【情境化·新趋势】初中物理沪科2024版九全册单元期中期末素养提升卷
十九章 电能从哪里来单元素养提升卷
（满分100分，答题时间90分钟）
一、单项选择题（本大题有12小题，每小题2分，共24分.每小题给出的四个选项中，只有一个选项是符合题意的）
1．历史上许多重大科学发现源于科学家不懈的实验探究。早在1831年，有位科学家通过大量实验探究发现了电磁感应现象，这位科学家是（ ）
A．焦耳 B．欧姆 C．牛顿 D．法拉第
2. 把铜片、铁片插入菠萝中，制成一个水果电池，用电压表测量它的电压，其示数如图所示，现将一个额定电压为5V的微型风扇接入水果电池组成的电路中，电压表V1并联在微型风扇两端，说法正确的（ ）
A．水果电池电压为0.1A
B．铜片是水果电池的负极
C．微型风扇正常工作时，电压表V1选用的量程是0~15V
D．微型风扇正常工作时，需要将50个菠萝并联在一起组成水果电池
3．如图是一种新型的风光互补照明灯，它头顶小风扇，肩扛太阳能电池板，腰胯照明灯，脚踏蓄电池，下列解释正确的是（ ）
A．利用风力发电将电能转化为机械能
B．太阳能电池板将太阳能转化为电能
C．风力发电带动照明灯工作时，LED灯是将机械能直接转化为光能
D．蓄电池夜晚放电时将电能转化为化学能
4. 生活中需掌握一些安全用电常识，下列做法中正确的是（ ）
A．触摸破损电线 B．爬到树上取电线上的风筝
C．用干木棒拨开触电者身上的电线 D．同时在一个插板上用很多电器
5.下列生活中的设施设备工作原理主要应用了电磁感应的是（ ）
A. 工人师傅的电钻B. 书桌上的台灯 C. 家用电饭煲 D. 风力发电机
6. 如图所示是“探究什么情况下磁可以生电”的装置，导体棒ab、导线、开关与电流表组成回路。下列说法正确的是（ ）
A. 保持导体棒ab静止，闭合开关时电流表指针偏转
B. 保持导体棒ab静止，断开开关时电流表指针偏转
C. 闭合开关，导体棒ab竖直向上运动时电流表指针偏转
D. 闭合开关，导体棒ab水平向右运动时电流表指针偏转
7. 如图所示L为带动线圈转动的摇把，图中指针表示可来回摆动的电流表，关于此装置，下列说法正确的是（ ）
A．这是电动机的工作原理图 B．这是发电机的工作原理图
C．该装置将电能转化为机械能 D．通过电流表的电流是直流电
8. 如图所示是新型武器——电磁炮的原理简化图。炮弹上固定的金属杆和金属轨道接触，并与电源构成闭合电路，通电后金属杆就会受到向右的力，于是将炮弹发射出去。下列设备与电磁炮的工作原理不同的是（ ）
A．我国第三艘航母“福建号”上的电磁弹射装置
B．唱K用的“动圈式话筒”
C．教室里的电风扇里的“电动机”
D．物理实验室里测量电压的“电压表”
9. 如图所示为动圈式话筒的简化示意图，磁铁固定在适当位置，线圈与膜片相通，声波可使膜片左右振动从而带动线圈振动，线圈中就产生电流，实现声信号到电信号的转变。其工作原理是（ ）
A. 磁场对通电导线的作用 B. 电流的热效应
C. 电流的磁效应 D. 电磁感应
10. 同学们用手摇发电机让小灯泡发光，发现摇得快电灯就亮。反之，电灯就暗。根据这一现象，下列科学问题中最有探究价值且易于探究的是（ ）
A．与发电机相连的灯泡亮度为什么有时亮有时暗
B．与发电机相连的灯泡的亮度与哪些因素有关系
C．发电机产生感应电流的大小与哪些因素有关系
D．发电机产生感应电流大小与转子转速有何关系
11．如图所示，a表示垂直于纸面的一根导线，它是闭合电路的一部分。它在磁场中按箭头方向运动时，导线a中会产生感应电流且方向相反的两种情况是（ ）
A．①和② B．①和③ C．②和④ D．③和④
12. 在我国许多地区采用火力发电，在火电站进的是“煤”，出的是“电”，如图所示，在这个过程中能量的转化是（ ）
A．化学能→重力势能→动能→电能
B．化学能→内能→机械能→电能
C．内能→化学能→机械能→电能
D．机械能→内能→机械能→电能
二、多项选择题（本大题有3小题，每小题3分，共9分.每小题给出的四个选项中，至少有两个选项是符合题意的，选对但不全得2分，有选错的得0分，全选对的得3分）
13. 关于电池，下列说法中正确的是（ ）
A. 各种化学电池的使用都是一次性的，不能多次充电使用
B. 各种化学电池的内部结构不一定都相同
C. 蓄电池可以反复多次使用
D. 有的电池电压与家庭电路的电压相同
14. 如图，某同学自制了一个扬声器，将线圈紧密粘贴在纸杯底部，在线圈上方放置一个强磁铁，在线圈中通入交变电流后，纸杯振动发声。下列说法正确的是（ ）
A. 该扬声器与电动机的工作原理相同
B. 磁场对线圈的力的方向随电流方向改变而改变
C. 线圈带动纸杯振动是电磁感应现象
D. 线圈中的电流不会产生磁场
15. 下列实验操作能使灵敏电流计指针偏转的是（
A． B． C． D．
三、填空题（本大题有8小题，每空1分，共22分）
16．如图所示为常用的干电池。铜帽是电池的 极，锌筒是电池的 极。若将电池接入电路中使用，在外部电路中，电流总是从 极流向 极。
17. 如图所示，水果电池可以把 能转化为电能。用导线将电压表的两个接线柱分别接在铜片和锌片上，电压表指针发生了偏转，由此可知锌片是水果电池的 极，此时电压为 V。
18. 如图所示，是一款航天员造型音箱，其工作原理是通电导线在磁场中受到力的作用，下列实例中与该音箱工作原理一致的是______；能产生感应电流的是______。
19．如图所示，闭合开关S，会触电的小鸟是 ，不会触电的小鸟是 （选填“甲”或“乙”）。
20. 如图所示，重庆蟠龙抽水蓄能电站于2024年全部投产，每年可减少二氧化碳排放39.87万吨。抽水蓄能电站的工作原理是：在用电低谷时，将水从下水库抽到上水库储存，这是将电能转化为水的____能；在用电高峰时，将水从上水库放到下水库带动发电机发电，发电机是利用_____原理工作的。
21. 如图是小明自制的发电机模型，用纸做一个小风车固定在转动轴上，将小发电机与小量程电流表相连。有风吹动小风车时，小量程电流表的指针 （选填“会”“不会”）偏转，它利用了 原理；如果将图中的小量程电流表换成 ，就变成了电动机模型。
22．如图是动圈式话筒内部结构图，对着话筒说话时，声带 发出声音，使膜片带动线圈做切割磁感线运动，产生的感应电流进入扬声器，将声音放大，改变了声音的 （选填“音调”或“响度”）。线圈切割磁感线运动的过程中，将 能转化为电能。
23. 如图甲所示，根据漫画中的对话，可以判断电表 （选填“1”或“2”）是电流表，这种直接将电流表接在电源上的现象称为 。如图乙是四根高压输电线上的一个装置，利用这个装置将四根导线并联起来，相当于增大了导线的 ，从而减小了导线的电阻，以达到减少输电线上电能损失的目的。
四、简答题（本大题有3小题，每小题2分，共6分）
24.如图表示的是闭合电路的一部分导体在两磁极间的运动情形。图中小圆圈代表导体的横截面，a、b、c、d 表示运动中四个不同位置。图中的箭头表示导体在那个位置上的运动方向。请说出，导体在哪些位置会产生感应电流？
25. 如图所示，铜质金属框ABCD正下方有一均匀磁场区域（磁感线方向与纸面垂直）。某时刻金属框开始自由下落，下落过程中金属框始终保持竖直状态。请判断金属框BC边进入磁场后，AD边进入磁场前，金属框是否有可能做加速运动？请从能量转化的角度阐述理由。（不计空气阻力）
26. 如图是科技史上有名的人物，在远距离输电时，导线的总电阻R会较大，导线上电能损耗很多，在19世纪的美国，特斯拉提出用交流电系统给远距离用户输电，而爱迪生提出用直流系统给远距离用户输电，后来交流电取得了胜利，交流电的优势在于能按需要改变电压，用相关的物理知识回答下列问题：
（1）当输出的电功率P一定时为什么输电时提高电压能降低导线上的电流大小？
（2）电流减小后为什么导线上电能损耗减小？
五、实验探究题（本大题有3小题，每空1分，共16分）
27. （6分）小丹做了一个有趣的实验，她将两个相同的玩具电机A、B的转轴用塑料管连接起来，图甲是电机A、B简易结构的示意图。
（1）如图乙所示，闭合开关S，电流通过电机B，B中线圈在磁场中会受到___________的作用转动起来，带动电机A中线圈转动，小灯泡发光。此时，电机A相当于___________（选填“用电器”“开关”或“电源”），这是利用了___________原理；
（2）若想改变电机B中线圈的转动方向，可以通过改变___________来实现；
（3）当电机B中线圈转动方向改变时，电机A中线圈的转动方向也随之改变，通过小灯泡的电流方向___________（选填“会”或“不会”）改变。在电机A所在电路中添加___________（一种器材），用来判断电路中电流方向是否改变。
28．（6分）在“探究感应电流的产生”的实验中，某同学的四次实验情况分别如图所示。
（1）有同学说：“只要闭合电路中的一部分导体在磁场中运动，就会产生感应电流。”你认为他的说法对吗？______（选填“对”或“不对”），图 ______可支持你的结论；
（2）为了探究感应电流的方向跟磁场方向和导体运动方向之间的关系：
①根据图甲和图乙的实验现象可知：在磁场方向相同的情况下，感应电流的方向与 ______有关；
②根据图乙和图丁的实验现象可知：在导体的运动方向相同的情况下，感应电流的方向与 ______有关；
（3）从能量的角度来分析，感应电流的产生过程是 ______能转化为 ______能的过程。
29.（4分）自从发现了电流周围存在磁场，许多科学家都在逆向思考：既然电能生磁，那么磁也能生电。1825年，科学家科拉顿也用实验探索如何磁生电。科拉顿用条形磁铁在线圈中插入和拔出进行实验时，为了排除磁铁对“电流表”的影响，把“电流表”和线圈分别放在两个房间里。实验时，他在两个房间之间跑来跑去，没有观察到电流表偏转，实验失败。
某同学利用一根条形磁铁、一个电流表、一个线圈来通过条形磁铁插入和拔出线圈来改变穿过线圈的磁场从而探究磁生电需要满足的条件，其实验过程如图所示。
试完成下列问题：
①电流周围存在磁场，为了形象直观地描述磁场，物理学中引入了“磁感线”的概念，其实磁感线在磁场中的是 （选填“存在”或“不存在”）的。
②如图（A）中的条形磁铁，在条形磁铁外部，磁感线总是从磁铁的某极出来，由 （选填“N”或“S”）极进入磁铁。
A B C D
③比较图中A与B或C与D可知，要使线圈中产生（感应）电流需要满足的条件是： 。
④根据以上实验，判断科学家科拉顿实验失败的原因是
A．在线圈的电路在缺少电源（如干电池） B．电表发生了故障
C．看电表时线圈中的磁场没有变化 D．看电表时线圈中一定没有磁场
六、综合能力题（本大题有4小题，共23分）
30. （6分）如图1所示，使线圈位于两磁极间。
（1）通电后，图1中ab段导线的电流方向是________（选择“由a到b”、“由b到a”）。图1中ab段导线受磁场力的方向向上，用箭头标示出图3中的ab段和cd段导线所受磁场力的方向；___________
（2）线圈转过图2所示位置，用________的办法可使线圈靠磁场力继续顺时针转动至少半圈；
（3）若把图1中电源换为电阻，快速转动线圈，电阻发热，此过程机械能转化为______能再转化为_____能，利用该工作原理制造了________（选填“电动机”或“发电机”）。
31.（5分）阅读短文，回答问题：
远距离输电
输电要用导线，如果导线很短，电阻很小可忽略，而远距离输电时，导线很长，电阻大不能忽略。
导线有电阻，电流通过时就要发热，如何减少输电线上电功率的损耗呢？发电厂输出的电功率是一定的，它决定于发电机组的发电能力。根据P=UI，若提高输电电压U，那么线路中的电流一定会减小。输电线上损失的电功率为ΔP=I2R，所以减小输电线的电阻和减小输电电流就可以大大降低电能的损失。
从减少输电线路上的电功率损耗和节省输电导线所用材料两个方面来说，远距离输送电能要采用高电压或超高电压。但也不能随意提高输电电压，因为输电电压越高，输电架空线的建设，对所用各种材料的要求就越严格，线路的造价就越高。
绝缘子（如图）是应用在输电线路上的一种特殊的绝缘控件，它主要起到支持和固定导线的作用，通常由玻璃或陶瓷制成。
从发电站输出的电能，一般都要通过升压变压器提升电压，根据输送距离的远近，常采用10千伏、35千伏、110千伏、220千伏的高压输电，甚至1000千伏以上的特高压输电。到达用户处再用降压变压器逐级降低电压。
（1）减小输电线上电能损失的方法有______；
A．增大输电线的横截面积 B．减小输电线的长度
C．提高输电电压 D．缩短供电的时间
（2）绝缘子无需具备的特性是______；
A．机械强度高 B．耐低温 C．耐腐蚀 D．透光性好
（3）若输电电压提高2倍，则线路上的功率损耗将降为原来的______；
（4）“高压”输电通过降压变压器逐级降低电压，到达我们家庭后的电压就对人体安全了，这句话是______（正确/错误）得，因为______。
32. （5分）公元1821年，物理学家发现了一种奇怪的现象：把两根铜丝和一根铁丝与灵敏电流计串联成闭合电路，然后把铜丝和铁丝的一个连接点放在盛有冰水混合物的容器里保持低温；另一个连接点放在火焰上加热。发现灵敏电流计的指针发生了偏转，这一现象表明这时闭合电路中产生了电流，这种电流叫做“热电流”，这种电路叫做“热电偶电路”，如图所示。进一步的实验表明：热电偶电路中电流的大小跟相互连接的两种金属丝的性质以及连接点D和G间的温度差有关。下表给出了通过实验测得的热电偶电路中电流大小与温度差关系的数据。
两连接点间的温度差/℃ 0 1 100 200 300
电路中的电流/A 0.000 0.001 0.064 0.142 0.229
（1）这样的热电偶实际上是一个电源，它是把内能转化为 能的装置；
（2）在热电偶电路中，电路是由 （填“相同”或“不同”）材料的导体组成的闭合电路；
（3）其它条件不变，移去酒精灯，一段时间后，电路中电流 ；
A．变大 B．变小 C．不变 D．无法判断
（4）利用热电偶的性质可以把热电偶做成 ；
A．加热器 B．温度计 C．测力计
（5）观察表中数据，可以得到的初步结论是 。
33. （7分）阅读短文，回答问题。
风力发电
风电技术就是利用风能发电的技术，风能是可再生环保能源，所以开发风电技术是当今诸多国家的发展主要战略，见图甲。
见图乙，风力发电是利用风力带动风车叶片旋转，并通过增速机将旋转的速度提高，从而带动风机内的发电机发电。发电机所发的电通过电缆输送到升压变压器提升电压后，由高压输电线路输送给用户。
风电是清洁能源，每生产1度电，就可相应节约0.4千克标准煤，同时减少污染排放0.272kg碳粉尘、0.997kg二氧化碳、0.03kg二氧化硫、0.015kg氮氧化物。
回答下列问题：
（1）风力发电是将风能转化为 能的一种技术，风机中的发电机是利用 原理进行发电的。
（2）华锐风电科技集团研发的SL6000风力发电机组，最大发电功率为6×106W。此风力发电机组满功率工作5h，可生产的电能，相当于 kg热值为3×107J/kg的煤完全燃烧释放的热能；可向大气减少排放 kg的二氧化碳。
（3）（3分）远距离输电，若输送电能的功率为P、输电电压为U、输电线路总电阻为R，则输电线路的因发热而造成的电能损失功率P损＝ 。
N
S
N
S
N
S
N
向下运动
静止
向上运动
精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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【情境化·新趋势】初中物理沪科2024版九全册单元期中期末素养提升卷
十九章 电能从哪里来单元素养提升卷
（满分100分，答题时间90分钟）
一、单项选择题（本大题有12小题，每小题2分，共24分.每小题给出的四个选项中，只有一个选项是符合题意的）
1．历史上许多重大科学发现源于科学家不懈的实验探究。早在1831年，有位科学家通过大量实验探究发现了电磁感应现象，这位科学家是（ ）
A．焦耳 B．欧姆 C．牛顿 D．法拉第
【答案】D
【解析】英国物理学家法拉第最早发现了电磁感应现象，根据这一现象发明了发电机，将机械能转化为电能。故ABC不符合题意，D符合题意。故选D。
2. 把铜片、铁片插入菠萝中，制成一个水果电池，用电压表测量它的电压，其示数如图所示，现将一个额定电压为5V的微型风扇接入水果电池组成的电路中，电压表V1并联在微型风扇两端，说法正确的（ ）
A．水果电池电压为0.1A
B．铜片是水果电池的负极
C．微型风扇正常工作时，电压表V1选用的量程是0~15V
D．微型风扇正常工作时，需要将50个菠萝并联在一起组成水果电池
【答案】C
【解析】A．电压表选择3V量程，分度值是0.1V，指针指在0后面第1个小格上，因此读数是0.1V，故A错误；
B．电压表在测量电源电压时，电压表正接线柱接正极，负接线柱接负极，铜片是水果电池的正极，故B错误；
C．为保证电压表安全，额定电压为5V的微型风扇接入水果电池组成的电路中，电压表V选用的量程是0~15V，故C正确；
D．一个菠萝电池提供的电压为0.1V，要得到5V的电压，因此需要串联菠萝的个数为5V/0.1V=50，故D错误。故选C。
3．如图是一种新型的风光互补照明灯，它头顶小风扇，肩扛太阳能电池板，腰胯照明灯，脚踏蓄电池，下列解释正确的是（ ）
A．利用风力发电将电能转化为机械能
B．太阳能电池板将太阳能转化为电能
C．风力发电带动照明灯工作时，LED灯是将机械能直接转化为光能
D．蓄电池夜晚放电时将电能转化为化学能
【答案】B
【解析】A．利用风力发电是将风能转化为电能，也就是利用机械能转化为电能，故A错误；
B． 太阳能电池板利用光电效应，将太阳能转化为电能，故B正确；
C．照明灯工作时，LED灯将电能转化为光能，故C错误；
D．蓄电池夜晚放电，将化学能转化为电能，故D错误。
故选B。
4. 生活中需掌握一些安全用电常识，下列做法中正确的是（ ）
A．触摸破损电线 B．爬到树上取电线上的风筝
C．用干木棒拨开触电者身上的电线 D．同时在一个插板上用很多电器
【答案】C
【解析】A．触摸破损电线，非常容易发生触电事故，故A不正确；
B．爬到树上取电线上的风筝，容易接触到带电的电线，发生触电事故，故B不正确；
C．发生触电时，应该用绝缘体挑开触电者身上的电线，木棒是绝缘体，C符合题意；
D．同时在一个插板上用很多电器，容易使电功率过大，导致导线发热，引起火灾，故D不符合题意。故选C。
5.下列生活中的设施设备工作原理主要应用了电磁感应的是（ ）
A. 工人师傅的电钻B. 书桌上的台灯 C. 家用电饭煲 D. 风力发电机
【答案】D
【解析】A．工人师傅的电钻的工作原理是通电导体在磁场中受力的作用，故A不符合题意；
BC．书桌上的台灯、家用电饭煲是利用电流的热效应工作的，故BC不符合题意；
D．风力发电机是利用电磁感应原理工作的，故D符合题意。故选D。
6. 如图所示是“探究什么情况下磁可以生电”的装置，导体棒ab、导线、开关与电流表组成回路。下列说法正确的是（ ）
A. 保持导体棒ab静止，闭合开关时电流表指针偏转
B. 保持导体棒ab静止，断开开关时电流表指针偏转
C. 闭合开关，导体棒ab竖直向上运动时电流表指针偏转
D. 闭合开关，导体棒ab水平向右运动时电流表指针偏转
【答案】D
【解析】AB．保持导体棒ab静止，断开开关或闭合时，导体没有切割磁感线，因此不会产生感应电流，电流表指针不偏转，故AB错误；
C．闭合开关，导体棒ab竖直向上运动时，导体没有切割磁感线，因此不会产生感应电流，电流表指针不偏转，故C错误；
D．闭合开关，导体棒ab水平向右运动时，导体切割磁感线，因此产生感应电流，电流表指针偏转，故D正确。故选D。
7. 如图所示L为带动线圈转动的摇把，图中指针表示可来回摆动的电流表，关于此装置，下列说法正确的是（ ）
A．这是电动机的工作原理图 B．这是发电机的工作原理图
C．该装置将电能转化为机械能 D．通过电流表的电流是直流电
【答案】B
【解析】AB．带动线圈转动的摇把，电流表的指针来回摆动，说明电路中产生电流，此图是发电机的原理图，故B正确，A错误；
C．该装置，消耗机械能，产生电能，将机械能转化为电能，故C错误；
D．带动线圈转动的摇把，电流表的指针来回摆动，说明电流的方向不断改变，通过电流表的电流是交流电，故D错误。故选B。
8. 如图所示是新型武器——电磁炮的原理简化图。炮弹上固定的金属杆和金属轨道接触，并与电源构成闭合电路，通电后金属杆就会受到向右的力，于是将炮弹发射出去。下列设备与电磁炮的工作原理不同的是（ ）
A．我国第三艘航母“福建号”上的电磁弹射装置
B．唱K用的“动圈式话筒”
C．教室里的电风扇里的“电动机”
D．物理实验室里测量电压的“电压表”
【答案】B
【解析】由题意可知，炮弹上固定的金属杆和金属轨道接触，并与电源构成闭合电路，通电后金属杆就会受到向右的力，于是将炮弹发射出去，由此可知其原理是通电导体在磁场中受力而运动。
A、我国第三艘航母“福建号”上的电磁弹射装置的工作原理是通电导体在磁场中受力运动，故A不符合题意；
B、动圈式话筒的工作原理是电磁感应现象，故B符合题意；
CD、教室里的电风扇里的“电动机”、物理实验室里测量电流的“电压表”，都是利用通电导体在磁场中受力而运动的原理工作的，故CD不符合题意。故选：B。
9. 如图所示为动圈式话筒的简化示意图，磁铁固定在适当位置，线圈与膜片相通，声波可使膜片左右振动从而带动线圈振动，线圈中就产生电流，实现声信号到电信号的转变。其工作原理是（ ）
A. 磁场对通电导线的作用 B. 电流的热效应
C. 电流的磁效应 D. 电磁感应
【答案】D
【解析】动圈式话筒的工作过程是：声波振动→引起膜片振动→带动线圈振动→线圈切割永久磁体的磁场产生感应电流→经放大传给扬声器→产生声音，因此动圈式话筒工作原理是电磁感应现象。故D符合题意，ABC不符合题意。故选D。
10. 同学们用手摇发电机让小灯泡发光，发现摇得快电灯就亮。反之，电灯就暗。根据这一现象，下列科学问题中最有探究价值且易于探究的是（ ）
A．与发电机相连的灯泡亮度为什么有时亮有时暗
B．与发电机相连的灯泡的亮度与哪些因素有关系
C．发电机产生感应电流的大小与哪些因素有关系
D．发电机产生感应电流大小与转子转速有何关系
【答案】D
【解析】AB．同一小灯的亮度与通过小灯的电流有关，这是已知的结论，不需要探究。故AB不符合题意；
C．探究目标不明，不易于探究。故C不符合题意；
D．探究的目标明确，且感应电流大小与转子转速可以观测，易于探究。故D符合题意。
故选D.
11．如图所示，a表示垂直于纸面的一根导线，它是闭合电路的一部分。它在磁场中按箭头方向运动时，导线a中会产生感应电流且方向相反的两种情况是（ ）
A．①和② B．①和③ C．②和④ D．③和④
【答案】D
【解析】磁极间的磁感线是从N极指向S极，由图可知，①和②中的导线运动的方向与磁感线方向相同或相反，没有做切割磁感线运动，所以不会产生感应电流；而③和④中的导线做切割磁感线运动且方向相反，会产生感应电流，由于感应电流的方向与磁场的方向和导体切割磁感线运动的方向有关，所以③和④中产生的电流方向相反。故选D。
12. 在我国许多地区采用火力发电，在火电站进的是“煤”，出的是“电”，如图所示，在这个过程中能量的转化是（ ）
A．化学能→重力势能→动能→电能
B．化学能→内能→机械能→电能
C．内能→化学能→机械能→电能
D．机械能→内能→机械能→电能
【答案】B
【解析】燃料燃烧把化学能转化为内能，水蒸气推动涡轮机转动，把内能转化为机械能，涡轮机带动发电机发电，把机械能转化为电能。故选B。
二、多项选择题（本大题有3小题，每小题3分，共9分.每小题给出的四个选项中，至少有两个选项是符合题意的，选对但不全得2分，有选错的得0分，全选对的得3分）
13. 关于电池，下列说法中正确的是（ ）
A. 各种化学电池的使用都是一次性的，不能多次充电使用
B. 各种化学电池的内部结构不一定都相同
C. 蓄电池可以反复多次使用
D. 有的电池电压与家庭电路的电压相同
【答案】BC
【解析】AC. 化学电池有的是一次性的，有的可多次充电使用，如蓄电池，故A错误，C正确。
B. 化学电池的种类较多，其内部结构往往不同，故B错误；
D. 电池提供的电压较低，一般达不到家庭电路的电压，故D错误。故选BC。
14. 如图，某同学自制了一个扬声器，将线圈紧密粘贴在纸杯底部，在线圈上方放置一个强磁铁，在线圈中通入交变电流后，纸杯振动发声。下列说法正确的是（ ）
A. 该扬声器与电动机的工作原理相同
B. 磁场对线圈的力的方向随电流方向改变而改变
C. 线圈带动纸杯振动是电磁感应现象
D. 线圈中的电流不会产生磁场
【答案】AB
【解析】AC．扬声器的原理与电动机的原理是相同的，其原理是磁场对通电线圈有力的作用，都是把电能转化为机械能，故A正确，C错误；
B．磁场对通电线圈的力的方向与电流方向有关，力的方向随电流方向改变而改变，故B正确；
D．根据电流的磁效应，线圈中的电流会产生磁场，故D错误。
故选AB。
15. 下列实验操作能使灵敏电流计指针偏转的是（
A． B． C． D．
【答案】BCD
【解析】根据电磁感应原理，闭合电路的一部分导体只有在磁场中做切割磁感线运动时，电路中才会产生感应电流，才能使灵敏电流计指针偏转。
A．线圈向右运动，与磁感线平行，没有切割磁感线，故A错误，不符合题意；
B．线圈向上运动，切割磁感线，故B正确，符合题意；
CD．CD两图采用线圈不动，磁体上下运动的方式，磁感线也被切割，故CD正确，符合题意。
故选BCD。
三、填空题（本大题有8小题，每空1分，共22分）
16．如图所示为常用的干电池。铜帽是电池的 极，锌筒是电池的 极。若将电池接入电路中使用，在外部电路中，电流总是从 极流向 极。
【答案】 正 负 正 负
【解析】由干电池的结构可知，铜帽是电池的正极，锌筒是电池的负极。
在电源外部，电流从正极流向负极。
17. 如图所示，水果电池可以把 能转化为电能。用导线将电压表的两个接线柱分别接在铜片和锌片上，电压表指针发生了偏转，由此可知锌片是水果电池的 极，此时电压为 V。
【答案】 化学 负 0.6
【解析】电源是提供电能的装置，水果电池是电源，可以把化学能转化为电能。
用导线将电压表的两个接线柱分别接在铜片和锌片上，电压表指针向右偏转，说明电流从正接线柱流入，由此可知锌片是水果电池的负极。
电压表量程0~3Ｖ，分度值0.1，此时电压为0.6 V。
18. 如图所示，是一款航天员造型音箱，其工作原理是通电导线在磁场中受到力的作用，下列实例中与该音箱工作原理一致的是______；能产生感应电流的是______。
【答案】 乙 甲
【解析】甲图是导线切割磁感线，产生感应电流，是电磁感应现象，乙图是通电的导线在磁场中受到力的作用，是电动机的原理图。所以与该音箱工作原理一致的是乙，能产生感应电流的是甲。
19．如图所示，闭合开关S，会触电的小鸟是 ，不会触电的小鸟是 （选填“甲”或“乙”）。
【答案】 乙 甲
【解析】根据图示可知：甲小鸟的两脚在同一根电线上，两点之间没有电压，没有电流流过，甲鸟不会触电；乙小鸟的两脚分别接触了电灯的两端（并联)，有一定的电压，有电流流过小鸟身上，则会触电。
20. 如图所示，重庆蟠龙抽水蓄能电站于2024年全部投产，每年可减少二氧化碳排放39.87万吨。抽水蓄能电站的工作原理是：在用电低谷时，将水从下水库抽到上水库储存，这是将电能转化为水的____能；在用电高峰时，将水从上水库放到下水库带动发电机发电，发电机是利用_____原理工作的。
【答案】 机械 电磁感应现象
【解析】将水从下水库抽到上水库储存，水的高度升高，重力势能变大，机械能变大，故这是将电能转化为水的机械能。
发电机的工作原理是电磁感应现象，是闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动，产生感应电流。
21. 如图是小明自制的发电机模型，用纸做一个小风车固定在转动轴上，将小发电机与小量程电流表相连。有风吹动小风车时，小量程电流表的指针 （选填“会”“不会”）偏转，它利用了 原理；如果将图中的小量程电流表换成 ，就变成了电动机模型。
【答案】 会 电磁感应 电源
【解析】有风吹动小风车时，闭合电路的一部分导体切割磁感线，产生感应电流，小量程电流表的指针会发生偏转。
它利用了电磁感应原理，将机械能转化为电能。
如果将图中的小量程电流表换成电源，有电源，通电导线在磁场中受到了力的作用，将电能转化为机械能。
22．如图是动圈式话筒内部结构图，对着话筒说话时，声带 发出声音，使膜片带动线圈做切割磁感线运动，产生的感应电流进入扬声器，将声音放大，改变了声音的 （选填“音调”或“响度”）。线圈切割磁感线运动的过程中，将 能转化为电能。
【答案】 振动 响度 机械
【解析】对着话筒说话时，声带振动产生声音，产生的声音使膜片振动，与膜片相连的线圈也跟着一起振动，线圈做切割磁感线运动，产生的感应电流进入扬声器，将声音放大，使声音的响度变大，线圈切割磁感线运动的过程中，消耗机械能，产生电能，将机械能转化为电能。
23. 如图甲所示，根据漫画中的对话，可以判断电表 （选填“1”或“2”）是电流表，这种直接将电流表接在电源上的现象称为 。如图乙是四根高压输电线上的一个装置，利用这个装置将四根导线并联起来，相当于增大了导线的 ，从而减小了导线的电阻，以达到减少输电线上电能损失的目的。
【答案】 2 短路 横截面积
【解析】由于电流表的电阻很小，所以如果不小心将电流表直接接在电源的两极上，根据欧姆定律可知，这时由于电流很大，会形成短路。而电压表内阻很大，可以直接接在电源的两极上，测量电源电压。由此判断，图中电表2是电流表，电表1是电压表，这种直接将电流表接在电源上的现象称为短路。
高压输电的目的是减小电能的损失，在导线长度不能改变时，可以通过想办法改变其横截面积，四根导线并联时相当于增大了导线的横截面积，所以导线的电阻会减小，损失的电能也会减少。
四、简答题（本大题有3小题，每小题2分，共6分）
24.如图表示的是闭合电路的一部分导体在两磁极间的运动情形。图中小圆圈代表导体的横截面，a、b、c、d 表示运动中四个不同位置。图中的箭头表示导体在那个位置上的运动方向。请说出，导体在哪些位置会产生感应电流？
【答案】在a、c 位置会产生感应电流。
【解析】题目已经说明是闭合电路的一部分导体在磁场中运动，当导体在a、c两个位置运动时切割磁感线，此时会在闭合电路中产生感应电流；在b、d两个位置运动时与磁感线方向平行，没有切割磁感线，此时不会在闭合电路中产生感应电流。
25. 如图所示，铜质金属框ABCD正下方有一均匀磁场区域（磁感线方向与纸面垂直）。某时刻金属框开始自由下落，下落过程中金属框始终保持竖直状态。请判断金属框BC边进入磁场后，AD边进入磁场前，金属框是否有可能做加速运动？请从能量转化的角度阐述理由。（不计空气阻力）
【答案】见解析
【解析】有可能。金属框BC竖直下落进入磁场，重力势能不断转化为动能，因切割磁感线，电路中产生感应电流，动能转化为电能；若转化的动能中只有一部分转化为电能，则动能增大，质量不变，速度增大，金属框做加速运动。
26. 如图是科技史上有名的人物，在远距离输电时，导线的总电阻R会较大，导线上电能损耗很多，在19世纪的美国，特斯拉提出用交流电系统给远距离用户输电，而爱迪生提出用直流系统给远距离用户输电，后来交流电取得了胜利，交流电的优势在于能按需要改变电压，用相关的物理知识回答下列问题：
（1）当输出的电功率P一定时为什么输电时提高电压能降低导线上的电流大小？
（2）电流减小后为什么导线上电能损耗减小？
【答案】（1）根据P＝UI知，当输出的电功率P一定时，输出的电压越大，电流越小；（2）根据Q＝I2Rt知，远距离输电时，导线的电阻R一定，电流I小，导线上的电能损耗小，这样电能传输的效率会提高．
【解析】（1）根据P＝UI知，当输出的电功率P一定时，输出的电压越大，电流越小；
（2）根据Q＝I2Rt知，远距离输电时，导线的电阻R一定，电流I小，导线上的电能损耗小，这样电能传输的效率会提高．
五、实验探究题（本大题有3小题，每空1分，共16分）
27. （6分）小丹做了一个有趣的实验，她将两个相同的玩具电机A、B的转轴用塑料管连接起来，图甲是电机A、B简易结构的示意图。
（1）如图乙所示，闭合开关S，电流通过电机B，B中线圈在磁场中会受到___________的作用转动起来，带动电机A中线圈转动，小灯泡发光。此时，电机A相当于___________（选填“用电器”“开关”或“电源”），这是利用了___________原理；
（2）若想改变电机B中线圈的转动方向，可以通过改变___________来实现；
（3）当电机B中线圈转动方向改变时，电机A中线圈的转动方向也随之改变，通过小灯泡的电流方向___________（选填“会”或“不会”）改变。在电机A所在电路中添加___________（一种器材），用来判断电路中电流方向是否改变。
【答案】 （1）力 电源 电磁感应 （2）电流方向 （3） 会 发光二极管
【解析】（1）通电导体在磁场中会受到力的作用。如图乙，当有电流通过电机B，B中线圈在磁场中会受到力的作用，从而使线圈转起来；B中线圈带动A中线圈转动，导体做切割磁感线的运动产生电流，小灯泡发光，这种现象称为电磁感应现象，此时的电机A相当于电源。
（2）通电导体在磁场中要受到力的作用，受到的力的方向跟电流方向和磁场方向有关，电机B中磁场方向是固定的，所以只能通过改变电流方向来改变导体在磁场中的受力的方向。
（3）当电机B中线圈转动方向改变时，电机A中线圈的转动方向也会随之改变，线圈的转动方向不同，所产生的电流方向也会发生变化，即通过小灯泡的电流方向会发生改变。
发光二极管具有单向导电性，所以可以在电机A所在电路中添加一个发光二极管，用来判断电路中电流方向是否改变。
28．（6分）在“探究感应电流的产生”的实验中，某同学的四次实验情况分别如图所示。
（1）有同学说：“只要闭合电路中的一部分导体在磁场中运动，就会产生感应电流。”你认为他的说法对吗？______（选填“对”或“不对”），图 ______可支持你的结论；
（2）为了探究感应电流的方向跟磁场方向和导体运动方向之间的关系：
①根据图甲和图乙的实验现象可知：在磁场方向相同的情况下，感应电流的方向与 ______有关；
②根据图乙和图丁的实验现象可知：在导体的运动方向相同的情况下，感应电流的方向与 ______有关；
（3）从能量的角度来分析，感应电流的产生过程是 ______能转化为 ______能的过程。
【答案】 （1） 不对 丙 （2）导体运动方向 磁场方向 （3）机械 电
【解析】（1）要产生感应电流，闭合电路的部分导体在磁场中要做切割磁感线运动，如图丙，虽然导体运动了，但导体运动时不切割磁感线，而是顺着磁感线的方向运动，电流表的指针没有偏转，即电路中没有感应电流产生，所以此同学的说法不对。
（2）①图甲导体向右运动，电流计的指针向左偏转；图乙磁场方向不变，导体向左运动，电流计的指针向右偏转，由甲、乙两图可知，在磁场方向相同的情况下，感应电流方向与导体的运动方向有关。
②图乙N极在上，导体向左运动，电流计的指针向右偏转；图丁导体运动方向不变，改变了磁场的方向，使S极在上，电流计的指针向左偏转，由乙、丁两图可知，在导体的运动方向相同的情况下，电流的方向与磁场（或磁感线）的方向有关。
（3）导体做机械运动，消耗了机械能，得到了电能，所以在此过程中，机械能转化为电能。
29.（4分）自从发现了电流周围存在磁场，许多科学家都在逆向思考：既然电能生磁，那么磁也能生电。1825年，科学家科拉顿也用实验探索如何磁生电。科拉顿用条形磁铁在线圈中插入和拔出进行实验时，为了排除磁铁对“电流表”的影响，把“电流表”和线圈分别放在两个房间里。实验时，他在两个房间之间跑来跑去，没有观察到电流表偏转，实验失败。
某同学利用一根条形磁铁、一个电流表、一个线圈来通过条形磁铁插入和拔出线圈来改变穿过线圈的磁场从而探究磁生电需要满足的条件，其实验过程如图所示。
试完成下列问题：
①电流周围存在磁场，为了形象直观地描述磁场，物理学中引入了“磁感线”的概念，其实磁感线在磁场中的是 （选填“存在”或“不存在”）的。
②如图（A）中的条形磁铁，在条形磁铁外部，磁感线总是从磁铁的某极出来，由 （选填“N”或“S”）极进入磁铁。
A B C D
③比较图中A与B或C与D可知，要使线圈中产生（感应）电流需要满足的条件是： 。
④根据以上实验，判断科学家科拉顿实验失败的原因是
A．在线圈的电路在缺少电源（如干电池） B．电表发生了故障
C．看电表时线圈中的磁场没有变化 D．看电表时线圈中一定没有磁场
【答案】①不存在 ②S ③穿过线圈的磁场（或磁感线多少）发生变化 ④C
【解析】①电流周围存在磁场，为了形象直观地描述磁场，物理学中引入了“磁感线”的概念，其实磁感线在磁场中的是不存在的。
②如图6（A）中的条形磁铁，在条形磁铁外部，磁感线总是从磁铁的N极出来，由S极进入磁铁。
③比较图6中A与B或C与D可知，要使线圈中产生（感应）电流需要满足的条件是：穿过线圈的磁场（或磁感线多少）发生变化。
④科学家科拉顿实验失败的原因是看电表时线圈中的磁场没有变化，所以选C。
六、综合能力题（本大题有4小题，共23分）
30. （6分）如图1所示，使线圈位于两磁极间。
（1）通电后，图1中ab段导线的电流方向是________（选择“由a到b”、“由b到a”）。图1中ab段导线受磁场力的方向向上，用箭头标示出图3中的ab段和cd段导线所受磁场力的方向；___________
（2）线圈转过图2所示位置，用________的办法可使线圈靠磁场力继续顺时针转动至少半圈；
（3）若把图1中电源换为电阻，快速转动线圈，电阻发热，此过程机械能转化为______能再转化为_____能，利用该工作原理制造了________（选填“电动机”或“发电机”）。
【答案】（1）由a到b 见解析 （2）改变电流方向 （3）电 内 发电机
【解析】（1）由于电流从电源的正极出发，故此时图1中ab的电流方向是由a到b；在图3中，由于电流的方向和磁场的方向均没有改变，故此时线圈所受力的方向仍不变，即ab段所受力的方向仍是向上的，cd段所受力的方向仍是向下的。故下图
（2）由图2知道，再向下转动，磁场力会阻碍线圈运动，故此时必须改变线圈中的受力方向，所以可以通过改变线圈中 的电流方向使得线圈持续顺时针转动。
（3）若把图2中的电源换为电阻，快速转动线圈，此时相当于一个发电机，即能产生电能，故是将机械能转化为电能的过程；同时电阻发热，这是电流的热效应，该过程是将电能转化为内能的过程。
31.（5分）阅读短文，回答问题：
远距离输电
输电要用导线，如果导线很短，电阻很小可忽略，而远距离输电时，导线很长，电阻大不能忽略。
导线有电阻，电流通过时就要发热，如何减少输电线上电功率的损耗呢？发电厂输出的电功率是一定的，它决定于发电机组的发电能力。根据P=UI，若提高输电电压U，那么线路中的电流一定会减小。输电线上损失的电功率为ΔP=I2R，所以减小输电线的电阻和减小输电电流就可以大大降低电能的损失。
从减少输电线路上的电功率损耗和节省输电导线所用材料两个方面来说，远距离输送电能要采用高电压或超高电压。但也不能随意提高输电电压，因为输电电压越高，输电架空线的建设，对所用各种材料的要求就越严格，线路的造价就越高。
绝缘子（如图）是应用在输电线路上的一种特殊的绝缘控件，它主要起到支持和固定导线的作用，通常由玻璃或陶瓷制成。
从发电站输出的电能，一般都要通过升压变压器提升电压，根据输送距离的远近，常采用10千伏、35千伏、110千伏、220千伏的高压输电，甚至1000千伏以上的特高压输电。到达用户处再用降压变压器逐级降低电压。
（1）减小输电线上电能损失的方法有______；
A．增大输电线的横截面积 B．减小输电线的长度
C．提高输电电压 D．缩短供电的时间
（2）绝缘子无需具备的特性是______；
A．机械强度高 B．耐低温 C．耐腐蚀 D．透光性好
（3）若输电电压提高2倍，则线路上的功率损耗将降为原来的______；
（4）“高压”输电通过降压变压器逐级降低电压，到达我们家庭后的电压就对人体安全了，这句话是______（正确/错误）得，因为______。
【答案】（1）ABC；（2）D；（3）；（4）错误；人体安全电压是不高于36V，家庭电路电压为220V，高于人体安全电压。
【解析】（1）输电线上损失的电功率为ΔP=I2R，所以可以通过减小电流或者减小输电线电阻来减少输电线上损失的电能。
A．增大输电线的横截面积，可以减小电阻，故A符合题意；
B．远距离输电中，虽然导线很长，但是可以让输电线尽量走直线，尽量减小输电线的长度，减小输电线的电阻，故B符合题意；
C．发电厂输出的电功率是一定的，根据P=UI，若提高输电电压U，线路中的电流减小，故C符合题意；
D．输电线要长时间为居民供电，缩短供电时间不可取，故D不符合题意。
故选ABC。
（2）A．绝缘子起支持和固定导线的作用，所以需要绝缘性好，输电线有重力，需要较高的机械强度才能起到固定和支撑导线作用，故A不符合题意；
B．输电线会一年四季都裸露在空气中，在高温天气和严寒的冬天都要能很好的固定和支撑导线，所以绝缘子还要有耐低温和耐高温的特性，故B不符合题意；
C．远距离输电线会长时间裸露在空气中，所以需要具有一定的耐腐蚀性能，故C不符合题意；
D．绝缘子主要是起支持和固定导线的作用，对透光性没有要求，故D符合题意。
故选D。
（3）发电厂的输出功率一定，输电电压提高2倍，由P=UI可知输电电流减小 ，输电线上损失的电功率为；
（4）“高压”输电通过降压变压器逐级降低电压，到达家庭后的电压为220V，人体安全电压是不高于36V，家庭电路电压高于人体安全电压，家庭电路电压对人体是不安全的。
32. （5分）公元1821年，物理学家发现了一种奇怪的现象：把两根铜丝和一根铁丝与灵敏电流计串联成闭合电路，然后把铜丝和铁丝的一个连接点放在盛有冰水混合物的容器里保持低温；另一个连接点放在火焰上加热。发现灵敏电流计的指针发生了偏转，这一现象表明这时闭合电路中产生了电流，这种电流叫做“热电流”，这种电路叫做“热电偶电路”，如图所示。进一步的实验表明：热电偶电路中电流的大小跟相互连接的两种金属丝的性质以及连接点D和G间的温度差有关。下表给出了通过实验测得的热电偶电路中电流大小与温度差关系的数据。
两连接点间的温度差/℃ 0 1 100 200 300
电路中的电流/A 0.000 0.001 0.064 0.142 0.229
（1）这样的热电偶实际上是一个电源，它是把内能转化为 能的装置；
（2）在热电偶电路中，电路是由 （填“相同”或“不同”）材料的导体组成的闭合电路；
（3）其它条件不变，移去酒精灯，一段时间后，电路中电流 ；
A．变大 B．变小 C．不变 D．无法判断
（4）利用热电偶的性质可以把热电偶做成 ；
A．加热器 B．温度计 C．测力计
（5）观察表中数据，可以得到的初步结论是 。
【答案】（1）电；（2）不同；（3）B；（4）B；（5）其它条件不变时，两连接点间的温度差越大，电路中的电流越大
【解析】（1）由题意可知，把铜丝和铁丝的一个连接点放在盛有冰水混合物的容器里保持低温，另一个连接点放在火焰上热，才会产生“热电流”，因此，热电偶电源工作时将内能转化为电能。
（2）由短文描述可知，在热电偶电路中，产生热电流的条件是：电路是由不同材料的导体（如铜和铁）组成的闭合电路。
（3）其它条件不变，移去酒精灯，一段时间后，温度降低，则两连接点间的温度差变小，由表可知电路中电流变小，故选B。
（4）热电偶电路产生的电流大小与温度有关，所以利用热电偶的性质可以把热电偶做成温度计，故选B。
（5）观察表中数据，可知两连接点间的温度差越大，电路中的电流越大。故得出的结论是：其它条件不变时，两连接点间的温度差越大，电路中的电流越大。
33. （7分）阅读短文，回答问题。
风力发电
风电技术就是利用风能发电的技术，风能是可再生环保能源，所以开发风电技术是当今诸多国家的发展主要战略，见图甲。
见图乙，风力发电是利用风力带动风车叶片旋转，并通过增速机将旋转的速度提高，从而带动风机内的发电机发电。发电机所发的电通过电缆输送到升压变压器提升电压后，由高压输电线路输送给用户。
风电是清洁能源，每生产1度电，就可相应节约0.4千克标准煤，同时减少污染排放0.272kg碳粉尘、0.997kg二氧化碳、0.03kg二氧化硫、0.015kg氮氧化物。
回答下列问题：
（1）风力发电是将风能转化为 能的一种技术，风机中的发电机是利用 原理进行发电的。
（2）华锐风电科技集团研发的SL6000风力发电机组，最大发电功率为6×106W。此风力发电机组满功率工作5h，可生产的电能，相当于 kg热值为3×107J/kg的煤完全燃烧释放的热能；可向大气减少排放 kg的二氧化碳。
（3）（3分）远距离输电，若输送电能的功率为P、输电电压为U、输电线路总电阻为R，则输电线路的因发热而造成的电能损失功率P损＝ 。
【答案】（1） 电 电磁感应（2） 3600 2.991×104 （4）
【解析】（1）风力发电的工作过程是将风能转化为叶片的动能，再通过发电机将叶片的动能转化为电能。
发电机是利用线圈在磁场中做切割磁感线运动产生感应电流，其原理是电磁感应现象。
（2）可提供电能
煤完全燃烧释放的热能等于风力发电5h产生的电能，煤的质量为
由于火力发电每产生1kW·h电能大约要排放0.997kg的CO2，风力发电机组满功率工作5h要少排放的CO2是
（3）输送电能的功率为P、输电电压为U，则电路中的电流为I=P/U
输电线路因发热而造成的电能损失功率
N
S
N
S
N
S
N
向下运动
静止
向上运动
精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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