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2025年辽宁省中考物理模拟试题分类精选15电流和电路(2)(Word版附解析)
展开 这是一份2025年辽宁省中考物理模拟试题分类精选15电流和电路(2)(Word版附解析),共30页。
A.甲图:摩擦后的气球能够吸引细水流,说明摩擦过程中创造了电荷
B.乙图:细绳悬挂的轻质泡沫塑料小球相互吸引,则两小球一定带有异种电荷
C.丙图:丝绸摩擦过的玻璃棒会带正电荷,在这个过程中丝绸会失去电子
D.丁图:验电器是利用了同种电荷相互排斥的原理制成的
2.(2025•甘井子区校级模拟)如图是一个有趣的新闻插图,标题是“小女孩打滑梯,头发秒变蒲公英”,下列说法正确的是( )
A.小女孩的头发和塑料滑梯摩擦时创造了电荷
B.小女孩的头发由于带同种电荷而相互排斥
C.小女孩在滑梯顶端时的机械能小于在底端时的机械能
D.小女孩和滑梯间摩擦生热是利用热传递改变内能
3.(2025•兴隆台区校级模拟)如图所示,一场暴风雪过后,麻省理工学院的工程师Kuttrn操作着机器人吹雪机上路清雪,吹雪机人把道路上的雪吸进“肚子里”,再把雪吹向路边。机器人前面的两只大眼睛车灯可以用以照明,还可以单独闪烁用于表示转弯。下列说法正确的是( )
A.雪的形成属于凝固现象
B.雪被吹向空中,它的机械能不变
C.雪被吹起来的时候,它的惯性会变大
D.机器人前面的两只大眼睛车灯是并联的
二.填空题(共1小题)
4.(2025•站前区校级模拟)如图所示,用手接触验电器的金属球,观察到验电器的两片金属箔闭合了,这说明人是 ,若验电器带正电,在这一过程中的电流方向是 (填“从手到金属箔”或“从金属箔到手”)
三.作图题(共4小题)
5.(2025•溪湖区校级模拟)在图示电路中缺少两根导线,请按要求用笔线代替导线完成电路连接。要求:闭合开关S后,向右移动变阻器的滑片时,电压表的示数变大。
6.(2025•抚顺一模)在如图所示的电路中,有两根导线尚未连接,请用笔画线代替导线将电路补充完整。要求:①电压表测小灯泡两端的电压;②闭合开关S,向a端移动滑动变阻器的滑片P,小灯泡变亮。(导线不能交叉)
7.(2025•丹东模拟)图甲是某款智能门锁,有密码与指纹两种开门方式。密码正确时开关S1闭合,指纹正确时开关S2闭合。要求任何一种方式都能使电动机转动,打开房门。请把图乙中的各元件符号连接成符合要求的电路图。
8.(2025•凤城市一模)如图所示是未完成连接的电路,请用笔画线代替导线将电路连接完整。要求:标出闭合开关后图中小磁针静止时左端磁极名称,滑动变阻器滑片向左端移动,通电螺线管的磁性增强,导线不能交叉。
四.实验探究题(共4小题)
9.(2025•新宾县二模)某学习小组利用如图所示电路探究并联电路电流的规律。
(1)小明按照图乙连接电路,他是在测量图甲中 点的电流;
(2)小明经过实验探究,测出一组A、B、C三处的电流,数据如表所示,由此他得出结论:并联电路中,干路电流等于各支路电流之和,各支路电流相等的错误结论。要得到并联电路中电流的规律,还应该选用规格 (选填“相同”或“不相同”)的灯泡进行多次实验,这样做的目的是 ;
(3)实验中,用另一个灯泡L3替换L1发现L3更亮,可知发光时L3比L1电阻 (填“大”或“小”),而L2的亮度与之前相比则 (选填“变亮”“变暗”或“不变”)。
10.(2025•大连一模)电梯已经成为高层住宅必备的交通工具。在综合实践课上,某小组开展了设计电梯的活动。
【任务一】了解电梯的构造
电梯的典型结构包括滑轮、轿厢、钢丝绳、配重、电动机、安全装置和信号操纵系统等,如图(a)所示,是某种升降电梯的基本构造,电动机和配重通过钢丝绳分别给轿厢施加拉力,连接轿厢的两根钢丝绳非常靠近,轿厢与配重的运动方向始终相反。
(1)图(a)中,两个滑轮是 滑轮。
(2)若轿厢中的乘客增加时,该装置的机械效率 (选填“增大”“不变”或“减小”)。
【任务二】电梯工作过程
(1)电梯里的电动机是通过改变电流的方向,来切换转轴的转动方向,使轿厢升降自如。如图(b)是其简化的电路图,当两个单刀双掷开关触点1和2接触时电动机正向转动,触点1和3接触时电动机反向转动。请将图(b)中的电路图补充完整。
(2)电梯某次搭载乘客上楼,轿厢启动上升的路程与时间关系(s﹣t)和电动机拉钢丝绳做功的功率与时间关系(P﹣t)如图(c)所示,不计钢丝绳的重力和一切摩擦。
由图(c)获取的以下信息中,其中正确的是 (选填字母)。
A.电梯上升的0﹣2s内,轿厢上升的运行速度是1m/s
B.电梯上升的0﹣2s内,电动机拉钢丝绳做功的功率为7000W
C.电梯匀速上升的过程中,钢丝绳对桥厢的拉力是2000N
D.0﹣2s内,静止在电梯里的一乘客受到重力与轿厢地面对他的支持力是一对平衡力
【任务三】电梯功能优化设计
(1)出于安全考虑,电梯设置有超载响铃报警系统。如图(d)所示为电梯的报警系统工作原理图,已知控制电路电源电压为U,R1为定值电阻,力敏电阻R2的阻值随所受压力F的变化图像如图(e)所示。若要求电梯限载人数减小,请对控制电路提出改进措施 。
(2)如果想改变电梯升降的速度,在不改变电动机构造的前提条件下,请写出你的改进方法 。
11.(2025•铁岭县一模)小明和小华一起做“探究并联电路中电流规律”的实验。
(1)图甲是他们设计的电路图,小明按电路图连好电路后,先将电流表接在B处,闭合开关前,发现电流表指针指在图乙所示的位置,其原因是 。
(2)图丙是他们解决上述问题后,实验过程中的一次实物连接图,使用时应将电流表与被测用电器 联在电路中,此时电流表测量的是 (选填“A”、“B”或“C”)处的电流。
(3)小明用电流表分别测得A、B、C三点电流并记录在表格中。
小华同学分析数据认为,第三次实验时B点电流读数是错误的,原因是 ;修正数据后,小华得出:并联电路干路电流等于各支路电流之和,且各支路电流相等的结论。这个结论 (选填“正确”或“错误”)的,原因是 。
12.(2025•新宾县二模)国庆假期,小星一家驾驶油电混合动力汽车外出旅游。在驾驶过程中遇到了雾霾天气,雾霾天气的主要污染物是PM2.5。PM2.5是空气中直径小于等于2.5μm的悬浮颗粒物。
(1)室外空气中的PM2.5主要来自于矿物燃料燃烧后的废气,PM2.5在空中做无规则运动 (选填“属于”或“不属于”)扩散现象。于是小星爸爸打开了空气净化器,其原理如图1所示。闭合开关S1、S2后,风扇旋转吸入含有颗粒物空气,当颗粒物质接近带有负电荷的光洁金属网C时会被快速吸引过来,会带上电荷,然后被带有正电荷的棉芯D吸附住。整个过程中颗粒物被金属网C吸引是因为 。
(2)小星发现,汽车在转弯前,爸爸拨动转向横杆,转向横杆相当于电路中的 (选填“电源”、“开关”或“用电器”)。
(3)小星发现轿车的驾驶位和副驾驶位一般都设有安全带提醒电路,若汽车点火开关S未接通,电路不工作。S接通后,座位下对应的动合开关S1或S2受压后接通,安全带指示灯点亮同时铃响(灯与铃工作互不影响),提醒他系上安全带后(即将安全带的插头插入连接插座内)S1'或S2'断开,安全带指示灯熄灭同时铃不响,图中的电路设计符合要求的是 。
(4)该混合动力汽车启动时,内燃机不工作,蓄电池向车轮输送能量,当需要高速行驶或蓄电池电能过低时,内燃机启动,既可以向车轮输送能量,又可以给蓄电池充电。在某次测试中,蓄电池储存的电能由内燃机提供能量,若所用燃料的热值为4.5×107J/kg,共消耗8kg燃料,则这些燃料完全燃烧放出的热量为 J;汽车牵引力做功1×108J,同时蓄电池的电能增加了2.6×107J,则内燃机的效率为 %。
五.综合能力题(共2小题)
13.(2025•于洪区模拟)小刚在假期旅游时参观了位于山西省的应县木塔,如图(1)所示。这座木塔历经近千依然硬气的挺立在晋北大地上。它是世界上现存最古老、最高的木塔,是世界三大奇塔之一。热爱动手操作的小刚对木工产生了浓厚的兴趣,想在学校开展的鲁班课上大显身手,亲手打造一个小桌子,实践过程如下:
【设计图纸】如图(2)是图纸的一部分,应用的是我国古代木工工艺的榫卯结构,榫卯是在两个组件上采用的一种凹凸结合的连接方式,突出的部分叫榫头,凹进的部分叫卯眼,两者的巧妙结合可以使它承受巨大的压力。这种结构对每一个部件的尺寸要求非常高,只有非常紧密的挤压,才能通过较大的压力产生较大的 ,起到连接和固定的作用。图(3)是小刚对一块木料的长度进行测量,其长度为 mm。
【制作安装】在组装的过程中,有些部位小刚也采用螺丝进行加固。小刚在用螺丝钉安装桌面时,为防止损坏桌面会在螺丝钉和桌面之间放置一个较大的垫圈,如图(4)所示,这样做的目的是通过增大受力面积减小 。工具箱里有如图(5)所示的甲、乙两把螺丝刀,为了更省力,小明应选择螺丝刀 (选填“甲”或“乙”)。
【项目拓展】小刚在网上看到有一种电动的螺丝刀如图(6),既可以正转紧固螺丝,又可以反转松动螺丝,既省时又省力。他对这种电动螺丝刀的电路非常好奇,经过思考,他设计出了这种螺丝刀的电路图如图(7)所示,当螺丝刀紧固螺丝时,正转时指示灯P发光,松动螺丝时,反转指示灯Q发光,两指示灯均为发光二极管。小刚根据设计的电路图连接了模拟电路,实现了上述功能。如果想让电动机正转,开关S1、S2的连接情况应该为 。请根据题意在图中虚线框中正确画出反转指示灯Q的符号(发光二极管符号为)。
14.(2025•铁岭县二模)阅读材料,回答问题:
“无人机”多功能飞行器
“无人机”多功能飞行器在拍摄调查、无人配送等方面具有广阔的前景。如图甲为某品牌“无人机”,质量(含摄像机)为1.5kg。“无人机”由锂电池供电,采用4个相同的电动机带动旋翼转动,对下方空气施力的同时每个旋翼获得相同的升力。为了保证“无人机”正常工作,每个电动机连接一个电子调速器(简称电调)来控制电动机的电流,从而改变电动机的功率。“无人机”上升时受到的空气阻力与上升速度的平方成正比。该“无人机”能以最大6m/s的速度上升,此时受到的空气阻力为9N。“无人机”携带摄像机参与火情勘测时,一般以恒定的速度从地面匀速竖直升至某一高处,然后悬停观测(整个过程四个电动机同时工作)。该“无人机”携带的微型摄像机有自动扩摄功能,未出现火情时待机;若有火情,摄像机感知定强度的红外线而自动启动,进入工作状态.其原理如向图乙“自启系统”,该系统由“自启电路”、“控制电路”等组成,其电源电压恒为12V,R为电阻箱,RP是红外探测器(可视为可变电阻)它的阻值与红外线强度变化的关系如图表所示(E为红外线强度,cd表示其单位)。在“自启系统”中,通过电阻箱R的电流必须大于或等于0.5A时,控制电路能启动摄像机进入工作状态。(g=10N/kg)
(1)“无人机”电动机与电调的连接方式是 (选填“并联”或“串联”)。
(2)当“无人机”携带摄像机悬停在空中进行地面图像拍摄时,下列说法正确的是 。
A.“无人机”将机械能转化为电能
B.“无人机”每个旋翼获得的升力是15N
C.“无人机”增加悬停高度可以扩大视野
D.“无人机”悬停观测时不消耗能量
(3)当匀速水平飞行的无人机完成无人配送任务后,无人机的机械能 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。“无人机”在参与某次火情的勘测时,它以2m/s的速度从地面匀速竖直上升至50米高处,然后悬停。“无人机”上升过程中,受到的 (选填“是”或“不是”)平衡力,受到的空气阻力为 。
(4)在“自启系统”中,为了使控制电路在红外线强度较弱时,就能启动摄像机进入工作状态,可采取的措施: 。(任一措施合理即可)
六.科普阅读题(共1小题)
15.(2025•开原市模拟)阅读短文,回答问题。
揭秘“雪蜡车”
如图甲所示,一台看似普通的红色厢卡犹如变形金刚,可迅速伸展出近百平方米的空间。这是全世界单层厢体面积最大的雪蜡车,也是中国自主研发、拥有完整自主知识产权的第一台雪蜡车。
据了解,这台雪蜡车采用氢燃料动力牵引头,配备了国内最大功率的氢燃料电池,如图乙所示,其工作原理是将氢气送到燃料电池的阳极板(负极),经过催化剂(铂)的作用,氢原子中的一个电子被分离出来,失去电子的氢离子(质子)穿过质子交换膜,到达燃料电池阴极板(正极)。而电子是不能通过质子交换膜的,电子只能经外电路到达燃料电池阴极板,从而在外电路中产生电流。电子到达阴极板后,与氧原子和氢离子重新结合为水。由于供应给阴极板的氧可以从空气中获得,因此只要不断地给阳极板供应氢,给阴极板供应空气,并及时把水分带走,就可以不断地提供电能,可实现零排放零污染。燃料电池的化学能转换效率在理论上可达100%,实际效率能达60%~80%,但也是普通内燃机热机效率的2~3倍。
(1)而氢燃料电池在使用过程中氢气 (选填“有”或“没有”)发生燃烧现象。
(2)氢燃料电池是将氢的 能直接转化为 能。
(3)在燃料电池外电路,电流方向 (选填“从A到B”或“从B到A”)。
(4)若该雪蜡车氢燃料电池的转换效率为70%,车上有60kg的氢燃料。该车以43.2km/h的速度匀速行驶时输出功率为49kW。已知氢的能量密度值是1.4×108J/kg;则60kg的氢燃料可产生 J的电能;这些氢燃料可使该车以43.2km/h的速度匀速行驶 km的路程。
15电流和电路(2)
参考答案与试题解析
一.选择题(共3小题)
一.选择题(共3小题)
1.(2025•站前区校级模拟)如图所示,下列关于静电现象的说法正确的是( )
A.甲图:摩擦后的气球能够吸引细水流,说明摩擦过程中创造了电荷
B.乙图:细绳悬挂的轻质泡沫塑料小球相互吸引,则两小球一定带有异种电荷
C.丙图:丝绸摩擦过的玻璃棒会带正电荷,在这个过程中丝绸会失去电子
D.丁图:验电器是利用了同种电荷相互排斥的原理制成的
【答案】D
【解答】解:A.摩擦后的气球带了电,这是电子的转移,不是创造了电荷,故A错误;
B.用绝缘细绳悬挂的轻质泡沫塑料小球相互吸引,则两小球可能带有异种电荷,也可能是一个带电,一个不带电,故B错误;
C.丝绸摩擦过的玻璃棒会带上正电荷,玻璃棒失去电子,丝绸得到电子而带上负电,故C错误;
D.验电器是利用同种电荷相互排斥原理制成的,故D正确。
故选:D。
2.(2025•甘井子区校级模拟)如图是一个有趣的新闻插图,标题是“小女孩打滑梯,头发秒变蒲公英”,下列说法正确的是( )
A.小女孩的头发和塑料滑梯摩擦时创造了电荷
B.小女孩的头发由于带同种电荷而相互排斥
C.小女孩在滑梯顶端时的机械能小于在底端时的机械能
D.小女孩和滑梯间摩擦生热是利用热传递改变内能
【答案】B
【解答】解:A、小女孩的头发和塑料滑梯摩擦时电子发生了转移,而不是创造了电荷,故A错误;
B、小女孩的头发由于带同种电荷而相互排斥,所以会“秒变蒲公英“,故B正确;
C、小女孩下滑时,克服摩擦做功,一部分机械能转化为内能,所以在滑梯顶端时的机械能大于在底端时的机械能,故C错误;
D、小女孩和滑梯间摩擦生热是通过做功改变了物体的内能,故D错误。
故选:B。
3.(2025•兴隆台区校级模拟)如图所示,一场暴风雪过后,麻省理工学院的工程师Kuttrn操作着机器人吹雪机上路清雪,吹雪机人把道路上的雪吸进“肚子里”,再把雪吹向路边。机器人前面的两只大眼睛车灯可以用以照明,还可以单独闪烁用于表示转弯。下列说法正确的是( )
A.雪的形成属于凝固现象
B.雪被吹向空中,它的机械能不变
C.雪被吹起来的时候,它的惯性会变大
D.机器人前面的两只大眼睛车灯是并联的
【答案】D
【解答】解:A、气态变为固态的过程叫凝华,雪的形成,属于凝华现象,故A错误;
B、雪被吹向空中,速度增大,动能增大,高度增加,重力势能变大;所以机械能增大;故B错误;
C、惯性只与质量有关,雪被吹起来的时候,它的质量不变,所以惯性不变,故C错误;
D、机器人前面的两只大眼睛车灯可以用以照明,还可以单独闪烁用于表示转弯,在一个损坏后另一个仍然可以工作,互不影响,所以是并联的,故D正确。
故选:D。
二.填空题(共1小题)
4.(2025•站前区校级模拟)如图所示,用手接触验电器的金属球,观察到验电器的两片金属箔闭合了,这说明人是 导体 ,若验电器带正电,在这一过程中的电流方向是 从金属箔到手 (填“从手到金属箔”或“从金属箔到手”)
【答案】见试题解答内容
【解答】解:
用手接触验电器的金属球后金属箔片闭合,即人将电子导入验电器,该现象说明人体是导体。
验电器上带有正电荷,也就是缺少电子,人接触验电器的金属球时,电子从大地、人体传到金属箔;自由电子定向移动的方向与电流的方向相反,因此瞬间电流的方向从金属箔到手。
故答案为:导体;从金属箔到手。
三.作图题(共4小题)
5.(2025•溪湖区校级模拟)在图示电路中缺少两根导线,请按要求用笔线代替导线完成电路连接。要求:闭合开关S后,向右移动变阻器的滑片时,电压表的示数变大。
【答案】
【解答】解:闭合电键S后,向右移动变阻器的滑片时,电压表的示数变大,即定值电阻两端的电压变大,根据串联电路电压的规律可知,变阻器两端的电压变小,根据分压原理,变阻器连入电路中的电阻变小,所以滑片右边电阻丝与定值电阻串联接入电路中,如下图所示:
6.(2025•抚顺一模)在如图所示的电路中,有两根导线尚未连接,请用笔画线代替导线将电路补充完整。要求:①电压表测小灯泡两端的电压;②闭合开关S,向a端移动滑动变阻器的滑片P,小灯泡变亮。(导线不能交叉)
【答案】
【解答】解:为使电压表测小灯泡两端电压,应将电压表并联在灯泡两端;
闭合开关S,向a端移动滑动变阻器的滑片P,小灯泡变亮,说明电路中电流变大,电阻变小,所以滑动变阻器应选择a接线柱与灯泡串联。实物连接如图所示:
。
7.(2025•丹东模拟)图甲是某款智能门锁,有密码与指纹两种开门方式。密码正确时开关S1闭合,指纹正确时开关S2闭合。要求任何一种方式都能使电动机转动,打开房门。请把图乙中的各元件符号连接成符合要求的电路图。
【答案】
【解答】解:智能锁支持密码与指纹两种开门认证方式,任何一种方式都能将门开启,所以密码开关和指纹开关并联,电动机在干路中,如下所示:
8.(2025•凤城市一模)如图所示是未完成连接的电路,请用笔画线代替导线将电路连接完整。要求:标出闭合开关后图中小磁针静止时左端磁极名称,滑动变阻器滑片向左端移动,通电螺线管的磁性增强,导线不能交叉。
【答案】。
【解答】解:由图知,电路连接完毕,闭合开关后,电流从螺线管的右端进入,从左端流出。由安培定则知,通电螺线管的左端为N极;
根据同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引知,小磁针的左侧为N极,右侧为S极;
在匝数一定时,提高通电螺线管的电流越大,磁性越强。滑片向左端移动后,通电螺线管的磁性增强,螺线管的电流增大,滑动变阻器接入电路的电阻减小,所以滑动变阻器一定接入左端下面接线柱。如图所示:
。
四.实验探究题(共4小题)
9.(2025•新宾县二模)某学习小组利用如图所示电路探究并联电路电流的规律。
(1)小明按照图乙连接电路,他是在测量图甲中 C 点的电流;
(2)小明经过实验探究,测出一组A、B、C三处的电流,数据如表所示,由此他得出结论:并联电路中,干路电流等于各支路电流之和,各支路电流相等的错误结论。要得到并联电路中电流的规律,还应该选用规格 不相同 (选填“相同”或“不相同”)的灯泡进行多次实验,这样做的目的是 得出普遍性的规律 ;
(3)实验中,用另一个灯泡L3替换L1发现L3更亮,可知发光时L3比L1电阻 小 (填“大”或“小”),而L2的亮度与之前相比则 不变 (选填“变亮”“变暗”或“不变”)。
【答案】(1)C; (2)不相同;得出普遍性的规律; (3)小;不变。
【解答】解:(1)电流表与待测电路串联,按照图乙连接电路,他是在测量图甲中C点的电流。
(2)排除故障后,小明经过实验探究,测出一组A、B、C三处的电流,数据如表所示,由此他得出结论:并联电路中,干路电流等于各支路电流之和,各支路电流相等。要得到并联电路中电流的规律,还应该选用规格不相同的灯泡进行多次实验,这样做的目的是得出普遍性的规律。
(3)实验中,用另一个灯泡L3替换L1,两灯并联,发现L3比L1更亮,L3的实际功率大,因并联电路各支路电压相等,根据P=U2R可知,可知发光时L3比L1电阻小;根据并联电路支路可独立工作、互不影响,则L2的亮度与之前相比不变。
故答案为:(1)C; (2)不相同;得出普遍性的规律; (3)小;不变。
10.(2025•大连一模)电梯已经成为高层住宅必备的交通工具。在综合实践课上,某小组开展了设计电梯的活动。
【任务一】了解电梯的构造
电梯的典型结构包括滑轮、轿厢、钢丝绳、配重、电动机、安全装置和信号操纵系统等,如图(a)所示,是某种升降电梯的基本构造,电动机和配重通过钢丝绳分别给轿厢施加拉力,连接轿厢的两根钢丝绳非常靠近,轿厢与配重的运动方向始终相反。
(1)图(a)中,两个滑轮是 定 滑轮。
(2)若轿厢中的乘客增加时,该装置的机械效率 增大 (选填“增大”“不变”或“减小”)。
【任务二】电梯工作过程
(1)电梯里的电动机是通过改变电流的方向,来切换转轴的转动方向,使轿厢升降自如。如图(b)是其简化的电路图,当两个单刀双掷开关触点1和2接触时电动机正向转动,触点1和3接触时电动机反向转动。请将图(b)中的电路图补充完整。
(2)电梯某次搭载乘客上楼,轿厢启动上升的路程与时间关系(s﹣t)和电动机拉钢丝绳做功的功率与时间关系(P﹣t)如图(c)所示,不计钢丝绳的重力和一切摩擦。
由图(c)获取的以下信息中,其中正确的是 C (选填字母)。
A.电梯上升的0﹣2s内,轿厢上升的运行速度是1m/s
B.电梯上升的0﹣2s内,电动机拉钢丝绳做功的功率为7000W
C.电梯匀速上升的过程中,钢丝绳对桥厢的拉力是2000N
D.0﹣2s内,静止在电梯里的一乘客受到重力与轿厢地面对他的支持力是一对平衡力
【任务三】电梯功能优化设计
(1)出于安全考虑,电梯设置有超载响铃报警系统。如图(d)所示为电梯的报警系统工作原理图,已知控制电路电源电压为U,R1为定值电阻,力敏电阻R2的阻值随所受压力F的变化图像如图(e)所示。若要求电梯限载人数减小,请对控制电路提出改进措施 减小R1的阻值(或增大电源电压或增加电磁铁匝数) 。
(2)如果想改变电梯升降的速度,在不改变电动机构造的前提条件下,请写出你的改进方法 在电路中串联一个滑动变阻器 。
【答案】【任务一】(1)定;(2)增大;
【任务二】(1)见解答图;(2)C;
【任务三】(1)减小R1的阻值(或增大电源电压或增加电磁铁匝数);
(2)在电路中串联一个滑动变阻器。
【解答】解:【任务一】(1)由图(a)可知,在轿厢移动过程中,两滑轮固定不动,是定滑轮;
(2)若轿厢中的乘客增加,做的有用功就变大,而额外功不变,故机械效率增大;
【任务二】(1)当两个单刀双掷开关触点1和2接触时电动机正向转动,说明左侧触点2与电源正接线柱连接,右侧触点2与电源负接线柱连接;触点1和3接触时电动机反向转动,说明左侧触点3与电源负接线柱连接,右侧触点3与电源正接线柱连接,如下图所示:
;
(2)A、由图(c)可知,在0﹣2s内轿厢做变速运动,速度从0开始增大,在第2s末的速度为v=st=2m2s=1m/s,故A错误;
B、由图(c)可知,在0﹣2s内电动机拉钢丝绳做功的功率是变化的,从0增大到7000W,不是一定值,故B错误;
C、由图(c)可知,电梯上升的第2s﹣12s内,电梯匀速上升,此的过程中,电动机拉钢丝绳做的功为:
W2=Pt2=4000W×10s=40000J,
桥厢移动的距离为s=22m﹣2m=20m,钢丝绳对桥厢的拉力为:
F=Ws=40000J20m=2000N,故C正确;
D、由图乙可知,电梯在0﹣2s内速度越来越大,乘客的速度也越来越大,乘客受力不平衡,即静止在电梯里的乘客受到重力与轿厢地面的支持力不是一对平衡力,故D错误;
【任务三】(1)由图(e)可知,电梯限载人数减小时,即压力减小,R2的阻值增大,控制电路中的控制电流不变,若电源电压不变,根据欧姆定律可知控制电路的总电阻不变,由串联电路的电阻特点可知,此时应减小定值电阻R1的阻值;若保持定值电阻R1的阻值不变,也可以增大电源电压,或者增加电磁铁匝数来增大电磁铁的磁性;
(2)因为改变电路中的电流大小,可以调节电动机的转速,从而可以改变电梯升降的速度,因此可在电路中串联一个滑动变阻器,通过改变滑动变阻器的阻值从而改变电路中的电流大小,以达到改变电梯升降速度的目的。
故答案为:【任务一】(1)定;(2)增大;
【任务二】(1)见解答图;(2)C;
【任务三】(1)减小R1的阻值(或增大电源电压或增加电磁铁匝数);
(2)在电路中串联一个滑动变阻器。
11.(2025•铁岭县一模)小明和小华一起做“探究并联电路中电流规律”的实验。
(1)图甲是他们设计的电路图,小明按电路图连好电路后,先将电流表接在B处,闭合开关前,发现电流表指针指在图乙所示的位置,其原因是 使用前没有进行调零 。
(2)图丙是他们解决上述问题后,实验过程中的一次实物连接图,使用时应将电流表与被测用电器 串 联在电路中,此时电流表测量的是 C (选填“A”、“B”或“C”)处的电流。
(3)小明用电流表分别测得A、B、C三点电流并记录在表格中。
小华同学分析数据认为,第三次实验时B点电流读数是错误的,原因是 读数时看错了电流表的量程,按大量程读数的 ;修正数据后,小华得出:并联电路干路电流等于各支路电流之和,且各支路电流相等的结论。这个结论 错误 (选填“正确”或“错误”)的,原因是 各支路电流相等,两端电压相等,灯泡电阻相同,规格相同,所以不具有普遍性。 。
【答案】(1)使用前没有进行调零;
(2)串;C;
(3)读数时看错了电流表的量程,按大量程读数的;错误;各支路电流相等,两端电压相等,灯泡电阻相同,规格相同,所以不具有普遍性。
【解答】解:(1)闭合开关前,发现电流表指针偏右,说明未调零,可能是在使用前没有进行机械调零;
(2)使用时应将电流表与被测用电器串联在电路中,由丙图可知,两灯并联,电流表在干路上测干路电流,此时电流表测量的是C处的电流;
(3)由表格中数据可知,1.2A超过了电流表的量程0~0.6A,应该是读数时看错了电流表的量程,按大量程读数的,且A点与B点电流之和与C点电流相差过大。各支路电流相等,两端电压相等,灯泡电阻相同,规格相同,所以不具有普遍性,故结论是不可靠的。
故答案为:(1)使用前没有进行调零;
(2)串;C;
(3)读数时看错了电流表的量程,按大量程读数的;错误;各支路电流相等,两端电压相等,灯泡电阻相同,规格相同,所以不具有普遍性。
12.(2025•新宾县二模)国庆假期,小星一家驾驶油电混合动力汽车外出旅游。在驾驶过程中遇到了雾霾天气,雾霾天气的主要污染物是PM2.5。PM2.5是空气中直径小于等于2.5μm的悬浮颗粒物。
(1)室外空气中的PM2.5主要来自于矿物燃料燃烧后的废气,PM2.5在空中做无规则运动 不属于 (选填“属于”或“不属于”)扩散现象。于是小星爸爸打开了空气净化器,其原理如图1所示。闭合开关S1、S2后,风扇旋转吸入含有颗粒物空气,当颗粒物质接近带有负电荷的光洁金属网C时会被快速吸引过来,会带上电荷,然后被带有正电荷的棉芯D吸附住。整个过程中颗粒物被金属网C吸引是因为 带电体具有吸引轻小物体的性质 。
(2)小星发现,汽车在转弯前,爸爸拨动转向横杆,转向横杆相当于电路中的 开关 (选填“电源”、“开关”或“用电器”)。
(3)小星发现轿车的驾驶位和副驾驶位一般都设有安全带提醒电路,若汽车点火开关S未接通,电路不工作。S接通后,座位下对应的动合开关S1或S2受压后接通,安全带指示灯点亮同时铃响(灯与铃工作互不影响),提醒他系上安全带后(即将安全带的插头插入连接插座内)S1'或S2'断开,安全带指示灯熄灭同时铃不响,图中的电路设计符合要求的是 B 。
(4)该混合动力汽车启动时,内燃机不工作,蓄电池向车轮输送能量,当需要高速行驶或蓄电池电能过低时,内燃机启动,既可以向车轮输送能量,又可以给蓄电池充电。在某次测试中,蓄电池储存的电能由内燃机提供能量,若所用燃料的热值为4.5×107J/kg,共消耗8kg燃料,则这些燃料完全燃烧放出的热量为 3.6×108 J;汽车牵引力做功1×108J,同时蓄电池的电能增加了2.6×107J,则内燃机的效率为 35 %。
【答案】(1)不属于;带电体具有吸引轻小物体的性质;(2)开关;(3)B;(4)3.6×108;35
【解答】解:(1)扩散现象说明一切分子都在不停地做无规则运动,PM2.5属于微粒,所以不是扩散现象;当颗粒物接近带有负电荷的光洁金属网C时会被快速吸引过来,这是因为带电体具有吸引轻小物体的性质;
(2)司机拨动横杆,转向灯才会工作,所以这根杆子起到开关的作用;
(3)因汽车点火开关S未接通时,电路不工作,而S接通后,指示灯与铃能工作,所以开关S控制整个电路;由题知,灯与铃工作互不影响,则二者应并联连接,且接在干路上;而连在座位下对应的动合开关S1和在插座内对应的动断开关S1′同时控制指示灯和电铃,所以开关S1和S1′串联;同理可知,连在座位下对应的动合开关S2和在插座内对应的动断开关S2′也应串联,且动断开关S1'或S2'通常是闭合的(只有将安全带的插头插入连接插座内时S1'或S2'才会断开);故符合要求的电路图是B图。
(4)燃料完全燃烧放出的热量:Q放=mq=8kg×4.5×107J/kg=3.6×108J,
内燃机的效率:η=W电+W牵Q放=2.6×107J+1×108J3.6×108J×100%=35%。
故答案为:(1)不属于;带电体具有吸引轻小物体的性质;(2)开关;(3)B;(4)3.6×108;35。
五.综合能力题(共2小题)
13.(2025•于洪区模拟)小刚在假期旅游时参观了位于山西省的应县木塔,如图(1)所示。这座木塔历经近千依然硬气的挺立在晋北大地上。它是世界上现存最古老、最高的木塔,是世界三大奇塔之一。热爱动手操作的小刚对木工产生了浓厚的兴趣,想在学校开展的鲁班课上大显身手,亲手打造一个小桌子,实践过程如下:
【设计图纸】如图(2)是图纸的一部分,应用的是我国古代木工工艺的榫卯结构,榫卯是在两个组件上采用的一种凹凸结合的连接方式,突出的部分叫榫头,凹进的部分叫卯眼,两者的巧妙结合可以使它承受巨大的压力。这种结构对每一个部件的尺寸要求非常高,只有非常紧密的挤压,才能通过较大的压力产生较大的 摩擦力 ,起到连接和固定的作用。图(3)是小刚对一块木料的长度进行测量,其长度为 17.0 mm。
【制作安装】在组装的过程中,有些部位小刚也采用螺丝进行加固。小刚在用螺丝钉安装桌面时,为防止损坏桌面会在螺丝钉和桌面之间放置一个较大的垫圈,如图(4)所示,这样做的目的是通过增大受力面积减小 压强 。工具箱里有如图(5)所示的甲、乙两把螺丝刀,为了更省力,小明应选择螺丝刀 乙 (选填“甲”或“乙”)。
【项目拓展】小刚在网上看到有一种电动的螺丝刀如图(6),既可以正转紧固螺丝,又可以反转松动螺丝,既省时又省力。他对这种电动螺丝刀的电路非常好奇,经过思考,他设计出了这种螺丝刀的电路图如图(7)所示,当螺丝刀紧固螺丝时,正转时指示灯P发光,松动螺丝时,反转指示灯Q发光,两指示灯均为发光二极管。小刚根据设计的电路图连接了模拟电路,实现了上述功能。如果想让电动机正转,开关S1、S2的连接情况应该为 S1接a,S2接c 。请根据题意在图中虚线框中正确画出反转指示灯Q的符号(发光二极管符号为)。
【答案】(1)摩擦力;17.0;
(2)压强;乙;
(3)S1 接 a,S2 接 c;见解答。
【解答】解:(1)非常紧密的挤压,才能通过较大的压力产生较大的摩擦力防止脱落,图中刻度尺的分度值为0.1cm,读数为1.70cm=17.0mm;
(2)为防止损坏桌面会在螺丝钉和桌面之间放置一个较大的垫圈,是压力一定时,增大受力面积减小压强;
螺丝刀的柄越粗,动力臂越大,在阻力和阻力臂一定时,越省力,故选乙;
(3)电动机转向与电流方向,正转时电流从c到电动机经a到指示灯,故开关S1 接 a,S2 接 c;
反转时,电流从b到电动机经d到指示灯,故电流方向向上,二极管箭头向上,如图所示。
故答案为:(1)摩擦力;17.0;
(2)压强;乙;
(3)S1 接 a,S2 接 c;见解答。
14.(2025•铁岭县二模)阅读材料,回答问题:
“无人机”多功能飞行器
“无人机”多功能飞行器在拍摄调查、无人配送等方面具有广阔的前景。如图甲为某品牌“无人机”,质量(含摄像机)为1.5kg。“无人机”由锂电池供电,采用4个相同的电动机带动旋翼转动,对下方空气施力的同时每个旋翼获得相同的升力。为了保证“无人机”正常工作,每个电动机连接一个电子调速器(简称电调)来控制电动机的电流,从而改变电动机的功率。“无人机”上升时受到的空气阻力与上升速度的平方成正比。该“无人机”能以最大6m/s的速度上升,此时受到的空气阻力为9N。“无人机”携带摄像机参与火情勘测时,一般以恒定的速度从地面匀速竖直升至某一高处,然后悬停观测(整个过程四个电动机同时工作)。该“无人机”携带的微型摄像机有自动扩摄功能,未出现火情时待机;若有火情,摄像机感知定强度的红外线而自动启动,进入工作状态.其原理如向图乙“自启系统”,该系统由“自启电路”、“控制电路”等组成,其电源电压恒为12V,R为电阻箱,RP是红外探测器(可视为可变电阻)它的阻值与红外线强度变化的关系如图表所示(E为红外线强度,cd表示其单位)。在“自启系统”中,通过电阻箱R的电流必须大于或等于0.5A时,控制电路能启动摄像机进入工作状态。(g=10N/kg)
(1)“无人机”电动机与电调的连接方式是 串联 (选填“并联”或“串联”)。
(2)当“无人机”携带摄像机悬停在空中进行地面图像拍摄时,下列说法正确的是 C 。
A.“无人机”将机械能转化为电能
B.“无人机”每个旋翼获得的升力是15N
C.“无人机”增加悬停高度可以扩大视野
D.“无人机”悬停观测时不消耗能量
(3)当匀速水平飞行的无人机完成无人配送任务后,无人机的机械能 变小 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。“无人机”在参与某次火情的勘测时,它以2m/s的速度从地面匀速竖直上升至50米高处,然后悬停。“无人机”上升过程中,受到的 是 (选填“是”或“不是”)平衡力,受到的空气阻力为 1N 。
(4)在“自启系统”中,为了使控制电路在红外线强度较弱时,就能启动摄像机进入工作状态,可采取的措施: 减小电阻箱R的电阻值(或调高电源的电压值) 。(任一措施合理即可)
【答案】(1)串联;(2)C;(3)变小;是;1N;(4)减小电阻箱R的电阻值(或调高电源的电压值)。
【解答】解:
(1)由题意知,每一个电动机连接一个电调,通过电子调速器(简称电调)来控制电动机的电流从而改变电动机的功率,故电动机和电调的连接方式是串联;
(2)A、无人机的电动机工作时将电能转化成机械能,故A错误;
B、悬停观测时,受到的举力与重力相平衡,则获得的升力F=G=mg=1.5kg×10N/kg=15N,则每一个螺旋桨需要产生的升力F0=14F=14×15N=3.75N,故B错误;
C、摄像机的镜头是凸透镜,成倒立缩小的实像,在拍摄地面图像时增加悬停高度,即物距增大,可以扩大拍摄视野范围,故C正确;
D、悬停观测时电动机是工作的,由于电动机工作时,消耗电能,将其转化为机械能;故D错误;
故选:C。
(3)当匀速水平飞行的无人机完成无人配送任务后,其速度不变,但质量变小,所以其动能变小;同时其高度不变,质量减小,故其重力势能变小,机械能变小;
“无人机”上升过程中,处于匀速运动状态,则一定是受到平衡力作用;
由表格数据可知,无人机的最大上升速度为6m/s,此时受到的空气阻力为9N,
由题意知,“无人机”上升时受到的空气阻力与上升速度的平方成正比,即:f=kv2,
所以:f1f2=v12v22,即:9Nf2=(6m/s)2(2m/s)2,解得:f2=1N。
(4)在红外线强度较弱时,红外探测器RP的阻值较大,总电阻将增大,为了保证通过电阻箱R的电流必须大于或等于0.5A,则可采取的措施:减小电阻箱R的电阻值(或调高电源的电压值)。
故答案为:(1)串联;(2)C;(3)变小;是;1N;(4)减小电阻箱R的电阻值(或调高电源的电压值)。
六.科普阅读题(共1小题)
15.(2025•开原市模拟)阅读短文,回答问题。
揭秘“雪蜡车”
如图甲所示,一台看似普通的红色厢卡犹如变形金刚,可迅速伸展出近百平方米的空间。这是全世界单层厢体面积最大的雪蜡车,也是中国自主研发、拥有完整自主知识产权的第一台雪蜡车。
据了解,这台雪蜡车采用氢燃料动力牵引头,配备了国内最大功率的氢燃料电池,如图乙所示,其工作原理是将氢气送到燃料电池的阳极板(负极),经过催化剂(铂)的作用,氢原子中的一个电子被分离出来,失去电子的氢离子(质子)穿过质子交换膜,到达燃料电池阴极板(正极)。而电子是不能通过质子交换膜的,电子只能经外电路到达燃料电池阴极板,从而在外电路中产生电流。电子到达阴极板后,与氧原子和氢离子重新结合为水。由于供应给阴极板的氧可以从空气中获得,因此只要不断地给阳极板供应氢,给阴极板供应空气,并及时把水分带走,就可以不断地提供电能,可实现零排放零污染。燃料电池的化学能转换效率在理论上可达100%,实际效率能达60%~80%,但也是普通内燃机热机效率的2~3倍。
(1)而氢燃料电池在使用过程中氢气 没有 (选填“有”或“没有”)发生燃烧现象。
(2)氢燃料电池是将氢的 化学 能直接转化为 电 能。
(3)在燃料电池外电路,电流方向 从B到A (选填“从A到B”或“从B到A”)。
(4)若该雪蜡车氢燃料电池的转换效率为70%,车上有60kg的氢燃料。该车以43.2km/h的速度匀速行驶时输出功率为49kW。已知氢的能量密度值是1.4×108J/kg;则60kg的氢燃料可产生 5.88×109 J的电能;这些氢燃料可使该车以43.2km/h的速度匀速行驶 1440 km的路程。
【答案】(1)没有;(2)化学;电;(3)从B到A;(4)5.88×109;1440。
【解答】解:(1)由材料可知氢燃料电池在使用过程中氢气没有发生燃烧现象。
(2)由材料可知氢燃料电池是将氢的化学能直接转化为电能。
(3)电子是不能通过质子交换膜的,电子只能经外电路到达燃料电池阴极板,电流方向与电子的定向移动方向相反:在燃料电池外电路,电流方向从B到A。
(4)60kg的氢燃料产生的热量:
Q=mq=60kg×1.4×108J/kg=8.4×109J,
60kg的氢燃料产生的电能:
W=Qη=8.4×109J×70%=5.88×109J,
该车行驶所用的时间:
t=WP=5.88×109J49×103W=1.2×105s,
速度为:43.2km/h=12m/s,
这些氢燃料可使该车以43.2km/h的速度匀速行驶的路程:s=vt=12m/s×1.2×105s=1.44×106m=1440km。
故答案为:(1)没有;(2)化学;电;(3)从B到A;(4)5.88×109;1440。A处的电流IA/A
B处的电流IB/A
C处的电流IC/A
0.2
0.2
0.4
实验次数
1
2
3
A点电流表示数/A
0.16
0.2
0.24
B点电流表示数/A
0.16
0.2
1.2
C点电流表示数/A
0.32
0.4
0.48
E/cd
1.0
2.0
30.
4.0
6.0
RP/Ω
18
9
6
4.5
3
题号
1
2
3
答案
D
B
D
A处的电流IA/A
B处的电流IB/A
C处的电流IC/A
0.2
0.2
0.4
实验次数
1
2
3
A点电流表示数/A
0.16
0.2
0.24
B点电流表示数/A
0.16
0.2
1.2
C点电流表示数/A
0.32
0.4
0.48
E/cd
1.0
2.0
30.
4.0
6.0
RP/Ω
18
9
6
4.5
3
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