电与磁-2025年中考科学考前20天冲刺专题

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电与磁-2025年中考科学考前20天冲刺专题

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电与磁-2025年中考科学考前20天冲刺专题
一、选择题
1.(2025·乐清模拟)将橡胶棒或玻璃棒靠近不同的塑料吸管,发生偏转如箭头,能证明吸管一定带负电的是(  )
A. B.
C. D.
【答案】A
【知识点】物体带电情况的判断
【解析】【分析】同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引,带电体可以吸引不带电的轻小物体。
【解答】A、由图可知,塑料吸管与带负电的橡胶棒之间相互排斥,由同种电荷相互排斥可知,塑料吸管带负电,故A正确;
B、由图可知,塑料吸管与带正电的玻璃棒相互排斥,可知塑料吸管带正电,故B错误;
C、由图可知,塑料吸管与带负电的橡胶棒之间相互吸引,塑料吸管可能带正电也可能不带电,故C错误;
D、由图可知,塑料吸管与带正电的玻璃棒相互吸引,塑料吸管可能带负电也可能不带电,故D错误。
故答案为:A。
2.(2025·拱墅模拟)如图所示为家用窗帘磁扣,绳子两端的珍珠球中都含有一块磁铁。当珍珠球吸合在一起时,珍珠球内两磁铁磁极的分布情况可能是()
A. B.
C. D.
【答案】D
【知识点】磁极间的相互作用
【解析】【分析】(1)磁体磁极特点:任何磁体都有两个磁极,分别是 N 极(北极)和 S 极(南极)。
(2)磁极间相互作用规律:同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引 。即 N 极与 N 极、S 极与 S 极相互排斥;N 极与 S 极相互吸引。
【解答】A、该选项中两磁体相对磁极是同名磁极(N 极与 N 极 ),根据磁极间相互作用规律,同名磁极相互排斥,不会吸合在一起,所以该选项错误。
B、此选项中两磁体相对磁极是同名磁极(S 极与 S 极 ),同名磁极相互排斥,不会吸合,该选项错误。
C、该选项中两磁体相对磁极也是同名磁极(S 极与 S 极 ),会相互排斥,不能吸合,该选项错误。
D、该选项中两磁体相对磁极是异名磁极(N 极与 S 极 ),根据异名磁极相互吸引的规律,能够吸合在一起,该选项正确。
故答案为:D。
3.(2025·温岭模拟)在“设计制作一个调光灯”的实践活动中,某同学设计了如图所示的电路,用A、B两个金属夹子将一根铅笔芯接入电路中,当夹子B左右移动时,小灯泡的亮度会发生变化。下列分析合理的是(  )
A.可通过灯泡的亮暗反映接入电路的电阻大小
B.实验过程中电阻变化的主要因素是横截面积
C.将铅笔芯换成塑料吸管,灯泡也能亮起
D.当夹子B向左移动时,灯泡变暗
【答案】A
【知识点】导体和绝缘体;影响电阻大小的因素;滑动变阻器的原理及其使用;欧姆定律及其应用
【解析】【分析】导体阻值大小与导体的材料、横截面积、长度及温度有关,其它条件一定时,横截面积越小、长度越长,电阻越大。
【解答】A、实验采用转换法,用灯的亮度反映电阻大小,灯亮度越大,说明电阻越小,故A正确;
B、实验过程中电阻变化的主要因素是连入电路的长度,故B错误;
C、塑料吸管是绝缘体,不能导电,可知灯不会亮,故C错误;
D、当B向左移动时,铅笔芯连入电路的有效长度变短,电阻减小,由欧姆定律可知,电路中电流变大,
灯变亮,故D错误。
故答案为:A。
4.(2025·嘉兴模拟)如图为小科同学设计的一款风力测试仪,其中R为阻值均匀的电阻丝。下列对电路的分析正确的是(  )
A.风力越大,电压表的示数越大
B.风力越大,小灯泡的亮度越亮
C.若将电压表改为电流表,风力越大其示数越大
D.若将小灯泡改为电压表,风力越大其示数越大
【答案】B
【知识点】电流的测量及电流表的使用;电压的测量及电压表的使用;串、并联电路的电压特点;欧姆定律及其应用
【解析】【分析】电流表阻值很小,与用电器并联时,会将用电器短路。
【解答】AB、风力越大,滑动变阻器连入电路的阻值越小,由欧姆定律可知,电路中电流变大,灯泡亮度变大。串联电路电阻越大,其两端电压越大,可知电压表示数越小,故A错误,B正确;
C、将电压表换成电流表,电流表将滑动变阻器短路,风力改变,电路中电流不变,电流表示数不变,故C错误;
D、将灯泡换成电压表,电压表串联在电路中,电压表的阻值很大,其示数约为电源电压,风力改变,电压表示数不变,故D错误。
故答案为:B。
5.(2025·温岭模拟)科学家利用铁锈形成原理制成“铁-空气电池”,被视为新储能设备,有望在2030年前后实现突破。它以金属铁为负极、空气电极为正极,装置如图所示。下列有关说法正确的是(  )
A.“铁-空气电池”在工作时,金属铁质量保持不变
B.铁锈的主要成分是Fe3O4,铁氧化过程中会有热量产生
C.铁生锈是铁与空气中的氧气、水发生的缓慢氧化反应
D.电子移动方向是空气电极→电阻→金属铁
【答案】C
【知识点】电流和电流的单位换算;氧气与碳、磷、硫、铁等物质的反应现象;金属的腐蚀与防护
【解析】【分析】铁生锈属于缓慢氧化,产物为氧化铁,即三氧化二铁,铁在纯氧中燃烧是,生成黑色的四氧化三铁。
【解答】AB、铁为负极,与氧气接触会生锈,转化为氧化铁,可知金属铁的质量发生改变,故AB错误;
C、铁同时接触水和空气时被氧化成氧化铁,属于缓慢氧化过程,故C正确
D、铁为负极,空气电极为正极,电流从正极流向负极,电子定向移动方向与电流方向相反,可知电子由负极即铁经电阻移动到空气电极,故D错误。
故答案为:C。
6.(2025·瑞安模拟)某按摩椅具有热敷和按摩两种程序,两种程序均可独立进行,且按摩的力度可通过调节电动机的电流大小来实现。下列电路图能实现上述功能的是()
A. B.
C. D.
【答案】C
【知识点】串、并联电路的设计
【解析】【分析】并联电路各支路相互独立,互不干扰。
【解答】 由“某按摩椅具有热敷和按摩两种程序,两种程序均可独立进行”可知,电热丝与电动机并联;由“按摩的力度可通过调节电动机的电流大小来实现”可知,滑动变阻器与电动机串联。
故答案为:C。
7.(2025九下·杭州月考)如图所示是某同学自制的玩具电动机,一块圆形磁铁吸在干电池底部,将一段裸露的铜线折成矩形线框,上边与电池正极接触,下边搭接在磁铁上,观察到线框顺时针转动。下列说法错误的是(  )
A.该过程中电能转化为机械能
B.线框左右两边所受磁场力方向相同
C.若仅调换电池两极,线框将逆时针转动
D.若同时调换磁铁两极和电源两极,线框仍顺时针转动
【答案】B
【知识点】通电导体在磁场中的受力方向的判断;能量的相互转化和转移
【解析】【分析】A.根据能量转化的知识判断;
BCD.通电导体在磁场中的受力方向与磁场方向和电流方向有关,只改变其中一个因素,受力方向会发生改变。
【解答】 A.玩具电动机在通电后会消耗电能,电能转化为机械能,故A正确不合题意;
B.线框左右两边导线的电流的方向相同,磁场的方向不同,所以受到的磁场力方向不相同,故B错误符合题意;
C.若仅调换电池两极,磁场的方向不变,电流的方向改变,则磁场力的方向改变,线框将逆时针转动,故C正确不合题意;
D.若仅调换磁铁两极,磁场的方向改变,电流方向不变,线框将逆时针转动,故D正确不合题意。
故选B。
8.(2025·义乌模拟)按图所示连接好电路,将电流表分别连接在1、2、3处,观察并比较相应的电流值I1、I2、I3。本实验的目的是验证(  )
A.串联电路电流处处相等 B.并联电路电流处处相等
C.串联电路电流逐渐增大 D.并联电路电流逐渐增大
【答案】A
【知识点】串、并联电路的电流特点
【解析】【分析】电路只有一个回路,属于串联电路,电流表测量电流,电压表测量电压。
【解答】电路为串联电路,将电流表接在电路中不同位置的目的是探究串联电路的电流特点。
故答案为:A。
9.(2025·龙港模拟)近年来超导材料(一定温度下导体电阻为零)成为全球科学界研究的热点,利用“伏安法”可以简单测量导体是否电阻为零,若导线电阻不可忽略,R为某超导材料,则下列测量方法中最合理的是(  )
A. B.
C. D.
【答案】C
【知识点】电压的测量及电压表的使用;半导体和超导体
【解析】【分析】电压表并联在谁两端,测量的就是谁的电压。
【解答】AB、电路为串联电路,电压表测量超导材料和两端导线的总电压,因导线的电阻不可忽略且未知,所以不能确定导体的电阻是否为零,故AB错误;
CD电压表测量超导材料两端电压,当材料电阻为零时,定值电阻起到保护电路的作用,否则将出现电路短路的情况,故C正确,D错误。
故答案为:C。
10.(2025九下·萧山模拟) “金陵金箔”是国家级非物质文化遗产。如图所示,通过手持羽毛扫过纸垫,再将羽毛靠近工作台上的金箔,即可吸起金箔,推理羽毛吸住金箔的原因可能是(  )
A.羽毛与纸垫摩擦,生成异种电荷
B.羽毛与纸垫摩擦,带上同种电荷
C.羽毛与金箔带同种电荷,相互吸引
D.羽毛带电,吸引不带电的金箔
【答案】D
【知识点】电荷间的相互作用规律
【解析】【分析】摩擦起电的本质是电荷的转移。当两种不同的物体相互摩擦时,束缚电子本领弱的物体失去电子而带正电,束缚电子本领强的物体得到电子而带负电。带电体具有吸引轻小物体的性质,据以上分析解答。
【解答】A、羽毛与纸垫摩擦,不是生成异种电荷,而是电荷发生转移,使羽毛和纸垫带上异种电荷,故A错误;
B、羽毛与纸垫摩擦应带上异种电荷,而不是同种电荷,故B错误;
C、若羽毛与金箔带同种电荷,同种电荷相互排斥,不会相互吸引,故C错误;
D、羽毛与纸垫摩擦后带电,金箔不带电,带电的羽毛能够吸引不带电的轻小物体(金箔),故D正确。
故答案为:D。
11.(2025·杭州模拟)如图所示是一种磁性门锁的工作原理示意图:闭合开关,电磁铁吸引插销,门打开;断开开关,在弹簧的作用下,插销重新插入门锁插槽,门锁上。下列有关磁性门锁的说法错误的是(  )
A.制作插销的材料可以选择铁
B.电磁铁的原理是电磁感应现象
C.门锁插槽需要定期抹油以减小摩擦
D.需定期更换电池,避免打不开门
【答案】B
【知识点】电磁铁的构造和原理
【解析】【分析】(1)磁性材料:铁、钴、镍等属于磁性材料,能被电磁铁吸引,可用于制作能被电磁铁吸引的部件。
(2)电磁铁原理:是电流的磁效应,即通电导体周围存在磁场,而电磁感应现象是闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时产生感应电流。
(3)减小摩擦的方法:在接触面涂抹油等润滑剂,可使接触面分离,从而减小摩擦。
(4)电源对电路的影响:磁性门锁靠电池供电,电池电量不足会导致电磁铁磁性减弱,影响门锁正常工作。
【解答】A、铁是磁性材料,能被电磁铁吸引,可用来制作插销,故正确。
B、电磁铁是利用电流的磁效应工作,不是电磁感应现象,故错误。
C、在门锁插槽定期抹油,可使接触面光滑,减小摩擦,故正确。
D、电池电量不足会使电磁铁磁性减弱,无法正常吸引插销,需定期更换电池,故正确。
故答案为:B。
12.(2025·丽水模拟)如图甲所示是智能健身蹦床,原理图如图乙所示。电源电压不变,为定值电阻,压力传感器的阻值随压力增加而减小。运动者从与蹦床接触至下落到最低点过程中,下列说法中正确的是
A.电流表的示数逐渐变小,电压表的示数逐渐变大
B.消耗的电功率逐渐变大,整个电路消耗的电功率逐渐变大
C.电压表与电流表示数的比值逐渐变小
D.电压表示数的变化量与电流表示数的变化量的比值逐渐变大
【答案】B
【知识点】欧姆定律及其应用;电功率计算公式的应用
【解析】【分析】 由图可知,该电路为串联电路,电流表测量电路中的电流,电压表测量R1两端的电压;根据压力的变化判定压敏电阻阻值的变化,根据欧姆定律分析电路中电流和电压表示数的变化;根据P=UI=I2R判定R1和电路消耗的功率;根据欧姆定律分析电压表V与电流表A示数的比值的变化以及电压表示数的变化量与电流表示数的变化量的比值的变化。
【解答】 由图可知,该电路为串联电路,电流表测量电路中的电流,电压表测量R1两端的电压;
A.在人从与蹦床接触至下落到最低点过程中,蹦床受到的压力增大,压敏电阻的阻值减小,总电阻减小,根据欧姆定律可知,电路中的电流变大,即电流表示数变大;
根据U=IR可知,R1两端的电压变大,即电压表V示数变大,故A错误;
B.电路中的电流变大,R1的电阻不变,根据P=UI=I2R知:R1消耗的功率逐渐变大;
电源电压不变,电路中的电流变大,根据P=UI可知,电路消耗的总功率P逐渐变大,故B正确。
CD.根据可知,电压表V与电流表A示数的比值以及电压表V示数的变化量与电流表A示数的变化量的比值均等于R1的阻值,保持不变,故CD错误。
故选B。
二、填空题
13.(2025·温岭模拟)我国生产的混合动力汽车是由一台内燃机和一台电机组成(如图所示),该电机既可以当电动机,又可以充当发电机。
(1)内燃机工作向车轮输送能量的同时也给蓄电池充电,此过程将内能转化为机械能,多余的能量以   能储存。
(2)电机充当发电机时,它的发电原理是____。
A.通电导体在磁场中受力运动
B.电流周围存在磁场
C.电磁感应
(3)某种混合动力汽车总质量为1200千克,车胎与地面接触总面积为1000平方厘米。汽车对地面的压强为   帕。
【答案】(1)化学
(2)C
(3)120000
【知识点】压强的大小及其计算;电磁感应;能量的转化与守恒定律
【解析】【分析】(1)给电池充电,电池相当于用电器,将能量以化学能的形式储存起来。
(2)产生感应电流的条件:闭合回路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动。
(3)在水平地面上,车对水平地面的压力等于车的重力。
【解答】(1)给电池充电,是将多余的能量以化学能的形式储存在电池中。
(2)发电机的原理是电磁感应。通电导体在磁场中受力运动是电动机的原理。
故答案为:C。
(3)汽车对地面的压强。
14.(2025·滨江模拟)如图甲所示是一种轮子会发光的滑板车,无需电池即可感受到脚踏风火轮闪光的效果。如图乙所示,滑板车轮子透明,磁环固定在轮周上,由金属线圈和LED 灯组成的电路固定在车轮的轴上。滑动时,车轮转动产生电流,使车轮上的LED灯闪闪发光。
(1)若图甲中滑板车重5kg,两个车轮与地接触面积共3cm2,小朋友体重为24kg,单只脚与滑板车接触面积约为80cm2,当单脚站立在滑板上时,滑板车对地压力为   牛,人对滑板车的压强约为   帕。
(2)下列与发光滑板车车轮工作原理相同的是____(填字母)。
A. B.
C. D.
【答案】(1)290;3×104
(2)B
【知识点】压力及重力与压力的区别;压强的大小及其计算;产生电磁感应现象的条件和规律
【解析】【分析】(1) 根据F=G=mg求出人对板的压力和滑板车对地面的压力,根据求出人对滑板的压强;
(2)考查电磁感应原理的应用,要能识别不同电磁实验装置对应的原理,电磁感应是指闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时产生电流。
【解答】(1) 当单脚站立在滑板上时,滑板车对地压力:
F=G总=(m车+m人)g=(5kg+24kg)×10N/kg=290N,
人对滑板的压强:

(2)发光滑板车车轮转动产生电流,是电磁感应现象。
A 图是简单电路,是电流的热效应;
B 图是闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动产生感应电流,是电磁感应现象;
C 图是通电导体在磁场中受力运动;
D图是奥斯特实验,说明通电导线周围存在磁场。
所以与发光滑板车车轮工作原理相同的是 B。
15.(2025九下·衢州模拟)许多商场安装了一种“聪明”的电梯,载人时电梯运行的速度快,不载人时电梯运行的速度慢。该电梯的结构如图甲所示,简易控制电路如图乙所示,R是压力传感器。
(1)电梯运行时,以扶梯踏板为参照物,扶手带是   的。
(2)压力传感器R 的阻值随压力的增大而   。
(3)如果站在电梯上的人数减少,电梯的机械效率将   。
【答案】(1)静止
(2)减小
(3)变小
【知识点】参照物及其选择;欧姆定律及其应用;影响电磁铁磁性强弱的因素
【解析】【分析】(1)根据参照物的知识分析解答;
(2)根据“ 载人时电梯运行的速度快 ”分析此时电流变化,根据欧姆定律分析压力传感器的阻值变化即可;
(3)根据分析判断。
【解答】(1) 电梯运行时,以扶梯踏板为参照物,扶手带的位置保持不变,因此扶手带是静止的;
(2) 载人时电梯运行的速度快, 说明此时电流变大。根据可知,压敏电阻的阻值减小。
(3) 如果站在电梯上的人数减少, 那么克服人体重力做的有用功减小。根据可知,电梯的机械效率将变小。
16.(2025·宁波模拟)在“研究通电螺线管周围磁场”活动中,闭合开关后,小磁针静止时的指向如图所示。
(1) 电源左端为   极。
(2)磁感线上A、B两点的磁场方向   (填“相同”或“不同”)。
(3)为了使通电螺线管磁性强弱可调,可以在电路中串联一个滑动变阻器。如果把图乙所示的滑动变阻器接入电路,且当滑片向右移动时通电螺线管的磁性变强,可将滑动变阻器接线柱a和   接入电路。
【答案】(1)正
(2)不同
(3)d
【知识点】滑动变阻器的原理及其使用;磁极间的相互作用;通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【分析】(1)根据磁极之间的相互作用规律判断电磁铁的磁极方向,再安培定则判断电磁铁的磁极方向;
(2)在磁场中的不同位置,磁场方向不同;
(3)根据螺线管的磁场变化确定电流变化,根据欧姆定律确定变阻器的阻值变化,最后根据滑片的移动方向确定选择的接线柱即可。
【解答】(1)小磁针的右端为N极,左端为S极,根据“异名磁极相互吸引”可知,螺线管的右端为N极。右手握住螺线管,大拇指指向右端,此时弯曲的四指指尖向向下,则线圈上电流方向向下,则电流从左端流入,极电源左端为正极。
(2)根据图片可知,A、B在磁场中位置不变,则磁感线上A、B两点的磁场方向不同;
(3) 当滑片向右移动时通电螺线管的磁性变强, 即电流变大,那么变阻器接入的阻值变小,那么应该将滑片右侧的电阻丝接入,故选接线柱a和d接入电路。
三、实验探究题
17.(2025·义乌模拟)用伏安法测电阻 Rx的阻值,实验电路如图所示。
(1)实验前,若发现电流表指针未指向“0”刻度线,应调节旋钮甲、乙、丙、丁中的   进行调零;
(2)实验中,变阻器滑片向左滑动的过程中,电流表和电压表的读数变化情况为____;
A.都变大 B.电流表变大,电压表变小
C.都变小 D.电流表变小,电压表变大
(3)实验数据处理有两种方法:
方法一:根据公式,由多次测量得到的电压、电流值分别算出电阻值,再求平均值;
方法二:先分别算出三次电压、电流的平均值,再根据公式用这两个平均值算出电阻。其中的方法   是科学的;
(4)若实验过程中 Rx的阻值不随温度的变化而变化。利用上述电路及器材还能完成的探究实验是   (写出一个即可)。
【答案】(1)甲
(2)A
(3)一
(4)探究电流和电压关系、测定电阻的功率、探究电阻长度对其阻值的影响等
【知识点】电流的测量及电流表的使用;串、并联电路的电流特点;串、并联电路的电压特点;欧姆定律及其应用;伏安法测电阻的探究实验
【解析】【分析】(1)乙、丙和丁是电流表的接线柱,用于连接导线。
(2)串联电路,电阻越大,其两端分压越大。
(3)取平均值时,是将每次实验测得的电阻值取平均值。
(4)定值电阻阻值不变,可用于探究需要电阻为定值的实验。
【解答】(1)使用前要先将电流表调零,若电流表指针没有在零刻度,需通过调整甲将指针调至零刻度线。
(2)电路为串联电路,电压表测量定值电阻两端电压,滑片向左滑,滑动变阻器连入电路的有效长度减小,电路中总电阻减小,由欧姆定律可知,电路中电流增大,可知电流表示数将增大。定值电阻阻值不变,电流增大,由U=IR可知,两端电压增大,故电压表示数增大。
故答案为:A。
(3)为减小误差,需通过取平均值的方式求得电阻,应求出每次实验测得的电阻值,再将电阻值取平均值。不能将电压和电流值先取平均值再计算电阻,因为这样电压和电流不对应,不是电阻两端的电压和经过电阻的电流。可知方法一是合理的。
(4)Rx的阻值不随温度的变化而变化,即其阻值不变,可用于探究电压与电流的关系,测量电阻两端的电功率、探究电阻长度对其阻值的影响等。
18.(2025·乐清模拟)小明利用电学实验盒中的器材制作了简易台灯(如图甲),发现该台灯无法调节亮度,为实现亮度可调并探究灯泡最大工作电压,小明添加电表等元件进行进一步探究,电路如图乙所示。实验中使用了电池盒(电压4.5V)、滑动变阻器(30Ω,2A)、额定电压2.5V的小灯泡、开关和导线若干。
(1)闭合开关,将图乙中滑动变阻器的滑片P左移,则滑动变阻器接入电路的阻值将   。
(2)某次测量中,电压表示数为1.5V时,电流表示数如图丙所示,此时电流大小为   安。
(3)小明通过移动滑动变阻器滑片,获得灯泡的电压-电流数据,绘制成图丁。当灯泡两端电压从2.5V升至3.0V时,电流仅增加不到0.01A。结合丁图解释其原因:   。
(4)小明想继续探究灯泡两端电压为1V时的发光情况,发现无论怎样移动滑动变阻器的滑片,电压表的示数始终达不到,请简述产生该现象的成因:   。
【答案】(1)减小
(2)0.12
(3)电压增大后,由于电流热效应,灯丝温度升高,电阻增大,根据欧姆定律I=U/R,导致电流增加比较小
(4)两者串联,滑动变阻器最大阻值小,不够分压
【知识点】电流的测量及电流表的使用;串、并联电路的电压特点;影响电阻大小的因素;滑动变阻器的原理及其使用
【解析】【分析】(1)电阻大小与电阻的材料、长度、横截面积、温度等因素有关,在其他条件一定时,长度越长,电阻越大。
(2)读数时要注意所选量程及分度值。
(3)根据灯泡的电阻随温度的升高而增大进行分析。
(4)无论怎样移动滑动变阻器的滑片,电压表的示数始终达不到,指的是灯泡两端的电压大于1V,原因是滑动变阻器的最大阻值太小,分压较小。
【解答】(1)由图可知,滑片向左移,滑动变阻器连入电路的有效长度减小,滑动变阻器连入电路的阻值减小。
(2)电流表连接的是小量程,分度值为0.02A,示数为0.12A。
(3)灯泡的电阻随温度的变化而变化,电压增大,温度升高,电阻变大,由欧姆定律可知,电流增加量小于0.01A。
(4)串联分压,当灯泡两端电压较小,为1V时,滑动变阻器两端的电压较大,由串联分压的特点可知,此时要求滑动变阻器连入电路的阻值较大,可知无论怎样移动滑动变阻器的滑片,电压表的示数始终达不到,可能是因为滑动变阻器的最大阻值过小。
19.(2025·龙港模拟)某同学在验证“电流通过导体产生的热量与电阻、电流及通电时间的关系”时,采用了一种“变色测温贴”(产品介绍如图甲所示),电源电压为3V,常温下将测温贴贴在电阻上,利用变色测温贴变色所用的时间来判断导体产生的热量多少。请回答下列问题:
实验序号 变色所用的时间/s
R1 R2
1 9 18
2 12 24
3 21 42
(1)用导线将图乙中电路连接完整,要求连线不得交叉,滑动变阻器置于阻值最大的位置(画在答题卡上)。
(2)要完成本实验除了图乙中所给的测量仪器外,还需要的测量仪器是   。
(3)正确连接线路,闭合开关,R1处断路,若此时将一电压表并联在R1两端,则电压表的示数为   。
(4)该同学整理数据得出“在通电时间相同时,电流通过导体产生的热量与电流的平方成正比,与导体的电阻成反比。”若实验序号2中的电流为1A时,R2所贴变色测温贴的变色时间为24秒,则当其他不变,仅电流变为2A,R2所贴变色测温贴的变色时间为   .
【答案】(1)
(2)秒表
(3)3V
(4)6秒
【知识点】电压的测量及电压表的使用;电流表、电压表在判断电路故障中的应用;焦耳定律的计算公式及其应用;影响电流热效应的因素(焦耳定律)
【解析】【分析】(1)采用串联电路的目的是控制电流和通电时间相同。
(2)秒表是测量时间的仪器。
(3)电压表阻值很大,串联在电路中分压很大,约为电源电压。
(4)根据电热与电流的关系进行判断,该过程中电阻和电流产生的热量不变。
【解答】(1)探究电热与电阻的关系时,应控制电路中电流相同,通电时间相同,所以应选择串联电路,滑动变阻器连入电路的阻值最大,即连入电路的有效长度最长,如图所示

(2)实验中要测量时间,可知还需要的仪器是秒表。
(3)电压表接在断路的电阻两端,电压表串联进电路,相当于测量电源电压,故示数为3V。
(4)由可知,在通电时间相同时,电流通过导体产生的热量与电流的平方成正比,电阻和电热不变,可知电流从1A变为2A,可知时间变为原来的四分之一,则时间为6秒。
四、综合题
20.(2025·乐清模拟)2025年1月,我国自主研发的S1000型浮空风力发电系统试飞并发电,最大发电功率达到100千瓦,是全球发电功率最大的浮空发电系统,借助填充氦气的浮空器升至高空,总质量为 1000 千克。高空的气流会推动叶片旋转而发电,并通过系留电缆将电能传输至地面设备。
(1)浮空风力发电系统的发电原理是(  )
A.电磁感应
B.电流周围存在磁场
C.通电线圈在磁场中转动
(2)根据上述信息,推测“系留电缆”应具备的性质有:   。 (写出一条)
(3)若高空处的空气密度为1.25千克/米3,则该浮空器体积至少应为多少米3。(写出计算过程)
(4)以最大发电功率连续发电2小时可以提供的电能大小是   千瓦时。
【答案】(1)A
(2)导电性;或不易腐蚀、韧性强等
(3),
(4)200
【知识点】重力的大小;阿基米德原理;电磁感应;电功计算公式的应用
【解析】【分析】(1)该设备的能量转化形式与发电机相同,原理为电磁感应。
(2)电缆要输送电流,应具有导电性。
(3)根据阿基米德原理计算浮空器体积。
(4)根据W=Pt计算电能,注意单位统一。
【解答】(1)由“高空的气流会推动叶片旋转而发电,并通过系留电缆将电能传输至地面设备。”可知,将机械能转化为电能,原理是电磁感应。
故答案为:A。
(2)需要将电能沿系留电缆传输至地面设备,可知系留电缆应具有较好的导电性。
(4)以最大发电功率连续发电2小时可以提供的电能大小为。
五、实践探究题
21.(2025·舟山模拟)冬天坐在马桶上感觉非常冰凉,我是某校学习小组展开“自制智能电热马桶圈”的项目化学习。在老师的指导下小组同学制定了评价量规,表一为部分评价指标。
表一:评价量规
评价维度 评价等级
优秀 良好 待改进
升温维度 人坐在马桶圈上面后5秒内温度上升至30℃以上 坐在马桶圈上面后10秒内温度上升至30℃以上 坐在马桶圈上面后10秒内温度无法上升至30℃
节能性 在保温挡时工作电路电流不大于50mA 在保温挡时工作电路电流范围在50—100mA 在保温挡时工作电路电流大于100mA
图甲是该小组同学设计的电路图。控制电路电源电压U=6V,Ra为压敏电阻,其阻值随压力的变化随如图乙所示。Rb为热敏电阻,其阻值随温度变化如表二所示。电磁继电器在电流大于40mA时,衔铁被吸合,工作电路处于加热状态;在电流小于20mA时,衔铁被释放,工作电路处于保温状态。工作电路的电源电压为220V,R2=100欧。(电磁铁线圈电阻忽略不计)
表二:热敏电阻阻值随温度的变化
温度/℃ 20 25 29 32 34 35 36 37 38 40 42 44
阻值/Ω 25 50 75 100 125 150 175 200 225 250 275 300
(1)对照评价量规,为使该小组设计的智能电热马桶圈在“节能性”这一维度达到优秀,R1的阻值至少为多少,请计算说明。
(2)请计算体重为50kg的小舟坐在马桶上时,马桶圈的温度调控范围。
(3)在实验过程中,该小组同学发Ra坏了,于是找了另一个压敏点电阻Rc,其阻值随压力变化如图乙所示。小舟经过分析认为不合适,这样会比较费电。请你通过分析说明理由。(提示:加热状态下比保温状态更费电)
【答案】(1)当触点开关断开时,两个电阻串联,而触点开关闭合,R1被短路,串联总电阻比任何一个电阻大,根据知,当触点开关闭合时是加热挡,而触点开关断开时是保温挡;
工作电路的电压为220V,根据在保温挡时工作电路电流不大于50mA=0.05A
由得,此时总电阻
根据串联电阻的电阻特点知,R1的最小阻值R1=R总-R2=4400Ω-100Ω=4300Ω
(2)体重为50kg的小明坐在马桶上时,压力F=G=mg=50kg×10N/kg=500N
根据乙图知,此时Ra=50Ω,控制电路电源电压U=6V,在电流小于20mA=0.02A时,衔铁被释放,工作电路处于保温状态。此时温度最高,则总电阻
根据串联电阻的电阻特点知,Rb的最大阻值Rb=R总'-Ra=300Ω-50Ω=250Ω
根据表格中数据知,此时温度为40℃;当电磁继电器在电流大于40mA=0.04A时,衔铁被吸合,此时温度最低,则总电阻
根据串联电阻的电阻特点知,Rb的最小阻值Rb'=R总''-Ra=150Ω-50Ω=100Ω
根据表格中数据知,此时温度为32℃,马桶圈的温度调控范围是32℃~40℃。
(3)Ra坏了,于是找到了另一个压敏电阻Rc替换,当没有人坐时压敏电阻的阻值较小为100Ω,当电磁继电器在电流大于40mA=0.04A时,衔铁被吸合,开始加热,则总电阻
当热敏电阻的阻值小于150Ω-50Ω=100Ω
即环境温度小于25℃时,即使没有人用马桶,马桶也会自动加热,浪费电能。
【知识点】电阻和电阻的串联、并联;欧姆定律及其应用;电磁继电器的组成、原理和特点
【解析】【分析】(1)根据欧姆定律计算总电阻,串联电路总电阻等于各用电器电阻之和。
(2)根据电磁继电器吸引衔铁的电流范围分别计算电阻的取值范围,由表二确定温度范围。
(3)根据C电阻的阻值计算没有使用马桶时热敏电阻的阻值,根据表中数据判断温度,若温度过低,或导致无人使用时也会加热,则会造成电能的浪费。
1 / 1电与磁-2025年中考科学考前20天冲刺专题
一、选择题
1.(2025·乐清模拟)将橡胶棒或玻璃棒靠近不同的塑料吸管,发生偏转如箭头,能证明吸管一定带负电的是(  )
A. B.
C. D.
2.(2025·拱墅模拟)如图所示为家用窗帘磁扣,绳子两端的珍珠球中都含有一块磁铁。当珍珠球吸合在一起时,珍珠球内两磁铁磁极的分布情况可能是()
A. B.
C. D.
3.(2025·温岭模拟)在“设计制作一个调光灯”的实践活动中,某同学设计了如图所示的电路,用A、B两个金属夹子将一根铅笔芯接入电路中,当夹子B左右移动时,小灯泡的亮度会发生变化。下列分析合理的是(  )
A.可通过灯泡的亮暗反映接入电路的电阻大小
B.实验过程中电阻变化的主要因素是横截面积
C.将铅笔芯换成塑料吸管,灯泡也能亮起
D.当夹子B向左移动时,灯泡变暗
4.(2025·嘉兴模拟)如图为小科同学设计的一款风力测试仪,其中R为阻值均匀的电阻丝。下列对电路的分析正确的是(  )
A.风力越大,电压表的示数越大
B.风力越大,小灯泡的亮度越亮
C.若将电压表改为电流表,风力越大其示数越大
D.若将小灯泡改为电压表,风力越大其示数越大
5.(2025·温岭模拟)科学家利用铁锈形成原理制成“铁-空气电池”,被视为新储能设备,有望在2030年前后实现突破。它以金属铁为负极、空气电极为正极,装置如图所示。下列有关说法正确的是(  )
A.“铁-空气电池”在工作时,金属铁质量保持不变
B.铁锈的主要成分是Fe3O4,铁氧化过程中会有热量产生
C.铁生锈是铁与空气中的氧气、水发生的缓慢氧化反应
D.电子移动方向是空气电极→电阻→金属铁
6.(2025·瑞安模拟)某按摩椅具有热敷和按摩两种程序,两种程序均可独立进行,且按摩的力度可通过调节电动机的电流大小来实现。下列电路图能实现上述功能的是()
A. B.
C. D.
7.(2025九下·杭州月考)如图所示是某同学自制的玩具电动机,一块圆形磁铁吸在干电池底部,将一段裸露的铜线折成矩形线框,上边与电池正极接触,下边搭接在磁铁上,观察到线框顺时针转动。下列说法错误的是(  )
A.该过程中电能转化为机械能
B.线框左右两边所受磁场力方向相同
C.若仅调换电池两极,线框将逆时针转动
D.若同时调换磁铁两极和电源两极,线框仍顺时针转动
8.(2025·义乌模拟)按图所示连接好电路,将电流表分别连接在1、2、3处,观察并比较相应的电流值I1、I2、I3。本实验的目的是验证(  )
A.串联电路电流处处相等 B.并联电路电流处处相等
C.串联电路电流逐渐增大 D.并联电路电流逐渐增大
9.(2025·龙港模拟)近年来超导材料(一定温度下导体电阻为零)成为全球科学界研究的热点,利用“伏安法”可以简单测量导体是否电阻为零,若导线电阻不可忽略,R为某超导材料,则下列测量方法中最合理的是(  )
A. B.
C. D.
10.(2025九下·萧山模拟) “金陵金箔”是国家级非物质文化遗产。如图所示,通过手持羽毛扫过纸垫,再将羽毛靠近工作台上的金箔,即可吸起金箔,推理羽毛吸住金箔的原因可能是(  )
A.羽毛与纸垫摩擦,生成异种电荷
B.羽毛与纸垫摩擦,带上同种电荷
C.羽毛与金箔带同种电荷,相互吸引
D.羽毛带电,吸引不带电的金箔
11.(2025·杭州模拟)如图所示是一种磁性门锁的工作原理示意图:闭合开关,电磁铁吸引插销,门打开;断开开关,在弹簧的作用下,插销重新插入门锁插槽,门锁上。下列有关磁性门锁的说法错误的是(  )
A.制作插销的材料可以选择铁
B.电磁铁的原理是电磁感应现象
C.门锁插槽需要定期抹油以减小摩擦
D.需定期更换电池,避免打不开门
12.(2025·丽水模拟)如图甲所示是智能健身蹦床,原理图如图乙所示。电源电压不变,为定值电阻,压力传感器的阻值随压力增加而减小。运动者从与蹦床接触至下落到最低点过程中,下列说法中正确的是
A.电流表的示数逐渐变小,电压表的示数逐渐变大
B.消耗的电功率逐渐变大,整个电路消耗的电功率逐渐变大
C.电压表与电流表示数的比值逐渐变小
D.电压表示数的变化量与电流表示数的变化量的比值逐渐变大
二、填空题
13.(2025·温岭模拟)我国生产的混合动力汽车是由一台内燃机和一台电机组成(如图所示),该电机既可以当电动机,又可以充当发电机。
(1)内燃机工作向车轮输送能量的同时也给蓄电池充电,此过程将内能转化为机械能,多余的能量以   能储存。
(2)电机充当发电机时,它的发电原理是____。
A.通电导体在磁场中受力运动
B.电流周围存在磁场
C.电磁感应
(3)某种混合动力汽车总质量为1200千克,车胎与地面接触总面积为1000平方厘米。汽车对地面的压强为   帕。
14.(2025·滨江模拟)如图甲所示是一种轮子会发光的滑板车,无需电池即可感受到脚踏风火轮闪光的效果。如图乙所示,滑板车轮子透明,磁环固定在轮周上,由金属线圈和LED 灯组成的电路固定在车轮的轴上。滑动时,车轮转动产生电流,使车轮上的LED灯闪闪发光。
(1)若图甲中滑板车重5kg,两个车轮与地接触面积共3cm2,小朋友体重为24kg,单只脚与滑板车接触面积约为80cm2,当单脚站立在滑板上时,滑板车对地压力为   牛,人对滑板车的压强约为   帕。
(2)下列与发光滑板车车轮工作原理相同的是____(填字母)。
A. B.
C. D.
15.(2025九下·衢州模拟)许多商场安装了一种“聪明”的电梯,载人时电梯运行的速度快,不载人时电梯运行的速度慢。该电梯的结构如图甲所示,简易控制电路如图乙所示,R是压力传感器。
(1)电梯运行时,以扶梯踏板为参照物,扶手带是   的。
(2)压力传感器R 的阻值随压力的增大而   。
(3)如果站在电梯上的人数减少,电梯的机械效率将   。
16.(2025·宁波模拟)在“研究通电螺线管周围磁场”活动中,闭合开关后,小磁针静止时的指向如图所示。
(1) 电源左端为   极。
(2)磁感线上A、B两点的磁场方向   (填“相同”或“不同”)。
(3)为了使通电螺线管磁性强弱可调,可以在电路中串联一个滑动变阻器。如果把图乙所示的滑动变阻器接入电路,且当滑片向右移动时通电螺线管的磁性变强,可将滑动变阻器接线柱a和   接入电路。
三、实验探究题
17.(2025·义乌模拟)用伏安法测电阻 Rx的阻值,实验电路如图所示。
(1)实验前,若发现电流表指针未指向“0”刻度线,应调节旋钮甲、乙、丙、丁中的   进行调零;
(2)实验中,变阻器滑片向左滑动的过程中,电流表和电压表的读数变化情况为____;
A.都变大 B.电流表变大,电压表变小
C.都变小 D.电流表变小,电压表变大
(3)实验数据处理有两种方法:
方法一:根据公式,由多次测量得到的电压、电流值分别算出电阻值,再求平均值;
方法二:先分别算出三次电压、电流的平均值,再根据公式用这两个平均值算出电阻。其中的方法   是科学的;
(4)若实验过程中 Rx的阻值不随温度的变化而变化。利用上述电路及器材还能完成的探究实验是   (写出一个即可)。
18.(2025·乐清模拟)小明利用电学实验盒中的器材制作了简易台灯(如图甲),发现该台灯无法调节亮度,为实现亮度可调并探究灯泡最大工作电压,小明添加电表等元件进行进一步探究,电路如图乙所示。实验中使用了电池盒(电压4.5V)、滑动变阻器(30Ω,2A)、额定电压2.5V的小灯泡、开关和导线若干。
(1)闭合开关,将图乙中滑动变阻器的滑片P左移,则滑动变阻器接入电路的阻值将   。
(2)某次测量中,电压表示数为1.5V时,电流表示数如图丙所示,此时电流大小为   安。
(3)小明通过移动滑动变阻器滑片,获得灯泡的电压-电流数据,绘制成图丁。当灯泡两端电压从2.5V升至3.0V时,电流仅增加不到0.01A。结合丁图解释其原因:   。
(4)小明想继续探究灯泡两端电压为1V时的发光情况,发现无论怎样移动滑动变阻器的滑片,电压表的示数始终达不到,请简述产生该现象的成因:   。
19.(2025·龙港模拟)某同学在验证“电流通过导体产生的热量与电阻、电流及通电时间的关系”时,采用了一种“变色测温贴”(产品介绍如图甲所示),电源电压为3V,常温下将测温贴贴在电阻上,利用变色测温贴变色所用的时间来判断导体产生的热量多少。请回答下列问题:
实验序号 变色所用的时间/s
R1 R2
1 9 18
2 12 24
3 21 42
(1)用导线将图乙中电路连接完整,要求连线不得交叉,滑动变阻器置于阻值最大的位置(画在答题卡上)。
(2)要完成本实验除了图乙中所给的测量仪器外,还需要的测量仪器是   。
(3)正确连接线路,闭合开关,R1处断路,若此时将一电压表并联在R1两端,则电压表的示数为   。
(4)该同学整理数据得出“在通电时间相同时,电流通过导体产生的热量与电流的平方成正比,与导体的电阻成反比。”若实验序号2中的电流为1A时,R2所贴变色测温贴的变色时间为24秒,则当其他不变,仅电流变为2A,R2所贴变色测温贴的变色时间为   .
四、综合题
20.(2025·乐清模拟)2025年1月,我国自主研发的S1000型浮空风力发电系统试飞并发电,最大发电功率达到100千瓦,是全球发电功率最大的浮空发电系统,借助填充氦气的浮空器升至高空,总质量为 1000 千克。高空的气流会推动叶片旋转而发电,并通过系留电缆将电能传输至地面设备。
(1)浮空风力发电系统的发电原理是(  )
A.电磁感应
B.电流周围存在磁场
C.通电线圈在磁场中转动
(2)根据上述信息,推测“系留电缆”应具备的性质有:   。 (写出一条)
(3)若高空处的空气密度为1.25千克/米3,则该浮空器体积至少应为多少米3。(写出计算过程)
(4)以最大发电功率连续发电2小时可以提供的电能大小是   千瓦时。
五、实践探究题
21.(2025·舟山模拟)冬天坐在马桶上感觉非常冰凉,我是某校学习小组展开“自制智能电热马桶圈”的项目化学习。在老师的指导下小组同学制定了评价量规,表一为部分评价指标。
表一:评价量规
评价维度 评价等级
优秀 良好 待改进
升温维度 人坐在马桶圈上面后5秒内温度上升至30℃以上 坐在马桶圈上面后10秒内温度上升至30℃以上 坐在马桶圈上面后10秒内温度无法上升至30℃
节能性 在保温挡时工作电路电流不大于50mA 在保温挡时工作电路电流范围在50—100mA 在保温挡时工作电路电流大于100mA
图甲是该小组同学设计的电路图。控制电路电源电压U=6V,Ra为压敏电阻,其阻值随压力的变化随如图乙所示。Rb为热敏电阻,其阻值随温度变化如表二所示。电磁继电器在电流大于40mA时,衔铁被吸合,工作电路处于加热状态;在电流小于20mA时,衔铁被释放,工作电路处于保温状态。工作电路的电源电压为220V,R2=100欧。(电磁铁线圈电阻忽略不计)
表二:热敏电阻阻值随温度的变化
温度/℃ 20 25 29 32 34 35 36 37 38 40 42 44
阻值/Ω 25 50 75 100 125 150 175 200 225 250 275 300
(1)对照评价量规,为使该小组设计的智能电热马桶圈在“节能性”这一维度达到优秀,R1的阻值至少为多少,请计算说明。
(2)请计算体重为50kg的小舟坐在马桶上时,马桶圈的温度调控范围。
(3)在实验过程中,该小组同学发Ra坏了,于是找了另一个压敏点电阻Rc,其阻值随压力变化如图乙所示。小舟经过分析认为不合适,这样会比较费电。请你通过分析说明理由。(提示:加热状态下比保温状态更费电)
答案解析部分
1.【答案】A
【知识点】物体带电情况的判断
【解析】【分析】同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引,带电体可以吸引不带电的轻小物体。
【解答】A、由图可知,塑料吸管与带负电的橡胶棒之间相互排斥,由同种电荷相互排斥可知,塑料吸管带负电,故A正确;
B、由图可知,塑料吸管与带正电的玻璃棒相互排斥,可知塑料吸管带正电,故B错误;
C、由图可知,塑料吸管与带负电的橡胶棒之间相互吸引,塑料吸管可能带正电也可能不带电,故C错误;
D、由图可知,塑料吸管与带正电的玻璃棒相互吸引,塑料吸管可能带负电也可能不带电,故D错误。
故答案为:A。
2.【答案】D
【知识点】磁极间的相互作用
【解析】【分析】(1)磁体磁极特点:任何磁体都有两个磁极,分别是 N 极(北极)和 S 极(南极)。
(2)磁极间相互作用规律:同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引 。即 N 极与 N 极、S 极与 S 极相互排斥;N 极与 S 极相互吸引。
【解答】A、该选项中两磁体相对磁极是同名磁极(N 极与 N 极 ),根据磁极间相互作用规律,同名磁极相互排斥,不会吸合在一起,所以该选项错误。
B、此选项中两磁体相对磁极是同名磁极(S 极与 S 极 ),同名磁极相互排斥,不会吸合,该选项错误。
C、该选项中两磁体相对磁极也是同名磁极(S 极与 S 极 ),会相互排斥,不能吸合,该选项错误。
D、该选项中两磁体相对磁极是异名磁极(N 极与 S 极 ),根据异名磁极相互吸引的规律,能够吸合在一起,该选项正确。
故答案为:D。
3.【答案】A
【知识点】导体和绝缘体;影响电阻大小的因素;滑动变阻器的原理及其使用;欧姆定律及其应用
【解析】【分析】导体阻值大小与导体的材料、横截面积、长度及温度有关,其它条件一定时,横截面积越小、长度越长,电阻越大。
【解答】A、实验采用转换法,用灯的亮度反映电阻大小,灯亮度越大,说明电阻越小,故A正确;
B、实验过程中电阻变化的主要因素是连入电路的长度,故B错误;
C、塑料吸管是绝缘体,不能导电,可知灯不会亮,故C错误;
D、当B向左移动时,铅笔芯连入电路的有效长度变短,电阻减小,由欧姆定律可知,电路中电流变大,
灯变亮,故D错误。
故答案为:A。
4.【答案】B
【知识点】电流的测量及电流表的使用;电压的测量及电压表的使用;串、并联电路的电压特点;欧姆定律及其应用
【解析】【分析】电流表阻值很小,与用电器并联时,会将用电器短路。
【解答】AB、风力越大,滑动变阻器连入电路的阻值越小,由欧姆定律可知,电路中电流变大,灯泡亮度变大。串联电路电阻越大,其两端电压越大,可知电压表示数越小,故A错误,B正确;
C、将电压表换成电流表,电流表将滑动变阻器短路,风力改变,电路中电流不变,电流表示数不变,故C错误;
D、将灯泡换成电压表,电压表串联在电路中,电压表的阻值很大,其示数约为电源电压,风力改变,电压表示数不变,故D错误。
故答案为:B。
5.【答案】C
【知识点】电流和电流的单位换算;氧气与碳、磷、硫、铁等物质的反应现象;金属的腐蚀与防护
【解析】【分析】铁生锈属于缓慢氧化,产物为氧化铁,即三氧化二铁,铁在纯氧中燃烧是,生成黑色的四氧化三铁。
【解答】AB、铁为负极,与氧气接触会生锈,转化为氧化铁,可知金属铁的质量发生改变,故AB错误;
C、铁同时接触水和空气时被氧化成氧化铁,属于缓慢氧化过程,故C正确
D、铁为负极,空气电极为正极,电流从正极流向负极,电子定向移动方向与电流方向相反,可知电子由负极即铁经电阻移动到空气电极,故D错误。
故答案为:C。
6.【答案】C
【知识点】串、并联电路的设计
【解析】【分析】并联电路各支路相互独立,互不干扰。
【解答】 由“某按摩椅具有热敷和按摩两种程序,两种程序均可独立进行”可知,电热丝与电动机并联;由“按摩的力度可通过调节电动机的电流大小来实现”可知,滑动变阻器与电动机串联。
故答案为:C。
7.【答案】B
【知识点】通电导体在磁场中的受力方向的判断;能量的相互转化和转移
【解析】【分析】A.根据能量转化的知识判断;
BCD.通电导体在磁场中的受力方向与磁场方向和电流方向有关,只改变其中一个因素,受力方向会发生改变。
【解答】 A.玩具电动机在通电后会消耗电能,电能转化为机械能,故A正确不合题意;
B.线框左右两边导线的电流的方向相同,磁场的方向不同,所以受到的磁场力方向不相同,故B错误符合题意;
C.若仅调换电池两极,磁场的方向不变,电流的方向改变,则磁场力的方向改变,线框将逆时针转动,故C正确不合题意;
D.若仅调换磁铁两极,磁场的方向改变,电流方向不变,线框将逆时针转动,故D正确不合题意。
故选B。
8.【答案】A
【知识点】串、并联电路的电流特点
【解析】【分析】电路只有一个回路,属于串联电路,电流表测量电流,电压表测量电压。
【解答】电路为串联电路,将电流表接在电路中不同位置的目的是探究串联电路的电流特点。
故答案为:A。
9.【答案】C
【知识点】电压的测量及电压表的使用;半导体和超导体
【解析】【分析】电压表并联在谁两端,测量的就是谁的电压。
【解答】AB、电路为串联电路,电压表测量超导材料和两端导线的总电压,因导线的电阻不可忽略且未知,所以不能确定导体的电阻是否为零,故AB错误;
CD电压表测量超导材料两端电压,当材料电阻为零时,定值电阻起到保护电路的作用,否则将出现电路短路的情况,故C正确,D错误。
故答案为:C。
10.【答案】D
【知识点】电荷间的相互作用规律
【解析】【分析】摩擦起电的本质是电荷的转移。当两种不同的物体相互摩擦时,束缚电子本领弱的物体失去电子而带正电,束缚电子本领强的物体得到电子而带负电。带电体具有吸引轻小物体的性质,据以上分析解答。
【解答】A、羽毛与纸垫摩擦,不是生成异种电荷,而是电荷发生转移,使羽毛和纸垫带上异种电荷,故A错误;
B、羽毛与纸垫摩擦应带上异种电荷,而不是同种电荷,故B错误;
C、若羽毛与金箔带同种电荷,同种电荷相互排斥,不会相互吸引,故C错误;
D、羽毛与纸垫摩擦后带电,金箔不带电,带电的羽毛能够吸引不带电的轻小物体(金箔),故D正确。
故答案为:D。
11.【答案】B
【知识点】电磁铁的构造和原理
【解析】【分析】(1)磁性材料:铁、钴、镍等属于磁性材料,能被电磁铁吸引,可用于制作能被电磁铁吸引的部件。
(2)电磁铁原理:是电流的磁效应,即通电导体周围存在磁场,而电磁感应现象是闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时产生感应电流。
(3)减小摩擦的方法:在接触面涂抹油等润滑剂,可使接触面分离,从而减小摩擦。
(4)电源对电路的影响:磁性门锁靠电池供电,电池电量不足会导致电磁铁磁性减弱,影响门锁正常工作。
【解答】A、铁是磁性材料,能被电磁铁吸引,可用来制作插销,故正确。
B、电磁铁是利用电流的磁效应工作,不是电磁感应现象,故错误。
C、在门锁插槽定期抹油,可使接触面光滑,减小摩擦,故正确。
D、电池电量不足会使电磁铁磁性减弱,无法正常吸引插销,需定期更换电池,故正确。
故答案为:B。
12.【答案】B
【知识点】欧姆定律及其应用;电功率计算公式的应用
【解析】【分析】 由图可知,该电路为串联电路,电流表测量电路中的电流,电压表测量R1两端的电压;根据压力的变化判定压敏电阻阻值的变化,根据欧姆定律分析电路中电流和电压表示数的变化;根据P=UI=I2R判定R1和电路消耗的功率;根据欧姆定律分析电压表V与电流表A示数的比值的变化以及电压表示数的变化量与电流表示数的变化量的比值的变化。
【解答】 由图可知,该电路为串联电路,电流表测量电路中的电流,电压表测量R1两端的电压;
A.在人从与蹦床接触至下落到最低点过程中,蹦床受到的压力增大,压敏电阻的阻值减小,总电阻减小,根据欧姆定律可知,电路中的电流变大,即电流表示数变大;
根据U=IR可知,R1两端的电压变大,即电压表V示数变大,故A错误;
B.电路中的电流变大,R1的电阻不变,根据P=UI=I2R知:R1消耗的功率逐渐变大;
电源电压不变,电路中的电流变大,根据P=UI可知,电路消耗的总功率P逐渐变大,故B正确。
CD.根据可知,电压表V与电流表A示数的比值以及电压表V示数的变化量与电流表A示数的变化量的比值均等于R1的阻值,保持不变,故CD错误。
故选B。
13.【答案】(1)化学
(2)C
(3)120000
【知识点】压强的大小及其计算;电磁感应;能量的转化与守恒定律
【解析】【分析】(1)给电池充电,电池相当于用电器,将能量以化学能的形式储存起来。
(2)产生感应电流的条件:闭合回路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动。
(3)在水平地面上,车对水平地面的压力等于车的重力。
【解答】(1)给电池充电,是将多余的能量以化学能的形式储存在电池中。
(2)发电机的原理是电磁感应。通电导体在磁场中受力运动是电动机的原理。
故答案为:C。
(3)汽车对地面的压强。
14.【答案】(1)290;3×104
(2)B
【知识点】压力及重力与压力的区别;压强的大小及其计算;产生电磁感应现象的条件和规律
【解析】【分析】(1) 根据F=G=mg求出人对板的压力和滑板车对地面的压力,根据求出人对滑板的压强;
(2)考查电磁感应原理的应用,要能识别不同电磁实验装置对应的原理,电磁感应是指闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时产生电流。
【解答】(1) 当单脚站立在滑板上时,滑板车对地压力:
F=G总=(m车+m人)g=(5kg+24kg)×10N/kg=290N,
人对滑板的压强:

(2)发光滑板车车轮转动产生电流,是电磁感应现象。
A 图是简单电路,是电流的热效应;
B 图是闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动产生感应电流,是电磁感应现象;
C 图是通电导体在磁场中受力运动;
D图是奥斯特实验,说明通电导线周围存在磁场。
所以与发光滑板车车轮工作原理相同的是 B。
15.【答案】(1)静止
(2)减小
(3)变小
【知识点】参照物及其选择;欧姆定律及其应用;影响电磁铁磁性强弱的因素
【解析】【分析】(1)根据参照物的知识分析解答;
(2)根据“ 载人时电梯运行的速度快 ”分析此时电流变化,根据欧姆定律分析压力传感器的阻值变化即可;
(3)根据分析判断。
【解答】(1) 电梯运行时,以扶梯踏板为参照物,扶手带的位置保持不变,因此扶手带是静止的;
(2) 载人时电梯运行的速度快, 说明此时电流变大。根据可知,压敏电阻的阻值减小。
(3) 如果站在电梯上的人数减少, 那么克服人体重力做的有用功减小。根据可知,电梯的机械效率将变小。
16.【答案】(1)正
(2)不同
(3)d
【知识点】滑动变阻器的原理及其使用;磁极间的相互作用;通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【分析】(1)根据磁极之间的相互作用规律判断电磁铁的磁极方向,再安培定则判断电磁铁的磁极方向;
(2)在磁场中的不同位置,磁场方向不同;
(3)根据螺线管的磁场变化确定电流变化,根据欧姆定律确定变阻器的阻值变化,最后根据滑片的移动方向确定选择的接线柱即可。
【解答】(1)小磁针的右端为N极,左端为S极,根据“异名磁极相互吸引”可知,螺线管的右端为N极。右手握住螺线管,大拇指指向右端,此时弯曲的四指指尖向向下,则线圈上电流方向向下,则电流从左端流入,极电源左端为正极。
(2)根据图片可知,A、B在磁场中位置不变,则磁感线上A、B两点的磁场方向不同;
(3) 当滑片向右移动时通电螺线管的磁性变强, 即电流变大,那么变阻器接入的阻值变小,那么应该将滑片右侧的电阻丝接入,故选接线柱a和d接入电路。
17.【答案】(1)甲
(2)A
(3)一
(4)探究电流和电压关系、测定电阻的功率、探究电阻长度对其阻值的影响等
【知识点】电流的测量及电流表的使用;串、并联电路的电流特点;串、并联电路的电压特点;欧姆定律及其应用;伏安法测电阻的探究实验
【解析】【分析】(1)乙、丙和丁是电流表的接线柱,用于连接导线。
(2)串联电路,电阻越大,其两端分压越大。
(3)取平均值时,是将每次实验测得的电阻值取平均值。
(4)定值电阻阻值不变,可用于探究需要电阻为定值的实验。
【解答】(1)使用前要先将电流表调零,若电流表指针没有在零刻度,需通过调整甲将指针调至零刻度线。
(2)电路为串联电路,电压表测量定值电阻两端电压,滑片向左滑,滑动变阻器连入电路的有效长度减小,电路中总电阻减小,由欧姆定律可知,电路中电流增大,可知电流表示数将增大。定值电阻阻值不变,电流增大,由U=IR可知,两端电压增大,故电压表示数增大。
故答案为:A。
(3)为减小误差,需通过取平均值的方式求得电阻,应求出每次实验测得的电阻值,再将电阻值取平均值。不能将电压和电流值先取平均值再计算电阻,因为这样电压和电流不对应,不是电阻两端的电压和经过电阻的电流。可知方法一是合理的。
(4)Rx的阻值不随温度的变化而变化,即其阻值不变,可用于探究电压与电流的关系,测量电阻两端的电功率、探究电阻长度对其阻值的影响等。
18.【答案】(1)减小
(2)0.12
(3)电压增大后,由于电流热效应,灯丝温度升高,电阻增大,根据欧姆定律I=U/R,导致电流增加比较小
(4)两者串联,滑动变阻器最大阻值小,不够分压
【知识点】电流的测量及电流表的使用;串、并联电路的电压特点;影响电阻大小的因素;滑动变阻器的原理及其使用
【解析】【分析】(1)电阻大小与电阻的材料、长度、横截面积、温度等因素有关,在其他条件一定时,长度越长,电阻越大。
(2)读数时要注意所选量程及分度值。
(3)根据灯泡的电阻随温度的升高而增大进行分析。
(4)无论怎样移动滑动变阻器的滑片,电压表的示数始终达不到,指的是灯泡两端的电压大于1V,原因是滑动变阻器的最大阻值太小,分压较小。
【解答】(1)由图可知,滑片向左移,滑动变阻器连入电路的有效长度减小,滑动变阻器连入电路的阻值减小。
(2)电流表连接的是小量程,分度值为0.02A,示数为0.12A。
(3)灯泡的电阻随温度的变化而变化,电压增大,温度升高,电阻变大,由欧姆定律可知,电流增加量小于0.01A。
(4)串联分压,当灯泡两端电压较小,为1V时,滑动变阻器两端的电压较大,由串联分压的特点可知,此时要求滑动变阻器连入电路的阻值较大,可知无论怎样移动滑动变阻器的滑片,电压表的示数始终达不到,可能是因为滑动变阻器的最大阻值过小。
19.【答案】(1)
(2)秒表
(3)3V
(4)6秒
【知识点】电压的测量及电压表的使用;电流表、电压表在判断电路故障中的应用;焦耳定律的计算公式及其应用;影响电流热效应的因素(焦耳定律)
【解析】【分析】(1)采用串联电路的目的是控制电流和通电时间相同。
(2)秒表是测量时间的仪器。
(3)电压表阻值很大,串联在电路中分压很大,约为电源电压。
(4)根据电热与电流的关系进行判断,该过程中电阻和电流产生的热量不变。
【解答】(1)探究电热与电阻的关系时,应控制电路中电流相同,通电时间相同,所以应选择串联电路,滑动变阻器连入电路的阻值最大,即连入电路的有效长度最长,如图所示

(2)实验中要测量时间,可知还需要的仪器是秒表。
(3)电压表接在断路的电阻两端,电压表串联进电路,相当于测量电源电压,故示数为3V。
(4)由可知,在通电时间相同时,电流通过导体产生的热量与电流的平方成正比,电阻和电热不变,可知电流从1A变为2A,可知时间变为原来的四分之一,则时间为6秒。
20.【答案】(1)A
(2)导电性;或不易腐蚀、韧性强等
(3),
(4)200
【知识点】重力的大小;阿基米德原理;电磁感应;电功计算公式的应用
【解析】【分析】(1)该设备的能量转化形式与发电机相同,原理为电磁感应。
(2)电缆要输送电流,应具有导电性。
(3)根据阿基米德原理计算浮空器体积。
(4)根据W=Pt计算电能,注意单位统一。
【解答】(1)由“高空的气流会推动叶片旋转而发电,并通过系留电缆将电能传输至地面设备。”可知,将机械能转化为电能,原理是电磁感应。
故答案为:A。
(2)需要将电能沿系留电缆传输至地面设备,可知系留电缆应具有较好的导电性。
(4)以最大发电功率连续发电2小时可以提供的电能大小为。
21.【答案】(1)当触点开关断开时,两个电阻串联,而触点开关闭合,R1被短路,串联总电阻比任何一个电阻大,根据知,当触点开关闭合时是加热挡,而触点开关断开时是保温挡;
工作电路的电压为220V,根据在保温挡时工作电路电流不大于50mA=0.05A
由得,此时总电阻
根据串联电阻的电阻特点知,R1的最小阻值R1=R总-R2=4400Ω-100Ω=4300Ω
(2)体重为50kg的小明坐在马桶上时,压力F=G=mg=50kg×10N/kg=500N
根据乙图知,此时Ra=50Ω,控制电路电源电压U=6V,在电流小于20mA=0.02A时,衔铁被释放,工作电路处于保温状态。此时温度最高,则总电阻
根据串联电阻的电阻特点知,Rb的最大阻值Rb=R总'-Ra=300Ω-50Ω=250Ω
根据表格中数据知,此时温度为40℃;当电磁继电器在电流大于40mA=0.04A时,衔铁被吸合,此时温度最低,则总电阻
根据串联电阻的电阻特点知,Rb的最小阻值Rb'=R总''-Ra=150Ω-50Ω=100Ω
根据表格中数据知,此时温度为32℃,马桶圈的温度调控范围是32℃~40℃。
(3)Ra坏了,于是找到了另一个压敏电阻Rc替换,当没有人坐时压敏电阻的阻值较小为100Ω,当电磁继电器在电流大于40mA=0.04A时,衔铁被吸合,开始加热,则总电阻
当热敏电阻的阻值小于150Ω-50Ω=100Ω
即环境温度小于25℃时,即使没有人用马桶,马桶也会自动加热,浪费电能。
【知识点】电阻和电阻的串联、并联;欧姆定律及其应用;电磁继电器的组成、原理和特点
【解析】【分析】(1)根据欧姆定律计算总电阻,串联电路总电阻等于各用电器电阻之和。
(2)根据电磁继电器吸引衔铁的电流范围分别计算电阻的取值范围,由表二确定温度范围。
(3)根据C电阻的阻值计算没有使用马桶时热敏电阻的阻值,根据表中数据判断温度,若温度过低,或导致无人使用时也会加热,则会造成电能的浪费。
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