专题11 电与磁 安全用电-备考2025年浙江中考(科学)三年中考两年模拟试题专题汇编
2025-02-04
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2份
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 科学 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 九年级 |
| 章节 | - |
| 类型 | 题集-试题汇编 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 中考复习 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 浙江省 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 3.32 MB |
| 发布时间 | 2025-02-04 |
| 更新时间 | 2025-02-04 |
| 作者 | 摘星理科学习加油站 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2025-02-04 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/50281030.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
浙江中考科学试题专题11电与磁 安全用电
1. (2023•丽水)哈尔滨、杭州等地将打造低真空超高速磁浮飞行巴士,时速可达1000公里以上。磁浮飞行巴士采用能量回收制动方式,巴士到站前停止动力供应,继续向前运行,内部线圈切割磁感线产生电流,部分机械能转化为电能进行回收。下列四幅图中能反映能量回收原理的是( )
A. B.
C. D.
【解答】解:线圈随车轮转动并在磁场中切割磁感线产生感应电流,将机械能转化为电能,这是电磁感应现象;
A、该装置是电磁铁,电磁铁是利用电流的磁效应工作的,故A不符合题意;
B、闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,导体中会产生感应电流,这种现象叫电磁感应现象,发电机就是利用该原理来工作的,故B符合题意;
C、这是奥斯特实验,奥斯特实验说明通电导体的周围存在磁场,故C不符合题意;
D、通电导体在磁场中要受到力的作用,电动机是利用该原理来工作的,故D不符合题意。
故选:B。
2. (2023•杭州)按如图所示电路进行实验,将滑动变阻器的滑片从右向左移动,电磁铁吸引的大头针枚数增多。此实验说明影响电磁铁磁性强弱的一个因素是( )
A.电流的大小 B.电流的方向
C.线圈的匝数 D.铁芯的粗细
【解答】解:将滑动变阻器的滑片从右向左移动,变阻器连入电路的电阻变小,由欧姆定律可知电路的电流变大,根据电磁铁吸引的大头针枚数增多,可知电磁铁磁性变强,线圈匝数不变,此实验说明影响电磁铁磁性强弱的一个因素是电流的大小。
故选:A。
3. (2023•台州)模型可以帮助人们认识和理解一些不能直接观察到的事物。下列磁感线模型正确的是( )
A. B.
C. D.
【解答】解:对于磁体来说,磁感线从N极出发指向S极,故A正确,BCD错误。
故选:A。
4. (2023•宁波)如图所示是小宁设计的水位自动控制电路,其中工作电路由指示灯L、电动机M等元件组成,由家庭电路供电;控制电路中,金属板A、B置于水箱中不同位置,水箱中的天然水是导体。
(1)我国家庭电路电压为 V。
(2)当水箱内水面处于金属板A以下时,工作电路中的 处于工作状态。
(3)测试时,小宁发现由于电磁铁磁性太弱,电磁继电器无法正常工作。适当 (填“增加”或“减少”)电磁铁的线圈匝数,可以解决上述问题。
【解答】解:(1)我国家庭电路的电压是220V;
(2)当水箱内水面处于金属板A以下时,控制电路断路,电磁铁中没有电流,电磁铁没有磁性,衔铁在弹簧的作用下与上方触点接触,因而电动机接入电路工作;
(3)电磁铁磁性与电流大小和线圈匝数有关,适当增加线圈匝数可以增强磁性。
故答案为:(1)220;(2)电动机;(3)增加。
5. (2023•衢州)科学发现往往闪耀着科学家们智慧的光芒。
(1)1820年奥斯特发现通电导线能使其周围的小磁针发生偏转。如图,在小磁针的上方拉一根与小磁针平行的直导线,闭合开关时,小磁针N极向纸外偏转,则电源 端为正极。
(2)法拉第深入思考了奥斯特实验,认为:通电导线能使磁针转动,说明磁针受到力的作用,那么反过来,磁针也能使通电导线转动。他这样推测的依据是 。
【解答】解:(1)由安培定则可知,小磁针N极向纸外偏转,电路中电流的方向应该是从B,经过开关,回到A,由电流的方向可知,B是电源的正极;
(2)通电导线能使磁针转动,说明通电导体对磁针有力的作用,根据物体间力的作用是相互的,磁针对通电导体也有力的作用,法拉第就是根据这个原理判断的。
故答案为:(1)B;(2)物体间力的作用是相互的。
6. (2023•金华)人员密集的室内场所,容易造成二氧化碳含量偏高,对人体产生不利的影响。研究小组设计了如图所示的电路。R2为气敏电阻,其阻值随CO2气体浓度的增大而减小,当室内CO2气体含量升高到一定浓度时,工作电路中的排风扇开始工作,把室内气体排出。回答下列问题。
(1)在设计电路时要实现自动换气功能,排风扇应连接在工作电路中的 位置。
(2)要使排风扇在二氧化碳浓度更低时就能开始工作,以下几种改进方法正确的是 。
A.增加电磁铁线圈匝数
B.控制电路中再串联一个电阻
C.把滑动变阻器R1的滑片向上移
【解答】解:(1)控制电路中,两电阻串联接入电路,R2为气敏电阻,其阻值随CO2气体浓度的增大而减小,当室内CO2气体含量升高到一定浓度时,气敏电阻接入电路的阻值变小,根据串联电路电阻规律可知电路总电阻变小,根据欧姆定律可知通过电路的电流变大,电磁铁的磁性增强,吸引衔铁,衔铁与下触点接触,AB接入电路,所以排风扇应连接在工作电路中的AB位置;
(2)要使排风扇在二氧化碳浓度更低时工作,此时气敏电阻接入电路的电阻较大,根据串联电路电阻规律结合欧姆定律可知此时通过电路的电流较小,电磁铁的磁性较小;
为使电磁铁的磁性增强,吸引衔铁,可增加电磁铁线圈匝数,故A可行;
控制电路中再串联一个电阻,会时通过电路的电流变小,电磁铁的磁性更小,无法吸引衔铁,故B不可行;
把滑动变阻器R1的滑片向上移,滑动变阻器接入电路的电阻变小,则电路总电阻变小,根据欧姆定律可知通过电路的电流变大,电磁铁的磁性增强,吸引衔铁,故C可行,
故选AC。
故答案为:(1)AB;(2)AC。
7. (2023•温州)项目学习小组实验发现,装在筒内的电动机带动风叶转动时,电动机转动方向改变,气流方向也改变,如图甲所示。于是想利用带风叶的电动机制作一款“书桌神器”:既能收集书桌上的小纸屑,又能吹风纳凉。
他们制定的产品评价表如下。
评价指标
评价等级
优秀
合格
待改进
指标一
能吸纸屑、吹风且风速可调
能吸纸屑、吹风,风速不可调
只能吸纸屑或只能吹风
指标二
吸纸屑后,吹风时无纸屑吹出
吸纸屑后,吹风时有部分纸屑吹出
吸纸屑后,吹风时全部纸屑吹出
小组同学设计如图乙电路,利用带风叶的电动机、电池、旋钮式电阻等材料制作模型,其工作原理示意图如图丙。
(1)图乙中,通过切换开关S,可以改变电动机转向的原因是 。
(2)将开关S与“1”连接,旋钮OP绕O点沿箭头方向转动时,电动机转速如何变化?
(3)对模型测试时,其“指标一”为优秀。结合评价表,判断该模型的“指标二”评价等级为 。
【解答】解:(1)由图乙可知,开关S与“1”连接时,电流从电动机的上方流入,开关S与“2”连接时,电流从电动机的下方流入,即切换开关S后,通过电动机电流的方向发生改变,因此电动机转向改变的原因是改变通过电动机电流的方向;
(2)他图乙可知,将开关S与“1”连接,旋钮OP绕O点沿箭头方向转动时,变阻器接入电路的电阻变大,由欧姆定律可知,此时通过电动机的电流变小,电动机的转速变慢;
(3)由图丙可知,吸纸屑时收集盒右侧的阀门打开,从而将纸屑吸入收集盒,同时也有一部分纸屑被吸到隔板下面,吹风时,收集盒右侧的阀门关闭,收集盒内的纸屑不会被吹出,但隔板下面的纸屑会被吹出,结合表中的指标二可知,吸纸屑后,吹风时有部分纸屑被吹出,因此该模型的“指标二”评价等级为合格。
故答案为:(1)改变通过电动机电流的方向;(2)变慢;(3)合格。
8. (2023•绍兴)如图为市场上在售的某款鸡蛋孵化器,鸡蛋的孵化需要适宜的湿度和温度。某项目化小组设计了一个自动控湿电路(图甲)。控制电路电源电压U为9伏,定值电阻R0的阻值为30欧,R1为湿敏电阻,其阻值随湿度的变化情况如图乙所示。当线圈中的电流为0.18安时,衔铁被吸合;当线圈中的电流为0.15安时,衔铁释放。(线圈电阻不计)
(1)由图乙可知,湿敏电阻的阻值随湿度增大而 (选填“增大”、“不变”或“减小”)。
(2)按控湿电路的工作要求,加湿器应接在工作电路的 (选填“AB”或“CD”)之间。
(3)通过计算说明该控湿电路的湿度变化范围。
(4)如果要适当提高控湿电路的最大湿度值,下列措施中可行的有 。
A.换用阻值更大的R0
B.适当提高电源电压U
C.减少该电磁铁线圈匝数
【解答】解:(1)由图可知,湿敏电阻的阻值随湿度增大而减小;
(2)(3)由图甲可知,R0、R1串联,
由I可知,当线圈中的电流为0.18安时,控制电路的总电阻:R总50Ω,
根据串联电路的电阻特点可知,湿敏电阻R1的阻值:R1=R总﹣R0=50Ω﹣30Ω=20Ω,
由图乙可知,当湿敏电阻为20Ω时,此时鸡蛋孵化器内的湿度为60%;
当线圈中的电流为0.15安时控制电路的总电阻:R总′60Ω,
此时湿敏电阻R1的阻值:R1′=R总′﹣R0=60Ω﹣30Ω=30Ω,
由图乙可知,当湿敏电阻为30Ω时,此时鸡蛋孵化器内的湿度为40%;
根据题意,当湿度低时,加湿器应该工作,湿度高时,加湿器应该停止工作,所以加湿器应该接在工作电路的AB之间;
该控湿电路的湿度变化范围为40%~60%;
(4)由图乙可知,湿度增大时,湿敏电阻R1的阻值减小,根据欧姆定律可知此时控制电路的电流增大,电磁铁的磁性增大;
若要在室内湿度更大时,加湿装置电路被断开,则电磁铁的磁性应减小,控制电路的电流减小,所以可以串联一个电阻,或减小控制电路电源电压U,或增大R0的电阻值,或减少线圈匝数等,故选AC。
故答案为:(1)减小;(2)AB;(3)该控湿电路的湿度变化范围为40%~60%;(4)AC。
9. (2022•温州)如图是某同学发明的“铁皮自动分开装置”。将强磁铁靠近一叠铁皮,被磁化后的铁皮会自动分开。铁皮分开的原因是( )
A.同名磁极相互吸引 B.异名磁极相互吸引
C.同名磁极相互排斥 D.异名磁极相互排斥
【解答】解:被磁化后的铁皮会自动分开,说明磁化后的铁皮相互排斥,根据磁极间的相互作用规律可知,此时两铁皮分开的原因是同名磁极相互排斥,故C正确。
故选:C。
10. (2022•宁波)如图所示为课本中的一个实验:“把一段通电导线弯成圆环,形成环形电流,让圆环导线穿过一块与圆环平面垂直的平板。利用铁粉观察它周围的磁场分布。”如果导线内电流方向如箭头所示,当置于平板上A点的磁针(黑色端为N极)静止时,下列图中磁针指向正确的是( )
A. B.
C. D.
【解答】解:伸出右手,四指的环绕方向为电流的方向,大拇指指向磁场的方向,故导体正下方为N极,上方为S极;在磁体的内部,磁感线是从S极到N极,小磁针N极的指向与磁感线方向相同,所以小磁针的下端为N极,上端为S极,故A正确。
故选:A。
11. (2022•湖州)如图是小明家家庭电路的一部分。下列叙述中,错误的是( )
A.开关与灯泡串联
B.灯泡与插座串联
C.当开关S断开时,用测电笔分别测试电路中a、b、c、d四处,能使氖管发光的是d处
D.该插座能将用电器的金属外壳与大地相连
【解答】解:A、开关应与被控制的电路串联,因此开关应与被控制的灯泡串联,故A正确;
B、插座给可移动家用电器供电,插座并联在电路中,因此灯泡与插座应并联,故B错误;
C、当开关S断开时,d点与火线相连,用试电笔接触该点时氖管发光;a、c与零线接通,氖管不发光;开关断开时b点与零线相连,氖管不发光,故C正确;
D、三孔插座中有一个孔是用来连接地线的,让有金属外壳的用电器的外壳接地,可以防止因漏电导致金属外壳带电而发生触电事故,故D正确。
故选:B。
12. (2022•台州)铝箔轻巧,导电性好,能做许多科学实验。
实验1:“铝箔小火箭”
将铝箔卷成筒状,上端封闭并装入一截火柴头,下端开口并装上尾翼,制成小火箭。将小火箭套在发射架上,加热其上端,如图甲所示。稍后小火箭就会射到空中。
(1)小火箭与发射架不能套得太紧,否则会因 力太大,难以起飞;
(2)火柴头燃尽后,空中的小火箭还能继续上升,这是因为小火箭具有 ;
实验2:“铝箔秋千”
折一个U形铝箔框,其两端通过回形针与干电池两端相连,置于磁铁上方,如图乙所示。通电时,铝箔框就会朝一个方向摆动;
(3)通电摆动时,电能转化为 能和内能;
(4)若要改变铝箔框通电时的摆动方向,请写出一种方法: 。
【解答】解:
(1)小火箭与发射架不能套得太紧,否则火箭与发射架间的压力太大,火箭受到的摩擦力太大,难以起飞;
(2)火柴头燃尽后,小火箭具有惯性,所以空中的小火箭还能继续上升;
(3)铝箔框通电后摆动是因为通电铝箔框在磁场中受力的作用,且电流通过导体时会产生热量,则此过程中将电能转化为机械能和内能;
(4)因为通电导体在磁场中受力运动的方向与电流的方向和磁场的方向有关,所以要改变铝箔框通电时的摆动方向,可以改变电流的方向或磁场的方向。
故答案为:(1)摩擦;(2)惯性;(3)机械;(4)改变电流的方向(或磁场的方向)。
13. (2022•舟山)1820年,丹麦物理学家奥斯特通过实验首次证实电和磁之间的联系。小舟用图甲所示装置来模仿该实验。
(1)实验中得到通电直导线周围存在磁场的结论,那么他观察到的现象是 。
(2)早先电话听筒的结构如图乙所示,当变化的电流通过线圈时,电磁铁的 强弱发生变化,对薄铁片产生变化的吸引力,从而使薄铁片振动不同而发出不同的声音,这样就可以听到对方的讲话了。
【解答】解:(1)当开关闭合时,通电导线的周围产生了磁场,则导线下方的小磁针在磁场的作用下会发生偏转;
(2)电磁铁磁性的强弱与电流的大小有关,当变化的电流通过线圈时,电磁铁的磁性强弱发生变化,对薄铁片产生变化的吸引力,从而使薄铁片振动不同而发出不同的声音,这样就可以听到对方的讲话了。
故答案为:(1)小磁针会发生偏转;(2)磁性。
1. (2024•上城区校级三模)小金家的单元防盗门锁原理如图所示,图中只画出了其中一家住户的控制开关S。该门锁的工作过程是:平时衔铁被压入门扣内,上锁;楼上的住户闭合控制开关S,门锁上的电磁铁通电后吸引衔铁,解锁。若不计摩擦,关于该门锁,下列说法中正确的是( )
A.闭合开关S,衔铁的左端被磁化为S极
B.断开开关S,衔铁受到弹簧向左的拉力
C.其电磁铁是利用了电流的磁效应来工作的
D.该单元的各住户控制门锁的开关是串联的
【解答】解:A、根据安培定则,闭合开关S后,电磁铁的右端为S极,因此衔铁的左端被磁化为N极,故A错误;
B、断开开关S,衔铁受到弹簧向右的弹力,故B错误;
C、该门锁中的电磁铁利用了电流的磁效应来工作,当电流通过电磁铁时,电磁铁有磁性,故C正确;
D、该单元的各住户控制门锁的开关是并联的,互不影响,故D错误。
故选:C。
2. (2024•宁波模拟)如图是某家庭电路的一部分,下列说法正确的是( )
A.闭合开关S时,电灯不亮,保险丝未烧断,可能是电灯短路
B.断开开关S时,用测电笔接触A点氖管发光,接触B点时氖管不会发光
C.电冰箱接入三孔插座后其外壳与零线相连
D.保险丝烧断后可用铜丝代替
【解答】解:
A、闭合开关S时,电灯不亮,保险丝未烧断,可能是电灯断路。若电灯短路,保险丝会熔断,故A错误。
B、断开开关S时,A点在火线上,用测电笔接触A点氖管发光,由于开关断开,B点与火线断路,接触B点时氖管不会发光,故B正确;
C、电冰箱接入三孔插座能使电冰箱金属外壳接地,防止由于冰箱的外壳漏电而使人发生触电事故,故C错误;
D、当电路电流过大时,保险丝容易熔断而保护电路,如果用铜丝代替保险丝后,就起不到保护作用了,故D错误;
故选:B。
3. (2024•余姚市校级四模)如图为项目学习小组的同学自制的漂浮式指南针。铜片、锌片和食盐水溶液共同组成了“盐水电池”。铜片是盐水电池的正极,锌片是负极。下列说法正确的是( )
A.通电螺线管A端为N极
B.通电螺线管静止时B端指向地理南方
C.电子从铜片经螺线管流到锌片
D.通电螺线管外C点的磁场方向向左
【解答】解:A、铜片是“盐水电池”的正极,锌片是负极,则螺线管中的电流是从右端流入的,根据安培定则可知,通电螺线管的B端为N极,A端为S极,故A错误;
B、静止时通电螺线管由于受到地磁场的作用,B端指向地理北方,故B错误;
C、电路中电流的方向是从铜片经过螺线管流向锌片;电子定向移动的方向与电流的方向相反,所以电子定向移动的方向是从锌片经螺线管流向铜片,故C错误;
D、在磁体的外部,磁感线是从磁体的N极出发回到磁体的S极的,即C点的磁场方向是向左的,故D正确。
故选:D。
4. (2024•鹿城区校级三模)某同学设计了一个利用电磁铁起升道闸杆的模拟装置。当车牌识别成功相当于图中开关S闭合,电磁铁有磁性,吸引铁柱,道闸杆绕O点顺时针转动,闸杆升起。下列有关说法正确的是( )
A.若车牌识别成功,图中电磁铁的上端为N极
B.改变电源正负极,该模拟装置仍能正常工作
C.小灯泡L与滑动变阻器的连接方式为并联
D.滑动变阻器的滑片P向下移动后,栏杆更容易抬起
【解答】解:A、由图知,电流从电磁铁的下端流入,上端流出,根据安培定则可知,电磁铁的上端为S极,故A错误;
B、改变电源正负极,电磁铁中的电流方向改变,电磁铁的磁极改变,但对铁柱的吸引力不变,因此该模拟装置仍能正常工作,故B正确;
C、小灯泡L与滑动变阻器的连接方式为串联,故C错误;
D、滑动变阻器的滑片P向上调整后,阻值变小,电源电压不变,根据I可知,电路的电流变大,电磁铁的磁性增强,栏杆更容易抬起,故D错误。
故选:B。
5. (2024•西湖区三模)如图所示,甲、乙两个装置的线圈abcd、a′b′c'd′分别与电刷A、B、A′、B′紧密接触,两组电刷分别用导线按图示连接。用手拨动甲的线圈,使之沿顺时针方向转动,此时乙的线圈也会沿顺时针方向转动。下列说法正确的是( )
A.该过程甲装置相当于电动机
B.该过程乙装置相当于发电机
C.若将甲装置中的两磁极对调,则乙装置线圈的转动方向会改变
D.若改成用导线将A与B′,B与A′连接,则乙装置线圈的转动方向不变
【解答】解:A、该过程中导体ab先运动,然后产生感应电流,甲装置相当于发电机,故A错误;
B、该过程中导体a′b′在磁场中受力转动,故乙装置的工作原理为通电导体在磁场中受力运动,相当于电动机,故B错误;
C、若将甲装置中的两磁极对调,则产生感应电流的方向发生改变,因此乙装置线圈的转动方向会改变,故C正确;
D、若改成用导线将A与B′,B与A′连接,则通过乙装置线圈的电流方向发生改变,因此乙装置线圈的转动方向改变,故D错误。
故选:C。
6. (2024•滨江区二模)生态鱼缸需要足够的光照,为了补偿光照,小滨设计了如图所示的智能补光电路,光暗时灯L自动补光,自然光较亮时灯L自动熄灭,R1为定值电阻,R2为光敏电阻。已知灯L无法照射到电阻R2,下列说法正确的是( )
A.闭合开关S,电磁铁上端为S极
B.自然光照强度降低时,电磁铁的磁性减弱
C.R2的阻值随自然光照强度的减弱而增大
D.当自然光照强度增大时,电压表示数变大
【解答】解:由图知,在控制电路中定值电阻R1和光敏电阻R2串联,电压表测量光敏电阻R2两端的电压;
A、由图可知,电流从电磁铁的上端流入、下端流出,根据安培定则可知,电磁铁的上端为S极,其下端为N极,故A正确;
B、由于光暗时灯L自动补光,自然光较亮时灯L自动熄灭,则当自然光照强度降低时电磁铁上端的衔铁需要在电磁铁的磁力作用下吸下来,使工作电路闭合,所以,自然光照强度降低时,电磁铁的磁性增强,故B错误;
C、由于自然光照强度降低时,电磁铁的磁性需要增强,即控制电路中电流变大,根据I可知电路中的电阻减小,则R2的阻值减小,所以,R2的阻值随自然光照强度的减弱而减小,故C错误;
D、已知R2的阻值随光照强度的增大而增大,则当光照强度增大时,R2的阻值变大,根据串联分压的规律可知,R2两端的电压变大,即电压表示数变大,故D错误。
故选:AD。
7. (2024•北仑区模拟)许多自动控制的电路中都安装有电磁铁,有关电磁铁,下列说法中正确的是( )
A.电磁铁的铁芯,可以用铜棒代替
B.电磁铁的磁极方向与电流的方向有关
C.电磁铁的磁性强弱只与电流的大小有关
D.电磁继电器中的电磁铁可以用永磁体代替
【解答】解:A、电磁铁的铁芯需用软磁性材料制成,铜不是磁性材料,故不可以用铜棒代替,故A错误;
B、电流的方向改变,电磁铁的磁极方向就改变,因此电磁铁的磁极方向与电流方向有关,故B正确;
C、电磁铁的磁性强弱与电流的大小和线圈的匝数有关,故C错误;
D、电磁继电器中磁体的磁性强弱以及磁性的有无可以调节,所以电磁继电器中的磁体,不能使用永磁铁,故D错误。
故选:B。
8. (2024•镇海区模拟)我市装有多座过街天桥,极大方便了行人的出行。阴雨天时,空气潮湿,能见度低,路面湿滑,为保证行人上下天桥时的安全,需在天桥入口处设置警示灯。图甲是某同学为此设计的部分模拟电路,电磁铁及触点1固定不动,衔铁可在电磁铁作用下上下运动,带动铜棒OF绕O点运动。该电路中需用到阻值随空气湿度变化的湿敏电阻,将湿敏电阻接在电路中(图中未画出),闭合:开关S,当空气湿度小于设定值时,警示灯随湿度变化而自动调整亮度;当空气湿度增大到设定值时,警示灯能不断闪烁。图乙是可供选择的两种湿敏电阻的阻值随湿度变化的关系图像。忽略电磁铁线圈电阻,灯泡阻值不变,以下说法正确的是( )
A.应选R1作为该电路的湿敏电阻
B.在M、N、Q三处位置中,湿敏电阻应安装在Q处
C.小于设定值时,湿度越小警示灯越亮
D.向左移动滑片P,可使警示灯在较小湿度下实现闪烁
【解答】解:A、由乙图可知,R1的阻值随湿度的增加而增加,R2的阻值随湿度的增加而减小,根据实际需要,当空气潮湿,能见度低时,警示灯变亮,即警示灯随湿度的增加而变亮,当警示灯变亮时,通过电路的电流变大,电路电阻变小,所以R2符合要求,故A错误;
B、若将它串联在图甲电路中的M位置,当通过电路的电流变大,电磁铁的磁性增强,衔铁被吸下,动触点2接触静触点1,吸合后电磁铁和R2会被短路,警示灯会一下变亮,吸合后电磁铁和R2被短路而失去磁性,衔铁被弹簧拉起,此时警示灯和R2串联接入电路,灯泡变暗,而R2放在N点和Q点都不会出现此现象,故应该将警示灯串联在图甲电路中的M位置,才能起到闪烁的作用,故B错误;
C、空气潮湿,能见度低,路面湿滑,为安全起见,湿度越大,警示灯应越亮,故C错误;
D、电源电压不变,空气湿度设定值不变,即触发电流不变、电路中总电阻不变,若向左移动滑片,滑动变阻器接入电路中的阻值变小,即湿敏电阻阻值较大时,电路中电流即可达到触发电流,使警示灯在较小湿度下就能实现闪烁,故D正确。
故选:D。
9. (2024•温州一模)为了直观地反映通电螺线管周围磁场分布,可用如图所示的磁感线表示。如果在该通电螺线管内部插入一根铁芯,则下列磁感线中能正确反映其磁场变化的是( )
A. B.
C. D.
【解答】解:在通电螺线管中插入一根铁芯,铁棒被磁化,磁性增强,因此通电螺线管周围的磁感线变密,但磁场方向不变,故ABC错误,D正确。
故选:D。
10. (2024•萧山区模拟)如图为某家庭电路中的元件的连接情况,其中连接错误的是( )
A.断路器 B.双孔插座
C.白炽灯和开关 D.三孔插座
【解答】解:A、为使家庭电路用电安全,应把“熔断器”接在火线上,故A正确;
B、两孔插座的接法:左孔接零线,右孔接火线,故B正确;
C、开关与灯泡串联,并且开关应该接在火线上,而图中开关与零线相连,故C错误;
D、三孔插座的正确接触是“左零右火上接地”,故D正确。
故选:C。
11. (2024•杭州模拟)学生帮助家长设计了家庭电路,以下四幅图中,连接正确的是( )
A. B.
C. D.
【解答】解:A、断路器接在火线上,火线首先进开关,再入灯泡,符合安全用电原则,故A正确;
BC、断路器接在零线上,该断路器使零线断开后,用电器上还带电,此时人接触用电器,容易发生触电事故,不符合安全用电的原则,故BC错误;
D、开关接在零线与灯之间,不符合安全用电原则,故D错误。
故选:A。
12. (2024•宁波模拟)热爱科学探究的小宁总会有许多的科学发现和思考:
(1)小宁好奇学校办公室门上的指纹锁,研究发现其原理如图乙所示,S是指纹开关,电磁继电器中K是轻质弹簧,L是电磁铁,A是带有固定磁极的锁,图中为锁定状态。当开关S闭合时,门锁会打开,据此可知A的左端是 极。
(2)如图甲所示,小宁发现当一阵风由窗向门口吹过时,门会立即自动关上,此现象背后的科学原理是 。
【解答】解:(1)当开关S闭合时,门锁会打开;根据安培定则,与红灯并联的电磁铁通电后左端是N极,右端是S极,异名磁极相互吸引,A被吸引,门打开,所以A的左端是N极。
(2)一阵风由窗向门口吹过时,门会立即自动关上,此现象背后的科学原理是:流速越大的位置、压强越小。门外的空气流速大,房间里面的空气流速慢,压强大,产生的压强差将门自动关上。
故答案为:(1)N;(2)流速越大的位置、压强越小。
13. (2024•嘉兴二模)科学小组为夜跑者设计制作了一款节能夜跑灯,其结构如图,图中LED灯具有单向导电性,即当电流从“+”极流入时LED灯发光,从“﹣”极流入时不发光。晚上跑步时,随着手臂的摆动,磁体在管中运动,LED灯就会发光,其原理是 ;若磁体从图中位置向右运动时灯发光,则当它从右端运动到左端时,灯会发光吗? 。节能夜跑灯工作时能量的转化过程为 。
【解答】解:设计制作节能夜跑灯,晚上跑步时,随着手臂的摆动,磁体在管中运动,线圈切割磁感线,产生感应电流使LED灯发光,是利用电磁感应原理;
若磁体从图中位置向右运动时灯发光,则当它从右端运动到左端时,磁场方向没有变化,线圈切割磁感线的方向与原来相反,产生的感应电流方向与原来相反,由于LED灯具有单向导电性,所以不会发光;
节能夜跑灯工作时能量的转化过程为机械能转化为电能。
故答案为:电磁感应;不会;机械能转化为电能。
14. (2024•余姚市模拟)江南新城西区95幢3单元成为2024年余姚首个开工建设的老旧小区加装电梯工程。图甲是该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I≥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(填“A”或“B”),电铃发出报警铃声。
(2)某次轿厢内载人和货物的总重为8000N,电梯 (填“超载”或“未超载”)。
【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。
故答案为:(1)3000;A;(2)超载。
15. (2024•海曙区模拟)夏天的紫外线较强,人们在户外活动时间过长,会造成皮肤灼伤,甚至诱发皮肤癌。小金利用紫外光敏电阻对紫外线较灵敏的性质,设计了如图所示电路。当户外紫外线增强到设定值时,衔铁被吸下,S2闭合,电动机M转动,遮阳棚上防紫外线的遮阳布展开。图中电磁铁的上端为 (选填“N”或“S”)极。调试时发现,当户外紫外线增强到设定值时,S2仍未闭合,为了达到设计要求,需要把滑动变阻器R1的滑片P向 (选填“左”或“右”)移动。
【解答】解:根据电路图可知,光敏电阻和滑动变阻器串联接入电路中,电流表测量电路中的电流;利用安培定则可知电磁铁的下端为N极,上端为S极;
电磁继电器是利用电流的磁效应来工作的;当户外紫外线增强到设定值时,S2仍未闭合,说明电磁铁磁性过弱了,即控制电路的电流过小了,这是由于控制电路的电阻过大导致的,所以应该减小电路中的电阻,即应该将滑动变阻器R1的滑片P向右移动。
故答案为:S;右。
16. (2024•江北区模拟)因线路或用电器的绝缘层老化,家庭电路会发生漏电现象,漏电现象严重时会引发用电安全事故。漏电保护器是在用电器发生漏电故障或人体触电时的保护装置,如图所示,未发生漏电时I1=I2,与如果电路中某处发生漏电,即有电流I3通过其他路径流入大地而使I1与I2的差值大于一定值时,漏电保护器会快速自动切断电路,此时I3的值称为动作电流。
(1)关于漏电保护器,下列说法正确的是 。
A.当电路发生短路时,漏电保护器会自动切断电路
B.漏电保护器跳闸后按下试验按钮即可恢复供电
C.正常情况下家庭电路中火线中的电流大于零线中的电流
D.人站在绝缘物上双手分别触摸火线与零线,漏电保护器不会切断电路
(2)如果电路中发生漏电,漏电电流为I3,则I1、I2、I3大小关系的表达式为 。
(3)由于安装人员的疏忽,在安装三孔插座时,误将连接零线和地线的孔接反。此时如果将洗衣机的三脚插头插入该插座,漏电保护器 (会/不会)断开,理由是 。
【解答】解:(1)当火线的电流与零线的电流不相等时漏电保护器起作用;
A、当电路发生短路时,进户线中流入的电流I1和流出的电流I2相等,漏电保护器不会切断电路,故A错误;
B、漏电保护器跳闸后,需要检查电路故障,排除故障后,按下复位按钮,才能恢复供电,故B错误;
C、正常情况下家庭电路中火线中的电流等于零线中的电流,故C错误;
D、人站在绝缘物上双手分别触摸火线与零线,进户线中流入的电流I1和流出的电流I2相等,漏电保护器不会切断电路,故D正确。
故选:D;
(2)由图乙可知,火线中的电流一部分通过零线,一部分流向大地,即三电流之间的关系:I1=I2+I3;
(3)如果将洗衣机的三脚插头插入该插座,洗衣机零线接地,流出电流I2为零,I1和I2的差异很大,漏电保护器立即断开。
故答案为:(1)D;(2)I1=I2+I3;(3)会;零线接地,流出电流I2为零,I1和I2的差异很大,漏电保护器立即断开。
17. (2024•浙江模拟)某项目学习小组计划设计一款可温控电风扇(如图甲所示)。Rx为热敏电阻,其阻值随温度的变化(如图乙所示)。(电磁铁线圈电阻忽略不计)。
【工作原理】开关S1闭合,当开关S连接bc,接通控制电路,若室温达到30℃电磁继电器吸引衔铁,动触头上弹,工作电路接通,电风扇运转;当室温低于22℃,电磁继电器断开衔铁,动触头弹回,工作电路断开,电风扇停止运转。
【产品制作】根据电路图的工作原理,若开关S1闭合,当开关S连接ab,温控模式 (选填“能”或“否”)实现。
【产品测试】温控模式下,当控制电路的电流为10mA~100mA时,风扇均可处于运转状态。
【产品评价】项目小组制定了项目成果评价表,如表是部分指标的评价内容。请依据以下项目评价表,首先针对【指标2】来评价该作品的达成情况的等级是良好,你认为的评价理由是 。
等级/指标内容
优秀
良好
待改进
指标1
能否温度控制或人工控制电风扇的启动或关闭
既能温度控制,又能人工控制
能温度控制,但不能人工控制
不能温度控制,但能人工控制
指标2
电风扇的风速是否可调
风速是可调且连续变化
风速是可调的但不连续变化
风速不可调
【产品迭代】某同学提出对方案进行适当的升级改造,欲使电风扇运转的临界温度可根据使用者的需求进行个性化调节。为达成该设计的选代升级,以下方案中可行的是 。
A.在控制电路中接一个滑动变阻器
B.电磁铁选用匝数可变的线圈
C.改变工作电路中变阻器的阻值
D.将控制电路的电源改成电压可调的电源
【解答】解:
【产品制作】:当开关S1闭合,开关S连接ab时,控制电路处于断开状态,此时温度变化虽然可以使S2阻值发生变化,但是电路中无电流,因此衔铁不会被吸引,动触头不会上移而接通工作电路,故温控模式无法实现。
【产品评价】工作电路中,随着半圆弧形铜片逆时针旋转,电路中R1R2R3是被依次接入,因此是不连续地改变电路中的电流从而改变电动机转速,来改变风速。如果想要风速连续可调,应该在工作电路中串联一个滑动变阻器来使得风速连续变化。因此风速可调但不连续,指标2评价为良好。
【产品迭代】若需要改变临界温度,则需要对控制电路进行改造,可以串接一个滑动变阻器,可以使得电源电压可调,可以使得线圈匝数可调,可以让动触头连接位置可调等等。但改造工作电路无法改变临界温度。故选ABD。
故答案为:
【产品制作】:否;
【产品评价】:工作电路中,随着铜片旋转,三个电阻是依次接入的,因此风速可调,但电流只能跳跃式变化而不能连续变化;
【产品迭代】:ABD。
18. (2024•温州三模)小龙利用电磁继电器设计了食盐“自动封装电路”(如图),两个完全相同的电磁继电器(电磁铁分别为 L1 和 L2),电磁铁的电阻和袋子质量忽略不计,托盘质量为0.5千克,R0 为保护电阻,R为力敏电阻,其阻值与压力的关系如下表所示。
R/Ω
145
165
210
280
380
500
压力/N
15
13
11
9
7
5
【工作原理】通过电磁铁分别控制“食盐添加系统”(通电时可向袋子内添加食盐)和“封装系统”(通电时可完成袋口的密封),当袋中的食盐达到一定的质量时封装。
(1)【产品制作】根据电路的工作原理,则图中A和B,哪一个是“封装系统”: (选填“A”或“B”)。
(2)【装置测试】控制电路的电源电压U为6V,R0为20欧,电磁铁的吸合电流为:20毫安,则该电路可自动封装的食盐质量为多少?
(3)【迭代升级】小港觉得可以对电路进行适当升级改造,适当增加控制“食盐添加系统”的电磁铁线圈匝数,可以实现先停止添加食盐再完成封装。请判断小港的升级是否可行,并说明理由: 。
【解答】解:(1)当食盐重力较小时,压敏电阻较大,电路中的电流较小,电磁铁的磁性较弱,不能吸引衔铁,则A通电而工作,是添加系统,当食盐重力足够大,电磁铁吸引衔铁,A电路断开,B电路通电,则B是封装系统;
(2)控制电路的电源电压U为6V,R0为20欧,电磁铁的吸合电流I=20mA=0.02A,
电路的总电阻为R总300Ω,
根据串联电路的知,压敏电阻R=R总﹣R0=300Ω﹣20Ω=280Ω;
根据表格中数据,食盐和托盘的重力G=F=9N;
则食盐和托盘的质量m0.9kg;
则食盐的质量为m'=0.9kg﹣0.5kg=0.4kg;
(3)适当增加控制“食盐添加系统”的电磁铁线圈匝数,可以增强电磁铁的磁性,当电流较小时就可以停止添加实验,但压力不再改变,控制电路的电流不再改变,B永远无法工作,不能完成封装工作。
答:(1)B;
(2)该电路可自动封装的食盐质量为0.4kg;
(3)不可行,添加系统停止工作时,压敏电阻不再改变,电流达不到吸合电流,封装系统无法工作。
19. (2024•绍兴模拟)根据电动扶梯“有人乘时运行较快,无人乘时运行较慢”的特点,项目化学习小组设计了它的工作电路如图甲。该电路由“控制电路”和“工作电路”两部分组成,其中“控制电路”由压敏电阻R、滑动变阻器R1电磁铁、电压为9伏的电源U1等组成,压敏电阻的阻值与所受压力的变化关系如图乙;“工作电路”由电源、电动机、定值电阻等组成。无人乘时电动扶梯以较慢的速度运行,当控制电路的电流增大到设定值10毫安,衔铁被吸下,电动机功率增大,电动扶梯运行速度变快。(电磁铁线圈电阻忽略不计)
(1)请将图甲中“工作电路”补充完整,使电路设计能满足实际工作情况的需要。
(2)根据图乙,压敏电阻所受的压力F增大,压敏电阻R的阻值将 (选填“增大”、“不变”或“减小”)。
(3)若滑动变阻器R1接入电路的阻值为300欧,某次运行时,通过电磁铁线圈的电流恰好达到10毫安,则此时电动扶梯载重为多少?
(4)在保持设定电流10毫安不变的情况下,若要使自动扶梯在更小的载重下就能实现快速运行,如何改进?(写出一点改进意见)
【解答】解:(1)有人乘坐时,压力大,则压敏电阻的阻值小,根据欧姆定律可知,控制电路中的电流变大,电磁铁磁性增强,衔铁被吸下;工作电路中的电梯运行快,说明工作电路中的电流大,根据欧姆定律可知,电路中的电阻小,故应该只让电动机接入电路;
无人乘时,压力小,则压敏电阻的阻值大,根据欧姆定律可知,控制电路中的电流变小,电磁铁磁性减弱,衔铁被拉起;无人乘时运行较慢,说明工作电路中的电流小,根据欧姆定律可知,电路的总电阻大,则电动机和定值电阻串联,如图所示:
;
(2)根据图像乙可知,当压力增大时,压敏电阻的阻值变小,即压敏电阻的阻值随压力的增大而减小;
(3)控制电路中,定值电阻R1与压敏电阻R串联,且R1=300Ω,通过电磁铁线圈的电流恰好达到10毫安,即I=10mA=0.01A,根据欧姆定律,此时电路中的总电阻为:
R总
根据串联电路中电阻的规律,此时压敏电阻阻值为:
R=R总﹣R1=900Ω﹣300Ω=600Ω
由图乙可知,此时压敏电阻的阻值为600Ω时,对电梯的压力为:
F=400N;
对电梯的压力也就是电动扶梯的载重,因此电动扶梯载重为:
G=F=400N。
(4)要求质量更小的人站上电梯就能使其较快运行,质量变小,重力变小,则对电梯的压力变小,根据图甲可知,此时力敏电阻的阻值变大,控制电路的总电阻变大,根据欧姆定律可知,电路中的电流变小,由于吸合电流不变,要使此时的电流达到吸合电流,则需要增大电路中的电路,故采取的方法是:①减小电路的总电阻,即滑动变阻器R1接的滑片向左移动;②增大电源电压。
故答案为:(1)如图;(2)减小;(3)电动扶梯载重为400N;(4)①减小电路的总电阻,即滑动变阻器R1接的滑片向左移动;②增大电源电压。
20. (2023•金东区二模)在“探究条形磁体周围磁场”的实验中,小科将玻璃板平放在磁体上并均匀地撒上一层铁屑,轻敲玻璃板,铁屑就会有序地排列起来,如图所示。下列说法正确的是( )
A.撒铁屑可以将原来不存在的磁场显现
B.可以通过铁屑判断磁体磁场的方向
C.铁屑在磁场中被磁化成一个个小磁体
D.条形磁体周围磁场的分布是均匀的
【解答】解:
A、磁体周围始终存在磁场,借助细铁屑可以显示磁体周围的磁场分布特点,但不是将原来不存在的磁场显示出来,故A错误;
B、可以通过铁屑判断磁体磁场大致分布,由于铁屑不能显示磁极,因而不能判读磁场方向,故B错误;
C、铁屑原来没有磁性,但在磁场的作用下能够获得磁性,说明铁屑被磁化了,故C正确;
D、由图可知,铁屑的分布是不均匀的,即条形磁体周围的磁场分布也是不均匀的,故D错误。
故选:C。
21. (2023•杭州模拟)小张学习了“电与磁”知识后,设计了如图所示的装置:用导线将磁场中的金属杆ab、cd和光滑金属导轨连接成闭合回路。以下说法正确的是( )
A.当左右移动cd时,ab不会运动
B.当左右移动ab时,cd会运动
C.当上下移动右侧磁体时,ab会运动
D.当左右移动cd时,右侧装置工作原理与电动机原理相同
【解答】解:A、当左右移动cd时,导体cd在磁场中做切割磁感线运动,电路中会产生感应电流,此时导体ab有电流通过,则导体ab在磁场中会受到力的作用而运动,故A错误;
B、当左右移动ab时,导体ab在磁场中做切割磁感线运动,电路中会产生感应电流,此时导体cd有电流通过,则导体cd在磁场中会受到力的作用而运动,故B正确;
C、当上下移动右侧磁体时,导体cd没有切割磁感线,不能产生感应电流,故ab没有电流通过,不会运动,故C错误;
D、当左右移动cd时,导体cd在磁场中做切割磁感线运动,电路中会产生感应电流,这就是电磁感应现象,右侧装置工作原理与发电机原理相同,故D错误。
故选:B。
22. (2023•定海区三模)如图是小敏设计的汽车尾气中CO排放量的检测电路。当CO浓度高于某一设定值时,电铃发声报警。图中气敏电阻R1阻值随CO浓度的增大而减小。下列说法正确的是( )
A.电铃应接在A和B之间
B.CO浓度升高,电磁铁磁性减弱
C.用久后,电源电压U1会减小,报警时CO最小浓度比设定值高
D.CO排放量低于设定值时,动触点与触点N接触
【解答】解:AB.图中气敏电阻R1阻值随CO浓度的增大而减小,由欧姆定律,控制电路的电流增大,电磁铁磁性增强,衔铁被吸下,因CO浓度高于某一设定值时,电铃发声报警,故电铃应接在C、D之间,故AB错误;
C.用久后,电源电压U1会减小,由欧姆定律,只有当R1阻值变小时,控制电路才能达到衔铁被吸下的最小电流,即报警时CO最小浓度比设定值高,故C正确;
D.CO排放量低于设定值时,电磁铁磁性较弱,不能把衔铁吸下,动触点与上端的触点接触,故D错误。
故选:C。
23. (2023•温岭市模拟)科学探究是一个不断发现问题、解决问题的过程。下列对电与磁的相关科学史料的解读错误的是( )
A.科学知识是固定不变
B.科学发展的背后隐含着人类认识的发展
C.电与磁统一性的证实,揭示了电磁现象的本质
D.问题是在具体的情境中根据人们研究的需要提出的
【解答】解:A.科学知识是不断发展,不断完善的,不是固定不变的,故A错误;
B.科学理论和技术的发展的背后是人类认识的发展,故B正确;
C.电与磁统一性的证实,揭示了电磁现象的本质,故C正确;
D.在具体的情境中,根据人们研究的需要不断提出新的问题,故D正确。
故选:A。
24. (2023•江干区校级二模)如图所示,重为G的小铁块在水平方向力F的作用下,沿条形磁铁的表面从N极向S极以5m/s做匀速直线运动,此时,条形磁铁相对于地面静止,下列说法正确的是( )
A.小铁块对磁铁的压力始终不变
B.小铁块的重力和磁铁对小铁块的支持力是一对平衡力
C.地面上的条形磁铁受到地面对它摩擦力方向为水平向左
D.撤去拉力F后,物体慢慢停下来,说明力是维持物体运动的原因
【解答】解:A、铁块在左端时,受到N极的引力较大,铁块对磁铁的压力较大;越靠近中间,磁性减弱,磁铁对铁块的作用减小,铁块对磁铁的压力减小;靠近S极,磁性增强,引力增大,铁块对磁铁的压力较大;也就是铁块对磁铁的压力先变小后变大,故A错误;
B、小铁块受到重力、支持力和引力,小铁块的重力和磁铁对小铁块的支持力大小不相等,不是一对平衡力,故B错误;
C、小铁块相对于磁铁向右运动,受到的摩擦力水平向左,由力的作用相互性可知磁铁受到小铁块的摩擦力水平向右,条形磁铁相对于地面静止,由力的平衡可知,地面对磁铁摩擦力方向为水平向左,故C正确;
D、撤去拉力F后,物体慢慢停下来,说明力是改变物体运动状态的原因,故D错误。
故选:C。
25. (2023•椒江区校级二模)电给人类的生活带来极大的方便,然而使用不当时,也会给人们带来危害,下列符合安全用电原则的是( )
A.开关安装在电灯和零线之间
B.用湿手触摸开关
C.将插头的接地插脚掰弯使用
D.放风筝时远离高压设备
【解答】解:A、开关应安装在电灯和火线之间。故A不符合安全用电的原则;
B、生活用水是导体,用湿手触摸开关,容易发生触电事故。故B不符合安全用电的原则;
C、金属外壳的用电器的外壳一定要接地,避免用电器漏电时发生触电事故,所以将插头的接地插脚掰弯使用的作法是错误的。故C不符合安全用电的原则;
D、在高压线附近放风筝,一旦风筝线与高压线缠绕在一起,放风筝的人就可能触电,所以放风筝时要远离高压设备。故D符合安全用电的原则。
故选:D。
26. (2023•丽水一模)电子门锁因其功能齐全,外观新颖等诸多优点,被广泛应用在我们生活之中。电子门锁的内部原理如下图所示,图中S是指纹开关,电磁继电器K是轻质弹簧,L是电磁铁,B是带有固定磁极的锁,当锁的磁极S端插入锁孔C中时,门处于锁定状态。下列说法错误的是( )
A.当开关断开时,绿灯亮,门锁处于锁定状态
B.当开关闭合时,电磁铁A与锁固定磁极相互排斥
C.当开关闭合时,电磁铁L的上端为S极,此时红灯亮
D.更改控制电路电源的正负极,不会影响门锁正常工作
【解答】解:A、当开关断开时,电磁铁L中没有电流通过,衔铁在左侧弹簧的作用下被拉起,绿灯电路被接通,电磁铁A没有磁性,磁极S端插入锁孔C中时,门处于锁定状态,故A正确;
BC、当开关闭合时,电流从电磁铁L上端流入,根据安培定则可知,电磁铁L的上端为S极;由于电磁铁L具有磁性,将衔铁吸下,红灯电路被接通,同时电磁铁A有电流通过,具有磁性,根据安培定则可知,此时电磁铁A的左端是N极、右端是S极,所以A端与锁阀磁极的N端产生相互吸引,门锁处于开锁的状态,故B错误,C正确;
D、更改控制电路电源的正负极,电磁铁L的N、S极发生变化,电磁铁L的磁性不会发生变化,不会影响门锁正常工作,故D正确。
故选:B。
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浙江中考科学试题专题11电与磁 安全用电
1. (2023•丽水)哈尔滨、杭州等地将打造低真空超高速磁浮飞行巴士,时速可达1000公里以上。磁浮飞行巴士采用能量回收制动方式,巴士到站前停止动力供应,继续向前运行,内部线圈切割磁感线产生电流,部分机械能转化为电能进行回收。下列四幅图中能反映能量回收原理的是( )
A. B.
C. D.
2. (2023•杭州)按如图所示电路进行实验,将滑动变阻器的滑片从右向左移动,电磁铁吸引的大头针枚数增多。此实验说明影响电磁铁磁性强弱的一个因素是( )
A.电流的大小 B.电流的方向
C.线圈的匝数 D.铁芯的粗细
3. (2023•台州)模型可以帮助人们认识和理解一些不能直接观察到的事物。下列磁感线模型正确的是( )
A. B.
C. D.
4. (2023•宁波)如图所示是小宁设计的水位自动控制电路,其中工作电路由指示灯L、电动机M等元件组成,由家庭电路供电;控制电路中,金属板A、B置于水箱中不同位置,水箱中的天然水是导体。
(1)我国家庭电路电压为 V。
(2)当水箱内水面处于金属板A以下时,工作电路中的 处于工作状态。
(3)测试时,小宁发现由于电磁铁磁性太弱,电磁继电器无法正常工作。适当 (填“增加”或“减少”)电磁铁的线圈匝数,可以解决上述问题。
5. (2023•衢州)科学发现往往闪耀着科学家们智慧的光芒。
(1)1820年奥斯特发现通电导线能使其周围的小磁针发生偏转。如图,在小磁针的上方拉一根与小磁针平行的直导线,闭合开关时,小磁针N极向纸外偏转,则电源 端为正极。
(2)法拉第深入思考了奥斯特实验,认为:通电导线能使磁针转动,说明磁针受到力的作用,那么反过来,磁针也能使通电导线转动。他这样推测的依据是 。
6. (2023•金华)人员密集的室内场所,容易造成二氧化碳含量偏高,对人体产生不利的影响。研究小组设计了如图所示的电路。R2为气敏电阻,其阻值随CO2气体浓度的增大而减小,当室内CO2气体含量升高到一定浓度时,工作电路中的排风扇开始工作,把室内气体排出。回答下列问题。
(1)在设计电路时要实现自动换气功能,排风扇应连接在工作电路中的 位置。
(2)要使排风扇在二氧化碳浓度更低时就能开始工作,以下几种改进方法正确的是 。
A.增加电磁铁线圈匝数
B.控制电路中再串联一个电阻
C.把滑动变阻器R1的滑片向上移
7. (2023•温州)项目学习小组实验发现,装在筒内的电动机带动风叶转动时,电动机转动方向改变,气流方向也改变,如图甲所示。于是想利用带风叶的电动机制作一款“书桌神器”:既能收集书桌上的小纸屑,又能吹风纳凉。
他们制定的产品评价表如下。
评价指标
评价等级
优秀
合格
待改进
指标一
能吸纸屑、吹风且风速可调
能吸纸屑、吹风,风速不可调
只能吸纸屑或只能吹风
指标二
吸纸屑后,吹风时无纸屑吹出
吸纸屑后,吹风时有部分纸屑吹出
吸纸屑后,吹风时全部纸屑吹出
小组同学设计如图乙电路,利用带风叶的电动机、电池、旋钮式电阻等材料制作模型,其工作原理示意图如图丙。
(1)图乙中,通过切换开关S,可以改变电动机转向的原因是 。
(2)将开关S与“1”连接,旋钮OP绕O点沿箭头方向转动时,电动机转速如何变化?
(3)对模型测试时,其“指标一”为优秀。结合评价表,判断该模型的“指标二”评价等级为 。
8. (2023•绍兴)如图为市场上在售的某款鸡蛋孵化器,鸡蛋的孵化需要适宜的湿度和温度。某项目化小组设计了一个自动控湿电路(图甲)。控制电路电源电压U为9伏,定值电阻R0的阻值为30欧,R1为湿敏电阻,其阻值随湿度的变化情况如图乙所示。当线圈中的电流为0.18安时,衔铁被吸合;当线圈中的电流为0.15安时,衔铁释放。(线圈电阻不计)
(1)由图乙可知,湿敏电阻的阻值随湿度增大而 (选填“增大”、“不变”或“减小”)。
(2)按控湿电路的工作要求,加湿器应接在工作电路的 (选填“AB”或“CD”)之间。
(3)通过计算说明该控湿电路的湿度变化范围。
(4)如果要适当提高控湿电路的最大湿度值,下列措施中可行的有 。
A.换用阻值更大的R0
B.适当提高电源电压U
C.减少该电磁铁线圈匝数
9. (2022•温州)如图是某同学发明的“铁皮自动分开装置”。将强磁铁靠近一叠铁皮,被磁化后的铁皮会自动分开。铁皮分开的原因是( )
A.同名磁极相互吸引 B.异名磁极相互吸引
C.同名磁极相互排斥 D.异名磁极相互排斥
10. (2022•宁波)如图所示为课本中的一个实验:“把一段通电导线弯成圆环,形成环形电流,让圆环导线穿过一块与圆环平面垂直的平板。利用铁粉观察它周围的磁场分布。”如果导线内电流方向如箭头所示,当置于平板上A点的磁针(黑色端为N极)静止时,下列图中磁针指向正确的是( )
A. B.
C. D.
11. (2022•湖州)如图是小明家家庭电路的一部分。下列叙述中,错误的是( )
A.开关与灯泡串联
B.灯泡与插座串联
C.当开关S断开时,用测电笔分别测试电路中a、b、c、d四处,能使氖管发光的是d处
D.该插座能将用电器的金属外壳与大地相连
12. (2022•台州)铝箔轻巧,导电性好,能做许多科学实验。
实验1:“铝箔小火箭”
将铝箔卷成筒状,上端封闭并装入一截火柴头,下端开口并装上尾翼,制成小火箭。将小火箭套在发射架上,加热其上端,如图甲所示。稍后小火箭就会射到空中。
(1)小火箭与发射架不能套得太紧,否则会因 力太大,难以起飞;
(2)火柴头燃尽后,空中的小火箭还能继续上升,这是因为小火箭具有 ;
实验2:“铝箔秋千”
折一个U形铝箔框,其两端通过回形针与干电池两端相连,置于磁铁上方,如图乙所示。通电时,铝箔框就会朝一个方向摆动;
(3)通电摆动时,电能转化为 能和内能;
(4)若要改变铝箔框通电时的摆动方向,请写出一种方法: 。
13. (2022•舟山)1820年,丹麦物理学家奥斯特通过实验首次证实电和磁之间的联系。小舟用图甲所示装置来模仿该实验。
(1)实验中得到通电直导线周围存在磁场的结论,那么他观察到的现象是 。
(2)早先电话听筒的结构如图乙所示,当变化的电流通过线圈时,电磁铁的 强弱发生变化,对薄铁片产生变化的吸引力,从而使薄铁片振动不同而发出不同的声音,这样就可以听到对方的讲话了。
1. (2024•上城区校级三模)小金家的单元防盗门锁原理如图所示,图中只画出了其中一家住户的控制开关S。该门锁的工作过程是:平时衔铁被压入门扣内,上锁;楼上的住户闭合控制开关S,门锁上的电磁铁通电后吸引衔铁,解锁。若不计摩擦,关于该门锁,下列说法中正确的是( )
A.闭合开关S,衔铁的左端被磁化为S极
B.断开开关S,衔铁受到弹簧向左的拉力
C.其电磁铁是利用了电流的磁效应来工作的
D.该单元的各住户控制门锁的开关是串联的
2. (2024•宁波模拟)如图是某家庭电路的一部分,下列说法正确的是( )
A.闭合开关S时,电灯不亮,保险丝未烧断,可能是电灯短路
B.断开开关S时,用测电笔接触A点氖管发光,接触B点时氖管不会发光
C.电冰箱接入三孔插座后其外壳与零线相连
D.保险丝烧断后可用铜丝代替
3. (2024•余姚市校级四模)如图为项目学习小组的同学自制的漂浮式指南针。铜片、锌片和食盐水溶液共同组成了“盐水电池”。铜片是盐水电池的正极,锌片是负极。下列说法正确的是( )
A.通电螺线管A端为N极
B.通电螺线管静止时B端指向地理南方
C.电子从铜片经螺线管流到锌片
D.通电螺线管外C点的磁场方向向左
4. (2024•鹿城区校级三模)某同学设计了一个利用电磁铁起升道闸杆的模拟装置。当车牌识别成功相当于图中开关S闭合,电磁铁有磁性,吸引铁柱,道闸杆绕O点顺时针转动,闸杆升起。下列有关说法正确的是( )
A.若车牌识别成功,图中电磁铁的上端为N极
B.改变电源正负极,该模拟装置仍能正常工作
C.小灯泡L与滑动变阻器的连接方式为并联
D.滑动变阻器的滑片P向下移动后,栏杆更容易抬起
5. (2024•西湖区三模)如图所示,甲、乙两个装置的线圈abcd、a′b′c'd′分别与电刷A、B、A′、B′紧密接触,两组电刷分别用导线按图示连接。用手拨动甲的线圈,使之沿顺时针方向转动,此时乙的线圈也会沿顺时针方向转动。下列说法正确的是( )
A.该过程甲装置相当于电动机
B.该过程乙装置相当于发电机
C.若将甲装置中的两磁极对调,则乙装置线圈的转动方向会改变
D.若改成用导线将A与B′,B与A′连接,则乙装置线圈的转动方向不变
6. (2024•滨江区二模)生态鱼缸需要足够的光照,为了补偿光照,小滨设计了如图所示的智能补光电路,光暗时灯L自动补光,自然光较亮时灯L自动熄灭,R1为定值电阻,R2为光敏电阻。已知灯L无法照射到电阻R2,下列说法正确的是( )
A.闭合开关S,电磁铁上端为S极
B.自然光照强度降低时,电磁铁的磁性减弱
C.R2的阻值随自然光照强度的减弱而增大
D.当自然光照强度增大时,电压表示数变大
7. (2024•北仑区模拟)许多自动控制的电路中都安装有电磁铁,有关电磁铁,下列说法中正确的是( )
A.电磁铁的铁芯,可以用铜棒代替
B.电磁铁的磁极方向与电流的方向有关
C.电磁铁的磁性强弱只与电流的大小有关
D.电磁继电器中的电磁铁可以用永磁体代替
8. (2024•镇海区模拟)我市装有多座过街天桥,极大方便了行人的出行。阴雨天时,空气潮湿,能见度低,路面湿滑,为保证行人上下天桥时的安全,需在天桥入口处设置警示灯。图甲是某同学为此设计的部分模拟电路,电磁铁及触点1固定不动,衔铁可在电磁铁作用下上下运动,带动铜棒OF绕O点运动。该电路中需用到阻值随空气湿度变化的湿敏电阻,将湿敏电阻接在电路中(图中未画出),闭合:开关S,当空气湿度小于设定值时,警示灯随湿度变化而自动调整亮度;当空气湿度增大到设定值时,警示灯能不断闪烁。图乙是可供选择的两种湿敏电阻的阻值随湿度变化的关系图像。忽略电磁铁线圈电阻,灯泡阻值不变,以下说法正确的是( )
A.应选R1作为该电路的湿敏电阻
B.在M、N、Q三处位置中,湿敏电阻应安装在Q处
C.小于设定值时,湿度越小警示灯越亮
D.向左移动滑片P,可使警示灯在较小湿度下实现闪烁
9. (2024•温州一模)为了直观地反映通电螺线管周围磁场分布,可用如图所示的磁感线表示。如果在该通电螺线管内部插入一根铁芯,则下列磁感线中能正确反映其磁场变化的是( )
A. B.
C. D.
10. (2024•萧山区模拟)如图为某家庭电路中的元件的连接情况,其中连接错误的是( )
A.断路器 B.双孔插座
C.白炽灯和开关 D.三孔插座
11. (2024•杭州模拟)学生帮助家长设计了家庭电路,以下四幅图中,连接正确的是( )
A. B.
C. D.
12. (2024•宁波模拟)热爱科学探究的小宁总会有许多的科学发现和思考:
(1)小宁好奇学校办公室门上的指纹锁,研究发现其原理如图乙所示,S是指纹开关,电磁继电器中K是轻质弹簧,L是电磁铁,A是带有固定磁极的锁,图中为锁定状态。当开关S闭合时,门锁会打开,据此可知A的左端是 极。
(2)如图甲所示,小宁发现当一阵风由窗向门口吹过时,门会立即自动关上,此现象背后的科学原理是 。
13. (2024•嘉兴二模)科学小组为夜跑者设计制作了一款节能夜跑灯,其结构如图,图中LED灯具有单向导电性,即当电流从“+”极流入时LED灯发光,从“﹣”极流入时不发光。晚上跑步时,随着手臂的摆动,磁体在管中运动,LED灯就会发光,其原理是 ;若磁体从图中位置向右运动时灯发光,则当它从右端运动到左端时,灯会发光吗? 。节能夜跑灯工作时能量的转化过程为 。
14. (2024•余姚市模拟)江南新城西区95幢3单元成为2024年余姚首个开工建设的老旧小区加装电梯工程。图甲是该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I≥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(填“A”或“B”),电铃发出报警铃声。
(2)某次轿厢内载人和货物的总重为8000N,电梯 (填“超载”或“未超载”)。
15. (2024•海曙区模拟)夏天的紫外线较强,人们在户外活动时间过长,会造成皮肤灼伤,甚至诱发皮肤癌。小金利用紫外光敏电阻对紫外线较灵敏的性质,设计了如图所示电路。当户外紫外线增强到设定值时,衔铁被吸下,S2闭合,电动机M转动,遮阳棚上防紫外线的遮阳布展开。图中电磁铁的上端为 (选填“N”或“S”)极。调试时发现,当户外紫外线增强到设定值时,S2仍未闭合,为了达到设计要求,需要把滑动变阻器R1的滑片P向 (选填“左”或“右”)移动。
16. (2024•江北区模拟)因线路或用电器的绝缘层老化,家庭电路会发生漏电现象,漏电现象严重时会引发用电安全事故。漏电保护器是在用电器发生漏电故障或人体触电时的保护装置,如图所示,未发生漏电时I1=I2,与如果电路中某处发生漏电,即有电流I3通过其他路径流入大地而使I1与I2的差值大于一定值时,漏电保护器会快速自动切断电路,此时I3的值称为动作电流。
(1)关于漏电保护器,下列说法正确的是 。
A.当电路发生短路时,漏电保护器会自动切断电路
B.漏电保护器跳闸后按下试验按钮即可恢复供电
C.正常情况下家庭电路中火线中的电流大于零线中的电流
D.人站在绝缘物上双手分别触摸火线与零线,漏电保护器不会切断电路
(2)如果电路中发生漏电,漏电电流为I3,则I1、I2、I3大小关系的表达式为 。
(3)由于安装人员的疏忽,在安装三孔插座时,误将连接零线和地线的孔接反。此时如果将洗衣机的三脚插头插入该插座,漏电保护器 (会/不会)断开,理由是 。
17. (2024•浙江模拟)某项目学习小组计划设计一款可温控电风扇(如图甲所示)。Rx为热敏电阻,其阻值随温度的变化(如图乙所示)。(电磁铁线圈电阻忽略不计)。
【工作原理】开关S1闭合,当开关S连接bc,接通控制电路,若室温达到30℃电磁继电器吸引衔铁,动触头上弹,工作电路接通,电风扇运转;当室温低于22℃,电磁继电器断开衔铁,动触头弹回,工作电路断开,电风扇停止运转。
【产品制作】根据电路图的工作原理,若开关S1闭合,当开关S连接ab,温控模式 (选填“能”或“否”)实现。
【产品测试】温控模式下,当控制电路的电流为10mA~100mA时,风扇均可处于运转状态。
【产品评价】项目小组制定了项目成果评价表,如表是部分指标的评价内容。请依据以下项目评价表,首先针对【指标2】来评价该作品的达成情况的等级是良好,你认为的评价理由是 。
等级/指标内容
优秀
良好
待改进
指标1
能否温度控制或人工控制电风扇的启动或关闭
既能温度控制,又能人工控制
能温度控制,但不能人工控制
不能温度控制,但能人工控制
指标2
电风扇的风速是否可调
风速是可调且连续变化
风速是可调的但不连续变化
风速不可调
【产品迭代】某同学提出对方案进行适当的升级改造,欲使电风扇运转的临界温度可根据使用者的需求进行个性化调节。为达成该设计的选代升级,以下方案中可行的是 。
A.在控制电路中接一个滑动变阻器
B.电磁铁选用匝数可变的线圈
C.改变工作电路中变阻器的阻值
D.将控制电路的电源改成电压可调的电源
18. (2024•温州三模)小龙利用电磁继电器设计了食盐“自动封装电路”(如图),两个完全相同的电磁继电器(电磁铁分别为 L1 和 L2),电磁铁的电阻和袋子质量忽略不计,托盘质量为0.5千克,R0 为保护电阻,R为力敏电阻,其阻值与压力的关系如下表所示。
R/Ω
145
165
210
280
380
500
压力/N
15
13
11
9
7
5
【工作原理】通过电磁铁分别控制“食盐添加系统”(通电时可向袋子内添加食盐)和“封装系统”(通电时可完成袋口的密封),当袋中的食盐达到一定的质量时封装。
(1)【产品制作】根据电路的工作原理,则图中A和B,哪一个是“封装系统”: (选填“A”或“B”)。
(2)【装置测试】控制电路的电源电压U为6V,R0为20欧,电磁铁的吸合电流为:20毫安,则该电路可自动封装的食盐质量为多少?
(3)【迭代升级】小港觉得可以对电路进行适当升级改造,适当增加控制“食盐添加系统”的电磁铁线圈匝数,可以实现先停止添加食盐再完成封装。请判断小港的升级是否可行,并说明理由: 。
19. (2024•绍兴模拟)根据电动扶梯“有人乘时运行较快,无人乘时运行较慢”的特点,项目化学习小组设计了它的工作电路如图甲。该电路由“控制电路”和“工作电路”两部分组成,其中“控制电路”由压敏电阻R、滑动变阻器R1电磁铁、电压为9伏的电源U1等组成,压敏电阻的阻值与所受压力的变化关系如图乙;“工作电路”由电源、电动机、定值电阻等组成。无人乘时电动扶梯以较慢的速度运行,当控制电路的电流增大到设定值10毫安,衔铁被吸下,电动机功率增大,电动扶梯运行速度变快。(电磁铁线圈电阻忽略不计)
(1)请将图甲中“工作电路”补充完整,使电路设计能满足实际工作情况的需要。
(2)根据图乙,压敏电阻所受的压力F增大,压敏电阻R的阻值将 (选填“增大”、“不变”或“减小”)。
(3)若滑动变阻器R1接入电路的阻值为300欧,某次运行时,通过电磁铁线圈的电流恰好达到10毫安,则此时电动扶梯载重为多少?
(4)在保持设定电流10毫安不变的情况下,若要使自动扶梯在更小的载重下就能实现快速运行,如何改进?(写出一点改进意见)
20. (2023•金东区二模)在“探究条形磁体周围磁场”的实验中,小科将玻璃板平放在磁体上并均匀地撒上一层铁屑,轻敲玻璃板,铁屑就会有序地排列起来,如图所示。下列说法正确的是( )
A.撒铁屑可以将原来不存在的磁场显现
B.可以通过铁屑判断磁体磁场的方向
C.铁屑在磁场中被磁化成一个个小磁体
D.条形磁体周围磁场的分布是均匀的
21. (2023•杭州模拟)小张学习了“电与磁”知识后,设计了如图所示的装置:用导线将磁场中的金属杆ab、cd和光滑金属导轨连接成闭合回路。以下说法正确的是( )
A.当左右移动cd时,ab不会运动
B.当左右移动ab时,cd会运动
C.当上下移动右侧磁体时,ab会运动
D.当左右移动cd时,右侧装置工作原理与电动机原理相同
22. (2023•定海区三模)如图是小敏设计的汽车尾气中CO排放量的检测电路。当CO浓度高于某一设定值时,电铃发声报警。图中气敏电阻R1阻值随CO浓度的增大而减小。下列说法正确的是( )
A.电铃应接在A和B之间
B.CO浓度升高,电磁铁磁性减弱
C.用久后,电源电压U1会减小,报警时CO最小浓度比设定值高
D.CO排放量低于设定值时,动触点与触点N接触
23. (2023•温岭市模拟)科学探究是一个不断发现问题、解决问题的过程。下列对电与磁的相关科学史料的解读错误的是( )
A.科学知识是固定不变
B.科学发展的背后隐含着人类认识的发展
C.电与磁统一性的证实,揭示了电磁现象的本质
D.问题是在具体的情境中根据人们研究的需要提出的
24. (2023•江干区校级二模)如图所示,重为G的小铁块在水平方向力F的作用下,沿条形磁铁的表面从N极向S极以5m/s做匀速直线运动,此时,条形磁铁相对于地面静止,下列说法正确的是( )
A.小铁块对磁铁的压力始终不变
B.小铁块的重力和磁铁对小铁块的支持力是一对平衡力
C.地面上的条形磁铁受到地面对它摩擦力方向为水平向左
D.撤去拉力F后,物体慢慢停下来,说明力是维持物体运动的原因
25. (2023•椒江区校级二模)电给人类的生活带来极大的方便,然而使用不当时,也会给人们带来危害,下列符合安全用电原则的是( )
A.开关安装在电灯和零线之间
B.用湿手触摸开关
C.将插头的接地插脚掰弯使用
D.放风筝时远离高压设备
26. (2023•丽水一模)电子门锁因其功能齐全,外观新颖等诸多优点,被广泛应用在我们生活之中。电子门锁的内部原理如下图所示,图中S是指纹开关,电磁继电器K是轻质弹簧,L是电磁铁,B是带有固定磁极的锁,当锁的磁极S端插入锁孔C中时,门处于锁定状态。下列说法错误的是( )
A.当开关断开时,绿灯亮,门锁处于锁定状态
B.当开关闭合时,电磁铁A与锁固定磁极相互排斥
C.当开关闭合时,电磁铁L的上端为S极,此时红灯亮
D.更改控制电路电源的正负极,不会影响门锁正常工作
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