第18章 电能从哪里来综合题

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第18章电能从哪里来综合题
一、单选题
1．如图所示是一手压电筒，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．下列四图中与这一过程的工作原理相同的是（　　）

A． B．
C． D．
2．电磁炮是一种先进的动能杀伤武器，它是利用磁场对通电导体作用的原理，对金属炮弹进行加速，具有速度快、命中率高等特点．下图中与此工作原理相同的是
A． B．
C． D．
3．中国白鹤滩水电站发电机单机功率100万千瓦，位居全球第一，下图中能说明发电机工作原理的是（　　）
A． B．
C． D．
4．如图所示，小明用线圈、条形磁铁和灵敏电流计来验证电磁感应现象，下列不能使灵敏电流计指针发生偏转的操作是（　　）
A．线圈不动，磁铁快速向上 B．线圈不动，磁铁快速向下
C．磁铁不动，线圈快速向上 D．线圈和磁铁同时同速向上
5．下列说法中正确的是（　　）
A．声音的传播速度是
B．一个物体的温度升高了，它一定吸收了热量
C．家庭电路中的保险丝熔断，一定是发生了短路
D．发电机是利用电磁感应现象制成的
6．同学们用手摇发电机让小灯泡发光，发现摇得快电灯就亮。反之，电灯就暗。根据这一现象，下列科学问题中最有探究价值且易于探究的是（　　）
A．与发电机相连的灯泡亮度为什么有时亮有时暗
B．与发电机相连的灯泡的亮度与哪些因素有关系
C．发电机产生感应电流的大小与哪些因素有关系
D．发电机产生感应电流大小与转子转速有何关系
二、多选题
7．如图所示，是关于电磁现象的实验装置图，下列分析中正确的是（　　）
A．图A装置是研究电流周围存在着磁场
B．图B装置是研究发电机的结构原理图
C．图C装置是研究电动机的结构原理图
D．图D装置是研究电磁感应现象
三、填空题
8．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。为了使发光二极管更亮，这三个水果电池应该　 　（选填“串联”或“并联”）；水果电池工作时将　 　能转化为电能。
9．闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中就产生电流，这种现象叫　 　现象。这一现象是英国物理学家　 　发现的。
10．实验室内设置有四辆脚踏车，每逢下课同学们就会排队来骑脚踏车，因为骑车不仅可以健身，同时还可以发电供学校使用．装在自行车上的发电机工作时把　 　 能转化成电能．同学们用如图实验装置探究发电机的工作原理，探究中有同学们提出了问题：“感应电流的大小会跟哪些因素有关呢？”
小明猜想：“可能跟磁场的方向有关．”
小华猜想：“可能跟导体切割磁感线运动的方向有关．”图是小明的实验装置，闭合开关后，铜棒ab、电流表、开关组成闭合电路．小明将实验中观察到的现象记录在表中．
次数 开关 磁场方向 导体ab的运动方向 电流表指针的偏转方向
1 断开 上N下S 向右运动 不偏转
2 闭合 上N下S 向右运动 向左偏转
3 闭合 上N下S 向左运动 向右偏转
4 闭合 上N下S 向上运动 不偏转
5 闭合 上S下N 向下运动 不偏转
6 闭合 上S下N 向右运动 向右偏转
7 闭合 上S下N 向左运动 向左偏转
（1）小明分析得出：闭合电路中的部分导体在磁场里做　 　 时，导体中就会产生感应电流．
（2）比较实验次数2和3（或6和7）可知：在磁场方向一定时，感应电流的方向与　 　 有关．
（3）比较实验次数2和6（或3和7）可知：　 　 ．
（4）此实验的研究方法有控制变量法和　 　 法．
（5）针对这个实验小明进行了进一步的探究，他提出了“感应电流的大小可能与切割磁感线运动的速度有关”的猜想，请你写出验证小明猜想的主要步骤：　 　 ．
11．给油电混合动力汽车蓄电池充电时，将电能转化为　 　能，汽车各转向灯能独立工作，因此转向灯间是　 　联的；用丝绸擦车玻璃，车玻璃带　 　电。
12．某款手机不仅采用4000mA h超大容量电池，并且采用“超级快充”技术，极大方便了人们的使用。电池和充电器的部分参数如表所示：
电池 充电器
电压/V 容量/（mA h） 输入 100﹣240V，50/60Hz，1.8A
4 4000 输出 5V，2A、10V，4A、11V，6A
（1）使用手机通话时间较长时，手机会明显发热，表明有部分电能转换为 　 　能；
（2）使用该充电器对电池充电时，最大充电功率为 　 　W，充满电时电池储存的电能为 　 　J；
（3）某次充电10min刚好充了电池容量的一半，则这段时间充电的平均功率为 　 　W。
13．导线是闭合电路的一部分（图1中的“”为导线的剖面图），a在磁场中的运动轨迹如图1所示。请在图1中正确画出所给的磁感线的方向　 　；a在磁场中沿　 　段（选填“”、“”或“”）运动不能产生感应电流，如果把图中N极和S极对调，a继续沿该段运动，　 　（选填“能”或“不能”）产生感应电流。如图2所示，表示导线中的电流方向垂直于纸面向里，F是磁场对通电导线的作用力。则图3的电路通电后，ab段所受到的磁场力的方向　 　（选填“向上”或“向下”），cd段所受到的磁场力的方向　 　（选填“向上”或“向下”）。
四、计算题
14．小明学习物理后，发现家中许多地方用到了物理知识。他有如下一些发现，请你帮他选择正确的设计电路，以及将一些物理道理补充完整。
（1）电脑正常工作时，中央处理器不断发热，必须用风扇给予降温。为了保证中央处理器不被烧坏，要求：中央处理器CPU工作之前，带动风扇的电动机要能启动，中央处理器断电后，电动机仍能工作很长一段时间，来进行散热，小明设计如图所示的四个电路图中，符合要求的是____。（选填正确选项的字母）
A． B．
C． D．
（2）空气净化器逐渐走入家庭，为人们生活创造了良好的空气环境。小明家客厅里也有一台空气净化器，脏空气进入净化器时，灰尘通过滤网前，先由钨丝高压放电而带上正电，再被带电的滤网捕获（如图所示），大大提高净化能力。
①净化器内的风机在转动时的能量转化是　 　能转化成　 　能。
②PM2.5等小微粒能被带电滤网捕获的原因是　 　（选填“同”或“异”）种电荷相互　 　。
五、实验探究题
15．在探究电和磁之间的关系时，小明用磁体、铜棒ab、电流表、导线组成如图所示的实验装置．
（1）实验中发现，铜棒ab左右运动时，电流表指针也来回摆动，这种现象叫　 　现象．人们根据这个原理制成了　 　，把机械能转化为电能．
（2）小刚用一节干电池替换了装置中的电流表，他们发现电路一接通，铜棒ab会向左摆动；若对调电池的正负极，铜棒ab会向　 　摆动．这一现象说明了通电导体在磁场中受力的方向与　 　方向有关．
六、综合题
16．两只水果点亮了一只发光二极管（如图所示）
（1）两水果之间　 　（选填“串联”或“并联”）；
（2）金属片 A 是水果电池的　 　（选填“正极”或“负极”），导线 PQ 中自由电子的运动方向是　 　（选填“从 P 到Q”或“从 Q 到P”）；
（3）现将二极管正负极接线对调，二极管　 　（选填“发光”或“不发光”），此时二极管两端　 　（选填“有”或“没有”）电压。
17．近年，浏阳市的山区小水电发展很快，小水电是利用水从高处落下，水的重力势能转化为水的动能，推动水轮机的叶片带动发电机发电。如图所示，是探究产生感应电流条件的实验装置，请根据所学知识回答下列问题：
（1）发电机的工作原理是　　 　 　；
（2）当让ab向右运动时，电表指针向左偏转，现要指针向右偏转，可　　 　 　或　只　 　 ；
18．如图甲是我省潮汕地区东奥岛风力发电的外景，风力发电机组主要由风机叶片和发动机组成
（1）风机的叶片具有质量轻、强度高、耐磨损等性能，通常用硬度大，密度　 　（选填“大”或“小”）的复合材料制成；叶片形状像飞机的机翼，若叶片位置和风向如图乙所示，由于叶片两面空气流速不同产生压强差，而受到向　 　（选填“上”或“下”）的力使风叶旋转．
（2）风叶产生的动力通过传动系统传递给发电机，利用　 　原理，使机械能转化为电能．
（3）某风力发电机的输出功率与风速的关系如图丙所示，由图象可知，能使该风力发电机组产生电能的风速范围是　 　（用图象中的字母表示）．
（4）下表给出了在不同风速下某风机获得的能量：
平均风速（m/s） 5 10 15 20
1s内获得的能量（×104J） 1 8 27 64
①请你对表格的数据进行分析，你会发现该风机1s内获得的能量与风速的关系是　 　；
②风速为5m/s时，这台风机工作1min所产生的电能可供1只“220V 100W”电灯正常工作10min，请你通过计算求风机发电的效率是　 　？
七、科普阅读题
19．阅读短文，回答问题：
巨磁电阻效应
1988年阿尔贝 费尔和彼得 格林贝格尔发现，在铁、铬相间的三层复合膜电阻中，微弱的磁场可以导致电阻大小的急剧变化，这种现象被命名为“巨磁电阻效应”.
更多的实验发现，并非任意两种不同种金属相间的三层膜都具有“巨磁电阻效应”. 组成三层膜的两种金属中，有一种是铁、钴、镍这三种容易被磁化的金属中的一种，另一种是不易被磁化的其他金属，才可能产生“巨磁电阻效应”.
进一步研究表明，“巨磁电阻效应”只发生在膜层的厚度为特定值时 . 用R0表示未加磁场时的电阻，R表示加入磁场后的电阻，科学家测得铁、铬组成的复合膜R与R0之比与膜层厚度d（三层膜厚度均相同）的关系如乙图所示 .
1994年IBM公司根据“巨磁电阻效应”原理，研制出“新型读出磁头”，将磁场对复合膜阻值的影响转换成电流的变化来读取信息 .
（1）以下两种金属组成的三层复合膜可能发生“巨磁电阻效应”的是_______．
A．铜、银 B．铁、铜 C．铜、铝 D．铁、镍
（2）对铁、铬组成的复合膜，当膜层厚度是1.7nm时，这种复合膜电阻　 　 （选填“具有”或“不具有”）“巨磁电阻效应”．
（3）“新型读出磁头”可将微弱的　 　信息转化为电信息．
（4）铁、铬组成的复合膜，发生“巨磁电阻效应”时，其电阻R比未加磁场时的电阻R0　 　（选填“大”或“小”）得多．
（5）丙图是硬盘某区域磁记录的分布情况，其中1 表示有磁区域，0表示无磁区域 . 将“新型读出磁头”组成如图所示电路，当磁头从左向右匀速经过该区域过程中，电流表读数变化情况应是丁图中的　 　．
答案解析部分
1．【答案】B
【知识点】电磁感应
2．【答案】D
【知识点】物体带电情况的判断；通电直导线周围的磁场；磁场对通电导线的作用；电磁感应
3．【答案】B
【知识点】通电直导线周围的磁场；磁场对通电导线的作用；电磁感应
4．【答案】D
【知识点】探究电磁感应现象的实验
5．【答案】D
【知识点】温度、热量与内能的关系；声速；家庭电路的故障分析；发电机的构造和原理
6．【答案】D
【知识点】产生感应电流的条件
7．【答案】A,B,C
【知识点】通电直导线周围的磁场；电磁感应
8．【答案】串联；化学
【知识点】电源及其能量转化；串联电路的电压规律
9．【答案】电磁感应；法拉第
【知识点】电磁感应
10．【答案】机械；切割磁感线运动；导体切割磁感线运动的方向；在导体切割磁感线运动的方向一定时，感应电流的方向与磁场方向有关；转换；让闭合电路一部分导体快速切割磁感线运动时，观察灵敏电流计指针偏转角度；相同条件下让闭合电路一部分导体缓慢切割磁感线运动时，观察此时灵敏电流计指针偏转角度．
【知识点】电磁感应
11．【答案】化学；并；正
【知识点】两种电荷；电源及其能量转化；串联电路和并联电路的辨别
12．【答案】内；66；5.76×104；48
【知识点】电源及其能量转化；电功的计算；电功率的计算
13．【答案】；AB；不能；向下；向上
【知识点】磁场对通电导线的作用；产生感应电流的条件
14．【答案】（1）C
（2）电；机械；异；吸引
【知识点】电荷间的相互作用规律；电源及其能量转化；串、并联电路的设计
15．【答案】（1）电磁感应；发电机
（2）右；电流
【知识点】电磁感应；发电机的构造和原理
16．【答案】（1）串联
（2）负极；从Q到P
（3）不发光；有
【知识点】电源及其能量转化
17．【答案】（1）电磁感应
（2）让ab向左运动；调换U形磁铁的两极
【知识点】发电机的构造和原理
18．【答案】（1）小；上
（2）电磁感应
（3）V1～V3
（4）风速越大，获得能量越多 或 风机获得的能量与风速的三次方成正比；10%
【知识点】功率计算公式的应用；流体压强与流速的关系；电磁感应
19．【答案】（1）B
（2）具有
（3）磁
（4）小
（5）B
【知识点】欧姆定律及其应用；电磁感应
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