2022年浙江省中考科学专题练习:电和磁综合(含解析)

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名称 2022年浙江省中考科学专题练习:电和磁综合(含解析)
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资源类型 教案
版本资源 浙教版
科目 科学
更新时间 2022-02-16 08:36:36

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电和磁综合
一、选择题
1.如图所示,A是悬挂在弹簧测力计下的条形磁铁,B是螺线管,闭合开关,待弹簧测力计示数稳定后,将滑动变阻器滑片缓慢向左移动过程中,下列说法正确的是(  )
螺线管上端是N极,弹簧测力计示数变大
B.断开开关,弹簧测力计示数为零
C.电流表示数变大
D.电压表示数变化量与电流表示数变化量之比变大
2.下列关于电学知识说法正确的是(  )
A.金属中的电流方向与自由电子定向移动方向相同
B.导体的电阻由其两端的电压和通过导体的电流共同决定
C.摩擦起电的原理是电子转移
D.绝缘体不易导电,因为绝缘体中的电子都不能移动
3.在一次实验中,小宇连接了如图所示的电路,电磁铁B端有一个小磁针,闭合开关后,下列说法正确的是(  )
A.电磁铁周围空间的磁感线从B端发出到A端
B.小磁针在如图的位置可以静止
C.只对调电源的正负极,电磁铁的磁场方向不变
D.当滑动变阻器的滑动片P向右端移动,电磁铁磁性减弱
4.下列关于家庭电路及安全用电的说法正确的是(  )
A.输电线进户后,应先接电能表
B.空气开关跳闸后,应立即合上
C.只要人体接触火线都会发生触电事故
D.家庭电路的开关,接在零线或火线上都可以
5.甲、乙是两个轻质泡沫小球,丙是用毛皮摩擦过的橡胶棒,甲、乙、丙三者之间相互作用时的场景如图所示,由此可判断(  )
A.小球甲一定带正电 B.小球乙可能带正电
C.小球乙可能不带电 D.小球甲可能不带电
6.在晴朗的冬日,用塑料梳子梳干燥的头发,头发会越梳越蓬松,主要原因是(  )
A.梳头时,空气进入头发
B.梳子对头发有吸引作用
C.头发和梳子摩擦后,头发因带异种电荷而相互吸引
D.头发和梳子摩擦后,头发因带同种电荷而相互排斥
7.某导体中的电流与它两端的电压关系如图所示,下列分析正确的是(  )
A.该导体的电阻随电压的增大而增大
B.该导体的电阻随电流的增大而减小
C.当导体两端的电压为0时,电阻为0
D.当导体两端的电压为0时,电流为0
8.无线充电是一种增加手机续航时间的方式(如图甲)。无线充电的技术原理是:电流流过送电线圈产生磁场,受电线圈靠近该磁场时,由于电磁感应就会产生电流,给智能手机充电(如图乙)。下列设备工作原理与受电线圈相同的是(  )
   
A.电磁铁 B.电水壶 C.直流电动机 D.手摇发电机
9.通过直接感知的现象,推测无法直接感知的事实,是常用的科学方法。下列根据现象所做出的推测,符合事实的是(  )
A.街边的路灯同时亮、灭,可以推测路灯之间是串联的
B.电路中的灯泡不发光,可以推测灯泡两端肯定没有电压
C.通电导体靠近静止的小磁针时,小磁针发生偏转,可以推测通电导体周围存在磁场
D.与头发摩擦过的塑料梳子能够吸引碎纸屑,可以推测梳子和纸屑带异种电荷
10.如图是一种公交车自动爆玻器,它相当于一个电控安全锤。危急时刻,司机只需按下开,内部电磁线圈通电产生一个冲击力,带动一个钨钢头击打车窗玻璃边角部位,实现击碎玻璃的目的。下列四个实验能反映自动爆破器工作原理是(  )
B.
C. D.
11.运用科学知识可以解决许多生活实际问题,下列有关做法正确的是(  )
A.室内起火,及时打开门窗通风
B.发现煤气泄漏时,立即打开排气扇电源开关
C.电器或电线着火时,立即用水扑灭
D.室内浓烟密布时,用湿毛巾掩住口鼻俯身撤离
12.某科技小组设计了一种压力测量仪。在如图所示的各电路中,电源电压不变,R0是定值电阻,R是滑动变阻器,滑片会随金属片受到的压力大小而上下平移,压力表实际上是一个电压表。能够实现压力越大,压力表示数越大的电路是(  )
A. B.
C. D.
13.小灯泡L上标有“2.5V”字样,它的电阻随它两端电压变化的图象如图甲所示。将小灯泡L和电阻R 0接入图乙所示的电路中,电源电压为3V,且保持不变。当开关S闭合时,小灯泡L恰好能正常发光。下列说法不正确的是(  )
A.电阻R 0的阻值为2 Ω
B.开关S闭合时,小灯泡L的电阻为10 Ω
C.小灯泡L的额定功率为0.625 W
D.开关S断开时,小灯泡L的电阻为0 Ω
14.如下图所示,清清在转轴上绕细线,然后用力拉线使转轴带动线圈转动,在转动过程中小灯泡发光。下列选项中的工作原理与其一致的是(  )
B.
C. D.
二、填空题
15.如图所示是小科家部分线路连接图。当小科用测电笔接触插座的右孔时,氖管发光,可知右孔内的电线与进户线中的________线相连接;当闭合开关S,灯L在亮的瞬间熄灭,保险丝没断,用测电笔接触插座左孔时氖管发光,则电路出现的问题是________。
16.小欢设计了一种自动售货机中的硬币自动识别器,其原理如图所示。闭合开关S,当不同直径和材质的硬币沿卡槽经过线圈,线圈会产生不同电阻值,利用电流表读数变化的差异来快速识别硬币的面值。请回答:
(1)若一枚硬币经过此卡槽时线圈的电阻为20欧,滑动变阻器接入电路的阻值是10欧,电源电压为9伏。那么电流表的读数是多大?( )
(2)该装置长期使用后,电源电压会降低,此时可适当移动滑动电阻器滑片P使电流表显示正确的示数。应该如何移动P的位置?___________,理由是:___________。
17.如图所示的电路中,要使电阻R1和R2并联,电路中应闭合的开关是_________;要使电阻R1和R2串联,电路中应闭合的开关是_________。
18.如图甲为某可调亮度台灯,图乙为其用于调光的电位器结构图。a、b、c是它的三个接线柱,a、c分别与弧形电阻丝的两端相连,b与金属滑片相连。转动旋钮,滑片在弧形电阻丝上同向滑动即可调节灯泡亮度。则
(1)为了使电位器达到调光的目的,则它与灯泡的连接方式为_______________;
(2)若将a、b接入电路同一点,c接入另一点时,则顺时针转动旋钮时灯泡亮度将___________。(选填“变大”、“不变”或“变小”)
19.测温模拟电路如图1所示,温度表由量程为3V的电压表改装而成,电源电压U为6V,R的阻值为40Ω,热敏电阻的阻值Rt随温度t变化的关系如图2所示,则当开关S闭合后:温度表的0℃应________(选填“在”或“不在”)电压表零刻度处,电路可测量的最高温度为_________℃;若增大电源电压U,电路可测量的最高温度将___________(选填“增大”或“减小”)。
三、探究题
20.小红用如图甲所示的电路图,研究通过导体的电流与导体电阻的关系,电源电压为6V。改变电阻R的阻值,调节滑动变阻器滑片,保持R两端的电压不变,记下相应的4次实验的电流和电阻值,描绘在乙图中。
(1)实验开始时,小红根据甲电路图连接好电路,闭合开关,发现电压表有示数,电流表没有示数,则此次电路的故障可能是___________,小红排除故障后继续实验。
(2)实验过程中,移动滑动变阻器滑片时,眼睛应注视___________(选填符号)。
A.滑动变阻器 B.电压表示数 C.电流表示数
(3)在丙图中,用笔画线代替导线,将电压表正确连入电路。
(4)实验时,它选择的变阻器是___________(选填序号)
A.10欧 0.5A B.20欧 1A C.50欧 2A
(5)乙图中阴影部分的面积表示的科学量是___________。
21.在学习了电和磁的知识后,小杰在家里饶有兴趣地做起了小实验。他找了一枚缝衣针,在“吸铁石”上擦了几下,然后用一根细软的棉线将缝衣针悬挂起来并保持水平,结果发现静止后针尖总是指向南方,这说明缝衣针已经磁化成一枚小磁针。
为验证奥斯特实验,小杰把一根直导线放在静止的缝衣针正上方,并使直导线与缝衣针垂直放置,当用电池给它通电时,结果发现缝衣针并未发生偏转。带着疑问,小杰在物理课上与大家展开讨论,形咸两种不同的观点:
观点A:这根通电导线周围不存在磁场,奥斯特的发现不全面。
观点B:导线的位置不好,这时静止的缝衣针极正指向该点的磁场方向。所以缝衣针不会发生偏转。请你回答问题:
(1)磁化后,这枚缝衣针的针尾是______(选填“”或“”)极。
(2)奥斯特实验表明:通电导线周围存在______。
(3)根据你所学的知识,认为正确的观点是______。
四、简答题
22.半导体材料的导电能力介于导体和绝缘体之间,其电阻受温度影响较大。如图甲是某种半导体材料的电阻R随温度变化的关系图像。根据这种半导体材料电阻R的特性,小宇和他的同学设计了一个电路(如图乙),可以测定某一空间的温度,定值电阻R0=10Ω。
(1)当环境温度为20℃时,电流表的读数为0.2A,求电源电压。
(2)电流表的读数为0.4A时,求当时的环境温度。
(3)当环境温度为100℃时,通电10s电流通过半导体电阻产生的热量是多少?
23.小科在观看了宾馆等处的光电烟雾探测器(如图1)后,自己设计了一只“火灾报警器”(如图2)。该报警器由“控制电路”和“工作电路”所组成,其中“控制电路”由光敏电阻R、电磁铁(线圈阻值R0=15)、电源U=6V、开关等组成;“工作电路”由工作电源电铃、导线等组成。小科的设计思想:当光敏电阻接收到的光照减弱到一定程度时,工作电路接通,电铃报警。已知该光敏电阻的阻值R与光强E之间的一组实验数据如下表所示:(“光强”表示光强弱的程度,符号为E,单位为cd。)
光强E/cd 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0
光敏电阻R/ 36.0 18.0 12.0 9.0 6.0
(1)分析上表数据,根据光敏电阻的阻值R随光强E变化的规律,表格空格处应填写的数值为__________。
(2)闭合开关S,如果当线圈中的电流大于或等于0.25A时,继电器的衔铁被吸合,则光敏电阻需要接收到的光照强度至少为__________cd。
(3)按小科的设计,当室内烟雾增大时,光照减弱,衔铁与__________(填“上方”或“下方”)的M、N接触,电铃工作报警。
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
参考答案:
1.A
【解析】
【详解】
AC.电流由下方流入,由右手螺旋定则可知,螺线管上端为N极,螺线管下端为S极,
将滑动变阻器的滑片缓慢向左移动的过程中,接入电路中的电阻变大,电路中的总电阻变大,可知,电路中的电流变小,即电流表的示数变小,因同名磁极相互排斥,且通过螺线管的电流变小,磁性减弱。所以,电磁铁和条形磁铁相互排斥的斥力减小,弹簧要伸长,即弹簧测力计示数变大,故A正确,C错误。
B.断开开关,则电路中没有电流通过,电磁铁没有磁性,但是挂在弹簧测力计上的条形磁铁具有吸铁性,示数不可能为零,故B错误。
D.由电路图可知,定值电阻R0与滑动变阻器串联,电流表测电路中的电流,电压表测R两端的电压,
将滑动变阻器的滑片缓慢向左移动的过程中,R接入电路中的电阻变大,电压表示数变化量与电流表示数变化量之比是定值电阻的大小,故不变,故D错误。
故选A。
2.C
【解析】
【详解】
A.物理学中规定:正电荷的定向移动方向为电流的方向。金属靠带负电荷的自由电子导电,自由电子带负电,所以金属中的电流方向与自由电子定向移动方向相反,故A错误。
B.导体电阻是导体本身的一种性质,由导体的材料、长度、横截面积和温度决定,与导体两端的电压与流过导体的电流无关,故B错误。
C.摩擦起电的实质是电子从一个物体转移到了另一个物体上,故C正确。
D.绝缘体不容易导电,是因为绝缘体内缺少可以自由移动的电荷,故D错误。
故选C。
3.B
【解析】
【详解】
A.电磁铁的B端与小磁针北极相互吸引,所以电磁铁B端为S极,A端为N极,磁感线从带磁铁N极发出到S极,所以是从A端到B端,故A错误。
B.小磁针在如图的位置可以静止,故B正确。
C.电磁铁的磁场方向和电流方向有关,只对调电源的正负极,则电路中电流方向改变,电磁铁的磁场方向也会改变,故C错误。
D.当滑动变阻器的滑动片P向右端移动,滑动变阻器连入电路中的电阻变小,则电路中电流变大,则电磁铁磁性增强,故D错误。
故选B。
4.A
【解析】
【详解】
A.输电线进户后,应先接电能表,后面再接总开关→保险丝→各种家用电器,故A正确。
B.空气开关跳闸后,应查找原因并排除故障后再合上,故B错误。
C.人体接触火线,且与大地构成通路,此时有电流经过人体才会发生触电事故,故C错误。
D.家庭电路的开关,只能接在火线上,故D错误。
故选A。
5.D
【解析】
【详解】
丙是用毛皮摩擦过的橡胶棒,故丙带负电;
由图知,当丙靠近甲小球时,相互吸引,说明甲可能带正电,也可能不带电;
丙靠近乙时,发现排斥,说明乙一定带负电;
将甲乙靠近时,甲乙吸引,因乙一定是带电的,故甲可能带正电,也可能不带电。
故选D。
6.D
【解析】
【详解】
梳子梳头发,属于摩擦起电现象。被梳子摩擦过的头发会带上同种电荷,同种电荷互相排斥,所以头发越梳越蓬松。
故选D。
7.D
【解析】
【详解】
ABC.电阻是导体本身的一种性质,取决于导体的材料、长度、横截面积等因素,与其两端的电压和电流无关,故选项ABC错误。
D.由欧姆定律可知,当导体两端的电压为0时,电流为0 ,故D正确。
故选D。
【点睛】
8.D
【解析】
【详解】
A.电磁铁的工作原理是电流的磁效应,故A不合题意。
B.电水壶的工作原理是电流的热效应,故B不合题意。
C.直流电动机的工作原理是通电导体在磁场中受力运动,故C不合题意。
D.手摇发电机的工作原理是电磁感应,故D符合题意。
故选D。
9.C
【解析】
【详解】
A.路灯工作时互不影响(一灯灭,其它还能亮),说明路灯是并联的,同时亮、灭,是因为开关在干路上,故A错误。
B.电路中的灯泡不发光,说明通过灯泡没有电流,不能推测灯泡两端肯定没有电压,故B错误。
C.当小磁针受到力的作用时可发生偏转,所以可推测磁体周围有磁场,故C正确。
D.与头发摩擦过的塑料梳子能够吸引碎纸屑,由于带电体有吸引轻小物体的性质,不能推测梳子和纸屑带异种电荷,故D错误。
故选C。
10.A
【解析】
【分析】
由题知,司机只需按下开关,内部电磁线圈通电产生一个冲击力,带动一个钨钢头击打车窗玻璃边角部位,实现击碎玻璃的目的,所以自动爆玻器的工作原理是通电导线在磁场中受到力的作用。
【详解】
A.该实验中,当给导体中通电时,通电导体在磁场中受力的作用而运动,与自动爆玻器的工作原理相同,故A符合题意。
B.该实验说明闭合电路中的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,会产生感应电流,是机械能转化为电能,故B不符合题意。
C.该实验说明了电流的磁效应,是电磁铁的工作原理,故C不符合题意。
D.该实验是奥斯特实验,说明通电导体周围存在磁场,是电流的磁效应,故D不符合题意。
故选A。
11.D
【解析】
【分析】
【详解】
A.室内起火,不能打开门窗通风,这样会导致燃烧更加剧烈,故A错误。
B. 发现煤气泄漏时,应该立即打开窗户,如果打开排气扇,那么开关闭合时的火花可能会引起爆炸,故B错误。
C. 电器或电线着火时,不能用水扑灭,由于水是导体,因此可能会引起触电事故,故C错误。
D. 室内浓烟密布时,用湿毛巾掩住口鼻俯身撤离,故D正确。
故选D。
12.A
【解析】
【详解】
A.电路中压力表测R的电压,当金属片受到的压力增大时,R阻值变大,根据串联电路分压规律,电阻越大,则分得电压也越大,故压力表示数变大,故A正确。
B.电路中压力表测电源电压,示数始终不变,故B错误。
C.电路中压力表测R0的电压,当金属片受到的压力增大时,R阻值变大,根据串联电路分压规律,电阻越大,则分得电压也越大,所以R0两端电压变小,故压力表示数变小,故C错误。
D.电路中压力表测电源电压,示数始终不变,故D错误。
故选A。
13.D
【解析】
【分析】
【详解】
AB.由图象知,灯泡正常发光时,即灯泡两端电压为2.5V时小灯泡L的电阻为RL=10Ω,开关闭合时,灯泡与电阻R0串联,
由于此时灯泡正常发光,且串联电路电流处处相等
则电路中的电流为
灯泡正常发光时,电路总电阻为
所以定值电阻R0的阻值
故AB正确。
C.小灯泡的额定功率
P=I2RL=(0.25A)2×10Ω=0.625W
故C正确。
D.开关S断开时,灯泡两端电压为零,由图象可知此时灯泡的电阻为2Ω,故D错误。
故选D。
14.B
【解析】
【分析】
清清在转轴上绕细线,然后用力拉线使转轴带动线圈转动,在转动过程中小灯泡发光,属于发电机的工作原理。
【详解】
A.当电流通过缠绕在铁钉上的线圈时,铁钉能够吸引大头针,即产生磁场,这说明电流周围存在磁场,故A不合题意。
B.闭合开关后,导体在磁场中做切割磁感线运动时,电流表的指针摆动,这就是电磁感应现象,故B符合题意。
C.闭合开关后,通过电流的导体在磁场中受力运动,这是电动机的工作原理,故C不合题意。
D.当电流通过导线时,小磁针的指向发生偏转,说明通电导线周围存在磁场,故D不合题意。
故选B。
15. 火 进户零线断路
【解析】
【分析】
【详解】
[1][2]因为小科用测电笔接触插座的右孔时,氖管发光,因此右孔与进户线中的火线相连;因为闭合开关S,灯L在亮的瞬间熄灭,保险丝没有断(没有发生短路),所以可以说明电路中有断路故障;而用测电笔接触插座左孔时氖管发光,说明左孔通过灯泡与火线相连(如下图所示),则故障原因是进户零线断路了。
16. 0.3A 应向左移动滑片P 电源电压减小,要保持电流不变,电路总电阻要减小,滑动变阻器接入电路的阻值要减小
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]由图示电路图可知,R1与R2串联,电流表测电路电流,电流表示数
(2)[2][3]由于电流表示数,则该装置长期使用后,电源电压U降低,电流变小;要保持电流表示数不变,则电路中的总电阻应减小;由于R1不变,则电阻R2要减小,滑动变阻器的滑片P应向左移动。
17. S1、S3 S2
【解析】
【详解】
[1]当S1、S3闭合时,电流从正极出发,分别通过两条路到达负极,此时R1和R2并联;
[2]要使电阻R1和R2串联,则电流要先后通过R1和R2,故应该闭合开关S2。
18. 串联 变大
【解析】
【详解】
(1)[1]电位器串联在电路中能改变通过台灯电流的大小,从而改变台灯的亮度。所以图中电位器应与灯泡串联。
(2)[2]若将a、b接入电路同一点,c接入电路的另一点时,导线把滑动变阻器的左半段短路,滑片右边的电阻丝接入电路,顺时针转动旋钮时,接入电路中的电阻变小,则电路中电流变大,灯泡亮度变大。
19. 不在 30 减小
【解析】
【分析】
【详解】
[1]由a图可知,R、Rt串联,电压表测Rt两端电压。
当温度表的示数为0℃时,热敏电阻Rt的阻值不为零,根据串联电路的分压作用知,热敏电阻Rt两端的电压不为零,电压表的示数不为零;
[2]当电压表的示数最大,即Ut=3V时,电路允许测量的温度最高,根据串联电路两端的总电压等于各分电阻两端的电压之和可得
定值电阻R两端的电压
则电路中的电流
热敏电阻的阻值
由图象可知,此电路允许的最高环境温度为30℃;
[3]若增大电源电压U,电压表的量程仍为0-3V,根据串联电路的分压作用知,定值电阻两端的电压增大,电路的电流增大,热敏电阻的阻值Rt的阻值减小,电路可测量的最高温度减小。
20. R断路 B 电压
【解析】
【分析】
【详解】
(1)实验小组的同学们按照图甲所示电路图连接好电路,闭合开关后,移动滑动变阻器的滑片,发现电流表没有示数电压表有明显的示数,则发生故障的原因可能是R断路,导致电压表串联进电路中。
(2)探究电流与电阻的关系,应保持电压表的示数不变,所以实验过程中,移动变阻器滑片时,眼睛应注视电压表的示数。
(3)由图乙知,电阻两端的电压
U=IR=0.2A×10Ω=2V
应将电压表与电阻并联,选择0~3V的量程,如图所示:
(4)由图知,图中阴影部分的面积应为电流与电阻的乘积
U=IR
所以阴影部分的面积表示电压。
21. N 磁场 观点B
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]缝衣针被悬挂起之后针尖总是指向南方,所以针尖是南极,即S极,针尾是N极。
(2)[2]奥斯特实验表明电流周围存在磁场,即电流的磁效应。
(3)[3]这根通电导线周围存在磁场,缝衣针不发生偏转,因为导线的位置不好,这时静止的缝衣针极正指向该点的磁场方向,观点B正确。
22.(1)12V;(2)40℃;(3)36J
【解析】
【详解】
解:由电路图可知,半导体电阻R与定值电阻R0串联,电流表测电路中的电流。
(1)当温度环境为20℃时,由图像可知,半导体电阻的阻值
R=50Ω
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,由
可得,电源的电压
(2)当电流表的读数为0.4A时,电路的总电阻
此时半导体电阻的阻值
由图像可知,半导体电阻为20Ω时,环境温度是40℃。
(3)当温度环境为100℃时,由图像可知,半导体电阻的阻值
R′′=10Ω
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以此时电路电流
I″==0.6A
通电10s电流通过半导体电阻产生的热量
答:(1)电源电压为12V;
(2)电流表的读数为0.4A时,环境温度为40℃;
(3)当环境温度为100℃时,通电10s电流通过半导体电阻产生的热量是36J。
23. 7.2 4.0 上方
【解析】
【详解】
(1)[1]分析表中的5组数据,可知每一组的光强与电阻的乘积是一定的,都是36Ω cd,所以表格空格处光敏电阻的阻值为
所以表格空格处应填7.2。
(2)[2]由图知,控制电路中R与线圈R0串联,当线圈中的电流等于0.25A时,
控制电路中的总电阻
因为串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以光敏电阻的阻值
R=R总-R0=24Ω-15Ω=9Ω
查表可知,当电阻R=9Ω时,光强
E=4.0cd
(3)[3]由R与光强E的关系可知,当光照减弱时,光敏电阻的阻值增大,控制电路中电流减小,则电磁铁磁性减弱,所以衔铁会在弹簧的作用上弹向上方,与上方的M、N接触,电铃工作报警。
答案第1页,共2页
答案第1页,共2页