河南省郑州市2024年中考物理二模试题按知识点分层汇编-03电磁学

河南省郑州市2024年中考物理二模试题按知识点分层汇编-03电磁学 一．选择题（共10小题） 1．（2024•荥阳市二模）通常情况下，下列各组物品中均属于绝缘体的是（　　） A．铅笔芯、塑料尺 B．橡皮、盐水 C．瓷碗、木质笔筒 D．铁钉、食用油 2．（2024•惠济区二模）关于家庭电路和安全用电，下列说法正确的是（　　） A．空气开关“跳闸”的原因，一定是发生了短路 B．手机充电时尽量不接打电话，充电后及时拔下充电器 C．站在地上的人不小心接触了零线，漏电保护器会迅速断开，保护人身安全 D．使用测电笔辨别零线和火线时，手不能接触笔尾金属体 3．（2024•金水区二模）正在考试的你，对周围环境进行了估测，较为正确的是（　　） A．本场考物理，心情激动，心跳1次的时间约是0.1s B．考试课桌高度为100cm C．每盏电灯正常工作电流约为5A D．读完此题，心平气和，感觉此时体温大概是36.4℃ 4．（2024•高新区二模）同学们学习了生活用电的相关知识后，交流了对安全用电的认识，以下说法中正确的是（　　） A．保险丝应该串联在零线和火线之间 B．用湿抹布可以擦拭正亮着的台灯灯泡 C．家用洗衣机安全使用必须采用三孔插座 D．正确使用试电笔时，手应接触金属笔尖 5．（2024•高新区二模）关于导体和绝缘体，下列说法正确的是（　　） A．丝绸、大地、水银是绝缘体 B．铅笔芯、橡胶、铁棒是导体 C．塑料、陶瓷、干木材是绝缘体 D．铜、人体、玻璃是导体 6．（2024•高新区二模）如图是电与磁的四个实验，关于实验的描述正确的是（　　） A．如图甲：触接后小磁针将发生偏转，说明电流周围有磁场 B．如图乙：磁场中导体ab竖直向上运动时，电流表指针发生偏转 C．如图丙：该实验可以演示发电机的工作原理 D．如图丁：通电螺线管周围的磁场强弱与电流方向有关 7．（2024•高新区二模）如图是某品牌榨汁机，为保障安全，该榨汁机设置了电源开关S和安全开关S1，当杯体放在主机上时，S1自动闭合，此时再闭合S，电动机才能启动，开始榨汁。下列电路图符合上述要求的是（　　） A． B． C． D． 8．（2024•高新区二模）如图所示是“探究电流通过导体产生的热量与哪些因素有关”的实验装置。两个透明容器内密封着等量的空气，下列有关说法正确的是（　　） A．该实验装置是利用U形管中液体热胀冷缩的性质来反映电流产生热量的多少 B．通电一段时间后，甲图中左侧导体产生的热量比右侧导体产生热量少 C．乙图是用于探究电流通过导体时产生的热量与电阻大小关系的 D．通电一段时间后，乙图中U形管中左侧液面的高度差比右侧的小 9．（2024•金水区二模）有两个都不带电的验电器A和B，当把与丝绸摩擦过的玻璃棒接触A验电器的金属球后，金属指针张开，用金属棒把A、B两验电器连接起来，B验电器的金属指针也张开了，如图所示，下列说法正确的是（　　） A．丝绸与玻璃棒摩擦时，丝绸由于失去电子带正电 B．当玻璃棒接触A验电器的金属球时，正电荷从玻璃棒向验电器转移，使验电器A带正电 C．当金属棒把A、B两验电器连起来时，B验电器由于失去电子带正电 D．当金属棒把A、B两验电器连起来时，瞬间电流方向从验电器B到验电器A 10．（2024•金水区二模）如图所示，电源电压不变，灯L标有“6V 3W”，滑动变阻器R标有“12Ω 2A”，把滑片移到中点，闭合开关S，灯L正常发光。在保证电路安全的前提下，把滑片由中点向右移动过程中，下列判断正确的是（　　） A．L正常发光时的电阻为6Ω B．L的亮度变暗，电流表示数变小 C．电流表示数变大，电压表示数变大 D．R消耗的最大电功率为12W 二．填空题（共10小题） 11．（2024•荥阳市二模）物理学的重大发现会影响人类社会的进步和发展，伟大的物理学家 　 　在前人研究的基础上，发现了万有引力定律。汤姆生提出原子内部是有结构的，是由带正电的原子核和带负电的 　 　构成的。 12．（2024•荥阳市二模）如图所示，完全相同的金属框A和B在同一水平高度处，金属框A下方有一方向垂直纸面向里的磁场区域（用“×”表示磁感线）。现让它们由静止同时下落，不考虑空气阻力，先落地的是 　 　（选填“金属框A”或“金属框B”），原因是 　 　。 13．（2024•荥阳市二模）某型号的养生壶有“加热”和“保温”两个挡位，其电路如图所示。电源电压为220V，电阻丝R1＝44Ω，R2＝198Ω，当开关S1闭合、S2断开时，养生壶处于 　 　（选填“加热”或“保温”）挡；用加热挡把质量为1kg、初温为20℃的水加热到75℃，水吸收的热量是 　 　J；加热过程中若不计热量损失，所需时间为 　 　s。[已知c水＝4.2×103J/（kg•℃）] 14．（2024•郑州二模）物理学是一门以实验为基础的自然科学，很多重大发现都是通过实验得到的。例如：奥斯特通过实验发现电流周围存在着 　 　。焦耳根据实验测得的 　 　与电流、电阻、通电时间的关系，发现了焦耳定律。 15．（2024•金水区二模）在如图所示的电路中，已知。R1＝10Ω，R2＝R3＝20Ω，电源电压恒定。当S1、S2都断开时，电流表的示数为0.2A，则电源电压为 　 　V；当S1、S2都闭合时，电路的电功率为 　 　W。 16．（2024•中原区二模）夜晚在户外开展施工活动时，可利用无人机悬停在空中进行照明，如图所示。无人机先让LED灯发光，再启动电动机升空，则LED灯和电动机在电路中是 　 　（选填“串”或“并”）联的；LED灯主要由 　 　（选填“半导体”“导体”或“超导体”）材料构成；已知无人机电池的额定电压为15V，电池容量为7500mA•h，则该无人机的电池充满电后储存的电能为 　 　J。 17．（2024•惠济区二模）有一款负离子吹风机，其内部有一个负离子发生器，在工作时能源源不断地产生空气负离子，这些空气负离子与头发上的电荷发生作用，会使原来较为毛躁的头发变得柔顺，头发容易毛躁是因为头发会因 　 　而带上电荷，这种电荷是 　 　（选填“正”或“负”）电荷。 18．（2024•金水区二模）如图所示，电源电压恒定。闭合开关S1、S2，电压表示数为9V，电流表示数为1.5A；闭合开关S1，断开开关S2，电流表示数为0.5A，则电压表示数为 　 　V，R2的阻值是 　 　Ω，此时电路工作5min消耗的电能为 　 　J。 19．（2024•高新区二模）如图甲所示，某同学在透明塑料板下放了一张爱心的图案，用丝绸裹住手指，按照图案形状用力摩擦塑料板后，均匀撒上木屑，竖起塑料板轻敲，板上就留下了一颗由木屑组成的爱心，如图乙所示。使塑料板带电的方式称为 　 　，其本质是 　 　（选填“正电荷”或“负电荷”）发生转移。 20．（2024•高新区二模）李明用天然磁石仿制如图1所示的勺状指南针，他用的材料是如图所示的天然磁石，该磁石的D端为 　 　极。他用该磁石的D端磨成勺柄，打磨成勺状指南针即（“司南”），再用细线将其悬挂，如图2所示，司南静止时，勺柄指向地理位置的 　 　（选填“南方”或“北方”）。 三．作图题（共2小题） 21．（2024•荥阳市二模）如图甲所示为某售水机，该售水机可以通过投币（S1闭合）或刷卡（S2闭合）控制电动机M取水，请在图乙中把电路图连接完整。 22．（2024•金水区二模）根据图中永磁体与通电螺线管右端磁场的磁感线，请你在永磁体上标出其N极并在括号内标出电源的“+”或“﹣”极。 四．实验探究题（共1小题） 23．（2024•荥阳市二模）在“测量小灯泡电阻”的实验中，电源电压恒定，小灯泡的额定电压为2.5V。 （1）请用笔画线代替导线，将图1甲所示电路连接完整（导线不能交叉），要求滑片P向左滑动时，滑动变阻器接入电路的阻值变小。 （2）正确连接电路后，闭合开关，发现小灯泡不亮，电流表有示数，电压表无示数，故障原因可能是小灯泡 　 　（选填“断路”或“短路”）。 （3）排除故障后进行实验，当滑动变阻器的滑片位于某一位置时，电压表示数为2V，为测量小灯泡正常发光时的电阻，应将滑片向 　 　（选填“左”或“右”）移动。 （4）多次改变小灯泡两端的电压，记录电压表、电流表的示数，当小灯泡两端电压为2.5V时，电流表示数如图乙所示，为 　 　A，此时小灯泡的电阻为 　 　Ω（结果保留一位小数）。 （5）根据记录的数据绘制了小灯泡的I﹣U图像，其中一部分图线如图1丙所示，发现此图线不是直线，主要原因是灯丝电阻受 　 　的影响较大。 （6）用上述灯泡和电压表测未知电阻Rx的阻值，电路图如图2所示。步骤如下： ①只闭合S0、S1，移动滑片，使电压表示数为1V，由图1丙可知通过灯泡的电流为 　 　A，这也是通过Rx的电流； ②保持滑片位置不变，只闭合S0、S2电压表示数为3V，则此时Rx两端的电压为 　 　V； ③Rx的阻值为 　 　Ω。 五．解答题（共2小题） 24．（2024•荥阳市二模）如图甲是蓄水池水位监测及排水电路的简化示意图。水池未蓄满水时灯泡发光，当达到警戒水位时，控制电路中的电流为60mA，此时衔铁刚好被吸合，工作电路会启动排水泵，将水排出。已知控制电路的电源电压保持3V不变，定值电阻R＝45Ω，线圈的电阻忽略不计，压敏电阻RF装在蓄水池底部，其阻值与蓄水池内水深的关系如图乙所示。 （1）当蓄水池中水位升高时，电流表的示数 　 　（选填“增大”“减小”或“不变”）。 （2）当蓄水池中未蓄水时，电流表的示数为多少？ （3）刚达到警戒水位时，压敏电阻RF的电功率为多少？ （4）要想增大蓄水池的警戒水位，请写出一种简便可行的方法：　 　。 25．（2024•高新区二模）如图甲所示为电子秤电路的部分原理图。电源电压6V不变，定值电阻R0＝100Ω，电压表量程为0～3V，压敏电阻R1的阻值与所受压力大小的关系如图乙所示（取g＝10N/kg）。求： （1）不放货物时，电压表示数为多少？此时电路消耗的总功率为多少？ （2）此电子秤能称量货物的最大质量为多少？ （3）如果想增大称量货物的质量，写出一种可以对原电路改进的方法。 河南省郑州市2024年中考物理二模试题按知识点分层汇编-03电磁学 参考答案与试题解析 一．选择题（共10小题） 1．（2024•荥阳市二模）通常情况下，下列各组物品中均属于绝缘体的是（　　） A．铅笔芯、塑料尺 B．橡皮、盐水 C．瓷碗、木质笔筒 D．铁钉、食用油 【解答】解：A、铅笔芯容易导电，是导体；塑料尺不容易导电，是绝缘体，故A错误； B、橡皮不容易导电，是绝缘体；盐水容易导电，是导体，故B错误； C、瓷碗、木质笔筒都不容易导电，是绝缘体，故C正确； D、铁钉容易导电，是导体；食用油不容易导电，是绝缘体，故D错误。 故选：C。 2．（2024•惠济区二模）关于家庭电路和安全用电，下列说法正确的是（　　） A．空气开关“跳闸”的原因，一定是发生了短路 B．手机充电时尽量不接打电话，充电后及时拔下充电器 C．站在地上的人不小心接触了零线，漏电保护器会迅速断开，保护人身安全 D．使用测电笔辨别零线和火线时，手不能接触笔尾金属体 【解答】解： A、家庭电路中的空气开关跳闸，原因有两个，短路或用电器的总电功率过大，故A错误； B、若在手机充电过程中拨打电话，手机中电流过大，电池发热过多，可能会引起电池爆炸，所以手机充电时尽量不接打电话，故B正确； C、站在地上的人不小心接触了火线，漏电保护器会迅速切断电流，对人身起保护作用，接触零线，由于零线与地面电压为零，理论上不会发生触电事故，故C错误； D、使用测电笔时，笔尖接触要检测的导线，手接触笔尾金属体，才能在接触火线时氖管发光，接触零线时氖管不发光，故D错误。 故选：B。 3．（2024•金水区二模）正在考试的你，对周围环境进行了估测，较为正确的是（　　） A．本场考物理，心情激动，心跳1次的时间约是0.1s B．考试课桌高度为100cm C．每盏电灯正常工作电流约为5A D．读完此题，心平气和，感觉此时体温大概是36.4℃ 【解答】解： A、学生心跳1次的时间约是1s，故A不符合实际； B、考试课桌高度约为人身高的一半，约80cm，故B不符合实际； C、教室内每盏电灯的功率约为40W，正常工作电流I0.2A，故C不符合实际； D、读完此题，心平气和，感觉此时体温大概是36.4℃，故D符合实际。 故选：D。 4．（2024•高新区二模）同学们学习了生活用电的相关知识后，交流了对安全用电的认识，以下说法中正确的是（　　） A．保险丝应该串联在零线和火线之间 B．用湿抹布可以擦拭正亮着的台灯灯泡 C．家用洗衣机安全使用必须采用三孔插座 D．正确使用试电笔时，手应接触金属笔尖 【解答】解： A、保险丝应该接在闸刀开关之后的火线上，故A不符合安全用电原则； B、湿抹布电阻小，容易导电，用湿抹布擦拭正亮着的台灯灯泡，容易发生触电事故，故B不符合安全用电原则； C、洗衣机使用时要接到三孔插座上，金属外壳要接地。当洗衣机的外壳和火线间的绝缘破损，使外壳带电，电流就会流入大地，不会对人体造成伤害，故C符合安全用电原则； D、使用试电笔时，笔尖接触被测物体，手必须接触笔尾金属体才能构成通路，试电笔接触火线时氖管才能发光，故D不符合安全用电原则。 故选：C。 5．（2024•高新区二模）关于导体和绝缘体，下列说法正确的是（　　） A．丝绸、大地、水银是绝缘体 B．铅笔芯、橡胶、铁棒是导体 C．塑料、陶瓷、干木材是绝缘体 D．铜、人体、玻璃是导体 【解答】解：A、丝绸不容易导电，是绝缘体；大地、水银容易导电，属于导体，故A错误； B、铅笔芯、铁棒容易导电，是导体；橡胶不容易导电，属于绝缘体，故B错误； C、塑料、陶瓷、干木材不容易导电，是绝缘体，故C正确； D、铜、人体容易导电，是导体；玻璃不容易导电，属于绝缘体，故D错误。 故选：C。 6．（2024•高新区二模）如图是电与磁的四个实验，关于实验的描述正确的是（　　） A．如图甲：触接后小磁针将发生偏转，说明电流周围有磁场 B．如图乙：磁场中导体ab竖直向上运动时，电流表指针发生偏转 C．如图丙：该实验可以演示发电机的工作原理 D．如图丁：通电螺线管周围的磁场强弱与电流方向有关 【解答】解： A、该图是奥斯特实验，导线触及电源后，电路中有电流，小磁针将发生偏转，说明电流周围有磁场，故A正确； B、该图磁场中导体ab竖直向上运动时，不切割磁感线，不会产生感应电流，电流计的指针不会偏转，故B错误； C、该图中有电源，闭合开关后，通电导体在磁场中受力而运动，依据该实验原理可制成电动机，故C错误； D、该图中通电螺线管周围的磁场强弱与电流的大小有关，而磁场方向与电流的方向有关，故D错误。 故选：A。 7．（2024•高新区二模）如图是某品牌榨汁机，为保障安全，该榨汁机设置了电源开关S和安全开关S1，当杯体放在主机上时，S1自动闭合，此时再闭合S，电动机才能启动，开始榨汁。下列电路图符合上述要求的是（　　） A． B． C． D． 【解答】解：由题意可知，只有开关S1，S都闭合后，才开始榨汁，即电动机才开始工作，说明两开关相互影响，一个开关不能单独控制电动机两开关是串联的，两开关、电动机与电源组成串联电路，由图示电路图可知，B正确。 故选：B。 8．（2024•高新区二模）如图所示是“探究电流通过导体产生的热量与哪些因素有关”的实验装置。两个透明容器内密封着等量的空气，下列有关说法正确的是（　　） A．该实验装置是利用U形管中液体热胀冷缩的性质来反映电流产生热量的多少 B．通电一段时间后，甲图中左侧导体产生的热量比右侧导体产生热量少 C．乙图是用于探究电流通过导体时产生的热量与电阻大小关系的 D．通电一段时间后，乙图中U形管中左侧液面的高度差比右侧的小 【解答】解：A、根据转换法，该实验装置是利用U形管中气体的热胀冷缩来反应电阻丝放出热量的多少，故A错误； B、甲装置中，两电阻串联，则通过电阻丝的电流和通电时间相同，右侧电阻阻值大，由焦耳定律Q＝I2Rt可知，右侧电阻产生热量多，故B正确； C、乙图中右侧两电阻并联后再与左侧电阻串联，容器内两电阻大小相等，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小大于通过右侧容器中电阻的电流，而通电时间相同，故乙实验可以研究电流产生的热量与电流的关系，故C错误； D、通过左侧容器中电阻的电流大小大于通过右侧容器中电阻的电流，容器内两电阻大小相同，而通电时间相同，根据Q＝I2Rt可知左侧电阻丝产生热量多，根据转换法，U形管中左侧液面的高度差比右侧的大，故D错误。 故选：B。 9．（2024•金水区二模）有两个都不带电的验电器A和B，当把与丝绸摩擦过的玻璃棒接触A验电器的金属球后，金属指针张开，用金属棒把A、B两验电器连接起来，B验电器的金属指针也张开了，如图所示，下列说法正确的是（　　） A．丝绸与玻璃棒摩擦时，丝绸由于失去电子带正电 B．当玻璃棒接触A验电器的金属球时，正电荷从玻璃棒向验电器转移，使验电器A带正电 C．当金属棒把A、B两验电器连起来时，B验电器由于失去电子带正电 D．当金属棒把A、B两验电器连起来时，瞬间电流方向从验电器B到验电器A 【解答】解：A、丝绸与玻璃棒摩擦时，玻璃棒因失去电子而带正电，丝绸得到电子而带负电，故A错误； B、当玻璃棒（带正电）接触A验电器的金属球时，验电器A上的电子会转移到玻璃棒上，验电器A失去电子带上了正电，但不是正电荷发生转移，故B错误； CD、当金属棒把A、B两验电器连接起来时，因原来验电器A带正电，则B验电器上的电子会通过金属棒转移到A验电器上，B验电器由于失去电子而带正电；此时会产生瞬间电流，不是持续电流；因电流的方向与电子（负电荷）定向移动的方向相反，且电子从B向A移动，所以瞬间电流的方向是从A到B，故C正确、D错误。 故选：C。 10．（2024•金水区二模）如图所示，电源电压不变，灯L标有“6V 3W”，滑动变阻器R标有“12Ω 2A”，把滑片移到中点，闭合开关S，灯L正常发光。在保证电路安全的前提下，把滑片由中点向右移动过程中，下列判断正确的是（　　） A．L正常发光时的电阻为6Ω B．L的亮度变暗，电流表示数变小 C．电流表示数变大，电压表示数变大 D．R消耗的最大电功率为12W 【解答】解：A、L正常发光时的电阻RL12Ω，故A错误； BC、闭合S，灯泡和R并联，电流表测量通过灯泡的电流，电压表测量灯泡两端的电压。灯L正常发光，则电源电压U＝UL＝6V。在保证电路安全的前提下，把滑片由中点向右移动过程中，滑动变阻器接入电路的阻值变小，灯泡和滑动变阻器相互独立工作，L的亮度不变，电流表示数不变，电压表示数不变。故BC错误； D、滑动变阻器R标有“12Ω 2A”，则R消耗的最大电功率P＝UI＝6V×2A＝12W，故D正确。 故选：D。 二．填空题（共10小题） 11．（2024•荥阳市二模）物理学的重大发现会影响人类社会的进步和发展，伟大的物理学家 　牛顿　在前人研究的基础上，发现了万有引力定律。汤姆生提出原子内部是有结构的，是由带正电的原子核和带负电的 　电子　构成的。 【解答】解：伟大的物理学家牛顿在前人研究的基础上，发现了万有引力定律。汤姆生提出原子内部是有结构的，是由带正电的原子核和带负电的电子构成的。 故答案为：牛顿；电子。 12．（2024•荥阳市二模）如图所示，完全相同的金属框A和B在同一水平高度处，金属框A下方有一方向垂直纸面向里的磁场区域（用“×”表示磁感线）。现让它们由静止同时下落，不考虑空气阻力，先落地的是 　金属框B　（选填“金属框A”或“金属框B”），原因是 　金属框B只受重力作用，金属框A受重力和磁场力两个力的作用　。 【解答】解：因为金属框A在下降过程中，当A的下边刚进入磁场到上边刚好进入磁场的过程中，金属框的下边做切割磁感线运动，将产生感应电流，而通电导体在磁场中要受到力的作用，产生一个竖直向上的磁力的作用，因此金属框A下落过程中，速度减小。而金属框B只受到重力的作用，加速下落。 故答案为：金属框B；金属框B只受重力作用，金属框A受重力和磁场力两个力的作用。 13．（2024•荥阳市二模）某型号的养生壶有“加热”和“保温”两个挡位，其电路如图所示。电源电压为220V，电阻丝R1＝44Ω，R2＝198Ω，当开关S1闭合、S2断开时，养生壶处于 　保温　（选填“加热”或“保温”）挡；用加热挡把质量为1kg、初温为20℃的水加热到75℃，水吸收的热量是 　2.31×105　J；加热过程中若不计热量损失，所需时间为 　210　s。[已知c水＝4.2×103J/（kg•℃）] 【解答】解：由图乙可知，当开关S1闭合、S2断开时，R1、R2串联，根据串联电路的电阻特点可知，此时电路中的总电阻最大，由P可知，电路中的总功率最小，养生壶处于保温挡； 当开关S1、S2都闭合时，只有R1工作，电路中的总电阻最小，总功率最大，养生壶处于加热挡； 加热过程水吸收的热量：Q吸＝cmΔt＝4.2×103J/（kg•℃）×1kg×（75℃−20℃）＝2.31×105J； 不计热量损失，养生壶消耗的电能：W＝Q吸＝2.31×105J， 由Wt可知，需要加热的时间：t210s。 故答案为：保温；2.31×105；210。 14．（2024•郑州二模）物理学是一门以实验为基础的自然科学，很多重大发现都是通过实验得到的。例如：奥斯特通过实验发现电流周围存在着 　磁场　。焦耳根据实验测得的 　电流通过导体产生的热量　与电流、电阻、通电时间的关系，发现了焦耳定律。 【解答】解：奥斯特通过实验发现电流周围存在着磁场。焦耳根据实验测得的电流通过导体产生的热量与电流、电阻、通电时间的关系，发现了焦耳定律。 故答案为：磁场；电流通过导体产生的热量。 15．（2024•金水区二模）在如图所示的电路中，已知。R1＝10Ω，R2＝R3＝20Ω，电源电压恒定。当S1、S2都断开时，电流表的示数为0.2A，则电源电压为 　8　V；当S1、S2都闭合时，电路的电功率为 　9.6　W。 【解答】解：（1）当S1、S2断开时，R1断路，R2与R3串联，电流表测电路中的电流，根据I和电阻的串联特点可得电源的电压：U＝IR串＝I（R2+R3）＝0.2A×（20Ω+20Ω）＝8V； （2）S1，S2都闭合时，R3短路，R1与R2并联，电流表测干路电流；由于并联电路干路电流等于各支路电流之和 则电流表示数I＝I1+I21.2A，电路的电功率为P＝UI＝8V×1.2A＝9.6W。 故答案为：8；9.6。 16．（2024•中原区二模）夜晚在户外开展施工活动时，可利用无人机悬停在空中进行照明，如图所示。无人机先让LED灯发光，再启动电动机升空，则LED灯和电动机在电路中是 　并　（选填“串”或“并”）联的；LED灯主要由 　半导体　（选填“半导体”“导体”或“超导体”）材料构成；已知无人机电池的额定电压为15V，电池容量为7500mA•h，则该无人机的电池充满电后储存的电能为 　4.05×105　J。 【解答】解：无人机先让LED灯发光，再启动电动机升空，两者可以不同时工作，LED灯和电动机工作时互不影响，因此是并联的。 LED灯主要由硅制成的，硅是一种半导体材料，所以LED灯主要由半导体材料构成。 无人机电池的额定电压为U＝15V，电池容量为7500mA•h＝7.5A•h，该无人机的电池充满电后储存的电能为 W＝UIt＝15V×7500mA•h＝15V×7.5A×3600s＝4.05×105J。 故答案为：并；半导体；4.05×105。 17．（2024•惠济区二模）有一款负离子吹风机，其内部有一个负离子发生器，在工作时能源源不断地产生空气负离子，这些空气负离子与头发上的电荷发生作用，会使原来较为毛躁的头发变得柔顺，头发容易毛躁是因为头发会因 　摩擦起电　而带上电荷，这种电荷是 　正　（选填“正”或“负”）电荷。 【解答】解：负离子发生器在工作时能源源不断地产生空气负离子，这些空气负离子与头发上的电荷发生作用，会使原来较为毛躁的头发变得柔顺，说明头发所带电荷与负离子所带电荷不同，即正电荷；头发容易毛躁是因为头发因摩擦起电而带上电荷，头发因同种电荷相互排斥而变得毛躁。 故答案为：摩擦起电；正。 18．（2024•金水区二模）如图所示，电源电压恒定。闭合开关S1、S2，电压表示数为9V，电流表示数为1.5A；闭合开关S1，断开开关S2，电流表示数为0.5A，则电压表示数为 　3　V，R2的阻值是 　12　Ω，此时电路工作5min消耗的电能为 　1350　J。 【解答】解：由图可知，闭合开关S1、S2，电路中只有电阻Rl，电压表测Rl两端的电压，也就是电源电压，电流表测量电路中的电流， 由I可知，R1的阻值：R16Ω； 闭合开关S1，断开开关S2，R2、R2串联，电流表测量电路中的电流，电压表测量R1两端的电压， 由I可知，此时R1两端的电压：U1＝IR1＝0.5A×6Ω＝3V，即电压表的示数为3V； 根据串联电路的电阻特点可知，此时R2两端的电压U2＝U﹣U1＝9V﹣3V＝6V， 由I可知，R2的阻值：R212Ω； 此时电路工作5min消耗的电能：W＝UIt＝9V×0.5A×5×60s＝1350J。 故答案为：3；12；1350。 19．（2024•高新区二模）如图甲所示，某同学在透明塑料板下放了一张爱心的图案，用丝绸裹住手指，按照图案形状用力摩擦塑料板后，均匀撒上木屑，竖起塑料板轻敲，板上就留下了一颗由木屑组成的爱心，如图乙所示。使塑料板带电的方式称为 　摩擦起电　，其本质是 　负电荷　（选填“正电荷”或“负电荷”）发生转移。 【解答】解：通过摩擦使塑料板带电的方式称为摩擦起电，其本质是电子发生转移，电子是负电荷。 故答案为：摩擦起电；负电荷。 20．（2024•高新区二模）李明用天然磁石仿制如图1所示的勺状指南针，他用的材料是如图所示的天然磁石，该磁石的D端为 　S　极。他用该磁石的D端磨成勺柄，打磨成勺状指南针即（“司南”），再用细线将其悬挂，如图2所示，司南静止时，勺柄指向地理位置的 　南方　（选填“南方”或“北方”）。 【解答】解：如图1所示，根据天然磁石的磁感线分布，磁感线从磁体的N极出发，回到S极可判断D端是S极，也就是磁勺的勺柄，磁体的S极（勺柄）指向地球的南极； 故答案为：S；南方。 三．作图题（共2小题） 21．（2024•荥阳市二模）如图甲所示为某售水机，该售水机可以通过投币（S1闭合）或刷卡（S2闭合）控制电动机M取水，请在图乙中把电路图连接完整。 【解答】解：由题意可知，该售水机可以通过投币（S1闭合）或刷卡（S2闭合）控制电动机M取水，这说明两个开关互不影响，所以开关S2和S1应并联，且接在火线上；如下图所示： 。 22．（2024•金水区二模）根据图中永磁体与通电螺线管右端磁场的磁感线，请你在永磁体上标出其N极并在括号内标出电源的“+”或“﹣”极。 【解答】解：在磁体的外部，磁感线方向从N极指向S极，方向向左；图中永磁体的左侧为N极，通电螺线管的右侧为S极，左侧为N极，根据图示的线圈绕向和螺线管的N极，利用安培定则可以确定螺线管中电流的方向是从螺线管的右端流入，因此电源的左端为负极，右端为正极；如下图所示： 四．实验探究题（共1小题） 23．（2024•荥阳市二模）在“测量小灯泡电阻”的实验中，电源电压恒定，小灯泡的额定电压为2.5V。 （1）请用笔画线代替导线，将图1甲所示电路连接完整（导线不能交叉），要求滑片P向左滑动时，滑动变阻器接入电路的阻值变小。 （2）正确连接电路后，闭合开关，发现小灯泡不亮，电流表有示数，电压表无示数，故障原因可能是小灯泡 　短路　（选填“断路”或“短路”）。 （3）排除故障后进行实验，当滑动变阻器的滑片位于某一位置时，电压表示数为2V，为测量小灯泡正常发光时的电阻，应将滑片向 　左　（选填“左”或“右”）移动。 （4）多次改变小灯泡两端的电压，记录电压表、电流表的示数，当小灯泡两端电压为2.5V时，电流表示数如图乙所示，为 　0.3　A，此时小灯泡的电阻为 　8.3　Ω（结果保留一位小数）。 （5）根据记录的数据绘制了小灯泡的I﹣U图像，其中一部分图线如图1丙所示，发现此图线不是直线，主要原因是灯丝电阻受 　温度　的影响较大。 （6）用上述灯泡和电压表测未知电阻Rx的阻值，电路图如图2所示。步骤如下： ①只闭合S0、S1，移动滑片，使电压表示数为1V，由图1丙可知通过灯泡的电流为 　0.2　A，这也是通过Rx的电流； ②保持滑片位置不变，只闭合S0、S2电压表示数为3V，则此时Rx两端的电压为 　2　V； ③Rx的阻值为 　10　Ω。 【解答】解：（1）滑动变阻器的滑片P向左滑动时，滑动变阻器接入电路的电阻变小，应该选左下的接线柱接入电路，如图所示： （2）根据设计的如图甲所示的电路图连接好实物电路，闭合开关，发现小灯泡不亮，电流表有示数，说明电路中有电流，是通路，电压表无示数，说明电压表没有电流通过，电压表并联的电路短路或电压表短路，因此电路故障原因可能是小灯泡短路； （3）排除故障后，闭合开关，移动滑片P至某位置时，电压表的示数为2V，若想测量小灯泡的额定功率，根据串联电路分压原理，应减小滑动变阻器两端电压，减小滑动变阻器连入电路电阻值，将滑片P向左端移动，使电压表示数为2.5V； （4）从乙图中看出电流表接的是小量程，即电流表读数为0.3A；由I可知，小灯泡的电阻为：RL8.3Ω； （5）小灯泡灯丝的电阻随两端的电压的增大而增大，其原因是灯丝的电阻与温度有关； （6）①只闭合S0、S1，小灯泡与未知电阻Rx串联，电压表测小灯泡两端的电压，移动滑片，使电压表示数为1V，由图1丙可知灯泡的电流为0.2A，由串联电路的电流特点可知，此时通过Rx的电流Ix＝IL＝0.2A； ②保持滑片位置不变，只闭合S0、S2，小灯泡与未知电阻Rx串联，电压表测小灯泡和未知电阻Rx两端的总电压，电压表示数为3V，由串联电路的电压特点可知，此时Rx的两端的电压为Ux＝U﹣UL＝3V﹣1V＝2V； ③因电路的连接关系没有改变，各电阻的大小不变，通过未知电阻Rx的电流也不变，由欧姆定律得，Rx10Ω。 故答案为：（1）见解答；（2）短路；（3）左；（4）0.3；8.3；（5）温度；（6）①0.2；②2；③10。 五．解答题（共2小题） 24．（2024•荥阳市二模）如图甲是蓄水池水位监测及排水电路的简化示意图。水池未蓄满水时灯泡发光，当达到警戒水位时，控制电路中的电流为60mA，此时衔铁刚好被吸合，工作电路会启动排水泵，将水排出。已知控制电路的电源电压保持3V不变，定值电阻R＝45Ω，线圈的电阻忽略不计，压敏电阻RF装在蓄水池底部，其阻值与蓄水池内水深的关系如图乙所示。 （1）当蓄水池中水位升高时，电流表的示数 　增大　（选填“增大”“减小”或“不变”）。 （2）当蓄水池中未蓄水时，电流表的示数为多少？ （3）刚达到警戒水位时，压敏电阻RF的电功率为多少？ （4）要想增大蓄水池的警戒水位，请写出一种简便可行的方法：　换用阻值更大的定值电阻　。 【解答】解：（1）由图乙可知随水位的升高，压敏电阻的阻值变小，控制电路为串联电路，则电路的总电阻变小，电压不变，由可知，电流变大，因此电流表的示数增大； （2）未蓄水时，水位为0，由图乙得压敏电阻的阻值RF＝30Ω，已知R＝45Ω，则R总＝R+RF＝45Ω+30Ω＝75Ω，电源电压U＝3V，由可知电流； （3）当达到警戒水位时，控制电路中的电流为I＝60mA＝0.06A，R＝45Ω，则R两端电压为U1＝IR＝0.06A×45Ω＝2.7V，电源电压U＝3V，则RF两端电压为UF＝U﹣U1＝3V﹣2.7V＝0.3V，利用P＝UI计算电功率P＝UF×I＝0.3V×0.06A＝0.018W。 （4）要想增大蓄水池的警戒水位，此时压敏电阻的阻值变小，保证启动电流不变，此时应该换用阻值更大的定值电阻。 故答案为：（1）增大；（2）0.04A；（3）0.018W；（4）换用阻值更大的定值电阻。 25．（2024•高新区二模）如图甲所示为电子秤电路的部分原理图。电源电压6V不变，定值电阻R0＝100Ω，电压表量程为0～3V，压敏电阻R1的阻值与所受压力大小的关系如图乙所示（取g＝10N/kg）。求： （1）不放货物时，电压表示数为多少？此时电路消耗的总功率为多少？ （2）此电子秤能称量货物的最大质量为多少？ （3）如果想增大称量货物的质量，写出一种可以对原电路改进的方法。 【解答】解：由电路图可知，R0与R1串联，电压表测R0两端电压。 （1）由图乙可知，压敏电阻不受压力时，R1＝200Ω， 因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，电路中的电流： I0.02A， 电压表的示数：U0＝IR0＝0.02A×100Ω＝2V； 此时电路消耗的总功率：P＝UI＝6V×0.02A＝0.12W。 （2）当电压表的示数最大时，电路中的电流最大，R1的阻值最小，升降机能载货物的质量最大，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，压敏电阻两端的电压： U1＝U﹣U0大＝6V﹣3V＝3V， 因串联电路中各处的电流相等，所以，电路中的最大电流： I大，即，解得：R1′＝100Ω， 由图乙可知，压敏电阻受到的压力F＝2500N，因水平面上物体的压力和自身的重力相等，所以，此升降机能载货物的最大质量： m250kg。 （3）电压表的最大示数为3V一定，由串联电路的特点可得， 电路中的电流I，即， 由不变可知，不变，若想增大装货物的质量（即R1的阻值减小），则应减小R0的阻值。 答：（1）压敏电阻不受压力时，电压表示数为2V，此时电路消耗的总功率为0.12W； （2）在升降机匀速上升时，此升降机能载货物的最大质量为250kg； （3）如果想增大装货物的质量，可以减小R0的阻值。 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：2024/8/16 15:04:12；用户：18582497371；邮箱：18582497371；学号：56246982 第1页（共1页） 学科网（北京）股份有限公司 $$