2022年沪科版九年级物理第十八章电能从哪里来专项测试试题（有解析）

沪科版九年级物理第十八章电能从哪里来专项测试
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、如图所示，把铜片、铁片插人菠萝中，制成一个水果电池，用电压表测量它的电压。则 （ ）
A．菠萝是绝缘体
B．电压表能提供电压
C．水果电池的电压为0.5V
D．铜片是水果电池的正极
2、关于家庭电路和安全用电，下列说法正确的是（　　）
A．空气开关跳闸可能是电路中用电器总功率过大
B．增加大功率的用电器时，只需换上更粗的保险丝即可
C．安全用电的原则是不靠近低压带电体，不接触高压带电体
D．可以将金属外壳用电器的三线插头改为两线插头接在两孔插座上使用
3、下图所示的现象中，说法正确的是（　　）
A．甲图中摩擦起电的原因是电子发生了转移
B．只有乙图所示的负电荷定向移动才能形成电流
C．丙图中的测电笔在辨别火线、零线时，不能接触测电笔上的任何金属体
D．不接触丁图中的高压带电体，一定不会有触电危险
4、我国高铁动车组普遍采用了再生制动技术：动车到站前停止供电，动车继续向前运行电机逆转产生电流并输入电网。下图与再生制动技术工作原理相同的是（　　）
A． B．
C． D．
5、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
6、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．
7、对如图所示的实例或实验解释正确的是（　　）
A．图中多个大功率用电器同时使用一个插线板不会有安全隐患
B．图中人站在绝缘板上，双手同时握住火线和零线不会触电
C．图中可用来演示电磁铁磁性强弱与电流大小的关系
D．图中可用来演示发电机原理
8、小明将铜片、锌片插入土豆，制成土豆电池，如图甲所示，闭合开关S1，发光二极管发光；为判断土豆电池的正负极，小明将发光二极管更换成电压表，试触开关S2，发现电压表的指针向左偏转，下列说法正确的是（　　）
A．土豆电池将电能转化为光能
B．铜片是土豆电池的正极
C．判断土豆电池正负极时，选择电流表更合适
D．锌片是土豆电池的正极
9、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
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、给手机充电时，将 ______能转化为 ______能。某手机锂电池的参数为“3.7V 4000mA h”，充满电后大约储存电能 ______。
3、如图所示是便捷式充电宝正在给手机电池充电，充电宝相当于电路组成中的______（填电源/用电器），在充电过程中，______能转化为______能储存在手机电池中。
4、有一块手机用的锂电池，上面标明电压为3.7V，容量4000mA·h，它充满电后，大约储存了______J电能。充电时的手机电池相当于______（选填“电源”或“用电器”）。
5、如图所示，两个水果电池可以使发光二极管发光，将电能转化为___________。金属片B是水果电池的___________（选填“正极”或“负极”）；将发光二极管正、负极接线对调后，发光二极管不发光，此时水果电池的正、负极之间___________（选填“有”或“没有”）电压。
三、计算题（5小题，每小题8分，共计40分）
1、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？
2、如图所示，小明设计了一个调光灯的电路．灯泡L标有“6V 3W”，R为滑动变阻器，电源电压U=9V．闭合开关S，调节滑动变阻器滑片，使灯正常发光．求：
（1）电路中的电流？
（2）整个电路在1min内消耗的电能？
3、 “汽车共享”在丽水市推出来受到市民的青睐，它属于公共交通的补充，可以满足人们自驾出行的需求。如图是我市一款按租用时间收费的电动共享汽车。五一期间，小科一家三口租用该款电动共享汽车去旅游，从租车点一路不停行驶105千米到达目的地，若全程的速度为70千米/时。回答下列问题：
(1)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。下列哪一副图与刷卡所用的原理相同是_____。
(2)租用该电动汽车的价格为0.5元/分钟，小科从租车点到目的地的租车费用为____元；
(3)该车质量为1.6×103kg，小科一家三人总质量为是160 kg，每个轮胎和地面的接触面积为2×10-2m2，g取10 N/kg。求该车对地面的压强____。
(4)某品牌电动汽车的部分参数如下表所示。根据表中的数据电动汽车充满电后，在水平地面上匀速行驶的最大距离为140千米，则行驶时该车受到的阻力为多少_____。
4、家庭电路的电压是220V，某空调器处于制冷状态时的功率P1是2.2kW，送风状态时的功率P2是0.22kW，它们是交替运行的．现测得此空调器在某时段内的电功率随时间变化的关系如图所示．
(1)空调器在前5min内处于什么状态 此时通过它的电流是多少
(2)在1h内，空调器将消耗的电能是多少度
(3)若1h内空调器消耗电能的50%用于给电热水器加热10kg的初温20℃的温水，则可以使水温最高达到多少摄氏度？[已知水的比热容：4.2×103J／(kg·℃)]
5、如图是一种太阳能路灯的电路示意图，光控开关S白天与a点接触，太阳能电池板给蓄电池充电；晚上与b接触，蓄电池给路灯供电．太阳能电池板在晴天时每天可接收太阳能7.5 kW·h，能使“12 V 30 W”的一盏路灯正常工作5天(路灯平均每天工作10 h)．求：
(1)路灯正常工作时的电阻．
(2)正常工作时每盏路灯每天消耗的电能．
(3)太阳能电池板把光能转化为电能的效率．
四、实验探究（3小题，每小题5分，共计15分）
1、小明在用如图装置“探究什么情况下磁可以生电”的实验中：
（1）实验时，小明通过观察 ______判断电路中是否有感应电流产生；
（2）闭合开关，若保持导体ab不动，要产生感应电流，小明正确的操作是 ______；
（3）利用此实验中的能量转化原理，人们在生产生活中制成了 ______。
2、如图所示是小梅“探究感应电流产生的条件”的实验装置。
（1）实验中，ab棒的材料可能是______（填“塑料”或“铝”）；
（2）小梅至今对这个实验的下列过程记忆犹新：
①ab棒静止悬挂，闭合开关，灵敏电流计的指针______（填“会”或“不会”）偏转；
②闭合开关，使ab棒______（填“竖直上下”或“水平左右”）运动，可看到灵敏电流计的指针发生偏转，此过程中，主要将机械能转化为______能；
③整理器材时未断开开关，先水平向左撤去蹄形磁铁（ab棒不动），则灵敏电流计的指针______（填“会”或“不会”）偏转；
（3）若将此装置中灵敏电流计换成______，可进一步探究电动机的工作原理。
3、小刚利用如图所示装置探究“什么情况下磁可以生电”。
(1)磁铁不动，闭合开关，导体棒在磁场中沿________（选填“上下”或“左右”）方向运动，电流表指针会发生偏转；
(2)导体棒不动，闭合开关，使磁铁上下运动，电流表指针_______（选填“会”或“不会”）发生偏转；
(3)断开开关，无论磁铁如何放置、导体棒怎样运动，电流表指针都________（选填“会”或“不会”）发生偏转；
(4)由以上实验现象可以得出结论：_______的一部分导体在磁场中做_________运动时，电路中就产生感应电流。
(5)小刚想探究“感应电流的大小与磁场强弱的关系”，应进行的操作是：___________。
-参考答案-
一、单选题
1、D
【详解】
A．菠萝是电源，所以不是绝缘体而是导体，故A错误；
B．电源给电路提供电压，电压表可以测量电源电压，故B错误；
C．由图知电压表的量程为0～3V，分度值为0.1V，则水果电池的电压为0.1V，故C错误；
D．电源内部电流的方向从电源的负极流向正极，由图知道，与电压表正接线柱相连的为铜片，所以，铜电极为正极，故D正确。
故选D。
2、A
【详解】
A．家庭电路总功率过大或者发生短路时会使电路中电流过大，引起空气开关跳闸，故A正确；
B．增加大功率的用电器时，除了换上足够粗的保险丝外，还要考虑电能表和导线的规格是否满足要求，故B错误；
C．安全用电的原则是不接触低压带电体，不靠近高压带电体，故C错误；
D．三孔插座的第三个孔能将用电器的金属外壳接地，可以起到防止漏电时使人触电的作用，不能将金属外壳用电器的三线插头改为两线插头接在两孔插座上使用，故D错误。
故选A。
3、A
【详解】
A．甲图中摩擦起电并不是创造了电荷，只是电子从一个物体转移到另一个物体，得到电子的物体带负电，失去电子的物体带正电，故A正确；
B．电荷的定向移动形成电流，正、负电荷的定向移动都能形成电流，故B错误；
C．丙图中的测电笔在辨别火线、零线时，手要接触笔尾的金属体，氖管发光的是火线，不发光的是零线，故C错误；
D．安全用电的原则是不接触低压带电体，不靠近高压带电体，靠近丁图中的高压带电体，也可能有触电危险，故D错误。
故选A。
4、A
【详解】
动车原来是运动的，即到站前先停止供电，虽然没有动力，但由于惯性，动车能继续运动；动车在继续向前运动时，电机线圈随车轮转动并在磁场中切割磁感线运动，进而产生感应电流，该现象就是电磁感应现象，即再生制动技术工作原理是电磁感应现象；
A．该实验中无电源，当闭合电路中的导体棒在磁场中做切割磁感线运动时，会产生感应电流，这是电磁感应现象，故A符合题意；
B．该实验是奥斯特实验，说明了电流的磁效应，故B不符合题意；
C．该实验是探究影响电磁铁磁性强弱的因素，故C不符合题意；
D．该实验说明通电导体在磁场中受到力的作用，故D不符合题意。
故选A。
5、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。
6、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。
7、D
【详解】
A．图中多个大功率用电器同时使用一个插线板会造成电流过大，存在安全隐患，故A错误；
B．图中人站在绝缘板上，双手同时握住火线和零线会造成双线触电，故B错误；
C．图中可用来演示通电导体在磁场中受力，不是电磁铁磁性强弱与电流大小的关系，故C错误；
D．图中闭合电路的一部分导体在磁场中切割磁感线，导体中产生感应电流，这是电磁感应现象，是发电机的原理，故D正确。
故选D。
8、B
【详解】
A．在如图甲所示的工作过程中，其能量转化方式主要是土豆中的化学能，转化为电能，再转化为二极管的光能，故A错误；
BD．如图乙所示，当指针向左偏转时，说明电压表的正负极是反接的，可判断铜片是土豆电池的正极，故B正确，D错误；
C．电流表不能直接接到电源两极上，所以判断土豆电池正负极时，不能选择电流表，故C错误。
故选B。
9、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。
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、电 化学 53280J
【详解】
[1][2]给手机充电时，消耗了电能，以化学能的形式储存在手机电池内，因此该过程将电能转化为了化学能。
[3]电荷量
Q＝4000mA h＝4A×3600s＝14400C
则充足电后，手机电池所储存的电能
W＝UQ＝14400C×3.7V＝53280J
3、电源 电 化学
【详解】
[1]“充电宝”正在给手机电池充电过程中，充电宝提供电能，相当于电源。
[2][3]充电过程中，消耗电能，产生化学能，将电能转化为化学能储存在手机电池中。
4、5.328×104J 用电器
【详解】
[1]锂电池充满电后，储存的电能约
[2]充电时的手机电池将电能转化为化学能，消耗了电能，相当于用电器。
5、光能 负极 有
【详解】
[1]两个水果电池可以使发光二极管发光，二极管是用电器，将电能转化为光能。
[2]二极管有单向导电性，要使二极管发光，电源正极要与二极管的正极相连，图中二极管发光，说明二极管的连接是正确的，此时水果是这个电路里的电源，金属片A是水果电池的正极，金属片B是水果电池的负极。
[3]现将二极管正负极接线对调，二极管不发光，是因为它的正负极接反了，说明二极管具有单向导电性，此时水果电池的正负极之间仍然有电压。
三、计算题
1、（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．
2、（1）0.5A （2）270J
【详解】
（1）灯正常发光通过灯泡的电流I=IL===0.5A
（2）整个电路在1min内消耗的电能W＝UIt＝9V×0.5A×60S＝270J
试题分析：根据铭牌可知灯泡的额定电压和额定功率，就可根据IL=求出电路中的电流值，再根据W= UIt算出整个电路在1min内消耗的电能．
3、B 45 2.2×105Pa 396N
【详解】
(1)[1]刷卡时能产生感应电流，根据磁卡中的信息可以解锁，故刷卡所用的原理是电磁感应。A图是电流的磁效应，B图是研究感应电流产生的，C图是研究通电螺线管的磁场强弱与线圈匝数关系的，D图磁场对电流的作用，故与刷卡所用的原理相同是B；
(2)[2]电动共享汽车行驶的距离s＝105km，全程的速度v＝70km/h，根据可得，电动共享汽车行驶的时间
因为租用该电动汽车的价格为0.5元/分钟，所以小科一家从租车点到目的地的租车费用为
0.5元/min×90min＝45元
(3)[3]车和人的总重力
G＝mg＝（1.6103kg160kg）10N/kg＝17600N
该车对地面的压强
p＝＝2.2105Pa
(4)[4]转化的机械能为
W′＝W×η＝22kW h×70%＝1.54kW h＝5.544×107J
汽车做匀速直线运动，则f＝F；则阻力大小为
f＝F＝＝396N
4、 (1) 送风 1A (2) 1.54度 (3) 86℃
【详解】
(1)由图可知：空调在前5min内，其功率为P2=0.22kW，因此此时空调处于送风状态；
此时通过它的电流：
I===1A
(2)由图可知：1h内制冷时间：
t1=40min=h
t2=20min=h
则空调消耗的电能：
W=P1t1+P2t2=2.2kW×h +0.22kW×=1.54kWh=1.54度
(3)由题知，水吸收的热量：
Q吸=W×50%=1.54×3.6×106J×50%=2.772×106J
由Q吸=cmt得
t===66
t=t0+t=20+66=86
答：(1)空调器在前5min 内处于送风状态；此时通过它的电流是1A；
(2)在1h内，空调器将消耗的电能是1.54度；
(3)可以使水温最高达到86。
5、 (1) 4.8 Ω．(2) 0.3 kW·h．(3) 20%．
【解析】
（1）由路灯的标号即可计算出它的电阻大小；
（2）计算消耗的电能，需要知道功率和时间，功率就是灯泡的额定功率，时间为10h，故利用电功的公式W=Pt可计算电能的大小；
（3）效率等于有用的电能与总电能比值，故有用的电能就是让一盏灯工作5天，总电能为接收到的太阳能，二者相除即可得出效率来．
考点：电阻、电功率、能量转换效率的简单计算．
四、实验探究
1、灵敏电流计的指针是否偏转 拉动磁体左右运动 发电机
【详解】
（1）[1]感应电流的有无是通过灵敏电流计的指针是否偏转来体现的，若灵敏电流表的指针发生偏转，就说明产生了感应电流。
（2）[2]如图磁体上端是N极，下端是S极，则磁感线方向是上下方向的，当闭合开关，要使电路中有感应电流，必须让导体在磁场中做切割磁感线运动，如保持ab不运动，则可以拉动磁体左右运动，导体ab此时也可以切割磁感线产生感应电流。
（3）[3]闭合电路中电流表中的电能是由于导体的运动切割磁感线而产生的，可见消耗的是机械能，所以实验过程中是机械能转化成电能，其重要应用是发电机的发明。
2、铝 不会 水平左右 电 会 电源
【详解】
（1）[1]要做该实验，ab棒需要是导体，所以ab棒的材料可能是铝。
（2）①[2]ab棒静止悬挂，闭合开关，此时导体没有做切割磁感线运动，灵敏电流计的指针不会偏转。
②[3][4]闭合开关，使ab棒水平左右运动时，此时导体做切割磁感线运动，就会产生感应电流，灵敏电流计的指针会偏转；此过程中有电能产生，主要是导体做切割磁感线运动时，把机械能转化为电能。
③[5]整理器材时未断开开关，先水平向左撤去蹄形磁铁（ab棒不动），此时ab棒相对于蹄形磁铁在向右做切割磁感线的运动，故会产生感应电流，灵敏电流计的指针会偏转。
（3）[6]将此装置中灵敏电流计换成电源时，导体棒就成了通电导体，在磁场中会受到力的作用，可以探究电动机的工作原理。
3、左右 不会 不会 闭合电路 切割磁感线 换用磁性强弱不同的磁体，保持导体棒运动的速度不变，观察电流表指针偏转幅度的大小
【详解】
(1)[1]磁铁不动，闭合开关，导体棒沿左右方向运动时，导体切割磁感线，会产生感应电流，电流表指针会发生偏转。
(2)[2]导体棒不动，闭合开关，磁铁上下运动时，导体不切割磁感线，不会产生感应电流，电流表指针不会发生偏转。
(3)[3]断开开关，不是闭合电路，无论磁铁如何放置、导体棒怎样运动，都不会产生感应电流，电流表指针都不发生偏转。
(4)[4][5]由以上现象可知，要产生感应电流必须是闭合的电路，同时导体需要做切割磁感线运动，即闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，电路中就产生感应电流。
(5)[6]为了探究感应电流的大小与磁场强弱是否有关，根据控制变量法，应该保持导体运动快慢相同，改变磁场强弱，观察电流表指针的偏转角度。