苏教版物理九年级下册第十六章 电磁转换专题测试试题（Word版含答案）

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、如图中小磁针在蹄形磁铁的磁场中的指向，可以知道该蹄形磁铁的极性是（　　）
A．A端是N极，B端是S极 B．A端是S极，B端是N极
C．A、B两端极性可能相同 D．不知磁感线，故无法断定
2、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
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、如图所示为家用吸尘器，其核心部件是一个能高速转动的电动机。下列关于吸尘器涉及的物理知识不正确的是（　　）
A．电动机的原理是磁场对电流有力的作用
B．电动机放在双层罩内，且罩体之间装有海绵，目的是减弱噪声
C．吸尘器工作时，将电能全部转化为机械能
D．“吸尘”的原理是流体压强与流速的关系
5、小东在探究条形磁体周围磁场的特点时，实验现象如图所示。小磁针（黑色一端为N极）静止时的指向情况如图甲所示，铁屑静止时的分布情况如图乙所示。图中能正确用磁感线描述这两个实验现象的是（　　）
A． B．
C． D．
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、如图所示的“吸引现象”由分子间作用力引起的是（　　）
A． 磁铁吸引铁器 B． 吸盘吸在墙上
C． 摩擦后的气球吸引头发 D． 压紧的铅块互相吸引
8、第一位揭示电与磁联系的物理学家是（　　）
A．法拉第 B．伽利略 C．奥斯特 D．牛顿
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、已知，电磁铁的磁性随电流的增大而增强。如图所示，电源电压保持不变，弹簧秤下挂着一块铁。现在盛有硫酸铜溶液的烧杯中，逐渐滴入氢氧化钡溶液，可发现弹簧测力计的示数（　　）
A．逐渐变小，最后趋于稳定 B．一直保持不变
C．先变小，后变大，最后趋于稳定 D．先变大，后变小，最后趋于稳定
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、（1）如图甲所示的电能表示数为_______度。
（2）如图乙是一个条形磁体及周围铁屑的分布情况，以及两个可自由转动的小磁针静止时的指向。请在图中小磁针左端的空白处填写小磁针左端的磁极名称（选填“N”或“S”）_____。
2、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”）。
3、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”）。
4、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。
5、小刚去超市，走到电梯前发现电梯运动较慢，当他站在电梯上时又快了起来。该电梯的电路如图所示（R是一个压敏电阻），当人站在电梯上，压敏电阻阻值减小，则电磁铁磁性变___________（选填“强”或“弱”），衔铁与触点___________（选填“1”或“2”）接触，电动机的转速变快。
6、如图是小敏探究通电螺线管外部的磁场分布的实验装置（小磁针黑端为N极）。
（1）闭合开关，小磁针将___________（选填“顺时针”或“逆时针”）转动；
（2）在通电螺线管四周不同位置摆放多枚小磁针后，小敏发现通电螺线管外部的磁场与________磁体的磁场相似。
（3）若小敏想增强通电螺线管的磁场，可以采取的措施是_________。（只填一种，合理即可）
三、计算题（4小题，每小题10分，共计40分）
1、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，R为可变电阻， R1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，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0.036A时，衔铁会被释放。加热器的规格是“220V 1000W”，恒温箱内部空间大小是，空气的密度，空气的比热容 。
（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转化为恒温箱内空气的内能，若使恒温箱内空气温度从升高到，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的“恒温”时，可变电阻R应调节为多大？
（4）如果需要将恒温箱内的下限温度设为的“恒温”，则应将可变电阻R调节为多大？这时“恒温”的上限温度是多少？
2、小明设计的一个温控电加热装置，原理如图所示，电压U1=6V，Rt为热敏电阻其阻值随加热环境温度的升高而增大．电磁铁线圈电阻不计，当导线中的电流大于或等于10mA时，衔铁吸下与下触点A接触；当电流小于10mA时，衔铁松开与B触点接触，U2=220V，R1=48.4Ω．
（1）衔铁刚被吸下时，求Rt的阻值．
（2）求该电加热器处于加热挡时的电功率．
（3）若该电加热器的保温时功率是加热时功率的10%，求R2的阻值．
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、阅读下面的短文，回答问题
双触点干簧管
双触点干簧管是一种磁控开关，结构如图所示，其外壳是一只密封的玻璃管，管内充有某种惰性气体，并装有A、B和C三块簧片，其中B和C是用铁或镍等材料制成，A是用铜或铝等非磁性材料制成，A的端点与C的端点是固定端点，B的端点是自由端点，正常时B的端点在自身弹力作用下与A的端点接触，当绕在干簧管上的线圈通电时，如图所示，B的端点与C的端点分别被磁化而相互吸引，当吸引力大于B的弹力时，B与A的端点分开，并与C的端点接触．而当B与C的吸引力减小到一定程度时，B在弹力的作用下与C的端点分开，重新恢复与A的端点接触．
请问答下列问题：
⑴在图中，若要使螺线管的左端为N极，则电源左端是 极．
⑵簧片A、B和C所对应的材料可能是 ．（填写序号）
①铁、铁、铜 ②铜、铝、铁 ③铜、铁、铁 ④镍、铁、铝
⑶当B的端点与C的端点接触时，簧片B具有 势能．
⑷如图所示，请将电路连接完整，要求闭合开关后，红灯先通电，然后绿灯与红灯能交替通电．
-参考答案-
一、单选题
1、B
【解析】
【详解】
小磁针在蹄形磁体中静止，小磁针N极对着蹄形磁体的A端，由异名磁极相互吸引可知，蹄形磁铁的A端是S极，B端是N极。故ACD不符合题意，B符合题意。
故选B。
2、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。
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、C
【解析】
【详解】
A．电动机是利用通电导线在磁场中受力的作用的原理制成的，故A正确，不符合题意；
B．电动机放在双层罩内，且罩体之间装有海绵，目的是用海绵吸音在传播过程中减弱噪声，故B正确，不符合题意；
C．吸尘器工作时，主要将电能转化为机械能，由于电流具有热效应，还会将部分电能转化为内能，故C错误，符合题意；
D．“吸尘”的原理是通过改变吸尘器里面气体的流速，减小吸尘器内部的气体压强，通过大气压强把灰尘压入吸尘器，故D正确，不符合题意。
故选C。
5、A
【解析】
【详解】
AB．小磁针放在条形磁体的周围，条形磁体的周围存在磁场，小磁针静止时N极的指向为磁场的方向，由图甲可知，条形磁体的左端是N极，右端是S极，在磁体外部，磁感线从N极出发，到S极进入，故A符合题意，B不符合题意；
CD．在磁体外部，磁感线从N极出发，到S极进入，在磁体的内部，磁感线是从磁体的S极到N极，所以磁感线是闭合的，故CD不符合题意。
故选A。
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】
【分析】
【详解】
A．磁铁能够吸引铁钉，是由于磁体具有吸引铁钴镍等物质的性质，属于磁体对物体的作用力，故A不符合题意；
B．吸盘要固定在墙壁上，需要先用力挤压塑料吸盘，把盘内的空气挤出，然后吸盘就被外界的大气压紧压在了墙壁上，故B不符合题意；
C．摩擦后的气球带上了电荷，能吸引不带电的头发，是由静电引起的，故C不符合题意；
D．两个压紧的铅块互相吸引，是由于分子间存在相互作用的引力而使两铅块粘在一起，不易分开，故D符合题意。
故选D。
8、C
【解析】
【详解】
A．法拉第发现了电磁感应现象，不是一位揭示电与磁联系的物理学家，故A不符合题意；
B．伽利略是最早提出力不是维持物体运动的原因的物理学家，故B不符合题意；
C．奥斯特发现了通电导体周围存在磁场，是第一个揭示电与磁联系的物理学家，故C符合题意；
D．牛顿提出了牛顿三大定律，是经典力学的奠基人，故D不符合题意。
故选C。
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、C
【解析】
【详解】
图中电磁铁通电后具有磁性，对弹簧秤下方的铁块有向下的吸引力；在线圈匝数不变时，电磁铁的磁性强弱跟电流的大小有关，电流越大，则电磁铁的磁性越强。当向硫酸铜中逐渐滴入氢氧化钡溶液时，由于硫酸铜与氢氧化钡反应生成硫酸钡沉淀和氢氧化铜沉淀，使溶液的导电能力减弱，电流变小，从而电磁铁的磁性变弱，对铁块的吸引力变小，则测力计示数变小；当氢氧化钡与硫酸铜完全反应后，再向里加入氢氧化钡溶液，则会使溶液的导电性能增强，电流变大，电磁铁的磁性变强，对铁块的吸引力变大，则测力计的示数变大；最后氢氧化钡溶液过量（即氢氧化钡溶液饱和），电路中的电流趋于稳定，则弹簧秤示数趋于稳定，所以测力计的示数先变小，后变大，最后趋于稳定，故C符合题意。
故选C。
二、填空题
1、 1962.0#1962 S，N
【解析】
【详解】
（1）[1]电能表五位数中，最后一位是小数位，故读数为1962.0度。
（2）[2]根据磁场的相互作用，即同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，磁体的左端是N极，故中间的小磁针的左端是S极，而乙图中靠近S极的小磁针，因为异名磁极相互吸引，故小磁针的左端是N极。
2、 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。
3、 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。
4、 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。
5、 强 2
【解析】
【详解】
[1][2]压敏电阻的阻值随压力的增大而减小。当人站在电梯上时，压敏电阻受到的压力变大，电阻变小，使得左边控制电路中的电阻变小，电流变大，因此电磁铁的磁性增强，就会把衔铁吸引下来，于是就和触电2接触，此时工作电路中没有串联定值电阻R1，所以工作电路中电阻小，电流大，电动机转速就快。
6、 逆时针 条形 增加线圈匝数
【解析】
【详解】
[1]由图可知电流由螺线管右上方方流入，用右手握住螺线管，四指沿电流方向，则大拇指向左，故螺线管左端为N极，右端是S极；因同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，所以小磁针的S极将转向左侧，N极将转向右侧，即小磁针将逆时针转动。
[2]在通电螺线管四周不同位置摆放多枚小磁针后，会发现这些小磁针的分布与条形磁体周围小磁针的分布类似，所以通电螺线管外部的磁场与条形磁体相似。
[3]影响通电螺线管磁性的因素：电流的大小、线圈匝数的多少、有无铁芯。电流越大、线圈匝数越多、有铁芯，磁性越强。所以小敏可以通过增加线圈匝数来增强通电螺线管的磁场。
三、计算题
1、 (1)4.55A (2)130s (3)450Ω (4) 150Ω，57.1℃
【解析】
【详解】
(1)根据P＝UI可得，通过加热器的电流
(2)由得，空气质量
m＝ρV＝1.30kg/m3×2m3＝2.6kg
空气吸收的热量
加热器消耗的电能
由W＝Pt得，加热时间
(3)由图知t1＝100℃，Rt1＝400Ω，此时通过线圈电流I1＝0.04A，根据欧姆定律可得，控制电路的总电阻
可变电阻R的阻值
R＝R总﹣Rt1﹣R0＝900Ω﹣400Ω﹣50Ω＝450Ω
(4)当温度下限t2＝50℃时，Rt2＝800Ω，通过线圈电流I2＝0.036A，根据欧姆定律可得，此时控制电路的总电阻
此时可变电阻R的阻值
由题意可知，温度升高到上限时，控制电路的电流达到0.04A，则控制电路的总电阻仍然为R总＝900Ω，设此时温度升高到上限时，热敏电阻值为Rt3，则此时热敏电阻的阻值
由图象可知热敏电阻的阻值和温度成反比，这时“恒温”的上限温度约为
答：(1)通过加热器的电流4.55A；
(2)加热器需正常工作130s；
(3)可变电阻R调节到450Ω；
(4)应将可变电阻R调节为150Ω；这时“恒温”的上限温度约是57.1℃。
2、（1）600Ω（2）1000W（3）435.6Ω
【解析】
【详解】
(1)根据I=知，
衔铁刚被吸下时,Rt的阻值：Rt===600Ω；
(2)要想让加热器有两个档位，需要使电路的电阻不同，需要将一个电阻短路，电路如下图所示：
(3)由上图知,当环境温度低时,热敏电阻的电阻减小,电路的电流增大,电磁铁的磁性增强,衔铁被吸下时,衔铁与A接触,电阻R1被接入电路，电阻较小，处于加热状态，
加热功率为：P加热===1000W；
(4)当环境温度高时,热敏电阻的电阻增大,电路的电流减小,电磁铁的磁性减弱,衔铁被弹起时,衔铁与B接触,两电阻串联,处于保温状态,此时的功率是加热时功率的10%,即P保温=10%P加热=10%×1000W=100W，
此时电路的总电阻为：R===484Ω，
R2的阻值：R2=R R1=484Ω 48.4Ω=435.6Ω．
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、（1）正（+） （2）3 （3）弹性 （4）如图
或
【解析】
【详解】
试题分析：（1）用右手握住螺线管，让四指弯向螺线管中电流的方向，则大拇指所指的那端就是螺线管的北极．根据安培定则判断电源的极性；
（2）根据物体被磁化后可以吸引铁类物质，进行分析；
（3）弹性势能是由于物体发生弹性形变而具有的能；
（4）闭合开关后，红灯先通电，然后绿灯与红灯能交替通电，由此根据双触点干簧管特点分析连接电路．
解：
（1）螺线管的左端为N极，右手握住螺线管，大拇指朝左，电流从左侧流进，右侧流出，所以电源的左端是正极；
（2）由题磁铁能够磁化干簧管的B、C两个簧片，所以制作材料可能是铁；不能吸引A，制作材料可能是铜；故选③；
（3）正常时B的端点在自身弹力作用下与A的端点接触，当B的端点与C的端点接触时，簧片B发生弹性形变，所以它具有弹性势能；
（4）当开关S闭合后，电路接通红灯亮，故红灯与螺线管相连且与簧处A组成一条支路；
通电后螺线管产生磁性，B的端点与C的端点分别被磁化而相互吸引，把簧片吸下来，绿灯电路接通灯亮．所以绿灯与C相连．这样交替进行．如图所示：
故答案为（1）正；（2）③；（3）弹性；（4）如上图所示．
【点评】干簧管实际是一种继电器控制电路，其作用相当于一个开关，解答中主要用到了安培定则的应用，磁化的特点，以及电路的设计等，有一定的难度，但也给我们很多的启示，是一个很好的应用，也是一道不错的题目．