精品试卷沪科版九年级物理第十八章电能从哪里来综合练习试题（含详解）

沪科版九年级物理第十八章电能从哪里来综合练习
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
2、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
3、图是一种手压电筒，按压手柄，塑料齿轮带动线圈内磁性飞轮高速旋转，使灯泡发光。图中能反映这一过程工作原理的是（　　）
A． B．
C． D．
4、下列说法正确的是（ ）
A．奥斯特发现电流周围存在磁场 B．法拉第发现了电流的热效应
C．焦耳发现磁能生电 D．瓦特发明了电灯
5、小明以塑料管为连接轴将两个玩具电机的转轴连接起来，并连接如图所示的电路，开关S闭合后，灯泡发光，下列说法正确的是（　　）
A．甲电机相当于电动机，其工作原理是和动圈式话筒相同
B．甲电机相当于发电机，其工作原理是通电线圈在磁场中受力转动
C．乙电机相当于电动机，其工作原理是通电线圈在磁场中受力转动
D．乙电机相当于发电机，其工作原理是和扬声器相同
6、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
7、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
8、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
9、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
10、在物理学的发展过程中，首先发现电流的磁效应的是（　　）
A．安培 B．焦耳 C．法拉第 D．奥斯特
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、将A、B两个金属片插人柠檬制成“水果电池”，用电压表测量水果电池的电压，如图所示，则该电池的正极是______（选填“A”或“B”）；给手机充电的过程，主要是将电能转化为了______能，过了一会儿充电器发烫，这是通过电流______的方式，增大了物体的内能。
2、1831年，英国科学家_______最先通过实验发现了电磁感应现象，进一步揭示了电与磁之间的联系。根据电磁感应现象制成的发电机在工作时将机械能转化为_______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、酸甜多汁的水果不仅可以为我们的身体提供能量，还可以发电。如图所示，几只水果提供的电力足以点亮一排规格相同的发光二极管。
（1）水果电池工作时将___________能转化为___________能；
（2）发光二极管简称LED，它具有___________导电的性质；
（3）当连接好电路后发现只有一个发光二极管不亮，则这些发光二极管连接方式不可能是___________联。
5、如今电动车越来越受到人们的欢迎，行驶中的电动车主要是将___________能转化为___________能。在给电动车充电时，___________能转化为___________能储存在蓄电池内。
三、计算题（5小题，每小题8分，共计40分）
1、重力灯是英国的里弗斯设计的一款概念环保灯，如图所示．设计师为这款灯找到了“可再生能源”，它就是通过一定的装置将重力势能转化为电能．已知重物质量为20 千克，每次被举高2米，LED 灯的额定功率为1 瓦．（g 取10 牛／千克）
(1)重物每被举高一次，人至少对重物做多少焦的功？
(2)重物重力做的功有50％转化为电能，每举高一次重物能使该灯正常照明多长时间？
2、培养菌种需要在恒温下进行．如图所示为探究小组设计的恒温箱的简易图．他们将一段阻值为720Ω的电热丝接入电源电压为36V的电路中（假设电热丝阻值不随温度变化），请解答下列问题：
（1）电路工作时通过电热丝的电流是多少安？
（2）电热丝工作1h所消耗的电能是多少焦耳？
（3）为了保证某种菌种的培养，恒温箱的发热功率应调整为12W．在不改变电源电压和原电热丝的情况下，需在箱内串联一个阻值为多大的电热丝？
3、标有“220V 100W”字样的用电器，正常工作5小时，求需用电多少度？
4、如图为某型号电汤锅电路原理图，虚线框内的R、R2为两个加热电阻，在电路中可以实现加热和保温功能。用电器加热电阻R的额定电压为220V。加热时，按下温控开关S与a、b接触，此时红色指示灯亮；当达到一定温度时，温控开关S自动跳接到c，使用电器处于保温状态，此时绿色指示灯亮（绿灯电阻不计）；加热电阻R在加热状态和保温状态时的功率之比为9：1，红灯标有“12V 3W”的字样，用电器工作时两灯均正常发光。求：
(1)红灯正常发光时的电阻R红；
(2)电阻R1的阻值；
(3)当用汤锅处于加热状态时，将4L水温度升高50℃用时14min，设此过程中加热电阻产生的热量全部被水吸收。求加热电阻R的额定加热功率和加热电阻R2的阻值。（已知：/，）
5、把一只小灯泡接到3V的电源上,通过它的电流为0.2A，求：通电60s电流所做的功．
四、实验探究（3小题，每小题5分，共计15分）
1、探究利用磁场产生电流的实验中，连接了如图所示的实验装置。
（1）将磁铁快速向下插入螺线管时，观察到电流表指针向左偏转，这一现象叫______。此过程是由_____能转化成______能，在这个电路中，螺线管和磁铁相当于_____（选填“用电器”或“电源”）。
（2）磁铁插入螺线管后，保持静止，此时电流表指针指在表盘中央。拿着磁铁和螺线管以相同的速度一起向上匀速直线运动，此过程电流表指针将______（选填“向左偏转”、“不偏转”或“向右偏转”）。
（3）在（1）操作的基础上，要进一步探究感应电流方向与磁场方向的关系，做法是：______。
2、学习电流的磁场后，甲乙两同学继续探究磁能否生电，他们利用如图（a）所示的装置进行实验：将金属棒P悬挂于蹄形磁铁的磁场中，并用导线将金属棒P与灵敏电流计、开关串联连接。闭合开关，当金属棒P静止时的实验现象如图（b）所示；当金属棒P以不同方式运动时的实验现象分别如图（c）、图（d）所示。
（1）甲同学根据图（b）、图（c）中的实验现象，认为：当闭合电路中的一部分导体在磁场中运动时，会产生电流。乙同学不同意甲的结论，他判断的依据是______；
（2）他俩改用塑料棒代替金属棒进行实验，你认为能不能产生电流？请判断并说明理由______。
3、探究什么情况下磁可以生电，实验装置如图所示，在蹄形磁体的磁场中悬挂一根导体，把它的两端跟电流表连接起来，组成闭合回路。
（1）实验中，电流表的作用是______；
（2）下列操作，能使回路中产生电流的是______；（选填所有符合要求的选项字母）
A．蹄形磁体和导体都静止
B．蹄形磁体静止，导体左右运动
C．导体静止，蹄形磁体左右运动
（3）感应电流的方向与磁场方向和______方向有关。
-参考答案-
一、单选题
1、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。
2、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。
3、B
【详解】
A．手压电筒，按压手柄，塑料齿轮带动线圈内磁性飞轮高速旋转，使灯泡发光，是电磁感应现象，A图中，通电导线周围小磁针发生偏转，说明通电导线周围存在磁场，不可以反映手压电筒工作原理，故A不符合题意；
B．B图中，导体棒在磁场中做切割磁感线运动，电表指针发生偏转，是电磁感应现象，可以反映手压电筒工作原理，故B符合题意；
C．C图中，闭合开关后，导体棒运动，说明通电导线在磁场中会受到力的作用，不可以反映手压电筒工作原理，故C不符合题意；
D．D图中，套有线圈的铁钉可以吸引大头针，说明电流的磁效应，不可以反映手压电筒工作原理，故D不符合题意。
故选B。
4、A
【详解】
A．奥斯特通过实验发现了通电导体周围存在磁场，是第一个发现电现象和磁现象之间联系的人，故A正确；
B．法拉第发现了磁生电即电磁感应现象，焦耳发现了电流的热效应，故B错误；
C．焦耳发现了焦耳定律即电流的热效应，磁生电即电磁感应现象是法拉第发现的，故C错误；
D．瓦特发明了蒸汽机，爱迪生发明了电灯，故D错误。
故选A。
5、C
【详解】
据图可知，右边的电路有电源，当乙电路闭合后，乙会转动，说明乙是电动机，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；乙转动同时会带动甲转动，由于电动机内部是有磁场和线圈组成，所以甲在乙的带动下，线圈会做切割磁感线运动，故甲相当于一个发电机，发电机是根据电磁感应现象制成的，故C正确，ABD错误。
故选C。
6、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。
7、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。
8、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。
9、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。
10、D
【详解】
A．安培发现了通电螺线管磁极和电流的关系，即安培定则，故A不符合题意；
B．焦耳发现了影响电流的热效应的因素，得出了焦耳定律，故B不符合题意；
C．法拉第发现了电磁感应现象，故C不符合题意；
D．奥斯特发现了电流周围产生磁场，即电流的磁效应，故D符合题意。
故选D。
二、填空题
1、B 化学 做功
【详解】
[1]由图可知，金属片B连接的是电压表的“3”接线柱，金属片A连接的是电压表的“-”接线柱，根据电压表的连接原则可知，该电池的正极是B。
[2]给手机充电的过程，手机消耗电能，将获得的电能转化为化学能储存起来，供手机使用。
[3]充电器发烫，这是因为通过充电器的电流做功，将电能转化为内能，使充电器的内能增加，温度升高。
2、法拉第 电
【详解】
[1]闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，电路中会产生电流，这就是电磁感应现象，该现象最早由英国科学家法拉第发现。
[2]发电机的原理是电磁感应现象，线圈在磁场中转动消耗机械能，产生电能，所以发电机将机械能转化为电能。
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、化学 电 单向 串
【详解】
（1）[1][2]水果电池是两极上的金属片在水果汁的作用下发生化学反应，工作时把化学能转化为电能，给发光二极管供电。
（2）[3]发光二极管只允许单方向电流通过，故具有单向导电的性质。
（3）[4]若这些发光二极管串联，当有一个二极管断路时，会造成该二极管不发光，其他二极管也不能发光，所以这些发光二极管不可能是串联。
5、电 机械 电 化学能
【详解】
[1][2][3][4]行驶中的电动车消耗电能，获得机械能，因此主要是将电能转化为机械能。在给电动车充电时，电能转化为化学能能储存在蓄电池内。
三、计算题
1、 (1) 400J (2) 200s
【解析】
(1)解：因为G =" mg=20kg×10" N／kg=200N，
故人对重物的功W =Gh=200N×2m=400J．
(2)转化成的电能W电="50%×W=50" %×400J=200J．
故时间t== 200s；
（1）欲求功，已知重物的质量，先求其重力，而将重物拉起时，拉力就等于其重力，拉力知道，距离知道，功即可计算得出；（2）求发光的时间，已知电功率，将机械功转化为电能的效率与机械功相乘就是电能，再除电功率就是发光的时间．
考点：功和功率的简单计算．
2、已知：R=720Ω U=36V t=1h=3600s P总=12W，求：（1）I=？（2）W=？（3）R串=？
解：（1）电路工作时通过电热丝的电流是I==0.05A；
（2）∵P=UI，∴电热丝工作1h所消耗的电能是W=Pt=UIt=36V×0.05A×3600s=6480J；
（3）∵P=，∴调整后电路的总电阻为R总===108Ω
∴需要串联的电阻为R串=R总﹣R=108Ω﹣72Ω=36Ω．
答：（1）电路工作时通过电热丝的电流是0.05A；
（2）电热丝工作1h所消耗的电能是6480J；
（3）需要串联的电阻为36Ω．
【解析】
（1）欲求电流的大小，在已知电压和电阻的情况下，根据欧姆定律直接计算即可；（2）欲求电能，在已知电压、电流和时间的情况下直接利用电功的公式计算即可，但注意的是时间的单位要化成秒；（3）利用调整后的电功率计算电路中的总电阻，然后再减去已经连入电路中的电阻，即是需要串联的电阻大小．
考点：电流、电功及电功率的有关计算．
3、0.5千瓦时
【解析】试题分析：标有“220V 100W”字样的用电器，正常工作5小时，需用电
W＝Pt＝0.1千瓦×5小时＝0.5千瓦时
考点：电能的计算
4、 (1)48Ω；(2)832Ω；(3)1000W，96.8Ω
【详解】
(1)由题意可知，红灯正常发光时，两端电压为12V，电功率为3W，所以正常发光时，红灯电阻为
(2)温控开关S与a、b接触时红色指示灯亮,，外围电路中电阻R1与红灯串联，红灯正常发光，红灯两端电压为12V，通过电阻R1的电流为
则R1的电阻为
(3)由题意可知，电阻R处于加热状态时，将4L水温度升高50℃用时14min，此过程中加热电阻产生的热量全部被水吸收，则电阻R在加热状态的电功率为
因为
则
且加热电阻R在加热状态和保温状态时的功率之比为9：1，则电阻R在加热状态和保温状态时的电流之比为3：1，由题意可知，加热时，电阻R两端电压为220V；保温时，电阻R与热电阻R2、绿灯串联，串联电路两端电压为220V，绿灯电阻忽略不计，则
可得
答：(1)红灯正常发光时的电阻R红为48Ω；
(2)电阻R1的阻值为832Ω；
(3)加热电阻R的额定加热功率为1000W，加热电阻R2的阻值为96.8Ω。
5、W＝UIt=3V×0.2A×60s=36J
【解析】
试题分析：计算电功时运用公式W＝UIt即可，即知道电路中的电压、电流和通电时间．
通电60s电流所做的功
W＝UIt=3V×0.2A×60s=36J
考点：此题考查的是电流做功的计算．
点评：在此题中了解电流做功的计算方法及运用公式W＝UIt．
四、实验探究
1、电磁感应现象 机械 电 电源 不偏转 将磁铁的另一端向下插入螺线管（调换磁极重复实验）
【详解】
（1）[1]将磁铁快速向下插入螺线管时，导体切割磁感线产生感应电流，观察到电流表指针向左偏转，这一现象叫电磁感应现象。
[2][3][4]在机械力作用下导体切割磁感线，此过程是由机械能转化成电能，在这个电路中螺线管和磁铁产生电能，相当于电源。
（2）[5]拿着磁铁和螺线管以相同的速度一起向上匀速直线运动，二者没有相对运动，导体没有切割磁感线，此过程电流表指针将不偏转。
（3）[6]在（1）操作的基础上，要进一步探究感应电流方向与磁场方向的关系，切割磁感线的方向对感应电流的方向有影响，应将磁铁的另一端向下插入螺线管或调换磁极重复实验。
2、见解析 不能，因为塑料棒为绝缘体，不导电
【详解】
（1）[1]根据图（b）、图（d）中的实验现象可知，当闭合电路中的一部分导体在磁场中沿平行于磁场方向运动时，不会产生电流。
（2）[2]磁生电需要导体，塑料棒是绝缘体，不导电，所以也不会产生电流。
3、显示回路中是否有感应电流产生 BC 导体运动
【详解】
（1）[1]实验中通过电流表指针是否偏转判断回路中有无感应电流产生，如果电流表指针偏转，说明回路中有感应电流产生。
（2）[2]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。
A．蹄形磁体和导体都静止，没有切割磁感线，无感应电流产生，故A不符合题意；
B．蹄形磁体静止，导体左右运动，切割了磁感线，有感应电流产生，故B符合题意；
C．导体静止，蹄形磁体左右运动，切割了磁感线，有感应电流产生，故C符合题意。
故选BC。
（3）[3]感应电流的方向与磁场方向和导体切割磁感线运动的方向有关，当只改变磁场方向或导体切割磁感线运动方向时，感应电流的方向会发生改变，当同时将磁场方向和导体切割磁感线运动方向改变时，感应电流的方向不变。