沪科版九年级物理 第18章 电能从哪里来 专题训练试题(含详解)

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沪科版九年级物理第十八章电能从哪里来专题训练
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、如图所示，关于手机的使用和充电情况，下列说法中正确的是（　　）
A．使用时，手机的电池相当于用电器 B．使用时，手机电池将化学能转化为电能
C．充电时，手机的电池相当于电源 D．充电时，将内能转化为电能
2、下列做法符合安全用电原则的是（　　）
A．洗衣机必须使用三脚插头 B．将绝缘皮破损的导线接入电路
C．可以用粗铁丝代替保险丝 D．在高压线下放风筝
3、如图是武汉临江大道使用的“风光互补”景观照明灯。它“头顶”小风扇，“肩扛”光电池板，“腰挎”照明灯，“脚踩”蓄电池。下列解释合理的是（　　）
A．光电池板是将光能转化为化学能
B．照明灯是将内能转化为电能
C．小风扇利用风力发电，将机械能转化为电能
D．蓄电池夜晚放电，将电能转化为化学能
4、图为电脑散热风扇，题图中能说明其工作原理的是（　　）
A． B．
C． D．
5、如图所示是一种海浪发电航标灯的气室部分结构图。其工作原理是利用海浪上下起伏的力量，当海水下降时将空气吸入气室：当海水上升时，将气室内的空气推入工作室，然后在工作室内推动涡轮机，涡轮机带动发电机发电。发出的电储存在蓄电池中，夜间释放出来提供给航标灯。那么以下说法正确的是（　　）
A．当海水下降时，阀门K1开启，阀门K2关闭
B．当海水上升时，阀门K1关闭，阀门K2开启
C．当海水下降时，该装置的工作状态类似于汽油机的排气冲程
D．夜间，蓄电池的化学能转化为电能
6、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
7、下列物理知识与相关实例的对应中，不正确的是（　　）
A．同种电荷相互排斥——验电器 B．电流热效应——电热水壶
C．电流磁效应——电磁铁 D．电磁感应——电动机
8、下面说法中符合安全用电原则的是（　　）
A．只有高压才会发生触电事故，低压不会发生触电事故
B．家用电器起火时，先灭火后切断电源
C．在一个插座上同时使用多个大功率用电器
D．使用试电笔时，手指按住金属笔卡，用笔尖接触被测导线
9、电吉他中电拾音器的基本结构如图所示，磁体附近的金属弦被磁化，因此弦振动时，在线圈中产生感应电流，电流经电路放大后传送到音箱发出声音，下列说法不正确的是（　　）
A．选用铜质弦，电吉他仍能正常工作
B．取走磁体，电吉他将不能正常工作
C．增加线圈数可以增大线圈中的感应电流
D．弦振动过程中，线圈中的电流方向不断变化
10、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
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、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。
2、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。
3、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
4、简单电路是由电源、用电器、开关和导线组成的。从能量转化角度来看，电源的作用是______；家用电器中的电饭煲，它工作时把电能转化为______。
5、如图所示的实验装置中，当导体棒AB竖直向上运动时，灵敏电流计的指针_______偏转，让导体棒AB水平向右运动，灵敏电流计的指针_______偏转（以上两空均选填“会”或“不会”），若要增大灵敏电流计指针偏转的角度，则应该_______（选填“增大”或“减小”）导体棒切割磁感线的速度。
三、计算题（5小题，每小题8分，共计40分）
1、如图所示，电源电压为12 V且保持不变，R1＝4 Ω，电路中的电流为1 A．求：
(1)R1两端的电压．
(2)R2的阻值．
(3)通电3 min，电路消耗的电能．
2、利用太阳能电池在太阳光照射下发电叫光伏发电．安阳市启动了“光伏工程”示范项目，在某中学的教学楼顶安装了总功率为20kW的光伏发电系统．
（1）光伏发电系统发电时，_____能转化为_____能．
（2）一天的有效光照时间按8h计算，该光伏发电系统一天共发电多少千瓦时？
（3）该光伏发电系统一天的发电量，如果由热电转换效率为30％的热电厂来完成，需要燃烧多少千克煤？（煤的热值q煤＝3.0×107J / kg )
（4）请写出一条光伏发电的优点．
3、明明家的电能表标有“3 000 r/(kW·h)。
(1)转盘转过1转，消耗多少焦耳的电能？
(2)已知1度电可供电车行驶0.72 km，则该电能表转过500转所消耗的电能可供电车行驶多少千米？
4、如图甲所示是某生产流水线的产品输送计数装置示意图．其中S为激光源；R2为保护电阻；R1为光敏电阻，每当产品从传送带上通过S与R1之间时，射向光敏电阻的光线会被产品挡住，R1阻值变大，现让水平传送带匀速前进，输送边长为0.1m、质量为0.6kg的正方体产品，光敏电阻两端的电压随时间变化的图象如图乙所示．
（1）求此产品对传送带的压强（g取10N/kg）；
（2）从图中读出每一产品受到激光照射的时间，并求出产品的运动速度；
（3）已知电源电压恒为6V，保护电阻R2的阻值为40Ω，求传送带输送产品过程中光敏电阻1h消耗的电能．
5、为减少碳排放，国家鼓励发展电动车．综合续航里程是电动车性能的重要指标，我国目前测试综合续航里程的标准是：电动车充满电后，重复以下一套循环，将电能耗尽后实际行驶的里程就是综合续航里程．一套循环：由4个市区工况与1个市郊工况组成．市区工况是模拟在市区速度较低的情况，每1个市区工况平均时速18km/h，行驶时间200s；市郊工况是模拟交通畅通的情况，每1个市郊工况平均时速64.8km/h，行驶时间400s．
国产某型号的电动汽车有四个相同的轮胎，空载整车质量2400kg，在水平地面上时每个轮胎与地面的接触面积是0.06m2，使用的液冷恒温电池包充满电后蓄电池电能是70kW·h．
某次测试，在市区工况行驶过程中，电动汽车平均牵引力大小是480N，在市郊工况行驶过程中，电动汽车平均牵引力大小是600N，测得的综合续航里程是336km．g 取10N/kg．求：
（1）空载时轮胎对地面的压强．
（2）本次测试中，完成1个市区工况，电动汽车牵引力做的功．
（3）本次测试中，完成一套循环，电动汽车平均消耗多少kW·h的电能．
四、实验探究（3小题，每小题5分，共计15分）
1、小磊为了验证“感应电流的大小与闭合电路的一部分导体切割磁感线的速度大小有关”的猜想，他选择用如图所示的装置进行如下实验：
①闭合开关，保持蹄形磁体静止，使导线框的ab边从图中位置以某一速度v沿水平方向向右运动，记录灵敏电流表指针偏转的最大角度α1；
②保持蹄形磁体静止，使导线框的ab边从图中位置以相同速度v沿水平方向向左运动，记录灵敏电流表指针偏转的最大角度α2；
（1）请指出小磊操作过程中有问题的地方：______；
（2）正确操作后，若α2______α1（选填“”或“”）就可以验证：感应电流的大小与导体电路的一部分导体切割磁感线的速度大小有关。
2、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______。
3、某同学用下图所示的装置研究电磁感应。
（1）如图甲所示，保持蹄形磁体竖直放置，使导体AB从图示位置向上运动，电路中______（填“无”或“有”）感应电流；
（2）如图乙所示，保持线圈不动，使蹄形磁体快速向左运动，电流表指针______（填“不会”或“会”）偏转；
（3）利用电磁感应原理工作的装置有______（填“电铃”“扬声器”“电磁起重机”或“动圈式话筒”）。
-参考答案-
一、单选题
1、B
【详解】
AB．使用时，手机的电池将储存的化学能转化为电能，相当于电源，故A错误，B正确；
CD．在充电时，将电能转化为化学能，此时电池相当于用电器，故CD错误。
故选B。
2、A
【详解】
A．有金属外壳的家用电器都要接地，防止金属外壳漏电时发生触电事故，故洗衣机必须使用三脚插头，故A符合题意；
B．电线的绝缘皮破损老化、破损时应及时更换，否则容易发生触电事故或短路（即火线和零线直接连通），故B不符合题意；
C．铁丝的熔点比较高，电流过大时，不会使铁丝熔断，不能在电流过大时，自动切断电源，所以千万不要用铁丝代替保险丝，故C不符合题意；
D．因为高压输电线上电压很高，在下面放风筝时可能会发生高压电弧触电，故D不符合题意。
故选A。
3、C
【详解】
A．光电池板是将光能转化为电能，而不是化学能，故A不符合题意；
B．照明灯工作时，将电能转化为光能，故B不符合题意；
C．风力吹动小风扇转动发电，将机械能转化为电能，故C符合题意；
D．蓄电池夜晚放电，将化学能转化为电能，而不是将电能转化为化学能，故D不符合题意。
故选C。
4、B
【详解】
电风扇是将电能转化为机械能，最主要的部件是电动机，而电动机的原理是通电导线在磁场中受到了力的作用。
A．由图可知，闭合线路的部分导体切割磁感线时，会产生感应电流，是电磁感应现象，是发电机的原理，故A不符合题意；
B．有电源，闭合开关后，闭合线圈的部分导体在磁场中受到了力的作用，故是将电能转化为机械能，故B符合题意；
C．探究的是电磁铁的磁性强弱与线圈的匝数有关，故C不符合题意；
D．奥斯特实验，证明了电流周围存在磁场，故D不符合题意。
故选B。
5、D
【详解】
AC．海水下降时，气室的容积增大，其内部气体压强减小，阀门K1关闭，阀门K2开启，将空气吸入气室，类似于汽油机的吸气冲程，故AC错误；
B．海水上升时，气室的容积减小，其内部气体压强增大，阀门K1开启，阀门K2关闭，压缩后将空气推入工作室，故B错误；
D．夜间蓄电池给航标灯供电，蓄电池的化学能转化为电能，故D正确。
故选D。
6、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。
7、D
【详解】
A．验电器的原理就是验电器的金属箔片带了同种电荷互相排斥而张开，故A正确，不符合题意；
B．电热水壶利用电流的热效应在工作时将消耗的电能全部转化为内能，故B正确，不符合题意；
C．电磁铁通电有磁性，断电无磁性，就是利用了电流的磁效应，故C正确，不符合题意；
D．电磁感应是把机械能转化为电能，以它为原理的应用是发电机，故D错误，符合题意。
故选D。
8、D
【详解】
A．家庭电路属于低压电路，但人体安全电压不高于36V，家庭电路电压220V远高于人体安全电压，接触时有可能发生触电事故，故A不符合题意；
B．用电器着火了，要立即断开电源再灭火，故B不符合题意；
C．家庭电路中各用电器是并联的，一个插座上同时使用多个大功率用电器，会造成插座干路电流过大，引起火灾，故C不符合题意；
D．使用试电笔时，手指按住金属笔卡，用笔尖接触被测导线，才能区分火线和零线，故D符合题意。
故选D。
9、A
【详解】
A．铜不可以被磁化，则选用铜质弦，电吉他不能正常工作，故A错误，符合题意；
B．取走磁体，就没有磁场，振弦不能切割磁感线产生电流，电吉他将不能正常工作，故B正确，不符合题意；
C．增加线圈匝数，可增加电磁感应所产生的电压，在电路的总电阻不变时，可以增大线圈中的感应电流，故C正确，不符合题意；
D．弦振动过程中，磁场方向不变，弦的运动方向会不断变化，则线圈中的电流方向不断变化，故D正确，不符合题意。
故选A。
10、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。
二、填空题
1、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。
2、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。
3、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。
4、把其它形式的能转化为电能 内能
【详解】
[1]从能量角度分析：电源的作用是提供电能，电池工作时是把其他形式的能转化为电能。
[2]家用电器中的电饭煲，工作时是把电能转化为内能，把米煮成饭。
5、不会 会 增大
【详解】
[1]当导体棒AB竖直向上运动时，导体的运动方向与磁感线方向平行，不切割磁感线，所以电路中没有感应电流产生，灵敏电流计的指针不会偏转。
[2]当导体棒AB水平方向右运动，导体的运动方向与磁感线方向垂直，导体做切割磁感线运动，所以电路中有感应电流产生，灵敏电流计的指针会偏转。
[3]若要增大灵敏电流计指针偏转的角度，则应该增大导体棒切割磁感线的速度，因为在单位时间内切割的磁感线越多，产生的电流越大，灵敏电流计的指针偏转角度会变大。
三、计算题
1、 (1) 4 V．(2)8 Ω．(3) 2160 J．
【详解】
由欧姆定律，得R1两端的电压：U1=IR1=1A 4Ω=4V
电路总电阻
R2的阻值R2=R-R1=12Ω-4Ω=8Ω
通电3 min，电路消耗的电能W=UIt=12V 1A 180s=2160J
2、（1）太阳 电 （2）160kW·h （3）64kg （4）清洁无污染；可再生；节约化石能源．
【详解】
（1）光伏发电系统发电时，将太阳能转化为电能．
（2）W=Pt=20kW×8h=160kW·h．
（3）160kW·h＝160×3.6×106J=5.76×108J，Q＝W/η＝5.76×108J/30％=1.92×109J，＝64kg．
（4）清洁无污染；可再生；节约化石能源
3、 (1) 1 200 J。(2) 0.12 km。
【解析】解：(1)由电能表铭牌“3 000 r/(kW·h)”可知，每消耗1 kW·h的电能转盘转3 000 r，则1 r消耗的电能为，又因为1 kW·h＝3.6×106 J，所以转一转消耗的电能是 。
(2)转500 r消耗的电能是，
行驶的路程为。
答：（1）转盘转过1转，消耗1200J的电能；（2）该电能表转过500转所消耗的电能可供电车行驶0.12km；
4、 (1)600Pa (2)0.5m/s (3)720J
【解析】
（1）正方体产品边长0.1m,那么底面积也就是在传送带上的接触面积就是，产品对传送带的压力就等于物体自身重力所以压强
（2）光敏电阻和保护电阻串联，产品通过时，光敏电阻增大，光敏电阻两端电压变大，读乙图，在0.4s到0.6s时间内光敏电阻电压高，说明此时间段是产品通过挡住光照的时间，t=.06s-0.4s=0.2s．已知产品边长为0.1m，所以在0.2s 时间内通过的距离是边长0.1m .那么产品运动的速度
(3)产品通过光敏电阻时，光敏电阻电压为=4v，电源电压为u=6v，那么保护电阻的电压，电流，此时光敏电阻的功率为
没有产品通过光敏电阻时，光敏电阻电压为=2v，电源电压为u=6v，那么保护电阻的电压，电流，此时光敏电阻的功率为
即光敏电阻的电功率一直都是0.2w.
光敏电阻一小时消耗的电能
5、（1）1×105Pa （2）4.8×105J （3）2.33 kW·h
【详解】
（1）空载时整车对水平地面的压力为F=G车=m车g=2400kg×10N/kg=24000N，则轮胎对地面的压强为p===1×105Pa．
（2）完成1个市区工况，v1=18km/h=5m/s，t1=200s，行驶的路程为s1=v1t1==5m/s×200s=1000m．牵引力大小F牵=480N，则电动汽车牵引力做的功为W= F牵s1=480N×1000m=4.8×105J．
（3）完成1个市郊工况，v2=64.8km/h=18m/s，t2=400s，行驶的路程为s2=v2t2==18m/s×400s=7200m．完成一套循环，电动汽车行驶的路程为s= 4s1+s2=4×1000m+7200m=11200m=11.2km．因电动车将电能耗尽能行驶s总=336km，则电动车所有电能能完成的循环套数为n===30．又因电动车所有电能为W总=70kW·h，则完成一套循环，平均消耗的电能为W′===2.33 kW·h．
四、实验探究
1、导体棒的运动方向改变；速度没有改变
【详解】
（1）[1]因为是探究感应电流的大小与导体回路的一部分导体切割磁感线的速度的关系，所以要控制其他条件相同，改变导体切割磁感线的速度，补充步骤如下：
②保持蹄形磁体静止，使导线框的ab边从图中位置以另一速度沿水平方向向右运动。
（2）[2]当α2α1时，才可以判断感应电流的大小与导体回路的一部分导体切割磁感线的速度大小有关。若相等不能判断。
2、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。
3、有 会 动圈式话筒
【详解】
（1）[1]磁体磁感线的方向由N极指向S极，如图甲所示，保持蹄形磁体竖直放置，使导体AB从图示位置向上运动，此时导体棒有做切割磁感线运动，所以电路中有感应电流。
（2）[2]磁体磁感线的方向由N极指向S极，如图乙所示，保持线圈不动，使蹄形磁体快速向左运动，此时导体棒切割磁感线，电路中有感应电流，电流表指针会偏转。
（3）[3]导体棒在磁场中做切割磁感线运动，电路中产生感应电流的现象为电磁感应现象， 动圈式话筒工作时，当人对着话筒讲话时，膜片就随着声音颤动，从而带动连在一起的线圈在磁场中作垂直切割磁感线的运动，从而产生感应电流，所以利用电磁感应原理工作的装置有动圈式话筒。
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