精品试题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、小明将铜片、锌片插入土豆，制成“土豆电池”，如图所示，闭合开关S，发光二极管发光，电压表有示数。以下关于电路的理解说法正确的是（　　）
A．金属片B是电源的正极
B．“电池”外部，电流的方向是从A金属片经二极管到B金属片
C．若发光二极管断路，电压表没有示数
D．若断开开关，A、B两金属片间没有电压
2、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．
3、下列著名科学家与其主要成就对应不正确的是（　　）
A．欧姆发现了电流与电压、电阻的关系，从而得到欧姆定律
B．奥斯特首先通过实验证实了通电导体周围存在磁场
C．法拉第发现了通电导体在磁场中受到力的作用
D．焦耳最先精确确定了电流产生的热量跟电流、电阻和通电时间的关系，从而得到焦耳定律
4、关于安全用电常识，下列做法中正确的是（　　）
A．用试电笔辩别火线和零线时，手要与金属笔尖接触
B．家里空气开关跳闸，一定是发生了短路
C．家庭电路中的保险丝一定要接在火线上
D．只要不接触带电体，就一定不会触电
5、有位意大利物理学家通过反复实验，发现了摆的等时性原理，这位物理学家是（　　）
A．牛顿 B．伽利略 C．法拉第 D．奥斯特
6、位于济南市钢城区的棋山国家森林公园，自然风景优美，有“山中一日，人间百年”的美丽传说。如图是公园中新建的登山索道，为游客一年四季随时上山游览棋山美景提供了便利。登山索道的运行靠电力驱动，其动力装置的工作原理是下图实验中的（　　）
A． B．
C． D．
7、如图所示，将A、B两种不同的金属片分别插入土豆，制成“土豆电池”。闭合开关S，发光二极管发光，电压表有示数。以下关于电路的理解，说法正确的是（　　）
A．金属片B是“土豆电池”的正极
B．“土豆电池”将内能转化为电能
C．若发光二极管“正”、“负”极接反，电压表将没有示数
D．若断开开关，电压表无示数，A、B两金属片间仍有电压
8、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
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、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．
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、小明发现路旁有“神奇”路灯（如图），它可以“自己”白天发电并储存起来用于晚上照明，白天在太阳能电池处发生的能量转化是：________；晚上在蓄电池处发生主要的能量转化是：________。
2、如图所示是一个便携式充电器，它在充电过程中，它相当于电路中的___________；它给手机电池充电时，它相当于电路中的___________。
3、油电混合动力汽车行驶时，其内部电动机和内燃机交替工作。该车内蓄电池充电时，蓄电池相当于______（“电源”或“用电器”）；汽车各转向灯能独立工作，它们是______联的。
4、实际生活中的大型发电机由于电压很高，电流很强，一般都采用______不动，______旋转的方式来发电，而且磁场是用电磁铁代替的。
5、首位揭示电与磁的奥秘的物理学家是______，法拉第发现了______现象。
三、计算题（5小题，每小题8分，共计40分）
1、下表为一台电烤箱的铭牌，其内部简化电路如图所示，R1和R2均为电热丝。
求：
(1)电烤箱在高温挡正常工作1min所消耗的电能；
(2)电路中R1的阻值；
(3)电烤箱在低温挡正常工作时，电路中R1的功率。
2、小灯上标有“2.5V 0.3A”字样．求：正常工作100秒，电流通过小灯所做的功W．
3、如图甲所示，是一个照明系统模拟控制电路。已知电源电压U=4.5V，定值电阻R1=5Ω。滑动变阻器R2上标有“25Ω 1A”字样，R3为光敏电阻，函数关系如图乙所示（光照度单位为勒克斯，符号为Lx，白天光照度大于3Lx），当R1两端电压低至0.5V时，控制开关自动启动照明系统（不考虑控制开关对虚线框内电路的影响）。利用该装置可以实现当光照度低至某一设定值E0时，照明系统内照明灯自动工作。求：
（1）照明灯开始工作时，通过R1的电流；
（2）要使E0=1.2Lx，则R2接入电路的电阻应调为多大？若环境的光照度降至1.2Lx时能保持5min不变，这段时间内R2消耗的电能；
（3）本系统可调E0的最小值；
（4）为节约电能，有时要求使E0=0.5Lx，在不更换电源、滑动变阻器R2、R3和不改变控制开关自动启动电压的情况下，若R1可更换成其他阻值的定值电阻，则定值电阻R1可更换的阻值范围为多少。
4、一座水电站输送的电功率是4800 kW，输电电压是220 kV，若输电线总电阻为0.5 Ω．问：
(1)输电线路损失的电功率是多少？(结果保留整数)
(2)如果改用10 kV的电压输电，输电线路上损失的电功率是多少？
5、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·℃)]
四、实验探究（3小题，每小题5分，共计15分）
1、探究什么情况下磁可以生电，实验装置如图所示，在蹄形磁体的中间悬挂一根导体，把它的两端跟灵敏电流计和开关连接起来，组成电路。
(1)实验中，用___________提供磁场，用___________显示电路中有无电流；
(2)继续探究，记录观察到的现象如下表
序号 运动方向 电流计指针偏转情况
1 上下运动 不偏转
2 水平向左 向右偏转
3 水平向右 向左偏转
在以上三步实验中，只要断开开关无论怎样运动，灵敏电流计指针都不偏转。
①根据以上实验现象可知，___________电路的一部分导体在磁场中做___________运动时，电路中就会产生感应电流；
②比较2、3实验现象还发现，产生的感应电流的方向跟___________有关；
(3)若在整理器材时未断开开关，先水平向左撤去蹄形磁体（导体不动），则灵敏电流计的指针___________（选填“会”或“不会”）偏转；
(4)实验即将结束时，小敏突然说，如果将灵敏电流计换成___________，也可以探究磁场对通电导体有力的作用了。
2、图甲是探究什么情况下磁可以生电的装置。在蹄形磁体的磁场中放置一根导线AB。导线的两端跟电流计连接。
次数 磁场方向 导线AB运动方向 电流计指针偏转方向
1 向上 向左、斜向左 向左
2 向右、斜向右 向右
3 向下 向左、斜向左 向右
4 向右、斜向右
（1）闭合开关让导体棒AB竖直向上运动，电流计的指针_______（“偏转”或“不偏转”）。
（2）上表记录的是某小组同学观察到的部分实验现象，分析上表可以得出：闭合电路中的一部分导体在磁场中做_________运动时，导体中会产生电流；
（3）第4次实验中电流计指针偏转方向是___________；
（4）如果将蹄形磁体向左运动，电路中___________（选填“能”或“不能”）产生电流。
3、如图，在探究“产生感应电流的条件”实验中。
(1)实验中，观察______判断电路中是否有感应电流；
(2)闭合开关，若导体AB不动，左右移动磁体，电路中______（选填“有”或“无”）感应电流；
(3)该实验的结论是：闭合电路的一部分导体，在磁场中做______运动时，导体中就会产生感应电流；
(4)该实验的能量转化是：______能转化为______能。科学家______根据这个现象发明了发电机；
(5)如果将小量程电流表换成______，可以探究磁场对通电导体的作用。
-参考答案-
一、单选题
1、B
【详解】
AB．由图中电压表的正负接线柱连线可知，电压表的正接线柱靠近金属片A，电压表的负接线柱靠近金属片B，因此金属片A为电源的正极，金属片B为电源的负极；根据电流的方向可知，电流应从A流出，经过二极管后回到负极，故A错误，B正确；
C．若发光二极管断路，此时电压表接在“土豆电池”的两极，电压表测量的是电源电压，有示数，故C错误；
D．电压是形成电流的原因，电源是产生电压的装置，因此电源的两极存在电压，与外部电路的通断情况无关，故D错误。
故选B。
2、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。
3、C
【详解】
A．欧姆对“电流跟电阻和电压之间的关系”进行了深入的研究并得到了正确结论，欧姆定律就是欧姆得出的，故A正确，不符合题意；
B．奥斯特最早发现电流周围存在磁场，故B正确，不符合题意；
C．法拉第发现了电磁感应现象，发电机就是根据这一原理制成的，故C错误，符合题意；
D．焦耳最先精确确定了“电流通过导体产生的热量与电流、电阻、通电时间的关系”，即焦耳定律，故D正确，不符合题意。
故选C。
4、C
【详解】
A．用试电笔辩别火线和零线时，手要与金属笔尾接触，若手接触金属笔尖，有可能造成触电事故，故A错误；
B．家里空气开关跳闸，表示电路中电流过大，可能是发生了短路，也可能是总功率过大，故B错误；
C．家庭电路中的保险丝一定要接在火线上，当电路中电流过大时，保险丝熔断，即可断开火线，更安全，故C正确；
D．对于高压带电体，不需接触也可能触电，故D错误。
故选C。
5、B
【详解】
A．牛顿在伽利略笛卡儿、开普勒等人研究的基础上，采用归纳与演绎综合与分析的方法，总结出了普遍适用的力学运动规律，故A不符合题意；
B．伽利略是杰出的意大利科学家，年轻时，他通过观察教堂里吊灯的来回摆动，进而反复进行实验，发现了摆的等时性原理，故B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．丹麦的物理学家奥斯特通过实验最早发现了电流周围存在磁场，揭示了电与磁之间的联系，故D不符合题意。
故选B。
6、B
【详解】
登山索道的运行靠电力驱动，故是电能转化机械能，为电动机。
A．图为奥斯特实验，说明通电导线周围存在磁场，能使小磁针发生偏转，故A不符合题意；
B．通电导线在磁场中受力运动，为电动机的工作原理，故B符合题意；
C．司南是中国的四大发明之一，是现代所用指南针的始祖，它是根据同名磁极相互排斥、异名磁极相互吸引工作的，故C不符合题意；
D．闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时产生感应电流的现象，是电磁感应现象，为发电机的工作原理，故D不符合题意。
故选B。
7、D
【详解】
A．由图中电压表的正负接线柱可知，金属片A为电源的正极，金属片B为电源的负极，故A错误；
B．土豆电池工作过程中，将化学能转化为电能，故B错误；
C．若发光二极管“正”“负”极接反，因二极管具有单向导电性，则没有电流通过二极管，此时电压表接在“土豆电池”的两端，电压表测量的是电源电压，有示数，故C错误；
D．电源的两端是存在电压的，与外部电路的通断情况无关，故D正确。
故选D。
8、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。
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、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。
二、填空题
1、太阳能（光能）转化为电能 化学能转化为电能
【详解】
[1][2]白天，太阳能电池板太阳能转化为电能，这种能量通过再次转化电池的化学能储存在大容量蓄电池内；晚上，路灯开始工作。即蓄电池给路灯供电，此时将电池的化学能转化为电能，而后再转化为路灯的光能。
2、用电器 电源
【详解】
[1][2]在给手机电池充电的过程中，电能转化为电池的化学能，在电路中手机电池消耗电能，手机电池相当于用电器，充电器给手机电池充电的过程中，能提供电能，相当于电源。
3、用电器 并
【详解】
[1]给汽车蓄电池充电时，蓄电池消耗电能，所以相当于用电器。
[2]汽车各转向灯能独立工作，互不影响，因此转向灯是并联的。
4、线圈 磁极
【详解】
略
5、奥斯特 电磁感应
【详解】
[1][2]奥斯特发现了电流的磁效应，首次揭示了电和磁的联系；法拉第发现了电磁感应现象，进一步揭示了电和磁的联系。
三、计算题
1、 6.6×104 44Ω 176W
【解析】(1)由表格可知电烤箱高温挡正常工作时,P高温=1100W，
W=P高温t=1100W×60s=6.6×104J；
(2)当开关S1S2闭合时,电阻丝R1自己工作，电阻较小，功率较大，所以处于高温档位，
由P= 得：R1===44Ω，(3)由表格可知电烤箱高温挡正常工作时,P低温=440W；
由P=UI得，低温挡正常工作时电路中的电流为：
I低温===2A，
R1的功率P1=I2低温R1=(2A)2×44Ω=176W.
2、W＝UIt ＝2.5伏×0.3安×100秒＝75焦
【分析】
根据“2.5V 0.3A”字样的含义，可求出额定功率，再知时间100S，根据W=Pt可求出电流通过小灯泡所做的功．
【详解】
小灯泡的额定功率：P=UI=2.5V×0.3A=0.75W，
电流通过小灯泡所做的功：W=Pt=0.75W×100S=75J．
3、（1）0.1A；（2）15Ω，45J；（3）0.75Lx；（4）7.5~10.625Ω
【详解】
（1）当照明灯开始工作时电路中R1两端的电压为0.5V，则根据欧姆定律可知，通过R1的电流
（2）由乙图可知，R3的阻值与光照度E成反比，它们之间的关系为
所以当E0=1.2Lx时，此时R3的阻值
电路中的总电阻
R2接入电路的电阻
时间5min=300s，则R2消耗的电能
（3）由题意可知，当滑动变阻器接入电路中的阻值为0时，R3阻值最大，则R3的阻值
由于R3和E成反比，所以E0最小值为
（4）由图乙可知，E0=0.5Lx时，光敏电阻R3阻值为60Ω，在不更换电源、滑动变阻器R2、R3和不改变控制开关自动启动电压的情况下，当R2接入电路的电阻为0时，电路中的电流
代入数据得
解得
当R2接入电路的电阻为最大25Ω时，电路中的电流
代入数据得
解得
所以定值电阻R1可更换的阻值范围为7.5~10.625Ω。
答：（1）照明灯开始工作时，通过R1的电流是0.1A；
（2）要使E0=1.2Lx，则R2接入电路的电阻应调为15Ω，若环境的光照度降至1.2Lx时能保持5min不变，这段时间内R2消耗的电能是45J；
（3）本系统可调E0的最小值是0.75Lx；
（4）则定值电阻R1可更换的阻值范围为7.5~10.625Ω。
4、 (1)238 W (2)115.2 kW
【详解】
(1)输电线电压是220kV时，由P＝UI可得，输电线路的电流：I＝＝A，
输电线路损失的电功率：P损＝I2R＝()2×0.5Ω≈238W；(2)如果改用10kV的电压输电，线路中的电流：I′＝＝480A，输电线路上的损失的电功率：P′＝(I′)2R＝(480A)2×0.5Ω＝1.152×105W，
答：(1)输电线路损失的电功率是238W；(2)如果改用10kV的电压输电,输电线路上的损失的电功率是1.152×105W.
【点睛】
（1）知道输送的电功率和输电线的电压，根据P＝UI求出输电线路的电流，根据P＝I2R求出输电线路损失的电功率；（2）根据P＝UI求出改用10kV的电压输电时线路中的电流，根据P＝I2R求出输电线路上的损失的电功率．
5、 (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。
四、实验探究
1、蹄形磁铁 灵敏电流表 闭合 切割磁感线 导体的运动方向 会 电源
【详解】
(1)[1][2]由图可知，实验中，用蹄形磁铁提供磁场，用灵敏电流表显示电路中有无电流。
(2)[3][4]①根据以上实验现象可知，闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，即不沿磁场方向运动时，电路中就会产生感应电流。
[5]②比较2、3实验现象还发现，运动方向，电流表偏转的方向也相反，由此可知：产生的感应电流的方向跟导体的运动方向有关。
(3)[6]若在整理器材时未断开开关，水平向左撤去蹄形磁体（导体不动），根据运动的相对性，可以看成蹄形磁体不动，导体ab向右运动，ab切割磁感线，则灵敏电流计的指针会偏转。
(4)[7]实验即将结束时，小敏突然说，如果将灵敏电流计换成电源，闭合开关，ab中有电流通过，也可以探究磁场对通电导体有力的作用了。
2、不偏转 切割磁感线 向左 能
【详解】
(1)[1]蹄形磁体的上边是N极，下边是S极，其间的磁场方向是从上到下，如果导线AB竖直向下运动，是不会切割磁感线的，故不会产生感应电流，灵敏电流计指针不偏转。
(2)[2]由表中数据可知，闭合电路的一部他导体在做切割磁感线运动时，会产生感应电流，这叫电磁感应现象。
(3)[3]比较第3和4次实验可知：切割磁感应线的方向不同，但磁场方向相同，指针偏转方向不同，即产生的感应电流方向不同，故在导体运动方向相同时，感应电流的方向向左。
(4)[4]闭合开关，若导体不动，左右移动蹄形磁体，根据相对运动，等效于蹄形磁体不动，而导体左右运动，则切割磁感线，导体中能产生电流。
3、电流表的指针是否偏转 有 切割磁感线 机械 电 法拉第 电源
【详解】
(1)[1]实验时，通过观察电流表的指针是否偏转，来确定电路中是否产生感应电流。
(2)[2]闭合开关，若导体AB不动，左右移动磁体，导体做切割磁感线运动，电路中有感应电流。
(3)[3]该实验的结论是，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。
(4)[4][5][6]此实验过程中，消耗了机械能；产生了电能，即机械能转化为电能；英国物理学家法拉第最早发现了电磁感应现象，根据这一现象发明了发电机。
(5)[7]如果将小量程电流表换成电源，闭合开关后电流流过导体棒，导体棒受安培力作用，可以探究磁场对通电导体的作用。