专题08 家庭电路、电与磁、信息、能源与材料(专题练习)(山东专用)2026年中考物理二轮复习讲练测
2026-03-26
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3份
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75页
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 九年级 |
| 章节 | - |
| 类型 | 题集-专项训练 |
| 知识点 | 家庭电路 |
| 使用场景 | 中考复习-二轮专题 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 山东省 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 43.63 MB |
| 发布时间 | 2026-03-26 |
| 更新时间 | 2026-03-26 |
| 作者 | 一米书香 |
| 品牌系列 | 上好课·二轮讲练测 |
| 审核时间 | 2026-03-26 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/57015253.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:
专题08 家庭电路、电与磁、信息、能源与材料
参考答案
风●向●速●递
【答案】1.B
【详解】题目中模型注入液氮后变为超导体,在磁性材料制成的环形轨道上实现无源自稳定悬浮,不需要通电。
A.电磁悬浮列车是利用电磁力使列车悬浮,需要通电,与题目中模型原理不同。 故A不符合题意;
B.高温超导磁悬浮列车是利用超导体的抗磁性实现悬浮,不需要通电,与题目中模型原理相同。 故B符合题意;
C.电动悬浮列车是通过电磁感应产生悬浮力,需要通电,与题目中模型原理不同。 故C不符合题意;
D.蒸汽机车是利用蒸汽的能量驱动,与超导悬浮原理完全不同。 故D不符合题意。
故选B。
【答案】2.A
【详解】运动员佩戴的感应芯片,线圈在磁场中运动产生电流,利用的是电磁感应原理。
A.手摇发电机的工作原理是电磁感应(闭合电路的一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),故A符合题意;
B.司南是利用地磁场(磁体的指向性)来指示方向,与电磁感应无关,故B不符合题意;
C.电磁起重机利用的是电流的磁效应(通电导体周围存在磁场),通过通电产生磁性来吸引铁磁性物质,与电磁感应无关,故C不符合题意;
D.扬声器的工作原理是通电导体在磁场中受到力的作用(将电信号转化为声信号),与电磁感应无关,故D不符合题意;
故选A。
【答案】 3.N 右
【详解】[1][2]由安培定则可知,螺线管左端为N极;根据磁极间的相互作用规律可知,异名磁极相互吸引,同名磁极相互排斥,活塞将向右运动。
【答案】4.(1) 0.02A (2) 55W (3) 84%
【详解】(1)由图可知当温度为80℃时,热敏电阻的阻值为100Ω,串联电路总电阻等于各分电阻之和,所以控制电路的总电阻为R控=R+R0=100Ω+50Ω=150Ω
衔铁刚弹起时,通过电磁铁线圈的电流
(2)由可知,只有R2接入工作电路,工作电路中总电阻最小,功率最大,处于加热状态;当R1和R2串联接入工作电路,工作电路中总电阻最大,功率最小,处于保温状态;则保温功率为
(3)水吸收的热量为Q=c水mΔt=4.2×103J/(kg·℃)×2kg×(80℃-25℃)=4.62×105J
恒温调奶器加热状态下的电功率
500s内消耗的电能W=Pt=1100W×500s=5.5×105J
恒温调奶器的加热效率
分●层●突●破
一阶·考点靶向练
考点01 家庭电路
【答案】1.D
【详解】A.插座上插有多个充电插头,长时间不用时也不拔出。多个大功率用电器同时使用同一个插座,会使电路中电流过大,容易引发火灾;长时间不拔插头,也可能存在安全隐患,不符合安全用电原则,故A不符合题意;
B.充电线有破损,即使不触碰破损处也不可继续使用。因为破损处的绝缘层被破坏,可能会漏电,容易引发触电事故,不符合安全用电原则。故B不符合题意;
C.看电视时发现屏幕有些脏,立即用湿纸巾擦拭干净。湿纸巾是导体,用湿纸巾擦拭带电的电视屏幕,容易触电,不符合安全用电原则,故C不符合题意;
D.使用测电笔辨别火线时,手指要与金属体笔尾接触。这样才能形成回路,使氖管发光,正确使用测电笔,符合安全用电原则,故D符合题意。
故选D。
【答案】2. 乙 发光 开关没有接在火线上
【详解】[1]使用测电笔时,手不要接触测电笔前端的金属体,手必须接触测电笔末端的金属体,使电源和大地之间形成通路,故乙是正确的测量方法。
[2]断开开关,用测电笔检测点时,点与火线相连,与零线是断开的,所以氖管会发光。
[3]在家庭电路中,开关应接在火线上,所以这段电路在设计中存在的问题是开关接在零线与灯之间,没接在火线上。
考点02 电与磁
【答案】3.D
【详解】磁体A需要受到磁体B向上的排斥力才能密封住排水口,根据物体间力的作用是相互的,磁体B受到向下的排斥力,故该“磁悬浮地漏”的工作原理是同名磁极相互排斥,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
【答案】4.B
【详解】AB.分析电路,温度正常时指示灯L发光,此时电磁铁磁性弱,衔铁未被吸引,说明控制电路中电流较小,总电阻较大;当温度升高到报警温度时,指示灯熄灭,蜂鸣器报警,此时电磁铁磁性强,衔铁被吸引,蜂鸣器接入工作电路报警,说明控制电路中电流变大,总电阻较小;由此可判断,控制电路中的热敏电阻的阻值随温度的升高而减小,故A错误,B正确;
C.若要温度较低时蜂鸣器报警,就需要增大控制电路中的电流,增强电磁铁的磁性,使电磁铁能在温度较低时,吸引衔铁,根据,当电压一定时,R越小,电流越大,因此可将的阻值调小,故C错误;
D.若控制电路电源电压升高,当电磁铁达到吸引衔铁所需要的磁性大小时,此时温度还未达到之前的报警温度,蜂鸣器就报警了,所以报警温度将降低,故D错误。
故选B。
【答案】5.D
【详解】“刷证”原理是通过身份证感应产生电流识别身份,这是电磁感应现象。
A.图中描述的是奥斯特实验,为电流的磁效应原理,即通电导线周围存在磁场,与题中描述的电磁感应原理不一致,故A不符合题意;
B.图中的电磁铁利用的是电流的磁效应,与题中描述的电磁感应原理不一致,故B不符合题意;
C.图中有电源、磁体和通电的导体,描述的是通电导体在磁场中受到力的作用而运动的原理,为电动机的原理,与题中描述的电磁感应原理不一致,故C不符合题意;
D.图中无电源,有磁体和导体,描述的是探究磁生电的实验,闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,导体中产生电流,这种导体在磁场中运动而产生电流的现象为电磁感应现象,与题中描述的电磁感应原理一致,故D符合题意。
故选D。
【答案】6. 通电线圈在磁场中受力转动 对调磁体的N、S极
【详解】[1]力可以改变物体的运动方向,导线框转动起来是因为通电线圈在磁场中受力转动。
[2]通电线圈在磁场中的受力方向与电流方向、磁场方向有关。若要改变导线框转动的方向,可以改变线圈中电流方向或对调磁体的N、S极,改变磁场方向。
考点03 信息的传递
【答案】7.A
【详解】地面工作人员向无人机发送指令通过的是电磁波,紫外线的主要特点是化学作用,超声波和次声波不能在真空中传播,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
【答案】8.B
【详解】A.声音的传播需要介质,如空气、水等,在真空中无法传播。而月球背面与地球之间的空间是真空环境,声波无法在这种环境中传播,所以鹊桥号不可能利用声波进行信号传输,故A错误;
B.电磁波可以在真空中传播,并且具有传播速度快、穿透能力强等特点,非常适合用于远距离的通信。在地球与月球背面之间的通信中,鹊桥二号作为中继星,是利用电磁波进行信号传输的,故B正确;
C.电磁波在真空中的传播速度是一个定值,约为,故C错误;
D.相比于鹊桥号,鹊桥二号距月球更近。在信息传输过程中,距离越短,信息传输所需的时间就越短。所以信息从月球背面传到鹊桥二号比到鹊桥号用时更短,故D错误。
故选B。
考点04 能源与可持续发展
【答案】9.D
【详解】新能源是指传统能源之外的各种能源形式,如太阳能、风能、地热能、核能等。不可再生能源是指短期内无法再生或循环使用的能源。
A.太阳能是新能源;太阳能是来自太阳的辐射能量,取之不尽、用之不竭,属于可再生能源。故A不符合题意;
B.地热能是新能源;地热能是由地壳抽取的天然热能,这种能量来自地球内部的熔岩,并以热力形式存在,是可再生能源。故B不符合题意;
C.石油是古代海洋或湖泊中的生物经过漫长的演化形成,属于生物沉积变油,其形成过程非常缓慢,是不可再生能源,但它属于传统能源,不是新能源。故C不符合题意;
D.核能是通过核反应从原子核释放的能量,需要核燃料,而核燃料(如铀等)在地球上的储量是有限的,一旦消耗就难以再生,同时核能属于新能源。故D符合题意。
故选D。
【答案】10.B
【详解】A.风能在自然界中可以不断获取,属于可再生能源,故A错误;
B.风力发电机是利用闭合线路中的一部分导体,在磁场中做切割磁力线运动时,闭合线路中产生感应电流,即电磁感应原理,故B正确;
C.太阳能来自太阳内部的核聚变不是核裂变,故C错误;
D.太阳能电池板将光能转化为电能,故D错误。
故选B。
考点05 材料
【答案】11.C
【详解】A.氮化硼纳米管不具有磁性,不能制作指南针,故A不符合题意;
B.氮化硼纳米管不具备光学透明的特性,不能制作照相机镜头,故B不符合题意;
C.氮化硼纳米管能够在高温环境下保持稳定的导热性能,可以制作导热芯片,故C符合题意;
D.氮化硼纳米管是一种电绝缘体,不能制作导线芯,故D不符合题意。
故选C。
【答案】12.ABD
【详解】A.半导体材料具有一些特殊的电学性质,可用于手机芯片,故A正确;
B.超导材料的电阻为零,用于电磁铁可使电流更强,产生很强的磁性,可用于磁悬浮列车,故B正确;
C.保险丝是利用电流热效应工作的,应采用导体制成,绝缘材料不能用于保险丝,故C错误;
D.磁性材料可以用于存储信息,纳米磁性材料可用于数据存储,相同条件下,存储量比普通磁性材料更大,故D正确。
故选ABD。
二阶·素养进阶练
【答案】1.C
【详解】A.使用试电笔时,手必须接触试电笔尾部的金属部分,才能让人体和试电笔形成通路,区分火线和零线,故A错误;
B.控制电灯的开关应接在火线与电灯之间,断开开关后,电灯与火线断开连接,避免触电,故B错误;
C.洗衣机是带金属外壳的用电器,三脚插头的接地脚可以将洗衣机的金属外壳接地,避免触电事故,所以三脚插头不能用两脚插头代替,故C正确;
D.家庭电路中用电器必须并联,才能保证各用电器两端电压等于额定电压220V,正常工作,不能串联,故D错误。
故选 C。
【答案】2.B
【详解】A.电池在充电时要消耗电能,此时的电池相当于用电器,故A错误;
B.电池充电时,消耗电能,把电能转化为化学能;电池给电路供电时,把化学能转化为电能,故a、b均为电能,故B正确;
C.照明灯工作时,消耗电能,把电能转化为光能和内能,不会产生机械能,故C错误;
D.风扇工作时,把电能转化为机械能,其原理是:通电导体在磁场中受力的作用;而动圈式话筒的原理是:电磁感应原理。故D错误。
故选B。
【答案】3.C
【详解】A.在北宋学者沈括的《梦溪笔谈》中,记载了磁针所指方向不完全指南北这一事实,故他是世界上最早发现这一事实的人,故A正确,不符合题意;
B.通电螺线管的磁性与电流的大小和线圈的匝数有关,因此通过调整通电螺线管中的电流强度,可以实现对螺线管磁性强度的调节,故B正确,不符合题意;
C.扬声器的工作原理是通电导线在磁场中受到力的作用,与电动机的原理相同,故C错误,符合题意;
D.通电导体所受力的方向与电流的方向和磁场的方向有关,只改变电流方向或磁场方向时,通电导体所受力的方向也会随之改变,故D正确,不符合题意。
故选C。
【答案】4.C
【详解】A.小铁球静止在水面上时,受到竖直向下的重力、电磁铁对它竖直向下的吸引力和竖直向上的浮力,此时重力与浮力大小不相等,不是一对平衡力,故A错误;
B.由图可知,电流从螺线管的B端流入,A端流出,根据右手螺旋定则,用右手握住螺线管,四指指向电流方向,大拇指所指的一端为N极,则螺线管的A端为N极,B端为S极,故B错误;
C.当滑片P向右滑动时,滑动变阻器接入电路的电阻增大,根据欧姆定律,电源电压不变,电路中电流减小,螺线管的磁性减弱,小铁球所受磁场力减弱,小铁球受竖直向下的磁场力及重力、竖直向上的浮力而处于平衡状态,即,重力G不变,磁场力减小,则浮力也将减小,故C正确;
D.当滑片P向左滑动时,滑动变阻器接入电路的电阻减小,根据欧姆定律,电路中电流增大,在螺线管匝数和铁芯不变的情况下,螺线管的磁性增强,故D错误。
故选C。
【答案】5.D
【详解】A.车的质量变小,力敏电阻所受的压力也变小,由图﹣2知,其电阻变大,电路的电流会变小,若适当减小线圈的匝数,则电磁铁的磁性会更弱,衔铁不能被吸下。车的质量较小闯红灯不能被拍下,故A错误;
B.由图﹣1知,光控开关接收到绿光时断开,则控制电路处于断开状态,线圈无电流通过,动触点与上触点接通,此时a工作,所以a为指示灯。光控开关接收到红灯时自动闭合,线圈中有电流通过,且电流等于或大于0.06A时,衔铁被吸下,接通下静触点,控制电路中照相机开始工作,所以b是电控照相机,故B错误;
C.控制电路中的电流为0.06A时,电控照相机拍照,控制电路的总电阻为
力敏电阻的阻值R=R总-R线=100Ω-10Ω=90Ω
由图-2知,力敏电阻所受压力为4000N,即闯红灯时,车对力敏压阻的压力为4000N,故C错误;
D.质量为1200kg的车闯红灯时,压力F=G=mg=1200kg×10N/kg=12000N
从图-2中可知力敏电阻的阻值R′=30Ω,此时控制电路消耗的总功率
故D正确。
故选D。
【答案】6.C
【详解】A.由图和题意可知,塑料管中的磁铁来回运动,使线圈相对于磁铁做切割磁感线运动产生感应电流,所以电磁跷跷板中发光二极管轮流发光是根据电磁感应原理工作的,故A错误;
B.电磁跷跷板上下翘动时,磁铁在管中来回运动,磁铁运动的方向不同,使线圈做切割磁感线运动的方向不同,产生的感应电流方向不同,又因为二极管具有单向导电性,所以两个二极管会轮流发光,故B错误;
C.塑料管上下翘动,磁铁在线圈中左右移动时,产生感应电流,该过程中将机械能转化为电能,故C正确;
D.塑料管上下翘动速度变大,产生的感应电流变大,二极管会变得更亮,故D错误。
故选C。
【答案】7.B
【详解】.核聚变装置“中国环流器三号”获得核能的方式是核聚变,而核电站获得核能的方式是核裂变,二者获得核能的方式不同,故A错误;
B.芯片通常是由半导体材料制成的,国内AI大模型DeepSeek的后台高算力芯片也不例外,半导体材料具有独特的电学性能,能够实现芯片所需的各种功能,故B正确;
C.“5G”通信和“4G”通信所使用的电磁波在真空中的传播速度是相同的,都等于光速。5G比4G快是因为5G采用了更高的频段以及更先进的调制解调等技术,能够实现更高的数据传输速率,而不是传播速度更快,故C错误;
D.“神舟二十号”载人飞船加速升空过程中,速度增大,动能增大,高度升高,重力势能增大,是燃料的化学能转化为飞船的动能和重力势能,而不是动能转化为重力势能,故D错误。
故选。
【答案】8.BC
【详解】A.在该实验中,将导线一端与电池负极相连,另一端与正极快速摩擦使它们时断时续地接触,听到收音机中传出“喀喀”声,此实验主要体现的是电流变化与电磁波产生以及收音机接收电磁波的关系,并没有直接涉及到电磁波传递信息这一过程,故A错误;
B.当把导线的一端与电池的负极相连,另一端与正极快速摩擦,使它们时断时续地接触时,电路中就会产生时断时续的电流,此时收音机中传出了“喀喀”声,说明有电磁波被收音机接收到,这表明迅速变化的电流能够产生电磁波。 故B正确;
C.实验中,在导线与电池正极时断时续接触产生迅速变化的电流,进而产生电磁波后,收音机中传出了“喀喀”声,这说明收音机接收到了由迅速变化的电流产生的电磁波信号。 故C正确;
D.电磁波的传播不需要介质,可以在真空中传播,也可以在固体、液体、气体等各种介质中传播。该实验只是展示了在空气中电磁波被收音机接收到的现象,但不能由此得出电磁波只能在空气中传播的结论。故D错误。
故选BC。
【答案】9.AB
【详解】A.在利用核能过程中,能量的转移和转化遵循能量守恒定律等规律,从目前科学认知和实际情况来看,能量的转移和转化具有不可逆性,故A错误,符合题意;
B.中国“人造太阳”即“环流器”,是通过核聚变释放能量,而不是核裂变,故B错误,符合题意;
C.根据题干“由于核燃料在超高温状态下已经变成了带电粒子,磁场对运动的带电粒子可以产生力的作用,因此超高温状态下的核燃料可以被‘托举’在磁场中”,故C正确,不符合题意;
D.核能所利用的核燃料在自然界中短期内不能得到补充,所以核能是一种不可再生能源,故D正确,不符合题意。
故选AB。
【答案】10.BD
【详解】A.铜不是磁性材料,不能被电磁铁吸引,所以制作插销的材料不可以选择铜,故A错误;
B.闭合开关后,电流从电磁铁的左侧流入,根据安培定则,电磁铁的左端为N极,右端为S极,故B正确;
C.将电源正负极交换接入电路,通过电磁铁的电流方向发生了变化,电磁铁的磁极发生变化,但磁性强弱不发生变化,所以磁卡锁可以正常工作,故C错误;
D.若电源电压过低,电路中电流减小,电磁铁的磁性减弱,将无法吸引插销,故D正确。
故选BD。
【答案】11.AD
【详解】A.由图甲可知,电流从电磁铁的上方流入、下方流出,根据安培定则可知,控制电路中电磁铁下方为N极,故A正确;
B.由图乙可知,当环境温度降低时,热敏电阻的阻值变大,根据欧姆定律可知,控制电路中电流变小,故B错误;
C.线圈中的电流大于等于20mA时,继电器的衔铁被吸下,已知,则此时热敏电阻的阻值为
由图乙可知,此时温度为40℃,即,故C错误;
D.若相同时间内加热状态产生的热量是保温状态的3倍,根据可知,即
故D正确。
故选AD。
【答案】 12. N 降低
【详解】[1]磁浮玩具稳定地“漂浮”起来,其利用的工作原理是同名磁极互相排斥,根据安培定则知,电磁铁上端为S极,下端为N极。
[2]盆栽中磁铁下端为S极,滑片P向左移动,滑动变阻器接入电路的电阻变大,总电阻变大,根据欧姆定律知道,电流变小,电磁铁磁性减弱,可降低地盆栽悬浮高度。
【答案】13. ab N 6600
【详解】[1]由图乙可知,温度升高时,热敏电阻的阻值减小,控制电路的总电阻变小,控制电路的电流变大,电磁铁的磁性增强,当恒温箱内温度达到设定最高温度时,电磁铁吸下衔铁,工作电路停止加热,所以热器应接在ab间。
[2]由甲图可知,电流从电磁铁下端流入,从上端流出,由安培定则判断,控制电路中电磁铁的上端为N极。
[3]工作电路中的加热器正常工作时的电阻为,正常工作6s产生的热量是
【答案】14. N 减小
【详解】[1]根据电路图可知,光敏电阻和滑动变阻器串联接入电路中,电流表测量电路中的电流,利用安培定则可知,电磁铁上导线电流的方向向左,则电磁铁的下端为N极,上端为S极。
[2]根据题意,当户外光线增强到设定值时,S2闭合电动机转动,说明电磁铁的磁性增强,将衔铁吸下,控制电路中的电流变大,电路中的电阻变小,即光敏电阻阻值随光的增强而减弱。
【答案】15.S 机械 电
【详解】[1]根据右手安培定则,四指的方向为电流的方向,大拇指的方向为N极的指向,故图中P为磁体S极。
[2][3]闭合开关后摇动手柄(未画出)使线圈abcd转动,LED和灯泡可发光,消耗了机械能,产生了电能,能量转化为机械能转化电能。
[4]如图所示,开关在干路上,灯泡与LED并联,故如图所示:
【答案】 16. 聚 9.798×109
【详解】[1]核反应有核裂变与核聚变,东方超环用核聚变的方式获取核能。
[2]由得,300 L汽油的质量为
完全燃烧放出的热量
【答案】17.
【详解】由图可知,条形磁铁的下端为S极,根据同名磁极相互排斥可知,电磁铁的上端为S极,下端为N极。根据安培定则可知,电流从电磁铁的下端流入,所以电源的下端为正极,电源的上端为负极,据此作图。
【答案】 18.0.25
【详解】[1]由可得,白炽灯工作5h消耗的电能为
LED灯工作5h消耗的电能为
则LED灯每天比白炽灯节省的电能为
[2]开关与被控制的用电器串联,开关应该与火线相连,如图所示
【答案】19.(1) 存在磁场 (2) 电流方向 (3) 铁芯 (4)
【详解】(1)闭合开关,观察到螺线管周围的小磁针发生偏转,说明通电螺线管周围存在磁场。
(2)调换电源正负极接线后再闭合开关,电流方向改变,发现小磁针指向发生改变,说明通电螺线管外部的磁场方向与电流方向有关。
(3)由于能够被磁体吸引的物质能够被磁化,因此在不改变原电路连接情况下,即不改变电流大小和线圈匝数,要增强通电螺线管的磁性,可以在通电螺线管中插入铁芯。
(4)磁悬浮地球仪是利用同名磁极相互排斥原理工作的,螺线管上磁体的上方为S极,因此螺线管上方的N极,下方为S极,根据安培定则可知,螺线管上导线中的电流向右,电源的下方为正极,作图如下图所示:
【答案】20.(1)1000W (2)5.76×104J (3)48% (4)200℃
【详解】(1)3000r/(kW•h)表示电路中用电器每消耗1kW•h电能,电能表的转盘转过3000转,则转盘转了100转,空气炸锅消耗的电能
空气炸锅的实际电功率
(2)薯条吸收的热量Q吸=c薯条mΔt=3.6×103J/(kg•℃)×200×10-3kg×80℃=5.76×104J
(3)空气炸锅的加热效率为
(4)R3的阻值调为100Ω,由图丙可知,当加热温度设定为150℃,R2的阻值是30Ω,衔铁向上弹起,停止加热,根据串联电路的电阻特点可知,此时控制电路的总电阻R=R2+R3=30Ω+100Ω=130Ω
当R3的阻值调为80Ω时,由于衔铁被释放时的电流不变,电源电压也不变,则总电阻不变,所以此时R2的阻值R′2=R-R′3=130Ω-80Ω=50Ω
由图丙可知,对应的加热温度设定为200℃。
【答案】21.(1)1100W,220W; (2); (3)
【详解】(1)当继电器线圈电流达不到6mA时,衔铁不会被吸下,此时工作电路中只有电阻工作,工作电路电阻最小,由可知,电路处于加热状态;当继电器线圈电流达到6mA时,衔铁会被吸下,此时工作电路中、串联,工作电路电阻最大,此时电路处于保温状态。则
(2)加热挡工作7min养生壶消耗的电能
水吸收的热量
由
得
水的末温度
所以,可使质量为2.2kg的水从15℃加热至60℃。
(3)
当温度为100℃时,由图乙可知。
(4)
此时控制电路的电流
控制电路总电阻
滑动变阻器接入电路的阻值
真●题●验●证
【答案】1.A
【详解】A.电灯的开关应该连接在火线和灯泡之间。这样当开关断开时,能切断灯泡与火线的连接,使得灯泡不带电,人在更换灯泡或进行相关操作时,可避免触电危险。若开关接在零线和灯泡之间,即使开关断开,灯泡仍与火线相连,在某些情况下(比如更换灯泡时不小心碰到灯头的金属部分),人就容易触电,故A不正确,符合题意;
B.电能表是用来测量用户在一定时间内消耗电能多少的仪表,家庭电路中各元件的先后顺序为:进户线,电能表,总开关,保险装置,开关,用电器等,为了防止偷电,电能表总要装在总开关之前,故B正确,不符合题意;
C.安装三孔插座要中间接地线,左、右分别为零线、火线,安装三孔插座时要遵循“左零右火中间地”的原则,这是符合安全用电规范的,这样能保证用电器金属外壳通过地线接地,在发生漏电时,电流可通过地线导入大地,保障人身安全,故C正确,不符合题意;
D.用试电笔判断零线和火线时,手指要接触笔尾金属体,笔尖触碰火线时,氖管才会发光,故D正确,不符合题意。
故选A。
【答案】2.D
【详解】A.由图可知,电流从铁钉的钉尖流入,根据安培定则,右手握住铁钉,四指指向电流方向,大拇指指向钉尖,所以钉尖是 N 极,故A错误;
B.因为异名磁极相互吸引,钉尖是 N 极,所以与钉尖靠近的缝衣针的针尖是S极,故B错误;
C.地磁场的N极在地理南极附近,地磁场的S极在地理北极附近,故C错误;
D.缝衣针被磁化后,移开电磁铁,由于地磁场的作用,缝衣针静止时针尖(S极)所指方向为南,故D正确。
故选D。
【答案】3.C
【详解】通过电流表的内部构造显示电流表的制成原理:通电线圈在磁场中受力而转动。
AB.电磁铁、电磁继电器是利用电流的磁效应原理制成的,工作原理不同,故AB不符合题意;
C.电动机的工作原理是通电线圈在磁场中受力而转动,故C符合题意;
D.发电机是利用电磁感应原理制成的,工作原理不同,故D不符合题意。
故选C。
【答案】4.B
【详解】A.图中装置没有电源,不能探究通电导线在磁场中受到力的作用,故A错误;
B.改变导体运动的方向,可以发现电流计的指针会反向偏转,说明感应电流方向跟导体运动方向有关,故B正确;
C.扬声器是把电信号转化为声信号,其工作原理是通电导体在磁场中受力的作用,故C错误;
D.只有闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时才会产生感应电流,故D错误。
故选B。
【答案】5.A
【详解】A.风能、水能可以从自然界源源不断地获得,属于可再生能源,故A 正确;
B.石油燃烧会产生污染物,不属于清洁能源;太阳能属于清洁能源,故B 错误;
C.手机利用电磁波传递信息,声呐利用超声波传递信息,故C 错误;
D.尺度由大到小的正确顺序应为银河系、太阳、地球、分子、中子,故D 错误。
故选 A。
【答案】6.AC
【详解】A.太空是真空环境,声音无法传播,而电磁波可以在真空中传播,所以在舱外活动时航天员和地面控制中心通过电磁波传递信息,故A正确;
B.质量是物体的一种基本属性,它不随物体的位置、状态、形状等因素的改变而改变,所以在舱外活动时航天员的质量不为零,故B错误;
C.空间站的太阳能帆板在有光照时,产生电能,供整舱使用,同时为锂离子蓄电池储存能量,空间站的太阳能帆板在没有光照时,空间站依靠锂离子蓄电池释放电能工作,故空间站的太阳能帆板工作时将太阳能转化为电能,故C正确;
D.太阳能可以源源不断地从自然界中获得,属于可再生能源,故D错误。
故选AC。
【答案】7.电磁波
【详解】无线电波、红外线、可见光、紫外线、X 射线、γ 射线等都属于电磁波,它们在真空中的传播速度相同,且都能传递能量和信息,在生活中有着广泛的应用,比如无线电波用于通信,红外线用于遥控等。而超声波是频率高于20000Hz的声波,属于机械波,与题目中所提的这些波不同。
【答案】8. 方向 4×10-4
【详解】[1]电磁波与带电粒子相互作用时,主要改变其传播的方向,电磁波在真空中的速度不变。
[2]电磁波往返总路程为s=2×60km=120km
需要的时间
【答案】9. 火线 5.76×104
【详解】[1]测电笔分别接触B、E两孔时氖管发光,说明B、E两孔带电,与火线相连。
[2]手机电池的容量为 4000mA·h =4A·h, 它充满后大约储存的电能为W=UIt=4V×4A×3600s=5.76×104J
【答案】10. 甲 短路
【详解】[1]为了用电安全,开关应接火线,由图可知甲是火线。
[2]只闭合开关S1,L1正常发光,再闭合开关S2,L1马上熄灭,由于并联电路互不影响,所以L2不可能断路,当L2发生短路会造成整个电路短路,L1熄灭,所以故障可能为L2短路。
【答案】11. N 增大 100
【详解】[1]闭合开关S,电磁铁把衔铁吸下,说明控制电路有电流通过,根据安培定则判断通电螺线管的磁极的方法:用右手握螺线管,让四指弯向螺线管中电流的方向,则大拇指所指的那一端就是通电螺线管的 N极,可知该螺线管的上端是N极。
[2]衔铁被吸下后,工作电路接通,加热电阻R2开始工作,随着恒温箱内温度的升高,由题意可知,螺线管中的电流减小,说明热敏电阻R1的阻值增大,进一步说明该热敏电阻的阻值随温度的升高而增大。
[3]当螺线管中的电流减小为30mA=0.03A时,衔铁弹起,工作电路停止加热,则此时控制电路中的总阻值
的阻值
【答案】12.
【详解】当开关、如图连接时,电流从螺线管左端流入,右端流出,由安培定则可知,通电螺线管左端为N极,右端为S极;固定线圈磁场,推动强磁阀门向左运动,磁阀门受到向左的推力,由同名磁极互相排斥可知,强磁阀门右端为N极;在磁体的外部磁感线从N极出发,回到S极,如下图所示:
【答案】13.(1) ② (2)
(3) 热传递
【详解】(1)可再生能源是指在自然界中可以不断再生、永续利用的能源。
①核能:核燃料(如铀)是有限的,属于不可再生能源;
②水能:水在自然界中通过水循环不断再生,属于可再生能源;
③天然气:是化石燃料,形成需要漫长时间,属于不可再生能源;
④石油:是化石燃料,形成需要漫长时间,属于不可再生能源。
所以属于可再生能源的是②,故选②。
(2)每年产生的电能
需要完全燃烧的煤的质量
(3)[1]太阳能热水器吸收太阳能,将热量传递给水,使水的内能增加,是通过热传递的方式增加水的内能。
[2]水吸收的热量
需吸收的太阳能为
[3]根据题意,白天:光控开关 S1和触点1接触,太阳能电池板为蓄电池充电。 晚上:光控开关S1和触点2接触,蓄电池给路灯供电; 晚上 12 点前,时控开关S2和触点3接触,路灯L1发光; 晚上12点后,时控开关 S2和触点4接触,路灯L2发光。如图所示:
【答案】14.(1) 太阳 内 (2) 电磁波 (3) 3.75×108m (4)见解析
【详解】(1)[1][2]聚焦太阳光熔化月壤,是将太阳能转化为内能,使月壤的温度升高从而熔化。
(2)电磁波可以传递信息,且传播不需要介质,月球是真空环境,因此测控站与“天都一号”间的信号传递利用的是电磁波。
(3)已知激光站发射激光和收到回波信号的时间间隔为2.5s,则激光站与“天都一号”间的距离
(4)质量是物体的一种基本属性,与形状、状态、所处空间位置无关,因此在月球上质量不变;月球上g月大约是地球上g的,根据G=mg,在质量m不变的情况下,重力G会变小,做引体向上时需要克服的重力变小,所以完成引体向上会更轻松,小明说质量变小是错误的,说完成引体向上更轻松是正确的。
【答案】15.(1) A D (2) 0.036,减小滑动变阻器R1接入的阻值 (3) 4.32×107J (4) 2200J
【详解】(1)[1]当人走进压力感应区时,压力增大,由乙图可知,电阻R的阻值变小,控制电路的总电阻变小,根据可知,电压一定时,电流变大,电磁铁磁性增强,动触点被吸到右边静触点与B接触,此时只与L0接入电路,灯光亮,故灯泡L接在电路中A处。
[2]根据安全用电的要求,开关应接在火线的用电器之间,所以工作电路的导线D端应接火线。
(2)由于题意可知,当感应区上受到的压力F=300N时,衔铁被电磁铁吸引转换触点,此时电流即为感应装置中电磁铁的临界值。由乙图可知,当压力F=300N时,电阻R=70Ω,且与R1串联,根据欧姆定律可知电流的临界值为
重力更小的人,压力更小,由图乙可知,R更大,保持电磁铁电流临界值不变,根据可知,可减小滑动变阻器R1接入的阻值。
(3)处于柔光状态工作时,加装的灯泡L与灯泡L0串联,又两灯泡规格相同,根据串联电路电压规律可知,每个灯泡两端的实际电压为110V,由于灯丝电阻不变,所以有
灯泡的实际功率为
L与L0串联的总功率P总=2P实=2×25W=50W
每天节省的电能为W=Δ(P额-P总)t=(100W-50W)×8×3.6×103s=1.44×106J
30天节约的电能为W总=30×1.44×106J=4.32×107J
(4)推力F既克服重力做有用功,又要克服摩擦力做额外功,所以推力做的功等于有用功和额外功之和,所做的有用功为W有用=Gh=200N×20m×sin(90°-60°)=2000J
摩擦力大小为f=0.05G=0.05×200N=10N
克服摩擦力所做的额外功为W额外=fs=10N×20m=200J
所以推力F做功为W=W有用+W额外=2000J+200J=2200J
【答案】16.(1)电 (2) (3); (4)接触 (5)见解析
【详解】(1)风力发电机组工作时消耗机械能,得到电能,即将机械能转化为电能。
(2)电池板总功率为
则一小时获得的光能为
每小时输出的电能为
(3)由可得,电路中的电流为
每根输电线每秒放出的热量为
由可知,相当于每秒燃烧煤的质量为
(4)安全用电的原则是:不接触低压带电体,不靠近高压带电体。
(5)与传统火力发电相比,风、光发电的优点是清洁、无污染、可再生、运行成本低。
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专题08 家庭电路、电与磁、信息、能源与材料
中
目 录
第一部分 风向速递 洞察考向,感知前沿
新情境 新载体 跨学科 新考向
第二部分 分层突破 固本培优,精准提分
一阶·考点靶向练
考点01 家庭电路
考点02 电与磁
考点03 信息的传递
考点04 能源与可持续发展
考点05 材料
二阶·素养进阶练
第三部分 真题验证 对标中考,感悟考法
风●向●速●递
【新情境】1.(2025·山东济南·模拟预测)科学家在实验室用特殊材料制作了一个模型,在模型中注入液氮后,它瞬间变成了超导体,把模型放置在由磁性材料制成的环形轨道上,使其运动起来,便可以实现无源的自稳定悬浮,整个悬浮不需要通电,模型有时悬浮在轨道上面运动,有时悬挂在轨道下面运动。下面应用中与其原理相同的是( )
A.电磁悬浮列车 B.高温超导磁悬浮列车
C.电动悬浮列车 D.蒸汽机车
【答案】B
【详解】题目中模型注入液氮后变为超导体,在磁性材料制成的环形轨道上实现无源自稳定悬浮,不需要通电。
A.电磁悬浮列车是利用电磁力使列车悬浮,需要通电,与题目中模型原理不同。 故A不符合题意;
B.高温超导磁悬浮列车是利用超导体的抗磁性实现悬浮,不需要通电,与题目中模型原理相同。 故B符合题意;
C.电动悬浮列车是通过电磁感应产生悬浮力,需要通电,与题目中模型原理不同。 故C不符合题意;
D.蒸汽机车是利用蒸汽的能量驱动,与超导悬浮原理完全不同。 故D不符合题意。
故选B。
【新载体】2.(2025·山东德州·中考真题)德州马拉松作为城市文化品牌,已发展成为彰显城市形象的重要载体。比赛过程中,运动员佩戴感应芯片通过起点和终点磁场地带时,芯片里的线圈会产生电流,激发芯片发送编码信息,系统自动获取信息并计时。其工作原理与此相同的是( )
A.手摇发电机 B.司南 C.电磁起重机 D.扬声器
【答案】A
【详解】运动员佩戴的感应芯片,线圈在磁场中运动产生电流,利用的是电磁感应原理。
A.手摇发电机的工作原理是电磁感应(闭合电路的一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),故A符合题意;
B.司南是利用地磁场(磁体的指向性)来指示方向,与电磁感应无关,故B不符合题意;
C.电磁起重机利用的是电流的磁效应(通电导体周围存在磁场),通过通电产生磁性来吸引铁磁性物质,与电磁感应无关,故C不符合题意;
D.扬声器的工作原理是通电导体在磁场中受到力的作用(将电信号转化为声信号),与电磁感应无关,故D不符合题意;
故选A。
【跨学科】3.现在医学上使用的心肺机的功能之一是用“电动泵”替代心脏,推动血液循环。如图所示,当线圈中的电流从a流向b时,线圈的左端为______极,此时活塞将向______运动。
【答案】 N 右
【详解】[1][2]由安培定则可知,螺线管左端为N极;根据磁极间的相互作用规律可知,异名磁极相互吸引,同名磁极相互排斥,活塞将向右运动。
【新考向】4.(2025·山东济宁·二模)某创新实验小组实现自动控制,小明同学利用电磁继电器(电磁铁线圈电阻不计)制作了具有延时加热、保温、消毒等功能的恒温调奶器,其电路图如图甲所示控制电路中,电压U1=3V,定值电阻R0=50Ω,热敏电阻R的阻值随温度变化的图象如图乙所示。工作电路中,电压U=220V,R1=836Ω,R2=44Ω。已知恒温调奶器容量为2kg,水温达到80°C时衔铁会跳起。[水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)]
(1)求衔铁刚跳起时,通过电磁铁线圈的电流;
(2)求工作电路在保温状态下的电功率;
(3)当调奶器加满温度为25℃的水,加热元件工作500s后衔铁跳起,求此过程中恒温调奶器的加热效率。
【答案】(1) 0.02A (2) 55W (3) 84%
【详解】(1)由图可知当温度为80℃时,热敏电阻的阻值为100Ω,串联电路总电阻等于各分电阻之和,所以控制电路的总电阻为R控=R+R0=100Ω+50Ω=150Ω
衔铁刚弹起时,通过电磁铁线圈的电流
(2)由可知,只有R2接入工作电路,工作电路中总电阻最小,功率最大,处于加热状态;当R1和R2串联接入工作电路,工作电路中总电阻最大,功率最小,处于保温状态;则保温功率为
(3)水吸收的热量为Q=c水mΔt=4.2×103J/(kg·℃)×2kg×(80℃-25℃)=4.62×105J
恒温调奶器加热状态下的电功率
500s内消耗的电能W=Pt=1100W×500s=5.5×105J
恒温调奶器的加热效率
分●层●突●破
一阶·考点靶向练
考点01 家庭电路
1.(2025·山东济南·一模)每个中学生都应该具备一些安全用电的基本常识,下列做法符合安全用电原则的是( )
A.图1:插座上插有多个充电插头,长时间不用时也不拔出
B.图2:充电线有破损,但只要不触碰破损处仍可继续使用
C.图3:看电视时发现屏幕有些脏,立即用湿纸巾擦拭干净
D.图4:使用测电笔辨别火线时,手指要与金属体笔尾接触
【答案】D
【详解】A.插座上插有多个充电插头,长时间不用时也不拔出。多个大功率用电器同时使用同一个插座,会使电路中电流过大,容易引发火灾;长时间不拔插头,也可能存在安全隐患,不符合安全用电原则,故A不符合题意;
B.充电线有破损,即使不触碰破损处也不可继续使用。因为破损处的绝缘层被破坏,可能会漏电,容易引发触电事故,不符合安全用电原则。故B不符合题意;
C.看电视时发现屏幕有些脏,立即用湿纸巾擦拭干净。湿纸巾是导体,用湿纸巾擦拭带电的电视屏幕,容易触电,不符合安全用电原则,故C不符合题意;
D.使用测电笔辨别火线时,手指要与金属体笔尾接触。这样才能形成回路,使氖管发光,正确使用测电笔,符合安全用电原则,故D符合题意。
故选D。
2.(2025·山东青岛·二模)测电笔是家庭必备工具之一,如图所示,测电笔正确的使用方法是图___________,丙图是小明家的部分电路,断开开关,用测电笔检测点时发现氖管___________,这段电路在设计中存在的问题是___________。
【答案】 乙 发光 开关没有接在火线上
【详解】[1]使用测电笔时,手不要接触测电笔前端的金属体,手必须接触测电笔末端的金属体,使电源和大地之间形成通路,故乙是正确的测量方法。
[2]断开开关,用测电笔检测点时,点与火线相连,与零线是断开的,所以氖管会发光。
[3]在家庭电路中,开关应接在火线上,所以这段电路在设计中存在的问题是开关接在零线与灯之间,没接在火线上。
考点02 电与磁
3.(2025·山东青岛·一模)“磁悬浮地漏”是一种新产品。如图所示,当密封盖上方无水时,在磁体B的作用下,磁体A将密封盖顶起。该“磁悬浮地漏”的工作原理是( )
A.异名磁极相互吸引 B.异名磁极相互排斥
C.同名磁极相互吸引 D.同名磁极相互排斥
【答案】D
【详解】磁体A需要受到磁体B向上的排斥力才能密封住排水口,根据物体间力的作用是相互的,磁体B受到向下的排斥力,故该“磁悬浮地漏”的工作原理是同名磁极相互排斥,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
4.(2025·山东日照·三模)如图是小明为某仓库设计的温度报警电路。为热敏电阻,其阻值随温度的变化而变化;为可调电阻。温度正常时指示灯L发光,当温度升高到报警温度时,指示灯熄灭,蜂鸣器报警。下列判断正确的是( )
A.的阻值随温度的升高而增大 B.温度升高过程中,电磁铁磁性增强
C.若要调低报警温度,可将的阻值调大 D.若控制电路电源电压升高,报警温度将升高
【答案】B
【详解】AB.分析电路,温度正常时指示灯L发光,此时电磁铁磁性弱,衔铁未被吸引,说明控制电路中电流较小,总电阻较大;当温度升高到报警温度时,指示灯熄灭,蜂鸣器报警,此时电磁铁磁性强,衔铁被吸引,蜂鸣器接入工作电路报警,说明控制电路中电流变大,总电阻较小;由此可判断,控制电路中的热敏电阻的阻值随温度的升高而减小,故A错误,B正确;
C.若要温度较低时蜂鸣器报警,就需要增大控制电路中的电流,增强电磁铁的磁性,使电磁铁能在温度较低时,吸引衔铁,根据,当电压一定时,R越小,电流越大,因此可将的阻值调小,故C错误;
D.若控制电路电源电压升高,当电磁铁达到吸引衔铁所需要的磁性大小时,此时温度还未达到之前的报警温度,蜂鸣器就报警了,所以报警温度将降低,故D错误。
故选B。
5.(2025·山东日照·二模)日照站作为重要的交通枢纽,承载着市民的深厚情感与城市记忆。经过三年建设,新站以“碧海珍贝,云帆逐浪”为设计理念,融合海洋与太阳文化,于年4月26日正式启用。新站采用“刷证”或“扫码”进站方式,“刷证”原理是通过身份证感应产生电流识别身份。下列实验能解释其原理的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【详解】“刷证”原理是通过身份证感应产生电流识别身份,这是电磁感应现象。
A.图中描述的是奥斯特实验,为电流的磁效应原理,即通电导线周围存在磁场,与题中描述的电磁感应原理不一致,故A不符合题意;
B.图中的电磁铁利用的是电流的磁效应,与题中描述的电磁感应原理不一致,故B不符合题意;
C.图中有电源、磁体和通电的导体,描述的是通电导体在磁场中受到力的作用而运动的原理,为电动机的原理,与题中描述的电磁感应原理不一致,故C不符合题意;
D.图中无电源,有磁体和导体,描述的是探究磁生电的实验,闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,导体中产生电流,这种导体在磁场中运动而产生电流的现象为电磁感应现象,与题中描述的电磁感应原理一致,故D符合题意。
故选D。
6.(2025·山东威海·一模)学习了电磁学的知识后,善思好学的小明利用一节电池、一个硬铜导线框和纽扣强磁铁,组装成一个简易电动机。如图所示,同时放手后可观察到导线框abcd以干电池为轴转动起来。导线框转动起来的原理是____,若要改变导线框转动的方向,可以改变线圈中电流方向或____。
【答案】 通电线圈在磁场中受力转动 对调磁体的N、S极
【详解】[1]力可以改变物体的运动方向,导线框转动起来是因为通电线圈在磁场中受力转动。
[2]通电线圈在磁场中的受力方向与电流方向、磁场方向有关。若要改变导线框转动的方向,可以改变线圈中电流方向或对调磁体的N、S极,改变磁场方向。
考点03 信息的传递
7.(2025·山东聊城·模拟预测)近年来,作为国家战略性新兴产业,低空经济正成为驱动城市经济增长的新引擎,悄然重塑着人们的生活图景。如图所示,工作人员正在日照港码头操控无人机进行空中理货,他向无人机发送指令通过的是( )
A.电磁波 B.紫外线 C.超声波 D.次声波
【答案】A
【详解】地面工作人员向无人机发送指令通过的是电磁波,紫外线的主要特点是化学作用,超声波和次声波不能在真空中传播,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
8.(2025·山东烟台·一模)我国于2018年和2024年先后发射了鹊桥号和鹊桥二号中继星,架起了地球与月球背面通信的“天桥”。相比于鹊桥号,鹊桥二号距月球更近(如图),采用了反射率更高的镀金钼丝天线。下列说法正确的是( )
A.鹊桥号利用声波进行信号传输
B.鹊桥二号利用电磁波进行信号传输
C.镀金钼丝天线反射的信号传播速度为3×108km/s
D.信息从月球背面传到鹊桥二号比到鹊桥号用时长
【答案】B
【详解】A.声音的传播需要介质,如空气、水等,在真空中无法传播。而月球背面与地球之间的空间是真空环境,声波无法在这种环境中传播,所以鹊桥号不可能利用声波进行信号传输,故A错误;
B.电磁波可以在真空中传播,并且具有传播速度快、穿透能力强等特点,非常适合用于远距离的通信。在地球与月球背面之间的通信中,鹊桥二号作为中继星,是利用电磁波进行信号传输的,故B正确;
C.电磁波在真空中的传播速度是一个定值,约为,故C错误;
D.相比于鹊桥号,鹊桥二号距月球更近。在信息传输过程中,距离越短,信息传输所需的时间就越短。所以信息从月球背面传到鹊桥二号比到鹊桥号用时更短,故D错误。
故选B。
考点04 能源与可持续发展
9.(2025·山东济南·一模)新能源又称非常规能源,指传统能源之外的各种能源。以下既属于新能源又属于不可再生能源的是( )
A.太阳能 B.地热能 C.石油 D.核能
【答案】D
【详解】新能源是指传统能源之外的各种能源形式,如太阳能、风能、地热能、核能等。不可再生能源是指短期内无法再生或循环使用的能源。
A.太阳能是新能源;太阳能是来自太阳的辐射能量,取之不尽、用之不竭,属于可再生能源。故A不符合题意;
B.地热能是新能源;地热能是由地壳抽取的天然热能,这种能量来自地球内部的熔岩,并以热力形式存在,是可再生能源。故B不符合题意;
C.石油是古代海洋或湖泊中的生物经过漫长的演化形成,属于生物沉积变油,其形成过程非常缓慢,是不可再生能源,但它属于传统能源,不是新能源。故C不符合题意;
D.核能是通过核反应从原子核释放的能量,需要核燃料,而核燃料(如铀等)在地球上的储量是有限的,一旦消耗就难以再生,同时核能属于新能源。故D符合题意。
故选D。
10.(2025·山东聊城·模拟预测)据了解,山东“风光”资源丰厚,是全国风能资源最富集的地区之一,而且省域光照时间充足,大规模、高比例、高质量发展“风光”发电优势明显。下列关于风力发电的说法正确的是( )
A.风能属于不可再生能源 B.风力发电机利用了电磁感应原理
C.太阳能来自太阳内部的核裂变 D.太阳能电池板将电能转化为化学能
【答案】B
【详解】A.风能在自然界中可以不断获取,属于可再生能源,故A错误;
B.风力发电机是利用闭合线路中的一部分导体,在磁场中做切割磁力线运动时,闭合线路中产生感应电流,即电磁感应原理,故B正确;
C.太阳能来自太阳内部的核聚变不是核裂变,故C错误;
D.太阳能电池板将光能转化为电能,故D错误。
故选B。
考点05 材料
11.(2025·山东青岛·二模)如图是一种新型的材料——氮化硼纳米管,它是一种电绝缘体,具有较高的硬度和强度,能够在高温环境下保持稳定的导热性能,不具有磁性,不具备光学透明的特性。根据上述信息判断,氮化硼纳米管(如图)可以制作( )
A.指南针 B.照相机镜头 C.导热芯片 D.导线芯
【答案】C
【详解】A.氮化硼纳米管不具有磁性,不能制作指南针,故A不符合题意;
B.氮化硼纳米管不具备光学透明的特性,不能制作照相机镜头,故B不符合题意;
C.氮化硼纳米管能够在高温环境下保持稳定的导热性能,可以制作导热芯片,故C符合题意;
D.氮化硼纳米管是一种电绝缘体,不能制作导线芯,故D不符合题意。
故选C。
12.(2025·山东济南·二模)(多选题)材料是指人类用于制造物品、器件、构件、机器或其他产品的物质。这些物质具有一定的物理、化学和机械特性,被广泛应用于建筑、汽车制造、机械制造、电子、航空航天、医疗护理、能源等领域。结合所学知识请分析下列关于不同场景所使用的材料正确的有( )
A.半导体材料可用于手机芯片 B.超导材料可用于磁悬浮列车
C.绝缘材料用于保险丝 D.纳米磁性材料可用于数据存储
【答案】ABD
【详解】A.半导体材料具有一些特殊的电学性质,可用于手机芯片,故A正确;
B.超导材料的电阻为零,用于电磁铁可使电流更强,产生很强的磁性,可用于磁悬浮列车,故B正确;
C.保险丝是利用电流热效应工作的,应采用导体制成,绝缘材料不能用于保险丝,故C错误;
D.磁性材料可以用于存储信息,纳米磁性材料可用于数据存储,相同条件下,存储量比普通磁性材料更大,故D正确。
故选ABD。
二阶·素养进阶练
1.(2025·山东临沂·模拟预测)随着科技的发展,家用电器种类越来越多。电的使用提高了我们的生活品质,但是电也是把双刃剑,其使用不当也会给我们的生命财产造成损失,家庭用电安全也越来越受到人们的重视。从家庭电路和安全用电角度来看,下列说法中正确的是( )
A.为了防止发生触电事故,使用试电笔时手不能接触任何金属部分
B.控制电灯的开关应接在电灯和零线之间
C.洗衣机的三脚插头不能用两脚插头代替
D.家庭电路中并联的用电器越多,越容易引起电路过载,因此可考虑将用电器串联
【答案】C
【详解】A.使用试电笔时,手必须接触试电笔尾部的金属部分,才能让人体和试电笔形成通路,区分火线和零线,故A错误;
B.控制电灯的开关应接在火线与电灯之间,断开开关后,电灯与火线断开连接,避免触电,故B错误;
C.洗衣机是带金属外壳的用电器,三脚插头的接地脚可以将洗衣机的金属外壳接地,避免触电事故,所以三脚插头不能用两脚插头代替,故C正确;
D.家庭电路中用电器必须并联,才能保证各用电器两端电压等于额定电压220V,正常工作,不能串联,故D错误。
故选 C。
2.(2025·山东济宁·二模)如图甲是某型号可充电台灯风扇,图乙是台灯风扇经历充电和工作时的主要能量流向图。下列说法正确的是( )
A.电池在充电时相当于电源 B.图乙中a、b均为电能
C.图乙中d为机械能 D.风扇工作时,其原理与动圈式话筒相同
【答案】B
【详解】A.电池在充电时要消耗电能,此时的电池相当于用电器,故A错误;
B.电池充电时,消耗电能,把电能转化为化学能;电池给电路供电时,把化学能转化为电能,故a、b均为电能,故B正确;
C.照明灯工作时,消耗电能,把电能转化为光能和内能,不会产生机械能,故C错误;
D.风扇工作时,把电能转化为机械能,其原理是:通电导体在磁场中受力的作用;而动圈式话筒的原理是:电磁感应原理。故D错误。
故选B。
3.(2025·山东日照·二模)某同学在整理《电与磁》的笔记时,图片与知识点的对应出现错误的是( )
A.图甲:最早发现地磁场的两极与地理的两极不重合的科学家是中国宋代的沈括
B.图乙:通过调整通电螺线管中的电流强度,可以实现对螺线管磁性强度的调节
C.图丙:扬声器的工作原理与发电机的原理是相同的
D.图丁:当只改变电流方向时,通电导体所受力的方向也会随之改变
【答案】C
【详解】A.在北宋学者沈括的《梦溪笔谈》中,记载了磁针所指方向不完全指南北这一事实,故他是世界上最早发现这一事实的人,故A正确,不符合题意;
B.通电螺线管的磁性与电流的大小和线圈的匝数有关,因此通过调整通电螺线管中的电流强度,可以实现对螺线管磁性强度的调节,故B正确,不符合题意;
C.扬声器的工作原理是通电导线在磁场中受到力的作用,与电动机的原理相同,故C错误,符合题意;
D.通电导体所受力的方向与电流的方向和磁场的方向有关,只改变电流方向或磁场方向时,通电导体所受力的方向也会随之改变,故D正确,不符合题意。
故选C。
4.(2025·山东滨州·模拟预测)一个空心小铁球放在盛水的烧杯中漂浮在水面上,将烧杯置于铁棒AB的上方,绕在铁棒上的线圈连接在如图所示的电路中,开关S闭合后,下列说法正确的是( )
A.小铁球仍静止在水面上时受到的重力和浮力是一对平衡力
B.A端为电磁铁的S极
C.滑片P向右滑动,小铁球所受浮力变小
D.滑片P向左滑动,螺线管的磁性减弱
【答案】C
【详解】A.小铁球静止在水面上时,受到竖直向下的重力、电磁铁对它竖直向下的吸引力和竖直向上的浮力,此时重力与浮力大小不相等,不是一对平衡力,故A错误;
B.由图可知,电流从螺线管的B端流入,A端流出,根据右手螺旋定则,用右手握住螺线管,四指指向电流方向,大拇指所指的一端为N极,则螺线管的A端为N极,B端为S极,故B错误;
C.当滑片P向右滑动时,滑动变阻器接入电路的电阻增大,根据欧姆定律,电源电压不变,电路中电流减小,螺线管的磁性减弱,小铁球所受磁场力减弱,小铁球受竖直向下的磁场力及重力、竖直向上的浮力而处于平衡状态,即,重力G不变,磁场力减小,则浮力也将减小,故C正确;
D.当滑片P向左滑动时,滑动变阻器接入电路的电阻减小,根据欧姆定律,电路中电流增大,在螺线管匝数和铁芯不变的情况下,螺线管的磁性增强,故D错误。
故选C。
5.(2025·山东·模拟预测)如图﹣1所示是物理创新小组设计的“闯红灯违规模拟记录器”,控制电路电源电压为6V,电磁继电器线圈电阻为10Ω,R为压敏电阻,其阻值大小随压力F的变化关系如图﹣2所示。当光控开关接收到绿光时断开,工作电路中指示灯亮,电控照相机不工作,当光控开关接收到红光时自动闭合,且当压敏电阻受到车的压力增大到一定数值,控制电路中电流等于或大于0.06A时,电控照相机开始拍照,g取10N/kg。下列说法中正确的是( )
A.若要使质量较小的车闯红灯也能被拍下,可以适当减小线圈的匝数
B.a处是电控照相机,b处是指示灯
C.当控制电路中电流等于0.06A时,闯红灯的车对压敏电阻的压力为12000N
D.当质量为1200kg的车闯红灯时,控制电路消耗的总功率为0.9W
【答案】D
【详解】A.车的质量变小,力敏电阻所受的压力也变小,由图﹣2知,其电阻变大,电路的电流会变小,若适当减小线圈的匝数,则电磁铁的磁性会更弱,衔铁不能被吸下。车的质量较小闯红灯不能被拍下,故A错误;
B.由图﹣1知,光控开关接收到绿光时断开,则控制电路处于断开状态,线圈无电流通过,动触点与上触点接通,此时a工作,所以a为指示灯。光控开关接收到红灯时自动闭合,线圈中有电流通过,且电流等于或大于0.06A时,衔铁被吸下,接通下静触点,控制电路中照相机开始工作,所以b是电控照相机,故B错误;
C.控制电路中的电流为0.06A时,电控照相机拍照,控制电路的总电阻为
力敏电阻的阻值R=R总-R线=100Ω-10Ω=90Ω
由图-2知,力敏电阻所受压力为4000N,即闯红灯时,车对力敏压阻的压力为4000N,故C错误;
D.质量为1200kg的车闯红灯时,压力F=G=mg=1200kg×10N/kg=12000N
从图-2中可知力敏电阻的阻值R′=30Ω,此时控制电路消耗的总功率
故D正确。
故选D。
6.(2025·山东济南·模拟预测)小明制作了如图甲所示的电磁跷跷板参加学校的科技节活动。该电磁跷跷板是在两端封闭的透明塑料管中放有一块磁性很强的磁铁,塑料管外绕有金属丝作为线圈,在线圈两端并联两只发光二极管,其电路如图乙所示,下列说法正确的是( )
A.该装置发光的原理与电动机的工作原理一样
B.将塑料管上下翘动,磁铁便在线圈中左右移动,两个发光二极管有可能会同时发光
C.塑料管上下翘动,磁铁在线圈中左右移动时,将机械能转化为电能
D.塑料管上下翘动速度变大,二极管会变得更暗
【答案】C
【详解】A.由图和题意可知,塑料管中的磁铁来回运动,使线圈相对于磁铁做切割磁感线运动产生感应电流,所以电磁跷跷板中发光二极管轮流发光是根据电磁感应原理工作的,故A错误;
B.电磁跷跷板上下翘动时,磁铁在管中来回运动,磁铁运动的方向不同,使线圈做切割磁感线运动的方向不同,产生的感应电流方向不同,又因为二极管具有单向导电性,所以两个二极管会轮流发光,故B错误;
C.塑料管上下翘动,磁铁在线圈中左右移动时,产生感应电流,该过程中将机械能转化为电能,故C正确;
D.塑料管上下翘动速度变大,产生的感应电流变大,二极管会变得更亮,故D错误。
故选C。
7.(2025·山东济宁·一模)近年来,我国在科技领域取得了辉煌的成就,下列说法正确的是( )
A.核聚变装置“中国环流器三号”获得核能的方式与核电站相同
B.国内AI大模型DeepSeek的后台高算力芯片是由半导体材料制成的
C.“5G”通信所使用的电磁波传播速度比“4G”快的多
D.“神舟二十号”载人飞船加速升空过程中将动能转化为重力势能
【答案】B
【详解】.核聚变装置“中国环流器三号”获得核能的方式是核聚变,而核电站获得核能的方式是核裂变,二者获得核能的方式不同,故A错误;
B.芯片通常是由半导体材料制成的,国内AI大模型DeepSeek的后台高算力芯片也不例外,半导体材料具有独特的电学性能,能够实现芯片所需的各种功能,故B正确;
C.“5G”通信和“4G”通信所使用的电磁波在真空中的传播速度是相同的,都等于光速。5G比4G快是因为5G采用了更高的频段以及更先进的调制解调等技术,能够实现更高的数据传输速率,而不是传播速度更快,故C错误;
D.“神舟二十号”载人飞船加速升空过程中,速度增大,动能增大,高度升高,重力势能增大,是燃料的化学能转化为飞船的动能和重力势能,而不是动能转化为重力势能,故D错误。
故选。
8.(2025·山东烟台·一模)(多选题)如图所示,打开收音机的开关,旋至没有电台的位置,将音量开大,取一节干电池和一根导线,先将导线的一端与电池的负极相连,再将导线的另一端与电池的正极快速摩擦,使它们时断时续地接触,会听到收音机中传出“喀喀”声。关于这个实验,下列说法正确的是( )
A.电磁波可以传递信息 B.迅速变化的电流能够产生电磁波
C.收音机可以接收到电磁波信号 D.电磁波只能在空气中传播
【答案】BC
【详解】A.在该实验中,将导线一端与电池负极相连,另一端与正极快速摩擦使它们时断时续地接触,听到收音机中传出“喀喀”声,此实验主要体现的是电流变化与电磁波产生以及收音机接收电磁波的关系,并没有直接涉及到电磁波传递信息这一过程,故A错误;
B.当把导线的一端与电池的负极相连,另一端与正极快速摩擦,使它们时断时续地接触时,电路中就会产生时断时续的电流,此时收音机中传出了“喀喀”声,说明有电磁波被收音机接收到,这表明迅速变化的电流能够产生电磁波。 故B正确;
C.实验中,在导线与电池正极时断时续接触产生迅速变化的电流,进而产生电磁波后,收音机中传出了“喀喀”声,这说明收音机接收到了由迅速变化的电流产生的电磁波信号。 故C正确;
D.电磁波的传播不需要介质,可以在真空中传播,也可以在固体、液体、气体等各种介质中传播。该实验只是展示了在空气中电磁波被收音机接收到的现象,但不能由此得出电磁波只能在空气中传播的结论。故D错误。
故选BC。
9.(2025·山东济南·模拟预测)(多选题)中国“环流器”是我国探索受控核聚变的重要装置。如果要使核聚变得到和平利用,就要使核聚变反应平稳受控进行,要实现受控核聚变,长时间约束在一个非常小的空间内,但是地球上没有任何容器能够承受如此高的温度,其主要结构类似于一个两端相连的闭合通电螺线管,如图所示,可产生强大的电流和磁场。由于核燃料在超高温状态下已经变成了带电粒子,磁场对运动的带电粒子可以产生力的作用,避免与容器直接接触。则下列说法不正确的是( )
A.在利用核能过程中,能量的转移和转化具有可逆性
B.中国“人造太阳”是通过核裂变释放能量的
C.在超高温状态下核燃料可以被“托举”在磁场中,原因是磁场对运动的带电粒子能产生力的作用
D.核能是一种不可再生能源
【答案】AB
【详解】A.在利用核能过程中,能量的转移和转化遵循能量守恒定律等规律,从目前科学认知和实际情况来看,能量的转移和转化具有不可逆性,故A错误,符合题意;
B.中国“人造太阳”即“环流器”,是通过核聚变释放能量,而不是核裂变,故B错误,符合题意;
C.根据题干“由于核燃料在超高温状态下已经变成了带电粒子,磁场对运动的带电粒子可以产生力的作用,因此超高温状态下的核燃料可以被‘托举’在磁场中”,故C正确,不符合题意;
D.核能所利用的核燃料在自然界中短期内不能得到补充,所以核能是一种不可再生能源,故D正确,不符合题意。
故选AB。
10.(2025·山东潍坊·二模)(多选题)如图甲是一款应用广泛的磁卡锁,其工作原理如图乙所示。磁卡锁开门主要是通过刷磁卡(开关闭合)来接通电源,电磁铁吸引插销,实现开门。下列说法正确的是( )
A.插销可选用纯铜质材料制作 B.刷卡时,电磁铁的左端为极
C.若只对调电源的正负极,磁卡锁将无法正常工作 D.若电源电压过低,磁卡锁将无法正常工作
【答案】BD
【详解】A.铜不是磁性材料,不能被电磁铁吸引,所以制作插销的材料不可以选择铜,故A错误;
B.闭合开关后,电流从电磁铁的左侧流入,根据安培定则,电磁铁的左端为N极,右端为S极,故B正确;
C.将电源正负极交换接入电路,通过电磁铁的电流方向发生了变化,电磁铁的磁极发生变化,但磁性强弱不发生变化,所以磁卡锁可以正常工作,故C错误;
D.若电源电压过低,电路中电流减小,电磁铁的磁性减弱,将无法吸引插销,故D正确。
故选BD。
11.(2025·山东青岛·一模)(多选题)科技小组利用热敏电阻设计了一个自动加热装置,如图甲所示。当环境温度低于温度值时,加热电阻工作;当环境温度高于时,继电器的衔铁被吸下,保温电阻工作。已知,继电器线圈电阻不计,R是热敏电阻,其电阻随温度变化的关系如图乙所示。当线圈中的电流大于等于20mA时,继电器的衔铁被吸下。下列说法正确的( )
A.控制电路中电磁铁下方为N极
B.当环境温度降低时,控制电路中电流增大
C.温度值
D.工作电路中若相同时间内加热状态产生的热量是保温状态的3倍,则
【答案】AD
【详解】A.由图甲可知,电流从电磁铁的上方流入、下方流出,根据安培定则可知,控制电路中电磁铁下方为N极,故A正确;
B.由图乙可知,当环境温度降低时,热敏电阻的阻值变大,根据欧姆定律可知,控制电路中电流变小,故B错误;
C.线圈中的电流大于等于20mA时,继电器的衔铁被吸下,已知,则此时热敏电阻的阻值为
由图乙可知,此时温度为40℃,即,故C错误;
D.若相同时间内加热状态产生的热量是保温状态的3倍,根据可知,即
故D正确。
故选AD。
12.(2025·山东济南·三模)如图甲所示是磁悬浮盆栽,其工作原理如图乙所示,电源电压不变,底座内部是电磁铁,盆栽下部有一个磁铁,通电后,电磁铁下部为______极,当滑片P向左移动时,盆栽的悬浮高度会______(选填 “升高” 或 “降低”)。
【答案】 N 降低
【详解】[1]磁浮玩具稳定地“漂浮”起来,其利用的工作原理是同名磁极互相排斥,根据安培定则知,电磁铁上端为S极,下端为N极。
[2]盆栽中磁铁下端为S极,滑片P向左移动,滑动变阻器接入电路的电阻变大,总电阻变大,根据欧姆定律知道,电流变小,电磁铁磁性减弱,可降低地盆栽悬浮高度。
13.(2025·山东临沂·二模)某款恒温箱的简化电路如图甲所示.控制电路中电源电压为36V且保持不变,电磁铁线圈电阻为,R为热敏电阻(置于恒温箱内),其阻值随温度变化的关系如图乙所示;工作电路中的加热器(图中未画出)正常工作时的电阻为,加热器应接在图甲中______(填“ab”或“cd”)之间,控制电路中电磁铁的上端为______极,加热器正常工作6s产生的热量是______。
【答案】 ab N 6600
【详解】[1]由图乙可知,温度升高时,热敏电阻的阻值减小,控制电路的总电阻变小,控制电路的电流变大,电磁铁的磁性增强,当恒温箱内温度达到设定最高温度时,电磁铁吸下衔铁,工作电路停止加热,所以热器应接在ab间。
[2]由甲图可知,电流从电磁铁下端流入,从上端流出,由安培定则判断,控制电路中电磁铁的上端为N极。
[3]工作电路中的加热器正常工作时的电阻为,正常工作6s产生的热量是
14.(2025·山东威海·二模)图是一款电动窗帘的电路原理图,当户外阳光增强到设定值时,闭合,电动机转动,将窗帘拉上。闭合,电磁铁的下端为___________极;为满足要求,光敏电阻的阻值要随光照的增强而___________(选填“增大”或“减小”)。
【答案】 N 减小
【详解】[1]根据电路图可知,光敏电阻和滑动变阻器串联接入电路中,电流表测量电路中的电流,利用安培定则可知,电磁铁上导线电流的方向向左,则电磁铁的下端为N极,上端为S极。
[2]根据题意,当户外光线增强到设定值时,S2闭合电动机转动,说明电磁铁的磁性增强,将衔铁吸下,控制电路中的电流变大,电路中的电阻变小,即光敏电阻阻值随光的增强而减弱。
15.(2025·山东滨州·二模)如图所示,已经将电磁铁接外电源,则图中P为磁体______极(选填“N”或“S”)。将线圈abcd接入LED和小灯泡,闭合开关后摇动手柄(未画出)使线圈abcd转动,LED和灯泡可发光。此过程,线圈abcd将______能转化为______能。在方框内画出图中LED和小灯泡发光时的电路图______(已经画出LED和等效电源)。
【答案】 S 机械 电
【详解】[1]根据右手安培定则,四指的方向为电流的方向,大拇指的方向为N极的指向,故图中P为磁体S极。
[2][3]闭合开关后摇动手柄(未画出)使线圈abcd转动,LED和灯泡可发光,消耗了机械能,产生了电能,能量转化为机械能转化电能。
[4]如图所示,开关在干路上,灯泡与LED并联,故如图所示:
16.(2025·山东济宁·二模)如图所示是我国自主设计的“人造太阳”实验装置——东方超环,它在1亿度超高温度下运行了近10秒。其反应原理与太阳类似,即通过核______变,释放巨大的核能。核反应的主要原料是氘,它可以从海水中提取,1 L海水中含有的氘,这些氘完全核反应所释放的能量相当于300L汽油完全燃烧所释放的能量,为______ J。(ρ汽油=0.71×103 kg/m3,q汽油=4.6×107 J/kg)。
【答案】 聚 9.798×109
【详解】[1]核反应有核裂变与核聚变,东方超环用核聚变的方式获取核能。
[2]由得,300 L汽油的质量为
完全燃烧放出的热量
17.(2025·山东东营·模拟预测)如图甲所示为一个磁悬浮地球仪,图乙是其内部结构示意图。开关闭合后,地球仪悬浮在底座上方。请在图乙中的括号内标出电源的“+”“-”极。
【答案】
【详解】由图可知,条形磁铁的下端为S极,根据同名磁极相互排斥可知,电磁铁的上端为S极,下端为N极。根据安培定则可知,电流从电磁铁的下端流入,所以电源的下端为正极,电源的上端为负极,据此作图。
18.(2025·山东聊城·二模)为响应节能减排号召,许多家庭将白炽灯更换为发光强度相同的LED灯。已知某白炽灯铭牌为“220V,60W”,替换的LED灯铭牌为“220V,10W”。若两者每天均工作5小时,则LED灯每天比白炽灯节省电能______kW·h。如图所示,请根据安全用电要求,用笔画线代替导线将LED灯接入家庭电路________。
【答案】 0.25
【详解】[1]由可得,白炽灯工作5h消耗的电能为
LED灯工作5h消耗的电能为
则LED灯每天比白炽灯节省的电能为
[2]开关与被控制的用电器串联,开关应该与火线相连,如图所示
19.(2025·山东青岛·一模)某小组的同学对“电与磁”非常感兴趣,他们共同完成了以下实验。
(1)如图所示,闭合开关后,小磁针发生偏转,说明通电螺线管周围______;
(2)小琳对调电源正负极后重新实验,发现小磁针静止时N极指向与原来相反,说明通电螺线管的磁场方向与______有关;
(3)在不改变原电路连接情况下,要增强通电螺线管的磁性,可以在通电螺线管中插入______;
(4)如图乙所示为一个磁悬浮地球仪,图丙是其内部结构示意图。开关闭合后,请在图丙中的括号内标出电磁铁的N极或S极以及电源的“+”或“-”极。
【答案】(1) 存在磁场 (2) 电流方向 (3) 铁芯 (4)
【详解】(1)闭合开关,观察到螺线管周围的小磁针发生偏转,说明通电螺线管周围存在磁场。
(2)调换电源正负极接线后再闭合开关,电流方向改变,发现小磁针指向发生改变,说明通电螺线管外部的磁场方向与电流方向有关。
(3)由于能够被磁体吸引的物质能够被磁化,因此在不改变原电路连接情况下,即不改变电流大小和线圈匝数,要增强通电螺线管的磁性,可以在通电螺线管中插入铁芯。
(4)磁悬浮地球仪是利用同名磁极相互排斥原理工作的,螺线管上磁体的上方为S极,因此螺线管上方的N极,下方为S极,根据安培定则可知,螺线管上导线中的电流向右,电源的下方为正极,作图如下图所示:
20.(2025·山东青岛·二模)若把空气炸锅单独接入家庭电路中持续工作2min,电能表上标有3000r/(kW•h)的字样,其转盘正好转了100转,这段时间空气炸锅内200g的薯条温度升高了80℃。求:
(1)空气炸锅此时的实际功率是多少?。
(2)这个过程薯条吸收的热量是多少?[c薯条=3.6×103J/(kg•℃)]
(3)此空气炸锅的加热效率是多少?
(4)空气炸锅的电路图如图乙所示,控制电路电源电压恒定,通过调节变阻器R3接入电路的阻值来设置加热温度,电阻R₂置于温度监测区域,它的阻值随温度变化的关系如图丙所示;当加热温度设定为150℃,即R3的阻值调为100Ω时,闭合开关S,电磁继电器(不计线圈的电阻)的衔铁被吸下,工作电路接通,开始加热;直到温度达到150℃时,衔铁向上弹起,停止加热;则当R3的阻值调为80Ω时,对应的加热温度设定为多少?
【答案】(1)1000W (2)5.76×104J (3)48% (4)200℃
【详解】(1)3000r/(kW•h)表示电路中用电器每消耗1kW•h电能,电能表的转盘转过3000转,则转盘转了100转,空气炸锅消耗的电能
空气炸锅的实际电功率
(2)薯条吸收的热量Q吸=c薯条mΔt=3.6×103J/(kg•℃)×200×10-3kg×80℃=5.76×104J
(3)空气炸锅的加热效率为
(4)R3的阻值调为100Ω,由图丙可知,当加热温度设定为150℃,R2的阻值是30Ω,衔铁向上弹起,停止加热,根据串联电路的电阻特点可知,此时控制电路的总电阻R=R2+R3=30Ω+100Ω=130Ω
当R3的阻值调为80Ω时,由于衔铁被释放时的电流不变,电源电压也不变,则总电阻不变,所以此时R2的阻值R′2=R-R′3=130Ω-80Ω=50Ω
由图丙可知,对应的加热温度设定为200℃。
21.(2025·山东泰安·二模)如图甲是某多功能养生壶内部简化电路图,由控制电路和工作电路两部分组成。为热敏电阻,其阻值随水温变化图像如图乙所示。控制电路电源电压,R为滑动变阻器,线圈电阻不计。当壶中的水温达到100℃时,线圈中的电流为6mA,衔铁刚好被吸下。工作电路电源电压,、为电热丝,,。求:
(1)养生壶的加热功率和保温功率是多少?
(2)此养生壶的加热效率为90%,用此养生壶加热挡加热7min,可使质量为2.2kg的水从15℃加热至多少℃?
(3)使用烧水功能时,需设定水温达到100℃时停止加热,进行保温,则此时滑动变阻器R接入电路的阻值是多少?
【答案】(1)1100W,220W; (2); (3)
【详解】(1)当继电器线圈电流达不到6mA时,衔铁不会被吸下,此时工作电路中只有电阻工作,工作电路电阻最小,由可知,电路处于加热状态;当继电器线圈电流达到6mA时,衔铁会被吸下,此时工作电路中、串联,工作电路电阻最大,此时电路处于保温状态。则
(2)加热挡工作7min养生壶消耗的电能
水吸收的热量
由
得
水的末温度
所以,可使质量为2.2kg的水从15℃加热至60℃。
(3)
当温度为100℃时,由图乙可知。
(4)
此时控制电路的电流
控制电路总电阻
滑动变阻器接入电路的阻值
真●题●验●证
1.(2025·山东泰安·中考真题)同学们利用所学安全用电知识模拟安装家庭电路,下列说法不正确的是( )
A.电灯的开关连接在零线和灯泡之间
B.电能表安装在全户用电的总开关之前
C.安装三孔插座要“左零右火中间地”
D.用试电笔判断零线和火线时,手指要接触笔尾金属体
【答案】A
【详解】A.电灯的开关应该连接在火线和灯泡之间。这样当开关断开时,能切断灯泡与火线的连接,使得灯泡不带电,人在更换灯泡或进行相关操作时,可避免触电危险。若开关接在零线和灯泡之间,即使开关断开,灯泡仍与火线相连,在某些情况下(比如更换灯泡时不小心碰到灯头的金属部分),人就容易触电,故A不正确,符合题意;
B.电能表是用来测量用户在一定时间内消耗电能多少的仪表,家庭电路中各元件的先后顺序为:进户线,电能表,总开关,保险装置,开关,用电器等,为了防止偷电,电能表总要装在总开关之前,故B正确,不符合题意;
C.安装三孔插座要中间接地线,左、右分别为零线、火线,安装三孔插座时要遵循“左零右火中间地”的原则,这是符合安全用电规范的,这样能保证用电器金属外壳通过地线接地,在发生漏电时,电流可通过地线导入大地,保障人身安全,故C正确,不符合题意;
D.用试电笔判断零线和火线时,手指要接触笔尾金属体,笔尖触碰火线时,氖管才会发光,故D正确,不符合题意。
故选A。
2.(2025·山东·中考真题)小明在户外实践中,利用随身所带物品制作了简易指南针。他首先利用电池、带绝缘皮的导线、铁钉制成电磁铁,然后将缝衣针磁化并用细线水平悬挂,最后将两者靠近,静止时位置关系如图所示。下列说法正确的是( )
A.铁钉的钉尖是S极 B.缝衣针的针尖是N极
C.地磁场N极在地理北极附近 D.移开电磁铁后,缝衣针静止时针尖所指方向为南
【答案】D
【详解】A.由图可知,电流从铁钉的钉尖流入,根据安培定则,右手握住铁钉,四指指向电流方向,大拇指指向钉尖,所以钉尖是 N 极,故A错误;
B.因为异名磁极相互吸引,钉尖是 N 极,所以与钉尖靠近的缝衣针的针尖是S极,故B错误;
C.地磁场的N极在地理南极附近,地磁场的S极在地理北极附近,故C错误;
D.缝衣针被磁化后,移开电磁铁,由于地磁场的作用,缝衣针静止时针尖(S极)所指方向为南,故D正确。
故选D。
3.(2025·山东滨州·中考真题)如图是实验室电流表的内部结构图,磁场内的线圈中有电流通过时,线圈会带动指针一起偏转。线圈中电流越大,指针偏转角度就越大。下列选项中与其工作原理相同的是( )
A.电磁铁 B.电磁继电器 C.电动机 D.发电机
【答案】C
【详解】通过电流表的内部构造显示电流表的制成原理:通电线圈在磁场中受力而转动。
AB.电磁铁、电磁继电器是利用电流的磁效应原理制成的,工作原理不同,故AB不符合题意;
C.电动机的工作原理是通电线圈在磁场中受力而转动,故C符合题意;
D.发电机是利用电磁感应原理制成的,工作原理不同,故D不符合题意。
故选C。
4.(2025·山东烟台·中考真题)如图所示是“探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件”实验的装置,下列关于该实验说法正确的是( )
A.该装置也可以探究通电导线在磁场中受到力的作用
B.该装置也可以探究感应电流方向跟导体运动方向有关
C.扬声器就是通过本实验的原理进行工作的
D.闭合电路的部分导体在磁场中运动一定会产生感应电流
【答案】B
【详解】A.图中装置没有电源,不能探究通电导线在磁场中受到力的作用,故A错误;
B.改变导体运动的方向,可以发现电流计的指针会反向偏转,说明感应电流方向跟导体运动方向有关,故B正确;
C.扬声器是把电信号转化为声信号,其工作原理是通电导体在磁场中受力的作用,故C错误;
D.只有闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时才会产生感应电流,故D错误。
故选B。
5.(2025·山东淄博·中考真题)下列关于能源、信息、宇宙和粒子的说法正确的是( )
A.风能、水能都属于可再生能源
B.石油、太阳能都属于清洁能源
C.手机、声呐都利用电磁波传递信息
D.银河系、太阳、地球、中子、分子是按照尺度由大到小的顺序排列的
【答案】A
【详解】A.风能、水能可以从自然界源源不断地获得,属于可再生能源,故A 正确;
B.石油燃烧会产生污染物,不属于清洁能源;太阳能属于清洁能源,故B 错误;
C.手机利用电磁波传递信息,声呐利用超声波传递信息,故C 错误;
D.尺度由大到小的正确顺序应为银河系、太阳、地球、分子、中子,故D 错误。
故选 A。
6.(2025·山东济南·中考真题)(多选题)2025年5月22日,神舟二十号航天员乘组完成第一次出舱活动,创下空间站建成后入轨出舱间隔时间最短纪录。下列说法正确的是( )
A.在舱外活动时航天员和地面控制中心通过电磁波传递信息
B.在舱外活动时航天员的质量为零
C.空间站的太阳能帆板工作时将太阳能转化为电能
D.空间站的太阳能帆板工作时利用的太阳能是不可再生能源
【答案】AC
【详解】A.太空是真空环境,声音无法传播,而电磁波可以在真空中传播,所以在舱外活动时航天员和地面控制中心通过电磁波传递信息,故A正确;
B.质量是物体的一种基本属性,它不随物体的位置、状态、形状等因素的改变而改变,所以在舱外活动时航天员的质量不为零,故B错误;
C.空间站的太阳能帆板在有光照时,产生电能,供整舱使用,同时为锂离子蓄电池储存能量,空间站的太阳能帆板在没有光照时,空间站依靠锂离子蓄电池释放电能工作,故空间站的太阳能帆板工作时将太阳能转化为电能,故C正确;
D.太阳能可以源源不断地从自然界中获得,属于可再生能源,故D错误。
故选AC。
7.(2025·山东德州·中考真题)如图所示,不同频率范围的无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线等都属于________(选填“超声波”或“电磁波”),在我们的生活中发挥着重要作用。
【答案】电磁波
【详解】无线电波、红外线、可见光、紫外线、X 射线、γ 射线等都属于电磁波,它们在真空中的传播速度相同,且都能传递能量和信息,在生活中有着广泛的应用,比如无线电波用于通信,红外线用于遥控等。而超声波是频率高于20000Hz的声波,属于机械波,与题目中所提的这些波不同。
8.(2025·山东威海·中考真题)中国北方中纬高频雷达网是一种利用高频电磁波探测高空电离层带电粒子的科学设施,其通过发射电磁波并接收反射回波来获取信息。电磁波与带电粒子的相互作用改变了电磁波传播的___________(选填“快慢”“方向”);电磁波从地面开始发射到60km高度处被反射回发射点,共需___________s。(c取3.0×105km/s)
【答案】 方向 4×10-4
【详解】[1]电磁波与带电粒子相互作用时,主要改变其传播的方向,电磁波在真空中的速度不变。
[2]电磁波往返总路程为s=2×60km=120km
需要的时间
9.(2025·山东日照·中考真题)某电工师傅检查刚安装的插座是否符合安全用电要求。闭合开关,指示灯亮,用测电笔分别接触插座各孔,只有接触B、E两孔时氖管发光,说明这两个孔均接______(选填“火线”或“零线”)。用USB供电模块给一款标明电压为4V,容量为4000mA·h的手机电池充电,充满后电池储存的电能约为______J。
【答案】 火线 5.76×104
【详解】[1]测电笔分别接触B、E两孔时氖管发光,说明B、E两孔带电,与火线相连。
[2]手机电池的容量为 4000mA·h =4A·h, 它充满后大约储存的电能为W=UIt=4V×4A×3600s=5.76×104J
10.(2025·山东威海·中考真题)家庭电路的部分电路如图所示,进户线___________(选填“甲”“乙”)是火线;只闭合开关S1,L1正常发光,再闭合开关S2,L1马上熄灭,如果故障出在L2上,则可能是L2___________。
【答案】 甲 短路
【详解】[1]为了用电安全,开关应接火线,由图可知甲是火线。
[2]只闭合开关S1,L1正常发光,再闭合开关S2,L1马上熄灭,由于并联电路互不影响,所以L2不可能断路,当L2发生短路会造成整个电路短路,L1熄灭,所以故障可能为L2短路。
11.(2025·山东淄博·中考真题)实验室某恒温箱模拟电路如图所示,控制电路电压,,热敏电阻R1安装在恒温箱内,工作电路中R2为加热电阻。闭合开关S,电磁铁把衔铁吸下,工作电路接通,此时通电螺线管的上端为______极。随着恒温箱内温度的升高,R1的阻值______(选填“增大”或“减小”),当螺线管中的电流减小为30mA时,衔铁弹起,工作电路停止加热,此时R1的阻值为______Ω。
【答案】 N 增大 100
【详解】[1]闭合开关S,电磁铁把衔铁吸下,说明控制电路有电流通过,根据安培定则判断通电螺线管的磁极的方法:用右手握螺线管,让四指弯向螺线管中电流的方向,则大拇指所指的那一端就是通电螺线管的 N极,可知该螺线管的上端是N极。
[2]衔铁被吸下后,工作电路接通,加热电阻R2开始工作,随着恒温箱内温度的升高,由题意可知,螺线管中的电流减小,说明热敏电阻R1的阻值增大,进一步说明该热敏电阻的阻值随温度的升高而增大。
[3]当螺线管中的电流减小为30mA=0.03A时,衔铁弹起,工作电路停止加热,则此时控制电路中的总阻值
的阻值
12.(2025·山东日照·中考真题)某电磁阀的工作原理如图所示。当开关、如图连接时,固定线圈磁场,推动强磁阀门向左运动,封闭液管通道,阻止液体流动。请:(1)标出此时通电螺线管右端的极性;(2)标出强磁阀门右端的极性;(3)画出通电螺线管外部磁场的磁感线(画出一条即可)。
【答案】
【详解】当开关、如图连接时,电流从螺线管左端流入,右端流出,由安培定则可知,通电螺线管左端为N极,右端为S极;固定线圈磁场,推动强磁阀门向左运动,磁阀门受到向左的推力,由同名磁极互相排斥可知,强磁阀门右端为N极;在磁体的外部磁感线从N极出发,回到S极,如下图所示:
13.(2025·山东青岛·中考真题)能量与生产生活及社会发展密切相关,它是由不同能源提供的。我国大力发展风能和太阳能等新能源,在新能源的开发和利用方面走在了世界前列。
(1)下列属于可再生能源的是________(填写序号)。
①核能 ②水能 ③天然气 ④石油
(2)2024年9月,我国自主研制的全球单机容量最大的海上风电机组“”成功并网发电,标志着我国在超大型海上风力发电技术上取得了重大突破。它每年的发电量可达,相当于________煤完全燃烧放出的热量()。
(3)太阳能是人类能源的宝库,人们利用太阳能的方式有多种。
①太阳能热水器是通过________的方式增加水的内能。某太阳能热水器能将吸收太阳能的转化为水的内能,它将质量为,初温为的水加热到,需吸收的太阳能为________J。
②小明想设计一款高效节能的太阳能路灯,光控开关S1白天和触点1接触,太阳能电池板为蓄电池充电,晚上和触点2接触,蓄电池给路灯供电。时控开关S2晚上12点前与触点3接触,电功率较大的路灯L1发光,晚上12点后与触点4接触,电功率较小的路灯L2发光。现有太阳能电池板、蓄电池、路灯L1和L2、单刀双掷开关S1和S2,请帮小明设计并连接符合要求的太阳能路灯电路图。
【答案】(1) ② (2)
(3) 热传递
【详解】(1)可再生能源是指在自然界中可以不断再生、永续利用的能源。
①核能:核燃料(如铀)是有限的,属于不可再生能源;
②水能:水在自然界中通过水循环不断再生,属于可再生能源;
③天然气:是化石燃料,形成需要漫长时间,属于不可再生能源;
④石油:是化石燃料,形成需要漫长时间,属于不可再生能源。
所以属于可再生能源的是②,故选②。
(2)每年产生的电能
需要完全燃烧的煤的质量
(3)[1]太阳能热水器吸收太阳能,将热量传递给水,使水的内能增加,是通过热传递的方式增加水的内能。
[2]水吸收的热量
需吸收的太阳能为
[3]根据题意,白天:光控开关 S1和触点1接触,太阳能电池板为蓄电池充电。 晚上:光控开关S1和触点2接触,蓄电池给路灯供电; 晚上 12 点前,时控开关S2和触点3接触,路灯L1发光; 晚上12点后,时控开关 S2和触点4接触,路灯L2发光。如图所示:
14.(2025·山东·中考真题)近年来,我国探月工程不断取得突破性成果,并计划于2035年前基本建成月球科研站。为支撑月球科研站等深空探测重大工程。2025年4月29日,“天都一号”通导技术试验星成功完成全球首次白天强光干扰条件下的地月空间激光测距技术试验,有效拓展了激光测距技术的观测窗口,过程示意如图。研究人员表示未来嫦娥八号将会携带试验装置登陆月球开展试验,比如聚焦太阳光熔化月壤,获得可以用于月球科研站建设的材料等。月球环境近似为真空。g月大约是地球上g的。
(1)聚焦太阳光熔化月壤过程是_____能转化为_____能;
(2)测控站与“天都一号”间的信号传递利用的是_____;
(3)假定激光站和“天都一号”之间为真空环境,激光站发射激光和收到回波信号的时间间隔为2.5s,求激光站与“天都一号”间的距离;(激光的传播速度取)
(4)小明畅想未来在月球科研站内的生活:“未来在月球上,我的质量变小了,完成引体向上更轻松了。”请你对小明的畅想作出评析。
【答案】(1) 太阳 内 (2) 电磁波 (3) 3.75×108m (4)见解析
【详解】(1)[1][2]聚焦太阳光熔化月壤,是将太阳能转化为内能,使月壤的温度升高从而熔化。
(2)电磁波可以传递信息,且传播不需要介质,月球是真空环境,因此测控站与“天都一号”间的信号传递利用的是电磁波。
(3)已知激光站发射激光和收到回波信号的时间间隔为2.5s,则激光站与“天都一号”间的距离
(4)质量是物体的一种基本属性,与形状、状态、所处空间位置无关,因此在月球上质量不变;月球上g月大约是地球上g的,根据G=mg,在质量m不变的情况下,重力G会变小,做引体向上时需要克服的重力变小,所以完成引体向上会更轻松,小明说质量变小是错误的,说完成引体向上更轻松是正确的。
15.(2025·山东烟台·中考真题)为了节约电能又不影响照明,工人师傅设计出一个路灯改造方案。此前,每个路灯装有一只“220V 100W”的灯泡L0。此次改造要为每个路灯加装一只相同规格的灯泡L,并安装一个电磁控制感应装置,当夜幕降临时,光控开关闭合,路灯处于低功率的柔光状态;当行人走进感应区时,灯光瞬间变亮,离开感应区时,路灯又恢复原来的柔光状态。图甲是设计的电路(加装的灯泡L未画出),控制电路的电源电压恒为4.5V,压敏电阻R的阻值随压力大小变化的图像如图乙所示,当通过电磁铁的电流等于或大于临界值时,衔铁会被电磁铁吸引而转换触点。工作电路的电源电压220V不变,不考虑灯丝电阻变化,电磁铁线圈电阻忽略不计。
(1)为达到改造要求,工人师傅需要将灯泡L接在电路中______(选填“A”或“B”)处。从安全用电角度考虑,工作电路的导线______(选填“C”或“D”)端应接火线。
(2)若控制电路中R1接入的阻值为55Ω,当感应区上受到的压力时,衔铁被电磁铁吸引转换触点,则感应装置中电磁铁的电流临界值是多少?保持电磁铁电流临界值不变,要想让重力更小的人经过感应区时路灯变亮,写出一种可行的改进办法。
(3)若某路灯每天工作总时间为10h,处于柔光状态的时间累计为8h,求改造后这个路灯在六月份(30天)节约的电能(控制电路消耗的电能忽略不计)。
(4)如图丙所示,在方案实施过程中,工人师傅改装完某处的路灯后,需要把重为200N的材料车沿倾斜路面推至下一路灯处,M、N是途经的两点。已知MN两点间的距离为20m,竖直的灯杆与路面夹角为,材料车受到的摩擦力大小是其重力的0.05倍。假设推力F的方向始终与倾斜路面平行,求工人师傅将材料车从M点匀速推至N点的过程中推力F做的功。
【答案】(1) A D (2) 0.036,减小滑动变阻器R1接入的阻值 (3) 4.32×107J (4) 2200J
【详解】(1)[1]当人走进压力感应区时,压力增大,由乙图可知,电阻R的阻值变小,控制电路的总电阻变小,根据可知,电压一定时,电流变大,电磁铁磁性增强,动触点被吸到右边静触点与B接触,此时只与L0接入电路,灯光亮,故灯泡L接在电路中A处。
[2]根据安全用电的要求,开关应接在火线的用电器之间,所以工作电路的导线D端应接火线。
(2)由于题意可知,当感应区上受到的压力F=300N时,衔铁被电磁铁吸引转换触点,此时电流即为感应装置中电磁铁的临界值。由乙图可知,当压力F=300N时,电阻R=70Ω,且与R1串联,根据欧姆定律可知电流的临界值为
重力更小的人,压力更小,由图乙可知,R更大,保持电磁铁电流临界值不变,根据可知,可减小滑动变阻器R1接入的阻值。
(3)处于柔光状态工作时,加装的灯泡L与灯泡L0串联,又两灯泡规格相同,根据串联电路电压规律可知,每个灯泡两端的实际电压为110V,由于灯丝电阻不变,所以有
灯泡的实际功率为
L与L0串联的总功率P总=2P实=2×25W=50W
每天节省的电能为W=Δ(P额-P总)t=(100W-50W)×8×3.6×103s=1.44×106J
30天节约的电能为W总=30×1.44×106J=4.32×107J
(4)推力F既克服重力做有用功,又要克服摩擦力做额外功,所以推力做的功等于有用功和额外功之和,所做的有用功为W有用=Gh=200N×20m×sin(90°-60°)=2000J
摩擦力大小为f=0.05G=0.05×200N=10N
克服摩擦力所做的额外功为W额外=fs=10N×20m=200J
所以推力F做功为W=W有用+W额外=2000J+200J=2200J
16.(2025·山东滨州·中考真题)2025年5月8日,我国首个“风光火储一体化”特高压工程——陇东至山东±800千伏特高压直流工程竣工投产。工程西起甘肃庆阳换流站,东至山东东平换流站,采用双八百(±800千伏额定电压、800万千瓦额定容量)特高压直流输电技术,输电距离915公里,每年可向山东省输送电量超过360亿千瓦时,每年减少燃煤消耗约1085万吨,减少二氧化碳排放约1490万吨,减少二氧化硫排放约1800吨,减少氮氧化物排放约2700吨,环境效益显著,对于加速我国电力绿色低碳转型、助力实现“双碳”目标具有重要意义。
(1)图甲中,风力发电机组工作时将机械能转化为___________能;
(2)如图乙,若太阳能电池板的面积为2m2,光电能量转化效率为20%,则在1000W/m2的光照强度下,每小时可以输出多少电能?
(3)若高压输电线每千米的电阻为0.2Ω,在双八百(额定功率等于额定容量)输电技术下,该工程每根输电线每秒放出多少热量?这些热量相当于完全燃烧多少kg的煤放出的热量?(煤的热值q煤=3×107J/kg)
(4)东平换流站将800kV的特高压经降压变压器逐级降低成380V或220V的用户所需电压。该电压仍远超人体安全电压,所以,为确保用电安全,日常生活中要做到:不___________低压带电体,不靠近高压带电体;
(5)陇东地区丰富的风、光资源发电,提供超50%的绿色电能,与传统火力发电相比,请列举一条风、光发电的优点_____________。
【答案】(1)电 (2) (3); (4)接触 (5)见解析
【详解】(1)风力发电机组工作时消耗机械能,得到电能,即将机械能转化为电能。
(2)电池板总功率为
则一小时获得的光能为
每小时输出的电能为
(3)由可得,电路中的电流为
每根输电线每秒放出的热量为
由可知,相当于每秒燃烧煤的质量为
(4)安全用电的原则是:不接触低压带电体,不靠近高压带电体。
(5)与传统火力发电相比,风、光发电的优点是清洁、无污染、可再生、运行成本低。
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专题08 家庭电路、电与磁、信息、能源与材料
中
目 录
第一部分 风向速递 洞察考向,感知前沿
新情境 新载体 跨学科 新考向
第二部分 分层突破 固本培优,精准提分
一阶·考点靶向练
考点01 家庭电路
考点02 电与磁
考点03 信息的传递
考点04 能源与可持续发展
考点05 材料
二阶·素养进阶练
第三部分 真题验证 对标中考,感悟考法
风●向●速●递
【新情境】1.(2025·山东济南·模拟预测)科学家在实验室用特殊材料制作了一个模型,在模型中注入液氮后,它瞬间变成了超导体,把模型放置在由磁性材料制成的环形轨道上,使其运动起来,便可以实现无源的自稳定悬浮,整个悬浮不需要通电,模型有时悬浮在轨道上面运动,有时悬挂在轨道下面运动。下面应用中与其原理相同的是( )
A.电磁悬浮列车 B.高温超导磁悬浮列车
C.电动悬浮列车 D.蒸汽机车
【新载体】2.(2025·山东德州·中考真题)德州马拉松作为城市文化品牌,已发展成为彰显城市形象的重要载体。比赛过程中,运动员佩戴感应芯片通过起点和终点磁场地带时,芯片里的线圈会产生电流,激发芯片发送编码信息,系统自动获取信息并计时。其工作原理与此相同的是( )
A.手摇发电机 B.司南 C.电磁起重机 D.扬声器
【跨学科】3.现在医学上使用的心肺机的功能之一是用“电动泵”替代心脏,推动血液循环。如图所示,当线圈中的电流从a流向b时,线圈的左端为______极,此时活塞将向______运动。
【新考向】4.(2025·山东济宁·二模)某创新实验小组实现自动控制,小明同学利用电磁继电器(电磁铁线圈电阻不计)制作了具有延时加热、保温、消毒等功能的恒温调奶器,其电路图如图甲所示控制电路中,电压U1=3V,定值电阻R0=50Ω,热敏电阻R的阻值随温度变化的图象如图乙所示。工作电路中,电压U=220V,R1=836Ω,R2=44Ω。已知恒温调奶器容量为2kg,水温达到80°C时衔铁会跳起。[水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)]
(1)求衔铁刚跳起时,通过电磁铁线圈的电流;
(2)求工作电路在保温状态下的电功率;
(3)当调奶器加满温度为25℃的水,加热元件工作500s后衔铁跳起,求此过程中恒温调奶器的加热效率。
分●层●突●破
一阶·考点靶向练
考点01 家庭电路
1.(2025·山东济南·一模)每个中学生都应该具备一些安全用电的基本常识,下列做法符合安全用电原则的是( )
A.图1:插座上插有多个充电插头,长时间不用时也不拔出
B.图2:充电线有破损,但只要不触碰破损处仍可继续使用
C.图3:看电视时发现屏幕有些脏,立即用湿纸巾擦拭干净
D.图4:使用测电笔辨别火线时,手指要与金属体笔尾接触
2.(2025·山东青岛·二模)测电笔是家庭必备工具之一,如图所示,测电笔正确的使用方法是图___________,丙图是小明家的部分电路,断开开关,用测电笔检测点时发现氖管___________,这段电路在设计中存在的问题是___________。
考点02 电与磁
3.(2025·山东青岛·一模)“磁悬浮地漏”是一种新产品。如图所示,当密封盖上方无水时,在磁体B的作用下,磁体A将密封盖顶起。该“磁悬浮地漏”的工作原理是( )
A.异名磁极相互吸引 B.异名磁极相互排斥
C.同名磁极相互吸引 D.同名磁极相互排斥
4.(2025·山东日照·三模)如图是小明为某仓库设计的温度报警电路。为热敏电阻,其阻值随温度的变化而变化;为可调电阻。温度正常时指示灯L发光,当温度升高到报警温度时,指示灯熄灭,蜂鸣器报警。下列判断正确的是( )
A.的阻值随温度的升高而增大 B.温度升高过程中,电磁铁磁性增强
C.若要调低报警温度,可将的阻值调大 D.若控制电路电源电压升高,报警温度将升高
5.(2025·山东日照·二模)日照站作为重要的交通枢纽,承载着市民的深厚情感与城市记忆。经过三年建设,新站以“碧海珍贝,云帆逐浪”为设计理念,融合海洋与太阳文化,于年4月26日正式启用。新站采用“刷证”或“扫码”进站方式,“刷证”原理是通过身份证感应产生电流识别身份。下列实验能解释其原理的是( )
A. B. C. D.
6.(2025·山东威海·一模)学习了电磁学的知识后,善思好学的小明利用一节电池、一个硬铜导线框和纽扣强磁铁,组装成一个简易电动机。如图所示,同时放手后可观察到导线框abcd以干电池为轴转动起来。导线框转动起来的原理是____,若要改变导线框转动的方向,可以改变线圈中电流方向或____。
考点03 信息的传递
7.(2025·山东聊城·模拟预测)近年来,作为国家战略性新兴产业,低空经济正成为驱动城市经济增长的新引擎,悄然重塑着人们的生活图景。如图所示,工作人员正在日照港码头操控无人机进行空中理货,他向无人机发送指令通过的是( )
A.电磁波 B.紫外线 C.超声波 D.次声波
8.(2025·山东烟台·一模)我国于2018年和2024年先后发射了鹊桥号和鹊桥二号中继星,架起了地球与月球背面通信的“天桥”。相比于鹊桥号,鹊桥二号距月球更近(如图),采用了反射率更高的镀金钼丝天线。下列说法正确的是( )
A.鹊桥号利用声波进行信号传输
B.鹊桥二号利用电磁波进行信号传输
C.镀金钼丝天线反射的信号传播速度为3×108km/s
D.信息从月球背面传到鹊桥二号比到鹊桥号用时长
考点04 能源与可持续发展
9.(2025·山东济南·一模)新能源又称非常规能源,指传统能源之外的各种能源。以下既属于新能源又属于不可再生能源的是( )
A.太阳能 B.地热能 C.石油 D.核能
10.(2025·山东聊城·模拟预测)据了解,山东“风光”资源丰厚,是全国风能资源最富集的地区之一,而且省域光照时间充足,大规模、高比例、高质量发展“风光”发电优势明显。下列关于风力发电的说法正确的是( )
A.风能属于不可再生能源 B.风力发电机利用了电磁感应原理
C.太阳能来自太阳内部的核裂变 D.太阳能电池板将电能转化为化学能
考点05 材料
11.(2025·山东青岛·二模)如图是一种新型的材料——氮化硼纳米管,它是一种电绝缘体,具有较高的硬度和强度,能够在高温环境下保持稳定的导热性能,不具有磁性,不具备光学透明的特性。根据上述信息判断,氮化硼纳米管(如图)可以制作( )
A.指南针 B.照相机镜头 C.导热芯片 D.导线芯
12.(2025·山东济南·二模)(多选题)材料是指人类用于制造物品、器件、构件、机器或其他产品的物质。这些物质具有一定的物理、化学和机械特性,被广泛应用于建筑、汽车制造、机械制造、电子、航空航天、医疗护理、能源等领域。结合所学知识请分析下列关于不同场景所使用的材料正确的有( )
A.半导体材料可用于手机芯片 B.超导材料可用于磁悬浮列车
C.绝缘材料用于保险丝 D.纳米磁性材料可用于数据存储
二阶·素养进阶练
1.(2025·山东临沂·模拟预测)随着科技的发展,家用电器种类越来越多。电的使用提高了我们的生活品质,但是电也是把双刃剑,其使用不当也会给我们的生命财产造成损失,家庭用电安全也越来越受到人们的重视。从家庭电路和安全用电角度来看,下列说法中正确的是( )
A.为了防止发生触电事故,使用试电笔时手不能接触任何金属部分
B.控制电灯的开关应接在电灯和零线之间
C.洗衣机的三脚插头不能用两脚插头代替
D.家庭电路中并联的用电器越多,越容易引起电路过载,因此可考虑将用电器串联
2.(2025·山东济宁·二模)如图甲是某型号可充电台灯风扇,图乙是台灯风扇经历充电和工作时的主要能量流向图。下列说法正确的是( )
A.电池在充电时相当于电源 B.图乙中a、b均为电能
C.图乙中d为机械能 D.风扇工作时,其原理与动圈式话筒相同
3.(2025·山东日照·二模)某同学在整理《电与磁》的笔记时,图片与知识点的对应出现错误的是( )
A.图甲:最早发现地磁场的两极与地理的两极不重合的科学家是中国宋代的沈括
B.图乙:通过调整通电螺线管中的电流强度,可以实现对螺线管磁性强度的调节
C.图丙:扬声器的工作原理与发电机的原理是相同的
D.图丁:当只改变电流方向时,通电导体所受力的方向也会随之改变
4.(2025·山东滨州·模拟预测)一个空心小铁球放在盛水的烧杯中漂浮在水面上,将烧杯置于铁棒AB的上方,绕在铁棒上的线圈连接在如图所示的电路中,开关S闭合后,下列说法正确的是( )
A.小铁球仍静止在水面上时受到的重力和浮力是一对平衡力
B.A端为电磁铁的S极
C.滑片P向右滑动,小铁球所受浮力变小
D.滑片P向左滑动,螺线管的磁性减弱
5.(2025·山东·模拟预测)如图﹣1所示是物理创新小组设计的“闯红灯违规模拟记录器”,控制电路电源电压为6V,电磁继电器线圈电阻为10Ω,R为压敏电阻,其阻值大小随压力F的变化关系如图﹣2所示。当光控开关接收到绿光时断开,工作电路中指示灯亮,电控照相机不工作,当光控开关接收到红光时自动闭合,且当压敏电阻受到车的压力增大到一定数值,控制电路中电流等于或大于0.06A时,电控照相机开始拍照,g取10N/kg。下列说法中正确的是( )
A.若要使质量较小的车闯红灯也能被拍下,可以适当减小线圈的匝数
B.a处是电控照相机,b处是指示灯
C.当控制电路中电流等于0.06A时,闯红灯的车对压敏电阻的压力为12000N
D.当质量为1200kg的车闯红灯时,控制电路消耗的总功率为0.9W
6.(2025·山东济南·模拟预测)小明制作了如图甲所示的电磁跷跷板参加学校的科技节活动。该电磁跷跷板是在两端封闭的透明塑料管中放有一块磁性很强的磁铁,塑料管外绕有金属丝作为线圈,在线圈两端并联两只发光二极管,其电路如图乙所示,下列说法正确的是( )
A.该装置发光的原理与电动机的工作原理一样
B.将塑料管上下翘动,磁铁便在线圈中左右移动,两个发光二极管有可能会同时发光
C.塑料管上下翘动,磁铁在线圈中左右移动时,将机械能转化为电能
D.塑料管上下翘动速度变大,二极管会变得更暗
7.(2025·山东济宁·一模)近年来,我国在科技领域取得了辉煌的成就,下列说法正确的是( )
A.核聚变装置“中国环流器三号”获得核能的方式与核电站相同
B.国内AI大模型DeepSeek的后台高算力芯片是由半导体材料制成的
C.“5G”通信所使用的电磁波传播速度比“4G”快的多
D.“神舟二十号”载人飞船加速升空过程中将动能转化为重力势能
8.(2025·山东烟台·一模)(多选题)如图所示,打开收音机的开关,旋至没有电台的位置,将音量开大,取一节干电池和一根导线,先将导线的一端与电池的负极相连,再将导线的另一端与电池的正极快速摩擦,使它们时断时续地接触,会听到收音机中传出“喀喀”声。关于这个实验,下列说法正确的是( )
A.电磁波可以传递信息 B.迅速变化的电流能够产生电磁波
C.收音机可以接收到电磁波信号 D.电磁波只能在空气中传播
9.(2025·山东济南·模拟预测)(多选题)中国“环流器”是我国探索受控核聚变的重要装置。如果要使核聚变得到和平利用,就要使核聚变反应平稳受控进行,要实现受控核聚变,长时间约束在一个非常小的空间内,但是地球上没有任何容器能够承受如此高的温度,其主要结构类似于一个两端相连的闭合通电螺线管,如图所示,可产生强大的电流和磁场。由于核燃料在超高温状态下已经变成了带电粒子,磁场对运动的带电粒子可以产生力的作用,避免与容器直接接触。则下列说法不正确的是( )
A.在利用核能过程中,能量的转移和转化具有可逆性
B.中国“人造太阳”是通过核裂变释放能量的
C.在超高温状态下核燃料可以被“托举”在磁场中,原因是磁场对运动的带电粒子能产生力的作用
D.核能是一种不可再生能源
10.(2025·山东潍坊·二模)(多选题)如图甲是一款应用广泛的磁卡锁,其工作原理如图乙所示。磁卡锁开门主要是通过刷磁卡(开关闭合)来接通电源,电磁铁吸引插销,实现开门。下列说法正确的是( )
A.插销可选用纯铜质材料制作 B.刷卡时,电磁铁的左端为极
C.若只对调电源的正负极,磁卡锁将无法正常工作 D.若电源电压过低,磁卡锁将无法正常工作
11.(2025·山东青岛·一模)(多选题)科技小组利用热敏电阻设计了一个自动加热装置,如图甲所示。当环境温度低于温度值时,加热电阻工作;当环境温度高于时,继电器的衔铁被吸下,保温电阻工作。已知,继电器线圈电阻不计,R是热敏电阻,其电阻随温度变化的关系如图乙所示。当线圈中的电流大于等于20mA时,继电器的衔铁被吸下。下列说法正确的( )
A.控制电路中电磁铁下方为N极
B.当环境温度降低时,控制电路中电流增大
C.温度值
D.工作电路中若相同时间内加热状态产生的热量是保温状态的3倍,则
12.(2025·山东济南·三模)如图甲所示是磁悬浮盆栽,其工作原理如图乙所示,电源电压不变,底座内部是电磁铁,盆栽下部有一个磁铁,通电后,电磁铁下部为______极,当滑片P向左移动时,盆栽的悬浮高度会______(选填 “升高” 或 “降低”)。
13.(2025·山东临沂·二模)某款恒温箱的简化电路如图甲所示.控制电路中电源电压为36V且保持不变,电磁铁线圈电阻为,R为热敏电阻(置于恒温箱内),其阻值随温度变化的关系如图乙所示;工作电路中的加热器(图中未画出)正常工作时的电阻为,加热器应接在图甲中______(填“ab”或“cd”)之间,控制电路中电磁铁的上端为______极,加热器正常工作6s产生的热量是______。
14.(2025·山东威海·二模)图是一款电动窗帘的电路原理图,当户外阳光增强到设定值时,闭合,电动机转动,将窗帘拉上。闭合,电磁铁的下端为___________极;为满足要求,光敏电阻的阻值要随光照的增强而___________(选填“增大”或“减小”)。
15.(2025·山东滨州·二模)如图所示,已经将电磁铁接外电源,则图中P为磁体______极(选填“N”或“S”)。将线圈abcd接入LED和小灯泡,闭合开关后摇动手柄(未画出)使线圈abcd转动,LED和灯泡可发光。此过程,线圈abcd将______能转化为______能。在方框内画出图中LED和小灯泡发光时的电路图______(已经画出LED和等效电源)。
16.(2025·山东济宁·二模)如图所示是我国自主设计的“人造太阳”实验装置——东方超环,它在1亿度超高温度下运行了近10秒。其反应原理与太阳类似,即通过核______变,释放巨大的核能。核反应的主要原料是氘,它可以从海水中提取,1 L海水中含有的氘,这些氘完全核反应所释放的能量相当于300L汽油完全燃烧所释放的能量,为______ J。(ρ汽油=0.71×103 kg/m3,q汽油=4.6×107 J/kg)。
17.(2025·山东东营·模拟预测)如图甲所示为一个磁悬浮地球仪,图乙是其内部结构示意图。开关闭合后,地球仪悬浮在底座上方。请在图乙中的括号内标出电源的“+”“-”极。
18.(2025·山东聊城·二模)为响应节能减排号召,许多家庭将白炽灯更换为发光强度相同的LED灯。已知某白炽灯铭牌为“220V,60W”,替换的LED灯铭牌为“220V,10W”。若两者每天均工作5小时,则LED灯每天比白炽灯节省电能______kW·h。如图所示,请根据安全用电要求,用笔画线代替导线将LED灯接入家庭电路________。
19.(2025·山东青岛·一模)某小组的同学对“电与磁”非常感兴趣,他们共同完成了以下实验。
(1)如图所示,闭合开关后,小磁针发生偏转,说明通电螺线管周围______;
(2)小琳对调电源正负极后重新实验,发现小磁针静止时N极指向与原来相反,说明通电螺线管的磁场方向与______有关;
(3)在不改变原电路连接情况下,要增强通电螺线管的磁性,可以在通电螺线管中插入______;
(4)如图乙所示为一个磁悬浮地球仪,图丙是其内部结构示意图。开关闭合后,请在图丙中的括号内标出电磁铁的N极或S极以及电源的“+”或“-”极。
20.(2025·山东青岛·二模)若把空气炸锅单独接入家庭电路中持续工作2min,电能表上标有3000r/(kW•h)的字样,其转盘正好转了100转,这段时间空气炸锅内200g的薯条温度升高了80℃。求:
(1)空气炸锅此时的实际功率是多少?。
(2)这个过程薯条吸收的热量是多少?[c薯条=3.6×103J/(kg•℃)]
(3)此空气炸锅的加热效率是多少?
(4)空气炸锅的电路图如图乙所示,控制电路电源电压恒定,通过调节变阻器R3接入电路的阻值来设置加热温度,电阻R₂置于温度监测区域,它的阻值随温度变化的关系如图丙所示;当加热温度设定为150℃,即R3的阻值调为100Ω时,闭合开关S,电磁继电器(不计线圈的电阻)的衔铁被吸下,工作电路接通,开始加热;直到温度达到150℃时,衔铁向上弹起,停止加热;则当R3的阻值调为80Ω时,对应的加热温度设定为多少?
21.(2025·山东泰安·二模)如图甲是某多功能养生壶内部简化电路图,由控制电路和工作电路两部分组成。为热敏电阻,其阻值随水温变化图像如图乙所示。控制电路电源电压,R为滑动变阻器,线圈电阻不计。当壶中的水温达到100℃时,线圈中的电流为6mA,衔铁刚好被吸下。工作电路电源电压,、为电热丝,,。求:
(1)养生壶的加热功率和保温功率是多少?
(2)此养生壶的加热效率为90%,用此养生壶加热挡加热7min,可使质量为2.2kg的水从15℃加热至多少℃?
(3)使用烧水功能时,需设定水温达到100℃时停止加热,进行保温,则此时滑动变阻器R接入电路的阻值是多少?
真●题●验●证
1.(2025·山东泰安·中考真题)同学们利用所学安全用电知识模拟安装家庭电路,下列说法不正确的是( )
A.电灯的开关连接在零线和灯泡之间
B.电能表安装在全户用电的总开关之前
C.安装三孔插座要“左零右火中间地”
D.用试电笔判断零线和火线时,手指要接触笔尾金属体
2.(2025·山东·中考真题)小明在户外实践中,利用随身所带物品制作了简易指南针。他首先利用电池、带绝缘皮的导线、铁钉制成电磁铁,然后将缝衣针磁化并用细线水平悬挂,最后将两者靠近,静止时位置关系如图所示。下列说法正确的是( )
A.铁钉的钉尖是S极 B.缝衣针的针尖是N极
C.地磁场N极在地理北极附近 D.移开电磁铁后,缝衣针静止时针尖所指方向为南
3.(2025·山东滨州·中考真题)如图是实验室电流表的内部结构图,磁场内的线圈中有电流通过时,线圈会带动指针一起偏转。线圈中电流越大,指针偏转角度就越大。下列选项中与其工作原理相同的是( )
A.电磁铁 B.电磁继电器 C.电动机 D.发电机
4.(2025·山东烟台·中考真题)如图所示是“探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件”实验的装置,下列关于该实验说法正确的是( )
A.该装置也可以探究通电导线在磁场中受到力的作用
B.该装置也可以探究感应电流方向跟导体运动方向有关
C.扬声器就是通过本实验的原理进行工作的
D.闭合电路的部分导体在磁场中运动一定会产生感应电流
5.(2025·山东淄博·中考真题)下列关于能源、信息、宇宙和粒子的说法正确的是( )
A.风能、水能都属于可再生能源
B.石油、太阳能都属于清洁能源
C.手机、声呐都利用电磁波传递信息
D.银河系、太阳、地球、中子、分子是按照尺度由大到小的顺序排列的
6.(2025·山东济南·中考真题)(多选题)2025年5月22日,神舟二十号航天员乘组完成第一次出舱活动,创下空间站建成后入轨出舱间隔时间最短纪录。下列说法正确的是( )
A.在舱外活动时航天员和地面控制中心通过电磁波传递信息
B.在舱外活动时航天员的质量为零
C.空间站的太阳能帆板工作时将太阳能转化为电能
D.空间站的太阳能帆板工作时利用的太阳能是不可再生能源
7.(2025·山东德州·中考真题)如图所示,不同频率范围的无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线等都属于________(选填“超声波”或“电磁波”),在我们的生活中发挥着重要作用。
8.(2025·山东威海·中考真题)中国北方中纬高频雷达网是一种利用高频电磁波探测高空电离层带电粒子的科学设施,其通过发射电磁波并接收反射回波来获取信息。电磁波与带电粒子的相互作用改变了电磁波传播的___________(选填“快慢”“方向”);电磁波从地面开始发射到60km高度处被反射回发射点,共需___________s。(c取3.0×105km/s)
9.(2025·山东日照·中考真题)某电工师傅检查刚安装的插座是否符合安全用电要求。闭合开关,指示灯亮,用测电笔分别接触插座各孔,只有接触B、E两孔时氖管发光,说明这两个孔均接______(选填“火线”或“零线”)。用USB供电模块给一款标明电压为4V,容量为4000mA·h的手机电池充电,充满后电池储存的电能约为______J。
10.(2025·山东威海·中考真题)家庭电路的部分电路如图所示,进户线___________(选填“甲”“乙”)是火线;只闭合开关S1,L1正常发光,再闭合开关S2,L1马上熄灭,如果故障出在L2上,则可能是L2___________。
11.(2025·山东淄博·中考真题)实验室某恒温箱模拟电路如图所示,控制电路电压,,热敏电阻R1安装在恒温箱内,工作电路中R2为加热电阻。闭合开关S,电磁铁把衔铁吸下,工作电路接通,此时通电螺线管的上端为______极。随着恒温箱内温度的升高,R1的阻值______(选填“增大”或“减小”),当螺线管中的电流减小为30mA时,衔铁弹起,工作电路停止加热,此时R1的阻值为______Ω。
12.(2025·山东日照·中考真题)某电磁阀的工作原理如图所示。当开关、如图连接时,固定线圈磁场,推动强磁阀门向左运动,封闭液管通道,阻止液体流动。请:(1)标出此时通电螺线管右端的极性;(2)标出强磁阀门右端的极性;(3)画出通电螺线管外部磁场的磁感线(画出一条即可)。
13.(2025·山东青岛·中考真题)能量与生产生活及社会发展密切相关,它是由不同能源提供的。我国大力发展风能和太阳能等新能源,在新能源的开发和利用方面走在了世界前列。
(1)下列属于可再生能源的是________(填写序号)。
①核能 ②水能 ③天然气 ④石油
(2)2024年9月,我国自主研制的全球单机容量最大的海上风电机组“”成功并网发电,标志着我国在超大型海上风力发电技术上取得了重大突破。它每年的发电量可达,相当于________煤完全燃烧放出的热量()。
(3)太阳能是人类能源的宝库,人们利用太阳能的方式有多种。
①太阳能热水器是通过________的方式增加水的内能。某太阳能热水器能将吸收太阳能的转化为水的内能,它将质量为,初温为的水加热到,需吸收的太阳能为________J。
②小明想设计一款高效节能的太阳能路灯,光控开关S1白天和触点1接触,太阳能电池板为蓄电池充电,晚上和触点2接触,蓄电池给路灯供电。时控开关S2晚上12点前与触点3接触,电功率较大的路灯L1发光,晚上12点后与触点4接触,电功率较小的路灯L2发光。现有太阳能电池板、蓄电池、路灯L1和L2、单刀双掷开关S1和S2,请帮小明设计并连接符合要求的太阳能路灯电路图。
14.(2025·山东·中考真题)近年来,我国探月工程不断取得突破性成果,并计划于2035年前基本建成月球科研站。为支撑月球科研站等深空探测重大工程。2025年4月29日,“天都一号”通导技术试验星成功完成全球首次白天强光干扰条件下的地月空间激光测距技术试验,有效拓展了激光测距技术的观测窗口,过程示意如图。研究人员表示未来嫦娥八号将会携带试验装置登陆月球开展试验,比如聚焦太阳光熔化月壤,获得可以用于月球科研站建设的材料等。月球环境近似为真空。g月大约是地球上g的。
(1)聚焦太阳光熔化月壤过程是_____能转化为_____能;
(2)测控站与“天都一号”间的信号传递利用的是_____;
(3)假定激光站和“天都一号”之间为真空环境,激光站发射激光和收到回波信号的时间间隔为2.5s,求激光站与“天都一号”间的距离;(激光的传播速度取)
(4)小明畅想未来在月球科研站内的生活:“未来在月球上,我的质量变小了,完成引体向上更轻松了。”请你对小明的畅想作出评析。
15.(2025·山东烟台·中考真题)为了节约电能又不影响照明,工人师傅设计出一个路灯改造方案。此前,每个路灯装有一只“220V 100W”的灯泡L0。此次改造要为每个路灯加装一只相同规格的灯泡L,并安装一个电磁控制感应装置,当夜幕降临时,光控开关闭合,路灯处于低功率的柔光状态;当行人走进感应区时,灯光瞬间变亮,离开感应区时,路灯又恢复原来的柔光状态。图甲是设计的电路(加装的灯泡L未画出),控制电路的电源电压恒为4.5V,压敏电阻R的阻值随压力大小变化的图像如图乙所示,当通过电磁铁的电流等于或大于临界值时,衔铁会被电磁铁吸引而转换触点。工作电路的电源电压220V不变,不考虑灯丝电阻变化,电磁铁线圈电阻忽略不计。
(1)为达到改造要求,工人师傅需要将灯泡L接在电路中______(选填“A”或“B”)处。从安全用电角度考虑,工作电路的导线______(选填“C”或“D”)端应接火线。
(2)若控制电路中R1接入的阻值为55Ω,当感应区上受到的压力时,衔铁被电磁铁吸引转换触点,则感应装置中电磁铁的电流临界值是多少?保持电磁铁电流临界值不变,要想让重力更小的人经过感应区时路灯变亮,写出一种可行的改进办法。
(3)若某路灯每天工作总时间为10h,处于柔光状态的时间累计为8h,求改造后这个路灯在六月份(30天)节约的电能(控制电路消耗的电能忽略不计)。
(4)如图丙所示,在方案实施过程中,工人师傅改装完某处的路灯后,需要把重为200N的材料车沿倾斜路面推至下一路灯处,M、N是途经的两点。已知MN两点间的距离为20m,竖直的灯杆与路面夹角为,材料车受到的摩擦力大小是其重力的0.05倍。假设推力F的方向始终与倾斜路面平行,求工人师傅将材料车从M点匀速推至N点的过程中推力F做的功。
16.(2025·山东滨州·中考真题)2025年5月8日,我国首个“风光火储一体化”特高压工程——陇东至山东±800千伏特高压直流工程竣工投产。工程西起甘肃庆阳换流站,东至山东东平换流站,采用双八百(±800千伏额定电压、800万千瓦额定容量)特高压直流输电技术,输电距离915公里,每年可向山东省输送电量超过360亿千瓦时,每年减少燃煤消耗约1085万吨,减少二氧化碳排放约1490万吨,减少二氧化硫排放约1800吨,减少氮氧化物排放约2700吨,环境效益显著,对于加速我国电力绿色低碳转型、助力实现“双碳”目标具有重要意义。
(1)图甲中,风力发电机组工作时将机械能转化为___________能;
(2)如图乙,若太阳能电池板的面积为2m2,光电能量转化效率为20%,则在1000W/m2的光照强度下,每小时可以输出多少电能?
(3)若高压输电线每千米的电阻为0.2Ω,在双八百(额定功率等于额定容量)输电技术下,该工程每根输电线每秒放出多少热量?这些热量相当于完全燃烧多少kg的煤放出的热量?(煤的热值q煤=3×107J/kg)
(4)东平换流站将800kV的特高压经降压变压器逐级降低成380V或220V的用户所需电压。该电压仍远超人体安全电压,所以,为确保用电安全,日常生活中要做到:不___________低压带电体,不靠近高压带电体;
(5)陇东地区丰富的风、光资源发电,提供超50%的绿色电能,与传统火力发电相比,请列举一条风、光发电的优点_____________。
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