备战2021 2020年中考科学模拟题分类训练 专题17 电和磁（含答案，共49题） 31页

第 1 页 共 31 页 专题十七 电和磁 一、单选题 1.(2020·富阳模拟)研究发现，人体内部存在磁场，但与电磁场相比很弱。下列说法正确的是( ) A. 人体内部磁场可能是由人体内的电流产生的 B. 人体内部磁场的磁感线分布比地磁场密集 C. 人体内部磁场的磁感线不是闭合的曲线 D. 把人体看作一个磁体，该磁体可能只有一个 磁极 2.(2020·浙江模拟)下列说法正确的是( ) A. 当有人触电时应立即切断电源 B. 家中多个大功率用电器可以在同一插线板上同时 使用 C. 光缆通信中光在光纤里一直沿直线传播 D. 太阳能、风能、核能都是可再生能源 3.(2020·路桥模拟)无线充电技术应用了特斯拉线圈。如图，用不通电手机靠近正在通电的特斯拉线 圈时，手机显示为正在充电状态，这种手机的充电方式可以用以下哪种知识来解释( ) A. 电流的磁效应 B. 磁场对电流的作用 C. 安培定则 D. 电磁感 应 4.(2020·温岭模拟)以下是电和磁相关实验，说法正确的是( ) A. 甲实验：说明通电导体周围存在磁场 B. 乙实验：电磁铁的上端为 N 极 C. 丙实验：可研究电磁感应现象 D. 丁实验：该实验原理可制得电动机 5.(2020·定海模拟)如图所示是实验室电流表的内部结构图，处在磁场中的线圈有电流通过时，线圈 会带动指针一起偏转。线圈中电流越大，指针偏转角度就越大。关于该现象，下列说法正确的是( ) 第 2 页 共 31 页 A. 该电流表是利用电磁感应原理工作的 B. 线圈中有电流通过时，把机械能转化为电能 C. 线圈中电流越大，其所受磁场力就越大 D. 改变线圈中的电流方向，指针的偏转方向不会 改变 6.(2020·温州模拟)建设中的杭甬复线高速公路的路面下装有电磁感应发电装置，未来可实现电动车 无线充电，其原理与下列实验相同的是( ) A. B. C. D. 7.(2020·江北模拟)洗衣机的核心装置是电动机，下列哪个实验揭示了电动机的工作原理( ) A. B. C. D. 8.(2020·北仑模拟)我国未来的航母将采用自行研制的电磁弹射器。电磁弹射器的弹射车与飞机前轮 连接，并处于强磁场中，当弹射车内的导体通以强电流时，舰载机受到强大的推力而快速起飞。电 磁弹射器工作原理与下列设备或用电器工作原理一致的是( ) 第 3 页 共 31 页 A. 电铃 B. 发电机 C. 电风扇 D. 电磁铁 9.(2020·湖州模拟)如图是正常家庭电路的一部分。下列说法不正确的是( ) A. A 这条为火线 B. 测电笔先后插入插座的左右插孔，只有接触右边这个孔会发 光 C. 导线 B 与大地之间的电压为 220V D. 断开开关 S 后，站在地上的人接触 a 点会触电 10.(2020·海曙模拟)如图为汽车启动原理图。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. 通电螺线管下端的磁极为 S 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 11.(2020·杭州模拟)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 时电流表和弹 簧测力计都有示数，再闭合 S1 时，则( ) 第 4 页 共 31 页 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 12.(2020·天台模拟)甲是球形磁铁，乙是形状和大小相同的铁球，现用细线将它们悬挂起来并相互靠 近，会出现的情形是下图中的( ) A. B. C. D. 13.(2020·三门模拟)如图甲所示为某同学设计的太阳能路灯的电路原理图。它能实现白天光线强时， 太阳能电池板为蓄电池充电；夜晚光线弱时，蓄电池为电灯供电的作用。电路中的 R 为光敏电阻， 其电阻大小与光照强度关系如图乙所示。下列说法正确的是( ) A. 白天蓄电池相当于电源 B. 甲是太阳能电池板，乙是路灯 C. 电磁铁上端为 N 极，下端为 S 极 D. 光线较强时，电磁铁磁性较大 14.(2020·金衢模拟)下列设备，利用电磁继电器工作的是( ) 第 5 页 共 31 页 A. 水位自动报警器 B. 动图式话筒 C. 电磁起重机 D. 直流电铃 15.(2020·金东模拟)甲、乙为两个条形磁铁的两个磁极，根据如图所示的小磁针静止时的指向，可以 判断( ) A. 甲是 N 极，乙是 S 极 B. 甲、乙都是 N 极 C. 甲、乙都是 S 极 D. 甲是 S 极，乙 是 N 极 16.(2020·吴兴模拟)下列图示所涉及的科学知识正确的是( ) 第 6 页 共 31 页 A. 图甲说明发声的物体会振动 B. 图乙闭合开关，小磁针左端为 S 极 C. 图丙是发电机的工作原理示意图 D. 按图丁的方法使用测电笔可以辨别火线与零 线 17.(2020·温州模拟)如图所示是一款名为 nPower 的充电器。它的内部主要由磁性物质以及线圈组成。 消费者只需将它带在身上行走散步，或是用手摇方式让它震动即可产生电。此款充电器的发电原理 与下列实验原理相同的是( ) A. B. C. D. 18.(2020·鄞州模拟)如图是某种磁悬浮灯泡的示意图。在磁悬浮灯泡的内部装有一块永磁体，在灯泡 上方的展柜中安装有电磁铁。给电磁铁通电，在控制电路的调节下，能使灯泡静止悬浮在空中。关 于灯泡受力情况，下列说法中正确的是( ) 第 7 页 共 31 页 A. 灯泡受到的磁力方向竖直向下 B. 灯泡受到的重力方向竖直向上 C. 增大通过电磁铁的电流，可使灯泡受到的磁力变大 D. 灯泡能静止悬浮在空中是因为灯泡受到的磁力大于它受到的重力 19.(2020·余姚模拟)无线充电是一种增加手机续航时间的方式，无线充电的技术原理是：电流流过充 电座的“送电线圈”产生磁场，手机中的“受电线圈”靠近该磁场时就会产生感应电流，给智能手机充 电。“受电线圈”处用到的实验原理与下列设备或用电器工作原理一致的是( ) A. 电吹风 B. 手摇发电机 C. 电风扇 D. 电磁起重机 20.(2020·慈溪模拟)有一块柱状磁体，由静止分别从长度一样的铝管和 PV 管内竖直下落(管子内径一 样，忽略管子与磁体之间摩擦)，下列说法错误的是( ) 第 8 页 共 31 页 A. 两次实验中，磁体的重力势能都变小 B. 两次实验中，磁体的机械能都不变 C. 磁体在铝管内下落是电磁感应现象 D. 磁体在铝管内比在 PV 管内下落速度慢 21.(2020·杭州模拟)如图所示的实验中，能说明电动机工作原理的是( ) A. B. C. D. 22.(2020·江干模拟)甲铁棒能吸引小磁针，乙铁棒能排斥小磁针，若甲、乙铁棒相互靠近，则两铁棒 ( ) A. —定互相吸引 B. 可能互相吸引，也可能排斥 C. 可能无磁力的作用 D. —定互相排 斥 23.(2020·宁波模拟)地球是一个巨大的磁体，关于地磁场，下列说法正确的是( ) A. 地磁南极和地理北极是完全重合的 B. 磁场和磁感线都是看不见的，不存在的 C. 小磁针的 N 极所指方向表示该处的磁场方向 D. 在地球上任意地方，指南针都是南北指向 二、填空题 24.(2020·温岭模拟)图甲是一个开关插座，利用开关控制插座的通断电。图乙是该插座背面的接线示 意图。 (1)导线 b 是________ (选填“火线”、“零线”或“地线”) (2)开关和插座的连接方式是________。 第 9 页 共 31 页 25.(2020·北仑模拟)如图为磁悬浮无线音箱。该产品底座里有一个电磁铁，可使箱体悬在空中，这是 根据同名磁极相互________ 的原理实现的。该产品处于图示状态时，若重力突然消失，则此瞬间底 座对于水平桌面________(选填“有”或“没有”)压力。 26.(2020·宁波模拟)将一节干电池正放在磁体上，再将铜质导线绕成线圈后放在电池上，如图所示。 你会发现线圈竟然连续转动起来了，这是根据________ 来实现的。下列对实验现象的判断，正确的 有________。(填序号) ①换用磁性更强的磁体，线圈转得更快 ②干电池用久了后，线圈转速将变慢 ③用同样长度和粗细的镍铬合金线做线圈，转速更快 ④线圈与正极间摩擦大小不影响转速的快慢 27.(2020·滨江模拟)电动机是利用________ 的原理来工作的。将小灯泡连接在电动机两端，如图甲； 旋转电动机的磁体，如图乙；小灯泡就会发光。解释电动机可以发电的原因。________。 28.(2020·宁波模拟)为研究“通电螺线管磁性强弱与电流大小的关系”，小科设计了如图 1 电路。 (1)强弱判断：通电螺线管吸引大头针数量越多，表示其磁性越 ________ 。 (2)具体操作： 第 10 页 共 31 页 ①在螺线管插入铁芯接入电路，把变阻器滑片 P 移至最下端，闭合开关 S，发现螺线管吸引大头针 数量较少。 ②断开开关 S，将变阻器滑片 P 稍向上移，闭合开关 S，发现螺线管吸引大头针数量较多。 评价交流： ①上述实验，得出的结论是________。 ②通电螺线管磁性强弱无法用肉眼直接观察，本实验用吸引大头针数量反映磁性强弱。图 2 所示实 验采用的方法与之相同的有________。(填序号) 三、解答题 29.(2020·余杭模拟)小金在研究性学习活动中，通过查阅资料，查到了一种由半导体材料做成的热敏 电阻 R 热的阻值随温度变化的曲线(如图 1)，并设计了如图 2 所示的温度自动控制装置。已知电磁继 电器的线圈电阻 R0 为 50 欧，左侧控制电路电源电压为 6 伏，当继电器线圈中的电流大于或等于 20 毫安时，继电器的衔铁被吸下，右侧发热电路就断开。 (1)求此温度自动控制装置能将温度控制在多少摄氏度以下？(写出具体计算过程) (2)若将控制电路的电源电压增大，则此装置控制的温度值将变________(填“高”或“低”) (3)发热电路中电热丝电阻为 44 欧，正常工作电流 5 安，则加热 10 分钟产生热量多少焦？ 30.(2020·富阳模拟) 2014 年以来，机动车“双限”政策出台、全民参与“五水共治”……一项项举措正 在使杭州的天更蓝、水更清、路更畅。请回答： 第 11 页 共 31 页 (1)燃油汽车的发动机通常是汽油机，如图所示汽油机的四个冲程，你认为让汽车获得动力的冲程是 下图中的________。 (2)雾霾天气时光照严重不足，接近大气底层的紫外线明显减弱，使得大气中的细菌很难被杀死，从 而使通过空气、飞沫传播的________(填传染病的类型)的发病率大大增加，戴口罩可以预防此类传染 病，其措施属于________。 (3)如图所示为一种有机污水处理的装置，经过一段时间的处理后，活性污泥中的好氧性细菌增加， 有机物被逐渐降解，有机污水被有效净化。装置中翼轮搅拌的主要作用是________；翼轮由一台电 动机带动，电动机制造的原理是________。 31.(2020·上城模拟)周老师为女儿购买了一款孵蛋器(如图甲)做孵化小鸡实验。孵化器中有控湿电路 (如图乙)用来调节孵化小鸡所需湿度。当孵蛋器内湿度变化，湿敏电阻 R2 阻值也发生变化(如图丙)， 此时装在孵蛋器 A、B 两点间电压鉴别器两端的电压随之变化。闭合开关 S1 和 S2 ， 加湿器开始 工作，湿度增加，当 UAB 高于 6V 时，加湿器停止工作，同时绿灯亮;当 UAB 低于 5.4V 时，工作电路 的加湿器重新开始工作，从而使箱内湿度再次升高。 (1)该孵蛋器内加湿器的规格为“220V 66W”，加湿过程中通过加湿器的电流是________ 第 12 页 共 31 页 (2)孵化小鸡初期，控制电路中的电源两端电压 U 为 9V，定值电阻 R1 的阻值为 3000Ω，请通过计算 说明该孵蛋器内湿度的变化范围________ (3)孵化小鸡中后期，需要降低孵化器箱内湿度，可以调节控制电路电源电压________ (选填“增大” 或“减少”)。 32.(2020·平湖模拟)近年来，油电混合动力轿车进入驾车族的视线。下表是某同学收集的一款非插电 (不用插在电源充电)油电混动汽车的部分数据。请根据数据和相关知识回答： 燃料类型：汽油 排量：2487ml 发动机额定功率：131kw 电动机额定功率：88kw 整车装备质量：1720kg 最大设计总质量：2150kg 最高车速：180km/h 综合工况油耗：4.2L/100km 0-100km/h 时间：8.9s 轮胎与地面总接触面积：0.4m² (1)该车的电动机既可以通电作动力，也可以在刹车时当作发电机发电回收能量。那么作为发电机工 作时的能量转化是________ 。 (2)如果仅驾驶员(质量 80kg)坐车内，车子对地面的压强多大？ (3)有人想买车，下面说法中可作为推荐该车的理由________。 a.属于新能源汽车 b.特有能量回收装置，能把本来浪费的动能转化储存在蓄电池中 c.低速行驶时，由电动机驱动汽车，节约燃油 d.价格比较高 33.(2020·平湖模拟)嘉兴海绵城市建设功能初现，学校科学兴趣小组设计了如图所示的市政自动排水 装置模型。控制电路由额定电压 6V，最大容量为 6Ah 的蓄电池供电，蓄电池用某型太阳能电板充电。 R0 为定值电阻，R 为压敏电阻，压敏电阻通过杠杆 ABO 与圆柱形浮体相连，AB：BO=3：1。(压板、 杠杆和硬质连杆的质量、电磁铁线圈电阻及红绿指示灯功率忽略不计) 第 13 页 共 31 页 (1)电路要求在水位上升到一定值时电磁铁吸引衔铁，红灯亮，排水泵工作。压敏电阻阻值随压力增 大而________。(选填“增大”或“减小”) (2)当硬质连杆对杠杆 A 点压力为 90N 时，杠杆对压敏电阻的压力是多少？ (3)如果设定电磁铁线圈吸引衔铁的电流为 30mA，压敏电阻阻值为 80 欧。定值电阻 R0 的阻值是多 少？ (4)该型太阳能电板的光电转化率接近 20%。要求在 2h 内对控制电路的蓄电池充满电，则选用的太 阳能电板的面积至少为多少？(太阳能每秒钟辐射到每平方米地面上按 1×103J 计算) 34.(2020·越城模拟)某滚桶洗衣机自带加热功能，其洗衣过程分“加热水”、 “保温洗涤”、“脱水”三种 状态，图乙是其简化电路图，其中电热丝 R1、R2 的阻值分别为 24.2Ω和 24Ω。 (1)洗衣机应使用图丙中________(选填“上”或“下”)面的插座，目的是使洗衣机的________与大地相 连，防止因漏电而造成触电事故； (2)当洗衣机处于脱水状态时，开关应置于________(选填“1”、“2”或“3”)位置； (3)洗衣机处于“加热水”状态正常工作的功率为多少？ (4)某次洗衣，调节面板自动功能依次按“加热水 6min→保温洗涤 12min→脱水 6min”的过程进行，共 耗电 0.32kW·h。求洗衣机的脱水功率。 35.(2020·路桥模拟)小明设计了一种“自动限重器”，如图甲所示，该装置由控制电路和工作电路组成， 其主要元件有电磁继电器、货物装载机(实质是电动机)、力敏电阻 R1、滑动变阻器 R2、轻质货架和 压力杠杆 OAB 等，其中 R 的阻值随压力变化的关系如图乙所示。当力敏电阻 R 表面承受的压力达 第 14 页 共 31 页 到限定值，电磁继电器会自动控制货物装载机停止向货架上摆放物品。已知控制电路的电源电压 U=9V，电磁继电器线圈的阻值忽略不计。请你解答下列问题： (1)用笔画线代替导线将图甲中的电路连接完整。 (2)当电磁继电器线圈中的电流大小为 30mA 时，衔铁被吸下。若 R1 所能承受的最大压力为 1000N， 则此时滑动变阻器 R2 的阻值为________欧。 (3)杠杆 OB 长 20cm，OA 长 5cm，那么货架最多能装货多少千克？ (4)如果要求货架的最大装货量变小，应该如何调整？(写出两种方法) 36.(2020·玉环模拟)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 I≤0.05 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 Rt 的阻值与温度的 关系如图乙中图线①所示。闭合开关 S，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 R 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________(选填“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________。 第 15 页 共 31 页 37.(2020·温岭模拟)如图 1 是一种浮球液位开关，由浮球和重锤组成，重锤可固定在导线的任一位置。 它应用于供水和排水的控制电路中(如图 2)。工作原理：当储水罐内液面下降，浮球向下运动，头部 向下达到一定角度，浮球内的钢球在卡槽内向头部运动，带动连杆，触动微动开关，使动触头 A 与 触头 B 接通(如图 3)，使水泵进水。水位上升时，浮球上浮，当浮球的头部上仰至一定角度时，钢球 往尾部移动，连杆离开微动开关，动触头 A 在弹性作用下与触头 C 接通(如图 4)，使水泵停止工作。 已知浮球及其内部所有物体总重 G=6N，电线重力和体积不计。 (1)计算浮球的体积至少要多大？ (2)重锤的作用是________。 (3)某科技小组利用该液位开关等器材设计了一个自动注水装置如图 5 所示。接线柱 A、B、C 分别 与微动开关中的触头 A、B、C 相连接，电磁铁通电时，电磁继电器的触头接通，水泵工作，断电时， 触头弹开，水泵停止工作。请你按照如图所示的器材，连接一个可以实现自动注水的电路。(导线不 得交叉) (4)安装时由于未到预定水位水泵就停止了，请分析原因：________ 。 (5)浮球的密封性是浮球液位开关的关键技术，如果密封性不好导致漏水，以下哪些现象会发生 。 A.接触到水管内的水会触电 B.浮球不能浮起 第 16 页 共 31 页 C.水泵不会工作 D.水泵连续工作，不能停止 38.(2020·温州模拟)干簧管是一种利用磁场的有无来控制线路的开关，也叫磁控开关。图甲为双触点 干簧管，其外壳是一根密封的玻璃管，内充满惰性气体保护簧片。当外界没有磁场时，簧片 1 与簧 片 2 接通；当外界有磁场时，簧片 1 与簧片 2 的分开，簧片 1 与簧片 3 触点部位接通。图乙为利用 双触点干簧管的电路，导线在干簧管表面绕成线圈 ab。当开关 S 闭合后，请判断红灯、绿灯的工作 情况并说明理由。 学法指导：复杂的电磁综合电路需要进行动态电路分析，通常采用“状态→变化→新状态→新变化” 的模型进行判断和解释。解题过程示例如下： 解题 过程 状态 →变化(或 现象) →新 状态 →新变化(或 现象) 答题 示例 当开关 S 闭合后，簧片 1 与 2 触点接通，则红灯和线圈 ab 串联，红灯亮，线圈有磁性； 解答： (1)红灯、绿灯的工作情况：________。 (2)说明理由：当开关 S 闭合后，簧片 1 与 2 触点接通，则红灯和线圈 ab 串联，红灯亮，线圈有磁性； ________。 39.(2020·温州模拟)下图是某型号的浴室自动防雾镜及简易工作电路图。防雾镜背面粘贴着发热的定 值电阻 R0 ， 其规格为“220V，110W”，利用 R0 加热使镜面无法起雾，便于观察。当 S1 闭合时为 手动加热除雾模式。当 S1 断开时进入自动除雾模式，当浴室中湿度达到一定值时镜子起雾，R0 自动 加热除雾。 第 17 页 共 31 页 (1)其它条件相同时，镜子起雾与相对湿度(RH)有关，湿度越大，镜子越容易起雾。请你再提出一个 会影响镜子起雾的因素：________。 (2)镜子起雾后，R0 加热约 30 秒后，镜面会变得清晰。某几日小明在家里观察到浴室中雾气弥漫时， 镜面却一直都清晰，没有出现有雾的现象。请结合上述电路，分析其可能的 1 个原因________。 (3)控制电路电源 U1 为 6 伏。已知湿度感应元件有两种型号，分别为 Ra、Rb，它们的阻值随浴室内 空气湿度变化如图丙。厂家用湿度感应元件，当空气湿度为 60%时，电磁铁衔铁刚好被吸住，工作 电路开始自动加热。现要换成 Rb 型号湿度感应元件，保持其它条件不变，仍要做到空气湿度为 60% 时，工作电路开始自动加热，则应如何对控制电路部分进行改造？________。(列举两条) (4)防雾镜工作电路连接了一个滑动变阻器 R'，当 R'的滑片在最左端时，工作电路的功率为 110W， 移动滑片能使定值电阻 R0 的实际功率在最大功率的 25%~100%之间变化，以满足不同季节使用。请 通过计算求出 R'的最大阻值。 40.(2020·湖州模拟)小明同学在医院看到一个自动输液报警器，如图 1 所示。闭合开关，当输液报警 器处输液管中有药液流过，绿灯亮，无药液流过，喇叭报警，小明运用自己所学知识和所查找的资 料自己设计一个类似的自动输液报警器，如图 2 所示。 资料 1：光敏电阻阻值随光照变化的关系如图 3。 资料 2：当输液管内有药水时，LED 灯发出的光将被会聚到光敏电阻上，如图 2：当输液管内无药水 时，LED 灯发出的光仪有很少一部分照射到光敏电阻上。 资料 3：图 2 中=12 伏，喇叭上标有“7V0.35W”，线圈的电阻忽略不计。 第 18 页 共 31 页 (1)请你描述输液报警器的工作原理？ (2)为了能使喇叭正常工作，定值电阻 R 的阻值应选多大？ (3)按图 2 正确安装自动输液报警器，调试时发现输液报警器处输液管中有无药液流过都会发出警报， 请写出这种情况的一种可能原因，并根据原因提出具体的改进措施。 41.(2020·金东模拟)电的普遍使用以及各种用电器的不断更新换代，使我们的生活质量不断提高。一 些用电器由于对能量的利用率不高，也逐渐淡出我们的生活，如白炽灯等。而对于家庭用电，既要 考虑节能方便，更要考虑安全用电。 (1)关于家庭电路和安全用电，下列说法中正确的有 。 A.空气开关跳闸，一定是电路发生了短路 B.控制电灯的开关应该接在火线与电灯之间 C.用电器使用三线插头，是为了防止漏电而采取的保护措施 D.一般对人体而言，只要电压不高于 220V 就是安全的 E.保险丝一般选用电阻比较小，熔点比较低的合金制作而成 F.在家庭电路中，同时工作的用电器越多，总电阻越大 (2)利用试电笔可以方便地判断出照明电路中的火线和零线。如图所示的是使用试电笔的几种方法， 其中正确的是________。 (3)小金发现家里用久的白炽灯泡发光比新买时亮度暗了一些。小金把灯泡擦干净后闭合开关，灯泡 发光还是较暗，而此时家中的电路电压并无异常。请你用所学的科学知识从两个方面分析原因。 42.(2020·鄞州模拟)图甲是一个电热器的部分简化电路。电热丝 R1 规格为“220V 1100W”，电阻 R2 为 506Ω。电热器正常工作时，加热功率为 1100W，保温功率为 88W，电源电压保持不变，电阻不随温 度变化而变化。 第 19 页 共 31 页 (1)当温控开关 S 接 a 时，电热器处于________(填“加热”或“保温”)状态。 (2)图乙的面板上有一个开关和两个插座。连接时，开关应接在________ (填“火”或“零”)线上；两个 插座应________(填“串”或“并”)联。图丙中两个插座分别提供 120V 和 230V 的电压，它们共用的是 ________(填“火”或“零”)线。 (3)某次在使用时，电路中 R1 烧毁了。小科想使电热器恢复正常工作，设计了下面方案；请通过计算、 分析，对两个方案作出评价： 方案一：用“220V 220W”电热丝 R3、“220V 880W”电热丝 R4 串联替代 R1 方案二：用两根都是“220V550W”的电热丝 R5 并联替代 R1 43.(2020·南浔模拟)小科同学为学校设计了可以自动控制最高水位的智能水箱，其电路图如图甲。控 制电路电源电压 U1=20 伏，R0 为定值电阻，RF 为压敏电阻，电磁铁线圈电阻忽略不计；压敏电阻 RF 放置于水箱底部(如图乙)，其阻值与压力有关，阻值随水位变化关系如表。工作电路为注水系统， 其电源电压 U2=220 伏。当水箱内的水位上升到 1 米时，通过电磁铁线圈的电流 I1=0.2 安，衔铁恰好 被吸下，注水系统停止工作。 水位(米) 0.500.751.001.251.501.752.00 压敏电阻 RF 阻值(欧) 200 125 90 70 65 62 60 (1)甲图中的 E 点应与________(选填“C”或者“D”)连接。 (2)求 R0 的阻值。 第 20 页 共 31 页 (3)如果保持其他条件不变，只是适当增大 R0 的阻值，请分析水箱的最高水位会发生怎样的变化，并 作出解释。 44.(2020·温州模拟)公园常有商家摆放充气城堡供小朋友玩耍，如图甲所示，充气堡需要持续为它充 气，才能正常使用。为实现自动充气某兴趣小组设计了工作电路如图乙所示。请回答下列问题。 (1)为达到自动充气的目的，需要在 A 处添加一个阻值随气压变化的电阻，使得气压较低时充气，气 压大时停止充气。根据要求接入电路中的电阻应选择图丙中的________。 (2)结合图乙电路，说明闭合开关后如何实现自动充气。 (3)如图丁所示是某次开启并使用充气堡工作 4 小时的图像，请计算该充气堡消耗总电能。 45.(2020·余姚模拟)如图为一款利用高温水蒸气熨烫衣服的便携式挂烫机，它的正常工作电压为 220V，加热功率有大小两个档位。设计师最初设计的内部电路有甲、乙两种接法，其中电热丝 R1=56Ω、 R2=44Ω。 (1)使用挂烫机时，要插入三孔插座，是为了将金属外壳与________相连。 (2)高温水蒸气熨烫衣服时，水蒸气遇到衣服迅速________(填物态变化名称)成小水珠，放出热量将 衣服熨平，所以使用时要避免烫伤。 (3)已知熔断器里的保险丝允许通过的最大电流为 8.2A，请通过计算说明设计师应该选择哪个电路。 (4)请计算符合设计要求的这款挂烫机在小功率档工作时的额定功率。 第 21 页 共 31 页 46.(2020·滨江模拟)在治疗“新冠肺炎”危重症患者中，ECMO 体外膜肺氧合(俗称“人工膜肺”)功不可 没。它主要由“血泵”“氧合器”和“调温器”三部分构成，图甲为“人工膜肺”救治“新冠肺炎”危重症患者 示意图，图乙为“血泵”工作示意图。 img 小部件 (1)如图甲所示的“氧合器”相当于人体的________(填写器官名称)，血液流经“氧合器”后，发生的主要 变化是________。 (2)如图乙所示，将线圈 ab 缠绕并固定在活塞一端，利用其与固定磁铁之间的相对运动，带动“血泵” 中的活塞，使血液定向流动；阀门 K1、K2 都只能单向开启，反向则封闭管路。当线圈中电流从 a 流 向 b 时，活塞将向________(选填“左”或“右”)运动，“血泵”处于________(选填“抽血”或“送血”)状态。 (3)人类大动脉的截面积约是 5.0×10-4m²，若心脏推送血液的平均压强约为 1.2×104Pa，平均流速约 0.20m/s。则心脏推动血液流动的平均功率约为________W。 47.(2020·宁波模拟)电压力锅是结合了传统高压钢和电饭煲优点的升级产品。如图甲为某品牌电压力 锅的结构示意图和它的插头。使用电压力锅煮饭时，先将锅盖与机身的 5 个扣合处全部扣合，再接 通电源。图乙为电压力锅简化的工作电路图，其中 R 是规格为“220V900W”的主加热电阻，R2 是电 阻为 242Ω的副加热电阻，R0 是阻值为 484Ω保温电阻。压力开关是一个安装在电压力 锅底部的压力 传感器，根据所受压力的变化实现自动闭合断开。电压力锅煮饭分为加热升压→保压→保温三个阶 段。通过如图丙所示正常煮饭时，锅内工作压强与时间(p-t)关系图像可了解其工作过程：接通电源， 启动智能控制开关 S，S 自动接到 a，同时压力开关自动闭合。电压力锅进入加热升压状态，当锅内 工作压强达 180kPa 时压力开关自动断开，进入保压状态，当锅内工作压强降至 160kPa 时压力开关 又会自动闭合：当保压状态结束时，饭就熟了，S 自动接到 b 进入保温状态。(标准大气压为 100kPa) 第 22 页 共 31 页 根据以上信息，回答下列问题。 (1)图甲插头中 A 端与家庭电路中________线相连。 (2)若锅盖重约 20N，它与锅内气体接触部分的横截面积约为 400cm，则正常煮饭过程中，压力开关 刚好断开时，每个扣合处机身对锅盖的拉力大约有多大？ (3)图乙中熔断器的作用是当内部电路故障导致电流过大时，自动熔断保护，为不影响电压力锅正常 工作，其熔断电流至少要高于多少？ (4)在一次正常煮饭中，饭煮熟后，又保温了 5min 才切断电源，则这次煮饭总共消耗的电能是多少？ (不考虑其它能量损失) 四、实验探究题 48.(2020·余杭模拟)为验证电磁铁磁性强弱与电流大小、线圈匝数的关系，某同学设计制作了如图实 验装置，底端固定有小磁铁的指针能绕转轴 O 转动，并进行了如下操作：①先将变阻器滑片 P 移至 最上端，闭合开关 S 至 a 处，再将滑片 P 逐渐向下移动，观察指针示数的变化。②…… (1)操作①研究的问题是________。 (2)推测操作①指针的偏转方向及示数变化情况。________。 49.(2020·北仑模拟)小科利用电磁铁、小磁铁、指针和刻度盘制成多量程电流表，结构示意图如图所 示，其中 A、B、C 为接线柱，当电流通过电磁铁时，指针绕 O 点顺时针偏转；电路断开时，指针 指 O 刻度线。 第 23 页 共 31 页 (1)若选择 A、C 为该电流表的接线柱，则应选择________为“+”接线柱，才能使电流表正常工作。 (2)若将电磁铁适当靠近小磁铁，则该电流表 。 A.零刻度将向右移动 B.指针将发生反偏 C.精确度将提高 D.量程将增大 (3)分析该电流表的结构示意图，判断该电流表量程最大时所选的接线柱是________。 第 24 页 共 31 页 答案解析部分 一、单选题 1. A 2. A 3. D 4. A 5. C 6. B 7. D 8. C 9. C 10. C 11. A 12. B 13. D 14. A 15. B 16. A 17. C 18. C 19. B 20. B 21. B 22. B 23. C 二、填空题 第 25 页 共 31 页 24. (1)火线 (2)串联 25. 排斥；有 26. 通电导体在磁场中受到力的作用而运动；①② 27. 通电线圈在磁场中受力转动；电动机与发电机的结构，本质上是一样的。旋转电动机的磁体， 线圈中导线切割磁感线，就使线圈与灯泡所在的闭合电路中有了感应电流 28. (1)强 (2)其他条件相同吋，电流越大，磁性越强；AB 三、解答题 29. (1)R 总＝ ＝300Ω R 热敏＝300Ω－50Ω＝250Ω 查曲线表对应的温度是 50℃ (2)低 (3)Q＝I2Rt=25×44×600 =660000J 30. (1)B (2)呼吸道传染病；切断传播途径 (3)增加水体中的溶解氧；通电线圈在磁场里受力转动 31. (1)0.3 (2)50%~70%(左右皆可) (3)增大 32. (1)机械能转换为电能 (2)F=G=mg=(1720kg+80kg)×10N/kg=1.8×104N P= =4.5×104Pa (3)bc 第 26 页 共 31 页 33. (1)减小 (2)FA×OA=FB×OB FB=FA×OA/OB=90N×4=360N (3)R 总= = =200Ω R0=R 总-R=200Ω-80Ω=120Ω (4)1×103J×S×2×3600s×20%=6V×6A×3600s S=9.0×10-2m2 34. (1)下；金属外壳 (2)3 (3)P1= =2000W P2= =200W P=P1+P2=2000W+200W=2200W (4)W=0.32kW·h-2.2kW×0.1h-0.2kW×0.2h=0.096kW·h t=12min+6min=18min=0.3h P= =320W 35. (1) (2)100 (3)F1OA=F2OB F1×5cm=1000N×20cm F1=4000N m 货= =400kg 答：货架最多能装货 400 千克 第 27 页 共 31 页 (4)OA 变长/OB 变短/R2 变小/U 变大 36. (1)N (2)装置启动保护功能时，由题知此时电路中的电流 I＝0.05 安，Rt 的温度为 80℃ 由图乙中图线①可知，热敏电阻的阻值 Rt＝100 欧，Rt 两端电压 Ut 为： Ut=IRt＝0.05 安×100 欧＝5 伏 R0 两端电压 U0 为：U0=U - Ut＝9 伏 - 5 伏=4 伏 R0 的阻值为：R0=U0/I=4 伏÷0.05 安=80 欧 (3)降低；要使装置仍具有相同的灵敏度，即仍是温度降至 80℃时电磁铁线圈中的电流达到电流 0.05 安，装置启动保护。80℃时图线②的 Rt 阻值更小，为了使电路有相同的电流，R0 的阻值应更大。 37. (1)由题知，浮力至少为：F 浮=G=6N 根据 F 浮=ρ水 gV 排 ， =6×10-4m3 ， ∴浮球的体积至少：V=6×10-4m3=600cm3 (2)重锤的作用：水位上升时，浮球上浮，重锤通过导线拉住浮球的尾部，使浮球的头部上仰至一定 角度 (3) (4)浮球到重锤之间的线太短 (5)B,D 第 28 页 共 31 页 38. (1)红灯、绿灯交替发光 (2)簧片 1 与 2 的分开，簧片 1 与 3 触点接通，红灯灭，绿灯亮，线圈 ab 磁性消失；簧片 1 重新与簧 片 2 接通，绿灯灭，红灯又亮，线圈 ab(电磁铁)又产生磁性。如此交替反复。 39. (1)镜子温度 (2)S1 一直闭合 R0 在加热；(衔铁触头一直相碰；A 断开或 A 拉力不足等；) (3)增大 U1；增加线圈匝数；增大铁芯；减小弹簧弹力；线圈远离支点等 (4)R0=U²/P=(220V)²/110W=440Ω， 根据 P 实=U 实²/R0 ， R0 不变，P 实变为 0.25P(1/4)，则实际电压 U 实变为 0.5U(1/2)，则 U'=U 实=110V， 因此 R'=R0=440Ω。 40. (1)由于光敏电阻的阻值是光照越强，电阻越小，当输液管内有药水时，LED 灯发出的光将被会 聚到光敏电阻上，无药水时，LED 灯发出的光仪有很少一部分照射到光敏电阻上；因此有药水时， 电阻小，电流大，电磁铁的磁性强，吸住衔铁，因些绿灯亮。当无药水时，电阻大，电流小，电磁 铁磁性弱，衔铁向上，嗽叭报警。 (2) ； 这时电阻 R 的电压为：UR=U 总-U=12V-7V=5V； 这时电阻 R 的阻值为： ； 所以，定值电阻 R 的阻值应选 100Ω， (3)衔铁没能被吸下来原因，可能是： ①有药液流过时通过电磁铁的电流过小，改进方法：增大 U2 的电压。 ②电磁铁左端弹簧力臂太长，导致没法吸下衔铁，改进方法：减小电磁继电器左边的力臂。 ③R2 阻值太大，通过电磁铁的电流过小，改进方法：减小 R2 的电阻。 41. (1)B,C (2)⑴⑷ (3)白炽灯在使用时，高温灯丝使钨升华，又在灯泡内壁上凝华，降低了透光性。灯丝由于升华，用 久后会变细，电阻变大，根据 ，电灯实际功率减小，发光变暗。 第 29 页 共 31 页 42. (1)加热 (2)火 ；并 ；零 (3)开关接 a 时，只有电阻 R1 工作，此时处于加热状态， 电阻 R1 的阻值： ； 方案一：电阻 R3 的阻值为： ； 电阻 R4 的阻值为： ； 串联时总电阻 R 总=R3+R4=220Ω+55Ω=275Ω>R1 ， 不能使用。 方案二：电阻 R5 的阻值为： ； 两根同样的 R5 并联时，总电阻为： =R1； 可以使用。 43. (1)C (2)当水箱中水位为 1 米时，控制电路电流 I=0.2A，RF=90Ω，此时 R 总= =100Ω， 则 R0=R 总 1−RF1=100Ω−90Ω=10Ω (3)最高水位变大，因为吸下衔铁所需要的磁力大小不变，电磁铁磁性不变，控制电路电流大小不变， 总电阻不变，R0 变大，RF 变小，最高水位变大。 44. (1)R1 (2)当闭合开关，气压降低时，电阻变小，根据欧姆定律，u 不变，电流变大，磁性变强，吸引衔铁， 充气机开始工作，自动充气。 (3)根据丁图可知，充气机以 400W 功率工作的时间为：t1=1.75h；以 50W 功率工作的时间为：t2=2.25h。 第 30 页 共 31 页 那么充气机在两个时间段消耗的电能分别为： W1=P1t1=0.4kW×1.75h=0.7kW•h； W2=P2t2=0.05kW×2.25h=0.1125kW•h； 那么 4 个小时内消耗的总电能为：W 总=W1+W2=0.7kW•h+0.1125kW•h= 0.8125kW•h。 45. (1)大地 (2)液化 (3)甲:IMAX= = =5A 乙:IMAX=I1+I2= + = + ≈8.9A 乙电路中 IMAX>8.2A，所以选择甲电路 (4)甲挂烫机小功率档工作时，R1、R2 串联，此时的额定功率为: P 小= = =484W 46. (1)肺 ；氧气含量增多，二氧化碳含量减少 (2)右；送血 (3)1.2 47. (1)接地 (2)当锅内工作压强达 180kPa 时，压力开关自动断开， 锅内压力：F=pS=1.8×105Pa×0.04 m 2=7.2×103N； 大气压与锅盖的总压力： F1=p0S+G=1.0×105Pa×0.04 m 2+20N=4×103N+20N=4020N， 每个扣合处机身对锅盖的拉力大约有： ； (3)当开关在 b 处时处于保温状态，只有电阻 R0 工作， 此时的电流为： ； 第 31 页 共 31 页 当开关在 a 处时处于加热状态，电阻 R1 和 R2 并联，电流为： ， 为不影响电压力锅正常工作，其熔断电流至少要高于 5A。 (4)R2 的功率为： ； R0 的保温功率为： ； 由图丙知，升压用了 t1=12min=720s，保压用了 t2=6min=360s，保温用了 t3=5min=300s， 这次煮饭总共消耗的电能为： W 升压=(P1+P2)t1=(900W+200W)×720s=7.92×105J； W 保压=P2t2=200W×360s=7.2×104J； W 保温=P0t0=100W×300s=3×104J； W 总=W 升压+W 保压+W 保温=7.92×105J+7.2×104J+3×104=8.94×105J。 四、实验探究题 48. (1)线圈匝数相同时,电磁铁磁性强弱与电流大小是否有关? (2)电磁铁右端与小磁铁左端若是同名磁极，则指针向左偏转；若是异名磁极，则向右偏转，示数都 逐渐变大。 49. (1)C (2)C (3)BC