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第01单元 电与磁单元测试(基础卷)——2022-2023学年八年级下册科学单元复习卷(浙教版)(原卷版+解析版)
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班级 姓名 学号 分数
第01单元 电与磁单元测试 (A卷·夯实基础)
(时间:60分钟,满分:100分)
一、选择题(本题共20小题,每小题3分,共60分。)
1.(2022·浙江丽水中考真题)按如图电路进行实验,每次总观察到电磁铁A吸引大头针的数目比电磁铁B多。此现象说明影响电磁铁磁性强弱的一个因素是( )
A.电流大小 B.线圈匝数 C.电流方向 D.电磁铁极性
【答案】B
【解析】由图知道,甲、乙两线圈串联,所以通过甲、乙两线圈的电流相等;甲的线圈匝数明显比乙的线圈匝数多,实验观察到电磁铁甲吸引大头针的数目比乙多,此实验说明电磁铁的磁性强弱与线圈匝数有关,故B符合题意。
2.(2022·浙江绍兴中考真题)如图,小敏用条形磁铁使铁钉竖直静止在空中,细线紧绷且质量不计,下列说法正确的是( )
A.铁钉上端被磁化成N极
B.铁钉受到的磁力与自身重力大小相等
C.桌面对石头的支持力和石头的重力是一对平衡力
D.细线对石头的拉力和石头对细线的拉力是一对相互作用力
【答案】D
【解析】A.条形磁铁的下端是N极,由异名磁极相互吸引可知,铁钉上端被磁化成S极,故A错误;
B.铁钉受到重力、细线的拉力和磁力,重力和拉力之和等于磁力,铁钉受到的磁力与自身重力大小不相等,故B错误;
C.石头受到重力、支持力和细线的拉力,重力等于支持力和拉力之和,桌面对石头的支持力和石头的重力大小不相等,不是平衡力,故C错误;
D.细线对石头的拉力和石头对细线的拉力大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在不同物体上,是相互作用力,故D正确。
3.(浙江金华中考真题)某熨烫机电路主要由发热体、熔丝、控制开关盒等组成,其连接如图所示,其中控制开关盒内有开关、指示灯和分压保护电阻等元件。当该熨烫机接入家庭电路后,闭合开关,指示灯发光,发热体工作。现由于某种原因熔丝熔断,发热体不工作,但指示灯仍发光。下列控制开关盒内元件的连接方式符合要求的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】根据题意可知,闭合开关,指示灯发光,发热体工作;当发热体断路不工作时,但指示灯仍发光,这表明发热体和灯泡是并联接入电路中的;根据题干图片可知,熔丝应该接在火线与用电器之间,所以b接触的是火线;a接触的也是火线,所以灯泡与分压电阻接在a的电路中,故B符合题意。
4.(山东济宁中考真题)如图是拍摄机动车闯红灯的工作原理示意图。光控开关接收到红灯发出的光会自动闭合,压力开关受到机动车的力开片压力会闭合,摄像系统在电路接通时可自动拍摄违规车辆。下列有关说法正确的是( )
A.只要光控开关接收到红光,摄像系统就会自动拍摄
B.机动车只要驶过埋有压力开关的路口,摄像系统就会自动拍摄
C.若将光控开关和压力开关并联,也能起到相同的作用
D.只有光控开关和压力开关都闭合时,摄像系统才会自动拍摄
【答案】D
【解析】A.分析题意可知,只有光控开关和压力开关都闭合时,摄像系统才会自动拍摄,故A错误;
B.由上分析知,因此光控开关和压力开关都闭合时,摄像系统才会自动拍摄,故B选错误;
C.光控开关和压力开关是相互牵制,相互影响,因此这两个开关只能串联,不能并联,故C错误;
D.由题意知,光控开关和压力开关都闭合时,摄像系统才会自动拍摄,故D正确。
5.(浙江中考真题)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
【解析】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。分析可知磁昌强度越大,喇叭的响度越大,所以为了改变纸盆振动幅度以调节喇叭响度,应该增强磁场的强度,BCD选项中:改变电流的大小、改变磁铁磁性强弱、改变线圈的匝数、都可以增强喇叭内部磁场强度,所以都可以增强喇叭的响度;但A选项中改变磁铁的磁极仅可以改变磁场方向,而并不起到增大磁场强度的作用,也就不可以增强喇叭的强度,故A选项错误符合题意。
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
6.(浙江中考真题)如图所示的小制作中,装置A中有磁铁和可转动的线圈,当有风吹向风扇时扇叶转动,引起灯泡发光。装置A的工作原理是( )
A.通电线圈周围存在磁场 B.电磁感应
C.通电线圈能在磁场中转动 D.磁极间相互作用
【答案】B
【解析】由题意可知是装置A的工作原理是利用电磁感应现象的原理工作的,故B正确,ACD错误。
7.(浙江衢州中考真题)如下为汽车启动原理图。汽车启动时,需将钥匙插入钥匙孔并旋转(相当于接通电路)。下列有关说法错误的是( )
A.此时通电螺线管产生磁性 B.通电螺线管E端的磁极为南极
C.电动机是利用电磁感应原理制成的 D.通电螺线管两端电压与电动机两端电压不同
【答案】C
【解析】A将钥匙插入钥匙孔并旋转(相当于接通电路),此时通电螺线管构成闭合的电路,所以螺线管产生磁性;说法正确,不符合题意;B由右手螺旋定则判断出螺线管的E端为磁极的南极,说法正确,不符合题意;C电动机的原理是通电导体在磁场中受力运动;C说法错误,符合题意;D通电螺线管两端的电压为电源部分电压,而电动机两端电压为电源电压,两者电压不同,说法正确,不符合题意;答案选C。
8.如图所示,一带负电橡胶棒靠近用细线挂住的轻细吸管A端时,吸管发生了转动.对吸管A端带电性质判断正确的是( )
A.若相互吸引,一定带正电 B.若相互吸引,一定带负电
C.若相互排斥,一定带正电 D.若相互排斥,一定带负电
【答案】D
【解析】A. B. 将一带负电的橡胶棒靠近用细线挂住的轻细吸管A端时,若吸引,有两种情况,一理吸管带正电,二是不带电。故AB错误;
C. D. 若相互排斥,因为带同种电荷才会相互排斥,所以吸管一定带负电,故C错误,D正确;
9.(2022·浙江温州一模)某小组探究“导体在磁场中产生感应电流的条件”,下列四种情况中(箭头表示导体ab的移动方向),灵敏电流计指针会偏转的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】A.导体ab向下运动,未切割磁感线,不会产生感应电流,灵敏电流计指针不会偏转,故A不符合题意;
B.图中开关断开,未形成闭合回路,且导体ab向下运动,未切割磁感线,无法产生感应电流,灵敏电流计指针不会偏转,故B不符合题意;
C.图中导体ab水平向右运动,切割磁感线且开关闭合,能产生感应电流,灵敏电流计指针会偏转,故C符合题意;
D.图中开关断开,未形成闭合回路,无法产生感应电流,灵敏电流计指针不会偏转,故D不符合题意。
10.(2022·浙江丽水一模)一款透明环保小手电如下图所示。小手电的主要部件由永磁体和线圈组成。只需有节奏的挤压即可照明。它的工作原理与下列哪个选项的实验原理相同的是( )
A.B.C. D.
【答案】B
【解析】小手电的主要部件由永磁体和线圈组成,使永磁体和线圈发生相对运动,使能发电,这是利用电磁感应现象来发电的。
A.该图是奥斯特实验,即通电导体周围存在磁场,故A不符合题意;
B.该图是电磁感应原理,即闭合回路中的一部分导体做切割磁感线运动,产生电流的现象,故B符合题意;
C.该图是电动机的原理图,即通电导体在磁场中受力运动,故C不符合题意;
D.该图是探究电磁铁磁性强弱与有无铁芯的关系,故D不符合题意。
11.(2022·浙江金华一模)如图为磁悬浮地球仪,其环形底座内装有金属线圈,通电后相当于电磁铁。 利用通电的金属线圈产生磁场与球体中的磁体相互排斥,从而使地球仪悬浮在空中。其中环形底座的工作原理是( )
A.电磁感应现象 B.电流的磁效应 C.电流的热效应 D.磁场对电流的作用
【答案】B
【解析】环形底座内有一金属线圈,通电后相当于电磁铁,电磁铁利用电流的磁效应,故B符合题意,ACD不符合题意。
12.(2021·浙江金华二模)下列对于磁现象的说法中正确的是( )
A.甲图实验说明通电直导线周围存在磁场
B.乙图中用钢棒靠近小磁针的S极时,二者相互吸引,说明钢棒一定有磁性
C.丙图中的磁体自然静止后,磁体南极指向地理的北方
D.丁图中铁屑分布情况显示了磁体中间部位磁性较强
【答案】A
【解析】A.该图是奥斯特实验,说明通电导线周围存在磁场,故A正确。
B.磁体具有吸铁性,小磁针靠近铁棒,即使钢棒没有磁性,小磁针也会吸引钢棒,故B错误。
C.地磁南极在地理北极附近,地磁北极在地理南极附近,悬挂起来的磁体受到地磁场的作用,静止时,磁体的南极应指向地磁北极,即在地理的南极附近,故C错误。
D.由图可知,两极吸引的铁屑是最多的,所以两极的磁性最强,故D错误。
13.(2021·浙江金华二模)如图是小科同学家的部分电路,他将电饭煲的插头插入三孔插座后,正在烧水的电热水壶突然停止工作,但电灯仍在正常发光。拔出电饭煲的插头,电热水壶仍不能工作。用测电笔分别测试插座的左、右孔,发现氖管均不发光。若电路中只有一处故障,则( )
A.电热水壶所在电路的b、c间断路 B.插座的接地线断路
C.电路的a、b间导线断路 D.电路的c、d间导线断路
【答案】C
【解析】A.如果电热水壶所在电路的b、c间断路,那么电水壶肯定不能工作,但是对三角插座没有影响,测电笔接触它的插孔时氖管应该发光,故A不符合题意;
B.插座的接地线断路,只是会影响用电器的使用安全,但是对电路本身没有影响,所有的用电器都能正常工作,故B不符合题意;
C.a、b之间的火线部分,是三孔插座和电热水壶两个支路构成的干路。如果电路的a、b间导线断路,那么三孔插座和电热水壶都会与火线断开,那么水壶不工作,测电笔测试插孔时不发光,故C符合题意;
D.c、d之间是三孔插座和电热水壶两个支路构成的零线干路,如果电路的c、d间导线断路,那么电水壶不能工作,但是测电笔接触插孔时能够发光,故D不符合题意。
14.(2021·浙江杭州二模)图中电铃的工作原理说法正确的是( )
A.闭合开关后,A端的磁极为N极 B.电铃工作时,电磁铁一直具有磁性
C.若要铃声更响,可以向左移动滑动变阻器的滑片 D.电铃是根据电磁感应原理制成的
【答案】C
【解析】A.闭合开关后,根据电流的流向和安培定则可知,电磁铁的A端是S极,故A错误。
B.通电时,电磁铁有电流通过,电磁铁具有了磁性,衔铁被吸引过来,使小锤打击铃碗发出声音,同时衔铁与螺钉分离,电路断开,电磁铁失去了磁性,故B错误。
C.若要使铃声更响,可以采取增大电路中的电流来增大电磁铁的磁性,向左移动滑动变阻器的滑片,滑动变阻器阻值变小,电路中的电流变大,故C正确。
D.电铃的主要部件是电磁铁,其工作原理是电流的磁效应,故D错误。
15.(2020·浙江丽水三模)如图甲所示为猴子荡秋千的游戏装置,闭合电键后,猴子就会绕上方的横梁往复振荡。其内部电路基本结构如图乙所示(实现往复振荡的电路图中未画出)。下列分析正确的是( )
A.通电螺线管下方为S极 B.要使猴子荡得高一点,可减小R的阻值
C.电阻R1与R的连接方式是串联 D.该装置主要应用了电磁感应原理
【答案】B
【解析】A.用右手握住螺线管,使四指环绕的方向为电流的方向,则大拇指所指的下端为螺线管的N极,其上端为螺线管的S极,故A错误;
B.要使猴子荡得高一点,需要增大电磁铁的磁性,可以增大电流,减小R的阻值,故B正确;
C.电阻R1与R的连接方式是并联,故C错误;
D.由题意可知,这一装置是利用通电导体在磁场中受力的原理来使猴子运动的,这与电动机的原理相同,故D错误。
16.(浙江温州模拟)同学们做实验的装置如图所示,闭合开关,先将导体ab水平用力向右移动,导体cd也随之运动起来。则在以上的实验中下列说法正确的是()
A.实验装置中的甲装置运用的原理是电磁感应现象
B.实验装置中的甲装置把电能转化为机械能
C.实验装置中的乙装置产生的现象在生活中的应用是发电机
D.若将导体ab水平用力向左移动,导体cd的运动方向不变
【答案】A
【解析】利用电磁感应和通电导体在磁场中受力的有关知识逐个分析四个选择项,从而得到答案.
解:A、闭合电路的导体ab在磁场中做切割磁感线运动,从而产生了感应电流,这是一种电磁感应现象.故A正确.
B、在电磁感应现象中,是将机械能转化为电能.故B错误.
C、导体ab产生的感应电流通过位于磁场中的导体cd时,cd在磁场中受力而运动起来,体现了通电导体在磁场中受力的理论,利用该理论制成了电动机.故C错误.
D、感应电流的方向与导体的运动方向有关,所以导体ab的运动方向改变,ab中的电流方向也改变,即cd中的电流方向发生了改变;通电导体在磁场中受力的方向与电流的方向有关,所以cd中电流方向的改变,导致了cd受力的方向也改变,故运动方向发生了改变.故D错误.
17.(浙江温州三模)如图为一种自动开合式笔记本电脑。按关机键时,电磁体和永磁体之间产生的吸引力来扣合笔记本;按开机键时,电磁体和永磁体之间产生的排斥力来打开笔记本。由于永磁体是固定在笔记本里面的,方向基本不变,则下列分析不符合逻辑的是( )
A.通过改变电流方向可以改变电磁体磁场的方向 B.按开机和关机按钮时,电磁体的磁场方向相同
C.增大电流的强度可以增大排斥力或吸引力 D.增大永磁体的强度可以增大排斥力或吸引力
【答案】B
【解析】A.改变电流方向可以使电磁体磁场方向发生改变,故A正确,不符合题意;
B.由题意可知,开机时电磁体和永磁体相互排斥,磁极相同,关机时相互吸引,磁极相反,因为永磁体固定不变,则电磁体的磁场方向会发生变化,故B错误,符合题意;
C.增大电流强度可以增大电磁体的磁场,从而增大排斥力或吸引力,故C正确,不符合题意;
D.增大永磁体强度可以增大磁场强度,从而增大排斥力或吸引力,故D正确,不符合题意。
18.(浙江温州三模)如图所示,A为弹簧测力计,B为条形磁铁,C为螺线管。闭合S时电流表箱和弹簧测力计都有示数,再闭合S1时,则( )
A.电流表的示数变大,弹簧测力计的示数变大 B.电流表的示数变大,弹簧测力计的示数减小
C.电流表的示数减小,弹簧测力计的示数减小 D.电流表的示数减小,弹簧测力计的示数变大
【答案】A
【解析】当开关S1闭合时,因两电阻并联,故电路中电阻减小,由欧姆定律可知电路中电流变大,此时螺线管中磁场变强,由安培定则可知,螺线管上端为N极,异名磁极相互吸引,则对B的吸引变大,则B受到向下的力变强,因B在磁场力、重力及弹簧秤的拉力作用下处于静止,即 F=G+F磁
故弹簧测力计的示数变大。
19.(浙江一模)如图所示的是用来描绘某一磁体周围磁场的部分磁感线。下列说法正确的是( )
A.a点的磁场比b点的磁场强
B.a点的磁场与b点的磁场一样强
C.a点的方向与b点的磁场方向相同
D.b点放置一个可自由转动的小磁针,则小磁针静止时,其S极相向P
【答案】D
【解析】磁感线的分布疏密可以反映磁场的强弱,越密越强,反之越弱。磁感线是有方向的,磁感线上的任何一点的切线方向跟小磁针放在该点的北极指向一致。
AB.从图中可以看出a点的磁感线比b点的磁感线疏,故a点的磁场比b点的磁场弱。故AB错误;
C.磁感线上某点的磁场方向为该点的切线方向,由于a、b两点的切线方向不同,因此同一条磁感线上a、b两点的磁场方向不同。故C错误;
D.根据图示的磁感线的方向可知,b点的磁感线方向指向Q,即该点的磁场方向指向Q,也就是小磁针放在该点时北极所指的方向,所以放在该点的小磁针静止时S极指向P点,故D正确。
20.(2021·浙江二模)如下图所示的四个图的装置 可以用来演示物理现象,则下列表述正确的是( )
A.图可用来演示电磁感应现象 B.图可用来演示磁场对电流的作用
C.图可用来演示电流的磁效应 D.图可用来演示电磁铁磁性强弱与电流大小的关系
【答案】C
【解析】A.甲图中开关闭合后,导体棒内通以电流,则导体在磁场力的作用下发生运动,故演示的为磁场对电流的作用,故A错误;
B.乙图中导体棒ab在磁场中做切割磁感线运动时,电流表中会产生感应电流,故演示的为电磁感应,故B错误;
C.放在小磁针上方的导线中有电流通过时,小磁针会发生偏转,说明通电导体周围产生了磁场,即演示了电流的磁效应,故C正确;
D.是演示电磁铁中磁性强弱与线圈匝数的关系的实验装置,由于两个电磁铁串联,电流相同,无法研究电磁铁磁性强弱与电流大小的关系,故D错误。
二、填空题(本题共4小题,共15分)
21.(2021·浙江温州中考真题)“地漏”(如图甲)是连接排水管道与室内地面的接口。“磁悬浮地漏”相对于传统地漏具有较多优点,如排水速度可随积水深度自动调节、在不排水时能密封管道等。
(1)若地漏不密封,排水管内臭气会扩散到室内。从微观角度解释该现象:______;
(2)磁悬浮地漏的工作原理如图乙;
①当密封盖上方无水时,在磁体B作用下,磁体A将密封盖顶起。若磁体A下端为N极,则磁体B上端为______极;
②当密封盖上方有水时,密封盖下移,开始排水。积水越多,则排水口越大,其原因是______。
【答案】 分子做无规则运动 N 深度越深,液体压强越大
【解析】(1)若地漏不密封,排水管内臭气分子做无规则运动,最后会会扩散到室内。
(2)①根据题意可知,磁体B对磁体A为排斥力,由磁极间的相互作用规律可知,若磁体A下端为N极,则磁体B上端也为N极。
②由液体压强公式p=ρgh可知,积水越多,即积水深度越深,则液体压强越大,从而对排水口产生的压力越大,故排水口越大。
22.(浙江嘉兴中考真题)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 改变圆盘转动方向或改变磁场方向
【解析】转动摇柄使圆盘旋转起来,此时圆盘在做切割磁感线运动,所以电路中就会产生感应电流。圆盘相当于图乙中导体AB。
在电磁感应现象中,感应电流的方向与磁场方向和导体的运动方向有关。如果要改变圆盘发电机产生的电流方向,可采用的方法是 : 改变圆盘转动方向或改变磁场方向 。
23.(2022·浙江舟山一模)电冰箱是常见的家用电器。
(1)冰箱门的门框密封条采用磁性材料,利用___________相互吸引来增强它的密封性能;
(2)电冰箱使用三脚插头与电源插座连接,如图所示细心观察发现,三脚插头中“1”与冰箱___________连接的,这个插脚比另外两个插脚要稍长。这样设计的好处是___________
A、插入插座中可更稳固更美观
B、插入插座时可确保冰箱外壳先接地
C、拔出插座时先使插头与火线相脱离
【答案】 异名磁极 金属外壳 BC
【解析】(1)冰箱门的密封条采用磁性材料为了封闭更严,因此是利用异名磁极相互吸引来增强它的密封性能。
(2)三脚插头中“1”与冰箱的金属外壳连接,这个插脚比另外两个插脚要稍长稍长一些,可以使用电器在与火线接通之前先使外壳与地线相连;在拔插头时,先使插头与火线脱离,防止触电事故的发生。
24.(2021·浙江金华二模)小明发现超市里的手扶式电梯无人站在上面时运动较慢,有人站在上面时运动较快,他据此画出了如图所示的电路(R是一个压敏电阻)。他分析:当人站在电梯上,R的阻值___________,电磁铁的磁性变强,工作电路电流 ___________ 。(填“变大”、“不变"或“变小”)
【答案】 变小 变大
【解析】由电路图可知,电梯运动较慢时,说明电动机和电阻R1串联接入,当有人站立时,电梯运动变快,说明工作电路只有电动机工作,即电阻R1断路,衔铁被吸下与2连接,电磁铁的磁性在增强,则压敏电阻R的阻值减小,通过电磁铁的电流增大;工作电路由于总电阻减小,则通过电动机的电流增大。
三、探究题(本题共2小题,共15分)
25.(2022·浙江温州二模)阳阳学校开展项目化学习挑战赛——为夜跑者设计制作节能夜跑灯。
[项目要求]设计制作节能夜跑灯,将日常跑步产生的机械能转化为电能使LED灯发光。
[提供器材]塑料水管、胶塞、圆柱形强磁体、漆包线、LED灯(额定电压为1.8V)
(1)该项目学习经历时间较长,包含的重要环节有:①学习节能夜跑灯的工作原理——电磁感应现象;②小组合作设计夜跑灯结构图;③小组合作制作夜跑灯;④公布节能夜跑灯评价标准;⑤节能夜跑灯展示评比:⑥探究感应电压大小的影响因素。你认为上述环节最合理的排序是________。
(2)阳阳小组用磁性相同的磁体,以相同的速度切割磁感线,探究感应电压大小和线圈匝数关系,具体数据如表所示,根据表中数据分析,在其他条件不变的情况下,阳阳小组至少要绕制____匝线圈,才能使额定电压为1.8V的LED灯正常发光。
线圈匝数
50匝
100匝
150匝
200匝
感应电压
0.18V
0.36V
0.54V
0.72V
(3)甲图为阳阳小组制作好的节能夜跑灯的结构图,线圈缠绕在塑料水管外壳并与LED灯构成闭合电路,磁体在乙图手臂的哪个部位,并简述理由________。
【答案】 ①⑥④②③⑤ 500 见解析
【解析】(1)首先要有知识准备,学习节能夜跑灯的工作原理和探究感应电压大小的影响因素;然后公布节能夜跑灯评价标准;接着设计夜跑灯结构图;合作制作夜跑灯;最后节能夜跑灯展示评比,合理的顺序是①⑥④②③⑤。
(2)使额定电压为1.8V的LED灯正常发光,在其他条件不变的情况下,需要绕制线圈的匝数
(3)磁体在乙图手臂的B处,夜跑时,前后甩臂过程中,磁体由于惯性在水管中前后往返运动,线圈才能不断切割磁感线,闭合电路中会产生感应电流,如果磁体在手臂的A处,由于重力的作用将停留在水管的下端,与线圈不发生相对运动,不会产生感应电流。
26.(浙江一模)为探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”,小明用电池(电压一定)、滑动变阻器、数量较多的大头针、铁钉以及较长导线为主要器材,进行如图所示的简易实验。
(1)他将导线绕在铁钉上制成简易电磁铁,并巧妙地通过______来显示电磁铁磁性的强弱,下面的实验也用这种方法的是______
A、认识电压时,我们可以用水压来类比
B、用光线来描述光通过的路径
C、把敲响的音叉接触水面,看有没有溅起水花,来判断音叉有没有振动
(2)连接好电路,使变阻器连入电路的阻值较大,闭合开关,观察到如图甲所示的情景:接着,移动变阻器滑片,使其连入电路的阻值变小,观察到图乙所示的情景,比较图甲和乙,可知______图中的电流较小。
【答案】 吸引大头针的多少 C 甲
【解析】(1)电磁铁磁性强弱通过比较电磁铁吸引大头针的多少来反映,电磁铁吸引的大头针越多,电磁铁磁性越强;
此实验运用的是转换法;
A.认识电压时,我们可以用水压来类比,运用类比方法,A项不符合题意;
B.用光线来描述光通过的路径,运用理想模型法,B项不符合题意;
C.把敲响的音叉接触水面,看有没有溅起水花,来判断音叉有没有振动,运用转换法,C项符合题意;
(2)图乙电磁铁吸引大头针数目较多,说明乙电磁铁的磁性较强.线圈匝数相同,所以乙中通过线圈的电流大于甲中的电流.
四、简答题(本题共2小题,共10分)
27.(浙江台州一模)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。图甲为小晨设计的模拟装置示意图,电源电压U=9伏,当电磁铁线圈中的电流安时,衔铁K被释放从而关闭气路(未画出)启动保护。不计线圈电阻,热敏电阻的阻值与温度的关系如图乙中图线①所示。闭合开关,问:
(1)电磁铁下端的磁极为______极。
(2)若温度降至80℃时就启动保护,电路中定值电阻R0为多大?______
(3)现仅将更换为图线②所示的热敏电阻,若燃气灶熄火后,该电阻温度下降的快慢与图线①所示的电阻相同,装置启动保护的灵敏度会______(填“增强”或“降低”)要恢复与原来相同的灵敏度,电阻R0的取值要作如何的变化?并说明理由。______
【答案】 N 80Ω 降低 增大,见解析
【解析】(1)由图甲可知,电流从电磁铁的上端流入、下端流出,由安培定则可知,电磁铁下端的磁极为N极,上端是S极。
(2)若温度降至80℃时就启动保护,由题意可知,此时电路中的电流I=0.05A,由图乙可知,Rt=100Ω,电路的总电阻 R总= =180Ω
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,电路中定值电阻 R0=R总-Rt=180Ω-100Ω=80Ω
(3)装置启动保护时,电路中的电流为I=0.05A不变,电路的总电阻不变,热敏电阻的阻值不变,由图乙可知,热敏电阻的阻值相同时,②热敏电阻比①热敏电阻对应的温度较低,即②热敏电阻降的温度更低,装置才能启动保护,所以,仅将Rt更换为图线②所示的热敏电阻后,装置启动保护的灵敏度会降低。
要恢复与原来相同的灵敏度,应提高②热敏电阻对应的温度,此时其对应的阻值减小,在装置启动保护时总阻值不变的情况下,应增大定值电阻R0的阻值。
28.(2022·浙江杭州二模)随着家庭电气化程度越来越高,用电安全是一个十分突出的问题,下表提供了一组人体电阻的数据。如图所示,用电器R(阻值为44欧),电路中还有熔断电流为8A的保险丝。则:
测量项目
手和手之间电阻
手与脚之间电阻
手与塑料鞋底之间电阻
完全干燥时
200千欧
300千欧
8000千欧
出汗或潮湿时
1千欧
1千欧
10千欧
(1)一个全身潮湿的人,赤脚站在地上,由于不小心,手接触火线,发生触电事故,则通过人体的电流是___________A,通过计算分析此时保险丝是否熔断___________;
(2)当发现有人触电时,应该第一时间___________,在触电者未脱离电源前,严禁直接用手去触及伤员;
(3)为用电安全,有的电热水器安装了防电墙。防电墙技术就是在电热水器内部形成永久性电阻,从而降低异常情况下经过人体的电流值。经过防电墙处理后,发生异常情况时,人体承受的电压约10V,如图所示,这就保证了人体安全。若人体的最大电组约为20兆欧,求防电墙的电阻大约是多少?___________
【答案】 0.22 没有熔断 见解析 420MΩ
【解析】(1)由表格数据可知,一个潮湿的人手和脚之间的电阻R人=1000Ω,则手接触火线时通过人体的电流
熔断丝的额定电流为8A,通过熔断丝的电流远远小于熔断丝的额定电流,所以熔断丝不会断。
(2)发现有人触电时,需要切断电源或用干燥竿子将火线与人分离。
(3)人体与防电墙串联,通过它们的电流相等,则 R墙=420MΩ
班级 姓名 学号 分数
第01单元 电与磁单元测试 (A卷·夯实基础)
(时间:60分钟,满分:100分)
一、选择题(本题共20小题,每小题3分,共60分。)
1.(2022·浙江丽水中考真题)按如图电路进行实验,每次总观察到电磁铁A吸引大头针的数目比电磁铁B多。此现象说明影响电磁铁磁性强弱的一个因素是( )
A.电流大小 B.线圈匝数 C.电流方向 D.电磁铁极性
【答案】B
【解析】由图知道,甲、乙两线圈串联,所以通过甲、乙两线圈的电流相等;甲的线圈匝数明显比乙的线圈匝数多,实验观察到电磁铁甲吸引大头针的数目比乙多,此实验说明电磁铁的磁性强弱与线圈匝数有关,故B符合题意。
2.(2022·浙江绍兴中考真题)如图,小敏用条形磁铁使铁钉竖直静止在空中,细线紧绷且质量不计,下列说法正确的是( )
A.铁钉上端被磁化成N极
B.铁钉受到的磁力与自身重力大小相等
C.桌面对石头的支持力和石头的重力是一对平衡力
D.细线对石头的拉力和石头对细线的拉力是一对相互作用力
【答案】D
【解析】A.条形磁铁的下端是N极,由异名磁极相互吸引可知,铁钉上端被磁化成S极,故A错误;
B.铁钉受到重力、细线的拉力和磁力,重力和拉力之和等于磁力,铁钉受到的磁力与自身重力大小不相等,故B错误;
C.石头受到重力、支持力和细线的拉力,重力等于支持力和拉力之和,桌面对石头的支持力和石头的重力大小不相等,不是平衡力,故C错误;
D.细线对石头的拉力和石头对细线的拉力大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在不同物体上,是相互作用力,故D正确。
3.(浙江金华中考真题)某熨烫机电路主要由发热体、熔丝、控制开关盒等组成,其连接如图所示,其中控制开关盒内有开关、指示灯和分压保护电阻等元件。当该熨烫机接入家庭电路后,闭合开关,指示灯发光,发热体工作。现由于某种原因熔丝熔断,发热体不工作,但指示灯仍发光。下列控制开关盒内元件的连接方式符合要求的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】根据题意可知,闭合开关,指示灯发光,发热体工作;当发热体断路不工作时,但指示灯仍发光,这表明发热体和灯泡是并联接入电路中的;根据题干图片可知,熔丝应该接在火线与用电器之间,所以b接触的是火线;a接触的也是火线,所以灯泡与分压电阻接在a的电路中,故B符合题意。
4.(山东济宁中考真题)如图是拍摄机动车闯红灯的工作原理示意图。光控开关接收到红灯发出的光会自动闭合,压力开关受到机动车的力开片压力会闭合,摄像系统在电路接通时可自动拍摄违规车辆。下列有关说法正确的是( )
A.只要光控开关接收到红光,摄像系统就会自动拍摄
B.机动车只要驶过埋有压力开关的路口,摄像系统就会自动拍摄
C.若将光控开关和压力开关并联,也能起到相同的作用
D.只有光控开关和压力开关都闭合时,摄像系统才会自动拍摄
【答案】D
【解析】A.分析题意可知,只有光控开关和压力开关都闭合时,摄像系统才会自动拍摄,故A错误;
B.由上分析知,因此光控开关和压力开关都闭合时,摄像系统才会自动拍摄,故B选错误;
C.光控开关和压力开关是相互牵制,相互影响,因此这两个开关只能串联,不能并联,故C错误;
D.由题意知,光控开关和压力开关都闭合时,摄像系统才会自动拍摄,故D正确。
5.(浙江中考真题)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
【解析】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。分析可知磁昌强度越大,喇叭的响度越大,所以为了改变纸盆振动幅度以调节喇叭响度,应该增强磁场的强度,BCD选项中:改变电流的大小、改变磁铁磁性强弱、改变线圈的匝数、都可以增强喇叭内部磁场强度,所以都可以增强喇叭的响度;但A选项中改变磁铁的磁极仅可以改变磁场方向,而并不起到增大磁场强度的作用,也就不可以增强喇叭的强度,故A选项错误符合题意。
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
6.(浙江中考真题)如图所示的小制作中,装置A中有磁铁和可转动的线圈,当有风吹向风扇时扇叶转动,引起灯泡发光。装置A的工作原理是( )
A.通电线圈周围存在磁场 B.电磁感应
C.通电线圈能在磁场中转动 D.磁极间相互作用
【答案】B
【解析】由题意可知是装置A的工作原理是利用电磁感应现象的原理工作的,故B正确,ACD错误。
7.(浙江衢州中考真题)如下为汽车启动原理图。汽车启动时,需将钥匙插入钥匙孔并旋转(相当于接通电路)。下列有关说法错误的是( )
A.此时通电螺线管产生磁性 B.通电螺线管E端的磁极为南极
C.电动机是利用电磁感应原理制成的 D.通电螺线管两端电压与电动机两端电压不同
【答案】C
【解析】A将钥匙插入钥匙孔并旋转(相当于接通电路),此时通电螺线管构成闭合的电路,所以螺线管产生磁性;说法正确,不符合题意;B由右手螺旋定则判断出螺线管的E端为磁极的南极,说法正确,不符合题意;C电动机的原理是通电导体在磁场中受力运动;C说法错误,符合题意;D通电螺线管两端的电压为电源部分电压,而电动机两端电压为电源电压,两者电压不同,说法正确,不符合题意;答案选C。
8.如图所示,一带负电橡胶棒靠近用细线挂住的轻细吸管A端时,吸管发生了转动.对吸管A端带电性质判断正确的是( )
A.若相互吸引,一定带正电 B.若相互吸引,一定带负电
C.若相互排斥,一定带正电 D.若相互排斥,一定带负电
【答案】D
【解析】A. B. 将一带负电的橡胶棒靠近用细线挂住的轻细吸管A端时,若吸引,有两种情况,一理吸管带正电,二是不带电。故AB错误;
C. D. 若相互排斥,因为带同种电荷才会相互排斥,所以吸管一定带负电,故C错误,D正确;
9.(2022·浙江温州一模)某小组探究“导体在磁场中产生感应电流的条件”,下列四种情况中(箭头表示导体ab的移动方向),灵敏电流计指针会偏转的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】A.导体ab向下运动,未切割磁感线,不会产生感应电流,灵敏电流计指针不会偏转,故A不符合题意;
B.图中开关断开,未形成闭合回路,且导体ab向下运动,未切割磁感线,无法产生感应电流,灵敏电流计指针不会偏转,故B不符合题意;
C.图中导体ab水平向右运动,切割磁感线且开关闭合,能产生感应电流,灵敏电流计指针会偏转,故C符合题意;
D.图中开关断开,未形成闭合回路,无法产生感应电流,灵敏电流计指针不会偏转,故D不符合题意。
10.(2022·浙江丽水一模)一款透明环保小手电如下图所示。小手电的主要部件由永磁体和线圈组成。只需有节奏的挤压即可照明。它的工作原理与下列哪个选项的实验原理相同的是( )
A.B.C. D.
【答案】B
【解析】小手电的主要部件由永磁体和线圈组成,使永磁体和线圈发生相对运动,使能发电,这是利用电磁感应现象来发电的。
A.该图是奥斯特实验,即通电导体周围存在磁场,故A不符合题意;
B.该图是电磁感应原理,即闭合回路中的一部分导体做切割磁感线运动,产生电流的现象,故B符合题意;
C.该图是电动机的原理图,即通电导体在磁场中受力运动,故C不符合题意;
D.该图是探究电磁铁磁性强弱与有无铁芯的关系,故D不符合题意。
11.(2022·浙江金华一模)如图为磁悬浮地球仪,其环形底座内装有金属线圈,通电后相当于电磁铁。 利用通电的金属线圈产生磁场与球体中的磁体相互排斥,从而使地球仪悬浮在空中。其中环形底座的工作原理是( )
A.电磁感应现象 B.电流的磁效应 C.电流的热效应 D.磁场对电流的作用
【答案】B
【解析】环形底座内有一金属线圈,通电后相当于电磁铁,电磁铁利用电流的磁效应,故B符合题意,ACD不符合题意。
12.(2021·浙江金华二模)下列对于磁现象的说法中正确的是( )
A.甲图实验说明通电直导线周围存在磁场
B.乙图中用钢棒靠近小磁针的S极时,二者相互吸引,说明钢棒一定有磁性
C.丙图中的磁体自然静止后,磁体南极指向地理的北方
D.丁图中铁屑分布情况显示了磁体中间部位磁性较强
【答案】A
【解析】A.该图是奥斯特实验,说明通电导线周围存在磁场,故A正确。
B.磁体具有吸铁性,小磁针靠近铁棒,即使钢棒没有磁性,小磁针也会吸引钢棒,故B错误。
C.地磁南极在地理北极附近,地磁北极在地理南极附近,悬挂起来的磁体受到地磁场的作用,静止时,磁体的南极应指向地磁北极,即在地理的南极附近,故C错误。
D.由图可知,两极吸引的铁屑是最多的,所以两极的磁性最强,故D错误。
13.(2021·浙江金华二模)如图是小科同学家的部分电路,他将电饭煲的插头插入三孔插座后,正在烧水的电热水壶突然停止工作,但电灯仍在正常发光。拔出电饭煲的插头,电热水壶仍不能工作。用测电笔分别测试插座的左、右孔,发现氖管均不发光。若电路中只有一处故障,则( )
A.电热水壶所在电路的b、c间断路 B.插座的接地线断路
C.电路的a、b间导线断路 D.电路的c、d间导线断路
【答案】C
【解析】A.如果电热水壶所在电路的b、c间断路,那么电水壶肯定不能工作,但是对三角插座没有影响,测电笔接触它的插孔时氖管应该发光,故A不符合题意;
B.插座的接地线断路,只是会影响用电器的使用安全,但是对电路本身没有影响,所有的用电器都能正常工作,故B不符合题意;
C.a、b之间的火线部分,是三孔插座和电热水壶两个支路构成的干路。如果电路的a、b间导线断路,那么三孔插座和电热水壶都会与火线断开,那么水壶不工作,测电笔测试插孔时不发光,故C符合题意;
D.c、d之间是三孔插座和电热水壶两个支路构成的零线干路,如果电路的c、d间导线断路,那么电水壶不能工作,但是测电笔接触插孔时能够发光,故D不符合题意。
14.(2021·浙江杭州二模)图中电铃的工作原理说法正确的是( )
A.闭合开关后,A端的磁极为N极 B.电铃工作时,电磁铁一直具有磁性
C.若要铃声更响,可以向左移动滑动变阻器的滑片 D.电铃是根据电磁感应原理制成的
【答案】C
【解析】A.闭合开关后,根据电流的流向和安培定则可知,电磁铁的A端是S极,故A错误。
B.通电时,电磁铁有电流通过,电磁铁具有了磁性,衔铁被吸引过来,使小锤打击铃碗发出声音,同时衔铁与螺钉分离,电路断开,电磁铁失去了磁性,故B错误。
C.若要使铃声更响,可以采取增大电路中的电流来增大电磁铁的磁性,向左移动滑动变阻器的滑片,滑动变阻器阻值变小,电路中的电流变大,故C正确。
D.电铃的主要部件是电磁铁,其工作原理是电流的磁效应,故D错误。
15.(2020·浙江丽水三模)如图甲所示为猴子荡秋千的游戏装置,闭合电键后,猴子就会绕上方的横梁往复振荡。其内部电路基本结构如图乙所示(实现往复振荡的电路图中未画出)。下列分析正确的是( )
A.通电螺线管下方为S极 B.要使猴子荡得高一点,可减小R的阻值
C.电阻R1与R的连接方式是串联 D.该装置主要应用了电磁感应原理
【答案】B
【解析】A.用右手握住螺线管,使四指环绕的方向为电流的方向,则大拇指所指的下端为螺线管的N极,其上端为螺线管的S极,故A错误;
B.要使猴子荡得高一点,需要增大电磁铁的磁性,可以增大电流,减小R的阻值,故B正确;
C.电阻R1与R的连接方式是并联,故C错误;
D.由题意可知,这一装置是利用通电导体在磁场中受力的原理来使猴子运动的,这与电动机的原理相同,故D错误。
16.(浙江温州模拟)同学们做实验的装置如图所示,闭合开关,先将导体ab水平用力向右移动,导体cd也随之运动起来。则在以上的实验中下列说法正确的是()
A.实验装置中的甲装置运用的原理是电磁感应现象
B.实验装置中的甲装置把电能转化为机械能
C.实验装置中的乙装置产生的现象在生活中的应用是发电机
D.若将导体ab水平用力向左移动,导体cd的运动方向不变
【答案】A
【解析】利用电磁感应和通电导体在磁场中受力的有关知识逐个分析四个选择项,从而得到答案.
解:A、闭合电路的导体ab在磁场中做切割磁感线运动,从而产生了感应电流,这是一种电磁感应现象.故A正确.
B、在电磁感应现象中,是将机械能转化为电能.故B错误.
C、导体ab产生的感应电流通过位于磁场中的导体cd时,cd在磁场中受力而运动起来,体现了通电导体在磁场中受力的理论,利用该理论制成了电动机.故C错误.
D、感应电流的方向与导体的运动方向有关,所以导体ab的运动方向改变,ab中的电流方向也改变,即cd中的电流方向发生了改变;通电导体在磁场中受力的方向与电流的方向有关,所以cd中电流方向的改变,导致了cd受力的方向也改变,故运动方向发生了改变.故D错误.
17.(浙江温州三模)如图为一种自动开合式笔记本电脑。按关机键时,电磁体和永磁体之间产生的吸引力来扣合笔记本;按开机键时,电磁体和永磁体之间产生的排斥力来打开笔记本。由于永磁体是固定在笔记本里面的,方向基本不变,则下列分析不符合逻辑的是( )
A.通过改变电流方向可以改变电磁体磁场的方向 B.按开机和关机按钮时,电磁体的磁场方向相同
C.增大电流的强度可以增大排斥力或吸引力 D.增大永磁体的强度可以增大排斥力或吸引力
【答案】B
【解析】A.改变电流方向可以使电磁体磁场方向发生改变,故A正确,不符合题意;
B.由题意可知,开机时电磁体和永磁体相互排斥,磁极相同,关机时相互吸引,磁极相反,因为永磁体固定不变,则电磁体的磁场方向会发生变化,故B错误,符合题意;
C.增大电流强度可以增大电磁体的磁场,从而增大排斥力或吸引力,故C正确,不符合题意;
D.增大永磁体强度可以增大磁场强度,从而增大排斥力或吸引力,故D正确,不符合题意。
18.(浙江温州三模)如图所示,A为弹簧测力计,B为条形磁铁,C为螺线管。闭合S时电流表箱和弹簧测力计都有示数,再闭合S1时,则( )
A.电流表的示数变大,弹簧测力计的示数变大 B.电流表的示数变大,弹簧测力计的示数减小
C.电流表的示数减小,弹簧测力计的示数减小 D.电流表的示数减小,弹簧测力计的示数变大
【答案】A
【解析】当开关S1闭合时,因两电阻并联,故电路中电阻减小,由欧姆定律可知电路中电流变大,此时螺线管中磁场变强,由安培定则可知,螺线管上端为N极,异名磁极相互吸引,则对B的吸引变大,则B受到向下的力变强,因B在磁场力、重力及弹簧秤的拉力作用下处于静止,即 F=G+F磁
故弹簧测力计的示数变大。
19.(浙江一模)如图所示的是用来描绘某一磁体周围磁场的部分磁感线。下列说法正确的是( )
A.a点的磁场比b点的磁场强
B.a点的磁场与b点的磁场一样强
C.a点的方向与b点的磁场方向相同
D.b点放置一个可自由转动的小磁针,则小磁针静止时,其S极相向P
【答案】D
【解析】磁感线的分布疏密可以反映磁场的强弱,越密越强,反之越弱。磁感线是有方向的,磁感线上的任何一点的切线方向跟小磁针放在该点的北极指向一致。
AB.从图中可以看出a点的磁感线比b点的磁感线疏,故a点的磁场比b点的磁场弱。故AB错误;
C.磁感线上某点的磁场方向为该点的切线方向,由于a、b两点的切线方向不同,因此同一条磁感线上a、b两点的磁场方向不同。故C错误;
D.根据图示的磁感线的方向可知,b点的磁感线方向指向Q,即该点的磁场方向指向Q,也就是小磁针放在该点时北极所指的方向,所以放在该点的小磁针静止时S极指向P点,故D正确。
20.(2021·浙江二模)如下图所示的四个图的装置 可以用来演示物理现象,则下列表述正确的是( )
A.图可用来演示电磁感应现象 B.图可用来演示磁场对电流的作用
C.图可用来演示电流的磁效应 D.图可用来演示电磁铁磁性强弱与电流大小的关系
【答案】C
【解析】A.甲图中开关闭合后,导体棒内通以电流,则导体在磁场力的作用下发生运动,故演示的为磁场对电流的作用,故A错误;
B.乙图中导体棒ab在磁场中做切割磁感线运动时,电流表中会产生感应电流,故演示的为电磁感应,故B错误;
C.放在小磁针上方的导线中有电流通过时,小磁针会发生偏转,说明通电导体周围产生了磁场,即演示了电流的磁效应,故C正确;
D.是演示电磁铁中磁性强弱与线圈匝数的关系的实验装置,由于两个电磁铁串联,电流相同,无法研究电磁铁磁性强弱与电流大小的关系,故D错误。
二、填空题(本题共4小题,共15分)
21.(2021·浙江温州中考真题)“地漏”(如图甲)是连接排水管道与室内地面的接口。“磁悬浮地漏”相对于传统地漏具有较多优点,如排水速度可随积水深度自动调节、在不排水时能密封管道等。
(1)若地漏不密封,排水管内臭气会扩散到室内。从微观角度解释该现象:______;
(2)磁悬浮地漏的工作原理如图乙;
①当密封盖上方无水时,在磁体B作用下,磁体A将密封盖顶起。若磁体A下端为N极,则磁体B上端为______极;
②当密封盖上方有水时,密封盖下移,开始排水。积水越多,则排水口越大,其原因是______。
【答案】 分子做无规则运动 N 深度越深,液体压强越大
【解析】(1)若地漏不密封,排水管内臭气分子做无规则运动,最后会会扩散到室内。
(2)①根据题意可知,磁体B对磁体A为排斥力,由磁极间的相互作用规律可知,若磁体A下端为N极,则磁体B上端也为N极。
②由液体压强公式p=ρgh可知,积水越多,即积水深度越深,则液体压强越大,从而对排水口产生的压力越大,故排水口越大。
22.(浙江嘉兴中考真题)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 改变圆盘转动方向或改变磁场方向
【解析】转动摇柄使圆盘旋转起来,此时圆盘在做切割磁感线运动,所以电路中就会产生感应电流。圆盘相当于图乙中导体AB。
在电磁感应现象中,感应电流的方向与磁场方向和导体的运动方向有关。如果要改变圆盘发电机产生的电流方向,可采用的方法是 : 改变圆盘转动方向或改变磁场方向 。
23.(2022·浙江舟山一模)电冰箱是常见的家用电器。
(1)冰箱门的门框密封条采用磁性材料,利用___________相互吸引来增强它的密封性能;
(2)电冰箱使用三脚插头与电源插座连接,如图所示细心观察发现,三脚插头中“1”与冰箱___________连接的,这个插脚比另外两个插脚要稍长。这样设计的好处是___________
A、插入插座中可更稳固更美观
B、插入插座时可确保冰箱外壳先接地
C、拔出插座时先使插头与火线相脱离
【答案】 异名磁极 金属外壳 BC
【解析】(1)冰箱门的密封条采用磁性材料为了封闭更严,因此是利用异名磁极相互吸引来增强它的密封性能。
(2)三脚插头中“1”与冰箱的金属外壳连接,这个插脚比另外两个插脚要稍长稍长一些,可以使用电器在与火线接通之前先使外壳与地线相连;在拔插头时,先使插头与火线脱离,防止触电事故的发生。
24.(2021·浙江金华二模)小明发现超市里的手扶式电梯无人站在上面时运动较慢,有人站在上面时运动较快,他据此画出了如图所示的电路(R是一个压敏电阻)。他分析:当人站在电梯上,R的阻值___________,电磁铁的磁性变强,工作电路电流 ___________ 。(填“变大”、“不变"或“变小”)
【答案】 变小 变大
【解析】由电路图可知,电梯运动较慢时,说明电动机和电阻R1串联接入,当有人站立时,电梯运动变快,说明工作电路只有电动机工作,即电阻R1断路,衔铁被吸下与2连接,电磁铁的磁性在增强,则压敏电阻R的阻值减小,通过电磁铁的电流增大;工作电路由于总电阻减小,则通过电动机的电流增大。
三、探究题(本题共2小题,共15分)
25.(2022·浙江温州二模)阳阳学校开展项目化学习挑战赛——为夜跑者设计制作节能夜跑灯。
[项目要求]设计制作节能夜跑灯,将日常跑步产生的机械能转化为电能使LED灯发光。
[提供器材]塑料水管、胶塞、圆柱形强磁体、漆包线、LED灯(额定电压为1.8V)
(1)该项目学习经历时间较长,包含的重要环节有:①学习节能夜跑灯的工作原理——电磁感应现象;②小组合作设计夜跑灯结构图;③小组合作制作夜跑灯;④公布节能夜跑灯评价标准;⑤节能夜跑灯展示评比:⑥探究感应电压大小的影响因素。你认为上述环节最合理的排序是________。
(2)阳阳小组用磁性相同的磁体,以相同的速度切割磁感线,探究感应电压大小和线圈匝数关系,具体数据如表所示,根据表中数据分析,在其他条件不变的情况下,阳阳小组至少要绕制____匝线圈,才能使额定电压为1.8V的LED灯正常发光。
线圈匝数
50匝
100匝
150匝
200匝
感应电压
0.18V
0.36V
0.54V
0.72V
(3)甲图为阳阳小组制作好的节能夜跑灯的结构图,线圈缠绕在塑料水管外壳并与LED灯构成闭合电路,磁体在乙图手臂的哪个部位,并简述理由________。
【答案】 ①⑥④②③⑤ 500 见解析
【解析】(1)首先要有知识准备,学习节能夜跑灯的工作原理和探究感应电压大小的影响因素;然后公布节能夜跑灯评价标准;接着设计夜跑灯结构图;合作制作夜跑灯;最后节能夜跑灯展示评比,合理的顺序是①⑥④②③⑤。
(2)使额定电压为1.8V的LED灯正常发光,在其他条件不变的情况下,需要绕制线圈的匝数
(3)磁体在乙图手臂的B处,夜跑时,前后甩臂过程中,磁体由于惯性在水管中前后往返运动,线圈才能不断切割磁感线,闭合电路中会产生感应电流,如果磁体在手臂的A处,由于重力的作用将停留在水管的下端,与线圈不发生相对运动,不会产生感应电流。
26.(浙江一模)为探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”,小明用电池(电压一定)、滑动变阻器、数量较多的大头针、铁钉以及较长导线为主要器材,进行如图所示的简易实验。
(1)他将导线绕在铁钉上制成简易电磁铁,并巧妙地通过______来显示电磁铁磁性的强弱,下面的实验也用这种方法的是______
A、认识电压时,我们可以用水压来类比
B、用光线来描述光通过的路径
C、把敲响的音叉接触水面,看有没有溅起水花,来判断音叉有没有振动
(2)连接好电路,使变阻器连入电路的阻值较大,闭合开关,观察到如图甲所示的情景:接着,移动变阻器滑片,使其连入电路的阻值变小,观察到图乙所示的情景,比较图甲和乙,可知______图中的电流较小。
【答案】 吸引大头针的多少 C 甲
【解析】(1)电磁铁磁性强弱通过比较电磁铁吸引大头针的多少来反映,电磁铁吸引的大头针越多,电磁铁磁性越强;
此实验运用的是转换法;
A.认识电压时,我们可以用水压来类比,运用类比方法,A项不符合题意;
B.用光线来描述光通过的路径,运用理想模型法,B项不符合题意;
C.把敲响的音叉接触水面,看有没有溅起水花,来判断音叉有没有振动,运用转换法,C项符合题意;
(2)图乙电磁铁吸引大头针数目较多,说明乙电磁铁的磁性较强.线圈匝数相同,所以乙中通过线圈的电流大于甲中的电流.
四、简答题(本题共2小题,共10分)
27.(浙江台州一模)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。图甲为小晨设计的模拟装置示意图,电源电压U=9伏,当电磁铁线圈中的电流安时,衔铁K被释放从而关闭气路(未画出)启动保护。不计线圈电阻,热敏电阻的阻值与温度的关系如图乙中图线①所示。闭合开关,问:
(1)电磁铁下端的磁极为______极。
(2)若温度降至80℃时就启动保护,电路中定值电阻R0为多大?______
(3)现仅将更换为图线②所示的热敏电阻,若燃气灶熄火后,该电阻温度下降的快慢与图线①所示的电阻相同,装置启动保护的灵敏度会______(填“增强”或“降低”)要恢复与原来相同的灵敏度,电阻R0的取值要作如何的变化?并说明理由。______
【答案】 N 80Ω 降低 增大,见解析
【解析】(1)由图甲可知,电流从电磁铁的上端流入、下端流出,由安培定则可知,电磁铁下端的磁极为N极,上端是S极。
(2)若温度降至80℃时就启动保护,由题意可知,此时电路中的电流I=0.05A,由图乙可知,Rt=100Ω,电路的总电阻 R总= =180Ω
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,电路中定值电阻 R0=R总-Rt=180Ω-100Ω=80Ω
(3)装置启动保护时,电路中的电流为I=0.05A不变,电路的总电阻不变,热敏电阻的阻值不变,由图乙可知,热敏电阻的阻值相同时,②热敏电阻比①热敏电阻对应的温度较低,即②热敏电阻降的温度更低,装置才能启动保护,所以,仅将Rt更换为图线②所示的热敏电阻后,装置启动保护的灵敏度会降低。
要恢复与原来相同的灵敏度,应提高②热敏电阻对应的温度,此时其对应的阻值减小,在装置启动保护时总阻值不变的情况下,应增大定值电阻R0的阻值。
28.(2022·浙江杭州二模)随着家庭电气化程度越来越高,用电安全是一个十分突出的问题,下表提供了一组人体电阻的数据。如图所示,用电器R(阻值为44欧),电路中还有熔断电流为8A的保险丝。则:
测量项目
手和手之间电阻
手与脚之间电阻
手与塑料鞋底之间电阻
完全干燥时
200千欧
300千欧
8000千欧
出汗或潮湿时
1千欧
1千欧
10千欧
(1)一个全身潮湿的人,赤脚站在地上,由于不小心,手接触火线,发生触电事故,则通过人体的电流是___________A,通过计算分析此时保险丝是否熔断___________;
(2)当发现有人触电时,应该第一时间___________,在触电者未脱离电源前,严禁直接用手去触及伤员;
(3)为用电安全,有的电热水器安装了防电墙。防电墙技术就是在电热水器内部形成永久性电阻,从而降低异常情况下经过人体的电流值。经过防电墙处理后,发生异常情况时,人体承受的电压约10V,如图所示,这就保证了人体安全。若人体的最大电组约为20兆欧,求防电墙的电阻大约是多少?___________
【答案】 0.22 没有熔断 见解析 420MΩ
【解析】(1)由表格数据可知,一个潮湿的人手和脚之间的电阻R人=1000Ω,则手接触火线时通过人体的电流
熔断丝的额定电流为8A,通过熔断丝的电流远远小于熔断丝的额定电流,所以熔断丝不会断。
(2)发现有人触电时,需要切断电源或用干燥竿子将火线与人分离。
(3)人体与防电墙串联,通过它们的电流相等,则 R墙=420MΩ
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