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2024沪粤版九年级物理全一册单元测试卷
第十七章 电动机与发电机
一、填空题(每空2分,共30分)
1.英国物理学家 在1831年发现了电磁感应现象,由此发明了 (选填“发电机”或“电动机”),开创了电气时代的新纪元.
2.在节能技术上,高铁动车组采用了再生制动方式:动车到站前先停止供电,由于惯性,动车会继续向前运行,电机线圈随车轮转动并在磁场中切割 产生感应电流,将 能转化为电能储存起来.
3.如图所示的简易教具,螺丝尖与电池正极相连,下部紧贴在一柱形强磁铁上,当用一根导线分别与电池负极及强磁铁相碰时,螺丝将发生高速旋转,据此判断螺丝是由 (选填“导体”或“绝缘体”)材料制成的,螺丝运动时将 能转化为机械能.
第3题图
第4题图
4.如图所示是一种动圈式耳机的内部结构示意图.当音圈中有大小和方向反复变化的电流通过时,音圈带动音膜 (选填“向左”“向右”或“左右往复”)运动.音圈之所以运动,是由于磁场对 有力的作用.
5.某学习小组拆开一个废弃的电流表看到它的结构如图所示,线圈与接线柱相连.研究发现:当通以图示方向的电流时,线圈带动指针向右偏转.请你猜想:当通以相反方向的电流时,电流表指针将向 (选填“左”或“右”)偏转,你猜想的依据是 .
通电直导线在磁场中受到磁场力的方向可以用左手定则来判断:伸开左手,使大拇指与其余四个手指垂直,并且都与手掌在同一个平面内,让磁感线从掌心垂直进入,并使四指指向电流的方向,这时大拇指所指的方向就是通电直导线所受磁场力的方向,如图甲所示.请你判断:图乙中的线圈是 (选填“顺时针”或“逆时针”)转动的.
甲 乙
7.如图甲是小明设计的发电装置,它由一个永磁铁(磁感线分布如图乙所示)和一个套在永磁铁槽中的线圈组成,外力推动线圈框架的P端,使线圈沿轴线方向做往复运动,此时便有电流通过小灯泡.该装置是利用 原理制成的,小灯泡中流过的电流是 (选填“直流电”或“交流电”).
甲 乙
8.如图所示,当金属棒AB在磁场中水平向左运动时,会发生的现象有:① ;② .
二、选择题(每小题3分,共24分.多选题每小题至少有2个选项符合题意,全部选择正确得3分,选择正确但不全得1分,有错选的不得分)
9.下列用电器使用了电动机的是( )
A.电风扇 B.电水壶 C.台灯 D.手电筒
10.如图所示的手摇发电机跟灯泡连接,使线圈在磁场中转动,灯泡发光.要使灯泡变亮,下列方法可行的是 ( )
A.对调发电机磁铁的磁极
B.改变线圈转动的方向
C.增大线圈的转速
D.减弱磁场的磁性
11.如图所示,两位同学沿东西方向站在两边,握住导线像摇跳绳一样迅速摇动这条导线,这时可以看到灵敏电流表的指针发生了偏转.关于这一过程中所发生的现象,下列说法中正确的是( )
A.这一过程与电动机的工作原理相似
B.这一现象可以说明地球周围存在磁场
C.这一现象历史上最早是由奥斯特发现的
D.这一过程中电能转化为其他形式的能
12.如图所示,两根绝缘细线悬挂着的导体棒ab放在U形磁铁中央,ab两端连接着导线,在虚线框中接入某种实验器材可进行相应的实验探究.有下列两种说法:(1)接入灵敏电流表可探究电磁感应现象,与发电机原理相同;(2)接入电源可探究通电导体在磁场中是否受力,与电动机原理相同.则( )
A.只有(1)正确 B.只有(2)正确
C.(1)(2)都正确 D.(1)(2)都错误
第12题图
第13题图
13.法拉第圆盘发电机的示意图如图所示,铜圆盘安装在竖直的铜轴上,两铜片P、Q分别与圆盘的边缘和铜轴接触.圆盘处于方向竖直向上的匀强磁场B中,圆盘旋转时,电路中有感应电流产生.下列说法不正确的是 ( )
A.若圆盘转动方向不变,转速发生变化,则电流方向可能发生变化
B.若圆盘转动方向发生改变,磁场方向不变,则电流的方向一定改变
C.若磁场方向改为竖直向下,圆盘转动方向不变,则电流的方向一定改变
D.若圆盘转动方向及转速发生改变,且磁场方向改为竖直向下,电流的方向一定不变
14.如图为直流电动机的工作原理图.以下相关分析中正确的是( )
A.将电源和磁体的两极同时对调,线圈会反方向转动
B.电动机换向器的作用是改变线圈转动方向
C.电动机工作过程中,线圈中也产生感应电流
D.电动机工作过程中,线圈中的电流方向保持不变
15.(多选)如图所示是一款带滚轮的书包,其内部没装电池,但拖动书包使轮子滚动时,嵌在轮子里的LED灯会发光.下列选项中能反映此现象原理的是 ( )
16.(多选)如图所示为几种电磁现象和应用,其中对应关系正确的是 ( )
A B
C D
三、实验探究题(共46分)
17.(6分)小赵利用如图所示装置探究“感应电流产生的条件”.
(1)如图所示,a、b两接线柱间应接入的器材是 .
A.电源 B.灵敏电流表
C.滑动变阻器 D.开关
(2)要使感应电流的方向发生改变,可采取的具体措施是 .
A.使用磁性更强的磁体
B.保持磁体静止,只改变导体竖直运动的方向
C.保持磁体静止,只改变导体水平运动的方向
D.改变磁极方向,同时改变导体水平运动的方向
(3)实验发现导体左右运动的速度越快,感应电流越大,这说明感应电流的大小与 有关.
18.(14分)“在观察磁场对通电导体的作用”活动中,小敏按照如图所示组装了实验器材.
(1)为完成该观察活动且使实验效果明显,放在蹄形磁铁磁场中的导体EF应选择下列哪种金属棒 .(金属棒为实心且形状、体积相同,ρ铜>ρ铁=ρ钢>ρ铝,其电阻均很小,可忽略不计)
A.铁棒 B.钢棒 C.铜棒 D.铝棒
(2)选择恰当的导体后,将滑动变阻器的滑片移动到适当位置.闭合开关,看到导体EF向右运动,说明磁场对通电导体有力的作用, (选填“发电机”“电动机”或“电磁铁”)就是根据该原理制成的.
(3)将滑动变阻器的滑片向 (选填“左”或“右”)端移动,发现导体EF向右运动且摆动的幅度更大,这说明磁场对通电导体作用力的大小与 有关.
(4)若要使导体EF向左运动,可采取的方法是 .(写出一种即可)
(5)若想用上述器材研究电磁感应现象,闭合开关前,应将电路中的电源换成 (选填“小灯泡”“电压表”或“灵敏电流表”),同时将滑动变阻器的滑片移动到最 (选填“左”或“右”)端,再闭合开关,让导体EF在磁场中做切割磁感线运动,观察实验现象.
19.(8分)如图所示为小玲和小辉同学制作的一种直流电动机模型,他们用回形针做成两个支架,分别与电池的两极相连;用漆包线绕一个矩形线圈,以线圈引线为轴,并用小刀刮去轴一端的全部漆皮,另一端只刮去上半周漆皮,将线圈放在支架上,蹄形磁铁放在线圈周围.
(1)按他们这种方法刮漆,线圈在平衡位置附近时会 (选填“自动改变线圈中的电流方向”或“切断线圈中的电流”),目的是使线圈能够 .
(2)可以通过改变 方向,改变线圈的转动方向.(填一种方法即可)
(3)如果电池、导线的连接和性能良好,闭合开关后,发现线圈只抖动了一下,并不转动,这时可做的有效尝试有 .(填一种方法即可)
20.(8分)学习了电磁的相关知识后,某兴趣小组的同学猜想:既然电流周围存在着磁场,那么两根互相靠近的通电导线之间会相互吸引或排斥.他们将两根导线(可伸长)平行放置后固定(如图甲所示),然后依次通入如图乙、丙、丁所示的电流,通过反复实验证实了他们的猜想.请你根据图中的实验现象回答问题.
甲 乙 丙 丁 戊
(1)平行放置的两根通电导线之间的作用力的特点:①当两根导线中的电流方向相同时,两根导线相互 ;②当两根导线中的电流方向相反时,两根导线相互 .
(2)分析图 ,可以探究两根平行放置的通电导线之间的相互作用力的大小与电流大小的关系.
(3)如图戊所示,将一柔软的导线弯成星形,并将其置于光滑水平桌面上,然后将开关S闭合,则该星形回路将 .
A.不变形
B.会变形,所围面积增大
C.会变形,所围面积减小
D.会变形,所围面积不变
21.(10分)如图是科技小组的同学制作的“电能无线传输”装置的示意图.图中送电线圈利用电流产生磁场,受电线圈利用磁场产生电流.受电线圈正对并靠近送电线圈可以产生电流,使灯泡发光,实现电能的无线传输.
(1)送电线圈是利用电流的 效应工作的,与受电线圈产生电流的原理相同的是 (选填“电动机”或“发电机”).
(2)受电线圈中电流大小可以通过灯泡 来反映.
(3)该小组同学想探究影响受电线圈两端电压大小的因素,猜想它可能与受电线圈的匝数、直径及两线圈之间的距离有关.通过查阅资料,他们了解到受电线圈两端电压与线圈匝数的关系.接着,他们用相同材质的漆包线绕制了多个匝数相同但直径不同的受电线圈,对其余两个猜想进行探究.实验数据如下表.(送电线圈直径为70.0 mm)
实验 次数 受电线圈的 直径D/mm 两线圈之间 的距离d/mm 受电线圈两 端的电压 U/V
1 70.0 22.0 8.6
2 70.0 11.0 14.1
3 70.0 5.5 20.5
4 145.0 5.5 10.3
5 105.0 5.5 16.9
6 45.0 5.5 13.9
7 32.0 5.5 5.4
①分析 三次实验数据可初步得出结论:在受电线圈的直径和匝数相同时,两线圈之间的距离越小,受电线圈两端的电压越大;
②分析3、4、5、6、7五次实验数据可初步得出结论:在两线圈之间的距离和受电线圈的匝数相同的情况下,受电线圈直径增大时,其两端电压 .
通过实验,小组同学发现电能无线传输存在传输距离 的缺点.
9 10 11 12 13 14 15 16
A C B C A C AD AB
1.法拉第 发电机
2.磁感线 机械
3.导体 电
4.左右往复 通电导体
【解析】当音圈中有大小和方向反复变化的电流通过时,因为磁场对通电导体有力的作用,且通电导体受力的方向与电流方向和磁场方向均有关,当磁场方向不变,电流方向改变时,导体受力方向也改变,故当音圈中的电流大小和方向反复变化时,音圈会带动音膜左右往复运动.
5.左 线圈在磁场中的受力方向与电流方向有关
【解析】由题图可知,该装置的原理为通电线圈在磁场中受力转动,线圈的转动可以带动指针偏转.通电导体在磁场中的受力方向与磁场方向和电流方向有关,磁场方向不变时,只改变电流方向,通电导体的受力方向改变.
6.顺时针
【解析】新定义!由左手定则可判断出题图乙中线圈左侧导线受到向上的磁场力,线圈右侧导线受到向下的磁场力,线圈顺时针转动.
7.电磁感应 交流电
【解析】由题图可知,线圈运动时,恰好在磁场中做切割磁感线运动,从而使电路中产生电流,故该装置是利用电磁感应的原理制成的;由于线圈沿轴线的方向做往复运动时,切割磁感线的方向会发生改变,故线圈中电流的方向也会改变,小灯泡中流过的电流是交流电.
8.①L吸引铁块,使弹簧伸长 ②线圈abcd发生转动(或小磁针发生转动,合理即可)
9.A 电风扇工作时,主要将电能转化为机械能,使用了电动机;电水壶工作时将电能转化为内能;台灯和手电筒工作时将电能转化为光能和内能.故选A.
10.C 增大线圈转速可以增大感应电流,使灯泡变亮.
11.B 由于地球的周围存在磁场,且磁感线的方向是从地理的南极附近指向地理的北极附近,所以当摇动导线时,总有一部分导线做切割磁感线运动,则电路中就产生了感应电流,电流表的指针偏转,这种现象叫电磁感应现象,电磁感应现象最早是由法拉第发现的,是发电机的原理,故A、C错误,B正确;在电磁感应现象中,机械能转化为电能,故D错误.
12.C
13.A
选项 分析 正误
A 若圆盘转动方向不变,转速发生变化,电流的大小会改变,但不会改变电流的方向
B 若圆盘转动方向发生改变,即导体切割磁感线的方向改变,磁场方向不变,则电流的方向一定会改变 √
C 若磁场方向改为竖直向下,磁场的方向发生了改变,圆盘转动方向不变,则电流的方向一定会改变 √
D 若圆盘转动的方向及转动的速度发生改变,会改变电流的大小,且磁场方向改为竖直向下,即磁场方向和导体运动方向都发生改变,则电流的方向一定不变 √
14.C 在直流电动机中,将电源的两极和磁体的两极同时对调,线圈转动的方向不变,故A错误;电动机换向器的作用是改变线圈中的电流方向,使线圈持续转动,故B、D错误;电动机工作过程中,线圈也在磁场中做切割磁感线运动,故线圈中也产生感应电流,故C正确.
15.AD 书包的滚轮滚动时,嵌在轮子里的LED灯会发光,说明机械能转化为了电能,这是电磁感应现象.A中装置可以用来探究电磁感应现象;B中装置可以用来探究磁场对通电导体的力的作用;C是电动机的工作原理示意图,其原理是磁场对通电导体有力的作用;D是发电机的工作原理示意图,其原理是电磁感应现象.
16.AB
选项 分析 正误
A 上面图说明同名磁极相互排斥、异名磁极相互吸引,磁悬浮列车是依据磁极间的相互作用来实现悬浮的 √
B 上面图说明通电导体周围存在磁场,这是电流的磁效应,电磁铁是利用电流的磁效应工作的 √
C 上面图是探究电磁感应现象的装置,电动机的工作原理是通电导体在磁场中受力运动
D 上面图是探究通电导体在磁场中受力运动的装置,发电机的工作原理是电磁感应
17.(每空2分)(1)B (2)C (3)导体切割磁感线的速度大小
18.(每空2分)(1)D (2)电动机 (3)右 电流的大小 (4)改变电流方向(或改变磁场方向) (5)灵敏电流表 右
【解析】(1)为了避免干扰,选择的金属棒应该是非铁磁性物质,为了使实验效果明显,应选择密度较小的铝棒,故选D;(2)闭合开关,看到导体EF向右运动,说明磁场对通电导体有力的作用,电动机就是根据该原理制成的;(3)将滑动变阻器的滑片向右端移动,滑动变阻器连入电路的电阻变小,通过导体EF的电流变大,导体EF向右运动且摆动的幅度更大,这说明磁场对通电导体作用力的大小与电流的大小有关.
19.(每空2分)(1)切断线圈中的电流 持续转动 (2)电流(或磁场) (3)增大电路中的电流(或换用磁场更强的磁铁)
【解析】(1)将线圈两端引线的漆皮,一端全部刮掉,另一端只刮半周的作用是当线圈刚转过平衡位置时,切断电流,利用线圈的惯性转动半周,从而保证了线圈持续转动.
20.(每空2分)(1)吸引 排斥 (2)丙、丁 (3)B
21.(除标注外,每空2分)(1)磁(1分) 发电机 (2)亮度(或两端的电压大小) (3)①1、2、3(1分) ②先增大后减小 (4)小
【解析】(4)从题表中内容可知:在受电线圈的直径和匝数相同时,两线圈之间的距离越小,受电线圈两端的电压越大,当两线圈距离增大时,受电线圈两端的电压会减小,所以电能无线传输存在着传输距离小的缺点.
精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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