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2022年科学中考真题分类汇编10：电磁学
一、单选题
1．（2022·杭州）如图所示，粗糙的水平桌面上有两块相同的条形磁体甲和乙，它们之间有相互作用力且保持静止。对图示甲、乙两块条形磁体受到摩擦力的方向分析正确的是（ ）
A．甲一定水平向左，乙一定水平向右
B．甲水平向右，乙无法确定
C．甲水平向左，乙无法确定
D．甲、乙均无法确定
2．（2022·湖州）如图是小明家家庭电路的一部分。下列叙述中，错误的是（ ）
A．开关与灯泡串联
B．灯泡与插座串联
C．当开关S断开时，用测电笔分别测试电路中a、b、c、d四处，能使氛管发光的是d处
D．该插座能将用电器的金属外壳与大地相连
3．（2022·宁波）如图所示为课本中的一个实验：“把一段通电导线弯成圆环，形成环形电流，让圆环导线穿过一块与圆环平面垂直的平板。利用铁粉观察它周围的磁场分布。”如果导线内电流方向如箭头所示，当置于平板上A点的磁针(黑色端为N极)静止时，下列图中磁针指向正确的是（ ）
A． B．
C． D．
4．（2022·温州）如图是某同学发明的“铁皮自动分开装置”。将强磁铁靠近一叠铁皮，被磁化后的铁皮会自动分开。铁皮分开的原因是（ ）
A．同名磁极相互吸引 B．异名磁极相互吸引
C．同名磁极相互排斥 D．异名磁极相互排斥
5．（2022·绍兴）如图，小敏用条形磁铁使铁钉竖直静止在空中，细线紧绷且质量不计。下列说法正确的是（ ）
A．铁钉上端被磁化成N极
B．铁钉受到的磁力与自身重力大小相等
C．桌面对石头的支持力和石头的重力是一对平衡力
D．细线对石头的拉力和石头对细线的拉力是一对相互作用力
6．（2022·金华）司南是我国早期的指南针。小科将条形磁体置于塑料勺内，在勺下垫泡沫，一起置于装水的纸盘中，漂浮在水面上，能自由转动，从而得到一个仿制“司南”（如图所示）。下列说法正确的是（ ）
A．“司南”静止时勺柄指南，标为N极
B．“司南”能指南北是受地磁场的作用
C．“司南”的纸盘换成铁盘后也能正常使用
D．“司南”勺柄的指向与勺内磁体的磁极方向无关
7．（2022·舟山）科学研究中。人们通过一定的科学方法，建立一个适当的模型来代替和反映客观对象，并通过的这个级型来揭示客观对象的形态、特征和本质。下列分析正确的是（ ）
A．①揭示单侧光对生长素分布的影响，向光侧生长素多，生长快
B．②用磁感线描述条形磁体周围的磁场分布，越密表示磁场越弱
C．③是原子结构模型，中央是原子核，核外是绕核高速运动的电子
D．④描述地球绕日公转，地轴始终是倾斜状态，箭头表示公转方向
8．（2022·丽水）按如图电路进行实验，每次总观察到电磁铁A吸引大头针的数目比电磁铁B多。此现象说明影响电磁铁磁性强弱的一个因素是（ ）
A．电流大小 B．线圈匝数 C．电流方向 D．电磁铁极性
二、填空题
9．（2022·台州）铝箔轻巧，导电性好，能做许多科学实验。
实验1：“铝箔小火箭”
将铝箔卷成简状，上端封闭并装人一截火柴头，下端开口并装上尾翼，制成小火箭。将小火箭套在发射架上，加热其上端，如图甲所示。稍后小火箭就会射到空中。
（1）小火箭与发射架不能套得太紧，否则会因 力太大，难以起飞。
（2）火柴头燃尽后，空中的小火箭还能继续上升，这是因为小火箭具有 。
（3）实验2：“铝箔秋千”
折一个U形铝箔框，其两端通过回形针与干电池两端相连，置于磁铁上方，如图乙所示。通电时，铝箔框就会朝一个方向摆动。
通电摆动时，电能转化为 能和内能。
（4）若要改变铝箔框通电时的摆动方向，请写出一种方法： 。
10．（2022·绍兴）如图是手机无线充电的原理简化图。当充电器线圈接通电源之后，该线圈就会产生一个磁场，当手机放在充电器上的时候，手机中的线圈就会产生感应电流，实现无线充电。
（1）手机线圈中产生电流是利用 现象。
（2）当充电器线圈中某一时刻的电流方向如图所示，则图中B点的磁场方向是 （选填“向上”或“向下”）。
（3）与传统方式相比，请你对这种充电方式进行评价： 。
11．（2022·舟山）1820年，丹麦物理学家奥斯特通过实验首次证实电和磁之间的联系。小舟用图甲所示装置来模仿该实验。
（1）实验中得到通电直导线周围存在磁场的结论，那么他观察到的现象是 。
（2）早先电话听简的结构如图乙所示，当变化的电流通过线圈时，电磁铁的 强弱发生变化，对薄铁片产生变化的吸引力，从而使薄铁片振动不同而发出不同的声音，这样就可以听到对方的讲话了。
三、实验探究题
12．（2022·湖州）学习了“电生磁”的知识后，小柯在家里进行实验探究。实验器材主要有：全新干电池若干节、铁钉3枚、大头针若干、长导线1根。
实验过程：
①用细线把3枚铁钉捆绑在一起，再用长导线缠绕铁钉6圈，连接在1节全新干电池两端（如右图所示），制成简易的电磁铁。用电磁铁尖端去靠近大头针，观察吸引大头针的数目（通电时间不超过10秒钟，下同）。
②将电磁铁连接在2节串联的全新干电池两端，重复实验。
③将电磁铁连接在3节串联的全新干电池两端，重复实验。
④增加电磁铁的线圈匝数至9匝，连接在1节全新干电池两端，重复实验。
⑤增加电磁铁的线圈匝数至12匝，连接在1节全新干电池两端，重复实验。
（1）1节全新干电池的电压是 伏。
（2）小柯的实验想要探究的问题是：
（3）本实验用电磁铁吸引大头针的数目来比较电磁铁的磁性强弱，此科学方法属于 （选填“类比法”或“转换法”）。
（4）请帮助小柯设计用于记录实验数据的表格。
四、解答题
13．（2022·台州）图甲是一种太阳能“摆叶花"，其摆动原理如图乙所示。塑料摆叶AOB是硬质整体，由摆杆OB和叶瓣OA组成，可视为绕固定点O自由转动的杠杆。
（1）图乙为断电静止时的状态，叶瓣OA重0.04牛，C是其重力作用点。摆杆OB质量不计，B端固定着一块小磁铁，C、O、D在同一水平线上。求磁铁受到的重力是多少牛？
（2）线圈E有电流时，推动磁铁向左上方运动，则线圈E上端的磁极是 极。
（3）线圈E推动磁铁向左上方运动，使摆叶AOB顺时针小幅摆动后，立即断电，摆叶AOB会自动逆时针摆回来。请利用杠杆知识对上述现象作出分析。
14．（2022·湖州）我国现在倡导绿色、环保、低碳的生产和生活方式。湖州长兴弁山风力发电场是浙江省首个低风速区域风电项目，已并网发电，一年可发电约5000万千瓦时。
（1）下列装置可以演示风力发电机原理的是 （选填“A”或“B”）。
（2）已知火力发电时，发1度电需煤400克，弁山风力发电场的投入使用，每年可节省煤约多少吨？
（3）现代人居家装修普遍采用无主灯风格，如图所示。小明家今年装修新房，家庭电路中总共安装了20只规格为“220V 10W”的灯泡，若这20只灯泡全部正常工作（其他用电器不工作），求家庭电路中的总电流。
15．（2022·舟山）寒冷的冬天，人们经常会使用油汀取暖器。如图为小舟家油汀取吸器的工作原理示意图，R1和R2为发热体，其部分参数如表所示，试回答问题：
产品类型 油汀取暖器
额定电压 220V
发热体R1规格 48.4Ω
发热体R2规格 96.8Ω
操作档位 三档
（1）取暖器的工作原理：导热油是一种易导热但不易 的液体，接通电路，发热体放热，导热油吸热，温度升高， 变小，在油管内上升，同时向周围的空气散热，到达顶端后从边上管道下降到油箱重新加热。
（2）取暖器有高、中、低三档，小舟选择中档在房间内取暖。使用一段时间后发现一个规律：取暖器工作85分钟后，温控开关断开停止加热，5分钟后温控开关又自动闭合，取暖器再次工作，如此循环，维持室温的基本恒定。则选择中档使用时，取暖器每小时消耗多少电能
（3）某次使用时，取暖器突然不工作了，于是小舟和父亲一起寻找故障，接入电源，闭合所有开关，用测电笔检测a~i各处，发现只有a、b两处测电笔的氖管能发光，根据此现象，可以推测取暖器发生的故障是 。
答案解析部分
1．【答案】D
【知识点】二力平衡的条件及其应用；磁极间的相互作用
【解析】【分析】根据二力平衡的知识分析判断。
【解答】甲和乙都在水平桌面上保持静止状态，则它受到的摩擦力与受到的磁力相互平衡，即二者大小相等方向相反。由于不清楚甲和乙的磁极方向，因此它们之间可能为引力，也可能为斥力，无法确定受到磁力的方向，自然无法判断它们受到摩擦力的方向。
故选D。
2．【答案】B
【知识点】家庭电路的组成与连接
【解析】【分析】根据家庭电路连接的知识分析判断。
【解答】A.根据图片可知，开关与灯泡串联，故A正确不合题意；
B.根据图片可知，灯泡与插座并排连接在火线和零线之间，二者为并联，故B错误符合题意；
C.当开关S断开时，只有d处与火线连通，因此只有d处能够使测电笔的氖管发光，故C正确不合题意；
D.根据图片可知，三孔插座的中间孔与大地相连，能将用电器的金属外壳与大地相连，故D正确不合题意。
故选B。
3．【答案】A
【知识点】磁场和磁感线；通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【分析】首先根据安培定则判断通电螺线管的极性，再根据磁场方向的定义确定小磁针的指向。
【解答】根据图片可知，线圈上电流方向向左。右手握住线圈，弯曲的四指指尖向左，此时大拇指指向纸外，则向外的一端为磁场的N极，向内的一端为磁场的S极。在磁体内部，磁感线从S极指向N极，而小磁针的N极指向就是磁场方向，因此小磁针的N极应该朝向纸外。
故A正确，而B、C、D错误。
故选A。
4．【答案】C
【知识点】磁极间的相互作用
【解析】【分析】根据磁极之间的相互作用规律分析。
【解答】强磁铁靠近铁皮时，铁皮会被磁化成一个新的磁体。根据磁极之间的相互作用规律可知，铁皮分开的原因是同名磁极相互排斥，故C正确，而A、B、D错误。
故选C。
5．【答案】D
【知识点】力的作用是相互的；二力平衡的条件及其应用；磁极间的相互作用
【解析】【分析】（1）根据磁极之间的相互作用规律判断；
（2）对铁钉进行受力分析；
（3）根据平衡力的条件判断；
（4）根据相互作用力的条件判断。
【解答】A.根据“异名磁极相互吸引”可知，铁钉的上端被磁化为S极，故A错误；
B.铁钉受到向上的磁力、向下的重力和细线的拉力，根据二力平衡的知识得到：F磁=F拉+G，故B错误；
C.桌面对石头的支持力等于石头的重力与细线的拉力的差，即二者大小不等，肯定不是平衡力，故C错误；
D.细线对石头的拉力和石头对细线的拉力，二者大小相等、方向相反、作用在同一直线和同一物体上，是一对相互作用力，故D正确。
故选D。
6．【答案】B
【知识点】磁场和磁感线；地磁场
【解析】【分析】根据对磁场、磁极和地磁场的认识分析判断。
【解答】A.“司南”静止时勺柄指南，标为S极，故A错误；
B.“司南”能指南北是受地磁场的作用，故B正确；
C.铁板能够被磁化，而纸板不能被磁化，因此“司南”的纸盘换成铁盘后就会对司南的指向发生影响，因此不能正常使用，故C错误；
D.“司南”会受到地磁场的磁力作用，因此勺柄的指向与地磁场的方向有关，与本身内部的磁极方向也有关，故D错误。
故选B。
7．【答案】C
【知识点】植物激素；磁场和磁感线；原子的构成与探索过程；地球公转
【解析】【分析】模型法是通过引入模型(能方便我们解释那些难以直接观察到的事物的内部构造，事物的变化以及事物之间的关系的符号、公式、表格、实物等)将物理问题实际化。
【解答】A：①揭示单侧光对生长素分布的影响，背光侧生长素多，生长快，A错误。
B：②用磁感线描述条形磁体周围的磁场分布，越密表示磁场越强，B错误，
C：③是原子结构模型，中央是原子核，核外是绕核高速运动的电子，C正确。
D：④描述地球绕日公转，地轴始终是倾斜状态，箭头表示自转方向，D错误。
故选C。
8．【答案】B
【知识点】影响电磁铁磁性强弱的因素
【解析】【分析】根据图片确定影响电磁铁磁场强弱的哪个因素不同即可。
【解答】根据图片可知，两个电磁铁串联，则通过它们的电流相等，A的线圈匝数大于B，则说明影响电磁铁磁场强弱的因素是线圈匝数。
故选B。
9．【答案】（1）摩擦
（2）惯性
（3）机械
（4）调换干电池的正负极(或“调换磁铁的磁极”)
【知识点】惯性；影响摩擦力大小的因素；通电导体在磁场中的受力方向的判断；能量及其存在的不同形式
【解析】【分析】（1）滑动摩擦力的大小与压力和接触面的粗糙程度有关；
（2）物体保持运动状态不变的性质叫惯性；
（3）根据能量转化的知识解答；
（4）通电导体在磁场中的受力方向与磁场方向和电流方向有关。
【解答】（1）小火箭与发射架不能套得太紧，即发射架对火箭的压力太大，那么会产生较大的摩擦力，造成火箭难以起飞。
（2）火柴头燃尽后，空中的小火箭还能继续上升，这是因为小火箭具有惯性。
（3）通电摆动时，线圈具有机械能，即将电能转化为机械能。
（4）要改变铝箔框通电时的摆动方向，方法：
①改变电流方向，即调换干电池的正负极；
②改变磁场方向，即调换磁铁的磁极。
10．【答案】（1）电磁感应
（2）向上
（3）优点：使用方便，兼容性强，可以一对多充电，解决了接口不匹配问题等，缺点：充电效率较低，电磁辐射较大，价格高等。
【知识点】电磁感应
【解析】【分析】（1）闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，会产生感应电流，这就是电磁感应现象，为发电机的工作原理；
（2）判断电流方向，然后利用右手螺旋定则去判断磁极；
（3）与传统有线充电比较，从而发现无线充电的优点。
【解答】（1）手机线圈中产生电流是利用电磁感应现象。
（2）电流从上往下看是逆时针转动，利用右手螺旋定则判断B点磁场方向是向上；
（3）与传统方式相比，对这种充电方式进行评价：优点：使用方便，兼容性强，可以一对多充电，解决了接口不匹配问题等，缺点：充电效率较低，电磁辐射较大，价格高等。
11．【答案】（1）小磁针发生偏转
（2）磁性
【知识点】通电直导线周围的磁场
【解析】【分析】（1）当导线中有电流经过时，小磁针的指向发生偏转，即小磁针受到磁力，说明通电导线周围存在磁场。
（2）影响电磁铁磁场强弱的因素：①线圈匝数；②电流大小；③有无铁芯，据此分析解答。
【解答】（1）实验中得到通电直导线周围存在磁场的结论，那么他观察到的现象是：小磁针发生偏转。
（2）早先电话听筒的结构如图乙所示，当变化的电流通过线圈时，电磁铁的磁性强弱发生变化，对薄铁片产生变化的吸引力，从而使薄铁片振动不同而发出不同的声音，这样就可以听到对方的讲话了。
12．【答案】（1）1.5
（2）电磁铁的磁性强弱是否与线圈匝数、电流大小有关
（3）转换法
（4） 实验次数
线圈匝数
电池节数
吸引大头针数量
1
2
3
4
5
【知识点】影响电磁铁磁性强弱的因素
【解析】【分析】（1）根据干电池的电压知识解答；
（2）根据题目描述，分析哪些因素在发生改变，从而确定想要探究的问题；
（3）物理学中对于一些看不见摸不着的现象或不易直接测量的物理量，通常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，这种研究问题的方法叫转换法。
（4）根据题目的描述，确定要记录的物理量和现象，从而确定表格的列数，再根据实验次数确定表格的行数即可。
【解答】（1）1节全新干电池的电压是1.5伏。
（2）根据“2节”、“3节”可知，电源电压改变，则通过电磁铁的电流大小发生改变。根据“6匝”、“9匝”和“12匝”可知，电磁铁的线圈匝数发生改变，因此小柯想要探究的问题是：电磁铁的磁性强弱是否与线圈匝数、电流大小有关。
（3）本实验用电磁铁吸引大头针的数目来比较电磁铁的磁性强弱，此科学方法属于转换法。
（4）在实验中，要记录线圈匝数、电池节数和吸引大头针的数量，以及实验次数，因此表格有4列。实验要进行5次，连同项目行共6行，如下表所示：
实验次数 线圈匝数 电池节数 吸引大头针数量
1
2
3
4
5
13．【答案】（1）解：摆叶AOB可视为杠杆，此时：
l1=OC=4.5厘米
l2=OD=1.5厘米
F1=G叶柄=0.04牛．
根据杠杆平衡条件F1l1=F2l2得：
0.04牛×4.5厘米=F2×1.5厘米
F2=0.12牛
G磁=F2=0.12牛
答：磁铁受到的重力是0.12牛。
（2）南(或“S")
（3）摆动后，力臂l1变小，力臂l2变大，则F1l1【知识点】磁极间的相互作用；杠杆的平衡条件
【解析】【分析】（1）根据图乙确定杠杆的支点、动力和动力臂，阻力和阻力臂，然后根据杠杆的平衡条件 F1l1=F2l2 列式计算；
（2）根据磁极之间的相互作用规律确定电磁铁的极性；
（3）在杠杆上，哪测力和力臂的乘积偏大，那么杠杆就会向哪测偏转，据此分析解答。
【解答】（2）当线圈E有电流时，推动磁铁向上运动，则条形磁铁受到排斥力。根据“同名磁极相互排斥”可知，线圈E上端的磁极应该为S极。
14．【答案】（1）B
（2）解： 煤的质量=400克/度×5×107度=2×1010克=2×104吨。
（3）解：家庭电路中的总电流为：。
【知识点】发电机的构造和原理；电功率计算公式的应用
【解析】【分析】（1）根据发电机的工作原理分析判断；
（2）节约煤的质量=1度点节约煤的质量×一年发电量；
（3）根据公式计算即可。
【解答】（1）风力发电机的工作原理为电磁感应现象。
A.闭合开关后，通过电流的导体在磁场中受力运动，这是电动机的工作原理，故A不合题意；
B.闭合开关后，导体在磁场中做切割磁感线运动时，电流表的指针摆动，这就是电磁感应现象，故B符合题意。
故选B。
15．【答案】（1）导电；密度
（2）解法一：中温档时，R连入电路，电功率
中温档工作1小时，电阻R的通电时间t= 50min= 3000s消耗的电能w=Pt=1000w ×3000s=3×106J
答：会消耗3×106焦的电能。
解法二：中温档时，R连人电路，电功率
中温档工作1小时，电阻R的通电时间t=50min=0.83h
消耗的电能W=Pt=1kW×0.83h=0.83kW·h
答：会消耗0.83千瓦时的电能。
（3）温控开关断路
【知识点】家庭电路的故障分析；电功率计算公式的应用
【解析】【分析】（1）如果导热油能够导电，那么泄露后很可能造成触电事故；
根据“热胀冷缩”的规律分析导热油的密度变化。
（2）根据图片可知，中温档时只有R1自己工作，首先根据 计算出它的电功率，再根据公式W=Pt计算它消耗的电能。
（3）在家庭电路中，为了用电安全，开关必须接在火线上，据此可知，温控开关肯定与火线相连。接触b处测电笔放光，说明b与火线相连；接触c处时测电笔不发光，说明c与b之间与火线断开，据此分析解答。
【解答】（1）取暖器的工作原理：导热油是一种易导热但不易导电的液体，接通电路，发热体放热，导热油吸热，
温度升高，导热油膨胀，体积增大，而密度变小，在油管内上升，同时向周围的空气散热，到达顶端后从边上管道下降到油箱重新加热。
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2022年科学中考真题分类汇编10：电磁学
一、单选题
1．（2022·杭州）如图所示，粗糙的水平桌面上有两块相同的条形磁体甲和乙，它们之间有相互作用力且保持静止。对图示甲、乙两块条形磁体受到摩擦力的方向分析正确的是（ ）
A．甲一定水平向左，乙一定水平向右
B．甲水平向右，乙无法确定
C．甲水平向左，乙无法确定
D．甲、乙均无法确定
【答案】D
【知识点】二力平衡的条件及其应用；磁极间的相互作用
【解析】【分析】根据二力平衡的知识分析判断。
【解答】甲和乙都在水平桌面上保持静止状态，则它受到的摩擦力与受到的磁力相互平衡，即二者大小相等方向相反。由于不清楚甲和乙的磁极方向，因此它们之间可能为引力，也可能为斥力，无法确定受到磁力的方向，自然无法判断它们受到摩擦力的方向。
故选D。
2．（2022·湖州）如图是小明家家庭电路的一部分。下列叙述中，错误的是（ ）
A．开关与灯泡串联
B．灯泡与插座串联
C．当开关S断开时，用测电笔分别测试电路中a、b、c、d四处，能使氛管发光的是d处
D．该插座能将用电器的金属外壳与大地相连
【答案】B
【知识点】家庭电路的组成与连接
【解析】【分析】根据家庭电路连接的知识分析判断。
【解答】A.根据图片可知，开关与灯泡串联，故A正确不合题意；
B.根据图片可知，灯泡与插座并排连接在火线和零线之间，二者为并联，故B错误符合题意；
C.当开关S断开时，只有d处与火线连通，因此只有d处能够使测电笔的氖管发光，故C正确不合题意；
D.根据图片可知，三孔插座的中间孔与大地相连，能将用电器的金属外壳与大地相连，故D正确不合题意。
故选B。
3．（2022·宁波）如图所示为课本中的一个实验：“把一段通电导线弯成圆环，形成环形电流，让圆环导线穿过一块与圆环平面垂直的平板。利用铁粉观察它周围的磁场分布。”如果导线内电流方向如箭头所示，当置于平板上A点的磁针(黑色端为N极)静止时，下列图中磁针指向正确的是（ ）
A． B．
C． D．
【答案】A
【知识点】磁场和磁感线；通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【分析】首先根据安培定则判断通电螺线管的极性，再根据磁场方向的定义确定小磁针的指向。
【解答】根据图片可知，线圈上电流方向向左。右手握住线圈，弯曲的四指指尖向左，此时大拇指指向纸外，则向外的一端为磁场的N极，向内的一端为磁场的S极。在磁体内部，磁感线从S极指向N极，而小磁针的N极指向就是磁场方向，因此小磁针的N极应该朝向纸外。
故A正确，而B、C、D错误。
故选A。
4．（2022·温州）如图是某同学发明的“铁皮自动分开装置”。将强磁铁靠近一叠铁皮，被磁化后的铁皮会自动分开。铁皮分开的原因是（ ）
A．同名磁极相互吸引 B．异名磁极相互吸引
C．同名磁极相互排斥 D．异名磁极相互排斥
【答案】C
【知识点】磁极间的相互作用
【解析】【分析】根据磁极之间的相互作用规律分析。
【解答】强磁铁靠近铁皮时，铁皮会被磁化成一个新的磁体。根据磁极之间的相互作用规律可知，铁皮分开的原因是同名磁极相互排斥，故C正确，而A、B、D错误。
故选C。
5．（2022·绍兴）如图，小敏用条形磁铁使铁钉竖直静止在空中，细线紧绷且质量不计。下列说法正确的是（ ）
A．铁钉上端被磁化成N极
B．铁钉受到的磁力与自身重力大小相等
C．桌面对石头的支持力和石头的重力是一对平衡力
D．细线对石头的拉力和石头对细线的拉力是一对相互作用力
【答案】D
【知识点】力的作用是相互的；二力平衡的条件及其应用；磁极间的相互作用
【解析】【分析】（1）根据磁极之间的相互作用规律判断；
（2）对铁钉进行受力分析；
（3）根据平衡力的条件判断；
（4）根据相互作用力的条件判断。
【解答】A.根据“异名磁极相互吸引”可知，铁钉的上端被磁化为S极，故A错误；
B.铁钉受到向上的磁力、向下的重力和细线的拉力，根据二力平衡的知识得到：F磁=F拉+G，故B错误；
C.桌面对石头的支持力等于石头的重力与细线的拉力的差，即二者大小不等，肯定不是平衡力，故C错误；
D.细线对石头的拉力和石头对细线的拉力，二者大小相等、方向相反、作用在同一直线和同一物体上，是一对相互作用力，故D正确。
故选D。
6．（2022·金华）司南是我国早期的指南针。小科将条形磁体置于塑料勺内，在勺下垫泡沫，一起置于装水的纸盘中，漂浮在水面上，能自由转动，从而得到一个仿制“司南”（如图所示）。下列说法正确的是（ ）
A．“司南”静止时勺柄指南，标为N极
B．“司南”能指南北是受地磁场的作用
C．“司南”的纸盘换成铁盘后也能正常使用
D．“司南”勺柄的指向与勺内磁体的磁极方向无关
【答案】B
【知识点】磁场和磁感线；地磁场
【解析】【分析】根据对磁场、磁极和地磁场的认识分析判断。
【解答】A.“司南”静止时勺柄指南，标为S极，故A错误；
B.“司南”能指南北是受地磁场的作用，故B正确；
C.铁板能够被磁化，而纸板不能被磁化，因此“司南”的纸盘换成铁盘后就会对司南的指向发生影响，因此不能正常使用，故C错误；
D.“司南”会受到地磁场的磁力作用，因此勺柄的指向与地磁场的方向有关，与本身内部的磁极方向也有关，故D错误。
故选B。
7．（2022·舟山）科学研究中。人们通过一定的科学方法，建立一个适当的模型来代替和反映客观对象，并通过的这个级型来揭示客观对象的形态、特征和本质。下列分析正确的是（ ）
A．①揭示单侧光对生长素分布的影响，向光侧生长素多，生长快
B．②用磁感线描述条形磁体周围的磁场分布，越密表示磁场越弱
C．③是原子结构模型，中央是原子核，核外是绕核高速运动的电子
D．④描述地球绕日公转，地轴始终是倾斜状态，箭头表示公转方向
【答案】C
【知识点】植物激素；磁场和磁感线；原子的构成与探索过程；地球公转
【解析】【分析】模型法是通过引入模型(能方便我们解释那些难以直接观察到的事物的内部构造，事物的变化以及事物之间的关系的符号、公式、表格、实物等)将物理问题实际化。
【解答】A：①揭示单侧光对生长素分布的影响，背光侧生长素多，生长快，A错误。
B：②用磁感线描述条形磁体周围的磁场分布，越密表示磁场越强，B错误，
C：③是原子结构模型，中央是原子核，核外是绕核高速运动的电子，C正确。
D：④描述地球绕日公转，地轴始终是倾斜状态，箭头表示自转方向，D错误。
故选C。
8．（2022·丽水）按如图电路进行实验，每次总观察到电磁铁A吸引大头针的数目比电磁铁B多。此现象说明影响电磁铁磁性强弱的一个因素是（ ）
A．电流大小 B．线圈匝数 C．电流方向 D．电磁铁极性
【答案】B
【知识点】影响电磁铁磁性强弱的因素
【解析】【分析】根据图片确定影响电磁铁磁场强弱的哪个因素不同即可。
【解答】根据图片可知，两个电磁铁串联，则通过它们的电流相等，A的线圈匝数大于B，则说明影响电磁铁磁场强弱的因素是线圈匝数。
故选B。
二、填空题
9．（2022·台州）铝箔轻巧，导电性好，能做许多科学实验。
实验1：“铝箔小火箭”
将铝箔卷成简状，上端封闭并装人一截火柴头，下端开口并装上尾翼，制成小火箭。将小火箭套在发射架上，加热其上端，如图甲所示。稍后小火箭就会射到空中。
（1）小火箭与发射架不能套得太紧，否则会因 力太大，难以起飞。
（2）火柴头燃尽后，空中的小火箭还能继续上升，这是因为小火箭具有 。
（3）实验2：“铝箔秋千”
折一个U形铝箔框，其两端通过回形针与干电池两端相连，置于磁铁上方，如图乙所示。通电时，铝箔框就会朝一个方向摆动。
通电摆动时，电能转化为 能和内能。
（4）若要改变铝箔框通电时的摆动方向，请写出一种方法： 。
【答案】（1）摩擦
（2）惯性
（3）机械
（4）调换干电池的正负极(或“调换磁铁的磁极”)
【知识点】惯性；影响摩擦力大小的因素；通电导体在磁场中的受力方向的判断；能量及其存在的不同形式
【解析】【分析】（1）滑动摩擦力的大小与压力和接触面的粗糙程度有关；
（2）物体保持运动状态不变的性质叫惯性；
（3）根据能量转化的知识解答；
（4）通电导体在磁场中的受力方向与磁场方向和电流方向有关。
【解答】（1）小火箭与发射架不能套得太紧，即发射架对火箭的压力太大，那么会产生较大的摩擦力，造成火箭难以起飞。
（2）火柴头燃尽后，空中的小火箭还能继续上升，这是因为小火箭具有惯性。
（3）通电摆动时，线圈具有机械能，即将电能转化为机械能。
（4）要改变铝箔框通电时的摆动方向，方法：
①改变电流方向，即调换干电池的正负极；
②改变磁场方向，即调换磁铁的磁极。
10．（2022·绍兴）如图是手机无线充电的原理简化图。当充电器线圈接通电源之后，该线圈就会产生一个磁场，当手机放在充电器上的时候，手机中的线圈就会产生感应电流，实现无线充电。
（1）手机线圈中产生电流是利用 现象。
（2）当充电器线圈中某一时刻的电流方向如图所示，则图中B点的磁场方向是 （选填“向上”或“向下”）。
（3）与传统方式相比，请你对这种充电方式进行评价： 。
【答案】（1）电磁感应
（2）向上
（3）优点：使用方便，兼容性强，可以一对多充电，解决了接口不匹配问题等，缺点：充电效率较低，电磁辐射较大，价格高等。
【知识点】电磁感应
【解析】【分析】（1）闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，会产生感应电流，这就是电磁感应现象，为发电机的工作原理；
（2）判断电流方向，然后利用右手螺旋定则去判断磁极；
（3）与传统有线充电比较，从而发现无线充电的优点。
【解答】（1）手机线圈中产生电流是利用电磁感应现象。
（2）电流从上往下看是逆时针转动，利用右手螺旋定则判断B点磁场方向是向上；
（3）与传统方式相比，对这种充电方式进行评价：优点：使用方便，兼容性强，可以一对多充电，解决了接口不匹配问题等，缺点：充电效率较低，电磁辐射较大，价格高等。
11．（2022·舟山）1820年，丹麦物理学家奥斯特通过实验首次证实电和磁之间的联系。小舟用图甲所示装置来模仿该实验。
（1）实验中得到通电直导线周围存在磁场的结论，那么他观察到的现象是 。
（2）早先电话听简的结构如图乙所示，当变化的电流通过线圈时，电磁铁的 强弱发生变化，对薄铁片产生变化的吸引力，从而使薄铁片振动不同而发出不同的声音，这样就可以听到对方的讲话了。
【答案】（1）小磁针发生偏转
（2）磁性
【知识点】通电直导线周围的磁场
【解析】【分析】（1）当导线中有电流经过时，小磁针的指向发生偏转，即小磁针受到磁力，说明通电导线周围存在磁场。
（2）影响电磁铁磁场强弱的因素：①线圈匝数；②电流大小；③有无铁芯，据此分析解答。
【解答】（1）实验中得到通电直导线周围存在磁场的结论，那么他观察到的现象是：小磁针发生偏转。
（2）早先电话听筒的结构如图乙所示，当变化的电流通过线圈时，电磁铁的磁性强弱发生变化，对薄铁片产生变化的吸引力，从而使薄铁片振动不同而发出不同的声音，这样就可以听到对方的讲话了。
三、实验探究题
12．（2022·湖州）学习了“电生磁”的知识后，小柯在家里进行实验探究。实验器材主要有：全新干电池若干节、铁钉3枚、大头针若干、长导线1根。
实验过程：
①用细线把3枚铁钉捆绑在一起，再用长导线缠绕铁钉6圈，连接在1节全新干电池两端（如右图所示），制成简易的电磁铁。用电磁铁尖端去靠近大头针，观察吸引大头针的数目（通电时间不超过10秒钟，下同）。
②将电磁铁连接在2节串联的全新干电池两端，重复实验。
③将电磁铁连接在3节串联的全新干电池两端，重复实验。
④增加电磁铁的线圈匝数至9匝，连接在1节全新干电池两端，重复实验。
⑤增加电磁铁的线圈匝数至12匝，连接在1节全新干电池两端，重复实验。
（1）1节全新干电池的电压是 伏。
（2）小柯的实验想要探究的问题是：
（3）本实验用电磁铁吸引大头针的数目来比较电磁铁的磁性强弱，此科学方法属于 （选填“类比法”或“转换法”）。
（4）请帮助小柯设计用于记录实验数据的表格。
【答案】（1）1.5
（2）电磁铁的磁性强弱是否与线圈匝数、电流大小有关
（3）转换法
（4） 实验次数
线圈匝数
电池节数
吸引大头针数量
1
2
3
4
5
【知识点】影响电磁铁磁性强弱的因素
【解析】【分析】（1）根据干电池的电压知识解答；
（2）根据题目描述，分析哪些因素在发生改变，从而确定想要探究的问题；
（3）物理学中对于一些看不见摸不着的现象或不易直接测量的物理量，通常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，这种研究问题的方法叫转换法。
（4）根据题目的描述，确定要记录的物理量和现象，从而确定表格的列数，再根据实验次数确定表格的行数即可。
【解答】（1）1节全新干电池的电压是1.5伏。
（2）根据“2节”、“3节”可知，电源电压改变，则通过电磁铁的电流大小发生改变。根据“6匝”、“9匝”和“12匝”可知，电磁铁的线圈匝数发生改变，因此小柯想要探究的问题是：电磁铁的磁性强弱是否与线圈匝数、电流大小有关。
（3）本实验用电磁铁吸引大头针的数目来比较电磁铁的磁性强弱，此科学方法属于转换法。
（4）在实验中，要记录线圈匝数、电池节数和吸引大头针的数量，以及实验次数，因此表格有4列。实验要进行5次，连同项目行共6行，如下表所示：
实验次数 线圈匝数 电池节数 吸引大头针数量
1
2
3
4
5
四、解答题
13．（2022·台州）图甲是一种太阳能“摆叶花"，其摆动原理如图乙所示。塑料摆叶AOB是硬质整体，由摆杆OB和叶瓣OA组成，可视为绕固定点O自由转动的杠杆。
（1）图乙为断电静止时的状态，叶瓣OA重0.04牛，C是其重力作用点。摆杆OB质量不计，B端固定着一块小磁铁，C、O、D在同一水平线上。求磁铁受到的重力是多少牛？
（2）线圈E有电流时，推动磁铁向左上方运动，则线圈E上端的磁极是 极。
（3）线圈E推动磁铁向左上方运动，使摆叶AOB顺时针小幅摆动后，立即断电，摆叶AOB会自动逆时针摆回来。请利用杠杆知识对上述现象作出分析。
【答案】（1）解：摆叶AOB可视为杠杆，此时：
l1=OC=4.5厘米
l2=OD=1.5厘米
F1=G叶柄=0.04牛．
根据杠杆平衡条件F1l1=F2l2得：
0.04牛×4.5厘米=F2×1.5厘米
F2=0.12牛
G磁=F2=0.12牛
答：磁铁受到的重力是0.12牛。
（2）南(或“S")
（3）摆动后，力臂l1变小，力臂l2变大，则F1l1【知识点】磁极间的相互作用；杠杆的平衡条件
【解析】【分析】（1）根据图乙确定杠杆的支点、动力和动力臂，阻力和阻力臂，然后根据杠杆的平衡条件 F1l1=F2l2 列式计算；
（2）根据磁极之间的相互作用规律确定电磁铁的极性；
（3）在杠杆上，哪测力和力臂的乘积偏大，那么杠杆就会向哪测偏转，据此分析解答。
【解答】（2）当线圈E有电流时，推动磁铁向上运动，则条形磁铁受到排斥力。根据“同名磁极相互排斥”可知，线圈E上端的磁极应该为S极。
14．（2022·湖州）我国现在倡导绿色、环保、低碳的生产和生活方式。湖州长兴弁山风力发电场是浙江省首个低风速区域风电项目，已并网发电，一年可发电约5000万千瓦时。
（1）下列装置可以演示风力发电机原理的是 （选填“A”或“B”）。
（2）已知火力发电时，发1度电需煤400克，弁山风力发电场的投入使用，每年可节省煤约多少吨？
（3）现代人居家装修普遍采用无主灯风格，如图所示。小明家今年装修新房，家庭电路中总共安装了20只规格为“220V 10W”的灯泡，若这20只灯泡全部正常工作（其他用电器不工作），求家庭电路中的总电流。
【答案】（1）B
（2）解： 煤的质量=400克/度×5×107度=2×1010克=2×104吨。
（3）解：家庭电路中的总电流为：。
【知识点】发电机的构造和原理；电功率计算公式的应用
【解析】【分析】（1）根据发电机的工作原理分析判断；
（2）节约煤的质量=1度点节约煤的质量×一年发电量；
（3）根据公式计算即可。
【解答】（1）风力发电机的工作原理为电磁感应现象。
A.闭合开关后，通过电流的导体在磁场中受力运动，这是电动机的工作原理，故A不合题意；
B.闭合开关后，导体在磁场中做切割磁感线运动时，电流表的指针摆动，这就是电磁感应现象，故B符合题意。
故选B。
15．（2022·舟山）寒冷的冬天，人们经常会使用油汀取暖器。如图为小舟家油汀取吸器的工作原理示意图，R1和R2为发热体，其部分参数如表所示，试回答问题：
产品类型 油汀取暖器
额定电压 220V
发热体R1规格 48.4Ω
发热体R2规格 96.8Ω
操作档位 三档
（1）取暖器的工作原理：导热油是一种易导热但不易 的液体，接通电路，发热体放热，导热油吸热，温度升高， 变小，在油管内上升，同时向周围的空气散热，到达顶端后从边上管道下降到油箱重新加热。
（2）取暖器有高、中、低三档，小舟选择中档在房间内取暖。使用一段时间后发现一个规律：取暖器工作85分钟后，温控开关断开停止加热，5分钟后温控开关又自动闭合，取暖器再次工作，如此循环，维持室温的基本恒定。则选择中档使用时，取暖器每小时消耗多少电能
（3）某次使用时，取暖器突然不工作了，于是小舟和父亲一起寻找故障，接入电源，闭合所有开关，用测电笔检测a~i各处，发现只有a、b两处测电笔的氖管能发光，根据此现象，可以推测取暖器发生的故障是 。
【答案】（1）导电；密度
（2）解法一：中温档时，R连入电路，电功率
中温档工作1小时，电阻R的通电时间t= 50min= 3000s消耗的电能w=Pt=1000w ×3000s=3×106J
答：会消耗3×106焦的电能。
解法二：中温档时，R连人电路，电功率
中温档工作1小时，电阻R的通电时间t=50min=0.83h
消耗的电能W=Pt=1kW×0.83h=0.83kW·h
答：会消耗0.83千瓦时的电能。
（3）温控开关断路
【知识点】家庭电路的故障分析；电功率计算公式的应用
【解析】【分析】（1）如果导热油能够导电，那么泄露后很可能造成触电事故；
根据“热胀冷缩”的规律分析导热油的密度变化。
（2）根据图片可知，中温档时只有R1自己工作，首先根据 计算出它的电功率，再根据公式W=Pt计算它消耗的电能。
（3）在家庭电路中，为了用电安全，开关必须接在火线上，据此可知，温控开关肯定与火线相连。接触b处测电笔放光，说明b与火线相连；接触c处时测电笔不发光，说明c与b之间与火线断开，据此分析解答。
【解答】（1）取暖器的工作原理：导热油是一种易导热但不易导电的液体，接通电路，发热体放热，导热油吸热，
温度升高，导热油膨胀，体积增大，而密度变小，在油管内上升，同时向周围的空气散热，到达顶端后从边上管道下降到油箱重新加热。
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