备战2022年中考物理真题分项练习电与磁解答题专题

备战2022年中考物理真题分项练习——电与磁解答题专题1.（2021新疆）2021年4月29日，我国“天问一号”火星探测器携带“祝融号”火星车成功着陆火星。（1）“祝融号”火星车在火星上______（填“具有”或“没有”）惯性。匀速爬坡时，“祝融号”火星车的机械能_______（填“增大”“减小”或“不变”）。照射在“祝融号”上的太阳光是由______（填“三”或“七”）种色光混合而成的。（2）由于火星上没有类似于地磁场的磁场分布，所以在火星上______（填“能”或“不能”）使用指南针辨别方向。火星极地附近的干冰（固态二氧化碳）是大气中的二氧化碳______（填“液化”或“凝华”）形成的，该过程______（填“吸收”或“放出”）热量。（3）小红设想分别在地球和火星上用同一滑轮组匀速提升同一重物。若在地球上绳子自由端的拉力为4.0N，小红通过查阅资料后推算出，在火星上绳子自由端的拉力为1.5N，不计绳重与摩擦，则该滑轮组在地球上的机械效率______（填“大于”“小于”或“等于”）在火星上的机械效率；若在火星上大气压能托起水银柱的最大高度为15mm，则火星上的大气压为______Pa（已知水银的密度为13.6×103kg/m3）。2.（2021山西）阅读短文，回答问题。

2020年，中国科技成就让世人瞩目，一大批对国家经济和社会发展有重大影响的标志性科技创新成果不断涌现。

[材料一]7月12日，我国自主研发的首台单机容量达10兆瓦的海上风力发电机组正式运行。该风力发电机采用双驱电动变桨系统调节叶片方向，能最大限度捕获风能。每台每年发电约4×107kW⋅h，可为国家发展和居民生活提供更多清洁能源。

[材料二]12月12日，郑太高速铁路全线建成通车。动车组采用全新铝合金车体，超尖流线型车头。相邻钢轨两端采用了挤压无缝焊接。中国高铁将以更先进的技术确立在世界的领先地位。

[材料三]嫦娥五号着陆器用钻具“钻取”约0.5kg月球地下样品，用采样器“表取”约1.5kg月球表面样品。从取样到封装，历经19小时。12月17日，嫦娥五号在大气中拖着长长的尾焰将月球样品成功带回地球。

(1)若每户每年平均用电2000度，则每台海上风力发电机每年发电可供______户家庭正常使用。

(2)嫦娥五号“表取”的月球表面样品，带回地球后质量约为______kg。嫦娥五号在大气中拖着尾焰是通过______方式使其内能增加。

(3)请你从以上材料中，提出一个相关的物理问题，并指出对应的物理知识。

温馨提示：不得与第(1)、(2)问内容及以下示例重复。

示例：物理问题：风力发电机的工作原理是什么？

物理知识：电磁感应。

物理问题：______？3.（2021衢州）如图甲所示是家用燃气报警器的部分电路示意图，其中控制电路中的R1是由气敏电阻制成的传感器，R1的阻值与燃气浓度的关系如图乙。出厂预设当燃气浓度达到4%时报警，出厂测试时，控制电路的电源电压为3V且保持恒定，闭合开关S1、S2，移动滑动变阻器R2滑片P的位置，当控制电路中的电流为0.03A时，电磁铁恰好能将衔铁吸下，工作电路中相应的灯亮起而报警（电磁铁线圈的阻值忽略不计）。（1）使用燃气的场所都应安装燃气报警器，安装的具体位置应根据被检测气体相对于空气的密度来决定。如果家中使用的是天然气（主要成分是密度比空气小的甲烷），则报警器应安装在厨房（如图丙）的________（填“A”或“B”）区域；（2）小科认为报警时只有灯亮还不能起到很好的报警作用，最好灯亮同时又有警报声，所以建议加接蜂鸣器，则蜂鸣器应与________灯并联；（3）该报警器要达到出厂预设值，请计算滑动变阻器应接入电路的电阻值：________。（4）当报警器报警时，下列处理方法正确的是________；A．迅速打开排风扇B．打开门窗通风换气C．禁止切断报警器电源D．熄灭一切火种，迅速关闭气源总阀4.（2021扬州）阅读短文,回答问题白鹤滩水电站位于云南省巧家县和四川省宁南县交界处的会沙江干流之上,总装机容量1600万千瓦,居全球第二、预计今年7月1日前首批机组发电,2022年7月实现全部机组发电,建成后,白鹤滩水电站年均发电量可达6×1010千瓦时,在同等满足电力系统用电需求的情况下水电站母年可节约标准煤约2×107吨,减少排放二氧化碳约5160万吨,对我国达峰、碳中和目标实现,对促进西部开发,实现”西电东还”都具有深远的意义(1)水电站中的发电机组是能转化为能的装置,它是利用原理工作的(2)拦河大坝形状为上窄下宽的原因是;汛期相较于枯水期,大坝底部所受液体压强会(3)火力发电站使用热值为2.9×107J/kg的标准煤,估算其发电效率为(4)若水电站输电的功率为6.6×103kW,采用1100kV特高压输电,则输电电流为A(5)大坝修建成拱形,且向上游凸出,这样设计的目的是5.（2021苏州）纯电动汽车是一种采用蓄电池作为唯一动力源的汽车，电池的安全性主要体现在对其温度的控制上，当某组电池温度过高时，立即启动制冷系统进行降温，图甲是小明设计的模拟控温装置示意图，电磁继电器与热敏电阻Rt、滑动变阻器Rp串联接在电压为6V的电源两端。当电磁铁线圈（电阻不计）中的电流I大于或等于25mA时，衔铁被吸合，热敏电阻置于温度监测区域，其阻值Rt，与温度t的关系如图乙所示，滑动变阻器的最大阻值为200Ω.（1）图甲中应将b端与▲端相连；（2）当开关S闭合时，电磁铁上端为▲极；（3）若设置电池温度为60℃时启动制冷系统，则滑动变阻器阻值应为▲Ω；（4）该电路可设置启动制冷系统的最高温度是▲℃；（5）现利用一只电阻箱在室温条件下对上述电路进行调试。使电路能在60℃时启动制冷系统.为此，先将电阻箱调为70Ω，然后还需要经过三个关键的调试步骤才能完成调试。第一步：断开开关，▲；第二步：闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，直到继电器的衔铁被吸合；第三步：断开开关，▲，完成电路调试.6.（2021荆门）下图是一款给蔬菜大棚提供热和光的装置的电路示意图，R是阻值为55Ω大功率灯泡，Rt是热敏电阻，其阻值与大棚内温度的关系式为Rt=5+0.5t（式中Rt单位是Ω，t的单位是℃），R0是设定温度的变阻器。控制电路中，电源电压为3V。当电磁继电器线圈中的电流小于等于10mA时，衔铁片会弹起，触点分离，灯泡熄灭（电磁继电器线圈电阻忽略不计）。（1）灯泡工作时，大棚内气体温度逐渐升高，分子热运动越来越______，电磁继电器线圈的磁性越来越____。（2）如果大棚内温度刚达到30℃时灯泡熄灭，则滑动变阻器的接入电阻是______Ω。7.（2021安顺）我国第一高楼“上海中心大厦”的建筑高度是632米，为了避免台风来临时大厦上部剧烈晃动，大厦上部第125层安装了总质量上千吨的阻尼器系统，如图甲所示。阻尼器系统钢索悬挂在大厦顶端，阻尼器类似一个质量巨大的金属摆，其简化模型如图乙所示。台风来临迫使大厦晃动，触发阻尼器产生与大厦晃动方向相反的摆动（如图丙所示）。阻尼器不停的往复摆动，使大厦上部晃动逐渐减弱，这样就不断吸收大厦晃动的能量。请回答下列问题（1）若阻尼器所在楼层距大厦底层高580m，乘坐高速电梯从底层到125层用时58s，则这一过程电梯的平均速度是多少?（2）若阻尼器系统的质量是106kg，则它受到的重力是多少?（取g=10N/kg）（3）图丙中，大厦刚开始向左晃动时，内部的阻尼器为什么会相对向右摆动?（4）阻尼器吸收的能量不断增加，从安全角度考虑，设计时应使其摆动到最低点时速度不能过大，若在阻尼器下方加装铜质闭合线圈，结合电磁感应知识，你认为还缺少的器件是什么?请从能量转化的角度写出这一新增装置能减小摆动速度的原因。

8.（2021福建）为节约用水，小华为农场的储水箱设计了一个自动抽水控制装置。如图，水箱高为1m，容积为0.8m3。在空水箱底部竖直放置一重5N的长方体，长方体高为1m、底面积为0.02m2，上端通过绝缘轻杆与控制电路的压敏电阻R接触，此时压敏电阻受到的压力为零。压敏电阻R的阻值随压力F的增大而减小，部分数据如下表。控制电路电源电压U=12V，定值电阻R0为保护电阻。当控制电路的电流I≥0.5A时，电磁铁将衔铁吸合，工作电路断开，水泵停止给储水箱抽水。（1）若水泵的额定功率为440W，正常工作时通过的电流是多少？（2）要使储水箱装满水时水泵恰能自动停止工作，R0应为多少？（3）从水箱顶部给空水箱注满水的过程中，水的重力所做的功是多少？9.（2021河南）电动清扫车以其环保、高效等优点，在创建卫生城市中大显身手。图16为一电动清扫车正在工作的情景。（1）电动清扫车的主要部件的电动机，其工作原理是_____________；清扫过程中，驾驶员相对相对于清扫车是___________（选填“静止”或“运动”）的。（2）清扫车停在水平路面上，总质量为800kg，清扫刷与路面不接触，轮胎与路面总接触面积为0.04m2，车对路面的压强为多少？g取10N/kg。（3）清扫车完成任务后，在平直道路上，以5米每秒的速度匀速直线行驶，经10分钟到达垃圾处理站，行驶过程中车所受阻力大小恒为400N，则牵引力做的功为多少？10.（2021河南）小聪利用光光敏电阻为社区设计了一种自动草坪灯，其工作原理如图17所示。工作电路中有两盏规格均为“220V44W”的灯泡L，天暗时灯自动发光，天亮时灯自动熄灭。电控制电路中电源电压U恒为6V。定值电阻R0为220Ω。在一定范围内，光敏电阻R的阻值与光照强度E（光照强度一代单位为lx，光越强光照强度越大）之间存在着一定关系，部分数据如下表所示。电磁铁的线圈电阻忽略不计，当天色渐暗，通过线圈的电流为0.02A时，恰好启动工作电路的照明系统。试问：（1）随着光照强度减小，光敏电阻R的阻值_____________（选填“增大”或“减小”），电磁铁的磁性______________（选题“增强”或“减弱”），当光照强度减小到一定值时，衔铁会被____________（选题“吸下”或“释放”），照明系统启动。（2）两盏灯均正常发光时，工作电路中的总电流是多少？（3）照明系统恰好启动时，光敏电阻R的阻值为多少？此时光照强度为多少？11.（2021桂林）某科技小组的同学设计制作了一款自动控温烘干箱，箱内主要电路包括控制电路和工作电路，其原理图如图所示。控制电路电源电压为8V，R为变阻器，Rt为热敏电阻、Rt阻值与箱内气温关系如下表所示。工作电路电源电压为220V，R0为电热丝，阻值恒为88Ω，M为电风扇，铭牌上标有“220V20W”字样，其作用是使箱内空气均匀受热，红、绿指示灯用于分别指示电路加热、待机状态。当控制电路的电流达到0.025A时，衔铁被电磁铁吸住，工作电路处于待机状态，当控制电路电流减小到某值时，衔铁被释放，工作电路处于加热状态。（1）将控制电路中变阻器R的阻值调为120Ω时，箱内气温最高可达多少摄氏度？（电磁铁的线圈电阻不计）（2）重新调节变阻器R，同时闭合开关S1、S2，箱内气温与时间关系如图乙所示，若电热丝R0加热空气的效率为80%，衔铁每次被吸住的时长均为300s，箱内空气质量恒为2.2kg、比热容为，求开关S1、S2闭合20min内，工作电路总共消耗的电能是多少焦耳？（控制电路、指示灯及电风扇M产生的电热均不计，指示灯消耗的电能不计）12.（2021绍兴）某兴趣小组设计了一种恒温箱电路，如图甲所示，工作电路电源电压U1=220V，R1=242Ω，控制电路电源电压U2=3V，R2=300Ω，热敏电阻R能即时感知恒温箱内温度，其阻值与温度的关系如图乙，不计线圈的电阻，当线圈中的电流大于或等于40mA时，继电器的衔铁被吸合，动触点A与静触点B接触；当线圈中的电流小于或等于30mA时衔铁被释放，动触点A与静触点C接触。求：（1）闭合开关S1和S2，恒温箱开始工作，此时衔铁的动触点A与________（选填“B”或“C”）静触点相接触。（2）电热丝R1正常工作5分钟消耗的电能。（3）分析计算恒温箱正常工作时的温度变化范围。13．（2021东营）为实现自动控制，小明同学利用电磁继电器（电磁铁线圈电阻不计）制作了具有延时加热、保温、消毒等功能的恒温调奶器，电压U1＝3V，定值电阻R0＝50Ω，热敏电阻R阻值随温度变化的图象如图乙所示；工作电路中2＝220V，R1＝836Ω，R2＝44Ω。已知恒温调奶器容量为2kg，水温达到80℃时衔铁会跳起。[水的比热容为4.2×103J/（kg•℃）]（1）请结合此电路，简要说明电磁继电器的工作原理。（2）求衔铁刚跳起时，通过电磁铁线圈的电流。（3）求工作电路在保温状态下的电功率。（4）当调奶器加满温度为25℃的水，加热元件工作500s后衔铁跳起，求此过程中水吸收的热量及恒温调奶器的加热效率。14.（2021无锡）图甲为某品牌电压力锅，其电路原理图如图乙所示。电源转换器将U＝220V的电压转换为直流低电压U'，R是热敏电阻，温度与锅内温度保持一致，当温度为100℃时，R的阻值为1700Ω，温度每升高1℃，阻值减小80Ω。R'是可调电阻，电磁铁线圈电阻忽略不计，当电磁铁线圈中的电流达到0.02A时，衔铁P被吸起（开关断开），此时锅内温度为115℃；当电流减小到0.012A时，衔铁P被释放（开关重新接通），此时锅内温度为110℃。S为电源开关；S1为定时器开关，闭合后自动开始计时，计时结束会自动断开，无外力不再闭合，S2为保温开关，开始时处于闭合状态，当锅内温度达到80℃时断开，当锅内温度低于60℃时自动闭合，保压指示灯L1、保温指示灯L2阻值可忽略。R1、R2阻值均为110kΩ，R3为加热盘，额定电压为220V，电阻为48.4Ω。某次煮饭时，电压力锅内加入适量米和水，盖好盖子，闭合S、S1，电压力锅进入“加热”工作状态，6min后灯L1亮起，电压力锅进入“保压”工作状态，保压期间，观察到灯L1间歇发光；再过一段时间，S1断开，灯L2亮起，电压力锅进入“保温”工作状态。（1）电压力锅在“加热”工作状态时，加热盘R3消耗的电能为多少？（2）电压力锅进入“保温”工作状态后，下列说法中错误的是________。A．灯L1、L2间歇发光B．灯L1会熄灭、灯L2间歇发光C．当锅内温度低于60℃时，R3正常工作D．当锅内温度达到80℃时，通过R3的电流小于0.002A（3）为控制电压力锅在“保压”工作状态时，锅内温度在110～115℃，可调电阻R'接入电路的阻值为多少？15.（2021连云港）一位设计师设计了一种“重力灯”。无论你在地球哪一个角落，无论当地的天气如何，它都可以实现照明。如图甲是这种“重力灯”的结构简化图，当重物下落时拉动绳子，转轴转动时，小灯泡就可以发光。重复以上操作，可以实现长时间照明。现挂上一个质量为25kg的重物，该重物恰好可以缓慢匀速下落。在重物下落高度为2.4m的过程中，就可以供一个标有“3.6V1W”字样的IED灯持续正常发光4min。（g取10N/kg）（1）甲图虚线框内一定有__________，它的工作原理是__________。（2）求重物下落时，重力做功的功率。（3）求重物在一次下落过程中，甲图装置能量转化的效率。（4）取下灯泡，将甲图装置的两个输出端接入乙图中的a、b两个接线柱进行实验（设该装置在短时间实验过程中可以稳定输出36V电压）。R0为标有“5Ω0.3A”的定值电阻，滑动变阻器R1标有“50Ω1A”，电流表选择量程为0～0.6A，电压表选择量程为0～3V。为了保证电路安全，求滑动变阻器接人电路的阻值变化范围。16.（2021呼和浩特）在我们的日常生活、工业生产和高科技领域里，磁被广泛运用。请回答下列一组与磁有关的问题。（1）将一个电磁铁和白炽灯并联后接入电路，如图所示，当闭合电键时，灯L即刻点亮，随后熄灭；当断开电键时，灯会闪亮后熄灭。此现象说明当闭合电键时，流过电磁铁的电流变化是；当断开电键时，流过电磁铁的电流变化是。（2）干簧管也叫干簧继电器，当将一个条形磁铁与干簧管平行放置时，干簧管的磁簧片就会被磁化，且靠近的那两个端点会被磁化成异名磁极，触点就会闭合，将电路接通；当条形磁铁远离干簧管时，磁簧片的磁性消失，触点就会断开。华华同学设想用干簧管制作水位自动报警器，下图是他设计的一部分情况，请帮助他完成其余部分的设计：①设永久磁铁所受的重力为3N，浮球的体积为200cm3，不计滑轮处的摩擦。则要想让此装置能正常工作，浮球的质量应满足的条件是。②他手边还有开关、红灯、绿灯和电铃各一个，导线若干，请在图中的虚线方框内画出报警电路，要求：水位到达A处时，红灯亮，电铃报警；水位到达B处时，绿灯亮，电铃报警。（3）我们已经知道通电导线在磁场中会受到的力的作用，这是法国物理学家安培首先通过实验确定的，因此该力被称为安培力。如图甲，一段长度为L的直导线ab，通过的电流强度为I，垂直于磁场方向放置在磁感应强度为B的均匀磁场中，则这段通电导线受到的安培力的大小F与电流强度I、长度L，磁感应强度B的关系为F＝kBIL，其中k=1N/（T·A·m）。若将图甲中的电源换为发电机，发电机结构如图乙虚线内所示，我们加道，要使闭合电路中有电流，这个电路中必须有电源，在电磁感应现象里，既然闭合电路里有感应电流，那么这个电路中也必定有电压，在电磁感应现象中产生的电压也叫感应电动势，用E表示，在磁场中做切割磁感线运动的导体cd相当于电源。长度为L的导体cd以速度ν在磁感应强度为B的匀强磁场中做切割磁感应线运动时，在B、L、ν的方向互相垂直的情况下，导体cd中产生的感应电动势的大小为：E＝BLν，那么图乙中，求：导体ab受到的安培力F与导体ab的电阻R、长度L、磁感应强度B运动速度v之间的关系。备战2022年中考物理真题分项练习——电与磁解答题专题参考答案1.（2021新疆）2021年4月29日，我国“天问一号”火星探测器携带“祝融号”火星车成功着陆火星。（1）“祝融号”火星车在火星上______（填“具有”或“没有”）惯性。匀速爬坡时，“祝融号”火星车的机械能_______（填“增大”“减小”或“不变”）。照射在“祝融号”上的太阳光是由______（填“三”或“七”）种色光混合而成的。（2）由于火星上没有类似于地磁场的磁场分布，所以在火星上______（填“能”或“不能”）使用指南针辨别方向。火星极地附近的干冰（固态二氧化碳）是大气中的二氧化碳______（填“液化”或“凝华”）形成的，该过程______（填“吸收”或“放出”）热量。（3）小红设想分别在地球和火星上用同一滑轮组匀速提升同一重物。若在地球上绳子自由端的拉力为4.0N，小红通过查阅资料后推算出，在火星上绳子自由端的拉力为1.5N，不计绳重与摩擦，则该滑轮组在地球上的机械效率______（填“大于”“小于”或“等于”）在火星上的机械效率；若在火星上大气压能托起水银柱的最大高度为15mm，则火星上的大气压为______Pa（已知水银的密度为13.6×103kg/m3）。【答案】(1).具有(2).增大(3).七(4).不能(5).凝华(6).放出(7).等于(8).20402.（2021山西）阅读短文，回答问题。

2020年，中国科技成就让世人瞩目，一大批对国家经济和社会发展有重大影响的标志性科技创新成果不断涌现。

[材料一]7月12日，我国自主研发的首台单机容量达10兆瓦的海上风力发电机组正式运行。该风力发电机采用双驱电动变桨系统调节叶片方向，能最大限度捕获风能。每台每年发电约4×107kW⋅h，可为国家发展和居民生活提供更多清洁能源。

[材料二]12月12日，郑太高速铁路全线建成通车。动车组采用全新铝合金车体，超尖流线型车头。相邻钢轨两端采用了挤压无缝焊接。中国高铁将以更先进的技术确立在世界的领先地位。

[材料三]嫦娥五号着陆器用钻具“钻取”约0.5kg月球地下样品，用采样器“表取”约1.5kg月球表面样品。从取样到封装，历经19小时。12月17日，嫦娥五号在大气中拖着长长的尾焰将月球样品成功带回地球。

(1)若每户每年平均用电2000度，则每台海上风力发电机每年发电可供______户家庭正常使用。

(2)嫦娥五号“表取”的月球表面样品，带回地球后质量约为______kg。嫦娥五号在大气中拖着尾焰是通过______方式使其内能增加。

(3)请你从以上材料中，提出一个相关的物理问题，并指出对应的物理知识。

温馨提示：不得与第(1)、(2)问内容及以下示例重复。

示例：物理问题：风力发电机的工作原理是什么？

物理知识：电磁感应。

物理问题：______？【答案】2×104

1.5

做功

动车组采用超尖流线型车头的原因是什么

为了减小空气阻力

【解析】解：

(1)每台风力发电机每年发电约4×107kW⋅h，每户每年平均用电2000度=2000kW⋅h，

设每台海上风力发电机每年发电可供n户家庭正常使用，则n=4×107kW⋅h2000kW⋅h=2×104户；

(2)用采样器“表取”约1.5kg月球表面样品，带回地球后位置发生改变，由于质量的大小与位置无关，所以样品的质量不变，仍为1.5kg；

嫦娥五号在大气中运动时要克服摩擦做功，使其温度升高、内能增大，这是通过做功方式使其内能增加；

(3)物理问题1：动车组采用超尖流线型车头的原因是什么？

物理知识1：为了减小空气阻力；

物理问题2：风力发电机工作时能量是如何转化的？

物理知识2：将机械能转化为电能。

故答案为：(1)2×104；(2)1.5；做功；(3)动车组采用超尖流线型车头的原因是什么；为了减小空气阻力。

(1)根据总的发电量和用电量分析；

(2)质量是物体的一种属性，不随形状、状态、温度、位置的改变而改变；改变内能的方法有两种：做功和热传递；（1）使用燃气的场所都应安装燃气报警器，安装的具体位置应根据被检测气体相对于空气的密度来决定。如果家中使用的是天然气（主要成分是密度比空气小的甲烷），则报警器应安装在厨房（如图丙）的________（填“A”或“B”）区域；（2）小科认为报警时只有灯亮还不能起到很好的报警作用，最好灯亮同时又有警报声，所以建议加接蜂鸣器，则蜂鸣器应与________灯并联；（3）该报警器要达到出厂预设值，请计算滑动变阻器应接入电路的电阻值：________。（4）当报警器报警时，下列处理方法正确的是________；A．迅速打开排风扇B．打开门窗通风换气C．禁止切断报警器电源D．熄灭一切火种，迅速关闭气源总阀【答案】（1）A（2）L2（3）60Ω（4）BCD4.（2021扬州）阅读短文,回答问题白鹤滩水电站位于云南省巧家县和四川省宁南县交界处的会沙江干流之上,总装机容量1600万千瓦,居全球第二、预计今年7月1日前首批机组发电,2022年7月实现全部机组发电,建成后,白鹤滩水电站年均发电量可达6×1010千瓦时,在同等满足电力系统用电需求的情况下水电站母年可节约标准煤约2×107吨,减少排放二氧化碳约5160万吨,对我国达峰、碳中和目标实现,对促进西部开发,实现”西电东还”都具有深远的意义(1)水电站中的发电机组是能转化为能的装置,它是利用原理工作的(2)拦河大坝形状为上窄下宽的原因是;汛期相较于枯水期,大坝底部所受液体压强会(3)火力发电站使用热值为2.9×107J/kg的标准煤,估算其发电效率为(4)若水电站输电的功率为6.6×103kW,采用1100kV特高压输电,则输电电流为A(5)大坝修建成拱形,且向上游凸出,这样设计的目的是【答案】机械能电能电磁感应水越深压强越大变大37.2%6A缓解水流的冲击5.（2021苏州）纯电动汽车是一种采用蓄电池作为唯一动力源的汽车，电池的安全性主要体现在对其温度的控制上，当某组电池温度过高时，立即启动制冷系统进行降温，图甲是小明设计的模拟控温装置示意图，电磁继电器与热敏电阻Rt、滑动变阻器Rp串联接在电压为6V的电源两端。当电磁铁线圈（电阻不计）中的电流I大于或等于25mA时，衔铁被吸合，热敏电阻置于温度监测区域，其阻值Rt，与温度t的关系如图乙所示，滑动变阻器的最大阻值为200Ω.（1）图甲中应将b端与▲端相连；（2）当开关S闭合时，电磁铁上端为▲极；（3）若设置电池温度为60℃时启动制冷系统，则滑动变阻器阻值应为▲Ω；（4）该电路可设置启动制冷系统的最高温度是▲℃；（5）现利用一只电阻箱在室温条件下对上述电路进行调试。使电路能在60℃时启动制冷系统.为此，先将电阻箱调为70Ω，然后还需要经过三个关键的调试步骤才能完成调试。第一步：断开开关，▲；第二步：闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，直到继电器的衔铁被吸合；第三步：断开开关，▲，完成电路调试.【答案】（1）c；（2）N；（3）170；（4）90（5）用电阻箱替换热敏电阻，用热敏电阻替换电阻箱6.（2021荆门）下图是一款给蔬菜大棚提供热和光的装置的电路示意图，R是阻值为55Ω大功率灯泡，Rt是热敏电阻，其阻值与大棚内温度的关系式为Rt=5+0.5t（式中Rt单位是Ω，t的单位是℃），R0是设定温度的变阻器。控制电路中，电源电压为3V。当电磁继电器线圈中的电流小于等于10mA时，衔铁片会弹起，触点分离，灯泡熄灭（电磁继电器线圈电阻忽略不计）。（1）灯泡工作时，大棚内气体温度逐渐升高，分子热运动越来越______，电磁继电器线圈的磁性越来越____。（2）如果大棚内温度刚达到30℃时灯泡熄灭，则滑动变阻器的接入电阻是______Ω。【答案】①.剧烈（或快、激烈）②.弱（或小）③.280【解析】（1）[1][2]分子的热运动与温度有关，温度越高，分子热运动越剧烈，灯泡工作时，大棚内气体温度逐渐升高，分子热运动剧烈，由Rt=5+0.5t可知热敏电阻的阻值变大，通过电磁铁的线圈的电流变小，电磁铁的磁性变弱。（2）[3]当电磁继电器线圈中的电流小于等于10mA时，衔铁片会弹起，触点分离，灯泡熄灭，此时电路的总电阻大棚内温度刚达到30℃时灯泡熄灭，此时Rt的阻值Rt=(5+0.5t)Ω=(5+0.5×30)Ω=20Ω滑动变阻器的接入电阻R滑=R-Rt=300Ω-20Ω=280Ω7.（2021安顺）我国第一高楼“上海中心大厦”的建筑高度是632米，为了避免台风来临时大厦上部剧烈晃动，大厦上部第125层安装了总质量上千吨的阻尼器系统，如图甲所示。阻尼器系统钢索悬挂在大厦顶端，阻尼器类似一个质量巨大的金属摆，其简化模型如图乙所示。台风来临迫使大厦晃动，触发阻尼器产生与大厦晃动方向相反的摆动（如图丙所示）。阻尼器不停的往复摆动，使大厦上部晃动逐渐减弱，这样就不断吸收大厦晃动的能量。请回答下列问题（1）若阻尼器所在楼层距大厦底层高580m，乘坐高速电梯从底层到125层用时58s，则这一过程电梯的平均速度是多少?（2）若阻尼器系统的质量是106kg，则它受到的重力是多少?（取g=10N/kg）（3）图丙中，大厦刚开始向左晃动时，内部的阻尼器为什么会相对向右摆动?（4）阻尼器吸收的能量不断增加，从安全角度考虑，设计时应使其摆动到最低点时速度不能过大，若在阻尼器下方加装铜质闭合线圈，结合电磁感应知识，你认为还缺少的器件是什么?请从能量转化的角度写出这一新增装置能减小摆动速度的原因。

【答案】解：（1）电梯的平均速度这一过程电梯的平均速度是10m/s。（2）阻尼器系统的重力G=mg=106kg×10N/kg=107N即阻尼器系统受到的重力是107N。（3）大厦刚开始向左晃动时，阻尼器由于惯性要保持原来的运动状态，因此会相对大厦向右摆动。（4）闭合线圈切割磁感线，将机械能转化为电能，机械能减小，因此需将闭合线圈置于磁场中，故还需磁铁。闭合线圈切割磁感线，将机械能转化为电能，机械能减小，即动能减小，质量一定时，阻尼器速度减小。答：（1）这一过程电梯的平均速度是10m/s；（2）阻尼器系统受到的重力是107N；（3）详见解析；（4）还缺少的器件是磁铁；详见解析。8.（2021福建）为节约用水，小华为农场的储水箱设计了一个自动抽水控制装置。如图，水箱高为1m，容积为0.8m3。在空水箱底部竖直放置一重5N的长方体，长方体高为1m、底面积为0.02m2，上端通过绝缘轻杆与控制电路的压敏电阻R接触，此时压敏电阻受到的压力为零。压敏电阻R的阻值随压力F的增大而减小，部分数据如下表。控制电路电源电压U=12V，定值电阻R0为保护电阻。当控制电路的电流I≥0.5A时，电磁铁将衔铁吸合，工作电路断开，水泵停止给储水箱抽水。（1）若水泵的额定功率为440W，正常工作时通过的电流是多少？（2）要使储水箱装满水时水泵恰能自动停止工作，R0应为多少？（3）从水箱顶部给空水箱注满水的过程中，水的重力所做的功是多少？【答案】（1）2A；（2）10Ω；（3）3900J【解析】解：（1）正常工作时通过的电流是（2）长方体体积V=Sh=0.02m2×1m=0.02m3装满水时长方体浮力为F浮=ρgV=103kg/m3×10N/kg×0.02m3=200N对压敏电阻压力F=200N-5N=195N此时压敏电阻为14Ω，R0应为（3）水体积为水的重力重心高度变化为0.5m，所以水的重力所做的功是答：（1）若水泵的额定功率为440W，正常工作时通过的电流是2A；（2）要使储水箱装满水时水泵恰能自动停止工作，R0应为10Ω；（3）从水箱顶部给空水箱注满水的过程中，水的重力所做的功是3900J。9.（2021河南）电动清扫车以其环保、高效等优点，在创建卫生城市中大显身手。图16为一电动清扫车正在工作的情景。（1）电动清扫车的主要部件的电动机，其工作原理是_____________；清扫过程中，驾驶员相对相对于清扫车是___________（选填“静止”或“运动”）的。（2）清扫车停在水平路面上，总质量为800kg，清扫刷与路面不接触，轮胎与路面总接触面积为0.04m2，车对路面的压强为多少？g取10N/kg。（3）清扫车完成任务后，在平直道路上，以5米每秒的速度匀速直线行驶，经10分钟到达垃圾处理站，行驶过程中车所受阻力大小恒为400N，则牵引力做的功为多少？【答案】10.（2021河南）小聪利用光光敏电阻为社区设计了一种自动草坪灯，其工作原理如图17所示。工作电路中有两盏规格均为“220V44W”的灯泡L，天暗时灯自动发光，天亮时灯自动熄灭。电控制电路中电源电压U恒为6V。定值电阻R0为220Ω。在一定范围内，光敏电阻R的阻值与光照强度E（光照强度一代单位为lx，光越强光照强度越大）之间存在着一定关系，部分数据如下表所示。电磁铁的线圈电阻忽略不计，当天色渐暗，通过线圈的电流为0.02A时，恰好启动工作电路的照明系统。试问：（1）随着光照强度减小，光敏电阻R的阻值_____________（选填“增大”或“减小”），电磁铁的磁性______________（选题“增强”或“减弱”），当光照强度减小到一定值时，衔铁会被____________（选题“吸下”或“释放”），照明系统启动。（2）两盏灯均正常发光时，工作电路中的总电流是多少？（3）照明系统恰好启动时，光敏电阻R的阻值为多少？此时光照强度为多少？【答案】11.（2021桂林）某科技小组的同学设计制作了一款自动控温烘干箱，箱内主要电路包括控制电路和工作电路，其原理图如图所示。控制电路电源电压为8V，R为变阻器，Rt为热敏电阻、Rt阻值与箱内气温关系如下表所示。工作电路电源电压为220V，R0为电热丝，阻值恒为88Ω，M为电风扇，铭牌上标有“220V20W”字样，其作用是使箱内空气均匀受热，红、绿指示灯用于分别指示电路加热、待机状态。当控制电路的电流达到0.025A时，衔铁被电磁铁吸住，工作电路处于待机状态，当控制电路电流减小到某值时，衔铁被释放，工作电路处于加热状态。（1）将控制电路中变阻器R的阻值调为120Ω时，箱内气温最高可达多少摄氏度？（电磁铁的线圈电阻不计）（2）重新调节变阻器R，同时闭合开关S1、S2，箱内气温与时间关系如图乙所示，若电热丝R0加热空气的效率为80%，衔铁每次被吸住的时长均为300s，箱内空气质量恒为2.2kg、比热容为，求开关S1、S2闭合20min内，工作电路总共消耗的电能是多少焦耳？（控制电路、指示灯及电风扇M产生的电热均不计，指示灯消耗的电能不计）

【答案】（1）50℃；（2）【解析】解：（1）当控制电路的电流达到0.025A时，衔铁被电磁铁吸住，工作电路处于待机状态，此时电路中的总电阻将控制电路中变阻器R的阻值调为120Ω时，则热敏电阻的阻值由表中数据可知，此时箱内气温为50℃，因为随着温度升高，热敏电阻阻值会减小，电流会增大，所以箱内气温最高可达50℃。（2）由图乙可知，每当温度由60℃降低54℃时，衔铁会被释放，此时电热丝R0会加热空气，空气升高6℃需要吸收的热量若电热丝R0加热空气的效率为80%，则电热丝R0耗电电热丝R0的电功率则电热丝R0的工作时间因为电风扇的功率为20W，所以每次从54℃加热到60℃需要消耗的电能因为起始温度是24℃，加热到60℃，空气吸收的热量此时电热丝R0耗电此时则电热丝R0的工作时间则从24℃加热到60℃需要消耗的电能20min内起初加热到60摄氏度需要180s，因为衔铁每次被吸住的时长均为300s，每次由54℃加热到60℃需要30s，则除了第一次外还需要加热三次，所以消耗的总电能为答：（1）将控制电路中变阻器R的阻值调为120Ω时，箱内气温最高可达50℃；（2）开关S1、S2闭合20min内，工作电路总共消耗的电能是。12.（2021绍兴）某兴趣小组设计了一种恒温箱电路，如图甲所示，工作电路电源电压U1=220V，R1=242Ω，控制电路电源电压U2=3V，R2=300Ω，热敏电阻R能即时感知恒温箱内温度，其阻值与温度的关系如图乙，不计线圈的电阻，当线圈中的电流大于或等于40mA时，继电器的衔铁被吸合，动触点A与静触点B接触；当线圈中的电流小于或等于30mA时衔铁被释放，动触点A与静触点C接触。求：（1）闭合开关S1和S2，恒温箱开始工作，此时衔铁的动触点A与________（选填“B”或“C”）静触点相接触。（2）电热丝R1正常工作5分钟消耗的电能。（3）分析计算恒温箱正常工作时的温度变化范围。【答案】（1）C（2）6×104J（3）90℃~100℃13．（2021东营）为实现自动控制，小明同学利用电磁继电器（电磁铁线圈电阻不计）制作了具有延时加热、保温、消毒等功能的恒温调奶器，电压U1＝3V，定值电阻R0＝50Ω，热敏电阻R阻值随温度变化的图象如图乙所示；工作电路中2＝220V，R1＝836Ω，R2＝44Ω。已知恒温调奶器容量为2kg，水温达到80℃时衔铁会跳起。[水的比热容为4.2×103J/（kg•℃）]（1）请结合此电路，简要说明电磁继电器的工作原理。（2）求衔铁刚跳起时，通过电磁铁线圈的电流。（3）求工作电路在保温状态下的电功率。（4）当调奶器加满温度为25℃的水，加热元件工作500s后衔铁跳起，求此过程中水吸收的热量及恒温调奶器的加热效率。【答案】（1）水温达到80℃前，电磁铁把衔铁吸下，R2接入工作电路，处于加热状态，衔铁被弹簧拉起，R1和R5串联接入工作电路，处于保温状态；（2）由图可知当温度为80℃时，热敏电阻的阻值为100Ω，所以控制电路的总电阻为：R控＝R+R0＝100Ω+50Ω＝150Ω，衔铁刚弹起时，通过电磁铁线圈的电流：I＝＝，（3）R1和R2串联接入工作电路，处于保温状态＝＝55W；（4）水吸收的热量为：Q＝c水m△t＝4.2×107J/(kg•℃)×2kg×(80℃﹣25℃)＝4.62×107J，恒温调奶器加热状态小的电功率：P＝＝＝1100W；500s内消耗的电能：W＝Pt＝1100W×500s＝5.5×104J，恒温调奶器的加热效率：η＝100%＝。答：（1）水温达到80℃前，电磁铁把衔铁吸下，R2接入工作电路，处于加热状态，衔铁被弹簧拉起，R1和R4串联接入工作电路，处于保温状态；（2）衔铁刚跳起时，通过电磁铁线圈的电流为0.02A；（3）工作电路在保温状态下的电功率为55W；（4）此过程中水吸收的热量为4.62×106J，恒温调奶器的加热效率为84%。14.（2021无锡）图甲为某品牌电压力锅，其电路原理图如图乙所示。电源转换器将U＝220V的电压转换为直流低电压U'，R是热敏电阻，温度与锅内温度保持一致，当温度为100℃时，R的阻值为1700Ω，温度每升高1℃，阻值减小80Ω。R'是可调电阻，电磁铁线圈电阻忽略不计，当电磁铁线圈中的电流达到0.02A时，衔铁P被吸起（开关断开），此时锅内温度为115℃；当电流减小到0.012A时，衔铁P被释放（开关重新接通），此时锅内温度为110℃。S为电源开关；S1为定时器开关，闭合后自动开始计时，计时结束会自动断开，无外力不再闭合，S2为保温开关，开始时处于闭合状态，当锅内温度达到80℃时断开，当锅内温度低于60℃时自动闭合，保压指示灯L1、保温指示灯L2阻值可忽略。R1、R2阻值均为110kΩ，R3为加热盘，额定电压为220V，电阻为48.4Ω。某次煮饭时，电压力锅内加入适量米和水，盖好盖子，闭合S、S1，电压力锅进入“加热”工作状态，6min后灯L1亮起，电压力锅进入“保压”工作状态，保压期间，观察到灯L1间歇发光；再过一段时间，S1断开，灯L2亮起，电压力锅进入“保温”工作状态。（1）电压力锅在“加热”工作状态时，加热盘R3消耗的电能为多少？（2）电压力锅进入“保温”工作状态后，下列说法中错误的是________。A．灯L1、L2间歇发光B．灯L1会熄灭、灯L2间歇发光C．当锅内温度低于60℃时，R3正常工作D．当锅内温度达到80℃时，通过R3的电流小于0.002A（3）为控制电压力锅在“保压”工作状态时，锅内温度在110～11