2022年沪科版九年级物理第十八章电能从哪里来专项训练练习题（含详解）

沪科版九年级物理第十八章电能从哪里来专项训练
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、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．
2、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
3、勤思考、爱交流的小琴对电磁的知识进行了总结，并与小文进行交流。小文认为小琴的结论有的正确、有的错误。小琴总结的下列结论中正确的是（　　）
A．导体中的负电荷在做定向移动时不一定产生磁场
B．改变磁场的方向，通电导线在磁场中的受力方向就发生改变
C．闭合回路的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．指南针之所以指南北，是因为受到地磁场的原因
4、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．
5、发现有人触了电，符合安全用电原则的做法是（　　）
A．立即用剪刀剪断电线 B．立即用手将触电人拉开
C．立即切断电源或者用干燥的木棍将电线挑开 D．立即打电话报警
6、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
7、关于家庭电路和安全用电，下列说法正确的是（　　）
A．使用测电笔时手不能接触笔尾金属体
B．只有接触带电体才会触电
C．发生电路短路时用电器不会损坏
D．用湿抹布去擦亮着的灯泡是安全的
8、许多科学家在研究电和磁的漫长历史中做出了卓越贡献。其中经过10年不懈努力发现电磁感应现象的科学家是（　　）
A．奥斯特 B．法拉第 C．焦耳 D．安培
9、对如图示的实例或实验解释不正确的是（　　）
A．图A实验说明通电导体在磁场中受到力的作用
B．图B奥斯特实验说明通电导线周围有磁场
C．图C可用来演示电动机的工作原理
D．图D电铃的工作原理利用了电流的磁效应
10、下列设备，利用电磁继电器工作的是（　　）
A．电磁起重机 B．直流电铃
C．动圈式话简 D．水位自动报警器
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、学完第二十章《电与磁》这一单元后，亮亮同学发现本章有三个重要实验，分别是“电流的磁效应”、“磁场对通电导线的作用”和“电磁感应现象”，为了这些知识，亮亮同学用了表格的形式来整理，请你在空白处帮他补充完整。
实验名称 装置图 发现（结论） 发现者 发明（应用）
电流的磁效应 ①______ 奥斯特 ②______
磁场对通电导线的作用 通电导线在磁场中会受到力的作用。 ③______
电磁感应现象 闭合电路的一部分导体做切割磁感线运动时，电路中会产生感应电流 ④______ 发电机
2、移动电源俗称充电宝，是一种便于携带，自身能储存电能的充电器。当充电宝给手机充电时，充电宝相当于简单电路中______，此过程中充电宝将______能转化为______能.
3、如图所示，闭合开关，弹簧将______（选填“伸长”或“缩短”），这是因为______；如果用电流表替代虚线框内仪器，然后将条形磁体迅速插入线圈中，与之相连的电流表的指针会发生偏转，这是______现象。
4、家庭电路中的触电事故，都是人体直接或间接跟______线接触造成的；如图所示，用电水壶烧水时，若不慎有水溅入旁边的插座中可能会导致电路______，使空气开关跳闸。
5、如图甲所示是一款自动清洁地面的扫地机器人，它主要是利用电动机来工作的，其中电动机是利用图______（选填“乙”或“丙”）的原理制成的；人可以利用遥控器操控它的工作状态，遥控器是靠发射______（选填“超声波”、“红外线”或“紫外线”）向机器人发送指令的。
三、计算题（5小题，每小题8分，共计40分）
1、小亮家用的电热吹风机，有吹热风和吹冷风两项功能，机身上铭牌如下表所示，由于使用时间较长，吹风机中的电热丝明显氧化导致其电阻发生了变化，但电动机性能仍保持不变．小亮关闭家中其他所有用电器，只把该吹风机接入家庭电路中，并使其吹热风，发现电能表的转盘6min内转过110转，电能表的规格如图所示．求：
电热吹风机
额定电压/V 220
电热丝功率/W 480
电动机功率/W 40
（1）请你结合自己所学的电学知识推测出电热吹风机内部的电路情况，画出其电路图．
（2）此电热吹风机吹热风时，电热丝的实际电阻是多少？
2、在远距离输电时，如果升压变压器输出电压是2000 V，输出功率是10 kW，输电线电阻是40 Ω，求：
(1)输电线上损失的功率和损失的电压。
(2)用户能得到的功率和电压。
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、如图是“探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件”的实验装置．
（1）闭合开关后，当导体ab向左或向右运动时，电流表指针偏转，当导体ab向上或向下运动时，电流表指针不偏转，说明闭合电路中的部分导体在磁场中做________运动时导体中会产生感应电流．
（2）在此实验过程中，能量转化情况是________．
（3）实验中发现，当导体ab向左运动时，电流表指针向右偏转，当导体ab向右运动时，电流表指针向左偏转，说明________．
（4）小明猜想“感应电流大小可能与导体运动速度大小有关”，他验证猜想的过程是：让导体在第一次实验中运动较慢，在第二次实验中运动较快，观察两次实验中的________，然后进行分析与判断．
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、（1）周末，小马虎将一块铜片和锌片插入番茄中，制作了一个水果电池（如题图甲所示），然后将它与一个LED灯接到一起，LED灯发光了！于是，他想用电压表测量这个水果电池的电压大小（如图乙所示），则该水果电池的_______端为负极，小马虎读数时错把电压值读为4V，那么实际电压应为_______V；
（2）如题图所示是小海自制的几种水果电池的一种，可以让LED灯发光。在水果中插入不同金属制成的极板，并保持两块极板间的距离、极板与水果的接触面积不变，测量两块极板之间的电压，结果如下表：
极板材料 水果种类 两极板间的电压/V
铁﹣锌 铁﹣铜 铜﹣锌
苹果 0.55 0.60 0.95
梨 0.40 0.50 0.90
菠萝 0.50 0.55 1.00
橙 0.75 0.78 1.05
“水果电池”实现的是_______能转化为电能。根据表中数据及相关条件可知：“水果电池”电压与_______和_______有关；
（3）在选择水果电池的两极材料时，最好选择上表中的_______一组极板材料。
2、利用如图所示的实验装置探究“导体在磁场中运动时产生感应电流的条件”。
（1）磁铁不动，闭合开关，导体棒沿___________（填“上下”或“左右”）方向运动时，灵敏电流计指针会发生偏转。
（2）断开开关，无论磁铁如何放置、导体棒怎样运动，灵敏电流计指针都不发生偏转。由此得出结论：闭合电路的一部分导体在磁场中做___________运动时，电路中就产生感应电流，生活中的___________（填“发电机”或“电动机”）是根据这一原理制成的。
3、亲爱的同学，请应用所学的物理知识解答下列问题：
（1）如图所示，为多用途“演示教学电表”，由图可知：该仪表可测的物理量是________和_______。根据右图的接线情况，此时仪表的测量范围是_________，示数为_________；
（2）如图所示为玩具小风扇里的小直流电动机。小明同学将电池接到该直流电动机两端，看到电动机转动起来，电动机的工作原理是通电线圈在___________里受到________的作用；
（3）学习了电磁感应知识后，小明同学想到：“直流电动机线圈转动时也切割了磁感线，那么线圈中是否也会产生感应电流呢？”于是小明将一个小灯泡连在直流电动机两端，用手搓动转轴，发现小灯并未发光。小红同学认为，这说明直流电动机不会产生感应电流。但小明不同意小红的看法。若要继续研究，小明应该使用什么仪器比较妥当：___________。
-参考答案-
一、单选题
1、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。
2、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。
3、D
【详解】
A．导体中的负电荷在做定向移动时会产生电流，电流的周围一定存在磁场，故A错误；
B．若改变磁场的方向时也改变了电流的方向，则通电导线在磁场中的受力方向不会发生改变，故B错误；
C．闭合回路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中产生感应电流，故C错误；
D．地球本身就是个大磁体，指南针之所以指南北，就是因为受到地磁场的原因，故D正确。
故选D。
4、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。
5、C
【详解】
A．剪刀是导体，若用剪刀切断电线会引起施救者再次触电的可能，故A选项不符合题意；
B．人是导体，如果施救者用手将触电人拉开，施救者也有可能触电，所以B选项不符合题意；
C．当有人触电时，应立即切断电源或者用干燥的木棍将电线挑开，所以C选项符合题意；
D．当有人触电时，应立即切断电源或者用干燥的木棍将电线挑开，当有人触电时，立即打120，严重者应及时送往医院进行抢救，所以D选项不符合题意。
故选C。
6、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。
7、C
【详解】
A．使用测电笔辨别火线和零线时，手不能接触笔尖的金属体，但要接触笔尾的金属体，故A错误；
B．不接触带电体不一定不会触电，人在靠近高压带电体时，也有可能发生高压电弧触电，故B错误；
C．电路短路时，没有电流经过用电器，所以用电器不会被烧坏，故C正确；
D．因为湿抹布是导体，当用湿抹布接触带电体时，可能会使电源通过人体与大地形成通路，故D错误。
故选C。
8、B
【详解】
奥斯特发现了电流的磁效应，法拉弟发现了电磁感应现象，焦耳探究的是焦耳定律，安培总结了安培定则，故ACD不符合题意，B符合题意。
故选B。
9、C
【详解】
A．图A是电动机的原理图，说明通电导体在磁场中受到力的作用，故A正确，不符合题意；
B．图B是奥斯特实验，导线通电后引起小磁针转动，说明通电导线周围有磁场，故B正确，不符合题意；
C．图C是电磁感应现象，是发电机的工作原理图，故C错误，符合题意；
D．图D电铃是利用电磁铁工作的，其原理利用了电流的磁效应，故D正确，不符合题意。
故选C。
10、D
【详解】
A．电磁起重机是利用电流磁效应工作的，只有一个电路，故A错误；
B．电铃是利用电流磁效应工作的，只有一个电路，故B错误；
C．如图的动圈式话，是利用电磁感应原理工作的，只有一个电路，故C错误；
D．如图，由容器、左侧电源和电磁铁组成的是控制电路，由灯和右侧电源组成的是工作电路，这是一个电磁继电器来控制的工作电路，故D正确。
故选D。
二、填空题
1、通电导体周围存在磁场 电磁铁 电动机 法拉第
【详解】
[1][2]奥斯特实验证明了通电导体周围存在磁场，这一现象称为电流磁效应，根据这一现象制成了电磁铁。
[3]通电导体在磁场中受到力的作用，电动机就是根据这一原理制成的。
[4]英国物理学家法拉第于1831年发现：闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，电路中就会产生电流，这一现象称为电磁感应现象，根据这一原理制成了发电机。
2、电源 化学 电
【详解】
[1]当充电宝给手机充电时，充电宝是提供电能的装置，即相当于电源。
[2][3]由于充电宝在这里相当于电源，即可以提供电能，故充电宝在储存的化学能转化为电能，供手机使用。
3、伸长 异名磁极相吸引 电磁感应
【详解】
[1][2]闭合开关后，电流从电源的正极流出，回到负极，由此可知：通电螺线管中的电流是从正面向右，背面向左的，根据安培定则（右手握住通电螺线管，四指弯曲指向电流方向，大拇指所指的方向就是通电螺线管的北极），可以判断出通电螺线管的上端为N极，异名磁极相吸引，所以弹簧会被吸引而伸长。
[3]将条形磁铁迅速插入线圈中，条形磁铁和线圈发生了相对运动，线圈做切割磁感线运动，线圈中就会产生感应电流，与之相连的电流表指针就会发生偏转，这是电磁感应现象。
4、.火 短路
【详解】
[1]家庭电路中，火线带电，零线不带电，人体是导体，家庭电路中的触电事故，都是人体直接或间接跟火线接触造成的。
[2]水能导电，用电水壶烧水时，若不慎有水溅入旁边的插座中，水相当与导线把火线与零线相连，使电路发生短路。
5、丙 红外线
【详解】
[1]电动机的工作原理是通电导线在磁场中受力的作用，由图乙可知，是电磁感应现象，是发电机原理，由图丙可知，是研究通电导线在磁场中受力的作用，是电动机的原理。
[2]红外线具有遥控作用，遥控器是利用红外线来发送指令的。
三、计算题
1、（1）；（2）121Ω．
【详解】
（1）吹风机中的电热丝明显氧化导致其电阻发生了变化，但电动机性能仍保持不变，说明电阻丝与电动机工作时互不影响，且可通过旋转开关来实现只吹冷风和吹热风，故电阻丝与电动机应并联，如下所示：
（2）电能表转过110r，电吹风消耗的电能：
已知t＝6min＝0.1h，吹热风时，吹风机的总功率：，
电热丝的功率：P热＝P﹣PM＝440W﹣40W＝400W，
电热丝氧化后的阻值：．
答：（1）电热吹风机内部的电路情况如上图所示；
（2）此电热吹风机吹热风时，电热丝的实际电阻是121Ω．
2、（1）1000W； 200V．（2）9kW； 1800V．
【解析】
【分析】
根据求出输电电流，从而结合求出损失的功率和损失的电压，根据输入电压和输入功率求出用户得到的电压和功率．
【详解】
输电线电流，输电线损失的电压；输电线损失功率；用户得到的电压 ；用户得到的功率；
答：（1）输电线上损失的功率为1000W，损失的电压为200V．
（2）用户得到的功率为9kW，用户得到的电压为1800V．
【点睛】
解决本题的关键知道输送功率等于损失的功率和用户得到的功率之和，输送电压等于电压损失和用户得到的电压之和．
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、切割磁感线 机械能转化为电能 感应电流的方向跟导体运动方向有关 电流表指针偏转情况
【分析】
要产生感应电流，则电路是闭合的，且导体做切割磁感线运动；产生感应电流的过程中机械能转化为电能．
导体运动的方向不同，指针偏转的方向不同，即感应电流的方向不同；
要验证感应电流的大小和导体运动快慢的关系，就要控制其它因素一定，而导体的运动快慢不同，据此解答．
【详解】
（1）在此次操作中，使导体ab向上或向下运动时，没有切割磁感线，所以不会产生感应电流，因此要产生感应电流，必须同时满足两个条件：电路是闭合的；导体做切割磁感线运动；
(2)导体在磁场中运动，消耗了机械能，产生了电能，所以产生感应电流的过程是机械能转化为电能的过程．
（3）由于感应电流是导体在磁场中做切割磁感线运动而产生的，当导体运动的方向改变时，电流表指针偏转方向也改变，由此可以联想到感应电流的方向跟导体运动方向有关；
（4）要验证感应电流的大小和导体运动快慢的关系，就要控制其它因素一定，而导体的运动快慢不同，让导体在第一次实验中运动较慢，在第二次实验中运动较快，观察到两次电流表的指针偏转情况不同，由此可以联想到感应电流的大小跟导体运动速度有关．
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、锌片 0.8 化学 水果种类 极板材料 铜﹣锌
【详解】
（1）[1]图中电压表的指针右偏，说明电流从电流表的正接线柱流入，负接线柱流出，则铜片为正极，锌片端为负极。
[2]由图乙可知，电压表的量程为0～3V，分度值为0.1V，示数为0.8V。
（2）[3]水果电池在工作时，消耗化学能，产生电能，故是将化学能转化为电能的过程。
[4][5]分别分析第二、三、四列数据，极板材料相同、水果种类不同，可见“水果电池”的电压与水果种类有关；分别分析第一、二、三、四行数据，极板材料不同、水果种类相同，电压不同；可见“水果电池”的电压与极板材料有关；由此可得：“水果电池”电压与水果种类和极板材料有关。
（3）[6]在选择水果电池的两极材料时，铜﹣锌间的电压最高，最好选择上表中铜﹣锌一组极板材料。
2、左右 切割磁感线 发电机
【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][3]断开开关，电路开路，无论磁铁如何放置、导体棒怎样运动，都不会产生感应电流，故可得出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。利用这一原理可制成发电机。
3、电流 电压 0～2.5V 1V 磁场 力 灵敏电流计
【详解】
（1）[1][2]由仪表上的A-V-G标志可知，该仪表可以作为电压表、电流表、电流计使用，可测量的物理量是电流和电压。
[3][4]根据右图的接线情况可知，此时电表选择的是“-”和“2.5V”接线柱，因此测量的是电压，最大测量值为2.5V，测量范围为0～2.5V；表盘上共有5大格，则每一大格为0.5V，一大格又分为5个小格，则每一小格为0.1V，即分度值为0.1V，此时指针在2个大格处，所以电表的示数为1V。
（2）[5][6]电动机的工作原理是通电线圈在磁场中受力的作用而运动的，在工作过程中。电动机就是一个用电器，将电能转化为机械能。
（3）[6]用手搓动转轴，电动机的线圈在磁场中切割磁感线，就能产生感应电流，但若电流过小，小灯泡就不会发光，因此将小灯泡换为灵敏电流计进行实验较为妥当。