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浙教版初中科学2019年中考真题分类汇编:电与磁
一 选择题
1.(2019 台州)能写红黑双色的磁画板截面如图所示,按下写字笔黑色按钮写出黑色的字,按下红色按钮写出红色的字,刷子左右移动则字消失。下列说法正确的是(?? )
A.刷子可以用铁制作????? ? B.写黑字时笔尖为S极
C.写红字时笔尖为N极??????D.写字的原理是同名磁极相互排斥
【答案】 A
【考点】磁化,磁极间的相互作用
【解析】当按下黑色按钮,笔尖靠近磁画板时,画板上黑色的S极在上显示黑字,根据“异名磁极相互吸引”可知,这时笔尖为N极,故B错误;
当按下红色按钮,笔尖靠近磁画板时,画板上红色的N极在上显示红字,根据“异名磁极相互吸引”可知,这时笔尖为S极,故C错误;
写字的原理是“异名磁极相互吸引”,故D错误;
当用刷子左右移动时,文字消失,说明磁画板上的小磁体又在刷子的引力恢复原来的位置,因此刷子可以用铁制作,故A正确。
第1题图 第2题图 第3题图
2.(2019 温州)用伏安法测电阻时,某电表的示数如图所示。其示数为(?? )
A.1.5安?????B.7.5安??????C.1.5伏???????D.7.5伏
【答案】 C
【考点】电压表的读数方法
【解析】由于电压表使用接线柱“-”和“3V”,所以使用0~3V的量程;因为0V到1V之间平均分成10个小格,所以分度值是:1V÷10=0.1V,那么这时电压表的示数为:1V+0.1V×5=1.5V,故C正确。
3.(2019 绍兴)如图是小敏设计的汽车尾气中CO排放量的检测电路。当CO浓度高于某一设定值时,电铃发声报警。图中气敏电阻R,阻值随CO浓度的增大而减小。下列说法正确的是(?? )
A.电铃应接在A和C之间
B.当CO浓度升高,电磁铁磁性减弱
C.用久后,电源电压U1会减小,报警时CO最小浓度比设定值高
D.为使该检测电路在CO浓度更低时报警,可将R2控制电路的滑片向下移
【答案】 C
【考点】电磁铁的其他应用,电路的动态分析
【解析】A.当CO浓度增大,电阻减小,电流增大时,电磁铁才会吸引衔铁,这时衔铁与下面的触点接通,只有电铃在BD部分才能报警,故A错误;
B.当CO浓度增大,电阻减小,电流增大时,电磁铁的磁性会增强,故B错误;
C.电磁铁吸引衔铁需要的磁力是不变的,即线圈中需要达到的电流大小不变;当电源电压减小时,控制电路部分电流变小,此时电磁铁磁力较小不能将衔铁吸下来报警;只有CO的浓度继续增大,气敏电阻的阻值继续减小,电路电流增大才能再次报警,因此报警时CO的最小浓度设定值偏高,故C正确;
D.报警时控制电路中电流保持不变,即总电阻不变;当CO的浓度降低时,气敏电阻的阻值变大,为了正常报警,变阻器的阻值必须变小,即滑片向上移动,故D错误。
4.(2019 宁波)如图甲所示电路,分别把定值电阻R1、R2(R1>R2)接入A、B之间后进行实验,并根据电流表和电压表示数画出A、B之间电阻的P-U图像,如图乙所示。如果把R1和R2并联后接入A、B之间进行实验,同理,可以在图乙中画出它的P-U图像③。则图像①所对应的电阻和图像③所在的区域分别是(?? )
A.R1和Ⅰ?????B.R1和Ⅲ?????C.R2和Ⅰ?????D.R2和Ⅲ
【答案】 C
【考点】欧姆定律的应用
【解析】(1)假设A、B两个电阻的电压相等,根据可知,电阻小的功率大;因为 R1>R2,所以P1<P2;在乙图中,从横轴上找一点做横轴的垂线分别于两个图像相交,发现这时①的功率>②的功率,因此①是R2的图像,②是R1的图像;
(2)如果A、B并联,那么它们的总电阻比R2的电阻还小,根据公式 可知,这时的总功率比①中R2的功率还大,肯定在图像①的左边,即I的位置。
第4题图 第5题图 第6题图
5.(2019 宁波)磁共振成像是一种较新的医学成像技术,它采用强静磁场和变化磁场使人体组织成像。若携带金属物做磁共振成像,强静磁场会吸引铁质物品,变化磁场会使携带的金属中产生感应电流,从而使金属发热而灼伤病人,重则危及生命。上述说明中,没有涉及的知识是(?? )
A.铁在磁场里会被磁化???B.磁能生电??C.电流的热效应??D.同名磁极相互排斥
【答案】 D
【考点】磁化,电磁感应
【解析】A.根据“ 强静磁场会吸引铁质物品 ”可知,铁质物质在磁场中被磁化,故A不合题意;
B.根据“ 变化磁场会使携带的金属中产生感应电流”可知,磁场能够生电,故B不合题意;
C.根据“ 从而使金属发热而灼伤病人 ”可知,电流会产生热效应,故C不合题意;
D.从题目中找不到涉及“同种电荷相互排斥”的描述,故D符合题意。
6.(2019 湖州)如图所示家庭电路中的某一部分,电工师傅按下面的顺序进行检测:①闭合S,灯L1亮;②断开S1, 闭合S2,灯L2不亮;③再用测电笔测a、b、c、d四个接线点,发现只有在c点氛管不发光。若电路中只有一处故障,则是(?? )
A.灯L2短路??B.灯L2所在支路开路???C.c、d两点间开路??D.c点左侧的零线开路
【答案】 C
【考点】家庭电路的故障分析
【解析】由于a、b两点与火线连通,因此氖管发光,这是正常的;而c、d两点与零线连通,应该不发光,但是d点发光了,说明d与零线之间的部分发生断路,即cd之间发生断路,故C正确,而A、B、D错误。
7.(2019 嘉兴)如图是小明按设计连接的铅笔芯变阻器电路,将导线a固定在铅笔芯一端,闭合开关后,把导线b沿铅笔芯向右移动,灯泡变亮。则他设计的电路图是(?? )
A.B.C.D.
【答案】 B
【考点】串、并联电路的设计,滑动变阻器的使用
【解析】因为铅笔芯影响灯泡的亮度变化,所以它们应该串联;灯泡变亮,说明电流变大,电阻变小,根据导线b向右移动可知:接入电路的是铅笔芯滑片右边的部分,故B正确,而A、C、D错误。
第7题图 第8题图 第9题图 第10题图
8.(2019 嘉兴)小明在科学拓展课上制作了一个简易喇叭(原理如图)。接通信号源后,电流的方向不断改变,导致线圈的磁极不断变化,通过吸引或排斥磁铁,带动纸盆振动。为改变纸盆振动幅度以调节喇叭响度下列方法不可行的是(?? )
A.改变磁铁的磁极??B.改变电流的大小??C.改变磁铁磁性强弱???D.改变线圈的匝数
【答案】 A
【考点】探究影响通电螺线管磁性强弱的因素的实验
【解析】要改变喇叭的响度,就必须改变线圈的磁场强度或磁铁的磁场强度;因为电磁铁的磁性大小受到电流大小和线圈匝数的影响,因此B、C、D都不合题意;
改变磁铁的磁极对磁场强度的大小没有影响,故A符合题意。
9.(2019 衢州)小科用一个不带电的轻质泡沫球靠近电脑显示屏,小球偏至如图实线位置。据此推测显示屏(?? )
A.带正电??????B.带负电??????C.不带电??????D.一定带电
【答案】 D
【考点】电荷间的相互作用规律,检验物体是否带电的方法
【解析】由图可知,不带电的轻质泡沫球能够被显示屏吸引,则说明显示屏一定带电,因为带电体能够吸引轻小物体,而无法判断显示屏的带电类型;故D符合。
10.(2019 金华)如图是壁挂式拿起即亮手电筒的结构示意图,手电筒插入基座不亮,拔离即亮,塑料片起到了开关的作用。该手电筒的工作电路图是(?? )
A.B.C.?D.?
【答案】 D
【考点】串、并联电路的设计
【解析】由实物图可知,基座中的塑料片通过切断两节电池之间的连接,来控制电路的通断的;故D符合题意。
二、填空题
11.(2019 温州)雾天能见度低,骑车易发生交通事故,要减速慢行。
(1)雾天,空气中会形成大量水珠。该过程发生的物态变化是________。
(2)小明要为自行车设计一种“雾灯”,以提示过往的行人和车辆。要求工作时灯泡能持续交替闪烁。忽略弹性衔铁和电磁铁线圈电阻,下列电路中符合设计要求的是???? 。
A.B.C.D.
【答案】(1)液化
(2)D
【考点】液化及液化现象,串、并联电路的设计
【解析】(1)雾其实是有许多的小水珠形成的;雾天,空气中的水蒸气放热由气态变成液态的小水珠发生液化现象;
(2)A.闭合开关后,电磁铁产生磁性,吸引衔铁,灯泡持续发光,不能交替闪烁,故A不合要求;
B.闭合开关后,电磁铁产生磁性,吸引衔铁,灯泡持续发光,不能交替闪烁,故B不合要求;
C.闭合开关后,电磁铁产生磁性,吸引衔铁,灯泡熄灭后不能再次发光,不能交替闪烁,故C不合要求;
D.闭合开关后,电磁铁产生磁性,吸引衔铁,这时切断灯泡所在的电路,灯泡不发光;同时切断了电磁铁所在的电路,电磁铁没有磁性,衔铁在自身弹性作用下恢复原来位置接通电路,这时灯泡发光,电磁铁有再次产生磁性,于是不断重复前面的过程,灯泡就可以交替发光,故D符合要求。
12.(2019 衢州)为研究“通电螺线管磁性强弱与有无铁芯的关系”,小科设计了如图1电路。
(1)强弱判断:通电螺线管吸引大头针数量越多,表示其磁性越________。
(2)具体操作:
①将无铁芯的螺线管接入电路,把变阻器滑片P移至最下端,闭合开关S,发现螺线管吸引大头针数量较少。
②断开开关S,在螺线管中插入铁芯,将变阻器滑片P稍向上移,闭合开关S,发现螺线管吸引大头针数量较多。
评价交流
①上述实验,没有进行多次实验,且存在的错误是________。
②通电螺线管磁性强弱无法用肉眼直接观察,本实验用吸引大头针数量反映磁性强弱。图2所示实验采用的方法与之相同的有________。
【答案】(1)强
(2)电流大小没有控制相同;AB
【考点】探究影响通电螺线管磁性强弱的因素的实验,实验探究的其他思想方法
【解析】(1)通电螺线管吸引的大头针数量越多,则其磁性就越强;
(2) ① 实验过程中要保证唯一变量,实验中有无铁芯是变量,则不能再有其他变量;对比步骤 ①和②可知,变阻器也移动了,即两次电路中的电流也不一样,导致出现两个变量;
②把无法直接观察的实验现象,转换成观察极易看到的实验现象,属于转化法;A B、转化法;C、模拟法。
13.(2019 金华)小金制作了一个利用电压表测物体重力的小作品,它能在电压表盘上读出所放物体重力的大小,如图所示。
(1)当秤盘不放任何重物时,滑片P恰好处于a点。闭合开关,当秤盘上所放钩码个数增多时,电压表示数将________(填“增大”、“减小”或“不变”);
(2)一段时间后,在秤盘放2牛重的钩码时,表盘读数比2牛大,换不同重的钩码反复试验,每次读数都不同且大于钩码的重力。产生这一现象是由于__________引起的(填字母)。
A.R1短路?????B.R1断路??? ?C.R2短路???????D.R2断路
【答案】(1)增大
(2)A
【考点】电流表、电压表在判断电路故障中的应用,电路的动态分析
【解析】(1)由图可知,电压测量的时电压表两端接入电阻的电压,当滑片在a端时,电压表示数为0V,当秤盘上所放钩码个数增多时,滑片向b端移动,接入电阻增大,电压表的示数会增大;
(2)一段时间后,称出的数据总比实际值大,则说明电压表的示数偏大了,而电路是串联电路,滑动变阻器两端的电压偏大,可能出现的故障是R1短路或R2断路,但如果R2断路则电压表的示数不会发生任何改变;故A符合题意。
三、实验探究题
14.(2019 温州)小明利用图甲电路研究电流与电压的关系,其中滑动变阻最大阻值为500欧,定值电阻R0阻值为10欧。闭合开关,当滑片从最右端慢慢向左移动,发现最初电压表指针几乎不动,直到接近左端时电压表指针才开始有所偏转,继续左移,指针偏转角度迅速变大,即该滑动变阻器引起电压表示发生明显变化的调节区级很小。本实验中,要使滑片每移动一段距离,都能引起电压表示数较为明显的变化,应选择怎样的滑动变阻器?小明用不同的电阻丝代替滑动变阻器,利用图乙进行如下实验:
①取3条长度都为10厘米的粗细均匀电阻丝A、B、C,阻值分别为1欧、20欧、400欧。
②将电阻丝A接入图2乙电路,闭合开关,滑片P从最右端移到最左端,记录电压表示数U随滑片移动长度x变化的相关数据,多次测量。
③分别用电阻丝B、C代替A,重复步骤②。
④处理相关数据,获得“电压表示数U随移动长度x变化的关系”如图丙。
(1)图甲实验中,闭合开关,当滑动变阻器滑片处于最左端时,导线a与接线柱M处的连接意外断开,此时示数为零的电表是________。
(2)分析图丙,实验过程中电压表示数变化范围与电阻丝阻值的关系是________。
(3)若利用图乙研究通过R0的电流与其两端电压的关系,在A、B、C三条电阻丝中,你认为选择哪一条电阻丝最合适并说明理由。________。
【答案】(1)电压表
(2)电阻丝的阻值越大电压表示数变化范围也越大
(3)B,图乙电路中,B电阻丝上的滑片移动时,电压表示数始终能发生较明显变化,且变化范围较大
【考点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】(1)图甲实验中,闭合开关,当滑动变阻器滑片处于最左端时,导线a与接线柱M处的连接意外断开,由于a与电压表相连,所以这时电压表的示数0;
(2)根据图丙可知,1Ω电阻丝对应的电压表最大示数与最小示数的差最小,而400Ω电阻丝对应的电压表的最大示数与最小示数的差最大,因此得到结论:电阻丝的阻值越大电压表示数变化范围也越大;
(3)研究电流和电压的关系时,要保证电阻相同,改变电压,因此电压表的示数要有明显的变化才行;根据图丙可知,三根电阻丝中B电阻丝对应的电压表的示数变化最明显,变化范围最大,因此应该选择B。
15.(2019 杭州)小金尝试将电流表改装成可直接测电阻的表,并设计了如图所示电路,在M、N中可接待测电阻,已知电流表量程为0~0.6安,电源电压为12伏,请回答
(1)闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应处于________(选填A或B)
(2)先将M、N直接用导线连接,并移动滑动变阻器的滑片使电流表满偏,电流表0.6安的刻度上标定的电阻值为________此时滑动变阻器的阻值为________欧。若在M、N间接入一个与此时滑动变阻器阻值相同的电阻,电流表示数________
(3)电流表0.2安刻度处,标定的电阻值为________欧
(4)改装后可直接测电阻的表,其表盘刻度________(选填均匀或不均匀)理由是________
【答案】(1)B端 (2)0;20;0.3 (3)40 (4)不均匀;I= ,可知刻度不均匀
【考点】滑动变阻器的使用,欧姆定律的应用
【解析】(1)当滑片在B端时,变阻器接入电阻最大,因此闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应处于B端;
(2)将MN直接相连,它们之间的电阻为0,所以电流表0.6A的刻度上标定的电阻值是0;
此时滑动变阻器的阻值为:;
若在MN之间接入一个与此时滑动变阻器阻值相同的电阻,
这时的总电阻为:R总=R变+R=20Ω+20Ω=40Ω;这时电流表的示数为:;
(3)当电流表的示数为0.2A时,总电阻为:;
标定的电阻为:RMN=R总-R=60Ω-20Ω=40Ω;
(4)电阻表上的阻值其实就是R测,而对应的电流值 , 因为被测量的电阻和对应的电流之间不是正比例关系,因此改装后的测电阻的表刻度肯定不均匀。
16.(2019 宁波)小科利用仅有的一个规格为“10Ω1.0A”的滑动变阻器和其他器材来“检验欧姆定律”,该变阻器的电阻丝上有一处断点。实验电路如图所示,电源电压恒为3V。实验步骤如下:
①用4Ω的定值电阻进行实验,连接电路。
②闭合开关,调节滑动变阻器,使定值电阻两端电压为2V,读出电流表的示数并记录。断开开关,把滑片P移到A端。
③依次用阻值为6Ω、8Ω和10Ω的定值电阻替换原来的电阻,重复步骤②。
(1)小科设计上述实验步骤,是要研究通过导体的电流与________之间的关系。
(2)小科发现,滑片P向右移动过程中,每次实验开始时电压表都没有示数,移到某一点(该点记为C)时突然有了示数。但在完成8Ω电阻的实验后,再做10Ω电阻的实验时,当电压表有示数后,示数一直大于2V。分析可得,电阻丝BC的阻值RBC的范围是________?。
(3)为了完成10Ω电阻实验,将滑片P移到C点,只要在原来电路的接线柱上再接上一根导线,就能继续完成实验。请你在答题卷的图中用笔画线补上这根导线。
【答案】 (1)导体电阻
(2)4Ω≤RBC<5Ω
(3)如图 或
【考点】欧姆定律的应用,探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】(1)根据③中描述,将原来的电阻替换成其它阻值,因此要研究通过导体的电流与导体电阻之间的关系;
(2)当电压表的示数为2V时,变阻器的电压为:U变=U总-U=3V-2V=1V;
根据串联电路电压与电阻成正比得到:
当换成8Ω的电阻时, ; 解得:R变=4Ω;
当换成10Ω电阻时, ; 解得:R变=5Ω;
因此RBC的范围为:4Ω≤RBC<5Ω ;
(3)当换成10Ω的电阻时,变阻器接入的最小电阻应该为5Ω;因为RBC<5Ω,且变阻器的最大阻值为10Ω,那么RAC肯定>5Ω,只要使用AC段电阻丝即可,如下图:
?或?
17.(2019 湖州)科学兴趣小组的同学利用学过的知识,测量定值电阻Rx的阻值。
(1)同学们利用电路甲测量Rx的阻值,测量数据和结果如下表一:
表一
实验次数 电压U(伏) 电流I(毫安) 电阻R(欧)
1 2.0 2.30 870
2 2.5 2.90 862
3 4.0 4.70 851
根据表格中的数据可求得该电阻的阻值是________。
(2)同学们发现该电阻的标定阻值为1000欧、为什么测量值与标定值之间有较大偏差?他们查资料寻找原因,发现平时认为电阻为零的电流表和电阻无穷大的电压表实际上都有一定的内阻,只是电压表的内阻比较大,电流表的内阻比较小,但都会对测量结果产生影响。然后,同学们找来他们使用的电流表和电压表的说明书,说明书显示:
电压表:量程0~6伏,内阻6000欧
电流表:量程0~10毫安,内阻40欧
根据这些信息,可判断甲电路中由于________(“电流表”或“电压表”)内阻的影响,使测量结果产生较大偏差。
(3)小组同学经过思考,改成电路乙进行实验,测量数据和结果如下表二:
表二
实验次数 电压U(伏) 电流I(毫安) 电阻R(欧)
1 2.5 1.92 1042
2 2.5 2.45 1020
3 4.0 3.75 1067
比较两次测量结果,同学们做出了以下分析,你认为正确的是??? 。
A.测量该定值电阻选择电路乙更合适
B.用电压表和电流表测量得到的电阻阻值都会偏大或偏小
C.选择合适的电路,测得的电阻值偏差会减小,更接近真实值
(4)拓展应用:根据以上的探究,如果需要测量阻值约20欧小阻值电阻时,选用了合适量程的电压表和电流表后,为了使测量结果更精确,应选择甲和乙中的哪一电路?并说明理由。________?
【答案】(1)861欧 (2)电压表 (3)A,B,C
(4)甲。因为20欧是小电阻,电压表内阻大,直接并联后电压表分流作用小,电流表测量偏差小,电阻测量值偏差小。
【考点】伏安法测电阻的探究实验
【解析】(1)该电阻的阻值为:;
(2)该电阻的阻值为1000Ω,而电压表的电阻6000Ω,这时二者电阻相近,电流表测得的电流与通过电阻的电流相差比较大,因此计算出的电阻产生较大误差,那么甲电路中由于电压表内阻的影响,使测量结果产生较大偏差;
(3)图乙测得的电阻为:;
A.通过计算可知,图乙测出的电阻与实际阻值误差更小,故A正确;
B.无论使用哪种方法测得的电阻阻值都会和实际阻值有差异,故B正确;
C.相同的电阻,使用不同的测量方法,测出的值误差大小不同,故C正确。
(4)如果要测量阻值约为20Ω的电阻时,由于它电阻较小,因此通过它的电流较大,电压表与它并联时对电流表的示数影响比较小,测得的电阻误差会比较小。
18.(2019 衢州)小科按照实验要求,设计测量未知定值电阻Rx阻值(范围为400~600Ω)的实验。
器材:干电池两节(总电压为2~3V),电压表(量程0~3V、0~15V)电流表(量程0~0.6A、0~3A)、滑动变阻器(500Ω0.5A)各一个,开关、导线若干。
(1)要求一:测算出Rx , 且实验过程中不能拆接电路。
小科设计实验电路如图甲。请分析:
①小科在设计实验前通过估算发现,用所提供的电流表无法测量出电路中的电流,其原因是________。
②实验时,先将变阻器滑片P移到某一位置a处,读出电压表示数为U1 , U1即为电源电压;再将变阻器滑片P移到另一位置b处,读出电压表示数为U2 , 则U1-U2就是此时滑动变阻器两端的电压。根据相关数据计算Rx的阻值。实验中滑片P所在的a、b处分别对应的位置是:________。
(2)要求二:增加一个电学器材实现Rx阻值的直接读取,且电路只能连接一次。
小科增加了一个阻值可连续调节且可读数的变阻器Y,重新设计了图乙电路。实验步骤如下:①先闭合开关S、S1,调节滑动变阻器使电压表示数为2V;②再断开开关S1,闭合开关S2,________,读取此时Y的数值。Y的示数即为Rx的阻值。
【答案】(1)被测电阻阻值范围为400~600欧姆,2节干电池的总电压最大为3伏特,根据欧姆定律可估算出电路中最大电流值为0.0075A,比电流表最小刻度值0.02安培小得多,因此电流表无法测量电路中电流。;a点在最右端,b点在最左端
(2)调节Y的阻值,使电压表示数为2V
【考点】电阻,伏安法测电阻的探究实验
【解析】(1)由提供的器材可知,该实验电路的最大电压是3V,而待测电阻大约是 400~600Ω,其电流最大为, 远比电流表的的最小刻度0.02A小的多,所以电流无法读取; 由甲图可知,电压表测量的是待测电阻两端的电压,现将变阻器滑片P移到某一位置a处,读出电压表示数为U1 , U1即为电源电压,则说明电路中只有待测电阻接入电路,则滑动变阻器没有接入,故处于最右端; 再将变阻器滑片P移到另一位置b处,读出电压表示数为U2 , 则U1-U2就是此时滑动变阻器两端的电压,滑动变阻器接入电路且是最大值,故此时滑片处于最左端;
(2)由实验步骤可知,乙电路是通过可读数的变阻器来读取待测电阻的阻值,而电路中可知,Y与Rx并联且电压测的是Y与Rx的电压,所以 断开开关S1 , 闭合开关S2 , 使电压表的示数也为2V,则Y的阻值与Rx相等。
19.(2019 金华)利用如图电路研究“电流与电阻的关系”,其中电流表量程为“0~0.6A”,电压表量程为“0~3V”,滑动变阻器的规格为“50Ω,1A”。依次将阻值为5欧、10欧、20欧的定值电阻接入AB之间完成实验,获得数据如下表。
实验组别 1 2 3
电阻R(欧) 5 10 20
电流I(安) 0.4 0.2 0.1
请回答:
(1)完成第一组实验,断开开关,拆下5欧的电阻,改接10欧的电阻。继续操作有以下四步:①闭合开关;②将滑动变阻器的滑片移到最右端;③记录电流表示数;④将滑动变阻器的滑片移到适当位置。从安全和规范角度考虑,正确的顺序是________;
(2)上述操作④中判断滑片已处于适当位置的依据是________;
(3)依据表中数据作出了下列图像,其中正确的是__________;
A.B.C.D.
(4)要完成本次实验,电源最多只能将________节干电池串联。
【答案】(1)②①④③
(2)电压表示数为2伏
(3)A,B
(4)4
【考点】欧姆定律,欧姆定律的应用
【解析】(1)完成第一组实验后,更换电阻后,要重新把滑动变阻器移动最后右端,然后闭合快关,在调整滑动变阻器,记录电流表示数即可,即 ②①④③;
(2)该实验是为了探究电流与电阻的关系,即电压是不变量,由表格可知,定值电阻两端的电压始终为2V;所以更换电阻后,重新调整滑动变阻器时,只需使电压表示数依然为2V即可;
(3)由表格中的数据可知,电压一定时,电流与电阻成反比,则A符合,D不符合;
电压一定时,电流与电阻的倒数成正比,则B正确,C错误;
(4)电源的最大电压,即定值电阻最大的时候,由表格可知,定值电阻最大为20Ω,而滑动变阻器如果全部接入才能使定值电阻两端的电压为2V时,电源电压最大,即U=IR=0.1A×(20Ω+50Ω)=7V,而一节干电池的电压是1.5V,则需要4节电池.
四、解答题
20.(2019 温州)温州地区常受台风侵袭。为测量风速,小明设计了一台简易风速仪,其工作原理如图甲所示。装有挡风板和滑片P的轻质滑块与轻质弹簧套在滑杆MN上,弹簧左端固定,右端与滑块相连。挡风板的挡风面积为0.2米2 , 均匀电阻丝AB长为20厘米,阻值为10欧,电源电压U0恒为6伏,保护电阻R0为14欧,电压表量程0~3伏。弹簧弹力F与弹簧长度改变量x的关系如图乙所示。无风时,滑片P在A处。有风时,滑块移动,稳定后读出电压表示数,计算并查阅下表数据可知风速及风级。
风级 一级 二级 三级 四级 五级 六级
风速v(米/秒) 0.3~1.5 1.6~3.33 3.4~5.4 5.5~7.9 8.0~10.7 10.8~13.8
风压p(帕) 0.055~1.4 1.6~6.8 7.2~18 18.9~39 40~72 72.9~119
表中风压p是指与风向垂直的受风面上单位面积增加的压力(即单位面积受到的风力)。测量时保证风垂直吹在挡风板上,不计一切摩擦阻力。
(1)在滑片P左移的过程中,电路的总电阻________。(选填“变大”、“不变”或“变小”)
(2)当电压表示数U为2伏时,风速仪所测的风为几级?(写出计算过程)
(3)小明想在风速仪的电压表上直接标出风速,查阅资料后获知该挡风板所受的风力与风速的平方成正比。经计算,他画出了风速v与电压表示数U的关系曲线,如图丙所示。后因保护电阻R。损坏,他将其换成了阻值为5欧的电阻,请你在图丙坐标系中大致画出更换电阻后的风速v与电压表示数U的关系曲线,并在曲线上标出所能测量的最大风速的对应点Q。
【答案】(1)不变
(2)解:l=U0/(R+R0)=6伏/(10+14)欧=0.25安
RAP=U/I=2伏/0.25安=8欧
8欧/x=10欧/20厘米得:x=16厘米
查图乙得:F=14牛
p=F/S=14牛/0.2米2=70帕
据表可知,风级为五级。
答:当电压表示数为2伏时,风速仪所测的风为五级。
(3)解:如图
【考点】欧姆定律的应用
【解析】(1)电压表所在的位置可以看做断路,因此滑动变阻器始终全部接入电路,那么当滑片移动过程中,电路的总电阻不变;
(2)滑动变阻器与定值电阻R0串联,根据计算出电路的总电流,然后根据计算出滑动变阻器接入的电阻,接下来根据电阻和长度成正比列式计算出变阻器接入的长度,也就是弹簧被压缩的长度,再根据乙图得到这时的风力,最后根据计算出压强,通过表格判断现在的风级。
(3)利用(2)中方法计算出当R0=5Ω,电压表的示数为3V时风的级数,从表格中确定风速的值,最后完成作图即可。
21.(2019 金华)如图是一款用锂电池供电的平衡台灯,悬挂在中间的木质小球是它的“开关”。使用时只需要将上下两个小球靠近,小球就相互吸引,灯管发光。以下为平衡台灯参数;
额定电压:5伏额定功率:5瓦光源类型:LED狸电池输出电压:5伏但电池容量:4800毫安时(注:以4800毫安的电流放电能工作1小时)
(1)若A球内置的磁体下端为N极,则B球内置磁体上端为________极;
(2)求平衡台灯正常发光时电路中的电流;
(3)给该台灯充电时,充电器的输出电压为5伏、电流2安,充电效率为80%,则为用完电的台灯充满电至少需要多长时间?
【答案】(1)南(S)
(2)解:I=P/U=5W/5V=1A
(3)解:W电池=U1I1t1=5V×4.8A×3600s=86400J
W输入=W电池/80%=108000J
t2=W输入/U2I2=108000]/(5V×2A)=10800s=3h
【考点】磁极间的相互作用,电功计算公式的应用,电功率计算公式的应用
【解析】(1)当两个小球靠近时,小球就相互吸引,A的下端与B的上端为异名磁极,而A球下端为N极,则B的上端为S极;
(2)由平衡台灯的参数可知,小灯泡正常发光时,P=5W,U=5V,根据P=UI,即可得出正常发光的电流;
(3)根据电池容量和输出电压,可以得出平衡灯的能够储存的能量,再根据W÷ 80% =UIt,即可得出时间.
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浙教版初中科学2019年中考真题分类汇编:电与磁
一 选择题
1.(2019 台州)能写红黑双色的磁画板截面如图所示,按下写字笔黑色按钮写出黑色的字,按下红色按钮写出红色的字,刷子左右移动则字消失。下列说法正确的是(?? )
A.刷子可以用铁制作????? ? B.写黑字时笔尖为S极
C.写红字时笔尖为N极??????D.写字的原理是同名磁极相互排斥
第1题图 第2题图 第3题图
2.(2019 温州)用伏安法测电阻时,某电表的示数如图所示。其示数为(?? )
A.1.5安?????B.7.5安??????C.1.5伏???????D.7.5伏
3.(2019 绍兴)如图是小敏设计的汽车尾气中CO排放量的检测电路。当CO浓度高于某一设定值时,电铃发声报警。图中气敏电阻R,阻值随CO浓度的增大而减小。下列说法正确的是(?? )
A.电铃应接在A和C之间
B.当CO浓度升高,电磁铁磁性减弱
C.用久后,电源电压U1会减小,报警时CO最小浓度比设定值高
D.为使该检测电路在CO浓度更低时报警,可将R2控制电路的滑片向下移
4.(2019 宁波)如图甲所示电路,分别把定值电阻R1、R2(R1>R2)接入A、B之间后进行实验,并根据电流表和电压表示数画出A、B之间电阻的P-U图像,如图乙所示。如果把R1和R2并联后接入A、B之间进行实验,同理,可以在图乙中画出它的P-U图像③。则图像①所对应的电阻和图像③所在的区域分别是(?? )
A.R1和Ⅰ?????B.R1和Ⅲ?????C.R2和Ⅰ?????D.R2和Ⅲ
第4题图 第5题图 第6题图
5.(2019 宁波)磁共振成像是一种较新的医学成像技术,它采用强静磁场和变化磁场使人体组织成像。若携带金属物做磁共振成像,强静磁场会吸引铁质物品,变化磁场会使携带的金属中产生感应电流,从而使金属发热而灼伤病人,重则危及生命。上述说明中,没有涉及的知识是(?? )
A.铁在磁场里会被磁化???B.磁能生电??C.电流的热效应??D.同名磁极相互排斥
6.(2019 湖州)如图所示家庭电路中的某一部分,电工师傅按下面的顺序进行检测:①闭合S,灯L1亮;②断开S1, 闭合S2,灯L2不亮;③再用测电笔测a、b、c、d四个接线点,发现只有在c点氛管不发光。若电路中只有一处故障,则是(?? )
A.灯L2短路??B.灯L2所在支路开路???C.c、d两点间开路??D.c点左侧的零线开路
7.(2019 嘉兴)如图是小明按设计连接的铅笔芯变阻器电路,将导线a固定在铅笔芯一端,闭合开关后,把导线b沿铅笔芯向右移动,灯泡变亮。则他设计的电路图是(?? )
A.B.C.D.
第7题图 第8题图 第9题图 第10题图
8.(2019 嘉兴)小明在科学拓展课上制作了一个简易喇叭(原理如图)。接通信号源后,电流的方向不断改变,导致线圈的磁极不断变化,通过吸引或排斥磁铁,带动纸盆振动。为改变纸盆振动幅度以调节喇叭响度下列方法不可行的是(?? )
A.改变磁铁的磁极??B.改变电流的大小??C.改变磁铁磁性强弱???D.改变线圈的匝数
9.(2019 衢州)小科用一个不带电的轻质泡沫球靠近电脑显示屏,小球偏至如图实线位置。据此推测显示屏(?? )
A.带正电??????B.带负电??????C.不带电??????D.一定带电
10.(2019 金华)如图是壁挂式拿起即亮手电筒的结构示意图,手电筒插入基座不亮,拔离即亮,塑料片起到了开关的作用。该手电筒的工作电路图是(?? )
A.B.C.?D.?
二、填空题
11.(2019 温州)雾天能见度低,骑车易发生交通事故,要减速慢行。
(1)雾天,空气中会形成大量水珠。该过程发生的物态变化是________。
(2)小明要为自行车设计一种“雾灯”,以提示过往的行人和车辆。要求工作时灯泡能持续交替闪烁。忽略弹性衔铁和电磁铁线圈电阻,下列电路中符合设计要求的是???? 。
A.B.C.D.
12.(2019 衢州)为研究“通电螺线管磁性强弱与有无铁芯的关系”,小科设计了如图1电路。
(1)强弱判断:通电螺线管吸引大头针数量越多,表示其磁性越________。
(2)具体操作:
①将无铁芯的螺线管接入电路,把变阻器滑片P移至最下端,闭合开关S,发现螺线管吸引大头针数量较少。
②断开开关S,在螺线管中插入铁芯,将变阻器滑片P稍向上移,闭合开关S,发现螺线管吸引大头针数量较多。
评价交流
①上述实验,没有进行多次实验,且存在的错误是________。
②通电螺线管磁性强弱无法用肉眼直接观察,本实验用吸引大头针数量反映磁性强弱。图2所示实验采用的方法与之相同的有________。
13.(2019 金华)小金制作了一个利用电压表测物体重力的小作品,它能在电压表盘上读出所放物体重力的大小,如图所示。
(1)当秤盘不放任何重物时,滑片P恰好处于a点。闭合开关,当秤盘上所放钩码个数增多时,电压表示数将________(填“增大”、“减小”或“不变”);
(2)一段时间后,在秤盘放2牛重的钩码时,表盘读数比2牛大,换不同重的钩码反复试验,每次读数都不同且大于钩码的重力。产生这一现象是由于__________引起的(填字母)。
A.R1短路?????B.R1断路??? ?C.R2短路???????D.R2断路
三、实验探究题
14.(2019 温州)小明利用图甲电路研究电流与电压的关系,其中滑动变阻最大阻值为500欧,定值电阻R0阻值为10欧。闭合开关,当滑片从最右端慢慢向左移动,发现最初电压表指针几乎不动,直到接近左端时电压表指针才开始有所偏转,继续左移,指针偏转角度迅速变大,即该滑动变阻器引起电压表示发生明显变化的调节区级很小。本实验中,要使滑片每移动一段距离,都能引起电压表示数较为明显的变化,应选择怎样的滑动变阻器?小明用不同的电阻丝代替滑动变阻器,利用图乙进行如下实验:
①取3条长度都为10厘米的粗细均匀电阻丝A、B、C,阻值分别为1欧、20欧、400欧。
②将电阻丝A接入图2乙电路,闭合开关,滑片P从最右端移到最左端,记录电压表示数U随滑片移动长度x变化的相关数据,多次测量。
③分别用电阻丝B、C代替A,重复步骤②。
④处理相关数据,获得“电压表示数U随移动长度x变化的关系”如图丙。
(1)图甲实验中,闭合开关,当滑动变阻器滑片处于最左端时,导线a与接线柱M处的连接意外断开,此时示数为零的电表是________。
(2)分析图丙,实验过程中电压表示数变化范围与电阻丝阻值的关系是________。
(3)若利用图乙研究通过R0的电流与其两端电压的关系,在A、B、C三条电阻丝中,你认为选择哪一条电阻丝最合适并说明理由。________。
15.(2019 杭州)小金尝试将电流表改装成可直接测电阻的表,并设计了如图所示电路,在M、N中可接待测电阻,已知电流表量程为0~0.6安,电源电压为12伏,请回答
(1)闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应处于________(选填A或B)
(2)先将M、N直接用导线连接,并移动滑动变阻器的滑片使电流表满偏,电流表0.6安的刻度上标定的电阻值为________此时滑动变阻器的阻值为________欧。若在M、N间接入一个与此时滑动变阻器阻值相同的电阻,电流表示数________
(3)电流表0.2安刻度处,标定的电阻值为________欧
(4)改装后可直接测电阻的表,其表盘刻度________(选填均匀或不均匀)理由是________
第15题图 第16题图
16.(2019 宁波)小科利用仅有的一个规格为“10Ω1.0A”的滑动变阻器和其他器材来“检验欧姆定律”,该变阻器的电阻丝上有一处断点。实验电路如图所示,电源电压恒为3V。实验步骤如下:
①用4Ω的定值电阻进行实验,连接电路。
②闭合开关,调节滑动变阻器,使定值电阻两端电压为2V,读出电流表的示数并记录。断开开关,把滑片P移到A端。
③依次用阻值为6Ω、8Ω和10Ω的定值电阻替换原来的电阻,重复步骤②。
(1)小科设计上述实验步骤,是要研究通过导体的电流与________之间的关系。
(2)小科发现,滑片P向右移动过程中,每次实验开始时电压表都没有示数,移到某一点(该点记为C)时突然有了示数。但在完成8Ω电阻的实验后,再做10Ω电阻的实验时,当电压表有示数后,示数一直大于2V。分析可得,电阻丝BC的阻值RBC的范围是________?。
(3)为了完成10Ω电阻实验,将滑片P移到C点,只要在原来电路的接线柱上再接上一根导线,就能继续完成实验。请你在答题卷的图中用笔画线补上这根导线。
17.(2019 湖州)科学兴趣小组的同学利用学过的知识,测量定值电阻Rx的阻值。
(1)同学们利用电路甲测量Rx的阻值,测量数据和结果如下表一:
表一
实验次数 电压U(伏) 电流I(毫安) 电阻R(欧)
1 2.0 2.30 870
2 2.5 2.90 862
3 4.0 4.70 851
根据表格中的数据可求得该电阻的阻值是________。
(2)同学们发现该电阻的标定阻值为1000欧、为什么测量值与标定值之间有较大偏差?他们查资料寻找原因,发现平时认为电阻为零的电流表和电阻无穷大的电压表实际上都有一定的内阻,只是电压表的内阻比较大,电流表的内阻比较小,但都会对测量结果产生影响。然后,同学们找来他们使用的电流表和电压表的说明书,说明书显示:
电压表:量程0~6伏,内阻6000欧
电流表:量程0~10毫安,内阻40欧
根据这些信息,可判断甲电路中由于________(“电流表”或“电压表”)内阻的影响,使测量结果产生较大偏差。
(3)小组同学经过思考,改成电路乙进行实验,测量数据和结果如下表二:
表二
实验次数 电压U(伏) 电流I(毫安) 电阻R(欧)
1 2.5 1.92 1042
2 2.5 2.45 1020
3 4.0 3.75 1067
比较两次测量结果,同学们做出了以下分析,你认为正确的是??? 。
A.测量该定值电阻选择电路乙更合适
B.用电压表和电流表测量得到的电阻阻值都会偏大或偏小
C.选择合适的电路,测得的电阻值偏差会减小,更接近真实值
(4)拓展应用:根据以上的探究,如果需要测量阻值约20欧小阻值电阻时,选用了合适量程的电压表和电流表后,为了使测量结果更精确,应选择甲和乙中的哪一电路?并说明理由。________?
18.(2019 衢州)小科按照实验要求,设计测量未知定值电阻Rx阻值(范围为400~600Ω)的实验。
器材:干电池两节(总电压为2~3V),电压表(量程0~3V、0~15V)电流表(量程0~0.6A、0~3A)、滑动变阻器(500Ω0.5A)各一个,开关、导线若干。
(1)要求一:测算出Rx , 且实验过程中不能拆接电路。
小科设计实验电路如图甲。请分析:
①小科在设计实验前通过估算发现,用所提供的电流表无法测量出电路中的电流,其原因是________。
②实验时,先将变阻器滑片P移到某一位置a处,读出电压表示数为U1 , U1即为电源电压;再将变阻器滑片P移到另一位置b处,读出电压表示数为U2 , 则U1-U2就是此时滑动变阻器两端的电压。根据相关数据计算Rx的阻值。实验中滑片P所在的a、b处分别对应的位置是:________。
(2)要求二:增加一个电学器材实现Rx阻值的直接读取,且电路只能连接一次。
小科增加了一个阻值可连续调节且可读数的变阻器Y,重新设计了图乙电路。实验步骤如下:①先闭合开关S、S1,调节滑动变阻器使电压表示数为2V;②再断开开关S1,闭合开关S2,________,读取此时Y的数值。Y的示数即为Rx的阻值。
19.(2019 金华)利用如图电路研究“电流与电阻的关系”,其中电流表量程为“0~0.6A”,电压表量程为“0~3V”,滑动变阻器的规格为“50Ω,1A”。依次将阻值为5欧、10欧、20欧的定值电阻接入AB之间完成实验,获得数据如下表。
实验组别 1 2 3
电阻R(欧) 5 10 20
电流I(安) 0.4 0.2 0.1
请回答:
(1)完成第一组实验,断开开关,拆下5欧的电阻,改接10欧的电阻。继续操作有以下四步:①闭合开关;②将滑动变阻器的滑片移到最右端;③记录电流表示数;④将滑动变阻器的滑片移到适当位置。从安全和规范角度考虑,正确的顺序是________;
(2)上述操作④中判断滑片已处于适当位置的依据是________;
(3)依据表中数据作出了下列图像,其中正确的是__________;
A.B.C.D.
(4)要完成本次实验,电源最多只能将________节干电池串联。
四、解答题
20.(2019 温州)温州地区常受台风侵袭。为测量风速,小明设计了一台简易风速仪,其工作原理如图甲所示。装有挡风板和滑片P的轻质滑块与轻质弹簧套在滑杆MN上,弹簧左端固定,右端与滑块相连。挡风板的挡风面积为0.2米2 , 均匀电阻丝AB长为20厘米,阻值为10欧,电源电压U0恒为6伏,保护电阻R0为14欧,电压表量程0~3伏。弹簧弹力F与弹簧长度改变量x的关系如图乙所示。无风时,滑片P在A处。有风时,滑块移动,稳定后读出电压表示数,计算并查阅下表数据可知风速及风级。
风级 一级 二级 三级 四级 五级 六级
风速v(米/秒) 0.3~1.5 1.6~3.33 3.4~5.4 5.5~7.9 8.0~10.7 10.8~13.8
风压p(帕) 0.055~1.4 1.6~6.8 7.2~18 18.9~39 40~72 72.9~119
表中风压p是指与风向垂直的受风面上单位面积增加的压力(即单位面积受到的风力)。测量时保证风垂直吹在挡风板上,不计一切摩擦阻力。
(1)在滑片P左移的过程中,电路的总电阻________。(选填“变大”、“不变”或“变小”)
(2)当电压表示数U为2伏时,风速仪所测的风为几级?(写出计算过程)
(3)小明想在风速仪的电压表上直接标出风速,查阅资料后获知该挡风板所受的风力与风速的平方成正比。经计算,他画出了风速v与电压表示数U的关系曲线,如图丙所示。后因保护电阻R。损坏,他将其换成了阻值为5欧的电阻,请你在图丙坐标系中大致画出更换电阻后的风速v与电压表示数U的关系曲线,并在曲线上标出所能测量的最大风速的对应点Q。
21.(2019 金华)如图是一款用锂电池供电的平衡台灯,悬挂在中间的木质小球是它的“开关”。使用时只需要将上下两个小球靠近,小球就相互吸引,灯管发光。以下为平衡台灯参数;
额定电压:5伏额定功率:5瓦光源类型:LED狸电池输出电压:5伏但电池容量:4800毫安时(注:以4800毫安的电流放电能工作1小时)
(1)若A球内置的磁体下端为N极,则B球内置磁体上端为________极;
(2)求平衡台灯正常发光时电路中的电流;
(3)给该台灯充电时,充电器的输出电压为5伏、电流2安,充电效率为80%,则为用完电的台灯充满电至少需要多长时间?
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