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中考科学专题提升训练：电学综合
命题重点与方法要点
命题重点：电学内容是中考命题十分重要的内容，具体重难点一般落实在这些知识点上：串、并联电路特点、电路设计、故障分析判断、动态电路分析，欧姆定律、焦耳定律、电功、电功率的计算等。
方法要点：利用电路图协助分析,将题中相关信息标注在图上相应元件附近，将复杂电路通过去表简单化，并分析各表测量的对象。动态电路分析可以变动为静，取几个特殊点看变化。定律、公式在使用时应注意量的一一对应和适用条件。
针对训练
1．
两个额定电压相同的小灯泡，串联起来接到电源上，亮度不同。对两个灯泡的额定功率比较大小时，做以下分析，请你将最合理的排序选出来( )
①从关系式P＝I2R可以知道 ②比较亮的灯泡的电阻较大 ③在相同电压下工作时，灯泡的电功率和它的电阻成反比 ④从关系式P＝U2/R可以知道 ⑤串联时流过两个灯泡的电流相同 ⑥所以，串联时那个较暗灯泡的额定功率较大
A．②①③④⑤⑥
B．⑥②①③④⑤
C．①③④②⑥⑤
D．⑤①②④③⑥
2．
对于“探究电流与电阻的关系”和“伏安法测量电阻”的这两个实验，下列说法不正确的是( )
A．它们都是采用控制变量的研究方法
B．它们的实验电路在教科书中是相同的
C．前者多次实验测量的目的是减少得出结论的偶然性
D．后者多次测量的目的是取电阻的平均值，减小误差
3．
如图所示，电源电压恒定，甲、乙两杯中分别倒入相同质量分数的稀H2SO4，合上开关后，发现
V1、V2表读数U1、U2相同，小灯泡正常发光，下面说法正确的是( )
A．若将甲溶液中的两极靠近，会发现U2变小
B．若往乙溶液中滴入少量Ba(OH)2溶液，会发现U2变小
C．若往甲溶液中逐渐滴入Ba(OH)2溶液直到过量，小灯泡先变暗后变亮
D．溶液导电的原因是通电后稀H2SO4发生电离的缘故
4．
如图所示，某电子线路板上有一个由三个电阻R1、R2和R3构成的局部电路。已知通过R1和R2的电流分别为4mA
和10mA，则通过R3的电流可能是( )
A．4mA
B．6mA
C．8mA
D．10mA
5．
如图甲所示，电子沿着水平方向平行地飞过小磁针正上方时，实验表明：小磁针的N极向纸外发生偏转。若将一通电直导线放在小磁针正上方或正下方，如图乙所示(图中只画出了通电直导线放在小磁针正上方的情况)，请你根据图甲的实验现象，判断下列分析正确的是(不考虑地磁场的影响)( )
A．通电直导线放在小磁针正上方时，小磁针的N极向纸外发生偏转B．通电直导线放在小磁针正上方时，小磁针的N极向纸内发生偏转
C．通电直导线放在小磁针正下方时，小磁针的N极向纸内发生偏转
D．通电直导线放在小磁针正上方或正下方，小磁针的N极均向纸外发生偏转
6．
小明以塑料管为连接轴将两个玩具电机的转轴连接起来，并连接如图所示的电路，开关S闭合后，灯泡发光，下列说法正确的是( )
A．甲电机都相当于电动机，其工作原理是和动圈式话筒相同
B．甲电机相当于发电机，其工作原理是通电线围在磁场中受力转动
C．乙电机相当于电动机，其工作原理是通电线圈在磁场中受力转动
D．乙电机都相当于发电机，其工作原理是和扬声器相同
7．
灯L1和灯L2连接在电压为6V的电源上(电路中无其他用电器，且电源电压保持不变，L1和L2电阻不随温度变化)，L1的电阻为20Ω，两灯均发光时，测得L2中的电流为0.2A，则下列判断正确的是( )
①L1和L2两端的电压之比可能是1：1
②L1和L2的电阻之比可能是2：3
③L1和L2的电阻之比可能是2：1
④L1和L2中的电流之比可能是1：1。
A．只有①和②
B．只有③和④
C．只有①②③
D．①②③④均正确
8．
如图，两根绝缘细线吊着一根铜棒，空间存在垂直纸面的匀强磁场，棒中通有向右的电流时两线上拉力大小均为F1，若棒中电流大小不变方向相反，两线上的拉力大小均为F2，且F2＞F1，则铜棒所受磁场力大小为( )
A．F1+F2，
B．F2﹣F1，
C．2F1+2F2，
D．2F1﹣F2
9．
如图甲所示的电路中，R0为定值电阻，R1为滑动变阻器(其最大阻值为40Ω)。闭合开关S后，当滑动变阻器的滑片P从a端移至b端的过程中，R1消耗的电功率随R1电阻变化关系如图乙所示，根据图象信息。则下列判断正确的是( )
①电路中最小电流0.4A；②R0的阻值是20Ω；③电源电压10V；④R0消耗的最大电功率10W。
A．①②
B．③④
C．①③
D．②④
10．如图甲所示电路，电源电压U0不变，初始时滑动变阻器的滑片P在最右端，但由于滑动变阻器某处发生断路，合上开关后滑片P向左滑过一段距离(x)后电流表才有读数，且电压表的读数U与x、电流表的读数I与x的关系如图乙所示，(设该滑动变阻器滑片P每滑动1cm的阻值变化均相等)，则下列说法错误的是( )
A．根据图象可知：断点位置在x等于5cm处
B．根据图象可知：电源电压U0等于1.5V
C．根据图象可知：电阻R等于1Ω
D．根据图象可知：该滑动变阻器的电阻丝没有断路时的总电阻值是9Ω
11．某学生为了测量一物体的质量mx，找到一个力电转换器，该转换器的输出电压正比于受压面的压力(比例系数为k)．如图所示，测量时先调节输入端的电压，使转换器空载时的输出电压为0；而后在其受压面上放一个物体，即可测得与物体的质量成正比的输出电压U．现有下列器材：力电转换器、质量为mo的砝码、电压表、滑动变阻器、干电池各一个、开关及导线若干、待测物体(可置于力电转换器的受压面上)，请完成对该物体质量的测量。为使力电转换器的输入电压可调，并且使电压的调节范围尽可能大，某同学设计了如图所示电路。
(1)实验步骤：①调节滑动变阻器，使输出电压为0
②将砝码m0放在力电转换器上，记下输出电压U0③将待测物体mx放在转换器上，记下输出电压U1，该物体质量mx＝_____________。
(2)若去掉ab导线，能否达到设计要求？说明理由。答：__________(选填“能”或“不能”)达到设计要求，理由是______________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
12．如图所示，闭合开关S，滑动变阻器取四个不同的阻值，可以得出电流表和电压表的四组对应的值。这四组对应的值在图乙的U﹣I坐标中分别用a、b、c、d四个点表示(坐标原点表示的电压值和电流值均为0)．由这四个点做出的U﹣I图象为一条直线，延长直线交纵轴(U轴)于E点，交横轴于F点，若电源电压为U0，定值电阻的阻值为R0．据此分析：
(1)E点表示的电流表、电压表的示数分别为_________、_________电路处在_________状态。
(2)F点表示的电压表、电流表的示数分别为_________、________。此时电路处在__________状态。
13．在科技制作中，某同学设计了如图甲所示的喷泉控制电路，可变电源EF两端提供的电压随时间的周期性变化关系如图乙所示。R为5Ω的定值电阻，A为一特殊电子元件，其两端的电压恒为电源电压的1/3．当R的电功率满足PR≥5W时，水泵启动喷水。则t＝9s时电阻R的电功率为__________W；该电路持续工作3min，喷水时间共为__________s。
14．图甲是某新型电饭锅的简化电路图。R0为15Ω的定值电阻，其阻值不受温度影响。RT是热敏电阻，其阻值随温度的变化规律如图乙所示。由图象可知，当RT的温度从30℃升高到130℃的过程中，电路总功率的变化规律是：______________________________；当RT的温度达到100℃时，RT的功率为__________W。
15．磁体会向其周围空间散发磁场，磁场是一种特殊的物质，我们既不能看见它，也摸不着它。把一枚小磁针放在磁体附近，小磁针会发生偏转，证明了磁场的真实存在。我们可用磁感线这一模型来描述磁场的分布。老师为了激发同学们探究科学问题的兴趣，提出了一个非常肯定的结论：磁场中任何两条磁感线不可能相交。金欣是一位善于思考和探究的同学，他想，看似杂乱无章的磁感线，为什么不可能相交呢？他做了一个简单的探究，从而证明了老师的说法是正确的。他的方法是：已知某磁场中过A点有一条已知的磁感线a，假设另有两条磁感线b、c也经过A点，他把一枚小磁针放在A点，结果发现_________________________。
16．小明利用图甲电路研究电流与电压的关系，其中滑动变阻器最大阻值为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数发生明显变化的调节区域很小。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100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。________________________________________________________________________________________________________________________。
17．网络上有一个国外“牛人”制作的“电池磁力小火车”的视频。视频中，“牛人”把由铁铷合金制作的超强磁铁分别吸附在电池的正负极两端制成“小火车”，并将其整个放入自制的铜质螺线管中，发现电池与磁铁竞然沿着螺线管向右运动起来，直到从螺线管的另一端穿出(如图1)。小明对“小火车”为什么会运动非常感兴趣，便动手进行了实验。
(1)图1中，两侧磁铁之间的线圈中会有电流通过，他由此推测：只有当线圈中有电流通过时，火车才会受力运动。为验证这一假设，他需要进一步的操作是_______________；
(2)预测图2中的小火车将向_____运动(选填“左”或“右”)；
(3)要让小火车快地过螺线管，可以采取的措施是_______________________________________________________。(写出一种方法)；
(4)欲使小火车由静止开始顺利通过螺线管，下列摆放方式可行的是_____。
18．某校物理活动课上，莉莉和小强用一根金属铜线、一块强磁铁、一节一号干电池都分别成功做出了各自简易的电动机，如图甲、乙所示。他俩展示过程中，细心的小敏同学发现两个铜线框的转动方向是相反的。由此小敏提出以下猜想：
A．是莉莉和小强做的铜线框的形状不同造成的。
B．是贴近电池一侧强磁铁的极性不同造成的。
请你从以上猜想中，选择一个你认为合理的猜想，并写出简要的实验验证方法。
19．实验桌上有学生电源、电磁铁、已调零的电流表、已调零的弹簧测力计、滑动变阻
器、软铁棒、带横杆的铁架台、刻度尺和
开关各一个，导线若干。小华将这些器材
组装成如图所示的实验装置。请利用该
装置进行实验，证明：“当线圈匝数一定，通过电磁铁线圈中的电流越大，电磁铁的
磁性越强”。
(1)请写出仪器组装好以后的实验步骤；
(2)请设计实验数据记录表格。
第19题图
第20题图
20．国家规定燃气灶须安装熄火自动保护装置，在意外熄火(如汤水溢出)时，装置能自动关闭气路。图甲为小华设计的模拟装置示意图，电源电压U＝6V，定值电阻R0＝200Ω．当电磁铁线圈中的电流I≤0.02A时，衔铁K被释放从而关闭气路(未画出)启动保护，反之打开气路线电阻不计，热敏电阻Rt的阻值与温度的关系如图乙中图线①所示。闭合开关S，问：
(1)电磁铁上端为_____(选填“N”或“S”)极，停止加热(意外熄火)后，随着Rt温度降低，线圈中电流将变_____(选填“大”或“小”)。
(2)当温度为20℃时，电路的总功率是多大？
(3)装置启动保护时，Rt的最高温度是多少？
(4)若仅将Rt更换为图线②所示的热敏电阻(两只热敏电阻的吸、放热本领相同)，小华发现装置启动保护的灵敏度会降低，你认为其中的原因是：___________________________________。
21．科学研究表明：冬天用38～43℃热水泡脚有利于身体健康，小牧用零花钱给妈妈买了一个电热足浴盆。图1中甲、乙是该品牌足浴盆的电路图(局部)和产品铭牌(最大功率被污染)。电路中的电动机带有按摩装置，S2为普通开关，请回答以下问题：
(1)足浴盆中的电热丝R和电动机既能独立工作，也能同时工作。S1为温控开关，当温度低于某设定值时，开关自动闭合；当温度高于某设定值时，开关自动断开。为使足浴盆按要求工作，图2提供的电路可以接入题中“1”、“2”、“3”接线柱的是_____(选填序号)。
(2)小敏妈妈某次用足浴盆洗脚时，足浴盆正常工作，电路中总电流随时间的关系如图1丙内所示，0﹣3min为加热阶段，使水温达到预设温度；3min﹣20min电路的工作过程是_____(选填序号)
A．电动机一直工作，电热丝间歇工作
B．电热丝一直工作，电动机间歇工作
(3)足浴盆电热丝R的阻值为多少？足浴盆的最大功率为多少？
(4)上述过程中足浴盆共消耗了多少电能？
22．随着高层建筑的大量兴建，人们经常要与电梯打交道。如图甲所示是某种升降电梯的简化模型，它由轿厢、配重、电动机、钢丝绳、定滑轮等部件组成，其中轿厢的质量为780kg。电梯某次搭载一位质量为70kg的乘客上楼，轿厢启动上升的路程与时间关系(s﹣t)如图乙所示，电动机的输出功率与时间关系(P﹣t)如图丙所示，电动机的工作效率为64%，不计钢丝绳的重力和一切摩擦。求：(g取10N/kg)
(1)当该乘客站立在静止的轿厢内时，双脚的受力面积为500cm2，则乘客对轿厢的压强为多少帕？
(2)电梯电动机启动上升10s内，电梯运动的平均速度为多少？2～10s内电动机消耗的电能是多少焦？
(3)电梯配重的功能是____________________，电梯配重的质量为多少千克？
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精品试卷·第
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命题重点与方法要点
命题重点：电学内容是中考命题十分重要的内容，具体重难点一般落实在这些知识点上：串、并联电路特点、电路设计、故障分析判断、动态电路分析，欧姆定律、焦耳定律、电功、电功率的计算等。
方法要点：利用电路图协助分析,将题中相关信息标注在图上相应元件附近，将复杂电路通过去表简单化，并分析各表测量的对象。动态电路分析可以变动为静，取几个特殊点看变化。定律、公式在使用时应注意量的一一对应和适用条件。
针对训练
1．
两个额定电压相同的小灯泡，串联起来接到电源上，亮度不同。对两个灯泡的额定功率比较大小时，做以下分析，请你将最合理的排序选出来( )
①从关系式P＝I2R可以知道 ②比较亮的灯泡的电阻较大 ③在相同电压下工作时，灯泡的电功率和它的电阻成反比 ④从关系式P＝U2/R可以知道 ⑤串联时流过两个灯泡的电流相同 ⑥所以，串联时那个较暗灯泡的额定功率较大
A．②①③④⑤⑥
B．⑥②①③④⑤
C．①③④②⑥⑤
D．⑤①②④③⑥
解析：判断灯泡电功率大小的步骤是：串联时流过两个灯泡的电流相同；从关系式P=I2R可以知道；较亮灯泡的电阻较大；从关系式P=U2/R可以知道；在相同电压下工作时，灯泡的电功率和它的电阻成反比；所以，串联时那个较暗灯泡的额定功率较大。
答案：D
2．
对于“探究电流与电阻的关系”和“伏安法测量电阻”的这两个实验，下列说法不正确的是( )
A．它们都是采用控制变量的研究方法
B．它们的实验电路在教科书中是相同的
C．前者多次实验测量的目的是减少得出结论的偶然性
D．后者多次测量的目的是取电阻的平均值，减小误差
解析：在“探究电流跟电阻的关系”时需要采用控制变量法，而“伏安法测量电阻”时不需要利用控制变量法，A错误；这两个实验都需要测量出通过电阻的电流和其两端的电压，实验电路图都是相同的，B正确；探究电流跟电阻的关系实验，进行多次测量的目的是分析多组数据，得出电流跟电阻的关系，减少得出结论的偶然性，C正确；伏安法测电阻阻值实验，多次测量的目的是取电阻的平均值，减小误差，D正确。
答案：A
3．
如图所示，电源电压恒定，甲、乙两杯中分别倒入相同质量分数的稀H2SO4，合上开关后，发现
V1、V2表读数U1、U2相同，小灯泡正常发光，下面说法正确的是( )
A．若将甲溶液中的两极靠近，会发现U2变小
B．若往乙溶液中滴入少量Ba(OH)2溶液，会发现U2变小
C．若往甲溶液中逐渐滴入Ba(OH)2溶液直到过量，小灯泡先变暗后变亮
D．溶液导电的原因是通电后稀H2SO4发生电离的缘故
解析：A、若将甲溶液中的两极靠近，相当于缩短甲电阻长度，电阻变小，乙不变，电路电流就变大，所以U1就变小，故错误。B、加入少量Ba(OH)2，能与部分H2SO4反应生成BaSO4(沉淀)和H2O，溶液离子减少，导电性变弱(也就是相当于电阻增大)，乙电阻变大，回路其他电阻不变，乙电阻分压加大，所以U2加大，故错误；C、加入Ba(OH)2时它能与H2SO4反应生成BaSO4(沉淀)和H2O，溶液离子减少，导电性变弱(也就是相当于电阻增大)，总电流减小，直到加的量正好和硫酸完全反应，甲溶液其实就是水和沉淀，中学视水不导电，电路断路，灯泡会变暗直到不亮；继续加氢氧化钡甲就变成氢氧化钡溶液，又有离子，溶液导电性又逐渐增加，电流逐渐变大，灯泡会变亮，多以灯泡是先变暗后变亮，故正确；D、导电是因为稀硫酸会电离出氢离子和硫酸根离子，使溶液导电，并不是使硫酸电离才导电的，故错误；
答案：C
4．
如图所示，某电子线路板上有一个由三个电阻R1、R2和R3构成的局部电路。已知通过R1和R2的电流分别为4mA
和10mA，则通过R3的电流可能是( )
A．4mA
B．6mA
C．8mA
D．10mA
解析：由图可知R1、R2、R3的连接方式有以下几种可能：
①R1和R2并联后，再和R3串联，此时流过R3的电流为I=4mA+10mA=14mA；
②R1和R3并联后，再和R2串联，此时流过R3的电流为I=10mA-4mA=6mA；
③R2和R3并联后，再和R1串联，此时R1的电流应该大于R2的电流，而题目R2中电流是10mA，这种情况是不存在的。故流过R3的电流可能是6mA或14mA。
答案：B
5．
如图甲所示，电子沿着水平方向平行地飞过小磁针正上方时，实验表明：小磁针的N极向纸外发生偏转。若将一通电直导线放在小磁针正上方或正下方，如图乙所示(图中只画出了通电直导线放在小磁针正上方的情况)，请你根据图甲的实验现象，判断下列分析正确的是(不考虑地磁场的影响)( )
A．通电直导线放在小磁针正上方时，小磁针的N极向纸外发生偏转B．通电直导线放在小磁针正上方时，小磁针的N极向纸内发生偏转
C．通电直导线放在小磁针正下方时，小磁针的N极向纸内发生偏转
D．通电直导线放在小磁针正上方或正下方，小磁针的N极均向纸外发生偏转
解析：甲图中，一束电子沿着水平方向平行向右飞过小磁针上方时，因电子定向移动形成电流，且负电荷定向移动的方向与电流的方向相反，故此时电流的方向是从右到左，由题知小磁针的N极向纸外发生偏转；乙图中，通电直导线放在小磁针正上方，电流的方向与甲图相反，由于电流的磁场方向与电流的方向有关，所以小磁针所在位置的磁场方向与甲图相反，则小磁针的N极向纸内发生偏转；乙图中，若通电直导线放在小磁针正下方，因通电直导线上方和下方的磁场方向相反，所以可知小磁针的N极会向纸外发生偏转；故B正确，ACD错误。
答案：B
6．
小明以塑料管为连接轴将两个玩具电机的转轴连接起来，并连接如图所示的电路，开关S闭合后，灯泡发光，下列说法正确的是( )
A．甲电机都相当于电动机，其工作原理是和动圈式话筒相同
B．甲电机相当于发电机，其工作原理是通电线围在磁场中受力转动
C．乙电机相当于电动机，其工作原理是通电线圈在磁场中受力转动
D．乙电机都相当于发电机，其工作原理是和扬声器相同
解析：据图可知，右边的电路有电源，当乙电路闭合后，乙会转动，说明乙是电动机，电动机是利用通电导线在磁场中受力的作用的原理制成的；
乙转动同时会带动甲转动，由于电动机内部是有磁场和线圈组成，所以甲在乙的带动下，线圈会做切割磁感线运动，故甲相当于一个发电机，发电机是根据电磁感应现象制成的，故C正确，ABD错误。
答案：C
7．
灯L1和灯L2连接在电压为6V的电源上(电路中无其他用电器，且电源电压保持不变，L1和L2电阻不随温度变化)，L1的电阻为20Ω，两灯均发光时，测得L2中的电流为0.2A，则下列判断正确的是( )
①L1和L2两端的电压之比可能是1：1
②L1和L2的电阻之比可能是2：3
③L1和L2的电阻之比可能是2：1
④L1和L2中的电流之比可能是1：1。
A．只有①和②
B．只有③和④
C．只有①②③
D．①②③④均正确
解析：①若两灯串联，通过两灯的电流：I1＝I2＝0.2A，I1：I2＝1：1；∵U1＝I1R1＝0.2A×20Ω＝4V，U2＝U﹣U1＝6V﹣4V＝2V，∴U1：U2＝4V：2V＝2：1，R1：R2＝U1：U2＝2：1；
②若两灯并联，则U1＝U2＝6V，U1：U2＝1：1；R2＝＝＝30Ω，R1：R2＝20Ω：30Ω＝2：3，I1：I2＝R2：R1＝30Ω：20Ω＝3：2；由上分析可知①②③④都有可能。
答案：D
8．
如图，两根绝缘细线吊着一根铜棒，空间存在垂直纸面的匀强磁场，棒中通有向右的电流时两线上拉力大小均为F1，若棒中电流大小不变方向相反，两线上的拉力大小均为F2，且F2＞F1，则铜棒所受磁场力大小为( )
A．F1+F2，
B．F2﹣F1，
C．2F1+2F2，
D．2F1﹣F2
解析：令铜棒的重力为G，安培力的大小为F，则由平衡条件得：2F1＝G﹣F﹣﹣﹣﹣①
当电流反向时，磁场力变为竖直向下，此时同样根据导体棒平衡有：2F2＝G+F﹣﹣﹣﹣②
由①和②可得：G＝F1+F2，则：F＝F2﹣F1，故B正确。
答案：B
9．
如图甲所示的电路中，R0为定值电阻，R1为滑动变阻器(其最大阻值为40Ω)。闭合开关S后，当滑动变阻器的滑片P从a端移至b端的过程中，R1消耗的电功率随R1电阻变化关系如图乙所示，根据图象信息。则下列判断正确的是( )
①电路中最小电流0.4A；②R0的阻值是20Ω；③电源电压10V；④R0消耗的最大电功率10W。
A．①②
B．③④
C．①③
D．②④
答案：B
10．如图甲所示电路，电源电压U0不变，初始时滑动变阻器的滑片P在最右端，但由于滑动变阻器某处发生断路，合上开关后滑片P向左滑过一段距离(x)后电流表才有读数，且电压表的读数U与x、电流表的读数I与x的关系如图乙所示，(设该滑动变阻器滑片P每滑动1cm的阻值变化均相等)，则下列说法错误的是( )
A．根据图象可知：断点位置在x等于5cm处
B．根据图象可知：电源电压U0等于1.5V
C．根据图象可知：电阻R等于1Ω
D．根据图象可知：该滑动变阻器的电阻丝没有断路时的总电阻值是9Ω
解析：由电路图可知，两电阻串联，电流表测电路中的电流，电压表测滑动变阻器两端的电压；
由图乙可知，当x＜5cm时，电压表示数保持1.5V不变，当x＞5cm时，电压表示数才发生变化，所以，断点处离变阻器最右端5cm，电源电压U0＝1.5V．故A、B不符合题意；
当x＝5cm时，由乙、丙图可知，电压表示数U1＝1.35V，电流表示数I1＝0.15A，
因为串联电路中总电压等于各分电压之和，
R2＝＝＝4Ω，故滑动变阻器滑动5cm电阻的改变量是△R＝R1﹣R2＝9Ω﹣4Ω＝5Ω，
所以从断点处滑片P向左滑动的过程中，该滑动变阻器滑片P每滑动1cm的阻值变化是1Ω；
该滑动变阻器没有断路时的总电阻值R总＝9Ω+5cm×1Ω/cm＝14Ω．故D符合题意。
答案：D
11．某学生为了测量一物体的质量mx，找到一个力电转换器，该转换器的输出电压正比于受压面的压力(比例系数为k)．如图所示，测量时先调节输入端的电压，使转换器空载时的输出电压为0；而后在其受压面上放一个物体，即可测得与物体的质量成正比的输出电压U．现有下列器材：力电转换器、质量为mo的砝码、电压表、滑动变阻器、干电池各一个、开关及导线若干、待测物体(可置于力电转换器的受压面上)，请完成对该物体质量的测量。为使力电转换器的输入电压可调，并且使电压的调节范围尽可能大，某同学设计了如图所示电路。
(1)实验步骤：①调节滑动变阻器，使输出电压为0
②将砝码m0放在力电转换器上，记下输出电压U0③将待测物体mx放在转换器上，记下输出电压U1，该物体质量mx＝ 。
(2)若去掉ab导线，能否达到设计要求？说明理由。答： 不能 (选填“能”或“不能”)达到设计要求，理由是 ab接入电路时，滑动变阻器的左侧与转换器并联，则力电转换器的输入电压最小可以为零，最大可以为电源电压，测量范围较大；而将ab撤去后，力电转换器与滑动变阻器串联，则根据串联的分压原理，转换器上的电压不会达到零；当滑动变阻器全部接入时电压最小，故使电压的范围变小，可能无法使转换器的输出为零 。
解析：(1)先调节滑动变阻器使输出电压为0，
当将砝码m0放在力电转换器上时，受到的压力为m0g，此时输出电压U0＝Km0g，则k＝；
当测物体mx放在转换器上时，受到的压力为mxg，
此时输出电压U1＝Kmxg＝mxg，解得：mx＝；
(2)ab接入电路时，滑动变阻器的左侧与转换器并联，则力电转换器的输入电压最小可以为零，最大可以为电源电压，测量范围较大；
而将ab撤去后，力电转换器与滑动变阻器串联，则根据串联的分压原理，转换器上的电压不会达到零；当滑动变阻器全部接入时电压最小，故使电压的范围变小，可能无法使转换器的输出为零，达不到实验要求；
12．如图所示，闭合开关S，滑动变阻器取四个不同的阻值，可以得出电流表和电压表的四组对应的值。这四组对应的值在图乙的U﹣I坐标中分别用a、b、c、d四个点表示(坐标原点表示的电压值和电流值均为0)．由这四个点做出的U﹣I图象为一条直线，延长直线交纵轴(U轴)于E点，交横轴于F点，若电源电压为U0，定值电阻的阻值为R0．据此分析：
(1)E点表示的电流表、电压表的示数分别为 0 、 U0 电路处在 断路 状态。
(2)F点表示的电压表、电流表的示数分别为 0 、 。此时电路处在 通路(电压表被短路) 状态。
解析：(1)由图象知横坐标表示的是滑动变阻器两端的电压，纵坐标表示的是电路中的电流。E点位于纵坐标轴上，此时电路的电流为零，即电流表的示数为零。由于电路是一个正确的电路，要使电路中电流为零，只能是开关S断开造成的。由于电路中的电流为零，所以以定值电阻R0两端的电压为零。即电源电压全部加在了滑动变阻器的两端，所以电压表的示数为电源电压U0。
(2)F点位于横坐标轴上，即电压表的示数为零，电路中的电流不等于零，说明电路是通路，即s闭合。由此可知，滑动变阻器没有接入电路，即滑片P位于滑动变阻器的最左端。此时只有R0接入电路，所以电路中的电流I＝U0/R0
13．在科技制作中，某同学设计了如图甲所示的喷泉控制电路，可变电源EF两端提供的电压随时间的周期性变化关系如图乙所示。R为5Ω的定值电阻，A为一特殊电子元件，其两端的电压恒为电源电压的1/3．当R的电功率满足PR≥5W时，水泵启动喷水。则t＝9s时电阻R的电功率为 20 W；该电路持续工作3min，喷水时间共为 90 s。
解析：由电路图可知，定值电阻R与电子元件A串联。
(1)由图乙可知，t＝9s时，UEF＝15V，因电子元件A两端的电压恒为电源电压的1/3，所以，此时R两端的电压：UR＝(1﹣)UEF＝×15V＝10V，
此时电阻R的电功率：PR＝＝＝20W；(2)当R的电功率满足PR≥5W时，R两端的电压：UR′≥＝＝5V，此时电源的电压：UEF′≥UR′＝×5V＝7.5V，
由图乙可知，0～3s内UEFAB均匀增加，大于7.5V电压的时间为1.5s，
由对称性可知，3s～6s内UEF大于7.5V电压的时间也为1.5s，
所以，该电路持续工作3min，喷水时间共为×1.5s＝90s。
14．图甲是某新型电饭锅的简化电路图。R0为15Ω的定值电阻，其阻值不受温度影响。RT是热敏电阻，其阻值随温度的变化规律如图乙所示。由图象可知，当RT的温度从30℃升高到130℃的过程中，电路总功率的变化规律是： 先增大后减小 ；当RT的温度达到100℃时，RT的功率为 640 W。
解析：(1)由图乙知，随着温度的升高，热敏电阻RT的电阻先变小，到100℃电阻达到最小，然后随温度的升高电阻又逐渐增大，根据P＝知，在总电压一定时，电路总功率先增大，后减小；
15．磁体会向其周围空间散发磁场，磁场是一种特殊的物质，我们既不能看见它，也摸不着它。把一枚小磁针放在磁体附近，小磁针会发生偏转，证明了磁场的真实存在。我们可用磁感线这一模型来描述磁场的分布。老师为了激发同学们探究科学问题的兴趣，提出了一个非常肯定的结论：磁场中任何两条磁感线不可能相交。金欣是一位善于思考和探究的同学，他想，看似杂乱无章的磁感线，为什么不可能相交呢？他做了一个简单的探究，从而证明了老师的说法是正确的。他的方法是：已知某磁场中过A点有一条已知的磁感线a，假设另有两条磁感线b、c也经过A点，他把一枚小磁针放在A点，结果发现 小磁针静止在一个方向，而不是左右摆动 。
解析：磁感线的方向表示的就是磁场的方向，所以把一枚小磁针放在A点，小磁针静止在一个方向，而不是左右摆动，故磁感线不能相交。
答案：小磁针静止在一个方向，而不是左右摆动。
16．小明利用图甲电路研究电流与电压的关系，其中滑动变阻器最大阻值为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数发生明显变化的调节区域很小。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100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。________________________________________________________________________________________________________________________。
解析：(1)图甲中：电阻R0与滑动变阻器串联，电压表测量R0的两端的电压，电流表测量电路中电流；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，电路中只有R0与电流表串联在电源两端，则电流表由示数；电压表由于一个接线柱没有接通电路，所以没有示数。(2)图乙中，电阻R0与电阻丝A串联，电压表测量的两端的电压，由于串联电路中电阻的阻值越大，分得的电压越大；所以，当电阻丝阻值变大时，电阻丝两端的电压变大，电阻两端的电压变小，即电压表的示数变小；所以，电阻丝阻值越大时电压表示数变化范围越大。(3)由图丙可知：在A、B、C三条电阻丝中，电阻丝的滑片移动过程中，使用B电阻丝时，电压表示数始终能发生较明显的变化，且示数变化范围较大，故选择B电阻丝。
答案：(1)电压表
(2)电阻丝阻值越大时电压表示数变化范围越大(3)选择B电阻丝最合适；原因是电阻丝的滑片移动过程中，使用B电阻丝时，电压表示数始终能发生较明显的变化，且示数变化范围较大。
17．网络上有一个国外“牛人”制作的“电池磁力小火车”的视频。视频中，“牛人”把由铁铷合金制作的超强磁铁分别吸附在电池的正负极两端制成“小火车”，并将其整个放入自制的铜质螺线管中，发现电池与磁铁竞然沿着螺线管向右运动起来，直到从螺线管的另一端穿出(如图1)。小明对“小火车”为什么会运动非常感兴趣，便动手进行了实验。
(1)图1中，两侧磁铁之间的线圈中会有电流通过，他由此推测：只有当线圈中有电流通过时，火车才会受力运动。为验证这一假设，他需要进一步的操作是 将电池的一端与磁铁断开 ；
(2)预测图2中的小火车将向 左 运动(选填“左”或“右”)；
(3)要让小火车快地过螺线管，可以采取的措施是 增强磁铁的磁性(或者使螺线管的绕线更密集以增加与磁铁接触的那一段螺线管匝数、或增加电池电压以增大螺线管中电流从而增强其磁场)。 (写出一种方法)；
(4)欲使小火车由静止开始顺利通过螺线管，下列摆放方式可行的是 A 。
18．某校物理活动课上，莉莉和小强用一根金属铜线、一块强磁铁、一节一号干电池都分别成功做出了各自简易的电动机，如图甲、乙所示。他俩展示过程中，细心的小敏同学发现两个铜线框的转动方向是相反的。由此小敏提出以下猜想：
A．是莉莉和小强做的铜线框的形状不同造成的。
B．是贴近电池一侧强磁铁的极性不同造成的。
请你从以上猜想中，选择一个你认为合理的猜想，并写出简要的实验验证方法。
解析：据题可知，此时线框的运动方向相反，即所受磁场力的方向相反，由于磁场力的方向与电流的方向和磁场的方向有关，据图能看出，此时电流的方向相同，所以造成上述现象的原因可能是由于磁场的方向不同导致的，即贴近电池一侧强磁铁的极性不同造成的，故猜想B合理；具体验证方法如下：①按图甲组装，观察铜线框的转动方向；②改变图甲中强磁铁的极性，保持铜线框的形状，观察铜线框的转动方向；分析：若铜线框的转动方向相反，说明猜想B正确。
19．实验桌上有学生电源、电磁铁、已调零的电流表、已调零的弹簧测力计、滑动变阻
器、软铁棒、带横杆的铁架台、刻度尺和
开关各一个，导线若干。小华将这些器材
组装成如图所示的实验装置。请利用该
装置进行实验，证明：“当线圈匝数一定，通过电磁铁线圈中的电流越大，电磁铁的
磁性越强”。
(1)请写出仪器组装好以后的实验步骤；
(2)请设计实验数据记录表格。
解析：(1)电磁铁对软铁棒的吸引越大，弹簧测力计的示数越大，说明电磁铁的磁性越强，所以可用利用弹簧测力计示数的大小来表示电磁铁磁性的强弱；
(2)将学生电源、电磁铁、滑动变阻器、开关和电流表串联接在电源上，用滑动变阻器改变电路中的电流大小；
(3)实验步骤：
①闭合开关S前，读出弹簧测力计的示数F0，并记录在表格中；
②闭合开关S，调节滑动变阻器滑片到适当位置，待测力计稳定时，读出电流表示数I、弹簧测力计的示数F，并将I、F记录在表格中，断开开关S；
③闭合开关S，调节滑动变阻器滑片到适当位置，增大电流，读出电流表示数I、弹簧测力计的示数F，并将I、F记录在表格中，断开开关S；
④根据弹簧测力计的示数，判断电磁铁的磁性强弱；
(4)实验数据记录表：
实验次数
电流大小(A)
弹簧测力计的示数(N)
电磁铁磁性强弱(弱、强、较强)
1
2
3
20．国家规定燃气灶须安装熄火自动保护装置，在意外熄火(如汤水溢出)时，装置能自动关闭气路。图甲为小华设计的模拟装置示意图，电源电压U＝6V，定值电阻R0＝200Ω．当电磁铁线圈中的电流I≤0.02A时，衔铁K被释放从而关闭气路(未画出)启动保护，反之打开气路线电阻不计，热敏电阻Rt的阻值与温度的关系如图乙中图线①所示。闭合开关S，问：
(1)电磁铁上端为 S (选填“N”或“S”)极，停止加热(意外熄火)后，随着Rt温度降低，线圈中电流将变 小 (选填“大”或“小”)。
(2)当温度为20℃时，电路的总功率是多大？
(3)装置启动保护时，Rt的最高温度是多少？
(4)若仅将Rt更换为图线②所示的热敏电阻(两只热敏电阻的吸、放热本领相同)，小华发现装置启动保护的灵敏度会降低，你认为其中的原因是： 由图乙可知，随着熄火后Rt温度降低，图线②所对应的热敏电阻要比图线①所对应的热敏电阻需降温至更低的温度才能启动保护，因此灵敏度降低
解析：(1)已知电源正负极，根据电流流向，由安培定则可知，电磁继电器中电磁铁下端为N极，上端是S极，
停止加热(意外熄火)后，随着Rt温度降低，由图2中图线①知，Rt的阻值增大，线圈中电流将变小；
(2)当温度为20℃时，热敏电阻Rt＝250Ω，电路的总电阻为：R＝Rt+R0＝250Ω+200Ω＝450Ω，
(3)由图乙可知，随着熄火后Rt温度降低，图线②若仅将R1更换为图线②所对应的热敏电阻要比图线①所对应的热敏电阻需降温至更低的温度才能启动保护，因此灵敏度降低。
21．科学研究表明：冬天用38～43℃热水泡脚有利于身体健康，小牧用零花钱给妈妈买了一个电热足浴盆。图1中甲、乙是该品牌足浴盆的电路图(局部)和产品铭牌(最大功率被污染)。电路中的电动机带有按摩装置，S2为普通开关，请回答以下问题：
(1)足浴盆中的电热丝R和电动机既能独立工作，也能同时工作。S1为温控开关，当温度低于某设定值时，开关自动闭合；当温度高于某设定值时，开关自动断开。为使足浴盆按要求工作，图2提供的电路可以接入题中“1”、“2”、“3”接线柱的是 C (选填序号)。
(2)小敏妈妈某次用足浴盆洗脚时，足浴盆正常工作，电路中总电流随时间的关系如图1丙内所示，0﹣3min为加热阶段，使水温达到预设温度；3min﹣20min电路的工作过程是 A (选填序号)
A．电动机一直工作，电热丝间歇工作
B．电热丝一直工作，电动机间歇工作
(3)足浴盆电热丝R的阻值为多少？足浴盆的最大功率为多少？
(4)上述过程中足浴盆共消耗了多少电能？
解析：(1)足浴盆中的电热丝R和电动机既能独立工作，也能同时工作。所以要求R与电动机并联，且每个支路都有开关。根据这一要求可以选择出正确的电路；图C符合条件；
(2)0﹣3min为加热阶段，可知加热时R的电流为2I，3﹣5min，电路总电流为3I，说明此时电动机也在工作，且电动机的工作为电流IM＝3I﹣2I＝I；
5﹣6min，电路总电流变成I，说明此时只有电动机单独工作。之后的工作状态都是如此循环；所以是电动机一直工作，电热丝间歇工作。故选择A；
(3)从图乙可以找到电动机的功率表PM＝440W；工作电压U＝220V；可以求出电动机的工作电流IM＝I＝；R单独工作的电流IR＝2I＝2×2A＝4A，
电阻；电路的最大电流I最大＝3I，所以P最大＝UI最大＝220V×3×2A＝1320W；
(4)由丙可知，20min内，R工作了t1＝8min，电动机工作了t2＝17min，所以消耗的总电能：
W＝UIRt1+PMt2＝220V×4A×8×60s+440W×17×60s＝8.712×105J；
22．随着高层建筑的大量兴建，人们经常要与电梯打交道。如图甲所示是某种升降电梯的简化模型，它由轿厢、配重、电动机、钢丝绳、定滑轮等部件组成，其中轿厢的质量为780kg。电梯某次搭载一位质量为70kg的乘客上楼，轿厢启动上升的路程与时间关系(s﹣t)如图乙所示，电动机的输出功率与时间关系(P﹣t)如图丙所示，电动机的工作效率为64%，不计钢丝绳的重力和一切摩擦。求：(g取10N/kg)
(1)当该乘客站立在静止的轿厢内时，双脚的受力面积为500cm2，则乘客对轿厢的压强为多少帕？
(2)电梯电动机启动上升10s内，电梯运动的平均速度为多少？2～10s内电动机消耗的电能是多少焦？
(3)电梯配重的功能是 减少电动机的负荷，省电 ，电梯配重的质量为多少千克？
(3)配重可以给轿厢一个向上的拉力作用，防止空载时轿厢下滑，电动机需施加力的作用，如果轿厢内的人较多，也可以减少电动机的拉力，起到省电的作用。后8s的速度v＝＝＝2m/s，由P＝＝＝Fv得：电动机对轿厢的拉力：F拉＝＝＝2000N，
轿厢和乘客的总重力：G总＝m总g＝(780kg+70kg)×10N/kg＝8500N，
配重的重力：G配＝G总﹣F拉＝8500N﹣2000N＝6500N，
配重的质量：m配＝＝＝650kg。
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精品试卷·第
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