上海民办协和双语学校物理电与磁单元测试卷(含答案解析)

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上海民办协和双语学校物理电与磁单元测试卷(含答案解析)

一、三物理电与磁易错压轴题(难)

1.小明学会了测小灯泡的功率后,在老师的启发下,进一步思考:电流一定时,小灯泡功率跟电阻有什么关系呢?于是他利用如图所示的电路,选用分别标有“1.5 V 0.25 A”“2.5 V 0.3 A”和“3.8 V 0.3 A”字样的小灯泡L1、L2、L3,测出它们在电流相同时的电阻和功率,来探究小灯泡功率与电阻的关系.

(1)他将灯L1接入图甲电路,请你用笔画线代替导线,帮他将实物电路连接完整.______

(2)闭合开关后,他调节滑动变阻器的滑片P,使通过灯L1的电流为0.2 A,再测出L1两端的电压,此时电压表示数如图乙所示,然后计算出此时灯L1的电阻为______Ω,实际功率是____ W.

(3)换上灯L2,闭合开关,为保持电流为0.2 A不变,应将滑片P向________(选填“左”或“右”)端移动;再测出L2两端的电压,算出L2的电阻和功率.换上灯L3,做第三次实验,并将实验数据记录在下表中.

(4)请根据实验数据,在图丙中作出小灯泡功率与电阻关系的图象.______

(5)分析图象可得结论:在电流一定时,小灯泡的实际功率与电阻成________关系.

(6)小波认为:为了控制实验条件,小明每次实验要换灯泡还要调节滑动变阻器,这样的操作不够简便.对此你可以如何改进?____.

【答案】答案见解析 4 0.16 左答案见解析正比将L1、L2、L3串联在同一电路中,使电流不变

【解析】

【分析】

【详解】

(1)如图(2)电压表使用的0~3V,分度值为0.1V,电压为

0.8V,电流为0.2A,所以L1电阻为R1=U

I

=

0.8

4

0.2

V

A

=Ω,实际功率P实=UI=0.16W;

(3) 换上灯L2,电阻增大,总电阻增大,电路电流减小,电流表的示数将变小;

要使电路电流增大到0.2A,要减小电路总电阻,滑动变阻器的滑片向左端移动;

(4)

(5)分析图像可知图线是一条过原点的直线,可知,电流一定时,功率和电阻成正比.(6)实验目的是小灯泡功率与电阻的关系,根据控制变量法,要保证电流不变,则可以将L1、L2、L3串联在同一电路中,分别测各自两端电压即可.

【点睛】

本题题干很长,给学生的心理压力很大,并且本题涉及到的知识点多,而且和数学联系起来,增大了试题的难度,并且用实验探究功率和电阻关系的题目比较少见,学生不熟悉,更增大了习题的难度.

2.在学习了电和磁的知识后,小杰在家里饶有兴趣地做起了小实验.他找了一枚缝衣针,在“吸铁石”上擦了几下,然后用一根细软的棉线将缝表针悬挂起来井保持水平,结果发现静止后针尖总是指向南方,这说明缝衣针已经磁化成了一枚小磁针。

为验证奥斯特实验,小杰把通电的台灯(60 W)导线移到缝衣针的下方,并靠近缝衣针平行放置,结果发现缝衣针并未发生偏转,带着疑问,小杰在科学课堂上与大家展开讨论。结果出现了两种不同观点,这时,老师让小杰用两节干电池(3 V)和一段电阻丝(15 Ω)重新做这个实验.结果缝衣针发生了偏转。

(1)磁化后,这枚缝衣针的针尖是________极;(填“S”或“N”)

(2)在课堂实验中,电阻丝中通过的电流大小为________安;

(3)下面是同学们在课堂讨论中形成的两种观点,通过小杰的课堂实验可以否定的是

______(填“A”或“B”)

A.台灯线内有两根导线,且电流方向相反,产生的磁性相互抵消

B.台灯线内电流太小,产生的磁场太弱,不足以让小磁针偏转

【答案】S 0.2 B

【解析】 【分析】

【详解】

(1)[2]缝衣针被悬挂起之后针尖总是指向南方,根据人们对磁极的规定可知,针尖是南极,即S 极。

(2)[2]由欧姆定律公式可得,课堂实验中,电阻丝中通过的电流大小为

3V ==0.2A 15Ω

U I R =

(3)[3]台灯导线中的电流为 60W =0.27A 220V

P I U 台灯台灯台灯=≈ 可见电阻线中的电流与台灯导线中的电流大小相差不大,所以台灯线不能使缝衣针偏转不是由于电流太小引起的;其真正的原因应该是,台灯是交流电,并行的导线中瞬间的电流方向是相反的,因此产生的磁场相互抵消,不会使缝衣针发生偏转,故B 可以否定。

3.李明用天然磁石仿制图甲所示的勺状的指南针﹣﹣司南.

(1)他用的材料是图乙所示的天然磁石,该磁石的D 端为________ (选填“北极”或“南极”).

(2)他用该磁石的D 端磨成勺柄,打磨成勺状指南针(即“司南”),再用细线将其悬挂,如图丙所示,司南静止时,勺柄指向地球的________

(3)将该司南悬挂在电磁铁正上方,闭合开关S ,司南静止时的指向如图丁所示,则电磁铁左端是_____ (选填“北极”或“南极”)极,则电源M 端是________ (选填“正极”或“负极”).

(4)为增强司南的磁性,可用图丁所示装置,通过________( 填字母序号 ),来增强电磁铁对司南磁化的效果.

A .改变电源的正负极

B .让司南垂直放置在AB 中点的正上方

C .增加电源的电压.

【答案】南极 南极 北极 负极 C

【解析】

【分析】

【详解】

(1)人们规定磁场的方向由北极出发到南极,由图可知,在磁体外部磁感线由B 端到D 端,因此,磁石的D 端为该磁体S 极,即南极;

(2)地磁的北极在地理的南极附近,由于异名磁极相互吸引,因此,司南静止时,勺柄指向地球的南极;

(3)因为异名磁极相互吸引,所以通电螺线管的左端是N极;

再用安培定则,右手大母指向左握住螺线管,可判断通电螺线管中的电流方向为:右端电流向上,左端向下;

再根据电流方向是从电源正极出发通过用电器回到负极,所以电源左端,即M端为电源的负极;

(4)为了增强司南的磁化效果,可以增加电源电压,使线圈中电流增大,则线圈磁性增强,磁化效果更好.

故选C.

【点睛】

牢记磁场方向的规定,即磁体周围的磁感线,都是从磁体的N极出发,回到S极;磁极间的作用规律是:同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引,再结合安培定则判断电源的正负极

4.如图所示是同学们安装的直流电动机模型.

(1)在某次安装直流电动机模型活动中,小孙、小金、小星各自把安装好的电动机接入电路,闭合开关线圈均不转.若小孙用手轻轻一推转子,线圈就转动起来,则她的线圈不转的原因是_____________;若小金用手轻轻把电刷(铜片)弯曲一下,线圈就转动起来,则她的线圈不转的原因是______________;若小星在原磁体上加一块磁体,线圈就转动起来,则她的线圈不转的原因是________________.

(2)线圈正常转动后,若把电源的两极对调一下,观察到线圈转动的________发生变化;若改变线圈中的电流大小,观察到线圈转动的________发生变化.

(3)许多家用电器用到电动机,请你列举一种装有电动机的家用电器的名称:__________.【答案】线圈在平衡位置换向器与电刷接触不良(或摩擦过大)磁体磁性太弱方向

速度电风扇(或洗衣机等)

【解析】

【分析】

【详解】

(1)闭合开关线圈均不转.

小孙用手轻轻一推转子,线圈就转动起来,则她的线圈不转的原因是线圈在平衡位置,转动一个角度后,线圈两边受力不平衡,线圈会持续转动;

小金用手轻轻把电刷(铜片)弯曲一下,线圈就转动起来,则她的线圈不转的原因是:换向器与电刷接触不良,无电流通过,也可能是摩擦过大,调整后摩擦力小了,线圈转动;若小星在原磁体上加一块磁体,线圈就转动起来,则她的线圈不转的原因是磁体磁性太

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