内容正文:
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.如图甲是科学兴趣小组在课外活动中设计的一种身高体重秤,用电流表的示数大小表示身高和体重。已知电源电压为12伏,R0为滑动变阻器,R为压敏电阻,其阻值随压力变化关系如图乙。
(1)体重秤上不站人时,电流表A1指针位置如图丙所示,其读数为 安;
(2)小明在测量时,A2示数恰好为A1示数的一半。若小明体重为400N,则滑动变阻器R0接入电路的阻值为多少欧?
(3)该秤的电源使用时间过长后电压会变小,这将导致体重测量值如何变化?并说明理由。
2.小敏通过电子邮箱向朋友发了封电子邮件,很快电脑中显示邮件已发送的提示,可是不多时小敏的邮箱里又收到了一封退信通知,说她发给朋友的邮件给退回了.请问:
(1)这封退信通知是( )发给小敏的.
A.邮局 B.小敏的朋友 C. 小敏的邮箱服务器 D.小敏朋友邮箱的服务器
(2)你认为小敏发送邮件失败的可能原因是什么 ?
3.基础问答、作图和计算:
(1)原子是由 和 组成。原子核是由质子和中子组成的。质子带 电,中子不带电。电子的质量很小,但带 电。原子核里质子所带的正电荷与核外所有电子总共带的负电荷在数量上 ,整个原子呈中性(对外不显电性);
(2)请根据电路图连接实物图 ;
(3)小丽家中的冰箱、彩电、洗衣机和两盏灯的工作电流分别为1.2A、250mA、1.1A、180mA、0.45A,当它们同时工作时,干路的总电流是 A。
4.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.
5.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
6.如图所示,电源电压不变,小灯泡标有“6 V 3 W”的字样,滑动变阻器的滑片在中点时小灯泡正常发光。当滑片P向右端移动时,下列说法正确的是 ( )
A.电流表的示数变小,电压表的示数变小
B.电流表的示数变小,电压表的示数变大
C. 电流表的示数变大,电压表的示数变小
D.电流表的示数变大,电压表的示数变大
选择理由:
7.2013年12月12日,我国成功发射“嫦娥三号”登月探测器,携月球车一起登陆月球,进行月面巡视勘察。
(1)由于月球上没有大气,温度的变化完全由阳光直接决定,月球表面白天温度可达150℃,而夜间会降至零下180℃,昼夜温差高达330℃,即使在白天,照亮区域与阴影区域的温差同样高达300℃,月球车的零件应使用热胀冷缩较 (填“明显”或“微弱”)的材料制作;
(2)月球上物体的重力约为地球上的六分之一,这导致月球表面的土壤远比地球上的松软,使得在月球上行走远比在地球上容易打滑,月球车的车轮表面应做得很 (填“光滑”或“粗糙”);
(3)月球车可使用 (填“汽油机”或“柴油机”或“电动机”)驱动,因为月球上没有 。当前方3m处有高于25cm的障碍物时,月球车上的障碍探测器就会发出预警,障碍物探测器是利用 (填“电磁波”或“超声波”)的反射来工作。
8.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 .
9.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。
10.如图甲所示的电路中,当电路闭合后,电流表A1和A2的示数分别如图乙、丙所示。
(1)请画出实物图对应的电路图;
(2)求通过小灯泡L2的电流大小;
(3)求通过小灯泡L1的电流大小。
11.阅读以下材料,回答问题:
微波炉是现代家庭中使用电磁波来加热的烹饪工具。接通电源后微波炉内的磁控管能产生频率很高波长很短的电磁波,电磁波的频率为2450MHZ,波长为12.2cm,故称为微波。微波有以下重要特性:微波的传播速度等于光速,微波遇到金属物体,会像光遇到镜子一样地发生反射;微波遇到绝缘材料,如玻璃、塑料等,会像光透过玻璃一样顺利通过;微波遇到含水的食品,能够被其大量吸收,引起食品内部分子发生剧烈的振动,达到加热食品的目的;过量的微波照射对人体有害。
(1)微波在真空中的传播速度为 m/s。
(2)为防止微波泄漏对人体造成伤害,在玻璃炉门内侧应装 ;
A.石棉网 B.金属网 C.塑料膜 D.橡皮膜
(3)电磁波和微波一样遇到金属物体,会发生反射,利用此特性可制成 。
12.李明想用如图所示的器材,设计一个可以调节小灯泡亮度的电路.请你用笔画线代替导线,帮李明把图中的器材连接起来.
( )
要求:
(1)滑动变阻器的滑片向右滑动时,灯泡的亮度变暗;
(2)用电流表测灯泡的电流(灯泡的电阻约为10 Ω),电压表测灯泡两端的电压.
李明检查电路连接无误后,闭合开关,测得灯泡的电流和电压如图甲、乙所示,则通过灯泡的电流是 A,灯泡两端的电压是 V.
13.如图1所示为人们所喜爱的电动自行车,它轻便、节能、环保.只要将图中车钥匙插入锁孔并顺时针旋转一下,车子就通电了,但不会行驶。
(1)这车钥匙实质相当于一个 ,给电动车充电时,电瓶相当于 (填“电源”或“用电器”);充电时,从能量转化的角度分析,它是将 能转化为 能;
(2)图2是电动车的充电插口,内有金属插脚,在使用过程中绝不能拿硬币、手等去触碰;图3是电动车的局部电路图,其中控制器是指电动车利用蓄电池工作的所有用电器,这种电动车的蓄电池总电压为48V,如果人体触碰蓄电池两极,人 (选填“有”或“无”)危险;电动自行车两刹车手柄(如图4)中各有一只开关和;在行驶中用任一只手柄刹车时,该手柄上的开关立即断开,电动机停止工作,在下列电路图ABCD中,符合以上要求的是 (选填选项)。
A. B. C. D.
14.如图1是某电热器的原理图,其工作电压为220V,R1、R2是发热电阻,虚线框为其金属外壳,它用一个旋转开关可以实现电热器多挡位工作。在圆盘的左边缘依次有4个金属触点①、②、③、④,右边缘是一金属板,可绕中心轴转动的开关旋钮两端各有一个金属滑片,转动开关旋钮可以将左边缘相邻的两个触点与右边缘的金属板同时连通。如旋到图1中位置S时,金属滑片将①②两触点同时与右边缘金属板接通。
(1)请你为这台电热器配备一个三脚插头,如图2所示,应该将应该将电路图中的火线A接到插头的 (选填P、Q、G)处;小明想在电路中加一个“倾倒开关”,使电热器被碰倒时能自动断开电路,以免引起火灾。该开关应安装在图1中A、B、C、D、E中的 点处;
(2)当旋钮开关旋到位置T时,电热器处于 ( “高温挡”或“低温挡”)
(3)如果电热器高温挡的功率为1100W,则R2= Ω;
(4)如果电热器在低温挡时R2的功率为44W,求电热器处于低温挡时电路总电功率。
15.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 ℃。
16.QQ 是一种流行的互联网即时通讯(聊天)工具,深受网友们的喜爱.从“QQ2004II betal ”版本开始,QQ 推出了“在线时长”新功能——用户通过累积在线时长可以获得更高等级和享受更多服务.
(1)用户登录QQ 后,将鼠标移至QQ 主面板自己的头像上,即可查看自己的已在线时长和距下次升级所需要的时间.如图,是某网友某次刚登录QQ 时,其QQ 界面的电脑屏幕抓图(部分).若他使用的电脑平均功率是200W ,则他升到下一等级大约还要消 kW·h电能?
(2)据QQ 官方公布的数字,初步统计QQ 注册用户现在已达2.4 ×108,按每个QQ 用户平均每100 小时升一级计算,则所有QQ 注册用户每升一级共约消耗 kW·h 电能?(设定每个QQ 用户使用一台电脑,每台电脑平均功率仍以200W 计)
(3)自QQ 中加入等级规则后,为更快升级而在线挂QQ 的人数直线飙升——平均同时在线达1000 万左右.许多网友不论自己身在何处、是否使用电脑,也整日开机让QQ 在线,以取得更长的在线时长,很多上班族也坦言自己下班从不关电脑.请根据以上计算结果,从能源和社会发展的角度,谈谈你对此现象的看法: .
17.用笔画线代替导线完成图中电路的实物连接。要求:两灯并联,开关控制整个电路,电流表A1测量通过L2的电流(约0.4 A),电流表A2测量通过L1、L2的总电流(约1.2 A),导线不能交叉 。L1中的电流约是 。
18.无人机“UAV”是利用无线电遥控设备和自备的程序控制装置操纵的不载人飞行器。如图甲所示的无人机质量为3kg,具有4个旋翼,可通过无线电进行操控。(g=10N/kg)
(1)无人机上的旋翼电动机与摄像机根据需要可以独自工作,从电路设计的角度上看,旋翼电动机和相机是 (选填“串联”或“并联”)的;无人机在匀速竖直上升过程中动能 (选填“变大”“变小”或“不变”);
(2)如图乙所示,疫情期间外卖小哥使用无人机从地面向高楼阳台送餐。已知无人机质量为3kg,外卖质量为0.5kg,无人机先以5m/s的速度径直上升10s,再水平匀速飞行20m到阳台,整个送餐过程历时20s,求整个过程中无人机对外卖做功的功率 ?
(3)若无人机电池的电池上标有“100W•h”的字样,若电能的80%用于飞行,飞行时的功率为80W,求充满一次电,该无人机最多能飞行的时间是多少分钟 ?
19.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.
20.如图所示是一种给汽车称重的装置,从电表改装的“称重计”的指针所指刻度可读出汽车所受重力,装置工作时,汽车越重,“称重计”示数越大,R0为定值电阻,R为滑动变阻器,P为滑片,电源电压不变。问:
(1)称重计是由电流表还是电压表改装的?
(2)为什么汽车越重,“称重计”示数越大?
21.电容器是电气设备中的重要元件,是储存电荷的装置.两个相距很近又彼此绝缘的平行金属板就形成一个最简单的电容器.在电路图中用符号“”表示.
(1)如图所示电路,开关置于a时,电容器的一个极板与电源的正极相连,另一个极板与负极相连,两个极板将分别带上等量异种电荷,这个过程叫做电容器充电,电容器一个极板所带电荷量的绝对值叫做电容器所带的电荷量.开关置于b时,充电后的电容器的两极板接通,两极板上的电荷中和,电容器又不带电了,这个过程叫做电容器放电.放电过程中,经过电流表的电流方向为 (选填“M到N”或“N到M”).
(2)当开关置于a时,通过改变电源电压来改变电容器两极板间的电压U,电容器所带的电荷量Q也随之改变.实验数据如下表:
次数
1
2
3
4
电压U/V
4.0
8.0
12.0
16.0
电荷量Q/C
实验表明,在误差允许的范围内,这个电容器所带的电荷量Q与两极板间的电压U的比值是一个常量.换用不同的电容器,这个比值一般是不同的.
电容器所带的电荷量Q与电容器两极板间电压U的比值叫做电容器的电容,用符号C表示,表达式为.在国际单位制中,电容的单位是法拉,符号是F..
①电容器两极板间电压减小,它的电容 .
②上述电路中,若电源电压为9V,换用电容为的电容器,充电完毕后再进行放电,在全部放电过程中释放的电荷量是 库.
22.现代家庭电器化程度越来越高,用电安全是一个十分突出的问题.下表提供了一组人体电阻数据.
测量项目
完全干燥时
出汗或潮湿时
手与手之间电阻
200kΩ
5kΩ
手与脚之间电阻
300kΩ
8.8kΩ
手与塑料鞋底之间电阻
8000kΩ
10kΩ
如图所示,用电器R接在电压为220V的电源上时,消耗电功率是1100W,电路中还有额定电流为10A的保险丝.则:
(1)保险丝是由 大, 低的铅锑合金组成.
(2)一个潮湿的人,赤脚站在地上,由于不小心,手接触火线,发生触电事故,则保险丝 (填“能”或“不能”)救人命.如果不能,一旦出现文中类似触电事故,电路能自动断开,确保人身安全需加装 (填“空气开关”或“漏电保护器”).
23.直流电动机的结构模型,如图所示。请你解答下列问题:
(1)已知图中矩形线框的ab段导线受到的磁场力F的方向竖直向上,请在图中画出此时cd段导线所受的磁场力F1的示意图 ;
(2)若要改变直流电动机转子(矩形线框)的转动方向,可以采取的方法是 。(写出一种正确方法即可)
24.如图1所示是某电热器的工作原理图,工作电压220V,R1、R2是发热电阻,且R1=R2,虚线框为电热器的金属外壳,它用一个旋转开关可以实现电热器多挡位工作的要求。旋转开关内有一块绝缘圆盘,在圆盘的左边缘依次有4个金属触点①、②、③、④,右边缘是一金属板,可绕中心轴转动的开关旋钮两端各有一个金属滑片,转动开关旋钮可以将左边缘相邻的两个触点与右边缘的金属板同时连通。如旋到图1中位置S时,金属滑片将①②两触点同时与右边缘金属板接通。
(1)请你为这台电热器配备一个三脚插头,如图2所示,应该将电路图中的火线接到插头 ,地线接到插头 (均选填“G”“L”或“N”)脚。小明想在电路中加一个“倾倒开关”,使电热器被碰倒时能自动断开电路,以免引起火灾。该开关最好应安装在图1中A、B、C、D、E中的 点处;
(2) 旋钮开关旋到位置S时的电功率为1000W,则R2= Ω;
(3) 当旋钮开关旋到位置T时,电热器处于 (选填“高温挡”或“低温挡”)挡,通电1min产生的热量是 J;
(4) 某种橡皮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,请你计算确定应选横截面积为 mm2的铜芯导线作为该电热器的输出导线,才符合既适用又经济的原则。
导线规格
导线横截面积S/mm2
0.5
1
1.5
2.5
安全载流量I/A
4
8
12
20
25.家用电饭锅中自动开关一般由感温铁氧体组成,将电饭锅的自动开关S按下,电饭锅处于加热状态,当感温铁氧体的问温度达到103℃时失去磁性,吸铁块由弹簧弹开,使电饭锅进入保温状态。某家用电饭锅内部电路简化示意图如图甲,某次使用该电饭锅在220V电压下煮饭过程中,过的电流随时间变化的图像如图乙。
(1)当锅内温度为100℃时,自动开关S与 (选填“1”或“2”)连接,此时电饭锅处于 (选填“加热”或“保温”)状态;
(2)该电饭锅此次工作30分钟消耗的电能为多少?
(3)电阻R1与R2的阻值之比为多少?
(4)若要使该电饭锅的加热功率提高到1100W,可以给电阻R1并联一个阻值为多大的电阻R3?
26.如图甲所示是潜水员潜水时会佩戴的水压表和深度表图乙是某深度表的工作原理简化电路图,已知电源电压U=6V且恒定不变,定值电阻R0=10Ω。Rp是阻值随水深度变化的电阻,其变化关系图像如图丙所示求:
(1)下潜深度越深,的阻值越 ,电压表的示数越 (均选填“大”或“小”)。
(2)当电路中电流为0.1A时,Rp两端的电压为多少 ?
(3)电压表示数为1.5V时,潜水员所处的位置深度h为多少 ?
27.用如图所示的电路可以测定未知电阻Rx的电阻值。已知电源电压恒定,当单刀双掷开关S接a时,电流表的示数为0.3A;当S接b时,调节电阻箱R的旋盘,直到电流表示数又为0.3A为止,读取电阻箱的电阻值为60Ω.由此可知,Rx的阻值为 Ω;此处用的物理研究方法是 。(选填“等效替代法”、“控制变量法”或“类比法”)
28.由于雾霾天气的增多,如图甲是空气净化器,其工作过程如图乙所示,脏空气进入净化器时,灰尘被正电钨丝放电而带上正电,流到负电路栅板时,带电灰尘被吸附。此后有毒气体经过活性炭层被吸附,净化器中的二氧化碳传感器的简易电路如图丙,电源电压恒为6V,为定值电阻,的阻值随二氧化碳浓度变化的关系如表。求:
二氧化碳浓度%
0.030
0.031
0.032
0.033
0.034
0.035
60
50
40
30
20
10
(1)负电路栅板吸附灰尘利用了 的原理;取出使用一段时间后的活性炭,可以闻到刺激性的气味,说明分子在 。
(2)当二氧化碳浓度为0.031%时,图丙中电压表的示数为1V;当电压表示数为3V时,净化器就会自动报警,求此时房间内二氧化碳浓度的大小 。(写出必要的文字说明、表达式及最后结果)
29.如图甲是某新型太阳能汽车,该汽车的动力完全由安装在车顶的电池板收集的太阳能提供。汽车(包括司乘人员)的质量为1.2t,接收太阳能的电池板面积为8 m²,该汽车在水平路面上以恒定功率做直线运动的v-t图像如图乙所示(g取10 N/ kg)。
(1)汽车上安装的车载导航系统是利用 来传递信息的;车窗玻璃能有效防止来自太阳的辐射对人的皮肤造成伤害,主要是靠阻挡太阳光中的 (选填“紫外线”或“红外线”);
(2)如汽车匀速行驶过程中所受阻力大小为车重的0.02倍,则汽车牵引力为多大?
(3)求在0~20s内汽车牵引力做的功;
(4)若汽车吸收的太阳能转化为机械能的效率为40%,则太阳光照射到电池板单位面积上的辐射功率为多少?
30.珠海春季需要除湿。如图甲所示为自动除湿器。除湿器内部的电路结构由控制电路和工作电路两部分组成,简化后的电路图如图乙所示。控制电路中的电源电压U1=12V,调控电阻R0的阻值范围为0~1000Ω,R为装在除湿器内的湿敏电阻,其阻值随相对湿度φ(空气中含有水蒸气的百分比,单位为:%RH)变化的图像如图乙所示,L为磁控开关,当湿敏电阻R的阻值发生变化时,控制电路中线圈的电流随之发生变化,当电流大于或等于20mA时,L的两个由磁性材料制成的弹片具有了磁性并相互吸合,工作电路的压缩机(电动机)开始带动系统进行除湿。工作电路两端电压U2=220V,Rg为保护电阻,磁控开关L的线圈电阻不计。问:
(1)当S接通时,可判断出图乙中线圈上端P的磁极是 极;
(2)磁性弹片可能是下列哪些材料组成 ;
A.钴、锌 B.铁、铝 C.钴、镍 D.铁、铜
(3)开关S闭合后,磁控开关L的两个弹片在一定条件下相互吸合,关于磁控开关不涉及的知识是哪个 ;
A.电流的磁效应
B.通电导体在磁场中受力的作用
C.磁化
D.磁极间相互作用
(4)由图丙可知,湿敏电阻R的阻值随着相对湿度的增加而 ;在磁控开关L闭合条件不变的情况下,若要早点开始除湿,则应将控制电阻R0 (两空均选:变大/变小);
(5)因实验室内有较敏感的器件,要求相对湿度控制在45%RH以内,则调控电阻R的阻值不能超过 Ω;
(6)下列与压缩机(电动机)的工作原理相同的是 。
A.电磁起重机B.电铃
C.动圈式话筒D.扬声器
31.我校九班学生学习了串联和并联的知识以后,对教室内照明用的支日光灯的连接方式展开了讨论,已知有两个开关,每个开关控制盏灯.假若你是其中一员,试发表一下你的观点.
①你认为这盏灯的连接方式是 .(填串联或并联)
②试在方框内画出你设计的电路图(日光灯用“”,电源用“”表示) -
如图所示,试在方框中画出该实物图对应的电路图 -.
如图所示,、、、为小灯泡上的接线柱,、、为连接电路的三根导线.
①若闭合开关,灯、会 (选填:亮或不亮),电路的状态是 .(选填:通路、断路或短路)
②若使电路为串联电路,只需改动标注的导线中一根,则该导线是 ,改动方法是 .
③若使电路为并联电路,只需改动标注的导线中一根,则该导线是 ,改动方法是 .
32.如图所示,交警利用我国自主研发的某款无人机对高速公路通行情况进行实时监测,无人机的部分参数如表格所示:
(1)无人机的核心部件是电动机,电动机的工作原理是 ;
(2)该无人机静止在公路的水平地面时,假设无人机与地面接触总面积为0.01m2,求无人机对水平地面的压强;(g=10N/kg)
(3)某段高速公路上小轿车限速120km/h。一辆小轿车在通行0.36m的过程中,该无人机拍摄小轿车的帧数为120帧,请通过计算判断小轿车是否超速;
无人机部分参数
质量
10千克
最大飞行半径
5千米
最大航速
50千米/时
拍摄速度
10000帧/秒
(4)该款无人机也可以运送急需物品,实现无障碍无接触快速送达。如该无人机可以将重为400N的物品提升至40m高空需要50s,此过程无人机对重物做功的功率多大?
33.某课外活动小组在社会实践活动中获得:
(1)某工厂用电电压U=380V,电流I=500A,则该工厂1h可消耗多少kW•h电能?
(2)某水利发电站(如图甲)的部分信息:
①发电站供电功率P1=2×106kW,而用户用电功率为P2=1.2×106kW,出现了多余的电能被全部浪费掉的现象.若平均每天供电、用电时间均为5h,则平均每天浪费多少kW•h电能?
②该发电站经过改进,能回收原来每天浪费的全部电能,并经过转化可再次发电.再次发电的电能与回收的电能之间的关系如图乙所示.如果6×103kg的水从该电站上游落下可发电1 kW•h,则改进后的发电站每天回收后再发电的电能,相当于多少质量的水所发的电?
34.我国刑法规定,从2011年5月1日起,驾驶员醉酒后要负刑事责任。交警使用的某型号酒精测试仪的工作原理如图所示。R2为酒精气体传感器。其阻值随酒精气体浓度变化的曲线如图所示。电源电压恒为9V。
(1)由图可知,如果驾驶员呼出的酒精气体浓度越大,传感器电阻R2的电阻值 ,那么测试仪电压表示数 。
(2)当酒精气体的浓度为0时,R2的电阻为80Ω。使用前要通过调零旋钮(即滑动变阻器R1的滑片)对测试仪进行调零,此时电压表的示数为1V,电流表的示数为 A。此时滑动变阻器R1的阻值为 Ω。
(3)调零后,R1的电阻值保持不变。某驾驶员对着测试仪吹气10s,若电流表的示数达到0.3A,表明该驾驶员醉驾,此时电压表的示数多大 ?该测试仪此时的电功率为多少瓦 ?
35.如图甲所示,这是某电子秤的原理示意图,电源电压恒为8V,R1为定值电阻,托盘下方的R2为压敏电阻,其阻值的大小与托盘内所放物体质量m大小的关系图像如图乙所示。
(1)定值电阻R1在电路中的作用是 。
(2)当托盘中没有物体时,求压敏电阻R2的阻值;( )
(3)当托盘中没有物体时,电流表示数为0.01A,求定值电阻R1的阻值;( )
(4)当放入质量为0.5kg的某物体时,求电流表的示数。( )
36.在如图电路中,电源电压为8V。(注:求解时画出相应的等效电路图)
(1)只闭合开关S1时,电流表示数为0.2A。则 R1的电流是 ,等效电路图 ;
(2)只闭合开关S2时,灯泡L的电流是0.105A。电压表示数为3.8V,则R1的电压是 ,等效电路图 ;
(3)开关S1、S2、S3都闭合时,R2的电流是0.4A,则电流示数是 。R2的电压是 ,等效电路图 。
37.我们常常将看似无关的两个事物或现象联系起来,进行“类比”.“类比法”可以帮助我们理解概念、巩固知识,以下是两个“类比”学习案例:
(1)将如图所示的“水路”模型类比基本电路,可以发现:
①叶轮机在“水路”中的作用与下面哪个元件在电路中的作用相当?( )
A.电源
B.开关
C.用电器
D.导线
②类比“水路"模型中“水压是使水管中水定向运动形成水流的原因”,我们很容易理解电压是使电路中 定向运动形成 的原因.
(2)运用“类比法”,我们还可以将实验室交流发电机和直流电动机列表比较,请完成表中的三处填空(将答案直接写在横线上).
机种类
比项
交流发电机
直流电动机
工作原理
不同构造
两个铜环
两个半环
相同构造
(定子)、线圈(转子)、电刷等
38.在实践活动中,小刚所在的兴趣小组对电热水壶进行了研究与计算.
额定容量
2.0L
额定电压
220V
额定功率
2200W
频率
50Hz
(1)如图所示,电热水壶使用的都是三脚插头,中间较长的脚连接的是电热水壶的金属外壳,插入三孔插座后可将其与 相连,防止漏电时对人造成伤害.壶底的加热盘烧水时是通过 的方式改变了水的内能.
(2)电热水壶的铭牌如表所示,正常工作时通过电热水壶的电流是多少 ?
(3)为了测量电热水壶的加热效率,小刚在壶中加入额定容量的初温为12℃的水,在额定电压下将其加热到沸腾,用时7min.已知烧水时气压为1个标准大气压,ρ水=1.0×103kg/m3,c水=4.2×103J/(kg·℃),则该电热水壶的加热效率为 ?
39.问题解法——小莉想设计一个通过电流表示数显示拉力大小的装置,要求拉力越大,电流表的示数也越大。给你一根足够长的电阻丝、一个电流表,一个定值电阻、开关、一根弹簧、电源和导线。
(1)请在方框内画出符合要求的装置电路图;
(2)并筒要说明其使用方法。
40.科技小组设计了一个能反映水平风力大小的装置,如图所示,电源电压恒为12V,阻值为10Ω,电阻丝AB长25cm,其阻值与长度成正比,电流表量程为,OP为质量、电阻均不计的金属细杆,下端系有重3N的圆球P。电阻箱调为5Ω,闭合开关,无风时,OP下垂并与A端接触,此时电流表示数为0.3A;有风时,OP绕悬挂点O转动,风对球的作用力F方向始终水平向右,已知OA为10cm,OP始终与AB接触良好且无摩擦;求:
(1)无风时消耗的电功率 ;
(2)AB的最大阻值 ;
(3)为保证电路安全,允许风对球施加的最大作用力为 N;
(4)为了增大允许风对球施加的最大作用力,以下方案正确的是 。
A.减小阻值
B.减小电源电压
C.适当增加OP长度
D.换用质量更大的圆球
41.利用如图所示的电路可测量未知电阻Rx的阻值,其中R为已知电阻,
(1)请将电压表连入电路,使电路完整;
(2)当开关S1,S2闭合后,电压表示数U1=6V,当开关S1闭合,S2断开时,电压表示数U2=4V,已知R=10Ω,求Rx.
42.电路中开关用于控制电路的通与断.常见的开关如图1所示,我们一般将这种开关称作单刀单掷开关,其电路图如图2表示。
(1)我们在电学题目中,还会遇到一些其他样式的开关,如图3中开关,可以与a连接,或与b连接。如果要将电灯与并联,开关的连接方式是 。如果要将电灯与串联,开关的连接方式是 ;
A.闭合,接a B.闭合,接b C.断开,接a D.断开,接b
(2)图4表示的电路中,通过旋转手柄可以使扇形开关(阴影部分)同时接触两个相邻的触点。若需要将灯泡与并联,扇形开关应该与触点 接触;
(3)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。高铁内每节车厢一般有两个洗手间。如果这两个洗手间都有人并且锁门时,“有人”的指示灯亮起来。如果两洗手间都没有人或者只有一个有人时,灯不亮表示可以使用。门的插销相当于一个开关。要实现这个功能,需要将两个开关 (选填“串联”或“并联”)起来。以下情景中开关也需如此安装的有 ;
A.楼道里的电灯,夜间有人走动发出声音时会亮
B.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
C.电扇除了电源开关,里有还有保护装置,也相当于一个开关,运行的电扇倾倒时,这个开关会断开,电扇停止转动,避免危险发生
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。下列符合要求的电路是( )
A. B. C. D.
43.课外实践小组设计了一个电热孵蛋箱,其电路如图甲所示。已知电源电压恒为220V,R0是阻值为55的电热丝,温度对电热丝阻值的影响忽略不计。请回答下列问题:
(1)求闭合开关S后,电路中的电流;
(2)求通电100s电热丝R0产生的热量;
(3)老师提醒,电热箱内温度太高,无法孵化鸡蛋,应使电热箱内的电功率降至100W。请你设计一种改进方案,在图乙虚线框内画出改进后的电路图,并标注这种方法中新接入的电热丝R1的阻值。要求:改进方案既要满足孵化鸡蛋的需求,又能节能。
44.2020年的春节是防控新型冠状病毒感染的肺炎疫情的关键时刻,武汉火神山医院构筑起疫情防控前线的坚强堡垒,能够让更多患者得到及时有效的救治,成为武汉战“疫”的坚强支点。记者探访武汉火神山医院发现,病房内拥有空调、电视等设备,房间还有WiFi、智能报警、医护对讲等多种功能。
(1)如图甲所示,为避免感染,医院的每间病房设置一个传递窗,传递窗由两层玻璃和电磁波消毒系统构成,医护人员打开外面一层玻璃窗将药品和食品放入传递舱内,经电磁波消毒后房间内的人才能打开里面一层玻璃窗取用物品,下面常用于医疗消毒的是 。
A.微波
B.红外线
C.红色可见光
D.紫外线
(2)如图乙,传染病房的风管系统非常复杂,这些风管由多段拼接而成,拼缝处还要打上胶进行封堵,避免污染空气外泄.拼缝处打胶能将多段风管牢固连接,是利用了 的物理道理。
(3)据悉,每个病房都配有供氧系统和负压抽吸系统。“负压”是指室内气压低于室外的气压,这样就只能是新鲜空气可以流进病房,而病房内被患者污染过的空气就不会泄露出去,从而避免医护人员感染。下列生活和生产中的工具或现象与“负压病房”形成原理相同的是 。
A.两船并排行驶容易相撞
B.雨雪天气,交警提示,要减速慢行
C.飞机的机翼与鸟的翅膀都是流线型的
D.列车进站和出站时乘客要站在安全线之外
(4)据中建三局有关人士介绍,每个病房都配有一个紧急呼叫的按钮。请你帮助完成如图丙所示的病房报警系统的电路设计(L1灯亮,说明1号病房需要帮助;L2灯亮,说明2号病房需要帮助:无论哪间病房需要帮助,电铃都会响起示警) 。
(5)为预防新型冠状病毒肺炎交叉感染,医院购置了多个消毒柜,对常用医疗器械采用湿热灭菌,即将医疗器械置于消毒柜内,通过加热使水汽化,产生高压饱和蒸汽,通过多次交替对消毒室抽取真空和充入蒸汽,最终达到设定压力和工作温度,从而对物品进行消毒处理。如图丁是某型号的全自动高压消毒柜,部分参数如表.其正常工作40min,消耗80L初温为20℃的水,就可完成一次消毒。根据以上信息,计算可知一次消毒过程中水吸收的热为 J,消毒一次消毒柜消耗的电能为 J。[已知水的比热容为4.2×103J/(kg•℃)]
电源
AC220V 50Hz
额定加热功率
16.0kW
内胆尺寸
420×700mm
水箱容积
120L
设计压强
0.29MPa
额定压强
0.21MPa
工作温度
120℃
空气排量
>99%
45.如图是电饭锅的电路图。电饭锅工作时有加热和保温两种状态。加热状态下消耗的电功率大。图中R2是加热用的电热丝,阻值为55欧;R1是电阻,阻值为145欧。
(1)当自动开关S接通时,R1短接不工作,此时电饭锅处于 状态。此时电饭锅消耗的功率为多大?
(2)当自动开关S断开时,此时电饭锅正常工作20分钟产生多少热量?
46.磁场的强弱可用磁感应强度B表示,单位为特斯拉(T)。小华设计了磁感应强度测量仪,如图为其原理图,该仪器显示计由电流表改装,电源电压为6 V,定值电阻R0为40 Ω,磁敏电阻RB在常温下的阻值随外加磁感应强度变化的对应关系如下表所示。求:
磁感应强度B/T
0
0.04
0.08
0.12
0.16
0.20
磁敏电阻RB/Ω
160
180
200
230
260
290
(1)当待测磁感应强度为0 T时,磁敏电阻RB是多少?
(2)用该测量仪测得某处的磁感应强度是0.08 T,电路中的电流是多少?磁敏电阻RB两端的电压是多少?
(3)若把该测量仪放在某处,闭合开关S,电路消耗的总功率为0.12 W,则该处磁感应强度是多少?
47.PTC是一种新型的半导体陶瓷材料,具有发热、控温双重功能,应用十分广泛。它有一个根据需要设定的温度,低于这个温度时,其阻值随温度的升高而减小;高于这个温度时,其阻值随温度的升高而增大。我们把这个设定的温度叫做“居里点温度”。如图甲的3D打印笔,其内部电路如图乙所示,R1、R2是两个相同的PTC发热电阻,单个PTC的阻值与温度的关系如图丙所示:
(1)打印笔工作时有快、慢两挡,图乙中当S、S1都闭合时,处于 挡;
(2)由图丙可知,该PTC材料的“居里点温度”是 ℃。
48.半导体和金属的导电能力随温度的变化特点是不同的,因此,利用它们制成的元件在生活中也各有各的用途。
(1)一个由某半导体材料制成的加热器,通电后,加热器在发热的同时,也在向外界放热。题图甲为发热功率P发热和散热功率P散热与温度t之间关系的图象。由图象可知,当温度为 ℃时,散热功率等于发热功率;当温度稍高于该温度时,P发热 P散热(选填“>”、“=”或 “<”)。此加热器 (选择“可以”或“不可”)制作电饭煲的发热体。
(2)某种家用固体电热灭蚊器就使用这种材料,当灭蚊器使用时,整个房间很快便充满了灭蚊片的味道,这是一种 现象。
温度/℃
0
20
40
60
80
R的阻值/Ω
100
120
140
160
180
(3)由某金属材料制成的电阻R与电源、电流表、电阻R′串联起来,连接成图乙所示的电路。用该电阻R做测温探头,把电流表的刻度改为相应的温度刻度,得到一个简单的“金属电阻温度计”。电阻R随温度t变化的情况如上面表格,则电流刻度较大处对应的温度刻度较 ;电阻R′在该电路中起到 的作用。
49.如图甲所示,是某种电热饮水机的简化电路示意图,图乙是它的有关参数。它有加热和保温两种工作状态(由机内温控开关S0自动控制)。试问:
(1)饮水机内温控开关S0闭合时,饮水机处于 状态(选填“加热”或“保温”)
(2)电路中R2的阻值多大?
(3)在用电高峰期,该饮水机的实际工作电压只有200V,加热效率为80%,若将装满水箱的水从20℃加热至100℃,需要多长的时间? (c水=4.2×103J/(kg·℃),ρ水=1.0×103kg/m3,忽略温度对电阻的影响)
50.如图所示为巨型运载火箭将新一代北斗导航卫星于2015年3月30日发射升空,将为国家大战略“一带一路”建设提供支撑.
(1)火箭选用液态氢做燃料,是因为氢气的 大.
(2)升空后卫星与运载火箭成功分离前,卫星相对于火箭是 (静止/运动)的.
(3)卫星在空中绕地球圆周运动时,受到的 (是/不是)平衡力.
(4)目前北斗卫星导航系统已应用于测绘、救灾等诸多领域,该系统是依靠 传递信息的,其信号传播速度与光速是相同的,光在真空中的传播速度是 m/s.
51.如图1所示,金属小球从轨道的A点处以一定的初速度下滑,经过B点到达最低点C后,再沿轨道向上运动。
(1)若忽略轨道上的一切阻力:
①小球 (选填“有可能”或“不可能”)到达E点。
(2)若考虑轨道上存在的阻力:
①小球到达B点时的机械能 (选填“大于”、“小于”或“等于”)它到达C点时的机械能,你的判断依据:
②小球从A点到C点的过程中,重力势能 (选填“变大”、“不变”或“变小”)。
(3)如图2是风光互补路灯,有阳光时通过太阳能电池板发电,并将电能储存至蓄电池中,晚上蓄电池对路灯供电,图3是这一过程中的能量转化图(图中a表示某种形式的能量),根据能量转化图判断a为 能;当太阳能电池板对充电电池充电时,充电电池相当于 (选填“用电器”或“电源”)。
52.学习物理既丰富了我们的科学知识,又让我们熟悉了各种有用的学习方法,同时还影响着我们看待事物、认识世界的方式和态度.我们常常将看似无关的两个事物或现象联系起来,进行“类比”.“类比法”可以帮助我们理解概念、巩固知识,以下是两个“类比”学习案例:
将如图所示的“水路”模型类比基本电路,可以发现“水路”模型与基本电路有许多相似之处,请仿照例子再写两个.
例子:水流可类比成电流.
答案一: .
答案二: .
53.随着科技的发展,电热膜逐渐代替传统的发热电阻丝。电热膜是在绝缘的聚酯薄膜表面,用金属导线将经过特殊工艺加工形成的一条条薄的粗细均匀的导电墨线相连(如图甲)。相比于传统的金属发热电阻丝,电热膜是以整个膜为加热面,只需将两条金属导线接入电源,就能持续发热。电热膜发展潜力巨大,除了在汽车上有所应用之外,也应用于地暖、印刷烘干、药物烘干等方面。
(1)电热膜是利用电流的 效应工作的;
(2)如图甲所示,若电热膜中的某根导电墨线断裂,其他的导电墨线还 (选填“能”、“不能”)正常工作;正常工作时金属导线中A、B处电流分别为IA和IB,则IA IB(选填“>”、“<”或“=”);
(3)某型号的梳妆防雾镜的质量是1.2kg,额定功率为88W。玻璃背面粘有等大的电热膜,接通电路时镜面升温,便于成像。正常工作250s,可使玻璃镜面平均温度升高22℃,则电热膜的加热效率为 %;如图乙所示,小明给防雾镜电路连接了一个滑动变阻器R,以满足不同季节使用的需要,R的最大阻值为 Ω。[c玻璃=0.75×103J/(kg•℃)]
54.梅雨季节,湿衣服久晾不干,令人烦恼。小组同学设计出两款自动控制“干衣神器”,可使得衣服快速变干,请选择其中一种方法完成电路原理设计并算出相应答案。(两种方法都做,以第一种为准)
方法一
器材:开关S,电源转换器(把220V交流电压转换为6V直流电压弹回),电风扇,热敏电阻Rx,电热丝(电阻不变),电磁继电器(线圈电阻不计,线圈电流大于0.2A时衔铁被吸下,线圈电流小于0.2A时衔铁被弹回)
功能:①闭合开关S。当温度低于60℃时,机器吹热风;当温度高于60℃时,机器吹冷风,②受控电路(220V工作电路)吹热风时功率为120W、吹冷风时功率为20W;
(1)请以笔画线代替导线完成电路连接 ;
(2)定值电阻R的阻值为 Ω;
(3)电热丝的阻值为 Ω。
方法二
器材:开关S,电源转换器(把220V交流电压转换为6V直流电压),定值电阻R0,湿敏电阻Rx(电阻随摆度的变化关系如图所示),电磁继电器(线圈电阻不计,线圈电流大于0.2A时衔铁被吸下,线圈电流小于0.2A时衔铁被弹回),电风扇,电热丝(电阻不变)
功能:①闭合开关S。当湿度大于40%时,机器吹热风;当湿度小于40%时,机器吹冷风。②受控电路(220V 工作电路)吹热风时功率为120W,吹冷风时功率为20W;
(1)请以笔画线代替导线完成电路图连接 ;
(2)定值电阻R0的阻值为 Ω;
(3)电热丝的阻值为 Ω。
55.小张同学利用如图所示的器材,为三防指挥部设计了一个水位自动报警器:当水位尚未达到金属块A所在的高度时,工作电路中绿灯L1亮,表示水位正常;当水位达到A高度时(河水含有杂质,属于导体),红灯L2亮(发出报警信号)。
(1)请按照上述要求将图中的电路连接完整;
(2)若绿灯L1内的灯丝断了,装置其它元件正常,当水位达到A高度时,红灯L2能不能亮?
(3)这个报警器正常工作2h,绿灯L1和红灯L2总共消耗的电能是多少千瓦时?
试卷第1页,共3页
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参考答案
1. 0.12 40Ω 测量值将变小
【详解】(1)[1]根据图丙可知,电流表两程为0~0.6A,分度值为0.02A,因此电流表A1的读数为0.12A。
(2)[2]因为并联电路两端电压相等,通过滑动变阻器的电流为通过R电流的一半,即可以得出等式
已知R受到的压力等于小明的重力400N,根据图像可知,R的阻值为20Ω,则滑动变阻器接入电路的阻值
(3)[3]根据该称的原理可知是通过电流表测量电路中的电流来判断的,由可知,当电源电压降低后,电流表A1的示数会减小,所以导致测量值将变小。
2. C 小敏使用的邮箱服务器出现了问题.
【详解】退信是小敏所使用的邮箱服务器发给小敏的,因为收到了退信就说明邮件并没有通过自己的邮箱服务器发出;小明发出的邮件没有发送成功的原因有可能是它使用的邮箱服务器出现了问题,需要重发.
3. 原子核 核外电子 正 负 相等 3.18
【详解】(1)[1][2][3][4][5]根据物质结构的知识可知,原子是由原子核和核外电子组成,原子核是由质子和中子组成的,其中,质子带正电,中子不带电,电子的质量很小,但带负电,原子核里质子所带的正电荷与核外所有电子总共带的负电荷在数量上相等,整个原子对外不显电性。
(2)[6]原电路中,定值电阻与变阻器串联后与电流表串联,电压表与定值电阻并联,根据电路图连接实物图,如下图所示:
(3)[7]根据题意可知,一台冰箱工作时通过的电流为1.2A,一台彩电工作时通过的电流为
250mA=0.25A
一台洗衣机工作时通过的电流为1.1A,一盏灯工作时通过的电流为
180mA=0.18A
另一盏灯工作时通过的电流为0.45A,当它们同时工作,根据并联电路的电流特点,干路中的总电流
I =1.2A+0.25A+1.1A+0.18A+0.45A = 3.18A
4. 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。
5. 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
6. B 滑动变阻器和灯泡串联,滑片右移滑动变阻器电阻变大,两端电压变大,通过电流变小,即电流表示数变小。
【详解】滑动变阻器和灯泡串联,串联电路中各个用电器之和等于电源电压。滑片右移时滑动变阻器电阻增大,所分得的电压也增大,电压表和滑动变阻器并联即测滑动变阻器两端电压,故电压表示数增大;串联电路中,电流处处相等,各个用电器电阻之和为总电阻,滑片右移时滑动变阻器电阻增大,总电阻也增大,根据I=可知,总电压不变,电阻增大,总电流减小,故电流表示数变小。故ACD不符合题意,B符合题意。
7. 微弱 粗糙 电动机 空气 电磁波
【详解】(1)[1]月球上昼夜温差特别大,因此月球车的零件应采用热胀冷缩微弱的材料,零件之间留有适当空隙,避免高温膨胀时造成变形损坏。
(2)[2]在月球上行走远比在地球上容易打滑,可以采用增大车轮表面的粗糙程度的方法增大摩擦力。
(3)[3][4]内燃机的工作需要氧气的支持,月球上没有空气,因此只能用电动机。
[5]当前方3m处有高于25cm的障碍物时,月球车上的障碍探测器会发出预警,声音不能在真空中传播,障碍物探测器是利用电磁波的反射来工作。
8. 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.
9. 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。
10.(1);(2)0.28A;(3)1.12A
【详解】(1)根据实物图,灯L1和L2并联,电流表A1测通过干路的电流,电流表A2测通过灯L2的电流,电路图如图所示:
(2)由图可知,灯L1和L2并联,电流表A1测通过干路的电流,电流表A2测通过灯L2的电流;故A1使用的是0~3A量程,分度值为0.1A,由图乙可知,此时的电流I=1.4A;A2使用的是0~0.6A量程,分度值为0.02A,由图丙可知,此时的电流I2=0.28A,即通过小灯泡L2的电流为0.28A。
(3)因为并联电路中,干路电流等于各支路电流之和,所以通过L1的电流
I1=I﹣I2=1.4A﹣0.28A=1.12A
11. 3×108 B 雷达
【详解】(1)[1]微波是一种电磁波,其在真空中的传播速度与光速相同,其速度是3×108m/s。
(2)[2]微波遇到绝缘材料,如玻璃、塑料等,会顺利通过,但遇到金属则不能通过,在微波炉门内侧应装上金属网,微波就不会泄露到外面,能避免对人体造成伤害。
故选B。
(3)[3]电磁波和微波一样遇到金属物体,会发生反射,利用此特性可制成雷达。
12. 0.26. 2.4
【详解】滑动变阻器应符合“一上一下”的接线原则,因为滑片向右移动,灯泡变暗,说明滑片向右移动,滑动变阻器接入电路中的电阻增大,因此应选择左下方的接线柱;因为电源电压为3V,灯泡的电阻约为10Ω,所以电路中最大电流为I===0.3A,故电压表量程选择0∼3V,电流表量程选择0∼0.6A;即电流示数为0.26A,电压表示数为2.4V.用导线将电源、开关、滑动变阻器、灯泡和电流表顺次连接起来,电压表并联在灯泡两端,如图所示:
13. 开关 用电器 电 化学 有 D
【详解】(1)[1]车钥匙插入锁孔并顺时针旋转一下,车子就通电了,说明车钥匙相当于一个开关。
[2][3][4]为电瓶充电时,电瓶相当于用电器,将电能转化为化学能储存在电瓶中。
(2)[5]对于人体安全的电压是不高于36V,蓄电池的电压为48V,则如果人体触碰蓄电池两极,有触电的危险。
[6]由题意可知,左右开关任意一个开关断开,电动机均会停止工作,故两开关应串联,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
14. P A 低温挡 44 220
【详解】(1)[1]如图2所示,三孔插座,G接地线,P接火线,Q接零线,应该将应该将电路图中的火线A接到插头的P处。
[2]在电热器被碰倒时,要切断火线,故“倾倒开关”要接在火线上,即A点。
(2)[3]当旋钮开关旋到位置T时,电路中R1和R2串联,当旋钮开关旋到位置S时,电路中R1被短路,只有R2工作,根据可知,当旋钮开关旋到位置T时,电热器处于低温挡,当旋钮开关旋到位置S时,电热器处于高温挡。
(3)[4]当旋钮开关旋到位置S时,电路中R1被短路,只有R2工作,电热器处于高温挡。则R2的阻值为
(4)[5]低温挡的电流为
电热器处于低温挡时电路总电功率为
P低=UI低=220V×1A=220W
15. 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
16.(1)2kW•h;(2)4.8×109 kW•h;(3)浪费能源等有意思的答案即可
【详解】试题分析:(1)由图可知,该网友升到下一等级的剩余时间t1 =10h,电脑平均功率P=200W=0.2kW,
所以还要消耗的电能W=Pt1 =0.2kW×10h=2kW•h;
(2)共约消耗电能:W总=nPt2 =2.4×108 ×0.2kW×100h=4.8×109 kW•h;
(3)许多网友为追求虚拟的等级而纯粹地开机在线,会造成大量的电能浪费.在电力依然十分紧张的今天,我们应该有节约能源的意识,每个人从点滴做起,社会才能可持续地和谐发展.
考点:电功率与电能、时间的关系;有利于节约能源的措施
17. 0.8A
【详解】[1]根据题意可知,两灯泡并联,则电流的路径有两条;开关控制整个电路,所以开关在干路中;电流表A1测量通过L2的电流,则电流表A1与L2在一条支路中,通过L2的电流约0.4A,则电流表A1选用小量程;电流表A2测量通过L1、L2的总电流,则电流表A2在干路中,通过L1、L2的总电流约1.2A,则电流表A2选用大量程;实物图如图所示:
[2]L1中的电流
I1=I-I2=1.2A-0.4A=0.8A
18. 并联 不变 12.5W 3600s
【详解】(1)[1]无人机上的旋翼电动机与摄像机,根据需要可以独自工作,从电路设计的角度上看,它们是并联的。
[2]无人机在匀速竖直上升的过程中,质量不变,速度不变,所以动能不变。
(2)[3]无人机在上升过程中通过的距离为
h=vt1=5m/s×10s=50m
则克服外卖的重力所做的功为
W=G外卖h=m外卖gh=0.5kg×10N/kg×50m=250J
无人机匀速飞行时,由于升力的方向竖直向上,运动方向是水平的,所以无人机对外卖不做功;则无人机对外卖做功的功率为
(3)[4]电池提供的最大电能
W电=P′t=100W×3600s=3.6×105J
用于飞行的能量
W机械=ηW电=80%×3.6×105J=2.88×105J
最多能飞行的时间
19. 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
20.(1)电压表;(2)见解析
【详解】(1)由电路图可知,电阻R0与变阻器R串联,称重计并联在变阻器R两端,所以称重计是由电压表改装而成的;
(2)由电路图可知,载重车的重力越大,滑片向下移动的距离越大,变阻器R接入电路的阻值越大,串联电路总电阻等于各部分电阻之和,则电路总电阻变大,由欧姆定律可知电路中电流越小,根据 可知定值电阻两端的电压越小,串联电路总电压等于各部分电压之和,则滑动变阻器两端的电压越大,所以电压表示数越大,即“称重计”示数越大。
21. M到N 不变 2.7×10-11
【详解】第一空.放电过程,极板上方带正电,下方带
负电,分析可得电流由M经电流表到N;
第二空.由实验数据可得,同一个电容器,电
荷量与极板间电压比值为常量,又由于
则可得电压减小时电容大小不变;
第三空.
22. 电阻 熔点 不能 漏电保护器
【分析】(1)保险丝的作用是:在电路电流过大时,能够自动熔断,切断电路.保险丝是由电阻率大、熔点低的铅锑合金制成.(2)已知电阻消耗的功率和两端电压,利用公式I=
得到通过熔断丝的电流(3)由统计数据中得到此人的电阻,通过人体的电流利用欧姆定律得出,将电路总电流与保险丝的额定电流进行比较,即小于熔断丝的额定电流时,熔断丝则不会断,相反会被烧断.
【详解】(1)保险丝是由电阻率大、熔点低的铅锑合金组成;(2)只有用电器R接入电路时,通过保险丝的电流: I==5A;一个人,赤脚站在地上,由于不小心,手接触火线,表格数据可知,此时人体的电阻为8.8kΩ=8800Ω,则通过人体的电流:I人= =0.025A=25mA,大于题中规定的人体摆脱带电体的电流,而此时通过保险丝的电流I′=I+I人=5A+0.025A=5.025A<10A,保险丝不会熔断,所以保险丝不能救人命.为了确保人身安全需加装漏电保护器,一旦出现类似触电事故,电路能自动断开.
23. 改变电流的方向
【详解】(1)[1]如图所示,线圈abcd位于磁场中,ab段导线受磁场力F1的方向向上;cd中的电流与ab中的电流方向相反,则cd受力的方向是竖直向下,如图所示:
(2)[2]要改变直流电动机中线圈的转动方向,可以采取的措施有:改变电流的方向或改变磁场的方向。
24. L G A 48.4 低温挡 3×104 1
【详解】(1)[1][2]由图乙可知,G插头在上端,且较长,故G是接地线的,可防止因用电器外壳漏电而触电;L插头是接零线,N插头是接火线,三孔插头的接法是左零右火上接地。
[3]防止倾倒造成火灾,一定把“倾倒开关”接在火线上,在电热器倾倒时,能“切断”火线,所以倾倒开关接在A处。
(2)[4]由图甲可知,旋钮开关旋到位置S时,R1被短路,电路为R2的简单电路,由P=UI=U2R可得,R2的阻值
由R1=R2可得,R1的阻值也为48.4Ω。
(3)[5][6]当旋钮开关旋到位置T时,R1与R2串联,根据可得,电阻越大,功率越小,所以此时为低温挡,因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,通电1min产生的热量
Q=W=
(4)[7]分析图甲可知,该电热器共有2个加热挡,且结合题意可知,其最大功率为1000W,由P=UI可知,电热器工作时的最大电流
由表可知,应选横截面积为1mm2的导线。
25.(1) 1 加热
(2)7.92×105J
(3)
(4)220Ω
【详解】(1)[1][2]根据题意可知,温度为100℃时(低于103℃),开关S与“1”连接,电路为R1的简单电路,电路中电阻较小,由可知,此时电路的电功率较大,所以为加热状态。
(2)该电饭锅此次工作30分钟消耗的电能
(3)开关接1时,只有R1连入电路,为加热状态
开关接2时,两电阻串联,此时的电流
则
解得
(4)原来的加热功率
此时该电饭锅的加热功率提高到1100W,则并联电阻的功率
并联电阻的阻值
26.(1) 小 大
(2)当电路中电流为0.1A时,Rp两端的电压为5V
(3)电压表示数为1.5V时,潜水员所处的位置深度h为10m。
【详解】(1)[1][2]由图丙可知:下潜深度越深,Rp的阻值越小,由图乙可知:Rp与定值电阻R0串联,电压表测量定值电阻两端电压。因电源电压不变,Rp阻值变小,根据串联分压特点可知:Rp两端电压变小,定值电阻两端电压变大。
(2)当电路中电流为0.1A时,由欧姆定律可知,R0两端电压为
由串联电路电压规律可知,Rp两端的电压为
(3)电压表示数为1.5V时,由欧姆定律可知,电路电流为
由串联电路电压规律可知,Rp两端的电压为
则此时Rp的阻值为
由图丙可知:当Rp阻值为30Ω时,潜水员所处的位置深度h为10m。
27. 60 等效替代法
【详解】[1][2]因为Rx和R0共同作用的效果与R、R0共同作用的效果相同,所以:
Rx+R0=R+R0;
即Rx=R=60Ω;本实验物理思想方法叫等效替代法。
28.(1) 异种电荷相互吸引 永不停息地做无规则运动
(2)0.035
【详解】(1)[1]由图乙可知,正电钨丝使灰尘带正电,因为异种电荷相互吸引,所以负电格栅板能吸附灰尘。
[2]取出使用一段时间后的活性炭,可以闻到刺激性的气味,是扩散现象,说明分子在永不停息地做无规则运动。
(2)由图丙可知,R1、R0串联,电压表测R0两端电压,由表中数据可知,当浓度为0.031%时,R1=50Ω,电压表示数为1V,因串联电路两端电压等于各部分电压之和,所以R1两端电压
U1=U﹣U0=6V﹣1V=5V
由串联电路电流的规律及欧姆定律,电路的电流
由欧姆定律可得R0的阻值
当电压表示数为3V时,电路电流
因串联电路两端电压等于各部分电压之和,所以R1两端电压
U1′=U﹣U0′=6V﹣3V=3VR1的阻值
由表中数据可知,R1阻值为10Ω时,二氧化碳浓度为0.035%。
29.(1) 电磁波 紫外线
(2)240N
(3)7.2×104J
(4)
【详解】(1)[1]电磁波可以传递信息,汽车上安装的车载导航系统是利用电磁波来传递信息的;
[2]紫外线能够杀菌、使蛋白质变性。过量紫外线对皮肤也有伤害。车窗玻璃能有效防止来自太阳的辐射对人的皮肤造成伤害,主要是靠阻挡太阳光中的紫外线。
(2)汽车匀速行驶过程中受力平衡,则汽车牵引力为
(3)由图乙可知,汽车匀速行驶时v=15m/s,则汽车的恒定功率为
P=Fv=240N×15m/s=3600W
汽车在0~20s内牵引力做的功为
W=Pt=3600W×20s=7.2×104J
(4)太阳光照射到电池板的总功率为
则太阳光照射到电池板单位面积上的辐射功率为
30. N C B 变小 变小 500 D
【详解】(1)[1]当S接通时,电流从螺线管的上端流入,由安培定则可判断出图乙中线圈的上端P的磁极是N极。
(2)[2]磁性材料是指铁钴镍等物质,磁性弹片需要用磁性材料。
A.在钴、锌中锌不是磁性材料,故A不符合题意。
B.在铁、铝中铝不是磁性材料,故B不符合题意。
C.钴、镍都是磁性材料,故C符合题意。
D.在铁、铜中铜不是磁性材料,故D不符合题意。
故选C。
(3)[3]开关S闭合后,磁控开关L的两个弹片在电流的作用下被磁化成异名磁极,异名磁极相互吸引,同时说明了通电导体周围存在着磁场,故用到了电流的磁效应、磁化、磁极间相互作用,故ACD符合题意;故选ACD。
(4)[4][5]根据图丙可知湿敏电阻R的阻值随着相对湿度的增加而变小;若要早点开始除湿,即相对湿度减小,湿敏电阻阻值变大,由于衔铁被吸下的电流不变,根据可知,知总电阻不变,所以需要减小控制电阻R0的阻值。
(5)[6]由图丙可知,当相对湿度控制在45%RH时湿敏电阻R的阻值R′=100Ω,已知当电流
I≥20mA=0.02A
时L的两个磁性弹片相互吸合,工作电路的压缩机开始带动系统进行除湿。电路中的总电阻
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,调控电阻R0的阻值
R0=R总-R′=600Ω-100Ω=500Ω
(6)[7]A.电磁起重机利用电磁的磁效应,故A不符合题意。
B.电铃是利用电流的磁效应,故B不符合题意。
C.人对着话筒说话时,膜片带动线圈在磁场中做切割磁感线运动而产生感应电流,这是一种电磁感应现象,故C不符合题意。
D.扬声器工作原理,通电后,线圈在磁场中运动起来,带动纸盆振动而发出声音,说明了通电导体在磁场中受到力的作用,故D符合题意。
故选D。
31. 并联 不亮 短路 f 拆除f g 改接到L2的C接线柱上.
【分析】(1)①并联电路中,各用电器工作时互不影响,据此分析;
②2盏灯并联,两个开关,每个开关控制1盏灯,说明每个开关控制1盏灯;
(2)分析电路结构,明确电路元件的连接方式,然后根据实物电路图画出电路图;
(3)①用导线把电源两极连起来,会造成电路短路,会造成电源短路,会损坏电源;
②在串联电路中各用电器首尾相接,电路中电流只有一条路径,各用电器之间相互影响;
③在并联电路中各用电器并列连接,电路中电流有多条路径,各用电器之间互不影响.
【详解】(1)①在我们的教室内,当其中一盏灯管烧坏,另外的灯仍能正常发光,由此可知,这2盏日光灯是互不影响的,所以它们之间一定是并联的;
②2盏灯并联,两个开关,每个开关控制1盏灯,如下图所示:
(2)由实物电路图可知,灯L1与L2并联,其中一个开关S1控制灯泡L1,S控制整个电路,电路图如下图所示:
(3)①若闭合开关,电流没有经过用电器,回负极,会造成电路短路,烧坏电池,L1、L2都不亮;
②若使电路为串联电路,电流需从电源的正极出发,依次串联开关、L1、L2回到电源的负极,所以去掉导线f即可;
③若使电路为并联电路,电流经开关后分别经过两灯泡回到电源的负极,所以把g导线改接到L2的C接线柱上即可.
故答案为(1)①并联;②设计的电路图如上图所示;(2)电路图如上图所示;(3)①不亮;短路;②f;拆除;③g;改接到L2的C接线柱上.
【点睛】本题综合考查了串并联电路的设计和电路的三种状态、根据实物图画电路图,明白串并联电路的特点是解决此类问题的关键.
32. 通电导体在磁场中受力运动 不超速
【详解】(1)[1]电动机是根据通电导体在磁场中受力的作用的原理制成的,将电能转化为机械能。
(2)[2]无人机的重力
G=mg=10kg×10N/kg=100N
无人机对水平地面的压强
(3)[3]小轿车运动的时间
小轿车的速度
小轿车不超速。
(4)[4]此过程无人机对重物做功
W=Fs=G'h=400N×40m=1.6×104J
此过程无人机对重物做功的功率
33. 190 4×106 1.8×1010kg
【详解】试题分析:(1)该工厂消耗的电能W=UIt=380V×500A×1h=380×500×10-3kW×1h=190kWh
(2)① 发电站提供的电能,由P=W/t得 W1=P1t1=2×106kW×5h=107kWh
用户使用的电能W2=P2t=1.2×106kW×5h=6×106kWh
浪费的电能W浪费=W1-W2=107-6×106=4×106(KWh)
② W回收=W浪费=4×106kWh
由图像可知,
由题意可知,
【考点定位】电能的计算
34. 越小 越大 0.1 10 3V 2.7W
【详解】(1)[1]根据酒精气体传感器R2的阻值随酒精气体浓度变化的曲线知道,R2的阻值随酒精气体浓度的增加而减小;
[2]当驾驶员呼出的酒精气体浓度越大时,传感器电阻R2的电阻值越小,由欧姆定律知道,测试仪电压表示数就会越小;
(2)[3]电源电压恒为9V,根据串联电路电压的特点知道,当电压表的示数为1V时,R2两端的电压是:
U2=U-U1=9V-1V=8V,
又因为此时R2的电阻为80Ω,由知道,电路中的电流,即电流表的示数是:
;
[4] 由知道,当酒精气体的浓度为0时,滑动变阻器R1的阻值是:
;
(3)[5]若电流表的示数达到0.3A,由知道,电压表的示数是:
;
[6]由知道,该测试仪此时的电功率是:
。
35. 保护电路 600Ω 200Ω 0.016A
【详解】[1]由图甲可知,定值电阻R1与压敏电阻R2串联,当压敏电阻R2接入电路中的电阻较小时,电路中的电流会比较大,可能会损坏电流表,所以R1在电路中的作用是保护电路。
[2]当托盘为空时,物体质量为0,根据图像可知R2的电阻为600Ω。
[3]若托盘为空时,电流表示数为
I=0.01A
根据欧姆定律的计算公式可得,电路的总电阻为
根据串联电路的特点可得,R1的阻值
R1=R-R2=800Ω-600Ω=200Ω
[4]当放入质量为
0.5kg=500g
的某物体时,由图乙知此时R2的电阻为300Ω,则此时电路的电流为
36. 0.2A 4.2V 0.6A 8V
【详解】(1)[1][2]只闭合开关S1时,电路为R1的简单电路,电流表测电路的电流,如图所示,电流表示数为0.2A,则R1的电流是0.2A。
(2)[3][4]只闭合开关S2时,R1与灯泡串联,电流表测电路的电流,电压表测灯的电压,如图所示,此时L的电流是0.105A,电压表示数为3.8V,由串联电路的电压规律可得R1的电压
U1=U−UL=8V−3.8V=4.2V
(3)[5][6][7]在(2)中,由欧姆定律可得R1的阻值
开关S1、S2、S3都闭合时,R1与变阻器R2并联,如图所示,电流表测并联电路的总电流,R2的电流是0.4A,由欧姆定律可得,通过R1的电流为:
根据并联电路电流的规律,则电流表的示数
I=I1+I2=0.2A+0.4A=0.6A
根据并联电路电压的规律,R2的电压等于电源电压,为8V。
37.(1)① C ; ② 电荷 电流;
(2)
机种
类比项
交流发电机
直流电动机
工作原理
电磁感应原理
磁场对通电导体具有力的作用
不同构造
两个铜环
两个半环
相同构造
磁体 (定子)、线圈(转子)、电刷等
【详解】试题分析:(1)由图示可知,水的流动带动叶轮转动,叶轮相当于电路中的用电器;电压是使电路的电荷发生定向移动产生电流的原因;(2)交流发电机的工作原理是电磁感应现象;直流电动机的原理是磁场对通电导体具有力的作用;它们在构造上都具有磁体 (定子)、线圈(转子)、电刷等.
【考点定位】电与磁
38. 地线 热传递 9.1A 88%
【详解】(1)电热水壶属于金属外壳用电器,所以与电热水壶外壳相连接的是地线,这样即使金属外壳带电,电流会通过地线导入大地,防止造成触电事故的发生.烧水时水吸收热量,温度升高,是利用热传递的方式改变物体内能的;
(2)由铭牌知道,电水壶的额定功率为2000W,额定电压为220V,由P=UI知道,电水壶正常工作时的电流是: ≈9.1A;
(3)由铭牌知道 ,电热水壶的最大容量是:V=2.0L=2.0×10-3 m3 ,电热水壶内装满水时水的质量是:m=ρ水 V=1.0×103 kg/m3 ×2.0×10-3 m3 =2kg,
水需要吸收的热量是:Q吸 =cm(t-t0 )=4.2×103 J/(kg•℃)×2kg×(100℃-12℃)=7.39×105 J;
根据题意知道,电水壶正常工作时间是:t=7min=420s,所以电水壶正常工作7min消耗电能是:W=Pt=2000W×420s=8.4×105 J;
故该电热水壶的加热效率是: .
39.(1)见详解
(2)闭合开关后,拉力越大,电阻丝接入电路中的阻值越小,电路中电流越大,电流表示数变大。
【详解】(1)将弹簧、电流表,定值电阻,电阻丝,开关串联接在电路中,当弹簧长度变化时,控制接入电路的电阻丝长度不同,如图所示
(2)如上图,闭合开关后,拉力越大,电阻丝接入电路中的阻值越小,电路中电流越大,电流表示数变大。
40. 0.9W 25Ω 6 BD
【详解】(1)无风时,OP下垂并与A端接触,此时电流表示数为0.3A,阻值为10Ω
(2)无风时,OP下垂并与A端接触,阻值最大为,此时电流表示数为0.3A,电源电压恒为12V
解得
(3)风最大时,AB接入电阻最小,电路中电流最大,电流表量程为,故当电路中电流为0.6A时,AB接入电阻最小为。由AB最大电阻为,长度为25cm,可知每1cm长度的电阻为。由此可知,AB与OP交于Q,则AQ=20cm,由受力分析可知
因此。
(4)
AB.增大允许风对球施加的最大作用力,即OP转动角度更大,AB接入电阻更小的情况小,电路中的电流不能变得更大,故可以减小电源电压或增大阻值,故A错误,B正确;
CD.在电路不变的情况下,风吹OP 转动,换用质量更大的圆球,在转动相同角度下需要更大的风力,而适当增加OP长度无任何影响,故C不符合要求,D符合要求。
故选BD。
41.(1)电压表的位置如图所示;
(2)Rx的阻值为20Ω.
【详解】解:(1)依据题意可知,R与Rx串联,电压表与Rx并联,如下图所示:
(2)当开关S1,S2闭合后,电路为Rx的简单电路,电压表测电源的电压,即U=U1=6V,
当开关S1闭合,S2断开时,R与Rx串联,电压表测Rx两端的电压,即Ux=U2=4V,
因串联电路中总电压等于各分电压之和,
所以,R两端的电压:
UR=U﹣Ux=6V﹣4V=2V,
因串联电路中各处的电流相等,
所以,电路中的电流:
I==,即=,
解得:Rx=20Ω.
答:(1)电压表的位置如上图所示;
(2)Rx的阻值为20Ω.
【点评】本题考查了串联电路的特点和欧姆定律的应用,关键是知道利用电压表测未知电阻时是利用串联电路的电流特点进行设计.
42. A D 3、4 串联 AC A
【详解】(1)[1]由图3可知,如果要将电灯与并联,应闭合,接a,此时两个灯泡并联连接,开关在干路上。故选A。
[2]要将电灯与串联,应断开,接b,此时两个灯泡首尾相连,电流的路径只有一条。故选D。
(2)[3]由图4可知,若要将灯泡与并联,扇形开关应该与触点3、4接触,此时两个灯泡并列连接,是并联的。
(3)[4]由题意可知,只要有一个开关没有闭合,灯就不亮,说明两个开关是串联的。
[5] A.楼道里的电灯需要满足两个条件才能亮,一个是夜晚,一个是有声音,所以两个开关需要串联,故A符合题意;
B.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,说明两个开关是并联的,故B不符合题意;
C.运行的电扇倾倒时,虽然电源开关闭合,但保护装置会断开,电扇停止转动,避免危险发生,所以这两个开关是串联的,故C符合题意;
D.两个开关任意一个闭合,报警灯都会响起,所以两个开关是并联的,故D不符合题意。
故选AC。
(4)[6] A.图中弹簧伸长,电路是通路,冰箱内的照明灯发光;弹簧被压缩,开关断开使冰箱内的照明灯熄灭,故A符合题意;
B.图中弹簧伸长,电路是断路,照明灯不亮,故B不符合题意;
C.图中弹簧无论伸长还是压缩,电路都是断路,照明灯均不亮,故C不符合题意;
D.中弹簧无论伸长还是压缩,电路都是断路,照明灯均不亮,故D不符合题意。
故选A。
43.(1)4A
(2)
(3)
【详解】(1)闭合开关S后,电路中的电流
(2)通电100s电热丝R0产生的热量
(3)要使电热箱内的电功率降至100W,根据可知,应增大电路电阻,新接入的电热丝R1,应与电热丝R0串联。电流总电阻
新接入的电热丝R1阻值
如图所示:
44. D 分子之间存在引力 ACD 3.36×107 3.84×107
【详解】(1)[1]A.微波是波长很短的电磁波,食物的分子在微波的作用下剧烈振动,使得内能增加,温度升高,达到成熟状态,但不用于消毒杀菌,故A不符合题意;
B.红外线波长较长,容易穿过云雾烟尘,不用于杀菌消毒,故B不符合题意;
C.红色可见光即我们见到红光,没有杀菌消毒的作用,故C不符合题意;
D.紫外线,有杀菌消毒的特性,故D符合题意。
故选D。
(2)[2]拼缝处打胶能将多段风管牢固连接,是利用了分子之间存在引力的物理道理。
(3)[3]A.两船并排快速前行,可导致中间水流速变大,压强变小,水对船的压强差压着船向中间靠近,造成事故。故A符合题意;
B.雨雪天气,道路湿滑,汽车与地面之间的摩擦力减小,不利于汽车的刹车、转向等,所以要减速慢行,故B不符合题意;
C.飞机机翼和鸟的翅膀上部凸起,在机翼或翅膀上方的空气流速快压强小,在机翼或翅膀下方的空气流速慢压强大,压力差形成向上的升力,故C符合题意;
D.人离列车太近时,高速列车行驶过程中,使人和列车之间的空气流动速度很大,压强很小,人外侧的压强不变,人在内外压强差的作用下,被压向列车出现事故,故D符合题意。
故选ACD。
(4)[4]L1灯亮,说明1号病房需要帮助;L2灯亮,说明2号病房需要帮助,两灯互不影响,故两灯并联;S1只控制L1,S2只控制L2,根据安全用电的原则,开关要控制火线;无论哪间病房需要帮助,电铃都会响起示警,则电铃接在干路上,如下所示:
(5)[5]消毒一次,消耗水的体积为
消毒一次消耗水的质量为
由题意可知,把水从20℃加热到120℃,则水箱中水吸收的热量为
[6]消毒柜的额定功率为16.0kW,消毒一次(正常工作40min),消毒柜消耗的电能为
45. 加热 880W 2.904×105J
【详解】解:(1)[1]观察该电路图,当自动开关S接通时,R1短接不工作,此时电路只有R2接入电路,根据电功率的推导式,可知,电饭锅的功率为;当自动开关S断开时,两电阻是串联的,电饭锅的功率为
可知道,,自动开关S接通时的电功率较大,则自动开关S接通时,电饭锅处于加热状态。
[2]由[1]解析可知,电饭锅处于加热状态时,电饭锅的功率为
此时电饭锅消耗的功率为880W。
(2)[3]当自动开关S断开时,电饭锅处于保温状态,电路的总电阻为
电路的总电压为220V,此时电饭锅正常工作时间为
这情况下,电饭锅产生的热量为
这情况下,电饭锅产生的热量为。
答:(1)当自动开关S接通时,R1短接不工作,此时电饭锅处于加热状态;此时电饭锅消耗的功率为880W;
(2)当自动开关S断开时,此时电饭锅正常工作20分钟产生热量为。
46.(1)160Ω;(2)0.025A,5V;(3)0.16T
【详解】解:(1)由表格可知,当磁感应强度B=0T时,磁敏电阻
RB =160Ω
(2)由图可知,RB与R0串联在电路中,由表格可知,当B1 =0.08T时,RB1 =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
磁敏电阻RB两端的电压
UB1 =IRB1=0.025A×200Ω=5V
(3)测量仪放在某处,闭合开关,电路消耗的总功率为0.12W,由可得,电路中的总电阻
此时磁敏电阻的阻值
RB2 =R′-R0=300Ω-40Ω=260Ω
由表格可知,该处磁感应强度是0.16T。
答:(1)当待测磁感应强度为0 T时,磁敏电阻RB是160Ω;
(2)电路中的电流是0.025A,磁敏电阻RB两端的电压是5V;
(3)该处磁感应强度是0.16T。
47. 快 120
【详解】(1)[1]由图乙知,只闭合S时,电路中只有R1工作,此时电路中的电阻较大,据 知,电路的功率较小,处于慢挡;S、S1都闭合时,两个电阻并联在电路中,电路中的总电阻较小,据 知,电路的功率较大,处于快挡。
(2)[2]由图丙知,低于120℃时,发热电阻阻值随温度升高而减小,高于120℃时,发热电阻阻值随温度升高而增大,所以该PTC材料的居里点温度是120℃。
48. 70 < 不可 扩散 小 保护电路
【详解】(1)[1]由图象可知,加热器工作时当温度为70℃时,发热功率和散热功率相同,故稳定温度为70℃。
[2]当温度稍高于该温度时,发热功率减小而散热功率增大,P发热<P散热。
[3]由图示图象可知,此导体材料制作的发热体温度约为32℃时,发热功率最大,温度超过70℃时,发热功率小于散热功率,此加热器不可制作电饭煲的发热体。
(2)[4]房间里充满了蚊香的气味,是灭蚊片的分子不停做无规则运动的原因,这种现象叫扩散。
(3)[5]图象可知:电阻R 阻值随着温度的升高而增大,根据欧姆定律可知:当电压一定时,温度越高,电阻越大,通过电路的电流越小;反之,温度越低,电阻越小,电流越大。所以电流表刻度较大处对应的温度刻度较小。
[6]如果温度过低,电阻R的阻值较小,那么电路中电流较大,会烧坏电流表,R′串联在电路中,可以起到保护电路的作用。
49. 加热 1170Ω 630s
【详解】(1)[1]由电路图可知,开关S0断开时两电阻串联,电路电阻较大,开关S0闭合时,只有电阻R1接入电路,电阻R2被短路,此时电路电阻较小,电源电压U一定,由P=可知,电阻越大,电路功率越小,电阻越小,饮水机功率越大,因此当开关S0闭合时,电路阻值较小,电功率较大,饮水机处于加热状态。
(2)[2]当开关处于闭合状态时,饮水机处于加热状态,只有电阻R1接入电路,由P=可知,电阻阻值:
R1===40Ω;
R2= −R1=−40Ω=1170Ω;
(3)饮水机加热状态的实际功率:
P实== =1000W,
由ρ=可知,水的质量:
m=ρV=1.0×103kg/m3×1.5×10−3m3=1.5kg,
水吸收的热量:
Q吸=cm△t=4.2×103J/(kg⋅℃)×1.5kg×(100℃−20℃)=5.04×105J,
由公式η=可得,
W= ==6.3×105J,
由P=可得,加热时间:
t===630s.
答:(1) 加热;
(2)R2的电阻值是1170Ω;
(3)装满水箱的水从20℃加热至100℃,需要630s。
50. 热值 静止 不是 电磁波 3×108
【详解】(1)火箭采用液态氢作为燃料,原因是液态氢具有较高的热值,完全燃烧相同质量的液态氢和其它燃料相比,液态氢可以释放出更多的热量;并且所需的液态氢的体积小,便于储存和运输;
(2)卫星与运载火箭成功分离前,卫星和运载火箭是一体的,没有相对位置的变化,所以卫星相对于火箭是静止的;
(3)受到平衡力的物体一定是做匀速直线运动或是静止,因为卫星在空中绕地球做圆周运动时,不是直线运动,故受到的不是平衡力;
(4)北斗卫星导航系统已应用于测绘、救灾等诸多领域,该系统是依靠电磁波传递信息的,其信号传播速度与光速是相同的,光在真空中的传播速度是3×108 m/s.
点睛:题考查热值、参照物及其选择、平衡力及电磁波的传播,知识点较多,难度不大,解题的关键是熟记课本知识点.
51.(1)有可能
(2) 大于 见解析 变小
(3) 化学 用电器
【详解】(1)忽略轨道上的一切阻力,轨道是光滑的,小球在轨道上运动没有机械能的损耗,则小球的机械能守恒,所以小球到与A点在同一水平直线上时,具有与A点一样的初速度,还会继续沿轨道向上运动,有可能运动到E点。
(2)[1][2]若考虑轨道上存在的阻力,金属小球从轨道的A点处下滑的过程中,克服摩擦力做功,机械能一直在减小,所以,小球到达B点时的机械能大于它到达C点时的机械能。
[3]小球从A点到C点的过程中,质量不变,高度减小,重力势能逐渐减小。
(3)[1]有阳光时太阳能电池板发电并将电能储存至蓄电池中,蓄电池将电能转化为化学能,晚上蓄电池对路灯供电,将化学能转化为电能,路灯发光将电能转化为光能。
[2]太阳能电池板对充电电池充电时,将电能转化为化学能,充电电池相当于用电器。
52. 水龙头类比成开关 叶轮机类比成用电器
【详解】解答:叶轮机将水的机械能转化为了其他的能量,类似于电流流过用电器时将电能转化为其他形式的能,故叶轮机与用电器类似;水龙头控制着水流类似开关控制着电路中电流的通断故水龙头与开关类似.
53. 热 能 < 90 550
【详解】(1)[1]电热膜是以整个膜为加热面,只需将两条金属导线接入电源,就能持续发热,故电热膜是利用电流的热效应工作的。
(2)[2][3]由图可知,电热膜中的电墨线是并联的,热膜中的某根导电墨线断裂,其他的导电墨线还能正常工作;因为墨线是并联的,则
IB=IA+3I
因此
IA<IB
(3)[4]正常工作250s,平面镜吸收的热量
Q吸=c玻璃mΔt=0.75×103J/(kg•℃)×1.2kg×22℃=1.98×104J
正常工作250s,电热膜产生的热量
Q=W=Pt=88W×250s=2.2×104J
加热效率
[5]电热膜的电阻
当变阻器R的阻值最大时,通过电热膜的电流最小,结合题意可知,电热膜的最小功率为
P最小=88W×25%=22W
此时通过它的电流
由欧姆定律可得,此时电路中的总电阻
则变阻器的最大阻值
R=R总﹣R0=1100Ω﹣550Ω=550Ω
54. 120 484 120 484
【详解】方法一:
(1)[1]由图知温度为时,热敏电阻的阻值为,热敏电阻的阻值随温度的升高而增大(或热敏电阻的阻值随温度的降低而减小),若控制电路只有热敏电阻,则电流为
电流小于0.2A(线圈电流大于0.2A时衔铁被吸下,线圈电流小于0.2A时衔铁被弹回),则需要将定值电阻和热敏电阻并联连接时,线圈中电流才能达到0.2A,电磁继电器的动触点要接在火线上,温度低于时吹热风;根据图像可知,随温度的降低,的阻值减小,控制电路中的电阻减小,电流变大,衔铁将被吸下,则电热丝要接在下方静触点上,电热丝和电风扇并联连接,电风扇不受电磁继电器的控制,电风扇直接接在火线和零线之间,如图所示:
(2)[2]根据题意和欧姆定律可得,衔铁即将吸下时控制电路的总电流
即
解得。
(3)[3]由于吹热风时功率为120W、吹冷风时功率为20W,且电热丝和电风扇并联连接,所以电热丝消耗的功率为
则电热丝的电阻为
方法二:
(1)[4]由图知当湿度为时,湿敏电阻的阻值为,湿敏电阻随湿度的增加而减小;若控制电路只有湿敏电阻,则电流为
电流小于0.2A(线圈电流大于0.2A时衔铁被吸下,线圈电流小于0.2A时衔铁被弹回),则需要将定值电阻和湿敏电阻并联连接时,线圈中电流才能达到0.2A,电磁继电器的动触点要接在火线上,当湿度大于时吹热风;根据图像可知,随湿度的增加,的阻值减小,控制电路中的电阻减小,电流变大,衔铁将被吸下,则电热丝要接在下方静触点上,电热丝和电风扇并联连接,电风扇不受电磁继电器的控制,电风扇直接接在火线和零线之间,如图所示:
(2)[5]根据题意和欧姆定律可得,衔铁即将吸下时控制电路的总电流
即
解得。
(3)[6]由于吹热风时功率为120W、吹冷风时功率为20W,且电热丝和电风扇并联连接,所以电热丝消耗的功率为
则电热丝的电阻为
55.(1)
(2)红灯能亮;(3)0.004kW•h
【详解】(1)[1]根据题意,当水位未到达A时,此时电磁铁无磁性,应该上方的绿灯接通;
当水位到达A时,控制电路接通,电磁铁有磁性,衔铁被吸下来,应该是红灯所在的电路接通,如图所示
(2)[2]若绿灯L1内的灯丝断了,装置其它元件正常,当水位达到A高度时,控制电路接通,电磁铁产生磁性,将衔铁吸下来,红灯能亮。
(3)[3]红、绿指示灯的功率约为2W,即0.002kW,工作2h,耗电
答案第1页,共2页
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学科网(北京)股份有限公司
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