牛津上海版2020年中考科学错题集训29：电和磁探究题（I）卷.doc

牛津上海版2020年中考科学错题集训29：电和磁 探究题（I）卷姓名:_ 班级:_ 成绩:_一、 实验探究题 (共16题；共70分)1. （4分）阅读短文，回答问题：巨磁电阻效应1988年阿尔贝费尔和彼得格林贝格尔发现，在铁、铬相间的三层复合膜电阻中，微弱的磁场可以导致电阻大小的急剧变化，这种现象被命名为“巨磁电阻效应”更多的实验发现，并非任意两种不同种金属相间的三层膜都具有“巨磁电阻效应”组成三层膜的两种金属中，有一种是铁、钴、镍这三种容易被磁化的金属中的一种，另一种是不易被磁化的其他金属，才可能产生“巨磁电阻效应”进一步研究表明，“巨磁电阻效应”只发生在膜层的厚度为特定值时用R0表示未加磁场时的电阻，R表示加入磁场后的电阻，科学家测得铁、铬组成的复合膜R与R0之比与膜层厚度d（三层膜厚度均相同）的关系如图所示。21教育网1994年IBM公司根据“巨磁电阻效应”原理，研制出“新型读出磁头”，将磁场对复合膜阻值的影响转换成电流的变化来读取信息21cnjycom（1）以下两种金属组成的三层复合膜可能发生“巨磁电阻效应”的是 A . 铜、银B . 铁、铜C . 铜、铝D . 铁、镍（2）对铁、铬组成的复合膜，当膜层厚度是1.7nm时，这种复合膜电阻_（选填“具有”或“不具有”）“巨磁电阻效应”（3）“新型读出磁头”可将微弱的_信息转化为电信息（4）铁、铬组成的复合膜，发生“巨磁电阻效应”时，其电阻R比未加磁场时的电阻R0 _（选填“大”或“小”）得多。（5）如图是硬盘某区域磁记录的分布情况，其中1表示有磁区域，0表示无磁区域将“新型 读出磁头”组成如图所示电路，当磁头从左向右匀速经过该区域过程中，电流表读数变化情况应是下图中的_2. （7分）（2017衢州）小柯发现白炽灯泡在开灯瞬间最容易烧坏，猜想可能是在开灯瞬间灯丝的温度较低，导致电阻比正常工作时小。于是设计图示电路来验证自己的猜想。【实验步骤】第一步：断开S2 ， 闭合S1 ， 电流表指针偏转，但灯泡不发光。第二步：断开S1 ， 闭合S2 ， 灯光正常发光，灯丝温度很高。第三步：两分钟后再断开S2并迅速闭合S1 ， 观察电流表示数变化情况。【实验分析】（1）第一步中，灯泡两端的电压是_V，灯泡不发光的原因是_。（2）在第三步中，若观察到电流表示数变化的情况是_，就可以得出灯丝的温度越低，其电阻越小。3. （2分）1988年阿尔贝费尔和彼得格林贝格尔发现，在铁、铬相间的三层复合膜电阻中，微弱的磁场可以导致电阻大小的急剧变化，这种现象被命名为“巨磁电阻效应”。更多的实验发现，并非任意两种不同种金属相间的三层膜都具有“巨磁电阻效应”组成三层膜的两种金属中，有一种是铁、钴、镍这三种容易被磁化的金属中的一种，另一种是不易被磁化的其他金属，才可能产生“巨磁电阻效应”。进一步研究表明，“巨磁电阻效应”只发生在膜层的厚度为特定值时用R0表示未加磁场时的电阻，R表示加入磁场后的电阻，科学家测得铁、铬组成的复合膜R与R0之比与膜层厚度d（三层膜厚度均相同）的关系如图所示。1994年IBM公司根据“巨磁电阻效应”原理，研制出“新型读出磁头”，将磁场对复合膜阻值的影响转换成电流的变化来读取信息。（1）以下两种金属组成的三层复合膜可能发生“巨磁电阻效应”的是 。A . 铜、银B . 铁、铜C . 铜、铝D . 铁、镍（2）对铁、铬组成的复合膜，当膜层厚度是1.7nm时，这种复合膜电阻_（选填“具有”或“不具有”）“巨磁电阻效应”。（3）“新型读出磁头”可将微弱的_信息转化为电信息。4. （3分）材料一：1820年，丹麦物理学家奥斯特发现了通电导体周围存在磁场。材料二：1825年，瑞士物理学家科拉顿做了如下实验：他将一个能反映微小变化的电流表，通过导线与螺旋线圈串联成闭合电路，并将螺旋线圈和电流表分别放置在两个相连的房间，如图。他将一个条形磁铁插入螺旋线圈内，同时跑到另一个房间里，观察电流表的指针是否偏转。材料三：1831年，英国物理学家法拉第用闭合电路的一部分导体，在磁场里切割磁感线的时候，发现导体中产生电流，从而实现了利用磁场获得电流的愿望。（1）进行奥斯特实验时，在静止的小磁针上方，分别用图甲和乙两种方式放置一根导线。当导线通电时，小磁针会发生明显偏转的是_（选填“甲”或“乙”）。 （2）在奥斯特发现“电流周围存在磁场”之后，科拉顿、法拉第两位物理学家采用逆向思维，基于_的假设，从而做了如上材料中的实验。 （3）在科拉顿的实验中，实际上已经满足产生感应电流的条件，但他并未观察到，如何操作才能让他观察到电流表指针发生偏转？_。5. （4分）当你将一杯热水放在桌上时，这杯热水的温度将会逐渐降低。你是否想过，热水温度降低的快慢是否保持不变？牛顿也对这一问题发生兴趣，并通过实验得出牛顿冷却定律。以下我们一起通过实验来探究牛顿冷却定律。在250毫升烧杯中倒入约200毫升、温度为90的热水，将杯子放在室内桌面上，让水自然冷却，并用温度计每隔5分钟测量一次水温，直到水温降到室温为止。数据如下： 时间/分051015202530354045温度/90705545383228262626（1）本实验中我们用表格法记录数据，为更直观体现温度降低规律，我们还可以用_法。 （2）根据表中数据，热水温度降低的快慢规律是 _。 （3）请你猜测冷水温度升高的快慢规律，并阐述你猜测的理由_。 6. （8分）发光二极管只允许电流从二极管的正极流入,负极流出。如图所示,将两只二极管与线圈连成并联电路,并将两只二极管的正负极接成相反情形。使磁铁在线圈中左右移动,此时会看见两只发光二极管轮流发光。（1）该装置是根据_原理制成,应用这一原理工作的机器_。 （2）小波同学认为用一只发光管也可以，为什么要用两只呢？我们可以这样说服小波：实验中要用两只二极的好处，是因为可以方便地研究_的关系。（3）科学研究中经常把一些不易直接测量的物理量,用一些非常直观的现象去认识或用易测量的物理量间接测量,下面做法相似的有 。 A . 研究电磁铁磁性强弱时运用了大量的大头针B . 研究电磁铁磁性强弱时运用了滑动变阻器C . 研究植物的呼吸作用时运用了澄清石灰水D . 演示铁丝在纯氧中燃烧时在瓶底留少量的水7. （3分）食盐和味精是厨房里常用的两种调味品，这两种物质都可溶于水，在相同条件下，哪种物质的溶解能力更强呢？小强进行了如下实验探究：在两个同样的烧杯甲和乙中分别倒入50克冷水和50克热水，用天平称取食盐和味精各20克，分别倒入甲、乙烧杯中。用玻璃棒搅拌，使它们充分溶解后，甲烧杯中食盐还有剩余，乙烧杯中味精全部溶解。结论：味精在水中的溶解能力比食盐强。请分析回答下列问题：（1）你认为小强的实验设计有什么缺陷？_。（2）实际上平时使用的味精都含有少量的食盐，所以菜里味精放多了也会变咸。如在实验室里要把味精提炼的更纯些，你采用的方法是_。（选填“过滤法”或“结晶法”）8. （6分）小明和同学利用身边的器材进行实验探究。他们先在铁钉上套薄塑料吸管，然后在薄塑料吸管上缠绕铁丝做成螺线管，将这个装置固定在支架上，如图所示。（1）在下列物理现象中，可以利用图示的实验装置进行探究的是 (填序号)。 A . 通电直导线的磁场分布B . 磁极间的相互作用规律C . 电生磁（2）如图所示的实验装置，可以探究插有铁芯的通电螺线管的磁性强弱与_的关系。 （3）实验中当小明将开关闭合后，他们将变阻器滑片P从a端滑向b端，吸引大头针的数量_(填“增加”“减少”或“不变”)。 9. （4分）小芳小组在探究“通电螺线管的磁场”实验中，设计了如图所示电路。（1）实验中可通过观察_判断通电螺线管的磁极；（2）如图所示，开关S1、S2闭合时，标出通电螺线管周围小磁针的北极，并划出通电螺线管周围的磁感线（画3条即可）；（3）将滑动变阻器的滑片P适当的向右滑动后，通过通电螺线管的电流变_，通电螺线管周围的磁场_（填“增强”、“不变”或“减弱”）；（4）实验中，她将开关S1从1换到3，S2从4换到2时，看到的现象是，这说明了_；（5）实验中，她将开关S1接到3，S2接到4时，小磁针的北极将指向_。10. （3分）如图所示是小何同学探究电磁铁的磁性强弱跟哪些因素有关的实验装置，A是电磁铁，B是弹簣，C是铁块。图示中的弹簣长度为15cm。a、b两接线柱之间的线圈匝数是1500匝，a、c两接线柱之间的线圈匝数是2500匝。实验数据已记录在下表中。 实验次数通过螺线管电流/A螺线管的匝数(选用接线柱)弹簧长度/cm11a、b16215a、b1732a、b17843a、c185（1）此实验通过比较弹簧B被拉长的长度来判断弹簧所受拉力的大小，从而就可以判断通电螺线管_的强弱，这种科学方法通常叫做_法。 （2）通过分析第1、2、3次实验数据，你可得出的结论是：当_相同时，通过螺线管中的_越大，弹簧B被拉长的越长，通电螺线管的磁性_。 （3）通过分析第3、4次实验数据，你可得出的结论是_。 11. （5分）小明同学利用如图所示装置研究电磁铁磁场的强弱与哪些因素有关（1）当指针指示的数值增大时，表示电磁铁的磁性增强，则电磁铁的A端为_极（填“S”或“N”）E为电源的_极（填“正”或“负”）（2）小明将开关S打到a点，并向下调节变阻器的滑片，他发现指针指示的数值越来越大由此可以得出结论：电磁铁_一定时，电流越大，电磁铁的磁性越强（3）小明为了验证电磁铁的磁性强弱与线圈匝数有关时，将开关S从a点换到b点，同时观察并比较两次指针指示的数值，他发现两次指针指示的数值几乎相同你认为导致出现这种错误情况的主要原因是_（各实验器材均完好）（4）电磁铁的原理主要应用到了电流的磁效应，电磁的磁效应最先是由科学家_（填人名）发现的，请你再举出一个生活或生产应用到电磁铁的设备_12. （5分）在学校实验室开放时，小科对手摇发电机非常感兴趣，他想：发电机产生感应电流大小跟哪些因素有关呢？根据经验又想到可以根据小灯泡的亮度来判断感应电流大小，于是他利用如图所示的手摇发电机开展了探究，得到如下表所示的实验记录表请你根据上述资料回答下列问题：实验次数123线圈转速慢较快快线圈转向顺时针顺时针顺时针小灯泡亮度暗较亮亮（1）小科计划探究的问题中变量的是_（2）判断电流大小，除了借助小灯泡观察之外，实验室常用_表来测量（3）根据实验探究课得到的初步结论是_13. （4分）如图是“探究什么情况下磁可以生电”的装置，导体ab、开关、灵敏电流表用导线连接，组成电路。 （1）实验中，我们通过电流表指针是否偏转来判断电路中是否有 _；通过指针偏转的方向判断_。 （2）闭合开关，让导体ab在磁场中上下运动，发现电流表的指针不偏转；让导体ab静止，磁铁水平向右运动，则电流表的指针_。（选填“偏转”或“不偏转”） （3）如果想进一步探究感应电流的大小与导体运动的快慢是否有关，则应闭合开关，保持其它条件不变，只改变_，观察_得出结论。 14. （4分）干簧管比一般机械开关结构简单，体积小，工作寿命长；而与电子开关相比，它又有抗负载冲击能力强的特点，工作可靠性很高。如图甲所示，是干簧管的结构简图，其中磁簧片是一种有弹性的薄铁片，被固定于玻璃管上。（1）如图乙所示，当将一个条形磁铁与干簧管平行放置时，干簧管的两磁簧片被磁化，则磁簧片ab的b端为_极；它与磁簧片cd的c端因相互_而触接。 （2）如图丙所示，是小明同学用干簧管自制的水位自动报警器的结构简图。当水面在A、B之间正常水位时，上、下两干簧管都远离条形磁铁，没被磁化，电路是断开的，红、绿灯都不发光，电铃不响；当水面上升到最高水位A 处时，_灯发光，电铃响；当水面下降到最低水位B处时，另一灯发光，电铃响，这样通过红、绿灯的发光情况就可判断水位是否正常。 15. （5分）电梯为居民出入带来很大的便利，出于安全考虑，电梯都设置超载自动报警系统，其工作原理如图甲所示。已知控制电路的电源电压U6伏，保护电阻R1100欧，压敏电阻R2的阻值随压力F大小变化如图乙所示，电梯底架自重和电磁铁线圈的阻值都忽略不计。（1）正常工作时，电磁铁的上端为_极。（2）当压敏电阻R2受到的压力F增大时，其阻值_（填“增大”“减小”或“不变”，下同），控制电路中的电流_，从而使电磁铁的磁性增强。电梯超载时，触点K与触点_接触，电铃发出警报声。（3）当电磁铁线圈电流达到20毫安时，衔铁刚好被吸住。若该电梯厢内站立总质量为1000千克的乘客时，试通过计算说明电梯是否超载。(g取10牛/千克）16. （3分）归纳式探究研究电磁感应现象中的感应电流：磁场的强弱用磁感应强度描述，用符号B表示，单位是特斯拉，符号是T强弱和方向处处相同的磁场叫做匀强磁场如图甲所示，电阻R1与圆形金属线圈R2连接成闭合回路，R1和R2的阻值均为R0 ， 导线的电阻不计，在线圈中的半径为r的圆形区域内存在垂直于线圈平面向里的匀强磁场，磁感应强度B随时间t变化的关系图象如图乙所示，图线与横、纵坐标的截距分别为t0和B0 ， 则0至t1时间内通过R1的电流I与阻值R0、匀强磁场的半径r、磁感应强度B0与时间t0的关系数据如下表：次数R0/r/mB/Tt0/sI/A1100.11.00.151022200.11.00.12.51023200.21.00.1101024100.10.30.11.51025200.10.10.050.5102（1）I=k_，其中k=_（填上数值和单位）（2）上述装置中，改变R0的大小，其他条件保持不变，则0至t1的时间内通过R1的电流I与R0关系可以用图丙中的图线_表示第 15 页 共 15 页参考答案一、 实验探究题 (共16题；共70分)1-1、1-2、1-3、1-4、1-5、2-1、2-2、3-1、3-2、3-3、4-1、4-2、4-3、5-1、5-2、5-3、6-1、6-2、6-3、7-1、7-2、8-1、8-2、8-3、9-1、9-2、9-3、9-4、9-5、10-1、10-2、10-3、11-1、11-2、11-3、11-4、12-1、12-2、12-3、13-1、13-2、13-3、14-1、14-2、15-1、15-2、15-3、16-1、16-2、