13.为了提醒驾驶员系好安全带,汽车一般都设置有“安全带指示灯”。
当安全带系好时,相当于闭合开关S,指示灯L不亮;安全带未系好时,相当于断开开关S,指示灯
L发光。
图4中符合上述要求的电路图是
14.电阻温度计是利用金属的电阻随温度变化的原理制成的。
如图5所示是一种电阻温度计的原理图,其中R1为定值电阻,R2为测温电阻,已知测温电阻的阻值随温度升高而增大。
测温时,电源电压不变,闭合开关S,如果测温电阻所处空间的温度升高,那么下列说法中正确的是
A.电流表示数变大
B.电流表示数变小
C.电阻R1两端电压变大
D.电阻R2两端电压变小
15.标有“6V1.5W”的小灯泡,通过它的电流随两端电压变化的关系如图6所示,若把这样的三只灯泡串联起来,接在12V的电源两端,则下列说法中正确的是
A.串联后,三只小灯泡都可以正常发光
B.串联后,每只小灯泡的电阻为24Ω
C.串联后,每只小灯泡的实际功率为0.8W
D.串联后,每只小灯泡的实际功率为0.96W
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多于一个。
共10分,每小题2分。
每小题选项全选对的得2分,选对但不全的得1分,有错选的不得分)
16.下列说法中正确的是
A.导体容易导电,是因为导体中有大量的自由电荷
B.电路两端有电压,电路中就有电流
C.电流都是由负电荷定向移动形成的
D.人们规定正电荷定向移动的方向为电流方向
17.关于家庭电路,下列说法中正确的是
A.使用试电笔时,手指应触碰笔尾的金属体
B.洗衣机、电冰箱等家用电器使用三孔插座,是为了节约用电
C.在家庭电路中空气开关跳闸,可能是电路中用电器的总功率过大引起的
D.在家庭电路中,同时工作的用电器越多,总电流会越小
18.如图7所示,是我国早期的指南针——司南,东汉学者王充在《论衡》中记载:
“司南之杓,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。
关于这一现象,下列说法中正确的是
A.司南只有一个磁极
B.司南长柄一端是磁石的南极
C.司南能指南北是由于它受到地磁场的作用
D.地理的两极和地磁的两极完全重合
19.如图8所示,①②③④为探究物理规律的四个实验,abcd为物理规律的应用实例,箭头表示规律和应用的对应关系,其中对应关系正确的是
20.小华家有额定电压相同的微波炉、洗衣机、电视机各一台,按照每度电0.5元的计费标准,将这三台用电器正常工作1小时的用电费用绘制成了如图9所示的柱状图。
则下列四个选项中,判断正确的是
A.正常工作时,电视机的电流最小
B.正常工作时,洗衣机的额定功率大于电视机的额定功率
C.正常工作时,电流通过三台用电器做功一样快
D.在日常使用过程中,微波炉工作时消耗的电能最多
三、实验解答题(共40分,22、23题各2分,21、24题各4分,25、26题各5分,27、28、29题各6分)
21.
(1)如图10所示,电压表的示数为V。
(2)如图11所示,电能表的示数为kW·h。
22.根据图12中通电螺线管中的电流方向,可以判断出通电螺线管的左端是极。
(选填“N”或“S”)
23.中国科技馆有一个“会发电的衣服”的展台,如图13所示,在展台中可以做模拟“发电纤维发电”的实验。
实验过程及现象如下:
踩动踏步机踏板,带动压电薄膜振动,使得一些与压电薄膜相连的小灯发光;加快踩动踏板的速度,发光小灯的数量就会增加。
根据以上现象,请你提出一个可探究的科学问题:
。
表1
24.小刚利用如图14所示的装置,探究导体的电阻大小与哪些因素有关,a、b、c、d是四根金属丝,实验数据如表1所示。
请你解答以下问题:
金属丝
材料
长度l/m
横截面积S/mm2
电流I/A
a
镍铬合金
1
0.5
0.7
b
锰铜合金
1
0.5
1.7
c
镍铬合金
1
1
1.4
d
镍铬合金
1
2
2.8
(1)实验中通过观察来比较导体的电阻大小。
(2)分析两根金属丝的实验数据,可得出的结论是:
导体的电阻大小与导体的材料有关。
(3)通过分析a、c、d三根金属丝的实验数据,可得出的结论是:
当导体的材料和长度不变时,。
(4)若实验中只选用金属丝a,可探究导体电阻大小与的关系。
25.磁场看不见、摸不着,小宇想利用铁屑和小磁针(黑色一端为N极)来探究通电螺线管外部磁场特点。
请你解答以下问题:
(1)根据图15甲中铁屑的排列情况可初步推断:
通电螺线管外部的磁场分布与________磁体的磁场相似。
(2)实验中,小磁针的作用是为了研究通电螺线管周围的。
(选填“磁场强弱”或“磁场方向”)
(3)小宇在奥斯特实验的启发下,只改变通电螺线管中的电流方向,实验现象如图15乙所示。
对比两次的实验现象可知:
通电螺线管两端的磁极性质与通电螺线管中的电流方向。
(选填“有关”或“无关”)
(4)下列操作中能增强通电螺线管磁性的是。
(多选,填写选项前的字母)
A.增大通电螺线管中的电流B.改变通电螺线管中的电流方向
C.在通电螺线管内插入铁棒D.减少通电螺线管的匝数
26.用图16甲所示的电路测量待测电阻Rx的阻值,图中R为电阻箱(电阻箱的符号为
),R0为滑动变阻器,电源两端的电压不变。
(1)请你完成该实验的主要步骤:
①根据图16甲中的电路图连接电路,将滑动变阻器的阻值调到最大;
②断开开关S2,闭合开关S1,调节滑动变阻器滑片到适当位置,读出电流表的示数为I;
③断开开关S1,闭合开关S2,调节,使电流表的示数I保持不变;
④读出电阻箱的示数R。
(2)实验操作完成后,电阻箱的示数如图16乙所示,可知待测电阻Rx=。
(3)本实验中蕴含的“等效替代”思想是科学研究中的一种常用思想方法,其实质是在效果相同的情况下,将较为复杂的实际问题变换为简单的熟悉问题,并找出其中的规律。
在下列四个实例中,体现了“等效替代”思想的是________。
(单选,填写选项前的字母)
A.学习电压时,我们可以通过水压来认识它
B.引入磁感线形象描述磁体周围的磁场
C.用一个10Ω的电阻代替两个5Ω串联时的电阻
D.选用同一个定值电阻探究电流与电压的关系
27.小李同学到实验室做“测定小灯泡额定功率”的实验。
被测小灯泡的额定电压为2.5V,电阻约为10Ω。
实验室有如下器材:
电压为6V的电源、电流表、电压表、开关各一个,规格不同的滑动变阻器两个:
R1(10Ω2A)、R2(50Ω1.5A),导线若干。
小李同学设计的电路如图17甲所示,请你回答下列问题:
(1)连接电路时开关应,滑动变阻器的滑片P应置于端。
(选填“左”或“右”)
(2)为了完成实验,应选用的滑动变阻器是。
(选填“R1”或“R2”)
(3)实验电路连好后,闭合开关时,小李同学发现灯泡没有发光,造成该现象的原因可能是________。
(多选,填写选项前的字母)
A.小灯泡灯丝断路B.电流表的接线柱松动而接触不良
C.滑动变阻器接入电路的阻值过大D.电压表选用的量程过大
(4)解决小灯泡发光的问题后,小李同学移动滑动变阻器的滑片P,当电压表示数为2.5V时,发现电流表示数如图17乙所示,可知小灯泡的额定功率为W。
28.小明同学为了探究“通过导体的电流大小与导体两端的电压大小的关系”,他选用了下列符合实验要求的器材:
电源、开关、滑动变阻器、电压表、电流表、定值电阻各一个,导线若干,并按照要求设计了如图18所示的实验电路图。
(1)以下是他的部分实验步骤,请你帮他补充完整:
①将电压表、电流表调零,断开开关S,按电路图连接电路,调节滑动变阻器的滑片P使其接入电路的阻值最大;
②闭合开关S,调节滑动变阻器的滑片P到适当位置,读出此时定值电阻R两端的电压U及通过它的电流I,并将数据记录在表格中;
③,读出此时定值电阻R两端电压U及通过它的电流I,并将数据记录在表格中;
④仿照步骤③,再做四次实验,并把实验数据记录在表格中。
(2)小明通过实验记录的数据如表2所示,为了进一步分析通过定值电阻的电流与电压的关系,他根据实验数据绘制出I-U图像,如图19所示,请你选出能正确反映通过定值电阻的电流与电压关系的图像是。
(单选,填写图像下的字母)
表2
U/V
0.6
1.0
1.6
1.8
2.4
2.8
I/A
0.06
0.1
0.16
0.18
0.24
0.28
(3)小明在完成上述实验之后,想继续探究“通过导体的电流与电阻大小的关系”,他需要添加的器材是。
(4)请你帮助小明设计出探究“通过导体的电流与电阻大小的关系”的实验表格。
29.实验小组的同学为了探究影响电流产生热量的因素,准备了满足实验要求的电源、滑动变阻器、开关各一个,电流表和停表各一块,导线若干,四个装有电阻丝、煤油和温度计的保温烧瓶装置A、B、C、D,其中保温烧瓶、温度计、煤油质量和初温均相同,电阻丝阻值关系为R1>R2、R3=R4。
实验小组的同学根据现有的实验器材,分别设计了甲、乙两个方案。
请你解答以下问题:
(1)甲方案电路如图20甲所示,该电路可探究电流产生的热量多少跟___________的关系。
闭合开关S,通电一段时间后,温度升高较多的是装置______中的温度计(选填“A”或“B”)。
实验中用____________________表示电流通过电阻丝R产生的热量多少。
(2)乙方案电路如图20乙所示,实验小组的同学想探究“电流产生的热量跟通过电阻丝电流大小的关系”,请你指出他们计划探究问题的自变量是:
________。
(3)实验小组同学设计的实验步骤如下:
①将装置C与滑动变阻器、电流表等串联接入电路中,将滑动变阻器的滑片调到阻值最大的位置;
②闭合开关S,调节滑动变阻器滑片到适当位置,观察并记录电流表的示数I,开始计时的同时观察并记录装置C中温度计的示数t0,通电5min,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用装置D替换电路中的装置C,闭合开关S,观察并记录电流表的示数I,开始计时的同时观察并记录装置D中温度计的示数t0,通电6min,停止计时的同时观察并记录温度计的示数t,断开开关S。
请你针对上述实验步骤中存在的问题,写出改正措施:
____________________
__________________________________________________________________。
四、科普阅读题(共4分)
阅读《磁卡与IC卡》回答30题。
磁卡与IC卡
随着信息技术的发展,作为信息记录载体的磁卡和IC卡已被广泛的应用于日常生活。
使用这两种卡片的过程就是数据读取和写入的过程。
磁卡背面有一根条形的磁性带,通常称为磁条,用以储存持卡人的信息,如图21甲所示。
磁卡数据的读取和写入主要靠读卡器的磁头完成,磁头内部有一个软磁材料制成的环形铁芯,上面绕有线圈,铁芯上还有一条很窄的缝隙,缝隙可以与磁卡接触,如图21乙所示。
当线圈中通入电流时,由于电流的磁效应,缝隙处就会产生磁场,写入数据时,给线圈中通入随数据变化的电流,同时让磁头和磁卡发生相对运动,则当磁卡上的磁性物质通过缝隙时,便随着电流的变化而不同程度地被磁化,从而达到写入数据的目的。
数据读取是写入的逆过程,磁头与磁卡发生相对运动时,磁头的线圈中会产生随磁性强弱变化的电流,对该电流进一步处理,就可读出数据。
IC卡全称是集成电路卡,它是把具有存储、加密及数据处理能力的集成电路芯片镶嵌于塑料卡片中制成的。
IC卡可分为接触式IC卡和非接触式IC卡。
接触式IC卡的芯片金属触点暴露在外,如图22甲所示,通过芯片上的触点与外界读卡器接触交换信息,例如电话卡等。
非接触式IC卡的芯片全部封装于卡片内,没有暴露的金属触点,卡本身没有电源,如图22乙所示,它是通过IC卡上的线圈感应读卡器辐射出的电磁波产生电流作为电源,并再通过该线圈向读卡器辐射出电磁波来传送数据,例如公交卡、第二代身份证等。
30.请根据上述材料,回答下列问题:
(1)磁卡是利用储存信息的,磁卡读卡器读取数据时的原理与的原理类似。
(选填“发电机”或“电动机”)
(2)非接触式IC卡是利用与读卡器传递数据信号的。
(3)请你举例说出电磁波在通信技术中的应用:
。
(说出一条即可)
五、计算题(共6分,每小题3分)
31.图23所示的电路中,电源两端电压保持不变,电阻R1的阻值为10Ω。
闭合开关S,电流表A1的示数为2A,电流表A2的示数为0.8A。
求:
(1)电源电压;
(2)电阻R2的阻值。
32.普通白炽灯正常工作时消耗的电能大约有90%因发热而损失,而新型的LED灯(发光二极管)发光时的发热量很少,从而减少了电能的损失,被人们广泛应用于生活之中。
如图24所示是额定电压为220V,额定功率为11W的LED灯泡。
求:
(1)该LED灯在额定电压下工作时的电流;
(2)若该LED灯每天正常发光5h,一个月(30天)消耗的电能。
2020北京丰台区初三(上)期末物理
参考答案
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)
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
答案
C
D
B
D
A
B
D
C
C
D
A
B
A
B
C
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多于一个。
共10分,每小题2分。
每小题选项全选对的得2分,选对但不全的得1分,有错选的不得分)
题号
16
17
18
19
20
答案
AD
AC
BC
BCD
AB
三、实验解答题(共40分)
题号
答案
21(4分)
(1)2
(2)2020.1
22(2分)
N
23(2分)
发光小灯的数量与踩动踏板的速度是否有关
24(4分)
(1)电流表的示数
(2)ab
(3)导体的横截面积越大,电阻越小
(4)导体的长度
25(5分)
(1)条形
(2)磁场方向
(3)有关
(4)AC---------------------------------------2分
26(5分)
(1)电阻箱
(2)50---------------------------------------2分
(3)C---------------------------------------2分
27(6分)
(1)断开右
(2)R2
(3)ABC---------------------------------------2分
(4)0.75
28(6分)
(1)调节滑动变阻器的滑片P到另一位置
(2)A--------------------------------------2分
(3)电阻箱或阻值不同的定值电阻
(4)实验表格--------------------------------------2分
R/Ω
I/A
29(6分)
(1)电阻大小A温度计示数变化量
(2)电流大小
步骤③中,用装置D替换电路中的装置C后,闭合开关S,应调节滑动变阻器,改变电流表的示数I,开始计时的同时观察并记录装置D中温度计的示数t0,通电时间仍为5min,停止计时的同时观察并记录温度计的示数t,断开开关S。
---------------------------------------------2分
四、科普阅读题(共4分,每空1分)
30(4分)
(1)磁条发电机
(2)电磁波
(3)手机
五、计算题(共6分,每题3分)
31(3分)
解:
(1)I1=I–I2=2A-0.8A=1.2A--------------------------------------------1分
U1=I1R1=1.2A×10Ω=12V
U=U1=U2=12V--------------------------------------------1分
(2)
---------------------------------------------1分
32(3分)
解:
(1)
---------------------1分
(2)W=Pt=0.011kW×5h×30=1.65kW•h---------------------------2分