电磁学综合练习卷(二)-2025年中考物理二轮复习(江苏地区)(有解析)

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名称 电磁学综合练习卷(二)-2025年中考物理二轮复习(江苏地区)(有解析)
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资源类型 试卷
版本资源 通用版
科目 物理
更新时间 2025-05-19 16:34:44

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电磁学综合练习卷(二)-2025年中考物理二轮复习(江苏地区)
一、单选题
1.(2025·江苏泰州·一模)下列估测中符合实际情况的是(  )
A.成年人步行的速度约5m/s
B.家用空调的电功率约100W
C.对人体安全的电压约为36V
D.将两个鸡蛋托起1m做功约1J
2.(2024·江苏无锡·二模)《论衡》中记录了“顿牟掇芥”现象。意思是经过摩擦的琥珀或玳瑁的甲壳(顿牟)能吸引(掇)芥菜子、干草等微小屑末(芥)。这一记述说明(  )
A.自然界存在正、负两种电荷
B.摩擦起电的实质是创造了电荷
C.摩擦后的琥珀与芥菜子、干草等微小屑末带上了同种电荷
D.带电体能吸引轻小物体
3.(2025·江苏无锡·二模)小明设计了一种晚上自动给花草浇水电路,要求浇花器仅在土壤过于干燥的夜间才开始工作,对花草进行浇水。光控开关在天黑时闭合,湿敏开关在土壤过于干燥时闭合,下列电路能满足上述条件的是(  )
A. B.
C. D.
4.(2025·江苏泰州·一模)关于材料、能源和信息,下列说法正确的是(  )
A.超导材料既可用于制作电动机的线圈,又可用于制作电炉的电阻丝
B.太阳是人类的“能源之母”,地球上的能源都直接或间接来自太阳
C.作为信息存储介质,竹简、纸、录音磁带、光盘的容量密度依次增大
D.频率为Hz的电磁波一定比Hz的电磁波的传播速度快
5.(2025·江苏苏州·一模)如图所示电路,闭合开关后,一灯较亮,一灯较暗,下列说法正确的是(  )
A.亮的灯电流大,暗的灯电流小
B.亮的灯离电源正极近,暗的灯离电源正极远
C.电压表示数是两端的电压
D.若电压表示数突然变大,可能断路了
6.(2025·江苏扬州·一模)新能源电动汽车已走进千家万户,下列图中与新能源汽车电动机工作原理相同的是(  )
A. B.
C. D.
7.(2025·江苏泰州·一模)如图甲所示,电源电压保持不变,灯泡L的额定电流为0.3A,闭合开关S,调节滑片P从一端滑至另一端的过程中,电流表示数与两个电压表示数的关系图像如图乙所示,在此过程中灯泡不会烧坏,下列说法中正确的是( )
A.电源电压为12V
B.滑动变阻器的最大阻值是20Ω
C.灯的额定电压是2.5V
D.灯的额定功率是0.6W
8.(2025·江苏连云港·一模)某同学设计了一种烟雾报警器,其原理电路如图所示,R0为定值电阻,R为光敏电阻,其阻值随光照强度的减弱而增大,当电流表示数减小至某一值时,装置报警。S闭合后,当有烟雾遮挡射向R的激光时(  )
A.电压表示数减小
B.电路消耗的总功率增大
C.电压表与电流表的示数之比减小
D.若减小R0的阻值,可使装置在更高浓度烟雾下才报警
9.(2025·江苏南京·模拟预测)小明对我国一些科技成就进行了梳理,如下表所示,在“相关内容分析”中都正确的是(  )
序号 科技成就 相关内容分析
① “复兴号”动车组 控制系统中的芯片由半导体制成
② “玉兔号”月球车 车轮宽大可减小对月球表面的压力
③ 神舟飞船返回舱 它在地面附近减速下降过程中机械能不变
④ 国产大飞机C919 机翼获得升力利用了流体压强与流速的关系
A.①② B.②③ C.③④ D.①④
10.(2025·江苏南京·模拟预测)如图所示电路中,电源两端的电压保持不变。S1和S3闭合,S2断开,电压表V1的示数为U1,电流表的示数为I1;S1闭合、S2和S3断开,滑动变阻器的滑片P在中点,电压表V1的示数为U1',电流表的示数为I2,R1消耗的电功率P1为2W;S2闭合,S1和S3断开,滑动变阻器的滑片P在A端,电压表V2的示数为U2,电流表的示数为I3,R2消耗的电功率P2,R3消耗的电功率P3为1.5W;S1、S2和S3都闭合,电路消耗的总功率为P。已知U1︰U1'=5︰2,以下说法中正确的是(  )
A.R1=3R2
B.U1︰U2=3︰2
C.S2闭合,S1和S3断开,R2的电功率P2=0.5W
D.S1、S2和S3都闭合,电路消耗的总功率P=18.75W
二、填空题
11.(2025·江苏盐城·一模)3月21日,神舟十九号出舱的航天员与舱内航天员是借助 交流的;此次出舱任务是空间站的空间碎片防护装置安装,高速运动的空间碎片相对于空间站是 的;与出舱前相比,航天员出舱后“漂”在空中时,身体质量 。
12.(2023·江苏南通·三模)金属导体中存在大量可移动的自由电子,当它与带电物体靠近时,由于电荷间的相互作用,会使金属导体内部电荷重新分布,这种现象就叫静电感应,如图甲所示。现用毛皮摩擦过的橡胶棒,靠近图乙所示的不带电的验电器的金属球,橡胶棒与金属球之间 (“会”或“不会”)发生电子的转移,此时金属球带 电,金属箔片带 电。
13.(2023·江苏南通·三模)东汉学者王充在《论衡》中记载:“司南之杓,投之于地,其柢指南。”司南即指南针。如图是现代的指南针,之所以指南北,是因为它受到 的作用。此时指南针的 (“小磁针指向”或“底盘的标注”)是准确的,为了便于分清东南西北必须转动 (“小磁针”或“底盘”)。最终使小磁针的南极偏S的 (“左”“右”)侧,指南针所指的南北方向与地理的南北方向略有偏离,世界上最早记录这一现象的人是我国宋代学者 。
14.(2025·江苏常州·模拟预测)有一种电源被称作“恒流源”,它能够对外提供大小不变的电流,现有一恒流源,它对外提供大小为3A的电流,用它给一个标有“6V 2A”的灯泡供电,要使灯泡正常发光,需要给灯泡 联一个阻值为 Ω的电阻,这里电路消耗的总功率为 W。
15.(2025·江苏常州·模拟预测)在一块有机玻璃板上,安装一个用导线绕成的螺线管,在板面上均匀撒满铁屑,通电后铁屑的分布如图所示。如果小磁针黑色端是N极,则通电螺线管的右端是 (N/S)极。实验中 (能/不能)用铝屑代替铁屑显示磁场分布。
16.(2025·江苏宿迁·一模)如图所示, 是超市常用的塑料袋封口夹电路原理图, 该封口夹是利用电流的 效应工作的; 当开关S1闭合、S2断开时是 温挡;当开关S1、S2都闭合时是 温挡(选填“低”或“高)。
17.(2025·江苏宿迁·一模)实验小组用如图所示的电能表来测量某用电器的功率。 实验时他们将其余所有用电器关闭, 数出电能表转盘在10min内转了600圈。则该用电器在10min内消耗的电能是 ,它的实际功率是 W,该用电器可能为 (选填“电水壶”“电视机”或“电风扇”)
18.(2024·江苏苏州·二模)某展览厅(如图甲)为保护展品,设置了调光天窗,当外界光照较强时,能启动电动卷帘适时调整进光量;当外界光照较弱时,能自动启动节能灯给予补光。调光天窗的电路原理如图乙所示:R0为定值电阻;R为光敏电阻,其电阻值R随光照强度E的变化如图丙所示(E越大表示光照越强,其国际单位为cd);P为电磁铁,其线圈电阻RP为20Ω,当电流达到0.04A时能吸合衔铁.已知电源电压U1=12V,U2=220V,则:
(1)开关S闭合时,电磁铁P的上端为 极(选填“N”或“S”)。
(2)当外界光照强度达到1cd时,电动卷帘开始工作,R0的阻值为 Ω;为了环保节能要在环境光线更弱时才启动节能灯照明,则应换用阻值较 (选填“大”或“小”)的R0。
三、实验题
19.(2024·江苏镇江·一模)某小灯泡的额定电流为0.3A,图1是测量该灯泡额定功率的实验电路。
(1)请用笔画线代替导线,将电路连接完整,使此时滑动变阻器接入电路阻值最大 。图中电源A端为电源的 极;
(2)闭合开关前检查电路,发现电流表如图2所示,接下来应该进行的操作是 ;
(3)闭合开关,调节滑片使电流表示数为0.3A,此时电压表示数如图3 所示,则该灯泡的额定功率为 W。
(4)完成实验后,断开开关,首先拆除 两端导线,然后整理器材;
(5)用图4所示电路来测量另一只额定电压为4V的小灯泡的额定功率。已知电源电压恒为 6V,定值电阻R0的阻值为 5Ω。
①只闭合开关 S、S1,移动滑片,使电流表示数为 A,小灯泡正常发光;
②只闭合开关 S、S2,使滑片 (选填“向左移”、“保持不动”或“向右移”),读出电流表的示数为0.15A;
③小灯泡的额定电功率 P额= W。
20.(2024·江苏泰州·一模)小明设计如图甲所示的电路探究“电流与电压和电阻的关系”,电源电压9V保持不变。
(1)连接电路时,开关S应 。
(2)在探究电流与电压的关系时,保持R的阻值不变,测出电流表和电压表的示数如表1所示,分析可得当导体电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成 比。
(3)在探究电流与电阻的关系时,先后4次改变R的电阻值,并测得相应的电流值,记录数据如表2所示。
①分析数据发现电流与电阻不成反比,原因是 。
②正确操作后重新实验,收集数据并绘出导体R的电流与电阻的图像,如图乙所示。由图可知,在电压一定时,导体中的电流与电阻成 比,当R的阻值为25Ω时对应的电流值应为 A。
③在②正确操作时,记录每次实验的电流值和对应电阻箱的阻值,并在图乙坐标系中描点绘出曲线B。如将曲线B平移, (选填“能”或“不能”)与曲线A重合。
21.(2024·江苏徐州·三模)探究“电流与电阻的关系”时,实验器材有:三节新的干电池、电流表、电压表、滑动变阻器(20Ω 2A)、定值电阻5个(5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、50Ω),开关一只,导线若干。
(1)用笔画线代替导线将甲图连接完整,(要求:当P向右滑动时,电压表示数变大)
(2)闭合开关,移动变阻器的滑片P,电压表示数为4.5V,电流表始终为0,则电路故障可能是 ;
(3)实验过程中,当定值电阻由5Ω更换为10Ω后,应调节滑动变阻器的滑片P,同时观察 示数,直至与电阻5Ω时保持一致,并记录此时的实验数据;
(4)小华继续探究,当换接50Ω的定值电阻后发现,无论怎样移动滑片P,都不能使电压表示数达到3V,为了完成这次实验,以下措施可行的是___________
A.调高电源电压 B.将电压表改接到滑动变阻器两端
C.再串联一个10Ω的电阻 D.换用规格为“10Ω 3A”的滑动变阻器
22.(2024·江苏南京·一模)用如下器材:4V和6V两挡可调的恒压电源、R1(10Ω 3A) 和R2(50Ω 2A)两种规格的滑动变阻器、电阻箱R(0~9999Ω)和额定电流为0.2A的小灯泡L,完成下列实验。
(1)“探究电流与电阻关系”的实验中:
①图甲中有一根线连接错误,请在这根线上打“×”,并在图中改正 ;
②改正电路后,闭合开关,发现电流表有示数、电压表无示数,原因可能是 ;
③排除故障后,正确操作并闭合开关,电压表示数为1V,电流表示数为0.1A,将滑片调至合适位置记录数据。改变R接入电路的阻值,重复实验,又测得三组数据,描绘出如图乙所示的图像,记录 点的数据时,滑片的位置最靠近B端,此时滑动变阻器接入电路中的阻值是 Ω;
(2)用6V挡的恒压电源、5Ω的定值电阻 和滑动变阻器 设计了如图丙所示电路,测出了小灯泡L正常发光时的电阻
①正确操作,仅读了两次电压表的示数,其中第二次电压表示数为4V,则RL= ;
②若对图丙进行调整,开关均仅断开、闭合一次,仍能测出RL的是 。
A.将R0换成R1 B.将R0与R2对调位置
C. 将R2换成R1 D.将R0与L对调位置
四、计算题
23.(2023·江苏宿迁·三模)如图甲,电源电压恒定,灯泡L上标有“6V”字样,灯泡L的电流与两端电压的关系如图乙。定值电阻为20Ω,滑动变阻器上标有“50Ω1A”,电流表量程为0~3A。当闭合开关,断开开关、时,灯泡L正常发光。求:
(1)灯泡正常发光时的电阻和电源电压;
(2)当闭合开关,断开开关、时,调节变阻器的滑片P使灯泡消耗的功率为1.2W,滑动变阻器10s内产生的热量;
(3)当开关、、均闭合时,电路允许消耗的最大功率。
24.(2024·江苏南京·模拟预测)简易电吹风简化电路如图所示,其主要技术参数如表,在家庭电路中使用:
(1)若电动机线圈电阻R1为10Ω,吹冷风时40s内电流通过电动机产生的热量是多少?
(2)电热丝R2的电阻值是多少?
额定电压 220V
额定功率 热风时:990W
冷风时:110W
25.(2024·江苏南通·三模)如图,电源电压为12V,灯泡L的规格为“6V 3W”,滑动变阻器R1上标有“20Ω 2A”,R2=10Ω,电流表量程为0~3A,将开关S闭合,S1、S2断开,调节变阻器使灯泡正常发光。
(1)求灯泡正常发光时的电阻;
(2)求滑动变阻器10s内消耗的电能;
(3)将开关S、S1、S2都闭合,移动滑片P且电路安全,求电路消耗的最大电功率。
26.(2021·江苏镇江·二模)如图所示,是某新能源电动公交车站及路线的设计方案图,与站台连接的轨道有一定的坡度,某运营过程简化为以下三个阶段:
阶段一:在A点启动后先下坡,为节省时间及电能,每次发车时,蓄电池只需要储存80%的电能,下坡时,电动公交车配备的能量回收装置将机械能E1=5×106J转化为电能,储存在蓄电池中,转化效率为30%,到达坡底B点时,正好把公交车的蓄电池充满;
阶段二:从B点处开始以60km/h的速度匀速行驶5min到达C点,此过程的能量是由消耗总电能的85%转化而来;
阶段三:释放总电能的8%用于公交车从C点处上坡进站,最终在顶端D点停下;
(1)求发车时,公交车储存的电能E2;
(2)求匀速行驶时:①公交车所受到的阻力f;②使用的电能相当于完全燃烧多少千克汽油所放出的热量;(汽油的热值q=4.6×107J/kg,结果保留两位小数)
(3)到站后,求需要充入的电能E3。
《电磁学综合练习卷(二)-2025年中考物理二轮复习(江苏地区)》参考答案
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 D D A C D D D D D D
1.D
【详解】A.人正常步行的速度约1.1m/s,合4km/h,故A不符合题意;
B.家用空调的工作电流约为5A左右,其功率为
故B不符合题意;
C.经验证明,只有不高于36V的电压对人体才是安全的,故C不符合题意;
D.两个鸡蛋的重力约为1N,举高1m做功约为
故D符合题意。
故选D。
2.D
【详解】A.自然界中有两种电荷:正电荷、负电荷。但在题干中没有体现。故A不符合题意;
BC.摩擦起电的实质的电子的转移。得到电子的物体带负电,失去电子的物体带正电。摩擦后的琥珀与芥菜子、干草等微小屑末带上了异种电荷。故BC不符合题意;
D.带电物体具有吸引轻小物体的性质,经过摩擦的琥珀或玳瑁的甲壳(顿牟)带了电,因此能吸引(掇)芥菜子、干草等微小屑末(芥)。故D符合题意。
故选D。
3.A
【详解】由题知当土壤过于干燥的夜间,浇花器才开始工作,白天,即使土壤干燥,浇花器也不工作,说明两个开关不能独立工作,即两个开关应串联,并且与火线相连,再和浇花器串联,故A符题意,BCD不符合题意。
故选A。
4.C
【详解】A.超导材料的电阻为零,根据焦耳定律知道,不会产生热量。电动机线圈利用超导材料可减少电能损耗,提高效率;而电炉是利用电流热效应工作的,需要电阻产生热量,不能用超导材料制作电炉的电阻丝,故A错误;
B.太阳是人类的“能源之母”,地球上的风能、水能、生物质能等直接或间接来自太阳,但地热能是来自地球内部的能量,核能是通过核反应从原子核释放的能量,与太阳无关,故B错误;
C.竹简存储信息有限,纸相对竹简能记录更多信息,录音磁带通过磁信号存储信息,容量进一步增大,光盘利用激光在盘片上记录和读取信息,容量密度更大,所以竹简、纸、录音磁带、光盘的容量密度依次增大,故C正确;
D.不同频率的电磁波在真空中(或同种介质中)的传播速度是相同的,都等于光速,与频率无关,故D错误。
故选C。
5.D
【详解】AB.闭合开关,两灯串联,串联电路中的电流处处相等,电流相同,灯泡的亮度与位置无关,所以两灯电流一样大,故AB错误;
C.由图可知,电压表测两端电压,故C错误;
D.电压表示数突然变大,说明电压表测量电源的电压了,即电压表与电源之间是接通的,故障可能是灯断路或短路,故D正确。
故选D。
6.D
【详解】电动机的工作原理是通电导体在磁场中受力运动。
A.图中导体在磁场中切割磁感线,电流表的指针发生偏转,产生感应电流,是电磁感应现象,是发电机的原理实验图,故A不符合题意;
B.图中是奥斯特实验,小磁针发生偏转说明通电导体周围有磁场,故B不符合题意;
C.该实验是探究影响电磁铁磁性大小因素的实验,利用了电流的磁效应,故C不符合题意;
D.图中闭合开关,线圈中有电流通过,线圈会发生转动,说明通电导体在磁场中受到力的作用,是电动机的原理图,故D符合题意。
故选D。
7.D
【详解】闭合开关S,滑动变阻器、灯泡、定值电阻串联接入电路,电压表V1测量L的电压,电压表V2测量R0和L的总电压,电流表测通过电路的电流。
A.滑动变阻器的滑片P在B端时,滑动变阻器接入电路阻值为0,此时R0和灯泡L串联接入电路。根据欧姆定律可知此时电路中电流最大,根据乙图可知此时通过电路的电流为0.4A,电压表V1测量L的电压,示数为4V,电压表V2测量R0和L的总电压,示数为8V,所以电源电压为8V,故A错误;
B.由图乙可知,当滑片P在B端时,滑动变阻器接入电路阻值为0时,定值电阻的阻值为
当滑片P在A端时,滑动变阻器接入电阻最大,电路中电流最小,由图乙知,最小电流I小=0.2A,此时V2 示数U2 =3V。根据串联电路电压特点,滑动变阻器两端电压
由可知,滑动变阻器最大阻值,故B错误;
C.当电路中的电流为0.3A时,由乙图可知,V2的示数为5V,R0两端的电压为
则灯L的额定电压,故C错误;
D.灯L的额定功率,故D正确。
故选D。
8.D
【详解】A.当有烟雾遮挡射向R的激光时,光照强度减弱,光敏电阻R的阻值增大,电路中的总电阻增大,由可知通过电路的电流减小;由题中原理图可知电压表测量的是光敏电阻R的电压,根据串联电路电压关系可知,电流减小,电压表示数增大,故A错误,不符合题意;
B.由可知当电路中电流减小时电路消耗的总功率也减小,故B错误,不符合题意;
C.电压表与电流表的示数之比等于光敏电阻的阻值,当有烟雾遮挡射向R的激光时,光照强度减弱,R的阻值增大,所以电压表与电流表的示数之比增大,故C错误,不符合题意;
D.若减小R0的阻值,电路中的总电阻减小,由可知通过电路的电流增大,则可使装置在更高浓度烟雾下才报警,故D正确,符合题意。
故选D。
9.D
【详解】①半导体材料是指介于导体和绝缘体之间的一类材料,具有电导率和导电性变化范围较大的特点,“复兴号”动车组,控制系统中的芯片由半导体制成,故①正确;
②“玉兔号”月球车,车轮宽大可减小对月球表面的压强,故②错误;
③神舟飞船返回舱,它在地面附近减速动能减小,下降过程中重力势能减小,机械能减小,故③错误;
④国产大飞机C919,机翼获得升力是由于机翼上方空气流速快压强小,下方空气流速慢压强大,会产生向上的压强差,获得向上的升力,利用了流体压强与流速的关系,故④正确。故D正确,ABC错误。
故选D。
10.D
【详解】S1和S3闭合,S2断开时,等效电路图如图1所示;
S1闭合,S2和S3断开,滑动变阻器的滑片P在中点,等效电路图如图2所示;
S2闭合,S1和S3断开,滑动变阻器的滑片P在A端,等效电路图如图3所示;
S1、S2和S3都闭合,等效电路图如图4所示。
B.由图1可知,电源的电压为U1;由已知条件结合图2可得:电路中的电流……①
电压表V1的示数,由题意可知……②
所以
解得:……③
R1消耗的电功率……④
由①③④式可得:……⑤
由图3中R3消耗的电功率可得……⑥
由⑤⑥两式可得:……⑦
即,由②⑦两式可得:U1′︰U2=2︰3;故B错误;
AC.由已知条件结合图3可得,电源的电压
可得
解得:R2=R3,则
R3消耗的电功率
R2消耗的电功率
故AC错误;
D.由图2可知,R1上的功率
所以
由图3可知,R2两端的电压
R2上消耗的电功率
所以
所以S1、S2和S3都闭合,电路消耗的总功率
故D正确。
故选D。
11. 电磁波 运动 不变
【详解】[1]太空是真空环境,声音无法传播,航天员需通过电磁波(无线电波)进行交流。
[2]高速运动的空间碎片相对于空间站,位置在发生变化,以空间站为参考物,碎片是运动的。
[3]质量是指所含物质的多少,不随空间位置的改变而改变,所以与出舱前相比,航天员出舱后“漂”在空中时,身体质量不变。
12. 不会 正 负
【详解】[1]摩擦起电的实质是电子的转移,用毛皮摩擦过的橡胶棒因得到电子而带负电,橡胶棒靠近图乙所示的不带电的验电器的金属球,根据静电感应,橡胶棒与金属球之间没有接触,所以不会发生电子的转移。
[2][3]如图甲,静电感应的基本原理是当一个带电体靠近一个未带电的物体时,未带电物体上会产生感应电荷,这种感应电荷的分布与带电体的电荷性质相反,即靠近带电体的一端出现异性电荷,远离带电体的一端出现同性电荷。所以用带负电橡胶棒靠近(不接触)不带电的验电器的金属球,金属球由于静电感应而带正电,金属球上的电子会转移到金属箔上,使金属箔带负电而相互排斥张开。
13. 地磁场 小磁针指向 底盘 右 沈括
【详解】[1]地球周围存在着磁场,指南针之所以指南北,是因为它受到地磁场的作用。
[2][3][4][5]在地磁场作用下,指南针始终是指示南北的,所以此时指南针的小磁针指向是准确的。地磁北极位于地理南极附近,而地磁南极位于地理北极附近。两者并不完全重合,而是存在一定的偏移,世界上最早记录这一现象的人是我国宋代学者沈括。为了便于分清东南西北必须转动底盘,磁北极在南极点的右侧附近,所以最终使小磁针的南极偏S的右侧,
14. 并 6 18
【详解】[1]“恒流源”提供的电流为3A,大于灯泡的额定电流2A,要使灯泡正常发光应分出部分电流,根据并联分流可知,应并联一个电阻。
[2]由于灯泡正常发光,根据并联电压规律可知,电源电压和并联电阻两端电压均为6V,则并联电阻的阻值为
[3]这里电路消耗的总功率为
15. S 不能
【详解】[1]小磁针黑色端是N极,小磁针静止时N极所指的方向为磁场的方向,由图可知,螺线管下方小磁针其静止时N极指向右侧,则通电螺线管的右端是S极。
[2]磁体能够吸引铁、钴、镍等物质,不能吸引铝屑,所以不能用铝屑代替铁屑。
16. 热 低 高
【详解】[1]电流通过图示的电阻时,产生热量,将电能转化内能,这就是电流的热效应。
[2][3]由电路图知,当开关S1闭合、S2断开时,两个电阻串联接入电路,电路中的总电阻最大,据知,电路的总功率最小,为低温挡;开关S1和S2都闭合时,R2被短路,电路是R1工作的简单电路,电路中的电阻最小,据知,电路的总功率最大,为高温挡。
17. 0.2 1200 电水壶
【详解】[1]该用电器在10min内消耗的电能为
[2][3]实际功率为
电视机的电功率约为100W左右,电风扇的电功率约几十瓦,电水壶的功率约为1000W,则该用电器可能为电水壶。
18.(1)S
(2) 160 小
【详解】(1)开关S闭合时,电磁铁中电流的方向是向左的,根据安培定则可知,电磁铁P的上端为S极。
(2)[1]当外界光照强度达到1cd时,由图丙可知,光敏电阻为120Ω,当电动卷帘开始工作,电磁铁能吸合衔铁的电流为0.04A,根据欧姆定律可知,电路中总电阻为
根据串联电路电阻规律可知,定值电阻为
[2]若要缩短节能灯点亮的时间,即当外界光照更弱时,电磁铁才能吸合衔铁,节能灯才能工作,由图丙可知,当光照强度E减小时,R的阻值变大,而电磁铁能吸合衔铁的电流不变,电源电压不变,则电路总电阻不变,故应换用阻值较小的R0。
19.(1) 负
(2)调零
(3)0.45
(4)电源
(5) 0.4 保持不动 1
【详解】(1)[1]实验中为保护电路,开关闭合前,应使滑动变阻器移至阻值最大处,由图可知滑片P在最右端,因此连接的是滑动变阻器的左下接线柱,灯泡的额定电流为3A,电流表选用小量程,如下图所示:
[2]如图,图中电源A端为电流负极,因为它与电流 表负接线柱相连。
(2)闭合开关前,发现电流表指针未指向0刻度线,因此需要对电流表进行调零。
(3)图3电压表示数为1.5V,电流为0.3A,故灯泡的额定功率为
(4)测量结束后,断开开关,先拆除电源两端导线, 再拆除其他导线,整理器材。
(5)[1]只闭合S,S1,滑动变阻器先与灯泡并联,再与R0串联,电流表测干路电流,使小灯泡正常发光 ,则滑动变阻器电压等于小灯泡额定电压为4V,则R0两端电压为
则干路电流为
即电流 表示数为0.4A。
[2][3]只闭S、S2,滑动变阻器与灯泡并联,再与R0串联,电流表测滑动变阻器电流。若要测小灯泡额定功率,应保持滑 动变阻器阻值不变,使小灯泡保持额定电压,因此滑片保持不动。滑动变阻器电流为0.15A,小灯泡电流为
即小灯泡额定电流为0.25A,故小灯泡额定功率为
20.(1)断开
(2)正
(3) 更换电阻后没有调节电阻箱使电压表示数保持不变 反 0.24 不能
【详解】(1)为了保护电路,连接电路时,开关要断开。
(2)由表1数据可以看出,导体中的电流随电压的增大而增大,且导体中的电压与电流之比为定值,说明在电阻一定时,电流与电压成正比。
(3)[1]分析表2中实验数据,根据,可得到
没有控制定值电阻两端电压不变。
[2]由图像可知,定值电阻的阻值与对应的电流值的乘积不变,故从图像可以得出结论:电压一定时,导体中电流与电阻成反比;由图像中,,可得定值电阻两端电压为
当R的阻值为25Ω时,其电流为
[3]定值电阻的电流与电阻关系是,电阻箱的电流与电阻关系是,根据反比例函数的性质,两个函数的图像不同,不能通过平移重合。
21.(1)
(2)R断路
(3)电压表
(4)C
【详解】(1)在探究“电流与电阻的关系”时,两电阻串联,电压表测量定值电阻两端电压,要求当P向右滑动时,电压表示数变大,说明电路中电流变大,此时滑动变阻器接入电阻变小,且变阻器的连接要求接线柱“一上一下”,故连接完整的实物图如下:
(2)闭合开关,移动变阻器的滑片P,电压表示数为4.5V,说明电路是通的,但电流表始终为0,说明电路中的电阻极大,则电路故障可能是R断路,此时电压表串联接入电路。
(3)在探究“电流与电阻的关系”时,需要控制电压相同;实验过程中为得到普遍性的结论,需要更换定值电阻多次开展实验,当定值电阻由5Ω更换为10Ω后,此时应调节滑动变阻器的滑片P,同时观察电压表示数,直至与电阻5Ω时保持一致,并记录此时的实验数据。
(4)当换接50Ω的定值电阻后发现,无论怎样移动滑片P,都不能使电压表示数达到3V,根据串联电路分压可知,定值电阻分压过大,滑动变阻器全部接入电路时,电压表的示数依然要高于3V,为了完成这次实验,
A.调高电源电压,电压表的示数只会更大,故A不符合题意;
B.将电压表改接到滑动变阻器两端,已经违背了实验操作,实验中需要测量定值电阻两端电压,故B不符合题意;
C.再串联一个10Ω的电阻用于分压,有可能降低电压表的示数,故C符合题意;
D.换用规格为“10Ω 3A”的滑动变阻器,变阻器的分压能力进一步降低,电压表示数只会更大,故D不符合题意。
故选C。
22.(1) 电阻箱短路/电阻箱调到0/电压表短路/电压表断路 d 40
(2) 10 AD
【详解】(1)①[1]原电路图中,电压表被短路,在“探究电流与电阻关系”的实验中,电阻箱R、电流表和滑动变阻器串联,电压表并联在电阻箱R两端,如下图
[2]闭合开关,电流表有示数,说明电路是通路,电压表无示数,说明电压表并联的电路短路或电压表短路或电压表断路,即原因可能是电阻箱R短路或电压表短路或电压表断路。
[3]实验中,当把小电阻换成大电阻后,根据分压原理,电阻两端的电压变大,研究电流与电阻关系时要控制电压不变,根据串联电路电压的规律,要增大滑动变阻器两端的电压,由分压原理,要增大滑动变阻器电阻阻值,故当定值电阻阻值最大时,滑动变阻器接入电路的阻值最大,由图乙可知,记录d点的数据时,滑片的位置最靠近B端。
[4]正确操作并闭合开关,电压表示数为1V,电流表示数为0.1A,此时滑动变阻器最大阻值接入电路,若滑动变阻器选用R1,滑动变阻器两端电压为
则电源电压为
1V+1V=2V
不符合题意;
若滑动变阻器选用R2,滑动变阻器两端电压为
电源电压为
1V+5V=6V
符合题意,故电源电压为U=6V;由图乙知道,定值电阻两端电压为
根据串联电路电压的规律,滑动变阻器分得的电压
滑动变阻器分得的电压为电压表示数的,根据分压原理,当接入20Ω电阻时,滑动变阻器连入电路中的电阻为
(2)[1]将R0与电压表并联后再与灯和R2串联,通过移动滑动变阻器R2的滑片使电压表示数为0.2A×5Ω=1V时,由串联电路电流特点,通过灯的电流为额定电流,灯正常发光;保持滑片位置不变,通过开关的转换,使电压表测R0与R2两端的总电压为4V,因电路的连接关系没有改变,各电阻的大小和通过的电流不变,灯仍正常发光,根据串联电路电压的规律,灯的额定电压为
则小灯泡正常工作时的电阻为
[2]A.将R0换成R1,将R1的阻值调到最大处,再将R1与电压表并联后与灯和R2串联,通过移动滑动变阻器R2的滑片使电压表示数为0.2A×10Ω=2V时,由串联电路电流特点,通过灯的电流为额定电流,灯正常发光;保持R2的滑片位置不变,通过开关的转换,使电压表测R1与R2两端的总电压,因电路的连接关系没有改变,各电阻的大小和通过的电流不变,灯仍正常发光,根据串联电路电压的规律求出灯泡额定电压,由求出小灯泡正常工作时的电阻,故A正确;
B.将R0与R2对调位置,无论闭合开关S、S1还是S、S2,都无法确定灯泡是否正常发光,故B错误;
C.将R2换成R1,此时电路中的最小电流为
灯泡无法正常发光,故C错误;
D.将R0与L对调位置,闭合开关S、S1,调节滑动变阻器R2,使电压表示数为5V,根据串联电路电压规律,R0两端电压为
6V-5V=1V
根据欧姆定律知道,此时通过R0的电流为0.2A,等于灯泡额定电流,此时灯泡正常发光;保持R2的滑片位置不变,通过开关的转换,使电压表测L两端电压,即灯泡的额定电压,由求出小灯泡正常工作时的电阻,故D正确。
故选AD。
23.(1)12Ω、16V;(2)52J;(3)28.8W
【详解】解:(1)由图乙可知,当灯泡两端的电压为6V时,通过灯的电流为0.5A,由欧姆定律可得泡L正常发光时的电阻为
根据电路图可知,闭合开关S2,断开开关S1、S3时,灯泡与R2串联,电流表A测量电路电流;因灯泡正常发光,所以电路中的电流
I=IL=0.5A
定值电阻R2两端电压
U2=IR2=0.5A×20Ω=10V
因串联电路两端电压等于各部分电压之和,所以电源电压
U=UL+U2=6V+10V=16V
(2)当闭合开关S3,断开开关S1、S2时,灯泡与变阻器R1串联,根据图象可知:灯泡两端的电压为3V,通过灯泡的电流为0.4A时,灯泡消耗的功率为1.2W,根据因串联电路中各处的电流相等,则电路中电流
I′=IL′=0.4A
因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,滑动变阻器两端的电压
U1=U-UL′=16V-3V=13V滑动变阻器10s内产生的热量
Q=W1=U1I′t=13V×0.4A×10s=52J
(3)由电路图可知,当开关S1、S2、S3均闭合时,R1、R2并联,电流表测量干路电流;通过R2的电流
由于滑动变阻器R1上标有“50Ω1A”,所以,当通过R1的最大电流I1大=1A时,干路电流
I=I1大+I2=1A+0.8A=1.8A<3A
因电流表A的量程为0~3A,所以,干路电流最大为I最大=I=1.8A,则电路允许消耗的最大功率
P最大=UI最大=16V×1.8A=28.8W
答:(1)灯泡正常工作时的电阻为12Ω;电源电压为16V;
(2)当闭合开关S3,断开开关S1、S2时,调节变阻器的滑片P使灯泡消耗的功率为1.2W,滑动变阻器10s内消耗的电能为52J;
(3)当开关S1、S2、S3均闭合时,电路允许消耗的最大功率为28.8W。
24.(1)100J;(2)55Ω
【详解】解:(1)吹冷风时,只有电动机工作,通过电动机的电流
吹冷风时40s内电流通过电动机产生的热量
Q=I2R1t=(0.5A)2×10Ω×40s=100J(2)吹热风时,电动机和电热丝同时工作,其总功率为P热=990W,电热丝的电功率
PR=P热 P冷=990W 110W=880W电热丝的电阻值
答:(1)吹冷风时40s内电流通过电动机产生的热量是100J;
(2)电热丝R2的电阻值是55Ω。
25.(1)12Ω;(2)30J;(3)36W
【详解】解:(1)灯泡正常发光时的电阻
(2)由题图,当开关S闭合,S1、S2断开时,灯泡L与滑动变阻器R1串联,滑动变阻器两端的电压
U1=U﹣U额=12V﹣6V=6V
通过R1的电流
滑动变阻器10s内消耗的电能
(3)当开关S、S1、S2都闭合时,灯泡L短路,R2与R2并联。R2消耗的功率
电流表的量程为0~3A,则R1支路的最大电流
因此R1支路的实际最大电流,则滑动变阻器消耗的最大功率
因此整个电路的最大电功率
P=P2+P1大=14.4W+21.6W=36W
答:(1)灯泡正常发光时的电阻为12Ω;
(2)滑动变阻器10s内消耗的电能为30J;
(3)将开关S、S1、S2都闭合,移动滑片P且电路安全,电路消耗的最大电功率为36W。
26.(1)6×106J;(2)①1.275×103N,②0.14kg;(3)5.475×106J
【详解】解:(1)下坡过程中充入的电能为
E冲=5×106J×30%=1.5×106J
则电池充满时的能量为
发车时,公交车储存的电能为
E2=80%E总=80%×7.5×106J=6×106J
(2)①匀速行驶时消耗的电能为
W=85%E总=85%×7.5×106J=6.375×106J
公交车以60km/h的速度匀速行驶5min通过的路程为
由W=Fs得,公交车所受到的牵引力为
匀速行驶时,公交车所受到的阻力与牵引力是一对平衡力,大小相等,所以公交车所受到的阻力为
f=F=1.275×103N
②由Q=mq得,使用的电能相当于完全燃烧的汽油的质量为
(3)到站后,电池剩余的能量为
E剩=(1-85%-8%)E总=7%E总
则需要充入的电能为
E3=80%E总-7%E总=73%×7.5×106J=5.475×106J
答:(1)发车时,公交车储存的电能E2为6×106J;
(2)匀速行驶时:①公交车所受到的阻力f为1.275×103N;②使用的电能相当于完全燃烧0.14kg汽油所放出的热量;
(3)到站后,需要充入的电能E3为5.475×106J。
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