中考物理考前冲刺复习题-电磁学

第1页（共1页）中考物理考前冲刺复习题——电磁学一．填空题（共4小题）1．如图甲，将一条长约5米的软导线两端与微电流传感器相连，形成闭合回路。微电流传感器与计算机相连。让两位同学快速甩动软导线，计算机显示的微电流波形如图乙所示，这是现象，此过程中产生的电流是（选填“直流电”或“交变电流”），利用这一原理，可制成（写出一种即可）为了让实验现象更明显，两位同学应该在（选填“东西”或“南北”）方向站立。2．如图所示为一辆正在充电的新能源纯电动汽车，在充电过程中，充电桩相当于电路中的（选填“开关”、“用电器”或“电源”）；当电池充满时，汽车车机端会通过波向车主的手机传递信息，提醒车辆充电完成。相对于传统燃油汽车，新能源汽车有什么优势？（写出一点，合理即可）。3．电茶炉工作时金属外壳必须接线，防止触电；把电茶壶接入电路，闭合开关后，家里的空气开关就“跳闸”了，原因可能是（写出一种即可）。4．如图所示，将一段带绝缘层的导线绕在塑料管外，在导线两端连接一个灯泡，然后将一个强磁体放入塑料管内，沿着塑料管的轴线方向来回快速地摇动装置，发现小灯泡发光，这是现象，利用这一原理，可制成。二．简答题（共4小题）5．电能是重要的必备能源，我国倡导全社会节约用电。请从节约用电的角度，提出两条具体、合理的建议。6．自然界的物质具有多种物理性质，如弹性、导电性、磁性、密度等。请你仿照示例，列出一个物理性质，写出它的一个应用实例并进行简要解释。【示例】物理性质：弹性应用实例及解释：弹簧测力计，利用了弹簧所受拉力越大伸长量越长这一原理制成。物理性质：。应用实例及解释：。7．图甲是小石同学设计的温度报警电路。电源两端电压U保持不变，R1是定值电阻，R2是热敏电阻，R2的阻值随温度t变化的关系如图乙所示，温度表为电流表改装而成，每当电流大于I0时，报警器就会触发报警。电流为I0时，环境的温度t1称为警戒温度。小石想通过调节电源或更换定值电阻R1将警戒温度提高到t2，请帮助他写出一种改装方法，并利用所学的电学知识进行解释。8．干燥的天气里，小红用塑料梳子梳头，请你用所学物理知识解释：（1）为什么发现头发随着梳子飘起来？（2）而且头发为什么越梳越蓬松？（3）请举出一个生活中防治静电带来危害的例子。三．实验探究题（共6小题）9．鞋子面料的透水汽性会影响脚的舒适感。透水汽性是指单位时间内透过单位面积的水蒸气质量。为比较两款鞋子面料的透水汽性，小明用如图所示的两个装置进行实验。在相同规格的容器中盛放等质量的水，用恒温装置维持水温不变，面料与容器口紧密贴合。容器口的面积为40cm2，装置甲中的水温为37℃，实验室温度为23℃。实验装置总质量m/g总质量m/g甲225.00223.24乙235.00232.68（1）实验中，装置乙中的水温应为℃；（2）分别测出两装置中容器、水和面料的总质量m1；30min后，再次测出相应的总质量m2，数据记录见表。分析数据可得：①装置甲中透过面料1的水蒸气质量为g；②面料（1/2）的透水汽性更大；③两种面料的透水汽性之差为mg/（cm2•h）；（3）请举出1个生活中选用透水汽性大的材料而增强舒适感的实例：。10．【项目名称】制作简易升降电梯模型【项目要求】1：轿厢具有较大的载重能力；2：电力拖动系统驱动轿厢，通过电路控制系统使轿厢沿着导轨上升、下降或静止；3：轿厢在导轨上静止时，安全保护系统能自动锁止卷线轴，防止轿厢意外跌落。【项目设计】初步设计模型如图1所示，轿厢和导轨构成电梯的基本结构。直流电动机、滑轮、卷线轴和拖曳绳构成电梯的电力拖动系统；虚线框中的控制电路可以实现直流电动机的正转、反转和停止，构成电路控制系统；卷线轴上的齿轮、弹性片、衔铁和电磁铁构成安全保护系统。【任务1】提高简易升降电梯模型能够装载的最大质量（1）图1中轿厢载物的重力小于电动机的驱动力，要提高电梯模型能够装载的最大质量，可以在图2中（填“①”或“②”）位置增加一个滑轮。增加完成后，图2中电动机的驱动力F为5N，轿厢的重力1N，绳与滑轮的重力及机械间的摩擦力忽略不计，粗略估算轿厢能够装载物体的最大质量约为g。【任务2】让电动机能够正转和反转（2）为了实现轿厢上升、下降的要求，就要使直流电动机能够正转和反转，根据电动机的原理，此系统可以通过改变来改变电动机转向。（3）如图3是设计的控制电路，动触点在中间位置时电路断开，扳动动触点分别接触两侧的静触点就可以改变电动机的转向。电路中预留出a、b、c、d四个接线柱。图4中e、f是直流电动机两端的接线柱，则e、f接线柱应该分别与图4中的接线柱连接。【任务3】让轿厢静止时能够锁止（4）如图5是安全保护系统，电磁铁的g、h接线柱分别连接图4中的e、f两个接线柱。（5）电路接通后，电磁铁通电有磁性，衔铁被吸引向右移动，衔铁上卡住齿轮的模型凸起脱离齿轮，齿轮可以转动；如果想要使齿轮停止转动则需要图4中动触点处于（填“左侧”“右侧”或“中间”）位置。【项目评估】（6）在制作电梯模型的过程中会遇到一些困难，也许还会发现项目中的一些不足，比如：①电动机转速过快；②电磁铁通电时吸力不够大，没能把衔铁吸引过来。请你利用所学物理知识，选择某一个问题提出改进措施：。11．如图甲所示，给电热水器金属内胆出水口处接一段长管，由于长管中水柱具有电阻（简称“隔电电阻”），在电热水器漏电且接地线失效时，能形成“防电墙”保障人的安全。某兴趣小组猜想：“隔电电阻”阻值大小与水柱长度和粗细有关，他们利用注水的玻璃管模拟“隔电电阻”，设计如图乙所示电路，进行如下实验：①连接电路前，观察到电压表指针如图丙所示，应采取合理措施使电压表指针对准零刻度线。②正确连接电路后，闭合开关，调节滑片，记录两电表示数并计算“隔电电阻”的阻值。③打开阀门，向左移动活塞，改变玻璃管内水柱的长度，重复步骤②。④换用不同横截面积的均匀玻璃管，重复步骤②③，获得数据如表所示。实验次数123456789横截面/cm21.02.04.0水柱长度/cm510205102051020“隔电电阻”阻值/Ω2000400080001000200040005001000？请回答下列问题：（1）步骤①中的“合理措施”是指。（2）实验中发现金属活塞和金属板的内表面出现气泡，可能的原因：（写出一种）。（3）分析表中数据，推测第9次实验“隔电电阻”的阻值为Ω。（4）若某热水器出水口处接的长管横截面积为0.5cm2，接入电压为220V，人体电阻为2000Ω，要使通过人体电流不超过10mA，则该管长度至少为cm。（5）请你结合所学知识对影响“隔电电阻”的因素再提出一条猜想，并说明理由。12．制作简易调光台灯【项目提出】制作一台简易的台灯，能根据生活中的需求不同进行调节亮度。【项目分析】要使灯泡的亮度发生变化有多种方法。（1）改变电池组中串联电池的个数能改变灯泡的亮度；（2）在不改变电源电压的情况下，为连续、平滑改变灯泡的亮度；可以在电路中串联一个。【项目实施】（3）小组同学选取图甲所示的实验装置制作简易调光台灯的电路部分，请你以笔画线作导线帮助小组同学连接好实物图（要求：顺时针旋转旋钮时，灯泡变亮）；（4）台灯都有一个较大且较重的底座，这里包含的物理道理是：增大支撑面，同时降低，提高稳定程度。【展示交流】（5）某小组制作的台灯，当灯光调至最亮时仍无法将桌上的书本照得很亮，请提出一条改进制作的建议。13．小明利用如图所示的实验装置探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件。（1）该实验中，灵敏电流计可以判断电路中有无电流，同时还可以判断。（2）小明闭合开关，观察各种情况下灵敏电流计指针偏转情况，并将实验现象记录在表格中。分析实验现象可知，闭合电路的一部分导体在磁场中做的运动时，导体中会产生感应电流。产生感应电流时，导体棒AB相当于电路中的（填电路元件名称）。实验次数导体棒AB在磁场中的运动情况灵敏电流计指针偏转情况1静止不偏转2上下运动不偏转3左右运动偏转（3）小明在实验中发现灵敏电流计指针偏转幅度较小，为增强实验效果，他可采取的操作是。14．小明学习了磁学以后，利用如图所示的实验装置探究产生感应电流的条件。（1）闭合开关，导体棒沿（选填“上下”或“左右”）方向运动时，灵敏电流计的指针会发生偏转。（2）断开开关，无论磁体如何放置、导体棒怎样运动，灵敏电流计的指针都不发生偏转。由此得出结论：闭合电路的一部分导体在磁场中做运动时，电路中就会产生感应电流。（3）请写出一个该实验结论在生活、生产中的应用：。四．解答题（共5小题）15．如图甲是某科技小组设计的自动除湿器原理图，由控制电路和工作电路组成。控制电路中的电源电压（U1＝12V，调控电阻R0的阻值范围为0～1000Ω，R为湿敏电阻，其阻值随相对湿度φ（单位：%RH）变化的图像如图乙所示。工作电路正常工作时的电压U2＝220V，当控制电路中的电流大于或等于25mA时，电磁铁把衔铁B吸下来，压缩机开始工作进行除湿。电磁铁中线圈的电阻不计。求：（1）若工作电路正常工作时的功率为1100W，则此时该电路的电流；（2）当调控电阻R0调至430Ω时，压缩机开始工作时的最小相对湿度；（3）若要降低压缩机开始工作时的最小相对湿度，请你写出一种可行的方案，并列出关系式进行说明。16．如图甲所示是一台落地电风扇，内部的电路图可简化为图乙所示，图中M代表电动机，R1、R2是限流电阻。如表为电风扇的铭牌参数。风速挡位3挡额定电压220V电动机中电流高挡0.6A中挡0.3A低挡0.2A（1）求电风扇高挡时的功率；（2）若中挡时电动机上的电压为160V，低挡时电动机上的电压为100V，求R1、R2的阻值；（3）若电动机将电能转化为机械能的效率是80%，电风扇以中挡（160V）连续工作10min，有多少电能转化为机械能。电动机内部也是有电阻和摩擦的，如果想提高电动机将电能转化为机械能的效率，请你提出一条可行的建议。17．适合常见蔬菜生长的土壤湿度范围是50%～80%。为了实现湿度为50%时及时灌溉，湿度为80%时停止灌溉的要求，物理实践小组为学校智慧农场设计了如图甲所示的自动灌溉装置。控制电路（虚线框内元件未画出）电源电压恒为12V，当线圈中电流减小至0.04A时，衔铁松开，灌溉系统开始工作；当线圈中电流增大至0.06A时，衔铁吸下，灌溉系统停止工作。电磁铁线圈电阻不计，湿敏电阻R的阻值随土壤湿度H的变化关系如图乙所示。（1）灌溉系统的抽水泵标有“220V，110W”，求抽水泵正常工作时的电流。（2）若虚线框内仅有湿敏电阻R单独接入电路，请通过计算说明此方案是不可行的。（3）请写出一个可行方案，并通过计算说明理由。18．项目化学习小组设计了制冷空调自动控制电路装置，其工作原理图如图甲所示。R是热敏电阻且置于空调的控温环境中，图乙是其阻值随温度变化的关系图像。已知自动控制电路电源电压恒为6V，定值电阻R0＝200Ω，电磁继电器线圈的电阻忽略不计。当线圈中电流大于或等于10mA时，电磁继电器的衔铁被吸合，空调电路启动。该空调铭牌的部分信息如下表。求：额定电压220V制冷额定功率2000W（1）环境温度升高时，控制电路中电流表的示数将会；衔铁被吸下后，电磁继电器左侧弹簧的弹性势能（均填“变大”、“变小”或“不变”）。（2）制冷空调正常工作时的电流是多少？（结果保留2位小数）。（3）该装置启动空调电路时的温度是多少？（4）为节约用电，要适当提高空调电路启动温度，请写出一种调整方法。19．小明回南方老家过年时，研究了空调的取暖效果。空调工作时，通过压缩机驱动，使制冷剂在室内和室外机之间循环流动实现供暖，如图甲所示。制冷剂首先在室外机蒸发器中吸收外界热量汽化，然后进入压缩机被压缩成高温气体，再送入室内机冷凝器对室内空气放热，液化后再流回室外机蒸发器吸热，如此循环往复，制冷剂即可源源不断地将室外热量搬运至室内。某日的室外温度为3℃，小明在高3.2m、面积约30m2的某房间内，用功率恒为1500W的空调制热，并记录了室温随时间的变化如图乙。小明查找资料得知空气比热容约为1.5×103J/（kg•℃），空气密度约为1.25kg/m3，空调正常工作时空调的能效比D为3.5，（即每消耗1J电能，可放出3.5J的热量）。请你分析计算：（1）根据空调的能效比可知，空调放出的热量要（选填“大于”“小于”或“等于”）空调消耗的电能，结合空调制热的工作原理，这个现象（选填“违背”或“不违背”）能量守恒定律；（2）空调制热1h，室内空气吸收的热量是多少？（3）如图丙为空调制热时房间的能流图，请根据相关参数计算，空调制热时该房间1h的平均散热功率；（4）小明将空调的温度设定为25℃后，发现当室内温度升高到18℃时就不再发生变化了，据此可以推断出此时房间散热功率为W。请你利用所学知识，为使室内温度提高到到设定温度提出建议：。

中考物理考前冲刺复习题——电磁学一．填空题（共4小题）1．如图甲，将一条长约5米的软导线两端与微电流传感器相连，形成闭合回路。微电流传感器与计算机相连。让两位同学快速甩动软导线，计算机显示的微电流波形如图乙所示，这是电磁感应现象，此过程中产生的电流是交变电流（选填“直流电”或“交变电流”），利用这一原理，可制成发电机（写出一种即可）为了让实验现象更明显，两位同学应该在东西（选填“东西”或“南北”）方向站立。【答案】电磁感应；交变电流；发电机；东西。【分析】闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中会产生感应电流，这种现象叫电磁感应现象，产生的是交流电；发电机就是利用该原理制成的。【解答】解：让两位同学快速甩动软导线，相当于闭合电路的部分导体在地磁场中做切割磁感线运动，会产生感应电流，这是电磁感应现象，根据图乙可知：产生的电流的大小和方向随时间发生周期性的变化，是交变电流，利用这一原理，可制成发电机。地磁场是南北方向，若要电线切割地磁场的磁感线，要沿东西方向站立，实验现象更明显。故答案为：电磁感应；交变电流；发电机；东西。【点评】本题考查的是电磁感应现象；知道交流电和发电机的原理。2．如图所示为一辆正在充电的新能源纯电动汽车，在充电过程中，充电桩相当于电路中的电源（选填“开关”、“用电器”或“电源”）；当电池充满时，汽车车机端会通过电磁波向车主的手机传递信息，提醒车辆充电完成。相对于传统燃油汽车，新能源汽车有什么优势？清洁、无污染、效率高（写出一点，合理即可）。【答案】电源；电磁；清洁、无污染、效率高。【分析】（1）电路是由提供电能的电源、消耗电能的用电器、控制电路通断的开关和输送电能的导线四部分组成；（2）广播、电视、移动通信、卫星都是用电磁波传递信息的；（3）相对于传统燃油汽车，新能源汽车清洁、无污染、效率高。【解答】解：在充电过程中，充电桩提供电能，在电路中相当于电源；手机和汽车车机端之间是通过电磁波来传递信息的；电磁波可以在真空中传播，且传播速度快，能够实现无线通信；传统燃油汽车燃烧汽油或柴油会排放大量的有害气体，如一氧化碳、碳氢化合物、氮氧化物等，对空气造成污染。而新能源汽车在运行过程中不产生这些尾气污染物，能有效降低空气污染。新能源汽车的能量转化效率相对较高，电能的利用相比燃油的燃烧转化，在能量损耗等方面更具优势。故答案为：电源；电磁；清洁、无污染、效率高。【点评】本题考查电源的能量转化和电磁波的传播，属于对基础知识的考查，难度不大。3．电茶炉工作时金属外壳必须接地线，防止触电；把电茶壶接入电路，闭合开关后，家里的空气开关就“跳闸”了，原因可能是短路或用电器的总功率过大（写出一种即可）。【答案】地；短路或用电器的总功率过大。【分析】有金属外壳的家用电器要使用三孔插座和三脚插头，将金属外壳接地。家庭电路中电流过大的原因有两个：一是电路中发生了短路，二是用电器的总功率过大。【解答】解：电茶炉工作时金属外壳必须接地线，防止触电；把电茶壶接入电路，闭合开关后，家里的空气开关就“跳闸”了，原因可能是短路或用电器的总功率过大。故答案为：地；短路或用电器的总功率过大。【点评】本题考查的是家庭电路中电流过大的原因，属于基础性题目。4．如图所示，将一段带绝缘层的导线绕在塑料管外，在导线两端连接一个灯泡，然后将一个强磁体放入塑料管内，沿着塑料管的轴线方向来回快速地摇动装置，发现小灯泡发光，这是电磁感应现象，利用这一原理，可制成发电机。【答案】电磁感应；发电机。【分析】电磁感应现象：闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，会产生电流，这种电流叫感应电流，这一现象叫电磁感应现象。【解答】解：当强磁体在塑料管内沿着轴线方向来回快速摇动时，绕在塑料管外的导线会切割磁感线，使得穿过由导线和灯泡组成的闭合电路的电流发生变化。根据法拉第电磁感应定律，闭合电路中会产生感应电流，该原理应用于发电机，感应电流通过小灯泡，使其灯丝发热发光。故答案为：电磁感应；发电机。【点评】本题考查电磁感应的应用。二．简答题（共4小题）5．电能是重要的必备能源，我国倡导全社会节约用电。请从节约用电的角度，提出两条具体、合理的建议。【答案】为节约用电，在日常生活中应避免浪费电能，如：下班后随手关灯、关掉不用的电脑等；还应使用节能产品提高电能的利用率，如：采用节能灯泡等。【分析】节约用电不是不要用电，而是尽可能减少电能的浪费，提高电能的使用效率。【解答】答：为节约用电，在日常生活中应避免浪费电能，如：下班后随手关灯、关掉不用的电脑等；还应使用节能产品提高电能的利用率，如：采用节能灯泡等。【点评】本题的环保主义和现实教育意义很强，节能不是口号，需要每个人从生活的点滴做起。6．自然界的物质具有多种物理性质，如弹性、导电性、磁性、密度等。请你仿照示例，列出一个物理性质，写出它的一个应用实例并进行简要解释。【示例】物理性质：弹性应用实例及解释：弹簧测力计，利用了弹簧所受拉力越大伸长量越长这一原理制成。物理性质：磁性。应用实例及解释：指南针具有磁性，可与地磁场发生作用，从而指示南北方向。【答案】磁性；指南针具有磁性，可与地磁场发生作用，从而指示南北方向。【分析】物质的物理属性：物质与物质之间总是有一些区别的，一种物质与其他物质的明显不同之处称为物质的属性．如果这种区别是物理的，我们就称之为物质的物理属性．物质的物理属性包含：密度、比热容、硬度、透明度、导电性、导热性、弹性、磁性等等。【解答】解：磁性，指南针具有磁性，可与地磁场发生作用，从而指示南北方向。故答案为：磁性；指南针具有磁性，可与地磁场发生作用，从而指示南北方向。【点评】本题考查了物质的物理特征，物理特征的不同决定了它们各有各的用途，本题体现了物理和生活、生产的紧密联系性，这就要求我们学习物理要联系生活。7．图甲是小石同学设计的温度报警电路。电源两端电压U保持不变，R1是定值电阻，R2是热敏电阻，R2的阻值随温度t变化的关系如图乙所示，温度表为电流表改装而成，每当电流大于I0时，报警器就会触发报警。电流为I0时，环境的温度t1称为警戒温度。小石想通过调节电源或更换定值电阻R1将警戒温度提高到t2，请帮助他写出一种改装方法，并利用所学的电学知识进行解释。【答案】将电源电压调节小一点，报警电流不变，而温度升高后，热敏电阻减小，总电阻减小，故电源电压减小。【分析】电路中两个电阻串联，电流表测量电路中的电流，根据热敏电阻的阻值随温度升高而减小，结合报警电流不变，根据欧姆定律分析解答。【解答】解：由图像可知，电路中两个电阻串联，电流表测量电路中的电流，当温度由t1上升到t2时，R2的阻值变小，根据欧姆定律知可知U＝I0（R1+R2），其中R1、I0不变，R2变小，所以U变小。故可以将电源电压调节小一点。答：将电源电压调节小一点，报警电流不变，而温度升高后，热敏电阻减小，总电阻减小，故电源电压减小。【点评】本题考查欧姆定律的应用，属于基础题。8．干燥的天气里，小红用塑料梳子梳头，请你用所学物理知识解释：（1）为什么发现头发随着梳子飘起来？（2）而且头发为什么越梳越蓬松？（3）请举出一个生活中防治静电带来危害的例子。【答案】（1）干燥的天气里，塑料梳子和头发摩擦时发生摩擦起电，梳子和头发分别带上异种电荷。根据“异种电荷相互吸引”的规律，带异种电荷的梳子和头发会相互吸引，所以头发会随着梳子飘起来。（2）梳头时，头发之间也会因摩擦带上同种电荷。根据“同种电荷相互排斥”的规律，带同种电荷的头发丝会相互排斥，因此头发会越梳越蓬松。（3）静电带来的危害较大，生活中防治静电的实例有：印刷厂的车间保持一定湿度，让静电通过水汽导走，防止纸张因静电吸附粘在一起；油罐车尾部挂一条铁链拖到地面，将油罐行驶中产生的静电导到大地，防止静电放电引发爆炸。【分析】摩擦起电的实质是电子的转移，失去电子的物体带正电，得到电子的物体带负电。同种电荷互相排斥，异种电荷互相吸引。【解答】答：（1）干燥的天气里，塑料梳子和头发摩擦时发生摩擦起电，梳子和头发分别带上异种电荷。根据“异种电荷相互吸引”的规律，带异种电荷的梳子和头发会相互吸引，所以头发会随着梳子飘起来。（2）梳头时，头发之间也会因摩擦带上同种电荷。根据“同种电荷相互排斥”的规律，带同种电荷的头发丝会相互排斥，因此头发会越梳越蓬松。（3）静电带来的危害较大，生活中防治静电的实例有：印刷厂的车间保持一定湿度，让静电通过水汽导走，防止纸张因静电吸附粘在一起；油罐车尾部挂一条铁链拖到地面，将油罐行驶中产生的静电导到大地，防止静电放电引发爆炸。【点评】此题考查了摩擦起电、电荷间的相互作用。三．实验探究题（共6小题）9．鞋子面料的透水汽性会影响脚的舒适感。透水汽性是指单位时间内透过单位面积的水蒸气质量。为比较两款鞋子面料的透水汽性，小明用如图所示的两个装置进行实验。在相同规格的容器中盛放等质量的水，用恒温装置维持水温不变，面料与容器口紧密贴合。容器口的面积为40cm2，装置甲中的水温为37℃，实验室温度为23℃。实验装置总质量m/g总质量m/g甲225.00223.24乙235.00232.68（1）实验中，装置乙中的水温应为37℃；（2）分别测出两装置中容器、水和面料的总质量m1；30min后，再次测出相应的总质量m2，数据记录见表。分析数据可得：①装置甲中透过面料1的水蒸气质量为1.76g；②面料2（1/2）的透水汽性更大；③两种面料的透水汽性之差为28mg/（cm2•h）；（3）请举出1个生活中选用透水汽性大的材料而增强舒适感的实例：汽车方向盘选用天然皮革制作。【答案】（1）37；（2）①1.76；②2；③28；（3）汽车方向盘选用天然皮革制作。【分析】物理学中对于多因素或多变量的问题，常常采用控制因素（变量）的方法，把多因素的问题变成多个单因素的问题，每一次只改变其中的某一个因素，而控制其余几个因素不变，从而研究被改变的这个因素对事物的影响，分别加以研究，最后再综合解决，这种方法叫控制变量法。【解答】解：（1）根据控制变量法得，装入两装置的水的温度应相同，装置甲中的水温为37℃，装置乙中的水温应为37℃。（2）①由表格中数据得，装置甲中透过面料1的水蒸气质量为Δm＝m1﹣m2＝225.00g﹣223.24g＝1.76g。②装置甲中透过面料2的水蒸气质量为Δm′＝m1′﹣m2′＝235.00g﹣232.68g＝2.32g＞Δm，则面料2的透水汽性更大。③两种面料的透水汽性之差为：Δm″St=2.32g-1.76g40cm2×3060h=0.028g/（cm（3）汽车方向盘选用天然皮革制作，是因为天然皮革透水汽性大。故答案为：（1）37；（2）①1.76；②2；③28；（3）汽车方向盘选用天然皮革制作。【点评】控制变量法能排除干扰，直接显露单一因素对被研究对象变化的影响情况。10．【项目名称】制作简易升降电梯模型【项目要求】1：轿厢具有较大的载重能力；2：电力拖动系统驱动轿厢，通过电路控制系统使轿厢沿着导轨上升、下降或静止；3：轿厢在导轨上静止时，安全保护系统能自动锁止卷线轴，防止轿厢意外跌落。【项目设计】初步设计模型如图1所示，轿厢和导轨构成电梯的基本结构。直流电动机、滑轮、卷线轴和拖曳绳构成电梯的电力拖动系统；虚线框中的控制电路可以实现直流电动机的正转、反转和停止，构成电路控制系统；卷线轴上的齿轮、弹性片、衔铁和电磁铁构成安全保护系统。【任务1】提高简易升降电梯模型能够装载的最大质量（1）图1中轿厢载物的重力小于电动机的驱动力，要提高电梯模型能够装载的最大质量，可以在图2中①（填“①”或“②”）位置增加一个滑轮。增加完成后，图2中电动机的驱动力F为5N，轿厢的重力1N，绳与滑轮的重力及机械间的摩擦力忽略不计，粗略估算轿厢能够装载物体的最大质量约为900g。【任务2】让电动机能够正转和反转（2）为了实现轿厢上升、下降的要求，就要使直流电动机能够正转和反转，根据电动机的原理，此系统可以通过改变电流方向（或磁场方向）来改变电动机转向。（3）如图3是设计的控制电路，动触点在中间位置时电路断开，扳动动触点分别接触两侧的静触点就可以改变电动机的转向。电路中预留出a、b、c、d四个接线柱。图4中e、f是直流电动机两端的接线柱，则e、f接线柱应该分别与图4中的a、d（或d、a）接线柱连接。【任务3】让轿厢静止时能够锁止（4）如图5是安全保护系统，电磁铁的g、h接线柱分别连接图4中的e、f两个接线柱。（5）电路接通后，电磁铁通电有磁性，衔铁被吸引向右移动，衔铁上卡住齿轮的模型凸起脱离齿轮，齿轮可以转动；如果想要使齿轮停止转动则需要图4中动触点处于中间（填“左侧”“右侧”或“中间”）位置。【项目评估】（6）在制作电梯模型的过程中会遇到一些困难，也许还会发现项目中的一些不足，比如：①电动机转速过快；②电磁铁通电时吸力不够大，没能把衔铁吸引过来。请你利用所学物理知识，选择某一个问题提出改进措施：串联滑动变阻器，减小电机电流以降低转速。【答案】（1）①；900；（2）电流方向（或磁场方向）；（3）a、d（或d、a）；（5）中间；（6）串联滑动变阻器，减小电机电流以降低转速。【分析】物理学中对于多因素或多变量的问题，常常采用控制因素（变量）的方法，把多因素的问题变成多个单因素的问题，每一次只改变其中的某一个因素，而控制其余几个因素不变，从而研究被改变的这个因素对事物的影响，分别加以研究，最后再综合解决，这种方法叫控制变量法。【解答】解：（1）要省力（提高载重），应在①处加动滑轮（动滑轮省力）。不计绳重摩擦，动滑轮省一半力：F=G总2⇒G总＝2F＝2×5NG物＝G总−G厢＝10N−1N＝9N，m物=G物g=（2）直流电动机转向由电流方向（或磁场方向）决定；本题通过改变电流方向实现正反转。（3）动触点接左/右静触点时，电动机电流方向相反，实现正反转。e、f应分别接a、d（或d、a，保证换向）。（5）电磁铁通电（电机转）→吸合衔铁→齿轮可转；电磁铁断电→磁性消失→弹性片卡住齿轮→锁止。动触点在中间位置时电路断开，电磁铁断电，齿轮锁止。（6）①电机转速过快：串联滑动变阻器（或降低电源电压、加减速齿轮组），减小电流/减速增力。②电磁铁吸力不足：增加线圈匝数（或提高电源电压、换更强永磁体），增强磁性。故答案为：（1）①；900；（2）电流方向（或磁场方向）；（3）a、d（或d、a）；（5）中间；（6）串联滑动变阻器，减小电机电流以降低转速。【点评】控制变量法能排除干扰，直接显露单一因素对被研究对象变化的影响情况。11．如图甲所示，给电热水器金属内胆出水口处接一段长管，由于长管中水柱具有电阻（简称“隔电电阻”），在电热水器漏电且接地线失效时，能形成“防电墙”保障人的安全。某兴趣小组猜想：“隔电电阻”阻值大小与水柱长度和粗细有关，他们利用注水的玻璃管模拟“隔电电阻”，设计如图乙所示电路，进行如下实验：①连接电路前，观察到电压表指针如图丙所示，应采取合理措施使电压表指针对准零刻度线。②正确连接电路后，闭合开关，调节滑片，记录两电表示数并计算“隔电电阻”的阻值。③打开阀门，向左移动活塞，改变玻璃管内水柱的长度，重复步骤②。④换用不同横截面积的均匀玻璃管，重复步骤②③，获得数据如表所示。实验次数123456789横截面/cm21.02.04.0水柱长度/cm510205102051020“隔电电阻”阻值/Ω2000400080001000200040005001000？请回答下列问题：（1）步骤①中的“合理措施”是指调节电压表的调零旋钮，使指针指在零刻度线处。（2）实验中发现金属活塞和金属板的内表面出现气泡，可能的原因：水通电发生电解，产生氢气和氧气（写出一种）。（3）分析表中数据，推测第9次实验“隔电电阻”的阻值为2000Ω。（4）若某热水器出水口处接的长管横截面积为0.5cm2，接入电压为220V，人体电阻为2000Ω，要使通过人体电流不超过10mA，则该管长度至少为25cm。（5）请你结合所学知识对影响“隔电电阻”的因素再提出一条猜想，并说明理由。【答案】（1）调节电压表的调零旋钮，使指针指在零刻度线处；（2）水通电发生电解，产生氢气和氧气；（3）2000；（4）25；（5）猜想：隔电电阻与水温有关；理由：温度会影响导体的电阻大小。【分析】（1）使用电压表前要检查指针是否对准“0”刻度线。（2）金属活塞和金属板内表面出现气泡的原因可能是水中的某些物质在电解作用下发生化学反应产生了气体。（3）根据表中数据可知，当水柱长度相同时，横截面积越大，“隔电电阻”阻值越小，且电阻值与横截面积成反比关系，据此分析。（4）根据串联电路的特点，可知总电阻R总＝R管+R人；由欧姆定律得出总电阻，从而可得管道电阻，根据电阻与横截面积成反比、与长度成正比的关系可得该管道长度。（5）影响电阻大小的因素：材料、长度、横截面积和温度。【解答】解：（1）电压表使用前指针未指零，步骤①合理措施是需要对电压表进行调零（调节电压表的调零旋钮，使指针指在零刻度线处）。（2）内壁出现气泡的原因是水通电后发生电解，水电解生成氢气、氧气，所以内壁产生气泡。（3）第9次实验阻值推导分析表格规律：横截面积一定时，水柱长度变为原来长度的2倍，电阻变为原来的2倍；长度一定时，横截面积变为原来的2倍，电阻变为原来的12第7次：S＝4.0cm2，L＝5cm，R＝500Ω，第9次：S＝4.0cm2，L＝20cm（长度为原来的4倍），则R＝500Ω×4＝2000Ω。（4）已知：U＝220V，Imax＝10mA＝0.01A，R人＝2000Ω，串联总电阻最小值：R总=UImax隔电电阻最小值：R隔＝R总−R人＝22000Ω−2000Ω＝20000Ω；由表中数据可知，横截面积为1.0cm2时，水柱长度5cm对应的电阻为2000欧，那么横截面积为0.5cm2时，设电阻为20000欧对应的水柱长度为Lcm，根据电阻与横截面积成反比、与长度成正比的关系可得：20000Ω2000Ω=L5cm×（5）猜想：隔电电阻阻值与水的温度有关。理由：温度变化会影响水分子、离子运动快慢，导体电阻一般受温度影响，因此水柱电阻可能随温度改变。故答案为：（1）调节电压表的调零旋钮，使指针指在零刻度线处；（2）水通电发生电解，产生氢气和氧气；（3）2000；（4）25；（5）猜想：隔电电阻与水温有关；理由：温度会影响导体的电阻大小。【点评】本题考查的是使用电压表的具体操作和影响阻值大小的因素。12．制作简易调光台灯【项目提出】制作一台简易的台灯，能根据生活中的需求不同进行调节亮度。【项目分析】要使灯泡的亮度发生变化有多种方法。（1）改变电池组中串联电池的个数能改变灯泡的亮度；（2）在不改变电源电压的情况下，为连续、平滑改变灯泡的亮度；可以在电路中串联一个滑动变阻器（或电位器）。【项目实施】（3）小组同学选取图甲所示的实验装置制作简易调光台灯的电路部分，请你以笔画线作导线帮助小组同学连接好实物图（要求：顺时针旋转旋钮时，灯泡变亮）；（4）台灯都有一个较大且较重的底座，这里包含的物理道理是：增大支撑面，同时降低重心，提高稳定程度。【展示交流】（5）某小组制作的台灯，当灯光调至最亮时仍无法将桌上的书本照得很亮，请提出一条改进制作的建议换用功率更大的灯泡或LED。【答案】（2）滑动变阻器（或电位器）；（3）；（4）重心；（5）换用功率更大的灯泡或LED。【分析】当移动滑动变阻器的滑片使接入电路中的电阻变大时，电路中的电流变小，小灯泡变暗；而当移动滑动变阻器的滑片使接入电路中的电阻变小时，电路中的电流变大，小灯泡变亮。【解答】解：（2）电源电压不变时，串联滑动变阻器（电位器），改变接入电阻→改变电路电流→调节灯泡亮度。（3）顺时针旋转→滑片向c移动→b、c间电阻丝变短→电阻减小→电流增大→灯泡变亮，如图所示：。（4）台灯底座大而重，增大支撑面、降低重心，提高稳定性，不易倾倒。（5）亮度不足优化：换用功率更大的灯泡或LED。故答案为：（2）滑动变阻器（或电位器）；（3）；（4）重心；（5）换用功率更大的灯泡或LED。【点评】掌握滑动变阻器的结构、原理、作用、接线柱的接法、连入电路的方式，知道实物电路的正确连接方法，并且会根据实物图画出正确电路图，知道实物电路连接过程中的注意事项。13．小明利用如图所示的实验装置探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件。（1）该实验中，灵敏电流计可以判断电路中有无电流，同时还可以判断感应电流的方向。（2）小明闭合开关，观察各种情况下灵敏电流计指针偏转情况，并将实验现象记录在表格中。分析实验现象可知，闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线的运动时，导体中会产生感应电流。产生感应电流时，导体棒AB相当于电路中的电源（填电路元件名称）。实验次数导体棒AB在磁场中的运动情况灵敏电流计指针偏转情况1静止不偏转2上下运动不偏转3左右运动偏转（3）小明在实验中发现灵敏电流计指针偏转幅度较小，为增强实验效果，他可采取的操作是换用磁性更强的磁体（或加快导体棒切割磁感线的速度、增加切割磁感线的导线长度）。【答案】（1）感应电流的方向；（2）切割磁感线；电源；（3）换用磁性更强的磁体（或加快导体棒切割磁感线的速度、增加切割磁感线的导线长度）。【分析】（1）根据灵敏电流计指针的偏转方向，可以判断感应电流的方向。（2）闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线的运动时，导体中就会产生电流，这种现象叫电磁感应现象。当电路通电时，由电磁感应现象产生的电流叫做感应电流。（3）感应电流的大小与磁场强弱和导体切割磁感线运动的速度有关。【解答】解：（1）根据灵敏电流计指针的偏转方向，可以判断感应电流的方向，指针向右偏和向左偏代表不同的电流方向。（2）由实验数据可知，导体棒AB静止或上下运动时，不切割磁感线，无感应电流产生；导体棒AB左右运动时，切割磁感线，产生感应电流。所以闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中会产生感应电流。产生感应电流时，导体棒AB将机械能转化为电能，相当于电路中的电源。（3）感应电流的大小与磁场强弱、导体切割磁感线的速度、切割磁感线的导线长度等因素有关，换用磁性更强的磁体、加快导体棒切割磁感线的速度或增加切割磁感线的导线长度，都可以增大感应电流，使灵敏电流计指针偏转幅度更明显。故答案为：（1）感应电流的方向；（2）切割磁感线；电源；（3）换用磁性更强的磁体（或加快导体棒切割磁感线的速度、增加切割磁感线的导线长度）。【点评】本题考查的是电磁感应现象；知道产生感应电流的条件和影响感应电流方向的因素；知道发电机的基本原理。14．小明学习了磁学以后，利用如图所示的实验装置探究产生感应电流的条件。（1）闭合开关，导体棒沿左右（选填“上下”或“左右”）方向运动时，灵敏电流计的指针会发生偏转。（2）断开开关，无论磁体如何放置、导体棒怎样运动，灵敏电流计的指针都不发生偏转。由此得出结论：闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，电路中就会产生感应电流。（3）请写出一个该实验结论在生活、生产中的应用：发电机。【答案】（1）左右；（2）切割磁感线；（3）发电机。【分析】（1）闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，电路中就产生感应电流，这种现象叫做电磁感应；（2）产生感应电流的条件有两个：电路是闭合的；导体在磁场中做切割磁感线运动；两者缺一不可；（3）产生感应电流的过程中，消耗了机械能，转化为电能，利用电磁感应现象制成了发电机。【解答】解：（1）磁铁不动，闭合开关，导体棒沿左右方向运动时，导体切割磁感线，会产生感应电流，电流表指针会发生偏转；（2）断开开关，电路开路，无论磁铁如何放置、导体棒怎样运动，都不会产生感应电流，故可得出结论：闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，电路中就产生感应电流；（3）产生感应电流的过程中，消耗了机械能，转化为电能，人们利用电磁感应现象制成了发电机、动圈式话筒、无线充电等。故答案为：（1）左右；（2）切割磁感线；（3）发电机。【点评】本题利用电磁感应的实验装置图，对感应电流产生的条件通过具体的实验过程进行了探究，难度不大。四．解答题（共5小题）15．如图甲是某科技小组设计的自动除湿器原理图，由控制电路和工作电路组成。控制电路中的电源电压（U1＝12V，调控电阻R0的阻值范围为0～1000Ω，R为湿敏电阻，其阻值随相对湿度φ（单位：%RH）变化的图像如图乙所示。工作电路正常工作时的电压U2＝220V，当控制电路中的电流大于或等于25mA时，电磁铁把衔铁B吸下来，压缩机开始工作进行除湿。电磁铁中线圈的电阻不计。求：（1）若工作电路正常工作时的功率为1100W，则此时该电路的电流；（2）当调控电阻R0调至430Ω时，压缩机开始工作时的最小相对湿度；（3）若要降低压缩机开始工作时的最小相对湿度，请你写出一种可行的方案，并列出关系式进行说明。【答案】（1）此时该电路的电流是5A；（2）当调控电阻R0调至430Ω时，压缩机开始工作时的最小相对湿度是60%RH；（3）若要降低压缩机开始工作时的最小相对湿度，即R要增大；由R=U1I1-R0可知，要想R【分析】（1）已知总功率，根据P＝UI即可求出工作电路的电流；（2）根据控制电路中的电流结合串联电路的特点和欧姆定律计算湿敏电阻，得出对应的湿度；（3）降低压缩机开始工作时的最小相对湿度，即R要增大，结合串联电路的特点和欧姆定律分析解答。【解答】解：（1）工作电路正常工作时的功率为1100W，根据P＝UI知，工作电路的电流I2（2）压缩机开始工作且相对湿度最小时，控制电路中的电流I1＝25mA＝0.025A；此时湿敏电阻R=U由图乙可知，当R＝50Ω时，相对湿度φ＝60%RH。（3）若要降低压缩机开始工作时的最小相对湿度，即R要增大；由R=U1I1-R0可知，要想R答：（1）此时该电路的电流是5A；（2）当调控电阻R0调至430Ω时，压缩机开始工作时的最小相对湿度是60%RH；（3）若要降低压缩机开始工作时的最小相对湿度，即R要增大；由R=U1I1-R0可知，要想R【点评】本题考查串联电路的特点和欧姆定律以及电功率的计算，属于中档题。16．如图甲所示是一台落地电风扇，内部的电路图可简化为图乙所示，图中M代表电动机，R1、R2是限流电阻。如表为电风扇的铭牌参数。风速挡位3挡额定电压220V电动机中电流高挡0.6A中挡0.3A低挡0.2A（1）求电风扇高挡时的功率；（2）若中挡时电动机上的电压为160V，低挡时电动机上的电压为100V，求R1、R2的阻值；（3）若电动机将电能转化为机械能的效率是80%，电风扇以中挡（160V）连续工作10min，有多少电能转化为机械能。电动机内部也是有电阻和摩擦的，如果想提高电动机将电能转化为机械能的效率，请你提出一条可行的建议。【答案】（1）电风扇高挡时的功率是132W；（2）R1、R2的阻值分别为200Ω、400Ω；（3）机械能为23040J；减小电动机内部摩擦（或减小电动机的内阻）。【分析】（1）根据P＝UI计算功率；（2）根据串联电路的特点和欧姆定律计算电阻大小；（3）根据电动机将电能转化为机械能的效率是80%，结合W＝UIt计算机械能，减小摩擦和减小产生的热量可以提高电机的效率。【解答】解：（1）高档时电动机两端的电压为U＝220V，高档时通过电动机的电流为I高＝0.6A，所以电功率P＝UI高＝220V×0.6A＝132W；（2）中档时电动机两端的电压为160V，中档时通过电动机的电流为I＝0.3A，由于此时R1与电动机串联，则通过R1的电流也为0.3A，所以R1的阻值R1=U1I低挡时电动机两端的电压为100V，低挡时通过电动机的电流为I'＝0.2A，由于此时R1、R2电动机串联，则通过R1、R2的电流也为I'＝0.2A，所以R1和R2的总阻值R1+R2=U总I'R2＝600Ω﹣200Ω＝400Ω；（3）电动机将电能转化为机械能的效率是80%，获得的机械能E＝UIt×80%＝160V×0.3A×600s×80%＝23040J；减小电动机内部摩擦（或减小电动机的内阻）可以提高效率。答：（1）电风扇高挡时的功率是132W；（2）R1、R2的阻值分别为200Ω、400Ω；（3）机械能为23040J；减小电动机内部摩擦（或减小电动机的内阻）。【点评】本题考查串联电路的特点、欧姆定律、电功率计算，属于中档题。17．适合常见蔬菜生长的土壤湿度范围是50%～80%。为了实现湿度为50%时及时灌溉，湿度为80%时停止灌溉的要求，物理实践小组为学校智慧农场设计了如图甲所示的自动灌溉装置。控制电路（虚线框内元件未画出）电源电压恒为12V，当线圈中电流减小至0.04A时，衔铁松开，灌溉系统开始工作；当线圈中电流增大至0.06A时，衔铁吸下，灌溉系统停止工作。电磁铁线圈电阻不计，湿敏电阻R的阻值随土壤湿度H的变化关系如图乙所示。（1）灌溉系统的抽水泵标有“220V，110W”，求抽水泵正常工作时的电流。（2）若虚线框内仅有湿敏电阻R单独接入电路，请通过计算说明此方案是不可行的。（3）请写出一个可行方案，并通过计算说明理由。【答案】（1）抽水泵正常工作时的电流为0.5A；（2）若虚线框内仅有湿敏电阻R单独接入电路是不可行的；（3）在控制电路中串联一个阻值为150Ω的电阻。【分析】（1）根据P＝UI求出抽水泵正常工作时的电流；（2）根据图乙确定土壤湿度为50%和80%时湿敏电阻的阻值，利用欧姆定律分别求出电路中的电流，结合电磁铁控制电流分析回答；（3）当线圈中电流减小至0.04A时，衔铁松开，根据欧姆定律求出电路中总电阻，利用电阻的串联求出串联电阻的大小。【解答】解：（1）灌溉系统的抽水泵标有“220V，110W”，根据P＝UI可知，抽水泵正常工作时的电流为：I=PU（2）由图乙可知，当土壤湿度为50%时，湿敏电阻R＝150Ω，电路中的电流为：I'=UR=12V150Ω=当土壤湿度为80%时，湿敏电阻R'＝50Ω，电路中的电流为：I''=UR'=12V综上所述，若虚线框内仅有湿敏电阻R单独接入电路是不可行的；（3）当线圈中电流减小至0.04A时，衔铁松开，此时电路的总电阻为：R总=UI小当土壤湿度为50%时，湿敏电阻R＝150Ω，则串联的电阻为：R0＝R总﹣R＝300Ω﹣150Ω＝150Ω；当线圈中电流增大至0.06A时，衔铁吸下，此时电路的总电阻为：R‘总=UI当土壤湿度为80%时，湿敏电阻R'＝50Ω，则串联的电阻为：R0＝R'总﹣R'＝200Ω﹣50Ω＝150Ω；综上所述，在控制电路中串联一个阻值为150Ω的电阻。答：（1）抽水泵正常工作时的电流为0.5A；（2）若虚线框内仅有湿敏电阻R单独接入电路是不可行的；（3）在控制电路中串联一个阻值为150Ω的电阻。【点评】本题考查了欧姆定律和电功率公式的应用，属于中档题。18．项目化学习小组设计了制冷空调自动控制电路装置，其工作原理图如图甲所示。R是热敏电阻且置于空调的控温环境中，图乙是其阻值随温度变化的关系图像。已知自动控制电路电源电压恒为6V，定值电阻R0＝200Ω，电磁继电器线圈的电阻忽略不计。当线圈中电流大于或等于10mA时，电磁继电器的衔铁被吸合，空调电路启动。该空调铭牌的部分信息如下表。求：额定电压220V制冷额定功率2000W（1）环境温度升高时，控制电路中电流表的示数将会变大；衔铁被吸下后，电磁继电器左侧弹簧的弹性势能变大（均填“变大”、“变小”或“不变”）。（2）制冷空调正常工作时的电流是多少？（结果保留2位小数）。（3）该装置启动空调电路时的温度是多少？（4）为节约用电，要适当提高空调电路启动温度，请写出一种调整方法。【答案】（1）变大；变大；（2）制冷空调正常工作时的电流是9.09A；（3）该装置启动空调电路时的温度是20℃；（4）换用阻值更大的定值电阻R0。【分析】（1）由图乙可知，环境温度升高时，热敏电阻的阻值变化，结合欧姆定律分析电流变化；根据弹性势能与伸长量有关分析；（2