初中科学第6章 电能1 电能的获得和转化巩固练习

这是一份初中科学第6章 电能1 电能的获得和转化巩固练习，共31页。试卷主要包含了选择题，填空题，探究题，简答题等内容，欢迎下载使用。
6.1电能的获得和转化-华东师大版九年级科学上册同步检测


一、选择题
1．为了探究电流产生的热量跟什么因素有关系，某同学设计了如图所示的甲，乙两装置。能将两段阻值不同的电阻丝（R1IA，由焦耳定律可知，当电阻和通电时间相同时，通过的电流越大，电流通过导体产生的热量就越大。故比较相同时间里气球A与C体积变化情况可探究电流产生的热量与电流大小有关，故选项C正确，不符合题意；
D．乙装置中R1、R2并联,电源电压不变,时间相同时,根据Q=t可知,电阻越小产生的热量越多,因此PC>PD.甲装置中R1、R2串联,通过R1、R2的电流相同,时间相同时,根据Q=I2Rt可知,电阻越大产生的热量越多,因此PB>PA. ，由(3)分析可知ID>IB,由焦耳定律可知,电阻和通电时间相同时,通过的电流越大,电流通过导体产生的热量就越大。因此PD>PB; 综上，四个气球胀大的程度从大到小的排列顺序是CDBA，故选项D错误，符合题意。
2．B
【详解】
南沙某岛礁上安装了太阳能电池板。白天，太阳能电池板吸收太阳能，直接将太阳能转化成电能利用，也可以将多余的太阳能给蓄电池充电，将电能转化成化学能储存起来，以便在晚上使用；所以在白天太阳能电池板给蓄电池充电是将太阳能→电能→化学能；在晚上，蓄电池给探照灯供电，只是将化学能转化成电能使用。故选B。
3．D
【分析】
（1）发电机是利用电磁感应原理工作的，发电机的能量的转化是把机械能转化为电能；（2）大小和方向都随时间作周期性的变化的电流叫做交流电，发电机产生的感应电流大小与发电机的转速有关．
【详解】
A. 发电机是将机械能(动能)转化为电能的装置；故A错误；B. 匀速摇动转轮，线圈切割磁感线的角度再变，因此线圈中的电流大小发生改变，灯泡的亮度发生改变，故B错误；C. 转轮转速越快，线圈切割磁感线的速度变快，因此线圈中的电流变大，灯灯泡亮度越亮，故C错误；D. 发电机产生电流的方向是变化的，并且转轮在一个周期内电流力向改变两次，故D正确。故选D.
4．B
【详解】
由生活常识可知，台灯的功率一般比较小，因此造成保险丝熔断的原因不会是因台灯的功率过大；台灯插入插座，开关闭合时，家中原来亮着的灯全熄灭了，熔丝已熔断，说明电路发生短路，只能是台灯的灯座处发生短路。
故选B。
5．D
【分析】
(1)漂浮于水面上，要想判断冰熔化之后，水面是否变化，则需要比较冰块排开液体的体积跟冰熔化成水后的体积大小；若二者体积相等，则水面不变；若增大，则水面上升；若减小，则水面下降；

(2)保险丝的材料是电阻大、熔点低的合金制成，当电路中电流过大时，保险丝会熔断保护电路；
(3)摩擦力于有无相对运动趋势，若有就有静摩擦力，若无就没有；
(4)当光从大气层射向地面时，由于介质的不均匀，发生折射。
【详解】
A．冰漂浮于水面上，则有
------①

冰熔化成水后，其质量不变，重力不变，则有
------②

由①②可得：

又，冰熔化为水的体积等于冰排开水的体积，即池塘内水位不变，故A错误；
B．保险丝的材料是电阻大、熔点低的合金制成，而铜的导电性比较好，熔点较高，因此不宜做保险丝，故B错误；
C．如果桌面水平，物体只受支持力和重力，不受摩擦力，故C错误。
D．太阳升起时，太阳实际位置在地平线下面，但通过折射我们看见了太阳，故D正确。
故选D。
6．D
【解析】
【详解】
A．电灯是电能转化为光能和内能，故选项A不符合题意；
B． 电视机是电能转化为光能和声能，故选项B不符合题意；
C． 电水壶是电能转化为内能，故选项C不符合题意。
D．电动机是将电能转化为动能，故选项D符合题意；
7．C
【详解】

A. 图中开关S2闭合后，发生电源短路现象，故A不符合题意；
B. 图中指示灯和电动机串联，故B不符合题意；
C. 图中指示灯和电动机并联,S1控制干路,开关S2控制电动机，故C符合题意；
D. 图中S1和开关S2分别控制支路，故D不符合题意。
故选C。
8．CD
【分析】
（1）电动机将电能转化为机械能；
（2）汽油机中，做功冲程和压缩冲程中都存在能量的转化；
（3）核裂变和核聚变都属于物理变化；
（4）一切物体都有内能．
【详解】
A. 电动机在工作过程中，将电能转化为机械能，故A错误；
B. 四冲程汽油机在工作过程中，做功冲程将内能转化为机械能，压缩冲程将机械能转化为内能，故B错误；
C. 核裂变和核聚变的过程中，都没有生成新物质，所以不属化学变化，应该是物理变化，故C正确；
D. 一切物体都有内能，所以0℃的冰块也具有内能，故D正确。
故选CD.
9．A
【解析】
【详解】
由于U=220V，则三种用电器的实际功率：

因为W=Pt，所以三种用电器消耗的电能相同；电视机将一部分电能转化为光能，电风扇中的电动机将电能大部分转化机械能，电烙铁将电能全部转化为内能。故产生热量最多的是电烙铁。A项符合题意、BCD项不符合题意。
10．D
【详解】

海水下降时，阀门K1关闭，阀门K2开启，将空气吸入气室；
海水上升时，阀门K1开启，阀门K2关闭，压缩后将空气推入工作室。
整个过程是海水推动活塞做功，将海水的机械能转化成了电能。故D正确。
11．B
【详解】
电阻R1、R2并联时,两电阻功率之比 ;电阻R1、R2串联时,两电阻功率之比
12．A
【分析】
根据电能的转化特点，进行分析解答。
【详解】
2003年6月1号三峡下闸蓄水，标志着三峡水利枢纽开始产生效益。据估计，三峡的年均发电量是847亿千瓦，这些电能是由水能转化的；结合题意。故选A。
13．B
【分析】
由电路图可知，滑动变阻器与灯泡串联，电压表测滑动变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流．
（1）知道灯泡的额定电压和额定功率，根据P=UI求出灯泡的额定电流，然后结合电流表的量程确定电路中的最大电流，根据欧姆定律求出灯泡的电阻和电路中的最小电阻，利用电阻的串联求出滑动变阻器接入电路中的最小阻值，再根据P=UI求出该电路的最大功率；
（2）当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，电路中的电流最小，灯泡的功率最小，根据电阻的串联和欧姆定律求出电路中的电流，利用P=I2R求出灯泡的最小功率．
【详解】
由电路图可知，滑动变阻器与灯泡串联，电压表测滑动变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流。
根据P=UI可得，灯的额定电流：
I额===0.5A，
∵串联电路中各处的电流相等，且电流表的量程为0∼0.6A，
∴电路中的最大电流为Imax=0.5A，
该电路的最大功率：
Pmax=UImax=4.5V×0.5A=2.25W，故A错误；
由I=得：灯泡的电阻RL===5Ω,电路中的总电阻R===9Ω，
∵串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
∴滑动变阻器接入电路中的最小阻值：
R滑=R−RL=9Ω−5Ω=4Ω，故D错误；
当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，灯泡的功率最小，此时电路中的电流：
Imin===0.18A，则电流表的示数变化范围是：0.18A0.5A，故C错误；
灯泡的最小功率：
PL=(I′min)2RL=(0.18A)2×5Ω=0.162W，
故B正确；
故选B.
14．A
【详解】
由图示电路图可知，灯泡与滑动变阻器并联，电流表测干路电流，电压表测电源电压；
A．滑动P向右滑动时，滑动变阻器接入电路的阻值变大，滑动变阻器两端电压不变，由欧姆定律可知，通过滑动变阻器的电流减小，灯泡两端电压不变，通过灯泡的电流不变，则干路电流减小，电流表示数减小，选项符合题意；
B．电压表测电源电压，电源电压不变，电压表示数不变，选项不符合题意；
C．灯泡两端电压不变，通过灯泡的电流不变，灯泡实际功率不变，灯泡亮度不变，选项不符合题意；
D．滑动变阻器两端电压不变，滑动变阻器接入电路的阻值增大，由 可知，滑动变阻器功率减小，选项不符合题意。
15．B
【详解】
A. 电灯是消耗电能而产生光能、内能的装置，故A正确不符合题意；
B. 蓄电池充电是消耗了电能转化为了化学能，故B错误符合题意；
C. 树上的苹果逐渐长大是光合作用消耗了太阳能转化为化学能，故C正确不符合题意；
D. 用煤烧开水，是消耗煤燃烧产生的内能转化为水的热能，故D正确不符合题意；
16．不可再生 二次
【详解】
在短时间内可循环再生的能源是可再生能源，在自然界中经过亿万年形成，短期内无法恢复且随着大规模开发利用，储量越来越少的能源是不可再生能源。可燃冰不可能在短期内恢复，且储量越来越少，是不可再生能源。从自然界直接获取的能源是一次能源，从一次能源转化的能源为二次能源，电能是由水能、风能、太阳能等一次能源转化的，是二次能源。
17．传输；能量；机械能；内能。
【详解】
[1][2] 因为电能容易传输，而且很容易转化为人们所需要的各种能量，所以被人们广泛利用；
[3]电流通过电动机时，消耗了电能，而电动机输出了机械能，所以是电能转化为了机械能;
[4]电流通过电炉时，消耗了电能，而电炉发热，所以是电能转化为内能。
18．（1）> （2）煤油 （3）甲 电阻大小
【分析】
（1）根据影响导体电阻的因素答题；（2）质量相同的水和煤油，吸收相同的热量，煤油的比热容小，煤油的温度变化量大．（3）电流产生的热量跟电流大小、电阻大小、通电时间有关．在电流和通电时间相等时，电阻越大，电流产生的热量越多．
【详解】
(1)导体电阻与导体材料、长度、横截面积有关，在材料与导体横截面积相等的情况下电阻与长度成正比；(2)质量相同的水和煤油，吸收相同的热量，煤油的比热容小，煤油的温度变化量大。为了在较短的时间内达到明显的实验效果，应该选用煤油。(3)甲和乙串联在电路，电流和通电时间相同，甲电阻大，电流通过甲产生热量多，温度计升高快，在电流和通电时间相等时，电阻越大，电流产生的热量越多。
19．电能
【解析】
【详解】
电力机车以及空调是利用电流做功将电能转化为机械能工作的。
20．B 450 有
【详解】
（1）[1]电梯超载时,压敏电阻R2受到的压力F增大时，其阻值减小，控制电路中的电流增大，从而使电磁铁的磁性增强，磁性达到一定程度时，衔铁被电磁铁吸住，触点K与触点B接触，电铃报警，电梯不工作。
（2）[2]∵电梯克服乘客的重力做功，在20秒内将一位重600牛的乘客匀速提升15米，
∴做功的功率为:
P====450W；
（3）[3]电梯厢内站立总质量为1000千克的乘客时，电梯受到的压力等于乘客的重力，即:
F=G=mg=1000kg×10N/kg=10000N
由图乙,当压力F=10000N,对应的压敏电阻阻值R2=100Ω
∴控制电路中的电流为:
I== =0.03A=30mA，
∵30mA>20mA
∴此时电梯超载。
21．(1)1.08×105J；(2)3600s；(3)216m
【解析】
【详解】
(1)充满电后的电能为：

(2)根据得，若所有电量用于扫地，则可供机器人持续正常工作的时间为：

(3)克服摩擦力做到功为：

因为，所以为确保机器人能顺利返回充电，需要充电时离充电座最远为：

答：(1)充满电后共有1.08×105J电能；
(2)若所有电量用于扫地，则可供机器人持续正常工作3600s；
(3)为确保机器人能顺利返回充电，需要充电时离充电座最远为216m。
22．B A 88kw 无污染（节能、环保） 化学
【解析】
【详解】
(1)A．金刚石不导电，不能用作接触点上的材料。A项不符合题意；
B．石墨具有耐高温，不易氧化，能导电的性质，可以用作接触点上的材料。B项符合题意；
C．铝的熔点低，不耐高温，不能用作接触点上的材料。C项不符合题意；
D．铜在受热时容易被空气中的氧气氧化，不能用作接触点上的材料。D项不符合题意；
(2)锰钢是一种合金，属于金属材料。BCD项不符合题意、A项符合题意。
(3)[1]电车和乘客总的重力为：

电车的牵引力和阻力是一对平衡力，大小相等，牵引力：

拉力做功的功率：

[2]从能源角度考虑，轻轨电车还具有清洁无污染（节能、环保）的优点；
(4)[3]电动机在提供动力时消耗电能，得到机械能，把电能转化为机械能；当制动减速时，电动机还可以作为发电机为蓄电池充电，将电能转化为化学能。
23．2 1.2 4
【详解】
该光伏发电系统发电的功率：P===2kW，
该光伏发电系统一天的发电量：W=10kWh=10×3.6×106J=3.6×107J；根据W=mq得，m==1.2kg.
由η=可知，燃煤产生的热量：Q===1.2×108J，由Q=mq可知，燃煤的质量：
m===4kg.
24．实像 水导电连通了闪光灯的开关；水底存在压强触发了某个传感器而使闪光灯发光 干燥剂 0.1℃
【详解】
(1)[1]摄像机的镜头相当于一个凸透镜，其成像的原理是：当物距大于二倍焦距时，凸透镜成倒立缩小的实像。
(2)[2]原因一：水是导体，在开关处连通了电路，使闪光灯打开；
原因二：液体内部有压强，在液体压强的作用下，开关连通，就像用手触摸；
(3)[3]放在大米中，大米可以从手机中吸水，起干燥剂的作用；
(4)[4]三星手机电池总能量：
W=UIt=UQ=4V×2100mAh=4V×2.1A×3600s=30240J，
由题:
Q吸=W×84%=30240J×84%=25401.6J，
由Q吸=cm△t得：
△t= =≈0.1℃。
25．③ 10.8
【详解】
当电压表接在A. B两点间，电流表接A. C两点间，则等效电路图分别为：

由图①可知：电压表通过电阻R1与电源两极相连，则电压表测量电源电压，示数为6V；
由图②可知：电压表通过电流表直接与电源两极相连，则电压表测量电源电压，示数为6V；
由图③可知：电阻R1与R2串联在电源两端,电压表测量R1两端的电压，由串联电路的总电阻等于各电阻之和得：
R=R1+R2=5Ω+10Ω=15Ω,则I===0.4A,由I=可知：U1=IR1=0.4A×5=2V；
由图④可知：电压表和R1与电流表并联，由于电流表相当于导线，则被电流表短路，所以电压表示数为0；
由上分析可知电压表的数值为2V的电路是③图；
(2)在②用导线同时把AB、AC连起来，等效电路图如下：

由图可知：电阻R1、R2并联，
电路消耗的总功率：
P=P1+P2=+=+=10.8W，
26．化学 线粒体 12 ②③ 纸用双面（答案合理即可）
【详解】
第一空．水和氢气不是同一种物质，因此水分解为氢气属于化学变化；
第二空．植物体实现光化转换的主要器官是线粒体；
第三空．该并网型太阳能发电系统的发电功率为2千瓦，光照6小时能发电12千瓦时；
第四空．①、空气中氢气的含量微乎其微，故没有研究价值；
②、在合适的催化剂作用下，可将地球上最多的物质—水分解为氢气是一种可行的，具有研究价值的方案；
③、提高太阳能的转化效率，是可行的；
故选②③；
第五空．日常生活中节约能源的措施：纸用双面，人走灯灭等，人们现在正在积极开发无污染、可再生的新能源，例如太阳能、风能、潮汐能、核能等；环境污染主要包括空气污染、水体污染、土壤污染等，根据空气污染，保护环境的做法或措施有禁止吸烟、不随地丢垃圾、使用脱硫煤、使用清洁燃料等；
27．解：(1) B
(2)专一
(3) 1 (C6H10O5)n + 7n H2O 12n H2↑+ 6n CO2↑
(4)3.6
(5)③
【详解】
（1）在燃烧过程中化学能转化为热能．而汽车运动时时的机械能最终由光合作用的产物，即太阳能转化而来；
（2）混合物中的酶具有高效性、多样性和专一性；
（3）依据原子守恒配平可得 1 (C6H10O5)n + 7n H2O =12n H2↑+ 6n CO2↑
（4）汽车每小时至少消耗氢气的质量为
（5）从实用的角度考虑，理论上在常温下对混合气体加压，使之液化分离（在20℃时，将CO2加压到5.73×106 Pa，即会液化；氢气在-239.96℃以上温度时，加高压也不会液化）更适合在氢动力汽车上应用。
28． 灯泡处断路 B 0.75
【详解】
（1）[1]灯泡的额定电压为2.5V，所以电压表选0～3V的，且与灯泡并联，如下图所示：

（2）[2]当滑片移到某一位置时，小灯泡突然熄灭，检查发现电流表的示数为零，电压表的示数接近电源电压，说明电压表并联部分断路，即电路和故障可能是：小灯泡发生断路；
（3）[3]图乙中电压表的量程为0～3V，分度值为0.1V，示数为2.2V，额定电压下灯泡的实际功率和额定功率相等，要测灯泡的额定功率，滑动变阻器的滑片P应向B端移动，减小接入电路中的电阻，增大电路中的电流，直至电压表的示数达到2.5V为止；
（4）[4]由图丙可知，灯泡两端的电压UL=2.5V时，通过的电流IL=0.3A，
则灯泡的额定功率PL=ULIL=2.5V×0.3A=0.75W．
29． 0.5 10 灯泡的电阻随温度的变化而变化
【详解】
(1)[1]小灯泡的额定电压为2.5V，电压表量程选择0−3V即可，连接实物图如右下图：

(2)[2]小灯泡的额定功率：
P=UI=2.5V×0.2A=0.5W
[3]小灯泡的电阻:
R===10Ω，
(3)[4]小灯泡工作时发光、发热，温度很高，对电阻值较大，使得电阻不是定值，所以电路中的电流与电压不成正比，不是直线。
30．4.2J 30
【详解】
(1)完全燃烧焦炭放出的热量：
Q放=m′q=0.14kg×3.0×107J/kg=4.2×106J；
(2)水吸收的热量：
Q吸=30%Q放=30%×4.2×106J=1.26×106J，

因为Q吸=cm(t−t0)，
所以水升高到的温度：
t==+20=30。

答：完全燃烧140克焦炭能放出的热量为4.2×106J；
能使30kg、20的水温度升高到30。
31．(1)56m；(2)69.3%
【分析】
(1)根据牛顿第二定律求出上升的加速度，结合位移时间公式求出上升的位移。

(2)电动机效率，P表示电动机输入功率（即额定功率） P1表示电动机输出功率；根据动力系统的电动机工作电压U=25V，电流I=3A，电阻R=1Ω，因为电动机工作时电能没有全部转化为内能，大部分电能转化为机械能，所以根据公式计算电动机输入功率；当无人机高空悬停状态电机输出电流变为2.5A，根据公式计算此时的电动机输出功率。
【详解】
(1)由牛顿第二定律可得

代入数据解得a=4.5m/s2，在t1=5 s时上升的高度

代入数据解得h=56m。
(2)动力系统的电动机工作电压U=25V，电流I=3A，电阻R=1Ω，电动机总电阻

电动机输入功率

当无人机高空悬停状态电机输出电流变为2.5A，则电压

电动机输出功率

电动机效率

答：(1)在t1=5s时上升的高度为56m；(2)此时动力系统电机的效率是69.3%。
32．(1)；(2)12Ω，5.6N；(3)①A；②1000W；③252s，70%；(4)80s
【分析】
(1)由电路图可知，与串联，根据串联电路的分压原理和欧姆定律可求出在压力分别为0和10N时对应的阻值，根据压敏电阻大小随压力大小线性变化的特性，即可写出压敏电阻元件的阻值与压力大小F之间的关系式。

(2)已知在压力为0时对应的阻值，根据串联电路的特点求出电流表满偏时的阻值；当电流表示数为0.3A时，根据串联电路的特点求出此时的阻值，再根据压敏电阻元件的阻值与压力大小F之间的关系式求出对应的压力大小。
(3)①由题意可知，温控开关闭合，指示灯不亮，而温控开关断开，指示灯亮，则指示灯与温控开关并联，据此作答。
②根据求出电路在加热状态时的功率。
③根据求出水吸收的热量，由于不计热损失，即该恒温控制器消耗的电能等于水吸收的热量，根据求出要加热的时间；由求出该恒温控制器工作6分钟消耗的电能，根据求出该恒温控制器的效率。
(4)由求出水温从70℃上升到75℃时水吸收的热量，根据求出该恒温控制器消耗的电能，再根据求出要加热的时间，由水温的下降速度求出水温从75℃下降到70℃所需时间，恒温和加热时间之和即为一个周期。
【详解】
(1)根据压敏电阻大小随压力大小线性变化的特性，设两者之间的关系式为

由电路图可知，与串联，根据可得，压力为0时电路的总电阻

此时压敏电阻元件的阻值

则有
------①
压力为10N时电路的总电阻

则此时压敏电阻元件的阻值

则有
------②
联立①②式解得：，；故压敏电阻元件的阻值与压力大小F之间的关系式

(2)电流表满偏值为0.6A，根据可得，此时电路的总电阻

则此时的阻值

根据可得，当电流表示数为0.3A时电路的总电阻

此时压敏电阻元件的阻值

根据可知，此时的压力

(3)①由题意可知，温控开关闭合时，指示灯不亮；温控开关断开时，指示灯亮，则指示灯与温控开关并联，且温控开关闭合时，指示灯因被短路而不亮，结合图示可知，只有A符合题意。
故选A。
②当温控开关闭合时，电路处于加热状态，此时电路中的用电器只有发热元件，则电路在加热状态时的功率

③水吸收的热量

由于不计热损失，即该恒温控制器消耗的电能等于水吸收的热量，根据可得，需要加热的时间

该恒温控制器工作6分钟消耗的电能

则该恒温控制器的效率

(4)水温从70℃上升到75℃时水吸收的热量

根据可得，此过程中该恒温控制器消耗的电能

根据可得，此过程需要加热的时间

由于不加热时，水温每分钟下降6℃，则要让水温从75℃下降到70℃所需时间

则一个“加热”和“恒温”的周期

答：(1)压敏电阻元件的阻值与压力大小F之间的关系式为；(2)当压力时，为使电流表满偏，的阻值为12Ω，在此阻值下，当电阻元件受到的压力F为5.6N时，电流表示数为0.3A；(3)①A；②电路在加热状态时的功率是1000W；③从10℃加热到70℃，需要252s的时间，恒温控制器的效率是70%；(4)每“加热”和“恒温”为一个周期，此周期为80s。
33．（1）0.9A；（2）44欧；（3）7.5× 104焦；（4）1000瓦，电压低于220V
【详解】
（1）由P=UI可得,打浆时的工作电流:
I1==≈0.91A；
（2）由P=可得R=,则豆浆机加热电阻的阻值:
R===44Ω，
（3）豆浆机正常工作做一次豆浆，总共消耗的电能：
W=P1t1+P2t2=200W×(1+1)×60s+1100W×(5+3+3)×60s=7.5×105J，
（4）这段时间内电流做的功为：
W总=r/kW⋅h×30r=kW⋅h=160×3.6×106J=6×104J，
豆浆机的实际加热电功率:
P===1000W，
电功率1000W