一、选择题
1．（2025·武汉） 某同学利用如图所示的装置探究什么情况下磁可以生电。下列说法正确的是
A．换用磁性更强的磁体，保持导线 ab和磁体静止，闭合开关，电流表指针偏转
B．将导线 ab换成匝数很多的线圈，保持磁体和线圈静止，闭合开关，电流表指针偏转
C．保持磁体静止，闭合开关，使导线 ab从图中位置竖直向上运动，电流表指针偏转
D．保持导线 ab静止，闭合开关，使磁体从图中位置水平向右运动，电流表指针偏转
2．（2025·广州）医学上用“人工心脏泵”替代心脏推动血液循环，如图是其工作原理的简图，活塞在电磁铁的带动下左右移动，代表心脏的舒张和收缩。“人工心脏泵”正常工作过程中，电磁铁的电流从a流向b时，则（ ）
A．电磁铁左端为S极，活塞向右移动
B．电磁铁左端为S极，活塞向左移动
C．电磁铁左端为N极，活塞向右移动
D．电磁铁左端为N极，活塞向左移动
3．（2025·兰州）图甲是某蔬菜大棚里使用的一种温度自动报警器，在温度计里封入一段金属丝，当温度达到金属丝下端所指温度时，扬声器响起，发出报警信号。下列说法错误的是( )
A．动圆式扬声器的工作原理与图乙所示原理相同
B．温度低于金属丝下端所指温度时，电磁铁断电失去磁性，衔铁被释放，扬声器停止报警
C．温度计与金属丝相当于控制电磁铁的开关，实现了高温自动化报警
D．煤油可用作自动报警器温度计中的工作液体
4．（2025·威海） 我国某品牌电动汽车的减震系统具有能量回收功能：当车辆经过颠簸路面时，减震系统的上下运动带动电机内导体切割磁感线发电。下列选项中与其工作原理相同的是（ ）
A． B．
C． D．
5．（2025·黑龙江） 如图，电路中的GMR是巨磁电阻（其阻值随周围磁场强度的增强而减小），当开关S1和S2闭合时，将滑片P向左移动，下列说法正确的是（ ）
A．电磁铁右端为S极
B．指示灯会变亮
C．巨磁电阻的阻值会变大
D．电磁铁上的线圈中的电流会变小
6．（2025·广东）题图所示实验中，闭合开关，导体ab向右运动，下列操作能让导体ab向左运动的是
A．改变电压大小 B．改变电流方向
C．改变电流大小 D．改变导体ab长度
7．（2025·宜宾） 如图，磁铁S极与弹簧连接，竖直悬挂于电磁铁的正上方，电源电压不变。闭合开关后，向右缓慢移动滑动变阻器滑片，下列判断正确的是（ ）
A．电路中的电流变大 B．电磁铁的磁性变强
C．电磁铁上端为S极 D．悬挂磁铁的弹簧变长
8．（2025·贵州） 如图所示，为判断一根铁棒是否有磁性，用铁棒靠近置于水平桌面上的小磁针进行检验，当出现以下哪一现象，便能证明铁棒有磁性（ ）
A．将铁棒一端靠近小磁针N极，N极被排斥
B．将铁棒一端靠近小磁针N极，N极被吸引
C．将铁棒两端分别靠近小磁针N极，N极均被吸引
D．将铁棒同一端分别靠近小磁针N、S极，两极均被吸引
9．（2025·眉山） 如图所示实验。说法正确的是（ ）
A．甲图说明通电导体周围存在磁场
B．乙图说明电磁铁磁性强弱与电流大小有关
C．丙图说明通电导体在磁场中要受到力的作用
D．丁图说明导体在磁场中运动能产生感应电流
10．（2025·山东） 小明在户外实践中，利用随身所带物品制作了简易指南针。他首先利用电池、带绝缘皮的导线、铁钉制成电磁铁，然后将缝衣针磁化并用细线水平悬挂，最后将两者靠近，静止时位置关系如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．铁钉的钉尖是S极
B．缝衣针的针尖是N极
C．地磁场N极在地理北极附近
D．移开电磁铁后，缝衣针静止时针尖所指方向为南
11．（2025·湖北）如图为一种防灾应急手摇电筒。中部固定有线圈，沿着筒身方向摇动电筒，使其内部的小物块来回穿过线圈，灯泡发光。小物块可能是
A．木块 B．石块 C．铜块 D．磁铁块
12．（2025·山西）小亮把旧电风扇中的电动机拆下来，将它与小灯泡连接成如图所示的闭合电路，在电机转轴一端插入细铁棒，快速转动铁棒，灯泡开始发光。下列说法正确的是
A．灯泡发光，说明该装置中一定有干电池
B．转动铁棒，电机线圈做切割磁感线运动
C．转动铁棒，电机就将电能转化为机械能
D．若铁棒反向转动，电路中不能产生电流
13．（2025·河北）如图所示，下列操作或物理知识与结果对应正确的是
A．甲：电磁感应→扬声器发声
B．乙：闭合开关→电铃发声
C．丙：同名磁极相斥→小车相互靠近
D．丁：导线触接电池负极→小磁针静止不动
14．（2025·湖南） 动圈式话筒可将声信号转换成电信号。下列四幅实验装置图能反映其工作原理的是（ ）
A． B．
C． D．
二、填空题
15．（2025·武汉）如图所示是直流电铃的原理图。衔铁与弹性片相连，自然情况下弹性片是和螺钉接触的。
（1）闭合开关，电磁铁A端为 极，电磁铁吸引衔铁，敲击铃碗发声，此时电路中 电流通过，接着弹性片又和螺钉接触，如此往复。
（2）下列装置中和电铃一样也用到了电磁铁的是 (填序号)。
16．（2025·深圳）全磁悬浮“人工心脏”已研发成功，其核心部件是个带有叶轮的泵，通电后叶轮可高速旋转，带动血液流动。图乙是叶轮悬浮原理简化图，元元同学思考后发现：螺线管通电后，周围存在 ，叶轮受斥力悬浮，叶轮下端的磁极是 极。
17．（2025·广西） 如图所示，悬挂在蹄形磁体两极间的导体与灵敏电流计构成闭合回路。当导体静止不动时，电流计指针 ；当导体向右运动时，电流计指针 （选填“偏转”或“不偏转”）。
三、作图题
18．（2025·青海）在图中的括号内标出通电螺线管的极性，并在A点处用箭头标出磁感线的方向。
19．（2025·吉林） 如图所示，请标出通电螺线管的N极并在A点画出磁感线的方向。
20．（2025·遂宁） 按要求作图
（1）如图（a），拉行李箱时，可将行李箱视为杠杆，图（b）是其简化图，O为支点，A为行李箱的重心。请在图（b）中画出重力的示意图以及拉力F的力臂L。
（2）小聪将通电螺线管放入地球仪来模拟地磁场，请在右侧简图中，用箭头在A点标出该处磁感线方向，并在括号内用“+”或“-”标出电源下端的极性。
21．（2025·陕西）
（1）如图-1甲是中国古代科技著作（天工开物）中，利用杆秤测量弓最大弹力的方法——试弓定力，请在图-1乙中画出细绳对弓弦的拉力F的示意图。
（2）如图-2，请在虚线框中标出电源右侧的正负极和小磁针左侧的N、S极。
22．（2025·新疆）
（1）请根据图甲中的入射光线画出其通过凸透镜后的折射光线。
（2）请在图乙中画出空中飞行篮球所受重力的示意图。
（3）请根据图丙中静止的小磁针的指向，标出通电螺线管的电源的“+”极和“-”极。
四、实验探究题
23．（2025·兰州）在“探究通电螺线管外部磁场的方向”的实验中：
（1）闭合开关前，小磁针均指向南北方向，说明地球周围存在 ；
（2）闭合开关后，小磁针静止时的指向如图所示涂黑的一端为极，由此可知：通电螺线管的右端为 极，电源的右端为 极；
（3）对调电源两极，小磁针的指向也随之改变，说明通电螺线管的磁场方向与 方向有关；
（4）为了使通电螺线管的磁场增强，可采取的有效措施是 写出一条即可。
24．（2025·北京市）
某同学用如图所示的装置进行实验，使金属棒ab向左做切割磁感线运动，灵敏电流计指针向右偏转，说明回路中有电流产生，这是 现象。灵敏电流计指针偏转的方向可以反映电路中的电流方向，若要改变上述灵敏电流计指针偏转的方向，可进行的操作是 。
25．（2025·德阳） 电与磁之间存在着相互联系，彰显物理现象的对称之美。
（1）如图甲所示，导线通电后小磁针发生偏转，断电后小磁针复位。实验表明通电导线周围存在 ；
（2）如图乙所示为水位自动报警器的原理图。当水位到达金属块A时， 灯亮，控制电路中电磁铁的上端为 极（选填“S”或“N”）；
（3）如图丙所示，电路中的开关为单刀双掷开关。
①将开关掷于1，观察到导体棒运动，说明 （选填字母）；
A.电路中产生了感应电流 B.通电导体在磁场中受力的作用
②将开关掷于2，使导体棒向右运动，观察到灵敏电流计指针向左偏转；若要使灵敏电流计的指针向右偏转，可以 （选填字母）。
A.保持磁体不动，使导体棒向左运动
B.将磁体的磁极对调，使导体棒向左运动
26．（2025·福建） 降水量是指一段时间内，雨水（或融化后的固体降水）未经蒸发、渗透和流失所积聚起来的水层深度。为了监测降水量，科创小组制作了“翻斗式雨量计”，装置外观是上端开口的圆柱体，如图1甲。内部结构示意图如图1乙。装置核心部件如图1丙，它是用中间隔板分开的两个完全对称的三角形容器，可绕O点处的水平轴转动，从而使两侧容器轮流接水，当一侧容器接满10mL雨水时会发生翻转，将水倒出，随着降雨持续，翻斗左右翻转，过程如图1丁。磁铁与配重通过连杆安装在翻斗上并随翻斗左右摆动，当磁铁经过磁感应开关（两者相互作用力忽略不计）时，磁感应开关通过电流传感器将翻斗翻转信息变成电信号，从而推算降水量。
（1）翻斗在水平位置时是等臂杠杆，实验器材中属于等臂杠杆的有 。
（2）连杆上装有可调高度的配重。校准过程，若倒入的水量总是大于10mL时翻斗才发生翻转，可通过 （填“降低”或“升高”）配重在连杆上的位置进行调整。
（3）图2甲是翻斗翻转信息变为电信号的工作电路，电源电压不变，、为定值电阻，。某次降雨，电流传感器（电阻不计）测得电流随时间变化关系如图2乙。
①当磁铁每次经过磁感应开关时，开关状态是 。
②“翻斗式雨量计”顶端开口面积为0.1m2，由图2乙可知该地区30min内降水量约为 mm，降水量变化趋势是 。（测量前翻斗内无水）
③由图2可知， 。
（4）若该装置在我国北方地区使用，可改进的措施是 。
五、科普阅读题
27．（2025·辽宁）中国高铁位居世界前列，成为了中国一张亮丽的名片，具有节能、快速、高效、安全、智能和舒适等优势。
（1）节能
动车组减速过程中，可以将机械能转化为电能，实现节能。图 （填“a”或“b”）与其工作原理相同。
（2）快速
复兴号某动车组在高速运行时，若空气阻力占总阻力的80%，与速度的关系为（，的单位为），当该动车组以400km/h的速度匀速直线运动时，该动车组牵引力每小时至少做功 J。（为方便计算，数据已作简化处理）
（3）高效
列车网络控制系统可以依托大数据优化停靠站，提高效率。
优化前，一动车组以速度匀速行驶，经停某站，先减速一段时间，然后停一段时间，再加速一段时间，恰好恢复到原速度继续匀速行驶。优化后，该动车组不停靠此站，可视为在原路线上一直以速度匀速行驶，则该动车组因不停靠此站而节省的时间为 。（该动车组加速阶段、减速阶段的平均速度均为，题中所给的物理量均为已知量）
（4）安全
如图（c），受电弓安装在高铁车箱的顶部，受电弓的碳钢滑板与供电线接触。如果碳钢滑板的同一位置与供电线持续摩擦，会缩短碳钢滑板的使用寿命，更会影响动车组的运行安全，那么图 （填“d”或“e”）的设计能使碳钢滑板的磨损均匀化。
（5）智能
某小组设计了一个冻雨预警电路，如图（f）所示。闭合S后，当环境温度低于0℃（温控开关闭合）且空气湿度高于80%（湿控开关闭合）时，警示灯一直发光并出现持续的亮暗交替现象，发出预警。已知：电源电压恒为6V，定值电阻为10Ω，警示灯标有“6V 0.5A”。当电磁铁线圈中的电流时，电磁铁吸下衔铁，使动触点与下方静触点接触。为实现预警功能，温控开关与湿控开关应 联，请选择合适的接线柱，用笔画线代替导线将电路连接完整 。（图中温控开关与湿控开关之间已正确连接，电磁铁线圈的电阻、温控开关与湿控开关的电阻均忽略不计，只能在标有字母的接线柱上连接导线，导线不能交叉）
（6）中国高铁的发展，彰显了我国在科技创新领域的强大实力。请写出你想象的中国高铁最智慧的样子：
28．（2025·齐齐哈尔） 阅读短文，回答问题。
居家用气，安“燃”无恙
炒菜、做饭、取暖……燃气为我们生活带来了极大的便利。但在燃气使用过程中如发生泄漏或燃气具使用不规范的情况，会导致燃气事故的发生。为确保居家用气安“燃”无恙，燃气管理部门要求用户要安装家用燃气报警器。
图甲是某种燃气报警器部分电路示意图，控制电路中的为气敏电阻，的阻值与燃气浓度的关系如图乙所示。电源电压稳定，闭合开关和，报警器处于工作状态。当燃气浓度达到预设值时，电磁铁恰好能将衔铁吸下，工作电路中灯熄灭，灯发光、电铃响而报警（电磁铁线圈的阻值忽略不计）。
（1）燃气报警器的安装位置应根据被检测气体的密度确定，若家中使用天然气（主要成分是密度比空气密度小的甲烷），则燃气报警器应安装在燃气灶附近的 （选填“上”或“下”）方区域。
（2）图甲中，闭合控制电路的开关，电磁铁上端是 （选填“”或“”）极。当燃气浓度未达到预设值时，杆处于静止状态。若弹簧对端的拉力为动力，观察图甲可知，此时杆AOB是 （选填“省力”“等臂”或“费力”）杠杆。
（3）下列四幅图所示的原理与控制电路中电磁铁的工作原理相同的是（ ）
A．验电器工作原理
B．电流的磁效应
C．电磁感应现象
D．交流发电机原理
（4）若想将燃气报警器的预设值调低，在保证电路元件安全的前提下，可以采取的合理方法是 。（写出一种即可）
一、选择题
1．（2024·淄博）如图是“风能——太阳能”路灯示意图，下列说法正确的是（ ）
A．风力发电机利用了电磁感应原理
B．太阳能来自太阳内部的核裂变
C．给蓄电池充电时化学能转化为电能
D．控制器中的集成电路是用超导材料制成的
2．（2024·海南）如图是通电螺线管磁场特点的实验装置。下列操作能改变螺线管两端磁极的是（ ）
A．移动滑动变阻器滑片 B．对调电源正负极
C．改变螺线管线圈匝数 D．在螺线管中加铁芯
3．（2024·通辽）如图是一新型手电筒。上下快速晃动时，筒内的磁体会上下运动，使筒壁上的线圈内产生感应电流，并为筒内的蓄电池充电。下列说法正确的是（ ）
A．该装置利用了电动机原理
B．上下快速晃动时电能转化为机械能
C．该装置利用了发电机原理
D．为蓄电池充电时化学能转化为电能
4．（2024·淄博）心肺机用“电动泵”替代心脏，推动血液循环，“电动泵”的工作原理如图所示，将线圈ab固定在活塞一端，利用其与固定磁铁间的相互作用带动活塞运动，从而使血液定向流动。阀门都只能单向开启，反向则封闭管路，当线圈中的电流从a流向b时，下列说法正确的是（ ）
A．线圈周围有磁场和磁感线 B．线圈左端是N极
C．活塞将向左运动 D．此时“电动泵”处于送血状态
5．（2024·南通）小明按人类对磁的认识历程，对“电磁转换”一章知识进行梳理，图中对应位置的内容填写正确的是（ ）
A．赫兹 B．电动机
C．电磁起重机 D．电磁感应现象
6．（2024·呼伦贝尔）以下关于电与磁的描述正确的是（ ）
A．如图甲，当闭合开关S后电路中的红灯亮
B．如图乙，小磁针发生偏转是电磁感应现象
C．丙图所示实验与电动机工作原理相同
D．丁图所示实验与扬声器工作原理相同
7．（2024·乐山）下列四幅图中，探究“磁场对通电导线的作用”的是（ ）
A． B．
C． D．
8．（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
9．（2024·菏泽）如图所示是安检使用的一种金属探测仪。当探测仪靠近金属物体时，会产生感应电流，发出报警信号，其工作原理与下列实验原理相同的是（ ）
A． B．
C． D．
10．（2024·兰州） 科技创新活动中，小雅的作品“隔板植物”引起了同学们的极大兴趣，其原理如图甲所示，a、b两个导体棒分别悬挂在两个球形磁铁的磁场中，两导体棒通过导线相连，构成了一个闭合回路，用手推动导体棒a左右摆动时，导体棒b会随之摆动，下列关于这一现象的说法中不正确的是（ ）
A．导体棒a左右摆动时，闭合回路中能够产生感应电流
B．导体棒a左右摆动时，实现了电能向机械能的转化
C．导体棒b随之摆动的原理与图乙所示装置的原理相同
D．用手推动导体棒b左右摆动时，导体棒a也会随之摆动
二、多选题
11．（2024·威海）图甲是一种汽车尾气排放检测电路。当尾气浓度高于某一设定值时，电铃报警：气敏电阻的阻值与尾气浓度之间的关系如图乙所示，下列分析正确的是（ ）
A．电磁铁通电后，线圈上端为S极
B．的阻值随尾气浓度的增大而增大
C．检测时保持滑片位置不变，当尾气浓度变大时，两端电压变大
D．为使尾气浓度更低时报警，应将滑片适当上移
12．（2024·牡丹江） 1820年，安培在法国科学院的例会上做了一个有趣的实验。如图所示，将螺线管沿东西方向水平悬挂起来，给螺线管通电，下列说法正确的是（ ）
A．通电螺线管B端为N极
B．通电螺线管外部磁场分布与蹄形磁体相似
C．螺线管通电会转动，是因为受到了地磁场的作用
D．螺线管通电会转动，最后停在南北方向上
13．（2024·辽宁） 如图，某同学自制了一个扬声器，将线圈紧密粘贴在纸杯底部，在线圈上方放置一个强磁铁，在线圈中通入交变电流后，纸杯振动发声。下列说法正确的是（ ）
A．该扬声器与电动机的工作原理相同
B．磁场对线圈的力的方向随电流方向改变而改变
C．线圈带动纸杯振动是电磁感应现象
D．线圈中的电流不会产生磁场
三、填空题
14．（2024·凉山州）位于四川省宁南县与云南省巧家县的白鹤滩水电站是世界第二大水电站。水电站发电机的原理是 (填科学家名字)发现的；如图所示， 图是发电机基本构造示意图。
15．（2024·青海） 如图所示，是一款航天员造型音箱，其工作原理是通电导线在磁场中受到力的作用，下列实例中与该音箱工作原理一致的是 ；能产生感应电流的是 。
四、作图题
16．（2024·宿迁）按要求作图：
（1）如图甲所示，一束光经黑板反射进入眼睛，请画出入射光线；
（2）如图乙所示，用弹簧测力计测量物体的重力，请画出物体此时的受力示意图；
（3）如图丙所示，根据电流方向，请在虚线框内标出通电螺线管和小磁针静止时的磁极.
17．（2024·潍坊）某款磁悬浮玩具的电路原理图如图所示。闭合开关，磁性小球悬停在空中，一小磁针静止于螺线管左侧，不考虑小磁针与磁性小球间的相互作用。
将小磁针“N"S"极填入括号中；画出磁性小球的受力示意图。
18．（2024·乐山）如图所示，闭合开关S后，位于螺线管右侧的小磁针N极顺时针旋转90°。请在对应括号中标出电源的“+”、“-”极和通电螺线管左侧的极性。
19．（2024·哈尔滨） 如图是用安培定则判定通电螺线管的磁极跟电流方向的关系示意图，请在方框内标出通电螺线管的磁极，并在导线AB段用箭头标出电流的方向。
20．（2024·内江） 如图，小磁针静止在通电螺线管右侧，请根据图中磁感线的方向，在螺线管左端和小磁针右端的括号内标出极性（“N”或“S”），在电源左边的括号内标出极性（“+”或“﹣”）。
五、实验探究题
21．（2024·济南）小红在学习了电磁感应的知识后，用如图所示的装置重新做了“怎样产生感应电流”的实验。
（1）她发现，如果开关处于 状态，无论磁体怎样放置、导体棒怎样运动，灵敏电流计指针均不偏转，这说明闭合电路是产生感应电流的必要条件；
（2）如图所示，电路闭合后，下列实验操作能使灵敏电流计指针发生偏转的是___________；
A．磁体不动，导体棒水平向右运动
B．磁体不动，导体棒向斜上方运动
C．导体棒不动，磁体竖直向下运动
D．导体棒不动，磁体水平向左运动
（3）小红在实验中有了新的思考：如果把灵敏电流计换成 ，就能继续探究磁场对通电导体的作用了。
22．（2024·北京）
（1）为了探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件，在如图甲所示的实验装置中，还需在导线夹、间接入的电路元件是 。
（2）某同学用图乙所示的装置探究通电螺线管外部磁场的方向与螺线管中电流的方向是否有关，闭合开关，标出通电螺线管中电流的方向、小磁针静止时极的指向；仅将电源正负极对调后连入电路，如图丙所示，闭合开关，标出通电螺线管中电流的方向、小磁针静止时极的指向。小磁针涂黑的一端是极，依据图乙、丙所示的现象可以得出的结论是： 。
23．（2024·济宁）结合图中的信息，按要求回答问题。
（1）图中，一只手平压在气球上，另一只手的食指顶住气球，通过比较气球左右两侧的形变情况，研究压力作用效果与 的关系；
（2）确定像的位置是探究凸透镜成像规律的一个关键点。图中，将蜡烛放在距离凸透镜1倍焦距外某位置，如果在光屏上呈现的像模糊，需要 （填对光屏的操作）光屏，直到光屏上呈现清晰的像；
（3）在探究气体分子是运动的还是静止的时，将2个瓶采用图所示的a、b两种放置法，当把中间的玻璃板抽掉后，都会观察到红棕色二氧化氮（）气体进入到另一个瓶中。 （选填“a”或“b”）放置法更合理；
（4）图中，闭合开关，让导体在蹄形磁体的磁场中向左运动时，观察到灵敏电流计指针向左偏转，若让导体向右运动，灵敏电流计指针将 偏转。
24．（2024·牡丹江） 【学以致用，乐于探究】
小丹做了一个有趣的实验，她将两个相同的玩具电机A、B的转轴用塑料管连接起来，图甲是电机A、B简易结构的示意图。
（1）如图乙所示，闭合开关S，电流通过电机B，B中线圈在磁场中会受到 的作用转动起来，带动电机A中线圈转动，小灯泡发光。此时，电机A相当于 （选填“用电器”“开关”或“电源”），这是利用了 原理；
（2）若想改变电机B中线圈的转动方向，可以通过改变 来实现；
（3）当电机B中线圈转动方向改变时，电机A中线圈的转动方向也随之改变，通过小灯泡的电流方向 （选填“会”或“不会”）改变。在电机A所在电路中添加 （一种器材），用来判断电路中电流方向是否改变。
六、科普阅读题
25．（2024·南通）阅读短文，回答问题。
综合实践活动—设计蔬菜温室
【任务与要求】为了在冬天能品尝到夏季的蔬菜，同学们为学校的劳动基地设计一个蔬菜温室，要求温度控制在20~30℃之间。
【设计与实施】
任务一：设计温室结构。温室设计为玻璃顶的长方体结构，体积为。由立柱和横梁支撑，墙体四周装有保温层。查阅资料获知，立柱的承重比指立柱能承受的最大质量与其质量的比值，能反映承重效率，立柱横截面的形状是影响承重比的重要因素之一，为研究它们之间的关系，利用塑料立柱模型进行实验，发现在其他条件均相同时，横截面为正三角形、正四边形、正五边形、正六边形模型的承重比关系是：。
任务二：设计温控系统。温控系统原理如图甲，控制电路的电源电压为6V，电阻箱的阻值调为90Ω，热敏电阻的阻值随温度的变化图像如图乙。当控制电路中的电流达到30mA时，衔铁被吸下：当电流降低到25mA时，衔铁被弹回。已知工作电路中电热丝R的电阻为22Ω，浴霸灯L标有“220V，275W”字样。
【交流与评价】如表所示是任务二的部分评价指标，根据评价表对活动进行评价。
等级 优秀 良好 合格 不合格
评价 指标能自动控制室温在规定范围内波动，且降温较平缓 能自动控制室温升降，且降温较平缓 不能控制室温升降，降温较平缓 不能控制室温升降，也不能平缓降温
（1）关于设计蔬菜温室的实践活动，下列说法不正确的是___________。
A．屋顶选用绿色玻璃不利于蔬菜生长
B．墙体选用隔热性能好的材料
C．图甲浴霸灯是为了降温时能平缓些
D．图甲中通电线圈上端是S极
（2）由模型实验可知，搭建温室选用 （选填“三角形”“方形”或“圆形”）立柱的承重比大；已知模型的承重比为，质量为m，受力面积为S，则其上表面所能承受的最大压强 。
（3）电热丝通电5min产生的热量使温室气温升高5.5℃，则空气吸收的热量为 J，电热丝对温室的加热效率为 %；电磁铁线圈的电阻忽略不计，电热丝刚停止工作时，室温为 ℃。[取，取]
（4）根据评价表中的指标对任务二进行评价，你的评价等级为 ，依据是 ；进一步给出优化建议： 。
26．（2024·北京）请阅读宇宙灯塔脉冲星并回答问题。
宇宙灯塔脉冲星截至年月，有“中国天眼”之称的口径球面射电望远镜发现的新脉冲星数量突破颗，这些发现，极大拓展了人类观察宇宙视野的极限。
“中国天眼”紧盯的脉冲星是什么？脉冲星是一类高速自转的天体，具有极强的磁场，它高速自转时就在两磁极处形成了方向性很强的锥形电磁波束如图甲所示。由于两个电磁波束会随着脉冲星的高速自转而一起转动，它们就会像灯塔发出的两束光一样扫过宇宙空间。电磁波束每扫过地球上的射电望远镜一次，射电望远镜就会收到一个脉冲信号如图乙所示，脉冲星便以此而得名。
脉冲星具有极其稳定的自转周期自转一圈所用的时间，部分脉冲星的自转周期约亿年仅变化，因此可将脉冲星作为计时基准。
脉冲星还是宇宙中的“探针”，可应用于探测引力波。宇宙中的超大质量天体加速运动时，会产生引力波。引力波信号极其微弱，特别是纳赫兹引力波，难以直接观测。但是，引力波会使我们收到的脉冲星的脉冲信号发生变化。我国科学家通过综合分析多个脉冲星脉冲信号的变化，于年月找到了纳赫兹引力波存在的关键证据。
越来越多被发现的脉冲星，犹如宇宙中不断被点亮的灯塔，引领我们揭开更多暗藏在宇宙中的秘密。
请根据上述材料，回答下列问题：
（1）电磁波束每扫过射电望远镜一次，射电望远镜就会收到一个 ，脉冲星便以此而得名。
（2）脉冲星能够作为计时基准是因为它具有 。
（3）科学家找到纳赫兹引力波存在的关键证据的研究方法在初中物理的学习过程中也用到过，请类比研究条形磁体周围磁场分布的方法，补全表格中的内容。
研究对象 条形磁体的磁场 纳赫兹引力波
观测“设备” 人眼 中国天眼
探测工具 铁屑
可观测证据 铁屑有规则地排列
推理得到的结论 条形磁体周围的磁场有规律分布 纳赫兹引力波存在
七、综合题
27．（2024·淮安）某款恒温箱的简化电路如图甲所示，控制电路中电源电压为且保持不变，电磁铁线圈电阻为，R为热敏电阻（置于恒温箱内），其阻值随温度变化的关系如图乙所示；工作电路中的加热器（图中未画出）正常工作时的电阻为。求：
（1）加热器应接在图甲中 （填“ab”或“cd”）之间，控制电路中电磁铁的上端为 极；
（2）加热器正常工作产生的热量是多少？
（3）控制电路的电流减小到，衔铁会被释放。则当调节时，恒温箱内设定的最低温度为多少摄氏度？
（4）若使恒温箱内设定的最低温度提高一些，可将的滑片向 滑动一点。
一、选择题
1．（2023·江西）下列科技成果与其工作时所涉及到的物理知识对应错误的是（ ）
A．高速磁悬浮列车——磁极间的相互作用规律
B．C919客机——流体压强与流速的关系
C．“华龙一号”核电机组——核聚变将核能转化为电能
D．天舟六号货运飞船——电磁波传递信息
2．（2023·遂宁） 物理学研究成果的应用，深刻地影响着人们的生产生活，对社会发展起到巨大的推动作用。下列设备应用法拉第电磁感应现象工作的是（ ）
A．麦克风 B．电热水壶
C．扬声器 D．电磁起重器
3．（2023·威海） 下列实验操作不能使灵敏电流计指针偏转的是（ ）
A． B．
C． D．
4．（2023·陕西中考） 如图所示，将一根直导线架在静止小磁针的上方，并使直导线与小磁针平行，接通电路，发现小磁针偏转。关于该实验说法正确的是（ ）
A．该实验说明电流周围存在磁场
B．最早发现该实验现象的科学家是法拉第
C．利用该实验原理可以制成发电机
D．改变电流方向，小磁针偏转方向不变
5．（2023·广东）如图所示，小明用线圈、条形磁铁和灵敏电流计来验证电磁感应现象，下列不能使灵敏电流计指针发生偏转的操作是（ ）
A．线圈不动，磁铁快速向上 B．线圈不动，磁铁快速向下
C．磁铁不动，线圈快速向上 D．线圈和磁铁同时同速向上
6．（2023·攀枝花）我国高铁采用了能量回收制动方式：列车到站前停止动力供电，继续向前运行，内部线圈随车轮转动，切割磁感线产生感应电流，把机械能转化为电能进行回收。以下与其工作原理相同的是（ ）
A． B．
C． D．
7．（2023·永州）洗衣机是家庭中常见的用电器，其主要部件是电动机，下列四个实验装置能够反映电动机的工作原理是（ ）
A． B．
C． D．
8．（2023·齐齐哈尔）下列有关电与磁的描述，正确的是（ ）
A．甲图：根据安培定则，大拇指所指的那端为通电螺线管的S极
B．乙图：电磁继电器就是用永磁体控制工作电路的一种开关
C．丙图：通电线圈在磁场中受力转动，是电动机的工作原理
D．丁图：导线左右往复运动过程中，产生的感应电流方向不变
9．（2023·金昌）如图所示的现象中，下列说法不正确的是（ ）
A．图甲中，验电器的金属箔片张开，是因为异种电荷相互吸引
B．图乙中，放在通电导线下方的小磁针发生偏转，说明电流周围存在磁场
C．图丙中，导体运动时灵敏电流计指针发生偏转，说明利用磁场可以产生电流
D．图丁中，闭合开关后，向右移动滑动变阻器滑片时，电磁铁的磁性会减弱
10．（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
二、多选题
11．（2023·十堰）如图甲是某家庭电路连接示意图，图乙为电路中空气开关的原理图，P为电磁铁，Q为衔铁，S为开关。下列分析正确的是（ ）
A．手机充电器接入两孔插座后空气开关跳闸，一定是电路的总功率过大
B．将电饭锅接入甲图三孔插座，电饭锅的金属外壳通过1孔接地
C．图乙中P的左端为N极
D．电流过大时，图乙中P的磁性增强，吸引Q向左偏转，弹簧拉起S切断电路
12．（2023·攀枝花）为了应对即将到来的汛期，某课外兴趣小组设计了一个检测水库水位的装置，其原理如图所示。为安全指示灯，电铃为报警器，为定值电阻，为竖直放置、粗细均匀且足够长的电阻棒，滑片可以在电阻棒上自由滑动，并与浮子用竖直的绝缘杆连接，可随着浮子的上下移动而改变电阻棒接入电路的阻值，从而可通过电流表的示数来反应水位的高低。当滑片指向的中点时，水位达到警戒值，电磁铁吸下衔铁报警。则该检测器正常工作时（ ）
A．电磁铁的上端为极
B．水位较低时，电磁铁的磁性较弱
C．若减小的阻值，警戒水位会变高
D．电流表示数越大，表示水位越高
三、填空题
13．（2023·西藏自治区中考） 如图所示，闭合开关S后，螺线管右侧为 极，滑动变阻器的滑片P向左移动时，螺线管的磁性变 。
14．（2023·沈阳中考） 如图甲，“司南”是我国早期的指南针，在 的作用下，静止时其长柄指南，为人们指明方向；如图乙，“日晷”利用指针影子的位置来测量时间，影子是由于光的 形成的。
15．（2023·襄阳中考）小明利用如图所示的装置进行多次实验探究得出结论：闭合电路的一部分导体在磁场中做 磁感线运动时，电路中就产生感应电流。若将装置中的电流表换成电源，闭合开关后会发现，导体棒摆动，则说明通电导体在磁场受到 的作用。
16．（2023·广东）如图所示，桌面上有一枚转动灵活的小磁针，静止时，小磁针 极指南.当导线与电池触接时，小磁针发生偏转，说明通电导线周围存在 ；断开电路，小磁针 (选填“会”或“不会”)回到原来位置.
四、作图题
17．（2023·兴安盟中考）如图所示，在螺线管正上方用弹簧挂着条形磁体。闭合开关，条形磁体静止后，变阻器滑片向右滑动时弹簧缩短。请用箭头标出图中磁感线的方向，并在括号内用“+”“-”标出电源正负极。
18．（2023·镇江中考）请按题目要求作答.
（1）茶壶静止在水平桌面上，O为其重心，请画出其所受重力和支持力的示意图.
（2）请用笔画线代替导线，将图中的开关和它控制的节能灯正确接入家庭电路.
（3）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.
19．（2023新疆·中考真题）请在图中标出静止的小磁针的N极。
20．（2023·绥化）
（1）如图所示，一个吊灯悬挂在天花板下静止，请在图中画出吊灯的受力示意图。
（2）请在图标出通电螺线管的N极，并在P点用箭头标出通电螺线管磁感线的方向。
21．（2023·大庆） 如图，用笔画线代替导线将图中实物连接起来。要求：闭合开关后，通电螺线管的上端为极，当滑动变阻器的滑片向左移动时，通电螺线管的磁性增强。
22．（2023·营口）某温度自动报警器的原理图如图所示。电磁铁上端为N极，在水银温度计中封入一段金属丝，当温度低于设定温度时，安全指示灯常亮；当温度达到设定温度时，安全指示灯熄灭，电铃发出报警信号。请在括号中标出电源的极性（用“+”或“-”表示）， 并在虚线框内填入电铃（）和指示灯的电路元件符号。
五、实验探究题
23．（2023·牡丹江）
（1）如图甲所示，将小铁钉靠近磁铁N极，小铁钉被吸引获得 性。此时，小铁钉相当于一个 ，钉尖是 极。如图乙所示，给磁铁加热一段时间后，小铁钉会掉落，表明磁铁的磁性可能与 有关；
（2）用一个磁性很强的磁铁球靠近一块铝板，铝板 （选填“能”或“不能”）被吸引。如图丙所示，把磁铁球做成单摆悬挂起来，使其来回摆动，将铝板放到摆的下方，当磁铁球靠近铝板时，摆动速度明显变小，并且很快停止摆动。磁铁球在铝板上方摆动，相当于铝板在磁场中运动，可能会产生 。
24．（2023·济南）实验室备有嵌入螺线管的玻璃板和电源，小明和小亮分别选用铁屑和小磁针来“探究通电螺线管外部磁场的方向”。
（1）小明在螺线管周围的玻璃板上均匀地撒上一层铁屑。给螺线管通电后，轻敲玻璃板，小明观察到螺线管周围铁屑的分布情况如图甲所示。
小明的实验说明，通电螺线管外部的磁场和 外部的磁场相似；
（2）小亮在螺线管周围的玻璃板上整齐、均匀地放置了32个小磁针，如图乙所示。给螺线管通电后，小亮观察到这32个小磁针的指向更接近于下图中的____。
A． B．
C． D．
（3）小明的实验方案具有明显的不足，其不足之处是 ；
（4）为了弥补小明实验方案的不足，请提出一条改进建议： 。
25．（2023·陕西）请完成下列填空。
（1）如图-1，用托盘天平测得一节5号干电池的质量为 g。
（2）如图-2，在“探究影响压力作用效果的因素”实验中，通过观察海绵的 来比较压力的作用效果。由实验现象可知：当受力面积相同时，压力越 ，压力的作用效果越明显。
（3）如图-3，闭合开关，当部分导线在磁场中做切割磁感线运动时，灵敏电流计指针发生偏转，电路中产生了感应电流。 （选填“电动机”或“发电机”）的工作原理与该现象原理相同。
六、综合题
26．（2023·青岛） 在水果中平行插入两片不同金属制成的极板，就组成了一个水果电池。如图甲所示，几个水果电池提供的电力足以点亮一排发光二极管。
（1）图甲中的“水果”在这里扮演了电源的角色，它为发光二极管提供了 ；
（2）如图乙所示，将电压表接在西红柿电池两端，指针向右偏转一定角度，则金属片B是这个电池的 极；
（3）给图丙中的螺线管通电后，请标出螺线管的极性。
27．（2023·东营）1.物理学是一门非常有趣的科学，许多课堂小实验都值得我们回味和反思。请分别对下列实验现象进行分析并得出结论。
（1）如图甲，逐渐抽出玻璃罩里的空气，会听到闹钟的铃声越来越小。由此可得： 。
（2）如图乙，太阳光经三棱镜折射后，在远处白屏上形成一条彩色光带。由此可得： 。
（3）如图丙，把活塞迅速压下去，会看到玻璃筒内的硝化棉燃烧。由此可得： 。
（4）如图丁，接通电路瞬间，会看到导体棒运动起来。由此可得： 。
一、选择题
1．（2022·滨州）进入初中学业水平考试考场时，监考教师会使用金属探测仪对大家进行检测。如果有同学携带金属制品，探测仪就会产生电流并报警。下列四个实验能反映金属探测仪工作原理的是（ ）
A． B．
C． D．
2．（2022·大连）物理学是美的，许多物理现象都具有对称美、平衡美和曲线美。下列优美的曲线中，用磁感线描述磁体外部磁场正确的是（ ）
A． B．
C． D．
3．（2022·沈阳）如图所示是电磁继电器的工作原理图，闭合开关后，下列说法正确的是（ ）
A．弹簧的弹性势能减小 B．电磁铁的上端为极
C．电动机工作，灯不发光 D．电磁铁的工作原理是电磁感应
4．（2022·兰州）关于磁现象，下列说法正确的是（ ）
A．图甲：通电时小磁针发生明显偏转说明通电导体周围存在地磁场
B．图乙：利用此装置可说明电磁铁磁性强弱与线圈匝数有关
C．图丙：利用此装置可说明发电机的工作原理
D．图丁：利用此装置可说明电动机的工作原理
5．（2022·抚顺）如图是一款自发电手电筒。上下快速移动手电筒，筒内的磁体就会上下运动，使筒壁上的线圈内产生感应电流，为手电筒内的蓄电池充电。下列说法正确的是（ ）
A．动圈式话筒也应用了手电筒的发电原理
B．感应电流给蓄电池充电时，蓄电池相当于电源
C．闭合开关，灯泡发光，灯泡将光能转化为电能
D．导线中电流的方向就是电荷定向移动的方向
6．（2022·资阳）下列是教材中涉及电与磁的探究实验或实验结论的情景示意图。其中实验原理或结果与电动机工作原理相同的是（ ）
A．奥斯特实验
B．安培定则
C．通电导线在磁场中受力
D．探究电磁感应现象
7．（2022·北京市）如图所示的实验中能说明发电机工作原理的是（ ）
A． 磁极间有相互作用
B． 通电导线周围存在磁场
C． 通电导体在磁场中受力
D． 电磁感应现象
8．（2022·黄冈）对下列情境的判断正确的是（ ）
A．图甲：改变提升物体受到的重力，动滑轮的机械效率不变
B．图乙：人不接触高压电线就不会触电
C．图丙：拇指所指的那端就是通电螺线管的N极
D．图丁：天宫课堂授课是通过超声波实现天地之间的互动
9．（2022·江西）如图所示，是某同学自制的简易电磁锁原理图。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。下列说法正确的是（ ）
A．通电后电磁铁a端为S极
B．滑片向左移动的过程中电磁铁的磁性增强
C．条形磁体在滑动过程中受到向左的摩擦力
D．条形磁体在滑动过程中受到的摩擦力变小
10．（2022·遂宁）风能作为一种清洁的新能源，越来越受到世界各国的重视。风力发电已成为我国新能源战略的重要组成部分。下列选项中与风力发电机原理相同的是（ ）
A． B．
C． D．
11．（2022·巴中）如图所示四个装置，下列有关说法正确的是（ ）
A．图甲所示与电动机工作原理相同
B．图乙中的电磁继电器是利用电流的磁效应来工作的
C．图丙所示与发电机工作原理相同
D．图丁中小磁针发生偏转，这是电磁感应现象
二、多选题
12．（2022·潍坊）图甲所示是一种自行车上的装置，车前端的灯泡与该装置内部线圈相连，自行车车轮的转动带动该装置上端的小轮转动，小轮带动内部的磁铁转动，灯泡便发光照明，图乙是其结构示意图。下列分析正确的是（ ）
A．该装置是一种电动机 B．该装置将机械能转化为电能
C．增大车轮转速灯泡亮度变大 D．车轮与小轮间应尽量光滑
三、填空题
13．（2022·黔西）如图是一款运动手环，手环内置一空心密闭的塑料管，管内有一小块可移动的磁铁，管外绕着线圈。戴着这种手环步行时，磁铁随手臂的摆动在管内往复运动，线圈中便会产生电流，这是利用了 原理。手环中记录的运动数据还可通过 无线传送到手机上，与好友分享。
14．（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。
15．（2022·十堰）某小区因暴雨引起车库积水，部分车辆被淹，小明看到新闻后，设计了如图所示的车库积水自动报警器，如图是该报警器原理图，金属块A和B分别固定在车库地面附近适当高处，若车库积水水面到达 处（选填“A”或“B”）时， （选填“绿”或“红”）灯发光报警，此时电磁铁的上端是 极（选填“N”或“S”）。
16．（2022·苏州）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。
17．（2022·丹东）如图所示，是一种水位自动报警器的原理图。水位到达金属块时， 灯亮；此时电磁铁的上端为 （选填“”或“”）极。（容器内的水是导电的）
四、作图题
18．（2022·烟台）如图所示为两个磁极间的磁感线分布图，小磁针静止在A点。请在图中标出磁极的名称以及小磁针的N极。
19．（2022·宿迁）在图中请根据磁感线的方向在图中两个虚线框内分别标出小磁针和电源的极性。
20．（2022·哈尔滨）在图相应的括号中，标出小磁针的N、S极和电源的“＋”、“-”极。
21．（2022·黔东南）闭合开关S后，小磁针静止时的指向如图所示，请标出磁感线的方向和在括号内标出电源的“+”极和“-”极。
22．（2022·凉山）如图所示，根据磁体及周围磁场分布情况，在图中标出通电螺线管的N极及电源的正极。
23．（2022·黔西）给电磁铁通电后小磁针静止时的指向如图所示，在图中标出通过螺线管的电流方向，标明电磁铁的N、S极。
五、实验探究题
24．（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。
25．（2022·日照）某校九年级一班物理兴趣小组的同学，学习了磁现象的知识后，深受物理学家奥斯特和法拉第科学探索精神的影响，怀着极大的兴趣对下列实验进行了探究。
（1）如图甲，将小磁针放在南北方向的直导线正下方，小磁针静止，N极指向北。如图乙触接电源，小磁针的N极向纸外偏转。断开连接后，小磁针恢复到图甲位置。如图丙，将电源正负极对调，再次触接电源，小磁针的N极向纸内偏转。则：
①通电导线周围存在磁场，且磁场的方向与 有关；
②断开电源后，小磁针恢复到图甲状态，这是因为小磁针受到了 的作用；
③如图丁所示，高速电子束飞过小磁针上方时，小磁针将发生如图 所示方向的偏转，原因是 。
（2）利用图戊所示的装置，让闭合电路中的一部分导体AB在磁场中运动，观察电流表指针的偏转情况，记录在下表中。已知当电流从电流表的左侧接线柱流入时，指针向左偏转；从右侧接线柱流入时，指针向右偏转。
实验次数 导体棒移动情况 电流表指针偏转情况
1 竖直向上 不偏转
2 竖直向下 不偏转
3 水平向左 向右偏转
4 水平向右 向左偏转
根据表中记录的实验信息，完成下列问题：
④由第1、2两次实验可知，导体棒AB平行于磁感线运动，闭合回路中 （填“会”或“不会”）产生感应电流；
⑤由第3、4两次实验可知，导体棒AB中感应电流的方向与 的方向有关。如果固定导体棒AB，水平向右移动磁铁，电流表的指针向 偏转；
⑥本实验的设计不完整，不能探究感应电流的方向与磁场方向的关系。为了使探究过程更加完整，应 ；
⑦小明将电流表换成完好的小灯泡，再做第3、4两次实验时小灯泡不亮，最可能的原因是 ；
⑧发电机的原理与本实验的原理一样，己图为发电机的示意图，图中时刻线框水平，箭头为线框旋转的方向，此时ab边中的电流方向 （填“由a到b”或“由b到a”）
26．（2022·东营）如图所示是“探究影响通电螺线管磁性强弱的因素”的实验装置。
（1）正确连接好电路，闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于最 （选填“左”或“右”）端；
（2）闭合开关，调节滑片位置，电流表的指针如图所示，则电流表的示数为 A，此时通电螺线管的下端是 （选填“N”或“S”）极；
（3）下列操作能减弱通电螺线管磁性的是____（选填字母）；
A．抽去铁芯 B．电源两极对调 C．减少线圈的匝数
（4）电磁铁的用途很多，如电磁起重机，试再列举至少2项电磁铁在实际中的应用： 、 。
一、选择题
1．（2021·河北）图所示是探究电磁感应的实验装置，关于电磁感应现象，下列说法正确的是（ ）
A．奥斯特发现了电磁感应现象
B．利用电磁感应现象制作了电动机
C．导线在磁场中沿不同方向运动，导线中都会有感应电流产生
D．如果磁感线和切割磁感线方向都变得相反，导线中感应电流的方向不发生改变
2．（2021·北京）在探究通电螺线管的磁场特点时，通电螺线管在某状态下的两个实验现象如图所示，其中小磁针（黑色一端为N极）静止时的指向情况如图甲所示。铁屑静止时的分布情况如图乙所示。图中能正确用磁感线描述这两个实验现象的是（ ）
A． B．
C． D．
3．（2021·齐齐哈尔）如图是一款带滚轮的书包，其内部没有装电池，但拖动书包使轮子滚动时，嵌在轮子里的LED灯会发光。下图各实验装置中，能反映此现象原理的是（ ）
A．
B．
C．
D．
4．（2021·常州）电动汽车刹车时，汽车电动机“变身”为发电机，将汽车动能转化为电能，简称动能回收系统。下列实验中与动能回收系统原理相同的是（ ）
A．
B．
C．
D．
5．（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
6．（2021·济宁）如图是一种温度自动报警器的原理图，在水银温度计中封入一段金属丝下端所指示的温度为90℃，下列说法错误的是（ ）
A．报警器利用了水银导电和热胀冷缩的性质
B．报警器利用了电磁铁通电时有磁性断电时磁性消失的特点
C．报警器中，水银温度计和电磁铁串联在电路中
D．温度达到90℃时，报警器中的灯亮同时铃响
7．（2021·锦州）如图是一种常见的话筒动圈式话筒的构造图，如图所示的四幅图中能够说明其工作原理的是（ ）
A． B．
C． D．
8．（2021·无锡）用如图的装置探究磁场对通电直导线的作用，给铝棒AB通电，观察到AB向右运动，要使AB通电后向左运动，下列做法中可行的是（ ）
A．仅换用磁性更强的磁体 B．仅增加AB中的电流强度
C．仅将磁体的N、S极对调 D．仅将铝棒AB换成铜棒
9．（2021·陕西）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
10．（2021·安徽）图示为直流电动机的工作原理图。线圈abcd处于向右的磁场中，两个铜半环E和F跟线圈两端相连，可随线圈一起转动，两半环中间断开，彼此绝缘；A和B是电刷，它们分别跟两个半环接触，使电源和线圈组成闭合电路。在图示位置，电流沿dcba流过线圈，dc边受到磁场的作用力向下，则（ ）
A．线圈在图示位置时，ab边受到磁场的作用力向下
B．线圈由图示位置转过180o时，电流沿dcda流过线圈
C．线圈由图示位置转过180°时，dc边受到磁场的作用力向下
D．线圈由图示位置转过180°时，ab边受到磁场的作用力向下
11．（2021·南京）图中与磁现象有关的四个实验，其对应的判断正确的是（ ）
A．甲图说明磁体周围不同点的磁场方向都不同
B．乙图是电磁感应现象
C．丙图说明电流具有磁效应
D．丁图说明磁场对电流有力的作用
二、填空题
12．（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。
13．（2021·荆门）如图是一款运动手环，手环内置一空心密闭的塑料管，管内有一小块可移动的磁铁，管外缠绕着线圈。戴着这种手环走路时磁铁在管内反复运动，线圈中便会产生电流，液晶屏上就会显示出运动的步数，这是利用了 原理。计步的数据还可通过 无线传送到手机上。某次外出小明手环记下的步数是4500步，用时40分钟，按“三步两米”（即每3步走过的路程为2m）估算，小明此次运动的平均速度是 m/s。
14．（2021·锦州）如图所示，当闭合开关S时，小磁针将向 （填“顺时针”或“逆时针”）方向转动，当滑动变阻器的滑片P向右移动时，电磁铁的磁性将 。（填“增强”、“不变”或“减弱”）
15．（2021·临沂）如图所示，由通电螺线管的磁感线方向可知，电流表的上端为 接线柱；静止的小磁针的左端为 极。
16．（2021·张家界）如图是研究巨磁电阻（GMR电阻在磁场中急剧减小）特性的原理示意图，闭合开关S1、S2后，电磁铁右端为 极，滑片P向左滑动过程中，指示灯明显变 （选填“亮”或“暗”）。
17．（2021·江西）如图所示是我国古代四大发明之一的指南针——司南，静止时它的长柄指向地理的 方。在11世纪，我国宋代学者 就发现了地理两极和地磁两极并不重合，这个发现比西方早了400多年。
18．（2021·岳阳）如图是一款能发电的魔方充电器。转动魔方时，它能发电，其原理是 （选填“电磁感应”或“磁场对电流的作用”）。魔方还能通过USB端口给移动设备充电，给移动设备充电时，魔方相当于电路中的 （选填“电源”或“用电器”）。
三、作图题
19．（2021·济宁）如图所示，请用笔画线代替导线，将实物图补充完完整，要求：①小磁针的指向满足如图所示的方向，②滑动变阻器的滑片向右端滑动，通电螺线管的磁性减弱。
20．（2021·凉山）如图，将铜丝、铁丝插入菠萝中，便成了水果电池。一根软导线在纸筒A上绕制成螺线管，导线两端接在电池两极上，螺线管产生的磁场使小磁针静止在如图所示状态。图中已标出电路中电子定向移动的方向。
（1） 标出电池正、负极（在图中横线上填“+”或“-”符号）；
（2） 画出纸筒A上导线的绕向并形成闭合电路。
21．（2021·岳阳）如图所示，请根据小磁针指向确定电源a 端的极性（用“+”或“﹣”表示）．
22．（2021·恩施）
（1）如图甲，物块沿粗糙斜面向上运动，请画出物块所受重力和摩擦力、及物块对斜面压力的示意图；
（2）请在图乙中补画出穿过透镜的光线；
（3）请根据图丙中小磁针静止时的指向，在括号内标出电源的正负极。
23．（2021·青海）如图所示，根据电源的正负极和小磁针的指向，在图中画出螺线管的绕线。
24．（2021·北部湾）
（1）请在图中画出物体 在平面镜 中所成的像 ；
（2）请在图中标出通电螺线管外部磁感线的方向及小磁针的 极。
25．（2021·福建）如图，当闭合开关S后，用细线悬挂的条形磁体与通电螺线管相互吸引，请在图中虚线上标出磁感线的方向，并在括号内标出条形磁体左端的极性。
四、实验探究题
26．（2021·武汉）某同学用下图所示的装置研究电磁感应。
（1）如图甲所示，保持蹄形磁体竖直放置，使导体AB从图示位置向上运动，电路中 （填“无”或“有”）感应电流；
（2）如图乙所示，保持线圈不动，使蹄形磁体快速向左运动，电流表指针 （填“不会”或“会”）偏转；
（3）利用电磁感应原理工作的装置有 （填“电铃”“扬声器”“电磁起重机”或“动圈式话筒”）。
五、综合题
27．（2021·济宁）结合图中的情景，按要求回答下列问题。
（1）甲图此为简易气压计。拿着他从山脚爬到山顶，不计温度的影响，玻璃管内的液柱会 （选填“升高”“降低”或“不变”）。
（2）乙图，此时它在光屏上呈现清晰像，该像的特点是 （选填“放大倒立的实像”“缩小倒立的实像”或“放大正立的虛像”），这一成像规律揭示了 （选填“幻灯机”“照相机”或“放大镜”）的工作原理。
（3）丙图把鸡蛋放入清水中，然后逐渐加盐，直至鸡蛋上浮至液面。向水中加盐，改变了液体的 ，使鸡蛋受到的浮力增大而上升，鸡蛋在液面静止时， （选填“ ”“ ”或“ ”）。
（4）丁图，此实验装置可探究 （选填“电动机”或“发电机”）的工作原理。
1 / 1一、选择题
1．（2025·武汉） 某同学利用如图所示的装置探究什么情况下磁可以生电。下列说法正确的是
A．换用磁性更强的磁体，保持导线 ab和磁体静止，闭合开关，电流表指针偏转
B．将导线 ab换成匝数很多的线圈，保持磁体和线圈静止，闭合开关，电流表指针偏转
C．保持磁体静止，闭合开关，使导线 ab从图中位置竖直向上运动，电流表指针偏转
D．保持导线 ab静止，闭合开关，使磁体从图中位置水平向右运动，电流表指针偏转
【答案】D
【解析】【解答】磁生电的原理闭合线圈在磁场中做切割磁感线运动，电路会产生感应电流，本题中ab只有左右运动才会产生感应电流，或者ab静止，磁铁左右运动，故D正确，ABC错误。
综上选D。
【分析】电磁感应现象：闭合电路的一部分导体在磁场中作切割磁感线运动，导体中就会产生电流的现象，实例：发电机、 POS机读出信息。
2．（2025·广州）医学上用“人工心脏泵”替代心脏推动血液循环，如图是其工作原理的简图，活塞在电磁铁的带动下左右移动，代表心脏的舒张和收缩。“人工心脏泵”正常工作过程中，电磁铁的电流从a流向b时，则（ ）
A．电磁铁左端为S极，活塞向右移动
B．电磁铁左端为S极，活塞向左移动
C．电磁铁左端为N极，活塞向右移动
D．电磁铁左端为N极，活塞向左移动
【答案】B
【解析】【解答】 电磁铁的电流从a流向b时，由安培定则可知，螺线管右端为N极，左端为S极，此时异名磁极相互吸引，故活塞左移，故ACD错误，B正确。
故选B。
【分析】 由安培定则可知电磁铁的磁极，由磁极间的相互作用可知活塞的移动方向。
3．（2025·兰州）图甲是某蔬菜大棚里使用的一种温度自动报警器，在温度计里封入一段金属丝，当温度达到金属丝下端所指温度时，扬声器响起，发出报警信号。下列说法错误的是( )
A．动圆式扬声器的工作原理与图乙所示原理相同
B．温度低于金属丝下端所指温度时，电磁铁断电失去磁性，衔铁被释放，扬声器停止报警
C．温度计与金属丝相当于控制电磁铁的开关，实现了高温自动化报警
D．煤油可用作自动报警器温度计中的工作液体
【答案】D
【解析】【解答】 A. 动圆式扬声器是利用通电导体在磁场中受到力的作用来工作的，故A正确不符合题意；
B.温度低于金属丝下端所指温度时，电路断路，线圈中没有电流通过，衔铁被释放，扬声器停止报警，故B错误不符合题意；
C.温度升高时，水银柱上升，与上方金属丝连通，使左侧形成通路，电磁铁中有电流通过，电磁铁吸引衔铁，使触点接触，右侧电路接通，电铃发出报警信号，故C正确不符合题意；
D.煤油是绝缘体，不能用煤油温度计来做开关，故D错误符合题意；
故选D。
【分析】A.根据动圈式扬声器的工作原理判断；
BC.根据图片分析整个装置的工作过程，进而确定温度计和金属丝的作用；
D.容易导电的物体叫导体，不容易导电的物体叫绝缘体。
4．（2025·威海） 我国某品牌电动汽车的减震系统具有能量回收功能：当车辆经过颠簸路面时，减震系统的上下运动带动电机内导体切割磁感线发电。下列选项中与其工作原理相同的是（ ）
A． B．
C． D．
【答案】A
【解析】【解答】 当车辆经过颠簸路面时，减震系统的上下运动带动电机内导体切割磁感线发电 ，原理为电磁感应；
A、闭合线圈做切割磁感线运动，产生感应电流，属于电磁感应，故A正确；
B、图为奥斯特实验，原理为电流的磁效应，故B错误；
CD、图中有电源，通电导线在磁场中收到力的作用而运动，故CD错误；
【分析】1、电磁感应现象：闭合电路的一部分导体在磁场中作切割磁感线运动，导体中就会产生电流的现象，实例：发电机、 POS机读出信息；
2、电流的磁效应：通电导线周围存在磁场，使得小磁针发生偏转；
3、通电导线在磁场中受到力的作用，实例有：电动机。
5．（2025·黑龙江） 如图，电路中的GMR是巨磁电阻（其阻值随周围磁场强度的增强而减小），当开关S1和S2闭合时，将滑片P向左移动，下列说法正确的是（ ）
A．电磁铁右端为S极
B．指示灯会变亮
C．巨磁电阻的阻值会变大
D．电磁铁上的线圈中的电流会变小
【答案】B
【解析】【解答】 A.由图可知，电流从电磁铁的左端流入，右端流出，根据安培定则可知，电磁铁的右端为N极，左端为S极，故A错误；
BCD.当滑片P向左滑动时，滑动变阻器接入电路的电阻变小，根据欧姆定律可知，左侧控制电路中的电流变大，电磁铁的磁性增强，因巨磁电阻的阻值随周围磁场强度的增强而减小，所以此时巨磁电阻的阻值减小。在右侧工作电路中，电源电压不变，巨磁电阻阻值减小，根据欧姆定律可知，电路中的电流变大，根据P=I2R可知，指示灯的实际功率变大，指示灯会变亮，故B正确，CD错误；
故选B。
【分析】 （1）根据安培定则，用右手握住螺线管，让四指指向螺线管中电流的方向，则大拇指所指的那端就是螺线管的N极；根据安培定则先判断出通电螺线管的极性；
（2）当滑片P向左滑动时，根据欧姆定律判定控制电路中电流的变化和电磁铁磁性强弱的变化，进而知道巨磁电阻的阻值的变化，根据欧姆定律判定工，作电路中通过灯泡电流的变化，根据P=I2R分析灯泡亮度的变化。
6．（2025·广东）题图所示实验中，闭合开关，导体ab向右运动，下列操作能让导体ab向左运动的是
A．改变电压大小 B．改变电流方向
C．改变电流大小 D．改变导体ab长度
【答案】B
【解析】【解答】通电导体在磁场中受到力的作用，受力方向与两个因素有关：一个是磁场方向，另一个是电流方向。所以若要使ab向左运动，可以改变电流的方向或改变磁场的方向，故B正确，ACD错误。
故选B。
【分析】通电导体在磁场中受到力的作用，受力方向与两个因素有关：一个是磁场方向，另一个是电流方向。如果只改变一个因素，则导体受力方向改变，如果同时改变两个因素，则导体受力方向不变。
7．（2025·宜宾） 如图，磁铁S极与弹簧连接，竖直悬挂于电磁铁的正上方，电源电压不变。闭合开关后，向右缓慢移动滑动变阻器滑片，下列判断正确的是（ ）
A．电路中的电流变大 B．电磁铁的磁性变强
C．电磁铁上端为S极 D．悬挂磁铁的弹簧变长
【答案】D
【解析】【解答】由图可知，电路时串联的，电流从电磁铁的下方流入，上方流出，根据安培定则可知，电磁铁的上方为N极，而磁铁的下方也为N极，根据磁极间的相互作用可知，电磁铁与磁铁会相互排斥；向右缓慢移动滑动变阻器滑片，滑动变阻器接入电路的阻值变大，根据欧姆定律可知，电路中的电流会变小，电磁铁的磁性会减弱，电磁铁与磁铁间的排斥力会减小，悬挂磁铁的弹簧长度会变长，故ABC错误，D正确。
故选D。
【分析】1.分析电路中电流流向，根据安培定则判断电磁铁的极性，根据磁极间的相互作用判断电磁铁与磁铁之间的作用；
2. 向右移动滑片，滑动变阻器的最值变大，根据欧姆定律分析电路中电流的变化，根据电流变化分析电磁铁的磁性强弱变化，以此分析弹簧的长度变化；
3.电磁铁的磁性强弱与电流大小和线圈匝数有关，线圈匝数一定时，电流越大，电磁铁磁性越强；电流大小一定时，电磁铁的线圈匝数越多，磁性越强。
8．（2025·贵州） 如图所示，为判断一根铁棒是否有磁性，用铁棒靠近置于水平桌面上的小磁针进行检验，当出现以下哪一现象，便能证明铁棒有磁性（ ）
A．将铁棒一端靠近小磁针N极，N极被排斥
B．将铁棒一端靠近小磁针N极，N极被吸引
C．将铁棒两端分别靠近小磁针N极，N极均被吸引
D．将铁棒同一端分别靠近小磁针N、S极，两极均被吸引
【答案】A
【解析】【解答】A.根据同名磁极相互排斥可知，将铁棒一端靠近小磁针N极，N极被排斥，说明铁棒的一端为N极，可以证明铁棒由磁性，故A正确；
B.根据“磁体能够吸引铁、钴、镍等物质”可知，将铁棒一端靠近小磁针N极，N极被吸引，不能证明铁棒有磁性，故B错误；
CD.根据“同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引”可知，若铁棒有磁性，则小磁针的一端应与铁棒的一端吸引，另一端排斥，同理铁棒的一端应与小磁针的一端吸引，另一端排斥， 故CD错误。
故选A。
【分析】1.磁体能够吸引铁、钴、镍等物质；
2.同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引。
9．（2025·眉山） 如图所示实验。说法正确的是（ ）
A．甲图说明通电导体周围存在磁场
B．乙图说明电磁铁磁性强弱与电流大小有关
C．丙图说明通电导体在磁场中要受到力的作用
D．丁图说明导体在磁场中运动能产生感应电流
【答案】A
【解析】【解答】A、通电导线周围存在磁场使得小磁针发生偏转，故A正确；
B、乙图中变量为匝数，说明 电磁铁磁性强弱与匝数多少有关，故B错误；
C、图中没有电源，表明闭合线圈做切割磁感线运动会产生感应电流，故C错误；
D、图中有电源， 说 明通电导体在磁场中要受到力的作用 ，D错误；
综上选A。
【分析】1、电磁感应现象：闭合电路的一部分导体在磁场中作切割磁感线运动，导体中就会产生电流的现象，实例：发电机、 POS机读出信息；
2、电流的磁效应：通电导线周围存在磁场，使得小磁针发生偏转；
3、通电导线在磁场中受到力的作用，实例有：电动机；
4、通电螺线管：由通电线圈组成，磁性方向可通过安培定则判断：用右手握住通电螺线管，让四指指向电流的方向，那么大拇指所指的那一端就是通电螺线管的N极，磁性与电流、线圈匝数有关。
10．（2025·山东） 小明在户外实践中，利用随身所带物品制作了简易指南针。他首先利用电池、带绝缘皮的导线、铁钉制成电磁铁，然后将缝衣针磁化并用细线水平悬挂，最后将两者靠近，静止时位置关系如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．铁钉的钉尖是S极
B．缝衣针的针尖是N极
C．地磁场N极在地理北极附近
D．移开电磁铁后，缝衣针静止时针尖所指方向为南
【答案】D
【解析】【解答】 A.由图可知，电流由线圈的右侧流入，左侧流出，由安培定则可知，铁钉的钉尖是N极，故A错误；
B.铁钉的钉尖是N极，由异名磁极相互吸引可知，缝衣针的针尖是S极，故B错误；
C.地球是一个大磁体，地磁南极（S）在地理北极附近，地磁北极（N）在地理南极附近，故C错误；
D.缝衣针的针尖是S极，移开电磁铁后，受地磁场的作用，缝衣针静止时针尖所指方向为南，故D正确。
故选D。
【分析】 A.根据安培定则判断出铁钉的磁极；
B.同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引；
C.地球是一个大磁体，地磁南极在地理北极附近，地磁北极在地理南极附近，由于受到地磁场的作用，放入地磁场的磁体都受到地磁场的作用；
D.地磁场的作用，指南针的N极指北，S极指南。
11．（2025·湖北）如图为一种防灾应急手摇电筒。中部固定有线圈，沿着筒身方向摇动电筒，使其内部的小物块来回穿过线圈，灯泡发光。小物块可能是
A．木块 B．石块 C．铜块 D．磁铁块
【答案】D
【解析】【解答】 由题意可知，该手电筒有线圈，使用时将它来回摇晃，线圈在磁场中就做切割磁感线运动，此时线圈中有感应电流产生，所以此手电筒发电的原理是电磁感应现象，来回运动的物体是导体，应该是磁铁块，故ABC不符合题意、D符合题意。
故选D。
【分析】 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。
12．（2025·山西）小亮把旧电风扇中的电动机拆下来，将它与小灯泡连接成如图所示的闭合电路，在电机转轴一端插入细铁棒，快速转动铁棒，灯泡开始发光。下列说法正确的是
A．灯泡发光，说明该装置中一定有干电池
B．转动铁棒，电机线圈做切割磁感线运动
C．转动铁棒，电机就将电能转化为机械能
D．若铁棒反向转动，电路中不能产生电流
【答案】B
【解析】【解答】A、灯泡发光说明电路有电流， 转动铁棒，电机的线圈做切割磁感线运动，产生感应电流，A错误，B正确。
C、转动铁棒，机械能转换为电能，C错误；
D、铁棒反向转动，仍然做切割磁感线运动，产生感应电流，灯泡发光，故C错误。
综上选D。
【分析】1、电磁感应定律的应用，闭合回路中的导体不断做切割磁感线的运动，导体中就会产生感应电流的现象就是电磁感应现象。
2、利用电磁感应制作的机械有：发电机，能量转化为机械能转化为电能。
13．（2025·河北）如图所示，下列操作或物理知识与结果对应正确的是
A．甲：电磁感应→扬声器发声
B．乙：闭合开关→电铃发声
C．丙：同名磁极相斥→小车相互靠近
D．丁：导线触接电池负极→小磁针静止不动
【答案】B
【解析】【解答】A、扬声器发声的工作原理为通电导线在磁场中受力，故A错误；
B、闭合开关，通电螺线管产生磁性，吸引衔铁使得敲击铃碗，故B正确。
C、 同名磁极相斥 ，使得小车相互排斥，远离，故C错误；
D、通电导线周围存在磁场，使得小磁针偏转，故D错误。
综上选B。
【分析】1、电磁感应现象：闭合电路的一部分导体在磁场中作切割磁感线运动，导体中就会产生电流的现象，实例：发电机、 POS机读出信息；
2、电流的磁效应：通电导线周围存在磁场，使得小磁针发生偏转；
3、通电导线在磁场中受到力的作用，实例有：电动机；
4、通电螺线管：由通电线圈组成，磁性方向可通过安培定则判断：用右手握住通电螺线管，让四指指向电流的方向，那么大拇指所指的那一端就是通电螺线管的N极，磁性与电流、线圈匝数有关。
14．（2025·湖南） 动圈式话筒可将声信号转换成电信号。下列四幅实验装置图能反映其工作原理的是（ ）
A． B．
C． D．
【答案】D
【解析】【解答】 动圈式话筒把声信号转变为电信号，其工作原理是电磁感应现象。
A.图中反映的是磁极间的相互作用规律：同名磁极互相排斥，异名磁极互相吸引，故A不符合题意；
B.电路接通后，小磁针发生偏转，说明通电导体周围存在磁场，故B不符合题意；
C.电流相同时，电磁铁的线圈匝数越多，磁性越强，吸引大头针的数量越多，故C不符合题意；
D.闭合开关，当导体ab在磁场中切割磁感线时，电流表指针摆动，说明有感应电流产生，这是电磁感应现象，故D符合题意。
故选D。
【分析】闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，电路中会产生感应电流，这种现象叫做电磁感应。
二、填空题
15．（2025·武汉）如图所示是直流电铃的原理图。衔铁与弹性片相连，自然情况下弹性片是和螺钉接触的。
（1）闭合开关，电磁铁A端为 极，电磁铁吸引衔铁，敲击铃碗发声，此时电路中 电流通过，接着弹性片又和螺钉接触，如此往复。
（2）下列装置中和电铃一样也用到了电磁铁的是 (填序号)。
【答案】（1）N；没有
（2）①③
【解析】【解答】（1）根据安培定则可知，A端为N极。 电磁铁吸引衔铁，敲击铃碗发声 此时电路为断路，么有电流通过。
（2）电铃的原理为电流的磁效应，和电磁起重机，电磁继电器的原理相同，电动机的原理为通电导体在磁场中受到力的作用。
【分析】通电螺线管：由通电线圈组成，磁性方向可通过安培定则判断：用右手握住通电螺线管，让四指指向电流的方向，那么大拇指所指的那一端就是通电螺线管的N极，磁性与电流、线圈匝数有关
电流的磁效应：通电导线周围存在磁场，使得小磁针发生偏转，应用由电磁起重机等。
16．（2025·深圳）全磁悬浮“人工心脏”已研发成功，其核心部件是个带有叶轮的泵，通电后叶轮可高速旋转，带动血液流动。图乙是叶轮悬浮原理简化图，元元同学思考后发现：螺线管通电后，周围存在 ，叶轮受斥力悬浮，叶轮下端的磁极是 极。
【答案】磁场；N
【解析】【解答】根据奥斯特发现的电流的磁效应可知，螺线管周围存在磁场，根据安培定则可知，通电螺线管上端为N，所以 叶轮下端的磁极是 N极。
【分析】通电螺线管：由通电线圈组成，磁性方向可通过安培定则判断：用右手握住通电螺线管，让四指指向电流的方向，那么大拇指所指的那一端就是通电螺线管的N极，磁性与电流、线圈匝数有关；
磁极相互作用：同名磁极相互排斥、异名磁极相互吸引。
17．（2025·广西） 如图所示，悬挂在蹄形磁体两极间的导体与灵敏电流计构成闭合回路。当导体静止不动时，电流计指针 ；当导体向右运动时，电流计指针 （选填“偏转”或“不偏转”）。
【答案】不偏转；偏转
【解析】【解答】 导体静止不动时 ，不做切割磁感线运动，没有感应电流产生，电流计指针不转动，导体向右运动，做切割磁感线运动，产生感应电流，所以电流计指针偏转。
【分析】电磁感应定律的应用，闭合回路中的导体不断做切割磁感线的运动，导体中就会产生感应电流的现象就是电磁感应现象。
三、作图题
18．（2025·青海）在图中的括号内标出通电螺线管的极性，并在A点处用箭头标出磁感线的方向。
【答案】
【解析】【解答】根据安培定则分析可知，通电螺线管左端为N极，磁感线由N极出发回到S极，据此作图：
【分析】通电螺线管：由通电线圈组成，磁性方向可通过安培定则判断：用右手握住通电螺线管，让四指指向电流的方向，那么大拇指所指的那一端就是通电螺线管的N极，磁性与电流、线圈匝数有关。
19．（2025·吉林） 如图所示，请标出通电螺线管的N极并在A点画出磁感线的方向。
【答案】
【解析】【解答】根据安培定则可知，左端为N极，磁感线方向为N极出发回到S极，所以A的磁感线方向水平向右，据此作图：
【分析】通电螺线管：由通电线圈组成，磁性方向可通过安培定则判断：用右手握住通电螺线管，让四指指向电流的方向，那么大拇指所指的那一端就是通电螺线管的N极，磁性与电流、线圈匝数有关
磁感线： 在磁场中画一些曲线，使曲线上任何一点的切线方向都跟这一点的磁场方向相同，磁感线是人为假想表征磁场方向和强弱的 的物理量，磁感线从N极出发，回到S极。
20．（2025·遂宁） 按要求作图
（1）如图（a），拉行李箱时，可将行李箱视为杠杆，图（b）是其简化图，O为支点，A为行李箱的重心。请在图（b）中画出重力的示意图以及拉力F的力臂L。
（2）小聪将通电螺线管放入地球仪来模拟地磁场，请在右侧简图中，用箭头在A点标出该处磁感线方向，并在括号内用“+”或“-”标出电源下端的极性。
【答案】（1）
（2）
【解析】【解答】 （1）力的方向是竖直向下的，从物体重心A画一条带箭头的竖直向下的有向线段，用G表示，
支点在O处，反向延长力F的作用线，从支点O做F的垂线，该垂线段为动力F的力臂L，如图所示：
（2） 地球的地磁南极在地理北极附近，地磁北极在地理南极附近。要模拟地磁场，通电螺线管的上端应为S极，下端应为N极。在磁体外部，磁感线总是从N极出发回到S极，所以A点处磁感线方向是向上的。根据安培定则（右手螺旋定则），用右手握住螺线管，大拇指指向N极（下端），则四指弯曲的方向为电流的方向，可判断出电流从电源的上端流出，下端流入，所以电源下端的极性为“-”。作图如下：
【分析】 （1）①根据重力的方向是竖直向下的，从物体重心做竖直向下的力即可。
②力臂的作法：从支点向力的作用线作垂线段，作出动力F1的力臂L。
（2） 地球的地磁南极在地理北极附近，地磁北极在地理南极附近，可判断出通电螺线管的磁极，再根据安培定则判断出电流的方向从而找到电源的正负极。
21．（2025·陕西）
（1）如图-1甲是中国古代科技著作（天工开物）中，利用杆秤测量弓最大弹力的方法——试弓定力，请在图-1乙中画出细绳对弓弦的拉力F的示意图。
（2）如图-2，请在虚线框中标出电源右侧的正负极和小磁针左侧的N、S极。
【答案】（1）
（2）
【解析】【解答】弓弦受到弓和物体的重力，方向竖直向下，受到绳子的拉力，竖直向上，据此作图：
（2）磁感线方向为磁针N极指向，右侧的方向向左，所以N极向左，根据安培定则分析电流流向，可知右侧为负极，据此作图：
【分析】1、通电螺线管：由通电线圈组成，磁性方向可通过安培定则判断：用右手握住通电螺线管，让四指指向电流的方向，那么大拇指所指的那一端就是通电螺线管的N极，磁性与电流、线圈匝数有关；；
2、重力：由于地球的吸引而使物体受到的力，大小为自身重力、方向竖直向下，作用点位于物体重心。
22．（2025·新疆）
（1）请根据图甲中的入射光线画出其通过凸透镜后的折射光线。
（2）请在图乙中画出空中飞行篮球所受重力的示意图。
（3）请根据图丙中静止的小磁针的指向，标出通电螺线管的电源的“+”极和“-”极。
【答案】（1）
（2）
（3）
【解析】【解答】（1）凸透镜对光线有会聚作用，平行主光轴的光线经过凸透镜会折射，折射光线经过焦点，据此作图：
（2）重力的方向竖直向下，据此作图：
（3）小磁针N极指向左，所以磁感线方向向左，右端为N极，根据安培定则可知左端为正极，据此作图：
【分析】1、重力：由于地球的吸引而使物体受到的力，大小为自身重力、方向竖直向下，作用点位于物体重心。
2、通电螺线管：由通电线圈组成，磁性方向可通过安培定则判断：用右手握住通电螺线管，让四指指向电流的方向，那么大拇指所指的那一端就是通电螺线管的N极，磁性与电流、线圈匝数有关。
3、透镜成像规律：凸透镜对光线有汇聚作用，平行光入射凸透镜会聚焦在焦点，经过光心的光线不发生偏折。
四、实验探究题
23．（2025·兰州）在“探究通电螺线管外部磁场的方向”的实验中：
（1）闭合开关前，小磁针均指向南北方向，说明地球周围存在 ；
（2）闭合开关后，小磁针静止时的指向如图所示涂黑的一端为极，由此可知：通电螺线管的右端为 极，电源的右端为 极；
（3）对调电源两极，小磁针的指向也随之改变，说明通电螺线管的磁场方向与 方向有关；
（4）为了使通电螺线管的磁场增强，可采取的有效措施是 写出一条即可。
【答案】（1）磁场
（2）N；正
（3）电流
（4）在通电螺线管内部插入铁芯
【解析】【解答】 （1）闭合开关S前，小磁针均指向南北方向，说明地球周围存在磁场；
（2）闭合开关S后，小磁针静止时的指向如图所示（涂黑的一端为N极），根据异名磁极相互吸引，通电螺线管的右端为N极，由安培定则可知，电源的右端为正极；
（3）对调电源两极，小磁针的指向也随之改变，说明通电螺线管的磁场方向与电流方向有关；
（4）为了使通电螺线管的磁场增强，可采取的有效措施是在通电螺线管内部插入铁芯。
【分析】 （1）地球周围存在磁场；
（2）根据异名磁极相互吸引和安培定则分析。
（3）对调电源两极，小磁针的指向也随之改变，说明通电螺线管的磁场方向与电流方向有关；
（4）通电螺线管内部插入铁芯可增大其磁场强度。
24．（2025·北京市）
某同学用如图所示的装置进行实验，使金属棒ab向左做切割磁感线运动，灵敏电流计指针向右偏转，说明回路中有电流产生，这是 现象。灵敏电流计指针偏转的方向可以反映电路中的电流方向，若要改变上述灵敏电流计指针偏转的方向，可进行的操作是 。
【答案】电磁感应；将磁体的磁极对调或使金属棒ab向右做切割磁感线运动
【解析】【解答】 由图可知，闭合电路中，金属棒ab向左做切割磁感线运动，灵敏电流计指针向右偏转，说明回路中有电流产生，这是电磁感应现象；
感应电流的方向与磁场方向和导体切割磁感线运动的方向有关，当磁场方向或导体切割磁感线运动的方向改变时，感应电流的方向发生改变；当磁场方向和导体切割磁感线运动的方向同时改变时，感应电流的方向不变，由此可知，要改变上述灵敏电流计指针偏转方向，即改变电流的方向，可进行的操作是：将磁体的N、S对调，仍使金属棒ab向左做切割磁感线运动（或保持磁体的N、S不变，使金属棒ab向右做切割磁感线运动）。
【分析】 闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，电路中会产生电流，这种现象叫电磁感应现象；
感应电流的方向与磁场方向和导体切割磁感线运动的方向有关，当磁场方向或导体切割磁感线运动的方向改变时，感应电流的方向发生改变；当磁场方向和导体切割磁感线运动的方向同时改变时，感应电流的方向不变，由此可知要改变上述灵敏电流计指针偏转方向的操作。
25．（2025·德阳） 电与磁之间存在着相互联系，彰显物理现象的对称之美。
（1）如图甲所示，导线通电后小磁针发生偏转，断电后小磁针复位。实验表明通电导线周围存在 ；
（2）如图乙所示为水位自动报警器的原理图。当水位到达金属块A时， 灯亮，控制电路中电磁铁的上端为 极（选填“S”或“N”）；
（3）如图丙所示，电路中的开关为单刀双掷开关。
①将开关掷于1，观察到导体棒运动，说明 （选填字母）；
A.电路中产生了感应电流 B.通电导体在磁场中受力的作用
②将开关掷于2，使导体棒向右运动，观察到灵敏电流计指针向左偏转；若要使灵敏电流计的指针向右偏转，可以 （选填字母）。
A.保持磁体不动，使导体棒向左运动
B.将磁体的磁极对调，使导体棒向左运动
【答案】（1）磁场
（2）红；S
（3）B；A
【解析】【解答】（1） 导线通电后小磁针发生偏转 ，断电后小磁针不偏转，所以通电导线周围存在磁场；
（2） 当水位到达金属块A时 ，水作为导体可以导电所以衔铁吸引下来，红灯亮，根据安培定则可知上端为S极。
（3） 将开关掷于1， 电路中存在电源，此时通电导线在磁场中受到力的作用而运动。B正确，A错误。
将开关掷于2， 此时导体做切割磁感线运动，产生感应电流，感应电流的方向和导体切割磁感线的方向、磁场的方向有关，所以要使得电流的方向发生偏转，可以单独变换磁场方向或者导体切割磁感线的方向，故A正确，B错误。
综上选A。
【分析】1、电磁感应定律的应用，闭合回路中的导体不断做切割磁感线的运动，导体中就会产生感应电流的现象就是电磁感应现象。
2、利用电磁感应制作的机械有：发电机，能量转化为机械能转化为电能。
3、电流的磁效应：通电导线周围存在磁场，使得小磁针发生偏转。
4、通电导线在磁场中受到力的作用，实例有：电动机。
26．（2025·福建） 降水量是指一段时间内，雨水（或融化后的固体降水）未经蒸发、渗透和流失所积聚起来的水层深度。为了监测降水量，科创小组制作了“翻斗式雨量计”，装置外观是上端开口的圆柱体，如图1甲。内部结构示意图如图1乙。装置核心部件如图1丙，它是用中间隔板分开的两个完全对称的三角形容器，可绕O点处的水平轴转动，从而使两侧容器轮流接水，当一侧容器接满10mL雨水时会发生翻转，将水倒出，随着降雨持续，翻斗左右翻转，过程如图1丁。磁铁与配重通过连杆安装在翻斗上并随翻斗左右摆动，当磁铁经过磁感应开关（两者相互作用力忽略不计）时，磁感应开关通过电流传感器将翻斗翻转信息变成电信号，从而推算降水量。
（1）翻斗在水平位置时是等臂杠杆，实验器材中属于等臂杠杆的有 。
（2）连杆上装有可调高度的配重。校准过程，若倒入的水量总是大于10mL时翻斗才发生翻转，可通过 （填“降低”或“升高”）配重在连杆上的位置进行调整。
（3）图2甲是翻斗翻转信息变为电信号的工作电路，电源电压不变，、为定值电阻，。某次降雨，电流传感器（电阻不计）测得电流随时间变化关系如图2乙。
①当磁铁每次经过磁感应开关时，开关状态是 。
②“翻斗式雨量计”顶端开口面积为0.1m2，由图2乙可知该地区30min内降水量约为 mm，降水量变化趋势是 。（测量前翻斗内无水）
③由图2可知， 。
（4）若该装置在我国北方地区使用，可改进的措施是 。
【答案】（1）托盘天平
（2）降低
（3）闭合；1.2；减弱；200
（4）低温天气，增加加热装置；若降水量偏小，可以降低配重的高度并重新校准参数
【解析】【解答】 （1）实验器材中属于等臂杠杆的有托盘天平、定滑轮等；
（2）倒入的水量总是大于10mL时翻斗才发生翻转，说明配重的力臂过大，可降低配重的位置减小力臂；
（3）①由图2乙可知，电流每隔一段时间后会变大，但时间较短；
电流变大且时间很短的原因是磁铁每次经过磁感应开关，使开关闭合，将R1短路，电路总电阻变小，电流变大，而经过的时间很短，故电流维持时间较短，
由此当磁铁每次经过磁感应开关时，开关状态是闭合；
②由图2乙可知，30min内有12次电流变化，即翻斗左右摆动了12次，每次倒水10mL，一共倒水120mL=120cm3=1.2×10-4m3；
顶端开口面积为0.1m2，则降水量为；
③由图2乙可知，电流变化的时间间隔变长，即翻斗每次倒水的时间间隔变长，说明降水量变小；
由图2可知，磁感应开关断开时，电流较小为5mA=5×10-3A，磁感应开关闭合时，电流较大为25mA=25×10-3A，
根据欧姆定律，有：U=5×10-3A×（800Ω+R2），U=25×10-3A×R2，U为电源电压，
解得：U=5V，R2=200Ω；
（4）若该装置在我国北方地区使用，北方地区气温较低且降水量较少，为防止降下的雨水结冰可增加加热装置，同时降水量少的情况下防止装置测量误差较大，
【分析】 （1）实验器材中属于等臂杠杆的有托盘天平、定滑轮等；
（2）倒入的水量总是大于10mL时翻斗才发生翻转，说明配重的力臂过大，可降低配重的位置减小力臂；
（3）①由图2乙可知，电流每隔一段时间后会变大，但时间较短原因是磁铁每次经过磁感应开关，使开关闭合，将R1短路，电路总电阻变小，电流变大，而经过的时间很短，故电流维持时间较短；
②由图2乙可知，30min内有12次电流变化，即翻斗左右摆动了12次，每次倒水10mL，一共倒水120mL，用降水总体积除以开口面积得到降水量；
③由图2中，对5mA和25mA两个电流值的状态下，分别使用欧姆定律，联立两式可求出R2的阻值；
（4）若该装置在我国北方地区使用，北方地区气温较低且降水量较少，为防止降下的雨水结冰可增加加热装置，同时降水量少的情况下防止装置测量误差较大，可以通过降低配重的高度来调大装置的灵敏度。
五、科普阅读题
27．（2025·辽宁）中国高铁位居世界前列，成为了中国一张亮丽的名片，具有节能、快速、高效、安全、智能和舒适等优势。
（1）节能
动车组减速过程中，可以将机械能转化为电能，实现节能。图 （填“a”或“b”）与其工作原理相同。
（2）快速
复兴号某动车组在高速运行时，若空气阻力占总阻力的80%，与速度的关系为（，的单位为），当该动车组以400km/h的速度匀速直线运动时，该动车组牵引力每小时至少做功 J。（为方便计算，数据已作简化处理）
（3）高效
列车网络控制系统可以依托大数据优化停靠站，提高效率。
优化前，一动车组以速度匀速行驶，经停某站，先减速一段时间，然后停一段时间，再加速一段时间，恰好恢复到原速度继续匀速行驶。优化后，该动车组不停靠此站，可视为在原路线上一直以速度匀速行驶，则该动车组因不停靠此站而节省的时间为 。（该动车组加速阶段、减速阶段的平均速度均为，题中所给的物理量均为已知量）
（4）安全
如图（c），受电弓安装在高铁车箱的顶部，受电弓的碳钢滑板与供电线接触。如果碳钢滑板的同一位置与供电线持续摩擦，会缩短碳钢滑板的使用寿命，更会影响动车组的运行安全，那么图 （填“d”或“e”）的设计能使碳钢滑板的磨损均匀化。
（5）智能
某小组设计了一个冻雨预警电路，如图（f）所示。闭合S后，当环境温度低于0℃（温控开关闭合）且空气湿度高于80%（湿控开关闭合）时，警示灯一直发光并出现持续的亮暗交替现象，发出预警。已知：电源电压恒为6V，定值电阻为10Ω，警示灯标有“6V 0.5A”。当电磁铁线圈中的电流时，电磁铁吸下衔铁，使动触点与下方静触点接触。为实现预警功能，温控开关与湿控开关应 联，请选择合适的接线柱，用笔画线代替导线将电路连接完整 。（图中温控开关与湿控开关之间已正确连接，电磁铁线圈的电阻、温控开关与湿控开关的电阻均忽略不计，只能在标有字母的接线柱上连接导线，导线不能交叉）
（6）中国高铁的发展，彰显了我国在科技创新领域的强大实力。请写出你想象的中国高铁最智慧的样子：
【答案】（1）b
（2）
（3）
（4）e
（5）串；
（6）智能节能系统，实现绿色低碳运营（合理即可）
【解析】【解答】 （1）动车组减速过程中，可以将机械能转化为电能，利用的是电磁感应现象，是发电机的工作原理；由图可知，a是电动机的工作原理，b是发电机的工作原理，故选图b；
（2）当该动车组以400km/h的速度匀速直线运动时，空气阻力为：
f气=kv2=0.4N h2/km2×（400km/h）2=6.4×104N，
因空气阻力f气占总阻力的80%，、
则总阻力为：，
动车组匀速运行时牵引力与阻力是一对平衡力，大小相等，即F牵=f=8×104N，
该动车组每小时行驶的距离为s=vt=400km/h×1h=400km=4×105m，
当该动车组以400km/h的速度匀速直线运动时，该动车组牵引力每小时做的功为：
W=F牵s=8×104N×4×105m=3.2×1010J；
（3）由题意可知，经停某站运动的路程为，
经停某站的总时间t总=t1+t2+t3，
匀速运动通过的时间，
该动车组因不停靠此站而节省的时间为；
（4）如果碳钢滑板的同一位置与供电线持续摩擦，会缩短碳钢滑板的使用寿命，更会影响动车组的运行安全，需要尽量每个位置都能摩擦，故图e的设计能使碳钢滑板的磨损均匀化；
（5）闭合S后，当环境温度低于0℃（温控开关闭合）且空气湿度高于80%（湿控开关闭合）时，警示灯一直发光并出现持续的亮暗交替现象，发出预警；说明两个开关同时闭合，灯泡才亮，发出预警，故温控开关与湿控开关应串联；
根据题意可知，开关S闭合，温控开关与湿控开关闭合，灯泡一直亮，通过定值电阻R0和电磁铁的短路与否来改变电路中的总电阻，改变电路中的电流，从而改变灯泡的亮暗；闭合开关S，环境温度低于0℃（温控开关闭合）且空气湿度高于80%（湿控开关闭合）时，灯泡与电阻串联，灯泡发光，由于电源电压为6V，灯泡分得的电压小于额定电压6V，灯泡发光较暗，
灯泡电阻为，
总电阻为R总=R0+R灯=10Ω+12Ω=22Ω，
电流为，电流I＞0.1A，衔铁被吸下，定值电阻与电磁铁被短路，此时电路为灯泡的简单电路，灯泡两端电压等于电源电压6V，达到额定电压，发光较亮，此时由于电磁铁被短路，没有电流流过电磁铁，电磁铁磁性消失，衔铁被松开，重复以上现象，灯泡会亮暗交替，故电路连接如下图所示：
；
（6）我想象的中国高铁最智慧的样子是智能节能系统，实现绿色低碳运营。
【分析】 （1）动车组减速过程中，可以将机械能转化为电能，利用的是电磁感应现象，是发电机的工作原理；
（2）根据f=kv2求出空气阻力的大小，因空气阻力f气占总阻力的80%，据此求出总阻力，根据动车匀速运行时受平衡力可知牵引力等于阻力，利用s=vt求出动车组行驶的距离，根据W=Fs求出该动车组牵引力每小时做的功；
（3）根据s=vt求出经停某站运动的路程，然后再根据求出该动车组不停靠此站所用的时间，据此求出节省的时间；
（4）如果碳钢滑板的同一位置与供电线持续摩擦，会缩短碳钢滑板的使用寿命，更会影响动车组的运行安全，需要尽量每个位置都能摩擦，据此分析；
（5）闭合S后，当环境温度低于0℃（温控开关闭合）且空气湿度高于80%（湿控开关闭合）时，警示灯一直发光并出现持续的亮暗交替现象，发出预警；说明两个开关同时闭合，灯泡才亮，发出预警，据此分析温控开关与湿控开关连接方式；
开关S闭合，温控开关与湿控开关闭合，灯泡一直亮，通过定值电阻R0和电磁铁的短路与否来改变电路中的总电阻，改变电路中的电流，从而改变灯泡的亮暗，据此将电路连接完整；
（6）从节能环保等方面分析回答。
28．（2025·齐齐哈尔） 阅读短文，回答问题。
居家用气，安“燃”无恙
炒菜、做饭、取暖……燃气为我们生活带来了极大的便利。但在燃气使用过程中如发生泄漏或燃气具使用不规范的情况，会导致燃气事故的发生。为确保居家用气安“燃”无恙，燃气管理部门要求用户要安装家用燃气报警器。
图甲是某种燃气报警器部分电路示意图，控制电路中的为气敏电阻，的阻值与燃气浓度的关系如图乙所示。电源电压稳定，闭合开关和，报警器处于工作状态。当燃气浓度达到预设值时，电磁铁恰好能将衔铁吸下，工作电路中灯熄灭，灯发光、电铃响而报警（电磁铁线圈的阻值忽略不计）。
（1）燃气报警器的安装位置应根据被检测气体的密度确定，若家中使用天然气（主要成分是密度比空气密度小的甲烷），则燃气报警器应安装在燃气灶附近的 （选填“上”或“下”）方区域。
（2）图甲中，闭合控制电路的开关，电磁铁上端是 （选填“”或“”）极。当燃气浓度未达到预设值时，杆处于静止状态。若弹簧对端的拉力为动力，观察图甲可知，此时杆AOB是 （选填“省力”“等臂”或“费力”）杠杆。
（3）下列四幅图所示的原理与控制电路中电磁铁的工作原理相同的是（ ）
A．验电器工作原理
B．电流的磁效应
C．电磁感应现象
D．交流发电机原理
（4）若想将燃气报警器的预设值调低，在保证电路元件安全的前提下，可以采取的合理方法是 。（写出一种即可）
【答案】（1）上
（2）N；费力
（3）B
（4）减小的阻值/增大电源电压
【解析】【解答】 （1）天然气主要成分是甲烷，其密度比空气小。燃气泄漏时，天然气会向上扩散，所以燃气报警器应安装在燃气灶附近的上方区域，以便及时检测到泄漏的燃气。
（2）根据安培定则，用右手握住螺线管，让四指指向螺线管中电流的方向，则大拇指所指的那端就是螺线管的N极。在图甲控制电路中，电流从电磁铁的下端流入，上端流出，所以电磁铁上端是N极。对于杠杆AOB，弹簧对A端的拉力为动力，电磁铁对B端的吸引力为阻力，支点为O。观察图可知，动力臂小于阻力臂，根据杠杆分类，动力臂小于阻力臂的杠杆是费力杠杆，所以此时杠杆AOB是费力杠杆。
（3）控制电路中电磁铁的工作原理是电流的磁效应，即通电导体周围存在磁场。
A图验电器的工作原理是同种电荷相互排斥；
B图所示是奥斯特实验，演示了电流的磁效应，与电磁铁工作原理相同；
C图所示是电磁感应现象，是闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中产生感应电流；
D图所示是交流发电机工作原理，属于电磁感应现象。
故选B。
（4）由图乙知，燃气浓度越低，气敏电阻R1阻值越大。根据欧姆定律可知，在电源电压U一定时，电磁铁能将衔铁吸下报警即控制电路中电流一定，则电路总电阻不变，由串联电路电阻规律知要使燃气浓度较低，即R1阻值大时报警，可以减小滑动变阻器R2的阻值；或者换用电压更高的电源，也能使燃气报警器的预设值调低。
【分析】 （1）根据密度比空气小的气体会向上扩散分析。
（2）根据安培定则，判断螺线管的N极。根据杠杆分类，动力臂小于阻力臂的杠杆是费力杠杆。
（3）控制电路中电磁铁的工作原理是电流的磁效应，即通电导体周围存在磁场；验电器的工作原理是同种电荷相互排斥；奥斯特实验演示了电流的磁效应；电磁感应现象是闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中产生感应电流，是发电机的工作原理。
（4）由图乙知，燃气浓度越低，气敏电阻R1阻值越大。根据欧姆定律知电压和电流不变时，电阻不变，由串联电路电阻规律知要使燃气浓度较低，即R1阻值大时报警，可以减小滑动变阻器R2的阻值或者换用电压更高的电源。
一、选择题
1．（2024·淄博）如图是“风能——太阳能”路灯示意图，下列说法正确的是（ ）
A．风力发电机利用了电磁感应原理
B．太阳能来自太阳内部的核裂变
C．给蓄电池充电时化学能转化为电能
D．控制器中的集成电路是用超导材料制成的
【答案】A
【解析】【解答】A． 风力发电机即利用风力驱动发电机转动而发电， 工作原理是电磁感应原理，故A正确；
B．太阳能是来自太阳内部的核聚变反应，故B错误；
C．给蓄电池充电时，电能转化为化学能，故C错误；
D． 控制器中的集成电路是利用半导体材料制作的 ，故D错误。
故选A。
【分析】A.根据发电机的工作原理解答；
B.根据太阳能量的来源判断；
C.根据能量转化的知识判断；
D.根据半导体材料应用的知识判断。
2．（2024·海南）如图是通电螺线管磁场特点的实验装置。下列操作能改变螺线管两端磁极的是（ ）
A．移动滑动变阻器滑片 B．对调电源正负极
C．改变螺线管线圈匝数 D．在螺线管中加铁芯
【答案】B
【解析】【解答】通电螺线管的磁极和电流方向有关，所以只要改变电流方向，便能改变螺线管的磁极，所以对调电源的正负极即可；故B正确，改变电路电流的大小、匝数以及加铁芯只能改变通电螺线管的磁性强弱，故ACD错误。
综上选B。
【分析】通电螺线管：由通电线圈组成，磁性方向可通过安培定则判断：用右手握住通电螺线管，让四指指向电流的方向，那么大拇指所指的那一端就是通电螺线管的N极，磁性强度与电流、线圈匝数有关。
3．（2024·通辽）如图是一新型手电筒。上下快速晃动时，筒内的磁体会上下运动，使筒壁上的线圈内产生感应电流，并为筒内的蓄电池充电。下列说法正确的是（ ）
A．该装置利用了电动机原理
B．上下快速晃动时电能转化为机械能
C．该装置利用了发电机原理
D．为蓄电池充电时化学能转化为电能
【答案】C
【解析】【解答】ABC．上下快速晃动时，筒内的磁体会上下运动，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，将机械能转化为电能，所以利用了发电机原理，故C正确，AB错误；
D．为蓄电池充电时，电能转化为化学能，故D错误。
故选C。
【分析】（1）闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线的运动时，导体中就会产生电流，这种现象叫电磁感应现象；
（2）发电机是利用电磁感应原理来工作的，将机械能转化为电能；
（3）蓄电池充电时，将电能转化为化学能储存起来。
4．（2024·淄博）心肺机用“电动泵”替代心脏，推动血液循环，“电动泵”的工作原理如图所示，将线圈ab固定在活塞一端，利用其与固定磁铁间的相互作用带动活塞运动，从而使血液定向流动。阀门都只能单向开启，反向则封闭管路，当线圈中的电流从a流向b时，下列说法正确的是（ ）
A．线圈周围有磁场和磁感线 B．线圈左端是N极
C．活塞将向左运动 D．此时“电动泵”处于送血状态
【答案】C
【解析】【解答】A．通电导线周围存在磁场，但是没有磁感线，故A错误；
B．根据图片可知，线圈上电流方向向下。右手握住螺线管，弯曲的四指指尖向下，此时大拇指指向右端，则线圈右端是N极、左端是S极，故B错误；
C．固定磁铁右端为N极，电磁铁左端为S极，根据“异名磁极相互吸引”可知，活塞将向左运动，故C正确；
D．由图可知，活塞向左运动时，泵内容积变大，则阀门关闭、打开，此时“电动泵”处于抽血状态，故D错误。
故选C。
【分析】A.磁场是客观存在的物质，而磁感线是人为引入的用于描述磁场分布规律的并不存在的虚线；
B.根据安培定则判断线圈的磁极方向；
C.根据磁极之间的相互作用规律判断活塞运行方向；
D.根据活塞运行方向确定泵内压强变化，进而确定打开的开关即可。
5．（2024·南通）小明按人类对磁的认识历程，对“电磁转换”一章知识进行梳理，图中对应位置的内容填写正确的是（ ）
A．赫兹 B．电动机
C．电磁起重机 D．电磁感应现象
【答案】D
【解析】【解答】A．根据科学发展史可知，奥斯特发现电流的磁效应，而不是赫兹，故A错误；
B．电动机的工作原理为通电线圈在磁场中受力的作用，故B错误；
C．电磁起重机应用了电流的磁效应，而不是磁场对电流的作用，故C错误；
D．发电机应用了电磁感应的原理，故D正确。
故选D。
【分析】根据相关的科学发展史确定各位科学家的贡献，以及人类对其发现的应用即可。
6．（2024·呼伦贝尔）以下关于电与磁的描述正确的是（ ）
A．如图甲，当闭合开关S后电路中的红灯亮
B．如图乙，小磁针发生偏转是电磁感应现象
C．丙图所示实验与电动机工作原理相同
D．丁图所示实验与扬声器工作原理相同
【答案】D
【解析】【解答】A．当闭合开关后， 通电螺线管通电，电磁铁具有磁性，吸下铁片，电路中的绿灯亮，故A错误；
B．小磁针发生偏转，是由于通电的导线产生磁场，磁场对小磁针有力的作用，从而偏转，是电流的磁效应，故B错误；
C．如图丙所示，闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中会产生感应电流，这种现象叫电磁感应现象；与发电机原理相同，故C错误；
D．图丁中，当开关闭合后，电流通过导体ab，通电导体ab在磁场中受力而运动，与扬声器的原理相同，故D正确。
故选D。
【分析】 （1）根据电磁继电器的原理进行分析；
（2）奥斯特实验说明通电导体的周围存在磁场；
（3）闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中会产生感应电流，这种现象叫电磁感应现象，发电机就是利用该原理制成的；
（4）装置中有电源，是研究通电导体在磁场中受力的作用，与电动机和扬声器的原理相同。
7．（2024·乐山）下列四幅图中，探究“磁场对通电导线的作用”的是（ ）
A． B．
C． D．
【答案】C
【解析】【解答】A、奥斯特效应是电流的磁效应，通电导体周围存在磁场，A错误
B、通电螺线管的原理为电流的磁效应，B错误
C、通电导体周围存在磁场，在磁场的作用下，会产生力的效果，C正确
D、闭合线圈左切割磁感线运动会产生感应电流D错误
综上选C
【分析】1、电磁感应现象：闭合电路的一部分导体在磁场中作切割磁感线运动，导体中就会产生电流的现象，实例：发电机、 POS机读出信息
2、电流的磁效应：通电导线周围存在磁场，使得小磁针发生偏转
3、通电导线在磁场中受到力的作用，实例有：电动机
4、通电螺线管：由通电线圈组成，磁性方向可通过安培定则判断：用右手握住通电螺线管，让四指指向电流的方向，那么大拇指所指的那一端就是通电螺线管的N极，磁性与电流、线圈匝数有关
8．（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
【答案】A
【解析】【解答】地磁场为地理北极出发指向地理南极，所以 牛身体朝向习惯与地磁场磁感线平行，即牛朝向为由南向北或者由北向南，A正确，BCD错误
综上选A
【分析】根据地磁场的方向判识选项
地磁场和地理的磁极相反， 地磁场的北极在地理南极附近， 南极在地理北极附近
9．（2024·菏泽）如图所示是安检使用的一种金属探测仪。当探测仪靠近金属物体时，会产生感应电流，发出报警信号，其工作原理与下列实验原理相同的是（ ）
A． B．
C． D．
【答案】B
【解析】【解答】 当探测仪靠近金属物体时，相当于闭合电路的部分导体在切割磁感线，从而会产生感应电流，是利用电磁感应原理制成的。
A.图为奥斯特实验的装置，说明电流周围存在磁场，故A不符合题意；
B.图中没有电源，导线在磁场中做切割磁感线运动，电路中产生感应电流，电流表指针发生偏转，故B符合题意；
C.图中有电源，闭合开关后，通电导线在磁场中受力的作用而运动，故C不符合题意；
D.图中有电源，通电后电磁铁具有磁性，能够吸引铁钉，利用了电流的磁效应，故D不符合题意。
故选B。
【分析】由题意可知，当探测仪靠近金属物体时，相当于闭合电路的部分导体在切割磁感线，从而会产生感应电流，这是电磁感应现象，则分析各实验现象可知能产生电流的选项。
10．（2024·兰州） 科技创新活动中，小雅的作品“隔板植物”引起了同学们的极大兴趣，其原理如图甲所示，a、b两个导体棒分别悬挂在两个球形磁铁的磁场中，两导体棒通过导线相连，构成了一个闭合回路，用手推动导体棒a左右摆动时，导体棒b会随之摆动，下列关于这一现象的说法中不正确的是（ ）
A．导体棒a左右摆动时，闭合回路中能够产生感应电流
B．导体棒a左右摆动时，实现了电能向机械能的转化
C．导体棒b随之摆动的原理与图乙所示装置的原理相同
D．用手推动导体棒b左右摆动时，导体棒a也会随之摆动
【答案】B
【解析】【解答】A.根据图像，导体棒a左右摆动，能切割磁感线，闭合回路中能够产生感应电流，正确，A不符合题意
B.导体棒a左右摆动时，产生电能，实现了机械能向电能的转化，B符合题意；
C.导体棒b随之摆动，是磁场对电流有力的作用，图乙装置是磁场对电流的作用，原理相同，C不符合题意；
D.用手推动导体棒b左右摆动时，b切割磁感线，产生电流，导体棒a中有电流，受到磁力会随之摆动，D不符合题意。
故答案为：B.
【分析】导体切割磁感线产生感应电流，是电磁感应现象；磁场对电流有力的作用，是电动机的工作原理。
二、多选题
11．（2024·威海）图甲是一种汽车尾气排放检测电路。当尾气浓度高于某一设定值时，电铃报警：气敏电阻的阻值与尾气浓度之间的关系如图乙所示，下列分析正确的是（ ）
A．电磁铁通电后，线圈上端为S极
B．的阻值随尾气浓度的增大而增大
C．检测时保持滑片位置不变，当尾气浓度变大时，两端电压变大
D．为使尾气浓度更低时报警，应将滑片适当上移
【答案】A,D
【解析】【解答】A．电磁铁通电后，电流从上往下流，根据安培定则可知，上端为S极，故A正确；
B．由图乙可知，R1的阻值随尾气浓度的增大而减小，故B错误；
C．由图甲可知，R1与R2串联，检测时保持滑片位置不变，当尾气浓度变大时，R1的阻值变小，由串联分压原理可知，两端电压变小，故C错误；
D．若检测电路在尾气浓度更低时报警，此时气敏电阻R1的阻值增大，报警时电流一定，此时需要减小滑动变阻器的阻值，将R2滑片适当上移，减小它的阻值，故D正确。
故选AD。
【分析】（1）根据右手螺旋定则可以分析N、S极；
（2）根据乙图，可以得知气敏电阻阻值随着浓度增大而变小；
（3）R1与R2串联，当尾气浓度变大时，R1电阻降低，根据串联电路分压法则可以得知其分压变小；
（4）尾气浓度低，R1阻值变大，同等条件下报警则需让滑动变阻器阻值降低，即向上移动。
12．（2024·牡丹江） 1820年，安培在法国科学院的例会上做了一个有趣的实验。如图所示，将螺线管沿东西方向水平悬挂起来，给螺线管通电，下列说法正确的是（ ）
A．通电螺线管B端为N极
B．通电螺线管外部磁场分布与蹄形磁体相似
C．螺线管通电会转动，是因为受到了地磁场的作用
D．螺线管通电会转动，最后停在南北方向上
【答案】C,D
【解析】【解答】A、根据安培定则可知A为N极，B为S极，A错误B、 通电螺线管外部磁场分布与条形磁体相似 ，B错误
C、 螺线管通电会转动，是因为受到了地磁场的作用 ，C正确
D、 螺线管通电会转动，最后停在南北方向上 ，D正确
综上选CD
【分析】根据磁极相互作用、安培定则判识选项
通电螺线管：由通电线圈组成，磁性方向可通过安培定则判断：用右手握住通电螺线管，让四指指向电流的方向，那么大拇指所指的那一端就是通电螺线管的N极，磁性与电流、线圈匝数有关
地磁场和地理的磁极相反，所以螺线管通电会转动，是因为受到了地磁场的作用，且最终停在南北方向上
13．（2024·辽宁） 如图，某同学自制了一个扬声器，将线圈紧密粘贴在纸杯底部，在线圈上方放置一个强磁铁，在线圈中通入交变电流后，纸杯振动发声。下列说法正确的是（ ）
A．该扬声器与电动机的工作原理相同
B．磁场对线圈的力的方向随电流方向改变而改变
C．线圈带动纸杯振动是电磁感应现象
D．线圈中的电流不会产生磁场
【答案】A,B
【解析】【解答】A、 某同学自制了一个扬声器，将线圈紧密粘贴在纸杯底部，在线圈上方放置一个强磁铁，在线圈中通入交变电流后，纸杯振动发声。 原理为通电导线在磁场中受到力的作用，即电动机原理，A正确，C错误
B、通电导线在磁场中受到力的作用，力的方向与电流方向、磁场方向有关，B正确
D、根据电流的磁效应可知， 线圈中的电流会产生磁场，D错误
综上选AB
【分析】根据通电导线在磁场中受到力的作用、电磁感应判识选项
1、电磁感应现象：闭合电路的一部分导体在磁场中作切割磁感线运动，导体中就会产生电流的现象，实例：发电机、 POS机读出信息
2、电流的磁效应：通电导线周围存在磁场，使得小磁针发生偏转
3、通电导线在磁场中受到力的作用，实例有：电动机
三、填空题
14．（2024·凉山州）位于四川省宁南县与云南省巧家县的白鹤滩水电站是世界第二大水电站。水电站发电机的原理是 (填科学家名字)发现的；如图所示， 图是发电机基本构造示意图。
【答案】法拉第；乙
【解析】【解答】 水电站发电机的原理是闭合线圈在磁场中做切割磁感线运动，会生成感应电流，该现象为电磁感应是由法拉第发现的，本质为磁生电，如乙图所示。
综上 第1空、法拉第； 第2空、 乙
【分析】1、电磁感应定律的应用，闭合回路中的导体不断做切割磁感线的运动，导体中就会产生感应电流的现象就是电磁感应现象。
2、利用电磁感应制作的机械有：发电机，能量转化为机械能转化为电能。
15．（2024·青海） 如图所示，是一款航天员造型音箱，其工作原理是通电导线在磁场中受到力的作用，下列实例中与该音箱工作原理一致的是 ；能产生感应电流的是 。
【答案】乙；甲
【解析】【解答】甲：当导体ab在磁场中做切割磁感线运动时，灵敏电流计的指针发生偏转，产生感应电流；
乙：闭合开关后，通过电流的导体在磁场中受力运动，与音箱的工作原理一致。
【分析】对图片的实验过程进行分析，推测其中包含的物理原理即可。
四、作图题
16．（2024·宿迁）按要求作图：
（1）如图甲所示，一束光经黑板反射进入眼睛，请画出入射光线；
（2）如图乙所示，用弹簧测力计测量物体的重力，请画出物体此时的受力示意图；
（3）如图丙所示，根据电流方向，请在虚线框内标出通电螺线管和小磁针静止时的磁极.
【答案】（1）
（2）
（3）
【解析】【解答】（1） 根据“反射角等于入射角”在法线左侧画出入射光线，如图所示：
（2） 由图可知，当物体静止时，它受到重力和拉力为一对平衡力，即物体的重力等于拉力，重力和拉力的作用点在重心，重力方向是竖直向下，拉力的方向是竖直向上，示意图如下：
（3） 根据图片可知，电流从左侧流入，根据安培定则可知，螺线管的左侧为N极，右侧为S极。根据异名磁极相互吸引，遏制，右侧吸引小磁针的N极，故小磁针右侧为N极。如图所示：
【分析】（1）根据光的反射定律作图；
（2） 首先受到弹簧测力计竖直向上的拉力，然后根据二力平衡知物体受到的重力，据此做出力的示意图。
（3） 由右手螺旋定则可知螺线管的磁极，由磁极间的相互作用可知小磁针的磁极。
17．（2024·潍坊）某款磁悬浮玩具的电路原理图如图所示。闭合开关，磁性小球悬停在空中，一小磁针静止于螺线管左侧，不考虑小磁针与磁性小球间的相互作用。
将小磁针“N"S"极填入括号中；画出磁性小球的受力示意图。
【答案】
【解析】【解答】由安培定则可知，通电螺线管，下方为N，上方为S，小球静止所以重力和磁力平衡，重力竖直向下，磁力竖直向上，据此作图
【分析】根据安培定则、受力分析作图
1、通电螺线管：由通电线圈组成，磁性方向可通过安培定则判断：用右手握住通电螺线管，让四指指向电流的方向，那么大拇指所指的那一端就是通电螺线管的N极
2、重力：由于地球的吸引而使物体受到的力，大小为自身重力、方向竖直向下，作用点位于物体重心。
3、力和运动：物体处于静止状态，所以受力平衡，即重力和磁力平衡
18．（2024·乐山）如图所示，闭合开关S后，位于螺线管右侧的小磁针N极顺时针旋转90°。请在对应括号中标出电源的“+”、“-”极和通电螺线管左侧的极性。
【答案】
【解析】【解答】小磁针N指向磁感线的方向，所以通电螺线管右侧为N极，根据安培定则判断电源的正极为左侧，据此作图
【分析】根据安培定则作图
安培定则判断：用右手握住通电螺线管，让四指指向电流的方向，那么大拇指所指的那一端就是通电螺线管的N极，磁性与电流、线圈匝数有关
19．（2024·哈尔滨） 如图是用安培定则判定通电螺线管的磁极跟电流方向的关系示意图，请在方框内标出通电螺线管的磁极，并在导线AB段用箭头标出电流的方向。
【答案】
【解析】【解答】根据安培定则作图
【分析】根据安培定则作图
安培定则判断：用右手握住通电螺线管，让四指指向电流的方向，那么大拇指所指的那一端就是通电螺线管的N极，
20．（2024·内江） 如图，小磁针静止在通电螺线管右侧，请根据图中磁感线的方向，在螺线管左端和小磁针右端的括号内标出极性（“N”或“S”），在电源左边的括号内标出极性（“+”或“﹣”）。
【答案】
【解析】【解答】磁体周围的磁感线，从N极指向S极，根据图像，通电螺线管的左侧是N极，右侧是S极，小磁针的右侧是S极，根据安培定则判断，电流从左侧进入螺线管，左侧是电源的正极，如图
。
【分析】根据磁场方向判断磁极位置，利用安培定则判断电流方向，根据磁极间相互作用，判断小磁针的磁极位置。
五、实验探究题
21．（2024·济南）小红在学习了电磁感应的知识后，用如图所示的装置重新做了“怎样产生感应电流”的实验。
（1）她发现，如果开关处于 状态，无论磁体怎样放置、导体棒怎样运动，灵敏电流计指针均不偏转，这说明闭合电路是产生感应电流的必要条件；
（2）如图所示，电路闭合后，下列实验操作能使灵敏电流计指针发生偏转的是___________；
A．磁体不动，导体棒水平向右运动
B．磁体不动，导体棒向斜上方运动
C．导体棒不动，磁体竖直向下运动
D．导体棒不动，磁体水平向左运动
（3）小红在实验中有了新的思考：如果把灵敏电流计换成 ，就能继续探究磁场对通电导体的作用了。
【答案】（1）断开
（2）A；B；D
（3）电源
【解析】【解答】（1）如果实验时，开关处于断开状态，电路是断路状态，无论磁体怎样放置、导体棒怎样运动，灵敏电流计指针均不偏转，说明闭合电路是产生感应电流的必要条件；
（2）产生感应电流的条件有两个：电路是闭合的；
AB．磁体不动，导体棒水平向右运动和导体棒向斜上方运动，导体棒都在磁场中做切割磁感线运动，所以电路会产生感应电流，故能使灵敏电流计指针发生偏转，故AB符合题意；
C．导体棒不动，磁体竖直向下运动，导体棒没有做切割磁感线运动，电路中不会产生感应电流，故灵敏电流计指针不会发生偏转，故C不符合题意；
D．导体棒不动，磁体水平向左运动，导体棒在磁场中做切割磁感线运动，电路会产生感应电流，故能使灵敏电流计指针发生偏转，故D符合题意。
故选ABD。
（3）要继续探究磁场对通电导体的作用，电路中需要有电源，故把灵敏电流计换成电源，就能继续探究磁场对通电导体的作用了。
故答案为：（1）断开；（2）ABD；（3）电源。
【分析】(1)(2)产生感应电流的条件有两个：电路是闭合的；导体在磁场中做切割磁感线运动；两者缺一不可；
(3)电路中有电源，有磁体，可以探究通电导体在磁场中受力情况。
（1）如果实验时，开关处于断开状态，电路是断路状态，无论磁体怎样放置、导体棒怎样运动，灵敏电流计指针均不偏转，说明电路中没有感应电流产生，说明断路状态不能产生感应电流，闭合电路是产生感应电流的必要条件。
（2）由电磁感应现象可知，闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，电路中才能产生感应电流；
A．磁体不动，导体棒水平向右运动，则导体棒在磁场中做切割磁感线运动，所以电路会产生感应电流，故能使灵敏电流计指针发生偏转，故A符合题意；
B．磁体不动，导体棒向斜上方运动，则导体棒在磁场中做切割磁感线运动，所以电路会产生感应电流，故能使灵敏电流计指针发生偏转，故B符合题意；
C．导体棒不动，磁体竖直向下运动，则导体棒不能做切割磁感线运动，所以电路不会产生感应电流，故灵敏电流计指针不会发生偏转，故C不符合题意；
D．导体棒不动，磁体水平向左运动，则导体棒在磁场中做切割磁感线运动，所以电路会产生感应电流，故能使灵敏电流计指针发生偏转，故D符合题意。
故选ABD。
（3）要继续探究磁场对通电导体的作用，则导体棒中有电流通过，所以电路中需要有电源，故把灵敏电流计换成电源，就能继续探究磁场对通电导体的作用了。
22．（2024·北京）
（1）为了探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件，在如图甲所示的实验装置中，还需在导线夹、间接入的电路元件是 。
（2）某同学用图乙所示的装置探究通电螺线管外部磁场的方向与螺线管中电流的方向是否有关，闭合开关，标出通电螺线管中电流的方向、小磁针静止时极的指向；仅将电源正负极对调后连入电路，如图丙所示，闭合开关，标出通电螺线管中电流的方向、小磁针静止时极的指向。小磁针涂黑的一端是极，依据图乙、丙所示的现象可以得出的结论是： 。
【答案】（1）电流表
（2）螺线管磁场的方向与电流方向有关
【解析】【解答】（1）产生感应电流的观察指标为观察电流表指针变化，所以图中ab之间需要接入电流表
综上 第1空、 电流表
（2）当改变电流的流向时，小磁针N极指向发生反转，所以螺线管磁场的方向与电流方向有关
综上 第1空、 螺线管磁场的方向与电流方向有关
【分析】根据转换法、通电螺线管磁场的影响因素填空
1、转换法：在物理实验中，某些物理量（动能、电能）难以直接观察，需要转换成容易观察的指标进行测量，如本题中感应电流的产生需要使用电流表测量
2、通电螺线管：由通电线圈组成，磁性方向可通过安培定则判断：用右手握住通电螺线管，让四指指向电流的方向，那么大拇指所指的那一端就是通电螺线管的N极，磁性与电流、线圈匝数有关
23．（2024·济宁）结合图中的信息，按要求回答问题。
（1）图中，一只手平压在气球上，另一只手的食指顶住气球，通过比较气球左右两侧的形变情况，研究压力作用效果与 的关系；
（2）确定像的位置是探究凸透镜成像规律的一个关键点。图中，将蜡烛放在距离凸透镜1倍焦距外某位置，如果在光屏上呈现的像模糊，需要 （填对光屏的操作）光屏，直到光屏上呈现清晰的像；
（3）在探究气体分子是运动的还是静止的时，将2个瓶采用图所示的a、b两种放置法，当把中间的玻璃板抽掉后，都会观察到红棕色二氧化氮（）气体进入到另一个瓶中。 （选填“a”或“b”）放置法更合理；
（4）图中，闭合开关，让导体在蹄形磁体的磁场中向左运动时，观察到灵敏电流计指针向左偏转，若让导体向右运动，灵敏电流计指针将 偏转。
【答案】（1）受力面积
（2）前后移动
（3）a
（4）向右
【解析】【解答】（1）一只手平压在气球上，另一只手的食指顶住气球，根据二力平衡及力的相互性可知，气球受到两只手的压力相等，气球与两手之间的受力面积不同， 通过比较气球左右两侧的形变情况， 研究压力作用效果与受力面积的关系；
（2）将蜡烛放在距离凸透镜1倍焦距外某位置，如果在光屏上呈现的像模糊，需要前后移动光屏，直到光屏上呈现清晰的像，这就是蜡烛的像的位置；
（3）由于二氧化氮的密度大于空气密度，为避免因重力引起的对流对实验的影响，应将密度大的气体放在下面，密度小的气体放在上面，所以a的放置法更合理；
（4）在磁场方向不变时，改变导体运动方向，就会改变电流方向，所以让导体在蹄形磁体的磁场中向左运动时，灵敏电流计指针向左偏转，若让导体向右运动，灵敏电流计指针将向右偏转。
故答案为：（1）受力面积；（2）前后移动；（3）a；（4）向右。
【分析】(1)压力的作用效果与压力大小和受力面积有关；
(2)根据物距大于2倍焦距分析成像性质；
(3)不同的物质相互接触时，彼此进入对方的现象叫做扩散，扩散现象说明了分子在不停地做无规则运动。研究扩散需要避免密度不同引起的对流；
(4)感应电流方向与磁场方向和导体切割磁感线的运动方向有关。
（1）两只手同时挤压气球，气球静止时，根据二力平衡及力的相互性可知，气球受到两只手的压力相等；气球与两手之间的受力面积不同，凹陷程度不同，这是在研究压力作用效果与受力面积的关系。
（2）图中蜡烛可能在距离凸透镜二倍焦距以外，固定蜡烛的位置后，应前后移动光屏，直到光屏上呈现清晰的像，这就是蜡烛的像的位置。
（3）由于二氧化氮的密度大于空气密度，为避免重力对实验的影响，应把装有密度较小的空气的瓶子放上面，装有二氧化氮的瓶子放下面，所以a的放置法更合理。
（4）在电磁感应现象中，感应电流的方向与磁场方向及导体运动方向有关。在磁场方向不变时，改变导体运动方向，就会改变电流方向，所以让导体在蹄形磁体的磁场中向左运动时，灵敏电流计指针向左偏转，若让导体向右运动，灵敏电流计指针将向右偏转。
24．（2024·牡丹江） 【学以致用，乐于探究】
小丹做了一个有趣的实验，她将两个相同的玩具电机A、B的转轴用塑料管连接起来，图甲是电机A、B简易结构的示意图。
（1）如图乙所示，闭合开关S，电流通过电机B，B中线圈在磁场中会受到 的作用转动起来，带动电机A中线圈转动，小灯泡发光。此时，电机A相当于 （选填“用电器”“开关”或“电源”），这是利用了 原理；
（2）若想改变电机B中线圈的转动方向，可以通过改变 来实现；
（3）当电机B中线圈转动方向改变时，电机A中线圈的转动方向也随之改变，通过小灯泡的电流方向 （选填“会”或“不会”）改变。在电机A所在电路中添加 （一种器材），用来判断电路中电流方向是否改变。
【答案】（1）力；电源；电磁感应
（2）电流方向
（3）会；发光二极管
【解析】【解答】1） 如图乙所示，闭合开关S，电流通过电机B，B中线圈在磁场中会受到 磁场力的作用转动， 带动电机A中线圈转动，小灯泡发光。此时，电机A相当于电源，原理为电磁感应
综上第1空、力；第2空、电源；第3空、电磁感应
2） 改变电机B中线圈的转动方向，可以通过改变 电流方向或者磁场方向
综上 第1空、电流方向
3） 当电机B中线圈转动方向改变时，电机A中线圈的转动方向也随之改变，通过小灯泡的电流方向 改变， 在电机A所在电路中添加 发光二级管可以判断电流是否发生改变
综上第1空、会；第2空、发光二极管
【分析】根据电磁感应、通电导线在磁场重受到力的作用、发光二级管填空
1、电磁感应现象：闭合电路的一部分导体在磁场中作切割磁感线运动，导体中就会产生电流的现象，实例：发电机、 POS机读出信息
2、通电导线在磁场中受到力的作用，实例有：电动机，力的方向与电流方向、磁场方向有关
3、发光二级管具有单向导电性
六、科普阅读题
25．（2024·南通）阅读短文，回答问题。
综合实践活动—设计蔬菜温室
【任务与要求】为了在冬天能品尝到夏季的蔬菜，同学们为学校的劳动基地设计一个蔬菜温室，要求温度控制在20~30℃之间。
【设计与实施】
任务一：设计温室结构。温室设计为玻璃顶的长方体结构，体积为。由立柱和横梁支撑，墙体四周装有保温层。查阅资料获知，立柱的承重比指立柱能承受的最大质量与其质量的比值，能反映承重效率，立柱横截面的形状是影响承重比的重要因素之一，为研究它们之间的关系，利用塑料立柱模型进行实验，发现在其他条件均相同时，横截面为正三角形、正四边形、正五边形、正六边形模型的承重比关系是：。
任务二：设计温控系统。温控系统原理如图甲，控制电路的电源电压为6V，电阻箱的阻值调为90Ω，热敏电阻的阻值随温度的变化图像如图乙。当控制电路中的电流达到30mA时，衔铁被吸下：当电流降低到25mA时，衔铁被弹回。已知工作电路中电热丝R的电阻为22Ω，浴霸灯L标有“220V，275W”字样。
【交流与评价】如表所示是任务二的部分评价指标，根据评价表对活动进行评价。
等级 优秀 良好 合格 不合格
评价 指标能自动控制室温在规定范围内波动，且降温较平缓 能自动控制室温升降，且降温较平缓 不能控制室温升降，降温较平缓 不能控制室温升降，也不能平缓降温
（1）关于设计蔬菜温室的实践活动，下列说法不正确的是___________。
A．屋顶选用绿色玻璃不利于蔬菜生长
B．墙体选用隔热性能好的材料
C．图甲浴霸灯是为了降温时能平缓些
D．图甲中通电线圈上端是S极
（2）由模型实验可知，搭建温室选用 （选填“三角形”“方形”或“圆形”）立柱的承重比大；已知模型的承重比为，质量为m，受力面积为S，则其上表面所能承受的最大压强 。
（3）电热丝通电5min产生的热量使温室气温升高5.5℃，则空气吸收的热量为 J，电热丝对温室的加热效率为 %；电磁铁线圈的电阻忽略不计，电热丝刚停止工作时，室温为 ℃。[取，取]
（4）根据评价表中的指标对任务二进行评价，你的评价等级为 ，依据是 ；进一步给出优化建议： 。
【答案】（1）D
（2）圆形；
（3）5.5×105；83.3；20
（4）良好；蔬菜温度室能自动控制温度升降，且降温较平缓，但温度只能在13~20℃之间；将电阻箱R0的阻值调大至130Ω
【解析】【解答】（1）A．若屋顶选用绿色玻璃，绿色玻璃只透过绿光，则会导致蔬菜无法获得所需要的色光进行光合作用，不利于蔬菜生长，故A正确不符合题意；
B．墙体选用隔热性能好的材料，可以减少蔬菜温室内外的热量交换，保持蔬菜生长的适宜温度，故B正确不符合题意；
C．浴霸灯可以向蔬菜温室内提供热量，可以使降温时能平缓些，故C正确不符合题意；
D．线圈上电流方向向右，右手握住螺线管，弯曲的四指指尖向右，此时大拇指指向上端，则通电线圈上端是N极，故D错误符合题意。
故选D。
（2）①根据承重比可知，模型的横截面的边数越多承重比越大，圆形可以看作无数条变构成的多边形，因此由模型实验可知，搭建温室选用圆形立柱的承重比大。
②由立柱的承重比指立柱成承受的最大质量与其质量的比值可知，承重比；
则质量为m的模型能承受的最大质量；
模型上表面所成承受的最大压力；
则模型上表面所成承受的最大压强。
（3）①菜温室内空气的质量；
空气吸收的热量为；
电热丝通电5min产生的热量；
电热丝对温室的加热效率为。
②依题意得，当控制电路中的电流达到30mA时，衔铁被吸下，此时电热丝刚停止工作，
由欧姆定律可知，此时控制电路的总电阻为；
此时热敏电阻R1的阻值；
由图乙得，此时的室温为20℃。
（4）①由题意值，当控制电路中的电流达到30mA时，衔铁被吸下，此时电热丝刚停止工作，当电流降低到25 mA时，衔铁被弹回，此时电热丝开始工作，说明蔬菜温度室能自动控制室温升降，电热丝刚停止工作时，浴霸灯工作，使得将温较平缓。
当电流降低到25 mA时，此时控制电路中的总电阻；
此时热敏电阻R1的阻值；
由图乙得，此时的室温约为13℃，即温度控制在13~20℃之间。由题意得，蔬菜温度室能自动控制温度升降，且降温较平缓，但温度只能在13~20℃之间，而要求温度控制在20~30℃之间，即不能自动控制室温在规定范围内不动，则所设计的蔬菜温度室等级为良好。
②现在所设计的蔬菜温度室等级为良好。进一步优化可使等级提升到优秀，使温度控制在20~30℃之间。由图乙可知，热敏电阻的阻值在70Ω~110Ω之间。由前面计算可知，总电阻的范围在200Ω~240Ω之间。因此电阻箱的阻值调为130Ω，故进一步给出优化建议：将电阻箱R0的阻值调大至130Ω。
【分析】 （1）逐一分析每个选项，找出符合题意的答案。
（2）根据发现在其他条件均相同时，横截面为正三角形、正四边形、正五边形、正六边形模型的承重比关系是：γ三＜γ四＜γ五＜γ六分析搭建温室选用立柱横截面的形状。
根据压强定义式和立柱的承重比γ指立柱能承受的最大质量与其质量的比值推导出模型上表面所能承受的最大压强。
（3）根据Q吸=cmΔt求出空气吸收的热量，根据Q放=W=UIt=求出电热丝通电5min产生的热量，根据×100%求出电热丝对温室的加热效率。
根据当控制电路中的电流达到30mA时，衔铁被吸下电热丝停止工作利用欧姆定律和串联电路的电阻特点求出此时热敏电阻的阻值，根据图乙找出对应的温度，即为室温。
（4）根据当控制电路中的电流达到30mA时，衔铁被吸下：当电流降低到25mA时，衔铁被弹回结合欧姆定律求出温度控制的范围，再根据评价表分析判断所设计的蔬菜温室等级。
根据串联电路的电阻特点和欧姆定律分析给出优化建议。
（1）A．蔬菜是不透明物体，且叶子通常是绿色的，只反射绿光，说明蔬菜不喜欢绿光，若屋顶选用绿色玻璃，绿色玻璃只透过绿光，则会导致蔬菜无法获得所需要的色光进行光合作用，不利于蔬菜生长，故A正确，不符合题意；
B．墙体选用隔热性能好的材料，可以减少蔬菜温室内外的热专递，可以使蔬菜温室内的温度控制在一定范围内，故B正确，不符合题意；
C．由图甲得，当衔铁被吸下时，电阻丝不工作，浴霸灯工作，此时浴霸灯可以向蔬菜温室内提供热量，可以使降温时能平缓些，故C正确，不符合题意；
D．图甲中电流从线圈的上端流入，下端流出，由右手螺旋定则得，通电线圈上端是N极，故D错误，符合题意。
故选D。
（2）[1]由材料信息得，在其他条件均相同时，横截面为正三角形、正四边形、正五边形、正六边形模型的承重比关系是
即模型的横截面的边数越多承重比越大，圆形可以看作无数条变构成的多边形，因此由模型实验可知，搭建温室选用圆形立柱的承重比大。
[2]由立柱的承重比指立柱成承受的最大质量与其质量的比值可知，承重比
则质量为m的模型能承受的最大质量
模型上表面所成承受的最大压力
则模型上表面所成承受的最大压强
（3）[1]由得，蔬菜温室内空气的质量
空气吸收的热量为
电热丝通电5min产生的热量
电热丝对温室的加热效率为
[2]依题意得，当控制电路中的电流达到30mA时，衔铁被吸下，此时电热丝刚停止工作，由欧姆定律可知，此时控制电路的总电阻为
由串联电路的电阻特点得，此时热敏电阻R1的阻值
由图乙得，此时的室温为20℃。
（4）[1][2]由题意值，当控制电路中的电流达到30mA时，衔铁被吸下，此时电热丝刚停止工作，当电流降低到25 mA时，衔铁被弹回，此时电热丝开始工作，说明蔬菜温度室能自动控制室温升降，电热丝刚停止工作时，浴霸灯工作，使得将温较平缓。当电流降低到25 mA时，由欧姆定律得，此时控制电路中的总电阻
由串联电路电阻特点得，此时热敏电阻R1的阻值
由图乙得，此时的室温约为13℃，即温度控制在13~20℃之间。由题意得，蔬菜温度室能自动控制温度升降，且降温较平缓，但温度只能在13~20℃之间，而要求温度控制在20~30℃之间，即不能自动控制室温在规定范围内不动，则所设计的蔬菜温度室等级为良好。
[3]现在所设计的蔬菜温度室等级为良好。进一步优化可使等级提升到优秀，使温度控制在20~30℃之间。由图乙可知，热敏电阻的阻值在70Ω~110Ω之间。由前面计算可知，总电阻的范围在200Ω~240Ω之间。因此电阻箱的阻值调为130Ω，故进一步给出优化建议：将电阻箱R0的阻值调大至130Ω。
26．（2024·北京）请阅读宇宙灯塔脉冲星并回答问题。
宇宙灯塔脉冲星截至年月，有“中国天眼”之称的口径球面射电望远镜发现的新脉冲星数量突破颗，这些发现，极大拓展了人类观察宇宙视野的极限。
“中国天眼”紧盯的脉冲星是什么？脉冲星是一类高速自转的天体，具有极强的磁场，它高速自转时就在两磁极处形成了方向性很强的锥形电磁波束如图甲所示。由于两个电磁波束会随着脉冲星的高速自转而一起转动，它们就会像灯塔发出的两束光一样扫过宇宙空间。电磁波束每扫过地球上的射电望远镜一次，射电望远镜就会收到一个脉冲信号如图乙所示，脉冲星便以此而得名。
脉冲星具有极其稳定的自转周期自转一圈所用的时间，部分脉冲星的自转周期约亿年仅变化，因此可将脉冲星作为计时基准。
脉冲星还是宇宙中的“探针”，可应用于探测引力波。宇宙中的超大质量天体加速运动时，会产生引力波。引力波信号极其微弱，特别是纳赫兹引力波，难以直接观测。但是，引力波会使我们收到的脉冲星的脉冲信号发生变化。我国科学家通过综合分析多个脉冲星脉冲信号的变化，于年月找到了纳赫兹引力波存在的关键证据。
越来越多被发现的脉冲星，犹如宇宙中不断被点亮的灯塔，引领我们揭开更多暗藏在宇宙中的秘密。
请根据上述材料，回答下列问题：
（1）电磁波束每扫过射电望远镜一次，射电望远镜就会收到一个 ，脉冲星便以此而得名。
（2）脉冲星能够作为计时基准是因为它具有 。
（3）科学家找到纳赫兹引力波存在的关键证据的研究方法在初中物理的学习过程中也用到过，请类比研究条形磁体周围磁场分布的方法，补全表格中的内容。
研究对象 条形磁体的磁场 纳赫兹引力波
观测“设备” 人眼 中国天眼
探测工具 铁屑
可观测证据 铁屑有规则地排列
推理得到的结论 条形磁体周围的磁场有规律分布 纳赫兹引力波存在
【答案】（1）脉冲信号
（2）极其稳定的自转周期
（3）脉冲星；脉冲信号发生变化
【解析】【解答】（1） 阅读材料第一段最后一行可知，电磁波束每扫过射电望远镜一次，射电望远镜就会收到一个 脉冲信号。
综上 第1空、 脉冲信号
（2）根据材料第二段第一行第一句可知 脉冲星具有极其稳定的自转周期。
综上 第1空、 极其稳定的自转周期
（3）中国天眼可紧盯脉冲星的引力波，证据为 脉冲信号发生变化。
综上 第1空、脉冲星； 第2空、 脉冲信号发生变化
【分析】根据材料填空
1、中国天眼 紧盯的脉冲星可探测引力波， 引力波会使我们收到的脉冲星的脉冲信号发生变化。
2、脉冲星具有极其稳定的自转周期 可用于计时。
七、综合题
27．（2024·淮安）某款恒温箱的简化电路如图甲所示，控制电路中电源电压为且保持不变，电磁铁线圈电阻为，R为热敏电阻（置于恒温箱内），其阻值随温度变化的关系如图乙所示；工作电路中的加热器（图中未画出）正常工作时的电阻为。求：
（1）加热器应接在图甲中 （填“ab”或“cd”）之间，控制电路中电磁铁的上端为 极；
（2）加热器正常工作产生的热量是多少？
（3）控制电路的电流减小到，衔铁会被释放。则当调节时，恒温箱内设定的最低温度为多少摄氏度？
（4）若使恒温箱内设定的最低温度提高一些，可将的滑片向 滑动一点。
【答案】（1）ab；N
（2）
（3）50℃
（4）右
【解析】【解答】（1）①根据乙图可知，当温度升高时，热敏电阻R阻值变小，此时控制电路电流变大，则电磁铁磁性增强，衔铁被吸下，此时衔铁与ab间断开，加热器停止工作，所以加热器应接在图甲中ab之间。
②线圈上电流方向向右，右手握住螺线管，弯曲的四指指尖向右，此时大拇指指向上端，则电磁铁的上端为N极。
（2）加热器的电阻为44Ω，则正常工作产生的热量为；
（3）电流减小到时，控制电路总电阻为‘’
则当调节时，热敏电阻阻值为；
由乙图可知，此时温度为50℃，则恒温箱内设定的最低温度为50℃。
（4）根据题意可知，衔铁被释放时的电流不变，根据可知总电阻不变。若使恒温箱内设定的最低温度提高一些，则对应的热敏电阻阻值变小，根据R总=R+R'可知，变阻器阻值应调大，可将的滑片向右滑动一点。
【分析】 （1）由图乙可知，温度升高时热敏电阻的阻值变化，根据欧姆定律可知控制电路的电流变化，从而得出电磁铁的磁性变化，当恒温箱内温度达到设定温度时，电磁铁吸下衔铁，工作电路停止加热，据此得出加热器应接的位置；根据右手螺旋定则来判断电磁铁的极性；
（2）根据计算热量；
（3）当控制电路的电流减小到0.036A时，衔铁会被释放，根据欧姆定律求出此时控制电路的总电阻，利用电阻的串联求出此时R的阻值，根据图像确定温度；
（4）根据控制电路中的电流不变，结合温度改变导致电阻变化分析。
（1）[1]控制电路中，热敏电阻R和变阻器、电磁铁线圈串联。当温度升高时，热敏电阻R阻值变小，根据可知电流变大，则电磁铁磁性增强，衔铁被吸下，ab间用电器脱离电路。所以加热器应接在图甲中ab之间。
[2]电流从电磁铁下端流入，根据安培定则可知控制电路中电磁铁的上端为N极。
（2）加热器正常工作产生的热量为
（3）电流减小到时，控制电路总电阻为
则当调节时，热敏电阻阻值为
由乙图可知，此时温度为50℃，则恒温箱内设定的最低温度为50℃。
（4）衔铁被释放时的电流不变，根据可知总电阻不变，若使恒温箱内设定的最低温度提高一些，则对应的热敏电阻阻值变小，所以变阻器阻值应调大，可将的滑片向右滑动一点。
一、选择题
1．（2023·江西）下列科技成果与其工作时所涉及到的物理知识对应错误的是（ ）
A．高速磁悬浮列车——磁极间的相互作用规律
B．C919客机——流体压强与流速的关系
C．“华龙一号”核电机组——核聚变将核能转化为电能
D．天舟六号货运飞船——电磁波传递信息
【答案】C
【解析】【解答】A.高速磁悬浮列车——磁极间的相互作用规律，正确，A不符合题意。
B.C919客机——流体压强与流速的关系，正确，B不符合题意；
C.“华龙一号”核电机组——核裂变将核能转化为电能，错误，C符合题意；
D.天舟六号货运飞船——电磁波传递信息，正确，D不符合题意；
故答案为：C.
【分析】磁悬浮列车通过磁极间相互作用而悬浮；飞机利用流速大压强下，获得升力；核电站利用核裂变释放能量。
2．（2023·遂宁） 物理学研究成果的应用，深刻地影响着人们的生产生活，对社会发展起到巨大的推动作用。下列设备应用法拉第电磁感应现象工作的是（ ）
A．麦克风 B．电热水壶
C．扬声器 D．电磁起重器
【答案】A
【解析】【解答】A.法拉第发现的电磁感应现象中，将机械能转化为电能，麦克风实现了机械能转化为电能，A符合题意；
B.电热水壶将电能转化为内能，B不符合题意；
C.扬声器利用磁场对电流的作用，将电能转化为机械能，C不符合题意；
D.电磁起重机是电流的磁效应，D不符合题意。
故答案为：A.
【分析】电磁感应是闭合电路的部分导体切割磁感线时，机械能转化为电能。
3．（2023·威海） 下列实验操作不能使灵敏电流计指针偏转的是（ ）
A． B．
C． D．
【答案】A
【解析】【解答】A.磁场沿水平方向，当线圈向右运动时，运动方向与磁场方向平行，此时没有切割磁感线，不会产生感应电流，故A符合题意；
B.磁场沿水平方向，当线圈向上运动时，运动方向与磁场方向垂直，此时线圈切割磁感线，会产生感应电流，故B不合题意；
C.磁体向上运动，相当于磁体不动，线圈向下运动，此时线圈切割磁感线，会产生感应电流，故C不合题意；
D.磁体向下运动，相当于磁体不动，线圈向上运动，此时线圈切割磁感线，会产生感应电流，故D不合题意。
故选A。
【分析】产生感应电流的条件：①闭合电路的部分导体；②在磁场中；③做切割磁感线运动。
4．（2023·陕西中考
