精品解析：浙江宁波市蛟川书院（甬江校区）2025学年第二学期学科素养大比拼 八年级科学试卷

蛟川书院（甬江校区）2025学年第二学期学科素养大比拼 初二科学试卷 （满分160分，考试时间120分钟） 一、选择题（每小题3分，共有15小题，共计45分） 1. 下列有关物质的性质及相关用途的叙述，正确的是（ ） ①氧气易溶于水，使得鱼能在水中生存 ②由于稀有气体的化学性质不活泼，所以常用作保护气 ③氧气能助燃，所以可用作火箭的高能燃料 ④由于液态氮汽化时需吸收大量的热，因此可做冷冻剂 A. ①② B. ③④ C. ①③ D. ②④ 2. 如图所示的甲、乙、丙三种情况(甲站在地面上，乙、丙站在木凳上)，可能发生触电事故的是 A. 甲、乙 B. 乙、丙 C. 甲、丙 D. 甲、乙、丙 3. 如图甲的轨道插座可以按照用户用电需求，在轨道上增减、移动插座，用电方式更灵活。以下关于轨道插座的使用，符合安全用电原则的是（ ） A. 用手触摸轨道内部金属 B. 轨道插座上只接入少量的用电器 C. 将图乙的D插口接火线 D. A、B、C接口没什么用，不接任何线缆 4. 如图，将过氧化氢溶液滴入瓶中可观察到的现象是（ ） A. 气球胀大，红墨水左移 B. 气球缩小，红墨水右移 C. 气球缩小，红墨水左移 D. 气球胀大，红墨水右移 5. 如图所示，条形磁铁固定在水平地面上，用沿水平方向的拉力F 把重为G的小铁块从条形磁铁的N极匀速拉到S极，对此过程中拉力F的大小，下列说法正确的是（　　） A. 始终不变 B. 由大变小 C. 由小变大 D. 先变小再变大 6. 开关是电路的重要元件，既可确保安全用电，又能方便控制电路。小科在家庭电路图中设置了五处开关（如图所示），小学觉得该电路设计不合理，因为有几处开关必须处于常闭状态，而有几处则必须设置，这几处必须设置的开关是（　　） A. 1、2、3 B. 2、4、5 C. 1、3、5 D. 2、3、5 7. 如图所示，加热烧瓶中的水使之沸腾，水蒸气从铜管喷出，把火柴靠近管口B处，火柴被加热，迅速移开火柴，火柴开始燃烧。下列说法正确的是（ ） A. 水沸腾后，水的质量和体积都增大 B. 该实验能说明火柴的着火点不超过100℃ C. 在B处时火柴不燃烧是因为湿润的水蒸气降低了火柴的着火点 D. 火柴移离水蒸气，与氧气充分接触，从而燃烧 8. 归纳整理是学习科学的重要方法之一，小实对氧气的制取和性质进行了梳理。请回答下面小题。根据氧气的性质，以下能用于排空气法收集氧气的装置是（ ） A. B. C. D. 9. 变压吸附法的原理是利用分子筛吸附氮气和氧气能力的差异将二者进行分离。在吸附塔中，通过加压与减压的交替循环，可以使分子筛重复使用。部分过程的示意图如图：下列说法不正确的是（　　） A. 变压吸法制取的氧气中含有稀有气体 B. 变压吸附法制取的氧气中含有二氧化碳 C. 分子筛对氮气的吸附能力与吸附塔内气体压强有关 D. 分子筛中发生的变化是物理变化 10. 在学习了通电直导线存在磁场后，小明想探究弯曲导线周围的磁场情况，将小磁针放在水平面上，给弯曲导线通电，下列小磁针的指示情况正确的是（　　） A. B. C. D. 11. 为了应对即将到来的汛期，某课外兴趣小组设计了一个检测水库水位的装置，其原理如图所示。L为安全指示灯，电铃为报警器，R1为定值电阻，R2为竖直放置、粗细均匀且足够长的电阻棒，滑片P可以在电阻棒上自由滑动，并与浮子用竖直的绝缘棒连接，可随着浮子的上下移动而改变电阻棒R2接入电路的阻值，从而可通过电流表的示数来反映水位的高低。当滑片P指向R2的中点时，水位达到警戒值，电磁铁吸下衔铁报警。则该检测器正常工作时（　　） A. 电磁铁的上端为N极 B. 水位较低时，电磁铁的磁性较强 C. 若减小R1的阻值，警戒水位会变高 D. 电流表示数越大，表示水位越高 12. 电吉他中电拾音器的基本结构如图所示，弦振动时，在线圈中产生感应电流，电流经电路放大后传送到音箱发出声音。下列说法中不正确的是（ ） A. 将磁体换成铁棒，电吉他不能正常工作 B. 电吉他要正常工作，金属弦不仅能用铁丝，还有别的金属丝可代替 C. 线圈中产生感应电流的原理与电磁继电器的工作原理相同 D. 增加线圈匝数可以增大线圈中的感应电流 13. 图示为居民家中某房间的电路，电灯L与电热壶均正常工作，在三孔插座上接入电饭煲后，电热壶突然停止工作，灯L仍正常发光，拔出电饭煲的插头，用测电笔分别测试三孔插座的左右两孔，氖管均发光，此时电路故障可能是 （　　） A. 插座短路 B. CD间断路 C. AB间断路 D. 电热壶短路 14. 如图所示，虚线区域内的“×”为垂直纸面的磁感线。当线框从位置A向右匀速移动到位置B时，关于线框内产生感应电流的情况，下列说法中正确的是（ ） A. 无→有→无→有→无 B. 无→有→无 C. 没有感应电流 D. 一直有感应电流 15. 新能源汽车充电器装置中的断路器使用的双金属片是一种基于热膨胀原理的过载保护装置。当电流过载导致温度升高时，双金属片因两侧金属膨胀程度不同而发生弯曲，从而自动切断电路。图甲是断路器的工作原理图，图乙为黄铜合金和镍铁合金两种金属片受热膨胀过程中伸长量随升高的温度变化图像，请结合图乙推测该断路器中的双金属片合理排列方式是（ ） A. B. C. D. 二、填空题（每空2分，共计42分） 16. 我国首艘国产航母“福建舰”上使用了电磁弹射装置，原理如图所示，给线圈提供电流时产生磁场，炮弹（铁质）被磁化，受到强大的作用力而加速运动，达到线圈中间时，迅速断电，炮弹飞出炮口。当线圈通电时，炮弹头是______（选填“S”或“N”）极，工作原理与______（选填“电动机”或“发电机”）相同。 17. 中国人发明的司南是世界上最早利用地磁场指示方向的仪器。古文《论衡•是应篇》中记载：“司南之杓（用途），投之于地，其柢（握柄）指南”。则勺柄应为该磁体的________极；某科学研究所尝试利用一块天然磁石制作一具“司南”，图乙所示为天然磁石的磁感线分布情况，则应将磁石的________（选填“B”、“C”、“D”或“E”）处打磨勺柄。 18. 用一个铁钉、一节电池、一根电线和一个纽扣形强磁铁（如图甲），可组装成一个演示用的简易电动机，组装后如图乙所示。电流通过磁铁和铁钉，铁钉旋转。 （1）图乙中，把铁钉尖端朝上和磁铁连起来后就能竖直地吸在电池的正极上。若磁铁的N极朝上，S极朝下，则磁化后铁钉的尖端为______。（填“N”或“S”）极。 （2）用电线把电池的负极和磁铁连接起来，就有电流通过磁铁和铁钉，通电的铁钉由于受到______的作用而开始旋转。 （3）电动机的导线下端应间歇性地接触磁铁，这样做的好处是______。 A. 防止铁钉被磁化 B. 防止电流通过时产生过多热量 19. 现代家庭电路都安装“漏电保护器”和“空气开关”，比单独安装传统保险丝更能保证用电安全。 （1）小科妈妈正在厨房里使用微波炉、电磁炉和电茶壶，当爸爸开启空调时，家中的“空气开关”立刻切断电路，“漏电保护器”没有反应，由此可以推断________相当于保险丝（选填“空气开关”或“漏电保护器”）； （2）当漏电保护器检测到通过图甲中A、B两处的电流不相等（即发生漏电）时，会迅速切断电路。一赤脚站在地上的人，不小心接触了火线，如图乙、丙所示，在空气开关和漏电保护器完好的状态下，有触电危险的是________（选填“乙”或“丙”）。 20. 上海世博会上有个体育项目，游客可在发电地板上踏上几脚，也可蹦跳几次，就能点亮周围发光二极管灯泡，这个过程是发电地板把______能转化为______能。同学们做实验的装置如图所示，已知两块磁铁的上方都是N极，闭合开关，先将导体ab水平向右移动，导体cd也随之向______（选填“左”或“右”）运动起来。实验装置左侧运用的原理是______。 21. 小科同学运用如图所示的方法探究氧气的性质，实验中可观察到的现象是蜡烛自下而上地_____，由这个实验可以知道氧气具有_____的物理性质。 22. 如图所示，甲装置加热氯酸钾和二氧化锰固体制取氧气，请回答： （1）甲装置有一处明显错误，需要调节______（填字母）螺母改正错误。 （2）通常情况下，为收集纯度相对较高的氧气，收集过程中所需最合适的导气管是_____。 23. 燃烧是我们熟悉的现象。某实验小组用如图实验方法来探究燃烧的条件： （1）如图一进行实验，观察实验现象。水中白磷不能燃烧是因为__________。 （2）改进后的装置（如图二）与图一相比，其优点是__________。 （3）将装有某气体的大试管口朝下垂直插入水中，使试管罩住白磷（如图三所示），结果观察到了“水火相容”的奇观，则大试管所装气体可能是__________。 （4）“水火不相容”是指水能灭火，其实水有时也可以“生火”。比如用脱脂棉包裹好过氧化钠（），往棉球上滴水即可看到“滴水生火”的奇观，因为过氧化钠遇到水生成，但小明在一次表演中因为滴水过多却没有成功，他没有成功的原因是__________。 三、探究题（每空3分，共计39分） 24. 资料显示，将新制的溶质质量分数为5%的H2O2溶液，加热到80℃时，才有较多氧气产生。而相同质量5%的H2O2溶液加入催化剂，常温下就会立即产生氧气，反应速度快、所需时间短。 （1）小科同学按图甲装置进行实验，当试管中有大量气泡出现时，伸入带火星的木条，木条并未复燃。为此，他利用图乙装置收集气体，再用带火星的木条检验，木条复燃。那么图甲实验中带火星木条未复燃的原因是______。 （2）小金同学利用催化剂使H2O2溶液分解制取氧气，图丙是他设计的气体发生装置，请你指出装置中的错误之处______。小雨同学机智地认为只要在原装置中添加一个小装置即可解决问题，请写出相应的解决方案______。 （3）两位同学采用相同质量5%的H2O2溶液，图丁虚线表示小科采用加热分解制取氧气的曲线，请你在该图中用实线画出小金利用催化剂制取氧气的大致曲线_____（假定两种方法H2O2均完全分解）。 （4）本实验中，测量O2体积的装置是_____（填编号）。 25. 某同学利用白磷燃烧测定空气中氧气的含量（如图所示），选用50mL的试管作反应容器和量程体积足够大且润滑效果很好的针筒注射器，将足量的白磷放入试管后，用橡皮塞塞紧试管并夹紧弹簧夹，用酒精灯加热白磷，燃烧结束后等到试管冷却后松开弹射夹，观察现象。（中间的连接管内空气体积忽略不计） （1）正式开始实验前，该兴趣小组同学打开弹簧夹，将注射器活塞从20mL刻度处推至17mL处，然后松开活塞观察到活塞返回至20mL刻度处，该操作的主要目的是______________。 （2）若实验成功，可观察到活塞前缘最终停留在________mL刻度处。 【拓展延伸】老师利用传感器技术定时测定了实验装置（如图2）内的压强、温度和氧气浓度，三条曲线变化趋势如图3所示。 （3）X曲线表示压强变化趋势，Y曲线表示_________的变化趋势。 （4）结合Y，Z两条曲线，解释图3中AB段压强变化的原因是_________。 26. 项目学习小组实验发现，装在筒内的电动机带动风叶转动时，电动机转动方向改变，气流方向也改变，如图甲所示。于是想利用带风叶的电动机制作一款“书桌神器”：既能收集书桌上的小纸屑，又能吹风纳凉。他们制定的产品评价表如下。 评价指标 评价等级 优秀 合格 待改进 指标一 能吸纸屑、吹风且风速可调 能吸纸屑、吹风，风速不可调 只能吸纸屑或只能吹风 指标二 吸纸屑后，吹风时无纸屑吹出 吸纸屑后，吹风时有部分纸屑吹出 吸纸屑后，吹风时全部纸屑吹出 小组同学设计如图乙电路，利用带风叶的电动机、电池、旋钮式电阻等材料制作模型，其工作原理示意图如图丙。 （1）图乙中，通过切换开关S，可以改变电动机转向的原因是______； （2）将开关S与“1”连接，旋钮绕点沿箭头方向转动时，电动机转速如何变化？______； （3）对模型测试时，其“指标一”为优秀。请结合评价量表，分析该模型的“指标二”所处的评价等级______（“优秀”、“合格”、“待改进”），并说明理由______。 四、解答题（第27题6分，第28题9分，第29题9分，第30题10分，共计34分） 27. 图甲是某宾馆床头柜上的开关示意图，图乙是其控制的电路，其中为旋转开关，单独控制台灯的通断和亮度，为单独控制电视插座的开关，请在图乙中将电路图连接完整，要求符合安全用电原则。 28. 近几年青田进行老小区改造，不少多层楼房安装了电梯。出于安全考虑，电梯都设置超载自动报警系统，其工作原理如图甲所示，电路由工作电路和控制电路组成。在工作电路中，当电梯没有超载时，电动机正常工作；当电梯超载时，电铃发出报警铃声，电动机不工作。在控制电路中，已知电源电压U=12V，保护电阻R1=80Ω，电磁铁线圈的阻值为20Ω，电阻式压力传感器（压敏电阻）R2的阻值随压力F大小变化如图乙所示，电梯底架自重忽略不计。 （1）控制电路中，当乘客增多时，电磁铁的磁性__________（选填“增大”或“减小”）；工作电路中，电铃应该在触点__________（选填“A”或“B”）所在支路； （2）若电磁铁线圈电流达到20mA时，衔铁刚好被吸住，电铃发出警报声，此时电梯乘坐几人。_______（以每人50kg计算） （3）如题中条件下，若想增大电梯的载客量，下列措施可行的是（　　） A. 减少电磁铁线圈的匝数 B. 换用弹性更弱的弹簧 C. 减小R1的阻值 D. 减少控制电路电源电压 29. 干簧管（也叫干簧继电器）比一般机械开关结构简单、体积小、速度高、工作寿命长；而与电子开关相比，它又有抗负载冲击能力强的特点，工作可靠性很高。如图所示为干簧管的结构简图，其中磁簧片是一种有弹性的薄铁片，被固定于玻璃管上。 （1）干簧管的工作原理：当将一个条形磁铁与干簧管平行放置时，干簧管的磁簧片就会被_____，且靠近的那两个端点会被磁化成异名磁极而相互吸引，触点将会闭合，将电路接通；当条形磁铁远离干簧管时，磁簧片的磁性消失，在弹力的作用下触点就会断开。 （2）某同学设想用干簧管制作水位自动报警器，下图是他设计的一部分情况，请帮助他完成其余部分的设计： ①他手边还有开关、红灯、绿灯和电铃各一个，导线若干，画出了报警电路，要求：水位到达A处时，红灯亮，电铃报警；水位到达B处时，绿灯亮，电铃报警。图中是_____（填红灯或绿灯）。 ②设永久磁铁所受的重力为3N，浮球的体积为，不计滑轮处的摩擦。要想让此装置能正常工作，浮球的质量应满足什么条件？________（取） 30. 图甲是该小组同学设计的智能加热马桶圈电路图，控制电路电源电压U为3伏，为力敏电阻，其阻值与马桶圈受到压力的关系如图乙所示，为热敏电阻，其阻值与马桶圈的温度的关系如表二所示。工作电路的电源电压为220伏，是给马桶圈加热的电热丝，其阻值为200欧。电磁继电器在电流升至30毫安及以上时，衔铁被吸合，工作电路处于加热状态；在电流降至15毫安及以下时，衔铁被释放，工作电路处于保温状态，此时工作电路电流不大于50mA。（电磁铁线圈电阻忽略不计） 温度/℃ 20 25 29 32 34 35 36 37 38 40 42 44 阻值/Ω 25 50 75 100 125 150 175 200 225 250 275 300 （1）的阻值至少为多少欧。 （2）当质量为45千克的小科坐在马桶圈上时，请计算马桶圈的温度变化范围。 （3）若质量不到20千克的小孩坐在马桶圈上时，会出现什么问题？请简要分析说明。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 蛟川书院（甬江校区）2025学年第二学期学科素养大比拼 初二科学试卷 （满分160分，考试时间120分钟） 一、选择题（每小题3分，共有15小题，共计45分） 1. 下列有关物质的性质及相关用途的叙述，正确的是（ ） ①氧气易溶于水，使得鱼能在水中生存 ②由于稀有气体的化学性质不活泼，所以常用作保护气 ③氧气能助燃，所以可用作火箭的高能燃料 ④由于液态氮汽化时需吸收大量的热，因此可做冷冻剂 A. ①② B. ③④ C. ①③ D. ②④ 【答案】D 【解析】 【详解】①氧气不易溶于水，只是水中溶解有一定量的氧气，才使得鱼能在水中生存，故①错误； ②稀有气体的化学性质很不活泼，不容易与其他物质发生化学反应，因此常用作保护气，防止物质被氧化等，故②正确； ③氧气能助燃，具有助燃性，但氧气本身不具有可燃性，不能用作火箭的高能燃料，燃料需要具有可燃性，故③错误； ④液态氮汽化时会吸收大量的热，从而使周围温度降低，因此可做冷冻剂，故④正确。 综上，②和④的叙述正确。 故选D。 2. 如图所示的甲、乙、丙三种情况(甲站在地面上，乙、丙站在木凳上)，可能发生触电事故的是 A. 甲、乙 B. 乙、丙 C. 甲、丙 D. 甲、乙、丙 【答案】C 【解析】 【详解】人体触电，原因是有电流流过，形成通路。人体为导体，一边与火线相接，一边与零线相接或与大地相接，都会形成通路，由图像可知甲中人与火线和大地相连形成通路，丙人与火线零线同时接触，形成通路，因此甲丙发生触电事故，故C符合题意。 3. 如图甲的轨道插座可以按照用户用电需求，在轨道上增减、移动插座，用电方式更灵活。以下关于轨道插座的使用，符合安全用电原则的是（ ） A. 用手触摸轨道内部金属 B. 轨道插座上只接入少量的用电器 C. 将图乙的D插口接火线 D. A、B、C接口没什么用，不接任何线缆 【答案】B 【解析】 【详解】A．轨道内部金属是导体，用手触摸会触电，故A不符合题意； B．接入过多用电器会导致电路总功率过大，电流过大引发火灾等安全事故；只接入少量用电器可避免电路超负荷，故B符合题意； C．家庭插座接线遵循“左零右火”的规范，图中D是左侧插口，应接零线，接火线存在安全隐患，故C不符合题意； D．AC是接双孔插座的零线和火线的，B是三孔插座接地线的，故D不符合题意。 故选B。 4. 如图，将过氧化氢溶液滴入瓶中可观察到的现象是（ ） A. 气球胀大，红墨水左移 B. 气球缩小，红墨水右移 C. 气球缩小，红墨水左移 D. 气球胀大，红墨水右移 【答案】C 【解析】 【详解】过氧化氢在二氧化锰催化下会分解生成氧气，使密闭广口瓶内气体增多，瓶内压强增大。增大的瓶内压强会挤压瓶内的充气气球，因此气球体积缩小；瓶内压强增大后，会推动玻璃管中的红墨水向左侧（远离瓶体的方向）移动，红墨水左移。故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 5. 如图所示，条形磁铁固定在水平地面上，用沿水平方向的拉力F 把重为G的小铁块从条形磁铁的N极匀速拉到S极，对此过程中拉力F的大小，下列说法正确的是（　　） A. 始终不变 B. 由大变小 C. 由小变大 D. 先变小再变大 【答案】D 【解析】 【详解】因为条形磁铁的磁性两端最强，中间最弱．所以当铁块从条形磁铁的N极匀速拉到S极的过程中，磁铁对小铁块的吸引是先变小再变大；因此小铁块对磁铁的压力也是先减小再变大，从而导致磁铁对铁块的摩擦力同样先减小再变大，又因为是匀速运动，拉力和摩擦力是一对平衡力，大小相等，所以此过程中拉力F的大小先变小再变大，故ABC错误，D正确。 故选D。 6. 开关是电路的重要元件，既可确保安全用电，又能方便控制电路。小科在家庭电路图中设置了五处开关（如图所示），小学觉得该电路设计不合理，因为有几处开关必须处于常闭状态，而有几处则必须设置，这几处必须设置的开关是（　　） A. 1、2、3 B. 2、4、5 C. 1、3、5 D. 2、3、5 【答案】C 【解析】 【详解】电能表后面要设置总开关，1处设置开关；三孔插座的正确接法是左零右火上接地，接火线的地方设置开关3，开关接在火线和灯泡之间，灯泡处5处设置开关，故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 7. 如图所示，加热烧瓶中的水使之沸腾，水蒸气从铜管喷出，把火柴靠近管口B处，火柴被加热，迅速移开火柴，火柴开始燃烧。下列说法正确的是（ ） A. 水沸腾后，水的质量和体积都增大 B. 该实验能说明火柴的着火点不超过100℃ C. 在B处时火柴不燃烧是因为湿润的水蒸气降低了火柴的着火点 D. 火柴移离水蒸气，与氧气充分接触，从而燃烧 【答案】D 【解析】 【详解】A．分子间有间隔，水沸腾后，水分子的间隔变大，水的质量不变，水的体积增大，故A错误； B．水蒸气从铜管中冒出时温度较高，能使火柴的温度达到着火点，该实验不能说明火柴的着火点一定不超过100℃，故B错误； C．在B处时火柴不燃烧，是因为在铜管口水蒸气多，而氧气少，而不是降低了火柴的着火点，因为着火点是物质本身固有的属性，一般不能改变，故C错误； D．在铜管口水蒸气多，而氧气少，火柴移离水蒸气，与氧气充分接触，温度达到着火点从而燃烧，故D正确。 故选D。 8. 归纳整理是学习科学的重要方法之一，小实对氧气的制取和性质进行了梳理。请回答下面小题。根据氧气的性质，以下能用于排空气法收集氧气的装置是（ ） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】A、氧气的密度比空气大，可用向上排空气法收集，此图气体应该从长管进，故选项不符合题意； B、氧气的密度比空气大，可用向上排空气法收集，此图气体应该从短管进，故选项不符合题意； C、氧气的密度比空气大，可用向上排空气法收集，此图能收集到氧气，故选项符合题意； D、氧气的密度比空气大，可用向上排空气法收集，此图导管都是短管，导入的氧气马上又会排出，无法收集氧气，故选项不符合题意。 故选C。 9. 变压吸附法的原理是利用分子筛吸附氮气和氧气能力的差异将二者进行分离。在吸附塔中，通过加压与减压的交替循环，可以使分子筛重复使用。部分过程的示意图如图：下列说法不正确的是（　　） A. 变压吸法制取的氧气中含有稀有气体 B. 变压吸附法制取的氧气中含有二氧化碳 C. 分子筛对氮气的吸附能力与吸附塔内气体压强有关 D. 分子筛中发生的变化是物理变化 【答案】B 【解析】 【详解】A、空气中含有稀有气体，且稀有气体不能被除去，所以变压吸附法制取的氧气中含有稀有气体，选项正确； B、空气中含有二氧化碳，但是二氧化碳能被氧化铝除去，所以变压吸附法制取的氧气中不含有二氧化碳，选项错误； C、在吸附塔中，通过加压与减压的交替循环，所以分子筛对氮气的吸附能力与吸附塔内气体压强有关，选项正确； D、分子筛吸附氮气和氧气能力的差异将二者进行分离，此过程中没有新物质生成，属于物理变化，选项正确，故选B。 10. 在学习了通电直导线存在磁场后，小明想探究弯曲导线周围的磁场情况，将小磁针放在水平面上，给弯曲导线通电，下列小磁针的指示情况正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】根据安培定则可知，弯曲导线产生的磁场上方为N极，下端为S极，根据磁极间的相互作用可知，小磁针上方为S极，下方为N极，故B正确，ACD错误。 故选B。 11. 为了应对即将到来的汛期，某课外兴趣小组设计了一个检测水库水位的装置，其原理如图所示。L为安全指示灯，电铃为报警器，R1为定值电阻，R2为竖直放置、粗细均匀且足够长的电阻棒，滑片P可以在电阻棒上自由滑动，并与浮子用竖直的绝缘棒连接，可随着浮子的上下移动而改变电阻棒R2接入电路的阻值，从而可通过电流表的示数来反映水位的高低。当滑片P指向R2的中点时，水位达到警戒值，电磁铁吸下衔铁报警。则该检测器正常工作时（　　） A. 电磁铁的上端为N极 B. 水位较低时，电磁铁的磁性较强 C. 若减小R1的阻值，警戒水位会变高 D. 电流表示数越大，表示水位越高 【答案】D 【解析】 【详解】A．由图知，电流从电磁铁的下端流进，由安培定则可知，右手握住螺线管，四指指向电流方向，大拇指所指方向是螺线管的N极，因此电磁铁的下端为N极，电磁铁的上端为S极，故A不符合题意； B．由图知R1和滑动变阻器R2组成的串联电路，当水位较低时，滑片向下滑动，滑动变阻器R2接入电路的电阻变大，电路的总电阻较大，由欧姆定律知，控制电路电流较小，电磁铁的磁性弱，故B不符合题意； C．设控制电路中使电磁铁吸下衔铁报警时的电流不变，在电源电压不变的情况下，由串联电路的总电阻不变，由于 若减小R1的阻值，则要增大R2的阻值，即滑片要向下移动，警戒水位会变低，故C不符合题意； D．由图知，水位越高，滑片越向上移动，R2接入电路的电阻越小，电路总电阻越小，在电源电压不变的情况下，电流表示数越大，故D符合题意。 故选D。 12. 电吉他中电拾音器的基本结构如图所示，弦振动时，在线圈中产生感应电流，电流经电路放大后传送到音箱发出声音。下列说法中不正确的是（ ） A. 将磁体换成铁棒，电吉他不能正常工作 B. 电吉他要正常工作，金属弦不仅能用铁丝，还有别的金属丝可代替 C. 线圈中产生感应电流的原理与电磁继电器的工作原理相同 D. 增加线圈匝数可以增大线圈中的感应电流 【答案】C 【解析】 【详解】电吉他拾音器的核心工作原理是电磁感应：磁体先将磁性金属弦磁化，弦振动时会改变线圈内的磁场强弱，使线圈产生感应电流； A．铁棒本身没有稳定磁性，替换原磁体后无法磁化金属弦，线圈不能产生感应电流，电吉他无法正常工作，故A正确； B．只要是可被磁化的铁磁性金属都可以制作琴弦，不只有铁丝，故B正确； C．线圈产生感应电流的原理是电磁感应；电磁继电器依靠电流的磁效应（电磁铁原理）工作，二者原理不同，故C错误； D．感应电流大小和线圈匝数有关，增加线圈匝数可以增大感应电动势，从而增大线圈中的感应电流，故D正确。 本题选择描述错误的，故选C。 13. 图示为居民家中某房间的电路，电灯L与电热壶均正常工作，在三孔插座上接入电饭煲后，电热壶突然停止工作，灯L仍正常发光，拔出电饭煲的插头，用测电笔分别测试三孔插座的左右两孔，氖管均发光，此时电路故障可能是 （　　） A. 插座短路 B. CD间断路 C. AB间断路 D. 电热壶短路 【答案】B 【解析】 【详解】在三孔插座上接入电饭煲后，电热壶突然停止工作，灯L仍正常发光，说明A、C两点左边的火线、零线均正常；而把测电笔分别插入三孔插座的左右两孔，氖管均发光，说明左孔零线与火线连通（通过电热壶连通），火线正常，故障原因是零线断路，且在D点左侧，故只能是CD间发生了断路，故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 14. 如图所示，虚线区域内的“×”为垂直纸面的磁感线。当线框从位置A向右匀速移动到位置B时，关于线框内产生感应电流的情况，下列说法中正确的是（ ） A. 无→有→无→有→无 B. 无→有→无 C. 没有感应电流 D. 一直有感应电流 【答案】A 【解析】 【分析】 【详解】由产生感应电流的条件可知，线框进入磁场前，不切割磁感线，无感应电流产生； 线框从刚进入到全部进入磁场前，电路闭合，部分导体切割，此时有感应电流产生； 当线框全部进入磁场后，整个闭合电路都在磁场中，电路闭合，但不是部分导体切割磁感应，因此无感应电流产生； 线框刚从磁场中出来到全部出来前，电路闭合，部分导体切割，有感应电流产生； 当线框全部出来后，不切割磁感线，无感应电流产生。 故A选项正确，BCD选项错误。 故选A。 15. 新能源汽车充电器装置中的断路器使用的双金属片是一种基于热膨胀原理的过载保护装置。当电流过载导致温度升高时，双金属片因两侧金属膨胀程度不同而发生弯曲，从而自动切断电路。图甲是断路器的工作原理图，图乙为黄铜合金和镍铁合金两种金属片受热膨胀过程中伸长量随升高的温度变化图像，请结合图乙推测该断路器中的双金属片合理排列方式是（ ） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】从图乙可知，在相同的温度变化情况下，黄铜合金的伸长量比镍铁合金大，即黄铜合金的热膨胀程度更大。 根据双金属片的工作原理，热膨胀系数较大的金属层为主动层，热膨胀系数较小的金属层为被动层，当温度升高时，双金属片会向被动层一侧弯曲。在断路器中，当电流过载温度升高时，双金属片需要弯曲到一定程度才能推动铁质簧锁切断电路，所以应该将热膨胀程度大的黄铜合金作为主动层，热膨胀程度小的镍铁合金作为被动层，且为了使双金属片在受热膨胀时能向切断电路的方向弯曲，应将镍铁合金置于内侧（即靠近电路连接点一侧），黄铜合金置于外侧，这样当温度升高，黄铜合金膨胀伸长量更大，双金属片就会向镍铁合金一侧弯曲，从而推动铁质簧锁切断电路，故D符合题意，ABC不符合题意。 故选D。 二、填空题（每空2分，共计42分） 16. 我国首艘国产航母“福建舰”上使用了电磁弹射装置，原理如图所示，给线圈提供电流时产生磁场，炮弹（铁质）被磁化，受到强大的作用力而加速运动，达到线圈中间时，迅速断电，炮弹飞出炮口。当线圈通电时，炮弹头是______（选填“S”或“N”）极，工作原理与______（选填“电动机”或“发电机”）相同。 【答案】 ①. S ②. 电动机 【解析】 【详解】由图可知，电流从通电螺线管（炮管）的左端进入，从右端流出，根据安培定则可知，通电螺线管（炮管）的左端是N极，根据异名磁极相互吸引可知，炮弹头是S极；电磁弹射装置将电能转化为机械能，给电磁弹射装置线圈提供电流时产生磁场，炮弹（铁质）被磁化，受到强大的作用力而加速运动，达到线圈中间时，迅速断电，炮弹飞出炮口，由此可知其原理是通电导体在磁场中受力而运动，与电动机的原理相同。 17. 中国人发明的司南是世界上最早利用地磁场指示方向的仪器。古文《论衡•是应篇》中记载：“司南之杓（用途），投之于地，其柢（握柄）指南”。则勺柄应为该磁体的________极；某科学研究所尝试利用一块天然磁石制作一具“司南”，图乙所示为天然磁石的磁感线分布情况，则应将磁石的________（选填“B”、“C”、“D”或“E”）处打磨勺柄。 【答案】S D 【解析】 【分析】（1）磁体静止时，指南的叫南极用字母S表示；指北的叫北极，用字母N表示； （2）磁体周围的磁感线，都是从磁体的N极出发，回到S极． 【详解】(1)磁勺的勺柄指南，根据地理的南极正是地磁的N极，异名磁极相互吸引，因此，勺柄为该磁体S极；(2)如所示，根据天然磁石的磁感线分布，磁感线都是从磁体的N极出发，回到S极，故可判断D端是S极，也就是磁勺的勺柄。 18. 用一个铁钉、一节电池、一根电线和一个纽扣形强磁铁（如图甲），可组装成一个演示用的简易电动机，组装后如图乙所示。电流通过磁铁和铁钉，铁钉旋转。 （1）图乙中，把铁钉尖端朝上和磁铁连起来后就能竖直地吸在电池的正极上。若磁铁的N极朝上，S极朝下，则磁化后铁钉的尖端为______。（填“N”或“S”）极。 （2）用电线把电池的负极和磁铁连接起来，就有电流通过磁铁和铁钉，通电的铁钉由于受到______的作用而开始旋转。 （3）电动机的导线下端应间歇性地接触磁铁，这样做的好处是______。 A. 防止铁钉被磁化 B. 防止电流通过时产生过多热量 【答案】（1）N （2）磁场力 （3）B 【解析】 【小问1详解】 铁钉被磁铁磁化遵循近异远同的规律：被磁化的铁钉，靠近磁铁磁极的一端是异名磁极，远离磁铁磁极的一端是同名磁极。本题中磁铁N极朝上，铁钉尖端朝上，是远离磁铁N极的一端，因此尖端为N极。 【小问2详解】 强磁铁提供了磁场，通电的铁钉是磁场中的通电导体，根据电动机的工作原理，通电导体在磁场中会受到磁场力的作用，因此铁钉受力开始旋转。 【小问3详解】 该装置直接用导线连接电池正负极，电路属于短路状态，若导线持续接触磁铁，电路中会持续存在大电流，产生过多热量，会损耗电池、损坏装置，间歇性接触可以避免持续大电流，防止热量过多；铁钉磁化是装置正常工作的必要条件，因此A错误，故选B。 19. 现代家庭电路都安装“漏电保护器”和“空气开关”，比单独安装传统保险丝更能保证用电安全。 （1）小科妈妈正在厨房里使用微波炉、电磁炉和电茶壶，当爸爸开启空调时，家中的“空气开关”立刻切断电路，“漏电保护器”没有反应，由此可以推断________相当于保险丝（选填“空气开关”或“漏电保护器”）； （2）当漏电保护器检测到通过图甲中A、B两处的电流不相等（即发生漏电）时，会迅速切断电路。一赤脚站在地上的人，不小心接触了火线，如图乙、丙所示，在空气开关和漏电保护器完好的状态下，有触电危险的是________（选填“乙”或“丙”）。 【答案】（1）空气开关 （2）乙 【解析】 【小问1详解】 小科妈妈正在厨房里使用微波炉、电磁炉和电茶壶，当爸爸开启空调时，此时家庭电路中的总功率过大，干路中的电流过大，家中的“空气开关”立刻切断电路，“漏电保护器”没有反应，由此可以推断空气开关相当于保险丝。 【小问2详解】 乙图中，人接在了火线与大地之间，通过人体有电流，此时电路中的电流不会过大，空气开关不会断开电路，人会触电； 丙图中，人接在了火线与大地之间，通过人体有电流，此时火线和零线上的电流大小不同，漏电保护器会断开电路，人不会触电，故有触电危险的是乙。 20. 上海世博会上有个体育项目，游客可在发电地板上踏上几脚，也可蹦跳几次，就能点亮周围发光二极管灯泡，这个过程是发电地板把______能转化为______能。同学们做实验的装置如图所示，已知两块磁铁的上方都是N极，闭合开关，先将导体ab水平向右移动，导体cd也随之向______（选填“左”或“右”）运动起来。实验装置左侧运用的原理是______。 【答案】 ①. 机械 ②. 电 ③. 右 ④. 电磁感应 【解析】 【详解】人在发电地板上踏上几脚后就可以使发光二极管灯泡发光，所以是将机械能转化为电能。 导线ab水平向右运动时，切割左侧磁场内部磁感线产生电流，利用右手定则可判断电流方向从左侧装置流向右侧，遵循的原理是电磁感应。导线cd通电后在磁场中受到力的作用，利用左手定则判断受力方向向右，故向右运动。 21. 小科同学运用如图所示的方法探究氧气的性质，实验中可观察到的现象是蜡烛自下而上地_____，由这个实验可以知道氧气具有_____的物理性质。 【答案】 ①. 燃烧更旺 ②. 密度比空气大 【解析】 【详解】氧气具有助燃性，可支持燃烧，该实验中将氧气倒入放有高低蜡烛的烧杯中，因为氧气的密度比空气大，倒入后氧气会先聚集在烧杯底部，再逐渐向上充满烧杯，因此可观察到蜡烛自下而上燃烧更旺，这个实验体现了氧气密度比空气大的物理性质。 22. 如图所示，甲装置加热氯酸钾和二氧化锰固体制取氧气，请回答： （1）甲装置有一处明显错误，需要调节______（填字母）螺母改正错误。 （2）通常情况下，为收集纯度相对较高的氧气，收集过程中所需最合适的导气管是_____。 【答案】（1）B （2）① 【解析】 【小问1详解】 加热固体制取氧气时，为防止冷凝水倒流炸裂试管，要求试管口略向下倾斜。图中试管口向上倾斜，错误是试管倾斜角度不对，A螺母用于调整装置整体高度，B螺母用于调整试管倾斜角度，因此需要调节B螺母改正错误。 【小问2详解】 要收集纯度相对较高的氧气，选择排水法收集（排水法收集的气体纯度高于排空气法），排水法需要弯型导管①伸入集气瓶瓶口。 23. 燃烧是我们熟悉的现象。某实验小组用如图实验方法来探究燃烧的条件： （1）如图一进行实验，观察实验现象。水中白磷不能燃烧是因为__________。 （2）改进后的装置（如图二）与图一相比，其优点是__________。 （3）将装有某气体的大试管口朝下垂直插入水中，使试管罩住白磷（如图三所示），结果观察到了“水火相容”的奇观，则大试管所装气体可能是__________。 （4）“水火不相容”是指水能灭火，其实水有时也可以“生火”。比如用脱脂棉包裹好过氧化钠（），往棉球上滴水即可看到“滴水生火”的奇观，因为过氧化钠遇到水生成，但小明在一次表演中因为滴水过多却没有成功，他没有成功的原因是__________。 【答案】（1）没有与氧气接触 （2）更环保（合理即可） （3）氧气 （4）滴水过多降低了温度，使温度达不到脱脂棉的着火点 【解析】 【小问1详解】 如图一进行实验，观察实验现象，红磷不能燃烧是因为温度没有达到着火点，水中白磷不能燃烧是因为没有与氧气接触； 【小问2详解】 改进后的装置（如图二）与图一相比，其优点是反应在密封装置中进行，更环保； 【小问3详解】 将装有某气体的大试管口朝下垂直插入水中，使试管罩住白磷（如图三所示），结果观察到了“水火相容”的奇观，则大试管所装气体可能是氧气，是因为氧气能够支持燃烧； 【小问4详解】 可燃物燃烧需要跟氧气接触和温度达到着火点，过氧化钠遇到水生成，但小明在一次表演中因为滴水过多却没有成功，他没有成功的原因是：滴水过多降低了温度，使温度达不到脱脂棉的着火点。 三、探究题（每空3分，共计39分） 24. 资料显示，将新制的溶质质量分数为5%的H2O2溶液，加热到80℃时，才有较多氧气产生。而相同质量5%的H2O2溶液加入催化剂，常温下就会立即产生氧气，反应速度快、所需时间短。 （1）小科同学按图甲装置进行实验，当试管中有大量气泡出现时，伸入带火星的木条，木条并未复燃。为此，他利用图乙装置收集气体，再用带火星的木条检验，木条复燃。那么图甲实验中带火星木条未复燃的原因是______。 （2）小金同学利用催化剂使H2O2溶液分解制取氧气，图丙是他设计的气体发生装置，请你指出装置中的错误之处______。小雨同学机智地认为只要在原装置中添加一个小装置即可解决问题，请写出相应的解决方案______。 （3）两位同学采用相同质量5%的H2O2溶液，图丁虚线表示小科采用加热分解制取氧气的曲线，请你在该图中用实线画出小金利用催化剂制取氧气的大致曲线_____（假定两种方法H2O2均完全分解）。 （4）本实验中，测量O2体积的装置是_____（填编号）。 【答案】（1）加热过氧化氢溶液时，产生的氧气中混有大量水蒸气，氧气浓度过低，无法使带火星木条复燃。 （2） ①. 长颈漏斗下端未伸入液面以下，生成的氧气会从长颈漏斗口逸出。 ②. 在长颈漏斗下端添加一个小试管（液封装置），或把长颈漏斗换为分液漏斗。 （3） （4）c 【解析】 【小问1详解】 加热到 80℃时，水会大量蒸发，氧气被水蒸气稀释，纯度不够；用图乙排水法收集时，水蒸气被冷凝，氧气纯度提高，木条复燃。 【小问2详解】 ①②图中装置的长颈漏斗下端未伸入液面以下，会造成生成的氧气会从长颈漏斗口逸出。改进方案可以在长颈漏斗下端添加一个小试管（液封装置），或把长颈漏斗换为分液漏斗。 【小问3详解】 催化剂会使反应速度加快。但最终产生的氧气体积不变，故图像如下图： 【小问4详解】 氧气用排水法收集时，应该从短管进，使水从长管排出，水进入量筒中从而测出产生氧气的体积，故选c。 25. 某同学利用白磷燃烧测定空气中氧气的含量（如图所示），选用50mL的试管作反应容器和量程体积足够大且润滑效果很好的针筒注射器，将足量的白磷放入试管后，用橡皮塞塞紧试管并夹紧弹簧夹，用酒精灯加热白磷，燃烧结束后等到试管冷却后松开弹射夹，观察现象。（中间的连接管内空气体积忽略不计） （1）正式开始实验前，该兴趣小组同学打开弹簧夹，将注射器活塞从20mL刻度处推至17mL处，然后松开活塞观察到活塞返回至20mL刻度处，该操作的主要目的是______________。 （2）若实验成功，可观察到活塞前缘最终停留在________mL刻度处。 【拓展延伸】老师利用传感器技术定时测定了实验装置（如图2）内的压强、温度和氧气浓度，三条曲线变化趋势如图3所示。 （3）X曲线表示压强变化趋势，Y曲线表示_________的变化趋势。 （4）结合Y，Z两条曲线，解释图3中AB段压强变化的原因是_________。 【答案】 ①. 检查装置气密性 ②. 10 ③. 温度 ④. 白磷燃烧放出的热量导致压强增大的幅度大于减少的气体导致压强减小的幅度 【解析】 【详解】（1）测定空气中氧气含量时，要保证装置的气密性良好，且结合操作可知，目的为检查装置气密性； （2）红磷燃烧消耗氧气，则打开弹簧夹后，由于试管中的气体减小，压强减小，注射器的空气会进入试管中，且进入的空气的体积等于消耗的氧气的体积，而氧气约占空气体积的五分之一，则50mL的试管中氧气的体积为50mL×＝10mL，则若实验成功，可观察到活塞前缘最终停留在10mL刻度处； （3）由于红磷燃烧放热，而熄灭后装置中的温度又慢慢降低，而氧气含量先不断减小，后不变，则结合图可知，Y曲线先升高后降低，表示温度； （4）由于Z曲线先减小，则表示氧气的含量，由图可知，刚开始时，红磷燃烧放出大量的热，则会使装置中的压强增大，虽然氧气含量减小会导致装置中的压强减小，但由于增大幅度大于减小幅度，则AB段压强增大。 26. 项目学习小组实验发现，装在筒内的电动机带动风叶转动时，电动机转动方向改变，气流方向也改变，如图甲所示。于是想利用带风叶的电动机制作一款“书桌神器”：既能收集书桌上的小纸屑，又能吹风纳凉。他们制定的产品评价表如下。 评价指标 评价等级 优秀 合格 待改进 指标一 能吸纸屑、吹风且风速可调 能吸纸屑、吹风，风速不可调 只能吸纸屑或只能吹风 指标二 吸纸屑后，吹风时无纸屑吹出 吸纸屑后，吹风时有部分纸屑吹出 吸纸屑后，吹风时全部纸屑吹出 小组同学设计如图乙电路，利用带风叶的电动机、电池、旋钮式电阻等材料制作模型，其工作原理示意图如图丙。 （1）图乙中，通过切换开关S，可以改变电动机转向的原因是______； （2）将开关S与“1”连接，旋钮绕点沿箭头方向转动时，电动机转速如何变化？______； （3）对模型测试时，其“指标一”为优秀。请结合评价量表，分析该模型的“指标二”所处的评价等级______（“优秀”、“合格”、“待改进”），并说明理由______。 【答案】 ①. 通过电动机电流的方向改变 ②. 变慢 ③. 合格 ④. 见解析 【解析】 【详解】（1）[1]由图乙可知，开关S与“1”连接时，电流从电动机的上方流入，开关S与“2”连接时，电流从电动机的下方流入，即切换开关S后，通过电动机电流的方向发生改变，因此电动机转向改变的原因是改变通过电动机电流的方向。 （2）[2]他图乙可知，将开关S与“1”连接，旋钮OP绕O点沿箭头方向转动时，变阻器接入电路的电阻变大，由欧姆定律可知，此时通过电动机的电流变小，电动机的转速变慢。 （3）[3]由图丙可知，吸纸屑时收集盒右侧的阀门打开，从而将纸屑吸入收集盒，同时也有一部分纸屑被吸到隔板下面，吹风时，收集盒右侧的阀门关闭，收集盒内的纸屑不会被吹出，但隔板下面的纸屑会被吹出，结合表中的指标二可知，吸纸屑后，吹风时有部分纸屑被吹出，因此该模型的“指标二”评价等级为合格。 四、解答题（第27题6分，第28题9分，第29题9分，第30题10分，共计34分） 27. 图甲是某宾馆床头柜上的开关示意图，图乙是其控制的电路，其中为旋转开关，单独控制台灯的通断和亮度，为单独控制电视插座的开关，请在图乙中将电路图连接完整，要求符合安全用电原则。 【答案】 【解析】 【详解】台灯旋钮开关相当于滑动变阻器，它是控制台灯的，应与台灯串联，且开关应接在火线的一侧；开关S2是控制电视机的，它应与电视机插座串联，且开关应接在火线的一侧。如下图所示： 28. 近几年青田进行老小区改造，不少多层楼房安装了电梯。出于安全考虑，电梯都设置超载自动报警系统，其工作原理如图甲所示，电路由工作电路和控制电路组成。在工作电路中，当电梯没有超载时，电动机正常工作；当电梯超载时，电铃发出报警铃声，电动机不工作。在控制电路中，已知电源电压U=12V，保护电阻R1=80Ω，电磁铁线圈的阻值为20Ω，电阻式压力传感器（压敏电阻）R2的阻值随压力F大小变化如图乙所示，电梯底架自重忽略不计。 （1）控制电路中，当乘客增多时，电磁铁的磁性__________（选填“增大”或“减小”）；工作电路中，电铃应该在触点__________（选填“A”或“B”）所在支路； （2）若电磁铁线圈电流达到20mA时，衔铁刚好被吸住，电铃发出警报声，此时电梯乘坐几人。_______（以每人50kg计算） （3）如题中条件下，若想增大电梯的载客量，下列措施可行的是（　　） A. 减少电磁铁线圈的匝数 B. 换用弹性更弱的弹簧 C. 减小R1的阻值 D. 减少控制电路电源电压 【答案】（1） ①. 增大 ②. B （2）12人 （3）D 【解析】 【小问1详解】 [1][2]控制电路中，当乘客增多时，由图乙可知压敏电阻的阻值减小，根据欧姆定律可知：控制电路中的电流增大，电磁铁的磁性增大，衔铁会被吸下来，因此工作电路中，电铃应该在触点B所在支路。 【小问2详解】 若电磁铁线圈电流达到20mA时，衔铁刚好被吸住，电铃发出警报声，此时电路的总电阻为 保护电阻、电磁铁的线圈电阻和压敏电阻三者串联，所以此时压敏电阻的阻值为 根据图乙可知；当压敏电阻的阻值为500Ω时，对应的压力F=6000N，每个人的重力为 可乘坐的人数为 【小问3详解】 若想增大电梯的载客量，即压敏电阻所受压力增加，由图乙可知压敏电阻阻值减小，控制电路中电流变大，而电磁铁吸合电流不变，由欧姆定律可知应增大保护电阻的阻值或者增加电磁铁线圈的匝数或者减小控制电路电源电压均可以减小控制电路中电流，而换用弹性更弱的弹簧不影响电路中电流大小，故D符合题意，ABC不符合题意。 故选D。 29. 干簧管（也叫干簧继电器）比一般机械开关结构简单、体积小、速度高、工作寿命长；而与电子开关相比，它又有抗负载冲击能力强的特点，工作可靠性很高。如图所示为干簧管的结构简图，其中磁簧片是一种有弹性的薄铁片，被固定于玻璃管上。 （1）干簧管的工作原理：当将一个条形磁铁与干簧管平行放置时，干簧管的磁簧片就会被_____，且靠近的那两个端点会被磁化成异名磁极而相互吸引，触点将会闭合，将电路接通；当条形磁铁远离干簧管时，磁簧片的磁性消失，在弹力的作用下触点就会断开。 （2）某同学设想用干簧管制作水位自动报警器，下图是他设计的一部分情况，请帮助他完成其余部分的设计： ①他手边还有开关、红灯、绿灯和电铃各一个，导线若干，画出了报警电路，要求：水位到达A处时，红灯亮，电铃报警；水位到达B处时，绿灯亮，电铃报警。图中是_____（填红灯或绿灯）。 ②设永久磁铁所受的重力为3N，浮球的体积为，不计滑轮处的摩擦。要想让此装置能正常工作，浮球的质量应满足什么条件？________（取） 【答案】（1）磁化 （2） ①. 绿灯 ②. 见解析 【解析】 【小问1详解】 当将一个条形磁铁与干簧管平行放置时，干簧管的磁簧片就会被磁化，且靠近的那两个端点会被磁化成异名磁极而相互吸引，触点就会闭合，将电路接通；当条形磁铁远离干簧管时，磁簧片的磁性消失，在弹力的作用下触点就会断开。 【小问2详解】 [1]①当浮球下降到最低水位B时，条形磁铁上升到干簧管1所在的位置，此时条形磁铁使干簧管的磁簧片接触，导致其所在的电路接通，所以绿灯亮，电铃响，所以是绿灯。 [2]②浮球浸没入水中时受到的浮力为 装置中，浮球必须部分浸入到水中，从而根据浮球位置来判断水位，所以必须满足 浮球不能离开水面，则它的重力必须满足 因此要想让此装置能正常工作，此浮球所受的重力应满足 由公式可以算出浮球的质量应满足 30. 图甲是该小组同学设计的智能加热马桶圈电路图，控制电路电源电压U为3伏，为力敏电阻，其阻值与马桶圈受到压力的关系如图乙所示，为热敏电阻，其阻值与马桶圈的温度的关系如表二所示。工作电路的电源电压为220伏，是给马桶圈加热的电热丝，其阻值为200欧。电磁继电器在电流升至30毫安及以上时，衔铁被吸合，工作电路处于加热状态；在电流降至15毫安及以下时，衔铁被释放，工作电路处于保温状态，此时工作电路电流不大于50mA。（电磁铁线圈电阻忽略不计） 温度/℃ 20 25 29 32 34 35 36 37 38 40 42 44 阻值/Ω 25 50 75 100 125 150 175 200 225 250 275 300 （1）的阻值至少为多少欧。 （2）当质量为45千克的小科坐在马桶圈上时，请计算马桶圈的温度变化范围。 （3）若质量不到20千克的小孩坐在马桶圈上时，会出现什么问题？请简要分析说明。 【答案】（1）4200Ω （2） （3）质量不到20kg的小孩坐在马桶圈上，衔铁会被释放，工作电路处于保温状态。说明：小孩压力小，力敏电阻阻值偏大，控制电路总电阻偏大，电路电流偏小，达不到 30mA 吸合电流，电磁继电器无法吸合，马桶圈一直处于保温。 【解析】 【小问1详解】 已知工作电路的电压为220伏，根据题意可知，保温档时工作电路电流不大于50mA，即0.05安，由可得， 已知 ，故 【小问2详解】 小科重力 由图可知此时 ，已知控制电路电源电压等于3V时，电流此时为15mA，即0.015安，衔铁被释放，此时温度最高。 由表格数据可得此时温度为。 当控制电路的电流大于30mA，即0.03安时，衔铁被吸合，此时温度最低。 由表格数据可得此时温度为。此时马桶圈温度变化范围是25°C到35°C。 【小问3详解】 小孩重力 由图可知此时 ，此时电流 小于15毫安，故衔铁被释放，工作电路处于保温状态。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $