模块综合评价(一)电(磁)学
(60分钟 100分)
一、选择题(共10题,每题3分,共30分)
1.如图,用一段细铁丝做一个支架,作为转动轴,把一根中间戳有小孔(没有戳穿)的饮料吸管放在转动轴上,吸管能在水平面内自由转动。用餐巾纸摩擦吸管使其带电,下列说法中正确的是( )
A.摩擦起电过程创造了电荷
B.摩擦后吸管带负电荷,是因为它失去了电子
C.摩擦后吸管能吸引纸屑,是因为吸管有了磁性
D.用餐巾纸摩擦另一根相同的饮料吸管,两者靠近会发生排斥现象
2.物理学的发展离不开广大科学工作者的探索和无私奉献,下列说法中正确的是( )
A.安培最早发现了电磁感应现象
B.第一个发现电磁之间联系的科学家是奥斯特
C.为纪念著名发明家瓦特,后人把功的单位定为瓦特
D.法拉第发明了电动机,开辟了电气化时代
3.用同种材料制成的粗细均匀的某段金属导体,对于电阻大小下列说法正确的是( )
A.当导体两端电压和通过导体的电流为零时,导体的电阻为零
B.当导体被均匀拉长至原来的二倍时,它的电阻减小为原来的一半
C.电阻是导体本身的一种性质,所以无论温度如何变化,电阻也不可能变为零
D.电阻是导体本身的一种性质,与电压和电流无关
4.(2025·连云港中考)有关电和磁的知识,下列说法正确的是( )
A.磁感线是磁场中真实存在的曲线
B.摩擦起电创造了电荷
C.电动机的工作原理是电磁感应现象
D.电能表是测量电路消耗电能多少的仪表
5.(2025·泸州中考)“天工”社团的同学们用宽度不同、厚度均匀的铝片自制了一个电热切割器,用来切割塑料泡沫,如图所示。下列分析正确的是( )
A.通过EF、FG和GH三段铝片的电流相等
B.加在EF、FG和GH三段铝片两端的电压相等
C.EF、FG和GH三段铝片的电阻相等
D.用GH段去切割塑料泡沫,效果最好
6.不戴头盔存在安全隐患,于是张明同学设计以下方案:骑行前,扫码成功后开关S1闭合,指示灯L亮,但电动机不工作;从车头取出头盔并戴上后,头盔内遥控设备遥控S2闭合,电动机才通电工作;若只戴头盔不扫码则无法骑行。下列电路符合以上设计要求的是( )
7.如图所示电路,闭合开关后,将滑动变阻器的滑片从最右端向左移动一小段距离的过程中( )
A.电流表示数变小
B.电压表示数变小
C.灯泡的功率变大
D.电路总功率变大
8.(2025·陕西中考)关于家庭电路和安全用电,下列说法不正确的是( )
A.用电器的开关要与相线连接
B.家用电器的金属外壳需要接地
C.手机充电结束后,及时拔下充电器
D.绝缘皮破损的电线仍能安全使用
9.19世纪,物理学家发现电与磁之间存在着紧密联系,下列关于电现象与磁现象的说法正确的是( )
A.甲图通电后电磁铁b的线圈匝数少,磁性更强
B.乙图通电后静止的小磁针发生偏转,说明通电导体周围存在磁场,断电后,小磁针保持不动
C.丙图是发电机的原理,闭合开关后,悬挂的导体棒将发生运动
D.丁图是电动机的原理,闭合开关后,金属棒ab将发生运动
10.如图所示电路中,电源电压不变,R1为定值电阻,R2为滑动变阻器(a、b为其两端点)。闭合开关S,当滑片P在某一端点时,电流表示数为0.1 A,R2消耗的电功率为1 W;当滑片P移动至某一位置时,电流表示数为0.3 A,R2消耗的电功率为1.8 W。则当滑片P从a移到b的过程中( )
A.电流表示数变化了0.6 A
B.电路消耗的总功率变化了5 W
C.R1消耗的电功率变化了7 W
D.电压表示数变化了4 V
二、填空题(共5题,每空1分,共14分)
11.有些小朋友玩的旱冰鞋,其内部虽然没有电池,但旱冰鞋的轮子滚动时,嵌在轮子中的LED灯会发光。这是因为轮子在滚动的过程中,发生了电磁感应现象,产生了 ,LED灯相当于 (选填“电源”或“用电器”)。 (选填“发电机”或“电动机”)就是根据电磁感应的原理制成的。
12.如图所示,R1=10 Ω,R2=5 Ω,闭合开关,电压表的示数为3 V,电源电压U=
V,R1的电功率P1= W,通电10 s后,R2消耗的电能W2= J。
13.(2025·自贡中考)如图,闭合开关S,无论怎样移动滑片P,发现电压表示数始终接近电源电压,经查灯泡L完好,导致这一现象的原因是滑动变阻器 。排除故障后,闭合开关S,灯泡L正常发光,将滑片P向左滑动,电压表示数 (选填“变小”“变大”或“不变”)。
14.图甲为灯泡L的电流与电压关系的图像。将该灯泡接入图乙电路,电阻R阻值为10 Ω,闭合开关S,电流表示数为0.2 A,则电源电压为 V,干路电流为 A,此时灯泡L的电功率为 W。
15.如图是探究电流通过导体产生的热量与 关系的实验装置。实验中用U形管内液面的 反映导体产生热量的多少,通电一段时间后,容器 (选填“甲”或“乙”)内电阻丝产生的热量较多。
三、作图题(共1题,共4分)
16.如图,根据小磁针静止时的N极方向,用箭头在图中A点标出磁感线的方向和导线中B点的电流方向。
四、实验探究题(共3题,第17题8分,第18题13分,第19题9分,共30分)
17.(2025·扬州中考)在研究电磁感应现象活动中。
(1)摇动发电机模型的手柄,灯泡发光,是因为线圈在 中转动,产生感应电流,把 能转化为电能。(4分)
(2)如图,导体AB静止,闭合开关,电流表指针 ;再让导体AB水平向右运动,电流表指针 。(均选填“偏转”或“不偏转”)(4分)
18.(2025·河北中考)在“探究电流与电压的关系”的实验中,小明设计了图1所示的实验电路。电源电压为6 V不变,R为定值电阻,AD间粗细均匀的电阻丝和夹子(M和N)一起组成变阻器,A、B、C、D、E、F为电阻丝上的六个点,E、F两点未标出。
(1)根据实验要求,请用笔画线代替导线将图1中的实物电路补充完整。(2分)
(2)闭合开关前,将变阻器的全部电阻接入电路是为了 。(2分)
(3)闭合开关,电流表无示数,电压表示数为6 V,电路的故障(仅有一处)是 。(2分)
(4)排除故障后,闭合开关,保持夹子N位置不动,夹子M依次接在变阻器的A、B、E、C、F、D六个点,每次电表均选用合适的测量范围,进行实验,收集数据并记录在表格中。
接线位置 A B E C F D
电压U/V 1.5 2.0 2.5 3.0 4.0 6.0
电流I/A 0.3 ① 0.5 0.6 0.8 1.2
表格中①处的数据如图2所示,为 A。(1分)
(5)分析数据,可以得出实验结论:在电阻一定的情况下, 。(2分)
(6)在电阻丝C点放一小蜡块,闭合开关,发现小蜡块逐渐熔化,为使小蜡块熔化得更快,一定可行的方法是: (写出一条即可)。(2分)
【拓展】在上面的实验电路中,电流表接0~0.6 A 测量范围,把另一电压表V1接在A点和图中电压表标有“15”的接线柱两点上。夹子M接在A点不动,夹子N可在电阻丝上连续改变位置,在保证电路安全的情况下,夹子N在任意位置时,用电阻R0替换R,使电压表V1和图中的电压表示数之比总是2∶3。则满足上述条件的R0的取值范围是 Ω。(2分)
19.(2025·福建中考)用伏安法测量额定电压为2.5 V小灯泡的电阻,实验装置如图甲。
(1)用笔画线代替导线将图甲电路连接正确。(2分)
(2)闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片P置于最 端。(1分)
(3)闭合开关,定向移动滑片P,发现电表指针示数忽大忽小,且变化幅度较大。经检查,故障只发生在滑动变阻器,故障的原因可能是 。(1分)
A.滑动变阻器短路
B.滑动变阻器的滑片P与电阻丝接触不良
(4)排除故障,继续实验。实验小组设计如表格所示并记录部分实验数据。
实验次序 1 2 3 4 5
电压U/V 0.9 1.3 1.7 2.1 2.5
电流I/A 0.20 0.22 0.28 0.30
电阻R/Ω 4.5 5.9 7.5
电阻平均 值R/Ω
①电压表示数为1.7 V时,电流表示数如图乙所示,读数为 A。(1分)
②小灯泡正常发光时电阻为 Ω。(保留一位小数)(1分)
③表格中设计不合理的一项是 ,原因是 。(3分)
五、计算题(共2题,第20题10分,第21题12分,共22分)
20.(10分)如图所示电路,电源电压U=3 V保持不变,定值电阻R1=5 Ω,闭合开关S,电压表示数为2 V。求:
(1)定值电阻R2两端的电压U2;(3分)
(2)通过定值电阻R1的电流I1;(3分)
(3)通电10 s,整个电路电流所做的功W。
(4分)
21.(12分)如图甲所示为某品牌电热水壶。该型号电热水壶内部简化电路如图乙,额定电压为220 V,具有加热、保温两挡。保温挡的额定功率为100 W,双触点开关只能在触点1和2、2和3及3和4之间切换。R1、R2是两个阻值不变的发热元件,其中R2=60.5 Ω。现将此电热水壶装入0.45 L初温为20 ℃的水,接到220 V 的家庭电路中,选用加热挡加热至100 ℃。已知该电热水壶加热效率为80%。[ρ水=1.0×103 kg/m3,c水=4.2×103J/(kg· ℃)]求:
(1)电热水壶中水吸收的热量;(4分)
(2)加热挡的电功率;(4分)
(3)需要的加热时间。(4分)模块综合评价(一)电(磁)学
(60分钟 100分)
一、选择题(共10题,每题3分,共30分)
1.如图,用一段细铁丝做一个支架,作为转动轴,把一根中间戳有小孔(没有戳穿)的饮料吸管放在转动轴上,吸管能在水平面内自由转动。用餐巾纸摩擦吸管使其带电,下列说法中正确的是(D)
A.摩擦起电过程创造了电荷
B.摩擦后吸管带负电荷,是因为它失去了电子
C.摩擦后吸管能吸引纸屑,是因为吸管有了磁性
D.用餐巾纸摩擦另一根相同的饮料吸管,两者靠近会发生排斥现象
2.物理学的发展离不开广大科学工作者的探索和无私奉献,下列说法中正确的是(B)
A.安培最早发现了电磁感应现象
B.第一个发现电磁之间联系的科学家是奥斯特
C.为纪念著名发明家瓦特,后人把功的单位定为瓦特
D.法拉第发明了电动机,开辟了电气化时代
3.用同种材料制成的粗细均匀的某段金属导体,对于电阻大小下列说法正确的是(D)
A.当导体两端电压和通过导体的电流为零时,导体的电阻为零
B.当导体被均匀拉长至原来的二倍时,它的电阻减小为原来的一半
C.电阻是导体本身的一种性质,所以无论温度如何变化,电阻也不可能变为零
D.电阻是导体本身的一种性质,与电压和电流无关
4.(2025·连云港中考)有关电和磁的知识,下列说法正确的是(D)
A.磁感线是磁场中真实存在的曲线
B.摩擦起电创造了电荷
C.电动机的工作原理是电磁感应现象
D.电能表是测量电路消耗电能多少的仪表
5.(2025·泸州中考)“天工”社团的同学们用宽度不同、厚度均匀的铝片自制了一个电热切割器,用来切割塑料泡沫,如图所示。下列分析正确的是(A)
A.通过EF、FG和GH三段铝片的电流相等
B.加在EF、FG和GH三段铝片两端的电压相等
C.EF、FG和GH三段铝片的电阻相等
D.用GH段去切割塑料泡沫,效果最好
6.不戴头盔存在安全隐患,于是张明同学设计以下方案:骑行前,扫码成功后开关S1闭合,指示灯L亮,但电动机不工作;从车头取出头盔并戴上后,头盔内遥控设备遥控S2闭合,电动机才通电工作;若只戴头盔不扫码则无法骑行。下列电路符合以上设计要求的是(C)
7.如图所示电路,闭合开关后,将滑动变阻器的滑片从最右端向左移动一小段距离的过程中(D)
A.电流表示数变小
B.电压表示数变小
C.灯泡的功率变大
D.电路总功率变大
8.(2025·陕西中考)关于家庭电路和安全用电,下列说法不正确的是(D)
A.用电器的开关要与相线连接
B.家用电器的金属外壳需要接地
C.手机充电结束后,及时拔下充电器
D.绝缘皮破损的电线仍能安全使用
9.19世纪,物理学家发现电与磁之间存在着紧密联系,下列关于电现象与磁现象的说法正确的是(D)
A.甲图通电后电磁铁b的线圈匝数少,磁性更强
B.乙图通电后静止的小磁针发生偏转,说明通电导体周围存在磁场,断电后,小磁针保持不动
C.丙图是发电机的原理,闭合开关后,悬挂的导体棒将发生运动
D.丁图是电动机的原理,闭合开关后,金属棒ab将发生运动
10.如图所示电路中,电源电压不变,R1为定值电阻,R2为滑动变阻器(a、b为其两端点)。闭合开关S,当滑片P在某一端点时,电流表示数为0.1 A,R2消耗的电功率为1 W;当滑片P移动至某一位置时,电流表示数为0.3 A,R2消耗的电功率为1.8 W。则当滑片P从a移到b的过程中(C)
A.电流表示数变化了0.6 A
B.电路消耗的总功率变化了5 W
C.R1消耗的电功率变化了7 W
D.电压表示数变化了4 V
二、填空题(共5题,每空1分,共14分)
11.有些小朋友玩的旱冰鞋,其内部虽然没有电池,但旱冰鞋的轮子滚动时,嵌在轮子中的LED灯会发光。这是因为轮子在滚动的过程中,发生了电磁感应现象,产生了 感应电流 ,LED灯相当于 用电器 (选填“电源”或“用电器”)。 发电机 (选填“发电机”或“电动机”)就是根据电磁感应的原理制成的。
12.如图所示,R1=10 Ω,R2=5 Ω,闭合开关,电压表的示数为3 V,电源电压U=
3 V,R1的电功率P1= 0.9 W,通电10 s后,R2消耗的电能W2= 18 J。
13.(2025·自贡中考)如图,闭合开关S,无论怎样移动滑片P,发现电压表示数始终接近电源电压,经查灯泡L完好,导致这一现象的原因是滑动变阻器 断路 。排除故障后,闭合开关S,灯泡L正常发光,将滑片P向左滑动,电压表示数 变大 (选填“变小”“变大”或“不变”)。
14.图甲为灯泡L的电流与电压关系的图像。将该灯泡接入图乙电路,电阻R阻值为10 Ω,闭合开关S,电流表示数为0.2 A,则电源电压为 2 V,干路电流为 0.45 A,此时灯泡L的电功率为 0.5 W。
15.如图是探究电流通过导体产生的热量与 电流 关系的实验装置。实验中用U形管内液面的 高度差 反映导体产生热量的多少,通电一段时间后,容器 甲 (选填“甲”或“乙”)内电阻丝产生的热量较多。
三、作图题(共1题,共4分)
16.如图,根据小磁针静止时的N极方向,用箭头在图中A点标出磁感线的方向和导线中B点的电流方向。
答:
四、实验探究题(共3题,第17题8分,第18题13分,第19题9分,共30分)
17.(2025·扬州中考)在研究电磁感应现象活动中。
(1)摇动发电机模型的手柄,灯泡发光,是因为线圈在 磁场 中转动,产生感应电流,把 机械 能转化为电能。(4分)
(2)如图,导体AB静止,闭合开关,电流表指针 不偏转 ;再让导体AB水平向右运动,电流表指针 偏转 。(均选填“偏转”或“不偏转”)(4分)
18.(2025·河北中考)在“探究电流与电压的关系”的实验中,小明设计了图1所示的实验电路。电源电压为6 V不变,R为定值电阻,AD间粗细均匀的电阻丝和夹子(M和N)一起组成变阻器,A、B、C、D、E、F为电阻丝上的六个点,E、F两点未标出。
(1)根据实验要求,请用笔画线代替导线将图1中的实物电路补充完整。(2分)
答:
(2)闭合开关前,将变阻器的全部电阻接入电路是为了 保护电路 。(2分)
(3)闭合开关,电流表无示数,电压表示数为6 V,电路的故障(仅有一处)是 定值电阻R断路 。(2分)
(4)排除故障后,闭合开关,保持夹子N位置不动,夹子M依次接在变阻器的A、B、E、C、F、D六个点,每次电表均选用合适的测量范围,进行实验,收集数据并记录在表格中。
接线位置 A B E C F D
电压U/V 1.5 2.0 2.5 3.0 4.0 6.0
电流I/A 0.3 ① 0.5 0.6 0.8 1.2
表格中①处的数据如图2所示,为 0.4 A。(1分)
(5)分析数据,可以得出实验结论:在电阻一定的情况下, 电流与电压成正比 。(2分)
(6)在电阻丝C点放一小蜡块,闭合开关,发现小蜡块逐渐熔化,为使小蜡块熔化得更快,一定可行的方法是: 增大电源电压(合理即可) (写出一条即可)。(2分)
【拓展】在上面的实验电路中,电流表接0~0.6 A 测量范围,把另一电压表V1接在A点和图中电压表标有“15”的接线柱两点上。夹子M接在A点不动,夹子N可在电阻丝上连续改变位置,在保证电路安全的情况下,夹子N在任意位置时,用电阻R0替换R,使电压表V1和图中的电压表示数之比总是2∶3。则满足上述条件的R0的取值范围是 6~22.5 Ω。(2分)
19.(2025·福建中考)用伏安法测量额定电压为2.5 V小灯泡的电阻,实验装置如图甲。
(1)用笔画线代替导线将图甲电路连接正确。(2分)
答:
(2)闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片P置于最 右 端。(1分)
(3)闭合开关,定向移动滑片P,发现电表指针示数忽大忽小,且变化幅度较大。经检查,故障只发生在滑动变阻器,故障的原因可能是 B 。(1分)
A.滑动变阻器短路
B.滑动变阻器的滑片P与电阻丝接触不良
(4)排除故障,继续实验。实验小组设计如表格所示并记录部分实验数据。
实验次序 1 2 3 4 5
电压U/V 0.9 1.3 1.7 2.1 2.5
电流I/A 0.20 0.22 0.28 0.30
电阻R/Ω 4.5 5.9 7.5
电阻平均 值R/Ω
①电压表示数为1.7 V时,电流表示数如图乙所示,读数为 0.26 A。(1分)
②小灯泡正常发光时电阻为 8.3 Ω。(保留一位小数)(1分)
③表格中设计不合理的一项是 电阻平均值R/Ω ,原因是 小灯泡的电阻随温度的升高而变大,不是定值 。(3分)
五、计算题(共2题,第20题10分,第21题12分,共22分)
20.(10分)如图所示电路,电源电压U=3 V保持不变,定值电阻R1=5 Ω,闭合开关S,电压表示数为2 V。求:
(1)定值电阻R2两端的电压U2;(3分)
(2)通过定值电阻R1的电流I1;(3分)
(3)通电10 s,整个电路电流所做的功W。
(4分)
解:(1)由图可知,R1和R2串联,电压表测R1两端的电压,根据串联分压特点可知定值电阻R2两端的电压
U2=U-U1=3 V-2 V=1 V。
(2)由欧姆定律可得,通过R1的电流
I1===0.4 A。
(3)根据串联电路电流特点可知整个电路的电流为I=I1=0.4 A。
则整个电路电流做的功为
W=UIt=3 V×0.4 A×10 s=12 J。
21.(12分)如图甲所示为某品牌电热水壶。该型号电热水壶内部简化电路如图乙,额定电压为220 V,具有加热、保温两挡。保温挡的额定功率为100 W,双触点开关只能在触点1和2、2和3及3和4之间切换。R1、R2是两个阻值不变的发热元件,其中R2=60.5 Ω。现将此电热水壶装入0.45 L初温为20 ℃的水,接到220 V 的家庭电路中,选用加热挡加热至100 ℃。已知该电热水壶加热效率为80%。[ρ水=1.0×103 kg/m3,c水=4.2×103J/(kg· ℃)]求:
(1)电热水壶中水吸收的热量;(4分)
(2)加热挡的电功率;(4分)
(3)需要的加热时间。(4分)
解:(1)水的质量为m=ρ水V=1.0×103 kg/m3×0.45×10-3 m3=0.45 kg
水吸收的热量为
Q吸=c水mΔt=4.2×103 J/(kg·℃)×0.45 kg×(100 ℃-20 ℃)=1.512×105 J
(2)由P=可知,电阻越小时,电功率越大,故当开关接2和3时为保温挡,只有R1工作,当开关接3和4时,为加热挡,此时R1和R2并联,R2的功率为P2===800 W,故加热功率为P加=P2+P保=800 W+100 W=900 W。
(3)电热水壶加热时消耗的电能为
W===1.89×105J,
则加热时间为t===210 s。
