北京新东方优能中学 & 优能 1 对 1 联合出品 2019 年北京市海淀区初三期末物理逐题解析一 单项选择题 ( 下列各小题均有四个选项, 其中只有一个选项符合题意 共 30 分, 每小题 2 分 ) 1. 在国际单位制中, 电功的单位是 A. 伏特 (V) B. 欧姆 (Ω) C. 焦耳 (J)

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1 2019 年北京市海淀区初三期末物理逐题解析一 单项选择题 ( 下列各小题均有四个选项, 其中只有一个选项符合题意 共 30 分, 每小题 2 分 ) 1. 在国际单位制中, 电功的单位是 A. 伏特 (V) B. 欧姆 (Ω) C. 焦耳 (J) D. 瓦特 (W) 答案 C A. 电压的单位伏特 B. 电阻的单位欧姆 C. 电功的单位焦耳 D. 功率的单位瓦特 2. 在图 1 所示的用电器中, 主要利用电流热效应工作的是 答案 A A. 电熨斗电能转化为内能 B. 台式电风扇工作时电能主要转化为机械能 C.LED 台灯工作时主要将电能转化为光能 1

2 D. 笔记本电脑工作时电能主要转化光能与声能 3. 在如图 2 所示的做法中, 符合安全用电原则的是 答案 C A. 不能用湿布擦拭正在工作的用电器 B. 远离高压电 C. 有人触电时, 首先切断电源 D. 及时更换绝缘皮破损的电线 4. 在如图 3 所示的几个家庭电路中, 开关 S 和电灯 L 的接线正确的是 答案 D 在家庭电路中开关应与用电器串联使用, 并且位于火线与用电器之间 5. 关于磁现象, 下列说法中正确的是 A. 磁体间的相互作用是通过磁场发生的 2

3 B. 磁体之间只有相互接触时才能产生相互作用力 C. 异名磁极相互排斥, 同名磁极相互吸引 D. 磁体的磁性只有在磁体吸引铁块时才存在 答案 A A. 磁体间的相互作用是通过磁场实现的 B. 磁体之间的相互作用力是通过磁场实现的, 所以不需要直接接触, 所以错误 C. 磁极间的相互作用是 : 同名磁极相互排斥 异名磁极相互吸引, 所以错误 D. 磁体是具有磁性的物体, 它的磁性一直存在, 所以错误 6. 关于电功和电功率, 下列说法中正确的是 A. 电功率是表示电流做功快慢的物理量 B. 电流通过用电器所做的功越多, 电功率一定越大 C. 额定功率越大的用电器, 电流通过它所做的电功一定越多 D. 用电器工作时的电功率一定等于它的额定功率 答案 A A. 电功率表示电流做功的快慢, 故选项 A 正确 B. 电流通过用电器做的功越多, 电功率不一定越大, 没有说通电时间, 故选项 B 不正确 C. 没有说通电时间, 额定功率大做功不一定多, 故选项 C 不正确 3

4 D. 额定功率表示的是用电器在额定电压下的功率, 用电器工作时的电压不一定是额定电压, 功率也不一定是额定功率, 故选项 D 不正确 7. 关于如图 4 所示的电磁现象, 下列表述中正确的是 A. 甲图中铁屑在蹄形磁体周围的分布情况说明只有两磁极处有磁场 B. 乙图中电铃是利用电流的磁效应工作的 C. 丙图中的磁体可以吸引所有金属 D. 丁图的实验可以用来说明电动机的工作原理 答案 B A. 甲图说明磁体两极的磁性最强, 不是只有两极有磁性, 故选项 A 不正确 B. 电铃是利用电流的磁效应工作的, 故选项 B 正确 C. 磁体只可以吸引磁性材料, 不是所有金属都可以吸引, 故选项 C 不正确 D. 丁图是电磁感应现象, 是发电机原理, 故选项 D 不正确 8. 如图 5 所示为小明家的电路简化后的示意图, 对于这个家庭电路, 下列说法中正确的是 4

5 A. 洗衣机工作时其金属外壳需要接地 B. 电能表是测量家庭电路中用电器总功率的仪表 C. 台灯与电视机均接入电路正常工作时它们是串联关系 D. 如果总开关突然跳闸 ( 自动断开 ), 则是由于电路中总电流过小引起的 答案 A A. 洗衣机是大功率用电器, 为防止漏电, 使用三角插头, 将外壳接地, 故选项 A 正确 B. 电能表是测量家庭电路中用电器总电能的仪表, 故选项 B 不正确 C. 台灯与电视机在家庭电路中是并联的, 故选项 C 不正确 D. 总开关跳闸, 说明家庭电路中总电流过大, 故选项 D 不正确 9. 司南 ( 早期的指南针 ) 是我国古代四大发明之一 东汉学者王充在 论衡 中记载 : 司南之杓 (sháo), 投之于地, 其柢指南 说的是把天然磁石磨成勺子的形状, 放在水平光滑的 地盘 上, 静止时它的长柄 ( 柢 ) 指向南方, 如图 6 所示 关于这一现象, 下列说法中 5

6 正确的是 A. 司南只有一个磁极 B. 司南的长柄端指向地磁场的南极 C. 地磁场的北极在地理的北极附近 D. 司南的长柄端指南是由于受到地磁场的作用 答案 D A. 司南是磁体有两个磁极, 故选项 A 不正确 B. 司南长柄指的是地理南极, 故选项 B 不正确 C. 地磁场的北极在地理的南极附近, 故选项 C 不正确 D. 司南能够指向是因为受到地磁场的作用, 故选项 D 正确 10. 有关试电笔的使用, 下列说法中正确的是 A. 正确使用试电笔可以辨别家庭电路中的火线与零线 B. 使用时手可以接触试电笔的任何部位 C. 氖管发光时试电笔接触的一定是零线 D. 试电笔与手接触的部分必须都是绝缘体 答案 A A. 试电笔的作用是辨别火线和零线, 故选项 A 正确 B. 使用时不能接触试电笔的笔尖金属体, 故选项 B 不正确 C. 氖管发光说明试电笔接触的是火线, 故选项 C 错误 D. 试电笔与手接触的部位是导体而非绝缘体, 故选项 D 不正确 6

7 11. 如图 7 所示为小红在测量小灯泡电功率时连接的实验电路, 老师在检查电路时指出她连接的这个电路中有一处连接错误, 你认为这个错误是 A. 开关没有串联接入电路中 B. 滑动变阻器的接线柱连接错误 C. 电压表没有与灯泡并联 D. 电流表没有串联接入电路中 答案 B 由图 7 可知, 滑动变阻器连接了上方两个接线柱, 因而滑动变阻器连线错误, 故 B 选项正确 12. 在机场 火车站 博物馆等一些需要进行安全检查的场所, 安检人员利用手持式金属探测器对旅客或观众进行检查 ( 如图 8 所示 ) 当探测器靠近金属物品时, 在金属物品中就会产生感应电流, 由此导致探测器发出警报, 以提示要做进一步的检查 在我们学习过的下列装置中, 与上述探测器能使金属物品中产生感应电流的原理最为相似的是 A. 电动机 B. 动圈式扬声器 C. 发电机 D. 电磁铁 答案 C 电动机 动圈式扬声器的原理是通电导体在磁场中受到力的 7

8 作用, 电磁铁的原理是电流的磁效应, 发电机的原理是电磁感应现象 根据题意, 金属探测器的原理是电磁感应, 故 C 选项正确 13. 甲 乙两只简易型电加热器 ( 俗称 热得快 ) 及其铭牌如图 9 所示, 若它们的电阻不随温度的变化而改变, 则下列说法中正确的是 A. 两电加热器均正常工作时, 相同时间内乙消耗的电能较多 B. 两电加热器均正常工作时, 甲的电阻小于乙的电阻 C. 将甲接入 110V 的电路中, 它的实际功率为 550W D. 两电加热器串联后接在 220V 的电路中, 甲的实际功率较大 答案 B A. 两电加热器均正常工作时, 根据公式 W=Pt, 相同时间内, 由于 P 甲 >P 乙, 故 W 甲 >W 乙,A 选项错误 ; B. 两电加热器均正常工作时, 根据公式 R=U 2 /P, 由于 U 甲 =U 乙,P 甲 >P 乙, 故 R 甲 <R 乙,B 选项正确 ; C. 将甲接入 110V 的电路中, 甲的实际电压变为了额定电压的一半, 由于甲的电阻不变, 根据公式 P=U 2 /R, 甲的实际功率将会变成额定功率的 1/4, 故甲的实际功率为 275W,C 选项错误 ; D. 根据公式 P=I 2 R, 串联电路中电流相等, 电阻越大的加热器实际功率越大, 由于 R 甲 <R 乙, 故乙的实际功率较大,D 选项错误 8

9 14. 在研究电流通过电热丝产生的热量与哪些因素有关的实验中, 研究性学习小组设计了如图 10 所示的实验装置, 将导线 A B 分别接在电源两端, 密封在塑料盒中的电热丝对盒中的空气加热 若电热丝阻值保持不变, 密封塑料盒吸热及其体积的变化均可忽略不计, 则可通过 U 形管中液柱高度的变化情况, 判断盒中空气被加热的情况, 从而可知电流通过电热丝产生热量的多少 实验中, 他们取四套这样的装置, 其中只是电热丝的阻值有所不同 ( 均已标在图中 ), 其它方面均完全相同, 将它们组装成图 11 甲 乙所示的情景, 其中各 U 形管两侧的液柱高度均相同, 在乙图右侧塑料盒外又并联了一个阻值为 5Ω 的电热丝, 将导线 A B 分别接在电源两端进行实验 下列说法中正确的是 A. 甲实验是为了研究电流产生的热量与电流大小是否有关 B. 乙实验是为了研究电流产生的热量与电阻大小是否有关 C. 甲实验在通电一段时间内, 两 U 形管中液面的高度差均不断增大, 且左侧 U 形管中液柱高度差小于右侧 U 形管中液柱高度差 D. 乙实验在通电一段时间内, 两 U 形管中液面的高度差均不断增大, 且左侧 U 形管中液柱高度差等于右侧 U 形管中液柱高度差 答案 C 9

10 A. 甲实验中, 通过两根电阻丝的电流相同, 两根电阻丝的电阻不同, 故研究的是电流产生的热量与电阻大小是否有关, 故 A 选项错误 ; B. 乙实验中, 两根电阻丝的电阻相同, 通过两根电阻丝的电流不同, 故研究的是电流产生的热量与电流大小是否有关, 故 B 选项错误 ; C. 甲实验中, 根据公式 Q=I 2 Rt, 在电流和通电时间相同时, 电阻越大, 电流产生的热量越多, 由于左侧电阻丝的阻值小于右侧电阻丝的阻值, 故左侧 U 形管的液柱高度差低于右侧 U 形管的液柱高度差,C 选项正确 ; D. 乙实验中, 根据公式 Q=I 2 Rt, 在电阻和通电时间相同时, 电流越大, 电流产生的热量越多, 由于通过左侧电阻丝的电流大于通过右侧电阻丝的电流, 故左侧 U 形管的液柱高度差高于右侧 U 形管的液柱高度差,D 选项错误 15. 探究实验小组的同学们根据学习的电学知识, 设计了一个模拟对司机进行呼吸式酒精检测的装置, 其电路原理如图 12 甲所示 电源两端的电压恒为 6V,R0 是阻值为 10Ω 的定值电阻,R 为可以感知酒精气体浓度的可变电阻, 其阻值随它所在位置空气中酒精气体浓度的变化情况而改变的关系图象如图 12 乙所示 当被测人员呼出的酒精气体浓度值在 20 以下时, 可视为不影响驾驶机动车 ; 在 20~80 之间视为饮酒驾驶 ; 在 80 以上视为醉酒驾驶 对于这个电路, 下列说法中正确的是 10

11 A. 电压表示数大于 3V 时, 属于醉酒驾驶的范围 B. 电压表示数小于 2V 时, 属于不影响驾驶机动车的范围 C. 被测人员呼出酒精气体浓度越高, 此测试电路的总电功率越小 D. 在检测出被测人员处于饮酒驾驶的情况下, 此测试电路的总功率在 0.12W~0.3W 范围内 答案 A A. 酒精气体浓度值在 80 以上视为醉酒驾驶 当酒精气体浓度值为 80 时, 由图可知 R=10Ω, 由于 R0=10Ω,U=6V, 计算可得 R0 两端的电压为 3V; 由图可知, 酒精气体浓度值越大,R 阻值越小,R0 两端的电压越大, 故电压表示数大于 3V 属于醉酒驾驶的范围,A 选项正确 ; B. 酒精气体浓度值在 20 以下时可视为不影响驾驶机动车 当酒精气体浓度值为 20 时, 由图可知 R=40Ω, 由于 R0=10Ω,U=6V, 计算可得 R0 两端的电压为 1.2V, 故电压表示数小于 1.2V 属于不影响驾驶机动车的范围, B 选项错误 ; C. 由图可知, 被测人员呼出酒精气体浓度越高,R 阻值越小, 故电路的总电阻越小, 由于总电压不变, 故通过电路的总电流越大, 因而电路消耗的总功率越大, C 选项错误 ; D. 被测人员属于饮酒驾驶时,R 的阻值范围为 10Ω-40Ω, 由于 R0=10Ω,U=6V, 计算可得通过电路中的电流范围为 0.12A-0.3A, 故电路的总功率范围为 0.72W-1.8W, D 选项错误 二 多项选择题 ( 下列各小题均有四个选项, 其中符合题意的选项均 11

12 多于一个 共 14 分, 每小题 2 分 每小题选项全选对得 2 分, 选对但不全的得 1 分, 有错选的不得分 ) 16. 关于磁场和磁感线, 下列说法中正确的是 A. 导体周围存在磁场 B. 磁感线真实存在于磁场中 C. 用可自由转动的小磁针可以判断磁场中某点磁场的方向 D. 磁感线较密集的地方磁场比较强, 磁感线较稀疏的地方磁场比较弱 答案 CD A. 通电导体周围存在磁场 B. 磁感线不是真实存在的, 是为了研究方便假设出来的 C. 可自由转动的小磁针静止时 N 极所指的方向为该点磁场方向, 所以用可自由转动的小磁针可以判断磁场中某点的磁场方向 D. 磁感线可以用来表示磁场的强弱, 磁感线较密集的地方磁场比较强, 磁感线较稀疏的地方磁场比较弱 17. 下列说法中正确的是 A. 我国家庭电路使用的是电压为 220V 频率为 50Hz 的交流电 B. 对于人体来说, 不高于 36V 的电压称为安全电压 C. 保险丝熔断后, 可以用铜丝代替保险丝接入电路中 D. 家庭电路总开关使用空气开关或加保险丝, 能在发生短路故障时自动切断电路 12

13 答案 ABD A. 我国家庭电路使用的是电压为 220V, 频率为 50Hz 的交流电 B. 对于人体来说, 不高于 36V 的电压称为安全电压 C. 保险丝熔断后, 不可以用铜丝代替保险丝接入电路中 D. 家庭电路中总开关使用空气开关或加装保险丝, 能在发生短路故障或总功率过大时自动切断电路 18. 为了判断一根钢棒是否有磁性, 小明做了以下实验 其中能做出正确判断的实验方案是 A. 让钢棒的一端靠近铁屑, 若铁屑被吸引, 则钢棒具有磁性 B. 用轻软的细线悬吊钢棒, 使之在水平面内自由转动, 若钢棒静止时总是指南北, 则钢棒具有磁性 C. 让小磁针靠近钢棒, 若钢棒与小磁针相互排斥, 则钢棒具有磁性 D. 让小磁针靠近钢棒, 若钢棒与小磁针相互吸引, 则钢棒具有磁性 答案 ABC A. 磁体具有吸引铁 钴 镍的性质, 钢棒能吸引铁屑, 说明钢棒具有磁性 B. 磁体由于受到地磁场的作用, 当其静止时, 要指向南北方向, 即磁体的指向性, 故钢棒有磁性 13

14 C. 因为同名磁极相互排斥, 而小磁针具有磁性, 相斥说明了钢棒也具有磁性 D. 小磁针本身具有磁性, 即使钢棒没有磁性, 小磁针也会吸引钢棒, 所以不能确定钢棒是否具有磁性 19. 物理科技小组活动时, 老师取来长约 10m 的有多股芯线的软导线, 导线的两端接在灵敏电流表的两个接线柱上, 组成闭合回路 如图 13 所示, 两位同学站在沿东西方向的一条直线的两端, 握住导线像摇跳绳一样迅速摇动这条导线 这时可以看到灵敏电流表的指针发生了偏转 关于这一过程中所发生的现象, 下列说法中正确的是 A. 这一过程与电动机的工作原理相似 B. 这一现象历史上最早是由奥斯特发现的 C. 这一现象可以说明地球周围存在磁场 D. 这一过程中有其他形式的能转化为电能 答案 CD A. 此实验中, 线圈在地磁场中做切割磁感线运动时, 电路中就会产生感应电流, 该现象是电磁感应现象, 这一过程与发电机原理相似 B. 这一现象最早是法拉第发现的 C. 这一现象说明地球周围存在磁场 D. 这一过程中主要是机械能转化为电能 14

15 20. 关于电磁现象, 下列说法中正确的是 A. 导体在磁场中运动时一定会在导体中产生感应电流 B. 通电导体在磁场中所受磁场力的方向与磁场方向有关 C. 电磁继电器是利用电流磁效应工作的 D. 改变通过电磁铁线圈的电流方向和增加通电时间都可以增强电磁铁的磁性 答案 BC A. 产生感应电流的条件是 : 闭合电路中的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动,A 错误 B. 通电导体在磁场中受到力的方向与电流方向和磁场方向有关,B 正确 C. 电磁继电器是利用电磁铁来工作的, 电磁铁利用了电流的磁效应 通电时有磁性, 断电时没有磁性,C 正确 D. 电磁铁的磁性强弱与电流的大小和线圈的匝数有关, 与电流的方向和通电时间无关,D 错误 21. 为了测定未知电阻 Rx 在电路中的实际功率, 研究性学习小组的同学们在只有一个电流表而没有电压表的情况下, 设计了如图 14 所示的四种实验电路 其中电阻 R0 是阻值已知的定值电阻, 电源两端的电压未知但为恒定值, 图中实线所画出的电流表是第一次测量时所连接的位置, 虚线所画的电流表是第二次测量时所连接的位置 这四个电路中能测出电阻 Rx 的实际功率的是 15

16 答案 ABC 本题是对测电功率的考查, 方法相当于双安法 ( 安阻法 ), 测电功率的原理是 P=UI, 根据并联电路中干路电流等于各支路电流之和, 并联电路中各支路电压相等 ;A B C 三项均可得出 RX 两端的电压和通过 RX 的电流,D 选项只可得出通过 RX 的电流, 不能得出 RX 两端的电压 22. 如图 15 所示的电路中,R1 和 R2 为定值电阻, 电源两端的电压保持不变 闭合开关 S, 将滑动变阻器的滑片 P 由 a 端向 b 端滑动一段距离, 电压表 V1 V2 示数的变化量分别为 U1 U2 如果上述的变化量均取正数, 下列说法中正确的是 A. 电压表 V1 V2 及电流表的示数都变小 B. 电阻 R1 的电功率减小 C. 电路的总电功率减小 D. U1 与 U2 大小相等 答案 BCD 16

17 如图所示定值电阻 R1 R2 与滑动变阻器串联, 电压表 V1 测 R1 两端的电压 U1, 电压表 V2 测 R2 和滑动变阻器两端的电压 ; 当滑动变阻器滑片由 a 端向 b 端移动时, 滑动变阻器接入电路中的电阻增大, 总电阻也增大 A. 由总电阻增大, 电源电压 U 不变, 则电流表的示数 I 减小 ; 由 U1=IR1,R1 不变,I 变小, 所以电压表 V1 的示数减小 ; 由 U2=U-U1, U1 减小, 所以电压表 V2 的示数增大,A 错误 B. 由 P=I 2 R1,R1 不变,I 减小, 所以 R1 的电功率减小,B 正确 C. 由 P=UI, 电源电压不变, 电流减小, 所以总功率减小,C 正确 D. 由电源电压不变即 U1+U2 之和不变, 所以 U1 和 U2 的变化量相同, D 正确 三 实验解答题 ( 共 36 分, 题各 4 分,25 31 题各 5 分,26 题 2 分 ) 23.(1) 如图 16 所示, 电能表的示数为 kw h (2) 在蹄型磁体附近有一可自由转动的小磁针, 其静止时的指向情况如图 17 所示 图中小磁针的下侧尖端 ( 附近有虚线方框的一端 ) 是小磁针的极 ( 选填 N 或 S ) 答案 (1) (2)N 17

18 (1) 根据表盘示数, 即电能表读数为 kW h (2) 根据图可知蹄形磁铁上端为 N 极下端为 S 极, 在磁体外部磁场方向为从 N 极指向 S 极, 又因可以自由转动的小磁针静止时 N 极所指的方向为该点的磁场方向, 所以小磁针的下侧尖端是小磁针的 N 极 24. 小红同学在探究通电螺线管外部磁场的方向时, 使用的实验装置如图 18 所示 (1) 闭合开关后, 螺线管周围可自由转动的小磁针静止时的指向如图 18 所示, 根据此时螺线管周围小磁针的指向可知, 电源的 A 端为极 ( 选填 正 或 负 ) (2) 当电源的正负极对调后再闭合开关, 发现螺线管周围的小磁针的 N 极 S 极的指向也发生对调, 由此可知 : 通电螺线管外部磁场的方向与螺线管中电流的方向 ( 选填 有关 或 无关 ) 答案 (1) 正 (2) 有关 (1) 根据螺线管周围的小磁针静止时的指向, 能够判断出通电螺线管的右端为 N 极, 再根据右手螺旋定则判断出电流的方向为从 A 端经螺线管流向 B 端, 所以 A 端为电源正极 (2) 当电源正负极对调后螺线管周围的小磁针 N S 极发生对调, 说明螺线管的 N S 极方向也发生对调, 所以说明通电螺线管外部磁场 18

19 方向与螺线管中电流的方向有关 25. 小鹏在探究小灯泡的亮度与哪些因素有关的实验中, 选用了如图 19 所示的实验器材, 其中小灯泡上标有 2.5V 字样, 电源两端的电 压恒为 3V, 设计电路后连接了部分电路 (1) 请用笔画线代替导线, 将图 19 中的实物电路连接完整 (2) 小鹏进行了 4 次测量, 并将有关 数据及现象记录在表格中 分析表格 中的信息可知, 小灯泡额定功率的测 量值为 W (3) 实验得出的结论是 : 同一小灯泡, 其两端的电压越大, 它的实 际功率越大, 灯泡也就越 ( 选填 亮 或 暗 ) 次数 电压 U/V 电流 I/A 实际电功率 P/W 小灯泡亮度 不亮 稍亮 正常 更亮 答案 (1) 如图 19 (2)0.75 (3) 亮 19

20 (1) 由于要探究小灯泡亮度的影响因素, 所以电压表应测小灯泡电压, 需要并联到灯泡两端 ; 滑动变阻器在接入电路时应该 一上一下 且开关闭合前要调到阻值最大处, 所以应该串联到电路中且接上接线柱 (2) 小灯泡的额定功率应为在额定电压下正常工作时的功率, 所以根据公式 :P=UI=2.5V 0.3A=0.75W (3) 根据表格信息发现同一小灯泡, 其两端电压越大, 它的实际功率越大, 灯泡亮度越亮 26. 如图 20 所示, 小军在探究通电导线在磁场中会受到力的作用的实验中, 用两根水平且平行的金属轨道把一根直导线 ab 支起来, 并让这根导线处于蹄形磁体的磁场中 闭合开关后, 有电流通过这根直导线, 会看到直导线在磁场中由静止开始沿轨道运动起来 把蹄形磁体上下磁极调换一下, 使磁场方向与原来相反, 保持导线 ab 中的电流方向不变, 闭合开关后, 会看到直导线 ab 仍会由静止开始运动, 只是运动的方向与原来相反 请你写出小军所探究的问题是 20

21 答案 通电导体在磁场中受力方向与磁场方向是否有关实验中改变了磁场的方向, 为自变量, 通电导体的受力方向也随之改变, 为因变量, 所以答案为通电导体在磁场中受力方向与磁场方向是否有关 27. 条形磁体有两个磁极, 分别是南极 (S) 和北极 (N), 两个磁极分别位于条形磁体的两端 小阳在实验时不小心将条形磁体摔断了, 如图 21 所示 小阳认为断开后的 AB 段 CD 段上都只有一个磁极 请你自选器材证明小阳的观点是错误的 要求说明所使用的器材 简要步骤和主要现象 答案 见解析实验器材为一个已知 N S 极的小磁针 将小磁针的 N 极与 AB 段中的 B 端靠近, 发现两者相互排斥, 说明 B 端也为 N 极, 将小磁针的 S 极与 AB 段的 S 极靠近, 发现两者也相互排斥, 可证明 AB 段有两个磁极, 同理可验证 CD 段也有两个磁极 28. 如图 22 所示, 在探究电磁铁磁性强弱与什么因素有关的实验中, 把表面有绝缘层的通电导线绕在一根大铁钉上, 制成一个简易电磁铁 在这个简易电磁铁下方放置足够多的大头针, 用它能吸起大头针数量的最大值来反映电磁铁磁性的强弱 21

22 闭合开关后, 发现电流表有示数, 但电磁铁不能吸起大头针 (1) 你猜想电磁铁不能吸起大头针的原因是 ( 写出一条即可 ) (2) 写出仅利用如图 22 所示器材验证你的猜想的方法 : 答案 (1) 电路中电流较小 ( 或线圈匝数较少 )(2) 保证线圈匝数不变, 向右滑动滑动变阻器滑片至合适位置, 闭合开关, 观察电磁铁是否能够吸引起大头针 ( 或保证电流大小不变, 在铁钉上再绕上合适匝数的导线, 闭合开关, 观察电磁铁是否能够吸引起大头针 ) (1) 本题主要考察电磁铁磁性强弱的影响因素 :1 电路中电流的大小 ;2 线圈匝数的多少 ;3 铁芯的性质 其中前两点为考试常考点, 考试作答比较容易, 建议学生从前两条因素入手答题 根据题目信息, 电磁铁不能吸引起大头针, 且电路中有电流, 说明电磁铁磁性较弱, 可能是电路中电流过小, 也可能是线圈匝数过少, 两种情况, 任选一点作答即可 ( 注意 : 问题 1 与问题 2 对应作答 ) (2) 为了验证 (1) 中猜想是否正确, 需要保持线圈匝数不变, 增强电路中的电流, 所以需要将滑动变阻器的滑片向右滑动至合适位置, 闭合开关, 观察电磁铁是否能够吸引起大头针 ( 或为了验证 (1) 中猜想是否正确, 需要保持电流大小不变, 增加铁钉上的线圈匝数, 闭合开关, 观察电磁铁是否能够吸引起大头针 ) 29. 小磊为了验证 感应电流的大小与导体回路的一部分导体切割磁感线的速度大小有关 的猜想, 他选择用如图 23 所示的装置进行实验 (1) 以下是他的部分实验步骤, 请你帮他补充完 22

23 整 : 1 闭合开关, 保持蹄形磁体静止, 使导线框的 ab 边从图中位置以某一速度 v1 沿水平方向向右运动, 记录灵敏电流表指针偏转的最大角度 ɑ1 2 保持蹄形磁体静止, 使导线框的 ab 边从图中位置 沿水平方向向右运动, 记录灵敏电流表指针偏转的最大角度 ɑ2 (2) 由 ɑ2 ɑ1( 选填 = 或 ), 可以验证 : 感应电流的大小与导体回路的一部分导体切割磁感线的速度大小有关 答案 (1) 以另一速度 v2;( 2) (1) 本题主要考察感应电流大小与导体回路的一部分导体切割磁感线的速度大小是否有关 明确题目中的自变量为导体切割磁感线的速度大小, 所以实验过程中需要改变该物理量, 故 (1) 应使导线框的 ab 边以另一速度 v2 沿水平方向向右运动 ;(2) 根据题目信息, 感应电流的大小与导体回路的一部分导体切割磁感线的速度大小有关, 故当切割速度不同时, 产生的感应电流也不同, 灵敏电流表指针偏转的最大角度也会不同, 故答案为 30. 为了验证 通过电热丝电流大小和通电时间相同的情况下, 电热丝的电阻值越大, 其产生的热量越多 的猜想, 小炜选用了以下满足实验要求的器材 : 电源 滑动变阻器和开关各一个, 电流表和停表各一块, 导线若干, 以及如图 24 所示的三个完全相同的保温烧瓶 烧瓶内装有质量相等 初温相同的煤油, 以及完全相同的温度计和阻值不同的电热丝, 其中三个电热丝的电阻值大小关系为 R1<R2<R3, 它们 23

24 的电阻值均不随温度发生变化 小炜用煤油升高的温度 Δt 的大小表示电流通过电热丝 R 产生热量的多少, 他设计的实验电路图如图 25 所示 以下是小炜的主要实验步骤, 请你帮他补充完整 : (1) 按电路图将装置甲 滑动变阻器 电流表等串联接入电路中, 把滑动变阻器的滑片 P 调到接入电路阻值最大的位置 (2) 闭合开关 S, 调节滑动变阻器滑片 P 到适当位置, 用电流表测量通过电热丝的电流 I, 开始计时的同时观察并记录装置甲中温度计的示数 t0, 将电热丝阻值 R t0 的数据记录在表格中 通电 1min, 停止计时的同时观察并记录温度计的示数 t, 断开开关 S (3) 分别用装置乙和装置丙替换电路中的装置甲, 仿照步骤 (2) 再做 2 次实验 每次闭合开关 S 后, 调节滑动变阻器滑片 P, 使, 开始计时的同时观察并记录装置中温度计的示数 t0, 将电热丝阻值 R t0 的数据记录在表格中 通电 1min, 停止计时的同时观察并记录温度计的示数 t, 断开开关 S (4) 利用公式 Δt= ( 用测量的物理量的符号表示 ) 计算出每次实验中煤油升高的温度, 并记录在表格中 答案 (3) 电流表的示数仍为 I (4)t-t0 24

25 (3) 装置乙和装置丙替换装置甲之后, 电阻发生改变, 探究电流产生的热量与电阻的关系, 需要控制电流相等 (4) 煤油升高的温度是 t-t0 31. 如图 26 所示, 在竖直放置的电磁铁上方用弹簧悬挂一条形磁体, 滑动变阻器的滑片 P 位于变阻器的中间部位, 闭合开关后可看到小灯泡发光 现调节滑动变阻器的滑片 P 的位置, 保证条形磁体始终未接触电磁铁, 弹簧的形变始终为弹性形变, 灯泡始终处于发光状态 请通过分析说明, 在滑动变阻器滑片 P 位置的所有可能的调节过程中, 其滑片 P 位置变化与小灯泡的亮暗变化和弹簧的长度变化的对应关系 答案 见解析通电螺线管的磁极根据右手螺旋定则进行判断, 上端是电磁铁的 S 极, 和上端条形磁铁的 N 极相互吸引 (1) 滑动变阻器滑片 P 从中间位置到 b 端滑动过程中, 滑动变阻器的阻值变小, 电路中总电流变大, 电流表示数增大, 小灯泡变亮, 由于电流变大, 电磁铁的磁性变强, 吸引力增强, 弹簧的长度变长 (2) 滑动变阻器滑片从 b 端滑到 a 端的过程中, 滑动变阻器的阻值变大, 电路中总电流变小, 电流表示数减小, 小灯泡变暗, 由于电流变小, 电磁铁的磁性变弱, 吸引力减弱, 弹簧的长度变短 (3) 滑动变阻器滑片 P 从 a 端到滑动变阻器中间位置滑动过程中, 滑动变阻器的阻值变小, 电路中总电流变大, 电流表示数增大, 小灯 25

26 泡变亮, 由于电流变大, 电磁铁的磁性变强, 吸引力增强, 弹簧的长度变长 四 科普阅读题 ( 共 4 分, 每空 1 分 ) 请阅读 手机里的 指南针 回答 32 题 手机里的 指南针 智能手机里的 指南针 可以像普通小磁针一样指示方向 ( 如图 27 所示 ), 但手机中并不存在这样的普通小磁针, 发挥普通小磁针作用的是一个能对磁场做出反应的电子罗盘 有一种电子罗盘是利用 霍尔效应 制成的 磁传感器 如图 28 所示, 通电长方体金属导体在磁场 B 中时, 会受到磁场力的作用, 而金属导体中的电流是由自由电子定向移动形成的, 因此其微观本质上是电子受到了磁场力的作用, 于是这些电子就在磁场力的作用下运动到导体的后表面 D, 从而使后表面 D 带上负电荷 ; 而前表面 C 因缺少了电子, 带上了正电荷 由于 C D 表面带有不同种电荷, 因此在 C D 的表面之间就形成一定电压, 这就是霍尔效应 通过实验可知, 电流越大 磁场越强,C D 两表面间的电压就越大, 霍尔效应越显著 在电流和磁场一定时, 霍尔效应 的显著程度还与导体在磁场中的方位有关, 导体中电流 I 的走向与磁场方向的夹角越接近垂直, 霍尔效应越显著 手机中的电子罗盘 ( 磁传感器 ) 正是利用这一原理制成的 26

27 手机都有 GPS 定位功能, 还有必要装电子罗盘吗? 很有必要! 因为在森林里或者大厦林立的地方, 手机很有可能接收不到 GPS 信号, 而有了电子罗盘就可以保障你不会迷失方向, 毕竟地球磁场是无处不在的 手机外部强磁体会不会影响手机内部电子罗盘的功能呢? 答案是肯定的 靠近手机的强磁体会影响手机中的电子罗盘的正常工作 更糟糕的是, 如果把强磁体紧靠手机放置, 手机内部的铁质元器件会被磁化, 成为磁体, 给校正电子罗盘带来困难 有些用户可能会认为这无所谓, 因为自己不常使用电子罗盘, 但这并不意味着手机中其他功能的应用不依赖电子罗盘 例如有些地图软件就是利用电子罗盘来判断手机朝向的 32. 请根据上述材料, 回答下列问题 : (1) 智能手机里的 指南针 能够指示南北, 主要是靠 ( 选填选项前的字母 ) A. 手机里的普通小磁针受地磁场的作用 B.GPS 系统给手机发送指示方向的信号 C. 手机中的电子罗盘 (2) 如图 28 所示, 通电长方体金属导体在磁场中发生霍尔效应时, 导体 C D 两表面间的电压一定 ( 选填 为零 或 不为零 ) 如果保持通过导体的电流大小与方向及磁场的方向均不变, 那么 C D 两表面间的电压越大, 则表明此时磁场越 ( 选填 强 或 弱 ) 27

28 (3) 通过本篇材料提供的信息, 请你对使用智能手机的用户提出一条有益的建议 答案 (1)C;( 2) 不为零 ; 强 ;(3) 建议用户将手机远离强磁体 ; (1) 文中第一段指出 手机中发挥普通小磁针作用的是一个能对磁场做出反应的电子罗盘 ; (2) 文中第二段最后一句话指出 由于 C D 表面带有不同种电荷, 因此在 C D 的表面之间就形成一定电压 ; 文中第三段第一句话指出 电流越大 磁场越强,C D 两表面间的电压就越大, 所以如果电流大小与方向及磁场方向均不变, 要使 C D 两表面间的电压越大, 磁场就需要越强 ; (3) 文中最后一段指出 靠近手机的强磁体会影响手机中的电子罗盘的正常工作 更糟糕的是, 如果把强磁体紧靠手机放置, 手机内部的铁质元器件会被磁化, 成为磁体, 给校正电子罗盘带来困难 五 计算题 ( 共 6 分, 每小题 3 分 ) 33. 一电热水壶及其铭牌如图 29 所示, 求 : (1) 此电热水壶正常加热时通过它的电流 I( 结果保留一位小数 ) (2) 此电热水壶正常加热 1min 消耗的电能 W 答案 (1)8.2A;( 2)0.03kWh (1)I=P/U=1800W/220V=8.2A; (2)W=Pt=1800W 1min=1.8kW 1/60h=0.03kWh 28

29 34. 灯泡 L1 上标有 12V 3W 的字样, 灯泡 L2 上的标记模糊不清, 但测得它的阻值是 10Ω 现把这两个灯泡串联后接到某一电源两端, 灯泡 L1 正常发光 若灯丝电阻值均保持不变, 求 : (1) 灯泡 L1 灯丝的电阻值 R1; (2) 此时灯泡 L2 的实际功率 P2 答案 (1)48Ω;( 2)0.625W (1)R1=U1 2 /P1=(12V) 2 /3W=48Ω; (2)I 2=I1=P1/U1=3W/12V=0.25A P2=I2 2 R2=(0.25A) 2 10Ω=0.625W 29

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