第十八章 电能从哪里来 达标检测卷

第十八章
电能从哪里来
达标检测卷
(100分，90分钟)
题　号
一
二
三
四
五
总　分
得　分
一、选择题(每题3分，共36分)
1．下列设备中利用电磁感应原理工作的是(　　)
A．电磁铁
B．电动机
C．扬声器
D．麦克风
2．如图是科研人员设计的一种“能量收集船”，在船的两侧装有可触及水面的“工作臂”，“工作臂”
(第2题图)
一端装有浮筒，波浪带动紧贴水面的浮筒上下浮动，引起工作臂上下运动，从而获得电能并储存起来，该“能量收集船”(　　)
A．利用了通电导体在磁场中受力的原理
B．利用了电磁感应原理
C．静止在水面时，浮力大于重力
D．浮筒上下浮动是由于受到惯性作用
3．为了减少远距离输电在线路上的损失，通常采用的办法是(　　)
A．增大输出电线的电阻
B．减少通电时间
C．增大输出电流
D．提高电压
4．2015年7月21日，联合国气候变化大会动员会议在法国巴黎举行，包括联合国前秘书长安南、曾获诺贝尔和平奖的孟加拉国经济学家穆罕穆德·尤努斯，以及四十余国部长及政府官员出席。法国总统奥朗德主持会议，他再次呼吁各方为应对气候变化做出努力。新能源的开发和利用是应对气候变化的一项有力举措。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，太阳光照射到该车的电池板上，蓄电池储存电能，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(　　)
(第4题图)
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
5．如图所示，导体ab按箭头所指的方向运动，在这四种情况下，ab中有感应电流产生的是(　　)
　
A　　　　　　　　B　　　　　　　C　　　　　　　　　D
6．如果在离某人不远处的地方断了一根高压线，电线落到地面上，则下列说法中正确的是(　　)
A．地面潮湿时，危险性对人来说要小些
B．地面干燥时，危险性对人来说不存在
C．单脚站立时，危险性对人来说要小些
D．双脚站立时，危险性对人来说要小些
7．关于下列四个实验的认识中，正确的是(　　)
8．关于图甲、乙所示的实验，下列说法正确的是(　　)
(第8题图)
A．甲可以研究通电导体在磁场中的受力情况
B．甲实验的过程中，其他形式的能转化为电能
C．乙可以研究电磁感应现象
D．乙实验的过程中，其他形式的能转化为电能
9．如图所示，当导体AB向左运动时，小磁针(　　)
A．一定转动
B．一定不转动
C．可能转动，也可能不转动
D．持续来回地摆动
(第9题图)　　　　(第10题图)
10．如图所示，为发电机的工作原理图，下列说法中正确的是(　　)
A．发电机的原理是通电导体在磁场中受力的作用
　　
B．发电机的原理是电磁感应
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
11．列车工作需用大功率电动机提供动力，列车到站前停止供电，电动机线圈随车轮转动，转变为发电机发电，此过程中车速从200
km/h减到90
km/h，在90
km/h以下进行机械刹车，下列说法正确的是(　　)
A．减速发电过程中是应用通电导体在磁场中受力的原理
B．机械刹车过程是机械能转化为内能
C．进站前停止供电，列车仍能继续前行是由于受到惯性力的作用
D．加速行驶过程中电动机应用了电磁感应原理
12．(多选)如图所示，在一个金属圆环中有一个可以绕轴OO′匀速转动的条形磁铁，当磁铁旋转时，下列说法中正确的是(　　)
(第12题图)
A．金属环中有感应电流
B．因金属环不动，故环中无感应电流
C．金属环中有感应电流，且是交流电
D．金属环中有感应电流，且是直流电
二、填空题(每空2分，共20分)
13．1820年，丹麦物理学家奥斯特第一个揭示了电和磁之间的联系，他发现了____________，英国物理学家________经过10年的探索，于1831年发现了____________现象，继而人们发明了各种发电机，开辟了人类大规模使用电能的时代。
14．如图是一种常用的动圈式话筒(麦克风)及原理图。当你对着话筒说话时，声带________发出声音，声波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____________现象。
(第14题图)　　　(第15题图)
15．在如图所示的实验装置中，用棉线将铜棒ab悬挂于磁铁N、S极之间，铜棒的两端通过导线连接到灵敏电流表上。当铜棒向左运动时，电流表的指针将发生________，写出应用该原理制成的一种设备____________。
16．小亮自制了如图所示的装置，在有机玻璃管上绕着带有绝缘层的导线，线圈两端连接着小功率灯泡，管内放入条形磁铁，用橡皮塞堵住管口两端，当沿图中箭头方向来回摇动时，小灯泡就会发光。该装置发电的原理是______________，线圈中电流的方向是________(填“变化”或“不变”)的，在此过程中将________能转化为电能。　
　　　(第16题图)
三、简答题(10分)
17．番茄水果电池也能让灯泡亮起来，如图所示。
(1)水果电池的能量的转化过程是________能转化为电能。
(2)能源危机让电动汽车成为汽车行业的“新宠”，电动汽车的竞争演
(第17题图)
变成了“新型电池”的竞争，目前家用电动汽车使用的都是充电电池。受水果电池的启发，大胆设想：依据“水果电池的发电原理”，给电动汽车发明一个“不用充电、自身发电”的“新型电池”。简要写出你的设想。
四、实验探究题(20分)
(第18题图)
18．小宇同学在探究“怎样产生感应电流”的实验中，将一根导体的两端用细导线悬挂起来，并与灵敏电流计、开关组成串联闭合回路，将导体放在U形磁体的磁场中，如图所示。磁体下端为N极，上端为S极。首先，她探究导体在磁场中怎样运动时，才能在电路中产生电流。她是通过观察灵敏电流计的指针是否偏转来判断导体中是否有电流的，若指针偏转，说明导体中有电流；指针不偏转，则说明导体中无电流。电流的方向可以通过电流计的指针偏转方向来判断，电流的强弱可以通过电流计指针偏转角度来判断。然后，她探究影响电流方向的因素。最后，她还探究了导体在磁场中产生的电流强弱与哪些因素有关。
(1)合上开关，导体保持不动，电流计指针没有偏转，表明导体中______________；
(2)合上开关，导体上下运动，电流计指针没有偏转，表明导体中______________；
(3)合上开关，导体向右运动，电流计指针向左偏转，表明导体中______________；
(4)合上开关，导体向左运动，电流计指针向右偏转，表明导体中______________；与(3)相比较，导体中的电流方向________(填“不变”或“改变”)；
(5)合上开关，把两个磁极位置对调，让导体向右运动。电流计指针向右偏转，表明导体中________(填“有”或“无”)电流产生，与(3)比较，导体中的电流方向________(填“不变”或“改变”)；
(6)合上开关，保持导体的运动速度不变，但运动方向与磁感线的夹角成锐角，电流计的指针发生偏转，表明导体中________(填“能产生”或“不能产生”)电流。但电流计的指针偏转角度较小，说明______________________；
(7)合上开关，使导体向右运动速度加快，电流计指针向左偏转角度增大，这表明导体中的________________________；
(8)将图中的磁铁换成一个磁性更大的磁铁，保持(3)中的切割速度不变，发现电流计的指针偏转角度增大，表明导体中的电流________。由此可见，闭合电路的一部分导体在磁场中做________________运动时，导体中就能产生电流，产生的电流叫做________。导体中感应电流的方向，跟导体________方向和____________方向有关；感应电流的大小与____________和________________等因素有关。
五、计算题(14分)
19．某发电厂的输电导线电阻为100
Ω，当用220
kV的电压输电时，线路中的电流为100
A，用电单位得到的电功率为多少千瓦？占输出电功率的百分之几？如果改用110kV的电压输电时，且保持输出功率不变，那么用电单位得到的电功率为多少千瓦？占输出电功率的百分之几？
第十八章达标检测卷
一、1.D　解析：电磁铁是利用电流的磁效应原理制成的，故A错；电动机是利用通电线圈在磁场中受力转动的原理工作的，故B错；扬声器把电信号转化为声信号，利用的是通电线圈在磁场中受力的原理，故C错；麦克风是把声信号转变成电信号，声信号的振动带动线圈在磁场中振动，产生电流，是电磁感应原理的应用，故D正确。
2．B　
3．D
4．C　解析：太阳能汽车上的太阳能电池板将太阳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。
5．D　解析：根据感应电流的产生条件，图A和图C中，导体ab虽然运动，但没有切割磁感线，故不会有感应电流产生。图B中，导体ab虽然做切割磁感线运动，但它不是闭合电路的一部分导体，故只会在ab两端产生感应电压，不会有感应电流产生。图D中，满足产生感应电流的条件：闭合电路的一部分导体，在磁场中做切割磁感线运动，故有感应电流产生。
6．C　解析：高压线路或高压设备引起的触电有高压电弧触电和跨步电压触电两类。在此题所述情况出现时，若人双脚站立时很可能因跨步电压引起触电，单脚站立时，人体各部分间没有电压，触电危险性小些，故C对，D错；大地是导体，潮湿时导电性能更强些，但并不是说干燥的大地是绝缘体，故A、B均错。明确各类高压触电的原因是解答本题的关键。
7．A　8.B
9．A　解析：AB向左运动时，由于切割磁感线，将在闭合电路中产生感应电流，螺线管中将会有电流通过，螺线管通电后将产生磁场，左、右两端为两极，所以小磁针一定转动。那么小磁针会不会来回往复地摆动呢？如果出现这个现象应是由于磁场方向发生往复变化，这就要求通入螺线管的电流方向发生往复变化。而只有当AB左右来回运动时，产生的感应电流的方向才能往复变化，才能使小磁针来回摆动。但是导体只是向左运动，所以D项是不正确的。
10．B　11.B
12．A、C　解析：条形磁铁绕轴OO′匀速转动时，金属环要切割磁感线。从运动的相对性看，这相当于条形磁铁不动，金属圆环在条形磁铁的磁场里转动。磁铁转动时，磁场方向发生改变，环中的感应电流方向会发生改变，即产生的感应电流是交流电。
二、13.电生磁；法拉第；电磁感应
解析：奥斯特实验表明，通电导线的周围存在磁场，即电生磁，是由丹麦物理学家奥斯特于1820年最早发现的；英国物理学家法拉第经过10年的探索，于1831年发现了电磁感应现象，人们发明了发电机，为人类大规模获得电能提供了可能。
14．振动；电磁感应　解析：本题综合考查声音产生的原因和电磁感应现象。人说话是靠声带的振动发声的；声波使线圈在磁场中振动，做切割磁感线运动，从而产生感应电流，这是电磁感应现象。
15．偏转；发电机　解析：产生感应电流的条件：闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动，电路中产生感应电流。铜棒向左运动时，符合产生感应电流的条件，电路中有感应电流产生，灵敏电流表的指针发生偏转。铜棒运动时，恰好做切割磁感线运动，故产生感应电流，根据电磁感应原理制成了发电机。
16．电磁感应；变化；机械
三、17.解：(1)化学　(2)用两个质量都较大的金属板做电源的两个电极，在电极之间充满电解质。(合理均可)
解析：本题考查电池中的能量转化。(1)水果电池的能量转化过程是水果的化学能转化为电能；(2)可从化学能转化为电能方面考虑，本题为开放性试题，答案合理均给分。
四、18.(1)没有电流　(2)没有电流　(3)有电流　(4)有电流；改变　(5)有；改变　(6)能产生；产生的电流较小　(7)电流增大　(8)增大；切割磁感线；感应电流；运动；磁场；磁场强弱；切割磁感线速度
解析：只有当导体切割磁感线时才可能产生感应电流，导体中感应电流的大小与导体运动速度的大小和磁场的强弱有关。
五、19.解：发电厂输出的总电功率
P输＝UI＝220
kV×100
A＝2.2×104
kW。
输电线路上的电功率损失P损＝I2R＝(100
A)2×100
Ω＝103
kW。
用电单位得到的电功率
P户＝P输－P损＝2.2×104
kW－103
kW＝2.1×104
kW。
则×100%＝×100%≈95%。
如果改用110
kV的电压输电时，发电厂输出的总功率仍为2.2×104
kW，输电线的电流I′＝＝＝200
A。
输电线路上的功率损失P损′＝I′2R＝(200
A)2×100
Ω＝4×103
kW。
用户得到的功率P户′＝2.2×104
kW－4×103
kW＝1.8×104
kW。
则×100%＝×100%≈82%。
解析：解答本题需要注意，计算输电线上损耗的电功率时，应该使用公式P＝I2R，而不能使用公式P＝UI。