2022年必考点解析沪科版九年级物理第十八章电能从哪里来专题测评试题（有解析）

沪科版九年级物理第十八章电能从哪里来专题测评
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，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
2、如图所示的四个装置，可用来演示电磁感应现象的是（　　）
A． B．
C． D．
3、超市的服装贴有磁性标签，未消磁的标签通过超市安检门时，安检门上的线圈会产生电流，触发报警器达到防盗目的。下图中能反映出安检门工作原理的是（　　）
A． B．C． D．
4、如图所示，下列说法正确的是（　　）
A．图甲表明地磁南极在地理南极附近 B．图乙实验说明了电流周围存在磁场
C．图丙的原理可以制成电动机 D．图丁的原理可以制成发电机
5、如图所示的电路，当开关闭合后，两只小灯泡均发光且L1比L2亮，下列说法中正确的是（　　）
A．金属导线中自由电子定向移动的方向与电流方向相反
B．电路中的电流是由正电荷定向移动形成的
C．干电池对外电路供电时将电能转化为化学能
D．通过L1的电流大于通过L2的电流
6、科技小组示了一个“隔板推物”的节日，其原理如图所示：甲、乙两线圈分别悬挂在两个蹄形磁铁的磁场中，两线圈通过导线连接构成一个闭合电路，用手推动甲线圈摆动时，乙线圈会随之摆动，对于这个过程，下列说法正确的是（　　）
A．甲线圈相当于电源，乙线圈相当于用电器
B．推动甲线圈摆动时电能转化为机械能
C．乙线圈随之摆动是电磁感应现象
D．甲线圈摆动是因为通电导线在磁场中受力作用
7、如图所示，旋转微型电扇的扇叶能使二极管发光，与此工作原理相同的是（　　）
A． B．
C． D．
8、下列说法中正确的是（　　）
A．金属导体中的负电荷在做定向移动时一定产生磁场
B．条形磁体周围的磁场是由磁感线组成的
C．导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中就产生感应电流
D．利用撒在磁体周围的铁屑可以判断该磁体周围各点的磁场方向
9、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
10、发现电流周围存在磁场的物理学家是（ ）
A．法拉第 B．安培 C．奥斯特 D．牛顿
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、图是与电学有关的三个实验情景。
（1）梳子与头发摩擦前不吸引纸屑，与头发摩擦后能吸起纸屑如图甲所示，说明：___________。
（2）两根没有与丝绸摩擦的玻璃棒按如图乙所示的方式放置，不发生排斥现象；它们分别与丝绸摩擦后再次按如图乙所示的方式放置，出现了排斥现象，说明它们带上了________电荷。（选填“同种”或“异种”）
（3）如图丙所示，将不同的水果，通过电极和导线连接起来，接在发光二极管的两端，发现二极管发光，这里的水果在电路中扮演了_________的角色。
2、实验物理学的先驱者_________，通过实验提出力不是维持物体运动的原因，为牛顿运动定律的提出奠定了坚实的基础；英国科学家法拉第最先通过实验发现了_________现象，进一步揭示了电、磁之间的联系。
3、某手机在中国消协干预下，在大陆地区全面召回。该手机易爆炸的主要原因是设计时为了更薄，电池与附近导线的位置太近，导致挤压时电池的正、负极很容易连在一起，从而造成电源______，电池迅速将电能转化为______能，容易起火甚至爆炸。
4、家庭电路中电流过大的原因可能有用电器短路和________，为了防止家庭电路中电流过大损坏电线，在家庭电路中需要安装________。
5、在家庭电路中，为了防止干路电流过大带来的隐患，应该在干路安装______（选填“漏电保护器”或“空气开关”）；在如图所示的电路中，闭合开关后，发现灯不亮，用试电笔测试图中的a、b、c、d四点，只有a点不发光，可能发生的故障是______
三、计算题（5小题，每小题8分，共计40分）
1、小明家利用天然气灶烧水，把质量为1kg的20℃的水烧开（在标准大气压下）。
（1）通过观察天燃气表得知消耗了0.01m3的天然气，如果天然气的密度为0.7kg/m3，烧水时消耗天然气多少kg？
（2）在此过程中水需要吸收多少热量？
（3）用额定功率是800W的电热壶在220V额定电压下，烧开同样质量的水，若电能转化为内能的效率是84%，则通电时间是多少？
2、瑞士大学的学生设计了一款灯壶合一的“水壶台灯”，如图所示。“水壶台灯”由玻璃壶罩，圆形底座和白炽灯组成。白炽灯泡与壶性灯罩下方的凹槽正好吻合（灯泡不直接与水接触），可将发光时的内能用于茶水的加热保温。白炽灯标有“220V 100W”字样，[c水=4.2×103（J/kg ）]。请通过计算求出：
(1)该台灯正常工作电流是多少？
(2)该台灯正常工作7分钟所消耗的电能是多少焦？
(3)若此过程中有0.1kg初温为40的水加热至90，水吸收热量是多少？
3、如图所示，电阻R1=15Ω，开关S断开时电流表示数为0.4A，开关S闭合后电流表的示数为1A，若电源电压不变，
求：（1）电源电压是多少？
（2）R2的阻值是多少？
（3）通电1min电路消耗的电能是多少？
4、甲是小红家一台快速电热水壶，铭牌如右表．为了测量它烧水时的实际功率，小红和父亲合作进行了如下实验：关掉家里所有用电器，将该电水壶装了0.6kg、20℃的水，接入家庭电路中，闭合壶的开关，测得壶中的水从20℃上升到100℃所用的时间是4min．同时观察到家中电能表（见图乙）转过的转数正好为90转（r）．水的比热容：c=4.2×103J／（kg·℃）．请根据相关信息求：
（1）电水壶中水吸收的热量？
（2）电水壶烧水的实际功率？
（3）电水壶加热的效率．
5、如图所示，是小玲家中使用的电能表，下表是她对自己家的用电器使用情况的记录表．
（1）通过计算说明表中所列的用电器能否同时使用？
（2）如果按小玲调查的用电器使用情况，她家一个月（按30天计）共消耗电能多少kW h？
四、实验探究（3小题，每小题5分，共计15分）
1、学习了电磁感应现象后，小雨同学还想进一步探究感应电流的大小与哪些因素有关。他使用的装置如图所示：铁块E、F上绕有导线并与开关，滑动变阻器、电源、灯泡组成电路。线框abcd与灵敏电流计G相连。（线框abcd在铁块E、F上方，实验过程中线框不扭转）
（猜想与假设）
小雨做出了如下猜想：
A.感应电流的大小与磁场的强弱有关
B.感应电流的大小与导体切割磁感线的速度有关。
（设计与进行实验）
进行多次实验，每次实验
（1）小雨探究猜想A的设计思路如下：改变电磁铁的______保持线框沿竖直向下穿过电磁铁磁场的速度相等，观察并记录每次实验中灵敏电流计G指针偏转的格数；
（2）要探究猜想B，实验时应保持电磁铁______不变，改变线框切割磁感线的速度进行多次实验，分别记下每次实验中灵敏电流计指针偏转的格数。实验数据记录如右表所示；
实验次数 切割磁感线的速度 电流计指针偏转格数
1 慢速 1.5格
2 中速 2.5格
3 快速 4格
（分析论证）
（3）分析表格数据可得出的结论是：其他条件都相同时，______，闭合电路中产生的感应电流越大；
（交流评估）
（4）实验中用电磁铁代替永磁体的好处是：______；
（5）按照小雨的设计思路探究猜想A，实验时在操作上存在的困难是：______。
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、如图甲所示，是“探究感应电流产生条件”的实验装置示意图。
（1）磁体和导体棒AB相对静止，闭合开关，能否观察到灵敏电流计指针偏转的现象？
答：______；
（2）探究感应电流方向与导体切割磁感线方向的关系时，应该保持______的方向不变；
（3）小明猜想磁场强弱会影响感应电流大小，于是他设计了乙所示的电磁铁代替原有的磁铁再次实验，此时需要在图乙的电路中再接入的元件是______。
-参考答案-
一、单选题
1、D
【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。
2、A
【详解】
A．图A中闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，电路中会产生感应电流，演示的为电磁感应原理，故A符合题意；
B．图B中是奥斯特实验的装置图，奥斯特实验说明电流周围有磁场，故B不符合题意；
C．图C中是探究磁场对电流产生力的作用的实验装置，是根据通电导体在磁场中受力而运动的原理制成的，故C不符合题意；
D．图D中是探究电磁铁的磁性强弱与哪些因素有关的实验装置，是根据电流的磁效应工作的，故D不符合题意。
故选A。
3、C
【详解】
当未消磁的标签经过超市出口处的安检门时，安检门上的线圈会产生感应电流，相当于闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动而产生感应电流，所以安检门的工作原理是电磁感应现象。
A．该实验是奥斯特实验，说明通电导线周围有磁场，故A不符合题意，
B．通电能运动，故是电动机原理，将电能转化为机械能，故B不符合题意；
C．该实验是电磁感应实验，闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动而产生感应电流，将机械能转化为电能，故C符合题意；
D．通电后，电磁铁能吸引大头针，这是探究影响电磁铁磁性大小因素的实验，故D不符合题意。
故选C。
4、B
【详解】
A．指南针的S极指地理的南极附近，根据磁极间相互作用的规律，地理的南极应是地磁的北极附近，所以地磁南极在地理的北极附近，故A错误；
B．磁场的基本性质是对处于其中的小磁针有力的作用，如图导线通过，小磁针偏转，表明通电电线周围存在磁场，故B正确；
C．图丙是电磁感应现象，是发电机的原理图，故C错误；
D．图丁通电后金属棒受力运动，表明通电导线在磁场中受力的作用，是电动机的原理图，故D错误。
故选B。
5、A
【详解】
A．物理学中，电流的方向规定为正电荷定向移动的方向，而自由电子定向移动的方向与正电荷移动的方向相反，故A正确；
B．电路中的电流，可能是正电荷的定向移动形成的，也可能是负电荷的定向移动形成的，还可能是正、负电荷同时反向移动形成的，故B错误；
C．干电池对外电路供电时，是将存储的化学能转化为电能，故C错误；
D．由电路图知，两灯串联在电路中，则通过两灯的电流相等，故D错误。
故选A。
6、A
【详解】
AB．甲、乙两线圈分别悬挂在两个蹄形磁铁的磁场中，两线圈通过导线连接构成一个闭合电路。推动甲线圈摆动的过程做切割磁感线运动，闭合的电路中有感应电流产生，是发电机的工作原理，所以甲线圈相当于电源，工作时将机械能转化为电能，故A正确，B错误；
CD．乙线圈中有电流通过时，根据通电导体在磁场中受力运动，将电能转化为机械能，所以乙线圈相当于用电器，甲线圈摆动是因为通电导线是因为收到外力的作用，故CD错误。
故选A。
7、D
【详解】
微型电扇中装有电动机，电动机主要是由磁体和线圈组成，用手旋转叶片时，线圈恰好在磁场中做切割磁感线运动，此时会产生电流，发光二极管发光了，该现象是电磁感应现象。
A．图中导体通电后小磁针会偏转，说明通电导体周围有磁场，是奥斯特实验，故A不符合题意。
B．图中是电磁继电器，其主要部件是电磁铁，利用的是电流的磁效应，故B不符合题意；
C．图中通电线圈在磁场中受力转动，是电动机的工作原理，故C不符合题意；
D．图中闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，电路中产生了感应电流可从电流表指针发生偏转来体现，这是电磁感应现象，故D符合题意。
故选D。
8、A
【详解】
A．负电荷定向移动时会形成电流，因电流周围存在磁场，所以导体中的负电荷在做定向移动时一定产生磁场，故A正确；
B．磁感线是描述磁场的方法，是建立理想模型法，条形磁体的磁场不是由磁感线组成的，故B错误；
C．导体中产生感应电流的条件是:闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动；导体在磁场中做切割磁感线运动，不一定会产生感应电流，故C错误；
D．利用撒在磁体周围的铁屑只能判断该磁体周围的磁场强弱分布，不能判断磁场方向，故D错误。
故选A。
9、C
【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。
10、C
【详解】
A．法拉第在1831年发现了电磁感应现象，故A不符合题意；
B．安培建立了安培定则，用于判断通电螺线管的磁极，故B不符合题意；
C．奥斯特发现了通电导体周围存在磁场，是第一个发现电现象与磁现象之间有联系的人，故C符合题意；
D．牛顿是经典力学的奠基人，在物理学方面的主要贡献是牛顿三大力学定律及万有引力定律，故D不符合题意。
故选C。
二、填空题
1、见解析 同种 电源
【详解】
（1）[1]梳子与头发摩擦前不吸引纸屑，与头发摩擦后能吸起纸屑，因为带电体能吸引纸屑等轻小物体，说明梳子带有电。
（2）[2]电荷间的相互作用规律是：同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引；两根玻璃棒分别与丝绸摩擦后，发现它们互相排斥，说明它们带同种电荷。
（3）[3]要使用电器工作，电路中必须要有电源，水果能使二极管发光，说明在这个的电路中水果能提供电压，所以水果相当于电源，
2、伽利略 电磁感应
【详解】
[1]通过实验提出力不是维持物体运动的原因的是伽利略。
[2]法拉第最先通过实验发现了电磁感应现象。
3、短路 内
【详解】
[1]电池的正、负极连在一起时电流会从电池的正极直接流向负极发生电源短路现象。
[2]电源短路时电路中的电流较大，电能转化全部转化为内能，使其温度快速升高容易起火甚至爆炸。
4、用电器总功率过大 保险丝
【详解】
[1]家庭电路中，用电器并联，用电器工作时电压为220V，若用电器总功率过大，由得，当电压一定时，电功率过大，电流过大。
[2]为了防止家庭电路中电流过大损坏电线，在家庭电路中需要安装保险丝，当电流过大时，保险丝会熔断，使电路开路，起到保护电路的作用。
5、空气开关 ab之间断路
【详解】
[1]当家庭电路中电流过大时，空气开关会自动切断电路，所以家庭电路中，为了防止电流过大引发的安全事故，应该在干路安装空气开关。
[2]用试电笔测试图中的a、b、c、d四点，b、c、d点发光，说明这三点与火线连通，a点不发光，则可能是ab之间断路，使a点与火线不连通。
三、计算题
1、（1）0.007kg（2）3.36×105J（3）500s
【分析】
根据天然气的密度和体积计算天然气的质量；依据公式计算在此过程中水需要吸收的热量；电能转化为内能的效率是84%，水需要吸收的热量除以84%就是消耗的电能，根据电热壶额定功率是800W计算通电时间。
【详解】
(1)由求出烧水时消耗天然气的质量
(2)水吸收的热量
(3)由题知，电流做功
由得出通电时间
答：(1)需要消耗的煤气质量是0.007kg。
(2)水吸收的热量是3.36×105J。
(3)通电时间是500s。
2、 (1)0.455A；(2)；(3)
【详解】
(1)该台灯正常工作电流为
(2)该台灯正常工作7分钟所消耗的电能为
(3)若此过程中有0.1kg初温为40的水加热至90，水吸收热量为
答：(1)该台灯正常工作电流是0.455A。
(2)该台灯正常工作7分钟所消耗的电能是。
(3)若此过程中有0.1kg初温为40的水加热至90，水吸收热量是。
3、（1）6V；（2）10Ω；（3）360J。
【分析】
（1）由闭合时的电流结合欧姆定律可求得电源电压；
（2）由并联电路的特点及欧姆定律求得R2；
（3）由电功公式求得电能。
【详解】
解：（1）由欧姆定律知
U1=I1R1=0.4A×15Ω=6V。
（2）开关闭合时，流过R2的电流：
I2=I-I1=1A-0.4A=0.6A，
电压等于电源电压：U1=U2=6V，
由欧姆定律得：
。
（3）电源上消耗的电能：
W=IUt=1A×6V×60s=360J。
答：（1）电源电压为6V；（2）R2的阻值是10Ω；（3）通电1min电路消耗的电能是360J。
4、（1）电水壶中水吸收的热量是2.016×105J；
（2）电水壶烧水的实际功率是900W；
（3）电水壶加热的效率是93%．
【解析】
试题分析：（1）水吸收的热量：
；
（2）消耗的电能；
电水壶烧水的实际功率；
（3）电水壶加热的效率；
考点：电能表参数的理解与电能的求法；热量的计算；电功率的计算．
点评：本题是一道电学与热学的综合应用题，与生活相连，使学生觉得学了物理有用，注意计算时公式的应用及单位变换要正确．
5、（1）所有用电器能同时使用．（2）78kW h．
【解析】（1）电能表功率P最大＝UI＝220V×10A＝2200W，P家＝40W×25W×4150W750W150W＝1150W；∵1150W<2200W，∴所有用电器能同时使用．（2）W＝P1t1P2t2P3t3P4t4P5t5＝0.04kW×2×3h0.005kW×4×3h0.15kW×4h0.75kW×h0.15kW×8h＝2.6kW h，W总＝30W＝30×2.6kW h＝78kW h．
点睛：先计算最大功率，然后算出所有用电器的功率相比较，消耗电能就是所有用电器的功率乘以时间．
四、实验探究
1、电流大小 磁场的强弱 导体切割磁感线的速度越快 电磁铁可以改变磁性强弱 很难保证每次线框沿竖直向下穿过电磁铁磁场的速度相等
【详解】
（1）[1]探究猜想A感应电流的大小与磁场的强弱有关，就要保持线框沿竖直向下穿过电磁铁磁场的速度相等，改变磁场的强弱，即改变电磁铁的电流大小，电流越大，磁场越强，观察并记录每次实验中灵敏电流计G指针偏转的格数。
（2）[2]要探究猜想B感应电流的大小与导体切割磁感线的速度有关，实验时应保持电磁铁的磁场的强弱不变，改变线框切割磁感线的速度进行多次实验，分别记下每次实验中灵敏电流计指针偏转的格数。
（3）[3]分析表格数据，导体切割磁感线的速度越快，电流表指针偏转格数越多，可得出的结论是：其他条件都相同时，导体切割磁感线的速度越快，闭合电路中产生的感应电流越大。
（4）[4]实验中用电磁铁代替永磁体的好处是：电磁铁可以改变磁性强弱，永磁体不能改变磁性强弱。
（5）[5]按照小雨的设计思路探究猜想A，实验时在操作上存在的困难是：很难保证每次线框沿竖直向下穿过电磁铁磁场的速度相等。
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、不能 磁场（磁感线） 滑动变阻器
【详解】
（1）[1]当闭合电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，若磁体和导体棒AB相对静止，则导体没有做切割磁感应线运动，故导体中不能产生感应电流，因此，不能否观察到灵敏电流计指针偏转的现象。
（2）[2]感应电流方向的与磁场方向和导体切割磁线的方向有关，由控制变量法，探究感应电流方向与导体切割磁感线方向的关系是，应该保持磁场（磁感线）的方向不变。
（3）[3]因通过电磁铁的电流大小会影响电磁铁的磁性强弱，为改变通过电磁铁的电流大小，可改变连入电路的电阻大小，故乙的电路中再接入的元件是滑动变阻器。