内容正文:
物 理
阶段训练卷
阶段训练卷七
——电与磁、电磁波及其应用、能源
与可持续发展
一、选择题:本大题共8小题,每小题4分,共32分。在每小题列出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 北斗卫星可以为汽车实现厘米级定位导航服务,它们之间信息传递利用的是( )
A. 红外线 B. 紫外线 C. 电磁波 D. 超声波
C
2. 电磁波是一个大家族,图S7-1是它们的家族谱。对电磁波的认识,下列说法错误的是( )
A. 可见光也是一种电磁波
B. 红外线的频率比紫外线低
C. 真空中不同电磁波的传播速度不同
D. 电磁波的频率越高,波长越短
C
3. 如图S7-2所示,闭合开关S后,只进行下列一项操作,一定能使电磁铁磁性增强的是( )
A. 减小电源电压
B. 滑动变阻器的滑片向左移动
C. 开关由1拨到2
D. 把电源的正、负极对调
B
4. 小明利用光敏电阻受到光照时电阻变小的特性,设计了一个如图S7-3所示的自动控制电路,要求光暗时灯亮,光亮时灯灭。在实际调试时发现灯始终亮,而光敏电阻和其他元件都正常。下列调节能使控制电路达到要求的是( )
A. 减少电磁铁线圈的匝数
B. 抽出电磁铁的铁芯
C. 滑动变阻器的滑片P向左移
D. 减小控制电路的电源电压
C
5. 在如图S7-4所示装置中,导线ab在水平的支架上,闭合开关,导线ab有电流通过时,它会运动起来。那么( )
A. 此装置是用来探究电磁感应现象的
B. 导线ab的运动方向与电流方向和磁场方向有关
C. 发电机是利用这一现象来工作的
D. 通电过程中导线ab机械能转化为电能
B
6. 公交车上安装的电动爆破器工作原理是利用通电线圈在磁场中产生一个冲击力,在危急时刻击碎车窗玻璃。图中的实验与电动爆破器工作原理相同的是( )
A
7. 图S7-5中的a表示垂直纸面的一根导线,它是闭合回路的一部分。它在下列各磁场中水平运动时,不会产生感应电流的是( )
B
8. 小明以塑料管为连接轴将甲、乙两个玩具电机的转轴连接起来,并连接成如图S7-6所示的电路,开关S闭合后,灯泡发光。下列说法不正确的是( )
A. 甲、乙电机都能转动
B. 甲电机相当于发电机
C. 乙电机将电能转化为机械能
D. 将电源正、负极对调,灯泡亮度发生改变
D
二、填空题:本大题共7小题,每空1分,共20分。
9. “华龙一号”是我国具有完全自主知识产权的三代压水堆核电创新成果。“华龙一号”核电站是利用核________(填“聚变”或“裂变”)时释放出的大量核能来发电的,核能属于_______________(填“可再生”或“不可再生”)能源。核能来源于原子内部的原子核,原子核是由________和中子组成的。
裂变
不可再生
质子
10. 无线路由器是一种支持有线和无线连接的网络设备。可以通过后排接口同时连接多台电脑实现有线连接,则各接口之间是________(填“串联”或“并联”)的,还可以通过________实现无线连接;由于电流的________效应,工作时间长了外壳会发烫。
并联
电磁波
热
11. 能源家族中,有煤、石油、风能、水能,属于不可再生能源的有___________;电能是 ________(填“一次”或“二次”)能源。它可以使电动机转动,同时产生内能散失在空气中,但这些内能却无法自动转化为电能,该现象说明能量转化具有________性。
煤、石油
二次
方向
12. 如图S7-7是正在充电的平板电脑,它与其他正在工作的用电器之间是________联的。平板的电池上有“1 200 mA·h”字样,若电池电压为10 V,充满电后电池储存了___________J的能量;平板电脑通过电磁波传递信息,电磁波________(填“能”或“不能”)在真空中传播。
并
43 200
能
13. 用两块铜片、热电偶、电动机(带风扇)组成一个电路,铜片1插在90 ℃热水中,铜片2放在空气中,如图S7-8所示,半分钟左右风扇发生转动,这就是温差发电现象。温差发电的实质是________能转化为________能。温差发电的过程中,能量的总量________________(填“变大”“变小”或“保持不变”)。
内
电
保持不变
14. 如图S7-9所示的电路中,电磁铁的左端有一个小磁针,只闭合S1,小磁针____________(填“顺时针”或“逆时针”)偏转;先闭合S1,再闭合S2,电磁铁磁性________(填“增强”或“减弱”)。
逆时针
增强
15. 图S7-10是某车间自动除尘装置的简化电路图,空气中尘埃量较少时,光源发出来的光被挡板挡住;当空气中尘埃量达到一定值时,由于尘埃的反射,部分光照射到挡板后的光敏电阻上。当尘埃量达到一定标准时,就能开启自动除尘模式。电路中光敏电阻的阻值随尘埃量增大而________,电流随之增大,电磁铁的磁性随之________;若图中甲、
乙一个是除尘器,一个是指示灯,
则________是指示灯。
减小
增强
甲
三、作图题:本题7分。
16. (1)(3分)如图S7-11所示,将一个螺线管从中间悬挂并使其在水平面内能自由转动。通电后,螺线管静止时A端指向北。请在图中的括号内标出通电螺线管A端的磁极和电源的“+”极和“-”极。
如答图S7-1所示。
(2)(4分)图S7-12为一个恒温水箱的电路原理图,包括控制电路和工作电路两部分。控制电路已经连成;工作电路中,R为加热电阻,L1、L2为指示灯,其额定电压均为220 V。加热时红灯亮,绿灯不亮;停止加热时,绿灯亮,红灯不亮。请按照要求连接好工作电路。
如答图S7-2所示。
四、实验题:本大题共2小题,第17小题8分,第18小题6分,共14分。
17. 为了探究磁场,小华做了如下实验。
(1)探究磁体周围的磁场:①在玻璃板上均匀撒上一层铁屑,再将玻璃板放在条形磁体上方,然后________玻璃板,观察铁屑的分布情况。铁屑在磁场中被________成一个个小磁针,从而在磁场中有序地排列起来,如图S7-13甲所示;②再在玻璃板上放一些小磁针,小磁针静止时的情况如图S7-13乙所示,黑色一端表示磁体的N极,某点小磁针________(填“N”或“S”)极所指的方向就是该点的磁场方向;③人们仿照铁屑在磁场中排列的情况和小磁针N极的指向画出一些带箭头的曲线来形象、直观地描述磁场,物理学中把这样的曲线叫做___________。
轻敲
磁化
N
磁感线
(2)探究通电螺线管周围的磁场:①把小磁针放在螺线管四周不同的位置,通电后发现小磁针的指向如图S7-13丙所示,说明通电螺线管周围的磁场跟________磁体的磁场相似,图中________(填“左”或“右”)端是螺线管的N极;②对调电源的正、负极重复上述实验,小磁针的指向与之前相反,说明通电螺线管的极性跟___________________有关,断开开关后,小磁针静止时________(填“N”或“S”)极指向南方。
条形
右
电流的方向
S
18. 如图S7-14所示是某同学用来探究感应电流产生条件的实验装置(图中灵敏电流计的指针偏转方向相反即表示通过的电流方向相反)。
序 号 导体棒ab运动
的方向 灵敏电流计的指针
偏转情况
1 沿磁场方向运动(不切割磁感线) 不偏转
2 水平向左(切割磁感线) 向右偏转
3 水平向右(切割磁感线) 向左偏转
(1)实验中,通过观察_____________________________来判断是否有感应电流。
(2)比较1、2(或1、3)实验现象可知,闭合电路的一部分导体在磁场中做_________________运动时电路中就会产生感应电流。
(3)比较2、3实验现象还发现,产生的感应电流的方向跟__________________________________________有关。
灵敏电流计的指针是否偏转
切割磁感线
导体做切割磁感线运动的方向
(4)若只把磁体的磁极上下对调,让导体棒在磁场中水平向左运动时,则灵敏电流计的指针向________(填“左”或“右”)偏转。
(5)该同学还想验证“感应电流的大小是否与导体的运动速度大小有关”,他应该让导体ab分别以________(填“相同”或“不同”)的速度在磁场中运动,观察实验中______________________
______________________________,然后进行分析与判断。
左
不同
灵敏电流计指针偏
转的角度大小
五、综合能力题:本大题共3小题,第19小题10分,第20小题7分,第21小题10分,共27分。
19. 如图S7-15甲是某款无接触式的热风干手器,手伸向出风口时可吹出温度为35~45 ℃的热风,内部电路由控制电路和工作电路两部分构成,简化电路如图S7-15乙所示,控制电路中R为光敏电阻。已知该款干手器工作电路的额定功率为1 100 W,加热电阻丝R0阻值为48.4 Ω。
(1)由工作电路的电路图可知,接线柱________(填“A”或“B”)接的是相线(俗称火线)。手伸入舱内时光敏电阻R的阻值________(填“增大”“不变”或“减小”),衔铁被吸下,工作电路开始工作。
(2)该款无接触式的热风干手器正常工作时,加热电阻丝的电功率为___________W;电动机的额定功率________W。
(3)在额定电压下正常工作时,烘干一次手用时10.5 s,则烘干一次手的过程中消粍的电能是_______________J。
A
减小
1 000
100
11 550
20. 阅读短文,回答问题。
太空能量“供应商”——太阳能电池板
太阳能电池板(简称“电池板”)是为各类太空飞行器提供能量的装置,被称为太空能量“供应商”。电池板通常装有“向日器”,有了“向日器”,电池板就像向日葵一样迎着太阳转动。某兴趣小组为了研究影响太阳能电池产生电流大小的因素,他们用材料相同、面积分别为S和S′(S<S′)的“电池板”进行实验,并改变电池板与光线的夹角θ,用电流表观察电流大小,实验过程如图S7-16所示。
(1)太阳能电池板工作时,是把太阳能转化为________能。
(2)分析比较图甲与乙可得,材料与光线夹角相同的电池板,________越大,产生的电流越大。
(3)分析比较图________与________可得:太阳能电池板安装“向日器”时,要尽量使太阳光垂直照射电池板。
电
面积
甲
丙
(4)中国空间站搭载了先进的柔性太阳能电池阵,空间站绕地球运动,每24 h就有16个昼夜。每昼30 min、每夜60 min,30 min面对太阳的时间,就是电池板发电的时候。电池板发电时,一部分电量直接供给组合体,另一部分电量则储存在柔性砷化镓薄膜电池里,供黑夜时使用。黑夜,电池在供电时是把________能转化为________能。若组合体所在高度电池板每平方米接收太阳光能量的平均功率为500 W,为了保证每天能够产生8.28×108 J的电能,则组合体电池板的总面积至少为________m2(太阳能电池效率为23%)。
化学
电
250
21. 阅读材料,回答问题。
风 力 发 电
风能是一种清洁的可再生能源,利用风力发电将助力我国实现碳中和目标。风力发电机组主要由叶片、齿轮箱、发电机等组成,其简化结构如图S7-17甲所示。叶片横截面的设计原理如图S7-17乙所示,一面较平,另一面较弯曲。叶片在风的作用下旋转,经过齿轮箱增速后,发电机转子高速旋转发电。某风力发电机组利用齿轮箱可实现叶片转1圈,发电机转子转20圈,它的输出功率P与风速v的关系如图S7-17丙所示。
(1)完成下列风力发电的主要能量转化流程图:
①_____________;②_____________。
(2)当风正面垂直吹向静止叶片时,如图乙所示,从正面看,叶片A会____________(填“顺时针”或“逆时针”)转动。
机械能
电能
顺时针
(3)由图丙可知,当风速在3~12 m/s之间时,风速越大,该风力发电机组的输出功率越________(填“大”或“小”)。当风速为13 m/s时,发电机转子1 min转400圈,若发电机输出电能为1 kW·h,叶片需要转动________圈。
大
4
谢 谢 !
$