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专题15 电与磁
五年(2021-2025)中考(一年模拟)物理真题分类汇编,研真题,明考向。为了进一步配合广大师生复习备考,21教育重磅推出《(2021-2025)五年中考真题和一年模拟分类汇编》系列。本套资料设计科学,根据地区试题汇编,按照知识点构成情况,将试题分解组合,全面呈现各学科知识点在五年中考和一年模拟题中的考查情况,是考生掌握当地中考命题动向、熟悉中考考查方式、复习备考不可或缺的精品资料!
1.(2025 扬州)2025年5月29日,“天问二号”探测器发射成功,开启小行星探测与采样返回之旅。下列说法正确的是( )
A.“天问二号”发射时加速上升,其动能不变
B.“天问二号”利用电磁波与地球传输信息
C.太阳能电池将光能全部转化为内能
D.到达地球后,样品质量变大
2.(2025 连云港)有关电和磁的知识,下列说法正确的是( )
A.磁感线是磁场中真实存在的曲线
B.摩擦起电创造了电荷
C.电动机的工作原理是电磁感应现象
D.电能表是测量电路消耗电能多少的仪表
3.(2025 苏州)以下是《电磁转换》的相关知识结构图,请你补充完整。
① ;
② 。
4.(2025 苏州)如图是控制车辆进出的电动闸门设计图。抬杆AB质量分布均匀,长度为3m,重为20N,在最右端B点处悬挂一重为25N的铁柱,B点到支点O的距离为0.6m。开关S闭合后,调节滑动变阻器使抬杆AB处于水平静止状态。(忽略支点O处的摩擦)
(1)电磁铁上端为 (N/S)极;
(2)此时电磁铁对铁柱的吸引力为 N;
(3)要使抬杆A端从图示位置向上抬起,滑动变阻器的滑片P应向 端移动。
5.(2025 苏州)如图,2025年4月24日搭载神舟二十号载人飞船的长征二号F遥二十运载火箭,在酒泉卫星发射中心点火发射。火箭受到向上的推力 重力,加速上升。火箭与飞船分离过程中,火箭相对于飞船是 的。火箭外壳返回过程中,由于空气摩擦导致其温度升高,这是通过 的方式改变内能的。飞船进入轨道后,利用 传输信号与地面联系。
6.(2025 扬州)如图,根据小磁针静止时N极的指向,标出A处的磁感线方向和电源正、负极。
7.(2025 连云港)加湿器可以增加室内空气湿度,如图甲是某蒸发型加湿器。它是采用蒸发原理加湿的,其内部结构如图乙所示。加湿器上部有一个小型风扇,还有电源、时间、风速、湿度设定等按键。加湿器下部有三部分装置,分别是加湿滤网、滤网架(含浮筒)和水箱。加湿滤网安装在滤网架上,加湿滤网呈蜂窝状,放入水箱后,水会布满整个滤网。
当感知水箱中的水量不足时,蒸发型加湿器风扇停止转动。起控制作用的是利用浮力原理设计的自动开关,如图丙所示。浮筒是一个轻质塑料件,质量是50g,由两部分组成,下半部分是底面积为20cm2、高度为5cm的圆柱体,上半部分是底面积为5cm2、高度为15cm的圆柱体。水箱底部到触点开关的高度是21cm(忽略触点开关上下触点间的距离)。当水量充足时,浮筒接通触点开关,风扇通电转动,液体表面空气流速增大,蒸发加快:当水量不足时,浮筒下降,触点开关断开,风扇断电停止转动。(g取10N/kg,
(1)蒸发型加湿器的加湿滤网是通过 的方式加快水的蒸发的。
(2)该蒸发型加湿器通电后主要把电能转化为 。
(3)当触点开关刚断开时,浮筒排开水的体积是 cm3,水箱中水的深度是 cm,浮筒的浮沉状态是 。
8.(2024 镇江)我国珠峰地区建有全球海拔最高的5G基站,手机和5G基站之间信息传输依靠( )
A.电磁波 B.超声波 C.次声波 D.可听声
9.(2024 扬州)如图所示为送餐机器人,下列图中能说明其内部电动机工作原理的是( )
A. B.
C. D.
10.(2024 宿迁)2024年5月1日,我国第三艘航空母舰福建舰首次海试。将搭载自主研发的电磁弹射系统,是利用强磁场对通电轨道产生的力使舰载机加速起飞的。下列图示与此原理相同的是( )
A. B.
C. D.
11.(2024 苏州)如图所示,在a、b两端接入电源或电流表组成不同装置,以下正确的是( )
A.接电源,和发电机的原理相同
B.接电流表,和电动机的原理相同
C.接电源,可将电能转化为机械能
D.接电流表,移动直导线电流表指针一定偏转
12.(2024 徐州)如图所示,托架上有两个磁环,同名磁极相对,上面的磁环悬浮着。托架静止挂在弹簧测力计的秤钩上。若托架重1N,每个磁环重2N,则弹簧测力计的示数为( )
A.1N B.3N C.4N D.5N
13.(2024 盐城)将手机“背景灯光提示”和“声音提示”功能打开,放到真空钟罩中,用抽气机抽去中空气。然后打电话呼叫手机,看到背景灯光亮却听不到铃声。该现象说明( )
A.声音和电磁波都能在真空中传播
B.声音和电磁波都不能在真空中传播
C.声音能在真空中传播,电磁波不能在真空中传播
D.声音不能在真空中传播,电磁波能在真空中传播
14.(2024 常州)美国《发现》网站于2023年10月报道:“牛能感知地球磁场,吃草、休息时,其身体朝向习惯与地磁场磁感线平行(如图所示)。”为求证真伪,同学们设计如下实验方案:在四周无明显差异的草地上,多次观察牛吃草、休息时的身体朝向,若报道真实,则牛的身体朝向习惯性呈现四个场景中的( )
A.①和② B.③和④ C.①和③ D.②和④
15.(2024 常州)英国科学家研究发现,用特定波长的红光持续照射人体背部15min,可明显刺激人体线粒体,增加葡萄糖消耗,降低血糖水平。该技术有望用来帮助糖尿病患者通过非药物方式降低血糖。该红光的波形图如图所示,已知OA=AB=BC=CD=335nm,则该红光的波长为( )
A.335nm,合3.35×10﹣4m B.335nm,合3.35×10﹣7m
C.670nm,合6.70×10﹣4m D.670nm,合6.70×10﹣7m
16.(2024 南京)如图甲所示,给直导线(铝棒)通电,铝棒会运动。图乙四个现象的实验结论能解释铝棒运动原因的是( )
A.图①中,闭合开关,大头针被吸引 B.图②中,闭合开关,小磁针偏转
C.图③中,闭合开关,线圈转动 D.图④中,转动扇叶,二极管发光
17.(2024 扬州)“北斗定位满山牛羊,一屏管理便利牧民。”北斗卫星将牛羊的定位信息传到新疆阿勒泰牧民的手机上是利用( )
A.次声波 B.超声波 C.电磁波 D.可见光
18.(2024 徐州)如图所示是自制交流发电机模型。风车转动,线圈在磁场中做 磁感线运动时,电路中就会产生感应电流,电流方向与 方向和导体运动方向有关。如果把小量程电流表换成电池,把模型当作电动机,此时线圈 (填“能”或“不能”)持续转动。
19.(2024 宿迁)教室的饮水机上有两条提示语:“注意水温,谨防烫伤”和“节约用电,弘扬美德”。小明画出了饮水机电路示意图,如图甲所示,电阻R1=1210Ω,加热时总功率为840W。线圈内阻不计,Rt为热敏电阻,其阻值随温度的变化如表格所示,控制电路电源电压恒为3V,当电流达到0.02A时衔铁被吸合。
t/℃ 30 40 50 60 70
Rt/Ω 220 165 130 100 83
(1)衔铁被吸合时,饮水机处于 (选填“加热”或“保温”)状态,饮水机处于保温状态时,功率为 W;
(2)设定最高水温为60℃,需要将滑动变阻器RP阻值调至 Ω。根据图乙中电能表参数,饮水机处于加热状态时,经过10min,电能表指示灯闪烁 次。
20.(2024 泰州)利用图甲装置“观察磁场对通电直导线的作用”,在M、N之间接入电源,通电后轻质铝棒AB向左运动,若只调换磁体的N、S极,通电后铝棒AB将向 运动;图乙中,不改变线圈中的电流方向,线圈 (能/不能)持续转下去。
21.(2024 镇江)镇江谏壁发电厂处于苏南电网中心,厂内发电机将 能转化为电能,电厂使用的煤炭是 (选填“可”或“不可”)再生能源,煤炭在墙角长时间堆放,墙面内部也会变黑,说明固体分子是 的。
22.(2024 扬州)如图,请标出电源正负极和磁感线的方向。
23.(2024 苏州)在图中标出电源和螺线管上方的极性。
24.(2024 连云港)如图所示,请标出通电螺线管的N、S极并用箭头画出图中磁感线的方向。
25.(2024 镇江)请根据图中电流方向,在虚线框内分别标出通电螺线管磁极的极性和静止小磁针的磁极名称。
26.(2023 无锡)如图所示,是一款“挪车神器”,交警可以通过手机操控该设备进入违停车辆底部,托举起车辆进行移除。关于该“挪车神器”,下列说法中正确的是( )
A.托起车辆上升一段距离,对车辆做功
B.托着车辆水平匀速移动,对车辆做功
C.采用履带式车轮是通过增大与地面的接触面积减小摩擦
D.通过手机操控是利用超声波传递信息
27.(2023 宿迁)关于粒子、宇宙及信息与能源的描述中,正确的是( )
A.导航仪利用超声波与卫星通信 B.太阳是恒星,它是宇宙的中心
C.花香四溢说明分子在不停地运动 D.水能、风能和核能都是可再生能源
28.(2023 苏州)寒冬,为给小鸡仔提供温暖的环境,小明制作了恒温箱系统,原理如图。控制电路由电磁继电器、滑动变阻器R1、热敏电阻R2(安装在恒温箱内,阻值随温度升高而显著减小)、低压电源等组成。加热电路由电源、电热丝R3和R4等组成。调好R1阻值,闭合开关S1、S2,箱内温度升高到设定值后即在小范围内波动,且降温阶段降温比较平缓。
(1)通电线圈上端是 极,温度升高时,电磁铁磁性 ;
(2)R3阻值 (大于/小于)R4阻值;
(3)将R1的阻值稍微调小一些,恒温箱控制的温度将 。
29.(2023 镇江)请根据图中通电螺线管的磁极名称,在虚线框内标出电源的极性(“+”或“﹣”)和静止小磁针的磁极名称。
30.(2023 扬州)国产新型电动汽车具有各种“超能力”。其“动力系统”是由四个独立驱动电机构成的;“能量回收系统”可以将车辆制动时部分能量转化为电能,储存在蓄电池中。下列说法正确的是( )
A.驱动电机与发电机的原理相同 B.四个独立驱动电机是并联的
C.能量回收系统与电动机的原理相同 D.能量回收时,蓄电池相当于电源
31.(2023 宿迁)在科技晚会上,小明给大家展示了一个“听话”的小瓶子,通过调节滑片,就可以让小瓶子上浮、下沉或悬停在水中,它的原理如图所示(磁铁固定在活塞上),闭合开关S后,移动滑片P,使小瓶子悬停在图示位置。对此,以下分析正确的是( )
A.电磁铁的右端为S极
B.若将滑片P向右移,小瓶子将会上浮
C.小瓶子下沉时,小瓶子中的气体密度变小
D.小瓶子上浮时,小瓶子的瓶口处受到水的压强保持不变
32.(2023 泰州)关于地磁场,下列说法中正确的是( )
A.磁感线是磁场中真实存在的曲线
B.地球周围的地磁场的磁感线是从地磁S极出发回到地磁N极
C.教室里水平放置、能自由转动的小磁针静止时N极指向地理南极
D.指南针是我国古代四大发明之一,它能指南北是因为受到地磁场的作用
33.(2023 常州)20世纪60年代,美国细菌学家发现趋磁细菌,将磁铁置于细菌附近,细菌向磁铁的N极运动,如图所示。由此可见,在海洋中,地磁场将驱使这种细菌运动的方向为( )
A.由南向北 B.由北向南 C.由西向东 D.由东向西
34.(2023 淮安)中考考场内常用的电波钟通过接收无线电信号来进行自动校正,从而实现所有考场时间显示的精准性和一致性。电波钟接收的信号是( )
A.红外线 B.超声波 C.电磁波 D.次声波
35.(2023 宿迁)图中是小明制作的简单电动机模型,其线圈由漆包线绕成,将线圈一端的漆全部刮掉,另一端只刮掉半周,在线圈的下面放置了一块磁体。将其接入电路中,闭合开关后,线圈转动起来了。关于此电动机模型下列说法正确的是( )
A.利用电磁感应原理工作
B.线圈在转动时,始终受到磁场作用力
C.将电能转化为机械能
D.增大线圈中的电流可改变转动方向
36.(2023 无锡)磁体旁的小磁针静止时所指的方向如图所示,请在括号中标出磁体的磁极,并标出图中磁感线的方向。
37.(2023 泰州)如图所示,小明和小刚利用蹄形磁体、灵敏电流计、开关、导体AB和若干导线等器材来探究感应电流产生的条件。闭合开关,他们完成操作,将观察到的现象记入表格:
序号 导体AB的运动情况 有无感应电流
① 左右运动 有
② 上下运动 无
③ 前后运动 无
④ 斜向上、斜向下运动 有
(1)分析①、②两次实验现象,小明说:“闭合电路的一部分导体在磁场中的运动方向与磁场方向垂直时,电路中就会产生感应电流。”小刚认为不准确,因为导体AB 运动时,其运动方向也与磁场方向垂直,但无感应电流。
(2)采纳小刚意见后,小明又说:“闭合电路的一部分导体在磁场中垂直切割磁感线时,电路中才会产生感应电流”。小刚认为不全面,因为导体AB 运动时,也有感应电流。
(3)从能量的角度来分析,感应电流的产生过程是将 能转化为电能;如果将图中的灵敏电流计换成 ,可以探究磁场对电流的作用。
38.(2022 宿迁)新能源汽车越来越普及,如图所示为新能源汽车专用号牌,号牌中的字母“D”表示纯电动汽车,这类汽车的动力装置为电动机,下列选项所示实验与其工作原理相同的是( )
A. B.
C. D.
39.(2022 苏州)三个相同的磁环a、b、c(质量均为m)套在有木质底座的光滑木杆上,由于磁极间的相互作用(仅考虑相邻两个磁环间有力的作用),上面两个磁环都悬在空中,如图所示。下列说法正确的是( )
A.a对b的磁力和a的重力是平衡力
B.b对c的磁力小于c对b的磁力
C.c受到b的磁力大小为2mg
D.c对底座的压力大小为mg
40.(2022 常州)小明把安装完成的直流电动机模型接入如图所示的电路中,闭合开关并调节滑动变阻器,电动机正常转动。若要改变电动机转动方向,下列做法中无效的是( )
A.只对调电源的正、负极
B.只对调磁体的N、S极
C.同时对调电源的正、负极和磁体的N、S极
D.导线①改接G、F点,导线②改接C、E点
41.(2022 连云港)一个通电螺线管中的电流方向和螺线管周围磁感线的分布如图所示,其中正确的是( )
A. B. C. D.
42.(2022 徐州)如图所示,线圈通电后,受磁场力作用将开始顺时针旋转。如果线圈是固定的,磁体可以绕线圈旋转,则线圈通电后,磁体将( )
A.开始顺时针旋转
B.开始逆时针旋转
C.保持静止
D.以上三种情况都有可能
43.(2022 苏州)如图所示,在探究产生感应电流条件的实验中,把马蹄型磁铁竖直放置在水平桌面上。闭合开关,当导体AB (竖直/水平)运动时,回路中有感应电流;当磁铁沿平行于AB的方向运动时,回路中 感应电流。
44.(2022 盐城)如图所示是小华用漆包线和磁体制作的一台发电机,制作时用刀片将线圈两端的漆全部刮掉,作为转动轴,用纸做一个小风车固定在转轴上,将转轴放在支架上,如图所示,将发电机与小量程电流表相连,转动小风车,电流表指针左右偏转,电路中电流的方向 (填“改变”或“不变”),此过程中发电机将 能转化为电能。若将小量程电流表换成电池,线圈 (填“能”或“不能”)持续转动。
45.(2022 无锡)如图所示的实验中,闭合开关,观察到铝棒向左运动,实验现象说明磁场对 有力的作用,利用这一原理可以制成 机;断开开关,对调电源正、负两极,重新接入电路,再次闭合开关,观察到铝棒向 运动。
46.(2022 泰州)如图是由飞船和核心舱等组合而成的中国空间站在轨运行时的示意图,以天和核心舱为参照物,神舟载人飞船是 的。2022年3月23日王亚平等三名航天员在空间站开设了第二次“空中课堂”,他们是利用 与同学们进行交流,实现天地通话的。
47.(2022 常州)条形磁体的磁感线如图所示,小磁针处于静止状态,请在图中标出:
①磁感线A点处的磁场方向;
②小磁针的N极。
48.(2022 淮安)如图所示,探究通电螺线管外部磁场的方向。
(1)玻璃板上均匀撒上铁屑,放上小磁针。闭合开关后, 玻璃板,铁屑分布情况表明,螺线管的外部磁场与 磁体周围的磁场相似。
(2)接通电路,小磁针静止时 极的指向是该点的磁场方向。
(3)调换电源的正负极,闭合开关,小磁针反方向偏转,说明通电螺线管外部的磁场方向与 有关。
49.(2022 镇江)小华制作的蓄水池水位报警模拟装置如图所示:浮子由铜片E、空心杆F和木块Q构成。在低水位时,触点C、D位于E的正上方h0处,Q的下表面距池底的高度为h。当水位上升到使E与C、D接触后,蜂鸣器R发出忽强忽弱的报警音,报警音的强弱取决于其两端电压大小。电源电压U=6V,定值电阻R0=3Ω,R可视为9Ω的定值电阻,不计其它电阻。
(1)当E与C、D接触时,电路接通,衔铁吸下与触点 接触(选填“A”或“B”),线圈和R0被 (选填“短路”或“断路”)。
(2)在被释放和吸下的过程中,衔铁与A、B的接触时间分别为0.5s和1.5s,不考虑衔铁在AB之间切换的时间。在未解除报警的情况下,求开始报警后1min内电路所消耗的电能。
(3)Q为边长10cm的正方体,密度为0.5×103kg/m3,h0=12cm,h=20cm,g取10N/kg。不计E、F的质量及F与支架间的摩擦。
①求刚开始报警时水面距池底的高度H。
②下列措施中,可使①中H值增大的有 。
A.将池中水换为密度更大的液体
B.仅适当减小Q的边长
C.仅在空心管F中装入适量沙子
D.仅适当减小Q的密度
50.(2021 南京)人工心脏泵可短时间代替心脏工作,如图是该装置的示意图,磁体固定在左侧,线圈AB固定在用软铁制成的活塞柄上(相当于一个电磁铁),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。线圈中的电流从A流向B时,电磁铁左端是 极,血液会 (选填“流入”或“流出”)活塞筒,该装置工作时,线圈AB中的电流方向 (选填“需要”或“不需要”)改变。
51.(2021 淮安)如图所示是“探究感应电流产生的条件”实验装置。
(1)实验中,AB棒的材料可能是 (填“塑料”或“铝”)。
(2)我们可以通过灵敏电流计指针是否偏转来判断电路中是否有感应电流产生;还可以通过指针偏转的方向判断 。
(3)闭合开关,实验探究过程记录如表所示:
次数 AB棒在磁场中的运动情况 是否有感应电流
1 静止 无
2 沿磁场方向运动(不切割磁感线运动) 无
3 切割磁感线运动 有
根据实验现象,初步得出电路中产生感应电流的条件是:闭合电路的一部分导体在磁场中做 运动,在该运动过程中,主要将机械能转化为 能。
(4)保持AB棒运动方向不变,仅将磁体N、S极对调,重复上述实验,是为了探究感应电流方向与 的关系。
(5)若将此装置中灵敏电流计换成 ,可进一步探究电动机的工作原理。
52.(2021 苏州)纯电动汽车是一种采用蓄电池作为唯一动力源的汽车。电池的安全性主要体现在对其温度的控制上,当某组电池温度过高时,立即启动制冷系统进行降温。图甲是小明设计的模拟控温装置示意图。电磁继电器与热敏电阻Rt、滑动变阻器Rp串联接在电压为6V的电源两端。当电磁铁线圈(电阻不计)中的电流I大于或等于25mA时,衔铁被吸合。热敏电阻置于温度监测区域,其阻值Rt与温度t的关系如图乙所示,滑动变阻器的最大阻值为200Ω。
(1)图甲中应将b端与 端相连;
(2)当开关S闭合时,电磁铁上端为 极;
(3)若设置电池温度为60℃时启动制冷系统,则滑动变阻器阻值应为 Ω;
(4)该电路可设置启动制冷系统的最高温度是 ℃;
(5)现利用一只电阻箱在室温条件下对上述电路进行调试,使电路能在60℃时启动制冷系统。为此,先将电阻箱调为70Ω,然后还需要经过三个关键的调试步骤才能完成调试。
第一步:断开开关, ;
第二步:闭合开关,调节滑动变阻器的滑片,直到继电器的衔铁被吸合;
第三步:断开开关, 完成电路调试。
53.(2021 连云港)如图所示,闭合导线框abcd的一部分处于磁场中,将导线框沿图示方向拉出过程中,则( )
A.在此过程中,电能转化为机械能
B.导线框中不会产生感应电流,因为回路中没有电源
C.导线框中会产生感应电流,整个导线框都是电源
D.导线框中会产生感应电流,导线ab段相当于电源
54.(2021 泰州)对下列四幅图的表述正确的是( )
A.甲图反映的是电动机的工作原理 B.乙图能实现电能转化为机械能
C.丙图闭合开关后,小磁针N极逆时针偏转 D.丁图中小磁针N极顺时针偏转
55.(2021 泰州)如图是我国高新兴集团研发的5G警用巡逻机器人,它搭载了5个高清摄像头,具有快速测温筛查、循环播报提醒等功能,能实现全景无死角巡逻。5G警用巡逻机器人是通过 向外界发送信息的;它通过识别不同温度的物体辐射的 强度不同来实现快速测温。
56.(2021 宿迁)如图甲所示,是“探究感应电流产生条件”的实验装置示意图。
(1)磁体和导体棒AB相对静止,闭合开关,能否观察到灵敏电流计指针偏转的现象?
答: 。
(2)探究感应电流方向与导体切割磁感线方向的关系时,应该保持 的方向不变。
(3)小明猜想磁场强弱会影响感应电流大小,于是他设计了图乙所示的电磁铁代替原有磁体再次实验,此时需要在图乙的电路中再接入的元件是 。
57.(2021 扬州)阅读短文,回答问题。
白鹤滩水电站位于云南省巧家县和四川省宁南县交界处的金沙江干流之上,总装机容量1600万千瓦,居全球第二,预计今年7月1日前首批机组发电,2022年7月实现全部机组发电。建成后,白鹤滩水电站年均发电量可达6×1010千瓦时,在同等满足电力系统用电需求的情况下,水电站每年可节约标准煤约2×107吨,减少排放二氧化碳约5160万吨。对我国碳达峰、碳中和目标实现,对促进西部开发,实现“西电东送”都具有深远的意义。
(1)水电站中的发电机组是 能转化为 能的装置,它是利用 原理工作的。
(2)拦河大坝形状为上窄下宽的原因是 ;汛期相较于枯水期,大坝底部所受液体压强会 。
(3)火力发电站使用热值为2.9×107J/kg的标准煤,估算其发电效率为 。
(4)若水电站输电的功率为6.6×105kW,采用1100kV特高压输电,则输电电流为 A。
(5)大坝修建成拱形,且向上游凸出,这样设计的目的是 。
一.选择题(共8小题)
1.我国珠峰地区建有全球海拔最高的5G基站,手机和5G基站之间信息传输依靠( )
A.电磁波 B.超声波 C.次声波 D.可听声
2.要求设计一个电磁限流器,当电路中电流过大时,它能切断电路,并需手动闭合。兴趣小组设计了两个电磁限流器,示意图如下,其中的C、D为动触点。下列说法中正确的是( )
A.甲能满足设计要求,乙不能满足设计要求
B.乙能满足设计要求,甲不能满足设计要求
C.甲和乙都能满足设计要求
D.当电路中电流过大时,弹簧1和弹簧2都变短
3.如图是一款磁悬浮蓝牙音箱,可实现与手机的无线信息传递,底座通电后,上面的磁体音箱就会在底座产生的磁场作用下悬浮起来,下列说法不正确的是( )
A.音箱悬浮时在竖直方向受到两个力,即重力和磁场的作用力
B.底座通电后能产生磁场,与电动机的工作原理相同
C.音箱悬浮利用了同名磁极相互排斥
D.无线信息传递利用的电磁波在空气中的传播速度约为3×108m/s
4.如图所示,电磁铁左侧的甲为条形磁铁,右侧的乙为软铁棒,A端是电源的正极。下列判断中正确的是( )
A.甲、乙都被吸引 B.甲被吸引,乙被排斥
C.甲、乙都被排斥 D.甲被排斥,乙被吸引
5.趋磁细菌是一类在外磁场的作用下能做定向运动并在体内形成纳米磁性颗粒——磁小体的细菌,将磁铁置于细菌附近,细菌向磁铁的N极运动,由此可见,在海洋中,地磁场将驱使这种细菌运动的方向为( )
A.由西向东 B.由东向西 C.由南向北 D.由北向南
6.关于能源、信息和材料,下列说法正确的是( )
A.核能是可再生能源 B.发光二极管是用半导体材料制成的
C.光纤通信是利用的光的折射 D.太阳是利用核裂变向外释放能量的
7.2024年12月27日,中国海军076两栖攻击舰首舰“四川舰”在上海下水,该型舰是全球首次采用电磁弹射技术的两栖攻击舰。电磁弹射器的弹射车与舰载机连接,并处于强磁场中,当弹射车的导体有强电流通过时,就可以受到磁场强大的作用力,使舰载机获得较大起飞速度。下列实验中,与电磁弹射器原理相同的是( )
A. B.
C. D.
8.对下列实验描述正确的是( )
A.甲:验电器的两片金属箔带同种电荷,由于互相排斥而张开
B.乙:通电导线在磁场中受到力的作用,这是发电机的原理
C.丙:奥斯特实验说明磁能生电
D.丁:闭合开关,只要金属棒运动,电路中就有感应电流产生
二.填空题(共8小题)
9.如图所示,R0是一个光敏电阻,光敏电阻的阻值随光照强度的增大而减小,R是电阻箱(已调至合适阻值),它们和继电器组成自动控制电路来控制路灯。白天灯熄,夜晚灯亮。则给路灯供电的电源应接在 (a、b或b、c)两端;如果将电阻箱R的阻值调小一些,则路灯比原来 (早一些/迟一些)亮。
10.甲图是某饮水机内部电路简化图,其具有加热和保温功能。控制电路中,电源电压U1=6V,R为电阻箱,图乙为热敏电阻Rt一t的图像,其允许通过的最大电流Imax=20mA,电磁继电器线圈电阻不计。工作电路中,电源电压U2=220V,电阻R1=44Ω,R2=176Ω。当电磁继电器线圈的电流I≤8mA时,衔铁与触点a接通;当电流I≥10mA时,衔铁与触点b接通。则:
(1)保温时,衔铁与触点 接通。
(2)加热时,工作电路的电流为 A。
(3)为使控制电路能正常工作,R接入电路中的最小阻值为 Ω。
(4)R调为 Ω,饮水机工作稳定后,水温的变化范围是50~75℃。
11.2025年3月21日,神舟十九号航天员蔡旭哲和宋令东圆满完成第三次出舱活动。航天员出舱时通过 与地面科研人员互通信息;空间站的硅光太阳能电池板由 (选填“半导体”或“超导”)材料制成,太阳能电池板工作时将 转化成 能。
12.如图示为某品牌新能源汽车,它配备了L2级别高阶智能驾驶系统。该车车顶的激光雷达是利用 (选填“超声波”或“电磁波”)信号工作的;该车车身还配备多个摄像头实现360°全景感知周围环境。行人在摄像头感光元件上成倒立、 的像。当行人靠近该车时,行人的像 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
13.如图为某建筑工地搬运建筑材料的装置。图中滑轮D与滑厢相连,滑轮A固定在地面上,钢丝绳的拉力由电动机提供。根据以上信息回答下列的问题:
(1)在此装置中,滑轮A的作用是 ,电动机的工作原理是: ,电动机工作时把电能转化为 能。
(2)已知滑厢的总质量为m1,厢内建筑材料的质量为m2,滑厢与地面的接触面积为S,滑厢的容积为V.当电动机拉动钢丝绳的长度为L时,所用的时间为t,已知滑轮组的机械效率为η1,电动机的效率为η2,则电动机的最小功率应为多少?(要求写出主要的推导过程)
14.小明一家驾车游玩。
(1)汽车上的导航仪实时播报路况信息,这是利用 波进行导航的。为了听清播报,小明关上了车窗,这是在 减弱噪声。
(2)坐在行驶的汽车里,小明看到窗外的景物向后退,这是以 为参照物。
(3)汽车以60km/h的速度在平直的道路上匀速行驶6min,通过的路程为 m。
15.如图所示是一种动圈式耳机的内部结构示意图。当音圈中有大小和方向反复变化的电流通过时,音圈带动音膜 (选填“向左”“向右”或“左右往复”)运动。音圈之所以运动,是由于磁场对 有力的作用,此现象中能量转化情况是 。
16.如图所示,闭合开关,静止的导体棒ab在轨道上向右运动,说明了通电导体在磁场中受到 的作用,若只将电源的正、负极对调,则导体棒ab将向 运动 (选填“”左”或“右”)若只将蹄形磁铁的N、S极对调,则导体棒ab将向 运动(选填“左”或“右”)。
三.作图题(共5小题)
17.根据图的信息标出磁感线的方向,并在图中括号内标出小磁针的极性。
18.如图所示,请用笔画线代替导线将实物图补充完整并标出小磁针静止时右端的磁极名称。要求:滑动变阻器的滑片向右端移动后,通电螺线管的磁性减弱。
19.请在图中的括号内标出通电螺线管左端的磁极,并在P点标出磁感线的方向。
20.如图所示,根据通电螺线管的磁极,请在括号中标出:
(1)电源右侧的极性(用“+”或“﹣”表示);
(2)小磁针静止时右端的磁极(用“N”或“S”表示)。
21.如图所示,开关闭合后,位于螺线管附近的小磁针N极指向下,请在螺线管上画出导线的绕向并标明线圈中电流的方向。
四.实验探究题(共3小题)
22.为防止电动车充电时起火引发事故,科技小组的同学设计了一个自动灭火报警模拟装置,如图甲所示,电源U1为18V,热敏电阻Rt的阻值随温度t变化的图像;如图丙所示,电磁铁线圈的电阻为200Ω。工作时开关S1、S2闭合,无火情时绿灯亮;当通过电磁铁线圈ab的电流大于或等于10mA衔铁被吸下,电铃报警同时电动水龙头喷水。
(1)将乙图中的元件序号分别填入甲图中的虚线框内完成电路;工作时当温度升高,电磁铁磁性 (选填“增强”或“减弱”);
(2)若温度达到或超过60℃电铃报警,则滑动变阻器最大阻值不能小于多少欧? ;
(3)按以下步骤对(2)中电路进行调试:
①将Rt换成电阻箱,调节电阻箱阻值为 Ω,闭合开关S1,调节滑动变阻器,直到 ;
②断开开关S1,将电阻箱换成Rt,完成调试。
(4)若要求热敏电阻温度达到或超过70℃电铃报警,对(3)中已调试好的电路,其它条件不变,若电源电压可调,则将电源电压调为 V即可。
23.如图所示,小明和小刚利用蹄形磁体、灵敏电流计、开关、导体AB和若干导线等器材来探究感应电流产生的条件。闭合开关,他们完成操作,将观察到的现象记入表格:
序号 导体AB的运动情况 有无感应电流
① 左右运动 有
② 上下运动 无
③ 前后运动 无
④ 斜向上、斜向下运动 有
(1)分析①、②两次实验现象,小明说:“闭合电路的一部分导体在磁场中的运动方向与磁场方向垂直时,电路中就会产生感应电流。”小刚认为不准确,因为导体AB 运动时,其运动方向也与磁场方向垂直,但无感应电流。
(2)采纳小刚意见后,小明又说:“闭合电路的一部分导体在磁场中垂直切割磁感线时,电路中才会产生感应电流”。小刚认为不全面,因为导体AB 运动时,也有感应电流。
(3)从能量的角度来分析,感应电流的产生过程是将 能转化为电能;如果将图中的灵敏电流计换成 ,可以探究磁场对电流的作用。
24.某实验小组探究“通电螺线管外部磁场的特点”。
(1)将螺线管安装在一块有机玻璃板上,连入电路中。在板面上均匀地洒满铁屑,闭合开关并轻敲玻璃板面,观察到铁屑分布情况如图甲所示。铁屑的分布情况与 磁体周围铁屑的分布情况相似,铁屑的作用是显示 。
(2)把小磁针放在通电螺线管四周不同的位置,小磁针静止时N极所指方向如图乙所示,则通电螺线管的右端为 极。对调电源正负极,闭合开关,小磁针静止时N极所指方向如图丙所示,说明通电螺线管的极性与 的方向有关。
五.综合应用题(共4小题)
25.为了响应国家的“低碳环保”战略,人们越来越多的使用电动汽车作为交通工具,表中是小明家所在小区新建充电桩及铭牌上的部分参数,充电桩把交流电转换为直流电给汽车充电。
xxx落地式充电桩
额定输入电压:220V交流 额定输出电压:500V直流
额定输入电流:100A交流 额定输出电流:40A直流
防护等级:IPS4 使用环境:室外
(1)求此充电桩输出的额定功率是多少?
(2)小明家汽车电池的容量为80kW h,从完全没电到充电至80%的电量,在额定状态下需要多长时间?
(3)为了安全,充电插头和插座间压力大于等于F0时,充电电路才能接通。其原理如图甲所示:电磁继电器线圈中电流I达到50mA时,衔铁吸下,充电电路接通,电阻箱接入电路的电阻R=90Ω,图乙是压敏电阻阻值随压力变化的图像,若电池电压E=5V,则F0为多少?
(4)控制电路中电池使用一段时间后,电压会降低。为仍然保持压力为F0时充电电路接通,应该使电阻箱接入电路的电阻 。
额定电压:220V 频率:50Hz 加热功率:2100W 保温功率:100W 最大注水量:5kg
26.清代《理论骈文》一书中有这样的记载:“临卧滛足,三阴皆起于足,指寒又从足心入,濯之所以温阴,而却寒也。”小明的外婆坚持每天泡脚,表格为他家的电动足浴盆的相关参数,其内部电路可分为工作电路和控制电路两部分(如甲所示)。电磁继电器所在控制电路的电源电压U=6V,电磁继电器线圈的电阻可不计,加热至40℃时,自动进入保温模式,此时电磁继电器线圈的电流达到30mA,热敏电阻Rt的阻值随温度变化的曲线如图乙所示。
(1)电磁铁上端为 极,处于加热状态时,继电器衔铁的触点应该与 (填“A”或“B”)相连。
(2)求R1、R2的阻值。
(3)在某次使用过程中,小明在足浴盆中加入20℃的水至最大注水量。足浴盆加热4min后进入保温模式,则加热过程中消耗的电能是多少?加热效率是多少?(c水=4.2×103J/(kg ℃))
(4)为使温度加热至40℃时,自动进入保温模式,滑动变阻器的电阻需要调到 Ω。
(5)天气寒冷想要升高足浴盆保温温度,请提出一条改进的措施 。
27.小明设计了如图所示的电路,测试立位体前屈是否达标,控制电路电源电压恒为6V,线圈电阻不计,闭合S、S1,当通过线圈电流大于或等于20mA,衔铁被吸附。光源H的光照射到光敏电阻R时,R的阻值为50Ω,“220V,40W”的指示灯亮(图中未画出),当手遮挡住光源H射向R的光,R的阻值为150Ω,电铃响,表示达标。
(1)根据要求,电铃应安装在 (选填“ab”或“cd”)位置,指示灯在另一位置;
(2)求指示灯正常发光时的电阻;
(3)根据功能要求,求R0调节范围;
(4)在R0调节范围内,光敏电阻消耗的最小功率为 W。
28.为实现自动控制,小明同学利用电磁继电器(电磁铁线圈电阻不计)制作了具有延时加热、保温、消毒等功能的恒温调奶器,其电路图如图甲所示.控制电路中,电压U1=3V,定值电阻R0=50Ω,热敏电阻R的阻值随温度变化的图象如图乙所示;工作电路中,电压U=220V,R1=836Ω,R2=44Ω.已知恒温调奶器容量为2kg,水温达到80℃时衔铁会跳起。[c水=4.2×103J/(kg ℃)]
(1)求衔铁刚跳起时,通过电磁铁线圈的电流。
(2)求工作电路在保温状态下的电功率。
(3)当调奶器加满温度为25℃的水,加热元件工作500s后衔铁跳起,求此过程中水吸收的热量及恒温调奶器的加热效率。
五年真题参考答案与试题解析
1.【考点】太阳能的转化;电磁波的传播;质量的概念与特性;动能的影响因素.版权所有
【专题】应用题;信息的传递;质量及其测量;机械能及其转化;应用能力.
【解答】A.“天问二号”发射时加速上升,速度变大,质量不变,其动能变大,故A错误;
B.真空不能传声,“天问二号”利用电磁波与地球传输信息,故B正确;
C.太阳能电池板就是将太阳能转化为电能的装置,这种电能再以化学能的形式储存在电池中,但转化效率不可能是百分之百,故C错误;
D.质量是物体的一种属性,不随位置的变化则变化,到达地球后,样品质量不变,故D错误。
故选:B。
2.【考点】电动机工作原理;摩擦起电的实质;电功的测量;磁感线及其特点.版权所有
【专题】电流和电路;电能和电功率;电与热、生活用电;磁现象、电生磁;应用能力.
【解答】A.磁感线是为描述磁场而引入的有方向的曲线,并不是真空存在的,故A错误;
B.摩擦起电的实质是电荷的转移,并不是创造了电荷,故B错误;
C.发电机的工作原理是电磁感应现象,故C错误;
D.电能表是测量电路消耗电能多少的仪表,故D正确。
故选:D。
3.【考点】发电机的原理;电流的磁效应.版权所有
【专题】应用题;磁现象、电生磁;电动机、磁生电;应用能力.
【解答】奥斯特实验说明:通电导线周围存在磁场,即电流的磁效应;发电机的原理是电磁感应现象。
故答案为:磁效应;发电机。
4.【考点】影响电磁铁磁性强弱的因素;杠杆的平衡条件的计算;利用安培定则判断磁极.版权所有
【专题】磁现象、电生磁;简单机械;应用能力.
【解答】(1)由图可知,电流由螺线管的下端流入,由安培定则可知,电磁铁的下端为N极,上端为S极;
(2)由图可知,抬杆AB实质是一个杠杆,AB的重心到支点O的距离为:L阻AB﹣OB3m﹣0.6m=0.9m,L动=OB=0.6m,
B端受到的拉力大小等于铁柱的重力大小与电磁铁对铁柱的吸引力大小之和,根据杠杆的平衡条件可得:
G杆L阻=(G铁+F)L动,
则:20N×0.9m=(25N+F)×0.6m,
解得:F=5N;
(3)要使抬杆A端从图示位置向上抬起,应增加电磁铁对铁柱的吸引力,即增大电磁铁的磁性,因此应将滑动变阻器的滑片P应向上端移动,减小电路中的电阻,增大电路中的电流。
故答案为:(1)S;(2)5;(3)上。
5.【考点】运动和静止的相对性;做功改变物体的内能;电磁波的传播.版权所有
【专题】分子热运动、内能;信息的传递;运动和力;应用能力.
【解答】火箭受到向上的推力大于重力时,两个力的合力向上,与运动方向相同,此时火箭加速上升;
火箭与飞船分离过程中,火箭相对于飞船位置发生了变化,所以火箭相对于飞船是运动的;
火箭外壳返回过程中,由于空气摩擦,机械能转化为内能,导致火箭的温度升高,内能增加,这是通过做功的方式改变火箭的内能;
飞船进入轨道后,利用电磁波传输信号与地面联系。
故答案为:大于;运动;做功;电磁波。
6.【考点】利用安培定则判断电流方向;磁极间的相互作用;磁感线及其特点.版权所有
【专题】磁现象、电生磁;应用能力.
【解答】小磁针的左端为N极,右端是S极,由异名磁极相互吸引可知,螺线管的左端为N极,右端为S极;
在磁体的周围,磁感线从磁体的N极流出回到S极,所以磁感线的方向是向右的。
利用螺线管的左端为N极和线圈的绕向,根据安培定则可以确定电流从螺线管的右端流入左端流出,从而可以确定电源的右端为正极,左端为负极。
7.【考点】电功的实质;密度公式的应用;浮力综合问题的分析与计算;影响蒸发快慢的因素.版权所有
【专题】应用题;汽化和液化、升华和凝华;电动机、磁生电;浮力;应用能力.
【解答】(1)加湿滤网呈蜂窝状,增大了液体表面积,加快了水的蒸发;
(2)该蒸发型加湿器通电后,风扇转动,内部电动机工作,消耗电能转化为机械能;
(3)浮筒的重力:
G=mg=50×10﹣3kg×10N/kg=0.5N,
当触点开关刚断开时,浮筒处于漂浮状态,受到的浮力F浮=G=0.5N,
由F浮=ρ水V排g可得浮筒排开水的体积:
V排5×10﹣5m3=50cm3,
由V=Sh可得浮筒浸入水中的深度:
h浸2.5cm,
水的深度:
h水=21cm﹣(15cm+5cm)+2.5cm=3.5cm。
故答案为:(1)增大液体表面积;(2)机械能;(3)50;3.5;漂浮。
8.【考点】电磁波的传播.版权所有
【专题】应用题;信息的传递;应用能力.
【解答】电磁波可以传递信息,因此手机和5G基站之间信息传输是依靠电磁波来完成的,故A正确,BCD错误。
故选:A。
9.【考点】电动机工作原理.版权所有
【专题】电动机、磁生电;理解能力.
【解答】电动机的原理是通电线圈在磁场中受力转动;
A、通电导体在磁场中受力运动,是电动机的原理,故A正确;
B、验电器是检验物体是否带电的装置,故B错误;
C、图示没有电源,是电磁感应现象,是发电机的原理,故C错误;
D、电磁铁吸引铁钉现象,这是电流的磁效应,故D错误。
故选A。
10.【考点】通电导线在磁场中受到力的作用.版权所有
【专题】磁现象、电生磁;电动机、磁生电;应用能力.
【解答】由题知,电磁弹射系统的原理是通电导体在磁场中受到力的作用。
A、图示装置是探究通电导线周围存在磁场,即电流的磁效应的实验装置,故A不符合题意;
B、图示装置是演示通电导体在磁场中受到力的作用的实验装置,故B符合题意;
C、图示装置是演示电磁感应的实验装置,故C不符合题意;
D、图示装置是探究电磁铁磁性强弱的实验装置,电磁铁属于电流磁效应的应用,故D不符合题意。
故选:B。
11.【考点】电动机工作原理;电动机的能量转化;发电机的原理.版权所有
【专题】电动机、磁生电;应用能力.
【解答】AC、在a、b两端接入电源,通电导体在磁场中会受到力的作用,可以探究磁场对电流的作用,与电动机的原理相同,将电能转化为机械能,故A错误、C正确;
BD、在a、b两端接入电流表,电路中无电源,闭合电路中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,可以探究电磁感应现象,与发电机的原理相同,只有直导线做切割磁感线运动时,电流表指针才会偏转,故BD错误。
故选:C。
12.【考点】平衡力的判断.版权所有
【专题】定量思想;磁现象、电生磁;理解能力.
【解答】以托架,磁环整体为研究对象,则弹簧测力计的示数为1N+2N+2N=5N。
故选:D。
13.【考点】电磁波的传播;声音的传播条件.版权所有
【专题】声现象;信息的传递;应用能力.
【解答】电磁波的传播不需要介质;声音的传播需要介质,故D正确,ABC错误。
故选:D。
14.【考点】地磁场及其分布、磁偏角.版权所有
【专题】应用题;磁现象、电生磁;应用能力.
【解答】地磁的南极在地理的北极附近,地磁的北极在地理的南极附近,地球周围的磁感线从磁北极指向磁南极;因牛的身体朝向习惯与地磁场磁感线平行,则牛的身体朝向习惯性呈现南北方向,即图中①②,故A正确,BCD错误。
故选:A。
15.【考点】电磁波的波长、波速、频率.版权所有
【专题】信息的传递;应用能力.
【解答】波长指的是振动一个完整周期时,在传播方向上移动的距离。在图像上,波长为OB的长度,即335nm×2=670nm。而1nm=10﹣9m,代入得到670nm=6.70×10﹣7m。
故选:D。
16.【考点】通电导线在磁场中受到力的作用.版权所有
【专题】磁现象、电生磁;电动机、磁生电;应用能力.
【解答】A、图①中,闭合开关,大头针被吸引,利用的是电流的磁效应,故A不符合题意;
B、图②中,闭合开关,小磁针偏转,演示的是奥斯特实验,利用的是电流的磁效应,故B不符合题意;
C、图③中,闭合开关,线圈中有电流通过,在磁场中受力,线圈转动,与铝棒运动的原理相同,故C符合题意;
D、图④中,转动扇叶,利用电磁感应产生感应电流,二极管发光,故D不符合题意。
故选:C。
17.【考点】电磁波的传播.版权所有
【专题】应用题;信息的传递;应用能力.
【解答】北斗卫星卫星定位系统,可以确定使用者所在的位置信息,该信息被卫星接收后再发送到手机,此过程中由电磁波传递信息。
故选:C。
18.【考点】产生感应电流的条件;影响感应电流方向的因素.版权所有
【专题】应用题;电动机、磁生电;应用能力.
【解答】风车转动,线圈在磁场中做切割磁感线运动时,电路中就会产生感应电流;感应电流方向与磁场方向和导体运动方向有关;
若将图中小量程电流表换成电池,则无风吹时,由于通电线圈处在磁场中故而受力转动,但线圈转动至平衡位置因线圈两端的绝缘漆全部刮掉,无法改变线圈中的电流从而不能持续转动下去。
故答案为:切割;磁场;不能。
19.【考点】电功率多档位问题;电能表的计算.版权所有
【专题】应用题;欧姆定律;电能和电功率;磁现象、电生磁;应用能力.
【解答】(1)衔铁被吸合时,只有电阻R1工作,电路的总电阻最大,功率最小,此时饮水机处于保温状态;
饮水机的保温功率为:
P保=UI40W;
(2)由表中数据可知,水温为60℃时,Rt=100Ω;当电流达到0.02A时衔铁被吸合,此时电路中的总电阻为:
R总150Ω,
则滑动变阻器RP阻值为:
RP=R总﹣Rt=150Ω﹣100Ω=50Ω;
由P可知,饮水机处于加热状态时,经过10min消耗的电能为:
W=P加t=840W×10×60s=504000J=0.14kW h,
由图乙可知,电路中的用电器每消耗1kW h电能,电能表的指示灯闪烁2500次,
则饮水机处于加热状态时,经过10min电能表指示灯闪烁次数:n=0.14kW h×2500imp/(kW h)=350次。
故答案为:(1)保温;40;(2)50;350。
20.【考点】通电导线在磁场中受到力的作用.版权所有
【专题】电动机、磁生电;应用能力.
【解答】在M、N之间接入电源,通电后轻质铝棒AB向左运动,若电流的方向不变,只调换磁体的N、S极,改变磁场的方向,通电后铝棒AB的受力方向发生改变,将向右运动。
由图乙知,线圈越过了平衡位置以后,ab、cd两边受到磁场的力的方向发生改变,会使线圈反向转动,所以线圈不能持续转下去。
故答案为:右;不能。
21.【考点】可再生能源和不可再生能源;发电机能量转化;分子的热运动.版权所有
【专题】分子热运动、内能;电动机、磁生电;能源的利用与发展;应用能力.
【解答】(1)发电机工作时将机械能转化为电能;
(2)煤炭短期内不能够从自然界源源不断得到补充,属于不可再生能源;
(3)由于分子在不停地做无规则运动,所以长期堆放煤的墙角,会有一些煤的分子进入墙壁,墙壁的内部也会变黑。
故答案为:机械;不可;运动。
22.【考点】关于磁现象的作图;安培定则.版权所有
【专题】磁现象、电生磁;应用能力.
【解答】由图可知,通电螺线管的左侧为N极,右侧为S极,则外部磁感线由N指向S极;由安培定则可得电流由右侧流入,电源的右侧为正极,左侧为负极,如图所示:
23.【考点】标出螺线管中电流的方向;磁极间的相互作用;安培定则;利用安培定则判断磁极;利用安培定则判断电流方向.版权所有
【专题】磁现象、电生磁;理解能力.
【解答】由磁感线从螺线管的上端出发,所以螺线管的上端为N极,下端为S极,根据右手螺旋定则,螺线管中的电流应可以是下端流入,上端流出,则电源下端为正极,上端为负极,如图所示:
24.【考点】标出通电螺线管的NS极;关于磁现象的作图.版权所有
【专题】作图题;磁现象、电生磁;分析、综合能力.
【解答】根据电源的正负极和螺线管的绕向,伸出右手,四指指向电流的方向,大拇指指向螺线管的右端为N极,则左端为S极;
在磁体的外部,磁感线从磁体的N极出发回到S极。由此可以确定磁感线的方向,如图所示:
25.【考点】利用安培定则判断磁极;磁极间的相互作用.版权所有
【专题】应用题;磁现象、电生磁;应用能力.
【解答】电流从左边流入,由右手螺旋定则得出通电螺线管的左端为N极,右端为S极,由磁极间的相互作用规律得出小磁针的左端为N极,右端为S极,如图所示:
26.【考点】减小有害摩擦的方法;力是否做功的判断;声与信息;电磁波的传播.版权所有
【专题】应用题;信息的传递;压强、液体的压强;功、功率、机械效率;应用能力.
【解答】A、托起车辆上升一段距离,对车辆做功,故A正确;
B、托着车辆水平匀速移动,力的方向向上,在力的方向没有运动,对车辆不做功,故B错误;
C、采用服带式车轮是通过增大与地面的接触面积减小压强,故C错误;
D、通过手机操控是利用电磁波传递信息,故D错误。
故选:A。
27.【考点】可再生能源和不可再生能源;电磁波的传播;人类探索太阳系及宇宙的历程;分子的热运动;能源及其分类.版权所有
【专题】应用题;分子热运动、内能;信息的传递;粒子与宇宙、材料世界;能源的利用与发展;应用能力.
【解答】A、导航仪是利用电磁波与卫星通信,故A错误;
B、太阳是宇宙中的一颗恒星,但不是宇宙的中心,故B错误;
C、花香四溢是扩散现象,说明分子在不停地做无规则运动,故C正确;
D、水能和风能都可以从自然界源源不断的获取,是可再生能源,核能是不可再生能源,故D错误。
故选:C。
28.【考点】电磁继电器的构造与原理;欧姆定律的应用;光敏、热敏、压敏等半导体电路分析;欧姆定律的多状态计算;安培定则;利用安培定则判断磁极.版权所有
【专题】应用题;欧姆定律;磁现象、电生磁;应用能力.
【解答】(1)闭合开关S1,电流从电磁铁上端流入,下端流出,由安培定则可知,线圈的上端为N极,下端为S极;
温度升高时,热敏电阻R2的阻值随温度升高而显著减小,根据欧姆定律,电路中电流变大,电磁铁的磁性增强;
(2)温度升高时,电磁铁磁性增强,吸引衔铁,使R4电路接通,此时恒温箱处于保温状态;温度降低时,电磁铁磁性减弱,衔铁在左侧弹簧作用下被拉起,使R3电路接通,此时恒温箱处于加热状态;因加热功率大于保温功率,且电源电压不变,由P=UI可知,R3阻值小于R4阻值;
(3)电磁铁吸引衔铁时的电流不变,控制电路电源电压不变,根据欧姆定律可知,控制电路的总电阻不变,将R1的阻值稍微调小一些,根据电阻的串联可知,热敏电阻R2的阻值变大,因热敏电阻R2的阻值随温度升高而显著减小,故恒温箱控制的温度将降低。
故答案为:(1)N;增强;(2)小于;(3)降低。
29.【考点】标出螺线管中电流的方向;安培定则;利用安培定则判断磁极;利用安培定则判断电流方向.版权所有
【专题】应用题;磁现象、电生磁;应用能力.
【解答】由题图知,电磁体的右端为N极,根据安培定则知线圈中电流是右进左出,则电源的左端为负极;根据磁极间的相互作用可以判断出小磁针的左端为S极,右端为N极。如下图所示:
30.【考点】发电机能量转化;电源的作用;串联和并联的概念与辨析;电动机工作原理;发电机的原理.版权所有
【专题】电动机、磁生电;理解能力.
【解答】闭合电路的一部分导体切割磁感线时产生感应电流,该过程为电磁感应现象;
AC、“动力系统”是由四个独立驱动电机构成的,其原理是通电导体在磁场中受力的作用,与电动机的原理相同;能量回收系统可以将车辆制动时部分能量转化为电能,其原理是电磁感应,则能量回收系统与发电机的原理相同,故AC错误;
B、四个独立驱动电机可以单独工作,是并联的,故B正确;
D、能量回收时,蓄电池相当于用电器,故D错误。
故选:B。
31.【考点】动态电路中的电磁铁;物体浮沉条件;磁极间的相互作用;安培定则;利用安培定则判断磁极.版权所有
【专题】磁现象、电生磁;压强、液体的压强;气体的压强、流体压强与流速的关系;浮沉的应用;应用能力.
【解答】A.由图可知,该电路为串联电路,电流从螺线管的右侧流入,根据安培定则可知,电磁铁的右端是N极,故A错误;
B.若将滑动变阻器滑片P向右移,滑动变阻器接入电路的阻值变大,电路的电流变小,电磁铁的磁性变弱,电磁铁与磁铁排斥作用变小,活塞向左运动,大瓶内空气气压变小,小瓶子的水会挤出来,小瓶子重力变小,重力小于浮力,小瓶子将上浮,故B正确;
C.小瓶子进水重力大于浮力下沉时,故小瓶子上面的空气的体积会变小,质量不变,由可知,密度变大,故C错误;
D.小瓶子上浮时,根据p=ρ水gh可知小瓶子的瓶口处受到水的压强变小,故D错误。
故选:B。
32.【考点】指南针的工作原理;磁感线及其特点.版权所有
【专题】磁现象、电生磁;应用能力.
【解答】A、磁感线不是磁场中真实存在的曲线,故A错误;
B、地球周围的地磁场的磁感线是从地磁N极出发回到地磁S极,故B错误;
C、教室里水平放置、能自由转动的小磁针静止时N极指向地理北极,故C错误;
D、指南针是我国古代四大发明之一,它能指南北是因为受到地磁场的作用,故D正确。
故选:D。
33.【考点】地磁场及其分布、磁偏角.版权所有
【专题】磁现象、电生磁;理解能力.
【解答】地磁场的南北极与地理南北极相反,且不重合,所以地磁场将驱使这种细菌运动的方向是由北向南。
故选:B。
34.【考点】无线电广播信号的发射和接收.版权所有
【专题】信息的传递;应用能力.
【解答】中考考场内常用的电波钟通过接收无线电信号来进行自动校正,从而实现所有考场时间显示的精准性和一致性。电波钟接收的信号是电磁波,故C正确,ABD错误。
故选:C。
35.【考点】电动机的能量转化;通电导线在磁场中受到力的作用;磁场对通电线框的作用;电动机工作原理.版权所有
【专题】电动机、磁生电;应用能力.
【解答】A.电动机的工作原理是通电线圈在磁场中受力转动,故A错误;
B.由于线圈中有一端的漆只刮掉半周,会出现电路中无电流状态,当线圈转到该位置处,由于线圈中无电流,所以不会受到磁场力的作用,故B错误;
C.电动机消耗电能而转动起来,能量转化为电能转化为机械能,故C正确;
D.线圈转动的方向与电流的方向有关,增大线圈中的电流,只会改变线圈受到磁场力的大小,而不会改变受力的方向,故D错误。
故选:C。
36.【考点】关于磁现象的作图.版权所有
【专题】应用题;磁现象、电生磁;应用能力.
【解答】图中小磁针静止时其N极向右,说明该点的磁场方向向右,所以磁感线的方向是向右的;因磁体周围的磁感线从N极发出,回到S极,故左侧磁体的右端为N极;如图所示:
37.【考点】探究产生感应电流的条件.版权所有
【专题】电动机、磁生电;实验基本能力.
【解答】(1)分析①、②两次实验现象,小明说:“闭合电路的一部分导体在磁场中的运动方向与磁场方向垂直时,电路中就会产生感应电流。”小刚认为不准确,因为导体AB前后运动时,其运动方向也与磁场方向垂直,但无感应电流。
(2)采纳小刚意见后,小明又说:“闭合电路的一部分导体在磁场中垂直切割磁感线时,电路中才会产生感应电流”。小刚认为不全面,因为导体AB斜向上、斜向下运动时,也有感应电流。
(3)从能量的角度来分析,感应电流的产生过程是将机械能转化为电能;如果将图中的灵敏电流计换成电源,可以探究磁场对电流的作用。
故答案为:(1)前后;(2)斜向上、斜向下;(3)机械;电源。
38.【考点】电动机工作原理.版权所有
【专题】电动机、磁生电;分析、综合能力.
【解答】A、是奥斯特实验图,小磁针发生偏转说明通电导体周围有磁场,故A错误;
B、图中没有电源,闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动,会产生感应电流,是将机械能转化为电能,是发电机的实验图,故B错误。
C、电路中有电流,通电导体受到磁场力的作用发生运动,是电动机的工作原理,故C正确;
D、该实验是探究影响电磁铁磁性大小因素的实验,是电流的磁效应,故D错误。
故选:C。
39.【考点】平衡力与相互作用力的辨析;力的合成与应用;磁极间的相互作用.版权所有
【专题】应用题;磁现象、电生磁;运动和力;应用能力.
【解答】
A、a对b的磁力方向向下,a的重力方向竖直向下,且作用在两个物体上,则二力不是一对平衡力,故A错误;
B、b对c的磁力和c对b的磁力是一对相互作用力,其大小相等,故B错误;
C、磁环a、b处于悬浮状态,把ab看做一个整体,c对这个整体的磁力为F=Ga+Gb=2mg,根据相互作用力的知识可知,这个整体对c的磁力大小为2mg,因仅考虑相邻两个磁环间有力的作用,所以b对c的磁力大小为2mg,故C正确;
D、把abc看做一个整体,整体处于静止状态,且c与底座接触,则c对底座的压力大小等于a、b、c的重力之和,即3mg,故D错误。
故选:C。
40.【考点】直流电动机的应用.版权所有
【专题】应用题;电动机、磁生电;应用能力.
【解答】
A、只对调电源的正、负极,电流的方向发生了改变,受力运动方向改变,电动机转动方向改变,故A有效;
B、将蹄形磁体的N、S极对调,磁场的方向发生了改变,受力运动方向改变,电动机转动方向改变,故B有效;
C、同时对调电源的正、负极和磁体的N、S极,电流方向改变,磁场方向改变,不会改变运动方向,电动机转动方向不变,故C无效;
D、导线①改接G、F点,导线②改接C、E点,电流的方向发生了改变,受力运动方向改变,电动机转动方向改变,故D有效。
故选:C。
41.【考点】利用安培定则判断磁极;磁感线及其特点;通电螺线管的磁场;安培定则.版权所有
【专题】磁现象、电生磁;应用能力.
【解答】A、据安培定则判断,该螺线管的右端是N极,左端是S极,故磁感线的方向错误,故A错误;
B、据安培定则判断,该螺线管的右端是N极,左端是S极,故磁感线的方向正确,故B正确;
C、据安培定则判断,该螺线管的右端是S极,左端是N极,故磁感线的方向错误,故C错误;
D、据安培定则判断,该螺线管的右端是N极,左端是S极,故磁感线的方向错误,故D错误。
故选:B。
42.【考点】通电导线在磁场中受到力的作用;直流电动机的应用.版权所有
【专题】应用题;电动机、磁生电;应用能力.
【解答】线圈通电后,受磁场力作用,线圈开始顺时针旋转;如果线圈是固定的,根据静止和运动的相对性可知,则线圈通电后,磁体开始逆时针旋转,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
43.【考点】产生感应电流的条件;探究产生感应电流的条件.版权所有
【专题】探究题;电动机、磁生电;实验基本能力.
【解答】由图知,闭合开关,当导体AB竖直运动时,导体AB切割磁感线运动,回路中有感应电流产生;当磁铁沿平行于AB的方向运动时,导体AB没有切割磁感线运动,回路中没有感应电流产生。
故答案为:竖直;无。
44.【考点】发电机能量转化;发电机的原理.版权所有
【专题】应用题;电动机、磁生电;应用能力.
【解答】将发电机与小量程相连,转动小风车,线圈在磁场中做切割磁感线运动,线圈中会产生感应电流,电流表指针左右偏转,这说明电路中电流的方向是改变的;此过程中发电机将机械能转化为电能;
若将图中电流表换成电池,则无风吹时,由于通电线圈处在磁场中,故会受力转动,而线圈转动至平衡位置时,因线圈两端的绝缘漆全部刮掉,无法改变线圈中的电流方向,所以不能持续转动下去。
故答案为:改变;机械;不能。
45.【考点】影响通电导线在磁场中所受磁场力方向的因素;通电导线在磁场中受到力的作用.版权所有
【专题】应用题;电动机、磁生电;应用能力.
【解答】(1)如图所示的实验中,闭合开关,有电流通过铝棒,观察到铝棒向左运动,这说明磁场对通电导体有力的作用,电动机就是利用这一原理制成的;
(2)对调电源正、负两极,磁场方向不变,再次闭合开关时,铝棒中的电流方向与原来相反,则铝棒受力的方向也与原来相反,所以此时铝棒会向右运动。
故答案为:通电导体;电动;右。
46.【考点】电磁波的传播.版权所有
【专题】信息给予题;信息的传递;获取知识解决问题能力.
【解答】以天和核心舱为参照物,神舟载人飞船的位置没有发生变化,所以是静止的;
“空中课堂”是通过电磁波与同学们进行交流,实现天地通话的。
故答案为:静止;电磁波。
47.【考点】关于磁现象的作图;磁场的概念.版权所有
【专题】应用题;磁现象、电生磁;应用能力.
【解答】磁体外部磁感线总是由N极指向S极,条形磁铁的右端为S极,左端为N极,故A点磁感线方向斜向左上;
小磁针静止时N极指向磁感线的方向,所以小磁针的右端为N极,如图所示:
48.【考点】探究通电螺线管的磁场特点.版权所有
【专题】应用题;磁现象、电生磁;应用能力.
【解答】(1)闭合开关,轻敲玻璃板,铁屑的分布情况通电螺线管周围的磁场与条形磁体的磁场相似,都有两个磁极。
(2)因为小磁针放入磁场,小磁针静止时N极指向和该点磁场方向相同,所以实验中使用小磁针是为了指示磁场方向,从而判断该点的磁场方向;
(3)调换电源正负极,即改变螺线管中的电流方向,发现小磁针偏转方向改变,说明磁场方向与电流方向有关。
故答案为:(1)轻敲;条形;(2)N;(3)电流方向。
49.【考点】电磁继电器的构造与原理;电功与电能的计算.版权所有
【专题】磁现象、电生磁;分析、综合能力.
【解答】
(1)电路接通后,电磁铁开始工作。衔铁被吸下来,衔铁与B点接触,R0被短路。
(2)已知tA=1s,tB=1.5s,U=6V,R0=3Ω,R=9Ω,那么完成一个周期消耗的电能:
WAB=WA+WB7.5J;
1min完成30个周期,故:
W总=30×WAB=30×7.5J=225J。
(3)已知L物=10cm,ρ物=0.5×103kg/m3,刚开始报警时,正方体漂浮在水面上,
则:F浮=G物=ρ物V物g=0.5×103kg/m3×103×10﹣6m3×10N/kg=5N;
V排5×10﹣4m3;
则正方体浸在水中的深度:h浸0.05m=5cm;
刚开始报警时水面距池底的高度:
H=h0+h+h浸=12cm+20cm+5cm=37cm。
(4)刚开始报警时水面距池底的高度H=h0+h+h浸,根据题意和图示可知h0和h不变;
A、若将池中水换为密度更大的液体,根据漂浮条件和阿基米德原理可知h浸会变小,则H值变小,故A不符合题意;
B、仅适当减小Q的边长,Q仍然为正方体,且密度不变,由漂浮条件和阿基米德原理可得ρ水gS物h浸=ρ物gS物L(L为边长),则h浸,因L变小、则h浸会变小,同时原图中h会增大,所以该方法不好判断H值的变化;
如下图所示,设CD两触点到水池底的距离为H1,空心杆F的长度为L杆,物块露出水面高度为h露,
则由下图可知刚开始报警时水面距池底的高度H=H1﹣L杆﹣h露,因H1、L杆不变,减小Q的边长时,h浸会变小,同时h露也会变小,所以由H=H1﹣L杆﹣h露可知,该方法能使H值变大,故B符合题意;
C、仅在空心管F中装入适量沙子,Q漂浮时浮力变大,由阿基米德原理可知h浸会变大,则H值变大,故C符合题意;
D、仅适当减小Q的密度,其重力会减小,漂浮时浮力减小,由阿基米德原理可知h浸会变小,则H值变小,故D不符合题意;
故选:BC。
故答案为:(1)B;短路;(2)开始报警后1min内电路所消耗的电能为225J;(3)刚开始报警时水面距池底的高度H为37cm;(4)BC。
声明:试题解析著作权属所有,未经书面同意,不得复制发布日期:20
50.【考点】利用安培定则判断磁极;磁极间的相互作用.版权所有
【专题】应用题;磁现象、电生磁;应用能力.
【解答】
线圈中的电流从A流向B时,由安培定则可知,电磁铁的右端为N极,其左端为S极,电磁铁和左侧磁体的异名磁极相对,因异名磁极相互吸引,故活塞左移,活塞筒的气压减小,而血管内气压较大、外界大气压较大,使得阀门S1关闭,S2打开,则血液经过S2流入活塞筒;
要使活塞筒内血液推开阀门S1流入血管,则应使活塞向右运动,此时需改变线圈AB中电流方向,从而改变电磁铁的磁极方向,使其与左侧磁体同名磁极相对而相互排斥,故线圈AB中的电流方向需要改变。
故答案为:S;流入;需要。
51.【考点】探究产生感应电流的条件.版权所有
【专题】电动机、磁生电;分析、综合能力.
【解答】(1)在探究电磁感应现象的实验中,我们必须保证处于磁场中的这部分是导体。两种物质中,塑料是绝缘体,铝是导体,所以我们应选择铝棒。
(2)图中的灵敏电流计的指针,在电路中没有电流时,指在表盘中央;当有电流时,指针的偏转方向与电流方向一致。由此可知,我们可以根据指针的偏转方向判断出电流的方向。
(3)三次实验中,只有在AB棒在磁场中做切割磁感线运动时才会产生感应电流,则我们可以得出结论:闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,导体中才会产生感应电流。在此过程中,主要是将机械能转化为电能。
(4)保持AB棒运动方向不变,仅将磁体N、S极对调,重复上述实验时,只有磁场的方向发生了改变,则这次实验主要是为了探究感应电流的方向与磁场方向的关系。
(5)电动机工作时,是将电能转化为机械能,由此可知,我们需要在电路中添加电源,即将灵敏电流计换成电源。
故答案为:(1)铝。(2)电流方向。(3)切割磁感线;电。(4)磁场方向。(5)电源。
52.【考点】电磁继电器的构造与原理;欧姆定律的应用;光敏、热敏、压敏等半导体电路分析.版权所有
【专题】应用题;欧姆定律;磁现象、电生磁;应用能力.
【解答】(1)由题意可知,当控制电路电流达到25mA时衔铁被吸合,制冷系统工作,所以图甲中,应将b端与c端相连。
(2)由图甲可知,电流从通电螺线管的上端接线柱流入,下端流出,根据右手螺旋定则,可知螺线管的上端为N极。
(3)若设置电池温度为60℃启动制冷系统,由图乙可知,当温度为60℃时,Rt的阻值为70Ω,
由欧姆定律得,此时控制电路的总电阻R240Ω,
由串联电路的电阻规律,滑动变阻器接入的电阻为
RP=R﹣Rt=240Ω﹣70Ω=170Ω,
(4)当滑动变阻器的最大阻值为200Ω时,热敏电阻的阻值
Rt′=R﹣RP′=240Ω﹣200Ω=40Ω,
由图乙可知此时对应的温度为90℃,所以此时该电路可设置启动制冷系统的最高温度是90℃。
(5)为使电路能在60℃时启动制冷系统。为此,先将电阻箱调为70Ω,然后进行如下调试:
第一步:断开开关,将滑动变阻器调到阻值最大处,并用电阻箱替换热敏电阻;
第二步:闭合开关,调节滑动变阻器的滑片,直到继电器的衔铁被吸合;
第三步:断开开关,用热敏电阻替换电阻箱,完成电路调试。
故答案为:(1)c;(2)N;(3)170;(4)90;(5)将滑动变阻器调到阻值最大处,并用电阻箱替换热敏电阻;用热敏电阻替换电阻箱。
53.【考点】电磁感应现象;产生感应电流的条件;通电导线在磁场中受到力的作用.版权所有
【专题】磁现象、电生磁;科学探究能力.
【解答】A、此过程是电磁感应现象,电磁感应现象是机械能转化为电能,故A错误。
BCD、闭合导线框abcd的一部分处于磁场中,将导线框沿图示方向拉出,导体ab部分切割磁感线运动(导体da、bc部分没有切割磁感线),导线框中产生感应电流,导体ab相当于电源。故B、C项错误,D项正确。
故选:D。
54.【考点】发电机能量转化;磁极间的相互作用;利用安培定则判断磁极;电动机工作原理.版权所有
【专题】定性思想;电动机、磁生电;应用能力.
【解答】A、该图中有电源,若闭合开关,磁场中的金属棒会受力运动,即说明通电导体在磁场中受力运动,即电动机的原理图,故A正确;
B、该图中没有电源,是发电机的原理图,工作时将机械能转化为电能,故B错误;
C、由安培定则可知,螺线管的左端为N极,右端为S极,根据同名磁极互相排斥、异名磁极相互吸引知闭合开关后,小磁针N极顺时针偏转,故C错误;
D、根据同名磁极互相排斥、异名磁极相互吸引知丁图中小磁针N极会逆时针偏转,故D错误。
故选:A。
55.【考点】红外线;电磁波的传播.版权所有
【专题】定性思想;光的折射、光的色散;信息的传递;理解能力.
【解答】(1)5G警用巡逻机器人是通过电磁波向外界发送信息的;
(2)一切物体都在不停地辐射红外线,温度越高辐射越强,巡逻机器人是通过接收红外线的强弱来实现快速测温。
故答案为:电磁波;红外线。
56.【考点】探究产生感应电流的条件.版权所有
【专题】定性思想;磁现象、电生磁;理解能力.
【解答】
(1)当导体ab静止悬挂起来后,闭合开关,此时导体没有做切割磁感线运动,灵敏电流计G指针不偏转,说明电路中无电流产生;
(2)要探究感应电流方向与导体切割磁感线方向的关系,应控制磁场方向不变;
(3)小明猜想磁场强弱会影响感应电流大小,通过改变电流来改变磁场的强弱,需要在图乙的电路中再接入的元件是滑动变阻器。
故答案为:(1)否;(2)磁场;(3)滑动变阻器。
57.【考点】发电机能量转化;液体压强规律;液体压强与深度的关系;热值的简单计算;电功率P=UI的简单计算;发电机的原理.版权所有
【专题】定量思想;电动机、磁生电;压强和浮力;分析、综合能力.
【解答】
(1)水电站的发电机是把机械能转化为电能的装置,它利用了电磁感应原理工作;
(2)大坝形状做成上窄下宽的原因是水的压强随深度增加而增大,汛期的水深度比枯水期高,所以大坝底部受到的压强也大;
(3)由题干知水电站每年可节约标准煤约2×107吨,则可知节约的煤完全燃烧放出的总热量Q=qm=2.9×107J/kg×2×107×103kg=5.8×1017;
由题知水电站年均发电量可达6×1010千瓦时,则W=6×1010×3.6×106J=2.16×1017J;
则η100%100%=37.24%;
(4)由公式P=UI可得I600A;
(5)拱形大坝可以将水的压力分移到大坝两端,减轻坝体中心的压力,使得大坝更加牢固。
故答案为:(1)机械;电;电磁感应;
(2)水的压强随深度的增加而增大;变大;
(3)37.24%;
(4)600;
(5)将水的压力转移到大坝两端,减轻坝体中心的压力,使得大坝更加牢固。
一年模拟参考答案与试题解析
一.选择题(共8小题)
1.【考点】电磁波的传播.版权所有
【专题】应用题;信息的传递;应用能力.
【解答】电磁波可以传递信息,因此手机和5G基站之间信息传输是依靠电磁波来完成的,故A正确,BCD错误。
故选:A。
2.【考点】电磁继电器的构造与原理.版权所有
【专题】应用题;磁现象、电生磁.
【解答】
在甲图中,当电路中电流过大时,电磁铁A的磁性增强,对衔铁B的吸引力增大,使衔铁B逆时针旋转失去对闸刀S的制动作用,弹簧1把闸刀S拉起后,弹簧1缩短,切断电流,保护电路。
在乙图中,电流过大时,电磁铁吸合衔铁,也能切断电路,此时弹簧2伸长,但切断电路之后,电磁铁没有了磁性,在弹簧拉力的作用下,开关又自动闭合;而甲图不能自动闭合,只有当检修完后,排除故障,需手动闭合;
所以,甲能满足设计要求,乙不能满足设计要求。
故选:A。
3.【考点】电流的磁效应;电磁波的传播;磁极间的相互作用.版权所有
【专题】磁现象、电生磁;信息的传递;应用能力.
【解答】A、音箱悬浮时处于平衡状态受力平衡,它受到竖直向下的重力和竖直向上的磁场的作用力,是一对平衡力,故A正确;
B、底座通电后能产生磁场是因为通电导体周围存在磁场,而电动机的工作原理通电线圈在磁场中受力转动,故B错误;
C、音箱悬浮利用了同名磁极相互排斥的原理,故C正确;
D、电磁波在空气中的传播速度是3×108m/s,故D正确。
故选:B。
4.【考点】利用安培定则判断电流方向;磁极间的相互作用;安培定则;利用安培定则判断磁极.版权所有
【专题】电和磁.
【解答】
电源A端为正极,则电流从螺线管的左端流入,右端流出,结合线圈绕向,利用安培定则可以确定螺线管的左端为S极,右端为N极。电磁铁的S极与条形磁体甲的S极靠近,则甲被排斥;
当电磁铁中有电流通过时,电磁铁有磁性,软铁棒乙始终被吸引,不会被排斥;
由此可以确定选项D正确。
故选:D。
5.【考点】地磁场及其分布、磁偏角.版权所有
【专题】磁现象、电生磁;理解能力.
【解答】地磁场的南北极与地理南北极相反,且不重合,地磁的N极,在地理的南极附近,所以在海洋中,地磁场将驱使这种细菌运动的方向为由北向南。
故选:D。
6.【考点】可再生能源和不可再生能源;核裂变;半导体的特点;光纤通信.版权所有
【专题】信息的传递;能源的利用与发展;应用能力.
【解答】A、核能需要用到铀,像铀矿这类矿物能源,一旦消耗就很难再生,是不可再生能源,故A错误;
B、发光二极管是用半导体材料制成的,故B正确;
C、光导纤维是利用激光的不断反射来传递信息的,故C错误;
D、在太阳内部,氢原子核发生聚变放出巨大能量,因此太阳能发出大量的光和热,故D错误。
故选:B。
7.【考点】通电导线在磁场中受到力的作用.版权所有
【专题】磁现象、电生磁;电动机、磁生电;应用能力.
【解答】由题意可知,电磁弹射器的弹射车与舰载机的前轮连接,并处于强磁场中,当弹射车内的导体通以强电流时,即可受到强大的推力,由此可知其原理是通电导体在磁场中受力运动。
A、该装置为奥斯特实验,说明电流的周围存在磁场,故A不符合题意;
B、图中有电源,属于电动机原理,是利用通电导体在磁场中受力而运动的原理工作的,故B符合题意;
C、该装置中无电源,闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动就会产生感应电流,是探究电磁感应现象的装置,故C不符合题意;
D、电磁铁通电后具有磁性,能吸引大头针,这是电流的磁效应,故D不符合题意。
故选:B。
8.【考点】验电器的原理;奥斯特实验;电磁继电器在实际生活中的应用;通电导线在磁场中受到力的作用.版权所有
【专题】应用题;电流和电路;电动机、磁生电.
【解答】A、甲图是验电器,验电器的两片金属箔带同种电荷,由于互相排斥而张开,故A正确;
B、乙图说明通电导线在磁场中受到力的作用,这是电动机的原理,故B错误;
C、奥斯特实验说明电能产生磁场,故C错误;
D、丁图中,闭合开关,金属棒做切割磁感线运动,电路中就有感应电流产生,故D错误;
故选:A。
二.填空题(共8小题)
9.【考点】电磁继电器的构造与原理.版权所有
【专题】应用题;磁现象、电生磁.
【解答】光敏电阻的电阻值随光照强度的增大而减小,所以白天时光敏电阻的电阻值小,电路中的电流值大,电磁铁将被吸住,动触点与c接通;晚上时的光线暗,光敏电阻的电阻值大,电路中的电流值小,所以静触点与a接通。所以要达到晚上灯亮,白天灯灭,则路灯应接在ab之间;
如果将电阻箱 R 的阻值调小,电流变大,继电器得到的电压变大,磁性变强,吸引力变大,路灯晚一点被点亮。
故答案为:a、b;迟一些。
10.【考点】电磁继电器的构造与原理;欧姆定律的应用;光敏、热敏、压敏等半导体电路分析.版权所有
【专题】磁现象、电生磁;分析、综合能力.
【解答】(1)由图甲可知,当工作电路中的开关S闭合、衔铁与触点a接触时,R1、R2串联,根据串联电路的电阻特点可知,此时工作电路中的总电阻最大,由P可知,工作电路的总功率最小,电热水器处于保温状态;
(2)当衔铁与触点b接触时,只有R1工作,工作电路中的总电阻最小,总功率最大,电热水器处于加热状态;
电热水器加热时的电流:
I加热5A
(3)由题意可知,控制电路能正常工作时控制电路的最大电流
I最大=20mA=0.02A
由欧姆定律可知,当电路中的总电阻最小时,电路中的电流最大,根据图乙可知,热敏电阻的最小阻值Rt最小=200Ω,由欧姆定律可知,电路中最小总电阻:
R总最小300Ω
由串联电路的电阻特点可知,可调电阻R的最小阻值:
R最小=R总最小﹣Rt最小=300Ω﹣200Ω=100Ω
(4)水温的是50℃时,Rt1的电阻是300Ω
当电磁继电器通过的电流为I2≥10mA=0.01A,衔铁被吸下与触点b接通,电热水器处于加热状态,
由欧姆定律可知,此时控制电路的总电阻:
R总600Ω
根据串联电路的特点可知,Rt的阻值:
R=R总﹣Rt1=600Ω﹣300Ω=300Ω,
水温的是75℃时,Rt2的电阻是450Ω
由题意可知,衔铁上弹与触点a接通时,控制电路中的电流
I′=8mA=0.008A,
此时控制电路中的总电阻:
R总′750Ω,
R的阻值:R′=R总′﹣Rt1=750Ω﹣450Ω=300Ω
可调电阻调为300Ω,电热水器工作稳定后,水温的变化范围 50﹣70℃
故答案为:(1)a;
(2)5;
(3)100;
(4)300。
11.【考点】太阳能的转化;半导体的特点;电磁波的传播.版权所有
【专题】信息的传递;其他综合题;理解能力.
【解答】航天员是通过电磁波与地面科研人员互通信息,电磁波能够传递信息;
半导体导电能力介于导体与绝缘体之间,硅光太阳能电池板由半导体材料制成;
太阳能电池板是将太阳能转化为电能。
故答案为:电磁波;半导体;太阳能;电。
12.【考点】电磁波的传播;凸透镜成像规律的应用.版权所有
【专题】应用题;透镜及其应用;信息的传递;应用能力.
【解答】激光雷达利用的是电磁波;摄像机的镜头相当于一个凸透镜,行人在摄像机感光元件上成倒立、缩小的实像;当行人靠近该车时,物距变小,像距变大,站牌在摄像机感光元件上所成的像变大。
故答案为:电磁波;缩小;变大。
13.【考点】电动机的能量转化;功率的计算;滑轮、滑轮组机械效率的计算;电动机工作原理.版权所有
【专题】电动机、磁生电;功、功率、机械效率.
【解答】(1)由图知,A是定滑轮,可以改变用力的方向;
电动机的工作原理是通电线圈在磁场中受力转动;电动机工作时把电能转化为机械能;
(2)由图知,此滑轮组由三段绳子承担物重,所以s=3h,s=L,则h。
被提升物体的总重力为:G物=m2g
则W有用=G物h=m2g m2gL
W总=Pt,
由题意知:
Ptη1η2m2gL
解得P。
故答案为:(1)改变用力的方向;通电线圈在磁场中受力转动;机械;(2)电动机的最小功率为。
14.【考点】速度公式的应用;减弱噪声的途径;声源处减弱噪声;电磁波的传播;参照物的选择.版权所有
【专题】应用题;声现象;信息的传递;长度、时间、速度;应用能力.
【解答】(1)汽车上的导航仪实时播报路况信息,是利用电磁波进行导航的;为了听清播报,小明关上了车窗,这是在传播过程中减弱噪声;
(2)坐在行驶的汽车中,小明看到窗外的景物向后退,这是以汽车为参照物;
(3)汽车的速度v=60km/hm/s,
根据v得,汽车在6min内的路程:s=vtm/s×6×60s=6000m。
故答案为:(1)电磁;传播过程中;(2)汽车;(3)6000。
15.【考点】影响通电导线在磁场中所受磁场力方向的因素;通电导线在磁场中受到力的作用.版权所有
【专题】应用题;电动机、磁生电;应用能力.
【解答】当音圈中有大小和方向反复变化的电流通过时,音圈带动音膜左右往复运动,因为电流方向改变,音圈受力方向改变。音圈之所以运动,是由于磁场对通电导体有力的作用,此现象中能量转化情况是电能转化为机械能。
故答案为:左右往复;通电导体;电能转化为机械能。
16.【考点】影响通电导线在磁场中所受磁场力方向的因素;通电导线在磁场中受到力的作用.版权所有
【专题】电动机、磁生电.
【解答】
闭合开关,静止的导体棒ab在轨道上向右运动,说明通电导体在磁场中受到力的作用。
若只将电源的正、负极对调,改变了电流方向,则导体棒ab的运动方向改变,所以导体棒ab将向左运动。
若只将蹄形磁铁的N、S极对调,改变了磁场方向,则导体棒ab的运动方向改变,所以导体ab棒将向左运动。
故答案为:力;左;左。
三.作图题(共5小题)
17.【考点】利用安培定则判断磁极;磁极间的相互作用;关于磁现象的作图;安培定则.版权所有
【专题】磁现象、电生磁;获取知识解决问题能力.
【解答】电流应从电流表的正接线柱流入、负接线柱流出,由图中电流表的正负接线柱可知,螺线管线圈正面的电流方向是向下的,根据安培定则可知,通电螺线管的右端为N极,其左端为S极;
在磁体外部,磁感线从磁体的N极出发,回到S极,所以图中磁感线的方向向左;
因异名磁极相互吸引,所以小磁针的左端为S极,其右端为N极,如下图所示:
18.【考点】利用安培定则判断磁极;根据电路图连接实物;磁极间的相互作用;安培定则.版权所有
【专题】磁现象、电生磁;分析、综合能力.
【解答】在匝数一定时,电流越小,磁性越弱。滑片向右端移动后,通电螺线管的磁性减弱,螺线管的电流减小,滑动变阻器接入电路的电阻增大,所以滑动变阻器一定接入左端下面接线柱。
电流从螺线管的右端进入,从左端流出,根据安培定则可知,通电螺线管左端为N极,右端为S极;根据同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引,所以小磁针的右端是S极,左端是N极。如图。
19.【考点】标出通电螺线管的NS极;关于磁现象的作图;利用安培定则判断磁极.版权所有
【专题】应用题;磁现象、电生磁;应用能力.
【解答】由安培定则可得,螺线管左侧为N极,右侧为S极,因外部磁感线由N极指向S极,故磁感线方向向右;如图所示:
20.【考点】标出螺线管中电流的方向;磁极间的相互作用;安培定则;利用安培定则判断磁极;利用安培定则判断电流方向.版权所有
【专题】磁现象、电生磁;分析、综合能力.
【解答】由磁极间的相互作用规律可知,小磁针静止时左端为N极,右端为S极。
已知通电螺线管的左端为N极,右端为S极,右手握住螺线管,大拇指指向N极,四指指向电流的方向,可知电流由右侧流入,则电源左端为负极,右端为正极,如图所示:
21.【考点】利用安培定则判断磁极;安培定则.版权所有
【专题】作图题;磁现象、电生磁.
【解答】(1)根据同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引,可以判断螺线管的上端是N极,下端是S极。
(2)用右手握住螺线管,大拇指指向N极,四指就是电流方向,可以判断电流从螺线管的上端流入。如图:
四.实验探究题(共3小题)
22.【考点】电磁继电器的构造与原理;欧姆定律的应用;光敏、热敏、压敏等半导体电路分析;欧姆定律的多状态计算.版权所有
【专题】欧姆定律;磁现象、电生磁;应用能力.
【解答】(1)由题意可知,当通过电磁铁线圈ab的电流大于或等于10mA衔铁被吸下,电铃报警同时电动水龙头喷水,说明下面的虚框中应接入图乙中的①,上面的虚框中应接入图乙中的②,如图:
由图丙可知,热敏电阻Rt的阻值随温度t的升高而减小,所以工作时当温度升高,Rt的阻值减小,根据欧姆定律可知,控制电路的电流变大,电磁铁磁性增强。
(2)若温度达到或超过60℃电铃报警,电路中的最小电流为I=10mA=0.01A,
由丙图可知,此时热敏电阻Rt的阻值为580Ω,则滑动变阻器最大阻值为;
(3)对步骤对(2)中电路进行调试,用电阻箱替换Rt,使温度达到或超过60℃电铃报警,调节电阻箱阻值使电阻箱的阻值等于60℃时热敏电阻的阻值,即580Ω。
(4)若要求热敏电阻温度达到或超过70℃电铃报警,则报警电流仍为10mA不变,滑动变阻器接入的电阻不变,由丙图可知,热敏电阻的阻值为400Ω,所以电源电压为U=I(Rt+R线+R滑大)=0.01A×(400Ω+200Ω+1020Ω)=16.2V,
若要求热敏电阻温度达到或超过70℃电铃报警,对(3)中已调试好的电路,其它条件不变,若电源电压可调,则将电源电压调为16.2V即可。
故答案为:(1)见解答图;增强;(2)1020Ω;(3)580;电铃报警或衔铁吸下;(4)16.2。
23.【考点】探究产生感应电流的条件.版权所有
【专题】电动机、磁生电;实验基本能力.
【解答】(1)分析①、②两次实验现象,小明说:“闭合电路的一部分导体在磁场中的运动方向与磁场方向垂直时,电路中就会产生感应电流。”小刚认为不准确,因为导体AB前后运动时,其运动方向也与磁场方向垂直,但无感应电流。
(2)采纳小刚意见后,小明又说:“闭合电路的一部分导体在磁场中垂直切割磁感线时,电路中才会产生感应电流”。小刚认为不全面,因为导