电磁学综合卷
[时间:60分钟 分值:100分]
一、选择题(本大题共12小题,每小题3分,共36分。第1~10题为单选题,每小题只有一个选项符合题意。第11、12题为双选题,每小题有两个选项符合题意,选对但少选得2分,错选得0分。)
1.目前,中国太阳能电池全球专利申请量为12.64万件。硅是制作太阳能电池的主要材料之一,硅是一种( )
A.导体 B.半导体 C.绝缘体 D.超体
2.两位同学共用一只电流表测电流时,一个同学接线选用的量程,另一个同学却按量程读数,读成,则实际电流大小是( )
A. B. C. D.
3.有一种“感应数字时钟”。这种时钟在闭合数显开关后屏幕上能显示当前时间,如果光线暗(光敏开关闭合)时还会自动发光。下列电路中符合要求的是( )
A. B.
C. D.
4.近年来,我国在信息和能源等高科技领域取得了巨大成就。下列说法中正确的是( )
A.电动汽车使用的电能是一次能源
B.太阳能电池板将太阳能转化为电能
C.“无侦”无人机利用超声波来传递信息
D.“华龙一号”核电站利用核聚变释放的能量来发电
5.白鹤滩水电站是中国第二大水电站,工程以发电为主,兼顾防洪和航运,它拥有全球单机容量最大的水轮发电机组。下列四幅图能反映发电机基本原理的是( )
A. B.
C. D.
6.为确保用电安全,学校安全部门对全校的用电线路进行了排查,发现有一根连接电动机的铜导线的直径明显比说明书上要求的小。从影响导体电阻大小的因素来判断这根导线不符合规格的理由是( )
A.长度太长引起电阻偏小 B.长度太长引起电阻偏大
C.横截面积太小引起电阻偏大 D.横截面积太小引起电阻偏小
7.电给我们的生活带来了极大便利,但不正确的用电方式也会造成很大危害。关于安全用电,如图所示的做法中正确的是( )
A.图甲:用湿布擦正在发光的灯泡
B.图乙:使用试电笔时手接触笔尖金属体
C.图丙:发现有人触电时先切断电源
D.图丁:使用电冰箱时金属外壳没有接地
8.额定电压相同的电热水壶、电烤箱和电饭锅正常工作过程中消耗的电能和通电时间的关系如图所示。关于这三个用电器,下列判断正确的是( )
A.正常工作时,电热水壶比电烤箱产生的热量少
B.正常工作时,电热水壶比电饭锅的功率大
C.正常工作时,通过电饭锅的电流最大
D.在一个月内,电热水壶消耗的电能一定最多
9.在如图甲所示的电路中,闭合开关后,两个灯泡都发光,电源电压保持不变,电流表指针的位置如图乙所示,电流表读数是,下列说法中正确的是( )
A.电流表的读数是
B.灯的功率为
C.通过灯的电流为
D.若某时刻电流表和的示数相等,则可能是的灯丝烧断了
10.小灯泡和定值电阻接在如图甲所示的电路中,其两者的关系图像如图乙所示,下列说法中正确的是( )
A.图乙中曲线表示电阻的关系图像
B.当电源电压为时,电流表示数为
C.当电源电压为时,小灯泡的实际功率为
D.如果将小灯泡和电阻串联接在电压为的电源两端,电路消耗的总功率为
11.(双选)如图所示的现象,下列说法中正确的是( )
A.图甲中,摩擦过的气球能吸引小纸片,是因为气球与小纸片带异种电荷
B.图乙中,两个铅块紧压在一起后能吊住重物,说明分子间存在引力
C.图丙中,处于地磁场中的司南,静止时其南极指向地理的北极
D.图丁中,接在干电池两端的锡箔纸中间先燃烧起来,是因为中间窄电阻相对更大
12.(双选)某同学在做“调节灯泡亮度”的电学实验时,电路如图所示,电源电压恒为,电流表的量程为,电压表的量程为,滑动变阻器的规格为“”,灯泡标有“”字样(忽略灯丝电阻变化)。在实验中为了保证所有元件的安全,下列判断正确的是( )
A.该电路中,变阻器接入电路的阻值变化范围为
B.该电路的总功率的变化范围为
C.该电路中,电流表示数的变化范围为
D.该电路中,灯泡消耗功率的变化范围为
二、填空题(本大题共4小题,10空,每空2分,共20分)
13.原子由原子核和__________构成。原子核发生变化时,释放出的能量被称为核能,核能属于__________(选填“可再生”或“不可再生”)能源。我国自主设计、建造的“东方超环”核反应装置用于研究如图所示的核反应,这种反应叫作核__(选填“裂”或“聚”)变。
14.我国学者王充在《论衡》中记有“顿牟掇芥”,意思是摩擦过的琥珀能吸引像草芥一类的轻小物体。用毛皮摩擦过的琥珀因为得到电子而带__电,两个带有同种电荷的琥珀靠近时会相互____。
15.如图,甲、乙两个相同的装置分别由形磁铁、导体棒和支架构成,导体棒和由导线连接。闭合开关并向右移动,也会随之向右移动,其中甲装置相当于________,乙装置相当于________。(选填“电动机”或“发电机”)
16.在图甲所示的电路中,闭合开关,再闭合开关,电流表的示数变大,此时两电流表指针都指在刻度盘的中央,均如图乙所示,则通过的电流为____A,________,在相同时间内两电阻产生的热量之比______________。
三、作图与实验探究题(本大题共6小题,第17题3分,第18题3分,第19题4分,第20题4分,第21题7分,第22题7分,共28分)
17.将家庭电路补充完整(虚框内一处接保险丝“”,另一处用导线连接)。
18.磁体旁的小磁针静止时如图所示,请标出磁体的、极。
19.小亚用如图甲所示的电路“测量小灯泡的电功率”,所用器材有:电压恒为的电源、额定电压为的小灯泡(正常工作时的电阻约为)、滑动变阻器“”、滑动变阻器“”、电压表、电流表、开关和导线若干。
(1) 闭合开关后,小亚发现小灯泡不发光,电流表无示数,电压表有示数,则故障原因可能是____________。
(2) 排除故障后,调节滑动变阻器的滑片,使电压表示数为,电流表示数如图乙所示,则小灯泡的额定功率为____。
(3) 小灯泡正常工作时的电阻为____ 。(结果保留一位小数)
(4) 实验中,小亚选用了滑动变阻器来进行实验,但他发现这样做不便于精确调节电压(电流)。为了既能完成实验,又便于调节,可以采取的最合理的办法是________________________________。
20.如图所示是小刚探究“什么情况下磁能生电”的实验装置。
(1) 实验中,棒的材料可能是__(选填“塑料”或“铝”)。
(2) 闭合开关,开始实验后,小刚把操作及观察到的现象记录在表格中,由实验现象可知,磁可以生电的条件是__________________________________________________________。
序号 棒运动方向 电流计指针偏转情况
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
(3) 小刚在使棒运动的过程中,发现灵敏电流计指针偏转的角度比其他同学实验中指针偏转的角度小,即产生的感应电流较小,请猜想可能的原因是________________。请你写出检验猜想的方法:______________________________________________________________________________________________________________________。
21.为了探究“串联电路中电压的规律”,小红设计了如图甲所示的电路图。
(1) 连接电路前,小红发现电压表指针如图乙所示,接下来她应对电压表进行的操作是____________________。
(2) 小红根据图甲连好电路,闭合开关后,发现电压表示数为0。若只有或中的一处发生故障,则故障可能是 ______________或 ______________。
(3) 故障排除后,闭合开关,小红所测数据如下表。
2.4 1.4 3.8
由此小红得出结论:串联电路总电压等于各部分电压之和。你认为有什么不足之处:______________________________________。
[拓展]
a.实验过程中,小红发现,闭合开关后,较亮,较暗,她认为是“电流从电源的正极出发,依次经过、,电流逐渐减小,所以较亮”,请你设计实验证明小红的说法是否正确:____________________________________________________________________。
b.请你对本实验的不足之处进行改进,在图丙虚线框内画出你设计的电路图。(2分)
22.在“测量小灯泡正常发光时的电阻”实验中,器材如下:电源(电压恒为)、小灯泡(额定电压,正常发光时的电阻约)、电流表、电压表、滑动变阻器“”、滑动变阻器“”、开关和导线若干。
(1) 画出该实验的电路图。(各元件不必标注字母)(2分)
(2) 为了完成实验,电流表应选择____________A量程,电压表应选择 __________量程,滑动变阻器应选择 ________(选填“”或“”)。
(3) 闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,使电压表示数为,此时电流表的示数如图1所示,则小灯泡正常发光时的电阻为______________ 。
(4) 完成上述实验之后,老师提出:如果没有电压表,用一个电流表和一个定值电阻,仍可完成本实验。兴趣小组经过讨论设计了如图2所示的电路,并进行了如下操作:
①闭合开关、,移动滑动变阻器滑片,使电流表示数为,此时小灯泡正常发光;
②保持滑动变阻器滑片的位置不变,断开,闭合,电流表示数为,则小灯泡正常发光时的电阻______________________(用、、表示)。
四、计算题(本大题共2小题,第23题7分,第24题9分,共16分)
23.如图甲所示是同学们自制的调光小台灯,图乙是台灯的电路原理图。电源电压为,是调节亮度的变阻器,最大阻值为 。灯标有“”字样。忽略温度对电阻的影响。求:
(1) 灯正常发光时的电阻;
(2) 灯正常发光时,变阻器工作产生的热量;
(3) 电源电压降为后,灯的最小实际电功率。
24.如图所示,电源电压保持不变,定值电阻 ,滑动变阻器最大阻值为 。当闭合开关、,断开,滑片在某位置时,电流表示数为,电压表示数为;当开关、、都闭合,滑片在最左端时,电流表示数为。求:
(1) 电源电压。
(2) 定值电阻的阻值。
(3) 闭合开关、,断开,电路的最小功率。
电磁学综合卷
一、选择题(本大题共12小题,每小题3分,共36分。第1~10题为单选题,每小题只有一个选项符合题意。第11、12题为双选题,每小题有两个选项符合题意,选对但少选得2分,错选得0分。)
1.B 2.D 3.B 4.B 5.D 6.C 7.C 8.B 9.B 10.D 11.BD 12.CD
二、填空题(本大题共4小题,10空,每空2分,共20分)
13.核外电子; 不可再生; 聚
14.负; 排斥
15.发电机; 电动机
16.1.2; ;
三、作图与实验探究题(本大题共6小题,第17题3分,第18题3分,第19题4分,第20题4分,第21题7分,第22题7分,共28分)
17.
18.
19.(1) 小灯泡断路
(2) 0.6
(3) 10.4
(4) 用电阻箱来代替滑动变阻器
20.(1) 铝
(2) 闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动
(3) 磁体磁性较弱; 更换磁性更强的磁体,闭合开关,以相同的速度移动棒,观察灵敏电流计指针的偏转角度是否变大
21.(1) 对电压表进行调零
(2) 短路; 断路
(3) a 实验次数太少,结论不具有普遍性
(3) a 将、交换位置,观察、的亮度
b
22.(1)
(2) ; ;
(3)
(4)
四、计算题(本大题共2小题,第23题7分,第24题9分,共16分)
23.(1) 解:灯正常发光时的电流:,灯正常发光时的电阻: ;
(2) 由图乙可知,灯与变阻器串联,灯正常发光时,通过变阻器的电流等于通过灯的电流,即,变阻器两端的电压:,变阻器工作产生的热量:;
(3) 电源电压降为后,当变阻器接入电路的阻值最大时,电路中的电流最小,此时灯的实际功率最小,电路中的最小电流:,灯的最小实际电功率:。
24.(1) 解:当闭合开关、,断开,滑片在某位置时,此时与串联,电压表测两端电压,电流表测电路中的电流,由欧姆定律可知,两端电压,所以电源电压。
(2) 当开关、、都闭合,滑片在最左端时,此时与并联,电流表测干路电流,此时通过的电流,则通过的电流,
由欧姆定律可知,定值电阻的阻值 。
(3) 闭合开关、,断开,此时与串联,要使电路中总功率最小,由可知,应使电路中电流最小,当变阻器全部连入电路时,最小电流,所以电路的最小功率。