浙江省2016-2020年科学中考(物理)试题分类(12)——电和磁(含答案)

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名称 浙江省2016-2020年科学中考(物理)试题分类(12)——电和磁(含答案)
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资源类型 教案
版本资源 浙教版
科目 科学
更新时间 2020-12-22 19:24:15

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浙江省2016-2020年科学中考(物理)试题分类(12)——电和磁
一、单选题
1.(2020·衢州)开关是电路的重要元件,既可确保安全用电,又能方便控制电路。学校的STEM课堂上,小科在家庭电路图中设置了五处开关(如图所示)。小江觉得该电路设计不合理,因为有几处开关必须处于常闭状态,所以无需设置,这几处开关是( ?)
A.?1、2????????????????????????????????????B.?1、4????????????????????????????????????C.?2、4????????????????????????????????????D.?3、5
2.(2020·湖州)小明家里的一盏电灯不能发光了,换上新的电灯,还是不能发光。于是小明拿来测电笔,闭合开关后,分别在如图a、b、c、d四个位置进行测量,测电笔均能发光。则电路故障是(??? )
A.?a点与火线之间断路???????B.?a点与b点之间断路???????C.?c点与d点之间断路???????D.?d点与零线之间断路
3.(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
4.(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
5.(2016·绍兴)如图是温度自动报警器工作电路.在水银温度计上部插入一段金属丝,当温度到达金属丝下端所指示的温度时(? )
A.?铃响,灯不亮??????????????????B.?铃不响,灯不亮??????????????????C.?铃响,灯亮??????????????????D.?铃不响,灯亮
6.(2016·宁波)如图所示是利用磁悬浮原理浮在空中的盆栽,盆栽底部有磁体,底座内装有电磁铁.给盆栽浇水前后(? )
A.?盆栽受到的磁力大小不变
B.?底座对桌面的压强大小不变
C.?要使盆栽与底座之间距离不变,可改变电磁铁线圈内的电流方向
D.?要使盆栽与底座之间距离不变,可适当增大电磁铁线圈内的电流
7.(2017·金华)在探究影响电磁铁磁性强弱的因素时,小科设计了如图所示的电路。下列相关说法不正确的是(??? )
A.?电磁铁A,B上方都是S极????????????????????????????????????B.?通过电磁铁A和B的电流相等
C.?电磁铁A的磁性强于电磁铁B的磁性?????????????????????D.?向右移动滑片P,电磁铁A,B磁性都减弱
8.(2018·嘉兴)归纳和推理是学习科学时常用的思方法,必须科学严谨。以下说法正确的是(??? )
A.?春分日全球昼夜平分,则全球昼夜平分一定是春分日??????????B.?家庭电路中发生短路时保险丝会熔断,保险丝熔断一定是发生了短路
C.?单质是由同种元素组成的纯净物,则由同种元素组成的纯净物一定是单质??????????D.?显微镜使用中转动反光镜可使视野变亮,则视野变亮一定是转动了反光镜
9.(2018·绍兴)下列有关家庭电路的说法正确的是(??? )
A.?家庭电路中的插座应与用电器串联??????????????????????B.?家庭电路的电压对于人体是安全的
C.?测电笔可以辨别零线与地线????????????????????????????????D.?电能表用来测量用户消耗的电能
10.(2018·绍兴)汤姆生在研究阴极射线时发现了电子.如图所示,一条向上射出的阴极射线可以看作是许多电子定向运动形成的电子流.则通过这束电子流的运动方向推断电流及周围的磁场方向是(??? )
A.??????????????????????????B.??????????????????????????C.??????????????????????????D.?
二、填空题
11.(2020·衢州)? 2019年9月,荷兰科学家辛斯伯根发现:在欧洲大陆下“藏着”一块1亿多年前的“大阿德里亚”大陆。他是怎么找到这块大陆的呢?原来一些原始的磁细菌在细胞内会产生磁性物质,其磁极指向受地磁场影响,如图所示。磁细菌死后,留下的磁性物质与周围沉积物一起形成岩石。科学家根据地磁信息,就能还原出该岩石在地球上曾经所处的位置。
(1)从细胞结构看,磁细菌的细胞内没有________,因此它属于原核生物。
(2)根据图中地磁场的方向和磁细菌的指向,判断此时磁细菌鞭毛端的磁极是________。
(3)“大阿德里亚”大陆“藏到”欧洲大陆下面,可证明地壳在不断________。
12.(2020·湖州)方方按右图电路进行实验。闭合开关后,小磁针发生偏转。当小磁针静止时N极指向 ________(选填“上方”或“下方”)。向左移动滑动变阻器的滑片至某一位置时,硬币突然被吸起,此现象说明通电螺线管周围的磁场强弱与________有关。
13.(2020·宁波)科学进步是推动人类文明发展的重要动力,科学技术也在影响我们的生活。
(1)电能的广泛采用具有划时代的意义,但要注意用电安全。如果我们发现有人发生触电事故,应先________,再报警和施救。
(2)电磁继电器能实现用低电压控制高电压、弱电流控制强电流。如图所示的电路,a、b处接电动机或指示灯。当低压控制电路断开时,指示灯亮:当低压控制电路闭合时,电动机工作。则a处接的是________。
(3)线上学习时,同学们注视屏幕,眨眼频率降低,这时泪液会过度________ (填物态变化名称),使眼睑与眼球之间的摩擦増大,眼睛会有干涩和异物感。如果连续学习时间过长,睫状肌会疲劳。为了保护眼睛,课间要休息或远眺。
14.(2020·温州)小明观察了小区入口的车辆出入自动控制闸,发现当车牌被识别系统识别后,绿灯亮,栏杆抬起,车辆通行。于是他设计了如图所示的模拟电路,车牌识别成功相当于图中开关S闭合。
(1)已知该电路电源电压为6伏,指示灯L工作时的阻值为5欧,滑动变阻器接入电路的阻值为10欧,线圈阻值不计。闭合开关后,线圈吸住铁柱时,指示灯的功率为________瓦。
(2)若电源电压下降,栏杆不能抬起。除了更换电池外,请你再写出一种能使栏杆正常抬起的方法。________?。
15.(2020·绍兴)如图是某电烤箱的内部简化电路图,图乙是电烤箱铭牌的部分信息,R0和R均为电热丝,其他电阻均忽略不计,已知R=202欧。
(1)电烤箱A,B触点中连接火线的是________触点。
(2)闭合总开关,将旋钮开关转到如图所示位置,此时电烤箱处于________?(选填“高温档”或“低温档”)。
(3)在额定电压下,电烤箱高温档工作2分钟产生内能________焦。
16.(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________?。
17.(2016·嘉兴)建立模型在科学研究中有着重要的作用.
(1)模型可以帮助人们认识和理解一些不能直接观察到的宏观事物,如图甲是地球内部的圈层结构模型,它展示了地球的内部结构,图中①代表________.
(2)模型可以帮助人们认识和理解一些不能直接观察到的微观结构,如图乙是某原子结构模型,它表示了原子核在原子中所占体积很小,________在核外空间高速运动.
(3)模型可以帮助人们提示客观对象的形态、特征和本质,如图丙为条形磁铁的磁感线模型,磁体周围的磁场强弱是通过________来描述的.
18.(2016·缙云)归纳式探究:研究带电粒子在回旋加速器中的运动:
(1)磁体周围存在磁场,磁场的强弱用磁感应强度描述,用符号B表示,单位是特斯拉,符号是T。我们可以用磁感线的疏密程度形象地表示磁感应强度的大小。磁感应强度大的地方,磁感线密;磁感应强度小的地方,磁感线疏.条形磁体外部的磁感线分布如图甲所示,则a、b两点磁感应强度较大的是________。磁感应强度的大小和方向处处相同的磁场叫做匀强磁场。
(2)回旋加速器的原理如图乙所示,D1和D2是两个中空的半径为R的半圆金属盒,被置于与盒面垂直的磁感应强度为B的匀强磁场中,它们接在电压一定的交流电源上,从D1的圆心O处释放不同的带电粒子(加速度可以忽略,重力不计),粒子在两金属盒之间被不断加速,最终离开回旋加速器时,获得一定的最大动能。改变带电粒子质量为m,电荷量为q,磁感应强度B,金属盒半径R,带电粒子的最大动能Ek随之改变。得到数据如表,分析表中数据可得:带电粒子的最大动能Ek=k________,
其中k=________(填上数值和单位)。
19.(2016·嘉兴)随着全民健身活动的兴起,有更多的人参加马拉松运动,马拉松已经远远不只是一场比赛,它是你认识自己,认识一座城市,认识这个世界的方式.因参赛选手很多,无法在同一起跑线出发而计时困难,近年常采用感应芯片计时,参赛者须按要求正确佩带计时芯片,当参赛者通过起点、终点设置的磁感应带时,芯片里的线圈中就会产生________,从而激发芯片发送编码信息,系统实时获取计时信息.
20.(2017·温州)我省开展“全面剿灭劣V类水”行动。为了治理某河道的水污染,相关部门放置一批太阳能仿生水草,几个月后效果明显。太阳能仿生水草主要由太阳能电池板、小型送风电动机以及若干人造水草等构成(如图)。太阳能电池板为电动机供电,电动机工作,给河水持续提供空气,增加水体中的溶解氧。
?
(1)电动机工作时,其能量如何转化?________
(2)人造水草中有硝化细菌,当水体溶解氧增加,硝化细菌会快速繁殖。细菌的生殖方式为________生殖。
(3)水体中氮元素含量过高是河道水污染的主要原因之一。人造水草中的硝化细菌能将污水中的含氮化合物最终转化为无污染物质,该过程涉及到的化学反应之一是: 2NH3+3O2硝化细菌__2HNO2+2X ,则X的化学式为________。
21.(2017·宁波)2017年5月5日,国产大型客机C919首飞成功。
(1)由于地磁场的存在,C919在升空过程中,机翼会做切割________运动,从而在机翼两端产生感应电压。
(2)当它在高空巡航时,需要将机外气压较低的空气压入舱内,这一过程中,被压缩后内能________,温度升高。
22.(2018·嘉兴)如图是一个温度自动报警器的工作原电路图,当控制电路中有电流通过时,电磁铁左端为________极。使用中发现,当温度达到设定值时,电铃没有报器。经检查,各元件完好、电路连接无误。则可能是为________(任写一种),导致工作电路没有接通。
23.(2018·台州)将表面有金属镀层的磁铁吸在干电池的负极,将一根硬铜线折成导线框abcd搭在干电池的正极和磁铁上(如图),导线框abcd就会以干电池为轴转动起来。
(1)图中4条弧线为磁感线,请在答题纸上标出它们的方向。
(2)如果将磁铁的N、S极对调,导线框将________。

(3)通电时间稍长,干电池会明显发热,原因是________。
三、解答题
24.(2019·台州)电冰箱是通过温度控制器控制压缩机的开或停来控制温度,某冰箱的温控制冷和照明电路,如图甲,冰箱内温度控制器工作原理如图乙,硬杆OAB可绕固定点O转动,感温包内充有感温剂气体,膜盒因感温包内气体压强的变化而改变对A点的推力大小。
(1)请将答题纸图甲中的a、b、c三个接线头连入家庭电路。
(2)温度控制器接通电路的工作过程是,当感温剂气体温度上升时,________?,动触点和固定触点接通,压缩机开始工作。
(3)某同学模拟冰箱温控制冷电路,制作了一个恒温箱,如图丙。恒温箱中温度控制器的轻质硬杆OA长为5厘米,OB长为12厘米,注射器的最大刻度为30毫升,刻度部分长为10厘米。
m/g
80
160
240
l/cm
12.8
13.6
14.4
查阅资料得知,在弹性限度内,弹簧的长度l与所挂钩码质量m的关系遵循函数l=km+b(k和b为常数)。为了确定该弹簧k和b的值,在弹簧上挂钩码测得三组数据如上表。
当设定的温度为40℃时,弹簧长14厘米,触点C和D恰好接通。请计算此时注射器内气体的压强。(已知当时大气压为1×105帕)
(4)丙图中,温度控制器硬杆上的连结点O、B、E、F均固定,调温旋钮转轴及触点D也固定,调温旋钮已调到最低温度,在不更换元件的情况下,如何将恒温箱设定温度调节得更低?________。
25.(2018·宁波)为响应宁波市政府提出的“创建海绵型城市”的号召,小科设计了如图所示的市政自动排水装置模型,控制电路由电压为12V、最大容量为100Ah的蓄电池供电,蓄电池用“发电玻璃”制成的太阳能电板充电。R0为定值电阻,R为压敏电阻,压敏电阳通过杠杆AB0与圆柱形浮体相连,AB:BO=4:1,压敏电阳的阻值随压力变化的关系如下表。(压板、杠杆和硬质连杆的质量及电磁铁线圈电阻忽略不计,所用绿灯红灯及排水袋的额定电压均为220V)
压级电阻受到的压力F/N
60
120
180
240
300
360
420
480

压敏电阳R阻值/Ω
500
360
260
180
120
80
65
55

(1)当水位在安全位置以下时绿灯亮,排水泵不工作;当水位达到安全位置上限时红灯亮,同时排水泵正常工作。请按要求完成图中工作电路的连接。
(2)“发电玻璃”光电转化率接近18%。要求在5h内对控制电路的蓄电池充满电、则选用的“发电玻璃”面积至少为________m2。(太阳能辐射到每平方米地面上的平均功率按1000W计算,计算结果精确到0.1m)
(3)按照设计要求,当水位上升到浮体刚好全部浸入水中时,压敏电阻受到压力为360N,通过电磁铁线圈的电流为100mA,排水泵启动;当水位回落到浮体只有 25 体积浸入水中时,杠杆ABO仍处于水平位置,线圈中电流为30mA,排水泵停止工作,则小科应选择重力为多大的浮体。
(4)在实际调试过程中,小科发现水位已达到安全位置上限,但排水装置还未启动。如果在其他条件保持不变的前提下,使排水装置符合设计要求。应将与压敏电阻相连的压板向________(填“左”成“右”)移动。
26.(2018·绍兴)人们对自我保健越来越关注。图甲为某品牌足浴盆及相关参数。其内部电路可分为工作电路和控制电路两部分(如图乙所示).闭合总开关S,当足浴盆有水注入到一定量时压控开关S1 , S2就会自动闭合,此时R1 , R2会同时工作,加热至40℃时,控制电路中的电磁铁会将衔铁吸合,自动进入保温模式.
(1)图乙的工作电路中,处于保温状态时,工作的电阻是________。压控开关S1的作用是防止________,达到保护电路的目的。
(2)控制电路中电磁铁线圈的电阻为100欧,为电磁铁供电的电池电压为6伏。Rx为热敏电阻,阻值随温度变化关系可由图丙中的某条曲线表示。当线圈中的电流大于或等于20毫安时,控制电路中继电器的衔铁被吸合,则Rx阻值随温度变化的曲线为图丙中的________。
(3)求R2的阻值。
(4)在一次使用过程中,加热时间为5分钟,保温时间为20分钟,则整个过程中消耗了多少电能?
27.(2017·杭州)图甲为热敏电阻R和继电器组成的恒温箱的简单温控电路。继电器线圈的电阻为150欧。当线圈中电流大于或等于28毫安时,继电器的衔铁被吸合。为继电器线圈供电的电池的电压为6伏,图中的“电源”是恒温箱加热器的电源。
(1)从图甲中可得50℃时热敏电阻的阻值为________欧。
(2)恒温箱的加热器应接在A、B端还是C、D端??
(3)若恒温箱内的温度达到100℃时,通过计算分析恒温箱加热器是否处于工作状态?
(4)若在原控制电路中,串联接入一个可变电阻,当该电阻增大时,所控制的恒温箱内的最高温度将________(选填“变大”、“不变”或“变小”)。
28.(2016·温州)如图甲是小明制作的防盗报警装置示意图,其中工作电路电源电压U1=6伏,指示灯L的额定电压UL=2.5伏,定值电阻R0=350欧;控制电路电源电压U2=1.5伏,磁敏电阻Rx的阻值随其所处位置磁场强度的变化关系如图乙所示,当窗户分别处在轨道A、B、C处时,磁敏电阻Rx所处位置的磁场强度分别为a、b、c,闭合开关S1和S2后,当窗户关闭时,指示灯亮,蜂鸣器不工作;当窗户打开一定程度时,指示灯熄灭,蜂鸣器发出警报声.
①将窗户移至A点时,窗户关闭,闭合开关S1 , 指示灯L正常发光,求此时指示灯L消耗的电功率.(写出计算过程)
②已知电磁铁线圈中的电流达到3毫安时,电磁铁的衔铁刚好被吸下,指示灯L熄灭,蜂鸣器开始报警.现移动滑动变阻器RP的滑片,使其接入电路的阻值为其最大阻值的 23 ,当窗户移至轨道B点位置时,蜂鸣器恰好开始报警.若要求窗户移至轨道C点位置时蜂鸣器才开始报警,此时能否通过调节滑动变阻器的阻值来实现?请通过计算加以说明.(写出计算过程,电磁铁线圈电阻忽略不计)
29.(2016·湖州)电灯是一项伟大的发明,没有人能独享这份荣耀,它经历着如下的“进化史”;
??? 1879年,托马斯?爱迪生发明碳丝灯,通电后碳丝温度高达2000℃左右,进入白炽状态而发光,所以也称“白炽灯”.
??? 1910年,美国通用电气实验室发现用钨丝制造的灯既便宜又明亮.
??? 1934年,欧文?米兰尔进一步改进,将灯丝烧成螺旋形,使发出的光更明亮.
??? 20世纪30年代,人们研制出了荧光灯,利用发光气体发出的光使灯里的涂膜发亮.它比普通灯温度低并省电.
???? 最近,人们还发明了大功率LED灯,它更省电,寿命更长.
请回答:
(1)为了安全用电,控制灯的开关必须接在家庭电路的________线上.
(2)如图,灯丝烧成螺旋形的原因是________(选填“增加”或“减少”)散热.
(3)5瓦的LED灯与100瓦的白炽灯正常发光时的亮度相当.若用1只5瓦的LED灯代替100瓦的白炽灯使用4万小时,请通过计算说明选择哪种灯比较经济?
注:目前电费0.53元/千瓦时,其他数据如表.
灯的种类
额定功率
使用寿命
市场价格
白炽灯
100瓦
1万小时
3元/只
LED灯
5瓦
4万小时
20元/只
30.(2018·湖州)小华家买了电动自行车,说明书上的部分内容摘录在左下图中(注:“电池容量10Ah”可理解为“若以10安的电流放电可使用1小时”)。请回答:
(1)该电动自行车的额定电流多大?
(2)若该电动自行车行驶的平均车速为20千米/时,使用50%的电池容量(按额定电流放电,不计放电时能量损失),能行驶多长路程?
(3)某天小华想在自家的小车库内充电,发现车库内只安装了电灯,没有插座,于是小华想在右上图所示的原有线路上安装一个双孔插座,应在a、b、c三处中的哪两处之间安装才合理?________。
31.(2018·温州)如图甲为某型号豆浆机示意图,将黄豆和清水放入杯体,经过如图乙“三次加热、二次打浆”的工序,可制作可口的豆浆。
(1)若豆浆机“加热”时功率为1000瓦,“打浆”时功率为200瓦。则按图乙工序完成一次豆浆制作,需消耗多少电能?
(2)为了防止豆浆过少导致“干烧”和豆浆过多导致“溢浆”,小明设计了如图丙所示的电路,La,Lb是两个完全相同的电磁铁,Ra和Rb分别是安装在“防溢浆”水位和“防干烧”水位下方的压敏电阻,其阻值随压力的增大而减小。只有当豆浆液而处在“防干烧”和“防溢浆”水位之间时,电热丝才能工作。(假设电磁铁对衔铁的吸引力不会随距离的改变而改变,不考虑衔铁的弹力和重力)。
①当液面高度为h0时,闭合电路中的开关S,电磁铁La吸住衔铁,此时压敏电阻的阻值分别为Ra’和Rb’,请比较两者的大小关系:________。
②已知压敏电阻Ra的阻值随液面高度h的变化曲线如图丁所示,请结合Ra的变化曲线画出压敏电阻Rb的值随液面高度h变化的大致曲线,并在图中横坐标上标出“防干烧”水位h1和“防溢浆”水位h2________。
四、实验探究题(共2题;共11分)
32.(2020·台州)磁控防盗装置都装有干簧管(如图甲),千簧管由两个软铁片和玻璃管组成,软铁片的触点在弹力的作用下处于断开状态。当磁体靠近干簧管时,软铁片触点状态会会发生变化。
把条形磁体分别成置在乙图中的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三个位置时,触点的开合状态和软铁片的极性情况如下表。
磁体位置
竖直放置并靠近
竖直放置并靠近




触点状态
闭合
断开
闭合

软铁片的极性情况
/
(1)铁片被磁化后.铁片与条形磁体相邻两端的磁极极性关系是________。
(2)当条形磁体水平放置并靠近干簧管时(图乙Ⅳ位置),干簧管触点状态为________。
(3)如图丙,门上磁控防盗装置内有一个紧直放置的干簧管,其内部简化电路如图丁、磁控防盗装置的工作原理是:夜间关上门,闭合开关S,启动防盗报警器、此时报警电铃不响;当盗贼打开门时,干簧管远离磁体,电铃响起。图丁虚线框中四种磁体摆放方式能满足工作要求的有________(选填图中的字母)。
33.(2017·绍兴)把超强磁铁分别吸附在干电池的正负极两端,制成电磁动力“小车”,并将它放入铜质螺线管中,如图甲,“小车”就能沿着螺线管运动。图乙是它的示意图。
(1)在图乙上画出螺线管中的电流方向。
(2)实验中发现,必须将“小车”全部推入螺线管,“小车”才能运动,“小车”运动的原因是________。
(3)进一步探究发现,“小车”运动的方向与电池正负极位置和超强磁铁的极性有关。将如图乙装配的小车放入螺线,则小车的运动方向是________。
(4)要使“小车”运动速度增大,请提出一种方法:________。
答案解析部分
一、单选题
1.【答案】 C
【解析】【分析】在家庭电路中,为了用电安全,开关闭关接在火线上,据此分析判断。
【解答】根据图片可知,开关1、3、5都在火线上,为了用电安全,不使用时应该断开;而开关2接在地线上,开关5接在零线上,不会造成用电危险,为了保证用电器的正常工作,必须是常闭的,故C正确,而A、B、D错误。
故选C。
2.【答案】 D
【解析】【分析】测电笔只有接触火线或与火线连通的位置才会发光,据此对各个选项中故障对应的现象进行推测,哪个与题干描述一致,哪个就是正确选项。
【解答】A.如果a点与火线之间断路,那么这四个点都与火线断开,因此测电笔测试四个点时都不会发光,故A错误;
B.如果a点与b点之间断路,那么测电笔接触a点时发光,而接触后面三个点时不会发光,故B错误;
C.如果c点与d点之间断路,那么a、b、c三点测电笔发光,而d点不会发光,故C错误;
D.如果d点与零线之间断路,那么四个点都与火线连通,因此都会发光,而灯泡由于与零线断开,没有通路,因此不会发光,故D正确。
故选D。
3.【答案】 A
【解析】【分析】(1)磁极之间的相互作用:同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引;
(2)磁铁都有吸引铁、钴、镍等物质的性质。
【解答】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。
故选A。
4.【答案】 C
【解析】【分析】(1)当CO浓度增大,电阻减小,电流增大时,电磁铁才会吸引衔铁,这时电铃工作报警,根据触点位置确定电铃的位置;
(2)电磁铁的磁性随线圈电流的增大而增大,减小而减小;
(3)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,根据欧姆定律判断电源电压减小后电阻的变化,进而判断出气敏电阻的阻值变化,最终判断出CO浓度设定值的变化;
(4)据上可知,报警时控制电路中电流保持不变,即总电阻不变;根据气敏电阻的阻值变化判断变阻器的阻值变化,进而确定滑片的移动方向。
【解答】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。
故选C。
5.【答案】 A
【解析】【分析】明确这一装置由两部分电路组成,左端电路的控制要点在于水银柱的变化,而右端的控制要点则在电磁铁对衔铁的吸引,再由此分析电路中温度变化时的工作情况.明确图中左侧为控制电路,右侧为工作电路,两电路依据中间的电磁铁来发生相互作用,是搞清这一装置原理的关键点之一,同时,还应明确水银也是导体,当其与上方金属丝接通时,也成为了电路的一部分.
【解答】解:温度升高时,水银柱上升,与上方金属丝连通,使左侧形成通路,电磁铁中有电流通过电磁铁吸引衔铁,与下面触点接触,与上面触点断开,灯不亮;与下面触点接触,电铃这部分电路接通,电铃发出报警信号.
故选A.
6.【答案】 D
【解析】【分析】(1)磁极间相互作用的规律:同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引;物体处于静止或者匀速直线运动状态时,受到的力是平衡力;(2)影响压强的因素是压力和受力面积;(3)电磁铁磁性强弱与电流的大小有关,与电流的方向无关;(4)电磁铁磁性强弱与电流的大小有关,其他条件相同,电流越大,磁性越强;本题结合科技产品考查相关的物理知识,注重了物理知识的运用,体现了物理和科技的联系.
【解答】解:A、该盆栽悬浮的原理利用了同名磁极相互排斥,当盆栽悬浮在空中静止不动时,受的力是平衡力,即盆栽的总重力和磁力大小相等,当浇水后重力变大,故磁力也变大,故A错误;
B、影响压强的因素是压力和受力面积,当浇水后重力变大,磁力也变大,对桌面的压力也变大,根据P=FS在压力变大,受力面积不变时,压强变大,故B错误;
C、要使盆栽与底座之间距离不变,需增大磁力,磁力的大小与电流的方向无关,故C错误;
D、要使盆栽与底座之间距离不变,需增大磁力,电磁铁磁性强弱与电流的大小有关,其他条件相同,电流越大,磁性越强,故要增大磁力需增大电流,故D正确.
故选D.
7.【答案】 A
【解析】【分析】掌握电磁铁磁性强弱的影响因素,利用控制变量和转换法探究电磁铁磁性强弱的影响因素。可以总结一下初中物理所有利用控制变量法探究的知识点,真正理解控制变量法。串联电路中电流处处相等。电磁铁磁性强弱不能直接看出,而是通过吸引大头针的多少来反映。电磁铁的磁性强弱跟电流大小、线圈匝数多少、有无铁芯有关。在电流大小和铁芯一定时,匝数越多,磁性越强;在电流大小和匝数一定时,有铁芯,磁性强;在匝数和铁芯一定时,电流越大,磁性越强。
【解答】A、根据安培定则判断电磁铁AB上极为N极,故A错误;
B、串联电路中电流处处相等,AB串联,因此电流相等,故B正确;
C、在电流大小和铁芯一定时,匝数越多,磁性越强,因此A的磁性较强,故C正确;
D、向右移动滑片P,接入电路电阻增大,电路电流减小,电磁铁A,B磁性都减弱,故D正确。
故选A
8.【答案】 C
【解析】【分析】纯净物是指由一种单质或一种化合物组成的聚合物;单质是由同种元素组成的纯净物。
【解答】A、全球昼夜平分是指太阳直射点在赤道的时候,春分和秋分都是昼夜平分;故A错误;
B、 让保险丝熔断的原因有两个:发生短路或电路功率过大;故B错误;
C、 纯净物只能含有一种物质,还是由同种元素构成的,一定是单质;故C正确;
D、 调节视野问题有两种方式:调节反光镜或者调节光圈;故D错误;
故答案为:C。
9.【答案】 D
【解析】【分析】家庭电路,一般由进户线(也叫电源线)、电能表、总开关、保险设备(空气开关熔断器等其他类型符合标准的熔断器)、用电器、插座、导线、开关等组成(一般为并联)。
【解答】A、家庭电路中的各用电器都是并联的;故A错误;
B、 家庭电路的电压是220V远超过人体的安全电压不超过36V;故B错误;
C、 测电笔只可以辨别火线和零线,无法分辨地线;故C错误;
D、 电能表安装在进户火线上,用来测量用户消耗多少电能;故D正确;
故答案为:D。
10.【答案】 A
【解析】【分析】安培定则,也叫右手螺旋定则,是表示电流和电流激发磁场的磁感线方向间关系的定则。通电直导线中的安培定则(安培定则一):用右手握住通电直导线,让大拇指指向电流的方向,那么四指指向就是磁感线的环绕方向;通电螺线管中的安培定则(安培定则二):用右手握住通电螺线管,让四指指向电流的方向,那么大拇指所指的那一端是通电螺线管的N极。
【解答】由图可知,电子流竖直向上移动,则形成的电流方向,竖直向下;根据安培定则的应用可知,拇指指向电流方向,则四指弯向磁场方向:自右向左;故A符合;
故答案为:A
二、填空题
11.【答案】 (1)成形的细胞核
(2)S(南)极
(3)变动或运动
【解析】【分析】1、细菌是原核生物,细胞内没有成形的细胞核;
2、小磁针在磁场中静止时,N极的指向为磁场的方向;
3、地壳变动的证据:悬崖峭壁上岩层断裂的痕迹、采石场上弯曲的岩层、高山上的海洋生物化石、意大利那不勒斯海岸的三根大理石柱的升降(说明发生了海陆变迁)、火山和地震。
【解答】(1)磁细菌的一种细胞,在细胞内没有成形的细胞核,因此它属于原核生物;
(2)由图中的地磁场方向可知,磁细菌的鞭毛端是逆着磁场方向的,所以判断鞭毛端为磁极的S(南)极;
(3) “大阿德里亚”大陆“藏到”欧洲大陆下面,可证明地壳在不断 变动或运动。
故答案为:(1)成形的细胞核? (2)S(南)极? (3)变动或运动
12.【答案】 下方;电流大小
【解析】【分析】(1)根据安培定则判断电磁铁的磁极方向,然后根据磁极之间的相互作用判断小磁针的N极指向;
(2)硬币突然被吸起来,说明电磁铁的磁场变强了,分析影响电磁铁磁场强弱的哪个因素发生改变即可。
【解答】(1)根据图片可知,电磁铁线圈上电流方向向右,用右手握住螺线管,弯曲的四指指尖向右,此时大拇指指向上端,因此电磁铁的上面为N极,下面为S极。根据“同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引”可知,小磁针的N极指向下方;
(2)向左移动滑动变阻器的滑片至某一位置时,变阻器的电阻变小,通过电磁铁的电流变大,此时硬币被吸起来,说明通电螺线管周围的磁场强弱与电流大小有关。
13.【答案】 (1)切断电源
(2)指示灯
(3)汽化(或蒸发)
【解析】【分析】(1)根据安全用电的原则解答;
(2)根据图片,确定控制电路断开时衔铁的所在位置,此时接通哪个电路,指示灯就在哪个位置;
(3)物质由液态变成气态叫汽化。
【解答】(1)电能的广泛采用具有划时代的意义,但要注意用电安全。如果我们发现有人发生触电事故,应先切断电源,再报警和施救。
(2)根据图片可知,当低压控制电路断开时,电磁铁磁性消失,衔铁被弹簧拉起来,接通a所在的电路,因为此时指示灯亮,所以指示灯应该接在a处;
(3)上学习时,同学们注视屏幕,眨眼频率降低,这时泪液会过度汽化,使眼睑与眼球之间的摩擦増大,眼睛会有干涩和异物感。
14.【答案】 (1)0.8
(2)滑动变阻器滑片向上移动
【解析】【分析】(1)首先根据公式I总=U总R总计算出通过电路的电流,再根据公式PL=IL2RL计算指示灯的功率;
(2)栏杆不能抬起,可能是因为线圈对铁柱的吸引力太小,可从增大控制电路的电流的角度思考解决方法。
【解答】(1)变阻器和指示灯串联,
电路的总电流为:I总=U总R总=6V5Ω+10Ω=0.4A;
此时指示灯的功率为:PL=IL2RL=(0.4A)2×5Ω=0.8W。
(2)栏杆不能抬起,可能是因为线圈对铁柱的吸引力太小,也就是通过线圈的电流太小,解决方法;
①当电阻不变时,根据U=IR可知,要增大电流就必须增大电池的电压;
②根据U=IR可知,当电压不变时,要增大电流必须减小电阻,即变阻器的滑片向上移动。
15.【答案】 (1)A
(2)低温档
(3)145200
【解析】【分析】家庭电路一般由两根进户线(也叫电源线)、电能表、闸刀开关(现一般为空气开关)漏电保护器、保险设备(空气开关等其他类型符合标准的熔断器)、用电器、插座、导线、开关等组成(大多为并联,少数情况串联) 。电流在单位时间内做的功叫做电功率。是用来表示消耗电能的快慢的物理量,用P表示,它的单位是瓦特(Watt),简称"瓦",符号是W。电能可以转化成多种其他形式的能量。电能转化成多种其他形式能的过程也可以说是电流做功的过程,有多少电能发生了转化就说电流做了多少功,即电功是多少。
【解答】(1)开关要接在火线上,所以A点是接触火线的;
(2)由图可知,旋钮开关如图所示时,电阻R和R0串联接入电路,总电阻最大,P=U2R , 所以总功率最小,即低温档;
(3)低温档的功率为200W,所以R+R0=U2P低=220V2200W=242Ω;R0=R总-R=242Ω-202Ω=40Ω;而高温档只有R0接入电路,P高=U2R0=220V240Ω=1210W;W=Pt=1210W×2×60s=145200J;
故答案为:(1)A;(2)低温档;(3)145200.
16.【答案】 (1)强
(2)电流大小没有控制相同;AB
【解析】【分析】控制变量在进行科学实验的概念,是指那些除了实验因素(自变量)以外的所有影响实验结果的变量,这些变量不是本实验所要研究的变量,所以又称无关变量、无关因子、非实验因素或非实验因子。物理学中对于一些看不见摸不着的现象或不易直接测量的物理量,通常用一些非常直观的现象去认识或用易测量的物理量间接测量,这种研究问题的方法叫转换法。
【解答】(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;
故答案为:(1)强;(2) ①电流大小没有控制相同;②AB。
17.【答案】 (1)地核
(2)地核
(3)磁感线的疏密程度
【解析】【分析】(1)我们地球内部圈层可分为:地壳,地幔和地核;(2)原子的核式结构模型为:原子是原子核及核外电子组成,原子核由质子和中子组成;(3)磁场是客观存在的,磁感线是不存在的,是为了描述磁场人为画出的,磁感线的疏密可以反映磁场的强弱.
【解答】解:(1)由图甲可知,地球的内部结构圈层由外到内依次是地壳、地幔、地核;故图中①代表地核.(2)根据α粒子散射实验,卢瑟福提出了原子行星模型理论,由图乙可以看出原子核的体积占原子的体积很小,
原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在原子核上,带负电的电子在原子核外饶核做圆周运动,他认为后来的研究表明原子核由带正电的质子与不带电的中子组成.(3)磁感线的疏密可以反映磁场的强弱,磁感线越密的地方,磁场越强,越疏的地方,磁场越弱;
故磁体周围的磁场强弱是通过磁感线的疏密程度来描述的.
故答案为:(1)地核;(2)电子;(3)磁感线的疏密程度.
18.【答案】 (1)a
(2)q2B2R2m;0.5J?kg/(C2?T2?m2)
【解析】【分析】(1) 磁感线的疏密程度形象地表示磁感应强度的大小。磁感应强度大的地方,磁感线密;磁感应强度小的地方,磁感线。
(2)先结合控制变量法,对表格中的1和2、1和3、2和4、1和5的数据进行对比,分别得出动能与m、q、B、R之间的关系,从而得出表达式,在此基础上代入数据计算就可求出k值。
【解答】(1) 由图a、b两点中a点的磁感线相对较密,磁感应强度较大。
(2)比较次数1和2,在q、B、R相同时,m变为原来的两倍,Ek变为原来的1/2,可知动能Ek与质量m成反比;
比较次数1和3,在m、B、R相同时,q变为原来的3倍,Ek变为原来的9倍,可知动能Ek与q2成正比
比较次数2和4,在q、m、R相同时,B变为原来的两倍,Ek变为原来的4倍,可知动能Ek与B2成正比
比较次数1和5,在q、B相同时,m变为原来的两倍,R变为原来的3倍,Ek变为原来的18倍,可知动能Ek与R2成正比。
综上所述,?可得带电粒子的最大动能Ek= Kq2B2R2m
将第一一组使用数据代入,得4×10-16J=K1.6×10-19Kg2×1×10-2C2×1m23.2×10-27Kg ,
解得k=0.5J·kg/(C2·T2·m2)
故答案为:(1)a;(2)q2B2R2m;0.5J·kg/(C2·T2·m2)
19.【答案】 感应电流
【解析】【分析】电磁感应现象:闭合电路中的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,导体中会产生感应电流.
【解答】解:采用感应芯片计时,参赛者须按要求正确佩带计时芯片,当参赛者通过起点、终点设置的磁感应带时,芯片里的线圈切割磁感线运动,因此线圈中就会产生感应电流,从而激发芯片发送编码信息,系统实时获取计时信息.
故答案为:感应电流.
20.【答案】 (1)电能转化为机械能
(2)无性(或分裂)
(3)H2O
【解析】【分析】(1)电动机的原理是利用通电导体在磁场中受到力的作用的原理制成的,它是一种将电能转化为机械能的机器。为了让电动机能够持续转动,在制作电动机时增加了换向器,当线圈刚好转过平衡位置时就自动改变线圈中的电流的方向,及时改变通电线圈的受力方向,保证电动机能够连续转动;(2)细菌通过分裂的方式进行繁殖,细菌的繁殖能力很强,在条件适宜的情况下,每20-30分钟就能分裂一次;(3)根据化学反应方程式的配平进行分析。
【解答】(1)动机的原理是利用通电导体在磁场中受到力的作用的原理制成的,它是一种将电能转化为机械能的机器;
(2)细菌通过分裂的方式进行繁殖,分裂时,细胞首先将它的遗传物质进行复制;
(3)根据化学反应方程式两端原子分析,X为H2O。
故答案为:(1)电能转化为机械能;(2)无性(或分裂);(3)H2O。
21.【答案】 (1)磁感线
(2)增大
【解析】【分析】(1)能否产生感应电流,就要看图示的情景能否满足①闭合电路;②导体切割磁感线运动这两个条件.(2)对空气做功,空气的内能变大.
【解答】解:(1)C919在升空过程中,机翼会做切割磁感线运动,从而在机翼内产生电流,机翼两端就会产生感应电压;(2)对物体做功,物体的内能会增加,物体对外做功内能会减少.压缩机对空气做功,空气的温度升高内能增加.
故答案为:(1)磁感线;(2)增大.
22.【答案】 S(或南);控制电路电源电压太小
【解析】【分析】安培定则,也叫右手螺旋定则,是表示电流和电流激发磁场的磁感线方向间关系的定则。通电螺线管中的安培定则:用右手握住通电螺线管,让四指指向电流的方向,那么大拇指所指的那一端是通电螺线管的N极。
【解答】(1)由安培定则可知,电磁铁左端为S极;故答案为:S(或南);(2)报警器没有报警而电路没有任何问题,则是电磁铁的磁性太弱了;而电磁铁的磁性强弱与电流强度、线圈匝数有关;故答案为:控制电路电源电压太小;
故答案为:(1)S(或南);(2)控制电路电源电压太小。
23.【答案】 (1)
(2)反转
(3)干电池被短路
【解析】【分析】(1)磁场外部磁感线的方向从北极出发回到南极。
(2)通电导体在磁场中会受到力的作用,受力方向与电流方向和磁场方向有关。
(3)用导线将干电池两极连起来,形成短路,根据Q=I2Rt分析发热的原因。
【解答】
【解答】(1)磁场外部磁感线的方向都是从北极出发回到南极,故如图示:
(2)通电导体在磁场中会受到力的作用,受力方向与电流方向和磁场方向有关。其中一个因素变化,导体受力分析改变,若两个同时改变,受力方向不变,故如果将磁铁的N、S极对调,线圈的受力方向改变,导线框将反转。
(3)用导线将电源的正负极相连,会造成电源被短路,电流很大,根据Q=I2Rt,通电时间稍长,就会产生较多热量,干电池会明显发热。
故答案为:(1)
(2)反转;(3)干电池被短路
三、解答题
24.【答案】 (1)解:如图
(2)气压增大,膜盒对A点的推力变大
(3)解:根据表格中的数据,代人函数关系式可得:
{12.8cm=k×80g+b13.6cm=k×160g+b,
解得:k=0.01cm/g,b=12cm
∴函数关系式是l=0.01cm/gXm+12cm
∴当l=14cm时,m=200g=0.2kg(或依据比例求得m=200g)
此时,弹簧受到的拉力F=G=mg=0.2kg×10N/kg=2N
根据杠杆平衡条件:F1L1=F2L2
得:2N×12cm=F2×5cm 解得F2=4.8N
注射器活塞面积S= 30cm210cm =3cm2=3×10-4m2
∴P= F2S=4.8N3×10-4m2 =1.6×104Pa
P气=p+p0=1.6×104Pa+1×105Pa=1.16×105Pa
(4)注射器往左移。(或“注射器往上移”、“增加注射器内的气体”)
【解析】【分析】(1)在家庭电路中,为了安全用电,开关一定要接在火线上;用电器的金属外壳一定要与地线连接;
(2)气体的质量相同时,压强随温度的升高而增大,据此判断膜盒对杠杆的推力变化,最后判断触点C的位置变化对电路的影响即可;
(3)首先从表格中取两组数据分别代入函数 l=km+b ,得到两个方程,求出k和b的值,进而得到函数关系式。接下来将弹簧长度l=14cm代入关系式,计算出钩码质量m,根据F=G=mg计算出弹簧受到的拉力F;根据杠杆的平衡条件计算出杠杆作用在膜盒上的压力F2;再根据公式 S=Vl计算出活塞的受力面积,根据公式 p=F2S计算出杠杆压力产生的压强,最后根据 P气=p+p0 计算注射器内的气压即可;
(4)当温度降低时,注射器内的气压减小,最终导致触点C和D接触恒温箱开始工作;在其它条件不变时,要想设定更低的温度,就必须增加注射器内的气压,据此解答。
【解答】(1)与开关连接的c点应该接火线,b点接零线,与金属外壳连接的a点接地线,如下图:
(2)温度控制器接通电路的工作过程是,当感温剂气体温度上升时,气压增大,膜盒对A点的推力变大,动触点和固定触点接通,压缩机开始工作。
(3) 根据表格中的数据,代人函数关系式可得:
{12.8cm=k×80g+b13.6cm=k×160g+b,
解得:k=0.01cm/g,b=12cm
∴函数关系式是l=0.01cm/gXm+12cm
∴当l=14cm时,m=200g=0.2kg(或依据比例求得m=200g)
此时,弹簧受到的拉力F=G=mg=0.2kg×10N/kg=2N
根据杠杆平衡条件:F1L1=F2L2
得:2N×12cm=F2×5cm 解得F2=4.8N
注射器活塞面积S=? 30cm210cm?=3cm2=3×10-4m2
∴P=? F2S=4.8N3×10-4m2?=1.6×104Pa
P气=p+p0=1.6×104Pa+1×105Pa=1.16×105Pa
(4)当温度降低时,注射器内的气压减小,最终导致触点C和D接触恒温箱开始工作;在其它条件不变时,要想设定更低的温度,就必须增加注射器内的气压.
25.【答案】 (1)
(2)1.3
(3)解:当浮体刚好全部浸入水中时,压敏电阻受到压力FB为360N,查表可知R=80Ω
R总= U总I = 12V0.1A =120Ω
Ro=R总-R=120Ω-80Ω=40Ω
根据杠杆平衡条件有:FALOA=FBLOB
FA= FB×LOBLOA =360N× 15 =72N
F浮=G+FA'即F浮=G+72N……①
当浮体只有 25 体积浸入水中时F浮'= 25 F浮
R总'= U总I = 12V0.03A =400Ω
R'=R总'-R0=400Ω-60Ω=360Ω
查表可知FB'=120N
根据杠杆平衡条件有:FA'LOA=FB'LOB
FA'= FB'×LOBLOA =120N× 15 =24N
F浮'=G+FA”??
即 25 F浮=G+24N……②
由①、②得出:F浮=80NG=8N
答:小科应选择的浮体重力为8N。
(4)右
【解析】【分析】(1)根据图示可知,当水位升高时,压敏电阻受到的压力增大,阻值减小,电流增大,衔铁被吸合,红灯亮排水泵工作,反之衔铁弹起绿灯亮排水泵停止工作,据此可画出电路图;(2)光能以18%的转化率转化成电能。要在5h内蓄电池充满电。此处的充满电是指转化成电能等于蓄电池的最大容量。据此可计算出面积;(3)在水中的浮体受到三个力的作用,向上的力有浮力,向下的力有重力和硬质连杆对浮体向下的力FA。三个力之间的关系是,当平衡时,F浮=G+FA。题中G是要求的量,F浮与FA均未知。FA可通过杠杆平衡由B点受到的压力F得到,压力F可由压敏电阻的阻值计算得到。根据题中当浮体刚好全部浸入水中时,排水泵刚好启动计算出压敏电阻的阻值,对应表格得到B点的压力F。当浮体只有2/5体积浸入水中时,排水泵停止工作计算出压敏电阻的阻值,对应表格得到B点的压力F。根据两状态时浮体的受力列出方程可求出浮体的重力G。(4)排水装置的启动电流是100mA,当压敏电阻减小到一定值时电流达到100mA排水就会启动。
【解答】(2)根据光能与电能的转化关系可知:
1000W×S×5×3600s×18%=12V×100A×3600S
解得S≈1.3m2;(4)在实际调试过程中,小科发现水位已达到安全位置上限,但排水装置还未启动。说明电流未达到100mA,只能增加电流才能使衔铁吸合,要增加电流需减小压敏电阻的阻值,所以要增大压力。根据杠杆的工作原理可以将压板向右移动,来增加压力。
故答案为:(2)1.3;(2)右
26.【答案】 (1)R1;足浴盆中没水时而电路处于工作状态
(2)D
(3)P2=P加热-P保温=2100W-100W=2000W
R2= U2P2=(220V)22200W =24.2Ω
(4)W加热=P最大×t加热=2100W×5×60s=6.3×105J
W保温=P保温×t保温=100W×20×60s=1.2×105J
W总=W加热+W保温=6.3×105J+1.2×105J=7.5×105J
【解析】【分析】电能可以转化成多种其他形式的能量。电能转化成多种其他 形式能的过程也可以说是电流做功的过程,有多少电能发生了转化就说电流做了多少功,即 电功是多少。
【解答】(1)当衔铁被吸引时,电路处于保温状态,衔铁被吸下时,R2被断开,只有R1被接入电路;在向足浴盆中加水时,只有加到一定的量时,压敏开关才会闭合,所以是为了防止水太少或没水时足浴盆依然工作;故答案为:R1;足浴盆中没水时而电路处于工作状态;(2)当电路中电流为20mA时,衔铁被吸合; R总=UI=6V0.02A=300Ω; RX=R总-R内=300Ω-100Ω=200Ω; 而温度为40℃时被吸合,由图可知T=40℃时,R=200欧只有BD符合,温度越高,磁性要越强,电阻只能时减小的,故只有D符合;故答案为:D;(3)当电路处于加热状态时,两个电阻都工作;而当处于保温状态时只有R1在工作;所以R2的功率是2100W-100W=2000W;R2= U2P2=(220V)22200W =24.2Ω;故答案为:P2=P加热-P保温=2100W-100W=2000W;R2= U2P2=(220V)22200W =24.2Ω;(4)求电能分两部分求解,一是加热5min消耗的电能,一是保温20分钟消耗的电能;W=Pt=2100W×5×60S+100W×20×60S=7.5×105J;故答案为:W加热=P最大×t加热=2100W×5×60s=6.3×105J
W保温=P保温×t保温=100W×20×60s=1.2×105J
W总=W加热+W保温=6.3×105J+1.2×105J=7.5×105J;
故答案为:(1)R1;足浴盆中没水时而电路处于工作状态;(2)D;(3)24.2Ω;(4)7.5×105J。
27.【答案】 (1)90
(2)A、B端
(3)由图可知,100℃时,R=50Ω控制电路电流I= UR总 =6V,150Ω+50Ω= 6V150Ω+50Ω =0.03A=30mA
∴恒温箱加热器处于不加热状态
(4)变大
【解析】【分析】(1)据图甲可得50℃时热敏电阻的阻值; (2)当温度低的时候,电路与AB相连,此时加热器要工作,所以加热器的电路要与AB相连; (3)当恒温箱内的温度保持 100℃,据甲图可知此时电阻R 大小,而后结合欧姆定律计算电流,与28mA比较即可;(4)据题目中“当线圈中电流大于或等于2 8毫安时,继电器的衔铁被吸合”分析即可判断;
【解答】(1)分析图甲可知,50℃时热敏电阻的阻值为90Ω;
(2)A、B当温度较低的时候,热敏电阻的电阻较大,电路中的电流较小,此时继电器的衔铁与AB部分连接,此时是需要加热的,恒温箱内的加热器要工作,所以该把恒温箱内的加热器接在A、B 端;
(3)由图可知,100℃时,R=50Ω,控制电路电流I= UR总 =6V,150Ω+50Ω= 6V150Ω+50Ω =0.03A=30mA,
∴恒温箱加热器处于不加热状态;
(4)据题意可知,“当线圈中电流大于或等于28毫安时,继电器的衔铁被吸合”即恒温箱会停止工作,故可知,若在控制电路中串联一个电阻后,电路电阻变大,同样情况下,使得电路电流变小,故控制电路达到28mA时所用的时间会更长,故可知,保温箱的加热时间会更长,故保温箱内的温度会更高。
故答案为:(1)90;(2)恒温箱的加热器应接在A、B端;(3)若恒温箱内的温度达到100℃时,通过计算分析恒温箱加热器不处于工作状态;(4)变大;
28.【答案】 解:①闭合开关S1 , 灯泡和R0串联,灯泡正常发光,其两端的电压为UL=2.5V,R0两端的电压U0=U1﹣UL=6V﹣2.5V=3.5V,
电路中的电流I= U0R0 = 3.5V350Ω =0.01A,
灯泡的额定功率P=ULI=2.5V×0.01A=0.025W;
②由图象乙可知,窗户移至B点和C点时,磁敏电阻的电阻值分别为400Ω和300Ω,
由欧姆定律可得:
当窗户移至轨道B点位置时,蜂鸣器恰好开始报警,控制电路中的总电阻R= U2I' = 1.5V0.003A =500Ω,
此时滑动变阻器接入电路的阻值R滑=R﹣R磁B=500Ω﹣400Ω=100Ω,
此时滑动变阻器接入电路的阻值为其最大阻值的 23 ,所以滑动变阻器的最大阻值为150Ω,
当窗户移至轨道C点位置时,滑动变阻器接入电路的阻值应该为R滑′=R﹣R磁C=500Ω﹣300Ω=200Ω,但是滑动变阻器的最大阻值为150Ω,
所以若要求窗户移至轨道C点位置时蜂鸣器才开始报警,此时不能通过调节滑动变阻器的阻值来实现.
答:①此时指示灯L消耗的电功率0.025W;②不能通过调节滑动变阻器的阻值来实现.
【解析】【分析】①工作电路中灯泡和R0串联,灯泡正常发光,根据串联电路的分压特点求出R0两端的电压,根据欧姆定律求出电流,再根据P=UI求出灯泡的额定功率;②由图象读出窗户移至B点和C点时,磁敏电阻的电阻值,根据欧姆定律列出等式,解出滑动变阻器的最大阻值,再判断是否能通过调节滑动变阻器的阻值来实现报警.此题主要考查的是学生对欧姆定律、电功率、串联电路的电压、电阻特点的理解和掌握,读懂电路图和图象是解决此题的关键.
29.【答案】 (1)火
(2)减少
(3)解:一只白炽灯的使用寿命为1万小时,则工作4万小时需要的4只白炽灯,
4只白炽灯需要的费用:4只×3元/只=12元,
白炽灯的功率P=100W=0.1kW,
白炽灯消耗的电能:
W=Pt=0.1kW×40000h=4000kW?h=4000千瓦时,
则电费:0.53元/千瓦时×4000千瓦时=2120元,
使用白炽灯共需要支付费用:12元+2120元=2132元;
LED灯的功率P′=5W=0.005kW,
LED灯消耗的电能:
W′=P′t=0.005kW×40000h=200kW?h=200千瓦时,
则电费:0.53元/千瓦时×200千瓦时=106元,
使用LED灯共需要支付费用:20元+106元=126元<2132元;
故选择LED灯比较经济.
【解析】【分析】(1)开关的接法:控制用电器的开关应接在火线和灯泡之间;(2)灯泡是利用电能能够转化成热能和光能的原理做成的,把灯丝制成螺旋状,可以增加电阻的长度,增加了钨丝的电阻,使得更多的电能能够转换成热能;还可以减少灯丝散热,提高灯丝的温度;(3)根据使用寿命可知需要白炽灯的个数,进而知道白炽灯的费用,然后根据W=Pt求出白炽灯消耗的电能,进而求出白炽灯的电费从而得出使用白炽灯的总费用;同理,再求出使用LED等的总费用,二者进行比较即可得出答案.本题以电灯的发展为背景综合考查了家庭电路的连接、电功的计算等知识,重点是通过对LED灯和白炽灯数据的比较得出有用的信息,学会应用物理知识解决实际问题的能力,另外,我们在日常生活中一定要注意节约电能.
【解答】解:(1)开关接在火线与电灯之间,当开关断开时,电路中不但没有电流通过,而且电灯与火线断开连接,防止人发生触电事故;故为了安全用电,控制灯的开关必须接在家庭电路的火线上.(2)白炽灯是将电能转化为内能的,其工作原理是:电流通过灯丝时产生热量,螺旋状的灯丝可以减少热量散失,并不断将热量聚集,使得灯丝的温度达2000摄氏度以上,灯丝在处于白炽状态时,就象烧红了的铁能发光一样而发出光来.
(3)一只白炽灯的使用寿命为1万小时,则工作4万小时需要的4只白炽灯,
4只白炽灯需要的费用:4只×3元/只=12元,
白炽灯的功率P=100W=0.1kW,
白炽灯消耗的电能:
W=Pt=0.1kW×40000h=4000kW?h=4000千瓦时,
则电费:0.53元/千瓦时×4000千瓦时=2120元,
使用白炽灯共需要支付费用:12元+2120元=2132元;
LED灯的功率P′=5W=0.005kW,
LED灯消耗的电能:
W′=P′t=0.005kW×40000h=200kW?h=200千瓦时,
则电费:0.53元/千瓦时×200千瓦时=106元,
使用LED灯共需要支付费用:20元+106元=126元<2132元;
故选择LED灯比较经济.
故答案为:(1)火;(2)减少;(3)选择LED灯比较经济.
30.【答案】 (1)I=PU=180W36V=5A
(2)t=10安时×50%5安=1小时
(或“据题意,自行车行驶时间t=1小时”)
S=vt=20千米/时×1小时=20千米
(3)ac
【解析】【分析】电流在单位时间内做的功叫做电功率。是用来表示消耗电能的快慢的物理量,用P表示,它的单位是瓦特(Watt),简称"瓦",符号是W。在家庭电路中插座是为了给可移动电器供电,插座应并联在电路中,分为固定插座和可移动插座,其又分为两孔插座和三孔插座。
【解答】(1)由铭牌可知,电动车的额定功率为180W,额定电压为36V,因为P=UI;所以 I=PU=180W36V=5A; 故答案为: I=PU=180W36V=5A ;(2)电池的总容量是10Ah,而现在消耗了50%;所以消耗的能量为5Ah;相当于在电流为5A时,行驶一个小时,再通过速度公式即可计算出路程;故答案为: t=10安时×50%5安=1小时 ;S=vt=20千米/时×1小时=20千米;(3)家庭电路中各用电器要各自独立工作,插座要与灯泡并联;所以安装在C处;故答案为:C;
故答案为:(1)5A;(2) t=10安时×50%5安=1小时 ;S=vt=20千米/时×1小时=20千米;(3)C。
31.【答案】 (1)解:据图乙可知,t加热=15×60秒=900秒,t打浆=60秒
W=W加热+W打浆=P加热t加热+P打浆t打浆=1000瓦×900秒+200瓦×60秒=9.12×105焦
答:按图乙工序完成一次豆浆制作,需消耗9.12×105焦的电能。
(2)Ra’<Rb’;
【解析】【分析】电能可以转化成多种其他形式的能量。电能转化成多种其他形式能的过程也可以说是电流做功的过程,有多少电能发生了转化就说电流做了多少功,即电功是多少。
结合电磁铁的应用来分析电路中电阻的变化;
【解答】(1)需要求出电能的多少,根据题干首先得求出加热和打浆的时间,因为整个过程需要三次加热、二次打浆,所以t加热=15×60秒=900秒,t打浆=60秒;然后根据w=pt即可求出消耗的电能;故答案为:t加热=15×60秒=900秒,t打浆=60秒;W=W加热+W打浆=P加热t加热+P打浆t打浆=1000瓦×900秒+200瓦×60秒=9.12×105焦;(2)①当液面高度为h0时,闭合电路中的开关S,电阻Raˊ、Rbˊ分别与电磁铁La、Lb串联后再并联,
电磁铁La吸住衔铁,说明电阻Raˊ所在支路的电流较大,根据R=可知,电阻Raˊ所在支路的电阻较小,
因为La、Lb是两个完全相同的电磁铁,即线圈电阻相同,所以,此时压敏电阻的阻值的大小关系:Raˊ<Rbˊ。
②当杯体内液面高度h<h1时,豆浆机处于“防干烧”状态,即电热丝所在电路不工作,
此时压敏电阻的阻值Raˊ<Rbˊ,电阻Raˊ所在支路的电流较大,电磁铁La吸住弹性衔铁,动触点与静触点接触;
当杯体内液面高度h1≤h≤h2时,豆浆机正常工作,即电热丝或电动机所在电路工作,
此时压敏电阻的阻值Raˊ>Rbˊ,电阻Rbˊ所在支路的电流较大,电磁铁Lb吸住弹性衔铁,动触点与静触点分离;
当杯体内液面高度h>h2时,豆浆机处于“防溢浆”状态,即电热丝或电动机所在电路不工作,此时压敏电阻的阻值Raˊ<Rbˊ,电阻Raˊ所在支路的电流较大,电磁铁La吸住弹性衔铁,动触点与静触点接触;故答案为:①Raˊ<Rbˊ;② ;
故答案为:(1)t加热=15×60秒=900秒,t打浆=60秒;W=W加热+W打浆=P加热t加热+P打浆t打浆=1000瓦×900秒+200瓦×60秒=9.12×105焦;(2)①Raˊ<Rbˊ;② 。
四、实验探究题
32.【答案】 (1)互为异名磁极
(2)闭合
(3)ACD
【解析】【分析】(1)铁片被磁化后,铁片与磁铁吸引在一起,根据磁极之间的相互作用分析;
(2)确定上下两个铁片被磁化后的磁极,然后根据磁极之间的相互作用分析;
(3)根据上面得出的结论分析解答。

【解答】(1)铁片被磁化后,铁片与磁铁吸引在一起,根据“异名磁极相互吸引”可知,铁片与条形磁体相邻两端的磁极极性关系是:互为异名磁极;
(2)当条形磁体水平放置并靠近干簧管时,靠近条形磁铁的N极这端的铁片被磁化成S极,而靠近磁铁的S极这端的铁片被磁化为N极,根据“异名磁极相互吸引”可知,干簧管的触点状态为闭合;
(3)根据上面的分析可知,当条形磁体与干簧管平行放置时,两个触点可以闭合,故D正确;当条形磁铁与干簧管垂直放置时,只有在两端时才能闭合,故A和C正确,B错误。
因此能够满足工作要求的有ACD。
33.【答案】 (1)
(2)磁铁接触的一段螺线管产生的磁场与干电池前后吸附磁铁的磁场相互作用
(3)向左
(4)增强磁铁的磁性(增加单位长度内螺线管匝数、增加电流电压等)
【解析】【分析】此题主要考查三个重要实验,分别是电磁感应实验、磁场对通电导体的作用和通电螺线管的磁场实验,熟知各个实验原理是解题关键。根据安培定则判断线圈磁场的方向,根据磁场受力分析出小车的运动方向。
【解答】(1)电池正极在右边,负极在左边,电流由正极流向负极,因此画出电流的方向:

(2)“小车”运动的原因是磁铁接触的一段螺线管产生的磁场与干电池前后吸附磁铁的磁场相互作用;
(3)根据安培定则,左边为N极,螺线管内部磁场方向由里向外,从右向左, 小车为S极,因此小车向左运动;
(4)要使“小车”运动速度增大,可以增强磁铁的磁性(增加单位长度内螺线管匝数、增加电流电压等)。
故答案为:(1)如图所示;(2)磁铁接触的一段螺线管产生的磁场与干电池前后吸附磁铁的磁场相互作用;(3)向左;(4)增强磁铁的磁性(增加单位长度内螺线管匝数、增加电流电压等)。
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