1. 开关是电路的重要元件,既可确保安全用电,又能方便控制电路。小科在家庭电路图中设置了五处开关,如图所示。小江觉得该电路设计不合理,因为有几处开关必须处于常闭状态,所以无需设置。这几处开关是(

A.1、2
B.1、4
C.2、4
D.3、5
C
)。A.1、2
B.1、4
C.2、4
D.3、5
答案
1.C
解析
【分析】
要解决本题,需结合家庭电路的安全用电原则分析各开关的设置合理性:家庭电路中,开关应接在火线上以保证安全,三孔插座的接地端无需开关,总开关需设置在干路控制整个电路。逐一分析各开关:1处是电能表后的总开关,需设置;2处是三孔插座接地线上的开关,接地端无需开关,无需设置;4处是灯泡零线上的开关,灯泡开关应接火线,此处接法错误且无需设置;3、5处均为电路连接点,无需设置开关。因此无需设置的开关是2、4。
【解析】
根据家庭电路安全用电规则:
1. 总开关(1处)需设置,用于控制整个家庭电路;
2. 三孔插座的接地端(2处)无需开关,直接接地即可保障安全,故2处开关无需设置;
3. 灯泡的开关应接在火线上,图中4处开关接在零线上,接法错误且无需设置;
综上,无需设置的开关为2、4,对应选项C。
【答案】
C
【知识点】
家庭电路、安全用电
【点评】
本题考查家庭电路中开关的合理设置,需掌握开关接火线的安全原则、三孔插座的接法,属于基础的家庭电路安全类题目,难度适中。
【难度系数】
0.3
要解决本题,需结合家庭电路的安全用电原则分析各开关的设置合理性:家庭电路中,开关应接在火线上以保证安全,三孔插座的接地端无需开关,总开关需设置在干路控制整个电路。逐一分析各开关:1处是电能表后的总开关,需设置;2处是三孔插座接地线上的开关,接地端无需开关,无需设置;4处是灯泡零线上的开关,灯泡开关应接火线,此处接法错误且无需设置;3、5处均为电路连接点,无需设置开关。因此无需设置的开关是2、4。
【解析】
根据家庭电路安全用电规则:
1. 总开关(1处)需设置,用于控制整个家庭电路;
2. 三孔插座的接地端(2处)无需开关,直接接地即可保障安全,故2处开关无需设置;
3. 灯泡的开关应接在火线上,图中4处开关接在零线上,接法错误且无需设置;
综上,无需设置的开关为2、4,对应选项C。
【答案】
C
【知识点】
家庭电路、安全用电
【点评】
本题考查家庭电路中开关的合理设置,需掌握开关接火线的安全原则、三孔插座的接法,属于基础的家庭电路安全类题目,难度适中。
【难度系数】
0.3
2. 小明在科学拓展课上制作了一个简易喇叭(原理如图)。接通信号源后,电流的方向不断改变,导致线圈的磁极不断变化,通过吸引或排斥磁铁,带动纸盆振动。为改变纸盆振动幅度以调节喇叭响度,下列方法不可行的是(

A.改变磁铁的磁极
B.改变电流的大小
C.改变磁铁的磁性强弱
D.改变线圈的匝数
A
)。A.改变磁铁的磁极
B.改变电流的大小
C.改变磁铁的磁性强弱
D.改变线圈的匝数
答案
2.A
解析
【分析】
要调节喇叭的响度,核心是改变纸盆的振动幅度,而振动幅度由线圈与磁铁之间的作用力大小决定。需逐一分析各选项是否能改变该作用力的大小:改变磁铁磁极仅改变磁极方向,不影响作用力大小;改变电流大小、磁铁磁性强弱、线圈匝数都会改变线圈磁性强弱,进而改变线圈与磁铁间的作用力,可调节振动幅度。
【解析】
喇叭的响度由纸盆振动幅度决定,振动幅度取决于线圈与磁铁间的作用力大小:
1. 选项A:改变磁铁的磁极,仅改变磁极方向,不会改变线圈与磁铁间作用力的大小,无法调节纸盆振动幅度,不可行;
2. 选项B:改变电流大小,会改变线圈的磁性强弱,从而改变线圈与磁铁间的作用力大小,能调节振动幅度,可行;
3. 选项C:改变磁铁的磁性强弱,直接改变了线圈与磁铁间的磁力大小,能调节振动幅度,可行;
4. 选项D:改变线圈的匝数,会改变线圈的磁性强弱,进而改变线圈与磁铁间的作用力大小,能调节振动幅度,可行。
综上,不可行的方法是A选项。
【答案】
A
【知识点】
电磁铁磁性强弱、磁场对电流的作用
【点评】
本题结合简易喇叭的实际工作原理,考查影响电磁铁磁性强弱的因素,需明确响度与振动幅度的关联,是电磁学知识在生活中的应用,难度适中。
【难度系数】
0.5
要调节喇叭的响度,核心是改变纸盆的振动幅度,而振动幅度由线圈与磁铁之间的作用力大小决定。需逐一分析各选项是否能改变该作用力的大小:改变磁铁磁极仅改变磁极方向,不影响作用力大小;改变电流大小、磁铁磁性强弱、线圈匝数都会改变线圈磁性强弱,进而改变线圈与磁铁间的作用力,可调节振动幅度。
【解析】
喇叭的响度由纸盆振动幅度决定,振动幅度取决于线圈与磁铁间的作用力大小:
1. 选项A:改变磁铁的磁极,仅改变磁极方向,不会改变线圈与磁铁间作用力的大小,无法调节纸盆振动幅度,不可行;
2. 选项B:改变电流大小,会改变线圈的磁性强弱,从而改变线圈与磁铁间的作用力大小,能调节振动幅度,可行;
3. 选项C:改变磁铁的磁性强弱,直接改变了线圈与磁铁间的磁力大小,能调节振动幅度,可行;
4. 选项D:改变线圈的匝数,会改变线圈的磁性强弱,进而改变线圈与磁铁间的作用力大小,能调节振动幅度,可行。
综上,不可行的方法是A选项。
【答案】
A
【知识点】
电磁铁磁性强弱、磁场对电流的作用
【点评】
本题结合简易喇叭的实际工作原理,考查影响电磁铁磁性强弱的因素,需明确响度与振动幅度的关联,是电磁学知识在生活中的应用,难度适中。
【难度系数】
0.5
3. 如图所示,电动平衡车是一种新型交通工具,被广大青少年所喜爱。图中与电动平衡车驱动前行过程原理相同的是(

C
)。答案
3.C
解析
【分析】首先明确电动平衡车驱动前行的原理是电动机的工作原理,即通电导体在磁场中受到力的作用,将电能转化为机械能。接下来分析各选项的实验核心:A装置无电源,是电磁感应现象;B是奥斯特实验,体现电流的磁效应;C装置有电源,是通电导体在磁场中受力运动;D是探究电磁铁磁性与线圈匝数的关系,利用电流的磁效应。由此匹配原理相同的选项。
【解析】电动平衡车的驱动依靠电动机,电动机的工作原理是通电导体在磁场中受力运动。对各选项逐一分析:
选项A:装置中没有电源,是电磁感应现象,属于发电机的工作原理,与电动平衡车驱动原理不同;
选项B:是奥斯特实验,证明电流周围存在磁场(电流的磁效应),与电动机原理无关;
选项C:装置中有电源,闭合开关后,通电导体在磁场中受力运动,符合电动机的工作原理,与电动平衡车驱动原理相同;
选项D:探究的是电磁铁磁性强弱与线圈匝数的关系,利用电流的磁效应,与驱动原理不同。
【答案】C
【知识点】电动机原理、电磁感应、电流的磁效应
【点评】本题考查电磁学中典型实验的原理区分,需抓住各实验的核心特征(如是否有电源)来判断,属于初中物理电磁部分的基础题型,难度适中。
【难度系数】0.5
【解析】电动平衡车的驱动依靠电动机,电动机的工作原理是通电导体在磁场中受力运动。对各选项逐一分析:
选项A:装置中没有电源,是电磁感应现象,属于发电机的工作原理,与电动平衡车驱动原理不同;
选项B:是奥斯特实验,证明电流周围存在磁场(电流的磁效应),与电动机原理无关;
选项C:装置中有电源,闭合开关后,通电导体在磁场中受力运动,符合电动机的工作原理,与电动平衡车驱动原理相同;
选项D:探究的是电磁铁磁性强弱与线圈匝数的关系,利用电流的磁效应,与驱动原理不同。
【答案】C
【知识点】电动机原理、电磁感应、电流的磁效应
【点评】本题考查电磁学中典型实验的原理区分,需抓住各实验的核心特征(如是否有电源)来判断,属于初中物理电磁部分的基础题型,难度适中。
【难度系数】0.5
4. 如图是分析发电机工作原理的剖面图,小圆圈“○”表示垂直于纸面、绕垂直纸面的轴转动的一根导线,它是闭合电路的一部分。当它在如图所示磁场中1、2、3、4位置按箭头方向运动时,会产生感应电流的是(

A.1和2
B.1、2和3
C.1、3和4
D.2、3和4
D
)。A.1和2
B.1、2和3
C.1、3和4
D.2、3和4
答案
4.D
解析
【分析】要判断导体是否产生感应电流,需牢记感应电流的产生条件:闭合电路的一部分导体做切割磁感线运动。首先确定图中磁场方向:左侧为S极,右侧为N极,因此磁感线方向是水平向左(从N极指向S极)。接下来对比各位置导体的运动方向与磁感线的关系:若运动方向与磁感线不平行,则为切割磁感线,会产生感应电流;若运动方向与磁感线平行,则不切割磁感线,无感应电流。
【解析】根据感应电流产生的条件,逐一分析各位置:
1. 位置1:导体运动方向向左,与水平向左的磁感线方向平行,不切割磁感线,无感应电流;
2. 位置2:导体运动方向向下,与水平向左的磁感线垂直,切割磁感线,产生感应电流;
3. 位置3:导体运动方向斜向右下,与水平向左的磁感线不平行,切割磁感线,产生感应电流;
4. 位置4:导体运动方向斜向左上,与水平向左的磁感线不平行,切割磁感线,产生感应电流;
综上,能产生感应电流的是2、3、4位置,对应选项D。
【答案】D
【知识点】电磁感应、感应电流产生条件
【点评】本题考查感应电流的产生条件,核心是判断导体是否切割磁感线,明确磁感线方向后对比运动方向即可,属于基础应用类题目。
【难度系数】0.5
【解析】根据感应电流产生的条件,逐一分析各位置:
1. 位置1:导体运动方向向左,与水平向左的磁感线方向平行,不切割磁感线,无感应电流;
2. 位置2:导体运动方向向下,与水平向左的磁感线垂直,切割磁感线,产生感应电流;
3. 位置3:导体运动方向斜向右下,与水平向左的磁感线不平行,切割磁感线,产生感应电流;
4. 位置4:导体运动方向斜向左上,与水平向左的磁感线不平行,切割磁感线,产生感应电流;
综上,能产生感应电流的是2、3、4位置,对应选项D。
【答案】D
【知识点】电磁感应、感应电流产生条件
【点评】本题考查感应电流的产生条件,核心是判断导体是否切割磁感线,明确磁感线方向后对比运动方向即可,属于基础应用类题目。
【难度系数】0.5
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