浙江省三年2018_2020中考物理真题分类汇编专题05电磁学填空题+实验题含解析20201120650
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这是一份浙江省三年2018_2020中考物理真题分类汇编专题05电磁学填空题+实验题含解析20201120650,共21页。试卷主要包含了填空题,实验探究题等内容,欢迎下载使用。
专题05电磁学-填空题+实验题
一、填空题(本大题共18小题)
1.[来源: 2020年浙江省宁波市中考物理试卷]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增大,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。
【答案】切断电源 指示灯 汽化
【解析】解:
(1)发生触电事故,用手拉不安全,报警时间来不及,切断电源是首先要做的;
(2)当低压控制电路断开时,通过电磁铁无电流,电磁铁不具有磁性,衔铁在弹簧的作用下被拉起,指示灯亮,所以a处为指示灯;当低压控制电路闭合时,电磁铁具有磁性,吸引衔铁,衔铁向下移动使电动机工作;
(3)线上学习时,同学们注视屏幕,眨眼频率降低,则泪液会汽化为气体散失到空气中,使眼睑与眼球之间的摩擦增大。
故答案为:(1)切断电源;(2)指示灯;(3)汽化。
(1)发现有人触电或电引起的火灾,首先切断电源,再实行救援措施;
(2)电磁继电器有两个电路:控制电路与工作电路;在控制电路中,有一个电磁铁。当控制电路接通后,电磁铁有磁性,吸引衔铁,衔铁带动了工作电路中的动触点的位置的变化,从而控制了工作电路的通断。其实质就是一个开关;
(3)物质由液态变为气态叫做汽化。
本题考查了安全用电的常识、电磁继电器的工作过程、物态变化,属于基础知识,要熟记这些知识。
2.[来源: 2020年浙江省衢州市中考物理试卷]小科测量额定电压为2.0V小灯泡的电功率,电路图如图甲所示,电源为两节干电池,利用测得数据绘制图象如图乙、丙所示,图中x为滑片P移动的距离。
(1)当滑片P移动的距离为a时,图丙中电流突然变小的原因是______。
(2)该小灯泡的额定功率是______。
【答案】灯丝断了(或电压表所测电路开路) 0.4W
【解析】解:
(1)灯与变阻器串联,电压表测灯的电压,电流表测电路的电流,当滑片P移动的距离为a时,图丙中电流突然减小到0,电路可能断路,图乙中,电压增大为电源电压3V,则电压表与电源连通,故图丙中电流突然变小的原因是灯丝断了;
(2)灯在额定电压下正常发光,由图乙知,电压表示数为2V时,x移动的距离为12cm,根据图丙知,此时的电流为0.2A,
该小灯泡的额定功率是:P=UI=2V×0.2A=0.4W。
故答案为:(1)灯丝断了;(2)0.4W。
(1)若电流表示数为0,灯不亮,说明电路可能断路;电压表示数接近电源电压,说明电压表与电源连通,则与电压表并联的支路以外的电路是完好的,则与电压表并联的部分断路了;
(2)灯在额定电压下正常发光,由图乙知电压表示数为2V时x移动的距离,根据图丙知,此时的电流大小,根据P=UI求出该小灯泡的额定功率。
本题测量小灯泡的电功率,考查故障分析、功率计算,关键是从图中获取有效的信息。
3.[来源: 2020年浙江省衢州市中考物理试卷]气球常用作科学活动材料。以下是小科用气球完成的两个活动。
(1)悬挂在O点的两个带电气球,静止时位置如图甲所示,若左边大气球表面带正电荷,则右边小气球表面带______电荷。
(2)图乙是用气球充气建立的星系运动模型,能帮助我们理解星系运动的特点:所有的星系都在远离我们而去,离我们越远,它的退行速度越快;星系间的距离在不断地扩大。由此可知宇宙在不断地______。
【答案】正 膨胀
【解析】解:(1)由图知:两个气球相互排斥,根据电荷间相互作用规律知:两个气球都带电,并且带的是同种电荷,左边气球带正电荷,右边气球也带正电荷;
(2)实验时,可以在气球上画些小黑点,这些小黑点可看成是宇宙中的天体,对气球打气,气球膨胀,任意两个小黑点的距离都在增大,由此可以建立的星系运动模型,理解星系间的距离在不断地扩大,由此知道宇宙在不断地膨胀这一事实。
故答案为:(1)正;(2)膨胀。
(1)电荷间相互作用:同种电荷互相排斥,异种电荷互相吸引;
(2)美国天文学家哈勃通过对星系光谱的研究,发现星系的运动有如下特点:所有的星系都在远离我们而去;星系离我们越远,它的退行速度越快星系间的距离在不断地扩大。
解答本题的关键是了解电荷间的相互作用规律和宇宙知识,属于基础题。
4.[来源: 2020年浙江省湖州市中考物理试卷]方方按如图电路进行实验。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。
【答案】下方 电流大小
【解析】解:
(1)由图可知,螺线管中电流的方向是向右的,根据安培定则可知,通电螺线管的上端为N极,下端为S极;根据同名磁极相互排斥、异名磁极相互吸引可知,小磁针的下端为N极,即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,滑动变阻器的阻值变小,根据欧姆定律可知,螺线管中的电流变大,磁性变强,会把硬币吸起,此现象说明通电螺线管周围的磁场强弱与电流大小有关。
故答案为:下方;电流大小。
(1)根据螺线管中的电流方向,利用安培定则判定螺线管的极性,根据磁极间的相互作用规律判定小磁针N极的指向;
(2)通电螺线管磁性的大小与电流大小和线圈的匝数有关。
安培定则涉及三个方向:电流方向;磁场方向;线圈绕向,告诉其中的两个可以确定第三个,其中的电流方向经常与电源的正负极联系在一起,磁场方向经常与磁感线方向、周围小磁针的NS极联系在一起。
5.[来源: 2020年浙江省台州市中考物理试卷]图甲为“伏安法”测电阻的实验电路。
(1)请用笔画线代替导线将电路补充完整。
(2)闭合开关,当滑动变阻器的滑片移动到某一位置时,电压表和电流表的指针位置如图乙,则被测电阻的阻值为______欧。
(3)为减小实验误差,需进行多次测量。完成第一次测量后,接下来的操作是______。
【答案】6 移动变阻器的滑片,记录电压表和电流表示数
【解析】解:
(1)将变阻器的最大电阻连入电路中,如下所示:
(2)闭合开关,当滑动变阻器的滑片移动到某一位置时,电压表和电流表的指针位置如图乙,电压表选用小量程,分度值为0.1V,电流为1.8V;电流表选用小量程,分度值为0.02A,电流为0.3A,由欧姆定律,则被测电阻的阻值为:R=UI=1.8V0.3A=6Ω;
(3)为减小实验误差,需进行多次测量。完成第一次测量后,接下来的操作是:移动变阻器的滑片,记录电压表和电流表示。
故答案为:(1)如上所示;(2)6;(3)移动变阻器的滑片,记录电压表和电流表示数。
(1)将变阻器的最大电阻连入电路中;
(2)根据电表选用的小量程确定分度读数,由欧姆定律得出被测电阻的阻值;
(3)为减小实验误差,需进行多次测量取平均值,据此分析回答。
本题用“伏安法”测电阻,考查电路连接、电表读数及数据处理。
6.[来源: 2020年浙江省舟山市中考物理试卷]图甲是法拉第发明的紫铜圆盘发电机。转动摇柄使圆盘旋转起来,电路中就会产生电流。圆盘相当于图乙中的______。如果要改变圆盘发电机产生的电流方向,可采用的方法是______。(写出一点即可)
【答案】导体AB 改变圆盘的转动方向(或改变磁场的方向)
【解析】解:
闭合电路的圆盘转动时,会产生感应电流,这是电磁感应现象,则圆盘相当于乙图中的导体AB;
如果要改变圆盘发电机产生的电流方向,需要改变圆盘的转动方向或磁场的方向。
故答案为:导体AB;改变圆盘的转动方向(或改变磁场的方向)。
闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,导体中有感应电流产生,这种现象是电磁感应现象。感应电流的方向与磁场方向和导体运动的方向有关。
产生感应电流必备的三个条件:闭合电路,一部分导体,做切割磁感线运动,三个条件缺一不可。
7.[来源: 2020年浙江省丽水市中考物理试卷]在如图甲所示的电路中,电阻R的阻值为8欧姆。灯泡L标有“6V 3W”的字样,通过灯泡的电流与灯泡两端的电压关系如图乙所示。在a、b间接入电源,为保证通过电阻R的最大电流不超过0.5安且灯泡L不损坏,则允许接入的最大电源电压为______伏,闭合开关S,此时通过电流表A1的电流为______安。
【答案】4 0.9
【解析】解:
由电路图可知,电阻R和灯泡L并联在电路中,电流表A1测量的是干路电流,电流表A2测量的是通过灯泡L的电流;
因为电阻R和灯泡L并联,所以电源电压即为电阻R两端电压:U=IRR=0.5A×8Ω=4V;
由图乙可知,当灯泡两端电压为4V时,通过灯泡L的电流为IL=0.4A;
通过电流表A1的电流为I=IR+IL=0.5A+0.4A=0.9A。
故答案为:4;0.9。
分析电路图确定电阻R和灯泡L的连接方式,然后再确定各电流表所测量的是通过哪个用电器的电流,再根据欧姆定律和串并联电路电压的规律求出电源电压,根据乙图确定通过灯泡的电流,再运用并联电路电流的规律求出通过电流表A1的电流。
本题考查了学生分析电路的能力、并联电路电压和电流的规律以及欧姆定律的应用,属于电学综合性题目。
8.[来源: 2020年浙江省绍兴市中考物理试卷]如图是某电烤箱的内部简化电路图,下表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。
额定电压
220V
频率
50Hz
额定功率
高温档
低温档
200W
(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。
【答案】A 低温档 1.452×105
【解析】解:
(1)由电路图可知,总开关与A触点相连,根据安全用电的原则可知,连接火线的是A触点;
(2)由电路图可知,将旋钮开关转到如图所示位置,R0与R串联,此时电路的总电阻最大,
由P=UI=U2R可知,电源的电压不变时,电路的总功率最小,电烤箱处于低温档;
(3)电路图可知,R0与R串联,电烤箱处于低温档,此时电路的总电阻:
R总=U2P低=(220V)2200W=242Ω,
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
所以,R0的阻值:
R0=R总-R=242Ω-202Ω=40Ω,
电烤箱高温档时电路为R0的简单电路,工作2分钟产生的内能:
Q=W=U2R0t=(220V)240Ω×2×60s=1.452×105J。
故答案为:(1)A;(2)低温档;(3)1.452×105。
(1)开关与用电器的连接方法:从火线先接入开关,再接入用电器,从用电器出来后回到零线;
(2)将旋钮开关转到如图所示位置时,分析电路的总电阻,根据P=UI=U2R判断电路的总功率大小,然后得出电烤箱的档位;
(3)电路图可知,R0与R串联,电烤箱处于低温档,根据P=UI=U2R求出电路的总电阻,利用电阻的串联求出R0的阻值;电烤箱高温档时电路为R0的简单电路,根据Q=W=U2Rt求出工作2分钟产生的内能。
本题考查了安全用电的原则和电功率公式、电热公式的综合应用等,分清电烤箱处于不同档位时电路的连接方式是关键。
9.[来源: 2020年浙江省温州市中考物理试卷]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。______。
【答案】0.8 将滑动变阻器接入电路的阻值调小些
【解析】解:(1)由图知,指示灯L与滑动变阻器串联,当滑动变阻器接入电路的阻值为10Ω时,
电路的电流为:
I=URL+R滑=6V5Ω+10Ω=0.4A,
小灯泡的电功率为:
P=I2RL=(0.4A)2×5Ω=0.8W;
(2)若电源电压下降,根据I=UR知在电阻不变时电路的电流较小,电磁铁的磁性较弱,吸引力较小,不能将铁柱吸下来,栏杆不能抬起,此时可以将滑动变阻器的阻值调小些,增大了电路的电流,电磁铁的磁性增强,将铁柱吸下来,可以使栏杆正常抬起来。
故答案为:(1)0.8;(2)将滑动变阻器接入电路的阻值调小些。
(1)根据欧姆定律算出电路的电流,根据P=I2R算出指示灯的功率;
(2)电磁继电器的吸合电流不变,电源电压下降,根据欧姆定律分析即可。
了解电磁继电器的工作原理和过程,掌握有关欧姆定律的简单计算是解答此题的关键。
10.[来源: 2019年浙江省宁波市中考物理试卷]如图所示是一种反射式路灯,灯发出的光不是直接照射到路面,而是经过灯上方粗糙的反射板的反射后照亮路面。
(1)光在反射板表面发生了______(填“镜面反射”或“漫反射”)现象。
(2)如果把反射板换成平面镜,当黑夜灯亮时,地面上会有灯罩的影子,因为光在同一种均匀介质中沿______传播。
(3)该灯铭牌上标有“220V 70W~150W”等字样。如果某段道路上装有44盏这样的灯,该段道路路灯的电路中,干路上熔断器的额定电流不能小于______A。
【答案】漫反射 直线 30
【解析】解:(1)反射板表面是凹凸不平的,平行光线入射到粗糙的反射板表面上,反射光线射向四面八方,发生漫反射;
(2)“影子”的形成说明光在同一种均匀介质中是沿直线传播的,
(3)由灯的铭牌可知该灯的最大功率为150W,
44盏这样的灯的最大总功率:P=44×150W=6600W,
由P=UI可得,干路上熔断器的额定电流不能小于I=PU=6600W220V=30A。
故答案为:(1)漫反射;(2)直线;(3)30。
(1)反射分镜面反射和漫反射,平行光线入射到平而光滑反射面上,反射光线还是平行射出,这种反射是镜面反射;平行光线入射到粗糙的反射面上,反射光线射向四面八方,这种反射是漫反射。
(2)光在同一种均匀介质中是沿直线传播的,实例有:影子的形成、日月食的形成等;
(3)求得44盏这样的灯的总功率,利用P=UI可求得干路上熔断器的额定电流。
此题主要考查的是学生对镜面反射、光的直线传播、电功率与电压、电流的关系的了解和掌握,基础性题目。
11.[来源: 2019年浙江省温州市中考物理试卷]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______。
【答案】液化 D
【解析】解:
(1)雾是空气中的水蒸气放热液化成的小水滴;由气态变液态,属于液化现象;
(2)A、该电路闭合开关,电磁铁有了磁性,吸下衔铁,灯泡发光。之后电磁铁一直有电流,磁性保持,动触点无法与下面的静触点分开,灯泡会一直发光,故A不符合要求。
B、该电路闭合开关,电磁铁有了磁性,吸下衔铁,电磁铁一直有电流,磁性保持,动触点无法与下面的静触点分开,而灯泡被局部短路,灯泡会一直不发光,故B不符合要求。
C、该电路闭合开关,电磁铁有了磁性,吸下衔铁,衔接与上面的触电分开,灯泡不发光。之后电磁铁一直有电流,磁性保持,动触点无法与上面的静触电接触,灯泡会一直不发光,故C不符合要求。
D、该电路闭合开关,电磁铁与灯泡中都有电流经过,灯泡发光且电磁铁产生磁性;之后电磁铁将动触点吸下,与静触点分离,电路被切断,灯熄灭且电磁铁磁性消失,弹性衔铁弹性形变恢复,动触点与静触点接触,电路通路,灯泡发光且电磁铁又具有磁性;如此反复,灯泡持续闪烁,故D符合要求。
故答案为:(1)液化;(2)D。
(1)物体由固态变为液态的过程叫熔化,物体由液态变为固态的过程叫凝固,物体由气态变为液态的过程叫液化,物体由液态变为气态的过程叫汽化;物体由气态直接变为固态的过程叫凝华,物体由固态直接变为气态的过程叫升华。
(2)据该电路的工作过程分析即可解决;
本题考查液化现象,以及电磁继电器的工作原理是本题的难点。
12.[来源: 2018年浙江省台州市中考物理试卷]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______。
【答案】反转 干电池被短路
【解析】解:(1)磁场外部磁感线的方向,都是从北极出发回到南极;
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)用导线连接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,干电池会明显发热。
故答案为:(1)如图示:(2)反转;(3)干电池被短路。
(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。
本题考查磁感线的方向,磁场对通电导体的作用,以及短路时会产生较大的电流,是基础题。
13.[来源: 2018年浙江省宁波市中考物理试卷]如图甲所示,电源电压保持不变,闭合开关S,滑动变阻器滑片从b点滑到a点过程中,两个电压表示数随电流表示数变化的图象如图乙所示。
(1)图乙中______(填“dc”或“ec“)表示电压表V2的示数随电流表示数变化的图象。
(2)该过程中电路消耗的总功率最大值为______W。
【答案】dc;36
【解析】解:
由电路图知,滑动变阻器R和电阻R0串联,电压表V1测R0两端电压,V2测R两端电压,电流表测电路中电流。
(1)滑动变器的滑片P从b点滑到a点的过程中,滑动变阻器R连入电路的电阻变小,电路中的电流变大,根据串联电路的分压原理可知:滑动变阻器两端的电压变小,R0两端的电压变大;所以图乙中dc是表示电压表V2的示数随电流表示数变化的图线,ec是表示电压表V1的示数随电流表示数变化的图线;
(2)由电路图知,P在b点时,电路中电阻最大,电流最小,
由图象可以看出,滑片P在b点时电流Ib=1A,U1=2V、U2=10V;
滑片P在a点时,电路中电阻最小,电流最大,所以电流Ia=3A,U1'=6V、U2'=6V;
根据欧姆定律和串联电路的电压特点可得电源电压:
U=U1+U2=IbR0+U2,U=U1'+U2'=IaR0+U2',
电源电压不变,则:IbR0+U2=IaR0+U2'',
即:1A×R0+10V=3A×R0+6V,
解得:R0=2Ω,则U=1A×2Ω+10V=12V;
所以电路消粍的总功率最大值P=UIa=12V×3A=36W。
故答案为:(1)dc;36。
滑动变阻器R和电阻R0串联,电压表V1测R0两端电压,V2测R两端电压,电流表测电路中电流。
(1)滑片P从b点滑到a点的过程中,滑动变阻器连入电路的电阻变小,电路中的电流变大,根据串联电路的分压原理可知:滑动变阻器两端的电压变小,R0两端的电压变大;据此可判断出图乙中dc,ec分别是哪一个电压表的示数随电流表示数变化的图线;
(2)从图象可以看出,滑片P在b点、a点的电压表示数与电流值,根据串联电路的电压特点求出电源的电压,利用P=UI求出总功率最大值。
本题考查串联电路电流和电压的规律以及欧姆定律和电功率公式的应用,要明白电路各个用电器的连接情况。在电学中,有些题目的信息是通过图象给出的,要能将电路图与图象结合起来并从中获取有用信息。
14.[来源: 2018年浙江省温州市中考物理试卷]如图甲是某身高体重测量仪,当体检者站在台面上时,能自动显示其身高、体重。
(1)若体检者重600牛,双脚与台面的接触面积为0.05米 2,则他对台面的压强为______帕。
(2)小明利用某压敏电阻R及相关电路元件设计身高体重测量仪电路,压敏电阻的阻值随压力变化的关系如图乙所示。现要求用电压表、电流表分别显示身高和体重的大小,且电压表、电流表的示数分别随身高、体重的增大而增大。下列电路设计最合理的是______。
【答案】1.2×104 C
【解析】解:
(1)体检者站在台面上时,对台面的压力为:F=G=600N;
则他对台面的压强为:
p=FS=600N0.05m2=1.2×104Pa;
(2)根据题目要求,电压表、电流表的示数分别随身高、体重的增大而增大。由图乙知,人的体重越大,对压敏电阻的压力越大,压敏电阻的阻值越小;
A、滑动变阻器与压敏电阻并联,电压表测量滑动变阻器两端的电压,因并联电路各支路两端的电压相等且等于电源电压,所以滑动变阻器和压敏电阻的阻值变化时,电压表的示数不变,故A错误;
B、压敏电阻与滑动变阻器串联,电压表测量压敏电阻两端的电压,电流表测量电路中的电流;当人的体重增加时,压敏电阻的阻值变小,人的身高增大时(滑片上移),变阻器的阻值变小,根据串联电路中电压与电阻成正比的关系可知,电压表的示数变化无法确定,故B错误;
C、滑动变阻器与压敏电阻并联,由图知,人的身高越高,滑片位置越向上,但变阻器接入电路中的阻值不变,该支路的电流不变,但电压表所测的电阻变大,根据U=IR可知,电压表的示数变大;人的体重越大,压敏电阻的阻值越小,根据I=UR可知该支路的电流越大,电流表的示数越大,故C正确;
D、滑动变阻器和压敏电阻串联,电压表测量滑动变阻器两端的电压,电流表测量电路中的电流;当人身高同时增大时,滑片向上移动,变阻器的阻值变大,但同时人的体重增加时,压敏电阻的阻值变小,总电阻无法判断,所以无法判断电流表的示数变化,故D错误。
故选C。
故答案为:(1)1.2×104;(2)C。
(1)人站在水平地面上,对地面的压力等于人的重力,根据公式p=FS计算他对地面的压强大小;
(2)若组成一个并联电路,电压表可测滑片下方电阻丝的电压,电压表的示数会随身高发生变化;电流表的示数可根据欧姆定律进行分析;若组成串联电路,则根据串联分压的知识及欧姆定律进行分析电表的变化情况。
本题考查了压强的计算及动态电路的分析,(2)是本题的难点,要能够正确显示人的身高及体重,应做到电流表和电压表的示数互不影响才好。
15.[来源: 2018年浙江省温州市中考物理试卷] 2018年5月21日,我国成功发射了“嫦娥四号”的中继星--“鹊桥号”,它将成为“嫦娥四号”与地球间的“通信桥梁”。
(1)“鹊桥号”质量为448千克,发射后随火箭竖直升空1000米的过程中,“鹊桥号”需克服重力做功______焦。
(2)若地月间距离为3.8×105千米,电磁波速度为3×105千米/秒,在月球上发出的电磁波到达地球需______秒。(计算结果保留1位小数)
(3)如图是月球背面照片,其中A处是______。
【答案】4.48×106;1.3;环形山
【解析】解:(1)“鹊桥号”需克服重力做功:
W=Gh=mgh=448kg×10N/kg×1000m=4.48×106J;
(2)根据v=st可得,电磁波到达地球需要的时间:
t=sv=3.8×105km3×105km/s≈1.3s;
(3)由图可知,A处位于月球背面,且为碗状凹坑结构的坑,故应该是环形山。
故答案为:(1)4.48×106;(2)1.3;(3)环形山。
(1)根据公式W=Gh=mg可求“鹊桥号”需克服重力做功。
(2)利用速度公式计算电磁波到达地球需要的时间;
(3)“环形山“通常指碗状凹坑结构的坑。月球表面布满大大小小圆形凹坑,称为“月坑“,大多数月坑的周围环绕着高出月面的环形山。月球背面的环形山更多。
此题考查功的计算、速度公式及其应用,此外还考查了天文学知识,知道环形山的概念和分布是解答此题关键。
16.[来源: 2018年浙江省金华市中考物理试卷]用如图所示的电路图研究“电流与电阻的关系”,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“,电源电压3伏恒定不变,在AB间分别接入阻值不同的电阻R,移动滑动变阻器的滑片,使电压表示数保持2伏不变,读出电流表示数并记录。
实验组次
1
2
3
电阻R/欧
5
10
20
电流I/安
0.4
0.2
0.1
(1)分析表中数据,可得出的实验结论是______;
(2)为了使实验结论更可靠,控制AB间电压2伏不变,再多测几组数据,AB间允许接入电阻R的取值范围是______欧。
【答案】电压一定时,导体中的电流与导体的电阻成反比;3.33~100
【解析】解:(1)根据表中数据知:电流与电阻的乘积都为5Ω×0.4A=10Ω×0.2A=20Ω×0.1A=2V,故可以得出:电压一定时,导体中的电流与导体的电阻成反比;
(2)因电流表的量程为0~0.6A,滑动变阻器允许通过的最大电流为1A,
所以,为了保证电路的安全,电路中的最大电流为0.6A,此时定值电阻和滑动变阻器接入电路中的电阻都最小,
根据欧姆定律可得,
此时电路中的定值电阻最小为:R小=UI=2V0.6A=3.33Ω;
因为滑动变阻器的最大电阻为50Ω,当滑动变阻器的电阻最大时,定值电阻阻值也最大;
此时电流的电流为:I'=U滑R滑=3V-2V50Ω=0.02A;
定值电阻的最大值为:R大=UI'=2V0.02A=100Ω。
故答案为:(1)电压一定时,导体中的电流与导体的电阻成反比;(2)3.33~100。
(1)电压一定时,导体中的电流与导体的电阻成反比;
(2)电路中电流最大时定值电阻和滑动变阻器接入电路中的电阻都最小,根据欧姆定律求出电路中的定值电阻的最小值;
电阻,利用电阻的串联求出变阻器接入电路中的最小阻值。
滑动变阻器的最大电阻为50Ω,当滑动变阻器的电阻最大时,定值电阻阻值也最大,根据欧姆定律求出此时电路中的电流,根据R=UI算出定值电阻的最大值。
本题考查了电流与电阻关系的探究和定值电阻的取值范围,其中定值电阻的取值范围有一定的难度,是一道难题。
17.[来源: 2018年浙江省衢州市中考物理试卷]小柯在科技馆看到许多奇思妙想和趣味实验;
(1)奇思妙想-六冲程引擎。这种引擎在完成四冲程工作后,会把水注入汽缸,使水瞬间变成水蒸气,从而带动活塞运动,产生第五冲程,为汽车提供动力,第六冲程是让水蒸气进入冷凝器,变成可再次注入汽缸的水。则第五冲程相当于图中四冲程汽油机的______(填序号)。
(2)趣味实验-静电实验,实验情况如图所示,P1、P2、P3表示将小球B先后悬吊在距离A球远近不同的位置
①小球偏离竖直方向的原因是______
②据图示情景,你还能得出的结论是______
【答案】丙 同种电荷相互排斥 电荷间的距离越大,其相互间的作用力越小
【解析】解:
(1)甲图:进气门打开,排气门关闭,活塞向下运动,是吸气冲程;
乙图:进气门和排气门都关闭,活塞向上运动,是压缩冲程,机械能转化为内能;
丙图:进气门和排气门都关闭,活塞向下运动,是做功冲程,内能转化为机械能;
丁图:进气门关闭,排气门打开,活塞向上运动,是排气冲程;
由题知,第五冲程中,水注入气缸,气缸内的温度是比较高的,水就会迅速汽化为水蒸气,水蒸气推动活塞运动做功,内能转化为机械能,相当于四冲程内燃机的做功冲程,即与图丙相同;
(2)小球在重力的作用下应该在竖直方向上静止,小球向右偏转,说明其受到了向右的力,由于小球与物体A都带正电,同种电荷相互排斥,所以造成小球向右偏转。
由图可知,小球与带电体A之间的距离逐渐增大,发现小球在竖直方向上偏转的角度在减小,即其受到的作用力在减小,故可得出结论:电荷间的距离越大,其相互间的作用力越小。
故答案我:(1)丙;(2)①同种电荷相互排斥;②电荷间的距离越大,其相互间的作用力越小。
(1)水变为水蒸气,水蒸气就会膨胀做功,相当于四冲程内燃机的做功冲程,对本题四幅图分析找出符合题意的;
(2)小球偏离竖直方向,说明其受到了力的作用,要从其受力的角度去分析。小球偏离竖直方向的角度大小,反应力小球受到的力的大小不同,将小球受到的力的大小不同,与小球距离A的距离的远近不同联系起来,即可解题。
这是一道综合题,考查的知识点比较多。分析这类题时,首先要知道利用的是哪一方面的知识,然后再进行分析,得出结论。
18.[来源: 2018年浙江省舟山市中考物理试卷]如图是一个温度自动报警器的工作原理电路图。当控制电路中有电流通过时,电磁铁左端为______极。在使用中发现,当温度达到设定值时,电铃没有报警。经检查,各元件完好、电路连接无误,则可能是因为______(任写一种)导致工作电路没有接通。
【答案】S 控制电路电源电压太小
【解析】解:由安培定则可知,电磁铁左端为S极;
当温度升高到设定值时,水银柱与上方金属丝连通,使左侧形成通路,电磁铁中有电流通过,电磁铁吸引衔铁,由于电磁铁磁性的大小与电流大小和匝数多少有关,如果电源电压,使得电流较小,磁性较小,则电磁铁吸引不动衔铁,工作电路不会工作。
故答案为:S;控制电路电源电压太小。
根据安培定则判定螺旋管的极性;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。
二、实验探究题(本大题共27小题)
19.[来源: 2020年浙江省宁波市中考物理试卷] 1852年,法拉第经过深入的思考和大量的尝试,建立了“力线”的概念。他认为在磁极周围充满了力线,依靠力线将磁极间的作用联系起来。他还利用细铁屑把这种所谓的“力线”形象地呈现出来。小科进行了如下实验:
①在玻璃板上均匀地撒上一层薄薄的细铁屑。
②把玻璃板放在条形磁铁上,观察细铁屑的分布情况。
③轻敲玻璃板,再观察细铁屑的分布情况。
请回答:
(1)如图所示为实验步骤③得到的细铁屑分布情况。请你画出经过A点的磁感线。
(2)实验步骤②中未敲玻璃板“力线”未能通过细铁屑呈现出来,而步骤③中轻敲玻璃板“力线”能通过细铁屑呈现出来。上述原因分别是什么?
【答案】解:
(1)根据磁感线的特点可知,在磁体的外部,磁感线是从磁体的N极出来,回到磁体的S极的,所以A点的磁感线是向左的,如图:
;
(2)实验步骤②中未敲玻璃板“力线”未能通过细铁屑呈现出来,是由于磁力较小,由于铁屑受到摩擦力的作用,其运动状态没有发生变化;
步骤③中轻敲玻璃板“力线”,此时摩擦力减小,磁力大于摩擦力,则磁感线能通过细铁屑呈现出来。
故答案为:(1)如图;(2)铁屑受到摩擦力的作用。
【解析】(1)在磁体的外部,磁感线是从磁体的N极出来,回到磁体的S极的;
(2)根据铁屑受到摩擦力的作用分析。
本题考查了考查了磁感线的方向、摩擦力的作用,属于基础知识,要掌握。
20.[来源: 2020年浙江省宁波市中考物理试卷]在做“研究相同电压下不同导体中电流与电阻的关系”实验时,电源电压恒为3V,滑动变阻器规格为“20Ω 1.0A”,还有多个阻值不小于5Ω的定值电阻可供选择。
(1)实验电路如图所示,小科检查电路时发现有一个元件连接错误(其它元件连接正确),该元件和错误分别是______。
(2)改正错误后,正确操作,测得实验数据如下表所示。
实验次数
第一次
第二次
第三次
定值电阻/Ω
5
10
★
电流表示数/A
0.40
0.20
0.10
表中“★“处所选用定值电阻的阻值是______Ω。
(3)小科用更多不同阻值的定值电阻重复上述实验,并将滑动变阻器的功率P变与其电阻值R变的关系绘制图象。该图象最接近于下列图象中的______。
【答案】电流表;正负接线柱接反 20 C
【解析】解:(1)在使用电流表时,电流必须从正接线柱流入,负接线柱流出,根据图可知,电流表的正负接线柱接反了;
(2)研究相同电压下不同导体中电流与电阻的关系时,需要控制电压不变,根据欧姆定律可知,定值电阻两端的电压为:U=IR=0.4A×5Ω=2V;
当电流为0.10A时,接入的电阻的阻值为:R'=UI'=2V0.10A=20Ω;
(3)滑动变阻器与定值电阻串联在电路中,通过的电流相同,滑动变阻器消耗的电功率为:
P=I2R'=(UR+R')2R'=U2(R+R')2R'=U2(R-R')2R'+4R;
根据数学知识可知,移动滑动变阻器阻值等于定值电阻阻值时,(R-R')2R'+4R是最小的,最小值为4R,所以电功率是最大的;
当滑动变阻器的阻值不等于定值电阻阻值时,(R-R')2R'+4R>4R,所以电功率都会变小,故C符合题意。
故答案为:(1)电流表;正负接线柱接反;(2)20;(3)C。
(1)在连接电压表和电流表时,注意串并联、正负接线柱的接法及量程的选择;连接滑动变阻器时,注意要接一上一下;
(2)根据电压一定,通过电阻的电流与它的电阻成反比的特点分析第三次的电阻值;
(3)根据电阻的串联和欧姆定律表示出电路中的电流,根据P=I2R表示出滑动变阻器的电功率,利用数学知识判断其功率的变化。
此题是探究电流和电阻的关系实验,考查了常见故障的分析、控制变量法的应用、实验的操作过程、及数据的处理能力,涉及到了串联电路中电流、电压的关系及欧姆定律、电功率公式的灵活应用。
21.[来源: 2020年浙江省湖州市中考物理试卷]方方做了“研究通过定值电阻的电流与它两端电压的关系”的实验后,欲探究通过小灯泡的电流与小灯泡两端电压的关系。现有电压为9V的电源、规格为“6V 3.6W”的小灯泡、规格为“2A 10Ω”的滑动变阻器、导线、开关、电流表和电压表等器材。方方根据图甲所示电路实验时发现无论怎么调节滑动变阻器,电压表示数始终较大,无法探究电压更小时小灯泡的电流与电压的关系。方方在老师的指导下,设计了如图乙所示的电路图,继续实验。
(1)当使用图甲电路进行实验,滑动变阻器阻值调到最大时,电压表示数为4伏,此时电流表示数为______。
(2)方方根据电路图乙,连接实物电路如图丙所示。老师说少连了一根导线,请你帮她在图中添上这根导线。
(3)方方按图乙正确连接后进行实验,采集数据,绘制了小灯泡电流与电压关系的曲线图,如图丁所示。
①AB段是直线,可得出的探究结论是:在电压较小时,______。
②BC段明显发生弯曲,是因为______。
【答案】0.5A 通过小灯泡的电流与它两端的电压成正比 灯丝的电阻变大
【解析】解:(1)由图甲知,灯泡与滑动变阻器串联,电压表测量灯泡两端的电压,由题意知,灯泡两端的电压为4V,所以滑动变阻器两端的电压为:
U滑=U-U灯=9V-4V=5V;
所以电路中的电流为:
I=U滑R滑=5V10Ω=0.5A;
(2)由图乙知,滑动变阻器的左半部分与灯泡并联,所以连接如图所示:
(3)①由图象知,AB段是一段直的线段,可知,在电压较小时,通过灯泡的电流与它两端的电压成正比;
②BC段出现弯曲,是由于灯丝的电阻随温度的升高而增大,电压较高时,灯丝的温度也随之升高,因此灯丝的电阻也会增大,从而造成电流与电压不成正比的现象。
故答案为:(1)0.5A;(2)见上图;(3)①通过小灯泡的电流与它两端的电压成正比;②灯丝的电阻变大。
(1)根据串联电路的电压关系求出滑动变阻器两端的电压,由I=UR求出电路中的电流;
(2)根据图乙确定图丙的连接;
(3)根据灯丝的电阻与温度的关系分析。
本题主要是测量小灯泡的电阻实验,考查了灯丝电阻与温度的关系,同时考查了实验中所遇问题及解决方法,很具有实用性。
22.[来源: 2020年浙江省台州市中考物理试卷]磁控防盗装置内装有干簧管(如图甲),干簧管有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,软铁片触点状态会发生变化。把条形磁体分别放置在乙图中的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表。
磁体位置
竖直放置并靠近
水平放置并靠近
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
Ⅳ
触电状态
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竖直放置的干簧管,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)。
【答案】互为异名磁极 闭合 ACD
【解析】解:(1)由图乙中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ位置的磁化情况可知:磁簧片靠近条形磁铁的N极的一端是S极,另一端是N极;所以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(图乙Ⅳ位置),条形磁铁对铁片磁化后的情况如下图:
在两舌簧端面形成异名磁极,因相互吸引而吸合,所以干簧管触点为闭合状态;
(3)由电路图可知:干簧管和电铃并联后与电阻串联,开关在干路上,夜间关上门,闭合开关S,由于此时报警电铃不响,则干簧管触点处于闭合状态,对电铃短路,所以报警电铃不响;当盗贼打开门时,干簧管远离磁体,干簧管退磁,触点在弹力作用下分开,干簧管触点处于断开状态,电流通过电铃,则电铃响起。
由此可知:门处于关闭状态时,干簧管和磁体之间的距离最近,并且干簧管触点是处于闭合状态;
由实验结果可知在干簧管和磁体靠近时,能使干簧管处于闭合状态的是磁体在ACD的位置。
故答案为:(1)互为异名磁极;(2)闭合;(3)ACD。
(1)干簧管被磁化后,靠近条形磁铁磁极的一端是异名磁极,远离的一端是同名磁极;
(2)当条形磁体水平放置并靠近干簧管时(图乙Ⅳ位置),根据条形磁铁对干簧管产生的磁极确定干簧管的工作情况;
(3)由电路图可知:干簧管和电铃并联后与电阻串联,根据闭合开关S和断开开关S时,电铃的工作情况判断出干簧管触点断开和闭合情况,然后由此判断磁体摆放方式。
干簧管实际是一种继电器控制电路,其利用的不是电磁铁,而是一个永久磁铁对磁簧片的磁化作用,搞清这一原理,才能对其工作情况进行有针对性的分析。解答中主要用到了磁化的特点,以及电路的设计,有一定的难度,但也给我们很多的启示,是一个很好的应用,也是一道不错的题目。
23.[来源: 2020年浙江省舟山市中考物理试卷]在学习了并联电路特点和欧姆定律后,科学兴趣小组为研究并联电路总电阻和各分电阻之间的关系,开展了以下探究。
[实验步骤]
①设计电路,根据电路图连接实物;
②闭合开关,分别读出电压表和电流表的示数并记录;
③计算总电阻并填入表格;
④换用不同规格的电阻重复上述实验。
实验次数
电阻
R1/Ω
电阻
R2/Ω
电压
U/V
电流
I/A
总电阻
R/Ω
1
10
30
3
0.4
7.5
2
30
30
3
0.2
15
3
30
15
3
0.3
10
请你在答题卷中用笔画线代替导线,将实物图连接完整。
[得出结论]并联电路总电阻小于任何一个分电阻。
[思考讨论]
①请根据影响导体电阻大小的因素解释上述结论。______。
②分析表中数据,若增大其中一个分电阻的阻值,则总电阻将______。
【答案】并联后相当于增大了导体的横截面积,在导体材料、长度、温度不变时,横截面积越大,导体电阻越小 增大
【解析】解:根据表中数据可知,电流表量程选择0~0.6A,使电流表串联在干路中,两电阻并联,开关控制整个电路,如下图所示:
①并联后相当于增大了导体的横截面积,在导体材料、长度、温度不变时,横截面积越大,导体电阻越小。
②根据表中1、2实验数据可知,当R2的不变,R1的阻值增大时,电路的总电阻变大,因此并联电路中,增大其中一个分电阻的阻值,则总电阻会增大。
故答案为:如上图所示;①并联后相当于增大了导体的横截面积,在导体材料、长度、温度不变时,横截面积越大,导体电阻越小。②增大。
根据电路图可知,R1、R2并联,电压表测量并联电路两端电压,电流表测量干路电流,开关控制整个电路,据此连接实物图;
①影响导体电阻大小的因素有导体的材料、长度、横截面积,另外还与温度有关;
②根据表中数据、结合控制变量法得出结论。
本题考查了实物图的连接、影响电阻大小的因素、并联电路电阻的特点以及控制变量法的应用,关键会根据表中数据得出有用的信息。
24.[来源: 2020年浙江省丽水市中考物理试卷]某班同学在实验室做“测定小灯泡额定电功率”的分组实验。
实验老师提供给各小组的实验器材如下:规格为“3.8V”的小灯泡、学生电源(电压恒为6V)、电流表(0~0.6A,0~3A)、电压表(0~3V,0~15V)、滑动变阻器(“20Ω 1A”)、开关各一只,导线若干。
(1)小金组按图甲正确连接电路,闭合开关,调节滑动变阻器,当电压表的示数为3.8伏时,小灯泡正常发光,此时电流表的示数如图乙所示,则小灯泡的额定功率为______瓦。
(2)小丽组同学发现,实验桌上的电压表0~15V的量程已损坏,其它器材完好。他们经讨论后认为,用该电压表0~3V的量程,通过改变电压表的连接位置也能测出小灯泡的额定功率。他们的实验操作步骤如下:
步骤一:按图甲电路先将电压表(0~3V)接在小灯泡两端,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,使电压表的示数为3伏。断开开关,拆下电压表;
步骤二:保持滑动变阻器的滑片位置不变,再将该电压表接在______两端;
步骤三:闭合开关,将滑动变阻器的滑片向______(填“左”或“右”)移动,直到电压表示数为______伏,读出此时电流表的示数,算出小灯泡的额定电功率。
(3)反思:实验原理相同的情况下,我们可以采用不同的实验途径来完成实验。
【答案】1.52 滑动变阻器 左 2.2
【解析】解:
(1)当电压表的示数为3.8伏时,小灯泡正常发光,此时电流表的示数如图乙所示,电流表选用小量程,分度值为0.02A,电流为0.4A,则小灯泡的额定功率为:
P=UI=3.8V×0.4A=1.52W;
(2)步骤二:根据串联电路电压的规律,当变阻器的电压为:6V-3.8V=2.2V
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