精品解析:河南省郑州市管城外国语学校2023-2024学年八年级上学期期末物理试题
2025-10-03
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 八年级 |
| 章节 | - |
| 类型 | 试卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-期末 |
| 学年 | 2023-2024 |
| 地区(省份) | 河南省 |
| 地区(市) | 郑州市 |
| 地区(区县) | 管城回族区 |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 9.46 MB |
| 发布时间 | 2025-10-03 |
| 更新时间 | 2025-10-03 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2025-10-03 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/54210165.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
2023-2024学年河南省郑州市管城外国语学校八年级(上)
期末物理试卷
一、填空题(本题共6小题,每空1分,共14分)
1. 吃火锅是我国北方地区冬天常见的一种饮食方式。锅内食材温度升高,是通过________的方式来增大内能的,“香味扑鼻”说明物质分子________。
2. 某电动汽车的电池由8000节电池组成,每节电池质量为50g,给该电池充电时,主要是将电能转化成________能。该电池的能量密度为,则该电池存储的电能为________J,这些电能与完全燃烧________kg汽油释放的能量相当。(q汽油=4.5×107J/kg)
3. 如图是一款摄像机自主启动装置的简化电路图,电源电压恒为12V。Rp是红外线探测电阻,R是定值电阻,阻值为8Ω。当R两端的电压达到8V时,摄像机自主启动拍摄。则此时电路中的电流为________A。Rp的阻值为________Ω。
4. 李明用天然磁石仿制如图甲所示的勺状指南针﹣﹣司南,他用的材料是图乙所示的天然磁石,该磁石的D端为 ________ 极,他用该磁石的D端磨成勺柄,打磨成勺状指南针即(“司南”),再用细线将其悬挂,如图丙所示,司南静止时,勺柄指向地理位置的________ (选填“南方”或“北方”).
5. 图甲是一种非常流行的在厨房使用的即热式热水器,图乙是它的电路图,电热丝R1和R2的阻值分别是22Ω和44Ω,旋转单刀双掷开关S与不同的相邻触点相接触,可以切换到热水、温水、冷水模式,则S与2、3触点接触时,是________模式。热水器在温水模式工作时通过它的电流是_________A。如果热水器在热水模式下工作,那么它的功率是___________ W。
6. 小明同学在学习了电与磁知识后,对磁现象很感兴趣,一天晚上,发现当磁铁靠近发光的台灯时,灯泡内的灯丝晃动了。小路同学对这一现象提出了猜想假设
(1)猜想假设:________;
(2)论证方法:________。
二、选择题(本题共8小题,每小题2分,共16分。第7~12题每小题只有一个选项符合题目要求,第13~14题每小题有两个选项符合题目要求,全选对得2分,选对但不全的得1分,有选错的得0分)
7. 如图所示,高压架空输电线路上常见一串串的东西,叫绝缘子。绝缘子是为输电线路提供支撑、绝缘和防止产生火花等作用,制造绝缘子材料可能是( )
A. 陶瓷 B. 石墨 C. 铝 D. 铜
8. 某家用电器正常工作时,通过的电流大约为5A,该用电器可能是( )
A. 电视机 B. 白炽灯
C 空调 D. 电冰箱
9. 如图所示,将毛皮摩擦过的橡胶棒接触不带电的验电器的金属球时,下列表述正确的是( )
A. 验电器上的一些正电荷会转移到橡胶棒上
B. 橡胶棒上一些负电荷会转移到验电器上
C. 接触的瞬间有电流从橡胶棒流向验电器
D. 验电器的两片金属箔片会带上正电荷排斥而张开
10. 如图所示,给试管内水加热至沸腾后,管口木塞会被推出。关于该现象说法正确是( )
A. 木塞被推出时冒的“白气”是水蒸气
B. 塞子飞出后试管内水蒸气的内能减小
C. 塞子飞出和内燃机排气冲程原理相同
D. 飞出后的塞子具有的机械能不断变大
11. 下列做法中,符合安全用电要求的是( )
A. 在楼道里给电车充电
B. 使用导线绝缘皮破损的插线板
C. 使用测电笔时手接触笔尾金属体
D. 将湿毛巾搭在电取暖器烘烤
12. 近年来,我国科技创新科技成果不断涌现。例如:2017年,我国海域“可燃冰”(天然气水合物);2020年,深海潜水器“奋斗者”号实现海底水声定位;2022年,我国磁约束核聚变装置“东方超环”在7000万摄氏度下运行17.6分钟;下列说法中正确的是( )
A. 可燃冰属于可再生能源
B. “奋斗者”号的水声定位是利用超声波传递信息的
C. 磁约束核聚变获得核能量的方式与普通核电站一样
D. 北斗卫星与汽车导航系统之间通过超声波传播信息
13. 如图是探究电流产生热量与什么因素有关的实验装置,两个相同透明容器中密封着等量的空气,下列说法正确的是( )
A. 通过液面高度差来反映U形管内液体吸收热量的多少
B. 该电路是探究电流产生的热量多少与电流大小的关系
C. 通电相同时间后,两容器中空气吸收的热量多少相同
D. 若将右侧容器外的电阻换为10Ω的仍可正常进行实验
14. 如图所示,是一款“智能照明灯”的电路,其控制电路中,电源电压恒定,R1为可变电阻,R2为光敏电阻,其阻值随光照强度而变化。当电流到达某一值时,会将衔铁吸下。灯L天黑时自动发光,天亮时自动熄灭。关于该灯,下列说法正确的是( )
A. 通电螺线管的工作原理是电流磁效应
B. R2的阻值应随光照强度的增大而增大
C. 若将R1调小,灯泡工作时间会变长
D. 当光照强度增大时,R1消耗的功率变大
三、作图题(本题共2小题,每小题2分,共4分)
15. 如图甲所示,为家用的插座集成有USB数据口、三孔插座和两孔插座,他们既能独立使用又能同时使用。所有插座由一个总开关控制,请用笔画线代替导线将电路图补充完整。
16. 根据通电螺线管的磁感线方向,在导线端括号内标出所接的电源“+、-”极,以及小磁针的N极。
四、实验探究题(本题共3小题,第17题4分,第18题7分,第19题8分,共19分)
17. 实验小组在“探究什么情况下磁可以生电”的实验中,连接了如图所示的实验装置。
(1)实验中是通过观察________来显示电路中是否有电流产生。
(2)保持装置不变,改变开关通断状态,让导体AB在磁场中沿不同方向运动,记录在下表中。
实验次数
开关
磁场方向
导体AB运动情况
灵敏电流计的指针偏转情况
1
断开
上N下S
左右或上下运动
不偏转
2
闭合
上N下S
静止
不偏转
3
闭合
上N下S
上下运动
不偏转
4
闭合
上N下S
左右运动
偏转
(3)分析实验1和4可知,产生电流的条件之一是:________。
(4)分析实验3和4可知,产生电流的另个条件是电路中的部分导体必须做________运动。
(5)如图所示,a表示垂直于纸面的一根导线,它是闭合电路的一部分,以下选项中能让a在磁场中水平方向左右运动时产生感应电流的有________。
18. 小明在探究并联电路电流规律的实验中,如图甲是实验的电路图。
(1)请用笔画线代替导线,按图甲的电路图把图乙的实物电路连接完整________(导线不得交叉)。
(2)他正确连接电路闭合开关后,观察到灯L2发光,但灯L1不发光,电流表的示数为零,电路可能存在的故障是:________;排除故障后闭合开关,发现电流表的指针偏转角度很小,为了测量更准确,还应该进行的操作是:________。
(3)他在测量灯L2的电流时,电流表的示数如图丙所示,则电流表的示数为________A。
(4)另外两个小组也测出了两组电流并记录在表格中,由此可以初步得出了并联电路的电流规律:________。
(5)为了使得出的结论更有普遍性,还需要进行的实验操作是:________。
(6)大家在进行交流时,发现表格设计存在问题,请你指出该问题是:________。
测量次数
L1的电流I1
L2电流I2
干路电流I
1
0.10
0.34
2
0.20
0.26
0.46
3
024
0.30
0.54
19. 如图甲是测量一额定电压为2.5V小灯泡的电阻实验电路图,电源电压为3V。请完成以下问题:
(1)请按照图甲,将图乙中的实物电路连接完整________。
(2)闭合开关,调节滑动变阻器,当电压表示数为2.5V时,电流表示数如图丙所示,则此时通过小灯泡的电流为________A,小灯泡的电阻为________Ω。
(3)调节滑动变阻器,让小灯泡两端的电压逐渐减小,会发现灯泡变暗直至完全不发光。可以猜想此过程中灯丝的温度________(选填“升高”“不变”或“降低”)。
(4)测量数据如表所示。
电压U/V
2.50
2.10
1.70
1.30
0.90
0.50
电流I/A
0.26
0.24
0.21
0.19
0.16
分析表中数据,可以发现小灯泡两端的电压越低,其灯丝的电阻越________。
(5)实验过程中发现电流表坏了,小明又找了一个定值电阻R0和一个单刀双掷开关,借助部分现有的实验器材,设计了如图丙所示的实验电路根据电路图,他连接好实验电路后,闭合开关S1,将开关S2下触点,移动滑片,欲使电压表的示数为2.5V。但是按此操作后,电压表的示数都达不到2.5V,你分析其中的原因可能是:________,解决的办法是________。
五、综合应用题(本题共2小题,第20题8分,第21题9分,共17分)
20. 目前,我国电动汽车的普及率在逐渐提高。下表是某电动汽车的一些参数:
整车质量
1500kg
电动机功率
120kW
0—100km/h加速时间
8.2s
最高车速
160km/h
综合工况耗电量
15kW•h/100km
电池容量
50kW•h
(1)电动机的工作原理是________。
(2)若该电动车充满电后匀速行驶了48km,发现剩余电量为80%,若电动汽车的效率为80%,则电动车匀速行驶过程中受到的平均阻力大小是________N;
(3)若燃油车油耗为9升/100km,每升汽油6元,而纯电动车每度电的充电成本为1.2元(含服务费),按平均每天行驶50km,一月(按30天)电动汽车比燃油汽车节约的能耗开支是多少________?
21. 如图甲所示为电子秤电路的部分原理图。电源电压6V不变,定值电阻R0=100,电压表量程为0~3V,压敏电阻R1的阻值与所受压力大小的关系如图乙所示(取g=10N/kg)。求:
(1)不放货物时,电压表示数为多少?此时电路消耗的总功率为多少?
(2)此电子秤能称量货物的最大质量为多少?
(3)如果想增大称量货物的质量,写出一种可以对原电路改进的方法。
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2023-2024学年河南省郑州市管城外国语学校八年级(上)
期末物理试卷
一、填空题(本题共6小题,每空1分,共14分)
1. 吃火锅是我国北方地区冬天常见的一种饮食方式。锅内食材温度升高,是通过________的方式来增大内能的,“香味扑鼻”说明物质分子________。
【答案】 ①. 热传递 ②. 在不停地做无规则运动
【解析】
【详解】[1]锅内食材吸收热量,内能增大,温度升高,是通过热传递的方式来增大内能的。
[2]“香味扑鼻”说明物质分子在不停地做无规则运动,香气分子扩散到空气中,是扩散现象。
2. 某电动汽车的电池由8000节电池组成,每节电池质量为50g,给该电池充电时,主要是将电能转化成________能。该电池的能量密度为,则该电池存储的电能为________J,这些电能与完全燃烧________kg汽油释放的能量相当。(q汽油=4.5×107J/kg)
【答案】 ①. 化学 ②. 3.6×108 ③. 8
【解析】
【详解】[1]给汽车电池充电时,消耗电能,主要是将电能转化成化学能储存在电池中。
[2]电源的总质量
则该电源存储的电能为
[3]由题意知,这些电能与完全燃烧汽油释放的能量相等,则,汽油的质量
3. 如图是一款摄像机自主启动装置简化电路图,电源电压恒为12V。Rp是红外线探测电阻,R是定值电阻,阻值为8Ω。当R两端的电压达到8V时,摄像机自主启动拍摄。则此时电路中的电流为________A。Rp的阻值为________Ω。
【答案】 ①. 1 ②. 4
【解析】
【详解】由图可知,定值电阻R与红外线探测电阻RP串联,电压表测R两端的电压;
[1]由串联电路的电流特点可知,电路中的电流
[2]由串联电路的电压特点可知,RP两端的电压
由欧姆定律可知RP的阻值
4. 李明用天然磁石仿制如图甲所示的勺状指南针﹣﹣司南,他用的材料是图乙所示的天然磁石,该磁石的D端为 ________ 极,他用该磁石的D端磨成勺柄,打磨成勺状指南针即(“司南”),再用细线将其悬挂,如图丙所示,司南静止时,勺柄指向地理位置的________ (选填“南方”或“北方”).
【答案】 ①. S ②. 南方
【解析】
【详解】(1)磁勺在正确指南时,地理的南极正是地磁的N极,异名磁极相互吸引,因此,磁石的D端为该磁体S极;
(2)如(乙)所示,根据天然磁石的磁感线分布,可判断D端是S极,也就是磁勺的勺柄,勺柄指向地球的南极;
【点睛】根据磁石的磁极判定地磁场的极性,在根据地磁南北极与地理南北极的关系判定磁石的地理位置指向.
5. 图甲是一种非常流行的在厨房使用的即热式热水器,图乙是它的电路图,电热丝R1和R2的阻值分别是22Ω和44Ω,旋转单刀双掷开关S与不同的相邻触点相接触,可以切换到热水、温水、冷水模式,则S与2、3触点接触时,是________模式。热水器在温水模式工作时通过它的电流是_________A。如果热水器在热水模式下工作,那么它的功率是___________ W。
【答案】 ①. 温水 ②. 5 ③. 3300
【解析】
【详解】[1][2][3]当单刀双制开关S与2、3触点接触时,电路为R2的简单电路,此时电路的电阻最大,由知,热水器为温水模式;当单刀双制开关S与3、4触点接触时,R1、R2并联,因为并联电路的总电阻小于各支路的电阻,所以由可知,R1、R2并联时电路中的电阻最小,电功率最大,热水器为热水模式;温水模式时,电路为R2的简单电路,此时通过它的电流
热水器在热水模式下时,热水器的功率
6. 小明同学在学习了电与磁知识后,对磁现象很感兴趣,一天晚上,发现当磁铁靠近发光的台灯时,灯泡内的灯丝晃动了。小路同学对这一现象提出了猜想假设
(1)猜想假设:________;
(2)论证方法:________。
【答案】(1)磁铁对通电导体有力的作用
(2)关闭台灯,磁铁再次靠近看灯丝是否晃动
【解析】
【小问1详解】
当磁铁靠近发光的台灯时,灯泡内的灯丝晃动了,小路同学对这一现象可提出猜想:磁铁对通电导体有力的作用。
【小问2详解】
论证方法:关闭台灯,磁铁再次靠近看灯丝是否晃动,若不晃动,可证明磁铁对通电导体有力的作用。
二、选择题(本题共8小题,每小题2分,共16分。第7~12题每小题只有一个选项符合题目要求,第13~14题每小题有两个选项符合题目要求,全选对得2分,选对但不全的得1分,有选错的得0分)
7. 如图所示,高压架空输电线路上常见一串串的东西,叫绝缘子。绝缘子是为输电线路提供支撑、绝缘和防止产生火花等作用,制造绝缘子材料可能是( )
A. 陶瓷 B. 石墨 C. 铝 D. 铜
【答案】A
【解析】
【详解】绝缘子是为输电线路提供支撑、绝缘和防止产生火花等作用,制造绝缘子材料是绝缘材料。
A.陶瓷是不容易导电的物体,是绝缘体,故A符合题意;
BCD.在通常情况下,铜、石墨和铝是容易导电的物体,是导体,故BCD不符合题意。
故选A。
8. 某家用电器正常工作时,通过的电流大约为5A,该用电器可能是( )
A. 电视机 B. 白炽灯
C. 空调 D. 电冰箱
【答案】C
【解析】
【详解】家用电器的额定电压都是220V,工作电流为5A的用电器的电功率
电视机的电功率约为150W; 白炽灯的电功率约为60W; 空调的电功率在1000W以上; 电冰箱的电功率约为200W。 综上所述,空调正常工作时,通过的电流大约为5A,故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
9. 如图所示,将毛皮摩擦过的橡胶棒接触不带电的验电器的金属球时,下列表述正确的是( )
A. 验电器上的一些正电荷会转移到橡胶棒上
B. 橡胶棒上一些负电荷会转移到验电器上
C. 接触的瞬间有电流从橡胶棒流向验电器
D. 验电器的两片金属箔片会带上正电荷排斥而张开
【答案】B
【解析】
【详解】AB.当橡胶棒接触验电器上端的金属球时,橡胶棒上多余的电子会转移到验电器上,不是正电荷从验电器转移到了橡胶棒上,故A错误,B正确;
C. 因为正电荷定向移动的方向规定为电流的方向,所以电流方向与电子移动的方向相反,即瞬间的电流方向是验电器到橡胶棒,故C错误。
D. 金属箔片因与金属球连接,所以金属箔片也因有多余的电子而带负电,则两片金属箔都带上负电荷相互排斥而张开;故D错误。
故选B
10. 如图所示,给试管内水加热至沸腾后,管口木塞会被推出。关于该现象说法正确的是( )
A. 木塞被推出时冒的“白气”是水蒸气
B. 塞子飞出后试管内水蒸气的内能减小
C. 塞子飞出和内燃机排气冲程原理相同
D. 飞出后的塞子具有的机械能不断变大
【答案】B
【解析】
【详解】AB.当空气把塞子冲出时,试管内的水蒸气对瓶塞做了功,该过程内能转化为瓶塞的机械能,水蒸气的内能减少,瓶口出现“白气”正是水蒸气遇冷液化形成的小水珠,故A错误,B正确。
C.木塞被推出,是水蒸气木塞对做功,使木塞由静止变为运动,水蒸气的内能减小,木塞的机械能增大,水蒸气的内能转化为木塞的机械能。做功冲程是内燃机中高温高压的气体将内能转化为活塞的机械能,推动活塞向下运动,从而实现对外做功,与木塞被推出的原理相同,故C错误;
D.飞出后的塞子受到空气阻力,塞子的机械能转化为空气的内能,因此其机械能会逐渐减小,故D错误。
故选B。
11. 下列做法中,符合安全用电要求的是( )
A. 在楼道里给电车充电
B. 使用导线绝缘皮破损的插线板
C. 使用测电笔时手接触笔尾金属体
D. 将湿毛巾搭在电取暖器烘烤
【答案】C
【解析】
【详解】A.专业的充电桩申请了专用线路,且配置了漏电保护、过流保护和防雷等电气防护设备,为用户提供基本的安全保障,在楼道里给电动车充电,存在安全隐患,不符合安全用电要求,故A不符合题意;
B.使用导线绝缘皮破损的插线板,如果在潮湿环境容易触电,如果身体触及裸露电线,且在通电状态下碰到,容易触电,甚至有可能危及生命,不符合安全用电的要求,故B不符合题意;
C.使用测电笔时,手指必须接触笔尾金属体,接触火线时能使得发光,才能正确判断火线与零线,符合安全用电要求,故C符合题意;
D.用电取暖器烘烤湿毛巾,由于湿布是导体,容易发生触电事故,不符合安全用电要求,故D不符合题意。
故选C。
12. 近年来,我国科技创新科技成果不断涌现。例如:2017年,我国海域“可燃冰”(天然气水合物);2020年,深海潜水器“奋斗者”号实现海底水声定位;2022年,我国磁约束核聚变装置“东方超环”在7000万摄氏度下运行17.6分钟;下列说法中正确的是( )
A. 可燃冰属于可再生能源
B. “奋斗者”号的水声定位是利用超声波传递信息的
C. 磁约束核聚变获得核能量的方式与普通核电站一样
D. 北斗卫星与汽车导航系统之间通过超声波传播信息
【答案】B
【解析】
【详解】A.“可燃冰”使用后短时间内无法得到及时的补充,属于不可再生能源,故A错误;
B.“奋斗者” 号的水声定位是利用超声波传递信息的,因为超声波具有方向性好、穿透能力强等特点,适合在水中进行定位等工作,故B正确;
C.由于核聚变暂时还是不可控的,所以核电站是利用原子核发生裂变时释放出的核能来发电的,与磁约束核聚变获得核能量的方式不同,故C错误;
D.北斗卫星与汽车导航系统之间是通过电磁波传播信息的,因为超声波不能在真空中传播,而卫星与地面之间有真空区域,故D错误。
故选B。
13. 如图是探究电流产生的热量与什么因素有关的实验装置,两个相同透明容器中密封着等量的空气,下列说法正确的是( )
A. 通过液面高度差来反映U形管内液体吸收热量的多少
B. 该电路是探究电流产生的热量多少与电流大小的关系
C. 通电相同时间后,两容器中空气吸收的热量多少相同
D. 若将右侧容器外的电阻换为10Ω的仍可正常进行实验
【答案】BD
【解析】
【详解】A.实验中,空气吸收的热量越多,温度越高,容器内气体的压强越大,U形管液面的高度差越大,实验通过U形管液面的高度差来反映电阻丝产生的热量多少,故A错误;
B.装置中,右侧两电阻并联后再与左侧电阻串联,容器内两电阻大小相等,根据并联和串联电路电流的规律,通过左侧容器中电阻的电流大于通过右侧容器中电阻的电流,而电阻值和通电时间相同,实验可以研究电流产生的热量与电流的关系,故B正确;
C.通电相同时间后,根据可知,通过左侧容器内电阻的电流大于通过右侧容器内电阻的电流,而两电阻大小和通电时间相等,因此左侧容器内电阻产生的热量多,两容器中空气吸收的热量多少不相同,故C错误;
D.若将右侧容器外的电阻换为10Ω,通过左侧容器内电阻的电流大于通过右侧容器内电阻的电流,而容器内两电阻大小相等,仍可正常进行实验,故D正确。
故选BD.
14. 如图所示,是一款“智能照明灯”的电路,其控制电路中,电源电压恒定,R1为可变电阻,R2为光敏电阻,其阻值随光照强度而变化。当电流到达某一值时,会将衔铁吸下。灯L天黑时自动发光,天亮时自动熄灭。关于该灯,下列说法正确的是( )
A. 通电螺线管的工作原理是电流磁效应
B. R2的阻值应随光照强度的增大而增大
C. 若将R1调小,灯泡工作时间会变长
D. 当光照强度增大时,R1消耗的功率变大
【答案】AD
【解析】
【详解】A.螺线管通电后,周围存在磁场,所以通电螺线管的工作原理是电流的磁效应,故A正确;
B.由题意可知,天亮时,灯L自动熄灭,说明电磁铁磁性增强,将衔铁吸下,即控制电路中电流增大,则R2的阻值是随光照强度的增大而减小的,故B错误;
C.由于控制电路的电源电压不变,衔铁被吸合时的电流不变,由欧姆定律可知衔铁被吸合时控制电路的总电阻不变;若将R1调小,要总电阻不变,则R2的阻值应变大,此时光照强度减小,即灯L在天较暗时才会发光,在天不是很亮时又会自动熄灭,所以会缩短灯L的发光时间,故C错误;
D.当光照强度增大时,R2的阻值减小,总电阻变小,则控制电路中的电流变大,根据P=I2R1可知R1的电功率变大,故D正确。
故选AD。
三、作图题(本题共2小题,每小题2分,共4分)
15. 如图甲所示,为家用的插座集成有USB数据口、三孔插座和两孔插座,他们既能独立使用又能同时使用。所有插座由一个总开关控制,请用笔画线代替导线将电路图补充完整。
【答案】
【解析】
【详解】由题可知,三孔插座和USB接口可以独立工作,即两者是并联的,而三孔插座和USB接口由总开关控制,说明开关应在干路上;为了保证用电安全,开关应接在火线上,三孔插座按“左零右火上接地”接线,如图所示:
16. 根据通电螺线管的磁感线方向,在导线端括号内标出所接的电源“+、-”极,以及小磁针的N极。
【答案】
【解析】
【详解】在磁体外部,磁感线从磁体的N极出发,回到S极,因此通电螺线管的左端为N极,右端为S极;根据安培定则可知,电流从通电螺线管的右侧流入,左侧流出,因此导线左端为负极,导线右端为正极;同名磁极互相排斥,异名磁极互相吸引,因此小磁针的右端为N极,如下图所示:
四、实验探究题(本题共3小题,第17题4分,第18题7分,第19题8分,共19分)
17. 实验小组在“探究什么情况下磁可以生电”的实验中,连接了如图所示的实验装置。
(1)实验中是通过观察________来显示电路中是否有电流产生。
(2)保持装置不变,改变开关通断状态,让导体AB在磁场中沿不同方向运动,记录在下表中。
实验次数
开关
磁场方向
导体AB运动情况
灵敏电流计的指针偏转情况
1
断开
上N下S
左右或上下运动
不偏转
2
闭合
上N下S
静止
不偏转
3
闭合
上N下S
上下运动
不偏转
4
闭合
上N下S
左右运动
偏转
(3)分析实验1和4可知,产生电流的条件之一是:________。
(4)分析实验3和4可知,产生电流的另个条件是电路中的部分导体必须做________运动。
(5)如图所示,a表示垂直于纸面的一根导线,它是闭合电路的一部分,以下选项中能让a在磁场中水平方向左右运动时产生感应电流的有________。
【答案】 ①. 灵敏电流表指针是否偏转 ②. 电路是闭合的 ③. 切割磁感线的 ④. CD
【解析】
【详解】(1)[1]当有电流产生时,电流计指针就会偏转,通过观察灵敏电流计指针是否偏转来显示是否有电流产生。
(3)[2]实验1和4开关状态不一样,据此可知,电流产生的条件之一是电路要闭合。
(4)[3]实验3和4只有运动方向不一样,由此可知,产生电流的另一个条件是电路中的部分导体必须在磁场中做切割磁感线运动。
(5)[4]当导体左右水平运动时,能切割磁感线的有CD,故选CD。
18. 小明在探究并联电路电流规律的实验中,如图甲是实验的电路图。
(1)请用笔画线代替导线,按图甲的电路图把图乙的实物电路连接完整________(导线不得交叉)。
(2)他正确连接电路闭合开关后,观察到灯L2发光,但灯L1不发光,电流表的示数为零,电路可能存在的故障是:________;排除故障后闭合开关,发现电流表的指针偏转角度很小,为了测量更准确,还应该进行的操作是:________。
(3)他在测量灯L2的电流时,电流表的示数如图丙所示,则电流表的示数为________A。
(4)另外两个小组也测出了两组电流并记录在表格中,由此可以初步得出了并联电路的电流规律:________。
(5)为了使得出的结论更有普遍性,还需要进行的实验操作是:________。
(6)大家在进行交流时,发现表格设计存在问题,请你指出该问题是:________。
测量次数
L1的电流I1
L2的电流I2
干路电流I
1
0.10
0.34
2
0.20
0.26
0.46
3
024
0.30
0.54
【答案】(1) (2) ①. L1断路 ②. 断开开关,将电流表更换为0﹣0.6A的量程
(3)0.24 (4)在并联电路中,干路电流等于各支路电流的和
(5)更换不同规格的小灯泡重复实验
(6)记录的数据没有单位
【解析】
【小问1详解】
从电源正极出发,连接开关S,然后分两支,一支连接L2,另一支连接电流表和L1,最后两支都回到电源负极,如图所示:
【小问2详解】
[1]闭合开关后,灯L2发光,但灯L1不发光,电流表的示数为零。因为L2能发光,说明电源、开关等是正常的,而L1不发光且电流表无示数,可能是L1所在的支路断路,即L1断路。
[2]电流表的指针偏转角度很小,说明所选量程过大,为了测量更准确,还应该进行的操作是:断开开关,将电流表更换为0﹣0.6A的量程。
【小问3详解】
由图丙可知,电流表使用的是0−0.6A量程,分度值为0.02A,其示数为0.24A。
【小问4详解】
分析表格中的数据可知,在并联电路中,干路电流等于各支路电流之和,即I=I1+I2。
【小问5详解】
为了使结论更有普遍性,还需要进行的实验操作是:换用不同规格的灯泡,多次进行实验。
【小问6详解】
表格中的数据测量的次数正确,但是物理量中缺少单位。
19. 如图甲是测量一额定电压为2.5V小灯泡的电阻实验电路图,电源电压为3V。请完成以下问题:
(1)请按照图甲,将图乙中实物电路连接完整________。
(2)闭合开关,调节滑动变阻器,当电压表示数为2.5V时,电流表示数如图丙所示,则此时通过小灯泡的电流为________A,小灯泡的电阻为________Ω。
(3)调节滑动变阻器,让小灯泡两端的电压逐渐减小,会发现灯泡变暗直至完全不发光。可以猜想此过程中灯丝的温度________(选填“升高”“不变”或“降低”)。
(4)测量数据如表所示。
电压U/V
2.50
2.10
1.70
1.30
0.90
0.50
电流I/A
0.26
0.24
0.21
0.19
0.16
分析表中数据,可以发现小灯泡两端的电压越低,其灯丝的电阻越________。
(5)实验过程中发现电流表坏了,小明又找了一个定值电阻R0和一个单刀双掷开关,借助部分现有的实验器材,设计了如图丙所示的实验电路根据电路图,他连接好实验电路后,闭合开关S1,将开关S2下触点,移动滑片,欲使电压表的示数为2.5V。但是按此操作后,电压表的示数都达不到2.5V,你分析其中的原因可能是:________,解决的办法是________。
【答案】(1) (2) ①. 0.28 ②. 8.9
(3)降低 (4)小
(5) ①. 电阻R0的阻值太大 ②. 换用阻值更小的定值电阻
【解析】
【小问1详解】
由图丙可知,电流表选用小量程,将电流表与滑动变阻器串联,滑动变阻器上下各选一个接线柱串联在电路中。由图甲可知,当滑动变阻器滑片向左移动其阻值变大,故图乙中滑动变阻器应选右下接线柱与开关串联,如图所示:
【小问2详解】
[1][2]闭合开关,调节滑动变阻器,当电压表示数为2.5V时,小灯泡正常发光,电流表示数如图丙所示,电流表选用小量程,分度值0.02A,其示数为0.28A;由可得,小灯泡的电阻
【小问3详解】
由表中数据可知,当灯泡两端电压减小,通过灯泡的电流也减小,根据P=UI可知,灯泡的功率变小,温度降低。
【小问4详解】
分析表中数据,,
可以发现小灯泡两端的电压越低,其灯丝的电阻越小。
【小问5详解】
[1][2]换上某一定值电阻R0后,欲使电压表的示数为2.5V,无论怎样移动滑片,电压表的示数都达不到2.5V,根据串联分压的规律可知,原因可能是电阻R0的阻值太大了,分得的电压太多。解决的办法是换用阻值更小的定值电阻。
五、综合应用题(本题共2小题,第20题8分,第21题9分,共17分)
20. 目前,我国电动汽车的普及率在逐渐提高。下表是某电动汽车的一些参数:
整车质量
1500kg
电动机功率
120kW
0—100km/h加速时间
8.2s
最高车速
160km/h
综合工况耗电量
15kW•h/100km
电池容量
50kW•h
(1)电动机的工作原理是________。
(2)若该电动车充满电后匀速行驶了48km,发现剩余电量为80%,若电动汽车的效率为80%,则电动车匀速行驶过程中受到的平均阻力大小是________N;
(3)若燃油车油耗为9升/100km,每升汽油6元,而纯电动车每度电的充电成本为1.2元(含服务费),按平均每天行驶50km,一月(按30天)电动汽车比燃油汽车节约的能耗开支是多少________?
【答案】(1)通电导体在磁场受力运动
(2)600N (3)540元
【解析】
【小问1详解】
电动机的工作原理是通电导体在磁场受力运动,将电能转化为机械能。
【小问2详解】
若该电动车充满电后匀速行驶了48km,发现剩余电量为80%,即消耗的电量为;
若电动汽车的效率为80%,则做的有用功为;
电动车匀速行驶过程中受到的平均阻力大小等于牵引力。
【小问3详解】
行驶100km,燃油汽车费用为
电动汽车费用为
每行驶1km电动汽车比燃油汽车节约的成本是
一个月电动汽车比燃油汽车节约的能耗开支为
21. 如图甲所示为电子秤电路的部分原理图。电源电压6V不变,定值电阻R0=100,电压表量程为0~3V,压敏电阻R1的阻值与所受压力大小的关系如图乙所示(取g=10N/kg)。求:
(1)不放货物时,电压表示数为多少?此时电路消耗的总功率为多少?
(2)此电子秤能称量货物的最大质量为多少?
(3)如果想增大称量货物的质量,写出一种可以对原电路改进的方法。
【答案】(1)2V,0.12W;(2)250kg;(3)如果想增大装货物的质量,可以减小R0的阻值
【解析】
【详解】解:(1)由电路图可知,R0与R1串联,电压表测R0两端电压,由图乙可知,压敏电阻不受压力时,R1=200Ω,因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,电路中的电流
电压表的示数
此时电路消耗的总功率
(2)当电压表示数最大时,电路中的电流最大,R1的阻值最小,升降机能载货物的质量最大,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,压敏电阻两端的电压为
因串联电路中各处的电流相等,所以,电路中的最大电流为
即
解得
R1′=100Ω
由图乙可知,此时压敏电阻受到的压力为
F=2500N
因水平面上物体的压力和自身的重力相等,所以,此升降机能载货物的最大质量为
(3)电压表的最大示数为3V保持不变,由串联电路的特点可得,电路中的电流
即
由于
为定值保持不变,则
也为定值,若想增大装货物的质量(即R1的阻值减小),则应减小R0的阻值。
答:(1)压敏电阻不受压力时,电压表示数为2V,此时电路消耗的总功率为0.12W;
(2)在升降机匀速上升时,此升降机能载货物的最大质量为250kg;
(3)如果想增大装货物的质量,可以减小R0的阻值。
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