专题03 电学综合、电与磁 (4大考点)(内蒙古专用)-【好题汇编】2025年中考物理二模试题分类汇编
2025-08-04
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内容正文:
专题03 电学综合、电与磁
电学综合
1.(2025•新城区校级模拟)下列关于物理量的估测,符合实际的是( )
A.家庭电路的电压为380V
B.一节干电池的电压为2V
C.智能手机电池电压约为3.7V
D.家用空调正常工作的电流约为1A
2.(2025•东河区二模)如图所示是某品牌电热水壶内部电路简化图,有加热和保温两种功能。闭合开关S1,开关S2由断开到闭合的过程中,下列分析正确的是( )
A.从加热状态切换到保温状态
B.电路总电压变大
C.电路总功率变大
D.电路总电流变小
3.(2025•新城区校级模拟)如图所示,利用静电喷漆枪给物件上漆,涂料小液滴之间相互排斥,但被物件吸引。则( )
A.物件一定带负电
B.物件一定不带电
C.小液滴可能不带电
D.小液滴一定带同种电荷
4.(2025•克什克腾旗模拟)如图是小郡设计的家庭电路图,下列分析正确的是( )
A.保险盒接法正确,保险盒应该安装在零线上
B.两孔插座接法正确,其左端导线应该接在地线上
C.开关和灯泡接法正确,开关接在零线上符合安全用电原则
D.将一盏台灯刚接入该三孔插座时,保险丝烧断,可能是由于台灯插头短路
5.(2025•阿鲁科尔沁旗校级模拟)生活中的用电安全越来越受到人们的重视,下列做法正确的是( )
A.家用电器失火时,先灭火后切断电源
B.使用试电笔判断火线时,手指要按住金属笔卡
C.在同一插排上,可以同时使用多个大功率用电器
D.将电风扇三脚插头的最长脚折断后,插在两孔插座上使用
6.(2025•阿鲁科尔沁旗校级模拟)电吹风的工作电路主要由电热丝()、电动机()和两个开关组成,其中开关S1控制电动机和电热丝,开关S2只控制电热丝。下列电路中符合要求的是( )
A. B.
C. D.
7.(2025•新城区校级模拟)下列图中符合安全用电原则的是( )
A.电水壶接三孔插座
B.湿手拔插头
C.使用绝缘皮破损的导线
D.开关接零线
电磁综合
1.(2025•阿鲁科尔沁旗校级模拟)电动机清洁无污染,能量转化效率高,在生活中有广泛应用。下列所示的四个电磁实验中,能够说明电动机工作原理的是( )
A. B.
C. D.
2.(2025•内蒙古模拟)我们到商场购物时有时会使用银行卡刷卡机(如图所示),当银行卡上的磁条从指定位置刷过时,线圈中就会产生电流,这时就可以读出银行卡内的相关信息,下列器件的工作原理与刷卡机的工作原理相同的是( )
A.电动机 B.发电机
C.指南针 D.电磁继电器
3.(2025•东河区二模)某款电动汽车减速制动时,电动机“变身”为发电机,这一过程中将机械能转化为电能。如图所示的实验中,与上述工作原理相同的是( )
A.
B.
C.
D.
电学计算
1.(2025•锡林郭勒盟三模)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S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”)。
2.(2025•新城区校级模拟)如图乙是某超声波加湿器(甲图)内部湿度监测装置的简化电路图,根据电压表的示数可以判断湿度的高低。已知电源电压为12V,定值电阻R0的阻值为30Ω,湿敏电阻R的阻值随湿度RH变化的关系图像如图丙所示,其阻值最大为150Ω(图中未画出)。求:
(1)当湿度为60%时,通过R0的电流;
(2)当湿度为60%时,加湿器消耗的总功率;
(3)若电压表的量程为0~9V,装置能监测湿度的最大值。
材料、信息和能源
1.(2025•阿鲁科尔沁旗校级模拟)华为5G“黑科技”凭借着它的高传输速率,低时延、多终端广连接数等各项优势在抗疫复产行动中起到了积极作用,5G智能巡检机器人、空中课堂、“智能快递小哥”等,5G越来越深入我们的生活。5G技术就是依靠电磁波传递信息的,下列有关电磁波的说法正确的是( )
A.太空中是真空,电磁波不能传播
B.电磁波在空气中的传播速度是340m/s
C.光是一种电磁波
D.在真空中,无线电波比可见光传播得快
2.(2025•新城区校级模拟)关于声现象,下列说法正确的是( )
A.声音可以在真空中传播
B.调节手机音量是为了改变声音的音调
C.超声波能粉碎人体内的结石说明声波能传递信息
D.摩托车排气管上安装消声器是为了在声源处减弱噪声
3.(2025•东河区二模)社会的发展需要不断开发新的能源。下列属于可再生能源的是( )
A.石油 B.风能 C.煤炭 D.核能
4.(2025•克什克腾旗模拟)研究人员发明了一种新型陶瓷,既能像海绵一样变形,也能像陶瓷一样隔热、绝缘,同时具有超轻、高韧性等特点。这种材料适合用来制造下列哪种物品( )
A.家用炒锅 B.新型消防服
C.裁纸刀 D.输电导线
电学综合
1.(2025•锡林郭勒盟三模)“坐位体前屈”是用于反映人体柔韧性的测试项目。在一次综合实践活动中,小林自制了一个坐位体前屈成绩测量仪,原理如图所示,其中电源电压恒为6V,R1=20Ω,电阻丝R2粗细均匀,总长度为20cm。闭合开关,挡板P在B端时,坐位体前屈成绩为0cm,电流表示数为0.1A;挡板P在A端时,坐位体前屈成绩为20cm。下列分析正确的是( )
A.挡板在A端时,电流表的示数最小
B.挡板在A端时,电压表的示数为4V
C.坐位体前屈的成绩越好,电压表的示数越小
D.坐位体前屈的成绩越好,电路的总功率越大
2.(2025•锡林郭勒盟三模)疫情防控常态化,为节省同学们每天测量体温所花费的时间,小雨为教室设计了一个快速筛查体温异常同学的电路,当同学体温等于或高于37℃时,报警器报警,其简化原理图如图所示。其中电源电压为24V,R0为定值电阻,R为热敏电阻,其阻值随温度的变化关系如表格所示,通过电路的电流达到或超过0.3A时报警。下列判断正确的是( )
温度/℃
35
36
37
38
39
40
41
42
电阻/Ω
66
63
60
58
55
53
50
48
A.温度越高时,电路中的电流就越小
B.报警器报警时,电压表的示数小于6V
C.电路中定值电阻R0的阻值为20Ω
D.温度越高,定值电阻R0的电功率越小
3.(2025•锡林郭勒盟三模)如图所示的电路中,滑片P位于滑动变阻器的中点,当在a,b间加上60V的电压时,c,d间的电压表示数为20V,若在c,d间加上60V的电压,同样的电压表接在a,b间,则此时电压表的示数为( )
A.120V B.60V C.30V D.20V
4.(2025•锡林郭勒盟三模)如图甲所示,电源电压U恒为6V,R0为定值电阻。闭合开关S,在滑动变阻器的滑片P从A端滑至B端的过程中,图乙是电压表的示数U随电流表示数I的变化关系,图丙是滑动变阻器的功率P随其两端电压U的变化关系,图丁是效率η(即滑动变阻器消耗的功率与电路消耗的总功率之比)随滑动变阻器电阻R的变化关系,则下列判断正确的是( )
A.定值电阻R0的阻值为5Ω
B.滑动变阻器最大阻值6Ω
C.乙图阴影部分面积为2.88W
D.丙图b点的坐标为(2V,4.5W)
5.(2025•内蒙古模拟)某电饭锅有加热和保温两种功能,其简化电路如图所示,R1、R2为加热电阻,S为电源开关,S1为温控开关。闭合电源开关S,温控开关S1由闭合到断开,下列说法正确的是( )
A.电饭锅进入加热状态 B.电路总电压变小
C.电路总电流变大 D.电路总功率变小
6.(2025•克什克腾旗模拟)(1)如图甲所示,电流表的读数为 A;
(2)如图乙所示是探究冰的熔化特点时描绘出的图象,由图可知,冰属于 (选填“晶体”或“非晶体”),物质在AB段的比热容 (选填“大于”“小于”或“等于”)在CD段的比热容,物质在BC段的内能 (选填“增加”“减少”或“不变”)。
(3)毛皮摩擦过的橡胶棒带 (选填“正”或“负”)电。如图丙所示,用该橡皮棒接触验电器的金属球,验电器的原理是 ,在此过程中,验电器金属杆中电流的方向为 (选填“由A到B”或“由B到A”)。
7.(2025•东河区二模)如图是物理小组设计的“测定小灯泡正常发光时的电阻”实验电路。(小灯泡额定电压为2.5V)
(1)请你用笔画线代替导线将图甲所示的电路连接完整,导线不得交叉。
(2)闭合开关,发现灯泡不亮,电流表和电压表的示数较小,接下来的操作是 。
(3)当移动滑动变阻器滑片至某一位置时,电压表示数如图乙所示,为了使小灯泡正常发光,应向 移动滑动变阻器的滑片,当观察到 时,表明小灯泡正常发光,此时电流表示数如图丙所示为 A,则小灯泡正常发光时的阻值为 Ω(计算结果保留一位小数)。
(4)接着,小组同学又测量了该小灯泡在2V和1V电压下的电阻,并将以上三次电阻取平均值作为小灯泡的电阻。请对他们的做法做出评价,并说明理由 。
8.(2025•克什克腾旗模拟)某同学查阅资料得知:溶液的导电能力与溶质的种类、溶质的质量分数、电极间的距离,电极与溶液接触面积等因素有关。该同学用如图装置,利用5%和10%的氢氧化钠溶液,验证溶液导电能力与溶质质量分数大小的关系。
(1)配制5%的氢氧化钠溶液200克,取现有10%的氢氧化钠溶液 克,再加一定量的水混合均匀。
(2)用笔画线将图中电路连接完整。
(3)实验步骤:①连接实验电路。
请补充实验的其他步骤。 。
9.(2025•新城区校级模拟)某实验小组探究电流与电压和电阻的关系。实验中电源电压恒为3V,滑动变阻器最大阻值为20Ω。
(1)他们先用5Ω的定值电阻探究电流与电压的关系,实验电路图如图所示。
①请根据图1的电路图把图2的实物电路连接完整。
②连接完毕后,小丽建议要对电路进行检查后再闭合开关,请你提出其中一项需要检查的内容: 。
③检查完毕后,闭合开关,调节滑动变阻器,记录了5组数据。测第6组数据时,电压表的示数为2.6V,电流表的示数如图3所示。请在图4的坐标系中描绘出第6组数据对应的点,并根据描出的6个数据点画出定值电阻的I﹣U图象。
④分析I﹣U图象可得出结论:在电阻一定时, 。
⑤为了使结论具有普遍性,还应进行的操作是: 。
(2)接着他们在原有5Ω定值电阻的基础上,又准备了阻值为10Ω、15Ω、20Ω的三个定值电阻,以探究电压一定时电流与电阻的关系。
①为了控制电压不变,每次更换定值电阻后需要调节滑动变阻器,使定值电阻两端的电压达到相同的值。这个电压控制在多少合适呢?实验小组的同学分别提出了0.5V、1V和2V三个电压值,为使实验顺利进行,大家进行了分析与讨论,你认为应选这三个电压值中的 V。
②滑动变阻器在本实验中起到的作用是保护电路和 。
10.(2025•内蒙古模拟)现要测量小灯泡的功率(待测小灯泡额定电压为2.5V)。小薇同学选择了满足这个实验要求的器材,并连接了部分电路,如图甲所示。
(1)小薇连接好电路后,检查发现电路中有一根导线连接错误。请你在错误的导线上画“×”,并用笔画线代替导线画出正确的导线。
(2)请根据如图实验电路画出此实验的电路图。
(3)闭合开关前,滑动变阻器的滑片应滑至 (填“最左”或“最右”)端。正确连接电路后,闭合开关S,移动滑片P,小张发现小灯泡始终不亮,电流表指针几乎未偏转,电压表有示数,则故障原因可能是 。
A.灯泡断路
B.灯泡短路
C.滑动变阻器短路
D.滑动变阻器断路
(4)闭合开关,调节滑动变阻器,当电压表示数为2.2V时,电流表示数如图乙所示,为 A,此时小灯泡的功率为 W。
(5)若要测量小灯泡在额定电压下的电功率,她下一步的操作是 。
11.(2025•阿鲁科尔沁旗校级模拟)在“探究通过导体的电流与电压、电阻的关系”的实验中:
(1)请用笔画线代替导线将如图甲所示的电路连接完整。要求:滑动变阻器的滑片P向右移时,电流表示数变小。
(2)闭合开关,发现电流表有示数,电压表无示数,移动滑动变阻器的滑片P,电压表指针偏转不变,电流表指针偏转变化。若电路中只在定值电阻R或滑动变阻器上有一处故障,则故障是 。
(3)排除故障后,探究电流与电压的关系。闭合开关,移动滑片P,逐步增大定值电阻R两端的电压,记录电压表的示数U和对应的电流表的示数I,根据数据画出I﹣U图象,如图乙所示。分析图象,可得出结论:在电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成 。此过程中滑动变阻器的作用是 。
(4)然后探究电流与电阻的关系,断开开关,将5Ω的电阻接入电路中,闭合开关,移动滑片P,使电流表示数为0.4A;再断开开关,将5Ω的电阻换成10Ω的电阻后,闭合开关。此时应使滑动变阻器接入电路的阻值与之前相比更 (选填“大”或“小”),电压表示数为 V,读出电流表示数;再换接20Ω的电阻重复实验。
(5)上述两次实验中多次实验的目的是 (选填“减小误差”或“寻找普遍规律”)。
电磁综合
1.(2025•新城区校级模拟)如图所示的是一款磁悬浮蓝牙音箱,底座通电后,上面的磁体音箱就会在底座产生的磁场作用下悬浮起来。下列说法正确的是( )
A.音箱受到的磁力方向竖直向下
B.音箱悬浮利用了异名磁极相互排斥
C.音箱悬浮时受到的磁力小于音箱受到的重力
D.底座通电后产生磁场的原理与电磁铁的工作原理相同
电学计算
1.(2025•克什克腾旗模拟)“坐位体前屈”是学生体质健康测试项目之一,图甲是某女生测试示意图。图乙是小琳所在的学习小组设计的测试仪电路原理图,电源电压恒为4.5V,电压表量程为0~3V,定值电阻R0=10Ω,滑动变阻器R1由长为30cm、粗细均匀的电阻棒改装而成,规格为1Ω/cm,允许通过的最大电流为0.3A,为保护电路安全,滑片P的起始位置设定在离电阻棒最左端O点一段距离L0的A点处。测试时,通过推动塑料挡板带动滑片P从起始位置A向右移动,并通过电压表的示数反映学生的测试结果。下表是初三女生测试等级与滑片P移动距离L的关系,求:
初三女生测试等级标准
不合格
合格
良好
优秀
滑片P移动距离L/cm
<3.7
3.7≤L<16.7
16.7≤L<20.1
≥20.1
(1)滑片P在起始位置A点时,闭合开关S,通过R0的电流为0.3A,R0两端的电压是多少?
(2)小球用测试仪测试“坐位体前屈”,电压表示数2.5V,请判断小琳的成绩属于哪个等级?
(3)在保证电路各元件安全的情况下,塑料挡板推到最远时,电路消耗电能的总功率是多少?
2.(2025•东河区二模)如图甲为花房内的自动加湿器,它由控制电路和工作电路两部分组成,如图乙所示。在控制电路中,已知电源电压恒为12V,R是可调电阻箱,RH为湿敏电阻,其阻值随相对湿度变化的对应关系如图丙所示(横轴为空气湿度,用百分数表示)。当a、b两端电压等于或大于9V时,控制电路才能启动加湿器进入工作状态。
(1)加湿器额定功率为500W,加湿一次的时间是30min,这段时间消耗的电能是多少?
(2)当电阻箱接入电路中的阻值为22Ω时,控制电路消耗的功率是4.5W,此时的空气湿度是多少?
(3)工作人员设定相对湿度为30%时启动加湿器工作,则电阻箱的阻值至少应调到多少?
3.(2025•内蒙古模拟)如图甲所示是某电子秤原理图。托盘与弹簧相连,滑片P固定在弹簧上并能随弹簧的伸缩上下滑动,R是一根长为10cm的均匀电阻丝。空盘时,滑片P位于R的最上端,称量最大值时,滑片P位于R的最下端,R最大阻值为40Ω,电源电压恒为3V。图乙是托盘所受压力F与弹簧形变量的变化关系图像。请回答以下问题:
(1)图甲中的“质量表”是用什么电学仪表改装的;
(2)称量最大值时,闭合开关S,若电路中的电流为0.3A,求R0的阻值;
(3)当电路中电流为0.15A时,求托盘内物体的质量。(已知弹簧仍在弹性限度内,g取10N/kg)
4.(2025•阿鲁科尔沁旗校级模拟)在课外实践活动中,同学们设计了一种物品自动筛选器,可将质量小于一定标准的物品自动剔除,其原理如图所示。放在水平轻质传送带上的物品,经过装有压敏电阻R的压力检测区时,其阻值随压力F变化的关系如表格数据所示。已知电源电压恒为14V,R0为定值电阻,当电路中电压表的示数小于4V时,机械装置启动,实现自动筛选功能。求:
压力F/N
0
10
20
30
35
40
50
电阻R/Ω
600
500
400
300
250
200
100
(1)当压力检测区上没有物品时,电压表的示数为2V,此时电路中的电流;
(2)定值电阻R0的阻值;
(3)物品达标的最小重力。
材料、信息和能源
1.(2025•内蒙古模拟)神箭飞天,梦想成真;如同璀璨星辰闪耀在浩瀚宇宙,它不仅彰显了人类探索太空的勇气和智慧,更标志着我国航天事业的崭新飞跃,为人类的太空梦想书写了辉煌篇章。神舟十九号载人飞船于2024年10月30日4时27分,由长征二号F运载火箭成功发射至预定轨道,六个半小时后,承载的神舟十九号载人飞船与在轨的“天和”号核心舱实现自主交会对接,盛世中华,举国欢腾。发射、对接场景如图所示。下列说法正确的是( )
A.火箭加速升空过程中,神舟十九号飞船的惯性增加
B.飞船在发射升空时,燃料燃烧产生的化学能转化为内能,然后内能又转化为飞船的机械能
C.对接成功后,以核心舱为参照物,神舟十九号飞船是运动的
D.在太空中的神舟十九号飞船外,航天员之间可以直接通过声音进行交流
2.(2025•锡林郭勒盟三模)2021年10月16日,神舟十三号载人飞船升空,与空间站组合体对接完成。翟志刚、王亚平、叶光富三位航天员先后进入天和核心舱,开启为期半年之久的太空驻留。
(1)如图1为“神舟十三号”飞船与“中国空间站”组合体在绕地飞行的过程中,组合体的运动状态 (选填“改变”或“不变”),说组合体是运动的,是以 为参照物;
(2)在“太空授课”中,女航天员王亚平制造了一个小水球,如图2我们看到了她在水球中一正一反的两个像,这是由于光的 现象产生的;舱内的灯光照到宇航员衣服上发生了 反射;
(3)如图3所示,出舱的航天员与轨道舱之间需要系上一根安全绳。当航天员意外漂离轨道舱时,可拉着绳子返回轨道舱。这利用了物体间力的作用是 的和力可以改变物体的 ;
(4)航天员与地面控制中心之间通过 (选填“电磁波”或“超声波”)传递信息。
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专题03 电学综合、电与磁
电学综合
1.(2025•新城区校级模拟)下列关于物理量的估测,符合实际的是( )
A.家庭电路的电压为380V
B.一节干电池的电压为2V
C.智能手机电池电压约为3.7V
D.家用空调正常工作的电流约为1A
【答案】C
【解答】解:A.家庭电路的电压为220V,故A不符合实际;
B.一节干电池的电压为1.5V,故B不符合实际;
C.智能手机电池电压约为3.7V,故C符合实际;
D.家用空调正常工作的电流约为5A,故D不符合实际。
故选:C。
2.(2025•东河区二模)如图所示是某品牌电热水壶内部电路简化图,有加热和保温两种功能。闭合开关S1,开关S2由断开到闭合的过程中,下列分析正确的是( )
A.从加热状态切换到保温状态
B.电路总电压变大
C.电路总功率变大
D.电路总电流变小
【答案】C
【解答】解:由图可知,闭合开关S1,开关S2断开时,为R1的简单电路;开关S2再闭合时,R1与R2并联;
AC.闭合开关S1,开关S2由断开到闭合,电路总电阻变小,由可知,电路总功率变大,从保温状态切换到加热状态,故A错误,C正确;
B.闭合开关S1,开关S2由断开到闭合,由于电源不变,所以电路总电压不变,故B错误;
D.闭合开关S1,开关S2由断开到闭合,电路总电阻变小,由可知,电路总电流变大,故D错误。
故选:C。
3.(2025•新城区校级模拟)如图所示,利用静电喷漆枪给物件上漆,涂料小液滴之间相互排斥,但被物件吸引。则( )
A.物件一定带负电
B.物件一定不带电
C.小液滴可能不带电
D.小液滴一定带同种电荷
【答案】D
【解答】解:喷枪喷出的涂料小液滴相互排斥而散开,所以带同种电荷;
涂料小液滴被喷涂的物件吸引,物件有两种可能:①与涂料小液滴带异种电荷,因异种电荷相互吸引;②不带电,带电的小液滴吸附在不带电的物件表面;
综上分析,D正确,ABC错误。
故选:D。
4.(2025•克什克腾旗模拟)如图是小郡设计的家庭电路图,下列分析正确的是( )
A.保险盒接法正确,保险盒应该安装在零线上
B.两孔插座接法正确,其左端导线应该接在地线上
C.开关和灯泡接法正确,开关接在零线上符合安全用电原则
D.将一盏台灯刚接入该三孔插座时,保险丝烧断,可能是由于台灯插头短路
【答案】D
【解答】解:A、保险盒应该安装在火线上,故A错误;
B、两孔插座的左端导线应该接在零线上,故B错误;
C、开关和灯泡串联后接在火线上才符合安全用电原则,故C错误;
D、将一盏台灯刚接入该三孔插座时,保险丝烧断,可能是由于台灯插头短路,故D正确。
故选:D。
5.(2025•阿鲁科尔沁旗校级模拟)生活中的用电安全越来越受到人们的重视,下列做法正确的是( )
A.家用电器失火时,先灭火后切断电源
B.使用试电笔判断火线时,手指要按住金属笔卡
C.在同一插排上,可以同时使用多个大功率用电器
D.将电风扇三脚插头的最长脚折断后,插在两孔插座上使用
【答案】B
【解答】解:A、发现家用电器或导线失火时,应立即切断电源,再灭火,故A错误;
B、使用测电笔时,手不能接触笔尖的金属体,但要接触金属笔卡,故B正确;
C、在同一插排上,同时使用多个大功率用电器时电流会过大,引起火灾,故C错误;
D、电风扇三脚插头最长脚折弯后,插在两空插座上使用,没有接地功能,若用电器外壳带电,会危及人身安全,故D错误。
故选:B。
6.(2025•阿鲁科尔沁旗校级模拟)电吹风的工作电路主要由电热丝()、电动机()和两个开关组成,其中开关S1控制电动机和电热丝,开关S2只控制电热丝。下列电路中符合要求的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解答】解:根据题意可知,开关S1控制电动机和电热丝,开关S2只控制电热丝,这说明该电路时并联电路,开关S1在干路中,开关S2在电热丝的支路中,故D正确。
故选:D。
7.(2025•新城区校级模拟)下列图中符合安全用电原则的是( )
A.电水壶接三孔插座
B.湿手拔插头
C.使用绝缘皮破损的导线
D.开关接零线
【答案】A
【解答】解:
A、电水壶的金属外壳必须接地,应采用三脚插头及三孔插座,可以防止外壳漏电时发生触电事故,故A符合安全用电原则。
B、接在电路中的电源插头属于带电体,用湿手触摸时,生活用水属于导体,有可能使电流通过水传到人体上,使人体触电,十分危险,故B不符合安全用电原则。
C、使用绝缘皮破损的导线,从而容易使人体和带电体接触,就会造成触电事故,十分危险,故C不符合安全用电原则。
D、开关接在灯泡和零线之间,当断开开关,火线和灯泡还处于连接状态,人接触灯泡的金属部分时会发生触电事故,故D不符合安全用电原则。
故选:A。
电磁综合
1.(2025•阿鲁科尔沁旗校级模拟)电动机清洁无污染,能量转化效率高,在生活中有广泛应用。下列所示的四个电磁实验中,能够说明电动机工作原理的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解答】解:A、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,故A不符合题意;
B、电磁继电器是利用电流的磁效应来工作的,故B不符合题意;
C、发电机是利用电磁感应现象来工作的,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符合题意。
故选:D。
2.(2025•内蒙古模拟)我们到商场购物时有时会使用银行卡刷卡机(如图所示),当银行卡上的磁条从指定位置刷过时,线圈中就会产生电流,这时就可以读出银行卡内的相关信息,下列器件的工作原理与刷卡机的工作原理相同的是( )
A.电动机 B.发电机
C.指南针 D.电磁继电器
【答案】B
【解答】解:刷卡机是利用电磁感应原理工作的,当银行卡上的磁条从指定位置刷过时,相当于线圈做切割磁感线运动,从而在线圈中产生感应电流,进而读出银行卡内的相关信息。
A、电动机是利用通电线圈在磁场中受力转动的原理制成的,将电能转化为机械能,与刷卡机工作原理不同。故A不符合题意。
B、发电机是根据电磁感应原理制成的,即闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动,导体中就会产生感应电流。与刷卡机工作原理相同。故B符合题意。
C、指南针是利用地磁场对磁体的作用来指示方向的,其工作原理是磁极间的相互作用,与刷卡机工作原理不同。故C不符合题意。
D、电磁继电器是利用电磁铁产生的磁场来驱动触点的开闭,从而实现对电路的控制和保护,其工作原理是电流的磁效应,与刷卡机工作原理不同。
故D不符合题意。
故选:B。
3.(2025•东河区二模)某款电动汽车减速制动时,电动机“变身”为发电机,这一过程中将机械能转化为电能。如图所示的实验中,与上述工作原理相同的是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【解答】解:电动汽车刹车时,汽车电动机“变身”为发电机,将汽车的机械能转化为电能,是电磁感应原理;
A.闭合开关,导体在磁场中受力而运动,是通电导体在磁场中受力的作用,是电动机的工作原理,故A不符合题意;
B.图中为验电器,验电器的原理是同种电荷相互排斥,与动能回收系统原理不相同,故B不符合题意;
C.闭合开关,导体在磁场中做切割磁感线运动时,电路中产生感应电流,是电磁感应现象,与动能回收系统原理相同,故C符合题意;
D.大头针被绕有螺线管的铁钉(电磁铁)吸引,说明电磁铁通电有磁性,故D不符合题意。
故选:C。
电学计算
1.(2025•锡林郭勒盟三模)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S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”)。
【答案】(1)1;电水壶的加热功率为1210W;
(2)电水壶处于保温挡时,正常工作5min消耗的电能为1.2×104J;
(3)R1的阻值为1170;
(4)R1;调小。
【解答】解:(1)由电路图可知,开关S1闭合、S2拨到2时,两电阻串联,电路中的电阻最大,根据P可知,电功率最小,则电热水壶处于保温状态;
开关S1闭合、S2拨到1时,为电阻R2的简单电路,此时功率最大,该电水壶处于加热状态;
则该电水壶的加热功率:P加热1210W;
(2)电水壶处于保温挡时,正常工作5min消耗的电能W=P保温t=40W×5×60s=1.2×104J;
(3)电路处于保温挡时,电路总电阻R总1210Ω,则R1的阻值R1=R总﹣R2=1210Ω﹣40Ω=1170Ω;
(4)为了提高保温功率,同时加热功率保持不变,根据P知,应将R1适当调小,R2不变,使电路总电阻变小。
答:(1)1;电水壶的加热功率为1210W;
(2)电水壶处于保温挡时,正常工作5min消耗的电能为1.2×104J;
(3)R1的阻值为1170;
(4)R1;调小。
2.(2025•新城区校级模拟)如图乙是某超声波加湿器(甲图)内部湿度监测装置的简化电路图,根据电压表的示数可以判断湿度的高低。已知电源电压为12V,定值电阻R0的阻值为30Ω,湿敏电阻R的阻值随湿度RH变化的关系图像如图丙所示,其阻值最大为150Ω(图中未画出)。求:
(1)当湿度为60%时,通过R0的电流;
(2)当湿度为60%时,加湿器消耗的总功率;
(3)若电压表的量程为0~9V,装置能监测湿度的最大值。
【答案】(1)通过R0的电流为0.12A;
(2)R消耗的电功率为1.44W;
(3)若电压表的量程为0~9V,装置能监测湿度的最大值为80%。
【解答】解:由图可知,定值电阻R0与湿敏电阻R串联,电压表测量湿敏电阻R两端的电压,电流表测量电路中的电流;
(1)当装置显示湿度为60%时,图丙可知此时R=70Ω,
则R总=R+R0=70Ω+30Ω=100Ω,
所以,通过R0的电流:
I0.12A;
(2)当湿度为60%时,通过R0的电流为0.12A,则电路中的电流为0.12A,加湿器消耗的总功率P总=UI=12V×0.12A=1.44W;
(3)由图丙可知,湿度越大,湿敏电阻R的阻值越大,由串联分压规律可知,湿敏电阻两端的电压也越大(即电压表示数越大),
由于电压表量程为0~9V,所以湿敏电阻R两端的电压最大为9V时,此时监测的湿度最大;
当电压表示数为9V时,由串联电路的电压特点可得,R0两端的电压:
U0=U﹣UR=12V﹣9V=3V,
电路中的电流:I最小0.1A,
根据欧姆定律可知,R的最大电阻为:
R最大90Ω,
由图丙可知,装置能监测湿度的最大值为80%。
答:(1)通过R0的电流为0.12A;
(2)R消耗的电功率为1.44W;
(3)若电压表的量程为0~9V,装置能监测湿度的最大值为80%。
材料、信息和能源
1.(2025•阿鲁科尔沁旗校级模拟)华为5G“黑科技”凭借着它的高传输速率,低时延、多终端广连接数等各项优势在抗疫复产行动中起到了积极作用,5G智能巡检机器人、空中课堂、“智能快递小哥”等,5G越来越深入我们的生活。5G技术就是依靠电磁波传递信息的,下列有关电磁波的说法正确的是( )
A.太空中是真空,电磁波不能传播
B.电磁波在空气中的传播速度是340m/s
C.光是一种电磁波
D.在真空中,无线电波比可见光传播得快
【答案】C
【解答】解:A、电磁波的传播不需要介质,可以在真空中传播,故A错误;
B、声音在15℃空气中传播速度为340m/s,电磁波在空气中的传播速度约为3×108m/s,故B错误;
C、光是一种电磁波,故C正确;
D、任何电磁波在真空中的传播速度均为光速,故传播速度相同,故D错误。
故选:C。
2.(2025•新城区校级模拟)关于声现象,下列说法正确的是( )
A.声音可以在真空中传播
B.调节手机音量是为了改变声音的音调
C.超声波能粉碎人体内的结石说明声波能传递信息
D.摩托车排气管上安装消声器是为了在声源处减弱噪声
【答案】D
【解答】解:
A、声音的传播需要介质,真空不能传声,故A错误;
B、调节手机音量是为了改变声音的响度,故B错误;
C、超声波能粉碎人体内的结石说明声波能传递能量,故C错误;
D、摩托车排气管上安装消声器是为了在声源处减弱噪声,故D正确。
故选:D。
3.(2025•东河区二模)社会的发展需要不断开发新的能源。下列属于可再生能源的是( )
A.石油 B.风能 C.煤炭 D.核能
【答案】B
【解答】解:A.石油是古代生物遗骸形成的化石燃料,形成周期极长,短期内不可再生,故A错误;
B.风能是自然界中空气流动产生的能量,可循环再生,故B正确;
C.煤炭是化石燃料,需经漫长地质年代形成,短期内不可再生,故C错误;
D.核能依赖铀等矿产资源,储量有限且不可再生,故D错误。
故选:B。
4.(2025•克什克腾旗模拟)研究人员发明了一种新型陶瓷,既能像海绵一样变形,也能像陶瓷一样隔热、绝缘,同时具有超轻、高韧性等特点。这种材料适合用来制造下列哪种物品( )
A.家用炒锅 B.新型消防服
C.裁纸刀 D.输电导线
【答案】B
【解答】解:新型陶瓷,既可以像海绵一样变形,也能像陶瓷一样隔热、绝缘,同时具有超轻、高韧性等特点;
A、家用炒锅必须用有良好的导热性能,故A错误;
B、新型消防服的特点与该陶瓷的特点相同,故B正确;
C、裁纸刀需要一定的硬度,故C错误;
D、该陶瓷不具有电阻小的特点,故不能用来制作输电导线,故D错误。
故选:B。
电学综合
1.(2025•锡林郭勒盟三模)“坐位体前屈”是用于反映人体柔韧性的测试项目。在一次综合实践活动中,小林自制了一个坐位体前屈成绩测量仪,原理如图所示,其中电源电压恒为6V,R1=20Ω,电阻丝R2粗细均匀,总长度为20cm。闭合开关,挡板P在B端时,坐位体前屈成绩为0cm,电流表示数为0.1A;挡板P在A端时,坐位体前屈成绩为20cm。下列分析正确的是( )
A.挡板在A端时,电流表的示数最小
B.挡板在A端时,电压表的示数为4V
C.坐位体前屈的成绩越好,电压表的示数越小
D.坐位体前屈的成绩越好,电路的总功率越大
【答案】B
【解答】解:由电路图可知,闭合开关,R1和R2串联,电压表测量PB段电阻丝两端的电压,电流表测量电路电流;
A、由图可知,R2全部接入电路中,移动推挡板P无法改变电阻丝R2接入的阻值,根据欧姆定律可知,电路中的电流也不变,故A错误;
B、因为电压表相当于断路,所以电阻丝全部接入电路,
由I可知,电路中的总电阻为:R60Ω,
由串联电路的电阻规律可知,电阻丝R2的最大阻值:R2=R﹣R1=60Ω﹣20Ω=40Ω;
当挡板P在A端时电压表测整个电阻丝R2两端的电压,其示数为:U2=IR2=0.1A×40Ω=4V,故B正确;
CD、坐位体前屈的成绩越好,PB段越长,电阻越大,分得的电压越大,电压表的示数越大,故C错误;
由于电路中的电流不变,根据P=UI知电路的总功率不变,故D错误。
故选:B。
2.(2025•锡林郭勒盟三模)疫情防控常态化,为节省同学们每天测量体温所花费的时间,小雨为教室设计了一个快速筛查体温异常同学的电路,当同学体温等于或高于37℃时,报警器报警,其简化原理图如图所示。其中电源电压为24V,R0为定值电阻,R为热敏电阻,其阻值随温度的变化关系如表格所示,通过电路的电流达到或超过0.3A时报警。下列判断正确的是( )
温度/℃
35
36
37
38
39
40
41
42
电阻/Ω
66
63
60
58
55
53
50
48
A.温度越高时,电路中的电流就越小
B.报警器报警时,电压表的示数小于6V
C.电路中定值电阻R0的阻值为20Ω
D.温度越高,定值电阻R0的电功率越小
【答案】C
【解答】解:由电路图可知,热敏电阻R与定值电阻R0串联,电压表测量定值电阻R0两端的电压;
A、由图乙可知热敏电阻的阻值随温度升高而减小,因此当温度越高时,热敏电阻的阻值越小,电路的总电阻越小,由I可知,电路电流越大,故A错误;
B、当同学体温等于或高于37℃时,报警器报警,由表格可知此时热敏电阻的阻值为60Ω,
由于报警器报警时电路电流为0.3A,则由I可知热敏电阻两端电压为:UR=IR=0.3A×60Ω=18V,
因串联电路的总电压等于各分电阻两端的电压之和,所以定值电阻两端的电压为U0=U﹣UR=24V﹣18V=6V,即电压表示数为6V,故B错误;
C、由I可知定值电阻R0的阻值:R020Ω,故C正确;
D、温度越高时,电路电流越大,根据P=I2R可知R0的电功率越大,故D错误。
故选:C。
3.(2025•锡林郭勒盟三模)如图所示的电路中,滑片P位于滑动变阻器的中点,当在a,b间加上60V的电压时,c,d间的电压表示数为20V,若在c,d间加上60V的电压,同样的电压表接在a,b间,则此时电压表的示数为( )
A.120V B.60V C.30V D.20V
【答案】C
【解答】解:滑片P位于滑动变阻器的中点,当在a,b 间加上60V的电压时,c,d 间的电压表示数为20V,此时电压表与变阻器下半部分并联后与变阻器上半部分串联,
设变阻器内阻为2R,电压表内阻为RV,当在a,b 间加上60V的电压时,c,d 间的电压表示数为20V,
由串联电路电压的规律,则ac电压为60V﹣20V=40V,
电压表与变阻器下半部分并联的电阻为R并,根据分压原理,变阻器上半部分与R并的电阻之比等于电压之比,即R:40V:20V=2:1,故,RV=R;
若在c,d 间加上60V的电压,如下左图所示;
电压表与变阻器上部分Pa串联后与下部分Pb并联,即R与电压表内阻串联后再与R并联,如下右图所示,R与电压表内阻串联后的电压为60V,如下所示:
因RV=R,根据分压原理,
电压表接在a,b 间,则此时电压表的示数为30V。
故选:C。
4.(2025•锡林郭勒盟三模)如图甲所示,电源电压U恒为6V,R0为定值电阻。闭合开关S,在滑动变阻器的滑片P从A端滑至B端的过程中,图乙是电压表的示数U随电流表示数I的变化关系,图丙是滑动变阻器的功率P随其两端电压U的变化关系,图丁是效率η(即滑动变阻器消耗的功率与电路消耗的总功率之比)随滑动变阻器电阻R的变化关系,则下列判断正确的是( )
A.定值电阻R0的阻值为5Ω
B.滑动变阻器最大阻值6Ω
C.乙图阴影部分面积为2.88W
D.丙图b点的坐标为(2V,4.5W)
【答案】C
【解答】解:由甲电路图可知,滑动变阻器与定值电阻R0串联,电压表测变阻器两端的电压,电流表测电路中的电流。
A、当滑片位于A端时,滑动变阻器接入电路中电阻为零,此时电路中的电流最大,
由图乙可知,电路中的最大电流I大=3A,
由I可得,定值电阻的阻值:R02Ω,故A错误;
B、因串联电路中各处的电流相等,且串联电路中总电阻等于各部分电阻之和,
所以,由P=UI=I2R可得,滑动变阻器消耗功率与电路消耗总功率之比:
η100%100%100%100%,
当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时,效率最大,由图丁可知,最大效率为80%,
则80%100%,
解得:R滑大=8Ω,故B错误;
C、由图乙可知,a点表示电路中的电流最小,此时滑动变阻器接入电路中的电阻最大,
此时电路中的电流I小0.6A,
此时电压表的示数U滑=I小R滑大=0.6A×8Ω=4.8V;
则乙图阴影部分面积:P=U滑I小=4.8V×0.6A=2.88W,故C正确;
D、当滑动变阻器接入电路中的电阻为R时,电路中电流:
I,
此时滑动变阻器消耗的电功率:
PR=I2R=()2R,
当R=R0=2Ω时,变阻器消耗的电功率最大,由图丙可知,变阻器消耗的最大功率为4.5W,
此时电路中的电流I1.5A,
电压表的示数UR=IR=1.5A×2Ω=3V,
则丙图上b点的坐标(3V,4.5W),故D错误。
故选:C。
5.(2025•内蒙古模拟)某电饭锅有加热和保温两种功能,其简化电路如图所示,R1、R2为加热电阻,S为电源开关,S1为温控开关。闭合电源开关S,温控开关S1由闭合到断开,下列说法正确的是( )
A.电饭锅进入加热状态 B.电路总电压变小
C.电路总电流变大 D.电路总功率变小
【答案】D
【解答】解:AD.断开开关时,电阻R1、R2串联,电路中的总电阻R总=R1+R2,当闭合S、S1时,电阻R2被短路,此时只有电阻R1工作,功率P可知闭合电源开关S,温控开关S1由闭合到断开时电路电阻变大功率变小,电饭锅进入保温状态,故A错误;D正确;
B.电路中的电压始终等于电源电压220V,故B错误;
C.电路中的电流I,闭合电源开关S,温控开关S1由闭合到断开时电路电阻变大,电流变小,故C错误;
故选:D。
6.(2025•克什克腾旗模拟)(1)如图甲所示,电流表的读数为 A;
(2)如图乙所示是探究冰的熔化特点时描绘出的图象,由图可知,冰属于 (选填“晶体”或“非晶体”),物质在AB段的比热容 (选填“大于”“小于”或“等于”)在CD段的比热容,物质在BC段的内能 (选填“增加”“减少”或“不变”)。
(3)毛皮摩擦过的橡胶棒带 (选填“正”或“负”)电。如图丙所示,用该橡皮棒接触验电器的金属球,验电器的原理是 ,在此过程中,验电器金属杆中电流的方向为 (选填“由A到B”或“由B到A”)。
【答案】(1)0.4;(2)晶体;小于;增加;(3)负;同种电荷相互排斥;由B到A。
【解答】解:(1)图甲中电流表的量程为0~0.6A,分度值为0.02A,示数为0.4A;
(2)由图象知,冰在熔化过程中温度保持不变,所以冰是晶体;由图象知,根据公式Q吸=cmΔt可以知道,物质在AB段和CD段质量相等,升高相同的温度,CD段的加热时间更长,所以吸收的热量更多,故CD段的比热容比AB段大;物质在BC段属熔化过程,不断吸热,温度不变,但内能增加,故物体在BC段的内能增加;
(3)用毛皮摩擦过的橡胶棒带负电(多余电子),用毛皮摩擦过的橡胶棒接触验电器的金属球,橡胶棒多余的电子通过金属球转移到金属箔上,金属箔由于带同种电荷相互排斥而张开一定角度;电子从金属球到金属箔形成电流,因为电子带负电,所以电流方向是由B到A。
故答案为:(1)0.4;(2)晶体;小于;增加;(3)负;同种电荷相互排斥;由B到A。
7.(2025•东河区二模)如图是物理小组设计的“测定小灯泡正常发光时的电阻”实验电路。(小灯泡额定电压为2.5V)
(1)请你用笔画线代替导线将图甲所示的电路连接完整,导线不得交叉。
(2)闭合开关,发现灯泡不亮,电流表和电压表的示数较小,接下来的操作是 。
(3)当移动滑动变阻器滑片至某一位置时,电压表示数如图乙所示,为了使小灯泡正常发光,应向 移动滑动变阻器的滑片,当观察到 时,表明小灯泡正常发光,此时电流表示数如图丙所示为 A,则小灯泡正常发光时的阻值为 Ω(计算结果保留一位小数)。
(4)接着,小组同学又测量了该小灯泡在2V和1V电压下的电阻,并将以上三次电阻取平均值作为小灯泡的电阻。请对他们的做法做出评价,并说明理由 。
【答案】(1)
(2)将滑片向电阻减小的方向移动,观察灯泡是否发光;
(3)右;电压表示数为2.5V;0.3;8.3;
(4)做法不合理,因为不同电压下,灯丝的温度不同,灯丝的电阻不同,求灯丝电阻的平值均没有意义。
【解答】解:(1)根据实验,电路是串联的,电压表测灯泡两端电压,电流表测电路中的电流,变阻器一上一下接入电路中,连接的实物图如下图所示:
(2)串联电路中,闭合开关,发现灯泡不亮,电流表和电压表的示数较小,可能是变阻器接入电路中的阻值过大,导致电路中的电流过小,因此接下来将滑片向电阻减小的方向移动,观察灯泡是否发光。
(3)乙图中电压表的量程是0~3V,分度值是0.1V,读数为2.2V,为了使小灯泡正常发光,应减小变阻器两端电压,由串联分压原理可知,变阻器的阻值变小,滑片向右移动至电压表的示数为2.5V时,小灯泡正常发光。
丙图中电流表的量程是0~0.6A,分度值是0.02A,读数为0.3A,则小灯泡正常发光时的阻值为
(4)做法不合理,因为不同电压下,灯丝的温度不同,灯丝的电阻不同,求灯丝电阻的平值均没有意义。
故答案为:
(1)
(2)将滑片向电阻减小的方向移动,观察灯泡是否发光;
(3)右;电压表示数为2.5V;0.3;8.3;
(4)做法不合理,因为不同电压下,灯丝的温度不同,灯丝的电阻不同,求灯丝电阻的平值均没有意义。
8.(2025•克什克腾旗模拟)某同学查阅资料得知:溶液的导电能力与溶质的种类、溶质的质量分数、电极间的距离,电极与溶液接触面积等因素有关。该同学用如图装置,利用5%和10%的氢氧化钠溶液,验证溶液导电能力与溶质质量分数大小的关系。
(1)配制5%的氢氧化钠溶液200克,取现有10%的氢氧化钠溶液 克,再加一定量的水混合均匀。
(2)用笔画线将图中电路连接完整。
(3)实验步骤:①连接实验电路。
请补充实验的其他步骤。 。
【答案】(1)100;(2)见解答图;(3)②将滑动变阻器的滑片移到最左边,把一定体积5%的氢氧化钠溶液倒入烧杯中,插入电极;③闭合开关,移动滑动变阻器的滑片至合适的位置,读出此时电流表的示数;④断开开关,取相同体积10%的氢氧化钠溶液倒入相同的烧杯,不改变滑动变阻器滑片的位置,插入清洗擦干后的电极,闭合开关,读出此时的电流表示数;⑤改变选取的溶液的体积,多次实验,比较每两次电流表的读数大小,得出结论。
【解答】解:(1)根据溶质的质量不变可知,配制5%的氢氧化钠溶液200克,需10%的氢氧化钠溶液的质量为:
m100g;
(2)电流表应与电源串联在电路中,如下图所示:
;
(3)要探究溶液导电能力与溶质质量分数大小的关系,应控制烧杯相同,氢氧化钠体积相同,溶质质量分数不同,且滑动变阻器应正确操作,然后多次重复实验,比较每两次电流表的读数大小,得出结论,故实验步骤设计如下:
①连接实验电路;
②将滑动变阻器的滑片移到最左边,把一定体积5%的氢氧化钠溶液倒入烧杯中,插入电极;
③闭合开关,移动滑动变阻器的滑片至合适的位置,读出此时电流表的示数;
④断开开关,取相同体积10%的氢氧化钠溶液倒入相同的烧杯,不改变滑动变阻器滑片的位置,插入清洗擦干后的电极,闭合开关,读出此时的电流表示数;
⑤改变选取的溶液的体积,多次实验,比较每两次电流表的读数大小,得出结论。
故答案为:(1)100;(2)见解答图;(3)②将滑动变阻器的滑片移到最左边,把一定体积5%的氢氧化钠溶液倒入烧杯中,插入电极;③闭合开关,移动滑动变阻器的滑片至合适的位置,读出此时电流表的示数;④断开开关,取相同体积10%的氢氧化钠溶液倒入相同的烧杯,不改变滑动变阻器滑片的位置,插入清洗擦干后的电极,闭合开关,读出此时的电流表示数;⑤改变选取的溶液的体积,多次实验,比较每两次电流表的读数大小,得出结论。
9.(2025•新城区校级模拟)某实验小组探究电流与电压和电阻的关系。实验中电源电压恒为3V,滑动变阻器最大阻值为20Ω。
(1)他们先用5Ω的定值电阻探究电流与电压的关系,实验电路图如图所示。
①请根据图1的电路图把图2的实物电路连接完整。
②连接完毕后,小丽建议要对电路进行检查后再闭合开关,请你提出其中一项需要检查的内容: 。
③检查完毕后,闭合开关,调节滑动变阻器,记录了5组数据。测第6组数据时,电压表的示数为2.6V,电流表的示数如图3所示。请在图4的坐标系中描绘出第6组数据对应的点,并根据描出的6个数据点画出定值电阻的I﹣U图象。
④分析I﹣U图象可得出结论:在电阻一定时, 。
⑤为了使结论具有普遍性,还应进行的操作是: 。
(2)接着他们在原有5Ω定值电阻的基础上,又准备了阻值为10Ω、15Ω、20Ω的三个定值电阻,以探究电压一定时电流与电阻的关系。
①为了控制电压不变,每次更换定值电阻后需要调节滑动变阻器,使定值电阻两端的电压达到相同的值。这个电压控制在多少合适呢?实验小组的同学分别提出了0.5V、1V和2V三个电压值,为使实验顺利进行,大家进行了分析与讨论,你认为应选这三个电压值中的 V。
②滑动变阻器在本实验中起到的作用是保护电路和 。
【答案】(1)①见解析;②滑动变阻器滑片是否放在阻值最大处;③见解析;④通过导体的电流与导体两端电压成正比;⑤更换阻值不同的定值电阻进行多次实验。(2)2;保持定值电阻两端的电压不变。
【解答】解:(1)①根据电路图连接实物图,滑动变阻器上下接线柱各接一个接入电路,因电源电压为3V,所以电压表应选择小量程,且导线不能交叉,如图所示:
。
②连接完毕后,需要观察滑动变阻器是否在最大阻值处,如果变阻器的滑片没有在最大阻值处,需要将变阻器的滑片调节到最大阻值处。
③测第6组数据时,电压表的示数为2.6V,电流表的示数如图3所示,电流表选用小量程,分度值为0.02A,电流为0.52A,在坐标系中描绘出第6组数据对应的点,并根据描出的6个数据点画出定值电阻的I﹣U图像,如下所示:
。
(4)④因电流随电压的变化图像为过原点的直线,根据图像可知,在电阻一定时,通过导体的电流与导体两端电压成正比。
⑤为了使实验结论具有普遍性,避免偶然性,应该更换阻值不同的定值电阻,多次实验。
(2)①由串联电路的规律及分压原理有:
,
当变阻器连入电路的电阻最大时,对应的定值电阻应最大,此时,电阻的电压最小,所以:,
电阻的最小电压为UV=1.5V,根据题意,故定值电阻只能选择2V的电压保持不变。
②该实验中通过调节滑动变阻器保持定值电阻两端电压不变,因此滑动变阻器在本实验中起到的作用是保护电路和保持定值电阻两端的电压不变。
故答案为:(1)①见解析;②滑动变阻器滑片是否放在阻值最大处;③见解析;④通过导体的电流与导体两端电压成正比;⑤更换阻值不同的定值电阻进行多次实验。(2)2;保持定值电阻两端的电压不变。
10.(2025•内蒙古模拟)现要测量小灯泡的功率(待测小灯泡额定电压为2.5V)。小薇同学选择了满足这个实验要求的器材,并连接了部分电路,如图甲所示。
(1)小薇连接好电路后,检查发现电路中有一根导线连接错误。请你在错误的导线上画“×”,并用笔画线代替导线画出正确的导线。
(2)请根据如图实验电路画出此实验的电路图。
(3)闭合开关前,滑动变阻器的滑片应滑至 (填“最左”或“最右”)端。正确连接电路后,闭合开关S,移动滑片P,小张发现小灯泡始终不亮,电流表指针几乎未偏转,电压表有示数,则故障原因可能是 。
A.灯泡断路
B.灯泡短路
C.滑动变阻器短路
D.滑动变阻器断路
(4)闭合开关,调节滑动变阻器,当电压表示数为2.2V时,电流表示数如图乙所示,为 A,此时小灯泡的功率为 W。
(5)若要测量小灯泡在额定电压下的电功率,她下一步的操作是 。
【答案】(1)见解答图;(2)见解答图;(3)最右;A;(4)0.3;0.66;(5)继续向左移动滑动变阻器的滑片,直到电压表的示数为2.5V,记录此时对应的电流表示数。
【解答】解:(1)图中滑动变阻器接上面两个接线柱时,滑动变阻器短路,应该接一个上接线柱和一个下接线柱,如下图所示:
;
(2)根据实物图画出电路图,如下图所示;
(3)为了保护电路,闭合开关前,应将滑片P置于阻值最大处,即最右端;
正确连接电路后,闭合开关S,移动滑片P,小张发现小灯泡始终不亮,电流表指针几乎未偏转,说明电路可能断路;电压表有示数,说明电压表与电源连通,则与电压表并联的支路以外的电路是完好的,则与电压表并联的支路断路了,所以故障原因可能是小灯泡断路,故选A;
(4)电流表表盘如图乙,电流表选用小量程,分度值0.02A,其示数为0.3A;
当灯泡两端的电压为2.2V,通过灯泡的电流为0.3A,此时小灯泡的功率为:
P=UI=2.2V×0.3A=0.66W;
(5)小灯泡在2.5V电压下的额定功率,因此应增大灯泡两端电压,根据串联电路电压规律,应减小滑动变阻器两端电压,根据分压原理,应减小滑动变阻器接入电路的阻值,故他下一步的操作是:继续向左移动滑动变阻器的滑片,直到电压表的示数为2.5V,记录此时对应的电流表示数。
故答案为:(1)见解答图;(2)见解答图;(3)最右;A;(4)0.3;0.66;(5)继续向左移动滑动变阻器的滑片,直到电压表的示数为2.5V,记录此时对应的电流表示数。
11.(2025•阿鲁科尔沁旗校级模拟)在“探究通过导体的电流与电压、电阻的关系”的实验中:
(1)请用笔画线代替导线将如图甲所示的电路连接完整。要求:滑动变阻器的滑片P向右移时,电流表示数变小。
(2)闭合开关,发现电流表有示数,电压表无示数,移动滑动变阻器的滑片P,电压表指针偏转不变,电流表指针偏转变化。若电路中只在定值电阻R或滑动变阻器上有一处故障,则故障是 。
(3)排除故障后,探究电流与电压的关系。闭合开关,移动滑片P,逐步增大定值电阻R两端的电压,记录电压表的示数U和对应的电流表的示数I,根据数据画出I﹣U图象,如图乙所示。分析图象,可得出结论:在电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成 。此过程中滑动变阻器的作用是 。
(4)然后探究电流与电阻的关系,断开开关,将5Ω的电阻接入电路中,闭合开关,移动滑片P,使电流表示数为0.4A;再断开开关,将5Ω的电阻换成10Ω的电阻后,闭合开关。此时应使滑动变阻器接入电路的阻值与之前相比更 (选填“大”或“小”),电压表示数为 V,读出电流表示数;再换接20Ω的电阻重复实验。
(5)上述两次实验中多次实验的目的是 (选填“减小误差”或“寻找普遍规律”)。
【答案】(1);(2)定值电阻R短路;(3)正比;改变定值电阻两端的电压;(4)大;2;(5)寻找普遍规律。
【解答】解:(1)要求滑片P向右端滑动时,电流表的示数变小,则变阻器阻值变大,所以变阻器应选择A接线柱串联到电路中,作图如下:
;
(2)闭合开关,发现电流表有示数,电压表无示数,移动滑动变阻器的滑片P,电压表指针偏转不变,电流表指针偏转变化,则故障是定值电阻R短路;
(3)图像为一过原点的直线,可得出结论:在电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比;此过程中滑动变阻器的作用是改变定值电阻两端的电压;
(4)然后探究电流与电阻的关系,断开开关,将5Ω的电阻接入电路中,闭合开关,移动滑片P,使电流表示数为0.4A,由欧姆定律可知电阻的电压为UV=IR=0.4A×5Ω=2V,
再断开开关,将5Ω的电阻换成10Ω的电阻后,根据串联电路分压原理可知,更换后的电阻两端的电压会变大,为了保持电阻两端电压不变,就需要增大滑动变阻器接入电路的电阻,此时应使滑动变阻器接入电路的阻值与之前相比更大,电压表示数为 2V;
(5)上述两次实验中多次实验的目的是寻找普遍规律。
故答案为:(1);(2)定值电阻R短路;(3)正比;改变定值电阻两端的电压;(4)大;2;(5)寻找普遍规律。
电磁综合
1.(2025•新城区校级模拟)如图所示的是一款磁悬浮蓝牙音箱,底座通电后,上面的磁体音箱就会在底座产生的磁场作用下悬浮起来。下列说法正确的是( )
A.音箱受到的磁力方向竖直向下
B.音箱悬浮利用了异名磁极相互排斥
C.音箱悬浮时受到的磁力小于音箱受到的重力
D.底座通电后产生磁场的原理与电磁铁的工作原理相同
【答案】D
【解答】解:A、音箱受到的磁力方向竖直向上,故A错误;
B、音箱悬浮利用了同名磁极相互排斥,故B错误;
C、音箱悬浮时受到的磁力等于音箱受到的重力,故C错误;
D、底座通电后产生磁场的原理与电磁铁的工作原理相同,利用了通电导体的周围存在磁场,故D正确。
故选:D。
电学计算
1.(2025•克什克腾旗模拟)“坐位体前屈”是学生体质健康测试项目之一,图甲是某女生测试示意图。图乙是小琳所在的学习小组设计的测试仪电路原理图,电源电压恒为4.5V,电压表量程为0~3V,定值电阻R0=10Ω,滑动变阻器R1由长为30cm、粗细均匀的电阻棒改装而成,规格为1Ω/cm,允许通过的最大电流为0.3A,为保护电路安全,滑片P的起始位置设定在离电阻棒最左端O点一段距离L0的A点处。测试时,通过推动塑料挡板带动滑片P从起始位置A向右移动,并通过电压表的示数反映学生的测试结果。下表是初三女生测试等级与滑片P移动距离L的关系,求:
初三女生测试等级标准
不合格
合格
良好
优秀
滑片P移动距离L/cm
<3.7
3.7≤L<16.7
16.7≤L<20.1
≥20.1
(1)滑片P在起始位置A点时,闭合开关S,通过R0的电流为0.3A,R0两端的电压是多少?
(2)小球用测试仪测试“坐位体前屈”,电压表示数2.5V,请判断小琳的成绩属于哪个等级?
(3)在保证电路各元件安全的情况下,塑料挡板推到最远时,电路消耗电能的总功率是多少?
【答案】(1)滑片P在起始位置A点时,闭合开关S,通过R0的电流为0.3A,R0两端的电压是3V;
(2)小琳的成绩属于合格等级;
(3)在保证电路各元件安全的情况下,塑料挡板推到最远时,电路消耗电能的总功率是0.675W。
【解答】解:(1)由图乙可知,闭合开关S,R0、R1串联,电压表测量R1两端的电压,电流表测量电路中的电流,
根据欧姆定律可知,R0两端的电压:U0=IR0=0.3A×10Ω=3V;
(2)根据串联电路特点可知,电压表示数为2.5V时,R0两端的电压:U′0=U﹣U1=4.5V﹣2.5V=2V,
电路中的电流:I′=I00.2A,
根据欧姆定律可知,R1接入电路的阻值:R112.5Ω,
则R1接入电路的长度:L112.5cm;
根据串联电路的特点可知,在A点时R1两端的电压:U′1=U﹣U0=4.5V﹣3V=1.5V,
根据欧姆定律可知,在A点时R1接入电路的阻值:R′15Ω,
L0的长度:L05cm,
则滑片P移动的距离L=L1﹣L0=12.5cm﹣5cm=7.5cm,
由表格数据可知,小琳的成绩属于合格等级;
(3)根据电压表量程可知,R1两端的最大电压:U1max=3V,根据串联电路特点可知,R0两端的最小电压:U0min=U﹣U1max=4.5V﹣3V=1.5V,
电路的最小电流:Imin0.15A,
电路消耗电能的总功率:P=UImin=4.5V×0.15A=0.675W。
答:(1)滑片P在起始位置A点时,闭合开关S,通过R0的电流为0.3A,R0两端的电压是3V;
(2)小琳的成绩属于合格等级;(3)在保证电路各元件安全的情况下,塑料挡板推到最远时,电路消耗电能的总功率是0.675W。
2.(2025•东河区二模)如图甲为花房内的自动加湿器,它由控制电路和工作电路两部分组成,如图乙所示。在控制电路中,已知电源电压恒为12V,R是可调电阻箱,RH为湿敏电阻,其阻值随相对湿度变化的对应关系如图丙所示(横轴为空气湿度,用百分数表示)。当a、b两端电压等于或大于9V时,控制电路才能启动加湿器进入工作状态。
(1)加湿器额定功率为500W,加湿一次的时间是30min,这段时间消耗的电能是多少?
(2)当电阻箱接入电路中的阻值为22Ω时,控制电路消耗的功率是4.5W,此时的空气湿度是多少?
(3)工作人员设定相对湿度为30%时启动加湿器工作,则电阻箱的阻值至少应调到多少?
【答案】(1)加湿器额定功率为500W,加湿一次的时间是30min,这段时间消耗的电能是9×105J;
(2)当电阻箱接入电路中的阻值为22Ω时,控制电路消耗的功率是4.5W,此时的空气湿度是50%;
(3)工作人员设定相对湿度为30%时启动加湿器工作,则电阻箱的阻值至少应调到60Ω。
【解答】解:
(1)加湿器额定功率为500W,加湿一次的时间是30min,这段时间消耗的电能是W=Pt=500W×1800s=9×105J
(2)据乙图可知,电路是串联的,控制电路消耗的功率是4.5W,控制电路中的电流为
控制电路中的总电阻为
RH的阻值为RH=R总﹣R=32Ω﹣22Ω=10Ω
由图丙可知,此时的空气湿度是50%。
(3)当空气湿度是30%时,湿敏电阻的阻值为RH'=20Ω,湿敏电阻两端电压为UH=U﹣UR=12V﹣9V=3V
此时电路中的电流为
电阻箱的阻值为
则电阻箱的阻值至少应调到60Ω。
答:(1)加湿器额定功率为500W,加湿一次的时间是30min,这段时间消耗的电能是9×105J;
(2)当电阻箱接入电路中的阻值为22Ω时,控制电路消耗的功率是4.5W,此时的空气湿度是50%;
(3)工作人员设定相对湿度为30%时启动加湿器工作,则电阻箱的阻值至少应调到60Ω。
3.(2025•内蒙古模拟)如图甲所示是某电子秤原理图。托盘与弹簧相连,滑片P固定在弹簧上并能随弹簧的伸缩上下滑动,R是一根长为10cm的均匀电阻丝。空盘时,滑片P位于R的最上端,称量最大值时,滑片P位于R的最下端,R最大阻值为40Ω,电源电压恒为3V。图乙是托盘所受压力F与弹簧形变量的变化关系图像。请回答以下问题:
(1)图甲中的“质量表”是用什么电学仪表改装的;
(2)称量最大值时,闭合开关S,若电路中的电流为0.3A,求R0的阻值;
(3)当电路中电流为0.15A时,求托盘内物体的质量。(已知弹簧仍在弹性限度内,g取10N/kg)
【答案】(1)图甲中的“质量表”是电流表改装的;
(2)R0的阻值为10Ω;
(3)当电路中电流为0.15A时,托盘内物体的质量为3.75kg。
【解答】解:(1)由电路图可知,质量表串联在电路中,所以是由电流表改装的;
(2)称量最大值时,滑片P位于R的最下端,电路为R0的简单电路,
由I可得,R0的阻值:
R010Ω;
(3)当电路中电流为0.15A时,电路中的总电阻:
R总20Ω,
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,滑动变阻器接入电路中的电阻:
R=R总﹣R0=20Ω﹣10Ω=10Ω,
因R是一根长为10cm的均匀电阻丝,且最大阻值为40Ω,
所以,此时电阻丝接入电路的长度:
L′10cm=2.5cm,
则弹簧的压缩量为ΔL=10cm﹣2.5cm=7.5cm;
由图乙可知,弹簧形变量ΔL=kF,当F=30N时,ΔL=6cm,所以可得:k=5N/cm,
即:ΔL=0.2cm/N•F,
则ΔL=7.5cm时,托盘受到的压力F37.5N,
因物体对水平面的压力和自身的重力相等,
所以,由F=G=mg可得,托盘内物体的质量:
m3.75kg。
答:(1)图甲中的“质量表”是电流表改装的;
(2)R0的阻值为10Ω;
(3)当电路中电流为0.15A时,托盘内物体的质量为3.75kg。
4.(2025•阿鲁科尔沁旗校级模拟)在课外实践活动中,同学们设计了一种物品自动筛选器,可将质量小于一定标准的物品自动剔除,其原理如图所示。放在水平轻质传送带上的物品,经过装有压敏电阻R的压力检测区时,其阻值随压力F变化的关系如表格数据所示。已知电源电压恒为14V,R0为定值电阻,当电路中电压表的示数小于4V时,机械装置启动,实现自动筛选功能。求:
压力F/N
0
10
20
30
35
40
50
电阻R/Ω
600
500
400
300
250
200
100
(1)当压力检测区上没有物品时,电压表的示数为2V,此时电路中的电流;
(2)定值电阻R0的阻值;
(3)物品达标的最小重力。
【答案】(1)电路中的电流是0.02A;
(2)定值电阻R0的阻值为100Ω;
(3)物品达标的最小重力是35N。
【解答】解:电路中定值电阻与压敏电阻R串联,电压测量定值电阻的电压,
(1)检测区上没有物品时,U0=2V;
根据串联电路的特点知,R两端的电压:UR=U﹣U0=14V﹣2V=12V;
从表格可知此时R=600Ω,根据欧姆定律知,电路中的电流:
I0.02A;
(2)由(1)可知定值电阻
R0100Ω;
(3)当电压表示数U''0=4V时,机械装置启动筛选功能,电路中的电流:
I″R=I″00.04A;
根据串联电压规律知,压敏电阻R两端的电压:
U″R=U﹣U″0=14V﹣4V=10V;
压敏电阻的阻值R″250Ω;
根据表格数据可知压敏电阻的阻值为250Ω,此时压敏电阻受到的压力:
F=35N;
所以,物品达标的最小重力等于压力35N。
答:(1)电路中的电流是0.02A;
(2)定值电阻R0的阻值为100Ω;
(3)物品达标的最小重力是35N。
材料、信息和能源
1.(2025•内蒙古模拟)神箭飞天,梦想成真;如同璀璨星辰闪耀在浩瀚宇宙,它不仅彰显了人类探索太空的勇气和智慧,更标志着我国航天事业的崭新飞跃,为人类的太空梦想书写了辉煌篇章。神舟十九号载人飞船于2024年10月30日4时27分,由长征二号F运载火箭成功发射至预定轨道,六个半小时后,承载的神舟十九号载人飞船与在轨的“天和”号核心舱实现自主交会对接,盛世中华,举国欢腾。发射、对接场景如图所示。下列说法正确的是( )
A.火箭加速升空过程中,神舟十九号飞船的惯性增加
B.飞船在发射升空时,燃料燃烧产生的化学能转化为内能,然后内能又转化为飞船的机械能
C.对接成功后,以核心舱为参照物,神舟十九号飞船是运动的
D.在太空中的神舟十九号飞船外,航天员之间可以直接通过声音进行交流
【答案】B
【解答】解:A、惯性是物体的固有属性,只与物体的质量有关。火箭加速升空过程中,神舟十九号飞船的质量不变,所以其惯性不变,故A错误。
B、飞船发射升空时,燃料燃烧将化学能转化为内能,内能再转化为火箭和飞船的机械能,推动飞船加速升空,故B正确。
C、对接成功后,神舟十九号飞船与核心舱成为一个整体,相对位置不再发生变化,以核心舱为参照物,神舟十九号飞船是静止的,故C错误。
D、声音的传播需要介质,太空是真空环境,没有传声介质,所以航天员之间不能直接通过声音进行交流,故D错误。
故选:B。
2.(2025•锡林郭勒盟三模)2021年10月16日,神舟十三号载人飞船升空,与空间站组合体对接完成。翟志刚、王亚平、叶光富三位航天员先后进入天和核心舱,开启为期半年之久的太空驻留。
(1)如图1为“神舟十三号”飞船与“中国空间站”组合体在绕地飞行的过程中,组合体的运动状态 (选填“改变”或“不变”),说组合体是运动的,是以 为参照物;
(2)在“太空授课”中,女航天员王亚平制造了一个小水球,如图2我们看到了她在水球中一正一反的两个像,这是由于光的 现象产生的;舱内的灯光照到宇航员衣服上发生了 反射;
(3)如图3所示,出舱的航天员与轨道舱之间需要系上一根安全绳。当航天员意外漂离轨道舱时,可拉着绳子返回轨道舱。这利用了物体间力的作用是 的和力可以改变物体的 ;
(4)航天员与地面控制中心之间通过 (选填“电磁波”或“超声波”)传递信息。
【答案】(1)改变;地球;(2)折射;漫;(3)相互;运动状态;(4)电磁波。
【解答】解:(1)组合体在绕地飞行的过程中,运动的方向会发生改变,即组合体的运动状态改变。
组合体在绕地飞行,则组合体相对于地球有位置的改变,说组合体是运动的,是以地球为参照物。
(2)水晶球相当于凸透镜,她在水球中一正一反的两个像,这是由于光的折射现象产生的。
舱内的灯光照到宇航员衣服上,因为衣服表面粗糙会发生漫反射。
(3)出舱的航天员与轨道舱之间需要系上一根安全绳,当航天员意外漂离轨道舱时,可拉着绳子返回轨道舱,说明航天员在给轨道舱力的同时,轨道舱也给航天员了力,这里利用了物体间力的作用是相互的。
当航天员意外漂离轨道舱时,可拉着绳子返回轨道舱,运动员的运动状态改变了,说明力可以改变物体的运动状态。
(4)电磁波可以在真空中传播,航天员与地面控制中心之间通过电磁波传递信息。
故答案为:(1)改变;地球;(2)折射;漫;(3)相互;运动状态;(4)电磁波。
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