滬科版物理九年級全冊第十八章　電能從哪里來 素養(yǎng)檢測（含解析）

第第頁滬科版物理九年級全冊第十八章電能從哪里來素養(yǎng)檢測（含解析）第十八章素養(yǎng)綜合檢測

(滿分100分,限時45分鐘)

一、選擇題(每小題5分,共40分)

1.【跨學科·物理學與日常生活】(2023福建三明期末)如圖所示,將A、B兩個金屬片插入檸檬中制成水果電池,用電壓表測量水果電池的電壓。下列說法正確的是()

A.水果電池工作時將電能轉(zhuǎn)化為化學能

B.電流從金屬片A流入電壓表

C.金屬片B為水果電池的正極

D.將三個這樣的水果電池并聯(lián)起來可得到電壓為1.8V的電源

2.【學科素養(yǎng)·科學思維】(2022廣東中考)圖中的a表示垂直于紙面的一段導線,它是閉合電路的一部分,當a在下列磁場中沿圖中所示方向運動時,不會產(chǎn)生感應電流的是()

3.【跨學科·物理學與工程實踐】(2023山東濟南槐蔭期末)已經(jīng)開通的濟南地鐵2號線是山東省首條無人駕駛軌道交通線路。列車進站前會關閉電源,列車由于具有慣性繼續(xù)向前運行的過程中,車上電動機的線圈隨車輪一起轉(zhuǎn)動并產(chǎn)生電流,同時儲存電能。下列裝置與上述現(xiàn)象原理相同的是()

A.電磁起重機B.揚聲器

C.電動機D.發(fā)電機

4.如圖所示為發(fā)電機模型中線圈的轉(zhuǎn)動過程,下列說法正確的是()

A.線圈轉(zhuǎn)動過程中不切割磁感線

B.發(fā)電機的原理是電磁感應現(xiàn)象

C.通過燈泡的電流大小不變

D.通過燈泡的電流方向不變

5.(2023江蘇連云港中考)如圖所示,閉合導線框abcd的一部分處于磁場中,將導線框沿圖示方向拉出,則()

A.在此過程中,電能轉(zhuǎn)化為機械能

B.導線框中不會產(chǎn)生感應電流,因為回路中沒有電源

C.導線框中會產(chǎn)生感應電流,整個導線框都是電源

D.導線框中會產(chǎn)生感應電流,導線ab段相當于電源

6.圖甲是發(fā)電機原理的示意圖,圖乙中的“○”表示導線ab,當它在磁場中分別轉(zhuǎn)動到1~4位置時(運動方向已用箭頭標出),則下列說法正確的是()

A.在位置1時,電路中不會產(chǎn)生感應電流

B.圖甲的電路中沒有電源

C.在位置3時,電路中不會產(chǎn)生感應電流

D.發(fā)電機產(chǎn)生的電流方向不變

7.【教材P172T1變式】在輸送電能過程中,為了減少電能在線路中的損耗,目前通常采取的方法是()

A.加大輸送電流B.用高壓輸電

C.減少輸電功率D.減少通電時間

8.(2023福建三明期末)如圖所示的四個裝置圖可以演示不同的電磁現(xiàn)象,下列說法正確的是()

A.圖甲可用來演示電磁感應現(xiàn)象,根據(jù)該現(xiàn)象制成了發(fā)電機

B.圖乙可用來演示電流的磁效應,根據(jù)該現(xiàn)象制成了電磁鐵

C.圖丙可用來演示磁場對通電導體的作用,根據(jù)該原理制成了電動機

D.圖丁可用來演示電磁鐵的磁性強弱與電流大小的關系

二、填空題(每空4分,共24分)

9.家庭電路中,電飯煲與空調(diào)是(選填“串聯(lián)”或“并聯(lián)”)的;將一根導線置于靜止的小磁針上方,當導線通電時小磁針發(fā)生偏轉(zhuǎn),此現(xiàn)象表明電流周圍存在。

10.【新獨家原創(chuàng)】如圖是動圈式話筒的構造示意圖,當人對著話筒說話時,聲音使膜片振動,與膜片相連的線圈在磁場中運動,產(chǎn)生隨聲音變化的,經(jīng)放大后通過揚聲器還原成聲音,動圈式話筒利用的原理是。

11.【跨學科·物理學與日常生活】(2022山東臨沂蘭山一模)如圖是現(xiàn)在網(wǎng)絡熱賣的一款“自發(fā)電門鈴”。當手按壓門鈴時,會使門鈴內(nèi)的線圈在磁場中運動,從而啟動門鈴信號傳輸,再通過無線電傳輸給應答接收裝置,達到提醒的功能。此過程中門鈴內(nèi)的線圈相當于

(選填“用電器”或“電源”),它的工作原理是。

三、實驗探究題(共15分)

12.(2023山東棗莊中考)學習了電磁感應現(xiàn)象后,小雨同學還想進一步探究感應電流的大小與哪些因素有關。他使用的裝置如圖所示,鐵塊E、F上繞有導線并與開關、滑動變阻器、電源、燈泡組成電路。線框abcd與靈敏電流計G相連。(線框abcd在鐵塊E、F上方,實驗過程中線框不扭轉(zhuǎn))

【猜想與假設】

小雨做出了如下猜想:

A.感應電流的大小與磁場的強弱有關;

B.感應電流的大小與導體切割磁感線的速度有關。

【設計與進行實驗】

(1)小雨驗證猜想A的設計思路如下:改變電磁鐵的進行多次實驗,每次實驗保持線框豎直向下穿過電磁鐵磁場的速度相等,觀察并記錄每次實驗中靈敏電流計G指針偏轉(zhuǎn)的格數(shù)。

(2)要驗證猜想B,實驗時應保持電磁鐵不變,改變線框切割磁感線的速度進行多次實驗,分別記下每次實驗中靈敏電流計指針偏轉(zhuǎn)的格數(shù),實驗數(shù)據(jù)記錄如表所示。

實驗次數(shù)切割磁感線的速度電流計指針偏轉(zhuǎn)格數(shù)

1慢速1.5格

2中速2.5格

3快速4格

【分析論證】

(3)分析表格數(shù)據(jù)可得出的結論:其他條件都相同時,,閉合電路中產(chǎn)生的感應電流越大。

【交流評估】

(4)實驗中用電磁鐵代替永磁體的好處:。

(5)按照小雨的設計思路驗證猜想A,實驗時在操作上存在的困難:。

四、綜合應用題(共21分)

13.(2023山東青島第二實驗初中期末)在發(fā)電廠里,煤炭中的化學能或者河流中的水能轉(zhuǎn)化為電能。為了減少煤炭的運輸費,火力發(fā)電廠通常建在煤炭的產(chǎn)地,水力發(fā)電廠則只能建在水力資源豐富的地方。電能輸送到幾百千米甚至幾千千米之外的用電地區(qū),需要用輸電導線,導線有電阻,如果導線很短,電阻很小可忽略,而遠距離輸電時,導線很長,電阻大到不能忽略,由于電流的熱效應,遠距離輸電中的電能損失較為嚴重,怎樣才能減少這種損失呢

(1)請根據(jù)焦耳定律,列舉減少輸電線發(fā)熱的方法(至少兩種),并分析說明最可行的方法是哪一種。

(2)發(fā)電廠輸出的電功率是一定的,它取決于發(fā)電機組的發(fā)電能力。設某發(fā)電廠的輸出功率P0=1.1×108W,發(fā)電廠距離用電地區(qū)200km,輸電線路上的總電阻為50Ω。

①若采用220V的電壓輸送電能,通過輸電線路的電流I1=A,輸電線路損失的功率P1=W,與發(fā)電廠的輸出功率P0比較,P1

(選填“大于”或“小于”)P0。

②若采用220kV的高壓輸送電能,輸電線路損失的功率P2=W。比較上述計算結果可知:采用遠距離輸電可以大大降低輸電線路的電能損失。

答案全解全析

1.C水果電池和干電池、蓄電池類似,都是將化學能轉(zhuǎn)化為電能的裝置,A錯誤;圖中電壓表的指針正常偏轉(zhuǎn),則連接電壓表正接線柱的是電池的正極,即金屬片B是水果電池的正極,金屬片A是水果電池的負極;在電源的外部,電流從電源的正極流出,負極流入,電流從金屬片B流入電壓表,故B錯誤,C正確;電壓表選用的是小量程,分度值為0.1V,示數(shù)為0.6V,將三個這樣的水果電池串聯(lián)起來,可以得到電壓為1.8V的電源,D錯誤。故選C。

2.D當a在圖A、B、C的磁場中沿圖中所示方向運動時,導線做切割磁感線運動,會產(chǎn)生感應電流,A、B、C選項不符合題意;圖D中,a沿磁感線方向運動,沒有切割磁感線,不會產(chǎn)生感應電流,D選項符合題意。故選D。

3.D列車到站前先停止供電,由于慣性,列車會繼續(xù)向前運行,電動機的線圈隨車輪轉(zhuǎn)動并在磁場中做切割磁感線運動,產(chǎn)生感應電流,即在該過程中消耗機械能,產(chǎn)生電能,將機械能轉(zhuǎn)化為電能,與發(fā)電機的原理相同。故選D。

4.B發(fā)電機的線圈中產(chǎn)生電流的原理是電磁感應現(xiàn)象,除線圈平面與磁感線垂直時,線圈在轉(zhuǎn)動過程中切割磁感線,故A錯誤,B正確;線圈在轉(zhuǎn)動過程中,產(chǎn)生的感應電流是交流電,大小是變化的,故C錯誤;線圈在轉(zhuǎn)動過程中切割磁感線的方向變化,感應電流的方向變化,故D錯誤。故選B。

5.D此過程中發(fā)生電磁感應現(xiàn)象,機械能轉(zhuǎn)化為電能,故A錯誤;閉合導線框abcd的一部分處于磁場中,將導線框沿圖示方向拉出過程中,閉合電路的一部分導體在磁場中做切割磁感線運動,所以導線框中有感應電流產(chǎn)生,在磁場中的導線ab段相當于電源,故B、C錯誤,D正確。故選D。

6.A由圖乙知導線ab運動區(qū)域內(nèi)磁感線方向水平向右,而導線ab在位置1時的運動方向與磁感線方向平行,不切割磁感線,不能產(chǎn)生感應電流;導線ab在位置2、3、4時都切割磁感線,能產(chǎn)生感應電流,故A正確,C錯誤;發(fā)電機的原理是電磁感應現(xiàn)象,將機械能轉(zhuǎn)化為電能,則該裝置相當于電源,為小燈泡提供電能,故B錯誤;由于導線在不同位置時切割磁感線的方向不同,因此感應電流的方向是變化的,故D錯誤。

7.B加大輸送電流,由焦耳定律Q=I2Rt可知,會增大電能在線路中的損耗;用高壓輸電,由I=可知,當輸電功率一定時,輸送電路的電壓越大,通過輸送導線的電流越小。減小通過輸送電線的電流,可以減少電能在線路中的損耗,是我們現(xiàn)在通常采用的輸電方式;輸送電路的電壓一定時,減少輸送功率,可以減小通過輸送電線的電流,電能在線路中的損耗也會變少,但用戶獲得的電能也會減少;根據(jù)Q=I2Rt知,要想減小輸電線上的電能損失,還可以縮短供電的時間,但不符合實際。故選B。

8.B圖甲中演示的是磁場對通電導體有力的作用,利用該原理制成了電動機,A錯誤;圖乙演示的是電流的磁效應,根據(jù)該現(xiàn)象制成了電磁鐵,B正確;圖丙演示的是電磁感應現(xiàn)象,利用該原理制成了發(fā)電機,C錯誤;圖丁可用來演示電磁鐵的磁性強弱與線圈匝數(shù)多少的關系,由于電路中沒有滑動變阻器,不可以改變電路中的電流,因此無法探究電磁鐵的磁性強弱與電流大小的關系,D錯誤。故選B。

9.答案并聯(lián)磁場

解析在家庭電路中,電飯煲與空調(diào)之間相互不影響,是并聯(lián)的。在靜止的小磁針上方,放一根導線,給導線通電時小磁針發(fā)生偏轉(zhuǎn),說明電流周圍存在磁場。

10.答案電流電磁感應現(xiàn)象

解析動圈式話筒的工作過程是聲波振動→引起膜片振動→帶動線圈振動→線圈切割磁感線產(chǎn)生感應電流→經(jīng)放大傳給揚聲器。由此可知其工作原理是電磁感應現(xiàn)象。

11.答案電源電磁感應現(xiàn)象

解析手按壓門鈴時,會使門鈴內(nèi)的線圈在磁場中做切割磁感線運動,從而產(chǎn)生感應電流,,所以它的工作原理是電磁感應現(xiàn)象。這個過程中,將機械能轉(zhuǎn)化為電能,所以線圈相當于電源。

12.答案(1)磁性強弱(2)磁性強弱(3)導體切割磁感線的速度越大(4)易于改變磁場強弱(5)難以控制每次移動線框的速度相等

解析(1)驗證感應電流的大小與磁場的強弱有關時,根據(jù)控制變量法可知,實驗中要控制線框豎直向下穿過電磁鐵磁場的速度相同,磁場的強弱不同,即需要改變電磁鐵的磁性強弱。(2)實驗中用到了控制變量法,要驗證感應電流的大小與導體切割磁感線的速度有關,應控制電磁鐵磁性強弱不變。(3)從表格中可以看出,從實驗1到實驗3,線框切割磁感線的速度越來越快,靈敏電流計指針偏轉(zhuǎn)格數(shù)越來越多,電流越來越大,由此可得出的結論:其他條件都相同時,導體切割磁感線的速度越大,閉合電路中產(chǎn)生的感應電流越大。(4)實驗中用電磁鐵代替永磁體的好處是易于改變磁場強弱。(5)按照小雨的設計思路驗證猜想A,實驗時在操作上存在的困難是難以控制每次移動線框的速度都相等。

13.答案(1)見解析(2)①5×1051.25×1013大于②1.25×107高壓

解析(1)由Q=I2Rt可知,要想減少輸電線上的電能損失,可以減小輸電線中的電流、減小輸電線的電阻、減少輸電的時間。不能為減少輸電線上的電能損失而減少輸電時間,故此種方法不可行;影響導線電阻大小的因素有材料、長度、橫截面積,實際生活中輸電線的長度一定、導電性能好的材料價格較高、橫截面積較大時質(zhì)量較大,故此種方法較困難;由P=UI的變形式I