2020-2021学年第十八章 电能从哪里来综合与测试同步练习题

第十八章达标检测卷

一、选择题(每题3分，共36分)

1．线上授课时，教师对着麦克风说话，声音使麦克风内膜片振动，引起磁场中与膜片相连的线圈振动，线圈中就会产生电流。下列装置的工作原理与麦克风相同的是(　　)

A．发电机  B．电冰箱  C．电视机  D．电饭锅

2．如图是科研人员设计的一种“能量收集船”，在船的两侧装有可触及水面的“工作臂”，“工作臂”一端装有浮筒，波浪带动紧贴水面的浮筒上下浮动，引起工作臂上下运动，从而获得电能并储存起来，该“能量收集船”(　　)

A．利用了通电导体在磁场中受力的原理 

B．利用了电磁感应原理

C．静止在水面时，浮力大于重力 

D．浮筒上下浮动是由于受到惯性作用

3．浙江省的岱山县潮流能发电站，是我国第一座利用海水水平流动来推动发电机工作的发电站。从能量转化角度看潮流能发电是将(　　)

A．海水的机械能转化为电能  B．海水的化学能转化为电能

C．电能转化为海水的势能    D．电能转化为海水的动能

4．如图所示，导体ab按箭头所指的方向运动，在这四种情况下，ab中有感应电流产生的是(　　)

5．如果在离某人不远处的地方断了一根高压线，电线落到地面上，则下列说法中正确的是(　　)

A．地面潮湿时，危险性对人来说要小些 

B．地面干燥时，危险性对人来说不存在

C．单脚站立时，危险性对人来说要小些 

D．双脚站立时，危险性对人来说要小些

6．如图所示为“探究感应电流产生条件”的实验装置示意图，将实验装置放在水平桌面上。在下列四种情形中，能使灵敏电流计的指针发生偏转的是(　　)

A．蹄形磁铁不动，导体棒沿竖直方向向下运动时

B．蹄形磁铁不动，导体棒沿竖直方向向上运动时

C．导体棒不动，蹄形磁铁沿水平方向左右运动时

D．导体棒不动，蹄形磁铁沿竖直方向上下运动时

7．如图所示，是一种自行车前轮的结构图。行驶中，磁铁靠近传感器时，磁场能使其中的带电粒子发生偏转(即相当于通电导体在磁场中受力运动)，产生一种信号，信号传入速度计能测出自行车行驶的速度和里程。下列能说明其原理的是(　　)

8．关于图甲、乙所示的实验，下列说法正确的是(　　)

A．甲可以探究通电导体在磁场中的受力情况 

B．甲实验的过程中，其他形式的能转化为电能

C．乙可以探究电磁感应现象 

D．乙实验的过程中，其他形式的能转化为电能

9. 铜质金属框在光滑水平面上以一定速度向右滑动，其右侧有一足够大的均匀磁场区域(磁感线方向垂直于纸面)，如图所示。关于金属框从刚进入磁场到完全离开磁场的过程中，若不计空气阻力，下列说法正确的是(　　)

A．由于水平面光滑金属框能保持匀速直线运动状态

B．金属框由于被磁化而受到磁场对它水平向左的力

C．金属框一直在做切割磁感线运动而产生感应电流

D．金属框的运动体现力是改变物体运动状态的原因

10．列车工作需用大功率电动机提供动力，列车到站前停止供电，电动机线圈随车轮转动，转变为发电机发电，此过程中车速从200 km/h减到90 km/h，在90 km/h以下进行机械刹车，下列说法正确的是(　　)

A．减速发电过程中是应用通电导体在磁场中受力的原理

B．机械刹车过程是机械能转化为内能

C．进站前停止供电，列车仍能继续前行是由于受到惯性力的作用

D．加速行驶过程中电动机应用了电磁感应原理

11．(多选)在科学晚会上，小明所在的科技小组展示了一个“隔板推物”的节目，其原理如图所示。甲、乙两线圈分别悬挂在两个蹄形磁铁的磁场中，两线圈通过导线连接构成一个闭合电路，用手推动甲线圈摆动时，乙线圈会随之摆动。对于这个过程，下列说法正确的是(　　)

A．甲线圈相当于电源，乙线圈相当于用电器

B．推动甲线圈摆动时电能转化为机械能

C．乙线圈随之摆动时机械能转化为电能

D．乙线圈摆动是因为通电导体在磁场中受力

12．(多选)如图所示，在一个金属圆环中有一个可以绕轴OO′匀速转动的条形磁铁，当磁铁旋转时，下列说法中正确的是(　　)

A．金属环中有感应电流 

B．因金属环不动，故环中无感应电流

C．金属环中有感应电流，且是交流电 

D．金属环中有感应电流，且是直流电

二、填空题(每空2分，共26分)

13．英国物理学家________经过10年的不懈探索，终于在1831年发现了电磁感应现象，由此发明了________(填“电动机”或“发电机”)，开创了电气时代的新纪元。

14．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。若将其接入电路中使用，在外部电路中，电流总是__________________。

15．现有一款儿童滑板车。当车轮转动时可自行发电，使车轮边缘的LED灯发光，其发电的原理与________________(填“动圈式话筒”或“电磁起重机”)相同。逐渐加快滑行速度，LED灯的亮度会________(填“增强”“减弱”或“不变”)。

16．如图所示的装置可以用来研究________(填“电动机”或“发电机”)的工作原理。将图中的电源换成电流表，闭合开关，让导体ab左右摆动，发现电流表指针偏转，表明导体ab中________(填“有”或“没有”)感应电流通过，导体ab的机械能转化为________能。

17．小亮自制了如图所示的装置，有机玻璃管上绕着带有绝缘层的导线，线圈两端连接着小功率灯泡，管内放入条形磁铁，用橡皮塞堵住管口两端，当沿图中箭头方向来回摇动时，小灯泡就会发光。该装置发电的原理是______________，线圈中电流的方向是________(填“变化”或“不变”)的，在此过程中将________能转化为电能。

三、简答题(8分)

18．番茄水果电池也能让灯泡亮起来，如图所示。

(1)水果电池的能量的转化过程是________能转化为电能。

(2)能源危机让电动汽车成为汽车行业的“新宠”，电动汽车的竞争演变成了“新型电池”的竞争，目前家用电动汽车使用的都是充电电池。受水果电池的启发，大胆设想：依据“水果电池的发电原理”，给电动汽车发明一个“不用充电、自身发电”的“新型电池”。简要写出你的设想。

四、实验与探究题(19题6分，20题12分，共18分)

19．如图所示，闭合开关，通电螺线管的上端为________极，将滑动变阻器滑片向右滑动，弹簧将________(填“伸长”或“缩短”)。如果用电流表替代虚线框内仪器，然后将条形磁体迅速插入线圈中，与之相连的电流表的指针会发生偏转，这是____________现象。

20．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，铜棒ab、电流表、开关组成闭合电路。

(1)闭合开关后，使铜棒ab上下运动，电流表指针______(填“能”或“不能”)发生偏转。

(2)要使电流表指针发生偏转，铜棒ab应__________运动，这是一种__________现象，利用这一原理可制成____________。　

(3)要使电流表指针偏转方向发生改变，可以采取两种方法。

方法一：____________________________________________________。

方法二：____________________________________________________。

五、综合应用题(12分)

21．山西大同到上海的输电线长达近2 000 km，电阻约500 Ω，若要输送103 kW的电功率，分别用50 kV、500 kV高压输电时，输电电流各为多少？线路上损失的电功率各为多少？比较一下结果，你可以得到什么结论？

答案

一、1．A

2．B　点拨：该装置将机械能转化为电能，因此利用的是电磁感应现象。

3．A　点拨：潮流具有机械能，利用它发电是将海水的机械能通过水轮机带动发电机转化为电能。

4．D　点拨：根据感应电流的产生条件，图A和图C中，导体ab虽然运动，但没有切割磁感线，故不会有感应电流产生。图B中，导体ab虽然做切割磁感线运动，但它不是闭合电路的一部分导体，故只会在ab两端产生感应电压，不会有感应电流产生。图D中，满足产生感应电流的条件：闭合电路的一部分导体，在磁场中做切割磁感线运动，故有感应电流产生。

5．C　点拨：高压线路或高压设备引起的触电有高压电弧触电和跨步电压触电两类。在此题所述情况出现时，若人双脚站立时很可能因跨步电压引起触电，单脚站立时，人体各部分间没有电压，触电危险性小些，故C正确，D错；大地是导体，潮湿时导电性能更强些，但并不是说干燥的大地是绝缘体，故A、B均错。明确各类高压触电的原因是解答本题的关键。

6．C　点拨：A、B、D中导体都不切割磁感线，不会产生感应电流，电路中无电流，电流计的指针不会发生偏转；C中导体切割磁感线运动，产生感应电流，电路中有电流，电流计的指针发生偏转。

7．B　点拨：A中实验装置说明通电导体周围存在磁场；B中装置说明通电导体在磁场中会受到力的作用；C中装置闭合电路的一部分导体切割磁感线会产生电流；D中的装置为电磁继电器。

8．B　点拨：图甲是探究电磁感应现象的，该现象中将机械能转化为电能；图乙是探究磁场对电流的作用的，该现象中将电能转化为机械能。

9．D　点拨：当金属框部分进入和滑出磁场时，由于金属框的一部分做切割磁感线运动，金属框中产生感应电流，金属框成为通电导体，通电导体在磁场中受力，金属框的速度会改变；当金属框全部在磁场中，金属框虽然切割磁感线运动，但是不属于部分导体切割磁感线运动，所以金属框中不产生感应电流，金属框由于惯性继续运动。因此A、C错误，D正确；铜不是磁性材料，不能被磁化的，因此B错误。

10．B

11．AD　点拨：由题意知，甲线圈摆动的过程做切割磁感线运动，闭合回路中有感应电流产生，相当于电源；乙线圈摆动的原理是通电导体在磁场中受力，相当于用电器， A正确； 推动甲线圈摆动时，是机械能转化为电能， B错误；乙线圈随之摆动时电能转化为机械能，C错误；乙线圈摆动的原理是通电导体在磁场中受力，D正确。

12．AC　点拨：条形磁铁绕轴OO′匀速转动时，金属环要切割磁感线。从运动的相对性看，这相当于条形磁铁不动，金属圆环在条形磁铁的磁场里转动。磁铁转动时，磁场方向发生改变，环中的感应电流方向会发生改变，即产生的感应电流是交流电。

二、13．法拉第；发电机

14．正；负；从正极流向负极

15．动圈式话筒；增强　点拨：当车轮转动时相当于金属线圈做切割磁感线运动，电路中产生感应电流，使LED灯发光，属于电磁感应现象；动圈式话筒是根据电磁感应现象制成的，电磁起重机利用电流的磁效应。所以其发电的原理与动圈式话筒相同。逐渐加快滑行速度，线圈切割磁感线运动变快，产生的电流变大，LED灯的亮度会增强。

16．电动机；有；电

17．电磁感应；变化；机械

三、18．解：(1)化学　(2)用两个质量都较大的金属板做电源的两个电极，在电极之间充满电解质。(合理均可)

点拨：本题考查电池中的能量转化。(1)水果电池的能量转化过程是水果的化学能转化为电能。(2)可从化学能转化为电能方面考虑，本题为开放性试题，答案合理均可。

四、19．N；缩短；电磁感应

20．(1)不能

(2)左右；电磁感应；发电机(只要合理即可)

(3)保持磁铁不动，改变铜棒运动方向；保持铜棒运动方向不变，对调磁极

五、21．解：用50 kV高压输电时，

输电电流I1＝＝＝20 A。

损失的电功率

P1＝I12R＝(20 A)2×500 Ω＝2×105 W。

用500 kV高压输电时，

输电电流I2＝＝＝2 A。

损失的电功率

P2＝I22R＝(2 A)2×500 Ω＝2×103 W。

通过比较可知，P2＜P1，即输电时电压越高，线路上损失的功率越小。