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B
C
C
C
$3.6×10^5$
300

【分析】
要解决这道题,需结合家庭电路中空气断路器跳闸的核心原因(电流过大,因台灯功率较小,可排除总功率过大,故为短路故障),分两种故障场景逐一推导:
1. 第一种场景:台灯插头插入插座后,闭合开关才跳闸。开关断开时,台灯的灯泡支路未接通,此时插入插头室内灯正常,说明插座无短路(若插座短路,插插头瞬间就会跳闸);闭合开关后跳闸,说明闭合开关后灯泡短路,导致电路形成电源短路,电流骤增触发跳闸。
2. 第二种场景:台灯开关断开时,插入插头就跳闸。开关断开时,灯泡与电路断开,此时插插头即跳闸,说明插头本身短路,插入插座后直接连通火线与零线,造成电源短路,引发跳闸。
对比选项,只有B选项匹配两种故障的原因。
【解析】
家庭电路中空气断路器跳闸的常见诱因是短路(台灯功率小,排除总功率过大),针对两种场景具体分析:
场景1:插头插入插座后闭合开关才跳闸。开关断开时,灯泡支路未接入电路,室内灯正常说明插座无短路;闭合开关后跳闸,是因为灯泡短路,闭合开关后形成电源短路,电流过大导致空气断路器跳闸。
场景2:开关断开时插插头就跳闸。开关断开时灯泡与电路断开,此时插插头即跳闸,说明插头短路,插入插座后直接连通火线与零线,造成电源短路,触发跳闸。
综上,前者是灯泡短路,后者是插头短路,对应选项B。
【答案】
B
【知识点】
家庭电路故障分析、短路故障判断
【点评】
本题聚焦家庭电路的短路故障定位,关键在于根据故障出现的时机(插插头时、闭合开关时),结合电路通断状态区分短路位置,需熟练掌握家庭电路的连接逻辑与短路故障的典型表现。
【难度系数】
0.6
【分析】
要解决这道题,需先回忆磁感线的核心概念、方向规定及与磁场强弱的关系,再逐一分析每个选项:
1. 明确磁感线的本质:它是为了直观描述磁场而假想的曲线,并非真实存在;
2. 回忆磁感线的走向:磁体外部磁感线从N极出发回到S极,内部从S极到N极,形成闭合曲线;
3. 磁场方向的规定:磁感线上某点的磁场方向与小磁针静止时N极指向一致;
4. 磁感线疏密与磁场强弱的关系:磁感线越密,磁场越强。
结合以上知识点,对每个选项进行正误判断,最终确定正确选项。
【解析】
逐一分析各选项:
选项A:磁感线是为了形象描述磁场而假想的曲线,并非真实存在的物质,仅可通过实验模拟其分布,故A错误;
选项B:在磁体外部,磁感线从磁体的N极出发,回到S极;在磁体内部,磁感线从S极指向N极,构成闭合曲线,该选项描述的方向错误,故B错误;
选项C:根据磁场方向的规定,磁感线上某一点的磁场方向与放在该点的小磁针静止时N极所指的方向相同,故C正确;
选项D:磁感线的疏密程度反映磁场强弱,磁感线分布越密的地方,磁场越强,故D错误。
综上,正确答案为C。
【答案】
C
【知识点】
磁感线的性质、磁场方向的规定
【点评】
本题考查磁感线的相关基础知识,重点考查磁感线的本质、走向、疏密与磁场强弱的关系及磁场方向的规定,属于基础概念题。解题关键是准确牢记磁感线的核心知识点,避免混淆磁感线的真实性、走向等易错点。
【难度系数】
0.8
【分析】
要使弹簧测力计示数变大,需明确弹簧测力计的示数等于条形铁块的重力加上电磁铁对铁块的吸引力,因此需要增大电磁铁对铁块的吸引力,也就是增强电磁铁的磁性。电磁铁磁性强弱与电流大小、线圈匝数、有无铁芯有关,据此逐一分析选项:
1. 对于选项A,取出铁芯会减弱电磁铁磁性,吸引力减小,示数变小,不符合要求;
2. 对于选项B,滑片向a端滑动,滑动变阻器接入电阻变大,电流减小,电磁铁磁性减弱,吸引力减小,示数变小,不符合要求;
3. 对于选项C,开关拨到①,线圈匝数增多,电流保持I不变,电磁铁磁性增强,吸引力变大,示数变大,符合要求;
4. 对于选项D,开关拨到③,线圈匝数减少,电流保持I不变,电磁铁磁性减弱,吸引力减小,示数变小,不符合要求。
【解析】
弹簧测力计的示数 $ F = G_{\mathrm{铁}} + F_{\mathrm{吸}} $,要使 $ F $ 变大,需增大 $ F_{\mathrm{吸}} $,即增强电磁铁的磁性:
选项A:开关S位置不变,取出铁芯,电磁铁磁性减弱,$ F_{\mathrm{吸}} $ 减小,弹簧测力计示数变小,不符合题意;
选项B:开关S位置不变,滑片P向a端滑动,滑动变阻器接入电路的电阻变大,电路电流变小,电磁铁磁性减弱,$ F_{\mathrm{吸}} $ 减小,弹簧测力计示数变小,不符合题意;
选项C:开关S拨到①位置,线圈匝数增多,电流表示数仍为I(电流不变),电磁铁磁性增强,$ F_{\mathrm{吸}} $ 增大,弹簧测力计示数变大,符合题意;
选项D:开关S拨到③位置,线圈匝数减少,电流表示数仍为I(电流不变),电磁铁磁性减弱,$ F_{\mathrm{吸}} $ 减小,弹簧测力计示数变小,不符合题意。
【答案】
C
【知识点】
电磁铁磁性强弱影响因素;受力分析
【点评】
本题考查电磁铁磁性强弱的影响因素,需结合受力分析明确弹簧测力计示数的组成,再根据磁性影响因素分析各选项,理清逻辑关系是解题关键。
【难度系数】
0.6
【分析】
要解决这道题,需逐个分析每个实验装置的原理,结合选项判断对错:
1. 先看装置是否有电源:有电源的通常是磁场对电流的作用(通电导体受力运动),无电源的是电磁感应现象;
2. 奥斯特实验(丙图)是电流磁效应的典型证明;
3. 丁图中两个电磁铁串联,电流相同,变量是线圈匝数,探究的是磁性强弱与线圈匝数的关系。
通过对每个装置的原理分析,逐一排除错误选项,确定正确答案。
【解析】
对各选项逐一分析:
A选项:图甲装置中有电源,通电后导体在磁场中受力运动,演示的是磁场对电流的作用,而电磁感应现象的装置无电源,靠导体切割磁感线产生电流,故A错误;
B选项:图乙装置无电源,当导体AB在磁场中做切割磁感线运动时,电流表指针偏转,说明产生了感应电流,演示的是电磁感应现象,并非磁场对电流的作用,故B错误;
C选项:图丙是奥斯特实验,通电导线下方的小磁针发生偏转,说明通电导体周围存在磁场,即电流的磁效应,故C正确;
D选项:图丁中两个电磁铁串联,通过的电流大小相等,线圈匝数不同,是用来演示电磁铁的磁性强弱与线圈匝数的关系,而非电流大小,故D错误。
【答案】
C
【知识点】
电流的磁效应、磁场对电流的作用、电磁感应现象
【点评】
本题考查电磁学三大核心实验的区分,关键在于抓住实验装置的核心特征(如有无电源、电路连接方式)来判断实验原理,是中考电磁学部分的基础常考题,需要熟练掌握各实验的装置和原理。
【难度系数】
0.6
【分析】
本题分为三个部分,需分别分析:
1. 电能计算:首先理解电能表参数“3000 imp/(kW·h)”的含义,即每消耗1kW·h的电能,指示灯闪烁3000次。通过闪烁次数与总次数的比值可求出消耗的电能,再进行单位换算得到焦耳。
2. 电功率计算:根据电功率公式$P=\frac{W}{t}$,将消耗的电能和工作时间代入计算,注意时间单位需统一为小时或秒。
3. 测电笔使用:回忆测电笔的正确使用规则,手必须接触笔尾金属体才能形成回路,据此判断甲乙两图的正确性。
【解析】
1. 计算消耗的电能:
已知电能表参数为$3000\ \mathrm{imp/(kW·h)}$,表示每闪烁3000次消耗电能$1\ \mathrm{kW·h}$。
当指示灯闪烁300次时,消耗的电能:
$W=\frac{300}{3000}\ \mathrm{kW·h}=0.1\ \mathrm{kW·h}$
单位换算:$0.1\ \mathrm{kW·h}=0.1×3.6×10^6\ \mathrm{J}=3.6×10^5\ \mathrm{J}$
2. 计算电功率:
工作时间$t=20\ \mathrm{min}=\frac{20}{60}\ \mathrm{h}=\frac{1}{3}\ \mathrm{h}$
根据公式$P=\frac{W}{t}$,代入数据得:
$P=\frac{0.1\ \mathrm{kW·h}}{\frac{1}{3}\ \mathrm{h}}=0.3\ \mathrm{kW}=300\ \mathrm{W}$
3. 判断测电笔使用方法:
测电笔正确使用时,手必须接触笔尾金属体,这样才能使人体和测电笔形成通路,甲图符合该要求,乙图手未接触笔尾金属体,无法形成通路,故正确的是甲。
【答案】
$3.6×10^5$;300;甲
【知识点】
电能表参数理解;电功率计算;测电笔使用
【点评】
本题考查电学基础知识点,涵盖电能表的读数、电功率的计算以及测电笔的正确使用,需要学生掌握单位换算、基本公式应用和安全用电工具的使用规则,属于基础题型,注重对基础知识的考查。
【难度系数】
0.7