滬科版物理九年級(jí)全冊(cè)第十八章　電能從哪里來 素養(yǎng)檢測(cè)（含解析）

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

(滿分100分,限時(shí)45分鐘)

一、選擇題(每小題5分,共40分)

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

A.水果電池工作時(shí)將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)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(gè)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(xué)科素養(yǎng)·科學(xué)思維】(2022廣東中考)圖中的a表示垂直于紙面的一段導(dǎo)線,它是閉合電路的一部分,當(dāng)a在下列磁場(chǎng)中沿圖中所示方向運(yùn)動(dòng)時(shí),不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流的是()

3.【跨學(xué)科·物理學(xué)與工程實(shí)踐】(2023山東濟(jì)南槐蔭期末)已經(jīng)開通的濟(jì)南地鐵2號(hào)線是山東省首條無人駕駛軌道交通線路。列車進(jìn)站前會(huì)關(guān)閉電源,列車由于具有慣性繼續(xù)向前運(yùn)行的過程中,車上電動(dòng)機(jī)的線圈隨車輪一起轉(zhuǎn)動(dòng)并產(chǎn)生電流,同時(shí)儲(chǔ)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(jī)B.揚(yáng)聲器

C.電動(dòng)機(jī)D.發(fā)電機(jī)

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

A.線圈轉(zhuǎn)動(dòng)過程中不切割磁感線

B.發(fā)電機(jī)的原理是電磁感應(yīng)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(dǎo)線框abcd的一部分處于磁場(chǎng)中,將導(dǎo)線框沿圖示方向拉出,則()

A.在此過程中,電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能

B.導(dǎo)線框中不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流,因?yàn)榛芈分袥]有電源

C.導(dǎo)線框中會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流,整個(gè)導(dǎo)線框都是電源

D.導(dǎo)線框中會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流,導(dǎo)線ab段相當(dāng)于電源

6.圖甲是發(fā)電機(jī)原理的示意圖,圖乙中的“○”表示導(dǎo)線ab,當(dāng)它在磁場(chǎng)中分別轉(zhuǎn)動(dòng)到1~4位置時(shí)(運(yùn)動(dòng)方向已用箭頭標(biāo)出),則下列說法正確的是()

A.在位置1時(shí),電路中不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流

B.圖甲的電路中沒有電源

C.在位置3時(shí),電路中不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流

D.發(fā)電機(jī)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(shí)間

8.(2023福建三明期末)如圖所示的四個(gè)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(yīng)現(xiàn)象,根據(jù)該現(xiàn)象制成了發(fā)電機(jī)

B.圖乙可用來演示電流的磁效應(yīng),根據(jù)該現(xiàn)象制成了電磁鐵

C.圖丙可用來演示磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)體的作用,根據(jù)該原理制成了電動(dòng)機(jī)

D.圖丁可用來演示電磁鐵的磁性強(qiáng)弱與電流大小的關(guān)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(dǎo)線置于靜止的小磁針上方,當(dāng)導(dǎo)線通電時(shí)小磁針發(fā)生偏轉(zhuǎn),此現(xiàn)象表明電流周圍存在。

10.【新獨(dú)家原創(chuàng)】如圖是動(dòng)圈式話筒的構(gòu)造示意圖,當(dāng)人對(duì)著話筒說話時(shí),聲音使膜片振動(dòng),與膜片相連的線圈在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng),產(chǎn)生隨聲音變化的,經(jīng)放大后通過揚(yáng)聲器還原成聲音,動(dòng)圈式話筒利用的原理是。

11.【跨學(xué)科·物理學(xué)與日常生活】(2022山東臨沂蘭山一模)如圖是現(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)熱賣的一款“自發(fā)電門鈴”。當(dāng)手按壓門鈴時(shí),會(huì)使門鈴內(nèi)的線圈在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng),從而啟動(dòng)門鈴信號(hào)傳輸,再通過無線電傳輸給應(yīng)答接收裝置,達(dá)到提醒的功能。此過程中門鈴內(nèi)的線圈相當(dāng)于

(選填“用電器”或“電源”),它的工作原理是。

三、實(shí)驗(yàn)探究題(共15分)

12.(2023山東棗莊中考)學(xué)習(xí)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象后,小雨同學(xué)還想進(jìn)一步探究感應(yīng)電流的大小與哪些因素有關(guān)。他使用的裝置如圖所示,鐵塊E、F上繞有導(dǎo)線并與開關(guān)、滑動(dòng)變阻器、電源、燈泡組成電路。線框abcd與靈敏電流計(jì)G相連。(線框abcd在鐵塊E、F上方,實(shí)驗(yàn)過程中線框不扭轉(zhuǎn))

【猜想與假設(shè)】

小雨做出了如下猜想:

A.感應(yīng)電流的大小與磁場(chǎng)的強(qiáng)弱有關(guān);

B.感應(yīng)電流的大小與導(dǎo)體切割磁感線的速度有關(guān)。

【設(shè)計(jì)與進(jìn)行實(shí)驗(yàn)】

(1)小雨驗(yàn)證猜想A的設(shè)計(jì)思路如下:改變電磁鐵的進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn),每次實(shí)驗(yàn)保持線框豎直向下穿過電磁鐵磁場(chǎng)的速度相等,觀察并記錄每次實(shí)驗(yàn)中靈敏電流計(jì)G指針偏轉(zhuǎn)的格數(shù)。

(2)要驗(yàn)證猜想B,實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)保持電磁鐵不變,改變線框切割磁感線的速度進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn),分別記下每次實(shí)驗(yàn)中靈敏電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)的格數(shù),實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄如表所示。

實(shí)驗(yàn)次數(shù)切割磁感線的速度電流計(jì)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(jié)論:其他條件都相同時(shí),,閉合電路中產(chǎn)生的感應(yīng)電流越大。

【交流評(píng)估】

(4)實(shí)驗(yàn)中用電磁鐵代替永磁體的好處:。

(5)按照小雨的設(shè)計(jì)思路驗(yàn)證猜想A,實(shí)驗(yàn)時(shí)在操作上存在的困難:。

四、綜合應(yīng)用題(共21分)

13.(2023山東青島第二實(shí)驗(yàn)初中期末)在發(fā)電廠里,煤炭中的化學(xué)能或者河流中的水能轉(zhuǎn)化為電能。為了減少煤炭的運(yùn)輸費(fèi),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(dǎo)線,導(dǎo)線有電阻,如果導(dǎo)線很短,電阻很小可忽略,而遠(yuǎn)距離輸電時(shí),導(dǎo)線很長,電阻大到不能忽略,由于電流的熱效應(yīng),遠(yuǎn)距離輸電中的電能損失較為嚴(yán)重,怎樣才能減少這種損失呢

(1)請(qǐng)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(jī)組的發(fā)電能力。設(shè)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(jì)算結(jié)果可知:采用遠(yuǎn)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(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置,A錯(cuò)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(fù)極;在電源的外部,電流從電源的正極流出,負(fù)極流入,電流從金屬片B流入電壓表,故B錯(cuò)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(gè)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(cuò)誤。故選C。

2.D當(dāng)a在圖A、B、C的磁場(chǎng)中沿圖中所示方向運(yùn)動(dòng)時(shí),導(dǎo)線做切割磁感線運(yùn)動(dòng),會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流,A、B、C選項(xiàng)不符合題意;圖D中,a沿磁感線方向運(yùn)動(dòng),沒有切割磁感線,不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流,D選項(xiàng)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(huì)繼續(xù)向前運(yùn)行,電動(dòng)機(jī)的線圈隨車輪轉(zhuǎn)動(dòng)并在磁場(chǎng)中做切割磁感線運(yùn)動(dòng),產(chǎn)生感應(yīng)電流,即在該過程中消耗機(jī)械能,產(chǎn)生電能,將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能,與發(fā)電機(jī)的原理相同。故選D。

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

5.D此過程中發(fā)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象,機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能,故A錯(cuò)誤;閉合導(dǎo)線框abcd的一部分處于磁場(chǎng)中,將導(dǎo)線框沿圖示方向拉出過程中,閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場(chǎng)中做切割磁感線運(yùn)動(dòng),所以導(dǎo)線框中有感應(yīng)電流產(chǎn)生,在磁場(chǎng)中的導(dǎo)線ab段相當(dāng)于電源,故B、C錯(cuò)誤,D正確。故選D。

6.A由圖乙知導(dǎo)線ab運(yùn)動(dòng)區(qū)域內(nèi)磁感線方向水平向右,而導(dǎo)線ab在位置1時(shí)的運(yùn)動(dòng)方向與磁感線方向平行,不切割磁感線,不能產(chǎn)生感應(yīng)電流;導(dǎo)線ab在位置2、3、4時(shí)都切割磁感線,能產(chǎn)生感應(yīng)電流,故A正確,C錯(cuò)誤;發(fā)電機(jī)的原理是電磁感應(yīng)現(xiàn)象,將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能,則該裝置相當(dāng)于電源,為小燈泡提供電能,故B錯(cuò)誤;由于導(dǎo)線在不同位置時(shí)切割磁感線的方向不同,因此感應(yīng)電流的方向是變化的,故D錯(cuò)誤。

7.B加大輸送電流,由焦耳定律Q=I2Rt可知,會(huì)增大電能在線路中的損耗;用高壓輸電,由I=可知,當(dāng)輸電功率一定時(shí),輸送電路的電壓越大,通過輸送導(dǎo)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(shí),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(huì)變少,但用戶獲得的電能也會(huì)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(shí)間,但不符合實(shí)際。故選B。

8.B圖甲中演示的是磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)體有力的作用,利用該原理制成了電動(dòng)機(jī),A錯(cuò)誤;圖乙演示的是電流的磁效應(yīng),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(yīng)現(xiàn)象,利用該原理制成了發(fā)電機(jī),C錯(cuò)誤;圖丁可用來演示電磁鐵的磁性強(qiáng)弱與線圈匝數(shù)多少的關(guān)系,由于電路中沒有滑動(dòng)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(qiáng)弱與電流大小的關(guān)系,D錯(cuò)誤。故選B。

9.答案并聯(lián)磁場(chǎng)

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(dǎo)線,給導(dǎo)線通電時(shí)小磁針發(fā)生偏轉(zhuǎn),說明電流周圍存在磁場(chǎng)。

10.答案電流電磁感應(yīng)現(xiàn)象

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

11.答案電源電磁感應(yīng)現(xiàn)象

解析手按壓門鈴時(shí),會(huì)使門鈴內(nèi)的線圈在磁場(chǎng)中做切割磁感線運(yùn)動(dòng),從而產(chǎn)生感應(yīng)電流,,所以它的工作原理是電磁感應(yīng)現(xiàn)象。這個(gè)過程中,將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能,所以線圈相當(dāng)于電源。

12.答案(1)磁性強(qiáng)弱(2)磁性強(qiáng)弱(3)導(dǎo)體切割磁感線的速度越大(4)易于改變磁場(chǎng)強(qiáng)弱(5)難以控制每次移動(dòng)線框的速度相等

解析(1)驗(yàn)證感應(yīng)電流的大小與磁場(chǎng)的強(qiáng)弱有關(guān)時(shí),根據(jù)控制變量法可知,實(shí)驗(yàn)中要控制線框豎直向下穿過電磁鐵磁場(chǎng)的速度相同,磁場(chǎng)的強(qiáng)弱不同,即需要改變電磁鐵的磁性強(qiáng)弱。(2)實(shí)驗(yàn)中用到了控制變量法,要驗(yàn)證感應(yīng)電流的大小與導(dǎo)體切割磁感線的速度有關(guān),應(yīng)控制電磁鐵磁性強(qiáng)弱不變。(3)從表格中可以看出,從實(shí)驗(yàn)1到實(shí)驗(yàn)3,線框切割磁感線的速度越來越快,靈敏電流計(jì)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(jié)論:其他條件都相同時(shí),導(dǎo)體切割磁感線的速度越大,閉合電路中產(chǎn)生的感應(yīng)電流越大。(4)實(shí)驗(yàn)中用電磁鐵代替永磁體的好處是易于改變磁場(chǎng)強(qiáng)弱。(5)按照小雨的設(shè)計(jì)思路驗(yàn)證猜想A,實(shí)驗(yàn)時(shí)在操作上存在的困難是難以控制每次移動(dòng)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(shí)間。不能為減少輸電線上的電能損失而減少輸電時(shí)間,故此種方法不可行;影響導(dǎo)線電阻大小的因素有材料、長度、橫截面積,實(shí)際生活中輸電線的長度一定、導(dǎo)電性能好的材料價(jià)格較高、橫截面積較大時(shí)質(zhì)量較大,故此種方法較困難;由P=UI的變形式I