变大，距离地面的高度降低，故重力势能变小，即重力势能转化为动能。
[6]由光的反射定律可知，反射角等于入射角，光路图如下图所示：
[7]共享单车刹车时，手对车闸施加一个向下的力F1，即为动力，车闸产生的力F2为阻力，由力臂的定义可知，过支点分别作力F1和F2的垂线段，即为对应的动力臂l1和阻力臂l2，如下图所示：
3、 开关 红
【解析】
【分析】
【详解】
[1]图示中的水银温度计在电路中相当于开关，当温度升高，温度计中的水银与金属丝接触，电磁继电器接通，而温度计中的水银与金属丝未接触时，电磁继电器处于断开状态。
[2]温度高时，温度计的水银与金属丝接触，电磁铁有电流通过，把衔铁吸下，接通L2，此时L2发光，发出报警指示，所以灯L2为红灯。温度较低时，温度计的水银与金属丝不接触，电磁铁中无电流通过，衔铁恢复原位置，接触L1，L1发光，所以L1为绿灯。
4、 法拉第 发现了电磁感应现象
【解析】
【详解】
[1][2]法拉第发现了电磁感应现象或牛顿总结了牛顿第一运动定律；焦耳发现了焦耳定律；奥斯特发现了通电导线周围有磁场等。
5、 电荷定向移动形成电流、电流的周围存在磁场、电生磁、小磁针受磁场的作用、小磁针受到磁力的作用、电与磁之间有联系等 有
【解析】
【分析】
【详解】
[1]高速旋转时，橡胶盘中的电荷形成了定向移动，即在橡胶盘中形成了电流，而电流周围存在磁场，于是小磁针转动起来。
[2]小磁针受到电荷形成电流的周围磁场的力的作用开始旋转，因为力的作用是相互的，所以，小磁针对电荷也有力的作用。
6、 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。
三、计算题
1、 电磁感应 339瓦 6.25h
【解析】
【详解】
试题分析
（1）闭合回路中的部分导体在磁场中做切割磁感线的运动时就能产生感应电流，这种现象为电磁感应现象，发电机就是根据电磁感应的原理制成的.
（2）知道输出电压和电流，根据求出此时电动汽车的输出功率.
（3）根据的变形公式求出将已经耗完电能的电池充满理论上需要的时间.
试题解析
（1）将租车卡（带有磁条）靠近电动汽车上的感应器，检测头的线圈中就会产生变化的电流，感应器即能读取卡中的信息，其原理就是电磁感应现象.
（2）由图2可知，电动汽车的输出电压U=339 V，输出电流I=1 A，
则此时电动汽车的输出功率：
.
（3）电池容量：，
根据表格数据可知，充电器输入电压为220 V，输入电流为16 A，
由得，将已经耗完电能的电池充满，理论上需要的时间：
.
点睛：本题主要考查学生对电磁感应现象、电功率的计算、电功公式等知识掌握和应用，涉及到的知识点较多，综合性强，有一定的难度.
2、 发电机 0.1A 0.02kg
【解析】
【分析】
电磁感应：闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中就会产生电流，发电机就是根据这一原理制成的；当开关S接3、4时，电路为R1的简单电路，加湿器处于高档，根据 求出R1的阻值；当开关S接2、3时，R1、R2串联，加湿器处于低档，根据电阻的串联和欧姆定律求出mini工作电路中的电流；由题意可知，当电流为50mA时，根据欧姆定律求出此时控制电路的总电阻，根据电阻的串联求出压敏电阻的阻值，由图象可知压敏电阻受到的压力，压敏电阻受到的压力是由水的重力产生的，则可求出水的重力，根据F＝G＝mg求出所加水的最小质量．
【详解】
（1）香茗与mini“对话”，声音使膜片振动，使线圈在磁场中做切割磁感线运动，产生感应电流，即将人的声音信号转化为电流信号，这是电磁感应现象，与发电机的原理相同；
（2）当开关S接3、4时，电路为R1的简单电路，加湿器处于高档，由可得，R1的阻值： ，当开关S接2、3时，R1、R2串联，加湿器处于低档，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以mini工作电路中的电流：
；
（3）由题意可知，当电流为50mA时，此时控制电路的总电阻： ，
则压敏电阻的阻值：，
由图可知，当R＝40Ω时，压敏电阻受到的压力F＝0.2N，压敏电阻受到的压力是由水的重力产生的，则水的重力： ，
由 可得所加水的最少质量： .
3、（1）4.55A（2）130s（3）450Ω（4）150Ω
【解析】
【详解】
(1)由图甲所示电路可以知道，工作电路是通路，加热器处于加热状态．受控电路电源电压为220V，加热器的规格“220V 1000W”，此时加热器在额定电压下工作，其电流为：
(2) 恒温箱内空气温度从25℃升高到65℃需要吸收的热量为：
设加热器需正常工作时间为t，则放出的热量为W=Pt（其中P=1000W），
根据已知列方程如下：80%×Pt=1.04×105J，计算得t=130s；
(3) 若要使恒温箱内可获得上限为100℃的“恒温”，欲使电流达到0.04A的最高衔接电流，控制电路的电阻应该为，读图乙可知100℃时热敏电阻的阻值为400Ω，所以可变电阻R此时调节为：900Ω－400Ω－50Ω=450Ω；
(4) 当获得最高温度为50℃时，欲使电流达到0.036A的最低释放电流，控制电路的电阻应该为，读图乙可知50℃时热敏电阻的阻值为800Ω，所以可变电阻R此时调节为：1000Ω－800Ω－50Ω=150Ω；
4、（1）随着温度的升高热敏电阻Rt的阻值逐渐减小；（2）2.5A；1.65×105J；（3）60Ω；（4）180℃
【解析】
【分析】
【详解】
（1）观察乙图坐标轴可知，随着温度的升高热敏电阻Rt的阻值逐渐减小。
（2）工作电路中电热丝R0工作时的电流为
工作5min产生的热量为
（3）衔铁被吸下时控制电路总电阻为
由乙图可知当温度为60℃时，热敏电阻Rt的阻值为90Ω，则可求此时电阻箱R1阻值为
R1=R总-Rt=150Ω-90Ω=60Ω
（4）设定温度越高则热敏电阻Rt的阻值越小，总阻值须达到150Ω衔铁才会被吸下，则当滑动变阻器取得最大值为120Ω时，热敏电阻Rt的阻值最小为
Rtmin=150Ω-120Ω=30Ω
对应乙图可知，可测量最高温度为180℃。
答：（1）随着温度的升高热敏电阻Rt的阻值逐渐减小；
（2）电热丝R0工作时的电流为2.5A，工作5min产生的热量为1.65×105J；
（3）如果恒温箱的温度设定为60℃则电阻箱R1应取60Ω；
（4）该恒温箱可设定的最高温度是180℃。