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6. (流程图) 核能发电，是利用核反应堆中所释放的能量进行发电，其能量转化过程如图所示。我国自主研发的“华龙一号”核电机组投入商业运行，标志我国三代核电技术水平已跻身世界前列。下列有关说法正确的是 (
A.N处应填写化学能
B.“华龙一号”核反应堆发生的核反应是核聚变
C.蒸汽轮机的能量转化与热机的压缩冲程相同
D.M装置的工作原理是电磁感应现象
D
)A.N处应填写化学能
B.“华龙一号”核反应堆发生的核反应是核聚变
C.蒸汽轮机的能量转化与热机的压缩冲程相同
D.M装置的工作原理是电磁感应现象
答案
6.D
【点拨】核能通过核反应堆转化为水和蒸汽的内能，故A错误。目前的核电站包括“华龙一号”核反应堆，发生的核反应都是核裂变，故B错误。蒸汽轮机是将内能转化为机械能，热机的压缩冲程是将机械能转化为内能，二者能量转化不同，故C错误。M装置是发电机，其工作原理是电磁感应现象，故D正确。故选D。
【点拨】核能通过核反应堆转化为水和蒸汽的内能，故A错误。目前的核电站包括“华龙一号”核反应堆，发生的核反应都是核裂变，故B错误。蒸汽轮机是将内能转化为机械能，热机的压缩冲程是将机械能转化为内能，二者能量转化不同，故C错误。M装置是发电机，其工作原理是电磁感应现象，故D正确。故选D。
解析
【分析】要解决这道题，需结合核能发电的能量转化流程、核电站的核反应类型、发电机的工作原理等知识点，逐一分析每个选项的正误。首先明确核能发电的能量转化路径：核能→内能→机械能→电能，再结合各选项涉及的物理概念判断。
【解析】
1. 选项A：核能发电时，核反应堆将核能转化为水和蒸汽的内能，因此N处应填写内能，而非化学能，A错误。
2. 选项B：目前核电站（包括“华龙一号”核电机组）的核反应堆发生的是核裂变，核聚变尚未实现可控发电，B错误。
3. 选项C：蒸汽轮机的能量转化是内能转化为机械能；热机的压缩冲程是将机械能转化为内能，二者能量转化方向不同，C错误。
4. 选项D：M装置是发电机，发电机的工作原理是电磁感应现象，可将机械能转化为电能，D正确。
【答案】D
【知识点】核能发电、核裂变、电磁感应
【点评】本题以核能发电流程图为载体，考查了能源领域的基础物理知识点，需要学生准确记忆相关概念，通过逐一分析选项即可得出正确答案，属于难度适中的基础题。
【难度系数】0.6
【解析】
1. 选项A：核能发电时，核反应堆将核能转化为水和蒸汽的内能，因此N处应填写内能，而非化学能，A错误。
2. 选项B：目前核电站（包括“华龙一号”核电机组）的核反应堆发生的是核裂变，核聚变尚未实现可控发电，B错误。
3. 选项C：蒸汽轮机的能量转化是内能转化为机械能；热机的压缩冲程是将机械能转化为内能，二者能量转化方向不同，C错误。
4. 选项D：M装置是发电机，发电机的工作原理是电磁感应现象，可将机械能转化为电能，D正确。
【答案】D
【知识点】核能发电、核裂变、电磁感应
【点评】本题以核能发电流程图为载体，考查了能源领域的基础物理知识点，需要学生准确记忆相关概念，通过逐一分析选项即可得出正确答案，属于难度适中的基础题。
【难度系数】0.6
7.绕水平轴可以匀速转动的矩形线圈放置于匀强磁场中，现在让矩形线圈从图示位置开始沿某一方向匀速转动$90°$，在电路中产生如图所示方向的电流，下列说法正确的是（
A.线圈转动$90°$后的位置叫平衡位置
B.线圈转动时产生电流是磁场对电流的作用
C.线圈转动过程中每边都会产生感应电流
D.线圈转动过程中电磁铁右端是S极
D
）A.线圈转动$90°$后的位置叫平衡位置
B.线圈转动时产生电流是磁场对电流的作用
C.线圈转动过程中每边都会产生感应电流
D.线圈转动过程中电磁铁右端是S极
答案
7.D
解析
【分析】
本题需结合电磁感应、安培定则、平衡位置等知识点逐一分析选项：首先明确平衡位置是线圈平面与磁场垂直、安培力矩为零的位置；线圈转动产生电流属于电磁感应现象；感应电流是闭合回路的整体电流；利用安培定则可判断螺线管磁极，据此判断各选项正误。
【解析】
选项A：平衡位置是线圈平面与磁场垂直且安培力矩为零的位置，图示位置线圈平面与磁场平行，转动90°后线圈平面虽与磁场垂直，但该选项表述错误（平衡位置是固定的特定位置，并非仅转动90°后的位置就叫平衡位置）。
选项B：线圈转动时产生电流是电磁感应现象，磁场对电流的作用是电动机原理，是产生力的作用，并非产生电流的原因，故B错误。
选项C：线圈转动过程中，闭合回路的部分边切割磁感线产生感应电动势，整个回路形成感应电流，并非每边单独产生感应电流，故C错误。
选项D：根据电路中电流方向，螺线管的电流从右端流入、左端流出，结合螺线管绕线方式，用安培定则：右手握住螺线管，四指指向电流的环绕方向，大拇指指向螺线管的N极，可判断螺线管左端为N极，右端为S极，故D正确。
【答案】
D
【知识点】
电磁感应、安培定则、平衡位置
【点评】
本题考查电磁学基础概念的综合应用，需准确区分电磁感应与磁场对电流的作用，掌握安培定则的使用方法，明确平衡位置的定义，属于基础题。
【难度系数】
0.5
本题需结合电磁感应、安培定则、平衡位置等知识点逐一分析选项：首先明确平衡位置是线圈平面与磁场垂直、安培力矩为零的位置；线圈转动产生电流属于电磁感应现象；感应电流是闭合回路的整体电流；利用安培定则可判断螺线管磁极，据此判断各选项正误。
【解析】
选项A：平衡位置是线圈平面与磁场垂直且安培力矩为零的位置，图示位置线圈平面与磁场平行，转动90°后线圈平面虽与磁场垂直，但该选项表述错误（平衡位置是固定的特定位置，并非仅转动90°后的位置就叫平衡位置）。
选项B：线圈转动时产生电流是电磁感应现象，磁场对电流的作用是电动机原理，是产生力的作用，并非产生电流的原因，故B错误。
选项C：线圈转动过程中，闭合回路的部分边切割磁感线产生感应电动势，整个回路形成感应电流，并非每边单独产生感应电流，故C错误。
选项D：根据电路中电流方向，螺线管的电流从右端流入、左端流出，结合螺线管绕线方式，用安培定则：右手握住螺线管，四指指向电流的环绕方向，大拇指指向螺线管的N极，可判断螺线管左端为N极，右端为S极，故D正确。
【答案】
D
【知识点】
电磁感应、安培定则、平衡位置
【点评】
本题考查电磁学基础概念的综合应用，需准确区分电磁感应与磁场对电流的作用，掌握安培定则的使用方法，明确平衡位置的定义，属于基础题。
【难度系数】
0.5
8.[襄阳期末] 如图所示的是水电站剖面图。其工作原理是水从上游流下时带动水轮发电机转动，水的
机械
能转化为电
能。一定质量的水，上、下游水位差越大
，能发出的电越多。答案
8.机械；电；大
解析
【分析】
本题考查水电站的能量转化及影响发电的因素。解题思路：首先明确上游的水具有机械能，水流下时带动发电机工作，实现能量转化；再结合重力势能的影响因素，分析水位差对发电多少的影响。
【解析】
水电站工作时，上游的水储存了机械能（包含重力势能和动能），水从上游流下时，水流的机械能会驱动水轮机转动，进而带动发电机运转，将水的机械能转化为电能。对于一定质量的水，上、下游的水位差越大，水的重力势能就越大，能够转化得到的电能越多，因此发出的电越多。
【答案】
机械；电；大
【知识点】
机械能转化、重力势能、能量转化
【点评】
本题结合水电站实际场景，考查基础的能量转化和重力势能相关知识，属于物理学科中能量部分的基础应用，难度较低，需要学生理解水电站的工作原理即可解答。
【难度系数】
0.5
本题考查水电站的能量转化及影响发电的因素。解题思路：首先明确上游的水具有机械能，水流下时带动发电机工作，实现能量转化；再结合重力势能的影响因素，分析水位差对发电多少的影响。
【解析】
水电站工作时，上游的水储存了机械能（包含重力势能和动能），水从上游流下时，水流的机械能会驱动水轮机转动，进而带动发电机运转，将水的机械能转化为电能。对于一定质量的水，上、下游的水位差越大，水的重力势能就越大，能够转化得到的电能越多，因此发出的电越多。
【答案】
机械；电；大
【知识点】
机械能转化、重力势能、能量转化
【点评】
本题结合水电站实际场景，考查基础的能量转化和重力势能相关知识，属于物理学科中能量部分的基础应用，难度较低，需要学生理解水电站的工作原理即可解答。
【难度系数】
0.5
9.(生活小实验)如图所示，把一条约10 m长的电线连在一个灵敏电流计的两个接线柱上，形成闭合电路。两个摇动电线的同学沿
东西
（选填“东西”或“南北”）方向站立时，灵敏电流计的指针偏转角度更大，你判断的理由是沿东西方向站立，摇动电线时切割的磁感线更多
。答案
9.东西；沿东西方向站立，摇动电线时切割的磁感线更多
解析
【分析】
本题考查电磁感应与地磁场的相关知识，解题思路是：首先明确地球周围存在地磁场，地磁场的磁感线沿南北方向分布；闭合电路的一部分导体做切割磁感线运动时会产生感应电流，感应电流大小与切割磁感线的程度有关，切割磁感线越多，感应电流越大。要让灵敏电流计偏转更大，需让电线更好地切割磁感线，结合地磁场方向判断站立方向。
【解析】
地球周围的地磁场磁感线沿南北方向分布。当两个同学沿东西方向站立时，摇动电线，电线的运动方向与地磁场磁感线方向垂直，此时电线能更充分地切割地磁场的磁感线，切割的磁感线数量更多，闭合电路中产生的感应电流更大，因此灵敏电流计的指针偏转角度更大。
【答案】
东西；沿东西方向站立，摇动电线时切割的磁感线更多
【知识点】
电磁感应、地磁场
【点评】
本题结合生活小实验，将电磁感应知识与地磁场结合，考查学生对感应电流产生条件及影响因素的理解，体现了物理知识在生活中的应用。
【难度系数】
0.5
本题考查电磁感应与地磁场的相关知识，解题思路是：首先明确地球周围存在地磁场，地磁场的磁感线沿南北方向分布；闭合电路的一部分导体做切割磁感线运动时会产生感应电流，感应电流大小与切割磁感线的程度有关，切割磁感线越多，感应电流越大。要让灵敏电流计偏转更大，需让电线更好地切割磁感线，结合地磁场方向判断站立方向。
【解析】
地球周围的地磁场磁感线沿南北方向分布。当两个同学沿东西方向站立时，摇动电线，电线的运动方向与地磁场磁感线方向垂直，此时电线能更充分地切割地磁场的磁感线，切割的磁感线数量更多，闭合电路中产生的感应电流更大，因此灵敏电流计的指针偏转角度更大。
【答案】
东西；沿东西方向站立，摇动电线时切割的磁感线更多
【知识点】
电磁感应、地磁场
【点评】
本题结合生活小实验，将电磁感应知识与地磁场结合，考查学生对感应电流产生条件及影响因素的理解，体现了物理知识在生活中的应用。
【难度系数】
0.5
10.（科学推理）如图所示，把两个发光二极管极性相反地并联起来，组成二极管组。把它的a、b端分别接在手摇发电机和干电池组上时，将观察到的现象记录在表中。
（1）请将表格中的内容补充完整。（均选填“一直发光”“一直不发光”或“交替发光”）
| | 现象 |
| --- | --- |
| 手摇发电机 | 甲：①
；乙：②
| 干电池组 | 甲：一直发光；乙：③
（2）该手摇发电机工作时的能量转化是
（1）请将表格中的内容补充完整。（均选填“一直发光”“一直不发光”或“交替发光”）
| | 现象 |
| --- | --- |
| 手摇发电机 | 甲：①
；乙：②交替发光
|| 干电池组 | 甲：一直发光；乙：③
一直不发光
|（2）该手摇发电机工作时的能量转化是
机械
能转化为电
能。答案
10.(1)①交替发光 ②交替发光 ③一直不发光
(2)机械；电
(2)机械；电
解析
【分析】
要解决这道题，需结合发光二极管的单向导电性、手摇发电机的电流特点及能量转化规律分析：①发光二极管仅允许电流从正极流入、负极流出，具有单向导电性；②手摇发电机输出交流电，电流方向周期性变化，干电池输出直流电，电流方向固定；③发电机工作时消耗机械能，获得电能。
【解析】
（1）发光二极管具有单向导电性，极性相反的两个二极管并联时：
手摇发电机输出交流电，电流方向周期性改变，当电流方向为某一方向时，一个二极管导通发光，电流反向时，另一个二极管导通发光，因此两个二极管均交替发光，故①填交替发光，②填交替发光；
干电池输出直流电，电流方向固定，乙二极管极性与电流方向不匹配，无法导通，因此乙一直不发光，故③填一直不发光。
（2）手摇发电机工作时，消耗机械能，转化为电能，因此能量转化是机械能转化为电能。
【答案】
(1)①交替发光 ②交替发光 ③一直不发光；(2)机械；电
【知识点】
二极管的单向导电性、交流电与直流电、发电机的能量转化
【点评】
本题结合二极管特性与发电机原理，考查基础电学知识的应用，需明确二极管单向导电的特点及交直流电的差异，难度适中，属于基础考查题。
【难度系数】
0.6
要解决这道题，需结合发光二极管的单向导电性、手摇发电机的电流特点及能量转化规律分析：①发光二极管仅允许电流从正极流入、负极流出，具有单向导电性；②手摇发电机输出交流电，电流方向周期性变化，干电池输出直流电，电流方向固定；③发电机工作时消耗机械能，获得电能。
【解析】
（1）发光二极管具有单向导电性，极性相反的两个二极管并联时：
手摇发电机输出交流电，电流方向周期性改变，当电流方向为某一方向时，一个二极管导通发光，电流反向时，另一个二极管导通发光，因此两个二极管均交替发光，故①填交替发光，②填交替发光；
干电池输出直流电，电流方向固定，乙二极管极性与电流方向不匹配，无法导通，因此乙一直不发光，故③填一直不发光。
（2）手摇发电机工作时，消耗机械能，转化为电能，因此能量转化是机械能转化为电能。
【答案】
(1)①交替发光 ②交替发光 ③一直不发光；(2)机械；电
【知识点】
二极管的单向导电性、交流电与直流电、发电机的能量转化
【点评】
本题结合二极管特性与发电机原理，考查基础电学知识的应用，需明确二极管单向导电的特点及交直流电的差异，难度适中，属于基础考查题。
【难度系数】
0.6
11. （图像分析）[扬州期末]高邮许多乡镇是风力发电基地，风力发电机组主要由叶片、齿轮箱、发电机等组成（如图甲所示）。发电机所发的电通过电缆输送到升压变压器提升电压后，由高压输电线路输送给用户。风力发电机组输出功率$P$与风速$v$的关系如图乙所示。
(1)发电机的工作原理是
(2)风速为$13\ \mathrm{m/s}$时，风力发电机组工作$0.2\ \mathrm{h}$输出的电能为
(3)第(2)问中输出的电能可供“$220\ \mathrm{V}\ 100\ \mathrm{W}$”的灯正常工作
(1)发电机的工作原理是
电磁感应
。(2)风速为$13\ \mathrm{m/s}$时，风力发电机组工作$0.2\ \mathrm{h}$输出的电能为
60
$\mathrm{kW·h}$。(3)第(2)问中输出的电能可供“$220\ \mathrm{V}\ 100\ \mathrm{W}$”的灯正常工作
600
$\mathrm{h}$。答案
11.(1)电磁感应 (2)60 (3)600
【点拨】(2)由图乙可知，风速为13 m/s时，风力发电机组输出功率为300 kW，则工作0.2 h输出的电能$W=Pt=300\ \mathrm{kW}×0.2\ \mathrm{h}=60\ \mathrm{kW·h}$。(3)由$P=\dfrac{W}{t}$可得，第(2)问中输出的电能可供“220 V 100 W”的灯正常工作的时间
$t'=\dfrac{W}{P'}=\dfrac{60\ \mathrm{kW·h}}{100×10^{-3}\ \mathrm{kW}}=600\ \mathrm{h}$。
【点拨】(2)由图乙可知，风速为13 m/s时，风力发电机组输出功率为300 kW，则工作0.2 h输出的电能$W=Pt=300\ \mathrm{kW}×0.2\ \mathrm{h}=60\ \mathrm{kW·h}$。(3)由$P=\dfrac{W}{t}$可得，第(2)问中输出的电能可供“220 V 100 W”的灯正常工作的时间
$t'=\dfrac{W}{P'}=\dfrac{60\ \mathrm{kW·h}}{100×10^{-3}\ \mathrm{kW}}=600\ \mathrm{h}$。
解析
【分析】
逐个问题梳理思路：
1. 发电机工作原理：回忆电磁学基础知识点，发电机将机械能转化为电能，利用的是电磁感应现象，这是核心原理。
2. 风速13m/s时的电能计算：观察图乙，风速≥12m/s时输出功率稳定在300kW，因此13m/s时功率为300kW，根据电能公式W=Pt，代入时间0.2h即可算出电能。
3. 灯的工作时间：已知电能和灯的功率，根据公式t=W/P，注意将灯的功率单位换算为kW，代入计算得到工作时间。
【解析】
(1) 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，导体中产生感应电流，将机械能转化为电能。
(2) 由图乙可知，当风速v≥12m/s时，风力发电机组输出功率P=300kW，因此风速为13m/s时功率仍为300kW。根据电能公式$W=Pt$，代入$P=300\ \mathrm{kW}$，$t=0.2\ \mathrm{h}$，得输出电能$W=300\ \mathrm{kW}×0.2\ \mathrm{h}=60\ \mathrm{kW·h}$。
(3) 灯的额定功率$P_{\mathrm{灯}}=100\ \mathrm{W}=0.1\ \mathrm{kW}$，根据公式$t'=\dfrac{W}{P_{\mathrm{灯}}}$，代入$W=60\ \mathrm{kW·h}$，得$t'=\dfrac{60\ \mathrm{kW·h}}{0.1\ \mathrm{kW}}=600\ \mathrm{h}$。
【答案】
(1)电磁感应 (2)60 (3)600
【知识点】
电磁感应、电能计算、电功率计算
【点评】
本题结合风力发电的实际场景，考查发电机原理、电能与电功率的计算，关键是从图像中提取对应功率信息，注意单位统一换算，属于基础应用类题目，难度适中。
【难度系数】
0.3
逐个问题梳理思路：
1. 发电机工作原理：回忆电磁学基础知识点，发电机将机械能转化为电能，利用的是电磁感应现象，这是核心原理。
2. 风速13m/s时的电能计算：观察图乙，风速≥12m/s时输出功率稳定在300kW，因此13m/s时功率为300kW，根据电能公式W=Pt，代入时间0.2h即可算出电能。
3. 灯的工作时间：已知电能和灯的功率，根据公式t=W/P，注意将灯的功率单位换算为kW，代入计算得到工作时间。
【解析】
(1) 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，导体中产生感应电流，将机械能转化为电能。
(2) 由图乙可知，当风速v≥12m/s时，风力发电机组输出功率P=300kW，因此风速为13m/s时功率仍为300kW。根据电能公式$W=Pt$，代入$P=300\ \mathrm{kW}$，$t=0.2\ \mathrm{h}$，得输出电能$W=300\ \mathrm{kW}×0.2\ \mathrm{h}=60\ \mathrm{kW·h}$。
(3) 灯的额定功率$P_{\mathrm{灯}}=100\ \mathrm{W}=0.1\ \mathrm{kW}$，根据公式$t'=\dfrac{W}{P_{\mathrm{灯}}}$，代入$W=60\ \mathrm{kW·h}$，得$t'=\dfrac{60\ \mathrm{kW·h}}{0.1\ \mathrm{kW}}=600\ \mathrm{h}$。
【答案】
(1)电磁感应 (2)60 (3)600
【知识点】
电磁感应、电能计算、电功率计算
【点评】
本题结合风力发电的实际场景，考查发电机原理、电能与电功率的计算，关键是从图像中提取对应功率信息，注意单位统一换算，属于基础应用类题目，难度适中。
【难度系数】
0.3
