第十八章 电能从哪里来 追梦综合演练卷-【追梦之旅·初中铺路卷】 2024-2025学年九年级全一册物理（沪科版）

第十八章追梦综合演练卷 测试时间:60 分钟　 　 测试分数:70 分 一、填空题(本题共 6 小题,每空 1 分,共 14 分) 1. 在如图所示的手电筒的实物图中,两节干电池是电源,它可以将 　 　 　 　 能转化为　 　 　 　 能,使小灯泡发光,按钮相当于电路 中的　 　 　 　 。 第 1 题图 　 第 2 题图 　 甲 　 乙 第 3 题图 2. 如图所示,是一款“运动手环”,其主要部分是一段内置一小块 磁铁的密闭空心塑料管,管外缠绕着线圈。 戴着这种手环走路 时,塑料管跟着手一起运动,磁铁则在管内反复运动,线圈中便 会产生感应电流,此过程利用了　 　 　 　 　 　 的原理,这一原理 是科学家　 　 　 　 　 发现的。 3. 如图所示,甲图是　 　 　 　 机示意图,乙图是　 　 　 　 机的示意图。 4. 如图所示是一款儿童滑板车。 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　 　 　 　 　 　 　 (选填 “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　 　 　 　 (选填“增强”“减弱”或“不变”)。 第 4 题图 　 第 5 题图 5. 某物理兴趣小组进行“电与磁的关系”的实验探究,在水平桌面 上按照如图所示装置进行实验,闭合开关,使铜棒在水平金属轨 道上快速左右运动,观察到灵敏电流计的指针发生偏转,这一现 象与　 　 　 　 (选填“电动机”或“发电机”)的工作原理相同; 若灵敏电流计指针向右偏转,小磁针 a 端向通电螺线管偏转,则 a 端是　 　 　 极。 6. 甲 　 　 乙 (1)闭合开关,电动机转动,如果想改变电动机的转动方向,我 们可以采取的措施是　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 。 (2)刚闭合开关时,小电灯发出明亮的光,但随着电动机转得越 来越快,小电灯的亮度逐渐减弱;当转速正常时,小电灯的亮度 稳定不变,此时用手指轻轻捏住电动机的转轴,使电动机的转速 减慢,你猜想这时小电灯的亮度将　 　 　 (选填“变亮” “变暗” 或“不变”)。 (3)如果将小电灯换成灵敏电流计,电路连接如图乙,当用手快速 转动电动机转轴时,发现灵敏电流计指针偏转,这是　 　 　 　 现象。 二、选择题(本题共 8 小题,每小题 2 分,共 16 分。 第 7-12 题每小 题只有一个选项符合题目要求;第 13-14 题每小题有两个选 项符合题目要求,全部选对得 2 分,选对但不全得 1 分,有错选 的得 0 分) 7. 充电宝是一种蓄电池,可以用来给手机充电,下列说法正确 的是(　 　 ) A. 用充电宝给手机充电时,手机是电源 B. 用充电头给充电宝充电时,充电宝是电源 C. 用充电宝给手机充电时,充电宝是电源 D. 用充电宝给手机充电时,只须用一根导线把二者正极连接起 来,不用构成回路 8. 磁卡的应用已经十分广泛,刷卡开锁就是一种应用,开锁时将带 有磁条的卡靠近感应器,检测头的线圈中就会产生变化的电流, 读取解锁信息。 图中能反映刷卡读取信息原理的是(　 　 ) 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 A. B. C. D. 9. 下列有关电磁感应现象的说法正确的是(　 　 ) 甲 　 　 　 　 　 乙 A. 电磁感应现象是英国物理学家安培首先发现的 B. 探究电磁感应现象应选用图甲所示的装置进行实验 C. 闭合电路的一部分导体在磁场中运动就会产生感应电流 D. 用图乙所示装置进行实验利用的是电磁感应现象,实现机械 能转化为电能 10. 图甲是发电机原理的示意图,图乙中的“〇”表示图甲中的导 线 ab(观察的视线沿导线由 b 往 a 看),当它在磁场中分别转 动到 1-4 位置时,运动方向已用箭头标出,下列说法正确 的是(　 　 ) A. 在位置 1 时,电路中不会产生感应电流 B. 在位置 2 时,电路中不会产生感应电流 C. 在位置 3 时,电路中不会产生感应电流 D. 在位置 4 时,电路中不会产生感应电流 甲 　 　 乙 第 10 题图 　 　 　 第 11 题图 11. 法拉第圆盘发电机的示意图如图所示,铜圆盘安装在竖直的铜 轴上,两铜片 P、Q 分别与圆盘的边缘和铜轴接触。 圆盘处于方 向竖直向上的匀强磁场 B 中,圆盘旋转时,电路中有感应电流产 生。 下列说法不正确的是(　 　 ) A. 若圆盘转动方向不变,转速发生变化,则电流方向可能发生 变化 B. 若圆盘转动方向发生改变,磁场方向不变,则电流的方向一 定改变 C. 若磁场方向改为竖直向下,圆盘转动方向不变,则电流的方 向一定改变 D. 若圆盘转动方向及转速发生改变,且磁场方向改为竖直向 下,电流的方向一定不变 12. 如图所示,用绝缘细线分别将铜棒 ab、cd 水平悬挂,置于磁场 方向竖直的 U 形磁铁间,两铜棒间用柔软的细长导线连接成 闭合回路,下列说法中正确的是(　 　 ) A. 左右移动 ab,cd 将会运动 B. 竖直上下移动 ab,闭合回路 abcd 中有电流产生 C. ab 左右移动,对 cd 运动的方向无影响 D. ab 运动方向不变,仅调换右侧磁铁磁极,cd 运动方向不变 第 12 题图 　 　 第 13 题图 　 　 第 14 题图 13. (双选)如图是一模拟风力发电的模型,电动机通电时,风扇 a 高速转动产生风力模拟自然风,风扇 b 在风力作用下带动发电 机发电,同时与发电机相连的小灯泡发光,下列说法正确 的是(　 　 ) A. 电动机转动时把机械能转化为电能 B. 发电机是利用电磁感应现象工作的 C. 电池电压降低时,风扇 a 的转速会减慢 D. 风力大小不会影响小灯泡发光亮度 14. (双选)如图所示是教师演示用的磁电式电流计的内部结构示 意图。 线圈与接线柱相连,电流为零时,指针位于表盘正中间 位置;当通以图示方向的电流时,线圈带动指针向右偏转。 对 此,下列说法中正确的是(　 　 ) A. 当通以相反方向电流时,电流表指针将向左偏转 B. 此电流表工作时机械能转化为电能 C. 此电流表工作原理与电动机工作原理相同 D. 此电流表是利用电磁感应现象制成的 三、作图题(本题共 2 小题,每小题 2 分,共 4 分) 15. 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。 若想使它在磁场中运动时产生感应电流,请用箭头标出 a 的运动方向(一个即可)。 第 15 题图 　 　 　 　 　 　 甲 　 乙 第 16 题图 ·92· 16. 如图是研究交流发电机的原理图,当线圈在磁体中顺时针转动 时,ab 中电流方向如图甲所示;当线圈在另外一个磁体中逆时 针转动时,在图乙中用箭头标出 ab 中电流方向。 四、实验探究题(本题共 3 小题,第 17 题 5 分,第 18 题 8 分,第 19 题 6 分,共 19 分) 17. 在探究产生感应电流条件的实验中: (1)同学们按图所示接好导线,然后进行以 下操作,请将电流表的指针会发生怎样的变 化填到横线上: 操作一:磁体不动,闭合开关,导体 ab 竖直 上下运动。 现象:电流计指针　 　 　 　 ; 操作二:磁体不动,断开开关,导体 ab 水平左右运动。 现象:电 流计指针　 　 　 　 　 　 ; 操作三:磁体不动,闭合开关,导体 ab 水平左右运动。 现象:电 流计指针　 　 　 　 　 　 ; 综合上面实验现象,可以得出产生感应电流的条件是:闭合电 路的一部分导体在磁场中做　 　 　 　 　 　 　 　 ,电路中有感应 电流产生。 (2)想在此装置的基础上再探究磁场对通电导体的作用,必须 要增加的一个器材是　 　 　 　 。 18. 如图是“探究什么情况下磁可以生电” 的装 置,用棉线将一段导体 AB 悬挂起来,放置于 蹄形磁体的磁场中,再用导线把导体 AB 和灵 敏电流计连接起来,组成了闭合电路。 (1)该实验中,灵敏电流计的作用是 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 、 　 　 　 　 　 　 　 　 　 。 (2)确认灵敏电流计能正常工作后,某同学发现,无论导体 AB 在磁场中怎样运动,灵敏电流计的指针均不见发生偏转,其主 要原因可能是　 　 　 　 　 　 、　 　 　 　 　 　 。 (3)在教师的指导下,兴趣小组对实验进行完善后,观察到的 现象如下表所示,由此可知闭合电路的一部分导体在磁场中做 　 　 　 　 　 　 　 　 运动时,电路中会产生感应电流。 序号 磁体(磁极) 放置方式 导体 AB 运动情况 电流计指针 偏转情况 1 2 3 4 5 6 7 上 N 下 S 上 N 下 S 上 S 下 N 静止 不偏转 竖直向上运动 不偏转 竖直向下运动 不偏转 向左运动 向右偏转 向右运动 向左偏转 向左运动 向左偏转 向右运动 向右偏转 (4)比较第 4、5(或 6、7)次实验可以得出　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 。 (5)在此实验过程中,能量转化情况是　 　 　 　 　 　 　 　 　 。 利用这一原理,人们在生产生活中制成了　 　 　 　 　 　 。 19. 某魔方兴趣小组在学习了“电磁感应”等知识后,提出了“魔方 充电宝”的构想,如图甲所示。 在“魔方充电宝”内部中心里嵌 入导体金属丝,利用小方块转动时导体切割磁感线来产生电能 并把电能储存在电池中,利用如图乙所示装置探究“魔方充电 宝”的工作原理: 甲 　 　 乙 (1)通过观察电流计(零刻线在表盘中央)指针的偏转来判断 电路中是否有感应电流,这种实验方法叫　 　 　 　 。 (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: 实验 序号 磁场方向 导体切割磁 感线方向 电流表指针 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 在上述四次实验中,比较①②两次实验,可知感应电流方向与 　 　 　 　 　 　 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 水平向左(或向右)运动速度越 大,电流计的指针偏转角度越大,说明感应电流的大小与　 　 　 　 　 　 　 　 有关。 (4)实验中导体 AB 相当于　 　 　 　 　 　 (选填“电源”或“用 电器”),产生感应电流的过程能量转化的情况是　 　 　 　 能 转化为电能。 五、综合应用题(本题共 2 小题,第 20 题 8 分,第 21 题 9 分,共 17 分) 20. 某品牌电动汽车的部分参数如表所示。 请回答: 电池容量(kW·h) 22 车载充电器输入电压(V) 220 车载充电器输入电流(A) 16 电能转化为机械能的效率 70% (1)如图 1 所示,租车时,租赁者只要将租车卡靠近电动汽车 上的感应器,感应器即能读取卡中的信息,将车解锁。 刷卡所 用的原理是　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 。 (2)某次启动后,汽车显示屏上出现了如图 2 所示的输出电压 与电流,求此时电动汽车的输出功率为多少瓦? (3)根据表中的数据,将已经耗完电能的电池充满,理论上需 要多少时间? 图 1 　 图 2 21. “五一”假期,小明全家驾驶一辆油电混合动力汽车外出旅游, 油电混合动力汽车工作原理如图所示。 当它以 90km / h 的速 度匀速行驶 10min 的过程中,发动机和驱动电机共同为汽车提 供动力,驱动汽车行驶所需的能量 W1 = 3×107J,其中 η1 = 60% 来自于汽油燃烧释放的热量,而汽油燃烧释放热量的 η2 = 40% 用于驱动汽车行驶和对蓄电池充电,其中用于充电的能量 W2 = 2×106J。 (汽油在发动机汽缸内完全燃烧,汽油热值 q = 5× 107J / kg) (1)当该汽车制动刹车时,驱动电机会反转为发电机给蓄电池 充电,电机发电的原理是　 　 　 　 　 　 　 　 ,一般汽车尾部都 安装有尾翼,其上表面是平的,而下表面呈弧形,有助于汽车行 驶时车轮能更好地抓紧地面,这是利用　 　 　 　 　 　 　 　 　 的 原理制成的。 (2)求油电混合动力汽车在匀速行驶过程中牵引力的功率及 受到的阻力。 (3)求此过程中油电混合动力汽车消耗汽油的质量。 ·03· 向,通电后小磁针发生偏转 (3)通电导体周围的磁场方向与电流方向有关 (4)S 18. (1)吸引大头针的多少 (2)使通过两电磁铁线圈的电流相同 (3)甲　 线圈匝数越多　 (4)左 (5)同名磁极相互排斥 19. (1)电动机 (2)1 与 2(或 3 与 4)　 通电金属杆在磁场中受力方 向与电流方向有关 (3)会　 五、20. 解:(1)C、D (2)由表可知,当压力为 2. 4×105 N 时,输出电压 U= 2V,使电磁继电器衔铁闭合的最小电流 I = 20mA = 0. 02A,此时电路的总电阻 R总 = U I = 2V 0. 02A = 100Ω; 由于继电器线圈的电阻 R线 = 25Ω,由串联电路的总 电阻等于各电阻之和可知:电阻箱接入电路的阻值 R=R总 -R线 = 100Ω-25Ω = 75Ω; (3)使电磁继电器衔铁闭合的最小电流 I = 20mA = 0. 02A,继电器线圈的电阻 R线 = 25Ω,要使该装置报 警,压力传感器输出的电压最小值为:U最小 = IR线 = 0. 02A×25Ω = 0. 5V;由表可知,输出电压为 0. 5V 时,对应的压力为 6×104 N。 21. 解:(1)增强 (2)小明对电梯地面的压力 F =G = 400N;小明对电 梯地面的压强 p= F S = 400N 0. 04m2 = 1×104 Pa; (3)电路总电阻 R= U I = 6V 10×10-3 A = 600Ω;根据串联 电路电阻特点可知,此时压敏电阻的阻值 R2 =R-R1 = 600Ω-100Ω = 500Ω;由图乙可知此时压敏电阻所 受的压力为 F1 = 6 × 10 3 N,故此时电梯载重为 6 × 103 N; (4)电梯厢内站立总质量为 1 000kg 的乘客时,电梯 受到的压力等于乘客的重力, 即 F2 = G′ = mg = 1 000kg×10N / kg = 104 N;由图乙可知,当压力 F2 = 104 N 时,对应的压敏电阻阻值 R2 ′ = 100Ω,则控制 电路中的电流;I′ = U R1 +R2 ′ = 6V 100Ω+100Ω = 0. 03A = 30mA;因 30mA>20mA,所以,此时电梯超载。 第十八章追梦综合演练卷 一、1. 化学　 电　 开关　 2. 电磁感应　 法拉第 3. 发电　 电动　 4. 动圈式话筒　 增强 5. 发电机　 N　 【解析】因灵敏电流计的指针向右偏转, 根据右手螺旋定则可判断出通电螺线管的右端是 S 极,再根据异名磁极相互吸引可判断出小磁针的 a 端是 N 极。 6. (1)改变电流的方向 　 (2) 变亮 　 ( 3) 电磁感应 　 【解析】(2)捏住电动机的转轴,会将电动机消耗的电 能转化为内能,电源输出的功率大都变为线圈电阻 消耗的热功率了,而加在其上的电压不变,故电流急 剧上升,电动机线圈大量发热,此时电流变大,灯泡 变亮。 二、7. C　 8. C 9. B　 【解析】A. 电磁感应现象是英国物理学家法拉第 发现的,故 A 错误;C. 闭合电路的一部分导体在磁场 中做切割磁感线运动,才会产生感应电流,故 C 错 误;D. 根据电磁感应现象制成了发电机,发电机将线 圈运动的机械能转化为电能,而图乙为电动机,故 D 错误。 故选 B。 10. A　 【解析】由图可知,磁感线方向水平向右,1 的运 动方向与磁感线方向平行,不切割磁感线,不能产 生感应电流;2、3、4 的运动方向切割磁感线,能产生 感应电流。 故选 A。 11. A　 12. A　 【解析】B. 竖直上下移动 ab,ab 没有做切割磁感 线运动,闭合回路 abcd 中不会有电流产生,故 B 错 误;C. 磁场方向不变,若 ab 左右移动的方向改变, 切割磁感线方向改变,感应电流方向会改变;磁场 方向不变,cd 中电流方向变化,cd 受力运动方向改 变,故 C 错误;D. 若 ab 左右移动的方向不变,左侧 磁铁磁感线的方向不变,感应电流方向不变;仅调 换右侧磁铁磁极,磁感线的方向改变,电流方向不 变,则导体 cd 受力方向改变,故 D 错误。 故选 A。 13. BC　 【解析】A. 电动机转动时消耗了电能,把电能 转化为机械能,故 A 错误;D. 风力大小发生变化时, 电路中的电流会发生改变,则小灯泡的亮度也会改 变,故 D 错误。 故选 BC。 14. AC　 【解析】B. 电流表在工作过程中是将电能转化 为机械能,故 B 错误;D. 电流表是利用通电线圈在 磁场中受力转动的原理制成,不是利用了电磁感应 现象,故 D 错误。 故选 AC。 三、15. 　 　 　 16. 四、17. (1)不动　 不动　 偏转　 切割磁感线运动 (2)电源 18. (1)判断产生感应电流的大小 判断产生感应电流的方向 (2)电流太小　 不是闭合电路　 (3)切割磁感线 (4)导体中感应电流的方向与导体的运动方向有关 (5)机械能转化为电能　 发电机 19. (1)转换法 (2)磁场方向　 ①和④或②和③ (3)导体的运动快慢 (4)电源　 机械 五、20. 解:(1)电磁感应现象 (2)由图 2 可知,电动汽车的输出电压 U = 339V,输 出电流 I= 1A,则此时电动汽车的输出功率:P =UI= 339V×1A = 339W; (3)电池容量为 W电 = 22kW·h = 22× 3. 6× 10 6 J = 7. 92× 107 J,根据表格数据可知,充电器输入电压为 220V,输入电流为 16A,由 W=UIt 得,将已经耗完电 能的电池充满, 理论上需要的时间: t = W电 U′I′ = 7. 92×107 J 220V×16A = 2. 25×104 s = 6. 25h。 21. 解:(1)电磁感应　 流速大的地方,压强小 (2)根据速度公式 v = s t 知,以 90km / h 的速度匀速 行驶 10min 的过程中通过的路程:s = vt = 90km / h× 1 6 h = 15km = 15 000m,根据 W =Fs 知汽车匀速行驶 的牵引力:F= W1 s = 3×10 7 J 15 000m = 2 000N,因为汽车做匀 速直线运动,所以 f=F= 2 000N;牵引力的功率:P = W1 t = 3×10 7 J 10×60s = 5×104 W; (3)汽车行驶时,汽油燃烧放出的热量为 mq,其中 只有 η2mq 用来行驶和充电,根据题意,则有 η2mq = W1η1 +W2 ,即 W1η1 =η2mq-W2 ,代入数据得 60%×3× 107 J = 40%×m×5×107 J / kg-2×106 J,解得 m= 1kg。 追梦之旅铺路卷·九年级·ZDK·物理　 第 17 页