初中第十八章 电能从哪里来综合与测试单元测试综合训练题

沪科版初中物理九年级全一册第十八章《电能从哪里来》单元测试卷

考试范围：第十八章；考试时间：80分钟；总分80分

学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________

注意事项:
1.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在试卷上无效。
3.考试结束后，本试卷和答题卡一并交回。

第I卷（选择题）

一、单选题（本大题共12小题，共24.0分）

1. 小罗把两个玩具电机用导线连接在一起如图，用力快速拨动甲电机的转叶，发现乙电机的转叶也缓慢转动起来。对这个现象分析正确的是(    )

A. “甲电机”将电能转化为机械能
B. “乙电机”将机械能转化为电能
C. “甲电机”依据电磁感应来工作
D. 两电机的工作原理是相同的

2. 在我们的日常生活中，磁现象及磁的应用几乎随处可见。下列有关磁的说法正确的是(    )

A. 信鸽的飞翔是依靠地磁场进行定向 B. 电动机是根据电磁感应原理制成的
C. 物理学家安培首次揭开电与磁的关系 D. 发电机工作时将电能转化为机械能

3. 我国的白鹤滩水电站拥有全球单机容量最大的水轮发电机组。下列四个装置能反映发电机基本原理的是(    )

A.  B.
C.  D.

4. 如图所示，放在磁场中的矩形线圈自图示位置即线圈平面垂直于磁感应线的位置开始绕轴沿逆时针匀速转动，下列说法中正确的是(    )

A. 线圈在磁场中转动过程中不受磁场力的作用
B. 线圈在转动的前半周中，线圈中的电流方向不变
C. 线圈在转动的过程中，每时每刻都有感应电流产生
D. 线圈在转动的过程中，、、及边都不停地切割磁感线
 

5. 如图所示，下列说法不正确的是(    )

A. 图中是探究电流的磁效应
B. 图中是探究发电机原理
C. 图中是探究电磁感应现象
D. 图中是探究电流的热效应与什么因素有关

6. 对如图所示的四个装置表述正确的是

A. 图甲说明了电流的周围有磁场 B. 图乙是电动机的原理图
C. 图丙表明机械能可以转化为电能 D. 图丁表明电能可以转化为机械能

7. 如图所示，两根绝缘细线悬挂着的导体，放在形磁铁中央，两端连接着导线。在虚线框中接入某种实验器材可进行相应的实验探究。下列说法中正确的是  (    )

A. 接入电流表可探究电磁感应现象，与发电机原理相同
B. 接入电流表可探究通电导体在磁场中受力，与发电机原理相同
C. 接入电源可探究电磁感应现象，与电动机原理相同
D. 接入电源可探究通电导体在磁场中受力，与发电机原理相同

8. 如图甲中的  表示垂直于纸面的一根导线，它是闭合回路的一部分。它在图乙所示各磁场中水平运动时，哪种情况不会产生感应电流(    )

A.  B.  C.  D.

9. 关于电能的输送，下列说法中正确的是(    )

A. 若高压输电和低压输电的输电功率一样，则线路上的损耗功率相同
B. 若高压输电和低压输电的输电功率一样，则高压输电时线路上的电流小，损耗功率小
C. 若高压输电和低压输电的输电功率一样，则线路上的电流是一样的
D. 高压输电能提高输电功率，但不能减少损耗功率

10. 下列说法正确的是(    )

A. 高压输电可以减小电能在输送线路上的损失
B. 摩擦起电的过程中，得电子的物体带正电
C. 同种材料的导体越长电阻越大
D. 磁感线总是从磁体的极发出，回到磁体的极

11. 国家为了解决“三农”问题，进行了农村电网改造，使得农民家中的灯泡变亮了，村里的电机正常工作了，农业生产力水平提高了。下列关于这项改造的说法中正确的是(    )

A. 把电线换粗，增大电线的分压，提高电器的实际电压
B. 把电线换细，减少电线上的能耗，提高电器的实际功率
C. 把电线换粗，减少电线上的能耗，提高电器的额定功率
D. 把电线换粗，减少电线上的能耗，提高电器的实际功率

12. 发电厂发电机的输出电压为，发电厂到学校的输电导线总电阻为，通过导线的电流为，学校得到的电压为，下列表达式中不可以表示输电线上损耗的功率的是(    )

A.  B.  C.  D.

第II卷（非选择题）

二、填空题（本大题共4小题，共8.0分）

13. 如图所示，向右移动金属杆，灵敏电流计的指针向右偏转，这是______现象，______选填“电动机”或”发电机”就是利用该现象制成的。若向左移动金属杆，灵敏电流计的指针将向______选填“左”或“右”偏转。

14. 有些小朋友玩的旱冰鞋，其内部虽然没有电池，但旱冰鞋的轮子滚动时，嵌在轮子中的灯会发光。这是因为轮子在滚动的过程中，发生了电磁感应现象，产生了______，灯相当于______选填“电源”或“用电器”。______选填“发电机”或“电动机”就是根据电磁感应的原理制成的。
15. 如图所示是“探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件”的实验装置。闭合开关，使导体向左运动，电路中______感应电流选填“有”或“无”，这一过
    程机械能转化为______能。

16. 如图是一款能发电的魔方充电器，转动魔方时，根据________原理发电，将产生的电能储存于魔方内。魔方还能通过端口给移动设备充电，此时，魔方相当于电路中的________选填“电源”或“用电器”。

三、作图题（本大题共2小题，共4.0分）

17. 如图所示，表示垂直于纸面的一根导线，它是闭合电路的一部分。请画出蹄形磁铁的条磁感线，并用箭头标出能产生感应电流时导线的运动方向。

18. 如图所示，表示垂直于纸面的一根导线，它是闭合电路的一部分，当导线以图甲所示方向运动时，电路中可产生感应电流．若想改变电路中感应电流的方向，你有什么方法？请在图乙中画出来，并标出磁体的、极位置．

四、实验探究题（本大题共2小题，共12.0分）

19. 科学家发现：在电磁感应现象中，感应电流的方向与磁场方向，导体切割磁感线运动的方向有关．图所示、导体由导线连接成闭合回路，全部器材均处于静止状态．

第次实验：将磁铁水平向左抽出时，发现导体会受到水平向右的磁场力而向右运动．第次实验：仅取走磁铁后，再进行和第次实验相同的操作，导体保持静止．

在________实验中，电路中产生感应电流选填“第次”“第次”“两次”．

第次实验：如图所示，使导体水平向左运动．与第次实验相比：

感应电流方向__________选填“相同”“相反”：

导体受到水平向_______的磁场力选填“左”“右”，判断依据是________________．

20. 在“探究什么情况下磁可以生电”实验中，实验装置如图所示在磁场中悬挂一根导体，把它的两端跟灵敏电流计连接起来．

闭合开关，电流计指针不偏转，说明电路中________选填“有”或“无”电流通过．

闭合开关，左右摆动导体棒，电流计指针偏转，断开开关，左右摆动导体棒，电流计指针不偏转，这说明产生感应电流的一个必要条件是________．

多次实验并将实验现象记录如下表．

分析实验现象可知，当导体棒在磁场中做_______运动时，闭合电路中会产生感应电流比较第、第次实验可知，感应电流的方向与________有关；比较第、第次实验可知，感应电流的方向与________有关．

在电路闭合的情况下，保持导体棒不动，左右移动蹄形磁铁，电路中________选填“能”或“不能”产生感应电流如果把电流计换成电源，则可用来探究________．

五、计算题（本大题共4小题，共32.0分）

21. 如图是某科学兴趣小组设计制作的“重力电灯”。在使用过程中，首先将质量为的物体举高，然后物体通过减速器匀速下落带动发电机发电，点亮灯泡。
    发电机是“重力电灯”的核心部件之一，其发电的原理是______。
    某次下落过程中，当物体离地时开始计时，经秒落地，求物体下落的速度为多少？
    物体从离地处下落至地面的过程中，重力做功为多少？
    物体匀速下落过程中，重力势能减小量的转化为灯泡的电能，恰好可以使额定电压为的小灯泡正常发光，小灯泡正常工作时电流为多少？取
22. 中国后的天才科学家曹原，在年月日，成功实现了石墨烯的“超导电实验”，破解了困扰全球物理学界年的难题，为超导研究打开了一扇新的大门，可能成为常温超导体研究的里程碑，超导应用即将走进我们的生活。现有一个小型水电站，如图所示，发电机提供的电压，保持恒定，通过输电线向较远处用户输电，输电线的总电阻。闭合开关，若发电机提供给电路的总功率。

求通过输电线的电流和输电线上损耗的热功率。

求用户得到的功率和输电效率。

若将输电线改为超导输电线，在保证用户得到以上功率不变的情况下此时可在用电器前端加一调压装置，以保证用电器能正常工作，与原来相比，每天节省的电能可供一个额定功率的电饭煲正常工作多少天？假设电饭煲每天工作

23. 一座水电站输送的电功率是，输电电压是，若输电线总电阻为。问：

输电线路损失的电功率是多少？结果保留整数

如果改用的电压输电，输电线路上损失的电功率是多少？

24. 一台发电机输出电压为，输出功率为，用电阻为的导线把电能输送到远处时，问：

如果用的电压直接输送，在导线上的功率损失是多少？

如果先用变压器将电压升高到，然后输送，那么导线上的功率损失是多少？

比较结果，可得出什么结论？

答案和解析

1.【答案】 

【解析】

【分析】
磁场对电流的作用：通电导线在磁场中要受到磁力的作用，是由电能转化为机械能，应用是制成电动机。
电磁感应：闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中就产生电流，这种现象叫电磁感应，产生的电流叫感应电流；是由机械能转化为电能，应用是发电机。
本题考查对发电机、电动机的原理的理解；要理解电动机和发电机的工作过程是相反的：发电机是由磁场和运动产生电流；电动机是由磁场和电流产生运动。

【解答】
、用力快速拨动甲电机的转叶，发现乙电机的转叶也缓慢转动起来，甲电机相当于发电机，其工作原理是电磁感应现象，将机械能转化为电能；故A错误，C正确；
B、甲电机转动，带动乙电机也转动，乙电机相当于电动机，其工作原理是通电导体在磁场中受力的作用，将电能转化为机械能；故B错误；
D、由以上分析可知，甲电机和乙电机的工作原理不同；故D错误。
故选：。  

2.【答案】 

【解析】解：、信鸽通过辨别地磁场的强弱变化来定向的，故A正确；
B、电动机是利用通电导体在磁场中受力运动的原理制成的，故B错误；
C、物理学家奥斯特首次揭开电与磁的关系，故C错误；
D、发电机是利用电磁感应的原理制成的，工作时将机械能转化为电能，故D错误。
故选：。
地球是一个大磁体，地球周围存在的磁场叫地磁场；
电动机是利用通电导体在磁场中受力运动的原理制成的；
奥斯特实验通过小磁针偏转说明了通电导体周围存在磁场，首次揭开电与磁的关系；
发电机是利用电磁感应的原理制成的，工作时将机械能转化为电能。
此题考查了电和磁中的各种现象，在学习过程中，一定要掌握各实验的现象及结论，并且要找出其不同进行区分。
 

3.【答案】 

【解析】解：发电机的工作原理是电磁感应现象。
A.该图是奥斯特实验，验证的是电流的磁效应，故A错误；
B、电磁铁通电后具有磁性，利用的是电流的磁效应的原理，故B错误；
C、该图验证的是通电导体在磁场中受到力的作用，是电动机的工作原理，故C错误；
D、该图验证的是在闭合回路中，导体切割磁感线运动时，电路中产生感应电流，是发电机的工作原理，故D正确。
故选：。
发电机是利用电磁感应现象制成的，正确分析四个选项各是研究什么问题的，再做回答。
本题涉及的内容有电流的磁效应、电动机的原理和发电机的原理。注意电磁感应和通电导体在磁场中受力运动的装置是不同的，前者外部没有电源，后者外部有电源。
 

4.【答案】 

【解析】解：
A.在磁场中的矩形线圈自图示位置即线圈平面垂直于磁感应线的位置开始绕轴沿逆时针匀速转动，线圈在磁场中转动过程中线圈切割磁感线，产生感应电流，电流在磁场中受磁场力的作用，故A错误；
B.线圈在转动的前半周中，磁场方向不变，切割磁感线的运动方向不变，线圈中产生的电流方向不变，故B正确；
C.线圈在转动的过程中，当线圈处在其平面垂直于磁感应线的位置时，运动方向与磁场方向平行，线圈没有切割磁感应线，此时没有感应电流产生，故C错误；
D.线圈在转动的过程中，、边没有切割磁感线，故D错误。
故选B。
感应电流产生的条件是闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中就会产生感应电流。通电导体在磁场中受到力的作用。
此题主要考查的是学生对产生感应电流条件和能量转化的认识和了解，对各条边是否做切割磁感线运动的判断是解决此题的关键。
 

5.【答案】 

【解析】解：图甲是探究电流磁效应的实验，故A正确；
B.图乙是探究通电导体在磁场中受力而运动的实验，也就是探究电动机原理的实验，故B错误；
C.图丙是探究电磁感应现象的实验，故C正确；
D.图丁是探究电流的热效应与什么因素有关的实验，故D正确。
故选B。
对题目中所有有关电和磁的实验装置的原理逐个分析即可解决。
物理学是以观察和实验为主的实验学科，很多的物理知识都来源于实验，在学习中应重视实验的学习，要牢记一些重要实验装置图。
 

6.【答案】 

【解析】解：、图甲探究通电周围是否有磁场，导线通电后，小磁针发生偏转，说明了电流的周围有磁场，故A正确；
B、图乙中没有电源，是导体棒在磁场中做切割磁感线运动时，灵敏电流计中会产生感应电流，故演示的为电磁感应，即发电机原理，故B错误；
C、图丙中，开关闭合后，导体将在磁场力的作用下发生运动，故演示的为磁场对电流的作用，这一过程将电能转化为了机械能，故C错误；
D、图丁是一个发电机，将机械能转化为电能，故D错误。
故选：。
电流磁效应是指电流能产生磁场；
电磁感应是指闭合电路的一部分导体在磁场中切割磁感线，电路中会产生感应电流，即发电机原理；
电动机原理是磁场对电流的作用；
根据不同实验的特点，对照各图进行判断即可。
图中所示的四个实验，是电与磁这一单元最典型的四个实验，它们各自的特点不同，代表了不同的含义，学习中我们应该加以重点区分才行。
 

7.【答案】 

【解析】略
 

8.【答案】 

【解析】

【分析】
能否产生感应电流，就要看图示的情景能否满足闭合电路部分导体；导体切割磁感线运动这两个条件。
【解答】
磁极间的磁感线是从极指向极，由图可知，中的导体运动时都会切割磁感线，所以会产生感应电流；只有没有切割磁感线，所以不会产生感应电流。
故选：。  

9.【答案】 

【解析】略
 

10.【答案】 

【解析】解：、因为电厂输出的功率是一定的，根据可知，电压越高，电流越小；又根据可知，电流越小，输电线路上损失的电能越少。故A正确；
B、摩擦起电主要是由于电子从一个物体转移到另一个物体上。物体获得电子带负电，失去电子就带正电。故B错误；
C、导体电阻与导体的材料、长度、横截面积和温度都有关。同种材料，横截面积不确定，长度越大，电阻大小不能确定。故C错误；
D、磁体周围的磁感线从极出发回到极，在内部则是从极回到极。故D错误。
故选：。
根据和可知高压输电是否能减少电能在输电线路上的损失；
摩擦起电的实质是电子发生了转移；
影响电阻大小的因素：材料、长度、横截面积和温度；
磁体周围的磁感线从极出发回到极，在内部则是从极回到极。
此题是一道综合题，考查的知识点较多，包括摩擦起电的本质、高压输电的科学性、电阻的影响因素及磁感线的方向，正确理解基本概念是解答的关键。
 

11.【答案】 

【解析】略
 

12.【答案】 

【解析】

【分析】
知道输电过程各物理量间的关系，应用电功率公式即可正确解题。
明确各量间的关系，应用电功率公式分析答题。
【解答】
输电线上损失的电压，输电导线损失的电功率。故A不能表示，可以。
故选A。  

13.【答案】电磁感应发电机  左 

【解析】解：
向右移动金属杆，灵敏电流计的指针向右偏转，说明电路中产生了电流，这种现象叫电磁感应现象，发电机就是根据电磁感应现象制成的；
若向左移动金属杆，导体切割磁感线的运动方向发生变化相反，产生的感应电流方向发生变化相反，故灵敏电流计的指针向左偏转。
故答案为：电磁感应；发电机；左。
闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时产生电流的现象叫电磁感应，产生的电流叫感应电流。
产生的感应电流的方向与导体运动方向和磁场方向有关，当其中一个方向改变时，电流方向改变；若导体运动方向和磁场方向同时改变，电流方向不改变，据此分析回答。
本题考查了学生分析实验现象得出实验结论的能力，本题关键：产生感应电流的条件，影响产生的感应电流的方向的因素。
 

14.【答案】感应电流  用电器  发电机 

【解析】解：小朋友玩的旱冰鞋，其内部虽然没有电池，但旱冰鞋的轮子滚动时，嵌在轮子中的灯会发光。这是因为轮子在滚动的过程中，发生了电磁感应现象，产生了感应电流，灯相当于用电器。
发电机是根据电磁感应的原理制成的。
故答案为：感应电流；用电器；发电机。
闭合电路中的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，会产生电流，这种电流叫感应电流，这一现象叫电磁感应现象；
电磁感应，是发电机的原理。
本题考查了对电磁感应现象的认识，属于基础知识，难度不大。
 

15.【答案】有  电 

【解析】解：闭合开关，使导体向左运动，导体做切割磁感线运动，所以电路中有感应电流，这一过程消耗了机械能，获得了电能，故将机械能转化为电能。
故答案为：有；电。
闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，在电路中会产生感应电流，这叫电磁感应现象；
闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时消耗了机械能，获得了电能。
此题为探究电磁感应现象的实验，掌握产生感应电流的条件、理解此过程中的能量转化是关键，难度不大。
 

16.【答案】电磁感应；电源 

【解析】

【分析】
本题主要考查电磁感应现象和电源及其能量转化。
电磁感应现象：闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动，会产生感应电流。
【解答】
转动魔方时，闭合电路的导体做切割磁感线运动，会产生感应电流，利用的是电磁感应现象；魔方给移动设备充电时，魔方提供电能，相当于电路中的电源。
故答案为：电磁感应；电源。  

17.【答案】 

【解析】在磁体外部，磁感线从极指向极；图中导线内能否产生感应电流，就要看图示的情景能否满足：闭合电路；部分导体做切割磁感线运动这两个条件。
本题主要考查学生对电磁感应现象，以及感应电流产生条件的了解和掌握，是一道基础题。
 

18.【答案】或 

【解析】略
 

19.【答案】两次；
相反；右；根据通过导体所受破场力与电流方向和磁场方向有关；两次实验相比，通过导体的电流方向、磁场方向都相反，导体所受磁场力方向不变 

【解析】

【分析】
本题考查电磁感应、通电导体在磁场中受力。
根据通过导体所受破场力与电流方向和磁场方向有关；感应电流的方向与导体的运动方向、磁场的方向有关。
【解答】
第次实验：将磁铁水平向左抽出时，导体切割磁感线，产生感应电流，导体在磁铁的磁场中，受到水平向右的磁场力而向右运动；第次实验：仅取走磁铁后，再进行和第次实验相同的操作，导体中有电流通过，但导体没有在磁场中，不会受到磁场力的作用，导体保持静止；因此，在两次实验中，电路中产生感应电流；
在实验中，将磁铁水平向左抽出，相当于导体向右运动，导体受到向右的力；第次实验中使导体所在的磁场方向相同，导体水平向左运动，则感应电流方向相反；图中导体所在磁场的方向与图相反，两次实验相比，通过导体的电流方向、磁场方向都相反，导体所受磁场力方向不变。  

20.【答案】无；
电路要闭合；
切割磁感线；切割磁感线方向导体运动方向；磁场方向磁感线方向；
能；磁场对通电导体的作用 

【解析】

【分析】
本题考查了产生电磁感应电流的条件，关键是利用控制变量法找出各组数据中相同的量和不同的量。
产生感应电流的条件有两个：电路是闭合的；导体在磁场中做切割磁感线运动；导体中感应电流的方向与导体的运动方向有关。
【解答】
闭合开关，电流计指针不偏转，说明电路中无电流产生；
产生感应电流的条件有两个：电路是闭合的；导体在磁场中做切割磁感线运动；
闭合开关，左右摆动导体棒，电流计指针偏转，断开开关，左右摆动导体棒，电流计指针不偏转，这说明产生感应电流的一个必要条件是电路要闭合；
分析实验现象可知，若导体竖直向上运动或竖直向下运动时，不切割磁感线，此时电路中也没有感应电流；
若导体向左运动或向右运动时，切割磁感线，此时电路中有感应电流，
可得产生感应电流的条件是当导体棒在磁场中做切割磁感线运动时，闭合电路中会产生感应电流；
比较第、第次实验可知，导体切割磁感线方向导体运动方向不同，磁场方向相同，电流计指针的偏转方向也不同，说明感应电流的方向与切割磁感线方向导体运动方向有关；
比较第、第次实验可知，磁场方向磁感线方向方向不同，导体的运动方向相同，电流计指针的偏转方向不同，说明感应电流的方向与磁场方向磁感线方向有关。
在电路闭合的情况下，保持导体棒不动，左右移动蹄形磁体，根据相对运动，等效于蹄形磁体不动，而导体左右运动，则切割磁感线，导体中能产生电流；
如果把电流计换成电源，发现通电金属棒在磁场中会受到力的作用而运动，则可用来探究磁场对通电导体的作用。  

21.【答案】电磁感应现象 

【解析】解：发电机的线圈在磁场中切割磁感线产生电流的现象，叫电磁感应现象，故发电的原理是电磁感应现象；

物体下落的速度为：；
重力做功为：；
重力势能转化成灯泡电能为：，
根据得出
小灯泡正常工作时电流为：。
故答案为：电磁感应现象；
物体下落的速度为；
物体从离地处下落至地面的过程中，重力做功为；
小灯泡正常工作时电流为。
产生感应电流的关键是：闭合电路的部分导体，做切割磁感线运动；
根据算出物体下落的速度；
根据即可求出重力做的功；
根据机械效率和即可求出灯泡工作的电流。
本题综合考查发电机原理、速度、功、电功计算公式的应用；涉及的内容较多，但都属于基础知识考查范围。
 

22.【答案】解：发电机提供的电压，提供给电路的总功率，
根据得，通过输电线的电流，
输电线上损耗的热功率 
损耗的热功率；
用户得到的功率，
则输电效率 
节省的电功率等于损耗的热功率，则每天节省的电能其中，
设这些电能可供该电饭煲正常工作天，则电饭煲消耗的电能其中，
根据能量关系可得，即：，
代入数据可得：，
解得 

【解析】见答案
 

23.【答案】解：
输电线电压是时，由可得，
输电线路的电流，
输电线路损失的电功率 
如果改用的电压输电，
线路中的电流，
输电线路上损失的电功率：  

【解析】见答案
 

24.【答案】解：此时电路电流
导线上损失的功率。

电压升高到，电路电流
导线上损失的功率。
答：如果用的电压直接输送，在导线上的功率损失是；
如果先用变压器将电压升高到，然后输送，那么导线上的功率损失是；
比较、结果可知，采用高压输电，可以减少导线上的功率损失。 

【解析】略