第十八章 电能从哪里来 达标测试卷

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第十八章 电能从哪里来 达标测试卷
一、选择题(每题3分,共36分)
1.下列关于电源的说法中,正确的是(　　)
A.电源是提供电压的装置
B.只要有电源,电路中就一定有电流
C.“1号”电池和“5号”电池的电压不同
D.发电机工作时把电能转化成机械能
2.实验装置中,用棉线将铜棒AB悬挂于磁 ( http: / / www.21cnjy.com )铁N、S极之间,铜棒的两端通过导线连接到电流表上。当AB做切割磁感线运动时,能观察到电流表的指针发生偏转。利用这一现象所揭示的原理,可制成的设备是(　　)
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A.电熨斗 B.动圈式扬声器
C.电磁继电器 D.发电机
3.要使感应电流的方向反向,可采取的措施有(　　)
A.同时改变磁场方向和导体切割磁感线的方向
B.把磁场减弱,减小导体切割磁感线的运动速度
C.保持导体切割磁感线的方向不变,使磁场反向
D.把磁场增强,增大导体切割磁感线的运动速度
4.对下列现象的描述不合理的是(　　)
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A.甲:奥斯特实验说明通电导体周围存在着磁场
B.乙:闭合开关,小磁针静止后会指向如图所示位置
C.丙:利用这个装置可以探究电磁感应现象
D.丁:电流相同时,电磁铁磁性强弱随线圈匝数增加而增强
5.如图所示,a表示垂直于纸面的一根导体,它是闭合电路的一部分,它在磁场中沿图示的方向运动时,哪种情况下不会产生感应电流(　　)21*cnjy*com
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6.关于电与磁及其应用,下列说法正确的是(　　)
A.法拉第发现了电流的磁效应 B.奥斯特发现了电磁感应现象
C.电动机应用了电磁感应原理 D.电磁铁应用了电流的磁效应
7.下列各图是演示电磁学原理及其应用的示意图。针对各图情况,以下说法中正确的是(　　)
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A.利用甲实验的原理可制成丙装置 B.利用乙实验的原理可制成丁装置
C.丙装置可将内能转化为电能 D.丁装置可将机械能转化为电能
8.在丹麦哥本哈根气候变化大会上,各国就削 ( http: / / www.21cnjy.com )减全球温室气体排放达成了共识,新能源开发和利用已成为今后的发展趋势。太阳能汽车作为以新能源为动力交通运输工具的代表迅速崛起,如图是一种新型的太阳能汽车,太阳光照射到该车顶部的电池集热板上,电池储存电能,使电动机能够对汽车提供动力,则下列有关说法中正确的是(　　)
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A.该太阳能汽车只能在白天使用
B.该太阳能汽车同样需要排放尾气
C.该太阳能汽车是将太阳能转化为电能,再将电能转化为动能
D.该太阳能汽车电动机产生的热量越多越好
9.一蓄电池正负极标志模糊不清,以下四组器材中,无法判断蓄电池正负极的是(　　)
A.开关、螺线管、小磁针、若干导线 B.开关、小灯泡、电流表、若干导线
C.开关、小灯泡、滑动变阻器、若干导线 D.开关、电压表、若干导线
10.如图甲所示,在蹄形磁体的磁场中放置一 ( http: / / www.21cnjy.com )根与螺线管连接的导体棒ab,当导体棒ab水平向右运动时,小磁针N极转至右边。可使如图甲所示位置的小磁针N极转至左边的操作是图乙中的(　　)21世纪教育网版权所有
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11.将两个电流表(主要部 ( http: / / www.21cnjy.com )件是永久磁铁和带有指针的线圈)G1和G2用导线连接起来,如图所示,当拨动G1的指针时,观察到G2的指针也会随之摆动,下列说法正确的是(　　)
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A.G1利用了电流的磁效应
B.G1利用电磁感应产生了电流
C.G2的指针摆动幅度一定大于G1
D.G2是因为通电导线在磁场中受力而摆动
12.运河中学“STS”小组对开发和利 ( http: / / www.21cnjy.com )用水资源进行研究,同学们认为在放自来水时,水的机械能没有得到利用而白白浪费了,于是他们在老师的指导下经过研制,在水龙头处安装了一只小型水轮发电机,当放水时水的机械能转化为电能。设小型水轮发电机的效率为40%,水塔内的水面高于水龙头10 m,且保持不变。当水龙头放出1 t水时,小型水轮发电机所产生的电能为(　　)www.21-cn-jy.com
A.4 000 J B.98 000 J C.58 800 J D.39 200 J
二、填空题(每空1分,共17分)
13.我国普通照明电路使用的是__ ( http: / / www.21cnjy.com )_________电,它的频率是___________Hz,每秒钟发生___________次周期性变化。 www-2-1-cnjy-com
14.用长约5 cm的铜线轻轻插进 ( http: / / www.21cnjy.com )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。 2-1-c-n-j-y
15.如图所示的装置,当条形磁体插入线圈时, ( http: / / www.21cnjy.com )电流计的指针___________ (填“会”或“不会”)发生偏转,在这个闭合电路中, ___________相当于电源。
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16.如图是某中学生发明的 ( http: / / www.21cnjy.com )一款便携风力发电机,以保护套的形式套在手机外面,利用风为手机充电。它主要由风力机和发电机两部分组成,其中风力机实现把风能转化成叶片的___________,发电机利用___________的工作原理再把　　　　能转化为___________能。
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17.如图所示,图中的线圈　　　　(填“有”或“没有”)电流产生,当线圈从图示位置转过大约　　　　度时,线圈中的电流为零。【来源：21cnj*y.co*m】
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18.如图所示,是一个两 ( http: / / www.21cnjy.com )用电机的示意图,当开关S1闭合、S2断开时,它表示一个__________,当开关S1断开、S2闭合时,它表示一个__________。21*cnjy*com
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19.研发太阳能汽车是很多汽车厂商的未 ( http: / / www.21cnjy.com )来发展方向。该类汽车有个重要的部件是太阳能电池,它可以将太阳能转化为__________能;该车还有一个重要部件是电动机,它的工作原理与__________ (填“麦克风”或“扬声器”)工作原理相同。
三、作图与解答题(每题4分,共12分)
20.为宣传安全用电,某同学制作了两幅宣传画,如图所示。请为该宣传画配上解说词。
甲图: ____________________________________________________________;
乙图: ____________________________________________________________。
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21.如图所示,甲图的a是闭合电路中的 ( http: / / www.21cnjy.com )导体在磁场中的横截面,☉表示导体按箭头方向运动时产生的感应电流方向。根据甲图的情况在乙、丙的○内标出感应电流方向。
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22.在高压输电线路中常可看到一些绝缘子。请说明为什么悬挂高压输电线的绝缘子的表面要涂光亮的瓷釉,而且做成一节一节的
四、实验探究题(23题6分,24题16分,共22分)
23.如图所示,把一根铁丝的两端分 ( http: / / www.21cnjy.com )别与两根铜丝相连接,再与一只小量程电流表串联成闭合电路,然后把铜、铁丝的一个接点放在盛有冰水混合物的杯中,另一个接点用火焰加热,发现电流表的指针会发生偏转,表明闭合电路中有电流产生,像这样的电路叫做热电偶电路。
进一步的实验表明:热电偶电路中电流大小跟 ( http: / / www.21cnjy.com )相互连接的两种金属丝的性质以及接点D与G间的温度差有关。下表中给出了通过实验测得的某铂—锗合金热电偶电路中电流大小与温度差关系的几组数据。21·世纪*教育网
两点的温度差/℃ 0 1 100 200 300 500 600
电路中的电流/10-1 A 0.00 0.01 0.64 1.42 2.92 4.17 7.31
(1)从表中数据可以发现,热电偶电路中电流大小随着两接点间的温度差的增大而___________; 21教育名师原创作品
(2)这样的热电偶实际上是一个电源,它的电能是由___________能转化而来的;
(3)利用热电偶电路中电流与两接点间 ( http: / / www.21cnjy.com )温度差的关系可以制成热电偶温度计,根据上述实验数据可以预测:与通常的水银温度计相比,铂—锗合金热电偶温度计的优点之一是___________。
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24.法拉第电磁感应现象是指:“闭合电 ( http: / / www.21cnjy.com )路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,电路中产生感应电流。”小明和芳芳根据课文中的描述进行了进一步探究。
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(1)小明同学提出了“感应电流的大小可能与磁场的强弱有关”的猜想。除此以外你的猜想是 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 21·cn·jy·com
写出验证你的猜想的主要步骤: 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
分析实验得出结论: 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(2)芳芳同学思考:线圈的一边在磁场中做切割磁感线运动与单根导线在磁场中做切割磁感线运动,产生的感应电流的大小可能不一样。于是她验证如下:【版权所有：21教育】
(a)先用大约25圈的漆包线圈的一条边框较快地做切割磁感线运动;
(b)然后用单根导线以相同的情况做切割磁感线运动。
你认为两次灵敏电流计指针偏转程度(　　)
A.(a)较大 B.(b)较大 C.一样大 D.无法确定
(3)实验过程中小明与芳芳又用 ( http: / / www.21cnjy.com )线圈和条形磁铁来做实验(如图所示),发现灵敏电流计指针发生偏转。你认为在此实验中产生感应电流大小跟什么因素有关 请你总结一下。(写出两条)
① 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　;
② 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(4)在(2)、(3)两个实验中,如何改变感应电流的方向 每个实验各写出一种方法。
① 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　;
② 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
五、计算题(13分)
25.一节某品牌的新的普通5号干电池, ( http: / / www.21cnjy.com )在做放电实验时,可直接给电阻为5 Ω的灯泡供电,使小灯泡连续工作75 min,此后干电池基本失效。现用这一品牌的普通5号干电池4节,给玩具小火车供电,可使小火车连续开行0.5 h,估算:
(1)一节干电池所能提供的电能;
(2)小火车消耗的电功率。
参考答案
一、1.A
解析：电源是提供电压的装置,故A正确。有电 ( http: / / www.21cnjy.com )源,电路还必须是闭合的,电路中才会有电流,故B错误。“1号”电池和“5号”电池的电压相同,都是1.5 V,故C错误。发电机工作时把机械能转化为电能,故D错误。21cnjy.com
2.D
3.C
解析：感应电流的方向与磁场方 ( http: / / www.21cnjy.com )向和导体切割磁感线的方向有关,当这两个方向只改变其一时,感应电流的方向改变,当这两个方向都反向时,感应电流的方向不变。【出处：21教育名师】
4.B
解析：奥斯特实验说明通电导体周围存在磁 ( http: / / www.21cnjy.com )场,故A正确。闭合开关后,通电螺线管左端为S极,右端为N极,根据磁极间的相互作用规律可知,小磁针静止后指向为“左S右N”,故B错误。利用该装置可以探究电磁感应现象,故C正确。通过两电磁铁的电流相同,左边电磁铁线圈匝数多,磁性强,故D正确。
5.C
解析：闭合电路的一部分导体在磁场中做切 ( http: / / www.21cnjy.com )割磁感线运动时,导体中会产生感应电流。由题图可知,选项C中的导体并没有做切割磁感线运动,所以不会产生感应电流。
6.D
解析：电磁感应现象是法拉第发现的,故A错 ( http: / / www.21cnjy.com )误。奥斯特发现了通电导线周围有磁场,故B错误。电动机是利用通电导线在磁场中受力的作用的原理制成的,故C错误。电磁铁是利用电流的磁效应的原理制成的,故D正确。21教育网
7.D
解析：甲图中无电源,演示的是电磁感应现象;乙 ( http: / / www.21cnjy.com )图中有电源,导体因通电受力而运动,说明通电导体在磁场中受力而运动;丁图的发电机是根据甲图电磁感应原理制成的,工作时将机械能转化为电能;丙图的电动机是根据乙图通电导体在磁场中受力运动而制成的,工作时将电能转化为机械能。所以选D。本题考查电动机、发电机的制造原理及工作时的能量转化,正确理解电动机及发电机的工作原理是解题的关键。解答该类题目时,可根据外部电路有无电源判断,有电源的是通电导体在磁场中受力而运动,无电源的是电磁感应现象。
8.C
解析：太阳能汽车上的电池集热板将太阳 ( http: / / www.21cnjy.com )能转化为电能储存在蓄电池里,所以晚上也可以行驶,故A项错误。太阳能汽车不会排放尾气,故B项错误。电动机产生的热量越少其效率越高,故D项错误。2·1·c·n·j·y
9.C
解析：通电螺线管的极性与电流的方向有关 ( http: / / www.21cnjy.com ):我们先根据小磁针静止时N极的指向判断出通电螺线管的N极,然后用右手螺旋定则就可以判断螺线管中的电流方向,进而根据电流方向判断出蓄电池的正、负极,A不合题意。电流表的正、负接线柱的接法要正确(电流从正接线柱进,从负接线柱出,指针正向偏转;接反指针会反向偏转):将小灯泡与电流表、开关串联起来接在蓄电池两端,闭合开关,观察电流表指针的偏转情况,若电流表的指针正向偏转,则跟电流表正接线柱相接的那个极就是蓄电池的正极;若电流表的指针反向偏转,则跟电流表正接线柱相接的那个极是蓄电池的负极,B不合题意。电压表有正负接线柱,并能直接接到蓄电池两端,电流从正接线柱流入、负接线柱流出:将电压表接到蓄电池两端,若电压表指针向右偏转则与其正接线柱相连的为蓄电池的正极,若反向偏转,则与其负接线柱相连的为蓄电池的正极,可以判断蓄电池的正负极,D不合题意。
10.A
解析：要使小磁针N极向不同的方向偏转,需 ( http: / / www.21cnjy.com )要改变通电螺线管中电流的方向,即产生的感应电流的方向。A图中磁场方向不变,只改变导体棒切割磁感线方向,产生的感应电流的方向会改变,小磁针N极会转至左边。B、C两图中导体棒上下运动,没有切割磁感线,不会产生感应电流,小磁针N极不会转至左边。D图中磁场方向和导体棒切割磁感线的方向同时改变,产生的感应电流的方向不变,小磁针N极不会转至左边。
11.B、D
解析：根据题意可知:电流表主要部件 ( http: / / www.21cnjy.com )是永久磁铁和带有指针的线圈,G1和G2用导线连接起来。当拨动G1的指针时,相当于G1中的线圈做切割磁感线运动,电路中会产生感应电流;由于两个电流表构成了闭合电路,故电流会通过G2表中的线圈,而该线圈处于磁场中,由于通电导线在磁场中受力的作用,所以G2的指针也会偏转;故G1利用了电磁感应而产生电流,故A错误,B正确;由于导线有电阻,感应电流通过导线时因发热会损失掉一部分电能,故G2的指针摆动幅度一定小于G1,故C错误;G2是因为通电导线在磁场中受力而摆动,故D正确。
12.D
解析：先求出水龙头放出1 t水时所释 ( http: / / www.21cnjy.com )放的机械能,W=Gh=mgh=103 kg×9.8 N/kg×10 m=9.8×104 J,然后根据小型水轮发电机的效率为40%,可以求得小型水轮发电机所产生的电能为40%W=39 200 J。
二、13.交流;50;50
14.电流;化学能
解析：当两种不同的金属插进柠檬中,就组 ( http: / / www.21cnjy.com )成了水果电池,用两根导线接两种金属,用舌头同时舔这两根线,就组成了闭合电路,此时有电流通过,所以舌头会有麻的感觉,水果电池是把化学能转化为电能。
15.会;线圈
解析：当条形磁体插入线圈时,此时线圈做切割磁感线运动,线圈中有感应电流产生,电流计的指针会发生偏转,这时线圈相当于电源。
16.机械能;电磁感应现象;机械;电
解析：风力发电机工作时,风推动叶片转动,风力机将风能转化为叶片的机械能;发电机的工作原理是电磁感应现象;发电机工作时把机械能转化为电能。
17.有;90
解析：由题图可知,若线圈ab ( http: / / www.21cnjy.com )边向下运动,cd边向上运动,都在做切割磁感线运动,因此电路中有感应电流产生。当转过90度后,ab边和cd边的运动方向刚好平行于磁感线方向,此时不切割磁感线,即线圈中无感应电流。
18.发电机;电动机
解析：当开关S1闭合、S2 ( http: / / www.21cnjy.com )断开时,此装置转动,会产生感应电流,故为发电机。而当开关S1断开、S2闭合时,电源给装置供电,使线圈转动,故为电动机。
19.电;扬声器
三、20.警惕跨步电压的危害;防止高压电弧触电
解析：由题图可知甲图是跨步电压触电示意图,乙图是高压电弧触电示意图。
21.解:如图所示。
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解析：感应电流的方向跟导体运动方向和磁场方 ( http: / / www.21cnjy.com )向有关,当改变导体运动方向或磁场方向时,感应电流的方向会发生改变,当同时改变导体运动方向和磁场方向时,感应电流的方向不会发生改变。
22.解:绝缘子表面涂釉是为了使它的表面光滑,防止因长期暴露在空气中积聚灰尘、污垢而导电。
制成一节一节的形状是为了增大可能漏电的表面层的长度,从而增大绝缘子的电阻,减小漏电的危险。
四、23.(1)增大　(2)内　(3)测量范围广
解析：通过阅读题目可知,此种热电偶实际上是一 ( http: / / www.21cnjy.com )个电源。根据电源的作用,要使其对外提供电能,只需要将电流表替换成用电器即可。观察题图,将两根不同材料的金属丝的两端分别接在一起,组成一个热电偶,加热其中的一个接点,另一个接点放在冰水混合物中,金属丝内便有了电流,消耗了内能,得到了电能,这是由于内能转化成了电能。了解题干中的内容是解题的关键,本题的突破点是:温度差产生了电流。理论的起点虽然很高,但因不需要我们懂得热电偶的原理,所以答题的要求又很低。
24.(1)感应电流的大小可能与导体运动的快 ( http: / / www.21cnjy.com )慢有关;A.让导体以较慢的速度在磁场中向右运动,观察灵敏电流计的指针偏转角度。B.让导体在同一磁场中以较快的速度在磁场中向右运动,观察灵敏电流计的指针偏转角度;比较两次灵敏电流计指针偏转角度的大小,若偏转角度大小不相同,则感应电流的大小与导体运动的快慢有关,否则无关
(2)A
(3)①磁铁的磁性强弱;②磁铁运动的快慢
(4)①改变磁极方向;②改变磁铁的运动方向
解析：(1)感应电流是由于闭 ( http: / / www.21cnjy.com )合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动而产生的,在已经对磁场方面作出猜想的前提下,就要从运动这方面作出猜想:感应电流的大小可能与导体运动的快慢有关。主要步骤:A.让导体以较慢的速度在磁场中向右运动,观察灵敏电流计的指针偏转角度。B.让导体在同一磁场中以较快的速度在磁场中向右运动,观察灵敏电流计的指针偏转角度。比较两次灵敏电流计指针偏转角度的大小,即可知道感应电流的大小与导体运动的快慢的关系。(2)因为多匝线圈在磁场中运动时,相当于多根导线同时切割磁感线,即相当于多个电源串联,则电路中电流较大,即(a)较大,故选A。(3)我们知道闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动就可以产生感应电流,即导体和磁场发生了相对运动;本题中磁场运动,可以认为导体相对于磁场发生了运动,故也可以产生感应电流;感应电流大小应与磁场的强弱、磁铁运动的快慢及线圈的匝数多少等有关。(4)感应电流的方向与导体运动方向及磁场方向有关,可以从这两个方面写出改变感应电流方向的方法。【来源：21·世纪·教育·网】
五、25.解:(1)I===0.3 A,W=UIt=1.5 V×0.3 A×75×60 s=2 025 J;(2)P===4.5 W。
解析：由公式W=UIt求出一节5号电池所能提供的电能,由公式P=可计算出小火车消耗的功率。
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