B.安全带是为了防止惯性带来的危害 C.发动机的做功冲程将机械能转化为内能
D.水箱中用水做冷却剂||,是因为水有较小的比热容
答案 B 导航仪是利用电磁波进行定位导航的||,故A错;安全带是为了防止汽车急刹车时||,人体由于惯性向前运动||,撞击车体而对人造成伤害||,故B对;发动机工作时||,做功冲程将内能转化为机械能||,压缩冲程将机械能转化为内能||,故C错;水箱中用水做冷却剂||,是因为水有较大的比热容||,故D错||。 8.连接如图1所示电路||,提供足够数量的大头针||,只通过控制开关和调节P的位置||,无法探究( )
A.电流的有无对电磁铁磁场有无的影响 B.电流方向对电磁铁磁场方向的影响
C.电流大小对电磁铁磁场强弱的影响
D.线圈匝数对电磁铁磁场强弱的影响 图1
答案 B 闭合开关||,电路中有电流通过||,大头针被吸引||,说明电磁铁有磁性;断开开关||,电路中无电流||,大头针没有被吸引||,说明电磁铁没有磁性||,故A不符合题意||。现有条件无法探究电流方向对电磁铁磁场方向的影响||,故B符合题意||。闭合开关||,调节滑动变阻器滑片||,电路电流改变||,大头针被吸起的数目发生改变||,说明电磁铁磁场强弱与电流大小有关||,故C不符合题意;两个线圈串联||,通过的电流相等||,但吸起大头针的数目不同||,说明电磁铁磁场与线圈匝数有关||,故D不符合题意||。
9.如图2是一种温度自动报警器的原理图||,其中热敏电阻的阻值随温度而变化||,当温度达到设定值时||,指示灯熄灭||,电铃工作||,发出报警信号||。下列关于报警器的说法中正确的是( )
图2 A.电磁继电器中的电磁铁的工作原理是电磁感应
B.电磁继电器实质是一种电路开关||,可以用一个电路控制另一个电路 C.电磁继电器中的电磁铁的上端为N极
D.温度没有达到设定值时电磁铁无磁性
答案 B 电磁继电器中的电磁铁的工作原理是电流的磁效应||,与电磁感应无关||,故A错;电磁继电器实质是一种电路开关||,可以用一个电路控制另一个电路||,从而实现远程控制和自动控制||,故B对;由安培定则可知||,用右手握住螺线管||,使四指指向电流的方向||,则大拇指所指的电磁铁下端为N极||,故C错;温度没有达到设定值时电磁铁照样有磁性||,只是磁性较弱||,不能将衔铁吸下来||,故D错||。
10.如图3所示的电路中||,电源电压保持不变||,闭合开关S后||,当滑动变阻器的滑片P向右移动时||,以下说法中正确的是( )
图3
一、选择题(每小题3分||,共30分)
1.科技小组的同学们调查发现||,北京地区存在几种不同类型的发电站||,如图所示||。下列发电站发电过程中||,利用不可
再生能源发电的是( )
答案 A 风能、水能、太阳能是可再生能源;燃气属于不可再生能源||。本题应选A||。
2.(WiFi无线上网是当今使用最广的一种无线网络传输技术||,实际上就是把有线网络信号转换成无线信号||,供支持其技术的相关电脑、手机接收||。WiFi无线上网利用了( )
A.红外线 B.紫外线 C.电磁波 D.超声波
答案 C 据实际上就是把有线网络信号转换成无线信号可知||,WiFi利用了电磁波进行信息传输||。 3.关于内能及其利用||,下列说法正确的是( ) A.温度高的物体内能一定大
B.做功和热传递都可以改变物体的内能 C.比热容跟物体吸收或放出的热量有关
D.热机的做功冲程是将机械能转化为内能 答案 B 在状态、质量不确定的情况下||,温度高的物体内能不一定大||,故A错;做功和热传递都可以改变物体的内能||,故B对;每种物质都有自己的比热容||,比热容与物体的质量、物体的温度变化和物体吸收热量的多少均无关||,故C错;热机的做功冲程是将内能转化为机械能||,压缩冲程是将机械能转化为内能||,故D错||。 4.电视机的荧光屏上经常有许多灰尘||,这主要是因为( ) A.灰尘的自然堆积
B.荧光屏有较强的吸附灰尘的能力
C.电视机工作时||,屏表面温度较高||,吸附灰尘
D.电视机工作时||,屏表面有静电吸附灰尘
答案 D 电视机工作时||,荧光屏表面有静电||,可以吸附灰尘等轻小物体||。故选D项||。 5.下列有关电阻的说法正确的是( ) A.导体的电阻越大||,表明导体的导电能力越强 B.导体的电阻与导体两端的电压成正比 C.导体中的电流为零时电阻也为零
D.导体的电阻是导体本身的一种性质||,与导体的材料、长度和横截面积等因素有关
答案 D 电阻是表示导体对电流阻碍作用大小的物理量||,电阻越大||,则导电能力越弱||,故A错;导体的阻值是导体本身所具有的性质||,电阻由导体材料、长度、横截面积决定||,与通过它的电流、它两端的电压无关||,故D对||,B、C均错||。
6.家庭电路中有时会出现这样的现象:原来各用电器都正常工作||,当把一个手机充电器的插头插入插座时||,家里所有的用电器全部停止了工作||,其原因可能是( ) A.这个插座的火线和零线原来就相接触形成了短路 B.插头与这个插座接触不良形成了断路
C.插头插入这个插座时||,导致火线和零线相接触形成了短路
D.同时工作的用电器过多||,导致干路电流过大||,保险开关跳闸
答案 C 若是插座处原来有短路||,则在没有插入手机充电器之前||,电路就已经出现了短路||,室内用电器不会正常工作||,故A错;若是用电器的插头与插座处于断路状态||,则用电器不工作||,不会影响室内其他用电器||,故B错;若是插头插入这个插座时||,导致火线和零线相接触形成了短路||,室内所有的用电器全部停止工作||,故C对;手机充电器的功率很小||,使用后不会导致干路中总电流过大||,保险开关跳闸||,故D错||。 7.汽车中应用了许多物理知识||,下列说法中正确的是( ) A.导航仪是利用超声波进行定位导航的
滑动变阻器滑片
A.电流表A示数变小||,电压表V2示数变小 B.电压表V1与电压表V2示数的差值不变
C.两电压表的示数之差与电流表A示数的比值变大
D.电压表V2示数变化量与电流表示数变化量之比不变
答案 D 由电路图可知||,R1与R2串联||,电压表V1测电源的电压||,电压表V2测R2两端的电压||,电流表测电路中的电流||。因电源电压保持不变||,所以滑片向右移动时||,电压表V1的示数不变||,滑动变阻器接入电路的电阻变大||,电路中的总电阻变大||,由I=可知||,电路中的电流变小||,即电流表A示数变小||,由U=IR可知||,R1两端的电压变小||,因串联电路中总电压等于各分电压之和||,所以R2两端的电压变大||,即电压表V2示数变大||,故A错;因电压表V1的示数不变||,电压表V2示数变大||,所以电压表V1与电压表V2示数的差值变小||,故B错;因两电压表的示数之差等于R1两端的电压||,且两者的差值和电流表A示数的比值等于R1的阻值||,所以两电压表的示数之差与电流表A示数的比值不变||,故C错;设滑片移动前后电路中的电流为I1、I2||,则电压表V2示数的变化量:ΔU=U2-U2'=(U-I1R1)-(U-I2R1)=(I2-I1)R1=-ΔIR1||,即
=-R1||,所以电压表V2示数变化量与电流表示数变化量之比不变||,故D对||。
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二、填空题(每空2分||,共24分)
11.我国“嫦娥3号”携“玉兔”月球车登月成功||。“玉兔”月球车是一个智能机器人||,它把拍到的照片通过电磁波传到地球||,电磁波在真空中的传播速度是 m/s||,月球车工作时利用的是太阳能||,太阳能属于 能源(选填“可再生”或“不可再生”)||。 答案 3×108 可再生
解析 电磁波在真空中的传播速度是3×108 m/s||,太阳能可从自然界不断获得||,属可再生能源||。
P==
=1 kW=1 000 W;(3)牵引力为F==
=50 N;行驶路程为s=
=
=1.2×104 m=12 km||。
三、作图题(每题4分||,共8分)
16.请用笔画线代替导线||,将图8中的电灯、开关和两孔插座接入家庭电路中||。
图8
12.如图4所示为电话机原理图||,当人对着话筒说话时||,如果滑动变阻器的滑片向右移动||,则听筒电磁铁磁性将
(选填“变强”、“变弱”或“不变”)||,通过导体AB的电流方向为 (选填“A到B”或“B到A”)||。
图4
答案 变强 A到B
解析 当滑动变阻器的滑片向右滑动时||,滑动变阻器接入电路的电阻变小||,电路中电流变大||,电磁铁的磁性变强;由图可知||,通过导体AB的电流方向为A到B||。
13.如图5为高速公路ETC电子收费通道||。ETC系统采用的是一种短程无线通信方式||。它通过接收车载IC卡中的感应
天线发射的 (选填“电磁波”或“超声波”)来收录信息||。汽车通过高速收费站时||,司机看到收费站向后退去||,是以 为参照物||。在高速行驶中||,会听到车窗的缝隙处风的呼啸声||,这是空气快速通过车窗缝隙时发生 引起的||。
图5
答案 电磁波 汽车 振动
解析 ETC无线通信是通过电磁波实现信息传递的;汽车通过高速收费站时||,司机看到收费站向后退去||,研究对象是收
费站||,并且收费站是运动的||,向后退去||,所以他选取的参照物一定和收费站之间的位置发生了变化||,说明他是以汽车或自己为参照物;在高速行驶中||,会听到车窗的缝隙处风的呼啸声||,这是空气快速通过车窗缝隙时发生振动引起的||。 14.为了防止鱼虾缺氧而浮头||,常在池塘放置增氧机||,喷水式增氧机由电动泵和浮体组成||,某种喷水式增氧机及工作时的情景如图6||,有关参数见表||,若增氧机正常开机2 h||,则通过它的电流为 A||,从环形喷口出水 kg||,从而使水得到了“增氧”||。
图6 功率/W 电压/V 流量/m3·h-1 1 100 220 25 答案 5 5×104
解析 由表格参数||,增氧机额定功率为1 100 W||,由P=UI知||,增氧机正常工作时通过它的电流:I==
=5 A;由表
格知增氧机正常工作时流量为25 m3/h||,增氧机正常开机2 h从环形喷口出水的体积:V=25 m3/h×2 h=50 m3||,由ρ=知||,从环形喷口出水的质量m=ρV=1.0×103 kg/m3×50 m3=5×104 kg||。
15.物理与生活紧密联系||,青青对家中的电饭锅进行了研究||,电路图简化如图7||,他关闭了家里其他用电器||,只让电饭锅工作||,观察了电能表标有“220 V、10(20) A、50 Hz、3 000 revs/(kW·h)”字样||,下列是小青考你的问题||,请作答||。 (1)电饭锅在加热状态时||,开关应 (选填“闭合”或“断开”);
(2)他发现正常加热了6 min电饭锅就转为保温状态||,在这6 min内电能表转盘刚好转了300转||,则电饭锅的加热功率是 W; (3)如果该电饭锅正常加热消耗了6×105 J的电能||,如果这些能量全部用来给“48 V 500 W”的电动车充电 ||,能使该电动
车以10 m/s的速度匀速行驶 km||。(不考虑能量损失)
图7
答案 (1)闭合 (2)1000 (3)12
解析 (1)由电路图可知||,开关闭合时||,电阻R被短路||,只有电热丝R 0接入电路||,此时电路电阻最小 ||,电路电功率最 大||,电饭锅处于加热状态;(2)电能表转盘转了300转消耗的电能为W=
kW·h=0.1 kW· h;电饭锅的加热功率为线 题 ○ 订 答案 如图所示
解析 二孔插座的左孔与零线相连||,右孔与火线相连;开关连于火线与灯泡之间||。
17.随州某初中学校物理小组帮地理老师解决了一个难题||,地球仪缺乏地磁仿真功能||,物理小组在地球仪内部“暗藏机关”||。如图9||,一节电池||,一个开关||,一个供绕线的纸筒||,一段电阻丝||。画出几匝绕线||,在纸筒两端标上磁极||,并在地球仪外部画一条磁感线||。
图9
答案
如图所示
解析 地磁南极在地理北极附近||,地磁北极在地理南极附近||,由此可知螺线管的上端为S极||,下端为N极||,由安培
定则根据电流方向可知螺线管的绕向||。在磁体外部||,磁感线由N极出发||,回到S极||。
四、实验探究题(18题8分||,19题12分||,共20分) 18.在探究通电螺线管外部磁场的实验中||,采用了如图10甲所示的实验装置||。 图10 (1)当闭合开关S后||,小磁针 发生偏转(填“会”或“不会”)||,说明通电螺线管与小磁针之间是通过 发生力的作用||。
(2)用铁屑来做实验||,得到了如图乙所示的情形||,它与 磁铁的磁场分布相似||。为描述磁场而引入的磁感线 真实存在的||。
(3)为了研究通电螺线管的磁极性质||,老师与同学们一起对螺线管可能的电流方向和绕线方式进行了实验||,得到了如图
11所示的四种情况||。实验说明通电螺线管的磁极极性只与它的 有关||,且这个关系可以用 判断||。 图11 (4)闭合开关S||,通电螺线管周围的小磁针N极指向如图10丙所示||,由图可知:在通电螺线管外部||,磁感线是从 极
发出||,最后回到 极||。
答案 (1)会 磁场 (2)条形 不是 (3)电流方向 安培定则 (4)北 南
解析 (1)电源左端为正极||,右端为负极||,根据安培定则可以判断通电螺线管右端为N极||,左端为S极||。根据异名磁极相吸引||,由图可知小磁针会发生逆时针偏转;通电螺线管和小磁针之间的作用是通过磁场发生的;(2)通电螺线管的外部磁场与条形磁铁的磁场相似;磁感线是为了能形象描述磁场而引入的||,不是真实存在的;(3)根据小磁针的指向情况知:甲的右端为S极||,乙的右端为N极||,丙的右端为N极||,丁的右端为S极||,所以实验说明螺线管的磁极极性只与它的电流方向有关||,这个关系可以用安培定则来判断;(4)根据安培定则可知||,螺线管的左端为S极||,右端为N极||,根据周围小磁针N极指向与该点磁感线方向一致可知:在通电螺线管外部||,磁感线是从北极发出||,最后回到南极||。
19.小明想知道灯的亮暗程度与什么因素有关||,于是找来额定电流均小于0.6 A||,额定电压是2.5 V的灯L1和额定电压是3.8 V的灯L2||,先后接在电源电压恒为6 V的电路中||,按如图12甲所示的电路进行探究||。 甲
乙
图12 (1)小明在检查电路连接时||,发现有一根导线连接错误||。请在图甲中找出来并打上“×”||,再画线把它改到正确的位置上||。
(2)电路连接正确后||,小明继续进行实验:闭合开关||,移动滑动变阻器的滑片||,使灯L1发光
||,测出灯L1的相关物理量||,并在实验表格中记录数据和现象||。实
验中||,当滑片移到某一点时||,电压表示数如图乙所示||,为 V||。 (3)用L2替换L1重复以上的实验||,但需要改变 表的量程||。 (4)在小明完成的实验报告中||,其中的一个实验表格如下: 序号 电压U/V 电流I/A 灯泡L1的亮度 电功率P/W 电功率的 ○ 订 ○ 线 答 题 平均值(W) 1 2 3 2.20 2.50 2.80 0.28 0.30 0.32 比正常发光时暗 正常发光 比正常发光时亮 0.62 0.75 0.90 0.76 电压表V1测电源的电压||,电压表V2测灯泡两端电压||,由题意可知||,电压表V1示数为12 V||,电流表A示数为0.4 A||,则:电源的电压U=12 V||,电路中的电流为I=0.4 A||,电路总电阻为R总=RL+R==
=30 Ω①;
当滑片P移至滑动变阻器的中点时||,灯泡与滑动变阻器阻值的一半串联||,由题意可知||,电压表V2的示数恰等于V1示数的一半||,即:UL=U=×12 V=6 V||,此时滑动变阻器两端电压为UR=U-UL=12 V-6 V=6 V||,串联电路中各处的电流
小明通过对比、推测、分析表中数据及现象得出最后的结论是:小灯泡的实际功率越 ||,小灯泡越亮||。
(5)在交流讨论中||,小明知道了自己对实验现象的观察和数据的记录都是正确的||,但所设计的这个实验表格存在不妥之处||,是 ||。 相等||,灯泡电阻为RL=R②; (6)小明进一步思考||,认为“把灯换成定值电阻||,该实验可以用来研究导体中的电流与电压的关系”||。他这种想法是 (选填“正确”或“错误”)的||。
答案 (1)如图所示
(2)2.0 (3)电压 (4)大 (5)设计了电功率的平均值一栏 (6)正确
把②式代入①式可得:RL=10 Ω||,R=20 Ω;
(2)滑片P置于滑动变阻器的b端时灯泡消耗的电功率:PL=I2RL=(0.4 A)2×10 Ω=1.6 W||,当滑片P移至滑动变阻器的中 解析 装 0~0.6 A 压是 ○ 表中数据及现象得出最后的结论是 验表格中不需要设计电功率的平均值一栏 要 关系 封 五、计算题 20. 如图 ○ (1) 只闭合 (2) 只闭合 (3) 不开关通断情况发生变化密 答案 解析 线 ○ 图可知内 量 :Q=I' 订 耗的功率最大 ○ R线 串=3 Ω+2 Ω=5 Ω 21. 如图 装 电流表 灯泡均可发光 ○ (1) 滑动变阻器的最大阻值为多少 (2) 封滑片 (3) 当开关 封 答案 解析 ○ 密 密(1)由题图甲可知||,导线连接错误的原因是电流表没有连入电路||,因灯的额定电流均小于0.6 A||,则电流表选择点时消耗的电功率为
量程||。(2)由乙图可知||,电压表的量程选择的是0~3 V||,所以电压表的示数为2.0 V||。(3)因为灯泡L2的额定电V||,而L1的额定电压是2.5 V||,所以用L2替换L1重复实验||,就需要改变电压表的量程||。(4)通过对比、分析:小灯泡的实际功率越大||,小灯泡越亮||。(5)求电功率的平均值是没有意义的||,所以实PL'=
=
=3.6 W||,滑片P由变阻器的b端移至中点过程中||,灯泡L消耗的电功率变化:ΔP=PL'-PL=3.6 W-1.6 W=2
||。(6)当把灯泡换成定值电阻后||,该实验可以用来研究导体中的电流与电压的W;
||。
(3)当滑片P在a端时||,滑动变阻器接入电路的阻值为零||,只有灯泡接入电路||,此时电路消耗的总功率最大||,电(20题8分||,21题10分||,共18分)
13所示的电路中||,电源电压U=3 V||,R1=3 Ω||,R2=2 Ω||。则: 路消耗的最大功率为Pmax=
=
=14.4 W||。
S1时||,通过R2的电流是多大?
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S2时||,通电20 s的时间内电流通过R1产生的电热是多少?
||,整个电路消耗的最小电功率P和最大电功率P'之比是多少?
图13
(1)1.5 A (2)21.6 J (3)6∶25
(1)由图示电路图可知||,只闭合S1时||,只有电阻R2接入电路||,通过电阻R2的电流I=
==1.5 A;(2)由图示电路
||,只闭合S2时||,两电阻串联||,此时电路电流I'=
==0.6 A||,电阻R1通电t=20 s产生的热
2R1t=(0.6 A)2×3 Ω×20 s=21.6 J;(3)由图示电路图可知||,闭合S1和S3||,断开S2时||,两电阻并联||,此时整个电路消:R并=
= Ω||,只闭合S2时||,两电阻串联||,此时电路总电阻最大||,整个电路消耗的总功率最小||,
||,由P=知最小与最大电功率之比:P∶P'=R并∶R串= Ω∶5 Ω=6∶25||。
14所示的电路中||,电源电压保持不变||,当开关S闭合||,滑片P置于滑动变阻器b端时||,电压表V1示数为12 V||,A示数为0.4 A;当滑片P移至滑动变阻器中点时||,电压表V2的示数恰好等于V1示数的一半(滑片P处于任何位置||,灯丝电阻不随温度而改变)||。则: ?
P由滑动变阻器b端移至中点过程中||,灯泡L消耗的电功率变化了多少? S闭合||,在任意移动滑片P的过程中||,电路消耗的最大功率为多少?
图14
(1)20 Ω (2)2 W (3)14.4 W
(1)由图示电路图可知||,当开关S闭合||,滑片P置于滑动变阻器的b端时||,灯泡与滑动变阻器的最大阻值串联||,
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3.8 ||,他的想法是正确的
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