第十八章达标测试卷
一、选择题(每题3分,共30分)
1.在水电站发电过程中,能量的转化顺序正确的是( )
A.势能→电能→动能
B.势能→动能→电能
C.电能→动能→势能
D.动能→势能→电能
2.关于电和磁,下列说法正确的是( )
A.电动机是利用电磁感应原理制成的
B.导体在磁场中运动就一定会产生感应电流
C.改变导体在磁场中运动的速度就一定会产生感应电流
D.电流周围存在磁场
3.关于如图所示实验,下列说法正确的是( )
A.用该装置可探究“让通电导体在磁场中动起来”
B.法拉第根据该实验揭示的原理发明了电动机
C.导体ab竖直向上运动时,灵敏电流表指针偏转
D.导体ab水平向左运动时,灵敏电流表指针偏转
(第3题) (第5题) (第6题) (第7题)
4.如图甲所示,一个不能打开的盒子外面露出一段细长的导线,在不损坏导线的情况下,用图乙中(a)、(b)两个实验所对应的结论来判断导线中是否有电流,下列说法正确的是( )
A.只有(a)能 B.只有(b)能 C.(a)(b)都能 D.(a)(b)都不能
5.现在兴起的智能手机无线充电主要是运用电磁感应技术,当电源的电流通过充电底座中的送电金属线圈产生磁场,带有金属线圈的智能手机靠近该磁场就能感应磁场,产生电流,实现充电过程。以下设备也是利用“磁生电”工作的是( )
A.电磁起重机 B.扬声器 C.电烙铁 D.动圈式话筒
6.动圈式话筒的结构如图所示,它工作时:①线圈运动能产生随着声音的变化而变化的电流;②与膜片相连的线圈随之一起振动;③人唱歌或说话产生的声音使膜片振动;④变化的电流经过放大后,由扬声器还原为声音。关于它的原理,下列排序中正确的是( )
A.①②③④ B.②①④③ C.③①④② D.③②①④
7.我国未来的航母将采用自行研制的电磁弹射器,如图所示,电磁弹射器的弹射车与飞机前轮连接,并处于强磁场中,当弹射车内的导体通以强电流时,即可受到强大的推力。下列实验中,与电磁弹射器工作原理一致的是( )
8.如图甲、乙所示的实验现象,下列有关说法正确的是( )
A.甲图演示的是电流的磁效应现象
B.乙图演示的现象与扬声器原理相同
C.甲、乙两图演示的现象说明电能生磁,磁也能生电
D.乙图中,导体ab只要运动就能在电路中产生感应电流
(第8题) (第11题)
9.关于电动机和发电机的说法正确的是( )
A.电动机是根据电磁感应现象制成的,是将电能转化为机械能的装置
B.发电机是根据电流的磁效应制成的,是将机械能转化为电能的装置
C.电动机的转动方向只与磁场方向有关,与其他因素无关
D.发电机产生的感应电流的方向跟线圈转动方向有关,跟磁场方向也有关
10.在远距离输电时,一般采用高压输电,这样可减少输电线路上的能量损失。若某火力发电厂发电机的输出功率为P0,如果采用电压U输送,线路损耗功率为P;如果将输送电压提高为原来的n倍,则线路损耗功率为( )
A. B. C. D.
二、填空题(每空1.5分,共36分)
11.如图所示的是农村道路两旁安装的太阳能路灯,灯杆顶端是太阳能电池板,它能将________能转化为________能,并向放在灯杆中的蓄电池充电,充电时把________能转化为________能储存起来,夜晚蓄电池给路灯供电。
12.如图所示的是示波器上显示的电流波形图,其中图甲显示的是________(填“交流”或“直流”)电,图乙显示的是________(填“交流”或“直流”)电,家庭电路使用的是图________显示的电流。
(第12题) (第13题)
13.1825年瑞士物理学家科拉顿将一根直导线平行地放在小磁针的上方,然后与另一个房间的螺旋线圈组成闭合电路,如图所示,他把一根条形磁铁插入螺旋线圈内,再跑到另一个房间内观察小磁针是否偏转,进行多次实验他都没有发现小磁针偏转。科拉顿、法拉第等物理学家相继进行了上述实验,是为了探究________________;在实验中,科拉顿用到了1820年丹麦物理学家________发现 “电流的周围存在着磁场”的实验装置。
14.某同学为了同时验证老师课堂上讲过的“电磁感应现象”“通电导线周围存在磁场”以及“通电导线在磁场中受力运动”几个实验,于是动手制作了如图所示的闭合线路,当他将图中导体AB金属杆的一部分在磁场中水平向左运动时,电路中会相应地发生哪些物理现象:(写出2个现象)________________;________________。
15.下列是有关电与磁现象的四幅图,其中________图为电动机工作原理图,________图为发电机工作原理图。(均填“甲”“乙”“丙”或“丁”)。
16.如图所示的闭合电路中,铜棒ab静止,当蹄形磁铁竖直向上运动时,灵敏电流计的指针________(填“会”或“不会”)偏转;让铜棒ab向右缓慢运动时,灵敏电流计的指针偏转的角度较小;快速运动时,指针偏转的角度较大。这说明感应电流的大小与____________________有关,________(填“动圈式话筒”或“动圈式扬声器”)是应用电磁感应原理制成的。
(第16题) (第17题) (第18题) (第19题)
17.如图所示,用漆包线绕成矩形线圈,将线圈两端的导线拉直并用刀将漆全部刮掉,作为转动轴,将线圈放在金属支架上,在它下面放一块小磁体,用纸做一个小风车固定在转动轴上,将装置与小量程电流表相连,使小风车转动,可观察到____________的现象,说明电路中有电流产生,此过程中________能转化为电能,若将电流表换成干电池接入电路,线圈________(填“能”或“不能”)持续转动。
18.如图所示的是一个两用电机的示意图,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________。
19.有一款能发电的魔方充电器,转动魔方时,它根据____________________(填“电流的磁效应”“电磁感应”或“通电导体在磁场中受力”)的原理发电,这个过程________能转化为电能,产生的电能储存于魔方内。魔方还能通过USB端口给移动设备充电,给移动设备充电时,魔方相当于电路中的________(填“电源”或“用电器”)。
三、实验探究题(20题10分,21题12分,共22分)
20.水果中含有果酸。如图甲所示,在水果中插入两片不同金属片制成的极板,就制成了一个水果电池。某科学兴趣小组对“影响水果电池电压大小的因素”进行了实验探究。
种 类
铁-锌
铁-铜
铜-锌
苹 果
0.55 V
0.60 V
0.95 V
梨
0.40 V
0.50 V
0.90 V
菠 萝
0.50 V
0.55 V
1.00 V
橙 子
0.70 V
0.78 V
1.05 V
(1)在水果中插入不同金属片制成的极板,并保持两块极板之间的距离、极板与水果的接触面积不变,用电压表直接测量两块极板之间的电压,结果如表所示。
① 在图乙方框中画出这个实验的电路图。
② 分析实验数据可以得出:在上述条件下,从金属活动性顺序看,所选用的两块极板材料之间的________________越大,水果电池的电压越大;并且水果电池的电压还与____________有关。
(2)若该小组的同学们选用一只橙子并用铜-锌做极板,研究水果电池的电压跟极板与水果的接触面积之间的关系时,应控制________________不变。
(3)关于影响水果电池电压大小的因素,你还可以研究的问题是________________________________________________________________________。(写出一条即可)
21.在“探究什么情况下磁可以生电”的实验中:
(2)
(1)小星设计的电路如图(1)所示,在蹄形磁体的磁场中放置一根导线ab,ab的两端分别跟开关、螺线管连接,螺线管旁放置一个小磁针,当ab中产生电流时,螺线管中有________通过,小磁针会发生偏转。
(2)小星闭合开关后,不管导线ab在磁场中怎样运动,小磁针都不偏转,是没有产生电流,还是产生的电流太微弱?他换用了一个灵敏电流表代替螺线管和小磁针,如果灵敏电流表指针发生偏转,表明ab中产生电流,实验的情况如图(2)所示。
A.观察并分析①②③现象可知:导体静止时,________产生感应电流;导体沿着磁感线方向运动时,________产生感应电流;导体切割磁感线运动时,____________产生感应电流。(均填“能”或“不能”)
B.观察并分析③④现象可知:产生感应电流的条件之一是________。
(3)对比图(1)和图(2)两次实验后,小星认为:图(1)中小磁针不发生偏转,不是没有产生电流,而是________________。
四、计算题(12分)
22.小华家距离变压器2 km,在变压器与小华家之间有两条输电线,每条输电线每千米的电阻为0.5 Ω,即0.5 Ω/km,变压器加在输电线两端的电压是220 V。在某一时间段,整个线路只有小华家一台额定电压为220 V、额定功率为2 420 W的电热水器工作。不考虑温度变化对电热水器电阻的影响。求:
(1)输电线中电流的大小;
(2)电热水器的实际电功率。
答案
一、1.B 2.D 3.D 4.C
5.D 点拨:由题意可知,手机中的线圈能将底座产生的变化的磁场转化为电流给手机电池充电,是利用电磁感应原理工作的。电磁起重机是利用电流的磁效应工作的;扬声器是利用通电导体受到磁场力的作用工作的;电烙铁是利用电流的热效应工作的;动圈式话筒是利用闭合电路的一部分导体做切割磁感线运动能够产生感应电流,是电磁感应现象,故选D。
6.D 7.B
8.C 点拨:甲图,有电源,是电动机原理图,是根据通电导体在磁场中受力而转动的原理制成的,不是电流的磁效应,故A错误。乙图,当金属棒ab在磁场中做切割磁感线运动时,电路中就会产生感应电流,故是电磁感应装置,扬声器是根据通电导体在磁场中受力而转动的原理制成的;乙图演示的现象与扬声器原理不相同,故B错误。甲图说明通电导体的周围产生磁场,该磁场与磁体的磁场相互作用产生力,说明电能生磁;乙为电磁感应现象,说明磁也能生电,故C正确。乙图中,导体ab只有做切割磁感线运动,才能在电路中产生感应电流,故D错误。
9.D
10.B 点拨:若输送电压提高为原来的n倍,由P=UI可知,输送电流将降低为原来的,由公式P线=I2R线可知,线路损耗功率降低为原来的。
二、11.太阳;电;电;化学
12.直流;交流;乙
13.什么情况下磁可以生电;奥斯特
14.铁块受吸引向下移动;小磁针发生偏转
15.丁;乙
16.不会;导体切割磁感线的速度;动圈式话筒
17.电流表指针偏转;机械;不能 点拨:图中线圈、导线和电流表组成闭合电路,线圈处在磁场中,使小风车转动可以带动线圈转动切割磁感线,从而产生感应电流,因此电流表指针会发生偏转;此过程中,消耗了小风车的机械能,获得了电能,是机械能转化为电能;若将电流表换成干电池接入电路,线圈中有电流通过,受到磁场力的作用,会转动起来,但转动至平衡位置时,因线圈两端的绝缘漆全部刮掉,无法改变线圈中的电流从而不能持续转动下去。
18.发电机;电动机 点拨:当开关S1闭合、S2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.电磁感应;机械;电源
三、20.解:(1)① 如图所示。②金属活动性差异;水果的种类
(2)两极板间的距离
(3)水果电池的电压大小与极板间的距离的关系(合理即可)
21.(1)电流
(2)A.不能;不能;能;B.闭合电路
(3)产生的电流太微弱
四、22.解:(1)由P=可知,电热水器的电阻为
R===20 Ω;
输电线的电阻R′=4 km×0.5 Ω/km=2 Ω;
故电路的总电阻R总=R+R′=20 Ω+2 Ω=22 Ω;
输电线中电流的大小I===10 A;
(2)电热水器的实际功率为
P′=I2R=(10 A)2×20 Ω=2 000 W。