8.3电话和传感器 同步训练 2024-2025学年教科版物理九年级上册

8.3电话和传感器 同步训练 一．选择题（共5小题） 1．如图是交流发电机的原理图，此时线圈平面与磁感线垂直，则（　　） A．线圈转动到图示位置的瞬间，不会产生感应电流 B．交流发电机的基本原理是通电导体在磁场中受力的作用 C．交流发电机是将电能转化成机械能的装置 D．线圈匀速转动时，线圈中产生的电流方向改变，但大小不变 2．如图所示，与发电机工作原理相同的装置是（　　） A． B． C． D． 3．如图是发电机的原理图，电刷A、B与两铜环始终接触，并与小灯泡连通。当线圈在磁场中沿图示方向转动时，则（　　） A．磁场不动，通过小灯泡的电流始终从A流向B B．磁场不动，通过小灯泡的电流始终从B流向A C．当线圈转速增大时，灯泡亮度变亮 D．当线圈转动时，线圈不受磁场力的作用 4．图中反映了发电机原理的是（　　） A． B． C． D． 5．如图所示四个实验或装置中，工作原理与发电机相同的是（　　） A． B． C． D． 二．填空题（共5小题） 6．为增强学生体质，揭阳中考逐年增加体育分数占比，同时人性化地设置了中长跑（男生1000m，女生800m） （1）为准确测量跳绳次数，中考采用电子跳绳计数器，绳子旋转一圈自动计数一次，该原理与 　 　（选填“发动机”、“发电机”或“电动机”）的原理相同，小明跳起腾空时处于 　 　（选填“平衡”或“非平衡”）状态。 （2）小源同学选择了跳绳作为自己的选考项目，已知小源体重50kg，每次跳绳重心上升高度为6cm，经过长期坚持训练，他的成绩达到了180次/min　 　J，跳绳的平均功率为 　 　W。 （3）小睿同学练习投掷实心球时，实心球抛出的轨迹如图乙所示，这个过程中　 　。（选填字母） A．用力将实心球抛出（球未离开手） B．实心球在空中飞行 C．实心球掉到地上 D．实心球在地上滚动 （4）若实心球在B点受力突然消失，则该实心球会 　 　。（选填字母） A．竖直自由下落 B．沿水平方向做匀速直线运动 C．静止不动 D．继续沿着抛物线下落 7．仿照实例，请将下列实例中运用的主要物理知识填写在右侧的横线上。 例：甲：验电器的工作原理——同种电荷相互排斥。 （1）乙：刹车时用力捏车闸—　 　。 （2）丙：动圈式话筒——　 　。 （3）丁：排水管的U形“反水弯”的使用——　 　。 8．2022年12月20日，白鹤滩水电站16台百万千瓦水轮发电机组全部投产发电，标志着我国长江上全面建成世界最大清洁能源走廊。白鹤滩水电站正常蓄水位825m　 　能，发电机是利用 　 　原理工作的。 9．抽水蓄能电站利用电力负荷低谷时的电能抽水到上水库，在电力负荷高峰期再放水到下水库发电，相当于是一个巨大的充电宝。我国最大的抽水蓄能电站——惠州抽水蓄能电站，年抽水耗电量60亿kW•h，则平均能源利用效率约为 　 　。在将水提高550m时，水泵抽水量为44立方米/秒，则此时抽水的功率约为　 　。放水发电时用到发电机，发电机的原理是 　 　。（g取10N/kg） 10．如图所示是发电机的模型图，它是根据 　 　原理制成的。 三．简答题（共4小题） 11．发电机的主要结构是什么？它的电能从哪里来？又到哪里去？ 12．简答题 （1）三峡水利工程是全世界最大的水利工程、请你根据所学知识，回答下列问题： 修筑大坝的目的是提高水的　 　能，通过发电机利用　 　原理将其转化为电能； （2）由于水库的蓄水量和集水面积比原来增大，你认为水库周围夏季平均气温较原来会有什么变化？为什么？ （3）人们在夏天经常通过吃雪糕解暑，在打开雪糕包装袋的时候还常常会发现有“白气”，请解释这其中的原因。有时还会用吸管喝饮料 13．2023年3月，辽宁省开工建设两座抽水蓄能电站。这种电站由上、下两个水库组成，用电低谷时利用过剩电能将下水库中的水抽至上水库，请回答： （1）在汲水扬程中，水泵是利用什么把低处的水抽至高处？ （2）蓄能电站以哪种形式的能量来储存过剩电能？ （3）发电机的工作原理是什么？ 14．有人设想：在高处修建一个大水池，让水池的水通过导水渠冲向地面，利用水渠中的流水带动发电机发电，另一部分用来将流下的水全部抽回水池。这样就永远有供照明的电了！ （1）请你简要说明发电机的原理以及能量转化过程； （2）请判断他的设想能实现吗？如果能，说明优点；如不能 参考答案与试题解析 一．选择题（共5小题） 1．如图是交流发电机的原理图，此时线圈平面与磁感线垂直，则（　　） A．线圈转动到图示位置的瞬间，不会产生感应电流 B．交流发电机的基本原理是通电导体在磁场中受力的作用 C．交流发电机是将电能转化成机械能的装置 D．线圈匀速转动时，线圈中产生的电流方向改变，但大小不变 【分析】闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动，导体中会产生感应电流；发电机的工作原理是电磁感应现象；感应电流的大小与磁场强弱、导体运动速度有关。 【解答】解： A、图中所示位置，转动时不切割磁感线，故A正确； BC、发电机的工作原理是电磁感应现象，机械能转化为电能； D、线圈匀速转动时，所以产生的电流的大小也不同。 故选：A。 【点评】本题主要考查了发电机的工作过程中的有关特点，属基础知识的考查。 2．如图所示，与发电机工作原理相同的装置是（　　） A． B． C． D． 【分析】发电机是利用电磁感应工作的，即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； （1）奥斯特的实验说明通电导体周围存在磁场，利用电流的磁效应； （2）电磁继电器的核心是电磁铁，电磁铁利用电流的磁效应工作的； （3）电动机是利用通电导线在磁场中受力运动的原理工作的； （4）动圈式话筒的原理是电磁感应现象。 【解答】解：发电机的工作原理是电磁感应现象，即闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动； A、图中奥斯特的实验说明通电导体周围存在磁场，故A错误； B、电磁继电器的核心是电磁铁，故B错误； C、图中是电动机的原理，故C错误； D、动圈式话筒是利用在闭合电路的一部分导体磁场中做切割磁感线运动而产生交变电流的原理（即电磁感应现象）制成的，故D正确。 故选：D。 【点评】本题中所涉及的装置都是与电磁学相关的重要实验装置或原理，要特别注意发电机原理与电动机原理的区分。 3．如图是发电机的原理图，电刷A、B与两铜环始终接触，并与小灯泡连通。当线圈在磁场中沿图示方向转动时，则（　　） A．磁场不动，通过小灯泡的电流始终从A流向B B．磁场不动，通过小灯泡的电流始终从B流向A C．当线圈转速增大时，灯泡亮度变亮 D．当线圈转动时，线圈不受磁场力的作用 【分析】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；感应电流的方向与磁场的方向、线圈的转动方向有关。 【解答】解：AB．磁场不动，因而电流方向改变，故AB错误； C．电流大小与线圈切割磁感线的速度有关，电流增大，故C正确； D．当线圈转动时产生电流，线圈也会受磁场力的作用。 故选：C。 【点评】本题考查交流发电机的工作过程分析，属于中档题。 4．图中反映了发电机原理的是（　　） A． B． C． D． 【分析】首先明确发电机的工作原理是电磁感应现象：闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中就会产生电流。然后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。 【解答】解：A、图中实验说明通电导线周围存在着磁场，故A错误； B、此图中没有电源，电路中会产生电流，即是发电机的制作原理； C、此图是探究电磁铁磁性强弱与线圈的电流大小有关的实验装置； D、图中有电源，即是通电线圈在磁场中受力的作用的原理，故D错误。 .故选：B。 【点评】解题的关键是掌握每种装备的原理。注意电磁感应和通电导体在磁场中受力运动的装置的不同，外部有电源时是后者，外部没有电源时是前者。 5．如图所示四个实验或装置中，工作原理与发电机相同的是（　　） A． B． C． D． 【分析】（1）发电机原理是电磁感应现象，即闭合电路中一部分导体在磁场中做切割磁感线运动，会产生感应电流；发电机的原理图中没电源，有电源的实验装置图不是发电机； （2）电动机是利用通电导体在磁场中受力运动的原理制成的。 （3）电磁起重机是利用电流的磁效应来工作的； （4）磁体的同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引。 【解答】解：A、如图所示是法拉第电磁感应原理图，闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，与发电机原理相同； B、如图所示，导体在磁场中受力而运动，故B不符合题意； C、如图所示，通电后电磁铁产生磁性，实现自动控制等功能； D、用磁体靠近小磁针时，表明磁体周围存在磁场。 故选：A。 【点评】本题中所涉及的装置都是与电磁学相关的重要实验装置或原理，要特别注意发电机原理与电动机原理的区分。 二．填空题（共5小题） 6．为增强学生体质，揭阳中考逐年增加体育分数占比，同时人性化地设置了中长跑（男生1000m，女生800m） （1）为准确测量跳绳次数，中考采用电子跳绳计数器，绳子旋转一圈自动计数一次，该原理与 　发电机　（选填“发动机”、“发电机”或“电动机”）的原理相同，小明跳起腾空时处于 　非平衡　（选填“平衡”或“非平衡”）状态。 （2）小源同学选择了跳绳作为自己的选考项目，已知小源体重50kg，每次跳绳重心上升高度为6cm，经过长期坚持训练，他的成绩达到了180次/min　30　J，跳绳的平均功率为 　90　W。 （3）小睿同学练习投掷实心球时，实心球抛出的轨迹如图乙所示，这个过程中　A　。（选填字母） A．用力将实心球抛出（球未离开手） B．实心球在空中飞行 C．实心球掉到地上 D．实心球在地上滚动 （4）若实心球在B点受力突然消失，则该实心球会 　B　。（选填字母） A．竖直自由下落 B．沿水平方向做匀速直线运动 C．静止不动 D．继续沿着抛物线下落 【分析】（1）闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，会产生感应电流，这叫电磁感应现象； 物体处于静止或匀速直线运动状态时为平衡状态； （2）根据W＝Gh计算其每次克服重力所做的功，根据计算该过程的平均功率； （3）做功的两个必要因素：作用在物体上的力；物体在力的方向上通过的距离，二者缺一不可； （4）牛顿第一运动定律：一切物体在没有受到任何外力时，总保持静止状态或匀速直线运动状态。 【解答】解：（1）根据电磁感应现象制成了发电机；由题意知，其利用了电磁感应原理。 物体处于静止或匀速直线运动状态时为平衡状态。小明跳起向上运动过程中，其向上运动的速度逐渐减小。 （2）由题意知，同学所受的重力为G＝mg＝50kg×10N/kg＝500N， 其每次克服重力所做的功为：W＝Gh＝500N×0.06m＝30J； 由题意知，同学每分钟跳180次，其所做的总功为： W总＝180W＝180×30J＝5400J， 该过程的平均功率为： ； （3）做功的两个必要因素：作用在物体上的力；物体在力的方向上通过的距离； A．将实心球用力抛出（球未离开手），并且球在推力的方向上移动了距离，故A符合题意； BCD．实心球在空中飞行、实心球在地上滚动，因此都没有做功。 故选：A。 （4）由图乙知，实心球在B点时，但在水平方向有一定的速度向前运动，据牛顿第一运动定律知，总保持静止状态或匀速直线运动状态。 故选：B。 故答案为：（1）发电机；非平衡；90；（4）B。 【点评】本题考查了电磁感应此现象、功和功率的计算、牛顿第一定律、力和运动的关系等，综合性较强。 7．仿照实例，请将下列实例中运用的主要物理知识填写在右侧的横线上。 例：甲：验电器的工作原理——同种电荷相互排斥。 （1）乙：刹车时用力捏车闸—　通过增大压力来增大摩擦　。 （2）丙：动圈式话筒——　电磁感应现象　。 （3）丁：排水管的U形“反水弯”的使用——　连通器　。 【分析】根据各选项实物运用的主要物理知识进行分析。 【解答】解： （1）刹车时用力捏车闸运用的主要物理知识是通过增大压力来增大摩擦。 （2）动圈式话筒运用的主要物理知识是电磁感应现象。 （3）排水管的U形“反水弯”运用的主要物理知识是连通器。 故答案为：（1）通过增大压力来增大摩擦；（2）电磁感应现象。 【点评】本题考查物理知识在生产和生活中的应用，要做到学以致用，知道所学的物理知识在生活中的应用情况是解答本题的基础。 8．2022年12月20日，白鹤滩水电站16台百万千瓦水轮发电机组全部投产发电，标志着我国长江上全面建成世界最大清洁能源走廊。白鹤滩水电站正常蓄水位825m　重力势　能，发电机是利用 　电磁感应　原理工作的。 【分析】重力势能大小的影响因素：质量和高度；发电机的工作原理是电磁感应现象。 【解答】解：重力势能大小的影响因素：质量和高度。质量越大，重力势能越大，水的重力势能越大； 闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动，导体中会产生感应电流，是发电机的工作原理。 故答案为：重力势；电磁感应。 【点评】本题考查了重力势能的大小变化、发电机的工作原理，属于基础题。 9．抽水蓄能电站利用电力负荷低谷时的电能抽水到上水库，在电力负荷高峰期再放水到下水库发电，相当于是一个巨大的充电宝。我国最大的抽水蓄能电站——惠州抽水蓄能电站，年抽水耗电量60亿kW•h，则平均能源利用效率约为 　75%　。在将水提高550m时，水泵抽水量为44立方米/秒，则此时抽水的功率约为　2.42×108W　。放水发电时用到发电机，发电机的原理是 　电磁感应　。（g取10N/kg） 【分析】（1）根据题意分析可知平均能源利用效率等于年发电量占年抽水耗电量的百分比； （2）先根据G＝mg＝ρVg算出水泵每秒的抽水重力大小，再根据W＝Gh算出水泵提升这些水到h高度克服重力做的功，最后根据P＝计算出功率大小； （3）发电机是利用电磁感应现象的原理制成的。 【解答】解：（1）根据题意分析可知平均能源利用效率等于年发电量占年抽水耗电量的百分比即： η＝； （2）先根据G＝mg＝ρVg算出水泵每秒的抽水重力大小： G＝mg＝ρVg＝1.0×106kg/m3×44m3×10N/kg＝3.4×105N， 水泵提升这些水到h高度克服重力做的功： W＝Gh＝8.4×105N×550m＝6.42×108J， 根据P＝计算出功率大小为： P＝＝2.42×108W； （3）发电机是利用电磁感应现象的原理制成的。 故答案为：75%；3.42×108W；电磁感应。 【点评】本题以惠州抽水蓄能电站为背景，考查了能量的转化效率、功和功率的计算以及发电机的原理，难度一般。 10．如图所示是发电机的模型图，它是根据 　电磁感应　原理制成的。 【分析】闭合电路的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，称为电磁感应，发电机就是根据电磁感应的原理制成的。 【解答】解：图中没有电源，磁场中的线圈转动时，此时电路中就会产生电流，发电机就是利用该原理制成的。 故答案为：电磁感应。 【点评】实验装置是研究电磁感应还是通电导体在磁场中受力，可以利用实验装置中是否有电源来确定：有电源的是用来研究通电导体在磁场中是否受力的装置；没有电源的是用来研究电磁感应现象的实验装置。 三．简答题（共4小题） 11．发电机的主要结构是什么？它的电能从哪里来？又到哪里去？ 【分析】发电机是利用电磁感应现象的原理工作的，是机械能转化为电能。 【解答】答：发电机的主要结构定子和转子，其工作原理是电磁感应现象，对外供电时。 【点评】本题考查了发电机的构成、能量的转化，属于基础题。 12．简答题 （1）三峡水利工程是全世界最大的水利工程、请你根据所学知识，回答下列问题： 修筑大坝的目的是提高水的　重力势　能，通过发电机利用　电磁感应　原理将其转化为电能； （2）由于水库的蓄水量和集水面积比原来增大，你认为水库周围夏季平均气温较原来会有什么变化？为什么？ （3）人们在夏天经常通过吃雪糕解暑，在打开雪糕包装袋的时候还常常会发现有“白气”，请解释这其中的原因。有时还会用吸管喝饮料 【分析】（1）重力势能的大小和哪些因素有关，发电机即是产生电能的机器，故是利用电磁感应现象的原理制成的，再根据电磁感应现象的实验装置和过程可判断出能量的转化过程； （2）因为水的比热容大，相同质量的水和其它物质比较，吸收或放出相同的热量，水的温度升高或降低的少，据此分析； （3）吃冰棍解暑和“白气”的冒出是一种物态变化的过程，应从物态变化的角度去解释；用吸管喝饮料是大气压强的作用，应从大气压的角度去解释。 【解答】解：（1）重力势能的大小和质量以及所处的高度有关，故水位越高。故修筑大坝的目的是提高水的重力势能，导体中会产生感应电流。故在电磁感应现象中，即消耗了机械能，因此是将机械能转化为电能的过程。 （2）利用水的比热容大解释； （3）利用液化和大气压强解释； 故答案为：（1）重力势；电磁感应； （2）答：由于水的比热容比干泥土的比热容大，夏天当它们吸收相同的热量后，所以夏天库区的气温较原来有所下降，水降低的温度比干泥土降低的温度小； （3）答：吃冰棍解暑，是因冰棍在熔化过程中吸收人体的热量，是因为空气中的水蒸气遇到冷的冰棍发生液化形成小水珠，吸走了管中的空气，小于外界大气压，再进入人的口中的。 【点评】本题主要考查学生对重力势能的影响因素、电磁感应现象以及电磁感应现象中的能量转化的认识和了解，以及水的比热容较大大的应用、液化、大气压强的应用，是一道综合题。 13．2023年3月，辽宁省开工建设两座抽水蓄能电站。这种电站由上、下两个水库组成，用电低谷时利用过剩电能将下水库中的水抽至上水库，请回答： （1）在汲水扬程中，水泵是利用什么把低处的水抽至高处？ （2）蓄能电站以哪种形式的能量来储存过剩电能？ （3）发电机的工作原理是什么？ 【分析】（1）抽水机是利用大气压工作的； （2）从能量的角度看，蓄能电站在蓄水的过程中，水的动能转化为重力势能，发电时，是将水的机械能最终转化为电能； （3）闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动，导体中会产生感应电流，这是电磁感应现象。 【解答】答：（1）抽水机抽水是通过活塞上移或叶轮转动使抽水机内水面上方的气压减小，水在外界大气压的作用下； （2）蓄能电站在蓄水的过程中，水的质量不变，重力势能变大； （3）发电机的工作原理是电磁感应现象。 【点评】本题以抽水蓄能电站为背景，考查了在利用水能发电的过程中所涉及的部分物理知识，体现了物理与社会生活的联系，有一定的现实意义。 14．有人设想：在高处修建一个大水池，让水池的水通过导水渠冲向地面，利用水渠中的流水带动发电机发电，另一部分用来将流下的水全部抽回水池。这样就永远有供照明的电了！ （1）请你简要说明发电机的原理以及能量转化过程； （2）请判断他的设想能实现吗？如果能，说明优点；如不能 【分析】利用水发电，属于机械能转化为电能；利用抽水机抽水，属于电能转化为机械能。在能量转化的过程中，总会有一部分能量以热的形式向四周扩散，成为无用的能量，所以水的机械能和电能的总和会逐渐减小。 【解答】解：发电机的原理是电磁感应，能量转化过程：机械能转化为电能， 不能实现。因为抽水发电，同时又抽水的过程中，且发电时和抽水时，即机械能和电能都会逐渐减少，发电机和抽水机就不可能不停地运转下去。 【点评】本题考查能量守恒，在利用时会转化为不可重复使用的内能。 第1页（共1页） 学科网（北京）股份有限公司 $$