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2025年中考物理核心考点考前冲刺 电磁学综合题
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、综合题
1.形成雾霾天气的主要污染物是PM2.5,PM2.5是大气中直径小于等于2.5μm的颗粒悬浮物,它们被人吸入后会进入血液对人体形成危害。某校科技小组研制的PM2.5净化器原理图,其原理如图所示。闭合开关S1、S2后,风扇旋转吸入空气,气流外侧A处的颗粒物也被吸入净化器。颗粒物接近带有负电荷的光洁金属网B时受到强烈的吸引力,这是因为带电体具有 的性质,颗粒物与光洁金属网B接触后也带上 电,受到光洁金属网B对它的斥力,离开金属网B后,颗粒物被带有正电荷的棉芯C牢牢吸引,这是利用 的原理,最终达成对空气的净化作用。室外空气中的PM2.5主要来自矿物燃料燃烧的排放,室内空气中的PM2.5主要来自吸烟产生的烟雾。PM2.5在空中的运动 (属于/不属于)分子的热运动。通过上述实验和实验现象,说明物体可以通过 的方法带电。
2.光敏电阻的阻值随光照射的强弱而改变.“光强”表示光的强弱程度的物理量,照射光越强,光强越大,光强符号用E表示,国际单位为坎德拉(cd).实验测得光敏电阻的阻值R与光强E间的关系如图所示,根据图象解答下列问题:
(1)光敏电阻的阻值随光强的增大而 .
(2)将光敏电阻R、定值电阻R0、电流表、开关和电源连接成图所示电路.闭合开关,逐渐增大光敏电阻的光照强度,那么 .(填正确答案的序号)
①电流表读数增大,光敏电阻电压也增大
②电流表读数增大,但光敏电阻电压减小
③电流表读数减小,但光敏电阻电压增大
④电流表读数减小,光敏电阻电压也减小
(3)在如图电路中,电源电压为6V,当光照强度为4.5cd时,电流表的读数为0.5A.试求:定值电阻R0的阻值 .
3.光电效应
光电效应是物理学中一个重要而神奇的现象。光照射到某些物质上,引起物质的电性质发生变化。这类光致电变的现象被人们统称为光电效应。光电效应分为:外光电效应和内光电效应。外光电效应是指被光激发产生的电子逸出物质表面的现象。只有入射光的频率高于一定值时,才能激发电子逸出物质表面。内光电效应是指被光激发所产生的电荷仍在物质内部运动,但使物质的导电能力发生变化或在物体两端产生电压的现象。光敏电阻器是利用半导体的光电效应制成的一种电阻值随入射光的强弱而改变的电阻器;光敏电阻可应用在各种自动控制装置和光检测设备中,如自动门装置、路灯、应急自动照明装置、报警控制器等方面。
(1)外光电效应会从物质中激发出带 电(选填“正”或“负”)的粒子;
(2)在可见光中,从红光到紫光,光的频率是逐渐增大的。如果绿光照射到某金属表面能产生外光电效应,则下列光照射该金属也一定能产生外光电效应的是 (填序号);
A.红光、紫光 B.红光、黄光 C.蓝光、紫光 D.黄光、蓝光
(3)光敏电阻是依据 (内/外)光电效应工作的;
(4)现在楼道内常用红外感应开关替代声控开关。白天光控开关断开,夜晚光线暗时,光控开关闭合;当有人进入楼道内时,红外感应开关闭合没人时红外感应开关断开。图中关于楼道内路灯电路设计合理的是 (光控开关用光表示,红外感应开关用红表示)
A. B.
4.如图所示,电源电压为6V,闭合开关后,电流表A1示数为0.2A,电流表A2示数为0.5A。试回答下列问题:
(1)R1R2的连接方式是 联;
(2)电流表A1测量通过 的电流;电流表A2测量 通过的电流;
(3)通过R1的电流为 A;
(4)电压表的示数为 V,R1两端的电压为 V。
5.(1)锂离子电池充电时,电池相当于 (选填“用电器”或“电源”);
(2)请你观察如图所示的小灯泡的结构,要使小灯泡发光,请在图中完成电路连接 ;
(3)如图所示是未完成连接的实物电路,请用笔画线代替导线完成该电路连接。要求:两灯并联,开关S同时控制两灯,电流表测量干路电流,导线不能交叉 。
6.小梦珍同学发现家中电饭煲的铭牌信息模糊不清,如表所示,简化电路图如图所示,当饭做好后电饭煲自动进入保温状态。
品牌
XXX牌电饭锅
额定电压
220V
加热功率
880W
保温功率
XXX
频率
50Hz
(1)根据电路图分析,开关都闭合时,电饭煲处于 (选填“保温”或“加热”)状态;
(2)电饭煲加热时通过电路的电流是多少 ?发热电阻R1的阻值是多少 ?
(3)电饭煲保温时的电功率 。
7.在“用电流表测电流”的实验中,某同学连接的电路如图所示。
(1)闭合开关,观察到灯光L1和L2的发光情况是 ;
(2)针对上述现象,该电路存在的问题是 ;
(3)请在原图上只改动一根导线,使两只电流表分别测干路和支路的电流 ;(要求:在需改动的导线上画“×”,用笔将改动后的导线画出,导线不许交叉)
(4)若测得两灯的总电流为0.48A,请在图中标出指针的位置及接线柱的连接情况 。
8.小明所在物理兴趣小组的同学利用金属管、弹簧测力计、强力磁铁进行了系列实验探究活动。请回答问题。
(1)如图1所示,是小明用弹簧测力计测量出金属管的重力的示意图,若金属管的体积(实心部分)为50cm3,则金属管的密度为 ;
A.0.6g/cm3
B.0.8g/cm3
C.6g/cm3
D.8g/cm3
(2)如图2,小明将强力磁铁放入竖直放置的金属管内,发现强力磁铁并未加速下落,而是缓慢下落,造成强力磁铁缓慢下落的原因与下列哪个物理原理相同 ;
A.电磁感应
B.磁场对电流的作用
C.磁化
D.电流的磁效应
(3)小明用刻度尺测出金属管的长度为50cm,再用弹簧测力计挂在金属管的右端始终缓慢竖直向上拉起金属管,其示数如图3所示,则金属管的重心离左端的距离为 (金属管的重力如图1);
A.15cm
B.16cm
C.17.5cm
D.22.5cm
(4)小明将金属管放在水平桌面上用弹簧测力计拉动,弹簧测力计拉力与其移动的距离变化的图像如图4所示,则当时金属管受到的摩擦力以及时弹簧测力计对金属管做的功分别为 。
A.1.8N;0.18J
B.1.2N;0.18J
C.1.2N;0.228J
D.0N;0.228J
9.如图甲所示,电源两端电压恒为3V,开关S闭合,当滑动变阻器R2的滑片P移动到某一位置时,电压表的示数1.8V,电流表的示数如图乙所示。
(1)读出电流表的示数为 A;
(2)求定值电阻R1的阻值。( )
10.如图1所示电路盒内有电源和导线,面板上两个灯泡L1、L2,两个开关S1、S2,要探究盒内电路连接情况,小明做了多次实验并将结果填入下表:
只闭合开关
S1
S2
S1、S2
L1发光情况
不亮
亮
亮
L2发光情况
不亮
不亮
亮
(1)根据实验结果可以判断两灯的连接方式是 (选填“串联”或“并联”);
(2)在方框(如图2所示)内画出此电路盒的电路图。( )
11.下表是探究摩擦起电时得出的物体带电次序,表中任何两种物体相互摩擦时,次序在前的带正电,次序在后的带负电。
研究材料1
石棉
玻璃
羊毛
木棉
橡胶
研究材料2
羊毛
尼龙
木棉
火碱
树脂
(1)由表可知玻璃与石棉摩擦后,玻璃将带 电荷。
(2)羊毛的原子核对核外电子的束缚能力要比木棉 (填“强”或“弱”)。
(3)由表中 (填“能”或“不能”)判断出玻璃和尼龙摩擦后二者的带电情况;如果能,玻璃和尼龙摩擦后,尼龙将带 电荷。
12.如图所示,在图甲中补画一根导线使开关闭合后电流表可测量电路中的电流 (画在图甲上即可);该电路接通后电流表的指针偏转如图乙所示,电流表的示数为 。
13.无线电波在空间传播时,要受到大气层的影响,尤其以电离层最为显著(电离层是由于从太阳及其他星体发出的放射性辐射进入大气层,使大气层被电离而形成的).电离层对无线电波的主要影响是使传播方向由电子密度较大区域向密度较小区域弯曲,即发生电波折射.这种影响随波段的不同而不相同.波长越长,折射越显著.以下的波被折回地面,以上的波,则穿透电离层.同时,电磁波受电离层的另一影响是能量被吸收而衰减.电离程度越大,衰减越大;波长越长,衰减也越大.但是,电离层是不稳定的,白天受阳光照射时电离程度高,夜晚电离程度低.因此夜间它对中波和中短波的吸收减弱.因为波长的不同而有不同的传播特性,无线电波的传播方式分为地波、天波和空间波三种:
地波——沿地球表面空间向外传播的无线电波.中波、长波均利用地波方式传播.
天波——依靠电离层的反射作用传播的无线电波.短波多利用这种方式传播.
空间波——沿直线传播的无线电波.它包括由发射点直接到达接收点的直射波和经地面反射到接收点的反射波.微波多利用这种方式传播.
(1)能够穿透电离层的电磁波处于电磁波中哪一波段?
(2)雷达是利用无线电波来测定目标物体位置的无线电设备,它是利用电磁波遇到障碍物要发生反射,把短暂的无线电脉冲发射出去,然后再根据反射波的方向和延迟的时间判断目标的方位和距离.那么你认为雷达用的是哪种波段的无线电波?采用哪种传播方式?
(3)收音机是利用无线电波中的中波和短波来传递信息的,常收听收音机的人会注意到这样一个现象,晚上收听到的电台比白天收听到的电台多,这是为什么?
14.如图所示电路中,电源两端电压为6V且保持不变,R1、R2是定值电阻,R2的阻值是10Ω。当开关S闭合时,电流表示数为0.2A。通过计算回答:
(1)电阻R2两端的电压为多少?
(2)此时电压表示数为多少?
(3)电阻R1的阻值为多少?
15.如图甲所示的是小明设计的“伏安法测电阻”实验电路的一部分,由于电压表的内电阻远大于的阻值,所以流经电压表的电流很小,我们仅根据电压表和电流表的读数即可算出的阻值。其实这只是实际电阻的一种近似值,若电压表的电阻R0=20kΩ,忽略电压表测量电压的功能,图甲所示的电路可以等效于图乙所示的电路。电压表的读数U=6V,电流表的读数I=0.3A。
(1)不考虑电压表内电阻对实验的影响,Rx的阻值为多大?
(2)考虑电压表内电阻对实验的影响,Rx的真实阻值应为多大?(保留到小数点后第二位)
(3)为了减小电压表内电阻对实验的影响,选取的电压表的内阻是越大越好,还是越小越好?简要阐述理由。
16.小明观察到自家照明电路中两只白炽灯的额定功率字样模糊,其中甲灯灯丝细而长,乙灯灯丝短而粗,则 灯的额定功率大。其中一个灯的灯丝断了,若搭接后使用,灯的发光比原来 (选填“亮”或“暗”)。如图所示,插座和电灯(带开关)是组成家庭电路的常用器件,请在遵守安全用电原则的前提下,用笔画线代替导线将器件分别正确连入电路中 。
17.有一种由酒精气体传感器制成的呼气酒精测试仪被广泛用来检测酒驾,传感器R1的阻值随酒精气体浓度的变化如图甲,工作电路如图乙。电源电压恒为12V,定值电阻R2=30Ω,求:
(1)由图甲可知,传感器R1的阻值随酒精气体浓度的升高而 (选填“变大”、“变小”或“不变”);被检测者未喝酒时,传感器R1的阻值是 Ω;
(2)被检测者酒精气体浓度为0.8mg/mL时,电压表的示数;
(3)现在公认的酒驾标准为0.2mg/mL≤酒精气体浓度≤0.8mg/mL,当电压表示数为4.8V时,通过计算说明被检测司机是否酒驾?
18.如图所示是某家用电热水壶内部的电路简化结构图,其中R1、R2为阻值相同的电热丝,有甲、乙、丙、丁四种不同的连接方式,该电热水壶有高温、中温、低温三挡,中温挡的额定功率为500W.求:
(1)电热水壶调至中温挡正常加热,将2kg温度为30℃的水烧开(标准大气压下)需要20min,水所吸收的热量 .(c水=4.2×103J/(kg•℃)
(2)甲、乙、丙、丁四种连接方式中, 是高温挡的连接方式.电热水壶高温挡的额定功率 .
19.我国新能源汽车发展迅猛,受到国内广大消费者的青睐。
(1)如图1是某电动汽车充电站的一排充电桩,这些充电桩是 (选填“串联”或“并联”)的,用其中一个充电桩给电动汽车充电时,电动汽车与该充电桩之间是 ;(选填“串联”或“并联”)
(2)汽车挂倒车挡倒车时,车尾探头会同时发出并接收反射回来的超声波,从而确定车尾与障碍物的距离。挂挡器与电路元件中 的作用相似,给汽车蓄电池充电时,蓄电池相当于 (选填“用电器”或“电源”);
(3)汽车中有如图2所示电路,其中上端带金属细杆的金属滑块M与两侧金属弹簧相连接并接入电路中,金属滑块M与弹簧在光滑绝缘的水平细杆上,当汽车静止时,滑块M上的金属细杆与红绿灯一端的触头(图中箭头)都不接触。当汽车急刹车时 灯亮;(填“红”或“绿”)
(4)冬季空气非常干燥,汽车在长途行驶过程,车身和空气摩擦带上电荷,为了避免人触摸车门时因放电带来的不适感,通常会在车尾安装一个特殊材料制成的“橡胶条”如图3所示,该橡胶条是 (填“导体”或“绝缘体”)。
20.如图甲是某自动控温电热水器的电路图,其中控制电路电压恒为6V,R1为热敏电阻,置于水箱中产生的热量对水箱中水温的影响忽略不计,R1阻值随温度变化的关系如图乙所示,R2为可调电阻,用来设定电热水器的水温。R3、R4为纯电热丝,均置于水箱中,R3=22Ω;电磁铁线圈电阻忽略不计,当电磁铁电流达到0.2A时,继电器衔铁被吸下来。(工作过程中,电源电压均保持不变),请完成下列问题:[c水=4.2×103J/(kg•℃),结果保留1位小数]
(1)图甲中电磁铁的上端为 (选填“N极”或“S极”);
(2)加热时电热丝R3的功率为 ;
(3)如果电热水器储有60kg的水,电路处于加热状态,正常工作1小时,产生的热量80%被水吸收,则水温升高了 ℃。
21.如图甲所示,是小明常用的一个插线板.他在使用中发现:插线板上的指示灯在开关闭合时会发光,插孔正常通电;如果指示灯损坏,开关闭合时插孔也能正常通电.根据上述现象:(1)在图乙中画出插线板中开关、指示灯和插孔的连接方式,并与电源线接通. (2)电阻R在电路中的作用是 .若指示灯规格是“2V 10mA”,则电阻R应为 Ω.(3)指示灯所在的电路消耗总电功率为 W.
22.家用电熨斗为了适应不同衣料的熨烫需要,设计了调整温度的多挡开关.使用时,转动旋钮即可使电熨斗达到需要的低温、中温或高温.图(甲)是电熨斗的电路图,图中电热丝R1=R2=110Ω.旋转开关可以改变1、2、3、4四个接点的连接情况,如图(乙)中的A、B、C所示.问:
(1)图(乙)中的 图表示电熨斗处于中温挡;
(2)电熨斗在低温挡工作时消耗的电功率P低= W;
(3)电熨斗在高温挡工作时的等效电阻R高= Ω.
23.2021年12月6日,宁德时代邦普一体化新能源产业项目在宜昌开工,预计2023年实现一期投产。其作为新能源电池的龙头企业,对未来新能源汽车的发展起到了重要作用。某品牌新能源汽车使用磷酸铁锂电池提供能量,电池容量30kW•h,续航里程300km,快速充电0.5h可充电80%。
(1)纯电动新能源汽车充电时主要是将 能转化为 。
(2)某充电桩快速充电电压为400V,如果充电时能量转化效率为75%,则充电时的电流是多少安?
(3)电动汽车充电桩的电线都很粗,请用学过的知识解释为什么要用很粗的电线充电?
24.科学进步是推动人类文明发展的重要动力,科学技术也在影响我们的生活。
(1)电能的广泛采用具有划时代的意义,但要注意用电安全。如果我们发现有人发生触电事故,应先 ,再报警和施救。
(2)电磁继电器能实现用低电压控制高电压、弱电流控制强电流。如图所示的电路,a、b处接电动机或指示灯。当低压控制电路断开时,指示灯亮;当低压控制电路闭合时,电动机工作。则a处接的是 。
(3)线上学习时,同学们注视屏幕,眨眼频率降低,这时泪液会过度 (填物态变化名称),使眼睑与眼球之间的摩擦增大,眼睛会有干涩和异物感。如果连续学习时间过长,睫状肌会疲劳。为了保护眼睛,课间要休息或远眺。
25.如图连接两灯,请在方框内画出对应的电路图。 闭合开关后,发现两个灯均不发光。将电压表并联在L1两端,闭合开关,电压表指针明显偏转;将电压表并联在L2两端时,闭合开关,电压表无示数,则两灯不发光的原因可能是 。
26.某同学在进行电学实验操作时,连接了如图所示电路。请你分析:
(1)闭合开关后电灯L1 ,电灯L2 (空均选填“亮”或“熄灭”);
(2)要使两灯都亮的方法有两种。方法一是去掉导线 后,电路是串联电路;方法二是改变a、b、c三根导线中一根的接法,使电路成为并联电路(在图中原导线上打“×”,画出新导线) 。
27.如图,回答问题:
(1)如图所示的电路中,若L1与L2并联,则开关S1、S2应 。若仅使L1发光,则开关S1、S2应 (两空均填开关连接情况);
(2)用电器可以并联或串联,开关也能并联或串联,从而达到不同的控制效果。卖衣服的商场有两个试衣间,如果两个试衣间都有人(锁门——门插销相当于一个开关闭合),则入口处“有人”指示灯亮起;如果两个试衣间都没有人或只有一间有人时,指示灯不亮。则此电路的两个开关应该是 (选填“串联”或“并联”);
(3)以下情景中开关也需像第(2)小题这样安装的有 ;
A.卧室门口有开关,床头也有开关,都能单独控制卧室里灯的亮与灭
B.楼道里的电灯,夜间有人走动发出声音时会亮
C.公交车上的前后门铃,按下前后任意一个开关,门铃都会响
D.烟雾报警器有两个触发开关,一个是探测烟雾的,浓度达到一定程度,开始报警;另一个是探测温度的,温度达到一定的程度,也会开始报警
(4)电冰箱门框上有一个通过冰箱门来控制的开关,当冰箱门打开时,与开关相连的弹簧伸长,开关闭合使冰箱内的照明灯发光;当冰箱门关闭时,弹簧被压缩,开关断开使冰箱内的照明灯熄灭。下列图中符合要求的电路是 。
A. B.
C. D.
28.如图所示,如图为某家用电水壶的简化电路图,如表为铭牌的部分参数,R1、R2为发热丝,其中R2=40Ω。求:
型号
SDS﹣15X05
容量
1L
额定电压
220V
额定频率
50Hz
加热功率
?W
保温功率
40W
(1)当开关S1闭合,S2拨到 (选填“1”或“2”)位置时,电热水壶将处于加热状态。电水壶的加热功率为多少 ?
(2)电水壶处于保温挡时,正常工作5min消耗的电能 ;
(3)R1的阻值 ;
(4)某同学为了提高保温功率,同时加热功率保持不变,应将 (选填“R1”或“R2”)适当 (选填“调大”或“调小”)。
29.阅读短文,回答问题。
手机充电
手机充电时,充电器将的电压降到左右,充电器内部会有电流流过。但充电器插在插座上未接手机时,充电器内部也会有微电流通过。如果手机充满电后不及时与充电器断开,或长期不拔充电器还会加速充电器内元件的老化,从而增加充电器发生短路和电压击穿概率。有的充电器发热严重,外加居室环境密闭以及夏天天气炎热,就可能会引发充电器自燃自爆。
目前“超级快充”技术可以不到10分钟可把电池电量充达一半以上,极大方便了人们的使用。如图是某电池充电过程中,充电器输出的电流和电压关系。
(1)充电器插在插座上未接手机时,充电器内部 (选填“有”或“没有”)电流通过,此时充电器相当于 (选填“电源”“开关”或“用电器”)。
(2)手机充电器不及时拔掉容易造成元件过热的现象,甚至引起火灾,此过程中电能转化为 能。
(3)分析图像可知,超级快速充电器在充电过程功率 (选填“是”或“不是”)保持全程不变,理由是 。
30.如图所示的电路图,在下列情况下,求:
(1)当S1闭合、S2和S3都断开时,电流表A1的示数为1 A,则电流表A2 的示数为多少,A3的示数为多少?
(2)当S2和S3闭合、S1断开时,电流表A3和A2的示数分别为4.5 A和1.5 A,求电流表A1的示数。
(3)若将S1、S2和S3同时闭合会发生什么现象?
31.(1)如图所示,闭合开关后,电压表的示数为6V,电流表的示数为0.3A,则定值电阻R的阻值为 。断开开关后,电流表的示数为 A,该电阻的阻值为 。
(2)请你在方框内帮小明设计一个电路,要求:开关断开两灯都不亮,开关闭合两灯均发光,拧下其中一只灯泡,另一只灯泡仍发光 。
32.如图甲为家用电热饮水机,图乙是它的电路原理图,表中是它的铭牌数据。
(1)当S1闭合,S2断开时,电热饮水机处于 状态(填“加热”或“保温”)并说明原因,此时电路中的电流是多大 ?
(2)饮水机正常工作时,将热水箱中的水从20℃加热到90℃,水吸收的热量是多少 ?[水的比热容4.2×103J/(kg•℃)]
(3)若电热饮水机正常工作时加热效率为80%,将热水箱中的水从20℃ 加热到90℃ 的时间为多少秒 ?
水桶容量
20L
热水箱容量
1L
额定电压
220V
加热功率
400W
保温功率
44W
33.如图所示,这是定值电阻R1、R2的并联电路,接入电压恒定的电路中后,通过它们的电流分别记为I1、I2,干路电流为I,已知R1=nR2。
(1)请证明;
(2)若I=10I1,求R1︰R2。
34.LED灯与普通节能灯、白炽灯相比,更为安全节能。经过测算,在亮度方面,4W的LED灯=11W的普通节能灯的白炽灯。问:
(1)白炽灯工作时电能主要转化为 能和 能;
(2)一度电可供4W的LED灯正常发光多少小时 ;
(3)换用4W的LED灯代替使用原来的40W的白炽灯,一年按工作2000h计算,每灯可以节约多少电能 。
35.小华同学做“测定小灯泡的电功率”实验,现有电源(电压为4.5伏、6伏、7.5伏、9伏中一个)、待测小灯泡(标有“2.5V”、“4.5V”字样中的一个)、滑动变阻器、电流表、电压表(只有0~3伏完好)、开关各一个及导线若干,小华正确连接电路,闭合开关,移动变阻器滑片,发现当电流表示数最大时,小灯泡发光仍较暗,他分析后,改变了电压表的位置,得到两组数据记录在表格中,并利用其中一组数据测得了小灯泡的额定电功率。小华实验中的部分数据见表。
序号
电压表示数(伏)
电流表示数(安)
电压表示数与电流表示数的比值(欧)
1
10
2
2
0.34
(1)“测定小灯泡的电功率”的实验原理是 。
(2)待测小灯泡的额定电压为 伏。
(3)求小灯泡的额定功率P额。 (需写出解答过程)
36.电动清扫车以其环保高效等优点,在创建卫生城市中大显身手。图为一电动清扫车正在工作时的情景。
(1)电动清扫车的主要部件是电动机,其工作原理是 ;清扫过程中,驾驶员相对于清扫车是 (选填“静止”或“运动”)的;
(2)清扫车停在水平路面上,总质量为800kg,清扫刷与路面不接触,轮胎与路面总接触面积为0.04m2,车对路面的压强为多少?g取10N/kg;( )
(3)清扫车完成任务后,在平直道路上以5m/s的速度匀速直线行驶,经10min到达垃圾处理站,行驶过程中车所受阻力大小恒为400N,则牵引力做的功为多少?( )
37.小明爸爸驾驶4轮电动汽车沿一平直公路从A地出发20min行驶30km到某站点B,再从B开始以108km/h的速度沿直线行驶9km到另一站点C,沿直线匀速行驶时阻力为总重力的0.1倍。电动汽车停放在水平路面上时,每个轮胎与地面的接触面积为250cm2。汽车及爸爸的总质量为2000kg,g取10N/kg,则:
(1)电动机的工作原理为 ;
(2)求电动汽车从站点A运动到站点B的平均速度;
(3)求电动汽车停放在水平路面上时,车对水平路面的压强;
(4)求从站点B运动到站点C的过程中,电动汽车牵引力做功的功率。
38.如图所示,、所用量程不相同,当闭合开关时,电流表的示数为,电流表所对应的刻度如图乙所示,求:
(1)经过电流;
(2)电流表电流大小;
(3)通过的电流
39.小明同学为了制作一个温度报警装置设计了如图甲所示电路,R1为热敏电阻,它的阻值随温度的变化图像如图乙所示,当温度是40℃时,电压表示数为10.8V;温度为60℃时电压表示数为12V。R0是定值电阻,电源电压保持不变。
(1)甲电路中,温度越高电压表示数越 ;
(2)请通过计算求出小明所选用的定值电阻是多少Ω,电源电压为多少V?(写出必要的文字说明及表达式和最终结果);
(3)小魏同学用原有热敏电阻和恒流电源设计了如图丙所示电路,其中的“恒流源”是一个特殊电源,电流大小由电源内部结构决定,当电阻R1变化时,通过R1的电流大小保持不变。通过数字电压表的示数可反映环境的温度。某次环境温度从:20℃上升到30℃,电压表的示数变化了10mV。当环境温度为40℃时,电压表示数为 mV。当温度的变化值相同时,电压表示数的变化值越大,该测温装置的灵敏度越高。若要增大该测温装置的灵敏度,可换一个电流值更 的恒流源。
40.如图所示用功率为100W的电加热器给质量为0.1kg,初温为10℃的水加热至40℃,电加热器单位时间内放出的热量相同,根据实验得到的数据绘制出水的温度随加热时间的变化图像,c水=4.2×103J/(kg·℃)。此过程:
(1)水吸收的热量是多少 ?
(2)加热器消耗的电能是多少 ?
(3)加热器的热效率是多少 ?
(4)若将杯中的水换成质量为0.2kg,比热容为2.1×103 J/(kg·℃)的煤油,加热相同时间,加热煤油所消耗的电能 (选填“小于”“等于”“大于”)加热水所消耗的电能;你判断的依据是 。
41.太阳能电池帆板(简称“电池板”)是为太空飞行器提供能源的装置。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,实验过程如图所示,请根据实验现象及相关要求完成空格。
(1)分析比较图(a)与(b)可得:材料、与光线夹角相同的电池板, 越大,产生的电流越大;
(2)分析比较图 可得:太阳能电池帆板安装“向日器”时,要尽量使太阳光垂直照射电池板;
(3)如图为世界最大的太阳能飞机“阳光动力2号”。白天,飞机依靠两翼上安装的太阳能电池板为电动机提供动力,同时对锂电池充电以保证夜间或阴雨天不间断飞行。太阳能电池是把太阳能转化为电能,那么锂电池在供电时是把 能转化为电能;若在某高空处,飞机每平方米接收的太阳光能量平均功率值为500W,每天以10小时计算,为了保证能够产生8.28×108J的电能,机翼的太阳能电池总面积至少为 m2.(太阳能电池效率为23%)
42.图甲为一种汽车前大灯的外形,下端三个金属片为灯的三脚插头,可连接电源;图乙为灯管内部结构,三根导电支架分别与三个金属片相连,支架间接有两组灯丝,夜间行车时,可根据需要进行切换。已如两组灯丝L1和L2的额定电压均为12V,额定功率分别为100W和80W。
甲 乙 丙
(1)两灯正常工作时,通过L2的电流为 A(结果保留两位小数),比通过L1的电流 (选填“大”或“小”)。
(2)图丙中的A、B、C分别代表与图乙中左、中、右三个支架相连的三个金属片。根据图乙,在图丙中画出灯管内的电路图;
(3)灯丝L1的阻值是 Ω。若将电源的两端分别连接金属片B、C,为保证电路安全,电源电压不能超过多少伏?(不考虑灯丝以外的电阻,忽略温度对电阻的影响。)
43.小兰家电热吹风机的铭牌如表格所示,其工作原理如图甲所示.由于使用了多年,吹风机中的电热丝明显氧化导致其电阻发生了变化,电动机性能仍保持不变.为准确测量氧化电热丝的实际电阻值,小兰在家中把该吹风机单独接入家庭电路并使其吹热风,发现电能表的转盘6 min内转过132圈,电能表规格如图乙所示.问:
(1)这段时间内电吹风消耗了多少电能?
(2)氧化电热丝正常工作时的实际电阻值是多少?
(3)为恢复电热吹风机的铭牌功率,应与氧化电热丝 一段新电热丝(选填“串联”或“并联”).
44.小明将标有“220V 100W”的白炽灯接入家庭电路中,记录了白炽灯从刚接入电路到一段时间以后的电功率图像,如图所示:
(1)白炽灯工作原理是利用电流的 效应;
(2)白炽灯接入电路的前17s内,电功率逐渐降低,主要原因是灯泡的电阻随温度的升高而 (选填“增大”或“减小”)。
(3)小明发现功率稳定后实际功率大于100W,你认为原因是 。
(4)小明尝试把两盏标有“220V 100W”的白炽灯串联接到220V的电压下,发现两灯的亮度都比正常发光要 (选填“亮”或“暗”)一些,这时每盏灯的实际电压为 V。
(5)小明还发现白炽灯泡的灯丝断了,灯丝重新“搭接”使用时,搭接处非常容易烧断。分析原因,以下选项正确的是__________。
A.灯丝搭接处电阻变小,电压和通电时间相同的情况下,电流变大,根据焦耳定律,产生的热量变多
B.灯丝搭接处电阻变大,电流和通电时间相同的情况下,根据焦耳定律,搭接处产生的热量变多
45.利用太阳能电池在太阳光照射下发电叫光伏发电。安阳市启动了“光伏工程”示范项目,在某中学的教学楼顶安装了总功率为20kW的光伏发电系统。
(1)光伏发电系统发电时, 能转化为 能;
(2)一天的有效光照时间按8h计算,该光伏发电系统一天共发电多少千瓦时 ?
(3)该光伏发电系统一天的发电量,如果由热电转换效率为30%的热电厂来完成,需要燃烧 千克煤?(煤的热值q煤=3.0×107J/kg)
(4)请写出一条光伏发电的优点 。
46.物理知识的应用无处不在。如图所示,甲、乙两地相距L千米,输电线每千米的电阻是,现输电导线某处发生了短路,为了尽快确定短路位置,机智的检修员在甲地利用实验室常用的电学仪器,根据伏安法进行了检测。
(1)请你在甲处的虚线框内把检测需要的仪器与两条输电线连接起来,组成检测电路(所需仪器用元件符号表示);
(2)短路位置距甲地越远,电流表示数 ,电压表示数 ;(均选填“越大”、“越小”或“不变”)
(3)检测电路导线的电阻忽略不计,请根据电压表测得的示数U和电流表测得的示数I,推导出短路位置距甲地的距离s。
47.如图是一个有 a、b、c 三档调温电炉的电路,R1、R2、R3均为发热体且电阻相等。若要在相同的时间内产生的热量最多,则应该旋转开关 S 接 (选填“a”“b”或“c”)。当开关 S 接 b 时电路功率为 P1;当开关 S 接 c 时,电路功率为 P2,则 P1∶P2= 。
试卷第1页,共3页
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参考答案
1. 吸引轻小物体 负 异种电荷相互吸引 不属于 接触
【详解】[1]带电体可以吸引轻小物体,带有负电荷的光洁金属网,能够吸引不带电的细小颗粒。
[2]不带电的颗粒与带负电的金属网接触后,颗粒带上负电。
[3]异种电荷相互吸引,所以带负电的颗粒物被带有正电荷的棉芯C牢牢吸引。
[4]PM2.5是指大气中直径小于或等于2.5微米的颗粒物,它们在空中做无规则运动,是机械运动,不属于分子的运动。
[5]通过上述实验和实验现象,说明可以通过接触的方法使得物体带电。
2. 减小 ② 8Ω
【详解】(1)由右图可知,光敏电阻的阻值随光强增大而减小;(2)由左图可知,光敏电阻R与R0串联,电流表测电路中电流,闭合开关,逐渐增大光敏电阻的光照强度,光敏电阻阻值减小,电路的总电阻减小,电源电压不变,所以电路中电流变大,由分压原理可知光敏电阻两端电压变小,故②正确;(3)由右图可知,光照强度为4.5cd时R=4Ω,由欧姆定律可知R两端电压:=IR=0.5A×4Ω=2V,由串联电路的电压特点知R0两端电压:U0=U−UR=6V−2V=4V,串联电路中电流处处相等,R0===8Ω.
【点睛】(1)由右图可知光敏电阻的阻值随光强变化情况;(2)根据图甲的电路结构,由光强增大判断电路中电阻的变化,由串联电路特点和欧姆定律判断电路中电流变化和光敏电阻两端电压变化情况;(3)由图象读出光照强度为4.5cd时R的阻值,由串联电路特点和欧姆定律计算R0的阻值.
3. 负 C 内 A
【详解】(1)[1]由材料可知,“外光电效应是指被光激发产生的电子逸出物质表面的现象”,因此,外光电效应会从物质中激发出带负电的电子。
(2)[2]因为“只有入射光的频率高于一定值时,才能激发电子逸出物质表面”,而在可见光中,从红光到紫光,光的频率是逐渐增大的,所以,蓝光和紫光的频率大,当照射到某金属表面时能产生外光电效应,故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
(3)[3]光敏电阻器是利用半导体的光电效应制成的一种电阻值随入射光的强弱而改变的电阻器,是使物质的导电能力发生变化,根据工作原理,属于内光电效应。
(4)[4]由题意可知,只有夜晚且有人进入楼道内时,楼道内路灯才亮,则光控开关和红外感应开关应串联共同控制路灯,故B不符合题意,A符合题意。
故选A。
4. 并 R2 干路 0.3 6 6
【详解】(1)[1]由图可知,开关闭合后,电流的路径有两条,则R1、R2的连接方式是并联且电压表测量电源的电压。
(2)[2]由图可知,电流表A1与R2串联在支路中,则电流表A1测量通过R2的电流。
[3]电流表A2在干路中,测量干路通过的电流。
(3)[4]在并联电路中,干路中的电流等于支路电流的和,则通过R1的电流为
(4)[5][6]电压表测量电源两端的电压,则电压表的示数为6V,根据并联电路电压的规律可知,R1两端的电压也为6V。
5. 用电器
【详解】(1)[1]锂电池在充电过程中,消耗电能,获得化学能并储存在锂电池内部,所以此时锂电池相当于用电器。
(2)[2]观察小灯泡的结构可知,要使小灯泡发光,应将灯泡的两个连接点分别与电源的正负极相连,(金属螺纹外壳和顶端的金属点(最下端的连接点)分别与电源的正负极相连也可以)电路连接如下图所示:
(3)[3]两灯并联,则电流的路径有两条;开关S同时控制两灯,开关接在干路上,电流表测量干路电流,电流表串联在干路上,实物连接如图所示:
6. 加热 4A 55Ω 80W
【详解】(1)[1]由可知,在电源电压一定时,当开关闭合时,R2被短路,电路中只有R1接入电路,电阻小,此时电饭煲处于加热状态。
(2)[2]通过电路的电流
[3]发热电阻R1的阻值
(3)[4]当开关S2断开时,电路有电阻 R1和R2串联,电路中电阻最大,此时电路处于保温状态。
电路中的总电阻为
则电饭煲的保温功率为
7. L1不发光,L2发光 电流表A2和L1短路了,电流从电流表A2的负接线柱流入了
【详解】(1)[1]甲图中,电流从电流表A2的负接线柱流入,且L1、A2短路了,故闭合开关,观察到灯光L1和L2的发光情况是L1不发光,L2发光。
(2)[2]由(1)知该电路存在的问题是电流表A2和L1短路了,电流从电流表A2的负接线柱流入了。
(3)[3]根据一个电流表在干路,一个在支路,将A2的“0.6”接线柱改到开关的右侧接线柱即可,如图所示:
(4)[4]两灯的总电流为0.48A,故电流表选用小量程,分度值为0.02A,0.48A对应指针的位置及接线柱的连接情况,如图所示:
8. D A C B
【详解】(1)[1]由图1知,金属管的重力为,所以金属管的质量为
则金属管的密度为
故选D。
(2)[2]当强力磁铁下降时,产生感应电流,从而金属管出现感应磁场,与强力磁铁产生相互作用,使强力磁铁下降减慢,故选A。
(3)[3]由杠杆平衡条件得到
算出
故选C。
(4)[4]拉力逐渐变大,物体由静止变为运动,,物体静止,由图可得F和s的关系
故物体静止,静摩擦力
,物体运动,当,移动距离是
做功
9. 0.3 6Ω
【详解】解:(1)[1]由图甲可知,电阻R1和变阻器R2串联,电压表测量R1两端的电压,电流表测量电路中的电流,图乙中,电流表的量程是0~0.6A,分度值是0.02A,电流表的示数是0.3A,由串联电路电流的规律可知通过电阻R1和变阻器R2的电流都是0.3A。
(2)[2]根据欧姆定律可知,定值电阻R1的阻值
答:(1)电流表的示数为0.3A;
(2)定值电阻R1的阻值为6Ω。
10. 并联
【详解】(1)[1]由表格信息可知:
①单独闭合S1时,两个灯泡L1、L2都不亮;
②单独闭合S2时,灯L1亮,L2不亮;
综合①②可知,灯泡L1能独立工作,说明两灯应并联;
(2)[2]当闭合S1、S2时,两灯都亮,综合分析可知,S2为总开关,S1为支路开关,并且S1控制灯L2,电路图如下图所示:
11. 负 弱 能 负
【详解】(1)[1]表中玻璃在后,石棉在前,次序在后的带负电,故玻璃带负电。
(2)[2]羊毛在木棉前面,说明羊毛与木棉摩擦时,羊毛带正电,由摩擦起电原理可知,带正电是因为失去了电子,所以羊毛的原子核对核外电子的束缚能力要比木棉弱。
(3)[3][4]由表可知,玻璃与羊毛摩擦,羊毛带负电,说明羊毛的原子核对核外电子的束缚能力要比玻璃强;羊毛与尼龙摩擦,尼龙带负电,说明尼龙的原子核对核外电子的束缚能力要比羊毛强,故玻璃与尼龙摩擦,尼龙的原子核对核外电子的束缚能力要比玻璃强,因此尼龙带负电,玻璃带正电。
12. 0.3A
【详解】[1]电流表要与被测用电器串联在电路中,且使电流从电流表的正接线柱流入、从负接线柱流出,如图所示:
[2]由图甲可知,图中电流表使用了0~0.6A的量程,分度值为0.02A,由图乙可知电流表的示数为0.3A。
13.(1)频率大于的电磁波能穿透电离层,的电磁波.频率越大,波长越短,波长小于的电磁波属于微波波段.(2)雷达利用的是沿直线传播的无线电波,所以它用的是微波波段,采用空间波的方式传播.(3)电离层是不稳定的,白天受阳光照射电离程度高,夜晚电离程度低.因此夜间它对中波和中短波的吸收减弱,这时中波和中短波也能以天波的方式传播,因此收音机在夜晚能够听到许多地方的中波或中短波电台.
【详解】因电离层对无线电波的主要影响是使传播方向由电子密度较大区域向密度较小区域弯曲,即发生电波折射.这种影响随波段的不同而不相同.波长越长,折射越显著.30MHz以下的波被折回地面,30MHz以上的波,则穿透电离层,故频率大于30MHz的电磁波能穿透电离层的电磁波.空间波——沿直线传播的无线电波.它包括由发射点直接到达接收点的直射波和经地面反射到接收点的反射波.因雷达利用的是沿直线传播的无线电波,所以它用的是微波波段,采用空间波的方式传播.电离层是不稳定的,白天受阳光照射电离程度高,夜晚电离程度低.因此夜间它对中波和中短波的吸收减弱,这时中波和中短波也能以天波的方式传播,因此收音机在夜晚能够听到许多地方的中波或中短波电台.
14.(1);(2);(3)
【详解】解:(1)电阻R1与R2串联,电压表测R1两端电压,电阻R2两端的电压为
(2)此时电压表示数为
(3)电阻R1的阻值为
答:(1)电阻R2两端的电压2V。
(2)此时电压表示数为4V。
(3)电阻R1的阻值为20Ω。
15.(1)20Ω;(2)20.02Ω;(3)见解析
【详解】(1)不考虑电压表内电阻对实验的影响,Rx的阻值为
(2)考虑电压表内电阻对实验的影响,电压表中的电流为
电阻Rx通过的电流为
则Rx的真实阻值为
(3)因为电压表与被测电阻Rx并联,当电压表的电阻远大于Rx时,电压表分流较小,电流表的示数接近于通过Rx的电流,误差较小,所以电压表内阻越大越好。
答:(1)不考虑电压表内电阻对实验的影响,Rx的阻值为20Ω;
(2)考虑电压表内电阻对实验的影响,Rx的真实阻值应为20.02Ω;
(3)电压表内阻越大越好。
16.
乙 亮
【详解】[1]相同材料的导体,横截面积越大长度越短,电阻越小,横截面积越小长度越长,电阻越大,故甲灯的电阻大于乙灯电阻;由知,在电压相同时,电阻越大额定功率越小,故乙灯的额定功率大。
[2]灯丝断了,搭接导致灯丝变短,电阻变小,由知,灯泡的实际功率变大,灯泡变亮。
[3]根据安全用电原则,白炽灯顶端接火线,开关接在火线和灯泡之间,三孔插座连接方法:左零右火上接地,如下图所示:
17.(1) 变小 60
(2)3V;
(3)酒驾
【详解】(1)[1]由图甲知传感器R1的阻值随酒精气体浓度的增加而减小。
[2]由图知当被检测者未喝酒时传感器R1的阻值为60Ω。
(2)由图乙可知,R1与R2串联,电压表测R1电压,电流表测电路电流.据图甲可知,当酒精浓度为0.8mg/mL时,R1的电阻为10Ω,则
此时电路中电流
R1两端的电压为
即电压表的示数为3V。
(3)当电压表的示数U1=4.8V时,根据串联电路的电压特点可知
电路中的电流
根据欧姆定律得此时传感器R1的阻值
由甲图可知,被检测者的酒精气体浓度为0.3mg/mL,由于酒驾标准为0.2mg/mL≤酒精气体浓度≤0.8mg/mL,所以被检测者属于酒驾。
18. 5.88×105J 丁 1000W
【分析】(1)标准大气压下水的沸点为100℃,根据Q吸=cm(t﹣t0)求出水吸收的热量;(2)先分析四图的连接方式,求出四种连接的电阻大小,电源电压不变,根据公式P=求出各自的电功率,然后比较得出答案.
【详解】(1)水吸收的热量: Q吸=cm(t﹣t0)=4.2×103J/(kg•℃)×2kg×(100℃﹣30℃)=5.88×105J;(2)由题知,R1、R2为阻值相同的电热丝,设R1=R2=R,
甲图为开路,P甲=0,乙图中两电阻串联,R乙=2R,P乙==,丙图中只有电阻R1工作,R丙=R,P丙=,丁图中两电阻并联,R丁=R,P丁===2,由以上可知,丙图为中温挡,丁图为高温挡,则电热水壶高温挡的额定功率:P高=2P中=2×500W=1000W.
19.(1) 并联 串联
(2) 开关 用电器
(3)红
(4)导体
【详解】(1)[1][2]各充电桩给汽车充电时互不影响,都能单独充电,它们是并联的;充电桩给汽车充电时,与充电的汽车是串联的,电流相等。
(2)[1][2]挂挡器挂倒挡后,车尾探头所在的电路接通,发出并接收反射回来的超声波,从而确定车尾与障碍物的距离,所以挂挡器相当于开关;给汽车蓄电池充电时,蓄电池消耗电能,转化为化学能储存起来,蓄电池相当于用电器。
(3)由图可知,当汽车急刹车时,金属滑块M由于具有惯性继续向前运动,红灯所在的电路接通,红灯亮。
(4)为了避免人触摸车门时因放电带来的不适感,需要橡胶条把汽车上的电荷导入大地中和,所以该橡胶条是导体。
20. S极 2200W 25.1
【详解】(1)[1]电磁铁是根据电流的磁效应制成的;图甲中电流从电磁铁的上端外侧流入,由安培定则可知,线圈的下端为N极,其上端的磁极为S极。
(2)[2]分析甲图可知,当衔铁与上方触点接通时,电路中只有R3工作,为加热状态;当衔铁与下方触点接通时,电路中R3与R4串联,一起工作,为保温状态;加热时电热丝R3的功率
(3)[3]电路处于加热状态,正常工作1小时,产生的热量
Q=Pt=2200W×3600s=7.92×106J
产生的热量80%被水吸收,则水吸收的热量
Q吸=80%×Q=80%×7.92×106J=6.336×106J
由Q吸=cmΔt变形得
21. 分压作用(保护指示灯) 21800 2.2
【详解】(1)根据题意,如果指示灯损坏,开关闭合时插孔也能正常通电,可见插线板中指示灯和插座为并联,注意开关要连在火线上,如下图所示;
(2)电阻R在电路中的作用是保护指示灯;电阻
R=UR/I=(220V-2V)/0.01A=21800Ω
(3)指示灯所在的电路消耗总电功率
P=UI=220V×0.01A=2.2W
22. B图 220 55
【分析】分析电路可知,A图两电阻并联,电阻最小,B图电路中只有一个电阻,C图两电阻串联,电阻最大,电压一定,电阻越大电流越小,相应的功率也越小,代入数值计算即可.
【详解】电阻越大,温度越低,A图两电阻并联,电阻最小,B图电路中只有一个电阻,C图两电阻串联,电阻最大,电压一定,电阻越大电流越小,相应的功率也越小,故A是高温挡,B是中温挡,C是低温挡;(2)C是低温挡,两组串联,R低=2×110Ω=220Ω,P低===220W;(3)A是高温挡,两相同电阻并联,总阻值是原来的,故R高=×110Ω=55Ω故选B图,220,55.
23. 电 化学能 160A 充电桩的充电线做得很粗,是因为在材料、长度相同时,粗的导线电阻小,由可知,在电流和通电时间一定时,导线的电阻越小,导线产生的热量越小。
【详解】(1)[1][2]纯电动新能源汽车充电时,磷酸铁锂电池相当于用电器,该过程消耗了电能,得到了化学能储存起来,因此将电能转化为了化学能。
(2)[3]根据题意可知
由可知,充电时的电流
(3)[4]充电桩的充电线做得很粗,是因为在材料、长度相同时,粗的导线电阻小,由可知,在电流和通电时间一定时,导线的电阻越小,导线产生的热量越小。
24. 切断电源 指示灯 汽化
【详解】(1)[1]发生触电事故,用手拉不安全,报警时间来不及,切断电源是首先要做的。
(2)[2]当低压控制电路断开时,通过电磁铁无电流,电磁铁不具有磁性,衔铁在弹簧的作用下被拉起,指示灯亮,所以a处为指示灯;当低压控制电路闭合时,电磁铁具有磁性,吸引衔铁,衔铁向下移动使电动机工作。
(3)[3]线上学习时,同学们注视屏幕,眨眼频率降低,则泪液会汽化为气体散失到空气中,使眼睑与眼球之间的摩擦增大。
25. 灯泡L1断路
【详解】[1]由图可知,灯泡L1和灯泡L2串联,开关控制整个电路,如图所示:
[2]闭合开关后,发现两个灯均不发光,可能电路中出现断路,将电压表并联在L1两端,闭合开关,电压表指针明显偏转,说明灯泡L2和开关处没有断路,将电压表并联在L2两端时,闭合开关,电压表无示数,可能灯泡L1断路。
26. 熄灭 熄灭 a
【详解】(1)[1][2]开关闭合后,电流从电源正极开始经开关,不经过灯泡,直接流回电源负极,因此开关闭合后电路为短路现象,两灯泡都熄灭。
(2)[3]分析原有电路,去掉导线a后,电路是串联电路。
[4]要使电路成为并联电路,电流路径有两条,即电流从电源正极分别经两个灯泡流回电源负极;将导线c改接在灯泡L2左端接线柱上,如图所示:
27. 闭合S1,S2接a S1闭合,S2接b 串联 B A
【详解】(1)[1]由图可知,如果要将电灯L1与L2并联,应闭合S1,S2接a,此时两个灯泡并联连接,开关S1在干路上。
[2]仅使L1发光,L2不发光,分析电路可知,只需要让电流依次通过S1、L1回到电源负极,则只需要S1闭合,S2接b。
(2)[3]如果两个试衣间都有人(锁门——门插销相当于一个开关闭合)即两个开关都闭合,则指示灯亮起;如果两个试衣间都没有人或任意一间有人时,即所有开关断开或只闭合任意一个开关时指示灯都不亮,说明两个开关应串联。
(3)[4]A.卧室的门口开关和床头开关都能单独控制灯泡的亮灭,这两个开关是并联的,故A不符合题意;
B.楼道里的开关是由声控和光控同时控制的,当夜间,光控开关自动闭合,有声音时,声控开关闭合,灯亮。只闭合其中一个开关时,灯不能发光,则两个开关串联,故B符合题意;
C.公交车上的前后门铃,按下前后任意一个开关,门铃都会响,说明两个开关是并联的,互不影响,故C不符合题意;
D.烟雾报警器的两个开关任意一个开关闭合都会报警,则两个触发开关是并联的,故D不符合题意。
故选B。
(4)[5]A.由图可知,现在冰箱门打开,弹簧伸长,开关闭合,所以指示灯亮,当闭合回去时,电路断开,指示灯灭,故A符合题意;
B.冰箱门关闭,弹簧被压缩,开关闭合,指示灯亮;冰箱门打开,弹簧伸长,开关断开,指示灯灭,故B不符合题意;
CD.无论冰箱门打开或关闭,开关都不能接通电路,指示灯都不亮,故CD不符合题意。
故选A。
28. 1 1210W 1170Ω R1 调小
【详解】(1)[1]当电热水壶将处于加热状态时,功率较大,总电阻较小,当开关S1闭合,S2拨到1位置时,电路为R2的简单电路,电阻最小,功率最大,为加热状态。
[2]电水壶的加热功率
(2)[3]电水壶处于保温挡时,正常工作5min消耗的电能
(3)[4]当开关S1闭合,S2拨到2位置时,R1与R2串联,电路电阻最大,由可知,此时电热水壶的功率最小,处于保温状态;由可得,电路的总电阻
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,R1的阻值
(4)[5][6]保温状态是两电阻串联,加热状态R2单独工作,由可知,电压一定时,功率与电阻成反比,为了提高保温功率,同时加热功率保持不变,应将R1适当调小。
29. 有 用电器 内 不是 不同时间电压与电流的乘积不是定值
【详解】(1)[1][2]由文中可知,充电器插在插座上未接手机时,充电器内部也会有微电流通过,因此此时也消耗电能,充电器相当于用电器。
(2)[3]手机充电器不及时拔掉容易造成元件过热的现象,是电流的热效应,此过程中电能转化为内能。
(3)[4][5]由两图可知,电压和电流都随时间有变化,不同时间的电压与电流的乘积是不同的,根据
充电过程功率也不是全程保持不变的。
30.(1) 1A;0A;(2) 3A;(3)发生电源短路现象。
【详解】(1)根据电路图可知,当S1闭合、S2和S3都断开时,L1、L2串联连接,等效电路图如下:
根据电路图可知,电流表A1和A2的都测量电路电流,而串联电路处处电流相等,故电流表A1和A2的示数相等,都等于1A;电流表A3处于断路状态,因此示数为0A;
(2)当S2和S3闭合、S1断开时等效电路图如图所示:
因为并联电路中,干路电流等于各支路电流之和,所以当S2和S3闭合、S1断开时,电流表A1的示数:
;
(3)当S1、S2和S3同时闭合时,电流从电源正极开始,直接从S1、S3回到电源负极,故发生电源短路,电源将被烧坏。
答:(1)电流表A2和A3的示数各1A和0A;
(2)电流表A1的示数为3A;
(3) 若将S1、S2和S3同时闭合会发生电源短路现象。
31. 0
【详解】(1)[1][2][3]如图所示,为R的简单电路,闭合开关后,电压表的示数为6V,电流表的示数为0.3A,则定值电阻R的阻值为
断开开关后,电路断路,电流表的示数为0A;因电阻是导体的一种性质,与导体的电压和通过的电流大小无关,故该电阻的阻值为。
(2)[4]开关断开两灯都不亮,开关闭合两灯均发光,开关控制整个电路;拧下其中一只灯泡,另一只灯泡仍发光,两灯互不影响,可知两灯并联,开关接在干路上,电路设计如下所示:
32. 保温 0.2A 2.94×105J 918.75s
【详解】(1)[1][2]由电路图可知,当S1闭合、S2断开时R1与R2串联,当S1、S2闭合时电路为R2的简单电路,因串联电路中总电阻大于任何一个分电阻,所以当S1闭合、S2断开时,电路的总电阻最大,根据
可知,此时电路的总功率最小,电热饮水机处于保温状态,根据P=UI可得,此时电路中的电流为
(2)[3]由表格数据可知,热水箱中水的体积为
V=1L=1dm3=1×10﹣3m3
根据可得,水的质量为
m=ρV=1.0×103kg/m3×1×10﹣3m3=1kg
所以将热水箱中的水从20℃加热到90℃,水吸收的热量为
Q吸=cm(t﹣t0)=4.2×103J/(kg•℃)×1kg×(90℃﹣20℃)=2.94×105J
(3)[4]根据可得,电热饮水机消耗的电能为
再根据可得,需要的加热时间为
33.(1)见解析;(2)9︰1
【详解】解:(1)设电路电压为U,并联电路中各支路电路两端的电压相,则
所以
I2=nI1
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,则
I=I1+I2=I1+nI1=(1+n)I1
即
(2)将I=10I1,代入可得n=9,则
I2=9I1
则
34. 光能 内能 250h 72kW·h
【详解】(1)[1][2]白炽灯工作时发光发热,电能主要转化为光能和内能。
(2)[3]由得,一度电可供4W的LED灯正常发光的时间
(3)[4]换用4W的LED灯代替使用原来的40W白炽灯,一年按工作2000h计算,每灯可以节约电能
ΔW=P白炽灯t- PLEDt=40×10-3kW×2000h-4×10-3W×2000h=72kW·h
35. 4.5 1.35W
【详解】(1)[1]测定小灯泡的电功率的实验需要测量灯泡两端的电压和通过灯泡的电流,根据计算电功率,则实验原理是。
(2)[2]测定小灯泡的电功率连接电路时,电压表并联在小灯泡两端,由题,闭合开关,移动变阻器滑片,当电压表示数为3V时,电流表示数最大,小灯泡发光仍较暗,说明灯泡的额定电压大于3V,即4.5V。
(3)[3]由改变电压位置后,其示数不是电源电压,可知电压表并联在滑动变阻器两端,电压表示数为U滑;若序号2的数据为小灯泡正常发光时的数据,得小灯泡正常发光时
不符合题意,所以序号1数据为小灯泡正常发光的数据;
由
可知I2>I1,则
所以6.5V<U≤7.5V,结合题意可知U=7.5V;
小灯泡的额定功率
36. 通电导体在磁场中受到力的作用 静止
【详解】(1)[1][2] 电动清扫车的主要部件是电动机,是将电能转化为机械能,通电导体在磁场中受到力的作用;驾驶员与清洁车一起运动,故相对于清洁车,驾驶员的位置没有发生变化,故相对于清洁车是静止的。
(2)[3] 车对路面的压强为
则车对路面的压强为。
(3)[4] 清扫车行驶的路程为
牵引力做的功为
则牵引力做的功为。
37. 通电导体在磁场中受力运动 25 2×105 6×104
【详解】(1)[1]电动机工作时将电能转换为机械能,是利用通电导体在磁场中受力运动的原理制作的。
(2)[2]电动汽车沿一平直公路从A地出发20min行驶30km到某站点B,平均速度是
(3)[3]汽车及爸爸的总质量为2000kg,对地面的压力是
F=G=mg=2000kg×10N/kg=2×104N
车对水平路面的压强是
(4)[4]沿直线匀速行驶时阻力为总重力的0.1倍,则汽车的牵引力为
F牵=f=0.1G=2×103N
电动汽车牵引力做功的功率
38.(1)0.4A
(2)1.5A
(3)1.1A
【详解】(1)电流表测电流,则经过L2的电流为。
(2)电流表测干路电流,电流表示数应大于示数,又有示数为,则应接大量程,故A1读数为。
(3)由并联分流可知,通过的电流为
39.(1)大
(2)300Ω,18V
(3) 80 大
【详解】(1)由图甲可知,两个电阻串联,电压表测量R0两端的电压,由图乙可知,温度越高,R1的阻值越小,由电阻的串联可知电路中的总电阻越小,由可知电路中的电流越大,由U=IR可知R0两端的电压越大。
(2)由图乙可知,当温度是40℃时,R1的阻值是200Ω,电压表的示数为10.8V,根据欧姆定律得到
①
由图乙可知,当温度是60℃时,R1的阻值是150Ω,电压表的示数为12V,根据欧姆定律得到
②
由①和②得到
R0=300Ω,U=18V
(3)根据图乙可知,温度上升80℃,对应电阻减小
250Ω-50Ω=200Ω
故每升高1℃,R1的阻值减小值为
根据可知在恒定电流状态下,U与R成正比,故电压变化量ΔU与电阻变化量ΔR成正比,即,两者的比值即为恒定电流的值。从20℃到30℃,电阻减小量为
2.5×10Ω=25Ω
故恒定电流值为
当环境温度为40℃时,电阻为200Ω,电流不变仍为0.4mA,故电压
U1=IR″1=0.4mA×200Ω=80mV
[2]为了增大改装置的灵敏度,应该在温度变化量相同时,变化更大的电压,根据欧姆定律变形公式U=IR可知,恒流状态下,电流I越大,电压U变化量越大,装置更灵敏,故应该换一个电流更大的恒流源。
40. 1.26×104J 1.8×104J 70% 等于 W=Pt
【详解】解:(1)水吸收的热量
Q吸=c水m(t-t0)=4.2×103 J/(kg·℃)×0.1kg×(40℃-10℃)=1.26×104J
(2)由图乙可知,加热所用的时间
t′=3min=180s
由可知,加热器消耗的电能
W=Pt′=100W×180s=1.8×104J
(3)加热器的热效率
(4)相同的加热器,加热相同的时间,由的变形公式W=Pt可知,加热煤油所消耗的电能等于加热水所消耗的电能。
答:(1)水吸收的热量是1.26×104J;
(2)加热器消耗的电能是1.8×104J;
(3)加热器的热效率是70%;
(4)加热相同时间,加热煤油所消耗的电能等于加热水所消耗的电能;你判断的依据是W=Pt。
41. 面积 (a)与(c) 化学 200
【详解】(1)[1]分析比较图(a)与(b)可知,电池板的材料、与阳光夹角相同,(b)的面积大,电流表的示数大,即产生的电流大,故可以得出结论:材料与阳光夹角相同的电池板,面积越大,产生的电流越大。
(2)[2]分析比较图(a)与(c)可知,电池板的材料、面积相同,(a)与阳光的夹角大,电流表的示数大,即产生的电流大,据此可知,太阳能电池帆板安装“向日器”时,要尽量使太阳光垂直照射电池板。
(3)[3]锂电池在供电时,是通过化学反应来产生电能的,所以是把化学能转化为电能。
[4]由可得,太阳能电池板获得的太阳能
因飞机每平方米接收的太阳光能量平均功率为500W,每天以10小时计算,所以,机翼的太阳能电池的最小总面积
42. 6.67 小 1.44 21.6
【详解】(1)[1][2]灯正常工作时,通过L2的电流
通过L1的电流
通过L2的电流小于通过L1的电流。
(2)[3]由图乙可知,两灯并联,如图所示:
(3)[4][5]灯丝L1的阻值
将电源的两端分别连接金属片B、C,分析电路可知,两灯串联,则电路中的电流相等,此时电路中的电流为L2正常发光时的电流,电路中的电阻
此时电源电压
43. 158400J 121欧 并联
【详解】(1)电能表的转盘6 min内转过132圈,消耗的电能为:
(2)实际总功率为:
电热丝实际功率为:
电热丝实际电阻为:
(3)可见电热丝实际功率比额定功率小,根据可知,实际电阻比原来电阻变大了,要恢复原来的电热丝功率,即增大功率,由应减小电阻,根据电阻并联时,总电阻减小的特点,应与氧化电热丝并联一段新电热丝.
44.(1)热
(2)增大
(3)家庭电路的实际电压高于220V
(4) 暗 110
(5)B
【详解】(1)电流通过导体时导体会发热,这种现象叫做电流的热效应。白炽灯是利用电流通过灯丝产生热量,使灯丝温度升高达到白炽状态而发光,所以白炽灯工作原理是利用电流的热效应。
(2)家庭电路电压不变,根据(是电功率,是电压,是电阻),在电压一定时,电功率与电阻成反比。由图像可知,白炽灯接入电路的前17s内,电功率逐渐降低,说明电阻逐渐增大,即灯泡的电阻随温度的升高而增大。
(3)“220V 100 W”表示白炽灯的额定电压是220V,额定功率是100W。实际功率大于额定功率,根据,在电阻不变时,是因为实际电压大于额定电220V,所以家庭电路的实际电压高于220V。
(4)[1]两盏标有“”的白炽灯串联接到220V的电压下,根据串联电路电压特点,总电压等于各部分电压之和,所以每盏灯分得的电压小于220V。由可知,电阻不变,电压变小,实际功率变小,而灯泡的亮度由实际功率决定,实际功率变小,所以两灯的亮度都比正常发光要暗一些。
[2]两盏相同的灯串联,电阻相同,根据串联电路分压规律,电压与电阻成正比,所以两灯各分得一半的电压,即每盏灯的实际电压为110 V。
(5)当两根导线搭接在一起时,由于接触面不规则、存在微小的凹凸和间隙,实际接触面积远小于两根导线的截面积之和,这限制了电流的通过能力,导致“搭接”处电阻变大。在串联电路中,电流处处相等,根据焦耳定律(是热量,是电流,是电阻,是通电时间),在电流和通电时间相同的情况下,电阻越大,产生的热量越多,所以灯丝搭接处容易烧断。
故选B。
45. 太阳能 电能 160kW•h 64kg 清洁无污染
【详解】解:(1)光伏发电系统发电时,吸收太阳能,将太阳能转化为电能。
(2)由得,该光伏发电系统一天共发的电为
(3)由单位换算得
依题意得,需要煤燃烧放出的热量为
由得,燃烧煤的质量
(4)光伏发电利用的是太阳能,优点有:清洁无污染、可再生、节约化石能源。
答:(1)光伏发电系统发电时,太阳能转化为电能;
(2)一天的有效光照时间按8h计算,该光伏发电系统一天共发电160千瓦时;
(3)该光伏发电系统一天的发电量,如果由热电转换效率为30%的热电厂来完成,需要燃烧64千克煤;
(4)光伏发电的优点,如:清洁无污染、可再生、节约化石能源
46.(1)
(2) 越小 不变
(3)
【详解】(1)由题意可知,输电线每千米的电阻是,需要利用电压表和电流表测出短路的位置距甲地的导线两端的电压和通过导线的电流,即可计算出导线的电阻,从而计算出导线的长度,则设计的检测电路如下图所示:
(2)[1][2]短路位置距甲地越远,接入电路中的输电线长度越长,电路中的总电阻越大,由于电压表测电源电压,因此电压表的示数不变,根据可知,电路中电流会变小。
(3)若电压表示数为U,电流表示数为I,由可得甲地到短路处输电线的电阻为
由题意可知,输电线每千米的电阻是,所以甲地到短路处输电线的总长度为
输电导线有两根导线,所以甲地到短路处的距离为
47. a 3∶2
【详解】[1]S接a时,电路中只有R1,R2和R3被断路,电路中的电阻为R1,电路中的功率为Pa=;当S接 b时,电路中R1和R2串联,R3被断路,电路中的电阻为R1+R2,电路中的功率为Pb= ;当S接c时,电路中R1、 R2和R3串联,电路中的电阻为R1+R2+R3,电路中的功率为 PC=。
则
Pa>Pb>Pc
在相同的时间内产生的热量
Qa>Qb>Qc
所以当S接a时,产生的热量最多。
[2]从题意知
R1=R2=R3
则
== =
答案第1页,共2页
答案第1页,共2页
学科网(北京)股份有限公司
$$