难点详解沪科版九年级物理第十八章电能从哪里来综合训练试题（有解析）

沪科版九年级物理第十八章电能从哪里来综合训练
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，关于甲乙丙丁四幅图，下列说法正确的是（　　）
A．如图中验电器的原理是异种电荷互相排斥
B．如图是奥斯特发现的电磁感应现象
C．如图表明通电导体在磁场中会受到力的作用
D．如图的测电笔在使用时必须接触笔尾的金属体
2、下列选项中符合安全用电要求的是（　　）
A．用湿手去按用电器的开关
B．在高压线附近的空地上放风筝
C．有金属外壳的用电器必须要接地
D．为节约，继续使用绝缘皮老化、破损的导线
3、无线充电是一种增加手机续航时间的方式。无线充电的技术用到的原理是受电线圈靠近该磁场时就会产生电流，从而给智能手机充电，用到了下图哪个实验的原理（　　）
A． B．
C． D．
4、下列关于电磁信息的说法中，正确的是（　　）
A．通电导体在磁场中的受力方向只与电流的方向有关
B．发电机工作时，将机械能转化为电能
C．闭合电路的部分导体在磁场中运动时，一定能产生感应电流
D．玩具电动车的电动机是利用电磁感应原理工作的
5、下列说法中正确的是（　　）
A．用导线把开关、电灯等用电器连接起来就组成了一个完整的电路
B．电源是提供电压的装置
C．干电池、蓄电池、发电机、电风扇都是电源
D．手电筒照明时，电流方向是由电池负极经过灯泡到电池正极
6、如图是灵敏电流计内部结构示意图，当有电流通过灵敏电流计中的线圈时，线圈就会带动指针发生偏转。在如图所示的实验中，与灵敏电流计工作原理相同的是（　　）
A．电磁铁磁性的强弱与线圈匝数有关
B．通电后导体在磁场中由静止开始运动
C．闭合回路的一部分导体切割磁感线产生电流
D．通电导线下方的小磁针发生偏转
7、在烧杯中加入盐水，将铜片和锌片放在盐水中，这就是一个电池。将电压表接到铜片和锌片上，其现象如图所示，则下列说法正确的是（　　）
A．锌片相当于电源的正极
B．此电池工作时将化学能转化为电能
C．此时的电路处于短路状态
D．在电池的外部电流从锌片流经电压表流向铜片
8、下列说法正确的是（　　）
A．电风扇、发电机、干电池都属于电源 B．电视机、空调、发电机都属于用电器
C．蓄电池放电时是把电能转化为其他形式的能 D．电风扇工作时主要把电能转化为机械能
9、下列电器设备不是利用磁场对电流的作用来工作的是（　　）
A．电风扇 B．麦克风 C．扬声器 D．电动机
10、如图所示的实验装置中，能说明电动机工作原理的是（　　）
A． B．C． D．
第Ⅱ卷（非选择题 70分）
二、填空题（5小题，每小题3分，共计15分）
1、科学家在物理学领域里的每次重大发现，都有力地推动了人类文明的进程，比如：___________改良了蒸汽机，有力推动了工业的发展；___________发现电磁感应现象，进一步揭示了电与磁的联系。
2、铅蓄电池的电压为______；铅蓄电池是化学电池，放电后可以再充电，它在放电过程中将______能转化为______能。
3、把两种不同的金属片插入柠檬，制成如图所示的“水果电池”。水果电池把______能转化为电能。在该图中可知A金属片是“水果电池”的______极。
4、家庭电路触电事故都是人体直接或______接触______线造成的。
5、安全用电的原则是：不接触____；不靠近_________。
三、计算题（5小题，每小题8分，共计40分）
1、一台桶装饮水机的铭牌上标着如下表所示的数据，则：
饮水机容量 18.9L 加热功率 500W
热水箱容量 1L 保温功率 40W
额定电压 220V 频率 50Hz
（1）热水箱储满20℃的水后，要加热至80℃，需要吸收多少热量？
（2）若电能与热能的转化率为80%，则要供给这些热量，在220V的额定电压下至少要加热多长时间？
（3）如果饮水机每天累计2h处于加热状态、其余时间处于保温状态，每天按24h计算，则这台饮水机一天消耗的电能为多少kW·h？
2、宜昌市供电公司从2012年开始启用电子式电能表，某同学发现这种电能表没有了转盘，但有红色指示灯不断闪烁．他家的电子式电能表上个月月初、月末的表盘如图所示．表盘上标有“220V 20A 50Hz”和“3200imp/kW h”，根据表盘上的信息，回答下列问题：
（1）该同学家上个月共用电多少kW h？并解释“3200imp/kW h”所表示的意思．
（2）该同学家同时使用的用电器总功率不得超过多少？
（3）若只让一个标有“220V 484W”的电热器工作3min，观察到电能表的指示灯闪烁了64次，则该电热器实际功率是多大？
3、某电热淋浴器的铭牌如右表所示．小军同学按铭牌要求给淋浴器装满水，正常工作100min，观察到淋浴器上温度计示数由l5℃上升到65℃．已知水=1.0×103kg/m3，c水=4.2×103J/（kg. ℃）
求:(1)在加热过程中，水箱中水吸收的热量．
(2)电热淋浴器加热过程中消耗的电能．
(3)淋浴器加热时的效率．
4、目前全国少数城市已投入使用超级电容公交车。超级电容器是一种新型电能存储设备，像蓄电池一样也有正、负两极，可通过安装在各公交站点的充电桩快速充满电，让车能够继续正常行驶。在制动过程中，电车又能通过发电机回收部分能量为超级电容充电，安全高效环保。
假设某型号的超级电容公交车载满乘客时总质量为15吨，某次运行时从充电桩充满电后电车储存的能量约为2×107焦，能以10米/秒的速度保持匀速直线行驶6千米，能量利用的效率为90%。
（1）电车发电机的工作原理是______。
（2）若公交车载满乘客时车胎与地面的总接触面积为0.4米2，求公交车对地面的压强。_____
（3）若公交车在该次运行中受到的阻力恒定，则牵引力大小是多少 _____
（4）若公交车在该次运行中电容器输出电压为300伏，不计电容器输出电能时的能量损耗，则工作电路的电流有多大 _____
5、遵义市余庆县境内的构皮滩电站是乌江干流上最大的水电站，电站大坝高为232.5m，坝内水深最大可达150m，装机容量达300万千瓦，多年年平均发电量为96.67亿千瓦时（9.667×109kW h），修建水电站，用水力发电代替火力发电，可以节约大量的煤炭资源．
（1）该水电站坝内水产生的压强为多少？（ρ水=1.0×103kg/m3，g取10N/kg）
（2）该水电站在丰水期可实现满装机容量连接发电，若丰水期为一个月（按30天计），则丰水期可发电多少kW h？
（3）若火力发电站的发电效率为36%（发电能量与所消耗燃料完全燃烧放出的热量之比），煤炭的热值取3.3×107J/kg，以构皮滩电站的多年年均发电量计，若改用火力发电，每年需消耗多少煤炭？（结果保留两位有效数字，1kW h=3.6×106J）
四、实验探究（3小题，每小题5分，共计15分）
1、晓彤用如图所示的装置探究“导体在磁场中产生电流的条件”实验中，完成的部分实验报告内容如下，请你将实验报告中的空缺部分填写完整。
（1）实验过程：
①让导体ab沿上下方向运动的过程中，灵敏电流表的指针______（填写“发生”或“不发生”）偏转。
②让导体ab沿左右方向运动的过程中，灵敏电流表的指针______（填写“发生”或“不发生”）偏转。
③让导体ab沿垂直纸面方向里外运动的过程中，灵敏电流表的指针______（填写“发生”或“不发生”）偏转。
（2）实验结论：闭合电路的一部分导体在______中做______运动时，导体中就会产生电流。
2、某同学利用如图所示的实验装置探究什么情况下磁可以生电。
（1）实验时应将电流表、导线ab串联起来组成______回路。
（2）该同学进行以下尝试，能使电流表指针偏转的是______（填字母标号）。
A．导线ab在磁场中静止，换用磁性更强的蹄形磁体
B．导线在磁场中静止，但不用单根导线ab，而用匝数很多的线圈
C．蹄形磁体静止，导线ab从图中所示位置水平向左或水平向右运动
D．蹄形磁体静止，导线ab从图中所示位置竖直向上或竖直向下运动
E．蹄形磁体静止，导线ab从图中所示位置斜向上或斜向下运动
（3）如图所示的实验装置中，将电流表换成______进行触接，还可以探究电动机的工作原理。
3、如图所示，是探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件的装置，导体AB、开关、灵敏电流计用导线连接组成电路，导体AB悬挂于蹄形磁体的磁场中，请回答下列问题：
（1）实验中，灵敏电流计的作用是用来检测_______的。
（2）闭合开关，当导体AB在磁场中静止时，电路中_____产生感应电流。（选填“能”或“不能”）
（3）闭合开关，保持磁体的N、S极位置不变，让导体AB在磁场中水平向左运动，观察到灵敏电流计的指针向右偏转；让导体AB在磁场中水平向右运动，观察到灵敏电流计的指针向左偏转。根据以上现象，请你提出一个可探究的科学问题：_______。
-参考答案-
一、单选题
1、D
【详解】
A．验电器的工作原理是同种电荷互相排斥，故A错误；
B．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，这是奥斯特发现的“电流的磁效应”现象，故B错误；
C．法拉第在奥斯特的启发下，研究了磁能否生电，通过十年的努力发现了电磁感应现象，即导体在磁场中做切割磁感线运动时会产生感应电流，故C错误；
D．使用测电笔辨别火线时，一定要用手触及笔尾的金属部分，不能用手触及测电笔前端的金属体，否则会造成人身触电事故，故D正确。
故选D。
2、C
【详解】
A．生活用水是导体，用湿手按电灯的开关，可能会造成触电事故，故A不符合题意；
B．因为高压输电线上是高压，在下面放风筝时可能会发生高压电弧触电，因此放风筝时，远离高压电线，故B不符合题意；
C．家用电器的金属外壳要与大地相连，若金属外壳带电，电流会通过地线导入大地，避免触电，故C符合题意；
D．电线的绝缘皮破损老化、破损时应及时更换，否则容易发生触电事故或漏电或短路（即火线和零线直接连通），故D不符合题意。
故选C。
3、C
【详解】
由题意知，无线充电是受电线圈靠近磁场时会产生电流，这是电磁感应现象。
A．图示是奥斯特实验，说明电流周围存在磁场，故A不符合题意；
B．图示是通电导体在磁场中受到力的作用，故B不符合题意；
C．图示是闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，会产生感应电流，是电磁感应现象，故C符合题意；
D．图示是将匝数不同的电磁铁串联在电路中，说明电磁铁的磁性强弱与线圈的匝数有关，故D不符合题意。
故选C。
4、B
【详解】
A．通电导体在磁场中的受力方向与导体中的电流方向和磁场方向有关，故A错误；
B．发电机工作时，消耗机械能，得到电能，是将机械能转化为电能，故B正确；
C．闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，就会产生感应电流，故C错误；
D．玩具电动车的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D错误。
故选B。
5、B
【详解】
A．虽然用导线把开关、电灯等用电器连接起来，但没有电源，所以不能构成电路，故A错误；
B．因为电源是需要靠电压去提供的，所以电源是提供电压的装置，故B正确；
C．干电池、蓄电池、发电机都是电源；但电风扇是用电器，不是电源，故C错误；
D．对于一个电路来说，电流从电源的正极出发，经外部电路，回到负极；故手电筒照明时，电流方向是由电池的正极经灯泡流向负极，故D错误。
故选B。
6、B
【详解】
A．当有电流通过灵敏电流计中的线圈时，就会带动指针发生偏转，这原理是通电线圈的部分导体在磁场中会受到了力的作用，是电动机的基本原理。电磁铁磁性的强弱与线圈匝数有关，是通电导线周围存在磁场，磁场的强弱与匝数和电流的大小等因素有关，故A不符合题意；
B．通电后导体在磁场中由静止开始运动，因为在磁场中受到了力的作用，与电流计的原理相同，故B符合题意；
C．闭合回路的一部分导体切割磁感线产生电流是电磁感应现象，即磁能够生电，故C不符合题意；
D．通电导线下方的小磁针发生偏转，是因为电流周围存在磁场，故D不符合题意。
故选B。
7、B
【详解】
AD．由图可知，电压表的选量程为03V；因为与电压表正接线柱相连的为电池的正极，所以铜片是电池的正极，在电池外部电流从铜片经电压表流向锌片，故AD错误；
B．盐水电池和干电池、蓄电池类似，都是将化学能转化为电能的装置，故B正确；
C．由于电压表的电阻特别大，所以该电路不是短路，故C错误。
故选B。
8、D
【详解】
AB．发电机、干电池可以为用电器提供电能，所以发电机、干电池都属于电源；风扇、电视机、空调是消耗电能的，属于用电器，故AB错误；
C．蓄电池放电时是把化学能转化为电能，故C错误；
D．电风扇工作时，消耗电能使电风扇扇叶转动，主要把电能转化为机械能，故D正确。
故选D。
9、B
【详解】
AD．电风扇中有电动机，电动机的线圈通电后可以在磁场中转动，是根据通电导体在磁场中受到力的作用这一原理制成的，故AD不符合题意；
B．麦克风膜片振动，带动线圈在磁场中做切割磁感线运动，产生感应电流，是根据电磁感应现象制成的，故B符合题意；
C．扬声器线圈通电后在磁场中受到力的作用会产生振动，带动纸盆振动而发出声音，是根据通电导体在磁场中受到力的作用这一原理制成的，故C不符合题意。
故选B。
10、D
【详解】
电动机的原理是利用通电导体在磁场中受到力的作用的原理制成的；
A．磁极间的相互作用，同名磁极相互排斥，故A不合题意；
B．奥斯特实验，说明了通电导体周围存在磁场，故B不合题意；
C．当导体在磁场中做切割磁感线运动时，检流计的指针会发生偏转，说明会产生感应电流，这是电磁感应现象，是发电机的原理，故C不合题意；
D．当闭合开关后，通电导体在磁场中受力运动，是电动机的原理，故D符合题意。
故选D。
二、填空题
1、瓦特 法拉第
【详解】
[1] 瓦特不是发明者，在他之前已经有人发明了蒸汽机，纽科门蒸汽机，他只是改良了蒸汽机，使得蒸汽机能够投入到实际生产中，有了很大的实用价值。
[2]法拉第发现了电磁感应现象，是指闭合回路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中就会产生感应电流。
2、2V 化学 电
【详解】
[1]实验室中一节铅蓄电池的电压为2V。
[2][3]铅蓄电池是化学电池，充电过程中将电能转化为化学能，放电过程中将蓄电池内的化学能转化为电能释放出来。
3、化学 正
【详解】
[1]水果电池发生化学反应，产生电能，把化学能转化为电能。
[2]图中电压表指针正常偏转，则连接电压表正接线柱的A是电池的正极，即金属片A是水果电池的正极。
4、间接 火
【详解】
[1][2]家庭电路中，人体触电原因是人体直接或间接接触火线，使人体构成通路，通过人体有电流。
5、低压带电体 高压带电体
【详解】
略
三、计算题
1、（1）2.52×105J（2）10.5min（3）1.88kW·h
【解析】
解：（1）m= rV=1.0×103kg/m3×1.0×10-3 m3 ="1kg " （1分）
Q吸 =cm（t-t0）=4.2×103 J/ kg·℃×1kg×60℃=2.52×105 J （2分）
（2） 由P加热t×80%= Q吸可得
t=="630s " （2分）
（3）W=W加热+ W保温=P加热t加热+ P保温t保温
=0.5kW×2h+0.04kW×22h=1.88kW·h （2分）
2、（1）该同学家上个月共用电95kw h；“3200imp/kw h”表示每用电1kW h指示灯闪烁3200次．
（2）该同学家同时使用的用电器总功率不得超过4400W；
（3）该电热器实际功率是400W．
【解析】试题分析：（1）知道电能表的读数方法：月末的减去月初的示数；最后一位是小数；单位kW h．
（2）“220V”表示这个电能表的额定电压，“20A”表示电能表的标定电流，从而可利用公式P=UI计算电能表正常工作时的最大功率．
（3）“3200imp/kW h”表示每用电1kW h指示灯闪烁3200次，可求出指示灯闪烁64次消耗的电能，知道工作时间，可利用公式P=计算出电热器的实际功率．
解：（1）本月消耗的电能：W=12614.6kW h﹣12519.6kW h=95kW h．“3200imp/kw h”表示每用电1kW h指示灯闪烁3200次；
（2）因为“220V”表示这个电能表的额定电压，“20A”表示电能表的标定电流，所以电能表正常工作时的最大功率为：P=UI=220V×20A=4400W．
（3）因为电能表的指示灯闪烁了64次，所以电热器消耗的电能为：
W=kW h=0.02kW h=0.02×3.6×106J=7.2×104J，
而t=3min=180s，所用电热器的实际功率为：P===400W．
答：
（1）该同学家上个月共用电95kw h；“3200imp/kw h”表示每用电1kW h指示灯闪烁3200次．
（2）该同学家同时使用的用电器总功率不得超过4400W；
（3）该电热器实际功率是400W．
点评：本题考查对电能表各参数的理解以及电功率和电能的计算，关键是对电能表各参数的正确理解以及公式及其变形的灵活运用，还要知道各物理量单位的换算．
3、 (1) 淋浴器内水的质量：m=ρV=1×103kg/m3×40×10-3m3=40kg(1分)
水吸收的热量：Q=cm（t－t0）=4.2×103J／(kg.℃) ×40kg ×(650C一150C)=8.4×106J (1分)
(2)消耗的电能：W=Pt=1600W×l00×60s=9.6×106J (2分)
(3)效率η==87.5％ (2分)
【解析】
(1)由淋浴器的铭牌可知，水箱的容积为40L，故由密度的计算公式可计算水箱中装满水时水的质量，再由热量的计算公式，由质量、比热容、温度变化量可求水吸收的热量；
（2）消耗的电能可由额定功率与工作时间由公式W=Pt求得；
（3）淋浴器加热时的效率等于水吸收的热量与消耗的电能的比值，故根据这种方法直接计算即可．
考点：水吸收的热量、电能，效率的简单计算．
4、电磁感应 3.75×105Pa 3×103N 111.1A
【解析】
【详解】
（1）电车发电机的工作原理是电磁感应。
（2）公交车对水平地面的压力：F=G=mg=15×103kg×10N/kg=1.5×105N。对地面的压强：p===3.75×105Pa。
（3）牵引力做功：W=W总η=2×107J×90%=1.8×107J，牵引力：F===3×103N；
（4）工作时间：t===600s，由W=UIt得，工作时电流：I===111.1A。
5、（1）该水电站坝内水产生的压强为1.5×106Pa．
（2）丰水期可发电2.16×109kW h．
（3）若用火力发电，每年需消耗2.9×106t煤炭
【解析】试题分析：（1）已知水深，由液体压强公式可以求出水所产生的压强．
（2）已知发电机发电功率与发电时间，由W=Pt可以求出发电量．
（3）求出煤所释放的全部热量，然后由Q=mq的变形公式求出煤的质量．
（1）水产生的压强p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×15﹣m=1.5×106Pa；
（2）丰水期的发电量W=Pt=3×106kW h×24h×30=2.16×109kW h；
（3）煤完全燃烧释放的热量Q===9.667×1016J，
∵Q=mq，
∴煤的质量m===2.9×109kg=2.9×106t；
考点：液体的压强的计算；燃料的热值；电功的计算
点评：应用压强公式、功率变形公式、燃烧值公式的变形公式即可正确解题
视频
四、实验探究
1、不发生 发生 不发生 磁场 切割磁感线
【详解】
(1)①[1]闭合开关，让导体ab沿上下方向运动的过程中，ab没有做切割磁感线运动，导体中不会产生感应电流，则灵敏电流表的指针不发生偏转。
②[2]闭合开关，让导体ab沿左右方向运动的过程中，ab做切割磁感线运动，导体中会产生感应电流，则灵敏电流表的指针发生偏转。
③[3]闭合开关，让导体ab沿垂直纸面方向里外运动的过程中，ab没有做切割磁感线运动，导体中不会产生感应电流，则灵敏电流表的指针不发生偏转。
(2)[4][5]根据以上实验可以得出结论：闭合电路的一部分导体在磁场中做切割运动时，导体中就会产生感应电流。
2、闭合 CE 电源
【详解】
（1）[1]磁生电是电磁感应现象，必须使闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动，所以应将电流表、导线ab串联起来组成闭合回路。
（2）[2]电流表发生偏转，说明电路中产生了感应电流，所以导体在磁场中一定做切割磁感线运动；
AB．导线ab在磁场中静止，换用磁性更强的蹄形磁体或匝数很多的线圈，导体在磁场中都没有发生相对运动，不会产生感应电流，故AB不符合题意；
CE．由图知，导体ab处的磁感线是从上向下的，导体ab水平向左或向右运动，斜向上或斜向上运动，都是做切割磁感线运动，都会产生感应电流，所以会产生感应电流，电流表指针发生偏转，故CE符合题意；
D．导体ab竖直向上或竖直向下运动时，运动方向与磁场方向平行，导体没有做切割磁感线运动，不会产生感应电流，电流表指针不发生偏转，故D不符合题意。
故选CE。
（3）[3]当电流表换成电源时，导体ab就成了通电导体，在磁场中会受到力的作用，可以探究电动机的工作原理。
3、是否有感应电流产生 不能 感应电流的方向是否与导体切割磁感线的方向有关
【详解】
（1）[1]实验中运用转换法即利用灵敏电流计来检测是否有感应电流产生。
（2）[2]闭合开关，当导体AB在磁场中静止时不切割磁感线，故电路中不能产生感应电流。
（3）[3]由题意可知，在磁感线方向不变的情况下，导体在磁场中运动方向变得相反，灵敏电流计的指针向偏转方向相反，即感应电流方向相反。故可以提出的问题为：感应电流的方向是否与导体切割磁感线的方向有关。