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贵州省黔东南苗族侗族自治州榕江县朗洞镇初级中学2023-2024学年九年级下学期开学物理试卷
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这是一份贵州省黔东南苗族侗族自治州榕江县朗洞镇初级中学2023-2024学年九年级下学期开学物理试卷，共19页。试卷主要包含了选择题，填空题，简答题，实验与科学探究题，综合应用题等内容，欢迎下载使用。
1．（3分）我市是全国生态文明示范城市，从物理与生态保护的角度来看，你认为下列哪项措施符合建设生态文明城市的举措（ ）
A．大力发展火力发电
B．多烧煤少用天然气
C．多安装景观灯，使城市更美
D．大力开发风能和太阳能
2．（3分）如图所示，电吉他的拾音器里有六个磁柱，当弦线振动时（ ）
A．电磁感应原理﹣﹣法拉第
B．电磁感应原理﹣﹣奥斯特
C．电流的磁效应﹣﹣奥斯特
D．磁场对电流的作用﹣﹣法拉第
3．（3分）关于能源和材料，下列说法中正确的是（ ）
A．太阳能和核能都是可再生能源
B．核电站中获得的能量是核聚变产生的
C．超导体可以用来做保险丝
D．划玻璃的刀刃用金刚石制成，是因为金刚石的硬度大
4．（3分）下列说法中正确的是（ ）
A．微波、红光、紫外线都是电磁波
B．声波、超声波、电磁波的传播速度都相同
C．水波、声波、电磁波都是由物体振动产生的
D．微波通信、卫星通信和光纤通信都是通过光缆来传输信号的
5．（3分）对于远距离输电，下列说法正确的是（ ）
A．远距离输电输送的是直流电
B．高压输电可以减少电能损失
C．高压线路上的电压可以随意升高
D．输电线上的电阻越大，则电能损失越小
6．（3分）如图所示，导体AB、导体CD和EF都没有绝缘皮，导体AB横架在CD和EF上，当导体AB向左运动时，小磁针（ ）
A．一定转动
B．一定不转动
C．可能转动，也可能不转动
D．无法判断
（多选）7．（3分）如图中的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，会产生感应电流的是（ ）
A．B．C．D．
（多选）8．（3分）如图所示，线圈转动过程中，下列说法正确的是（ ）
A．线圈的机械能转化为电能
B．通过灯泡的电流方向不变
C．通过灯泡的电流大小发生变化
D．线圈中产生电流的原理是电流磁效应
二、填空题：本题共5个小题，每空2分，共18分。
9．（4分）博鳌亚洲论坛2022年年会实现100%“绿电”供应。目前我国“绿电”主要以太阳能光伏发电和风力发电为主，太阳能、风能是 能源（选填“可再生”或“不可再生”）。在日常生活中，你的节能举措有 （写出一条即可）。
10．（2分）太阳核心的温度高达1500万摄氏度，在太阳内部，氢原子核在超高温下发生 （选填“裂变”或“聚变”），释放出巨大的核能。
11．（2分）我国现代农业已进入信息化和数字化时代。如图，农用机械——无人机已能通过北斗导航系统实行精准作业，它们是利用 （选填“超声波”或“电磁波”）来传递信息的。
12．（4分）纳米材料是由纳米颗粒经过特殊工艺制造而成的，室温下外形相同的纳米铜比普通铜可多拉长50倍而不断裂，这一实例表明纳米铜具有较好的 （选填“延展性”或“磁性”），LED灯是一种新型的高效节能光源，其核心元件是发光二极管 材料制成的。
13．（6分）电磁感应现象是英国物理学家法拉第首先发现的。探究这个现象应选用如图 [选填“（甲）”或“（乙）”]所示的装置进行实验。在这个现象中感应电流的方向与 和磁场的方向有关。利用电磁感应现象除了可以制成我们熟悉的发电机外，你知道的还有 （再举生活中的一例，合理都算对）。
三、简答题：本题共2个小题，每小题3分，共6分。
14．（3分）如图所示是新农村建设中一道靓丽的风景——风光互补路灯。“有风无光”时利用叶片转动发电，“有光无风”时利用太阳能电池板发电，二者皆备同时发电，并写出一条该路灯的优点。
15．（3分）判断扬声器是否损坏的方法通常有两种，一种是：将一节电池的正负极用导线与扬声器的两极碰触，若扬声器能发出“喀啦﹣喀啦”声；另一种是：找一个灵敏的电流表，将电流表的两个接线柱用导线与扬声器的两极连接好（即音膜），若电流表的指针会偏转，也说明该扬声器是好的。请简述这两种判断方法的依据或原理。
四、实验与科学探究题：本题共2个小题，第16题8分，第17题16分，共24分。
16．（8分）学习了“电磁感应”以后，某校物理兴趣小组用如图所示的实验装置来探究“产生感应电流的条件”。
（1）实验中，小组同学们通过观察 来判断电路中是否有感应电流。
（2）闭合开关，若导体ab不动，左右移动磁铁 （选填“有”或“无”）感应电流。
（3）在仪器和电路连接都完好的情况下，小组的同学们发现实验现象不太明显。请你帮他们提出一条改进措施： 。
（4）小组的同学们根据该实验可得出的结论是闭合电路的部分导体，在磁场中做 磁感线运动时，电路中产生感应电流。
17．（16分）如图甲所示是探究电磁感应现象的装置。
（1）闭合开关，让导体AB沿水平方向左右运动，观察到灵敏电流计的指针偏转，则灵敏电流计的指针 （选填“偏转”或“不偏转”）。
（2）利用此装置，探究感应电流方向与磁场方向和切割磁感线方向之间的关系，观察到的实验现象记录如下：
在上述实验中，比较 两次实验，可知感应电流方向与磁场方向有关；比较 两次实验，可知同时改变磁场方向和切割磁感线方向则感应电流方向不变。
（3）在探究中还发现，导体AB水平同左（或向右）缓慢运动时；导体AB水平向左（或向右）快速运动时，说明感应电流的大小与 有关。
（4）有同学还想探究感应电流的大小是否与磁场强弱有关，请写出简要做法： ；如何判断： 。
（5）如图乙所示是实验室用到的手摇发电机模型，将小电灯换成灵敏电流计，慢慢摇动手柄 （选填“左右摆动”或“向一侧摆动”），这表明该发电机模型发出的电是 （选填“交流电”或“直流电”）。
五、综合应用题：本题共2个小题，第18题8分，第19题10分，共18分。解答时需写出必要的计算公式及过程或文字说明，若只写出计算结果将不得分。
18．（8分）太阳是离地球最近的一颗恒星，由于其内部深处的极高温度（约2×107℃）和极高压强（约2×1016Pa），使原子的热核反应得以不断进行，从而通过太阳表面以光的形式向宇宙空间辐射出巨大的能量
（1）我国幅员辽阔，日照充足，一年可获得的太阳能约为3.6×1022J，这些太阳能相当于多少吨标准煤完全燃烧释放的能量？（q煤＝3×107J/kg）
（2）利用太阳能的一种方式是用集热器把水加热。某太阳能集热器把质量为100kg、初温为20℃的水加热到80℃，水吸收的热量是多少？
（3）如果这些水吸收的热量改用额定功率为3000W的电热水器来提供，电热水器需正常工作多长时间？[假设加热过程中消耗的电能全部被水吸收，c水＝4.2×103J/（kg•℃）]
19．（10分）如图所示是某太阳能电动汽车的电路简化图，由太阳能电池给电动机提供动力，通过一个调速电阻改变电动机转速。已知，调速电阻的最大阻值10Ω，闭合开关
（1）当滑片P在最左端时，电动机的功率是18kW，此时电流表的示数为多大？
（2）当滑片P在最右端时，电压表示数为500V，通过调速电阻的电流为多大？
（3）当滑片P在最右端时，电动机的能量利用率是多少？
（电动机能量利用率：电动机消耗的功率与电源输出总功率的百分比，公式：η＝）
参考答案与试题解析
一、选择题：本题共8个小题，每小题3分，共24分。第1～6题为单选题，在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。第7、8题为多项选择题，在每小题给出的四个选项中，至少有两项是符合题目要求的，全选对的得3分，选对但不全的得1分，选错或不选得0分。
1．（3分）我市是全国生态文明示范城市，从物理与生态保护的角度来看，你认为下列哪项措施符合建设生态文明城市的举措（ ）
A．大力发展火力发电
B．多烧煤少用天然气
C．多安装景观灯，使城市更美
D．大力开发风能和太阳能
【分析】（1）根据大力发展火力发电会产生大量有害气体和粉尘进行解答；
（2）根据天然气的主要成分是甲烷，含硫的煤燃烧时会生成一种主要的大气污染物二氧化硫，往往导致酸雨的产生进行解答；
（3）电能是由其他能量转化来的，大量使用电能同样会造成能源浪费；
（4）根据大力开发和利用太阳能、风能可以节约化石燃料进行解答。
【解答】解：
A、大力发展火力发电会产生大量有害气体和粉尘，不符合生态文明与绿色发展的要求；
B、天然气的主要成分是甲烷，无污染且产热量较高是较清洁的能源，二氧化硫与雨水结合，酸雨会破坏森林植被；
C、为了节能环保要尽量少使用景观灯；
D、大力开发和利用太阳能，有利于缓解我国能源紧张。
故选：D。
【点评】本题考查环境保护应从几方面进行，提高环境质量，保护环境人人有责。
2．（3分）如图所示，电吉他的拾音器里有六个磁柱，当弦线振动时（ ）
A．电磁感应原理﹣﹣法拉第
B．电磁感应原理﹣﹣奥斯特
C．电流的磁效应﹣﹣奥斯特
D．磁场对电流的作用﹣﹣法拉第
【分析】闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，电路中就会产生感应电流，该现象称为电磁感应现象。
【解答】解：如图所示，电吉他的拾音器由磁铁和线圈组成，拨动钢弦时，在线圈中就会产生对应的音频电流，电磁感应现象是由法拉第首先发现的。
故选：A。
【点评】本题主要考查学生对：电磁感应现象的应用的了解和掌握，是一道基础题。
3．（3分）关于能源和材料，下列说法中正确的是（ ）
A．太阳能和核能都是可再生能源
B．核电站中获得的能量是核聚变产生的
C．超导体可以用来做保险丝
D．划玻璃的刀刃用金刚石制成，是因为金刚石的硬度大
【分析】（1）短期内可以从自然界得到补充，称之为可再生能源，否则称之为不可再生能源；
（2）核电站是利用核裂变释放的能量发电的；
（3）超导材料在超导状态下电阻为零，因此几乎不需消耗电能，故常用来输电等；
（4）划玻璃的刀头镶嵌有金刚石，是因为金刚石的硬度大，可以将玻璃划破。
【解答】解：A、太阳能是在短期内可以再生的能源，核能是不可再生能源；
B、核电站是利用原子核裂变释放的核能来发电的；
C、超导体电阻为零，超导体不能发热，故C错误；
D、划玻璃的刀头镶嵌有金刚石，可以将玻璃划破。
故选：D。
【点评】本题考查了超导体的性质、硬度的理解、能源的分类、核电站的工作原理，涉及的知识点较多，是一道学科综合题，但难度不大，是一道基础题。
4．（3分）下列说法中正确的是（ ）
A．微波、红光、紫外线都是电磁波
B．声波、超声波、电磁波的传播速度都相同
C．水波、声波、电磁波都是由物体振动产生的
D．微波通信、卫星通信和光纤通信都是通过光缆来传输信号的
【分析】根据以下知识答题：
（1）声波、超声波与电磁波的传播速度不同，电磁波的传播速度远大于声波与超声波的速度；
（2）声波、超声波、水波都是机械波，是由物体的振动产生的，微波、红光、紫外线都是电磁波，电磁波是由变化的电磁场产生的；
（3）微波通信、卫星通信信号在空间传播，光纤通信通过光缆传输信号。
【解答】解：A、微波、紫外线都是电磁波；
B、声波、电磁波的传播速度都不相同；
C、水波，电磁波是由变化的电磁场产生的；
D、微波通信与卫星通信的信号在空间传播，故D错误；
故选：A。
【点评】本题涉及的知识点较多，包括各种波的传播速度、波的产生条件、波的性质、通信信号的传输方式等内容，是一道学科综合题。
5．（3分）对于远距离输电，下列说法正确的是（ ）
A．远距离输电输送的是直流电
B．高压输电可以减少电能损失
C．高压线路上的电压可以随意升高
D．输电线上的电阻越大，则电能损失越小
【分析】根据P＝UI知，输送电功率一定，输电电压越大，输电电流越小，根据P损＝I2R可判断输电线上电能的损失。在高压输电中，电压是不可以随意升高的，要综合考虑各种因素，比如感抗、容抗等。
【解答】解：A、远距离输电来自发电站，所以远距离输电输送的是交流电；
B、根据P＝UI知，电流小损＝I2R可知，高压输电可以减少电能损失。
C、高压输电必须综合考虑各种因素。故C错误；
D、根据P损＝I2R可知，输电线上的电阻越大，故D错误。
故选：B。
【点评】解决本题的关键知道根据P＝UI知，输送电功率一定，输电电压越大，输电电流越小，根据P损＝I2R可判断输电线上电能的损失。
6．（3分）如图所示，导体AB、导体CD和EF都没有绝缘皮，导体AB横架在CD和EF上，当导体AB向左运动时，小磁针（ ）
A．一定转动
B．一定不转动
C．可能转动，也可能不转动
D．无法判断
【分析】当导体棒AB向左运动时切割磁感线，产生感应电流，此电流流过线圈在其周围将产生磁场，磁场对放入其中的磁体有力的作用，从而判断其是否转动。
【解答】解：导体ABFDA组成一个闭合电路，根据产生感应电流的条件可知：导体AB向左运动时切割磁感线，当这个电流通过螺线管时，该磁场对小磁针有力的作用。故A正确。
故选：A。
【点评】解决本题的关键要掌握产生感应电流的条件，知道磁场会对小磁针产生力的作用．
（多选）7．（3分）如图中的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，会产生感应电流的是（ ）
A．B．C．D．
【分析】能否产生感应电流，就要看图示的情景能否满足①闭合电路；②部分导体切割磁感线运动这两个条件。
【解答】解：磁极间的磁感线是从N极指向S极，由图可知，所以会产生感应电流，所以不会产生感应电流。
故选：ABD。
【点评】本题主要考查学生对电磁感应现象，以及感应电流产生的条件的了解和掌握，是一道基础题。
（多选）8．（3分）如图所示，线圈转动过程中，下列说法正确的是（ ）
A．线圈的机械能转化为电能
B．通过灯泡的电流方向不变
C．通过灯泡的电流大小发生变化
D．线圈中产生电流的原理是电流磁效应
【分析】发电机是利用电磁感应现象制成的，在发电机工作时，电流的大小和方向是时刻变化的，据此分析即可解决；
发电机的线圈在转动过程中，将机械能转化为电能。
【解答】解：A、发电机的线圈在转动过程中，产生电能，故A正确；
B、由于在转动过程中，感应电流的方向是变化的；
C、线圈在转动过程中，感应电流的大小是变化的；
D、线圈中产生电流的原理是电磁感应现象。
故选：AC。
【点评】知道发电机的原理，并能理解发电机工作时其内部电流大小、方向的变化特点是解决该题的关键。
二、填空题：本题共5个小题，每空2分，共18分。
9．（4分）博鳌亚洲论坛2022年年会实现100%“绿电”供应。目前我国“绿电”主要以太阳能光伏发电和风力发电为主，太阳能、风能是 可再生 能源（选填“可再生”或“不可再生”）。在日常生活中，你的节能举措有 随手关灯 （写出一条即可）。
【分析】（1）能在自然界源源不断的获得的是可再生能源；在短时间内不能在自然界获得补充的属于不可再生能源。
（2）在生活中为节能减耗、环境保护，要做到节约用水、随手关灯、不使用塑料袋等。
【解答】解：太阳能、风能是可再生能源，你的节能举措有节约用水、不使用塑料袋等。
故答案为：可再生；随手关灯。
【点评】此类题目考查知识了能源的分类，要结合相关知识点进行分析解答，属于基本内容，比较简单。
10．（2分）太阳核心的温度高达1500万摄氏度，在太阳内部，氢原子核在超高温下发生 聚变 （选填“裂变”或“聚变”），释放出巨大的核能。
【分析】核能分为裂变和聚变两种，裂变分为两种：可控链式反应和不可控链式反应，前者主要应用在核反应堆中，后者应用在原子弹中；聚变主要应用在氢弹上。
【解答】在太阳内部，太能之所以能发光发热，即氢原子核在超高温下发生聚变释放核能。
故答案为：聚变。
【点评】本题考查了太阳能的相关物理知识，注重了物理知识和生活的联系，是中考的热点。
11．（2分）我国现代农业已进入信息化和数字化时代。如图，农用机械——无人机已能通过北斗导航系统实行精准作业，它们是利用 电磁波 （选填“超声波”或“电磁波”）来传递信息的。
【分析】电磁波的传播不需要介质，导航都是通过电磁波与地面建立联系的；
【解答】解：无人机通过北斗导航系统实行精准作业，它们是利用电磁波来传递信息的。
【点评】本题考查了电磁波的传播，属于对基础知识的考查，难度较小。
12．（4分）纳米材料是由纳米颗粒经过特殊工艺制造而成的，室温下外形相同的纳米铜比普通铜可多拉长50倍而不断裂，这一实例表明纳米铜具有较好的 延展性 （选填“延展性”或“磁性”），LED灯是一种新型的高效节能光源，其核心元件是发光二极管 半导体 材料制成的。
【分析】延展性是金属的一种性质；导电能力介于导体和绝缘体之间的材料叫半导体，半导体是制作二极管、三极管的材料，常用在电子元件上。
【解答】解：
室温下外形相同的纳米铜比普通铜可多拉长50倍而不断裂，这一事例表明纳米铜具有较好延展性；
LED灯是一种新型的高效节能光源，其核心元件是发光二极管由半导体材料制成。
故答案为：延展性；半导体。
【点评】延展性都是在描述物质的某种性质，明确延展性的含义，半导体材料的应用：有二极管、三极管、集成电路的电子线路板；运用以上知识即可做出解答。
13．（6分）电磁感应现象是英国物理学家法拉第首先发现的。探究这个现象应选用如图 （甲） [选填“（甲）”或“（乙）”]所示的装置进行实验。在这个现象中感应电流的方向与 导体切割磁感线的方向 和磁场的方向有关。利用电磁感应现象除了可以制成我们熟悉的发电机外，你知道的还有 动圈式话筒 （再举生活中的一例，合理都算对）。
【分析】由于导体在磁场中做切割磁感线运动而产生电流的现象，是一种电磁感应现象，产生的电流叫做感应电流；感应电流的方向和磁场方向和导体运动的方向有关。
【解答】解：电磁感应现象是英国物理学家法拉第发现的；电磁感应现象的特点是没有电源而有一个电流表，所以甲图是研究电磁感应现象的实验装置；动圈式话筒运用了该原理。
故答案为：（甲）；导体切割磁感线的方向。
【点评】知道产生感应电流的条件及相关的知识是解决该题的关键。
三、简答题：本题共2个小题，每小题3分，共6分。
14．（3分）如图所示是新农村建设中一道靓丽的风景——风光互补路灯。“有风无光”时利用叶片转动发电，“有光无风”时利用太阳能电池板发电，二者皆备同时发电，并写出一条该路灯的优点。
【分析】生活中能量的形式是多种多样的，不同形式的能量之间可以相互转化；
路灯的优点是可以节约资源，不会造成环境污染。
【解答】答：该路灯两种发电方式的能量转化：叶片转动发电将机械能转化为电能；
太阳能电池板发电将太阳能转化为电能。
该路灯的优点：清洁无污染，能源可持续。
【点评】了解不同形式的能量可以相互转化是解答此题的关键。
15．（3分）判断扬声器是否损坏的方法通常有两种，一种是：将一节电池的正负极用导线与扬声器的两极碰触，若扬声器能发出“喀啦﹣喀啦”声；另一种是：找一个灵敏的电流表，将电流表的两个接线柱用导线与扬声器的两极连接好（即音膜），若电流表的指针会偏转，也说明该扬声器是好的。请简述这两种判断方法的依据或原理。
【分析】前者是利用了通电导体在磁场中受到力的作用，后者是利用了电磁感应原理。
【解答】解：前一种：通电导体在磁场中受到力的作用。使纸盆振动而发出声音；
后一种：电磁感应。向内按动纸盆带动纸盆上的线圈做切割磁感线的运动。
【点评】本题考查了通电导体在磁场中受到力的作用、电磁感应的知识在生活中的应用，注意在解释现象时不要说反了。
四、实验与科学探究题：本题共2个小题，第16题8分，第17题16分，共24分。
16．（8分）学习了“电磁感应”以后，某校物理兴趣小组用如图所示的实验装置来探究“产生感应电流的条件”。
（1）实验中，小组同学们通过观察 电流表的指针是否偏转 来判断电路中是否有感应电流。
（2）闭合开关，若导体ab不动，左右移动磁铁 有 （选填“有”或“无”）感应电流。
（3）在仪器和电路连接都完好的情况下，小组的同学们发现实验现象不太明显。请你帮他们提出一条改进措施： 换一个磁性更强的磁体（或加快导体ab切割磁感线的运动速度或将导体ab换成多匝线圈） 。
（4）小组的同学们根据该实验可得出的结论是闭合电路的部分导体，在磁场中做 切割 磁感线运动时，电路中产生感应电流。
【分析】（1）电路中有电流时，电流表的指针转动，因此可以通过观察电流表的指针是否偏转来确定是否产生了感应电流；
（2）（4）产生感应电流的条件是闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动；
（3）增大感应电流的方法：①将导体ab换成多匝线圈；②使用磁性更强的磁铁；③增大导体ab切割磁感线的运动速度。
【解答】解：
（1）实验时，通过观察电流表的指针是否偏转；
（2）若导体ab不动，左右移动磁铁，导体是水平运动的，所以就会产生感应电流；
（3）在仪器和电路连接都完好的情况下，某小组的实验现象不太明显，故需要增大感应电流；
增大感应电流的方法：①换一个磁性更强的磁体；②加快导体ab切割磁感线的运动速度。
（4）该实验的结论是：闭合电路的一部分导体，在磁场中做切割磁感线运动时。
故答案为：（1）电流表的指针是否偏转；（2）有；（4）切割。
【点评】此题是探究电磁感应现象的实验，考查了学生对产生感应电流条件的掌握及影响感应电流大小和电流方向的因素。
17．（16分）如图甲所示是探究电磁感应现象的装置。
（1）闭合开关，让导体AB沿水平方向左右运动，观察到灵敏电流计的指针偏转，则灵敏电流计的指针 不偏转 （选填“偏转”或“不偏转”）。
（2）利用此装置，探究感应电流方向与磁场方向和切割磁感线方向之间的关系，观察到的实验现象记录如下：
在上述实验中，比较 1和2（或3和4） 两次实验，可知感应电流方向与磁场方向有关；比较 1和4（或2和3） 两次实验，可知同时改变磁场方向和切割磁感线方向则感应电流方向不变。
（3）在探究中还发现，导体AB水平同左（或向右）缓慢运动时；导体AB水平向左（或向右）快速运动时，说明感应电流的大小与 导体的运动快慢 有关。
（4）有同学还想探究感应电流的大小是否与磁场强弱有关，请写出简要做法： 保持切割磁感线运动的速度不变，改变磁场的强弱 ；如何判断： 电流表指针的偏转幅度 。
（5）如图乙所示是实验室用到的手摇发电机模型，将小电灯换成灵敏电流计，慢慢摇动手柄 左右摆动 （选填“左右摆动”或“向一侧摆动”），这表明该发电机模型发出的电是 交流电 （选填“交流电”或“直流电”）。
【分析】（1）产生电磁感应现象的条件：一：有闭合回路，二、回路中的部分导体做切割磁感线运动。
（2）根据表格分析感应电流的方向是在什么方向的变化下而变化的，若导体运动方向不变时，只改变磁场方向时，感应电流方向也在变化，则说明感应电流的方向一定与磁场方向有关；若导体运动方向和磁场方向同时改变时，感应电流方向不变化，则说明同时改变方向不影响感应电流的方向；
（3）导体AB水平向左（或向右）快速运动时，灵敏电流计的指针偏转角度较大，说明感应电流变大了，再其它条件不变的情况下，说明感应电流的大小与导体运动的快慢有关；
（4）因为导体是否运动、有无磁场都影响了感应电流的大小；所以设计实验步骤时采用控制变量法，把感应电流的大小转换为电流表示数的变化即可；
（5）发电机是根据电磁感应现象制成的。当线圈在磁场中在切割磁感线转动时，对于其中的一段导体，在转动一周的过程中，它的运动方向是改变的，结合决定感应电流的方向的因素，即可确定电流表指针的摆动情况，发出的是交流电。
【解答】解：（1）导体沿竖直方向运动，运动方向与磁场平行，不会产生感应电流。
（2）比较实验1和2（或7和4）可知：在导体切割磁感线运动方向一定时，改变磁场方向；比较实验1和7（或2和3）可知：在导体切割磁感线运动方向（或导体运动方向）不变时，感应电流的方向就改变。
（3）导体AB水平同左（或向右）缓慢运动时。灵敏电流计的指针偏转角度较小，灵敏电流计的指针偏转角度较大，所以可以看出感应电流的大小与导体的运动快慢有关。
（4）因为导体是否运动、磁场的有无都影响了感应电流的大小；即：保持切割磁感线运动的速度不变，利用电流表指针的偏转幅度表示感应电流的大小。
（5）发电机中的线圈在磁场中转动，在转动一周的过程中。利用右手定则可知，在磁场方向不变的情况下，感应电流的方向也随之改变，灵敏电流计的指针是左右摆动，发出的是交流电；
答：（1）不偏转；（2）7和2（或3和6）；（3）导体的运动快慢；
（4）保持切割磁感线运动的速度不变，改变磁场的强弱；（5）左右摆动。
【点评】解决本题的关键：一是掌握影响感应电流大小的因素，二是控制变量法和转换法的灵活运用。
五、综合应用题：本题共2个小题，第18题8分，第19题10分，共18分。解答时需写出必要的计算公式及过程或文字说明，若只写出计算结果将不得分。
18．（8分）太阳是离地球最近的一颗恒星，由于其内部深处的极高温度（约2×107℃）和极高压强（约2×1016Pa），使原子的热核反应得以不断进行，从而通过太阳表面以光的形式向宇宙空间辐射出巨大的能量
（1）我国幅员辽阔，日照充足，一年可获得的太阳能约为3.6×1022J，这些太阳能相当于多少吨标准煤完全燃烧释放的能量？（q煤＝3×107J/kg）
（2）利用太阳能的一种方式是用集热器把水加热。某太阳能集热器把质量为100kg、初温为20℃的水加热到80℃，水吸收的热量是多少？
（3）如果这些水吸收的热量改用额定功率为3000W的电热水器来提供，电热水器需正常工作多长时间？[假设加热过程中消耗的电能全部被水吸收，c水＝4.2×103J/（kg•℃）]
【分析】（1）由Q＝mq得释放这些能量需要的煤的质量m煤＝；
（2）水吸收的热量由公式Q吸＝c水m水（t﹣t0）计算可得；
（3）由P＝得电热水器在正常工作时间t＝；
【解答】解：（1）由Q＝mq得释放这些能量需要的煤的质量：
m煤＝＝＝＝6.2×1015kg＝1.7×1012t；
（2）水吸收的热量：
Q吸＝c水m水（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg•℃）×100kg×（80℃﹣20℃）＝2.52×103J；
（3）因为加热过程中消耗的电能全部被水吸收
所以W＝Q吸，由P＝得电热水器在正常工作时间：
t＝＝＝8.7×103s。
答：（1）这些太阳能相当于1.2×1012t标准煤完全燃烧释放的能量；
（2）水吸收的热量是2.52×107J；
（3）电热水器需正常工作2.4×103s。
【点评】本题考查了太阳能热水器中热量的计算问题，涉及到燃料完全燃烧释放热量公式和吸热公式、电功公式的应用，难度不大，易于解答。
19．（10分）如图所示是某太阳能电动汽车的电路简化图，由太阳能电池给电动机提供动力，通过一个调速电阻改变电动机转速。已知，调速电阻的最大阻值10Ω，闭合开关
（1）当滑片P在最左端时，电动机的功率是18kW，此时电流表的示数为多大？
（2）当滑片P在最右端时，电压表示数为500V，通过调速电阻的电流为多大？
（3）当滑片P在最右端时，电动机的能量利用率是多少？
（电动机能量利用率：电动机消耗的功率与电源输出总功率的百分比，公式：η＝）
【分析】（1）通过对滑片P在最左端时的电路图的分析，确定此时电动机两端的电压，然后利用电功率的计算公式可以求出此时通过电动机的电流。
（2）通过对滑片P位于最右端时电路图的分析，确定电路的连接方式：串联，然后利用串联电路电压的特点求出滑动变阻器两端的电压，结合滑动变阻器的最大阻值，利用欧姆定律求出通过它的电流，从而得到通过电动机的电流。
（3）根据题目的提示，要求电动机的效率，就要求出电源的输出功率和电动机的功率。电源的输出功率等于电源电压乘以电路中的电流；电动机此时的功率可以用公式P＝UI求得。
【解答】解：（1）如图所示，当滑片在最左端时，
根据P＝UI，
变形得：I＝＝＝30A。
（2）当滑片在最右端时，调速电阻全部接入电路，电动机两端电压UM＝500V，
所以，调速电阻两端电压：UR＝U﹣UM＝600V﹣500V＝100 V，
电路中的电流：I＝IM＝IR＝＝＝10A。
（3）当滑片在最右端时，电源输出功率为：P总＝UI＝600V×10A＝6000W；
电动机消耗的功率为：PM＝UMIM＝500V×10A＝5000W；
电动机能量利用率：η＝×100%＝。
答：（1）电流表的示数为30A；（2）通过调速电阻的电流为10A。
【点评】滑片P的移动，使电路的连接方式发生了改变，明确前后两次电路的连接方式是解决此题的关键。
实验序号
磁场方向
导体切割磁感线方向
灵敏电流计指针偏转方向
①
向下
向右
向左
②
向上
向右
向右
③
向下
向左
向右
④
向上
向左
向左
实验序号
磁场方向
导体切割磁感线方向
灵敏电流计指针偏转方向
①
向下
向右
向左
②
向上
向右
向右
③
向下
向左
向右
④
向上
向左
向左
1．（3分）我市是全国生态文明示范城市，从物理与生态保护的角度来看，你认为下列哪项措施符合建设生态文明城市的举措（ ）
A．大力发展火力发电
B．多烧煤少用天然气
C．多安装景观灯，使城市更美
D．大力开发风能和太阳能
2．（3分）如图所示，电吉他的拾音器里有六个磁柱，当弦线振动时（ ）
A．电磁感应原理﹣﹣法拉第
B．电磁感应原理﹣﹣奥斯特
C．电流的磁效应﹣﹣奥斯特
D．磁场对电流的作用﹣﹣法拉第
3．（3分）关于能源和材料，下列说法中正确的是（ ）
A．太阳能和核能都是可再生能源
B．核电站中获得的能量是核聚变产生的
C．超导体可以用来做保险丝
D．划玻璃的刀刃用金刚石制成，是因为金刚石的硬度大
4．（3分）下列说法中正确的是（ ）
A．微波、红光、紫外线都是电磁波
B．声波、超声波、电磁波的传播速度都相同
C．水波、声波、电磁波都是由物体振动产生的
D．微波通信、卫星通信和光纤通信都是通过光缆来传输信号的
5．（3分）对于远距离输电，下列说法正确的是（ ）
A．远距离输电输送的是直流电
B．高压输电可以减少电能损失
C．高压线路上的电压可以随意升高
D．输电线上的电阻越大，则电能损失越小
6．（3分）如图所示，导体AB、导体CD和EF都没有绝缘皮，导体AB横架在CD和EF上，当导体AB向左运动时，小磁针（ ）
A．一定转动
B．一定不转动
C．可能转动，也可能不转动
D．无法判断
（多选）7．（3分）如图中的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，会产生感应电流的是（ ）
A．B．C．D．
（多选）8．（3分）如图所示，线圈转动过程中，下列说法正确的是（ ）
A．线圈的机械能转化为电能
B．通过灯泡的电流方向不变
C．通过灯泡的电流大小发生变化
D．线圈中产生电流的原理是电流磁效应
二、填空题：本题共5个小题，每空2分，共18分。
9．（4分）博鳌亚洲论坛2022年年会实现100%“绿电”供应。目前我国“绿电”主要以太阳能光伏发电和风力发电为主，太阳能、风能是 能源（选填“可再生”或“不可再生”）。在日常生活中，你的节能举措有 （写出一条即可）。
10．（2分）太阳核心的温度高达1500万摄氏度，在太阳内部，氢原子核在超高温下发生 （选填“裂变”或“聚变”），释放出巨大的核能。
11．（2分）我国现代农业已进入信息化和数字化时代。如图，农用机械——无人机已能通过北斗导航系统实行精准作业，它们是利用 （选填“超声波”或“电磁波”）来传递信息的。
12．（4分）纳米材料是由纳米颗粒经过特殊工艺制造而成的，室温下外形相同的纳米铜比普通铜可多拉长50倍而不断裂，这一实例表明纳米铜具有较好的 （选填“延展性”或“磁性”），LED灯是一种新型的高效节能光源，其核心元件是发光二极管 材料制成的。
13．（6分）电磁感应现象是英国物理学家法拉第首先发现的。探究这个现象应选用如图 [选填“（甲）”或“（乙）”]所示的装置进行实验。在这个现象中感应电流的方向与 和磁场的方向有关。利用电磁感应现象除了可以制成我们熟悉的发电机外，你知道的还有 （再举生活中的一例，合理都算对）。
三、简答题：本题共2个小题，每小题3分，共6分。
14．（3分）如图所示是新农村建设中一道靓丽的风景——风光互补路灯。“有风无光”时利用叶片转动发电，“有光无风”时利用太阳能电池板发电，二者皆备同时发电，并写出一条该路灯的优点。
15．（3分）判断扬声器是否损坏的方法通常有两种，一种是：将一节电池的正负极用导线与扬声器的两极碰触，若扬声器能发出“喀啦﹣喀啦”声；另一种是：找一个灵敏的电流表，将电流表的两个接线柱用导线与扬声器的两极连接好（即音膜），若电流表的指针会偏转，也说明该扬声器是好的。请简述这两种判断方法的依据或原理。
四、实验与科学探究题：本题共2个小题，第16题8分，第17题16分，共24分。
16．（8分）学习了“电磁感应”以后，某校物理兴趣小组用如图所示的实验装置来探究“产生感应电流的条件”。
（1）实验中，小组同学们通过观察 来判断电路中是否有感应电流。
（2）闭合开关，若导体ab不动，左右移动磁铁 （选填“有”或“无”）感应电流。
（3）在仪器和电路连接都完好的情况下，小组的同学们发现实验现象不太明显。请你帮他们提出一条改进措施： 。
（4）小组的同学们根据该实验可得出的结论是闭合电路的部分导体，在磁场中做 磁感线运动时，电路中产生感应电流。
17．（16分）如图甲所示是探究电磁感应现象的装置。
（1）闭合开关，让导体AB沿水平方向左右运动，观察到灵敏电流计的指针偏转，则灵敏电流计的指针 （选填“偏转”或“不偏转”）。
（2）利用此装置，探究感应电流方向与磁场方向和切割磁感线方向之间的关系，观察到的实验现象记录如下：
在上述实验中，比较 两次实验，可知感应电流方向与磁场方向有关；比较 两次实验，可知同时改变磁场方向和切割磁感线方向则感应电流方向不变。
（3）在探究中还发现，导体AB水平同左（或向右）缓慢运动时；导体AB水平向左（或向右）快速运动时，说明感应电流的大小与 有关。
（4）有同学还想探究感应电流的大小是否与磁场强弱有关，请写出简要做法： ；如何判断： 。
（5）如图乙所示是实验室用到的手摇发电机模型，将小电灯换成灵敏电流计，慢慢摇动手柄 （选填“左右摆动”或“向一侧摆动”），这表明该发电机模型发出的电是 （选填“交流电”或“直流电”）。
五、综合应用题：本题共2个小题，第18题8分，第19题10分，共18分。解答时需写出必要的计算公式及过程或文字说明，若只写出计算结果将不得分。
18．（8分）太阳是离地球最近的一颗恒星，由于其内部深处的极高温度（约2×107℃）和极高压强（约2×1016Pa），使原子的热核反应得以不断进行，从而通过太阳表面以光的形式向宇宙空间辐射出巨大的能量
（1）我国幅员辽阔，日照充足，一年可获得的太阳能约为3.6×1022J，这些太阳能相当于多少吨标准煤完全燃烧释放的能量？（q煤＝3×107J/kg）
（2）利用太阳能的一种方式是用集热器把水加热。某太阳能集热器把质量为100kg、初温为20℃的水加热到80℃，水吸收的热量是多少？
（3）如果这些水吸收的热量改用额定功率为3000W的电热水器来提供，电热水器需正常工作多长时间？[假设加热过程中消耗的电能全部被水吸收，c水＝4.2×103J/（kg•℃）]
19．（10分）如图所示是某太阳能电动汽车的电路简化图，由太阳能电池给电动机提供动力，通过一个调速电阻改变电动机转速。已知，调速电阻的最大阻值10Ω，闭合开关
（1）当滑片P在最左端时，电动机的功率是18kW，此时电流表的示数为多大？
（2）当滑片P在最右端时，电压表示数为500V，通过调速电阻的电流为多大？
（3）当滑片P在最右端时，电动机的能量利用率是多少？
（电动机能量利用率：电动机消耗的功率与电源输出总功率的百分比，公式：η＝）
参考答案与试题解析
一、选择题：本题共8个小题，每小题3分，共24分。第1～6题为单选题，在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。第7、8题为多项选择题，在每小题给出的四个选项中，至少有两项是符合题目要求的，全选对的得3分，选对但不全的得1分，选错或不选得0分。
1．（3分）我市是全国生态文明示范城市，从物理与生态保护的角度来看，你认为下列哪项措施符合建设生态文明城市的举措（ ）
A．大力发展火力发电
B．多烧煤少用天然气
C．多安装景观灯，使城市更美
D．大力开发风能和太阳能
【分析】（1）根据大力发展火力发电会产生大量有害气体和粉尘进行解答；
（2）根据天然气的主要成分是甲烷，含硫的煤燃烧时会生成一种主要的大气污染物二氧化硫，往往导致酸雨的产生进行解答；
（3）电能是由其他能量转化来的，大量使用电能同样会造成能源浪费；
（4）根据大力开发和利用太阳能、风能可以节约化石燃料进行解答。
【解答】解：
A、大力发展火力发电会产生大量有害气体和粉尘，不符合生态文明与绿色发展的要求；
B、天然气的主要成分是甲烷，无污染且产热量较高是较清洁的能源，二氧化硫与雨水结合，酸雨会破坏森林植被；
C、为了节能环保要尽量少使用景观灯；
D、大力开发和利用太阳能，有利于缓解我国能源紧张。
故选：D。
【点评】本题考查环境保护应从几方面进行，提高环境质量，保护环境人人有责。
2．（3分）如图所示，电吉他的拾音器里有六个磁柱，当弦线振动时（ ）
A．电磁感应原理﹣﹣法拉第
B．电磁感应原理﹣﹣奥斯特
C．电流的磁效应﹣﹣奥斯特
D．磁场对电流的作用﹣﹣法拉第
【分析】闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，电路中就会产生感应电流，该现象称为电磁感应现象。
【解答】解：如图所示，电吉他的拾音器由磁铁和线圈组成，拨动钢弦时，在线圈中就会产生对应的音频电流，电磁感应现象是由法拉第首先发现的。
故选：A。
【点评】本题主要考查学生对：电磁感应现象的应用的了解和掌握，是一道基础题。
3．（3分）关于能源和材料，下列说法中正确的是（ ）
A．太阳能和核能都是可再生能源
B．核电站中获得的能量是核聚变产生的
C．超导体可以用来做保险丝
D．划玻璃的刀刃用金刚石制成，是因为金刚石的硬度大
【分析】（1）短期内可以从自然界得到补充，称之为可再生能源，否则称之为不可再生能源；
（2）核电站是利用核裂变释放的能量发电的；
（3）超导材料在超导状态下电阻为零，因此几乎不需消耗电能，故常用来输电等；
（4）划玻璃的刀头镶嵌有金刚石，是因为金刚石的硬度大，可以将玻璃划破。
【解答】解：A、太阳能是在短期内可以再生的能源，核能是不可再生能源；
B、核电站是利用原子核裂变释放的核能来发电的；
C、超导体电阻为零，超导体不能发热，故C错误；
D、划玻璃的刀头镶嵌有金刚石，可以将玻璃划破。
故选：D。
【点评】本题考查了超导体的性质、硬度的理解、能源的分类、核电站的工作原理，涉及的知识点较多，是一道学科综合题，但难度不大，是一道基础题。
4．（3分）下列说法中正确的是（ ）
A．微波、红光、紫外线都是电磁波
B．声波、超声波、电磁波的传播速度都相同
C．水波、声波、电磁波都是由物体振动产生的
D．微波通信、卫星通信和光纤通信都是通过光缆来传输信号的
【分析】根据以下知识答题：
（1）声波、超声波与电磁波的传播速度不同，电磁波的传播速度远大于声波与超声波的速度；
（2）声波、超声波、水波都是机械波，是由物体的振动产生的，微波、红光、紫外线都是电磁波，电磁波是由变化的电磁场产生的；
（3）微波通信、卫星通信信号在空间传播，光纤通信通过光缆传输信号。
【解答】解：A、微波、紫外线都是电磁波；
B、声波、电磁波的传播速度都不相同；
C、水波，电磁波是由变化的电磁场产生的；
D、微波通信与卫星通信的信号在空间传播，故D错误；
故选：A。
【点评】本题涉及的知识点较多，包括各种波的传播速度、波的产生条件、波的性质、通信信号的传输方式等内容，是一道学科综合题。
5．（3分）对于远距离输电，下列说法正确的是（ ）
A．远距离输电输送的是直流电
B．高压输电可以减少电能损失
C．高压线路上的电压可以随意升高
D．输电线上的电阻越大，则电能损失越小
【分析】根据P＝UI知，输送电功率一定，输电电压越大，输电电流越小，根据P损＝I2R可判断输电线上电能的损失。在高压输电中，电压是不可以随意升高的，要综合考虑各种因素，比如感抗、容抗等。
【解答】解：A、远距离输电来自发电站，所以远距离输电输送的是交流电；
B、根据P＝UI知，电流小损＝I2R可知，高压输电可以减少电能损失。
C、高压输电必须综合考虑各种因素。故C错误；
D、根据P损＝I2R可知，输电线上的电阻越大，故D错误。
故选：B。
【点评】解决本题的关键知道根据P＝UI知，输送电功率一定，输电电压越大，输电电流越小，根据P损＝I2R可判断输电线上电能的损失。
6．（3分）如图所示，导体AB、导体CD和EF都没有绝缘皮，导体AB横架在CD和EF上，当导体AB向左运动时，小磁针（ ）
A．一定转动
B．一定不转动
C．可能转动，也可能不转动
D．无法判断
【分析】当导体棒AB向左运动时切割磁感线，产生感应电流，此电流流过线圈在其周围将产生磁场，磁场对放入其中的磁体有力的作用，从而判断其是否转动。
【解答】解：导体ABFDA组成一个闭合电路，根据产生感应电流的条件可知：导体AB向左运动时切割磁感线，当这个电流通过螺线管时，该磁场对小磁针有力的作用。故A正确。
故选：A。
【点评】解决本题的关键要掌握产生感应电流的条件，知道磁场会对小磁针产生力的作用．
（多选）7．（3分）如图中的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，会产生感应电流的是（ ）
A．B．C．D．
【分析】能否产生感应电流，就要看图示的情景能否满足①闭合电路；②部分导体切割磁感线运动这两个条件。
【解答】解：磁极间的磁感线是从N极指向S极，由图可知，所以会产生感应电流，所以不会产生感应电流。
故选：ABD。
【点评】本题主要考查学生对电磁感应现象，以及感应电流产生的条件的了解和掌握，是一道基础题。
（多选）8．（3分）如图所示，线圈转动过程中，下列说法正确的是（ ）
A．线圈的机械能转化为电能
B．通过灯泡的电流方向不变
C．通过灯泡的电流大小发生变化
D．线圈中产生电流的原理是电流磁效应
【分析】发电机是利用电磁感应现象制成的，在发电机工作时，电流的大小和方向是时刻变化的，据此分析即可解决；
发电机的线圈在转动过程中，将机械能转化为电能。
【解答】解：A、发电机的线圈在转动过程中，产生电能，故A正确；
B、由于在转动过程中，感应电流的方向是变化的；
C、线圈在转动过程中，感应电流的大小是变化的；
D、线圈中产生电流的原理是电磁感应现象。
故选：AC。
【点评】知道发电机的原理，并能理解发电机工作时其内部电流大小、方向的变化特点是解决该题的关键。
二、填空题：本题共5个小题，每空2分，共18分。
9．（4分）博鳌亚洲论坛2022年年会实现100%“绿电”供应。目前我国“绿电”主要以太阳能光伏发电和风力发电为主，太阳能、风能是 可再生 能源（选填“可再生”或“不可再生”）。在日常生活中，你的节能举措有 随手关灯 （写出一条即可）。
【分析】（1）能在自然界源源不断的获得的是可再生能源；在短时间内不能在自然界获得补充的属于不可再生能源。
（2）在生活中为节能减耗、环境保护，要做到节约用水、随手关灯、不使用塑料袋等。
【解答】解：太阳能、风能是可再生能源，你的节能举措有节约用水、不使用塑料袋等。
故答案为：可再生；随手关灯。
【点评】此类题目考查知识了能源的分类，要结合相关知识点进行分析解答，属于基本内容，比较简单。
10．（2分）太阳核心的温度高达1500万摄氏度，在太阳内部，氢原子核在超高温下发生 聚变 （选填“裂变”或“聚变”），释放出巨大的核能。
【分析】核能分为裂变和聚变两种，裂变分为两种：可控链式反应和不可控链式反应，前者主要应用在核反应堆中，后者应用在原子弹中；聚变主要应用在氢弹上。
【解答】在太阳内部，太能之所以能发光发热，即氢原子核在超高温下发生聚变释放核能。
故答案为：聚变。
【点评】本题考查了太阳能的相关物理知识，注重了物理知识和生活的联系，是中考的热点。
11．（2分）我国现代农业已进入信息化和数字化时代。如图，农用机械——无人机已能通过北斗导航系统实行精准作业，它们是利用 电磁波 （选填“超声波”或“电磁波”）来传递信息的。
【分析】电磁波的传播不需要介质，导航都是通过电磁波与地面建立联系的；
【解答】解：无人机通过北斗导航系统实行精准作业，它们是利用电磁波来传递信息的。
【点评】本题考查了电磁波的传播，属于对基础知识的考查，难度较小。
12．（4分）纳米材料是由纳米颗粒经过特殊工艺制造而成的，室温下外形相同的纳米铜比普通铜可多拉长50倍而不断裂，这一实例表明纳米铜具有较好的 延展性 （选填“延展性”或“磁性”），LED灯是一种新型的高效节能光源，其核心元件是发光二极管 半导体 材料制成的。
【分析】延展性是金属的一种性质；导电能力介于导体和绝缘体之间的材料叫半导体，半导体是制作二极管、三极管的材料，常用在电子元件上。
【解答】解：
室温下外形相同的纳米铜比普通铜可多拉长50倍而不断裂，这一事例表明纳米铜具有较好延展性；
LED灯是一种新型的高效节能光源，其核心元件是发光二极管由半导体材料制成。
故答案为：延展性；半导体。
【点评】延展性都是在描述物质的某种性质，明确延展性的含义，半导体材料的应用：有二极管、三极管、集成电路的电子线路板；运用以上知识即可做出解答。
13．（6分）电磁感应现象是英国物理学家法拉第首先发现的。探究这个现象应选用如图 （甲） [选填“（甲）”或“（乙）”]所示的装置进行实验。在这个现象中感应电流的方向与 导体切割磁感线的方向 和磁场的方向有关。利用电磁感应现象除了可以制成我们熟悉的发电机外，你知道的还有 动圈式话筒 （再举生活中的一例，合理都算对）。
【分析】由于导体在磁场中做切割磁感线运动而产生电流的现象，是一种电磁感应现象，产生的电流叫做感应电流；感应电流的方向和磁场方向和导体运动的方向有关。
【解答】解：电磁感应现象是英国物理学家法拉第发现的；电磁感应现象的特点是没有电源而有一个电流表，所以甲图是研究电磁感应现象的实验装置；动圈式话筒运用了该原理。
故答案为：（甲）；导体切割磁感线的方向。
【点评】知道产生感应电流的条件及相关的知识是解决该题的关键。
三、简答题：本题共2个小题，每小题3分，共6分。
14．（3分）如图所示是新农村建设中一道靓丽的风景——风光互补路灯。“有风无光”时利用叶片转动发电，“有光无风”时利用太阳能电池板发电，二者皆备同时发电，并写出一条该路灯的优点。
【分析】生活中能量的形式是多种多样的，不同形式的能量之间可以相互转化；
路灯的优点是可以节约资源，不会造成环境污染。
【解答】答：该路灯两种发电方式的能量转化：叶片转动发电将机械能转化为电能；
太阳能电池板发电将太阳能转化为电能。
该路灯的优点：清洁无污染，能源可持续。
【点评】了解不同形式的能量可以相互转化是解答此题的关键。
15．（3分）判断扬声器是否损坏的方法通常有两种，一种是：将一节电池的正负极用导线与扬声器的两极碰触，若扬声器能发出“喀啦﹣喀啦”声；另一种是：找一个灵敏的电流表，将电流表的两个接线柱用导线与扬声器的两极连接好（即音膜），若电流表的指针会偏转，也说明该扬声器是好的。请简述这两种判断方法的依据或原理。
【分析】前者是利用了通电导体在磁场中受到力的作用，后者是利用了电磁感应原理。
【解答】解：前一种：通电导体在磁场中受到力的作用。使纸盆振动而发出声音；
后一种：电磁感应。向内按动纸盆带动纸盆上的线圈做切割磁感线的运动。
【点评】本题考查了通电导体在磁场中受到力的作用、电磁感应的知识在生活中的应用，注意在解释现象时不要说反了。
四、实验与科学探究题：本题共2个小题，第16题8分，第17题16分，共24分。
16．（8分）学习了“电磁感应”以后，某校物理兴趣小组用如图所示的实验装置来探究“产生感应电流的条件”。
（1）实验中，小组同学们通过观察 电流表的指针是否偏转 来判断电路中是否有感应电流。
（2）闭合开关，若导体ab不动，左右移动磁铁 有 （选填“有”或“无”）感应电流。
（3）在仪器和电路连接都完好的情况下，小组的同学们发现实验现象不太明显。请你帮他们提出一条改进措施： 换一个磁性更强的磁体（或加快导体ab切割磁感线的运动速度或将导体ab换成多匝线圈） 。
（4）小组的同学们根据该实验可得出的结论是闭合电路的部分导体，在磁场中做 切割 磁感线运动时，电路中产生感应电流。
【分析】（1）电路中有电流时，电流表的指针转动，因此可以通过观察电流表的指针是否偏转来确定是否产生了感应电流；
（2）（4）产生感应电流的条件是闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动；
（3）增大感应电流的方法：①将导体ab换成多匝线圈；②使用磁性更强的磁铁；③增大导体ab切割磁感线的运动速度。
【解答】解：
（1）实验时，通过观察电流表的指针是否偏转；
（2）若导体ab不动，左右移动磁铁，导体是水平运动的，所以就会产生感应电流；
（3）在仪器和电路连接都完好的情况下，某小组的实验现象不太明显，故需要增大感应电流；
增大感应电流的方法：①换一个磁性更强的磁体；②加快导体ab切割磁感线的运动速度。
（4）该实验的结论是：闭合电路的一部分导体，在磁场中做切割磁感线运动时。
故答案为：（1）电流表的指针是否偏转；（2）有；（4）切割。
【点评】此题是探究电磁感应现象的实验，考查了学生对产生感应电流条件的掌握及影响感应电流大小和电流方向的因素。
17．（16分）如图甲所示是探究电磁感应现象的装置。
（1）闭合开关，让导体AB沿水平方向左右运动，观察到灵敏电流计的指针偏转，则灵敏电流计的指针 不偏转 （选填“偏转”或“不偏转”）。
（2）利用此装置，探究感应电流方向与磁场方向和切割磁感线方向之间的关系，观察到的实验现象记录如下：
在上述实验中，比较 1和2（或3和4） 两次实验，可知感应电流方向与磁场方向有关；比较 1和4（或2和3） 两次实验，可知同时改变磁场方向和切割磁感线方向则感应电流方向不变。
（3）在探究中还发现，导体AB水平同左（或向右）缓慢运动时；导体AB水平向左（或向右）快速运动时，说明感应电流的大小与 导体的运动快慢 有关。
（4）有同学还想探究感应电流的大小是否与磁场强弱有关，请写出简要做法： 保持切割磁感线运动的速度不变，改变磁场的强弱 ；如何判断： 电流表指针的偏转幅度 。
（5）如图乙所示是实验室用到的手摇发电机模型，将小电灯换成灵敏电流计，慢慢摇动手柄 左右摆动 （选填“左右摆动”或“向一侧摆动”），这表明该发电机模型发出的电是 交流电 （选填“交流电”或“直流电”）。
【分析】（1）产生电磁感应现象的条件：一：有闭合回路，二、回路中的部分导体做切割磁感线运动。
（2）根据表格分析感应电流的方向是在什么方向的变化下而变化的，若导体运动方向不变时，只改变磁场方向时，感应电流方向也在变化，则说明感应电流的方向一定与磁场方向有关；若导体运动方向和磁场方向同时改变时，感应电流方向不变化，则说明同时改变方向不影响感应电流的方向；
（3）导体AB水平向左（或向右）快速运动时，灵敏电流计的指针偏转角度较大，说明感应电流变大了，再其它条件不变的情况下，说明感应电流的大小与导体运动的快慢有关；
（4）因为导体是否运动、有无磁场都影响了感应电流的大小；所以设计实验步骤时采用控制变量法，把感应电流的大小转换为电流表示数的变化即可；
（5）发电机是根据电磁感应现象制成的。当线圈在磁场中在切割磁感线转动时，对于其中的一段导体，在转动一周的过程中，它的运动方向是改变的，结合决定感应电流的方向的因素，即可确定电流表指针的摆动情况，发出的是交流电。
【解答】解：（1）导体沿竖直方向运动，运动方向与磁场平行，不会产生感应电流。
（2）比较实验1和2（或7和4）可知：在导体切割磁感线运动方向一定时，改变磁场方向；比较实验1和7（或2和3）可知：在导体切割磁感线运动方向（或导体运动方向）不变时，感应电流的方向就改变。
（3）导体AB水平同左（或向右）缓慢运动时。灵敏电流计的指针偏转角度较小，灵敏电流计的指针偏转角度较大，所以可以看出感应电流的大小与导体的运动快慢有关。
（4）因为导体是否运动、磁场的有无都影响了感应电流的大小；即：保持切割磁感线运动的速度不变，利用电流表指针的偏转幅度表示感应电流的大小。
（5）发电机中的线圈在磁场中转动，在转动一周的过程中。利用右手定则可知，在磁场方向不变的情况下，感应电流的方向也随之改变，灵敏电流计的指针是左右摆动，发出的是交流电；
答：（1）不偏转；（2）7和2（或3和6）；（3）导体的运动快慢；
（4）保持切割磁感线运动的速度不变，改变磁场的强弱；（5）左右摆动。
【点评】解决本题的关键：一是掌握影响感应电流大小的因素，二是控制变量法和转换法的灵活运用。
五、综合应用题：本题共2个小题，第18题8分，第19题10分，共18分。解答时需写出必要的计算公式及过程或文字说明，若只写出计算结果将不得分。
18．（8分）太阳是离地球最近的一颗恒星，由于其内部深处的极高温度（约2×107℃）和极高压强（约2×1016Pa），使原子的热核反应得以不断进行，从而通过太阳表面以光的形式向宇宙空间辐射出巨大的能量
（1）我国幅员辽阔，日照充足，一年可获得的太阳能约为3.6×1022J，这些太阳能相当于多少吨标准煤完全燃烧释放的能量？（q煤＝3×107J/kg）
（2）利用太阳能的一种方式是用集热器把水加热。某太阳能集热器把质量为100kg、初温为20℃的水加热到80℃，水吸收的热量是多少？
（3）如果这些水吸收的热量改用额定功率为3000W的电热水器来提供，电热水器需正常工作多长时间？[假设加热过程中消耗的电能全部被水吸收，c水＝4.2×103J/（kg•℃）]
【分析】（1）由Q＝mq得释放这些能量需要的煤的质量m煤＝；
（2）水吸收的热量由公式Q吸＝c水m水（t﹣t0）计算可得；
（3）由P＝得电热水器在正常工作时间t＝；
【解答】解：（1）由Q＝mq得释放这些能量需要的煤的质量：
m煤＝＝＝＝6.2×1015kg＝1.7×1012t；
（2）水吸收的热量：
Q吸＝c水m水（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg•℃）×100kg×（80℃﹣20℃）＝2.52×103J；
（3）因为加热过程中消耗的电能全部被水吸收
所以W＝Q吸，由P＝得电热水器在正常工作时间：
t＝＝＝8.7×103s。
答：（1）这些太阳能相当于1.2×1012t标准煤完全燃烧释放的能量；
（2）水吸收的热量是2.52×107J；
（3）电热水器需正常工作2.4×103s。
【点评】本题考查了太阳能热水器中热量的计算问题，涉及到燃料完全燃烧释放热量公式和吸热公式、电功公式的应用，难度不大，易于解答。
19．（10分）如图所示是某太阳能电动汽车的电路简化图，由太阳能电池给电动机提供动力，通过一个调速电阻改变电动机转速。已知，调速电阻的最大阻值10Ω，闭合开关
（1）当滑片P在最左端时，电动机的功率是18kW，此时电流表的示数为多大？
（2）当滑片P在最右端时，电压表示数为500V，通过调速电阻的电流为多大？
（3）当滑片P在最右端时，电动机的能量利用率是多少？
（电动机能量利用率：电动机消耗的功率与电源输出总功率的百分比，公式：η＝）
【分析】（1）通过对滑片P在最左端时的电路图的分析，确定此时电动机两端的电压，然后利用电功率的计算公式可以求出此时通过电动机的电流。
（2）通过对滑片P位于最右端时电路图的分析，确定电路的连接方式：串联，然后利用串联电路电压的特点求出滑动变阻器两端的电压，结合滑动变阻器的最大阻值，利用欧姆定律求出通过它的电流，从而得到通过电动机的电流。
（3）根据题目的提示，要求电动机的效率，就要求出电源的输出功率和电动机的功率。电源的输出功率等于电源电压乘以电路中的电流；电动机此时的功率可以用公式P＝UI求得。
【解答】解：（1）如图所示，当滑片在最左端时，
根据P＝UI，
变形得：I＝＝＝30A。
（2）当滑片在最右端时，调速电阻全部接入电路，电动机两端电压UM＝500V，
所以，调速电阻两端电压：UR＝U﹣UM＝600V﹣500V＝100 V，
电路中的电流：I＝IM＝IR＝＝＝10A。
（3）当滑片在最右端时，电源输出功率为：P总＝UI＝600V×10A＝6000W；
电动机消耗的功率为：PM＝UMIM＝500V×10A＝5000W；
电动机能量利用率：η＝×100%＝。
答：（1）电流表的示数为30A；（2）通过调速电阻的电流为10A。
【点评】滑片P的移动，使电路的连接方式发生了改变，明确前后两次电路的连接方式是解决此题的关键。
实验序号
磁场方向
导体切割磁感线方向
灵敏电流计指针偏转方向
①
向下
向右
向左
②
向上
向右
向右
③
向下
向左
向右
④
向上
向左
向左
实验序号
磁场方向
导体切割磁感线方向
灵敏电流计指针偏转方向
①
向下
向右
向左
②
向上
向右
向右
③
向下
向左
向右
④
向上
向左
向左
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