苏教版物理九年级下册第十六章 电磁转换专题测试试题（含解析）

苏教版物理九年级下册第十六章 电磁转换专题测试
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、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
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、小红同学利用光敏电阻受到光照时电阻变小的特性，设计了一个如图所示的自动控制电路，要求光暗时灯亮，光亮时灯灭。在实际调试时，发现灯始终亮着，而光敏电阻和其他电路元件都正常。下列说法的正确是（　　）
A．增加螺线管线圈的匝数能使控制电路达到要求
B．滑动变阻器滑片P向右移动能使控制电路达到要求
C．电磁铁的上端是N极
D．断开控制电路时灯不亮
4、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
5、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
6、如图是直流电铃的原理图。关于电铃工作时的说法不正确的是（　　）
A．电流通过电磁铁时，电磁铁有磁性且A端为N极
B．电磁铁吸引衔铁，使电路断开
C．小锤击打铃碗发出声音，是由于铃碗发生了振动
D．小锤击打铃碗时，电磁铁仍具有磁性
7、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
8、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
9、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
10、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
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、如图所示是具有报警功能的文物展示台，该展示台由木板、弹簧、金属片A，B，C和报警电路组成，其中，弹簧上的金属片B相当于 _____，当把物品搬离展示台时，金属片B在弹力作用下与金属片A，C分开，这时灯 _____（选填“亮”或“不亮”），电铃 _____（选填“响”或“不响”）。
2、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”）。
3、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”）
4、乘坐地铁是一种环保、便捷的出行方式，济南市也将于2019年建成城轨地铁。地铁中的电动机是利用_________对通电导体产生力的作用这一原理来工作的。电动机工作时把电能转化为_________。
5、家庭电路中“超负荷”是指电路中的电流过大，出现上述情况时，电路中的熔断器或空气开关会自动切断电路，熔断器中的熔丝熔断是电流的______效应引起的；而空气开关（如图所示）切断电路是电流的______效应引起的；如果只让家庭电路中的一个用电器正常工作0.5h，使标有3000r/(kw·h)的电能表表盘转动1500r，则此用电器功率是________W。
6、如图为应急照明灯及其自动控制电路，分电器的作用是把220V的交流高压转化为12V的直流低电压，并且分两路输出。供电线路有电时，照明灯______（填“亮”或“不亮”），蓄电池______（填“充电”或“放电”）；供电线路停电时，若照明灯L1损坏，则L2______（填“亮”或“不亮”）。
三、计算题（4小题，每小题10分，共计40分）
1、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16楼，他乘电梯从1楼匀速升到16楼用时50s，已知每层楼的高度为3m。小明重600N。轿厢重5400N，动滑轮和细绳的重力以及摩擦力均忽略不计，针对此时程，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6V，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，若乘客人均重为700N，该电梯最多可以乘载多少人？
2、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？
3、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？
4、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）
-参考答案-
一、单选题
1、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。
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、A
【解析】
【详解】
AB．电磁继电器的主要部分是电磁铁，电磁铁的磁性强弱跟电流的大小、线圈的匝数的多少、是否有铁芯插入有关，要想在光亮时灯灭，一定要增大电磁铁的磁性。采取的方法是增大电流、增加线圈的匝数；而滑动变阻器滑片P向右移动时，滑动变阻器电阻变大，根据欧姆定律可知，通过电磁铁的电流减小，故A正确，B错误；
C．由图可知，电磁铁中电流的方向是向左的，根据安培定则可知，电磁铁的上端是S极，故C错误；
D．断开控制电路时，电磁铁没有磁性，衔铁向上移动，接通灯泡的电路，灯泡会发光，故D错误。
故选A。
4、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。
5、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。
6、D
【解析】
【详解】
A．根据安培定则，右手握住螺线管，四指指向电流的方向，大拇指所指的方向为螺线管的N极，由此可判断出A端为N极，故A正确，不符合题意；
B．电磁铁向下吸引衔铁时，弹簧片与螺钉分开，电路断开，故B正确，不符合题意；
C．声音是由物体的振动产生的，小锤击打铃碗时发出声音，是由于铃碗发生了振动，故C正确，不符合题意；
D．衔铁被吸引时，小锤击打铃碗，电路断路，电路中没有电流，电磁铁失去磁性，故D错误，符合题意。
故选D。
7、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。
8、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。
9、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。
10、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。
二、填空题
1、 开关 亮 响
【解析】
【详解】
[1][2][3]当把物品搬离展示台时，弹簧上的金属片B相当于开关，弹簧上的金属片B使AC分开时，电铃与电灯串联，电灯与电铃同时工作，所以灯会亮，电铃也会响；当展示台放上物品时，弹簧上的金属片 B使AC连接时，电铃被短路，只有电灯工作。
2、 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。
3、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。
4、 磁场 机械能
【解析】
【分析】
【详解】
[1]电动机是利用通电导体在磁场中受到力的作用这一原理工作的。
[2]电动机在工作时，将电能转化为机械能。
5、 热 磁 1000
【解析】
【详解】
（1）[1]电流通过导体时电能转化成内能，这种现象叫电流的热效应。熔断器中的熔丝就是保险丝，它之所以被熔断是由于电流过大，通过熔丝时产生的热量过多，使得熔丝的温度升高而被熔断，所以熔丝熔断是电流的热效应引起的。
（2）[2]通电导线周围存在磁场，这种现象叫电流的磁效应。由图可知，空气开关中有一个电磁铁（电磁铁的原理是电流的磁效应），当电流过大时，电磁铁会产生较强的磁性从而吸引衔铁，使开关断开，切断电路，所以空气开关切断电路是电流的磁效应引起的。
（3）[3]电能表表盘转动1500r消耗的电能
W==0.5kW h
用电器的功率
P===1kW=1000W
6、 不亮 充电 亮
【解析】
【详解】
[1][2]在220V照明电源正常情况下，电磁铁吸引衔铁，蓄电池所在电路接通，蓄电池充电；灯泡所在电路开路，灯泡不发光。
[3]当照明电源突然停电时，电磁铁没有磁性，衔铁在弹簧的作用下向上抬起，使灯泡和蓄电池所在电路形成通路，蓄电池对外供电，照明灯L1和L2 并联，互不影响，L1损坏，L2 亮，从而实现自动应急照明。
三、计算题
1、 (1)；(2)10%；(3)12人
【解析】
【详解】
(1)根据动滑轮的特点可知细绳拉力大小
轿厢上升的高度
拉力移动距离
拉力做的功
拉力的功率
(2)滑轮提升小明做的有用功
动滑轮A提升小明的机械效率
(3)由欧姆定律可得，电路总电阻
此时压力传感器的电阻值
根据图像可知此时的最大压力为9000N，则电梯承载的人数
人
答：(1)拉力F的功率为；
(2)动滑轮A提升小明的机械效率为10%；
(3)该电梯最多可以乘载12人。
2、 (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。
3、 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.
4、（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。