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电和磁专项训练-2025年中考物理二轮复习
一、单选题
1.(2025·山西太原·一模)太原马拉松赛是太原市的亮丽名片之一、比赛采用感应芯片计时,佩戴芯片的运动员通过起点和终点磁场区域时,芯片内的线圈产生感应电流,发送编码信息,系统自动接收并计时。图中实验原理与感应芯片的工作原理相同的是( )
A. B.
C. D.
2.(2025·上海普陀·二模)如图所示,将所受重力大小均为G的甲、乙两个磁环套在光滑的支架上,磁环甲悬浮在空中。关于磁环乙对支架底座的压力F与重力G的大小关系,下列选项正确的是( )
A. B. C. D.
3.(2025·安徽亳州·二模)如图甲所示是一种地震自动报警仪,其简化结构如图乙所示,当有地震发生时,金属球会在磁环中来回摆动产生感应电流,使报警器响起发出警报,选项图中与地震自动报警仪的工作原理相同的是( )
A. B.
C. D.
4.(2025·山西运城·模拟预测)如图甲是一款广泛应用于宾馆、酒店的磁卡锁,其工作原理如图乙所示。磁卡锁开门主要是通过刷磁卡来接通电源,从而完成锁舌(插销)的伸缩,实现开门、关门。下列说法正确的是( )
A.插销应选用铜质材料制作 B.刷卡时,电磁铁的左端为S极
C.刷卡时,电磁铁通电产生磁性 D.刷卡时,电磁铁断电失去磁性
5.(2025·安徽·二模)将扬声器、开关和灵敏电流计连成如图电路,以下分析正确的是( )
A.开关S接1时,扬声器一直振动发声
B.开关S接2时,敲击纸盆,灵敏电流计的指针会左右偏转
C.开关S接1时,线圈不会受到磁场力的作用
D.开关S接2时,敲击纸盆,线圈不受磁场力的作用
6.(2025·广东广州·一模)如图,螺线管中有电流通过,a、c、d为垂直于纸面的三根导线,c、d导线通有相反方向的电流,a是闭合电路的一部分,b为磁化后的轻针处于静止状态,只考虑螺线管的磁场,则( )
A.针尖为N极
B.c、d导线受磁场力方向相同
C.若针放置a所在处静止,针尖水平向左
D.a水平向右运动时,会产生感应电流
7.(2025·山西·模拟预测)全自动洗衣机的进水阀门是由电磁铁控制的,其构造示意图如图所示。线圈通电后产生磁场,对衔铁施加力的作用,使衔铁移动,阀孔打开,水流进洗衣机。下列关于线圈通电后的分析正确的是( )
A.电磁铁的上端为N极
B.衔铁的材料可能为铜
C.电磁铁的工作原理为电流的磁效应
D.线圈周围不仅产生磁场,同时也产生磁感线
8.(2025·四川成都·二模)如图是子轩同学为某冷库设计的温度自动报警电路,R1为安装在冷库内部的热敏电阻,其阻值随温度的变化而变化,R2为可调电阻。温度正常时指示灯L发光,当温度升高到报警温度时,指示灯熄灭,蜂鸣器报警。下列判断正确的是( )
A.电磁铁的上端为S极
B.R1的阻值随温度的升高而增大
C.冷库温度升高时,控制电路消耗的电功率变大
D.若要调低冷库的报警温度,可将R2的阻值调大
二、填空题
9.(2024·北京石景山·一模)(1)如图所示,被测物体A的长度为 cm;
(2)如图所示,温度计的示数是 ℃;
(3)如图所示,可判断通电螺线管的左端是 极(选填“N”或“S”)。
10.(2024·河南鹤壁·模拟预测)从古至今、人类从未停止对物理世界的探索和研究,指南针是我国四大发明之一,利用指南针能辨别方向,是因为指南针受到了 的作用,静止时它的南极指向地理的南极附近,生活中人们常常在商标的位置用荧光物质做出特殊标记,利用 外线进行防伪辨别。
11.(2024·山东聊城·一模)同学们在实验室中做实验时,尝试组装了如图所示的装置。闭合开关,用外力使导体棒ab做切割磁感线运动,发现导体棒cd也随之运动。导体棒ab的工作原理和 (选填“发电机”或“电动机”)相同,导体棒cd能运动的原理是 。
12.(2024·山东烟台·一模)如图所示装置,闭合开关的瞬间,静止的导体棒ab向右运动,这表明 对电流有力的作用;若要使导体棒ab向左运动,可以 ,根据这个原理可以制成 。
13.(2024·广西崇左·二模)如图所示是小明制作的简易电动机,其工作原理是通电线圈在磁场中受力转动。要使图中线圈转动起来,除了让线圈平衡在电池正极这个支点之外,还必须保证线圈中有 通过。单独改变磁场的方向,线圈转动的方向 (选填“会”或“不会”)改变。
14.(2024·陕西汉中·一模)用两块铜片、热电偶、电动机(带风扇)组成一个电路。铜片1插在90℃热水中,铜片2放在空气中,如图所示,半分钟左右风扇发生转动,这就是温差发电现象。电动机在电路中的作用相当于 ,温差发电的实质是 能转化为电能,电扇使用一段时间,扇叶容易沾上灰尘,是由于扇叶和空气摩擦带上了 。
15.(2021·上海·二模)电磁继电器是一种电子控制器件,它具有控制系统(输入回路)和被控制系统(输出回路),通常应用于自动控制电路中。它实际上是用较小的电流、较低的电压去控制较大电流、较高的电压的一种“自动开关”。故在电路中起着自动调节、安全保护、转换电路等作用。仔细观察如图所示的水位自动报警装置。
(1)当水位 时(选填“上升”或“下降”),小灯会发光报警;
(2)该装置运用到的主要物理知识有: (至少2点)。
16.(2024·吉林四平·一模)如图所示是小明同学自制的简易电磁锁原理图,电源电压和灯丝电阻不变。闭合开关S,滑片P向左移动,使静止在水平桌面的条形磁体滑动,打开门锁。通电后电磁铁的a端为 极,滑片P向左移动的过程中,电磁铁的磁性 (选填“增强”或“减弱”)。
三、实验题
17.(2025·江苏扬州·一模)利用图甲所示的装置“观察磁场对通电直导线的作用”。
(1)应在M、N之间接入 (选填“小量程电流表”“电源”或“灯泡”),装置中的导体棒应选用轻质的 (选填“铁棒”或“铝棒”)
(2)如图乙中,通电后若cd段导线受磁场力的方向为竖直向下,则ab段导线所受磁场力的方向是 ;
(3)小明自制了一个电动机,将线圈漆包线两端的漆全部刮去后,用导电支架托住,放入磁场中(如图丙所示)。闭合开关,发现线圈不能持续转动,只能在平衡位置附近摆动。线圈处于平衡位置时,线圈平面与磁感线 (选填“平行”或“垂直”);为了使线圈能持续转动,正确的刮漆方法应该是 。
A两端均刮下半周 B.一端刮上半周,一端刮下半周 C.一端全刮,另一端刮半周
18.(2025·山西运城·模拟预测)【项目提出】牛顿学习小组开展了自制“温度自动报警器”的跨学科实践活动。
【项目分析】他们查阅相关资料并搜索到一些电器维修的视频,从一段视频中得知,电饭锅的加热盘中央有一块磁铁,当其达到一定温度时磁性便会消失,由此他们猜想磁铁的磁性与温度有关。
【项目实施】他们将一条形磁铁的一端固定在铁架台上,另一端吸着一些小铁钉,用酒精灯给磁铁加热,如图甲所示,经过一段时间后,当磁铁被烧红时,发现铁钉纷纷落下。由此,他们的猜想得到了验证。同时两个小组分别设计了不同的温度报警器。
(1)小明组在甲图的基础上设计了图乙所示温度报警器,其工作原理是当温度逐渐升高时,磁铁的 减弱直至消失,无法 (选填“排斥”或“吸引”)弹簧开关,弹簧开关向下恢复形变,电路就被接通,从而使电铃报警。
【项目拓展】
(2)小强组根据温度计的原理及电磁铁的性质,利用水银温度计、探针、电磁铁、电铃、电池、导线等器材设计了一种可调式温度报警器,请你在图丙中完成该电路的连接 。
(3)若想降低报警温度,需要将探针向 (选填“上”或“下”)移动。
19.(2025·湖南怀化·一模)小雅用多个小磁针探究通电螺线管外部的磁场,下列是她的实验步骤:
(1)如甲图,闭合开关前,小雅发现小磁针静止时指向一致,因为它们受到 磁场的作用;
(2)对比乙和丙图,可得到的结论是 ;
(3)用四个手指的指向表示电流方向,大拇指的指向表示通电螺线管的北极,对比丁图,下列能判定通电螺线管外部磁场方向的手势是 (选填“A”或“B”)。
四、计算题
20.(2022·河南开封·二模)如图所示是空调自动控制装置。已知R是热敏电阻,其阻值随温度变化关系如表1所示。继电器的线圈电阻R0=10Ω,左边控制电路的电源电压为6V恒定不变。当继电器线圈中的电流大于或等于15mA时,继电器的衔铁被吸合,右边的空调电路正常工作。
表1
温度t/℃ 0 5 10 15 20 25 30 35 40
电阻R/Ω 600 550 500 450 120 390 360 330 300
表2
电源 220V 50Hz 额定功率: 制冷2200W 制热2800W 质量 10kg
(1)请通过计算说明空调的启动温度是多少℃?
(2)为将空调的启动温度改为30℃请说出一个调节的方法?
(3)若空调的铭牌如表2所示,设夏季时空调每天以额定功率工作6h,每月按30天计算,该空调一个月消耗电能是多少?
(4)为节约用电,夏季要适当升高空调的启动温度,晓红认为可以适当增大线圈的匝数,请你说说该方法是否可行,并说明理由?
21.(2023·湖南岳阳·二模)为节约用水,小华为农场的储水箱设计了一个自动抽水控制装置,如图所示,水箱高为1m,容积为。在空水箱底部竖直放置一重5N的长方体,长方体高为1m、底面积为,上端通过绝缘轻杆与控制电路的压敏电阻R接触,此时压敏电阻受到的压力为零。压敏电阻R的阻值随压力F的增大而减小,部分数据如表,控制电路的电源电压,定值电阻为保护电阻,当控制电路的电流时,电磁铁将衔铁吸合,工作电路断开泵停止给储水箱抽水。(取)
压力 180 185 190 195 200
压敏电阻 18 17 16 14 12
(1)若水泵的额定功率为440W,正常工作时通过的电流是多少?
(2)储水箱装满水时长方体所受浮力大小为多少?
(3)为了更加安全的工作,小华通过反复试验,只调整R0的大小,使水面离顶部还有0.05m时,水泵停止给水箱抽水,求此时R0的功率。
《电和磁专项训练-2025年中考物理二轮复习》参考答案
题号 1 2 3 4 5 6 7 8
答案 D C D C B C C C
1.D
【详解】感应芯片的工作原理是电磁感应(磁生电),即当线圈在磁场中运动或磁场变化时,线圈中会产生感应电流。题目中描述的“芯片内的线圈产生感应电流”正是电磁感应现象(法拉第电磁感应定律)。
A.奥斯特实验(电流产生磁场),属于电流的磁效应,与电磁感应无关。不符合题意;
B.通电导线在磁场中受力运动(电动机原理),属于“电生磁”现象,与芯片工作原理相反,不符合题意;
C.同名磁极互相排斥,这是磁极间的相互作用规律,与电磁感应无关,不符合题意;
D.闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动,产生感应电流,符合题意。
故选D。
2.C
【详解】对于磁环甲,受到重力和磁环乙的排斥力F斥,磁环甲悬浮,则G=F斥,对于磁环乙,受到支持力F支、重力和磁环甲的排斥力F斥′,磁环乙静止,则F支=G+F斥′,因为力的作用是相互的,所以F斥=F斥′,所以F支=G+F斥′=2G,磁环乙对木支架底座的压力F=F支=2G。故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
3.D
【详解】根据题意可知,金属球会在磁环中来回摆动产生感应电流,这是电磁感应现象;
A.该装置是电磁铁,利用了电流的磁效应,故A不符合题意;
B.该实验是奥斯特实验,说明电流的周围存在磁场,故B不符合题意;
C.图中导体通电后,通电导体在磁场中受力运动,是电动机的原理,故C不符合题意;
D.闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动,导体中产生感应电流,这是电磁感应现象,故D符合题意。
故选D。
4.C
【详解】A.磁体对铁钴镍等物质有吸引作用,插销应选用铁质材料制作,故A错误;
CD.磁卡锁开门主要是通过刷磁卡来接通电源,所以刷卡时,电路接通,电磁铁有磁性,即电磁铁通电产生磁性,故C正确,D错误;
B.刷卡时,电路接通,电磁铁有磁性,电流从电磁铁的左前方流入,右后方流出,根据安培定则可知,电磁铁的左端为N极,故B错误。
故选C。
5.B
【详解】A.开关S接1时,扬声器不会一直振动发声,因为线圈里面通过的是直流电,故A错误;
BD.开关S接2时,敲击纸盆,线圈在磁场中做切割磁感线运动,产生感应电流,灵敏电流计的指针会左右偏转,线圈中有电流,会受磁场力的作用,故B正确,D错误;
C.开关S接1时,线圈有电流通过,线圈会受到磁场力的作用,故C错误。
故选B。
6.C
【详解】A.由图可知,电流从螺线管的左侧流入,由安培定则可知,螺线管的右端是N极,左端是S极,由同名磁极相互排斥可知,针尖为S极,故A不符合题意;
B.通电螺线管上方与下方的磁场方向相同,c、d导线通有相反方向的电流,所以c、d导线受磁场力方向不相同,故B不符合题意;
C.螺线管的右端是N极,针尖为S极,若针放置a所在处静止,针尖水平向左,故C符合题意;
D.a水平向右运动时,不能切割磁感线,不会产生感应电流,故D不符合题意。、
故选C。
7.C
【详解】A.由图可知,电流从电磁铁上端流入,从电磁铁下端流出,由安培定则判断,电磁铁的下端为N极,故A错误;
B.由于电磁铁能吸引铁钴镍等材质,不能吸引铜材质,所以衔铁的材料不可能为铜,故B错误;
C.当电流通过电磁铁的线圈时,会产生磁场,从而使电磁铁具有磁性,所以电磁铁的工作原理为电流的磁效应,故C正确;
D.由于磁场是真实存在的,磁感线是为了研究磁场,人为建立的模型,磁感线是不存在的,故D错误。
故选C。
8.C
【详解】A.图中电流从电磁铁的上端流入、下端流出,根据安培定则可知,电磁铁的上端为N极,故A错误;
B.根据题意可知,当温度升高到报警温度时,指示灯熄灭蜂鸣器报警,这说明温度升高时,电磁铁的磁性会增强,将衔铁吸下,此时蜂鸣器工作;电磁铁磁性增强,说明电路中电流变大,根据欧姆定律可知,电路的总电阻变小,所以热敏电阻R1的阻值随温度的升高而减小,故B错误;
C.冷库温度升高时,控制电路中的电流变大,根据可知,电路消耗的电功率变大,故C正确;
D.若要调低报警温度,此时热敏电阻的阻值会变大,电路中电流会变小,而蜂鸣器工作,控制电路中的电流需要保持原来的电流大小不变,即要增大控制电路中的电流,根据可知,电阻中的总电阻需要变小,因此应减小R2的阻值,故D错误。
故选C。
9. 1.70 39 S
【详解】[1]图中刻度尺每1cm被分割成10小格,每1格为0.1cm,故该刻度尺的分度值为0.1cm,读数时要在精确值之后估读一位,左侧对准的刻度是0.00cm,右侧对准的刻度是1.70cm,故长度为1.70cm。
[2]图中温度计每10℃被分隔成10小格,每1小格为1℃,即温度计的分度值为1℃,图中液面在30℃以上9格,所以温度是39℃。
[3]由图可知电流从左向右流动,由右手螺旋定则可知,通电螺线管的左端是S极。
10. 地磁场 紫
【详解】[1]“指南针”是我国的四大发明之一,指南针之所以能够指方向就是因为受到了地磁场的作用。
[2]紫外线能够使荧光物质发光,因此人们常常在商标的位置用荧光物质做出特殊标记。
11. 发电机 通电导体在磁场中受到力的作用
【详解】[1][2]导体棒ab在闭合电路中做切割磁感线运动,从而产生感应电流,所以导体棒ab的工作原理和发电机相同;导体棒ab产生感应电流,发现导体棒cd也随之运动,说明通电导体在磁场中受到力的作用。
12. 磁场 改变流过导体棒的电流方向或改变磁场的方向 电动机
【详解】[1][3]通电瞬间静止的导体棒ab向右运动,这是因为通电导线在磁场中受力的作用,即磁场对电流有力的作用,根据这个原理可以制成电动机。
[2]若要使导体棒ab向左摆动,可以改变流过导体棒的电流方向,或者改变磁场的方向。
13. 电流 会
【详解】[1]电动机的工作原理是通电线圈在磁场中受力转动,所以需要电路中有电流通过线圈才能转动。
[2]线圈转动的方向与电流方向和磁场方向有关,所以单独改变磁场的方向,线圈转动的方向会发生改变。
14. 用电器 内 电荷
【详解】[1]电动机带动风扇转动,消耗电能,故电动机在电路中属于用电器。
[2]电路中有电流产生,对应的电能是由热水的部分内能转化来的,即温差发电的实质是内能转化为电能。
[3]电扇使用一段时间,扇叶容易沾上灰尘,是由于扇叶和空气摩擦带上电荷,带电体有吸引轻小物体性质。
15.(1)上升
(2)见解析
【详解】(1)由图可知,当水位上升时,浮子A受到浮力上升,开关1接通,控制电路闭合,电磁铁有磁性,电磁铁吸引金属杆,开关2闭合,灯亮,发出警报。
(2)水位自动报警装置的主体是一个电磁铁,通电后有磁性,断电后没有磁性,原理是电流的磁效应;浮子A漂浮,水位上升,浮子上升,应用了浮沉条件的知识。
16. N 增强
【详解】[1]闭合开关,电流从螺线管右端后方流入,左端流出,根据安培定则知道,此时电磁铁的a端是N极。
[2]滑动变阻器的滑片P向左端移动,电阻变小,电流变大,故电磁铁的磁性变强。
17.(1) 电源 铝棒
(2)竖直向上
(3) 垂直 C
【详解】(1)[1]利用如图甲所示的装置探究“磁场对通电直导线的作用”时,必须有电源,所以在、间应接电源,利用该原理制成了电动机。
[2]探究磁场对通电直导线的作用时,磁体能够吸引磁性材料,所以导体棒不能为磁性材料,即不能选择铁棒进行实验,应选铝棒。
(2)通电直导线在磁场中的受力方向与电流的方向和磁场的方向有关。如图乙中,通电后若cd段导线受磁场力的方向为竖直向下,ab段导线的电流方向与cd段导线的电流方向相反,则ab段导线所受磁场力的方向是竖直向上。
(3)[1]当通电线圈所在平面与磁感线垂直时,线圈处于平衡位置。
[2]为了使线圈能持续转动,正确的刮漆方法应该是将线圈两端的漆皮,一端全部刮掉,另一端只刮掉上半周或下半周,或者两侧均刮上(下)半周,故AB不符合题意,C符合题意。
故选C。
18.(1) 磁性 吸引
(2)
(3)下
【详解】(1)[1][2]如图甲所示,开始时磁体的右端吸引了很多的铁钉,说明磁体的磁性很强,加热一段时间后,当磁铁被烧红时,发现铁钉纷纷落下,说明磁体磁性减弱;如图乙,温度报警器的工作原理是:当温度逐渐升高时,磁铁的磁性减弱直至消失,无法吸引弹簧开关,弹簧开关向下恢复形变,电路就被接通,从而使电铃报警。
乙图设计难以设定具体的报警温度
(2)图丙,温度升高时,温度计的水银柱上升,当上升到设定温度位置时,水银柱与温度计上方的导体接通,线圈通电,电磁铁产生磁性,吸引右侧的开关,右侧电路被接通,电铃响;温度下降到设定温度以下时,水银柱与温度计上方的导体断开,线圈不通电,电磁铁磁性消失,不能再吸引右侧的开关,右侧电路被断开,电铃不响;电路图如图
(3)若想降低报警温度,需要将探针向下移动,使温度较低时左侧电路接通,电磁铁吸引衔铁,使右侧电铃报警。
19.(1)地
(2)通电螺线管外部的磁场与条形磁铁的相似
(3)A
【详解】(1)地球周围存在磁场,对放入其中的小磁针有力的作用,所以小磁针指向一致。
(2)乙和丙两图中对应位置的小磁针指向完全相同,由此可知通电螺线管外部的磁场与条形磁铁的相似。
(3)由丙图可知,小磁针的黑端为北极,由此可知丁图中螺线管右端为N极,其电流方向与A图中的四指指向一致,且大拇指指向通电螺线管的北极,故A符合题意,B不符合题意。
故选A。
20.(1)25℃;(2)串联一个30Ω的电阻;(3)396度;(4)不可行,见解析
【详解】
解:(1)当电流达到15mA时,衔铁被吸合,右侧空调开始工作。由得,电路启动时的总电阻为
此时热敏电阻的阻值为
对照表格数据可知,此时的启动温度是25℃。
(2)因为电路启动时的总电阻为400Ω,由表中数据可知,空调启动温度设定为30℃时,热敏电阻的阻值为360Ω,则电路中还应串联的电阻为
(3)由铭牌可知, 空调每月工作时间为
空调的制冷功率为
则空调一个月消耗的电能为
(4)不可行,增大线圈匝数时,线圈电阻改变不大,对电流影响很小,但是会导致电磁铁磁性增强,结果是在电流较小(热敏电阻R更大,温度更低)的情况下,就能产生足够的磁力将衔铁吸下来,即该方法会降低空调的启动温度。
答:(1)计算说明该空调的启动温度是25℃;
(2)为了节省电能,将空调启动温度设定为30℃,控制电路中需要串联一个30Ω的电阻;
(3)一个月耗电396度;
(4)不可行,见解析。
21.(1)2A;(2)200N;(3)
【详解】解:(1)由图可知,水泵正常工作时电压为220V,由可得正常工作时通过的电流是
(2)长方体的体积为
长方体浸没在水中,其排开水的体积为
则长方体受到的浮力为
(3)水面离顶部还有时长方体受到的浮力为
此时压敏电阻受到的压力为
由表可知,压敏电阻,根据欧姆定律可得电路总电阻为
则定值电阻的阻值为
此时的功率为
答:(1)若水泵的额定功率为440W,正常工作时通过的电流是2A;
(2)储水箱装满水时长方体所受浮力大小为200N;
(3)只调整的大小,使水面离顶部还有时,水泵停止给水箱抽水,此时的功率为。
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