沪科版九年级物理 第18章 电能从哪里来 专题测试试卷(含答案解析)

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沪科版九年级物理第十八章电能从哪里来专题测试
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、在下图的四个实验装置中，能说明电动机工作原理的是（　　）
A． B．
C． D．
2、如图所示，关于甲乙丙丁四幅图，下列说法正确的是（　　）
A．如图中验电器的原理是异种电荷互相排斥
B．如图是奥斯特发现的电磁感应现象
C．如图表明通电导体在磁场中会受到力的作用
D．如图的测电笔在使用时必须接触笔尾的金属体
3、如图，蹄形磁铁的磁场中放置一导线，导线与电流表组成闭合回路。下列说法正确的是（　　）
A．法拉第用此装置制成了电动机
B．奥斯特用此装置发现了电流磁效应
C．导体竖直方向运动时，电流表指针偏转
D．导体左右运动时，电流表指针偏转方向改变
4、关于生活中的物理数据最接近实际的是（　　）
A．只有36V的电压对人体是安全的
B．家用电冰箱正常工作的电流约1A
C．教室内节能灯管的电功率约10W
D．手机电池的电压是5V
5、无线充电是一种增加手机续航时间的方式。无线充电的技术用到的原理是受电线圈靠近该磁场时就会产生电流，从而给智能手机充电，用到了下图哪个实验的原理（　　）
A． B．
C． D．
6、将导体ab、开关和灵敏电流表用导线连接，导体ab放置在磁极间，如图所示。下列说法正确的是（　　）
A．开关断开，磁体不动，ab快速运动，指针偏转
B．开关闭合，磁体不动，ab竖直上下运动，指针偏转
C．开关闭合，磁体不动，ab水平向左快速移动，指针不偏转
D．磁体磁极对调，磁体静止后，开关闭合，ab水平向右快速运动，指针偏转
7、把铜片和铁片分别插入几个水果，并用导线与发光二极管一起连接起来，二极管便发出了光，其中插入金属片的水果相当于电路中的（　　）
A．导线 B．电源 C．用电器 D．开关
8、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．
9、下列选项中符合安全用电要求的是（　　）
A．用湿手去按用电器的开关
B．在高压线附近的空地上放风筝
C．有金属外壳的用电器必须要接地
D．为节约，继续使用绝缘皮老化、破损的导线
10、下列做法符合安全用电原则的是（　　）
A．如图甲，有人触电时，首先应该切断电源
B．如图乙，使用测电笔时手应该接触笔尖金属体
C．如图丙，只要不触碰高压电线，在高压线下钓鱼没有危险
D．如图丁，开关的塑料外壳是不带电的，可以用湿手拨动开关
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、为了防止考试作弊，监考人员利用手持式金属探测器对考生进行检查，如图所示当探测器靠近金属物体时，在金属导体中就会产生涡电流（感应电流），探测器发出警报。这种现象叫做 ___________现象。在生活中利用这个现象相同原理工作的物体还有 ___________。（填名称，只写一种）
2、高压输电：当发电厂输出电功率一定，由_____可得，输电时电压越高，电流就越____。此时因为输电线路上有电阻，根据_____可知，电流越小时，在电线上消耗的电能就会越____。所以电厂在输电时______输电电压，减少电能在输电线路上的损失。
3、如图所示的四个图中，最早向人们揭示电和磁之间存在联系的实验图是______；揭示电动机的工作原理的图是______；揭示发电机的工作原理的图是______。（以上均填字母）
4、如图所示是某地的高压输电线，我们会发现它的横截面积要比家庭电路中的输电线粗很多，其原理是：由于导线的电阻与导体的________有关，输电线越粗，电阻就越_____，输电过程中的电能损耗就越小。
5、一节新干电池的电压为______V。将两片不同的金属片A、B插在同一杯盐水中，组成一个化学电池，该电池对外供电时，将______能转化成______能，把金属片A、B分别用导线连接到电压表接线柱上，电压表的指针发生偏转如图所示，则金属片A是电池的______（正/负）极。
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、某油电混合动力小汽车，在一段平直的公路上匀速行驶了50km，用了半小时，受到的阻力为2×103N，求：
(1)若在这一过程中消耗燃油5×10-3m3，求这一过程中燃油燃烧放出的热量(已知燃油密度为0.8×103kg/m3，热值为4.6×107J/kg)
(2)小汽车行驶100km发动机做的功为多少
(3)若该车改用电动力行驶，若每行驶100km消耗电能100kW·h，求此过程的效率．
3、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？
4、瑞士大学的学生设计了一款灯壶合一的“水壶台灯”，如图所示。“水壶台灯”由玻璃壶罩，圆形底座和白炽灯组成。白炽灯泡与壶性灯罩下方的凹槽正好吻合（灯泡不直接与水接触），可将发光时的内能用于茶水的加热保温。白炽灯标有“220V 100W”字样，[c水=4.2×103（J/kg ）]。请通过计算求出：
(1)该台灯正常工作电流是多少？
(2)该台灯正常工作7分钟所消耗的电能是多少焦？
(3)若此过程中有0.1kg初温为40的水加热至90，水吸收热量是多少？
5、一台桶装饮水机的铭牌上标着如下表所示的数据，则：
饮水机容量 18.9L 加热功率 500W
热水箱容量 1L 保温功率 40W
额定电压 220V 频率 50Hz
（1）热水箱储满20℃的水后，要加热至80℃，需要吸收多少热量？
（2）若电能与热能的转化率为80%，则要供给这些热量，在220V的额定电压下至少要加热多长时间？
（3）如果饮水机每天累计2h处于加热状态、其余时间处于保温状态，每天按24h计算，则这台饮水机一天消耗的电能为多少kW·h？
四、实验探究（3小题，每小题5分，共计15分）
1、物理兴趣小组在“探究水果电池电压”的实验中：
小明用铜片和锌片作为电极插入较小的柠檬制成了一个水果电池，如图所示。小华用铜片和铝片插入较大的柠檬也制成了一个水果电池。他们分别连通相同的音乐芯片，小华比小明的芯片声音要响一些.由此他们作出如下猜想：
猜想一：水果电池电压可能与水果的大小有关；
猜想二：水果电池电压可能与电极的材料有关。
（1）为了验证猜想一，小明用同一个柠檬制成的水果电池，沿着电极插入的方向不断慢慢地切去外侧的部分柠檬，分别测出电压，如表1所示：
表1
柠檬大小 一个 大半个 半个 小半个
电压U/V 0.80 0.80 0.78 0.80
分析表中数据，说明猜想一是______（选填“正确”或“错误”）的；
（2）为了验证猜想二，小华用铜片作为电池的正极，分别用外形相同的锌、铝、铁等金属片作为电池的负极，将金属片电极插入柠檬，并保持______和______相同，分别测出电压，如表2所示：
表2
电极材料 铜和锌 铜和铝 铜和铁
电压U/V 0.88 0.60 0.46
分析表中数据，得到的结论是______；
（3）小明先将柠檬压在桌面上滚了几下，再做成水果电池，测出电压达到1.0 V，据此请你提出一个有价值、可探究的问题：______。
2、小明用如图所示的装置来探究感应电流产生的条件（图中灵敏电流计G的指针偏转方向相反即表示通过的电流方向相反）。
（1）导体ab静止悬挂，闭合开关，灵敏电流计的指针不偏转，说明电路中_____（有/无）电流产生。
（2）继续探究，记录观察到的现象如表：
序号 ab运动方向 电流计指针偏转情况
1 沿磁场方向运动 （不切割磁感线） 不偏转
2 水平向左 （切割磁感线） 向右偏转
3 水平向右 （切割磁感线） 向左偏转
①比较1、2（或1、3）实验现象可知，闭合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铁（导体ab不动），则灵敏电流计的指针_____（会/不会）偏转。
（4）如图所示的实验装置中，将电流表换成_____进行接触，还可以探究电动机的工作原理。
3、科学探究是物理学科核心素养的重要内容，探究的形式可以是多种多样的。
（一）探究凸透镜成像的规律：
（1）如图甲，将装有底座的蜡烛、凸透镜、光屏从左到右摆放在水平桌面上，调整位置，使它们排列在一条直线上，再调节凸透镜和光屏的高度，使它们的中心跟烛焰的中心大致在同一高度。
（2）如图乙所示，F为凸透镜的焦点，为某次实验时物体通过凸透镜在光屏上成的像，则物体在图中___________区域，箭头方向竖直向___________，其大小比像___________。
（二）探究磁与电的联系：
（3）小明同学参加课外实践活动，发现灵敏电流计内部结构与电动机、发电机内部结构类似，如图丙所示。出于好奇，他利用如图丁所示的装置进行了下面的实验。用手拨动其中一个灵敏电流计指针的同时，另一个灵敏电流计的指针也发生了偏转。
（4）跟同学和老师交流可知：拨动右侧灵敏电流计的指针时，表内线圈在磁场中做___________运动，产生了感应电流。于是，左侧灵敏电流计内的线圈同时也会有电流，它在___________中受到力的作用，带动指针偏转起来，此时的右侧灵敏电流计相当于___________机。
-参考答案-
一、单选题
1、B
【详解】
A．是电磁感应的实验图，属于发电机的工作原理图，故A不符合题意；
B．电路中有电流，通电线圈或导体受到磁场力的作用而运动，是电动机的工作原理图，故B符合题意；
C．是奥斯特实验图，小磁针指针偏转说明通电导体周围有磁场，故C不符合题意；
D．是研究通电螺线管极性的判断方法，是安培定则原理图，故D不符合题意。
故选B。
2、D
【详解】
A．验电器的工作原理是同种电荷互相排斥，故A错误；
B．放在小磁针上方的导线中有电流通过时，小磁针会发生偏转，说明通电导体周围存在磁场，这是奥斯特发现的“电流的磁效应”现象，故B错误；
C．法拉第在奥斯特的启发下，研究了磁能否生电，通过十年的努力发现了电磁感应现象，即导体在磁场中做切割磁感线运动时会产生感应电流，故C错误；
D．使用测电笔辨别火线时，一定要用手触及笔尾的金属部分，不能用手触及测电笔前端的金属体，否则会造成人身触电事故，故D正确。
故选D。
3、D
【详解】
A．该装置可以用来探究电磁感应现象，发电机就是根据电磁感应原理制成的，电动机不是用此装置，故A错误；
B．该装置是探究电磁感应现象的装置，不是探究电流磁效应的装置，故B错误；
C．导体竖直方向运动时，导体没有做切割磁感线运动，不会产生感应电流，电流表指针不偏转，故C错误；
D．导体向左或向右运动时，导体切割磁感线的方向发生了变化，产生的感应电流的方向也会发生变化，则电流表指针偏转方向会改变，故D正确。
故选D。
4、B
【详解】
A．不同环境的安全电压值不同，一般认为不高于36V的电压对人体是安全的，故A不符合题意；
B．家用电冰箱正常工作时的功率约200W，电流约1A，故B符合题意；
C．教室内节能灯管的电流约0.2A，电功率约40W，故C不符合题意；
D．一般手机所用的锂离子电池的电压是3.7V左右，故D不符合题意。
故选B。
5、C
【详解】
由题意知，无线充电是受电线圈靠近磁场时会产生电流，这是电磁感应现象。
A．图示是奥斯特实验，说明电流周围存在磁场，故A不符合题意；
B．图示是通电导体在磁场中受到力的作用，故B不符合题意；
C．图示是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，是电磁感应现象，故C符合题意；
D．图示是将匝数不同的电磁铁串联在电路中，说明电磁铁的磁性强弱与线圈的匝数有关，故D不符合题意。
故选C。
6、D
【详解】
A.开关断开，磁体不动，ab快速运动，因为电路不是闭合的，指针不偏转，故A错误；
B.开关闭合，磁体不动，ab竖直上下运动，由于磁感线从N极指向S极，为竖直方向，导体不切割磁感线，所以不会产生感应电流，指针不偏转，故B错误；
C.开关闭合，磁体不动，ab水平向左快速移动，导体切割磁感线，所以会产生感应电流，指针偏转，故C错误；
D.磁体磁极对调，磁体静止后，开关闭合，ab水平向右快速运动，导体切割磁感线，所以会产生感应电流，指针偏转，故D正确。
故选D。
【点睛】
7、B
【详解】
把铜片和铁片分别插入几个水果，并用导线与发光二极管一起连接起来，插入金属片的水果给二极管提供电能，相当于电路中的电源，故ACD错误，B正确。
故选B。
8、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。
9、C
【详解】
A．生活用水是导体，用湿手按电灯的开关，可能会造成触电事故，故A不符合题意；
B．因为高压输电线上是高压，在下面放风筝时可能会发生高压电弧触电，因此放风筝时，远离高压电线，故B不符合题意；
C．家用电器的金属外壳要与大地相连，若金属外壳带电，电流会通过地线导入大地，避免触电，故C符合题意；
D．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漏电或短路（即火线和零线直接连通），故D不符合题意。
故选C。
10、A
【详解】
A．发现有人触电时，首先要切断电源，再采取救人措施，防止施救者也发生触电事故，故A符合题意；
B．使用测电笔时，手必须接触笔尾金属体，但不能接触笔尖金属体，否则可能发生触电事故，故B不符合题意；
C．安全用电的原则：不接触低压带电体，不靠近高压带电体，故不能在高压线下钓鱼，故C不符合题意；
D．不纯净的水是导体，用湿手摸开关，容易发生触电事故，故D不符合题意。
故选A。
二、填空题
1、电磁感应 发电机
【详解】
[1]金属探测器是将线圈靠近金属物体时，相当于闭合电路的部分导体在切割磁感线，从而产生了感应电流，探测器发出警报，这是利用电磁感应原理制成的。
[2]发电机是根据电磁感应原理工作的。
2、P=UI 小 P=I2R 小 升高
【解析】
3、C D A
【详解】
[1] 图B将导线绕在铁钉上，当有电流通过导线时，即为电磁铁，会有磁性，没有电流时就失去磁性，其原理是电流的磁效应。图C装置是奥斯特实验，实验表明电流周围存在磁场，最早向人们揭示电和磁之间存在的联系，即最早向人们揭示电和磁之间存在联系的实验图是C。
[2]图D装置说明通电导体在磁场中受力而运动，是电动机的制作原理，即揭示电动机的工作原理的图是D。
[3]图A装置说明闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动，导体中产生感应电流，是电磁感应现象，是发电机的工作原理，即揭示发电机的工作原理的图是A。
4、横截面积 小
【详解】
[1] [2]影响电阻大小的因素有导体的材料、长度、横截面积和温度。导线的横截面积越大，电阻越小，所以高压输电线的横截面积大，是为了减小电阻，减少电能的损耗。
5、1.5 化学能 电 正
【详解】
[1]一节新干电池的电压为1.5V。
[2][3]电池对外供电时要提供电能，所以将化学能转化为电能。
[4]由图可知电压表指针反偏，说明电压表正负接线柱接反，故金属片A是正极。
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、 (1) 1.84×108J；(2) ；(3) 55.6%．
【详解】
(1)由得消耗燃油的质量：
，
燃油完全燃烧放出的热量：
；
(2)因为车匀速行驶，所以牵引力F=f=2×103N，若该车改用电动力，提供的牵引力仍然为2×103N，电动车每行驶100km做的功为：
；
(3)消耗电能
，
此过程的效率
．
答：(1)燃油燃烧放出的热量为1.84×108J；
(2)小汽车行驶100km发动机做的功为；
(3)若该车改用电动力行驶，若每行驶100km消耗电能100kW·h，此过程的效率为55.6%．
3、 (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．
4、 (1)0.455A；(2)；(3)
【详解】
(1)该台灯正常工作电流为
(2)该台灯正常工作7分钟所消耗的电能为
(3)若此过程中有0.1kg初温为40的水加热至90，水吸收热量为
答：(1)该台灯正常工作电流是0.455A。
(2)该台灯正常工作7分钟所消耗的电能是。
(3)若此过程中有0.1kg初温为40的水加热至90，水吸收热量是。
5、（1）2.52×105J（2）10.5min（3）1.88kW·h
【解析】
解：（1）m= rV=1.0×103kg/m3×1.0×10-3 m3 ="1kg " （1分）
Q吸 =cm（t-t0）=4.2×103 J/ kg·℃×1kg×60℃=2.52×105 J （2分）
（2） 由P加热t×80%= Q吸可得
t=="630s " （2分）
（3）W=W加热+ W保温=P加热t加热+ P保温t保温
=0.5kW×2h+0.04kW×22h=1.88kW·h （2分）
四、实验探究
1、错误 两电极间的距离 电极插入的深度 水果电池的电压与电极的材料有关 挤压水果（改变水果的果酸浓度）是否影响水果电池的电压（答案合理即可）
【详解】
（1）[1]实验中保持其他因素不变，不断地切小水果，使柠檬的体积变小，但是所测电压的变化在误差范围内，因此可得水果电池的电压与水果的大小无关，故猜想一是错误的。
（2）[2][3]我们验证的是水果电池的电压与电极材料的关系，因此，在电极变化的情况下，要确保其他条件不再发生变化，所以应将金属片电极插入柠檬，并保持电极材料之间的距离和电极材料插入水果相同。
[4]通过实验发现其他因素不变时，只改变电极的材料，水果电池的电压发生了改变，则说明水果电池的电压与电极的材料有关。
（3）[5]小明先将柠檬压在桌面上滚了几下，再做成水果电池，测出电压达到1.0 V，与未挤压的情况下的电压不同，所以据此可以提出一个有价值、可探究的问题：挤压水果（改变水果的果酸浓度）是否影响水果电池的电压。
2、无 切割磁感线 导体的运动方向 会 电源
【详解】
（1）[1]当导体ab静止悬挂起来后，闭合开关，此时导体没有做切割磁感线运动，灵敏电流计G指针不偏转，说明电路中无电流产生。
（2）①[2]比较1、2（或1、3）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电路中就会产生感应电流。
②[3]比较第2、3次实验现象发现，磁场方向相同，导体运动的方向不同，电流计指针的偏转方向不同，说明产生电流的方向不同，即产生的电流的方向跟导体运动方向有关。
（3）[4]在整理器材时未断开开关，先水平向左撤去蹄形磁铁（导体ab不动），ab仍切割磁感线，会产生感应电流，则灵敏电流计的指针会偏转。
（4）[5]当电流表换成电源时，导体ab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、④ 上 大 切割磁感线 磁场 发电
【详解】
（2）[1][2][3]由题意知，像在一倍焦距与二倍焦距之间，根据凸透镜成像的特点，此时物体应在二倍焦距以外，且成的像是倒立缩小的实像，所以物体在图中④区域，箭头方向竖直向上，其大小比像A'B'大。
（4）[4]拨动右侧灵敏电流计的指针时，表内线圈在磁场中做切割磁感线运动，根据电磁感应原理产生了感应电流。
[5]左侧灵敏电流计内的线圈同时也会有电流，通电导体在磁场中受到力的作用，带动指针偏转起来。
[6]此时的右侧灵敏电流计相当于发电机，是电源。
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