阶段综合检测(三)(电和磁)
(60分钟 100分)
一、单项选择题(共8个小题,每小题3分,共24分)
1.如图是静电喷漆枪的工作现象:被喷涂的工件接正极并与大地连接,喷漆枪的喷口接负极,涂料微粒通过喷口时带上负电荷,就向带正电荷的工件表面“扑”去。涂料微粒在运动的过程中会均匀散开,最终在工件表面上形成均匀的涂膜。涂料微粒在运动的过程中均匀散开的原因是(A)
A.同种电荷相互排斥 B.异种电荷相互吸引
C.带电体吸引轻小物体 D.微粒间相互摩擦起电
2.如图是“探究导体电阻的大小跟哪些因素有关”的实验装置图,装置板上的四根导线的规格如表中所示,要研究导体的电阻跟横截面积之间的关系,应该选用的导线是(C)
编号 材料 长度l/m 横截面积S/mm2
a 康铜合金 1 1
b 康铜合金 1 2
c 康铜合金 0.5 1
d 镍铬合金 0.5 1
A.a、c B.b、c C.a、b D.c、d
3.估测是学习物理应掌握的一种能力。通过估测,可以学会将抽象的物理概念与日常生活中的实际情境相结合,提高问题解决能力。下列估测符合实际情况的是(D)
A.手机正常工作电压为220 V
B.人体的安全电压不高于3.6 V
C.一个电热水壶的加热功率约为10 W
D.教室的一盏日光灯正常工作的电流约为0.18 A
4.在电学实验中,遇到电路故障时常用电压表来检测。如图所示,电源电压恒为
4.5 V,闭合开关后两灯均不亮,用电压表先后测得ad、ac和ab两端的电压均为
4.5 V,则故障可能是(B)
A.灯L2断路 B.灯L1断路
C.灯L1短路 D.灯L2短路
5.如图是一款感应式垃圾桶,其工作原理如下:启动开关S1闭合后,指示灯亮起,这时垃圾桶才能正常使用;扔垃圾时,只需将手伸到感应区上方,感应开关S2自动闭合,动力装置工作,桶盖打开;手离开5秒后,感应开关S2就会自动断开。下列电路符合要求的是(A)
6.小明为自己家的养牛场设计了一款补水提示器,其工作原理如图所示,水量减少时滑片上移。下列分析正确的是(D)
A.如果选择电压表,水量增多时电表示数变小
B.如果选择电流表,水量减少时电表示数变大
C.与电压表相比,选择电流表设计电路更节能
D.如果选择电流表,R0可以在水太多时保护电路
7.如图所示的各种做法中,不符合安全用电原则的是(D)
A.①②③④ B.②③④ C.①②④ D.①②③
8.2024年5月1日,我国第三艘航空母舰“福建舰”开展首次试航(如图所示)。福建舰是中国完全自主设计建造的首艘弹射型航空母舰,采用平直通长飞行甲板,配置电磁弹射和阻拦装置,满载排水量8万余吨。当电磁弹射车内的导体通过强电流时,即可产生强大的推力,将航母舰载飞机弹出。下列电器与电磁弹射原理相同的是(B)
二、多项选择题(共2个小题,每小题4分,共8分。全部选对得4分,选对但不全得2分,有选错的得0分)
9.王璐同学设计了一个道路限载报警器(图甲),R0是变阻器,R是压敏电阻。R的电阻大小随压力大小变化关系如图乙所示,当超载车辆通过压敏电阻时,限载报警器就会报警,调试好电路,闭合开关S1和S2,当超载车辆通过时,限载报警器会响铃,一般交通主干道的抗压能力一般比村庄道路要强得多,若把村庄道路限载报警器应用到主干道,就要适当调高报警器的限载重量,下列操作可行的是( A、C )
A.把变阻器R0的滑片适当左移
B.把电源1的电压适当增大
C.把弹簧AB的A端适当左移
D.把电磁铁C适当右移
10.小明测量小灯泡的电功率,电路如图甲所示,电源电压恒为6 V,小灯泡上标有“3.8 V”字样。实验得到小灯泡的U-I图像如图乙所示。下列分析正确的是
( B、D )
A.小灯泡的电阻约为12.7 Ω
B.小灯泡的额定功率为1.14 W
C.小灯泡正常发光时,滑动变阻器接入电路中的阻值为20 Ω
D.小灯泡两端电压为2.0 V时,滑动变阻器消耗的电功率为0.88 W
三、填空题(共6个小题,每空1分,共12分)
11.小明设计了一个轿车仪表盘上提醒司机车门是否关好的电路工作原理图,如图所示,车门关好相当于一个开关闭合。若四个车门中任意一个车门未关好,指示灯 发光 (选填“发光”或“不发光”)。若四个车门都关好了,指示灯 不发光 (选填“发光”或“不发光”)。
12.近几年,随着电动汽车的普及,为电动汽车提供电能的充电桩数量在全国迅速增加。充电桩为电动汽车的电池充电时, 电池 (选填“充电桩”或“电池”)是用电器。充电桩有较好的防水保护功能,是为了防止线路过于潮湿出现 短路 (选填“短路”或“断路”)现象。
13.如图所示是一款磁吸式数据线,线体可以和不同型号的磁性充电头吸附对接,达到一线多头的使用效果,线体和磁性充电头吸附的原理是 异名磁极相互吸引 ;地球周围也有磁场,地磁南极大致在地理的 北 极方向。
14.在野外取火时,可以将烟盒内部的锡箔纸撕成一条中间窄、两头宽的纸带,并将其与一节电池的正、负极相连,稍后发现锡箔纸较窄处的纸先燃起来。接通电路后,通过锡箔纸较窄处电流 等于 (选填“大于”“小于”或“等于”)较宽处电流,锡箔纸能被点燃是利用了电流的 热效应 。
15.小滨用家中的电能表来测量家中电热水壶的实际功率,他关闭其他所有用电器,只打开电热水壶,观察如图所示的电能表转盘在3 min时间转动了110转,则电热水壶的实际功率是 1 100 W,此过程消耗的电能是 1.98×105 J。
16.如图甲所示的电路中,电源电压为9 V,灯泡L和定值电阻R的I-U图像如图乙所示,定值电阻R的电阻为 15 Ω,闭合开关S,灯泡L和R消耗的功率之比P1∶P2= 1∶2 。
四、作图题(共2个小题,每小题4分,共8分)
17.小东对家中的电路非常感兴趣,请帮他在图中用笔画线代替导线将电灯、开关和插座正确接入家庭电路。
答:
18.如图所示,小明自制了一个带有电磁铁的泡沫塑料船模型,将它放入水中漂浮,闭合开关S后,船头A总是会指向北方静止,请标出电源的正负极,并标出图中磁感线的方向。
答:
五、实验探究题(共3个小题,其中19题8分,20题10分,21题10分,共28分)
19.小明在探究并联电路电流规律的实验中,如图甲是实验电路图。
(1)小明按图甲连接电路,刚接好最后一根导线,电流表的指针立即发生如图乙偏转,则可知,他在连接电路时操作不当之处是
① 电流表正负接线柱接反了 ;② 连接电路时开关没有断开 。
(2)改正错误后,记录A、B、C各点的电流值如表所示。
A点的电流IA B点的电流IB C点的电流IC
0.18 A 0.18 A 0.36 A
根据表中数据,小明就得出以下两个结论:
①并联电路各支路电流相等;
②并联电路中干路电流等于各支路电流之和。
请你写出上述实验的不足之处: 没有换用不同规格的灯泡多次实验 。(2分)
(3)完成以上实验后,小明开始“探究串联电路的电流规律”,按如图丙连好串联电路,闭合开关S时,发现灯泡L1比L2更亮,于是他猜想可能有以下原因:
猜想一:经过L1的电流比L2大;
猜想二:L1更加靠近电源正极。
为了验证猜想,他做了以下探究:
①为了验证猜想一,小明用电流表分别测出图丙中A、B、C三处的电流,电流表示数均一样,说明猜想一 错误 (选填“正确”或“错误”)。同时他发现:该电路中任意一处断开,L1、L2均不能发光,说明串联电路有 一 条电流路径。(2分)
②为了验证猜想二,小明对调两个小灯泡在电路中的位置,闭合开关,发现仍是L1比L2更亮,说明猜想二 错误 (选填“正确”或“错误”)。
20.学习了磁现象的知识后,小明同学怀着极大的兴趣对下列实验进行了探究:
(1)通电导线周围存在磁场,且磁场的方向与 电流方向 有关;断开电源后,小磁针恢复到图甲状态,这是因为小磁针受到了 地磁场 的作用;如图丁所示,高速电子束飞过小磁针上方时,小磁针将发生如图 乙 所示方向的偏转;
(2)利用图戊所示的装置,让闭合电路中的一部分导体AB在磁场中运动,观察电流表指针的偏转情况,记录在表中:
实验次数 导体棒运动方向 电流表指针偏转情况
1 竖直向上 不偏转
2 竖直向下 不偏转
3 水平向左 向右偏转
4 水平向右 向左偏转
由第 1、2 两次实验可知,导体AB平行于磁感线运动,闭合回路中 不会 (选填“会”或“不会”)产生感应电流;由第 3、4两次实验可知,AB中感应电流的方向与 切割磁感线 的方向有关;如果固定导体AB,水平向右移动磁铁,电流表的指针向 右 偏转;
(3)将电流表换成完好的小灯泡做第3、4两次实验时,小灯泡不亮,原因是 电流太小 ;(2分)若想探究感应电流的方向与磁场方向的关系,应该怎么做 保持切割磁感线的方向不变,将磁极对调 (2分)
21.蕾蕾利用图甲所示的电路测量未知电阻Rx的阻值,电源电压为3 V。
(1)连接电路时,开关必须 断开 ;如图乙,电路接通前,滑动变阻器的滑片P应该置于 B (选填“A”或“B”)端。
(2)闭合开关,蕾蕾发现电流表示数为零,但电压表有示数接近3 V,如果电路连接完好,电路中只有一个元件有故障,该故障是 Rx断路 。(2分)
(3)排除故障后,调节滑动变阻器,记录多组数据,画出了待测电阻Rx的I-U图像,如图丙所示。由图像可得Rx= 4.2 Ω。(2分)
(4)蕾蕾又设计了一种方案,也测出了Rx的阻值。电路如图丁所示,R0为阻值已知的定值电阻,电源电压未知且恒定不变。测量步骤如下:
①当开关 S1闭合、S2断开 时,电流表读数为I1;(2分)
②当开关S1、S2都闭合时,电流表读数为I2;
③待测电阻Rx= 。(用已知和测出的物理量符号表示)(2分)
六、计算题(共2个小题,第22题8分,第23题12分,共20分)
22.如图所示的电路中,电源电压保持不变,电阻R2=20 Ω,只闭合开关S时,电流表的示数为0.15 A,开关S和S1均闭合时,电流表的示数为0.21 A,求:
(1)通过R2的电流;
(2)电源电压;
(3)电阻R1的阻值。
解:(1)只闭合开关S时,电路中为R2的简单电路,电流表测通过R2的电流,电流表的示数为0.15 A,所以通过R2的电流为0.15 A;(2分)
(2)由欧姆定律可得,电源电压的大小:U=I2R2=0.15 A×20 Ω=3 V;(2分)
(3)开关S和S1均闭合时,R1和R2并联,电流表测干路电流,因并联电路中各支路独立工作、互不影响,所以,通过R2电流不变,因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以,通过R1的电流:I1=I-I2=0.21 A-0.15 A=0.06 A,(2分)
因并联电路中各支路两端的电压相等,所以,电阻R1的阻值:R1===50 Ω。(2分)
23. “开车不饮酒,酒后不开车”。图甲是交警经常使用的“气体中酒精浓度测试仪”原理图,电源电压U=10 V,R1是气敏电阻,其阻值随气体中酒精浓度的变化规律如图乙所示。测试仪使用前应先调零,即当气体中酒精浓度为0时,调节滑动变阻器的滑片,使电压表示数U1=8 V,调零后R2的滑片位置保持不变。求:
酒精气体浓度P/mg·(100 mL)-1 P<20 20≤P<80 P≥80
酒驾等级 不影响驾 驶机动车 饮酒 驾驶 醉酒 驾驶
(1)调零后电路中的电流;
(2)当U1=8 V时,整个电路消耗的电功率;
(3)酒精气体浓度对应的酒驾等级如表所示,在某次检测中,电路中电流为0.2 A,试通过计算分析,判断该司机属于哪种酒驾等级。
解:(1)由甲图可知,两电阻串联,电压表测R1两端的电压,电流表测电路的电流,由乙图可知,当气体中的酒精浓度为0时,R1=100 Ω,(1分)
此时电路中的电流:I===0.08 A;(2分)
(2)整个电路消耗的电功率:P=UI=10 V×0.08 A=0.8 W;(2分)
(3)串联电路总电压等于各部分电压之和,根据串联电路电压的规律及欧姆定律可得:R2====25 Ω,(2分)
当电流表示数为0.2 A时,由欧姆定律,电路的总电阻:
R'===50 Ω,(2分)
由电阻的串联规律可得气敏电阻的阻值为:
R1'=R'-R2=50 Ω-25 Ω=25 Ω,(1分)
由图乙知,当气敏电阻的阻值为25 Ω时,气体中的酒精浓度大于60 mg/100 mL且小于80 mg/100 mL,由表格可知该司机属于饮酒驾驶。(2分)阶段综合检测(三)(电和磁)
(60分钟 100分)
一、单项选择题(共8个小题,每小题3分,共24分)
1.如图是静电喷漆枪的工作现象:被喷涂的工件接正极并与大地连接,喷漆枪的喷口接负极,涂料微粒通过喷口时带上负电荷,就向带正电荷的工件表面“扑”去。涂料微粒在运动的过程中会均匀散开,最终在工件表面上形成均匀的涂膜。涂料微粒在运动的过程中均匀散开的原因是( )
A.同种电荷相互排斥 B.异种电荷相互吸引
C.带电体吸引轻小物体 D.微粒间相互摩擦起电
2.如图是“探究导体电阻的大小跟哪些因素有关”的实验装置图,装置板上的四根导线的规格如表中所示,要研究导体的电阻跟横截面积之间的关系,应该选用的导线是( )
编号 材料 长度l/m 横截面积S/mm2
a 康铜合金 1 1
b 康铜合金 1 2
c 康铜合金 0.5 1
d 镍铬合金 0.5 1
A.a、c B.b、c C.a、b D.c、d
3.估测是学习物理应掌握的一种能力。通过估测,可以学会将抽象的物理概念与日常生活中的实际情境相结合,提高问题解决能力。下列估测符合实际情况的是( )
A.手机正常工作电压为220 V
B.人体的安全电压不高于3.6 V
C.一个电热水壶的加热功率约为10 W
D.教室的一盏日光灯正常工作的电流约为0.18 A
4.在电学实验中,遇到电路故障时常用电压表来检测。如图所示,电源电压恒为
4.5 V,闭合开关后两灯均不亮,用电压表先后测得ad、ac和ab两端的电压均为
4.5 V,则故障可能是( )
A.灯L2断路 B.灯L1断路
C.灯L1短路 D.灯L2短路
5.如图是一款感应式垃圾桶,其工作原理如下:启动开关S1闭合后,指示灯亮起,这时垃圾桶才能正常使用;扔垃圾时,只需将手伸到感应区上方,感应开关S2自动闭合,动力装置工作,桶盖打开;手离开5秒后,感应开关S2就会自动断开。下列电路符合要求的是( )
6.小明为自己家的养牛场设计了一款补水提示器,其工作原理如图所示,水量减少时滑片上移。下列分析正确的是( )
A.如果选择电压表,水量增多时电表示数变小
B.如果选择电流表,水量减少时电表示数变大
C.与电压表相比,选择电流表设计电路更节能
D.如果选择电流表,R0可以在水太多时保护电路
7.如图所示的各种做法中,不符合安全用电原则的是( )
A.①②③④ B.②③④ C.①②④ D.①②③
8.2024年5月1日,我国第三艘航空母舰“福建舰”开展首次试航(如图所示)。福建舰是中国完全自主设计建造的首艘弹射型航空母舰,采用平直通长飞行甲板,配置电磁弹射和阻拦装置,满载排水量8万余吨。当电磁弹射车内的导体通过强电流时,即可产生强大的推力,将航母舰载飞机弹出。下列电器与电磁弹射原理相同的是( )
二、多项选择题(共2个小题,每小题4分,共8分。全部选对得4分,选对但不全得2分,有选错的得0分)
9.王璐同学设计了一个道路限载报警器(图甲),R0是变阻器,R是压敏电阻。R的电阻大小随压力大小变化关系如图乙所示,当超载车辆通过压敏电阻时,限载报警器就会报警,调试好电路,闭合开关S1和S2,当超载车辆通过时,限载报警器会响铃,一般交通主干道的抗压能力一般比村庄道路要强得多,若把村庄道路限载报警器应用到主干道,就要适当调高报警器的限载重量,下列操作可行的是( A、C )
A.把变阻器R0的滑片适当左移
B.把电源1的电压适当增大
C.把弹簧AB的A端适当左移
D.把电磁铁C适当右移
10.小明测量小灯泡的电功率,电路如图甲所示,电源电压恒为6 V,小灯泡上标有“3.8 V”字样。实验得到小灯泡的U-I图像如图乙所示。下列分析正确的是
( B、D )
A.小灯泡的电阻约为12.7 Ω
B.小灯泡的额定功率为1.14 W
C.小灯泡正常发光时,滑动变阻器接入电路中的阻值为20 Ω
D.小灯泡两端电压为2.0 V时,滑动变阻器消耗的电功率为0.88 W
三、填空题(共6个小题,每空1分,共12分)
11.小明设计了一个轿车仪表盘上提醒司机车门是否关好的电路工作原理图,如图所示,车门关好相当于一个开关闭合。若四个车门中任意一个车门未关好,指示灯 (选填“发光”或“不发光”)。若四个车门都关好了,指示灯 (选填“发光”或“不发光”)。
12.近几年,随着电动汽车的普及,为电动汽车提供电能的充电桩数量在全国迅速增加。充电桩为电动汽车的电池充电时, (选填“充电桩”或“电池”)是用电器。充电桩有较好的防水保护功能,是为了防止线路过于潮湿出现 (选填“短路”或“断路”)现象。
13.如图所示是一款磁吸式数据线,线体可以和不同型号的磁性充电头吸附对接,达到一线多头的使用效果,线体和磁性充电头吸附的原理是 ;地球周围也有磁场,地磁南极大致在地理的 极方向。
14.在野外取火时,可以将烟盒内部的锡箔纸撕成一条中间窄、两头宽的纸带,并将其与一节电池的正、负极相连,稍后发现锡箔纸较窄处的纸先燃起来。接通电路后,通过锡箔纸较窄处电流 (选填“大于”“小于”或“等于”)较宽处电流,锡箔纸能被点燃是利用了电流的 。
15.小滨用家中的电能表来测量家中电热水壶的实际功率,他关闭其他所有用电器,只打开电热水壶,观察如图所示的电能表转盘在3 min时间转动了110转,则电热水壶的实际功率是 W,此过程消耗的电能是 J。
16.如图甲所示的电路中,电源电压为9 V,灯泡L和定值电阻R的I-U图像如图乙所示,定值电阻R的电阻为 Ω,闭合开关S,灯泡L和R消耗的功率之比P1∶P2= 。
四、作图题(共2个小题,每小题4分,共8分)
17.小东对家中的电路非常感兴趣,请帮他在图中用笔画线代替导线将电灯、开关和插座正确接入家庭电路。
18.如图所示,小明自制了一个带有电磁铁的泡沫塑料船模型,将它放入水中漂浮,闭合开关S后,船头A总是会指向北方静止,请标出电源的正负极,并标出图中磁感线的方向。
五、实验探究题(共3个小题,其中19题8分,20题10分,21题10分,共28分)
19.小明在探究并联电路电流规律的实验中,如图甲是实验电路图。
(1)小明按图甲连接电路,刚接好最后一根导线,电流表的指针立即发生如图乙偏转,则可知,他在连接电路时操作不当之处是
① ;② 。
(2)改正错误后,记录A、B、C各点的电流值如表所示。
A点的电流IA B点的电流IB C点的电流IC
0.18 A 0.18 A 0.36 A
根据表中数据,小明就得出以下两个结论:
①并联电路各支路电流相等;
②并联电路中干路电流等于各支路电流之和。
请你写出上述实验的不足之处: 。(2分)
(3)完成以上实验后,小明开始“探究串联电路的电流规律”,按如图丙连好串联电路,闭合开关S时,发现灯泡L1比L2更亮,于是他猜想可能有以下原因:
猜想一:经过L1的电流比L2大;
猜想二:L1更加靠近电源正极。
为了验证猜想,他做了以下探究:
①为了验证猜想一,小明用电流表分别测出图丙中A、B、C三处的电流,电流表示数均一样,说明猜想一 (选填“正确”或“错误”)。同时他发现:该电路中任意一处断开,L1、L2均不能发光,说明串联电路有 条电流路径。(2分)
②为了验证猜想二,小明对调两个小灯泡在电路中的位置,闭合开关,发现仍是L1比L2更亮,说明猜想二 (选填“正确”或“错误”)。
20.学习了磁现象的知识后,小明同学怀着极大的兴趣对下列实验进行了探究:
(1)通电导线周围存在磁场,且磁场的方向与 有关;断开电源后,小磁针恢复到图甲状态,这是因为小磁针受到了 的作用;如图丁所示,高速电子束飞过小磁针上方时,小磁针将发生如图 所示方向的偏转;
(2)利用图戊所示的装置,让闭合电路中的一部分导体AB在磁场中运动,观察电流表指针的偏转情况,记录在表中:
实验次数 导体棒运动方向 电流表指针偏转情况
1 竖直向上 不偏转
2 竖直向下 不偏转
3 水平向左 向右偏转
4 水平向右 向左偏转
由第 1、2 两次实验可知,导体AB平行于磁感线运动,闭合回路中 (选填“会”或“不会”)产生感应电流;由第 3、4两次实验可知,AB中感应电流的方向与 的方向有关;如果固定导体AB,水平向右移动磁铁,电流表的指针向 偏转;
(3)将电流表换成完好的小灯泡做第3、4两次实验时,小灯泡不亮,原因是 ;(2分)若想探究感应电流的方向与磁场方向的关系,应该怎么做 (2分)
21.蕾蕾利用图甲所示的电路测量未知电阻Rx的阻值,电源电压为3 V。
(1)连接电路时,开关必须 ;如图乙,电路接通前,滑动变阻器的滑片P应该置于 (选填“A”或“B”)端。
(2)闭合开关,蕾蕾发现电流表示数为零,但电压表有示数接近3 V,如果电路连接完好,电路中只有一个元件有故障,该故障是 。(2分)
(3)排除故障后,调节滑动变阻器,记录多组数据,画出了待测电阻Rx的I-U图像,如图丙所示。由图像可得Rx= Ω。(2分)
(4)蕾蕾又设计了一种方案,也测出了Rx的阻值。电路如图丁所示,R0为阻值已知的定值电阻,电源电压未知且恒定不变。测量步骤如下:
①当开关 时,电流表读数为I1;(2分)
②当开关S1、S2都闭合时,电流表读数为I2;
③待测电阻Rx= 。(用已知和测出的物理量符号表示)(2分)
六、计算题(共2个小题,第22题8分,第23题12分,共20分)
22.如图所示的电路中,电源电压保持不变,电阻R2=20 Ω,只闭合开关S时,电流表的示数为0.15 A,开关S和S1均闭合时,电流表的示数为0.21 A,求:
(1)通过R2的电流;
(2)电源电压;
(3)电阻R1的阻值。
23. “开车不饮酒,酒后不开车”。图甲是交警经常使用的“气体中酒精浓度测试仪”原理图,电源电压U=10 V,R1是气敏电阻,其阻值随气体中酒精浓度的变化规律如图乙所示。测试仪使用前应先调零,即当气体中酒精浓度为0时,调节滑动变阻器的滑片,使电压表示数U1=8 V,调零后R2的滑片位置保持不变。求:
酒精气体浓度P/mg·(100 mL)-1 P<20 20≤P<80 P≥80
酒驾等级 不影响驾 驶机动车 饮酒 驾驶 醉酒 驾驶
(1)调零后电路中的电流;
(2)当U1=8 V时,整个电路消耗的电功率;
(3)酒精气体浓度对应的酒驾等级如表所示,在某次检测中,电路中电流为0.2 A,试通过计算分析,判断该司机属于哪种酒驾等级。
