单元综合检测 第十八章 电能从哪里来(60分钟 100分)
一、选择题:本题共10小题,每小题3分,共30分。
1.有关电源的说法不正确的是 ( )
A.凡是把其他形式的能转化为电能的装置都可以叫电源
B.电源是把化学能转化为电能的装置
C.干电池是把化学能转化为电能的装置
D.发电机是把机械能转化为电能的装置
2.在初中物理的学习过程中,我们了解了许多的物理实验,其中可以揭示发电机原理的是 ( )
A.磁场对电流的作用 B.奥斯特实验
C.电磁感应现象 D.自制电磁铁
3.高考时,工作人员拿着金属探测仪对考生进行检查,以防止考生将手机等含有金属的作弊工具带入考场(如图)。当探测仪中的线圈靠近金属导体时,在金属导体内部就会产生一种特殊电流,从而触发报警。则探测仪的工作原理是 ( )
A.电磁感应现象 B.磁场对电流的作用
C.电流的磁效应 D.磁极间的相互作用
4.(2023·赤峰中考)利用“磁生电”来工作的是 ( )
5.如图所示为发电机的工作原理图,下列说法中正确的是 ( )
A.发电机的基本原理是通电导体在磁场中受力的作用
B.发电机的基本原理是电磁感应
C.线圈在转动过程中,感应电流的大小不变
D.线圈在转动过程中,感应电流的方向不变
6.如图所示,蹄形磁铁和铜棒均水平放置。现闭合开关,水平向左移动铜棒,电流计G的指针发生偏转,则 ( )
A.根据此现象的产生原理可制成电动机
B.此现象与奥斯特实验现象的产生原理相同
C.若将铜棒左右来回移动,可产生交变电流
D.仅将磁铁水平向右移动,G的指针不偏转
7.(2023·遂宁中考)风能作为一种清洁的新能源,越来越受到世界各国的重视。风力发电已成为我国新能源战略的重要组成部分。下列选项中与风力发电机原理相同的是 ( )
8.如图所示是一种利用新能源的路灯,它“头顶”小风扇,“肩扛”太阳能电池板。这种设计最合理的应用是 ( )
A.小风扇是一个美化城市的时尚装饰
B.小风扇是用来给太阳能电池散热的
C.太阳能电池同时向小风扇和路灯供电
D.小风扇是小型风力发电机,它和太阳能电池共同向路灯供电
9.核磁共振成像是一种较新的医学成像技术,它采用强静磁场和变化磁场使人体组织成像。若携带金属物做核磁共振成像,强静磁场会吸引铁质物品,变化磁场会使携带的金属中产生感应电流,金属物发热从而灼伤病人。上述说明中,没有涉及的知识是 ( )
A.磁体的吸铁性 B.电磁感应
C.电流的热效应 D.同名磁极相互排斥
10.(2023·广元中考)小张学习了“电与磁”知识后,设计了如图所示的装置:用导线将磁场中的金属杆ab、cd和光滑金属导轨连接成闭合回路。以下说法正确的是 ( )
A.当左右移动cd时,ab不会运动
B.当左右移动ab时,cd会运动
C.当上下移动右侧磁体时,ab会运动
D.当左右移动cd时,右侧装置工作原理与电动机原理相同
二、填空题:本题共9小题,每空1分,共18分。
11.用长约5 cm的铜线轻轻插进柠檬约3 cm,再将拉直的曲别针靠近铜线(但不接触)插进柠檬约3 cm,这样就制成了一个柠檬电池。如果你用舌头同时舔这两根线,这时舌头就有麻的感觉,这个现象说明了柠檬电池产生的 通过了你的舌头。柠檬电池提供的电能是由柠檬的 转化而来的。
12.手机、数码相机等常用充电电池作为电源,如图所示是某手机电池铭牌,观察可知该电池的电压是 V。它充足电后所储存的电能是 J。
13.如图所示,将甲、乙两个微型电动机的转轴对接并固定在一起,闭合开关后两电动机一起转动,小灯泡发光。此处产生电磁感应现象的是 (选填“甲”或“乙”)电动机。该过程中能量转化是将电能→ 能→电能,最终转化为内能和光能。
14.(2023·内江中考)要改变通电导线在磁场中的受力方向,可以通过改变电流方向或改变 方向来实现;发电机的出现是人类历史上一次重大革命,发电机是利用 现象制成的。
15.小明同学做了一个如图所示的装置,闭合开关,用外力使导体棒ab水平向右运动,发现导体棒cd也随之运动起来,则实验装置中甲部分应用的物理原理是 ;其中 (选填“甲”或“乙”)部分产生的现象与电动机的工作原理相似。
16.如图所示是小明设计的手摇电筒,其内部除灯泡、导线外只有固定的线圈和可来回运动的条形磁铁,当他沿图中箭头方向来回摇动手电筒时,灯泡发光。手摇电筒中 相当于电源,它应用的是 原理。
17.如图是一种常用的动圈式话筒。当你对着话筒说话时,声音使与膜片相连的线圈振动。线圈在磁场中的这种振动,能产生随着声音变化而变化的 ,这是 现象。
18.如图所示的装置,当条形磁体插入线圈的过程中,电流表的指针 (选填“会”或“不会”)发生偏转,在这个闭合电路中 相当于电源。
19.如图是手机无线充电的原理简化图。当充电器线圈接通电源之后,该线圈就会产生一个磁场,当手机放在充电器上的时候,手机中的线圈就会产生感应电流,实现无线充电。手机线圈中产生电流是利用 现象。当充电器线圈中某一时刻的电流方向如图所示,则图中B点的磁场方向是 (选填“向上”或“向下”)。
三、简答题:本题共1小题,共4分。
20.如图所示,中国科技馆的“探索与发现A厅”中有一个“电磁感应摆”,甲、乙两线圈分别被悬挂在两个蹄形磁体的磁场中,两线圈通过导线连接在一起并构成一个闭合的回路,用手使甲线圈在磁场中摆动时,乙线圈也会随之摆动起来。这是为什么
四、实验题:本题共4小题,共48分。
21.(16分)电学课中,老师讲过的“水果电池”激发了某同学对苹果导电性能的探究:
(1)如何判定这个“水果电池”的正、负极 写出你的判定方法。
(2)你认为苹果的导电性能可能与苹果的哪些因素有关
你的猜想是: 。
(3)如表所示是该同学用伏安法,在一定电压下研究苹果的形状、甜度和通过的电流的实验数据:
项目 苹果1 一般甜 苹果2 较甜 苹果3 很甜
完整 100(μA) 200(μA) 300(μA)
削了皮 100(μA) 200(μA) 300(μA)
切掉一部分 100(μA) 200(μA) 300(μA)
根据表格信息,把能得出的探究结论写出两条填在横线上。
结论一: ;
结论二: 。
22.(11分)(1)如图是电学中很重要的两个实验,其中甲图装置是研究 的规律;乙图装置是研究 的规律。
(2)图丙是法拉第发明的能够产生持续电流的机器——发电机,金属圆盘可以看成是由无数根长度等于圆盘半径的导线组成的。金属圆盘在磁极间不断转动,每根导线都在做切割磁感线运动,从而产生持续的电流。某校探究小组仿制了这个发电机装置,如图丁所示,对影响电流大小的因素进行如下探究:
①当圆盘转速增大时,电流表指针偏转增大,说明电流大小跟 有关;
②保持圆盘转速不变,换用一个半径更大的金属圆盘,发现电流表指针偏转更大,说明电流大小还跟 有关;
③保持圆盘转速不变,换用 ,发现电流表指针偏转更大,说明电流大小跟磁场强弱有关。
23.(9分)(2023·河池中考)学习电磁感应现象后,小昌同学想进一步探究感应电流的大小跟哪些因素有关。他使用如图所示的装置,让导体棒ab在U形磁铁中做切割磁感线运动而产生感应电流,记录的实验数据如表所示。
实验次数 1 2 3 4 5
磁场强弱(磁铁个数) 1个 1个 1个 2个 3个
导体棒切割磁感线速度 慢速 中速 快速 慢速 慢速
电流计指针偏转格数 1格 2.5格 4格 2格 3格
(1)比较1、2、3三组数据,可以探究感应电流的大小与导体棒切割磁感线速度的关系。当磁场强弱一定时,导体棒切割磁感线速度越 ,感应电流越大;
(2)比较 三组数据,可以探究感应电流的大小与磁场强弱的关系。当导体棒切割磁感线速度一定时,磁场越 ,感应电流越大。
24. (12分)小明在做“探究什么情况下磁可以生电”实验时,连接了如图所示的实验装置,PQ、MN为两平行金属导轨,水平放置,相距L,两导轨右侧连接定值电阻R,一金属棒垂直搁在两导轨上,与导轨接触良好,接触点分别为a、b。现把该装置放入一大小、方向均不变的磁场区域内,用力F拉动金属棒沿导轨匀速运动时,在闭合回路中可产生感应电流,当向右拉动金属棒时,通过金属棒的电流方向为a→b,忽略所有摩擦阻力和除R外其他电阻,则:
(1)当向左拉动金属棒时,通过金属棒的电流方向为 。
(2)当向右拉动金属棒时,金属棒相当于电源给电阻R供电,则此时金属棒的 (选填“a”或“b”)端相当于电源的正极。
(3)小明在做实验时,发现F的大小与PQ、MN间距L、电阻R大小、金属棒运动速度和磁场大小等有关,在保持其他条件不变的情况下,分别改变L、R得到以下实验数据,请根据上述实验数据及你已有的数学、物理知识写出F与L、R大小关系式为 。
F/N 0.1 0.4 0.9
L/m 0.2 0.4 0.6
F/N 0.8 0.4 0.2
R/Ω 0.1 0.2 0.4单元综合检测 第十八章 电能从哪里来(60分钟 100分)
一、选择题:本题共10小题,每小题3分,共30分。
1.有关电源的说法不正确的是 (B)
A.凡是把其他形式的能转化为电能的装置都可以叫电源
B.电源是把化学能转化为电能的装置
C.干电池是把化学能转化为电能的装置
D.发电机是把机械能转化为电能的装置
2.在初中物理的学习过程中,我们了解了许多的物理实验,其中可以揭示发电机原理的是 (C)
A.磁场对电流的作用 B.奥斯特实验
C.电磁感应现象 D.自制电磁铁
3.高考时,工作人员拿着金属探测仪对考生进行检查,以防止考生将手机等含有金属的作弊工具带入考场(如图)。当探测仪中的线圈靠近金属导体时,在金属导体内部就会产生一种特殊电流,从而触发报警。则探测仪的工作原理是 (A)
A.电磁感应现象 B.磁场对电流的作用
C.电流的磁效应 D.磁极间的相互作用
4.(2023·赤峰中考)利用“磁生电”来工作的是 (B)
5.如图所示为发电机的工作原理图,下列说法中正确的是 (B)
A.发电机的基本原理是通电导体在磁场中受力的作用
B.发电机的基本原理是电磁感应
C.线圈在转动过程中,感应电流的大小不变
D.线圈在转动过程中,感应电流的方向不变
6.如图所示,蹄形磁铁和铜棒均水平放置。现闭合开关,水平向左移动铜棒,电流计G的指针发生偏转,则 (C)
A.根据此现象的产生原理可制成电动机
B.此现象与奥斯特实验现象的产生原理相同
C.若将铜棒左右来回移动,可产生交变电流
D.仅将磁铁水平向右移动,G的指针不偏转
7.(2023·遂宁中考)风能作为一种清洁的新能源,越来越受到世界各国的重视。风力发电已成为我国新能源战略的重要组成部分。下列选项中与风力发电机原理相同的是 (C)
8.如图所示是一种利用新能源的路灯,它“头顶”小风扇,“肩扛”太阳能电池板。这种设计最合理的应用是 (D)
A.小风扇是一个美化城市的时尚装饰
B.小风扇是用来给太阳能电池散热的
C.太阳能电池同时向小风扇和路灯供电
D.小风扇是小型风力发电机,它和太阳能电池共同向路灯供电
9.核磁共振成像是一种较新的医学成像技术,它采用强静磁场和变化磁场使人体组织成像。若携带金属物做核磁共振成像,强静磁场会吸引铁质物品,变化磁场会使携带的金属中产生感应电流,金属物发热从而灼伤病人。上述说明中,没有涉及的知识是 (D)
A.磁体的吸铁性 B.电磁感应
C.电流的热效应 D.同名磁极相互排斥
10.(2023·广元中考)小张学习了“电与磁”知识后,设计了如图所示的装置:用导线将磁场中的金属杆ab、cd和光滑金属导轨连接成闭合回路。以下说法正确的是 (B)
A.当左右移动cd时,ab不会运动
B.当左右移动ab时,cd会运动
C.当上下移动右侧磁体时,ab会运动
D.当左右移动cd时,右侧装置工作原理与电动机原理相同
二、填空题:本题共9小题,每空1分,共18分。
11.用长约5 cm的铜线轻轻插进柠檬约3 cm,再将拉直的曲别针靠近铜线(但不接触)插进柠檬约3 cm,这样就制成了一个柠檬电池。如果你用舌头同时舔这两根线,这时舌头就有麻的感觉,这个现象说明了柠檬电池产生的 电流 通过了你的舌头。柠檬电池提供的电能是由柠檬的 化学能 转化而来的。
12.手机、数码相机等常用充电电池作为电源,如图所示是某手机电池铭牌,观察可知该电池的电压是 3.6 V。它充足电后所储存的电能是 9 720 J。
13.如图所示,将甲、乙两个微型电动机的转轴对接并固定在一起,闭合开关后两电动机一起转动,小灯泡发光。此处产生电磁感应现象的是 甲 (选填“甲”或“乙”)电动机。该过程中能量转化是将电能→ 机械 能→电能,最终转化为内能和光能。
14.(2023·内江中考)要改变通电导线在磁场中的受力方向,可以通过改变电流方向或改变 磁场 方向来实现;发电机的出现是人类历史上一次重大革命,发电机是利用 电磁感应 现象制成的。
15.小明同学做了一个如图所示的装置,闭合开关,用外力使导体棒ab水平向右运动,发现导体棒cd也随之运动起来,则实验装置中甲部分应用的物理原理是 电磁感应 ;其中 乙 (选填“甲”或“乙”)部分产生的现象与电动机的工作原理相似。
16.如图所示是小明设计的手摇电筒,其内部除灯泡、导线外只有固定的线圈和可来回运动的条形磁铁,当他沿图中箭头方向来回摇动手电筒时,灯泡发光。手摇电筒中 线圈 相当于电源,它应用的是 电磁感应 原理。
17.如图是一种常用的动圈式话筒。当你对着话筒说话时,声音使与膜片相连的线圈振动。线圈在磁场中的这种振动,能产生随着声音变化而变化的 电流 ,这是 电磁感应 现象。
18.如图所示的装置,当条形磁体插入线圈的过程中,电流表的指针 会 (选填“会”或“不会”)发生偏转,在这个闭合电路中 线圈 相当于电源。
19.如图是手机无线充电的原理简化图。当充电器线圈接通电源之后,该线圈就会产生一个磁场,当手机放在充电器上的时候,手机中的线圈就会产生感应电流,实现无线充电。手机线圈中产生电流是利用 电磁感应 现象。当充电器线圈中某一时刻的电流方向如图所示,则图中B点的磁场方向是 向上 (选填“向上”或“向下”)。
三、简答题:本题共1小题,共4分。
20.如图所示,中国科技馆的“探索与发现A厅”中有一个“电磁感应摆”,甲、乙两线圈分别被悬挂在两个蹄形磁体的磁场中,两线圈通过导线连接在一起并构成一个闭合的回路,用手使甲线圈在磁场中摆动时,乙线圈也会随之摆动起来。这是为什么
答:用手使甲线圈摆动时,甲线圈做切割磁感线运动,产生感应电流,而甲线圈和乙线圈又构成一个闭合回路,此时会有电流经过乙线圈,而乙线圈又置于蹄形磁体产生的磁场中,从而受到磁场的作用而发生摆动。
四、实验题:本题共4小题,共48分。
21.(16分)电学课中,老师讲过的“水果电池”激发了某同学对苹果导电性能的探究:
(1)如何判定这个“水果电池”的正、负极 写出你的判定方法。
答:将电压表接入“水果电池”中观察指针的偏转,若正向偏转,则连向电压表“+”接线柱的那一极是“水果电池”的“+”极;若反向偏转,则连向电压表“—”接线柱的那一极是“+”极。
(2)你认为苹果的导电性能可能与苹果的哪些因素有关
你的猜想是: 苹果的导电性能可能与苹果的大小、形状、酸甜程度、是否成熟、品种等因素有关 。
(3)如表所示是该同学用伏安法,在一定电压下研究苹果的形状、甜度和通过的电流的实验数据:
项目 苹果1 一般甜 苹果2 较甜 苹果3 很甜
完整 100(μA) 200(μA) 300(μA)
削了皮 100(μA) 200(μA) 300(μA)
切掉一部分 100(μA) 200(μA) 300(μA)
根据表格信息,把能得出的探究结论写出两条填在横线上。
结论一: 电压一定时,通过苹果的电流与甜度有关,越甜电流越大 ;
结论二: 电压一定时,通过苹果的电流与苹果的形状无关 。
22.(11分)(1)如图是电学中很重要的两个实验,其中甲图装置是研究 磁场对电流作用 的规律;乙图装置是研究 电磁感应 的规律。
(2)图丙是法拉第发明的能够产生持续电流的机器——发电机,金属圆盘可以看成是由无数根长度等于圆盘半径的导线组成的。金属圆盘在磁极间不断转动,每根导线都在做切割磁感线运动,从而产生持续的电流。某校探究小组仿制了这个发电机装置,如图丁所示,对影响电流大小的因素进行如下探究:
①当圆盘转速增大时,电流表指针偏转增大,说明电流大小跟 转速 有关;
②保持圆盘转速不变,换用一个半径更大的金属圆盘,发现电流表指针偏转更大,说明电流大小还跟 导体长度 有关;
③保持圆盘转速不变,换用 磁性更强的磁铁 ,发现电流表指针偏转更大,说明电流大小跟磁场强弱有关。
23.(9分)(2023·河池中考)学习电磁感应现象后,小昌同学想进一步探究感应电流的大小跟哪些因素有关。他使用如图所示的装置,让导体棒ab在U形磁铁中做切割磁感线运动而产生感应电流,记录的实验数据如表所示。
实验次数 1 2 3 4 5
磁场强弱(磁铁个数) 1个 1个 1个 2个 3个
导体棒切割磁感线速度 慢速 中速 快速 慢速 慢速
电流计指针偏转格数 1格 2.5格 4格 2格 3格
(1)比较1、2、3三组数据,可以探究感应电流的大小与导体棒切割磁感线速度的关系。当磁场强弱一定时,导体棒切割磁感线速度越 快 ,感应电流越大;
(2)比较 1、4、5 三组数据,可以探究感应电流的大小与磁场强弱的关系。当导体棒切割磁感线速度一定时,磁场越 强 ,感应电流越大。
24. (12分)小明在做“探究什么情况下磁可以生电”实验时,连接了如图所示的实验装置,PQ、MN为两平行金属导轨,水平放置,相距L,两导轨右侧连接定值电阻R,一金属棒垂直搁在两导轨上,与导轨接触良好,接触点分别为a、b。现把该装置放入一大小、方向均不变的磁场区域内,用力F拉动金属棒沿导轨匀速运动时,在闭合回路中可产生感应电流,当向右拉动金属棒时,通过金属棒的电流方向为a→b,忽略所有摩擦阻力和除R外其他电阻,则:
(1)当向左拉动金属棒时,通过金属棒的电流方向为 b→a 。
(2)当向右拉动金属棒时,金属棒相当于电源给电阻R供电,则此时金属棒的 b (选填“a”或“b”)端相当于电源的正极。
(3)小明在做实验时,发现F的大小与PQ、MN间距L、电阻R大小、金属棒运动速度和磁场大小等有关,在保持其他条件不变的情况下,分别改变L、R得到以下实验数据,请根据上述实验数据及你已有的数学、物理知识写出F与L、R大小关系式为 F=×L2 N和F= N 。
F/N 0.1 0.4 0.9
L/m 0.2 0.4 0.6
F/N 0.8 0.4 0.2
R/Ω 0.1 0.2 0.4
