湖北省武汉市2024年中考物理二模试题按知识点分层汇编-04电磁学
2024-08-08
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内容正文:
湖北省武汉市2024年中考物理二模试题按知识点分层汇编-04电磁学
一.选择题(共30小题)
1.(2024•武昌区二模)如图是一款单轮平衡车,它是依靠电力驱动及人体平衡能力控制的代步工具。该平衡车电路部分安装有两个开关﹣﹣电源开关S1和压力开关S2;当手动闭合开关S1时,指示灯亮起;此时骑行者再站立于平衡车踏板上,开关S2自动闭合,电动机正常启动,平衡车运动。开关S1未闭合,即使骑行者站立于踏板上,电动机也无法启动。图中的电路设计符合上述要求的是( )
A. B.
C. D.
2.(2024•武汉二模)如图所示是小宁连接的电路,电源电压保持不变。闭合开关后,发现两灯都发光,电流表A1的示数为0.28A,电流表A2的示数为0.6A,电压表示数为3V。关于该电路的下列说法正确的是( )
A.电源电压为6V
B.通过灯L2的电流为0.32A
C.若拧下灯L2,灯L1仍可以发光,电流表A2的示数变大
D.若用导线连接L2两端,两灯均不亮,所有电表的示数均为零
3.(2024•江岸区二模)关于家庭电路,下列说法中错误的( )
A.图甲中,各元件的连接均符合安全用电原则
B.图乙中,人会发生触电事故,此时漏电保护器不会切断电路
C.图丙中,电线绝缘皮破损造成短路,此时空气开关会迅速切断电路
D.图丁中,正确使用试电笔接触火线时,流过人体的电流很小,所以人不会发生触电事故
4.(2024•江岸区二模)电让我们的生活丰富多彩,下列说法正确的是( )
A.图甲中的通电螺线管,将它自由悬挂,静止时它的B端指向南方
B.图乙中的手摇发电机,其工作原理是电磁感应,可将机械能转化为电能
C.图丙中的实验表明电流周围存在磁场,且磁场方向与小磁针静止时S极的指向相同
D.图丁中的实验表明通电导体受力方向与电流方向和磁场强弱有关
5.(2024•江岸区二模)如图所示,自制水果电池能使发光二极管发光,其中正极是铜片,负极是铝片,下列说法正确的是( )
A.三个水果电池是并联的
B.导线中的电流方向与电子定向移动方向一致
C.水果中电流方向是从铝片流向铜片的
D.只对调水果电池的正负极,电路中仍有电流
6.(2024•青山区二模)关于家庭电路,下列说法中错误的一项是( )
A.图甲中,电灯、开关的连接符合安全用电原则
B.图乙中,人会发生触电事故,此时漏电保护器不会切断电路
C.图丙中,电线绝缘皮破损,容易造成短路,此时空气开关会迅速切断电路
D.图丁中,正确使用试电笔接触家庭电路中火线时,流过人体的电流很小,所以不会发生触电事故
7.(2024•江岸区二模)如图所示的电路中,电源电压保持不变,忽略灯丝电阻的变化,闭合开关,将滑动变阻器的滑片P向右移动的过程中,下列说法正确的是( )
A.电压表V1示数变大,灯泡变暗,电压表V2示数变小
B.电压表V1示数变小,灯泡变暗,电压表V2示数变大
C.电压表V2示数与电流表A示数之比不变
D.电压表V1数变化量与电流表A示数变化量之比不变
8.(2024•江岸区二模)某同学家中有一个标有“220V,1100W”的即热式水龙头,其电阻为R0,他发现冬天水温较低,春秋两季水温较高,于是他改装了电路,增加了两个相同的发热电阻R、两个指示灯(指示灯电阻不计)和单刀双掷开关S2。其中,开关S2可以同时与a、b相连,或只与c相连,使其有高温和低温两挡,如图所示。正常工作时高温挡和低温挡工作的总电流之比为4:1,下列说法正确的是( )
A.改装前,正常加热1分钟产生的热量是6.6×103J
B.改装后,高温挡工作时绿灯亮
C.R的阻值为44Ω
D.改装后,低温挡的电功率为275W
9.(2024•武昌区二模)电焊利用电流的热效应将焊条熔化,从而使金属部件连接在一起,某电焊机输出电压为40V、输出功率为2000W.各种橡胶绝缘铜芯导线在常温下安全载流量(长时间通电时的最大安全电流)如下表。从安全角度考虑,作为电焊机的输出导线的应为( )
导线
A
B
C
D
导线横截面积S/mm2
2.5
4
6
10
安全载流量I/A
28
37
47
68
A.导线A B.导线B C.导线C D.导线D
10.(2024•武昌区二模)酒精气体传感器是一种气敏电阻,它的阻值随酒精气体浓度的变化而变化如图甲所示,将该气敏电阻与一阻值为30Ω定值电阻串联接入电源电压为9V的电路中,连接电流表和电压表就组成了简易的酒精测试仪,如图乙所示。现场检测时,驾驶员呼出的酒精气体浓度越大,测试仪中电压表的示数也越大。下列说法正确的是( )
A.乙图电路中的R1电阻是探测酒精浓度的气敏电阻
B.如果将电流表改装为酒精测试仪显示器,则酒精气体浓度的0应标在电流表的最左侧零刻度线上
C.如果将电流表改装为酒精测试仪显示器,则电流表需要选择“0~3A”的量程
D.如果将电压表改装为酒精测试仪显示器,不喝酒吹气时电压表示数为3V
11.(2024•武昌区二模)观察手摇发电机灯泡的发光与手电筒灯泡的发光,通过比较我们可以发现( )
A.两个仪器的工作过程中其能量转化是相同的
B.手摇发电机灯泡会闪烁发光说明通过灯泡的电流方向在改变
C.两灯泡中通过的电流都是直流电
D.若用发光二极管替代小灯泡,同样的速度转动手摇发电机时,二极管每分钟闪烁的次数会减少
12.(2024•江汉区二模)某家庭电路简化后如图所示,该电路连接均正确,由该电路可知( )
A.a线是零线,b线是火线
B.电能表是测量用电器总功率的仪表
C.接入电路后的电视机和台灯是并联的
D.控制灯泡的开关可以和灯泡互换位置
13.(2024•江汉区二模)如图所示是动圈式话筒的构造示意图,当人对着话筒说话时,声音使膜片振动,与膜片相连的线圈在磁场中运动,产生随声音变化而变化的电流,经放大后通过扬声器还原成声音。关于动圈式话筒下列说法正确的是( )
A.是利用通电线圈在磁场中受力转动的原理工作的
B.是利用电磁感应现象的原理工作的
C.工作时将电能转化为机械能
D.与电磁继电器的工作原理相同
14.(2024•江汉区二模)如图所示,当开关S闭合后,电灯L正常发光,用测电笔测试b、c两点时,测电笔的发光情况是( )
A.b点亮、c点不亮 B.c点亮、b点不亮
C.b、c点都亮 D.b、c点都不亮
15.(2024•江汉区二模)用毛皮摩擦过的橡胶棒A带负电,让橡胶棒A去接触不带电的验电器的金属球B时,验电器的金属箔带上了负电,如图甲所示;同样,让橡胶棒A去靠近不带电的验电器的金属球B时,验电器的金属箔也带上了负电,如图乙所示;下列说法中正确的是( )
A.毛皮比橡胶棒A对电子的束缚能力强
B.图甲中,A、B间会有短暂的电流,方向从橡胶棒A到金属球B
C.图乙中,橡胶棒A靠近金属球B时,橡胶棒A所带电荷量减小
D.图乙中,验电器金属球B上一部分电子转移到验电器的金属箔上
16.(2024•江汉区二模)对于生活中的现象我们会产生一些错误的认识,学习物理知识后就可以辨析这些认识的对与错了,请你根据你所学的物理知识对下列认识做出判断,其中正确的是( )
A.若停止蹬车,自行车会慢慢停下来,这是因为自行车不再受到力的作用
B.鸡蛋碰石头,鸡蛋破裂,石头对鸡蛋的力等于鸡蛋对石头的力
C.载重汽车装有很多轮子是为了减小载重汽车对地面的压力
D.家庭电路中洗衣机、冰箱等家用电器使用三脚插头可以省电
17.(2024•武汉二模)如图是测量小灯泡(U额=2.5V) 电阻的电路,如表是实验记录的有关数据。电源电压恒为4V,有三个滑动变阻器:R1“20Ω 1A”、R2“40Ω 0.5A”、R3“50Ω 0.2A”。下列说法正确的是( )
实验次数
1
2
3
4
5
电压U/V
2.5
2.0
1.5
1.0
0.5
电流I/A
0.25
0.22
0.19
0.16
0.10
A.滑片P向左滑动时电灯变亮
B.实验中,滑动变阻器除了保护电路外,还控制灯泡电压不变
C.灯泡的灯丝电阻随电压的减小而增大
D.为了完成这5次实验,只能选取的滑动变阻器是R2
18.(2024•武汉二模)某向学利用如图所示的电路做“伏安法测电阻”的实验,已知RX为特测定值电阻,电源电压恒为4.5V,滑动变阻器R标有“20Ω 1A”字样,他记录的实验数据如下表所示。下列说法不正确的是( )
序号
1
2
3
4
5
U/V
1.0
2.0
2.5
3.0
4.0
I/A
0.1
0.22
0.26
0.3
0.4
A.该实验的原理是
B.第1次实验的数据是他编造的
C.实验过程中,当滑片左移时,Rx与R的功率之比增大
D.为减小实验误差,可利用每次实验测得的U之和与I之和的比得到电阻RX的平均值
19.(2024•武汉二模)两个相同的小灯泡,单独接在两节干电池组成的电源两端都能发光。当其连接成如图所示的电路,闭合开关后,小灯泡L1和L2也都发光,下列说法正确的是( )
A.此时小灯泡L1比L2亮一些,是因为通过的L1电流大于通过L2的电流
B.过了一会,两个灯泡都熄灭了,可能是因为L1短路
C.用一根导线接在小灯泡L2两端,L2熄灭,L1变亮
D.用一根导线接在AB两点,会损坏灯泡
20.(2024•武汉二模)如表是小滨家中两挡位电饭锅铭牌,图甲是其简化电路图。R1和R2都是电阻丝,不计温度对电阻的影响,产生的热量全部被水吸收,水的比热容为4.2×103J/(kg•℃),通过断开其他用电器,只接通电饭锅且处于加热状态,来测量电饭锅的功率,观察图乙所示的电能表的转盘1min内转了40转,下面说法正确的是( )
额定电压
220V
频率
50Hz
额定功率
加热
880W
保温
44W
A.电饭锅在加热状态下正常工作时的总电流为4A
B.电阻R2的阻值是1100Ω
C.测量时电饭锅的实际加热功率是800W
D.电饭锅在加热状态下正常工作7min,可将2.2kg水的温度升高2℃
21.(2024•青山区二模)如图所示是一款电动“挪车神器”,交警可以通过手机操控该设备进入违停车辆底部,托举起车辆进行移除。关于该“挪车神器”,下列说法中正确的是( )
A.将车辆托起一段距离,机械能转化为电能
B.车辆水平移动的越远,托力对车辆做功越多
C.通过手机操控该设备是利用电磁波传递信息
D.托举起车辆进行移除时,车辆的惯性增大
22.(2024•青山区二模)如图为一款无线充电式悬浮宇航员音箱,使用时底座内的送电线圈产生交变磁场,使音箱内的受电线圈感应到电磁信号,产生感应电流给音箱充电。选项中与该音箱充电工作原理相同的是( )
A.电磁起重机
B.话筒
C.小小电动机
D.司南
23.(2024•青山区二模)如图所示,小朋友从弯道型的塑料滑梯上匀速下滑,头发丝一根根竖起,形成“怒发冲冠”的有趣现象。关于下滑过程中所涉及的物理知识,下列分析正确的是( )
A.摩擦过程中,产生了新的电荷
B.形成“怒发冲冠”现象原理和验电器原理相同
C.竖起的头发丝是因为分子间有斥力
D.小朋友的动能增加,机械能不变
24.(2024•青山区二模)某同学用如图的实验装置探究电流通过导体产生的热量与哪些因素有关,两个透明容器中封闭着等量的空气,下列分析错误的是( )
A.观察图甲中的A、B管,可得出电流通过导体产生的热量多少与电阻有关
B.用图乙中的装置探究“电流产生的热量跟电流是否有关”时,右边容器中应选用大小为5Ω的电阻丝
C.通电后透明容器中电阻丝的内能增大是通过做功的方式改变的
D.通电后玻璃管内的液体受热膨胀,左右两管的液面出现高度差,反映电阻通电后产生热量的多少
25.(2024•青山区二模)家用食具消毒柜是对家庭餐具进行消毒、烘干的生活健康器具。某品牌消毒柜的电路原理图如图所示,下表是它的部分参数,消毒电路由S1、紫外线灯管L、发热管R1、温控开关K组成,K开始时处于闭合状态,当柜内温度超过120℃时断开,当温度降到120℃以下时自动闭合。烘干电路由S2、发热管R2,电磁继电器开关组成,其中R2正常工作时的功率为烘干功率,烘干时,当电磁铁线圈中的电流达0.02A,衔铁被吸起,触点D、E断开;当电磁铁线圈中电流减小到0.01A,衔铁被释放,触点D、E重新接触,使烘干温度维持在55℃~85℃,控制电路电压U=6V,R3=100Ω,RT是热敏电阻,其温度与消毒柜内温度相同,阻值随温度升高而减小,电磁铁线圈的电阻忽略不计。某次使用时,将餐具放入消毒柜内,关闭好柜门,将插头插入家庭电路的插座中,电压为220V。闭合开关S、S1,对餐具消毒15min;断开开关S1,闭合S、S2、S3,再烘干60min。若本次消毒、烘干电路实际消耗的电能为0.125k•Wh。其中,消毒时,L和R1同时正常工作时通过消毒电路的总电流为1A;烘干时,R2实际工作时间为总烘干时间的20%。以下说法正确的是( )
额定电压
220V
紫外线灯管功率
20W
烘干功率
500W
烘干温度
55℃﹣85℃
A.烘干期间,当消毒柜内温度为55℃,控制电路中RT的阻值为500Ω,则当消毒柜内温度为85℃时,RT的阻值为180Ω
B.紫外线灯消耗的电能为1.8×103J
C.R1阻值为240Ω
D.R1实际工作时间为6min
26.(2024•汉阳区二模)家庭电路中有时会出现这样的现象:原来各用电器都在正常工作,将额定功率为25W的台灯的插头插入插座,其它用电器依然正常工作,再闭合台灯开关时,空气开关跳闸了。出现上述现象的原因可能是( )
A.台灯的电功率太大了
B.插头插入这个插座之前,插座短路了
C.插头插入这个插座时,导致了短路
D.台灯的灯座处短路了
27.(2024•汉阳区二模)酒精测试仪用于检测司机是否酒驾,甲图所示是一种呼气式酒精测试仪,乙图所示是其内部简化电路。其中R1是气敏传感器,它的电阻随酒精气体浓度的变化而变化,相关数据如下表所示R2是阻值为60Ω的定值电阻,电源电压恒为12V。司机喝酒后对着R1吹气,电流表和电压表的示数都会发生变化,所以两表都可以用来显示酒精气体的浓度值。若规定酒精气体浓度≥0.2mg/mL时判定为酒驾。根据以上信息,则下列说法正确的是( )
酒精气体浓度mg•mL﹣1
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
气敏传感器电阻/Ω
60
40
30
20
15
12
11
10
A.司机呼出的酒精气体浓度越高,则电压表示数越大,电流表示数越小
B.使用电流表显示酒精气体浓度值时,若它的示数为0.12A,可判定司机为酒驾
C.电压表的示数不超过4V,可判定司机为酒驾
D.电流表的示数不超过0.13A,可判定司机为酒驾
28.(2024•江岸区二模)小明用如图所示的器材探究影响电阻大小的因素。A、B为长度一样的镍铬合金丝,B的横截面积比A的大。关于此实验,下列说法正确的是( )
A.小灯泡越亮,表示接入的镍铬合金丝的电阻越大
B.利用此装置只能探究导体电阻的大小和横截面积的关系
C.利用此装置只能探究导体电阻的大小和长度的关系
D.为了准确比较两条镍铬合金丝的电阻大小,可在电路中串联一个电流表
29.(2024•江岸区二模)研究电流通过导体产生的热量与哪些因素有关的实验,下列分析正确的是( )
A.甲、乙两次实验都应用了控制变量法
B.甲实验通电一段时间后,左侧容器内空气吸收的热量更多
C.乙实验时为了研究电流产生的热量与电阻的关系
D.乙实验通电一段时间后,右侧U形管中液面的高度差比左侧的大
30.(2024•江岸区二模)用如图所示的装置测量小灯泡的电功率,电源电压恒定不变,小灯泡上标有“3.8V”字样,闭合开关,实验操作过程中出现了以下几种情况,分析错误的是( )
A.无论怎样移动滑动变阻器的滑片,小灯泡不亮,电压表的示数几乎等于电源电压,电流表几乎无示数,原因是小灯泡断路
B.无论怎样移动滑动变阻器的滑片,小灯泡很暗且亮度不变,原因是滑动变阻器同时接入两个下接线柱
C.当小灯泡的实际电压为3V时,要测量小灯泡的额定功率,需将滑片向左移动
D.电压表无示数,电流表有示数,小灯泡不亮,可能是小灯泡短路
二.填空题(共3小题)
31.(2024•江汉区二模)如图甲是某超声波加湿器的简化示意图。R1是探测空气湿度的湿敏电阻,置于加湿器表面,其阻值随空气湿度变化的关系如图乙,R0是电磁铁线圈的电阻。已知控制电路电源电压U0为6V,且保持不变,该加湿器正常工作时,能使卧室内空气湿度控制在50%~60%。
(1)当空气湿度为30%时,控制电路中的电流为0.03A,此时R1的阻值为 Ω,R0消耗的电功率为 W。
(2)若用阻值为25Ω的线圈替换原电磁铁线圈,则加湿器正常工作时,卧室内的空气湿度最小是 %。
32.(2024•武汉二模)如图甲所示,在蹄形磁体的磁场中放置一根导线AB,导线的两端跟微型电流计连接。
(1)让导线在磁场中静止,换用更强的永磁体,微型电流计的指针不偏转;将导线AB换成匝数很多的线圈,在磁场中静止,微型电流计的指针 (选填“向左偏转”“向右偏转”或“不偏转”)。
(2)使导线AB在磁场中水平向右运动,观察到微型电流计的指针如图乙所示,使AB在磁场中水平向左运动,微型电流计的指针会向 (选填“左”或“右”)偏转。
(3)如图丙所示的实例中应用到上述实验原理的是 (实例名称),电铃右端磁极为 (选填“N”或“S”)。
33.(2024•武汉二模)如图为探究通电螺线管外部磁场分布的实验。
(1)通电螺线管中插入一根铁棒,是为了使通电螺线管的磁性 ;
(2)在图上记录小磁针 极的方向,这个方向就是该点的磁场方向;
(3)实验表明,通电螺线管外部的磁场与 磁体的磁场相似;
(4)若仅将电源的正、负极对调,发现通电螺线管的N、S极也对调,这说明通电螺线管两端的极性与螺线管中 的方向有关。
三.实验探究题(共3小题)
34.(2024•武昌区二模)小李利用以下器材探究“电流与电阻的关系”:学生电源3V、电流表(0~0.6A)、电压表(0~3V)、定值电阻(5Ω、10Ω、15Ω、20Ω各一个)、开关、规格为“10Ω,0.5A”的滑动变阻器和导线若干。
(1)小李连接如图乙所示电路,检查电路发现有一条导线连接错误,请在图乙中错误导线上画“×”,并用笔画线代替导线将电路连接正确。
(2)小明将5Ω的定值电阻接入电路中,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片,使定值电阻两端电压为2V,读出并记录电流表示数;保持滑动变阻器的滑片位置不变,把5Ω的定值电阻换成10Ω的定值电阻后,直接闭合开关,电压表的示数将 (选填“大于”、“小于”或“等于”)2V,此时应将滑动变阻器的滑片在原来基础上向 (选填“左”或“右”)端移动,直到电压表的示数再次达到2V,记录电流表的示数;则前后两次滑动变阻器消耗的电功率之比为 ;
(3)如果只利用现有器材,让四个电阻单独接入电路都可完成实验,定值电阻两端的电压应控制在2V~ V之间。
35.(2024•江汉区二模)洛洛同学想测定小灯泡的额定功率,如图所示,她选用了以下器材:标有“2.5V”,字样的小灯泡(正常工作电流约0.3A)。电源(电压为6V且不变),量程为“0~0.6A”与“0~3A”的电流表、量程为“0~3V”与“0~15V”的电压表、开关、导线若干,以及两种规格的滑动变阻器(分别标有“10Ω 1A”、“20Ω 0.5A”字样)。
(1)通过估算,洛洛应选择标有 字样的滑动变阻器。
(2)请用笔画线代替导线将图甲中实物电路图连接完整(滑片向左滑动时灯泡变亮)。
(3)连接好电路后,闭合开关,洛洛同学发现无论怎样移动滑动变阻器的滑片P,小灯泡都不发光,电流表、电压表示数始终为零,若电路只有一处故障,则故障可能为 。
A.灯泡短路
B.灯泡断路
C.变阻器断路
D.变阻器短路
(4)排除故障后,闭合开关,移动滑片,某时刻电压表示数为2.0V,此时应向 (选“左”或“右”)端移动滑片,直至 ,若此时电流表示数如图乙所示,则此灯泡的额定功率为 W。
(5)同组的阳阳同学打算只利用一只电表和增加一个已知阻值的定值电阻R0,来测量小灯泡的额定功率。他设计了如图所示的不同方案的电路图,其中能达到实验目的有(多选) 。
36.(2024•武汉二模)如图是小明同学探究电流与电阻关系的实验电路,选用的器材有:新干电池两节。5Ω、10Ω、15Ω、20Ω的定值电阻各一只,“30Ω 1A”的滑动变阻器、电压表、电流表、开关各一只,导线若干。
(1)请你检查一下甲图中的电路,把接错的那一根导线找出来,打上“×”,再画线把它改到正确的位置上;
(2)排除故障后,将5Ω的定值电阻接入电路开始实验,移动滑动变阻器滑片,使电压表示数达到设定值,此时电流表示数如图乙所示,则实验设定的定值电阻两端电压为 V;
(3)实验中,将5Ω的定值电阻换为10Ω的定值电阻后,为使电压表示数不变,滑动变阻器的滑片与上一次相比往 (选填“左”或“右”)端移动了;
(4)小明逐一将15Ω、20Ω的电阻接入电路,继续进行实验。当 Ω的电阻接入电路后,无法将电压表示数调节到设定值。于是,他只改变定值电阻两端电压,重新依次进行实验,改变后的电压值应该不低于 V。
四.解答题(共1小题)
37.(2024•武昌区二模)近几年武汉市进行老旧小区改造,不少多层楼房安装了电梯。图甲是某小区电梯的结构示意图,它由轿厢、配重、滑轮、缆绳、钢丝绳和电动机组成,轿厢质量为400kg,配重质量为300kg,绳重和摩擦忽略不计。为了安全,电梯设置了超载自动报警系统,如图乙。闭合控制开关S1,电梯没有超载时,再闭合运行开关S2,电动机正常工作:超载时(即控制电路中的电流I1≥0.1A),电铃发出报警铃声,即使闭合S2,电动机也不工作。控制电路电源电压为9V,定值电阻R1的阻值为30Ω,电磁铁线圈电阻不计,轿厢内底面压力传感器R2的阻值与它所受压力F的关系如图丙所示。
(1)该电梯空载静止时,与轿厢相连的缆绳对轿厢的拉力为 N,超载时,图乙中触点将与 点接触(选填“A”或“B”),电铃发出报警铃声;
(2)该电梯某次轿厢内载人和货物的总重为8000N,试通过计算判断电梯是否超载;
(3)如图丁所示是某次电梯上升时的v﹣t图像,若轿厢内人和货物总重为5000N,电动机工作效率为80%,求电梯匀速上升运行阶段,电动机牵引轿厢所消耗的电能。
湖北省武汉市2024年中考物理二模试题按知识点分层汇编-04电磁学
参考答案与试题解析
一.选择题(共30小题)
1.(2024•武昌区二模)如图是一款单轮平衡车,它是依靠电力驱动及人体平衡能力控制的代步工具。该平衡车电路部分安装有两个开关﹣﹣电源开关S1和压力开关S2;当手动闭合开关S1时,指示灯亮起;此时骑行者再站立于平衡车踏板上,开关S2自动闭合,电动机正常启动,平衡车运动。开关S1未闭合,即使骑行者站立于踏板上,电动机也无法启动。图中的电路设计符合上述要求的是( )
A. B.
C. D.
【解答】解:经分析可知,指示灯和电动机并联,开关S1控制干路,开关S2控制电动机。
A.图中指示灯和电动机并联,开关S1控制干路,开关S2控制电动机,故A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S1和开关S2分别控制支路,故C不符合题意;
D.图中开关S1、S2闭合后,发生电源短路现象,故D不符合题意。
故选:A。
2.(2024•武汉二模)如图所示是小宁连接的电路,电源电压保持不变。闭合开关后,发现两灯都发光,电流表A1的示数为0.28A,电流表A2的示数为0.6A,电压表示数为3V。关于该电路的下列说法正确的是( )
A.电源电压为6V
B.通过灯L2的电流为0.32A
C.若拧下灯L2,灯L1仍可以发光,电流表A2的示数变大
D.若用导线连接L2两端,两灯均不亮,所有电表的示数均为零
【解答】解:A、由图可知,电压表测量灯泡L2两端电压,则灯L2两端电压U2=3V,因为并联电路中电源两端电压与各支路用电器两端电压相等,所以U=U1=U2=3V,故A错误;
B、由图可知,灯L1、L2并联,电流表A2测的是干路上电流,电流表A1测的是L1所在支路的电流;所以通过灯L1的电流I1=0.28A,干路上电流I=0.6A,通过灯L2的电流I2=I﹣I1=0.6A﹣0.28A=0.32A,故B正确;
C、若拧下灯L2,并联电路各支路互不影响,通过灯泡L1的电流不变,电流表A1示数不变,灯L1的亮度不变;根据并联电路的电流规律可知,干路中的电流变小,所以电流表A2示数变小;由于电源电压不变,所以电压表示数不变,故C错误;
D、用导线连接L2两端,电源被短路,则两灯均不亮,电流表A2的示数特别大,电流表A1和电压表被短路,无示数,故D错误。
故选:B。
3.(2024•江岸区二模)关于家庭电路,下列说法中错误的( )
A.图甲中,各元件的连接均符合安全用电原则
B.图乙中,人会发生触电事故,此时漏电保护器不会切断电路
C.图丙中,电线绝缘皮破损造成短路,此时空气开关会迅速切断电路
D.图丁中,正确使用试电笔接触火线时,流过人体的电流很小,所以人不会发生触电事故
【解答】解:A、图甲中,电灯开关接零线,连接不符合安全用电原则,故A错误;
B、乙图中,人站在绝缘板凳上,双手同时触摸火线、零线,电流不会导向大地,图中电流是从火线经过人体到零线,这种双线触电方式使火线和零线之间的电流始终相等,所以漏电保护器不会工作,故B正确;
C、图丙中,电线绝缘皮破损,容易造成短路,此时空气开关会迅速切断电路,故C正确;
D、图丁中,正确使用试电笔接触家庭电路中火线时,流过人体的电流很小,所以不会发生触电事故,故D正确。
故选:A。
4.(2024•江岸区二模)电让我们的生活丰富多彩,下列说法正确的是( )
A.图甲中的通电螺线管,将它自由悬挂,静止时它的B端指向南方
B.图乙中的手摇发电机,其工作原理是电磁感应,可将机械能转化为电能
C.图丙中的实验表明电流周围存在磁场,且磁场方向与小磁针静止时S极的指向相同
D.图丁中的实验表明通电导体受力方向与电流方向和磁场强弱有关
【解答】解:
A、由图甲可知,电流从螺线管的左侧流入、右侧流出,根据安培定则,用右手握住螺线管,四指指向电流方向,则大拇指指向B端,所以通电螺线管的B端是N极,自由悬垂时,B端指北,故A错误;
B、手摇发电机是根据电磁感应制成的,工作时将机械能转化为电能,故B正确;
C、在做“奥斯特实验”时,若将导线放在小磁针的上方,但与小磁针的N、S极指向垂直,故C错误;
D、丁图中的实验,研究通电导体在磁场中受力运动,实验表明通电导体受力方向与电流方向和磁场方向有关,与磁场强弱无关,故D错误。
故选:B。
5.(2024•江岸区二模)如图所示,自制水果电池能使发光二极管发光,其中正极是铜片,负极是铝片,下列说法正确的是( )
A.三个水果电池是并联的
B.导线中的电流方向与电子定向移动方向一致
C.水果中电流方向是从铝片流向铜片的
D.只对调水果电池的正负极,电路中仍有电流
【解答】解:A、将多个水果电池串联起来,得到的电压是每个电池的电压之和,可以提高电压,因此水果电池是串联连接,故A错误;
B、规定正电荷定向移动的方向为电流的方向,因此,电路中电流方向与电子定向移动方向相反,故B错误;
C、水果中电流方向是从铝片流向铜片的,故C正确;
D、发光二极管具有单向导电性,故只对调水果电池的正负极,电路中无电流,故D错误。
故选:C。
6.(2024•青山区二模)关于家庭电路,下列说法中错误的一项是( )
A.图甲中,电灯、开关的连接符合安全用电原则
B.图乙中,人会发生触电事故,此时漏电保护器不会切断电路
C.图丙中,电线绝缘皮破损,容易造成短路,此时空气开关会迅速切断电路
D.图丁中,正确使用试电笔接触家庭电路中火线时,流过人体的电流很小,所以不会发生触电事故
【解答】解:A、图甲中,电灯、开关的连接不符合安全用电原则,故A错误;
B、乙图中,人站在绝缘板凳上,双手同时触摸火线、零线,电流不会导向大地,图中电流是从火线经过人体到零线,这种双线触电方式使火线和零线之间的电流始终相等,所以漏电保护器不会工作,故B正确;
C、图丙中,电线绝缘皮破损,容易造成短路,此时空气开关会迅速切断电路,故C正确;
D、图丁中,正确使用试电笔接触家庭电路中火线时,流过人体的电流很小,所以不会发生触电事故,故D正确。
故选:A。
7.(2024•江岸区二模)如图所示的电路中,电源电压保持不变,忽略灯丝电阻的变化,闭合开关,将滑动变阻器的滑片P向右移动的过程中,下列说法正确的是( )
A.电压表V1示数变大,灯泡变暗,电压表V2示数变小
B.电压表V1示数变小,灯泡变暗,电压表V2示数变大
C.电压表V2示数与电流表A示数之比不变
D.电压表V1数变化量与电流表A示数变化量之比不变
【解答】解:由电路图可知,小灯泡、滑动变阻器R1、定值电阻R0串联,V1测小灯泡、滑动变阻器R1的总电压,V2测滑动变阻器R1和R0的总电压,电流表测电路中的电流;
将滑动变阻器的滑片P向右移动的过程中,滑动变阻器连入电路的电阻变大,电路的总电阻变大,由I知电路的电流变小,电流表示数变小,由U=IR知定值电阻R0两端的电压变小,由串联电路电压的规律知滑动变阻器与小灯泡两端的电压变大,电压表V1示数变大;
由U=IR知小灯泡两端的电压变小,由串联电路电压的规律知滑动变阻器与定值电阻R0两端的电压变大,电压表V2示数变大;
由于电路中的电流变小,由P=I2R知小灯泡的实际功率变小,小灯泡变暗,故AB错误;
C、由于电压表V2示数变大,电流表示数变小,所以电压表V2示数与电流表A示数之比变大,故C错误;、
D、串联电路中,总电压等于各部分两端电压之和,由题电源电压保持不变,
所以ΔUR=ΔUL+ΔU0,
V1测小灯泡、滑动变阻器R1的总电压,ΔU1,
电压表V1数变化量与电流表A示数变化量之比:R0,所以电压表V1数变化量与电流表A示数变化量之比不变,故D正确。
故选:D。
8.(2024•江岸区二模)某同学家中有一个标有“220V,1100W”的即热式水龙头,其电阻为R0,他发现冬天水温较低,春秋两季水温较高,于是他改装了电路,增加了两个相同的发热电阻R、两个指示灯(指示灯电阻不计)和单刀双掷开关S2。其中,开关S2可以同时与a、b相连,或只与c相连,使其有高温和低温两挡,如图所示。正常工作时高温挡和低温挡工作的总电流之比为4:1,下列说法正确的是( )
A.改装前,正常加热1分钟产生的热量是6.6×103J
B.改装后,高温挡工作时绿灯亮
C.R的阻值为44Ω
D.改装后,低温挡的电功率为275W
【解答】解:A、改装前,正常加热1分钟产生的热量:Q=W=Pt=1100W×1×60s=6.6×104J,故A错误;
B、由图可知,当开关S1闭合、S2接c时,R0、R与绿灯串联,根据串联电路的特点可知,此时中的总电阻最大,由P可知,电路中的总功率最小,水龙头处于低温挡,绿灯亮;
当开关S1闭合、S2接a、b时,R与红灯串联后与R0并联,根据并联电路的特点可知,此时电路中的总电阻最小,总功率最大,水龙头处于高温挡,红灯亮,故B错误;
C、由P可知,R0的阻值:R044Ω,
因为水龙头分别处于高温挡与低温挡时的电功率之比为4:1,即:,
解得:R=R0=44Ω,故C正确;
D、由串联电路的电阻特点可知,R、R0的串联总电阻:R总=R+R0=44Ω+44Ω=88Ω,
改装后,低温挡的电功率:P低温550W,故D错误。
故选:C。
9.(2024•武昌区二模)电焊利用电流的热效应将焊条熔化,从而使金属部件连接在一起,某电焊机输出电压为40V、输出功率为2000W.各种橡胶绝缘铜芯导线在常温下安全载流量(长时间通电时的最大安全电流)如下表。从安全角度考虑,作为电焊机的输出导线的应为( )
导线
A
B
C
D
导线横截面积S/mm2
2.5
4
6
10
安全载流量I/A
28
37
47
68
A.导线A B.导线B C.导线C D.导线D
【解答】解:由P=UI可得,电焊机工作时电流:
I50A,
由表可知,应选横截面积为10mm2的导线。
故选:D。
10.(2024•武昌区二模)酒精气体传感器是一种气敏电阻,它的阻值随酒精气体浓度的变化而变化如图甲所示,将该气敏电阻与一阻值为30Ω定值电阻串联接入电源电压为9V的电路中,连接电流表和电压表就组成了简易的酒精测试仪,如图乙所示。现场检测时,驾驶员呼出的酒精气体浓度越大,测试仪中电压表的示数也越大。下列说法正确的是( )
A.乙图电路中的R1电阻是探测酒精浓度的气敏电阻
B.如果将电流表改装为酒精测试仪显示器,则酒精气体浓度的0应标在电流表的最左侧零刻度线上
C.如果将电流表改装为酒精测试仪显示器,则电流表需要选择“0~3A”的量程
D.如果将电压表改装为酒精测试仪显示器,不喝酒吹气时电压表示数为3V
【解答】解:电路中两个电阻串联,电流表测量电路中的电流,电压表测量R1的电压;
A、乙图电路中的R1电阻是探测酒精浓度的气敏电阻,当驾驶员呼出的酒精气体浓度越大,根据甲图知其电阻越小,根据串联分压规律知,分得的电压越小,与测试仪中电压表的示数也越大不符,故R2是气敏电阻,故A错误。
B、当酒精气体浓度的0时,电阻最大,电流中的电流最小,根据欧姆定律知,电压一定,电流不可能为0,故B错误;
C、如果将电流表改装为酒精测试仪显示器,当酒精浓度最大时,电流最大,气敏电阻阻值大于0,而电路中的电流I0.3A,故选择0﹣0.6A的量程即可,故C错误;
D、当酒精气体浓度的0时,电阻R2=60Ω,R1=30Ω,
根据串联电压之比等于电阻之比,;
即:;
解得U1=3V,故D正确。
故选:D。
11.(2024•武昌区二模)观察手摇发电机灯泡的发光与手电筒灯泡的发光,通过比较我们可以发现( )
A.两个仪器的工作过程中其能量转化是相同的
B.手摇发电机灯泡会闪烁发光说明通过灯泡的电流方向在改变
C.两灯泡中通过的电流都是直流电
D.若用发光二极管替代小灯泡,同样的速度转动手摇发电机时,二极管每分钟闪烁的次数会减少
【解答】解:A、手摇发电机工作时将机械能转化电能,手电筒小灯泡将电能转化为光能和内能,能量转化不同,故A错误;
B、由于线圈切割磁感线的强度不同,则感应电流的大小不同,灯泡的亮度不同,即灯泡的亮度是时刻发生变化的,所以不能根据灯泡的发光情况判定是交流电,故B错误;
C、手摇发电机灯泡中的电流是交流电,手电筒灯泡中的电流是直流电,故C错误;
D、二极管具有单向导电性,同样的速度转动手摇发电机时,感应电流为交流电,电流的方向会发生变化,二极管每分钟闪烁的次数会减少,故D正确。
故选:D。
12.(2024•江汉区二模)某家庭电路简化后如图所示,该电路连接均正确,由该电路可知( )
A.a线是零线,b线是火线
B.电能表是测量用电器总功率的仪表
C.接入电路后的电视机和台灯是并联的
D.控制灯泡的开关可以和灯泡互换位置
【解答】解:A、据题意和图中的标注可知,用电器的开关应该接在火线上,所以和开关相连的那根线是火线,即a 线是火线,b 线是零线,故A错误;
B、在家庭电路中,电能表测家庭所消耗的电能的仪表,故B错误;
C、电视机和台灯互不影响的,所以是并联的关系,故C正确;
D、制灯泡的开关应接在火线上,灯泡接零线上,避免触电危险,不能互换位置,故D错误;
故选:C。
13.(2024•江汉区二模)如图所示是动圈式话筒的构造示意图,当人对着话筒说话时,声音使膜片振动,与膜片相连的线圈在磁场中运动,产生随声音变化而变化的电流,经放大后通过扬声器还原成声音。关于动圈式话筒下列说法正确的是( )
A.是利用通电线圈在磁场中受力转动的原理工作的
B.是利用电磁感应现象的原理工作的
C.工作时将电能转化为机械能
D.与电磁继电器的工作原理相同
【解答】解:
(1)动圈式话筒是利用电磁感应原理:人说话时,声带振动产生声音,声音通过空气传播到膜片,使膜片以及与膜片相连的线圈在磁场中运动,故能产生感应电流,故A错误,B正确;
(2)线圈在运动中能量的转化情况是机械能转化为电能,故C错误;
(3)电磁继电器主要是利用电磁铁工作的,电磁铁是根据电流的磁效应制成的,故D错误。
故选:B。
14.(2024•江汉区二模)如图所示,当开关S闭合后,电灯L正常发光,用测电笔测试b、c两点时,测电笔的发光情况是( )
A.b点亮、c点不亮 B.c点亮、b点不亮
C.b、c点都亮 D.b、c点都不亮
【解答】解:因为灯泡正常发光,从图中可以看出,火线与零线通过b点、灯泡、c点相连,因此用测电笔进行测量时,b点、c点都会亮。
故选:C。
15.(2024•江汉区二模)用毛皮摩擦过的橡胶棒A带负电,让橡胶棒A去接触不带电的验电器的金属球B时,验电器的金属箔带上了负电,如图甲所示;同样,让橡胶棒A去靠近不带电的验电器的金属球B时,验电器的金属箔也带上了负电,如图乙所示;下列说法中正确的是( )
A.毛皮比橡胶棒A对电子的束缚能力强
B.图甲中,A、B间会有短暂的电流,方向从橡胶棒A到金属球B
C.图乙中,橡胶棒A靠近金属球B时,橡胶棒A所带电荷量减小
D.图乙中,验电器金属球B上一部分电子转移到验电器的金属箔上
【解答】解:A、摩擦起电的实质是电子的转移,用毛皮摩擦过的橡胶棒A带负电,说明橡胶棒A得电子带负电,则毛皮失去电子带正电,故毛皮比橡胶棒A对电子的束缚能力弱,故A错误;
B、图甲中,让橡胶棒A去接触不带电的验电器的金属球B时,由于接触起电也是电子的转移,故A、B间会有短暂的电流,但是由于电流的方向只与正电荷定向移动方向相同,故电流方向从橡胶棒B到金属球A,故B错误;
C、图乙中,橡胶棒A靠近金属球B时,根据同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引,故此时只会造成验电器上的正负电荷会重新分布,故橡胶棒A所带电荷量不变,故C错误;
D、图乙中,由于A带负电,根据静电感应,此时只会造成验电器上的正负电荷会重新分布,根据同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引,验电器金属球B端此时带正电,金属箔端带负电,故验电器金属球B端一部分电子转移到验电器的金属箔上,故D正确。
故选:D。
16.(2024•江汉区二模)对于生活中的现象我们会产生一些错误的认识,学习物理知识后就可以辨析这些认识的对与错了,请你根据你所学的物理知识对下列认识做出判断,其中正确的是( )
A.若停止蹬车,自行车会慢慢停下来,这是因为自行车不再受到力的作用
B.鸡蛋碰石头,鸡蛋破裂,石头对鸡蛋的力等于鸡蛋对石头的力
C.载重汽车装有很多轮子是为了减小载重汽车对地面的压力
D.家庭电路中洗衣机、冰箱等家用电器使用三脚插头可以省电
【解答】解:
A、甲图中若停止蹬车,自行车会慢慢停下来,是因为自行车受到摩擦力的作用,故A错误;
B、由于力的作用是相互的,乙图中鸡蛋碰石头,石头会给鸡蛋一个反作用力,其中石头对鸡蛋的力等于鸡蛋对石头的力大小相等,故B正确;
C、载重汽车装有很多轮子,是通过增大受力面积的方法来减小汽车对地面的压强,故C错误;
D、家庭电路中洗衣机、冰箱等家用电器使用三脚插头是为了将电器的金属外壳与大地相连,防止触电现象,故D错误。
故选:B。
17.(2024•武汉二模)如图是测量小灯泡(U额=2.5V) 电阻的电路,如表是实验记录的有关数据。电源电压恒为4V,有三个滑动变阻器:R1“20Ω 1A”、R2“40Ω 0.5A”、R3“50Ω 0.2A”。下列说法正确的是( )
实验次数
1
2
3
4
5
电压U/V
2.5
2.0
1.5
1.0
0.5
电流I/A
0.25
0.22
0.19
0.16
0.10
A.滑片P向左滑动时电灯变亮
B.实验中,滑动变阻器除了保护电路外,还控制灯泡电压不变
C.灯泡的灯丝电阻随电压的减小而增大
D.为了完成这5次实验,只能选取的滑动变阻器是R2
【解答】解:A、滑片P向左滑动时远离下接线柱,电阻变大,根据I知,电压不变,电流变小,根据P=UI知灯泡的电功率减小,电灯变暗,故A错误;
B、闭合开关前,滑动变阻器的滑片处于最大阻值处,电路电阻最大,电流最小,对电路起保护作用;
移动滑动变阻器的滑片,改变灯泡的电压和电流,计算灯泡电阻,完成多次实验,以便寻找灯泡电阻与温度的关系,故B错误;
C、由表中数据知:第一次的电阻为:R110Ω,第二次的电阻为R29.1Ω;第三次的电阻为R37.9Ω,可见电压越大,电流越大,灯泡的功率越大,温度越高,电阻越大,即灯泡的灯丝电阻随温度的降低而减小,电阻与电压没有关系,故C错误;
D、当灯泡两端的电压最小UL=0.5V时,滑动变阻器接入电路中的电阻最大,
滑动变阻器两端的电压U滑=U﹣UL=4V﹣0.5V=3.5V,
串联电路中各处的电流相等,所以滑动变阻器接入电路中的电阻R滑35Ω,故滑动变阻器的最大阻值不小于35Ω。
由于R3“50Ω 0.2A”允许通过的电流太小,故选用R2.故D正确。
故选:D。
18.(2024•武汉二模)某向学利用如图所示的电路做“伏安法测电阻”的实验,已知RX为特测定值电阻,电源电压恒为4.5V,滑动变阻器R标有“20Ω 1A”字样,他记录的实验数据如下表所示。下列说法不正确的是( )
序号
1
2
3
4
5
U/V
1.0
2.0
2.5
3.0
4.0
I/A
0.1
0.22
0.26
0.3
0.4
A.该实验的原理是
B.第1次实验的数据是他编造的
C.实验过程中,当滑片左移时,Rx与R的功率之比增大
D.为减小实验误差,可利用每次实验测得的U之和与I之和的比得到电阻RX的平均值
【解答】解:A.“伏安法测电阻”测电阻的实验原理R,故A合理;
B.由表中数据结合欧姆定律可得,定值电阻R10Ω,根据分压原理可知,当滑动变阻器的最大电阻连入电路中时,电压表示数最小,
定值电阻两端的最小电压U最小R10Ω=1.5V>1V,所以第1次实验的数据是他编造的,故B合理;
C.如图,Rx与R串联,故电流相等,由P=I2R可知,电流一定,Rx与R的功率之比就等于Rx与R之比,当滑片左移时,滑动变阻器接入阻值R变小,定值电阻Rx不变,故变大,即当滑片左移时,Rx与R的功率之比增大,故C合理;
D.在测定值电阻的阻值时,由于测量存在误差,通常多次测量几组数据,分别求出电阻值求平均值来减小误差,故D不合理。
故选:D。
19.(2024•武汉二模)两个相同的小灯泡,单独接在两节干电池组成的电源两端都能发光。当其连接成如图所示的电路,闭合开关后,小灯泡L1和L2也都发光,下列说法正确的是( )
A.此时小灯泡L1比L2亮一些,是因为通过的L1电流大于通过L2的电流
B.过了一会,两个灯泡都熄灭了,可能是因为L1短路
C.用一根导线接在小灯泡L2两端,L2熄灭,L1变亮
D.用一根导线接在AB两点,会损坏灯泡
【解答】解:A、由图知,串联电路中电流处处相等,闭合开关后,小灯泡L1和L2也都发光,L1和L2电流相等,故A错误;
B、开关闭合后,过了一会两灯突然都熄灭,电路断路,不能是L1短路,如是L1短路L2亮,故B错误;
C、用一根导线接在小灯泡L2两端,L2熄灭,电路电阻变小,电流变大,L1变亮,故C正确;
D、闭合开关,若把一根导线接在AB的两点,电源被短路,两只灯泡串联,都不发光,不会损坏灯泡。故D错误。
故选:C。
20.(2024•武汉二模)如表是小滨家中两挡位电饭锅铭牌,图甲是其简化电路图。R1和R2都是电阻丝,不计温度对电阻的影响,产生的热量全部被水吸收,水的比热容为4.2×103J/(kg•℃),通过断开其他用电器,只接通电饭锅且处于加热状态,来测量电饭锅的功率,观察图乙所示的电能表的转盘1min内转了40转,下面说法正确的是( )
额定电压
220V
频率
50Hz
额定功率
加热
880W
保温
44W
A.电饭锅在加热状态下正常工作时的总电流为4A
B.电阻R2的阻值是1100Ω
C.测量时电饭锅的实际加热功率是800W
D.电饭锅在加热状态下正常工作7min,可将2.2kg水的温度升高2℃
【解答】解:
A、当开关S1、S2同时闭合时,R1和R2并联,总电阻最小,总功率最大,此时为加热状态,由表格信息可知,加热功率P加=880W,
根据P=UI可知,电饭锅在加热状态下正常工作时的总电流:I总4A,故A正确;
B、当只闭合开关S1时,只有R1工作,此时为保温状态,保温功率为44W,
则正常加热时R2的功率为:P2=P加﹣P保=880W﹣44W=836W;
由P可知电阻R2的阻值:R257.9Ω,故B错误;
C、由图乙可知,电路中用电器每消耗1kW•h的电能时,电能表的转盘转过3200转,
则电能表的转盘转了40转,电饭锅消耗的电能:WkW•h;
电饭锅的实际加热功率:P0.75kW=750W,故C错误;
D、电饭锅在加热状态下正常工作7min消耗的电能:W′=P加t′=880W×7×60s=3.696×105J;
产生的热量全部被水吸收,则Q吸=W′=3.696×105J;
由Q吸=cmΔt可知,能使2.2kg水升高的温度:Δt40℃,故D错误。
故选:A。
21.(2024•青山区二模)如图所示是一款电动“挪车神器”,交警可以通过手机操控该设备进入违停车辆底部,托举起车辆进行移除。关于该“挪车神器”,下列说法中正确的是( )
A.将车辆托起一段距离,机械能转化为电能
B.车辆水平移动的越远,托力对车辆做功越多
C.通过手机操控该设备是利用电磁波传递信息
D.托举起车辆进行移除时,车辆的惯性增大
【解答】解:A、将车辆托起一段距离,“挪车神器”对车做功,高度增加,机械变大,电能转化为机械能,故A错误;
B、托着车辆水平匀速移动,力的方向向上,在力的方向没有运动,对车辆不做功,故B错误;
C、通过手机操控是利用电磁波传递信息,故C正确;
D、惯性代表了物体运动状态改变的难易程度,惯性的大小只与物体的质量有关,托举起车辆进行移除时,车辆的惯性不变,故D错误。
故选:C。
22.(2024•青山区二模)如图为一款无线充电式悬浮宇航员音箱,使用时底座内的送电线圈产生交变磁场,使音箱内的受电线圈感应到电磁信号,产生感应电流给音箱充电。选项中与该音箱充电工作原理相同的是( )
A.电磁起重机
B.话筒
C.小小电动机
D.司南
【解答】解:底座内的送电线圈产生交变磁场,使音箱内的受电线圈感应到电磁信号,产生感应电流给音箱充电,该原理是电磁感应现象。
A、电磁起重机是利用电流的磁效应来工作的,故A不符合题意;
B、话筒是利用电磁感应来工作的,故B符合题意;
C、小小电动机是利用通电线圈在磁场中受到力的作用来工作的,故C不符合题意;
D、司南是利用磁体指示南北的性质来工作的,故D不符合题意。
故选:B。
23.(2024•青山区二模)如图所示,小朋友从弯道型的塑料滑梯上匀速下滑,头发丝一根根竖起,形成“怒发冲冠”的有趣现象。关于下滑过程中所涉及的物理知识,下列分析正确的是( )
A.摩擦过程中,产生了新的电荷
B.形成“怒发冲冠”现象原理和验电器原理相同
C.竖起的头发丝是因为分子间有斥力
D.小朋友的动能增加,机械能不变
【解答】解:A、摩擦起电的实质是电荷(电子)的转移,故A错误;
B、形成“怒发冲冠”现象的原理和验电器的原理相同,都是同种电荷相互排斥,故B正确;
C、竖起的头发丝是因为头发带同种电荷,相互排斥的原因,故C错误;
D、小朋友从弯道型的塑料滑梯上匀速下滑,质量不变,速度不变,高度降低,动能不变,重力势能减小,故机械能减小,故D错误。
故选:B。
24.(2024•青山区二模)某同学用如图的实验装置探究电流通过导体产生的热量与哪些因素有关,两个透明容器中封闭着等量的空气,下列分析错误的是( )
A.观察图甲中的A、B管,可得出电流通过导体产生的热量多少与电阻有关
B.用图乙中的装置探究“电流产生的热量跟电流是否有关”时,右边容器中应选用大小为5Ω的电阻丝
C.通电后透明容器中电阻丝的内能增大是通过做功的方式改变的
D.通电后玻璃管内的液体受热膨胀,左右两管的液面出现高度差,反映电阻通电后产生热量的多少
【解答】解:A、甲装置中,两电阻串联,通过的电流和通电时间相同,而电阻不同,故该装置用来探究电流产生热量与电阻大小的关系;根据转换法,观察图甲中的A、B管,可得出电流通过导体产生的热量多少与电阻有关,故A正确;
B、研究电流产生的热量跟电流是否有关,要控制电阻和通电时间相同,而电流不同,乙装置中,右侧两电阻并联后再与左侧电阻串联,根据并联和串联电路电流的规律,通过左侧容器中电阻的电流大于通过右侧容器中电阻的电流,而通电时间相同,故用图乙中的装置探究“电流产生的热量跟电流是否有关”时,右边容器中应选用大小为5Ω的电阻丝,故B正确;
C、电阻丝通电后电流做功,电能转化内能,故通电后透明容器中电阻丝的内能增大是通过做功的方式改变的,故C正确;
D、由转换法,通电后容器内的气体受热膨胀,左右两管的液面出现高度差,反映电阻通电后产生热量的多少,故D错误。
故选:D。
25.(2024•青山区二模)家用食具消毒柜是对家庭餐具进行消毒、烘干的生活健康器具。某品牌消毒柜的电路原理图如图所示,下表是它的部分参数,消毒电路由S1、紫外线灯管L、发热管R1、温控开关K组成,K开始时处于闭合状态,当柜内温度超过120℃时断开,当温度降到120℃以下时自动闭合。烘干电路由S2、发热管R2,电磁继电器开关组成,其中R2正常工作时的功率为烘干功率,烘干时,当电磁铁线圈中的电流达0.02A,衔铁被吸起,触点D、E断开;当电磁铁线圈中电流减小到0.01A,衔铁被释放,触点D、E重新接触,使烘干温度维持在55℃~85℃,控制电路电压U=6V,R3=100Ω,RT是热敏电阻,其温度与消毒柜内温度相同,阻值随温度升高而减小,电磁铁线圈的电阻忽略不计。某次使用时,将餐具放入消毒柜内,关闭好柜门,将插头插入家庭电路的插座中,电压为220V。闭合开关S、S1,对餐具消毒15min;断开开关S1,闭合S、S2、S3,再烘干60min。若本次消毒、烘干电路实际消耗的电能为0.125k•Wh。其中,消毒时,L和R1同时正常工作时通过消毒电路的总电流为1A;烘干时,R2实际工作时间为总烘干时间的20%。以下说法正确的是( )
额定电压
220V
紫外线灯管功率
20W
烘干功率
500W
烘干温度
55℃﹣85℃
A.烘干期间,当消毒柜内温度为55℃,控制电路中RT的阻值为500Ω,则当消毒柜内温度为85℃时,RT的阻值为180Ω
B.紫外线灯消耗的电能为1.8×103J
C.R1阻值为240Ω
D.R1实际工作时间为6min
【解答】解:A、当消毒柜内温度为55℃时,电路电流为0.01A,总电阻:R总600Ω;
R3=R总﹣RT=600Ω﹣500Ω=100Ω;
当消毒柜内温度为85℃时,电路电流为0.02A,总电阻:R′总300Ω;
R′T=R′总﹣R3=300Ω﹣100Ω=200Ω,故A错误;
B、根据表格数据可知,紫外线灯的功率PL=20W,工作的时间为15min,
由P可知,紫外线灯消耗的电能:W=PLt=20W×15×60s=1.8×104J,故B错误;
CD、对于消毒电路,紫外线灯管L和发热管R1并联接入电路,通过紫外线灯管L的电流:ILA;
通过R1的电流:I1=IA﹣IL=1AAA;
根据欧姆定律可知,R1的阻值:R1242Ω,故C错误;
消耗电能:W′=0.125kW•h=4.5×105J;
烘干消耗电能:W烘=20%P烘t烘=20%×500W×60×60s=3.6×105J;
R1的消耗的电能W1=W′﹣W烘﹣W=4.5×105J﹣3.6×105J﹣1.8×104J=7.2×104J;
R1实际工作时间:t1360s=6min,故D正确。
故选:D。
26.(2024•汉阳区二模)家庭电路中有时会出现这样的现象:原来各用电器都在正常工作,将额定功率为25W的台灯的插头插入插座,其它用电器依然正常工作,再闭合台灯开关时,空气开关跳闸了。出现上述现象的原因可能是( )
A.台灯的电功率太大了
B.插头插入这个插座之前,插座短路了
C.插头插入这个插座时,导致了短路
D.台灯的灯座处短路了
【解答】解:A.台灯的额定电功率只有25W,功率不是太大了,故A错误;
B.如图插头插入这个插座之前,插座短路了,此时电流过大,应该空气开关跳闸了,故B错误;
C.插头插入这个插座时,如果导致了短路,不需要等到闭合开关才跳闸,应该插入时跳闸,故C错误;
D.插入时没有跳闸,说明插头正常,闭合开关跳闸,说明台灯的灯座处短路了,故D正确。
故选:D。
27.(2024•汉阳区二模)酒精测试仪用于检测司机是否酒驾,甲图所示是一种呼气式酒精测试仪,乙图所示是其内部简化电路。其中R1是气敏传感器,它的电阻随酒精气体浓度的变化而变化,相关数据如下表所示R2是阻值为60Ω的定值电阻,电源电压恒为12V。司机喝酒后对着R1吹气,电流表和电压表的示数都会发生变化,所以两表都可以用来显示酒精气体的浓度值。若规定酒精气体浓度≥0.2mg/mL时判定为酒驾。根据以上信息,则下列说法正确的是( )
酒精气体浓度mg•mL﹣1
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
气敏传感器电阻/Ω
60
40
30
20
15
12
11
10
A.司机呼出的酒精气体浓度越高,则电压表示数越大,电流表示数越小
B.使用电流表显示酒精气体浓度值时,若它的示数为0.12A,可判定司机为酒驾
C.电压表的示数不超过4V,可判定司机为酒驾
D.电流表的示数不超过0.13A,可判定司机为酒驾
【解答】解:由电路图可知,气敏电阻R1与R2串联,电压表测R1两端的电压,
A、由表格数据可知,气敏电阻R1随着酒精气体浓度的增大而减小;则司机呼出的酒精气体浓度越高时气敏电阻R1的阻值越小,电路中的总电阻越小,由I可知,电路中的电流越大,即电流表示数越大,由U2=IR2可知R2两端的电压越大,根据串联电路的总电压等于各用电器两端的电压之和可知电压表的示数越小;故A错误;
B、使用电流表显示酒精气体浓度值时,若它的示数为0.12A,根据I可得总电阻R100Ω,根据串联电路的总电阻等于各用电器的阻值之和可知此时气敏电阻R1的阻值为:R1=R﹣R2=100Ω﹣60Ω=40Ω,由表格可知酒精气体浓度为0.1mg•mL﹣1<0.2mg/mL,所以不是酒驾,故B错误;
CD、由于规定酒精气体浓度≥0.2mg/mL时判定为酒驾,由表格可知酒精气体浓度为0.2mg•mL﹣1时气敏电阻R1的阻值为30Ω,则总电阻R总=R1′+R2=30Ω+60Ω=90Ω,电路中电流为:I′A≈0.13A,此时电压表示数为:U1′=IR1′A×30Ω=4V,
由于酒精气体浓度越高时电压表示数越小,电流表示数越大,所以,电压表的示数不超过4V,电流表的示数超过0.13A,可判定司机为酒驾,故C正确,D错误。
故选:C。
28.(2024•江岸区二模)小明用如图所示的器材探究影响电阻大小的因素。A、B为长度一样的镍铬合金丝,B的横截面积比A的大。关于此实验,下列说法正确的是( )
A.小灯泡越亮,表示接入的镍铬合金丝的电阻越大
B.利用此装置只能探究导体电阻的大小和横截面积的关系
C.利用此装置只能探究导体电阻的大小和长度的关系
D.为了准确比较两条镍铬合金丝的电阻大小,可在电路中串联一个电流表
【解答】解:A、小灯泡越亮,说明电路中的电流越大,表示接入的合金丝电阻越小,故A错误;
BC、已知A、B为长度一样的镍铬合金丝,B比A的横截面积大,所以利用此装置能探究导体电阻大小和横截面积的关系,但使用同一根电阻丝,改变接入电路部分的长度,也可以探究与长度关系,故BC错误;
D、为了准确比较两条合金丝的电阻,可在电路中串联一个电流表,根据电流的大小来判断电阻的大小,故D正确。
故选:D。
29.(2024•江岸区二模)研究电流通过导体产生的热量与哪些因素有关的实验,下列分析正确的是( )
A.甲、乙两次实验都应用了控制变量法
B.甲实验通电一段时间后,左侧容器内空气吸收的热量更多
C.乙实验时为了研究电流产生的热量与电阻的关系
D.乙实验通电一段时间后,右侧U形管中液面的高度差比左侧的大
【解答】解:A、电流通过导体产生的热量与通过的电流、导体的电阻和通电时间有关,研究与其中一个因素的关系时,要控制另外两个因素不变,甲图中两电阻丝串联,通过两电阻丝的电流及通电时间相同,而图乙中,两容器中的电阻丝阻值相同,通电时间也相同,甲、乙两次实验都应用了控制变量法,故A正确;
B、电阻丝产生的热量不易直接观察,可给等质量的空气加热,气体吸热越多,气体膨胀程度越大,U形管内的液面高度差越大,采用了转换法。甲图中通过两电阻丝的电流及通电时间相同,右侧容器内电阻丝阻值较大,由焦耳定律Q=I2Rt可知,右侧容器内电阻丝放出的热量较多,故右侧容器内空气吸收的热量更多,故B错误;
C、乙图右侧容器中电阻丝与容器外的电阻丝并联后再与左侧容器中的电阻丝串联,根据串联和并联电路电流的规律,通过左、右两容器内电阻丝(阻值相同,通电时间也相等)的电流不相等,由控制变量法,是为了研究电流产生的热量与电流的关系,故C错误;
D、根据串联、并联电路电流的规律,乙图中通过左侧容器内电阻丝的电流大于通过右侧容器内电阻丝的电流电流,而两容器内的电阻丝阻值相同,通电时间也相等,由焦耳定律Q=I2Rt可知,实验通电一段时间后,左侧容器电阻丝产生的热量多,由转换法,左侧U形管中液面的高度差比右侧的大,故D错误。
故选A。
30.(2024•江岸区二模)用如图所示的装置测量小灯泡的电功率,电源电压恒定不变,小灯泡上标有“3.8V”字样,闭合开关,实验操作过程中出现了以下几种情况,分析错误的是( )
A.无论怎样移动滑动变阻器的滑片,小灯泡不亮,电压表的示数几乎等于电源电压,电流表几乎无示数,原因是小灯泡断路
B.无论怎样移动滑动变阻器的滑片,小灯泡很暗且亮度不变,原因是滑动变阻器同时接入两个下接线柱
C.当小灯泡的实际电压为3V时,要测量小灯泡的额定功率,需将滑片向左移动
D.电压表无示数,电流表有示数,小灯泡不亮,可能是小灯泡短路
【解答】解:A、小灯泡不亮,电流表几乎无示数,说明电路可能断路,电压表的示数几乎等于电源电压,说明电压表与电源连通,则与电压表并联的电路以外的电路是完好的,则与电压表并联的电路断路了,即故障原因是小灯泡断路,故A正确;
B、无论怎样移动滑动变阻器的滑片,小灯泡很暗且亮度不变,说明电路中电阻较大,且滑动变阻器没有变阻的作用,即故障原因是滑动变阻器同时接入两个下接线柱,故B正确;
C、当小灯泡的实际电压为3V时,小于灯泡额定电压3.8V,要测量小灯泡的额定功率,应增大灯泡两端电压,根据串联电路电压规律,应减小滑动变阻器两端电压,根据分压原理,应减小滑动变阻器接入电路的阻值,因此应将滑动变阻器滑片向右移动,故C错误;
D、电流表有示数,说明电路是通路,小灯泡不亮,电压表无示数,说明电压表并联的电路短路或电压表短路,因此电路故障可能是小灯泡短路,故D正确。
故选:C。
二.填空题(共3小题)
31.(2024•江汉区二模)如图甲是某超声波加湿器的简化示意图。R1是探测空气湿度的湿敏电阻,置于加湿器表面,其阻值随空气湿度变化的关系如图乙,R0是电磁铁线圈的电阻。已知控制电路电源电压U0为6V,且保持不变,该加湿器正常工作时,能使卧室内空气湿度控制在50%~60%。
(1)当空气湿度为30%时,控制电路中的电流为0.03A,此时R1的阻值为 150 Ω,R0消耗的电功率为 0.045 W。
(2)若用阻值为25Ω的线圈替换原电磁铁线圈,则加湿器正常工作时,卧室内的空气湿度最小是 40 %。
【解答】解:(1)由图甲可知,控制电路中湿敏电阻与电磁铁线圈串联,由图乙可知,当空气湿度为30%时湿敏电阻的阻值为150Ω,
由欧姆定律可知,此时控制电路的总电阻:R200Ω,
由串联电路的电阻特点可知,电磁铁线圈的电阻:R0=R﹣R1=200Ω﹣150Ω=50Ω,
此时电磁铁线圈消耗的功率:P=I2R0=(0.03A)2×50Ω=0.045W;
(3)由图乙知卧室内的空气湿度最小时,湿敏电阻最大,控制电路中的电流最小,
由图乙可知,在加湿器正常工作范围内,当空气湿度为50%时,湿敏电阻的阻值最大,为75Ω,
由串联电路的电阻特点和欧姆定律可知,加湿器正常工作时,控制电路中的最小电流:I小0.048A,
由欧姆定律可知,此时控制电路中的最大电阻:R总大125Ω,
则用阻值为25Ω的线圈替换原电磁铁线圈后,湿敏电阻的阻值:R1'=R总大﹣R0'=125Ω﹣25Ω=100Ω,
由图乙可知,当湿敏电阻的阻值为100Ω时,空气湿度为40%,
即用阻值为25Ω的线圈替换原电磁铁线圈,则加湿器正常工作时卧室内的空气湿度最小是40%。
故答案为:(1)150;0.045;(2)40。
32.(2024•武汉二模)如图甲所示,在蹄形磁体的磁场中放置一根导线AB,导线的两端跟微型电流计连接。
(1)让导线在磁场中静止,换用更强的永磁体,微型电流计的指针不偏转;将导线AB换成匝数很多的线圈,在磁场中静止,微型电流计的指针 不偏转 (选填“向左偏转”“向右偏转”或“不偏转”)。
(2)使导线AB在磁场中水平向右运动,观察到微型电流计的指针如图乙所示,使AB在磁场中水平向左运动,微型电流计的指针会向 右 (选填“左”或“右”)偏转。
(3)如图丙所示的实例中应用到上述实验原理的是 动圈式话筒 (实例名称),电铃右端磁极为 S (选填“N”或“S”)。
【解答】解:(1)将导线AB换成匝数很多的线圈,在磁场中静止,没有做切割磁感线运动,不能产生感应电流,所以微型电流计的指针不偏转;
(2)导体在磁场中运动产生的电流方向,与磁场方向、导体运动方向两个因素有关,当使导线AB在磁场中水平向右运动时,由图乙可观察到微型电流计的指针向左偏转,磁场方向不变,使AB在磁场中水平向左运动,微型电流计的指针会向右偏转;
(3)扬声器的工作原理是通电导体在磁场中受力运动、动圈式话筒的工作原理是电磁感应、电铃的工作原理是电流的磁效应,所以动圈式话筒应用到上述实验原理。电铃右端磁极为S极。
故答案为:(1)不偏转;(2)右;(3)动圈式话筒;S。
33.(2024•武汉二模)如图为探究通电螺线管外部磁场分布的实验。
(1)通电螺线管中插入一根铁棒,是为了使通电螺线管的磁性 增强 ;
(2)在图上记录小磁针 N 极的方向,这个方向就是该点的磁场方向;
(3)实验表明,通电螺线管外部的磁场与 条形 磁体的磁场相似;
(4)若仅将电源的正、负极对调,发现通电螺线管的N、S极也对调,这说明通电螺线管两端的极性与螺线管中 电流 的方向有关。
【解答】解:(1)通电螺线管中插入一根铁棒,铁棒被通电螺线管的磁场磁化,磁化后的铁棒也变成了一个磁体,这样由于两个磁场互相叠加,从而使螺线管的磁性大大增强;
(2)小磁针静止时N极所指的方向为该点的磁场方向,故把小磁针放到螺线管四周不同位置,螺线管通电后记录小磁针N极的方向;
(3)通电螺线管外部磁感线也是从N极指向S极,故通电螺线管外部的磁场与条形磁体的磁场相似;
(4)若仅将电源的正、负极对调,电路中电流方向改变,发现通电螺线管的N、S极也对调,说明磁场方向改变,这说明通电螺线管两端的极性与螺线管中电流方向有关。
故答案为:(1)增强;(2)N;(3)条形。(4)电流。
三.实验探究题(共3小题)
34.(2024•武昌区二模)小李利用以下器材探究“电流与电阻的关系”:学生电源3V、电流表(0~0.6A)、电压表(0~3V)、定值电阻(5Ω、10Ω、15Ω、20Ω各一个)、开关、规格为“10Ω,0.5A”的滑动变阻器和导线若干。
(1)小李连接如图乙所示电路,检查电路发现有一条导线连接错误,请在图乙中错误导线上画“×”,并用笔画线代替导线将电路连接正确。
(2)小明将5Ω的定值电阻接入电路中,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片,使定值电阻两端电压为2V,读出并记录电流表示数;保持滑动变阻器的滑片位置不变,把5Ω的定值电阻换成10Ω的定值电阻后,直接闭合开关,电压表的示数将 大于 (选填“大于”、“小于”或“等于”)2V,此时应将滑动变阻器的滑片在原来基础上向 右 (选填“左”或“右”)端移动,直到电压表的示数再次达到2V,记录电流表的示数;则前后两次滑动变阻器消耗的电功率之比为 2:1 ;
(3)如果只利用现有器材,让四个电阻单独接入电路都可完成实验,定值电阻两端的电压应控制在2V~ 2.5 V之间。
【解答】解:原电路图中,定值电阻和电压表没有接入电路是错误的,在探究“电流和电阻的关系”实验中,定值电阻、滑动变阻器和电流表串联,电压表并联在定值电阻两端,如下图所示:
;
(2)实验中,当把5Ω的电阻换成10Ω的电阻后,根据分压原理,电阻两端的电压变大,研究电流与电阻关系时要控制电压不变,根据串联电路电压的规律,要增大滑动变阻器两端的电压,由分压原理,要增大滑动变阻器电阻阻值,故应把滑动变阻器滑片向右滑动;
小明将5Ω和10Ω电阻分别接入电路,因定值电阻两端的电压保持不变,根据欧姆定律可知,在导体两端电压不变时,通过导体的电流与导体电阻成反比,故电路中电流之比为:I1:I2=10Ω:5Ω=2:1;因电源电压和定值电阻两端的电压不变,根据串联电路电压规律,滑动变阻器两端电压不变,由P=UI可知,在电压不变时,电功率与电流成正比,故两次实验滑动变阻器消耗的电功率之比为2:1;
(3)由图乙可知,电流表选用小量程,滑动变阻器允许通过的最大电流为0.5A,即电路中最大电流为0.5A,当电路中电流最大,定值电阻阻值最小时,定值电阻两端电压最大,故定值电阻两端最大电压为:UV大=I大R定小=0.5A×5Ω=2.5V。
故答案为:(1)见上图;(2)大于;右;2:1;(3)2.5。
35.(2024•江汉区二模)洛洛同学想测定小灯泡的额定功率,如图所示,她选用了以下器材:标有“2.5V”,字样的小灯泡(正常工作电流约0.3A)。电源(电压为6V且不变),量程为“0~0.6A”与“0~3A”的电流表、量程为“0~3V”与“0~15V”的电压表、开关、导线若干,以及两种规格的滑动变阻器(分别标有“10Ω 1A”、“20Ω 0.5A”字样)。
(1)通过估算,洛洛应选择标有 “20Ω 0.5A” 字样的滑动变阻器。
(2)请用笔画线代替导线将图甲中实物电路图连接完整(滑片向左滑动时灯泡变亮)。
(3)连接好电路后,闭合开关,洛洛同学发现无论怎样移动滑动变阻器的滑片P,小灯泡都不发光,电流表、电压表示数始终为零,若电路只有一处故障,则故障可能为 C 。
A.灯泡短路
B.灯泡断路
C.变阻器断路
D.变阻器短路
(4)排除故障后,闭合开关,移动滑片,某时刻电压表示数为2.0V,此时应向 左 (选“左”或“右”)端移动滑片,直至 电压表示数为2.5V ,若此时电流表示数如图乙所示,则此灯泡的额定功率为 0.65 W。
(5)同组的阳阳同学打算只利用一只电表和增加一个已知阻值的定值电阻R0,来测量小灯泡的额定功率。他设计了如图所示的不同方案的电路图,其中能达到实验目的有(多选) AB 。
【解答】解:(1)小灯泡正常工作电流约0.3A,小于0.5A,
由串联电路特点和欧姆定律可得,此时变阻器连入电路的阻值:
R滑11.7Ω>10Ω,所以应选择标有“20Ω 0.5A”字样的滑动变阻器;
(2)灯泡的额定电压2.5V,所以电压表应选择0~3V量程与灯泡并联;
滑片向左滑动时灯泡变亮,说明电路中电流变大,变阻器连入电路的阻值变小,所以选择左下接线柱将其串联入电路中,如图所示:
(3)无论怎样移动滑动变阻器的滑片P,小灯泡都不发光,电流表、电压表示数始终为零,若电路只有一处故障,
A.若灯泡短路,电路为通路,电流表有示数,不合题意;
B.若灯泡断路,电压表被串联入电路中,电压表测电源电压,有示数,不合题意;
C.若变阻器断路,整个电路断路,无论怎样移动滑片,灯泡不发光,电流表和电压表都无示数,符合题意;
D.若变阻器短路,灯泡发光,电流表和电压表都有示数,不合题意。
故选:C。
(4)灯在额定电压下正常发光,示数为2.0V,小于灯的额定电压2.5V,应增大灯的电压,根据串联电路电压的规律,应减小变阻器的电压,由分压原理,应减小变阻器连入电路中的电阻大小,故滑片向在移动,直到电压表示数为额定电压2.5V为止,
此时灯泡正常发光,电流表的示数如图乙所示,电流表选用小量程,分度值为0.02A,电流为0.26A,则灯泡的额定功率为:
P=UI=2.5V×0.26A=0.65W;
(5)A、当开关接a时,灯泡与R0并联,电流表测R0的电流,调节变阻器使通过R0的电流I0(此时灯泡正常发光),保持滑片位置,再使开关接b,电流表测干路电流,灯泡与R0仍并联,所以灯泡仍正常发光,读出电流表示数,两次电流表示数差即为灯泡发光电流,由P=UI可计算灯泡的额定功率,故A能达到实验目的;
B、当开关接a时,灯泡、R0、变阻器串联,电压表测灯泡两端电压,调节滑片,使电压表示数等于灯泡的额定电压,保持滑片位置,再使开关接b,电压表测灯泡和R0的总电压,两次电压表示数差等于R0两端电压,由欧姆定律可计算R0的电流,即灯泡正常发光的电流,由P=UI可计算灯泡的额定功率,故B能达到实验目的;
C、图中只有电流表,通过开关的转换,定值电阻与灯分别与变阻器串联,无法确定灯是否正常发光,故C不能达到实验目的;
D、当开关接a时,电压表测R0两端电压,且下端为正接线柱;开关接b时,电压表测灯泡两端电压,且上端为正接线,所以不能通过开关转换分别测灯泡和R0两端电压,故D不能达到实验目的。
故选AB。
故答案为:(1)“20Ω 0.5A”;(2)见上图;(3)C;(4)左;电压表示数为2.5V;0.65;(5)AB。
36.(2024•武汉二模)如图是小明同学探究电流与电阻关系的实验电路,选用的器材有:新干电池两节。5Ω、10Ω、15Ω、20Ω的定值电阻各一只,“30Ω 1A”的滑动变阻器、电压表、电流表、开关各一只,导线若干。
(1)请你检查一下甲图中的电路,把接错的那一根导线找出来,打上“×”,再画线把它改到正确的位置上;
(2)排除故障后,将5Ω的定值电阻接入电路开始实验,移动滑动变阻器滑片,使电压表示数达到设定值,此时电流表示数如图乙所示,则实验设定的定值电阻两端电压为 1 V;
(3)实验中,将5Ω的定值电阻换为10Ω的定值电阻后,为使电压表示数不变,滑动变阻器的滑片与上一次相比往 左 (选填“左”或“右”)端移动了;
(4)小明逐一将15Ω、20Ω的电阻接入电路,继续进行实验。当 20 Ω的电阻接入电路后,无法将电压表示数调节到设定值。于是,他只改变定值电阻两端电压,重新依次进行实验,改变后的电压值应该不低于 1.2 V。
【解答】解:(1)探究电流与电阻关系的实验中,电流表要与定值电阻串联,电压表要与定值电阻并联,故改错如下:
(2)如图乙所示,电流表选用小量程,分度值为0.02A,示数为0.2A,所以实验设定的定值电阻两端电压为U′V=IR=0.2A×5Ω=1V;
(3)将5Ω的定值电阻换为10Ω的定值电阻后,定值电阻两端电压变大,为使电压表示数不变,根据串联分压原理,应增大变阻器阻值,即将滑动变阻器的滑片向左移。
(4)电源为新干电池两节,则电源电压为3V。实验中设定的定值电阻两端电压为1V不变,则滑动变阻器分得的电压为2V不变。则当20Ω的电阻接入电路时,根据串联分压原理,则有,
解得需要变阻器的阻值R滑=40Ω,而滑动变阻器规格为“30Ω 1A”,所以40Ω的电阻接入电路后,无法将电压表示数调节到设定值。
设改变后的定值电阻两端电压值为UV,则应满足,
解得改变后的电压值应该不低于UV=1.2V。
故答案为:(1)见解答图;(2)1;(3)左;(4)20;1.2。
四.解答题(共1小题)
37.(2024•武昌区二模)近几年武汉市进行老旧小区改造,不少多层楼房安装了电梯。图甲是某小区电梯的结构示意图,它由轿厢、配重、滑轮、缆绳、钢丝绳和电动机组成,轿厢质量为400kg,配重质量为300kg,绳重和摩擦忽略不计。为了安全,电梯设置了超载自动报警系统,如图乙。闭合控制开关S1,电梯没有超载时,再闭合运行开关S2,电动机正常工作:超载时(即控制电路中的电流I1≥0.1A),电铃发出报警铃声,即使闭合S2,电动机也不工作。控制电路电源电压为9V,定值电阻R1的阻值为30Ω,电磁铁线圈电阻不计,轿厢内底面压力传感器R2的阻值与它所受压力F的关系如图丙所示。
(1)该电梯空载静止时,与轿厢相连的缆绳对轿厢的拉力为 3000 N,超载时,图乙中触点将与 A 点接触(选填“A”或“B”),电铃发出报警铃声;
(2)该电梯某次轿厢内载人和货物的总重为8000N,试通过计算判断电梯是否超载;
(3)如图丁所示是某次电梯上升时的v﹣t图像,若轿厢内人和货物总重为5000N,电动机工作效率为80%,求电梯匀速上升运行阶段,电动机牵引轿厢所消耗的电能。
【解答】解:(1)该电梯空载静止时,配重和轿厢都处于静止状态,与轿厢相连的缆绳对轿厢的拉力大小等于配重的重力,即F=G配重=m配重g=300kg×10N/kg=3000N;
由题意知闭合控制开关S1,电梯没有超载时,触点与B接触,再闭合运行开关S2,电动机正常工作,说明电动机与B触点接触;超载时,触点与A接触,电铃发出报警铃声,说明电铃与A触电接触,即使闭合S2,电动机也不工作;
(2)电梯受到的压力等于人和货物的总重力,
即 F1=G总=8000N;
由题图乙可知,当压力F1=8×103N时,对应的压敏电阻阻值 R2=30Ω,
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,则控制电路中的电流;
I0.15A;
因 0.15A>0.1A,所以此时电梯超载;
(3)若轿厢内人和货物总重为G′=5000N,
配重G配重=m配重g=300kg×10N/kg=3000N,
轿厢重G轿厢=m轿厢g=400kg×10N/kg=4000N,
电动机牵引F=4000N+5000N﹣3000N=6000N,
匀速上升的路程s=vt=2m/s×(8s﹣2s)=12m;
做功为W=Fs=6000N×12m=72000J;
电动机工作效率为80%,消耗的电能W'9×104J。
故答案为:(1)3000;A;(2)电梯超载;(3)电梯匀速上升运行阶段,电动机牵引轿厢所消耗的电能9×104J。
声明:试题解析著作权属所有,未经书面同意,不得复制发布日期:2024/8/8 16:02:10;用户:18582497371;邮箱:18582497371;学号:56246982
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