知识点挑题 - 初中物理 - 优优班--学霸训练营

1．
综合开放题
$(1)$以下深圳首个现代有轨电车工程的一些材料信息，请你模仿示例格式，从材料原文中摘抄出三条涉及到物理知识的内容，并写出相应的物理知识或规律。$($不能与示例重复$)2017$年$10$月$28$日，随着“叮叮叮”的声音，深圳龙华有轨电车开始载客试运营。主线清湖站到新澜站约$86km$，运行时间约$23$分钟。支线清湖站到下围站约$68km$，时间约$18$分钟。
      电车设有摄像头、电子显示屏等设备，车内采用白色衬板、蓝色、绿色宽大座椅搭配。电车上的转向架配有撒砂装置$($防止车轮打滑$)$、轮缘润滑装置和车轮噪音吸收装置。电车制动采用的轮盘制动，另外还设有磁轨制动，制动时电磁铁会对轨面产生吸引力并产生制动力。在时速$40km/h$的情况下，双重制动系统可以确保列车在$25$米内停下。
    乘客可用现金和深圳通购票，也可用微信或支付宝扫描二维码购票，票价为$2$元$/$人次。乘客需要站在安全黄线内候车，电车可利用乘客上下车的时间，$30$秒完成快速充电，电能便可以存储到蓄电池内。

序号材料原文物理知识或规律

示例开始载客试运营运行时电能转化为机械能

$①$ ______ ______

$②$ ______ ______

$(2)$如图所示，是一种安全门锁的工作原理示意图。保安室里的工作人员通过开关即可控制安全门锁的开、闭。请回答下列问题：
$①$插销应用 ______ 材料制成的？
A.铜质     $B.$铁质
$②$若要打开门，则开关应该 ______ $($选填“断开”或“闭合”$)$。

难度：较易

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2．小安利用热敏电阻设计了一个“过热自动报警电路”，如图甲所示$.$将热敏电阻$R_{1}$安装在需要探测温度的地方，当环境温度正常时，继电器的上触点接触，下触点分离，指示灯亮；当环境温度超过某一值时，继电器的下触点接触，上触点分离，警铃响$.$图甲中继电器的供电电压$U_{1}=3V$，继电器线圈用漆包线绕成，其电阻$R_{0}$为$30Ω.$当线圈中的电流大于等于$50mA$时，继电器的衔铁将被吸合，警铃响$.$图乙是热敏电阻的阻值随温度变化的图象．
$(1)$由图乙可知，当环境温度升高时，热敏电阻阻值将______，继电器的磁性将______$($均选填“增大”、“减小”或“不变”$)$．
$(2)$图甲中警铃的接线柱$C$应与接线柱______相连，指示灯的接线柱$D$应与接线柱______相连$($均选填“$A$”或“$B$”$)$．
$(3)$图甲中线圈下端$P$的磁极是______极$($选填“$N$”或“$S$”$)$．
$(4)$请计算说明，环境温度在什么范围内时，警铃报警．

难度：较易

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3．如图是公共汽车上用电磁阀控制车门开、关的工作电路图。$L_{1}$、$L_{2}$是固定的电磁线圈。衔铁$T_{l}$、$T_{2}$通过横杆相连并可左右移动，带动传动装置使车门开启或关闭。$S$接通触点$b$时，线圈______$($填“$L_{1}$”或“$L_{2}$”$)$具有磁性，吸引衔铁使横杆向______$($填“左”或“右”$)$运动，带动传动装置关闭车门。

难度：较易

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4．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，如图甲所示。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。进行多次实验，他都没有发现电流表指针发生偏转。
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。
材料四：法国科学家阿尔贝$⋅$费尔和德国科学家彼得$⋅$格林贝格尔由于巨磁电阻$(GMR)$效应而荣
获$2007$年诺贝尔物理学奖。
$(1)$进行奥斯特实验时，在静止的小磁针上方，需要放置一根导线。为了产生明显的实验现象，该导线放置的方向应该是______$($选填“东西”或“南北”$)$。
$(2)$科拉顿的实验中，______$($选填“已经”或“没有”$)$满足产生感应电流的条件。
$(3)$科拉顿、法拉第等物理学家相继进行如材料所说的实验研究，是基于______的科学猜想。
$(4)$如图乙是研究巨磁电阻特性的原理示意图。实验发现，在闭合开关$S_{1}$、$S_{2}$且滑片$P$向右滑动的过程中，指示灯明显变暗，这说明巨磁电阻的阻值和磁场的关系是______。

难度：中等

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5．小强利用压力传感器、电磁继电器、阻值可调的电阻R等元件，设计了一个汽车超载自动报警电路，如图甲所示．他了解到这种压力传感器所受压力越大时，输出的电压U就越大，二者的关系如图乙所示．闭合开关S，当继电器线圈中电流大于或等于20mA时，衔铁被吸合．已知传感器的输出电压U即为继电器控制电路的电源电压，线圈的电阻为20Ω．
（1）车辆不超载时，工作电路中绿灯亮；当传感器所受压力增大到一定程度时，红灯亮，说明汽车超载．请你判断灯 ______ （选填“L₁”或“L₂”）是红灯．
（2）某水平公路桥禁止质量大于或等于20t的车辆通行，要用小强设计的装置为此桥报警，R的阻值应调节为多少？g取ION/kg．
（3）在水平路面上，要使该装置报警，通过车辆的最小重力为多少？
（4）请你运用所学物理知识，说明超载的一项危害．

难度：中等

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6．
小强利用压力传感器、电磁继电器、阻值可调的电阻$R$等元件，设计了一个汽车超载自动报警电路，如图甲所示$.$他了解到这种压力传感器所受压力越大时，输出的电压$U$就越大，二者的关系如图乙所示$.$闭合开关$S$，当继电器线圈中电流大于或等于$20mA$时，衔铁被吸合$.$已知传感器的输出电压$U$即为继电器控制电路的电源电压，线圈的电阻为$20Ω$．
$(1)$车辆不超载时，工作电路中绿灯亮；当传感器所受压力增大到一定程度时，红灯亮，说明汽车超载$.$请你判断灯 ______ $($选填“$L_{1}$”或“$L_{2}$”$)$是红灯．
$(2)$某水平公路桥禁止质量大于或等于$20t$的车辆通行，要用小强设计的装置为此桥报警，$R$的阻值应调节为多少？$g$取$ION/kg$．
$(3)$在水平路面上，要使该装置报警，通过车辆的最小重力为多少？
$(4)$请你运用所学物理知识，说明超载的一项危害．

难度：中等

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7．
某同学在研究性学习活动中，通过查阅资料，查到了一种由半导体材料做成的热敏电阻的阻值随温度变化的曲线$($如图$)$，并设计了如图所示的温度自动控制装置。已知电磁继电器的线圈电阻$R_{0}$为$50Ω$，左侧控制电路电源电压为$6V$，当继电器线圈中的电流大于或等于$20mA$时，继电器的衔铁被吸下，右侧发热电路就断开。求

$(1)$该温度自动控制装置为什么能够将温度控制在一定值附近？

$(2)$求此温度自动控制装置能将温度控制在多少摄氏度以下？

难度：难

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8．阅读材料，回答问题．
人工心脏泵
血液是人体输送氧气与营养的主要载体，心脏就像发动机，为这一输送提供了动力．医生给心脏疾病的患者做手术时，往往要用一种称为“人工心脏泵”的体外装置来代替心脏，以推动血液循环．

如图甲是该装置的示意图，线圈AB固定在用某种金属材料制成的活塞柄上，通电时线圈与活塞柄组成的系统与固定在左侧的磁体相互作用，从而带动活塞运动．活塞筒通过阀门与血管相通，阀门S₁只能向外开启，S₂只能向内开启．手术时，还需要利用电磁血流计来检测血流速度和血流量（血流量指单位时间内通过血管横截面的血液体积），其示意图如图乙所示．使用时，将血管放置于两磁极之间，两金属电极a、b与血管壁接触，就会有微弱电流流过仪表显示出血流速度．
研究表明，血管内血流速度会随血管横截面积的变化而变化，且血液匀速通过血管时，受到的阻力与血液的流速成正比．当血管横截面积为正常值的n倍时，测得心脏主动脉血管内血液匀速流动的速度v与n的数值如表所示．
血管横截面积与正常值的倍数n 1.00 0.90 0.80 0.75 0.60
主动脉内血液匀速流动的速度V/ms^-1 0.180 0.200 0.225 0.240 0.300
（1）甲图中，当线圈中的电流从B流向A时，活塞向 ______ （选填“左”或“右”）运动，血液从 ______ （选填“S₁流出”或“S₂流入”）．
（2）线圈AB所固定的活塞柄适宜用下列哪种金属材料制作 ______
A．铜 B．铁 C．银 D．铝合金
（3）血管中有血液流过时，电磁血流计能检测到微弱的电流，从能量转化的角度分析，这是 ______ 能转化为 ______ 能的过程．
（4）若某次测得血液匀速流动的速度为0.2m/s，血流量为10^-4m³/s，则对应血管的横截面积为 ______ m²．
（5）当心脏主动脉血管的横截面积变化时，其血液仍匀速流动，则推动血液流动的功率P与下列哪一选项成正比？
A．n B． $%20%5Cfrac%20%7B1%7D%7Bn%7D$ C．n² D． $%20%5Cfrac%20%7B1%7D%7Bn%5E%7B2%7D%7D$ ．

难度：中等

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9．空气开关，又名空气断路器，是一种只要电路中电流超过最大电流就会自动断开的开关．如图甲为空气开关简化后的原理图．当线路发生一般性过载（即电流过大）时，过载电流虽不能使电磁脱扣器动作，但能使发热元件产生一定热量，促使双金属片受热向_____弯曲，推动杠杆使搭钩与锁扣脱开，将触点分离，切断电源．当线路发生短路或严重过载电流时，短路电流超过瞬时脱扣整定电流值，电磁脱扣器产生足够大的吸力，将衔铁吸合并撞击杠杆，使搭钩绕转轴座向上转动与锁扣脱开，锁扣在弹簧的作用下将触点分离，切断电源．

（1）题目空白部分应为 ______ （选填“上”或“下”）．
（2）如图乙为某文章中对空气开关所做的说明，文中有一处错误，该错误为 ______ （选填“①”、“②”、“③”或“④”）．

难度：较易

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10．如图是公共汽车上用电磁阀控制车门开、关的工作电路图．L₁、L₂是固定的电磁线圈．衔铁T_l、T₂通过横杆相连并可左右移动，带动传动装置使车门开启或关闭．S接通触点b时，线圈 ______ （填“L₁”或“L₂”）具有磁性，吸引衔铁使横杆向 ______ （填“左”或“右”）运动，带动传动装置关闭车门．

难度：较易

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序号	材料原文	物理知识或规律
示例	开始载客试运营	运行时电能转化为机械能
\(①\)	______	______
\(②\)	______	______

血管横截面积与正常值的倍数n	1.00	0.90	0.80	0.75	0.60
主动脉内血液匀速流动的速度V/ms^-1	0.180	0.200	0.225	0.240	0.300