江苏省初中物理中考真题专项复习-电磁学：电磁相互作用

江苏省初中物理中考真题专项复习-电磁学：电磁相互作用
一、选择题
1．（2025·无锡）如图所示，是我国宋代的指南龟.将条形磁石装人木龟腹内氧
针的尖端与磁石接触后被磁化.将指南龟装于竹钉之上，使
竹钉尖撑于龟体的重心正上方某点，水平放置并拨动指南龟。静止后针尾指南。下列说法中正确的是（　　）
A．针是铜制成的
B．针尖接触的是磁石的N极
C．针尾指南是受到地磁场的作用
D．若稍倾斜木板，则指南龟静止时一定会倾斜
2．（2024九上·姜堰期末）为了判断一根铁棒是否具有磁性、小明进行了如下四个实验，根据实验现象不能确定该铁棒具有磁性的是
A． 将悬挂的铁棒多次转动，静止时总是南北指向
B． 将铁棒一端靠近小磁针，相互吸引
C． 将铁棒一端靠近大头针，大头针被吸引
D． 水平向右移动铁棒，弹簧测力计示数有变化
3．（2025·常州）2025年1月，中国科学家发布：月球20亿年前存在磁场，现在无磁场。下列四个实验，若分别在20亿年前、现在的月球表面实施，结果大相径庭的是（　　）
A．多次水平拨动 B．闭合开关
C．闭合开关 D．左右移动导线
4．（2025·盐城）如图所示，给绕在铁钉上的线圈通电后，铁钉吸引大头针。下列操作能使铁钉吸引大头针数目变多的是（　　）
A．减少线圈匝数
B．减少电池节数
C．向右移动滑动变阻器的滑片
D．对调电源正、负接线柱上的接线
5．（2025·连云） 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
6．（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
7．（2025·南通）如图所示，利用静电喷涂枪给物体喷漆。接通电源，电动机开始转动，负压发生器使喷枪内气压减小吸入涂料，涂料雾化成小颗粒并带上负____电荷，从喷枪飞向被涂物。下列现象与物理知识对应不正确的是（　　）
A．负压发生器使涂料吸入喷枪--大气压强
B．通电后电动机线圈受力转动--电磁感应现象
C．涂料喷出后颗粒间相互排斥--电荷间的作用力
D．涂料变干后粘牢在物体表面--分子间的作用力
8．（2024·淮安）如图所示，将一闭合铜环置于线圈上且使铁芯穿过其中，闭合开关S的瞬间，因铜环中产生感应电流，铜环会立刻向上跳起；若将铜环换成下列环，闭合开关S，也能向上跳起的是（　　）
A．闭合塑料环 B．未闭合铁环
C．闭合铝环 D．未闭合橡胶环
9．（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．
10．（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
11．（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．
二、填空题
12．（2025·徐州）在“探究通电螺线管外部磁场的方向”实验中，在螺线管周围的不同位置放上小磁针，接通电路，小磁针静止时的指向如图所示，小磁针　 　极的指向就是该点的磁场方向，由此可知通电螺线管的右端是　 　极。把电池的正负极对调，再进行实验，目的是探究通电螺线管外部磁场方向与　 　方向是否有关。
13．（2025·淮安）如图所示是兴趣小组设计的监测汽车超载报警装置原理简图，压力传感器输出电压与所受压力的关系如下表所示 。
压力F/(×102N) 0 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0
输出电压U/V 0 1 2 3 4 5
压力传感器输出电压U是控制电路的工作电压。电磁继电器线圈的电阻是50Ω。当线圈中的电流l≥20mA 时，衔铁被吸合，受控电路开始报警。
（1）该装置以电铃声为报警信号，则图中的电铃应接在　 　(选填“A、B”或“C、D”)间。
（2）若希望在压力达到3×102N时报警，则电阻箱R 的电阻应调节为　 　Ω，此时电阻箱两端的电压为　 　V。
（3）若想让临界报警压力减小，则电阻箱R 接入电路的阻值应调　 　。
14．（2025·宿迁）如图甲所示，将一条长约5米的软导线两端与微电流传感器相连，形成闭合回路。微电流传感器与计算机相连。让两位同学快速甩动软导线，计算机显示的微电流波形如图乙所示，这是　 　现象，此过程中产生的电流是　 　(选填“直流电”或“交变电流”)，利用这一原理，可制成　 　(写出一种即可)。
15．（2025·扬州）某款人形机器人参加半程马拉松比赛，安装在腹部的摄像头相当于一个　 　.透镜，远处的物体成倒立、　 　的实像.该机器人跑步由电动机驱动，电动机的工作原理是磁场对　 　有力的作用.以并肩运动的陪跑员为参照物，机器人是　 　的.机器人跑完21km路程用时约为2 h40 min，平均速度约为　 　km/h.(计算结果保留整数)
16．（2025·扬州）在研究电磁感应现象活动中。
（1）摇动发电机模型的手柄，灯泡发光，是因为线圈在　 　中转动，产生感应电流，把　 　能转化为电能.
（2）如图，导体AB 静止，闭合开关，灵敏电流计指针　 　；再让导体AB 水平向右运动，灵敏电流计指针　 　.(选填“偏转”或“不偏转”)
17．（2025·镇江）如图所示为某种扬声器的原理图，AB间连接一导线，导线置于磁极之间，导线中间固定一薄膜片。当AB间通有方向不断变化的电流时，导线所受的磁场作用力的方向　 　，薄膜片　 　发声，声音传入人耳。人耳的鼓膜面积取 大气压强取 则大气对鼓膜的压力为　 　N。
18．（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，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
19．（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　 　。
20．（2024·无锡） 将导体AB、开关、灵敏电流计、蹄形磁体按如图方式组装起来，　 　开关后，让导体AB水平向右运动，会观察到电流计指针偏转，说明回路中有　 　产生。
三、作图题
21．（2025·无锡）按要求作图；
（1）如图甲所示，木块静止在水平地面上，请画出木块的受力示意图，
（2）请根据图乙中小磁针静止时的指向，分别标出通电螺线管左端的极性(“N”或“S”)和电“源右端的极性(“干”或“一”).
（3）有一种带开关的三孔插座，开关闭合时，插孔才能够提供工作电压，请在图丙中将这种插座的电路连接完整，并符合安全用电原则。
22．（2025·扬州）按照题目要求作图.
（1）如图1，苹果静止在水平桌面上，作出苹果的受力示意图.
（2）如图2，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.
（3）如图3，卫生间吸顶灯从A 点发出的一束光射向平面镜上的O点，画出入射光线和反射光线.
23．（2022·惠山模拟）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。
24．（2025·南通）按题目要求作图
（1）如图甲，物体AB 放在平面镜前，请作出物体AB 在平面镜中所成的像。
（2）如图乙，潜水艇模型悬浮在静止的水巾，请画出它的受力示意图。
（3）如图丙，小磁针静止在通电螺线管右侧，请标出磁感线的方向和小磁针的 S 极。
25．（2024·无锡） 请在图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。
四、实验探究题
26．（2025·淮安）“探究通电螺线管外部磁场的特点”的实验装置如图甲所示。
（1）在用铁屑探究螺线管外部磁场分布时，需要经历下列步骤：①轻敲有机玻璃板，观察铁屑分布；②将铁屑均匀撒在有机玻璃板上；③闭合开关。三个步骤合理的顺序是　 　(填序号)。
（2）经过对铁屑分布的观察，发现通电螺线管外部磁场与　 　磁体周围磁场分布相似。
（3）把小磁针放在螺线管四周不同的位置，通电后，小磁针分布如图乙所示，发现通电前后A、B两个小磁针未发生明显偏转，此时的螺线管可能是向　 　(选填“南北”或“东西”)方向放置的。
（4）根据图丙中小磁针静止时的指向，在括号中标出电源左端的极性。
（5）未来，科学家想研究月球是否也像地球一样是一个磁体，在月球科研站内将小磁针放在不同位置，若观察到　 　现象，则说明月球也是一个磁体。
27．（2025·苏州）某科技小组要设计冬季植物大棚控温系统。
【任务与要求】当环境温度t≤20℃，加热设备开启工作：温度t≥30℃，停止工作，大棚内温度维持在一定范围。
【设计与实施]①器材有：电压为6V 的电源、定值电阻、可控加热设备、热敏电阻(阻值温度变化的关系如图甲)等。②设计的电路如图乙，加热设备是否工作由其两端的电压UAB来控制，当UAB≥4V时，加热设备开启工作，当UAB≤UB时，加热设备不工作。(不考加热设备对电路的影响)
【分析与思考】
（1）电路中的　 　(R1/R2)是热敏电阻；
（2）定值电阻的阻值为　 　Ω
（3）U0=　 　V
（4）长时间使用后，电源电压降低，系统控制的最高温度将　 　。
五、科普阅读题
28．（2025·南通）阅读短文，回答问题。
跨学科实践--制作智能垃圾箱模型
【任务要求】为保护环境、节约资源，同学们设计制作智能垃驳箱模型，实现对可回收垃圾的收集、自动称量、压缩的目的。
【设计制作】任务一：设计制作称重系统。图甲是称重的原理图，电源为恒流源，能始终提供大小恒定的电流，压力传感器的电阻 Rr的阻值与压力的关系围线如图乙所示。某次测试中，将1kg的物体放在压力传感器上，电压表示数为8V。电压表示数能反映回收垃圾质量的大小，可在电压表度上标注对应的质量值。(g取10N/kg)
任务二：设计制作压缩系统。图丙是设计制作的工作流程图。
图丁为压缩系统的模型图。当需达监测到回收物高度力超过预设值时，压缩系统启动，电动机通过减速机带动转换结构中的螺杆转动，螺杆将转动转化为推拉杆向下的直线运动。从而使压板在收集箱内移动。压缩系统的部分参数如下表，“导程”指螺杆每旋转一周推拉杆移动的直线距离，“减速机的速比”指电动机的转建与减速机的输出转边的比值，“电动机效率”指电动机将电能转化为机械能的效率。设电动机的输出功率等于减速机的输出转建、导程以及推拉杆的推力三者的乘积。
电动机额定功率/W 60 导程/(m·r )
电动机的额定转速/(r·s- ) 60 减速机的速比 20
电动机的效率/% 90 压板的质量/kg 10
【交流评价】同学间交流，对模型制作过程中遇到的问题、使用效果和创新改进等方面进行评价 。
（1）雷达发射的超声波是由声源　 　产生的，改变电动机中的　 　方向可改变压板运动的方向。
（2）“交流评价”“反思改进”是工作流程图中的两个环节，其中环节A 为　 　；C处提出的问题是　 　。
（3）关于本次实践活动，下列说法正确的是（　　）。
A．压力传感器受到的压力越大，通过它的电流越大
B．压力传感器受到的压力越太，它的阻值越大
C．电压表刻度上标注的质量值从左向右逐渐变大
D．当电压表示数为6V时，可回收物的质量为2kg
（4）若预设值为0.66H，雷达发射至接收到超声波的的间间隔小于　 　s时，电动机启动。电动机以额定功率工作时，压板与回收物的接触面积为 则压板对回收物的压强为　 　 Pa。(超声波速度取340m/s)
（5）实验测试完成后，同学们对模型存在的问题和需要改进的地方进行了交流。他们认为若要使模型中的称重装置测量更精确，可采取的方法是　 　；请对模型的设计再提出一个改进的建议或创新方法　 　。
29．（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：　 　。
六、综合题
30．（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。
31．（2025·南京）在跨学科实践中，科技小组设计了如图所示的无土栽培营养液自动添加装置简图．控制电路电源电压，电磁铁线圈电阻；当线圈中的电流时，衔铁被吸合，当线圈中的电流时，衔铁被释放．是阻值为的半圆形为圆心）电阻丝，其阻值与长度成正比；为电阻不计可绕点转动的金属细杆，端可在上滑动且接触良好，长．当液面到达最高位置处时，添加营养液的电动水泵停止工作，杆水平且位于中点．
（1）电磁铁通电时上端为　 　极．电动水泵应接在　 　（选填“C、D”或“E、F”）之间．
（2）最高液面在处时，电阻箱的阻值为多大？
（3）当液面从最高位置处下降　 　cm时开始添加营养液．（设浮球随液面升降时，浸入液体中的体积不变，且细杆始终处于竖直方向）
（4）该装置长期使用后，会变小，营养液最高液面会如何变化？为保持最高液面位置不变，除更换电源外，再提出一个解决措施．
答案解析部分
1．【答案】C
【知识点】磁场；地磁场
【解析】【解答】A、 铜属于非磁性材料，无法被磁化， 所以铜无法在磁场下发生转动，故A错误；
BC、 静止后针尾受到地磁场的作用而指向南方，南方为地磁场的S极，根据磁极间的相互作用可知，针尾为N，故B错误，C正确；
C、 若稍倾斜木板，指南龟静止时，其重心与竹钉尖的连线仍需在竖直方向 ，所以 指南龟静止时不会倾斜 ，故D错误。
【分析】 本题考查了磁体的磁化、地磁场的应用以及平衡条件的理解。关键在于明确指南龟利用地磁场使磁针指向南北，同时结合磁体的性质和平衡原理分析各选项。
2．【答案】B
【知识点】物体是否具有磁性的判断方法
【解析】【解答】A、磁体在地磁场的作用，指向南北方向，故A说明铁棒具有磁性，不符合题意；
B、将铁棒一端靠近小磁针，小磁针在磁性的作用下吸引铁棒，故B不能确定铁棒是否具有磁性，符合题意；
C、铁棒能够吸引大头针，说明铁棒有磁性，故C说明铁棒具有磁性，不符合题意；
D、将铁棒从挂有铁块的弹簧秤下向右移动，铁棒两端对铁块的作用比中间对铁块的作用大，D可以判断铁棒具有磁性，不符合题意．
故选B．
【分析】有磁性的物体会吸引铁、钴、镍等磁性物质的性质。
3．【答案】A
【知识点】地磁场；通电直导线周围的磁场；磁场对通电导线的作用；电磁感应
【解析】【解答】 月球20亿年前存在磁场，现在无磁场。
A、在20亿年前，月球有磁场，在磁场作用下，条形磁铁会同性相斥，异性相互吸引，最终固定在某个方向，在现在拨动后，条形磁铁不会固定在某个方向，故A正确；
B、闭合开关，在电流的磁效应下，会吸引小铁钉，和是否有磁场无关，故B错误；
C、探究磁场对通电导线力的实验中，和外界是否有磁场无关，故C错误；
D、左右移动导线会切割磁感线，在电路中产生感应电流，和外界是否有磁场无关，故D错误；
综上选A。
【分析】 本题关键是明确各实验的原理，判断是否依赖月球自身磁场，从而找出结果不同的实验。
4．【答案】C
【知识点】电磁铁的构造和原理
【解析】【解答】电磁铁的磁性强度和电流、线圈匝数有关，电流越大磁性越强，线圈匝数越多，磁性越强，向右移动滑片，导致电流变大，磁性增加，吸引铁钉数多，减少匝数会使得磁性减弱，减小铁钉的的数量，减小电池数、对调电源，电流不变，不会增加磁性，故C正确，ABD错误；
综上选C。
【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。
5．【答案】D
【知识点】电能表参数的理解；磁感线及其特点；电磁感应
【解析】【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。
故答案为：D。
【分析】磁感线是为描述磁场而引入的有方向的曲线；摩擦起电的实质是电荷的转移；发电机的工作原理是电磁感应现象；电能表是测量电路消耗电能多少的仪表。
6．【答案】A
【知识点】地磁场
【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
7．【答案】B
【知识点】大气压的综合应用；电荷间的相互作用规律；磁场对通电导线的作用；分子间相互作用力
【解析】【解答】A、 负压发生器使喷枪内气压减小，此时喷枪内气压低于外界大气压，外界大气压会将涂料压入喷枪内， 所以A正确；
B、 通电后电动机线圈受力转动 ，属于磁场对通电导线有力的作用，故B错误；
C、 涂料雾化成小颗粒并带上负电荷，同种电荷相互排斥，所以颗粒间相互排斥 ，C正确；
D、 涂料变干后粘牢在物体表面，是因为分子间存在相互作用的引力 ，D正确。
综上选B。
【分析】 本题考查大气压强、电动机原理、电荷间作用力、分子间作用力等知识点，通过对每个选项所涉及物理原理的分析 得出正确选项。
8．【答案】C
【知识点】产生感应电流的条件
【解析】【解答】闭合开关的瞬间，通电螺线管产生磁场，根据电磁感应原理，铜环中产生感应电流，通电导体在磁场中受力，会向上跳起；根据电磁感应现象，产生感应电流的条件：①闭合电路；②一部分导体；③做切割磁感线运动。A选项的塑料环、D选项的橡胶环均不是导体；B、D选项中线圈均未闭合；只有C选项满足上述条件。
故A、B、D错误，C正确。
故选C。
【分析】 闭合开关的瞬间，通电螺线管产生磁场，根据电磁感应原理，铜环中产生感应电流，通电导体在磁场中受力，会向上跳起；根据产生感应电流的条件进行判断。
9．【答案】B
【知识点】磁场对通电导线的作用
【解析】【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不合题意。
故选B。
【分析】 根据图片分析各个选项中包含的物理原理，然后与电磁弹射系统的原理进行对照即可。
10．【答案】C
【知识点】磁场对通电导线的作用；电磁感应
【解析】【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B、D错误。
故选C。
【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，会产生感应电流，这就是电磁感应现象，利用该现象制成了发电机；
通电导体在磁场中会受到力的作用，据此制成了电动机。
11．【答案】A
【知识点】磁场对通电导线的作用
【解析】【解答】A.闭合开关后，通过电流的导体在磁场中受力运动，为电动机的工作原理，故A符合题意；
B.验电器的工作原理为同种电荷相互排斥，故B不合题意；
C.闭合开关后，导体在磁场中做切割磁感线运动时，电流表的指针摆动，产生了感应电流，故C不合题意；
D.当电流经过线圈时，铁钉能够吸引大头针，这是电流的磁效应，故D不合题意。
故选A。
【分析】根据图片分析各个选项中包含的物理原理即可。
12．【答案】N；S；电流
【知识点】磁场；通电直导线周围的磁场
【解析】【解答】小磁针N极指向为磁场的方向，据图可知，右端磁场方向向左，所以右端为S极， 把电池的正负极对调，变量为电流，再进行实验， 所以探究的是 通电螺线管外部磁场方向与 电流方向有关。
【分析】 本题考查通电螺线管外部磁场的相关知识，关键在于掌握磁场方向的定义、通电螺线管极性的判断方法以及影响其外部磁场方向的因素（电流方向）。通过对小磁针指向的分析确定极性，利用改变电流方向来探究磁场方向与电流方向的关系。
13．【答案】（1）C、D
（2）100；2
（3）小
【知识点】电阻的串联；欧姆定律及其应用；电路的动态分析；电磁继电器的组成、原理和特点
【解析】【解答】（1）压力越大，输出电压变大，导致电流更大，使得衔铁被吸引下来，CD接通，所以电铃在CD间；
（2） 压力达到3×105N时报警 ，此时输出电压为3.0V，电流为0.02A，根据欧姆定律计算可知总电阻为R总=，电阻箱R=R总-R继电器=150Ω-50Ω=100Ω；根据串联分压可知，电磁继电器的电压和电阻箱的比值为1：2，所以电阻箱的电压为2V；
（3） 临界报警压力减小，电路中报警电流不变，根据欧姆定律计算可知此时电路的电流减小，所以电阻箱阻值减小，
【分析】1、串联电路的电路规律：串联电路，电流处处相等，电源的电压为用电器电压之和，总电阻为用电器电阻之和。
2、电压表与待测用电器并联测量电压，电流表串联测量用电器电流，根据欧姆定律U=IR计算用电器的电流和电阻以及电压。
14．【答案】电磁感应；交变电流；发电机
【知识点】电磁感应
【解析】【解答】 快速甩动软导线 ，导线做切割磁感线运动，产生感应电流，属于电磁感应现象，据图可知电流的方向为交流电，应用为发电机。
【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．【答案】凸；缩小；电流；静止；8
【知识点】凸透镜成像的应用；生活中的透镜；速度公式及其应用；参照物及其选择；磁场对通电导线的作用
【解析】【解答】机器人身体上安装有摄像机，其镜头相当于一个凸透镜，远处的物体在镜头的二倍焦距外，根据凸透镜磁性规律，此时成倒立、缩小的实像；
机器人内的电动机带动机器人跑步，电动机消耗电能，工作原理是磁场对电流有力的作用；
以并肩运动的陪跑员为参照物，机器人相对于陪跑员没有位置变化，是静止的；
根据机器人的路程21km，用时约为，计算平均速度约为。故第1空填：凸；第2空填：缩小；第3空填：电流；第2空填：静止；第5空填：8。
【分析】摄像机的镜头是凸透镜，当物体在凸透镜的二倍焦距外，成倒立缩小的实像；电动机的工作原理是磁场对电流的作用；相对于参照物，没有位置变化，物体的静止的；根据，计算速度。
16．【答案】（1）磁场；机械能
（2）不偏转；偏转
【知识点】探究电磁感应现象的实验
【解析】【解答】探究电磁感应现象时，
（1）在摇动发电机模型的手柄时，发电机的线圈在磁场中转动，使线圈切割磁感线，电路中产生感应电流，实现把机械能能转化为电能，产生的电能为灯泡提供能量，使灯泡发光；故第1空填：磁场；第2空填：机械能；
（2）闭合电路的部分导体做切割磁感线运动时，电路中产生感应电流，是电磁感应现象；图中，导体AB连接在灵敏电流计上，导线AB处于静止状态，闭合开关，灵敏电流计指针不偏转；当导体AB水平向右运动，导线能切割磁感线，导体中有电流产生，灵敏电流计指针偏转。故第1空填：不偏转；第2空填：偏转。
【分析】（1）导体在磁场中转动时，能切割磁感线，电路中产生感应电流，将机械能转化为电能；
（2）当导体切割磁感线时，电路中有电流产生，灵敏电流计指针偏转，导体不能切割磁感线，电路中不能产生感应电流。
17．【答案】不断变化；振动；8
【知识点】压强的大小及其计算；声音的产生；磁场对通电导线的作用；扬声器和耳机的构造和原理
【解析】【解答】当AB间通有方向不断变化的电流时，导线所受的磁场作用力的方向也会不断变化；导线所受磁场作用力方向不断变化，因此导线会不断振动，薄膜片与导线相连，也会随之振动，从而发出声音；已知人耳的鼓膜面积S＝0.8cm2＝0.8×10﹣4m2，大气压强p＝1×105Pa；根据压强公式p，可得大气对鼓膜的压力F＝pS＝1×105Pa×0.8×10﹣4m2＝8N。
【分析】扬声器的工作原理：通电导体在磁场中受力运动；当AB间通有方向不断变化的电流时，导线所受的磁场作用力的方向也会不断变化，导线不断振动，薄膜片与导线相连，也会随之振动，从而发出声音；已知大气压强和人耳的鼓膜面积，根据F＝pS，可以计算大气对鼓膜的压力。
18．【答案】（1）S
（2）5
（3）上
【知识点】杠杆的平衡条件；通电螺线管的极性和电流方向的判断；影响电磁铁磁性强弱的因素及其探究
【解析】【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-OB=×3m-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。
【分析】 （1）根据安培定则判断电磁铁的磁极；
（2）由图可知，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解答；
（3）电磁铁的磁性大小与电流的大小有关，通过的电流越大，电磁铁的磁性越强。
19．【答案】磁效应；发电机
【知识点】通电直导线周围的磁场；电磁感应
【解析】【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。
【分析】根据对奥斯特实验现象的理解解答。根据对电磁感应现象应用的知识解答。
20．【答案】闭合；感应电流
【知识点】探究电磁感应现象的实验
【解析】【解答】 将导体AB、开关、灵敏电流计、蹄形磁体按如图方式组装起来，闭合开关后，让导体AB水平向右运动，会观察到电流计指针偏转，说明回路中有感应电流产生。
【分析】产生感应电流的条件：①闭合电路；②在磁场中；③做切割磁感线运动。
21．【答案】（1）
（2）
（3）
【知识点】力的三要素及力的示意图；家庭电路的连接；安培定则
【解析】【解答】（1）木块静止， 受重力和支持力 ，重力方向竖直向下，支持力方向竖直向上，二者 大小相等、方向相反，据此画出受力示意图；
（2） 小磁针的N极指向与通电螺线管左端的磁极方向一致 ，结合 用右手握住螺线管，四指指向电流方向，大拇指指向磁极方向 可知，右端为正极。
（3） 将电源的火线连接到开关的一端，开关的另一端连接到三孔插座的右孔；电源的零线直接连接到三孔插座的左孔；三孔插座的上孔连接地线，据此作图：
【分析】 （1）木块静止在水平地面，需分析其受力情况，静止时受重力和支持力，这两个力大小相等、方向相反，据此画出受力示意图；
（2）根据小磁针静止时的指向确定通电螺线管的磁极，再利用安培定则判断电源正负极；
（3）依据三孔插座的安全用电规则（接地、火线控制开关等）完成电路连接。
22．【答案】（1）
（2）
（3）
【知识点】作光的反射光路图；力的三要素及力的示意图；重力示意图；磁场；安培定则
【解析】【解答】（1）图1中，苹果在水平桌面静止，受到平衡力，苹果受到竖直向下的重力，受到竖直向上的支持力，作用点在重心，两个力在同一直线上，分别画出竖直向下的重力G，竖直向上的支持力F，如图 ；
（2）图2中，小磁针的N极在左侧，则右侧是S极，根据磁极间相互作用，通电螺线管的左侧是N极，磁体的外部，磁场方向从N极指向S极，A点磁场方向指向右；根据安培定则，右手大拇指在通电螺线管的左侧，四指方向为电流方向，则电源的右侧是正极，左侧是负极，如图 ；
（3）图3中，光线从A点射向O点，连接AO为入射光线，过O作平面镜的垂线为法线，反射光线和入射光线在法线两侧，反射角等于入射角，画出反射光线，如图。
【分析】（1）静止的苹果受到竖直向下的重力，竖直向上的支持力，二力平衡时，力的大小相等；
（2）根据磁极间相互作用，判断通电螺线管的磁极位置，磁体外部的磁场方向从N极指向S极；根据安培定则判断通电螺线管的电流方向；
（3）光在反射时，反射角等于入射角。
23．【答案】解：如图所示：
【知识点】通电螺线管的磁场；通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【解答】根据电源的正负极可以确定电流从螺线管的右端流入，左端流出，结合安培定则即可确定螺线管的左端为S极，右端为N极，在磁体的周围，磁感线从磁体的N极出发回到S极，如图所示：
【分析】根据安培定则判断螺线管的磁极位置，磁体的磁极从北极出来回到南极。
24．【答案】（1）
（2）
（3）
【知识点】平面镜成像的相关作图；力的三要素及力的示意图；安培定则
【解析】【解答】（1） 过物体AB的端点A作平面镜的垂线并延长，使延长部分与垂线长度相等，得到A关于平面镜的对称点A'。 同理，过端点B作平面镜的垂线并延长，使延长部分与垂线长度相等，得到B关于平面镜的对称点B'。 用直线连接A'和B'，A'B'即为物体AB在平面镜中所成的像。 据此作图：
（2） 潜水艇模型受到的重力G竖直向下，作用点在潜水艇的重心处，用带箭头的线段表示，箭头方向向下。 潜水艇模型悬浮时，浮力F1与重力G大小相等、方向相反，所以浮力F1竖直向上，作用点也在重心处，用带箭头的线段表示，箭头方向向上。 ，据此作图：
（3）根据安培定则可知左端为N极，小磁针静止时，其N极指向与磁感线方向相同，因此小磁针的另一端为S极，在小磁针上标记S极。 据此作图：
【分析】 第1小问：利用平面镜成像“像与物关于镜面对称”的特点，通过作对称点来确定像的位置；第2小问：依据悬浮物体受力平衡（重力与浮力大小相等、方向相反），结合力的示意图规范绘制；第3小问：先由安培定则确定通电螺线管的N、S极，再根据磁感线方向（从N到S）和小磁针静止时N极指向与磁感线方向一致来完成标注。
25．【答案】
【知识点】通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【解答】根据图片可知，线圈上电流方向向上。右手握住螺线管，弯曲的四指指尖向上，此时大拇指指向左端，则左端为N极，右端为S极。那么磁感线从左端出来回到右端，如下图所示：
【分析】在磁体周围，磁感线总是从N极出来回到S极，根据安培定则判断螺线管的极性，再确定磁感线的环绕方向即可。
26．【答案】（1）②③①
（2）条形
（3）南北
（4）正极
（5）小磁针静止时总指向同一方向
【知识点】通电直导线周围的磁场
【解析】【解答】探究通电螺线管外部磁场的特点时据图连接电路后，将铁屑洒在玻璃板上，闭合开关，轻敲开关，观察铁屑分布，故正确顺序为②③①；
（2）通电螺线管磁场分布和条形磁铁磁场分布相类似；
（3）地磁场为南北向，通电后小磁针指向未发生改变，所以此时 螺线管和地磁场的方向相同，属于南北向；
(4)小磁针N极指向为左，所以通电螺线管右端为N，根据安培定则可知电源左侧为正极；
（5）如果月球为磁场，则小磁针在磁场作用下会指向同一方向。
【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
磁场的方向可通过小磁针的指向来判断，题目中N指向左，所以磁感线方向向左。
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。
27．【答案】（1）R1
（2）80
（3）3
（4）降低
【知识点】串联电路的电压规律；电阻的串联；欧姆定律及其应用；电磁铁的其他应用
【解析】【解答】 （1）由图乙可知，R1与R2串联，加热设备并联在R1两端。由图甲可知，当温度降低时，热敏电阻的阻值变大，根据串联电路的分压关系可知，热敏电阻两端的电压变大，当温度降低到一定程度时，AB两端的电压增大到一定程度，此时加热设备要开启工作，故电路中的R1是热敏电阻；
（2）由图甲可知，当t=20℃时，热敏电阻的阻值：R1=160Ω，此时UAB=4V，
根据串联电路的电压规律可得，定值电阻两端的电压：U2=U-UAB=6V-4V=2V，
根据串联电路的分压关系可得，定值电阻的阻值：；
（3）由图甲可知，当t=30℃时，热敏电阻的阻值：R'1=80Ω=R2，
根据串联电路的电阻和欧姆定律可得，电路中的电流：，
此时AB两端的电压：U0=U'AB=IR'1=
A×80Ω=3V；
（4） 长时间使用后，电源电压降低，由于控制电压不变，根据串联电路的电压规律可知，定值电阻两端的电压变小，根据可知，在UAB和R2一定时，U2变小，系统控制的最高温度对应热敏电阻的阻值变小，由图甲可知，系统控制的最高温度升高。
【分析】 （1）由图乙可知，R1与R2串联，加热设备并联在R1两端。由图甲可知，当温度降低时，热敏电阻的阻值变大，根据串联电路的分压关系可知，热敏电阻两端的电压变大，当温度降低到一定程度时，加热设备开启工作，由此判断电路中的热敏电阻；
（2）由图甲可知，当t=20℃时，热敏电阻的阻值大小，此时UAB=4V，根据串联电路的电压规律可得定值电阻两端的电压，根据串联电路的分压关系可得定值电阻的阻值大小；
（3）由图甲可知，当t=30℃时，热敏电阻的阻值大小，根据串联电路的电阻和欧姆定律求电路中的电流，进一步求得AB两端的电压。
（4） 长时间使用后，电源电压降低，由于控制电压不变，根据串联电路的电压规律可知，定值电阻两端的电压变小，根据串联电路的分压关系可知系统控制的最高温度对应热敏电阻的阻值变化，从而可知系统控制的最高温度变化。
28．【答案】（1）振动；电流
（2）反思改进；如何启动点击冰带动压板施加压力
（3）D
（4）；2×104
（5）增大恒定的电流；略
【知识点】速度公式及其应用；压强的大小及其计算；声音的产生；磁场对通电导线的作用
【解析】【解答】（1）超声波是由于物体振动产生， 电动机的转动方向由通入的电流方向决定，所以改变电动机中的电流方向可改变压板运动的方向。
（2） “反思改进”环节是对模型存在的问题和改进方向的思考，所以A处提出的问题是反思改进。 C属于交流评价，可以交流该模型精度是否满足要求；
（3）根据超声波速度和预设值计算时间间隔t=，电动机功率P=60W，输出效率为90%，所以输出功率P1=0.9×60W=54W；减速机输出转速n=，P1=nlF，所以F=，压板对回收物的压强；
（4）要使得称重装置测量更精确，压力一定，电阻一定，则可以增大恒定的电流；建议：对传感器校准提高测量精度。
【分析】 本题围绕智能垃圾箱模型的跨学科实践展开，涉及声学、力学、电学等多个物理知识点，需结合各小问情境分析对应的物理原理与计算方法。
29．【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
【知识点】物体的颜色；热机的效率；压强的大小及其计算；电功的计算；通电螺线管的极性和电流方向的判断
【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。
30．【答案】（1）ab；N
（2）
（3）50℃
（4）右
【知识点】欧姆定律及其应用；电路的动态分析；焦耳定律的应用；电磁继电器的组成、原理和特点
【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。
31．【答案】（1）N；EF
（2）当液面到达最高位置处时，添加营养液的电动水泵停止工作，杆水平且位于中点 ，此时R2=300Ω， 时，衔铁被释放 ，
根据欧姆定律计算可知，电路总电阻R=，
所以R1=400Ω-300Ω-50Ω=50Ω；
（3）25
（4）减小电阻R1
【知识点】电阻的串联；欧姆定律及其应用；电路的动态分析；电磁铁的构造和原理
【解析】【解答】（1）根据安培定则可知， 电磁铁通电时上端为 N极，据图可知，水面少时需要添加营养液，据图可知水位升高，变阻器R2越小，水位减小时，电阻变大，此时电磁铁磁性减小，衔铁释放，电动水泵加水，所以电动水泵接在EF之间。
（3）添加营养液时，衔铁释放，此时电路的电流为0.02A，根据欧姆定律计算可知此时电路的电阻R=，解得R2=R-R1-R0=500Ω-50Ω-50Ω=400Ω。 是阻值为的半圆形为圆心）电阻丝，其阻值与长度成正比 ，分析可知，QP旋转30°，电阻增加100Ω，OQ=50cm，增加100Ω，对应的下降高度为0.5QO=25cm。
（4）U变小需要增加电压，或者减小电路的电阻，来增加电流。
【分析】 第1小问，根据安培定则判断电磁铁极性，再根据衔铁吸合与释放时电路的通断情况确定电动水泵连接位置。
第2小问利用欧姆定律结合电路电阻关系求解。
第3小问根据电阻变化与长度关系及几何关系计算液面下降高度。
第4小问分析电源电压变小对电路的影响，进而得出液面变化，再提出解决措施。
1 / 1江苏省初中物理中考真题专项复习-电磁学：电磁相互作用
一、选择题
1．（2025·无锡）如图所示，是我国宋代的指南龟.将条形磁石装人木龟腹内氧
针的尖端与磁石接触后被磁化.将指南龟装于竹钉之上，使
竹钉尖撑于龟体的重心正上方某点，水平放置并拨动指南龟。静止后针尾指南。下列说法中正确的是（　　）
A．针是铜制成的
B．针尖接触的是磁石的N极
C．针尾指南是受到地磁场的作用
D．若稍倾斜木板，则指南龟静止时一定会倾斜
【答案】C
【知识点】磁场；地磁场
【解析】【解答】A、 铜属于非磁性材料，无法被磁化， 所以铜无法在磁场下发生转动，故A错误；
BC、 静止后针尾受到地磁场的作用而指向南方，南方为地磁场的S极，根据磁极间的相互作用可知，针尾为N，故B错误，C正确；
C、 若稍倾斜木板，指南龟静止时，其重心与竹钉尖的连线仍需在竖直方向 ，所以 指南龟静止时不会倾斜 ，故D错误。
【分析】 本题考查了磁体的磁化、地磁场的应用以及平衡条件的理解。关键在于明确指南龟利用地磁场使磁针指向南北，同时结合磁体的性质和平衡原理分析各选项。
2．（2024九上·姜堰期末）为了判断一根铁棒是否具有磁性、小明进行了如下四个实验，根据实验现象不能确定该铁棒具有磁性的是
A． 将悬挂的铁棒多次转动，静止时总是南北指向
B． 将铁棒一端靠近小磁针，相互吸引
C． 将铁棒一端靠近大头针，大头针被吸引
D． 水平向右移动铁棒，弹簧测力计示数有变化
【答案】B
【知识点】物体是否具有磁性的判断方法
【解析】【解答】A、磁体在地磁场的作用，指向南北方向，故A说明铁棒具有磁性，不符合题意；
B、将铁棒一端靠近小磁针，小磁针在磁性的作用下吸引铁棒，故B不能确定铁棒是否具有磁性，符合题意；
C、铁棒能够吸引大头针，说明铁棒有磁性，故C说明铁棒具有磁性，不符合题意；
D、将铁棒从挂有铁块的弹簧秤下向右移动，铁棒两端对铁块的作用比中间对铁块的作用大，D可以判断铁棒具有磁性，不符合题意．
故选B．
【分析】有磁性的物体会吸引铁、钴、镍等磁性物质的性质。
3．（2025·常州）2025年1月，中国科学家发布：月球20亿年前存在磁场，现在无磁场。下列四个实验，若分别在20亿年前、现在的月球表面实施，结果大相径庭的是（　　）
A．多次水平拨动 B．闭合开关
C．闭合开关 D．左右移动导线
【答案】A
【知识点】地磁场；通电直导线周围的磁场；磁场对通电导线的作用；电磁感应
【解析】【解答】 月球20亿年前存在磁场，现在无磁场。
A、在20亿年前，月球有磁场，在磁场作用下，条形磁铁会同性相斥，异性相互吸引，最终固定在某个方向，在现在拨动后，条形磁铁不会固定在某个方向，故A正确；
B、闭合开关，在电流的磁效应下，会吸引小铁钉，和是否有磁场无关，故B错误；
C、探究磁场对通电导线力的实验中，和外界是否有磁场无关，故C错误；
D、左右移动导线会切割磁感线，在电路中产生感应电流，和外界是否有磁场无关，故D错误；
综上选A。
【分析】 本题关键是明确各实验的原理，判断是否依赖月球自身磁场，从而找出结果不同的实验。
4．（2025·盐城）如图所示，给绕在铁钉上的线圈通电后，铁钉吸引大头针。下列操作能使铁钉吸引大头针数目变多的是（　　）
A．减少线圈匝数
B．减少电池节数
C．向右移动滑动变阻器的滑片
D．对调电源正、负接线柱上的接线
【答案】C
【知识点】电磁铁的构造和原理
【解析】【解答】电磁铁的磁性强度和电流、线圈匝数有关，电流越大磁性越强，线圈匝数越多，磁性越强，向右移动滑片，导致电流变大，磁性增加，吸引铁钉数多，减少匝数会使得磁性减弱，减小铁钉的的数量，减小电池数、对调电源，电流不变，不会增加磁性，故C正确，ABD错误；
综上选C。
【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。
5．（2025·连云） 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
【答案】D
【知识点】电能表参数的理解；磁感线及其特点；电磁感应
【解析】【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。
故答案为：D。
【分析】磁感线是为描述磁场而引入的有方向的曲线；摩擦起电的实质是电荷的转移；发电机的工作原理是电磁感应现象；电能表是测量电路消耗电能多少的仪表。
6．（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
【知识点】地磁场
【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
7．（2025·南通）如图所示，利用静电喷涂枪给物体喷漆。接通电源，电动机开始转动，负压发生器使喷枪内气压减小吸入涂料，涂料雾化成小颗粒并带上负____电荷，从喷枪飞向被涂物。下列现象与物理知识对应不正确的是（　　）
A．负压发生器使涂料吸入喷枪--大气压强
B．通电后电动机线圈受力转动--电磁感应现象
C．涂料喷出后颗粒间相互排斥--电荷间的作用力
D．涂料变干后粘牢在物体表面--分子间的作用力
【答案】B
【知识点】大气压的综合应用；电荷间的相互作用规律；磁场对通电导线的作用；分子间相互作用力
【解析】【解答】A、 负压发生器使喷枪内气压减小，此时喷枪内气压低于外界大气压，外界大气压会将涂料压入喷枪内， 所以A正确；
B、 通电后电动机线圈受力转动 ，属于磁场对通电导线有力的作用，故B错误；
C、 涂料雾化成小颗粒并带上负电荷，同种电荷相互排斥，所以颗粒间相互排斥 ，C正确；
D、 涂料变干后粘牢在物体表面，是因为分子间存在相互作用的引力 ，D正确。
综上选B。
【分析】 本题考查大气压强、电动机原理、电荷间作用力、分子间作用力等知识点，通过对每个选项所涉及物理原理的分析 得出正确选项。
8．（2024·淮安）如图所示，将一闭合铜环置于线圈上且使铁芯穿过其中，闭合开关S的瞬间，因铜环中产生感应电流，铜环会立刻向上跳起；若将铜环换成下列环，闭合开关S，也能向上跳起的是（　　）
A．闭合塑料环 B．未闭合铁环
C．闭合铝环 D．未闭合橡胶环
【答案】C
【知识点】产生感应电流的条件
【解析】【解答】闭合开关的瞬间，通电螺线管产生磁场，根据电磁感应原理，铜环中产生感应电流，通电导体在磁场中受力，会向上跳起；根据电磁感应现象，产生感应电流的条件：①闭合电路；②一部分导体；③做切割磁感线运动。A选项的塑料环、D选项的橡胶环均不是导体；B、D选项中线圈均未闭合；只有C选项满足上述条件。
故A、B、D错误，C正确。
故选C。
【分析】 闭合开关的瞬间，通电螺线管产生磁场，根据电磁感应原理，铜环中产生感应电流，通电导体在磁场中受力，会向上跳起；根据产生感应电流的条件进行判断。
9．（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．
【答案】B
【知识点】磁场对通电导线的作用
【解析】【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不合题意。
故选B。
【分析】 根据图片分析各个选项中包含的物理原理，然后与电磁弹射系统的原理进行对照即可。
10．（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
【答案】C
【知识点】磁场对通电导线的作用；电磁感应
【解析】【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B、D错误。
故选C。
【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，会产生感应电流，这就是电磁感应现象，利用该现象制成了发电机；
通电导体在磁场中会受到力的作用，据此制成了电动机。
11．（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．
【答案】A
【知识点】磁场对通电导线的作用
【解析】【解答】A.闭合开关后，通过电流的导体在磁场中受力运动，为电动机的工作原理，故A符合题意；
B.验电器的工作原理为同种电荷相互排斥，故B不合题意；
C.闭合开关后，导体在磁场中做切割磁感线运动时，电流表的指针摆动，产生了感应电流，故C不合题意；
D.当电流经过线圈时，铁钉能够吸引大头针，这是电流的磁效应，故D不合题意。
故选A。
【分析】根据图片分析各个选项中包含的物理原理即可。
二、填空题
12．（2025·徐州）在“探究通电螺线管外部磁场的方向”实验中，在螺线管周围的不同位置放上小磁针，接通电路，小磁针静止时的指向如图所示，小磁针　 　极的指向就是该点的磁场方向，由此可知通电螺线管的右端是　 　极。把电池的正负极对调，再进行实验，目的是探究通电螺线管外部磁场方向与　 　方向是否有关。
【答案】N；S；电流
【知识点】磁场；通电直导线周围的磁场
【解析】【解答】小磁针N极指向为磁场的方向，据图可知，右端磁场方向向左，所以右端为S极， 把电池的正负极对调，变量为电流，再进行实验， 所以探究的是 通电螺线管外部磁场方向与 电流方向有关。
【分析】 本题考查通电螺线管外部磁场的相关知识，关键在于掌握磁场方向的定义、通电螺线管极性的判断方法以及影响其外部磁场方向的因素（电流方向）。通过对小磁针指向的分析确定极性，利用改变电流方向来探究磁场方向与电流方向的关系。
13．（2025·淮安）如图所示是兴趣小组设计的监测汽车超载报警装置原理简图，压力传感器输出电压与所受压力的关系如下表所示 。
压力F/(×102N) 0 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0
输出电压U/V 0 1 2 3 4 5
压力传感器输出电压U是控制电路的工作电压。电磁继电器线圈的电阻是50Ω。当线圈中的电流l≥20mA 时，衔铁被吸合，受控电路开始报警。
（1）该装置以电铃声为报警信号，则图中的电铃应接在　 　(选填“A、B”或“C、D”)间。
（2）若希望在压力达到3×102N时报警，则电阻箱R 的电阻应调节为　 　Ω，此时电阻箱两端的电压为　 　V。
（3）若想让临界报警压力减小，则电阻箱R 接入电路的阻值应调　 　。
【答案】（1）C、D
（2）100；2
（3）小
【知识点】电阻的串联；欧姆定律及其应用；电路的动态分析；电磁继电器的组成、原理和特点
【解析】【解答】（1）压力越大，输出电压变大，导致电流更大，使得衔铁被吸引下来，CD接通，所以电铃在CD间；
（2） 压力达到3×105N时报警 ，此时输出电压为3.0V，电流为0.02A，根据欧姆定律计算可知总电阻为R总=，电阻箱R=R总-R继电器=150Ω-50Ω=100Ω；根据串联分压可知，电磁继电器的电压和电阻箱的比值为1：2，所以电阻箱的电压为2V；
（3） 临界报警压力减小，电路中报警电流不变，根据欧姆定律计算可知此时电路的电流减小，所以电阻箱阻值减小，
【分析】1、串联电路的电路规律：串联电路，电流处处相等，电源的电压为用电器电压之和，总电阻为用电器电阻之和。
2、电压表与待测用电器并联测量电压，电流表串联测量用电器电流，根据欧姆定律U=IR计算用电器的电流和电阻以及电压。
14．（2025·宿迁）如图甲所示，将一条长约5米的软导线两端与微电流传感器相连，形成闭合回路。微电流传感器与计算机相连。让两位同学快速甩动软导线，计算机显示的微电流波形如图乙所示，这是　 　现象，此过程中产生的电流是　 　(选填“直流电”或“交变电流”)，利用这一原理，可制成　 　(写出一种即可)。
【答案】电磁感应；交变电流；发电机
【知识点】电磁感应
【解析】【解答】 快速甩动软导线 ，导线做切割磁感线运动，产生感应电流，属于电磁感应现象，据图可知电流的方向为交流电，应用为发电机。
【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．（2025·扬州）某款人形机器人参加半程马拉松比赛，安装在腹部的摄像头相当于一个　 　.透镜，远处的物体成倒立、　 　的实像.该机器人跑步由电动机驱动，电动机的工作原理是磁场对　 　有力的作用.以并肩运动的陪跑员为参照物，机器人是　 　的.机器人跑完21km路程用时约为2 h40 min，平均速度约为　 　km/h.(计算结果保留整数)
【答案】凸；缩小；电流；静止；8
【知识点】凸透镜成像的应用；生活中的透镜；速度公式及其应用；参照物及其选择；磁场对通电导线的作用
【解析】【解答】机器人身体上安装有摄像机，其镜头相当于一个凸透镜，远处的物体在镜头的二倍焦距外，根据凸透镜磁性规律，此时成倒立、缩小的实像；
机器人内的电动机带动机器人跑步，电动机消耗电能，工作原理是磁场对电流有力的作用；
以并肩运动的陪跑员为参照物，机器人相对于陪跑员没有位置变化，是静止的；
根据机器人的路程21km，用时约为，计算平均速度约为。故第1空填：凸；第2空填：缩小；第3空填：电流；第2空填：静止；第5空填：8。
【分析】摄像机的镜头是凸透镜，当物体在凸透镜的二倍焦距外，成倒立缩小的实像；电动机的工作原理是磁场对电流的作用；相对于参照物，没有位置变化，物体的静止的；根据，计算速度。
16．（2025·扬州）在研究电磁感应现象活动中。
（1）摇动发电机模型的手柄，灯泡发光，是因为线圈在　 　中转动，产生感应电流，把　 　能转化为电能.
（2）如图，导体AB 静止，闭合开关，灵敏电流计指针　 　；再让导体AB 水平向右运动，灵敏电流计指针　 　.(选填“偏转”或“不偏转”)
【答案】（1）磁场；机械能
（2）不偏转；偏转
【知识点】探究电磁感应现象的实验
【解析】【解答】探究电磁感应现象时，
（1）在摇动发电机模型的手柄时，发电机的线圈在磁场中转动，使线圈切割磁感线，电路中产生感应电流，实现把机械能能转化为电能，产生的电能为灯泡提供能量，使灯泡发光；故第1空填：磁场；第2空填：机械能；
（2）闭合电路的部分导体做切割磁感线运动时，电路中产生感应电流，是电磁感应现象；图中，导体AB连接在灵敏电流计上，导线AB处于静止状态，闭合开关，灵敏电流计指针不偏转；当导体AB水平向右运动，导线能切割磁感线，导体中有电流产生，灵敏电流计指针偏转。故第1空填：不偏转；第2空填：偏转。
【分析】（1）导体在磁场中转动时，能切割磁感线，电路中产生感应电流，将机械能转化为电能；
（2）当导体切割磁感线时，电路中有电流产生，灵敏电流计指针偏转，导体不能切割磁感线，电路中不能产生感应电流。
17．（2025·镇江）如图所示为某种扬声器的原理图，AB间连接一导线，导线置于磁极之间，导线中间固定一薄膜片。当AB间通有方向不断变化的电流时，导线所受的磁场作用力的方向　 　，薄膜片　 　发声，声音传入人耳。人耳的鼓膜面积取 大气压强取 则大气对鼓膜的压力为　 　N。
【答案】不断变化；振动；8
【知识点】压强的大小及其计算；声音的产生；磁场对通电导线的作用；扬声器和耳机的构造和原理
【解析】【解答】当AB间通有方向不断变化的电流时，导线所受的磁场作用力的方向也会不断变化；导线所受磁场作用力方向不断变化，因此导线会不断振动，薄膜片与导线相连，也会随之振动，从而发出声音；已知人耳的鼓膜面积S＝0.8cm2＝0.8×10﹣4m2，大气压强p＝1×105Pa；根据压强公式p，可得大气对鼓膜的压力F＝pS＝1×105Pa×0.8×10﹣4m2＝8N。
【分析】扬声器的工作原理：通电导体在磁场中受力运动；当AB间通有方向不断变化的电流时，导线所受的磁场作用力的方向也会不断变化，导线不断振动，薄膜片与导线相连，也会随之振动，从而发出声音；已知大气压强和人耳的鼓膜面积，根据F＝pS，可以计算大气对鼓膜的压力。
18．（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，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
【答案】（1）S
（2）5
（3）上
【知识点】杠杆的平衡条件；通电螺线管的极性和电流方向的判断；影响电磁铁磁性强弱的因素及其探究
【解析】【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-OB=×3m-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。
【分析】 （1）根据安培定则判断电磁铁的磁极；
（2）由图可知，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解答；
（3）电磁铁的磁性大小与电流的大小有关，通过的电流越大，电磁铁的磁性越强。
19．（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　 　。
【答案】磁效应；发电机
【知识点】通电直导线周围的磁场；电磁感应
【解析】【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。
【分析】根据对奥斯特实验现象的理解解答。根据对电磁感应现象应用的知识解答。
20．（2024·无锡） 将导体AB、开关、灵敏电流计、蹄形磁体按如图方式组装起来，　 　开关后，让导体AB水平向右运动，会观察到电流计指针偏转，说明回路中有　 　产生。
【答案】闭合；感应电流
【知识点】探究电磁感应现象的实验
【解析】【解答】 将导体AB、开关、灵敏电流计、蹄形磁体按如图方式组装起来，闭合开关后，让导体AB水平向右运动，会观察到电流计指针偏转，说明回路中有感应电流产生。
【分析】产生感应电流的条件：①闭合电路；②在磁场中；③做切割磁感线运动。
三、作图题
21．（2025·无锡）按要求作图；
（1）如图甲所示，木块静止在水平地面上，请画出木块的受力示意图，
（2）请根据图乙中小磁针静止时的指向，分别标出通电螺线管左端的极性(“N”或“S”)和电“源右端的极性(“干”或“一”).
（3）有一种带开关的三孔插座，开关闭合时，插孔才能够提供工作电压，请在图丙中将这种插座的电路连接完整，并符合安全用电原则。
【答案】（1）
（2）
（3）
【知识点】力的三要素及力的示意图；家庭电路的连接；安培定则
【解析】【解答】（1）木块静止， 受重力和支持力 ，重力方向竖直向下，支持力方向竖直向上，二者 大小相等、方向相反，据此画出受力示意图；
（2） 小磁针的N极指向与通电螺线管左端的磁极方向一致 ，结合 用右手握住螺线管，四指指向电流方向，大拇指指向磁极方向 可知，右端为正极。
（3） 将电源的火线连接到开关的一端，开关的另一端连接到三孔插座的右孔；电源的零线直接连接到三孔插座的左孔；三孔插座的上孔连接地线，据此作图：
【分析】 （1）木块静止在水平地面，需分析其受力情况，静止时受重力和支持力，这两个力大小相等、方向相反，据此画出受力示意图；
（2）根据小磁针静止时的指向确定通电螺线管的磁极，再利用安培定则判断电源正负极；
（3）依据三孔插座的安全用电规则（接地、火线控制开关等）完成电路连接。
22．（2025·扬州）按照题目要求作图.
（1）如图1，苹果静止在水平桌面上，作出苹果的受力示意图.
（2）如图2，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.
（3）如图3，卫生间吸顶灯从A 点发出的一束光射向平面镜上的O点，画出入射光线和反射光线.
【答案】（1）
（2）
（3）
【知识点】作光的反射光路图；力的三要素及力的示意图；重力示意图；磁场；安培定则
【解析】【解答】（1）图1中，苹果在水平桌面静止，受到平衡力，苹果受到竖直向下的重力，受到竖直向上的支持力，作用点在重心，两个力在同一直线上，分别画出竖直向下的重力G，竖直向上的支持力F，如图 ；
（2）图2中，小磁针的N极在左侧，则右侧是S极，根据磁极间相互作用，通电螺线管的左侧是N极，磁体的外部，磁场方向从N极指向S极，A点磁场方向指向右；根据安培定则，右手大拇指在通电螺线管的左侧，四指方向为电流方向，则电源的右侧是正极，左侧是负极，如图 ；
（3）图3中，光线从A点射向O点，连接AO为入射光线，过O作平面镜的垂线为法线，反射光线和入射光线在法线两侧，反射角等于入射角，画出反射光线，如图。
【分析】（1）静止的苹果受到竖直向下的重力，竖直向上的支持力，二力平衡时，力的大小相等；
（2）根据磁极间相互作用，判断通电螺线管的磁极位置，磁体外部的磁场方向从N极指向S极；根据安培定则判断通电螺线管的电流方向；
（3）光在反射时，反射角等于入射角。
23．（2022·惠山模拟）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。
【答案】解：如图所示：
【知识点】通电螺线管的磁场；通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【解答】根据电源的正负极可以确定电流从螺线管的右端流入，左端流出，结合安培定则即可确定螺线管的左端为S极，右端为N极，在磁体的周围，磁感线从磁体的N极出发回到S极，如图所示：
【分析】根据安培定则判断螺线管的磁极位置，磁体的磁极从北极出来回到南极。
24．（2025·南通）按题目要求作图
（1）如图甲，物体AB 放在平面镜前，请作出物体AB 在平面镜中所成的像。
（2）如图乙，潜水艇模型悬浮在静止的水巾，请画出它的受力示意图。
（3）如图丙，小磁针静止在通电螺线管右侧，请标出磁感线的方向和小磁针的 S 极。
【答案】（1）
（2）
（3）
【知识点】平面镜成像的相关作图；力的三要素及力的示意图；安培定则
【解析】【解答】（1） 过物体AB的端点A作平面镜的垂线并延长，使延长部分与垂线长度相等，得到A关于平面镜的对称点A'。 同理，过端点B作平面镜的垂线并延长，使延长部分与垂线长度相等，得到B关于平面镜的对称点B'。 用直线连接A'和B'，A'B'即为物体AB在平面镜中所成的像。 据此作图：
（2） 潜水艇模型受到的重力G竖直向下，作用点在潜水艇的重心处，用带箭头的线段表示，箭头方向向下。 潜水艇模型悬浮时，浮力F1与重力G大小相等、方向相反，所以浮力F1竖直向上，作用点也在重心处，用带箭头的线段表示，箭头方向向上。 ，据此作图：
（3）根据安培定则可知左端为N极，小磁针静止时，其N极指向与磁感线方向相同，因此小磁针的另一端为S极，在小磁针上标记S极。 据此作图：
【分析】 第1小问：利用平面镜成像“像与物关于镜面对称”的特点，通过作对称点来确定像的位置；第2小问：依据悬浮物体受力平衡（重力与浮力大小相等、方向相反），结合力的示意图规范绘制；第3小问：先由安培定则确定通电螺线管的N、S极，再根据磁感线方向（从N到S）和小磁针静止时N极指向与磁感线方向一致来完成标注。
25．（2024·无锡） 请在图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。
【答案】
【知识点】通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【解答】根据图片可知，线圈上电流方向向上。右手握住螺线管，弯曲的四指指尖向上，此时大拇指指向左端，则左端为N极，右端为S极。那么磁感线从左端出来回到右端，如下图所示：
【分析】在磁体周围，磁感线总是从N极出来回到S极，根据安培定则判断螺线管的极性，再确定磁感线的环绕方向即可。
四、实验探究题
26．（2025·淮安）“探究通电螺线管外部磁场的特点”的实验装置如图甲所示。
（1）在用铁屑探究螺线管外部磁场分布时，需要经历下列步骤：①轻敲有机玻璃板，观察铁屑分布；②将铁屑均匀撒在有机玻璃板上；③闭合开关。三个步骤合理的顺序是　 　(填序号)。
（2）经过对铁屑分布的观察，发现通电螺线管外部磁场与　 　磁体周围磁场分布相似。
（3）把小磁针放在螺线管四周不同的位置，通电后，小磁针分布如图乙所示，发现通电前后A、B两个小磁针未发生明显偏转，此时的螺线管可能是向　 　(选填“南北”或“东西”)方向放置的。
（4）根据图丙中小磁针静止时的指向，在括号中标出电源左端的极性。
（5）未来，科学家想研究月球是否也像地球一样是一个磁体，在月球科研站内将小磁针放在不同位置，若观察到　 　现象，则说明月球也是一个磁体。
【答案】（1）②③①
（2）条形
（3）南北
（4）正极
（5）小磁针静止时总指向同一方向
【知识点】通电直导线周围的磁场
【解析】【解答】探究通电螺线管外部磁场的特点时据图连接电路后，将铁屑洒在玻璃板上，闭合开关，轻敲开关，观察铁屑分布，故正确顺序为②③①；
（2）通电螺线管磁场分布和条形磁铁磁场分布相类似；
（3）地磁场为南北向，通电后小磁针指向未发生改变，所以此时 螺线管和地磁场的方向相同，属于南北向；
(4)小磁针N极指向为左，所以通电螺线管右端为N，根据安培定则可知电源左侧为正极；
（5）如果月球为磁场，则小磁针在磁场作用下会指向同一方向。
【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
磁场的方向可通过小磁针的指向来判断，题目中N指向左，所以磁感线方向向左。
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。
27．（2025·苏州）某科技小组要设计冬季植物大棚控温系统。
【任务与要求】当环境温度t≤20℃，加热设备开启工作：温度t≥30℃，停止工作，大棚内温度维持在一定范围。
【设计与实施]①器材有：电压为6V 的电源、定值电阻、可控加热设备、热敏电阻(阻值温度变化的关系如图甲)等。②设计的电路如图乙，加热设备是否工作由其两端的电压UAB来控制，当UAB≥4V时，加热设备开启工作，当UAB≤UB时，加热设备不工作。(不考加热设备对电路的影响)
【分析与思考】
（1）电路中的　 　(R1/R2)是热敏电阻；
（2）定值电阻的阻值为　 　Ω
（3）U0=　 　V
（4）长时间使用后，电源电压降低，系统控制的最高温度将　 　。
【答案】（1）R1
（2）80
（3）3
（4）降低
【知识点】串联电路的电压规律；电阻的串联；欧姆定律及其应用；电磁铁的其他应用
【解析】【解答】 （1）由图乙可知，R1与R2串联，加热设备并联在R1两端。由图甲可知，当温度降低时，热敏电阻的阻值变大，根据串联电路的分压关系可知，热敏电阻两端的电压变大，当温度降低到一定程度时，AB两端的电压增大到一定程度，此时加热设备要开启工作，故电路中的R1是热敏电阻；
（2）由图甲可知，当t=20℃时，热敏电阻的阻值：R1=160Ω，此时UAB=4V，
根据串联电路的电压规律可得，定值电阻两端的电压：U2=U-UAB=6V-4V=2V，
根据串联电路的分压关系可得，定值电阻的阻值：；
（3）由图甲可知，当t=30℃时，热敏电阻的阻值：R'1=80Ω=R2，
根据串联电路的电阻和欧姆定律可得，电路中的电流：，
此时AB两端的电压：U0=U'AB=IR'1=
A×80Ω=3V；
（4） 长时间使用后，电源电压降低，由于控制电压不变，根据串联电路的电压规律可知，定值电阻两端的电压变小，根据可知，在UAB和R2一定时，U2变小，系统控制的最高温度对应热敏电阻的阻值变小，由图甲可知，系统控制的最高温度升高。
【分析】 （1）由图乙可知，R1与R2串联，加热设备并联在R1两端。由图甲可知，当温度降低时，热敏电阻的阻值变大，根据串联电路的分压关系可知，热敏电阻两端的电压变大，当温度降低到一定程度时，加热设备开启工作，由此判断电路中的热敏电阻；
（2）由图甲可知，当t=20℃时，热敏电阻的阻值大小，此时UAB=4V，根据串联电路的电压规律可得定值电阻两端的电压，根据串联电路的分压关系可得定值电阻的阻值大小；
（3）由图甲可知，当t=30℃时，热敏电阻的阻值大小，根据串联电路的电阻和欧姆定律求电路中的电流，进一步求得AB两端的电压。
（4） 长时间使用后，电源电压降低，由于控制电压不变，根据串联电路的电压规律可知，定值电阻两端的电压变小，根据串联电路的分压关系可知系统控制的最高温度对应热敏电阻的阻值变化，从而可知系统控制的最高温度变化。
五、科普阅读题
28．（2025·南通）阅读短文，回答问题。
跨学科实践--制作智能垃圾箱模型
【任务要求】为保护环境、节约资源，同学们设计制作智能垃驳箱模型，实现对可回收垃圾的收集、自动称量、压缩的目的。
【设计制作】任务一：设计制作称重系统。图甲是称重的原理图，电源为恒流源，能始终提供大小恒定的电流，压力传感器的电阻 Rr的阻值与压力的关系围线如图乙所示。某次测试中，将1kg的物体放在压力传感器上，电压表示数为8V。电压表示数能反映回收垃圾质量的大小，可在电压表度上标注对应的质量值。(g取10N/kg)
任务二：设计制作压缩系统。图丙是设计制作的工作流程图。
图丁为压缩系统的模型图。当需达监测到回收物高度力超过预设值时，压缩系统启动，电动机通过减速机带动转换结构中的螺杆转动，螺杆将转动转化为推拉杆向下的直线运动。从而使压板在收集箱内移动。压缩系统的部分参数如下表，“导程”指螺杆每旋转一周推拉杆移动的直线距离，“减速机的速比”指电动机的转建与减速机的输出转边的比值，“电动机效率”指电动机将电能转化为机械能的效率。设电动机的输出功率等于减速机的输出转建、导程以及推拉杆的推力三者的乘积。
电动机额定功率/W 60 导程/(m·r )
电动机的额定转速/(r·s- ) 60 减速机的速比 20
电动机的效率/% 90 压板的质量/kg 10
【交流评价】同学间交流，对模型制作过程中遇到的问题、使用效果和创新改进等方面进行评价 。
（1）雷达发射的超声波是由声源　 　产生的，改变电动机中的　 　方向可改变压板运动的方向。
（2）“交流评价”“反思改进”是工作流程图中的两个环节，其中环节A 为　 　；C处提出的问题是　 　。
（3）关于本次实践活动，下列说法正确的是（　　）。
A．压力传感器受到的压力越大，通过它的电流越大
B．压力传感器受到的压力越太，它的阻值越大
C．电压表刻度上标注的质量值从左向右逐渐变大
D．当电压表示数为6V时，可回收物的质量为2kg
（4）若预设值为0.66H，雷达发射至接收到超声波的的间间隔小于　 　s时，电动机启动。电动机以额定功率工作时，压板与回收物的接触面积为 则压板对回收物的压强为　 　 Pa。(超声波速度取340m/s)
（5）实验测试完成后，同学们对模型存在的问题和需要改进的地方进行了交流。他们认为若要使模型中的称重装置测量更精确，可采取的方法是　 　；请对模型的设计再提出一个改进的建议或创新方法　 　。
【答案】（1）振动；电流
（2）反思改进；如何启动点击冰带动压板施加压力
（3）D
（4）；2×104
（5）增大恒定的电流；略
【知识点】速度公式及其应用；压强的大小及其计算；声音的产生；磁场对通电导线的作用
【解析】【解答】（1）超声波是由于物体振动产生， 电动机的转动方向由通入的电流方向决定，所以改变电动机中的电流方向可改变压板运动的方向。
（2） “反思改进”环节是对模型存在的问题和改进方向的思考，所以A处提出的问题是反思改进。 C属于交流评价，可以交流该模型精度是否满足要求；
（3）根据超声波速度和预设值计算时间间隔t=，电动机功率P=60W，输出效率为90%，所以输出功率P1=0.9×60W=54W；减速机输出转速n=，P1=nlF，所以F=，压板对回收物的压强；
（4）要使得称重装置测量更精确，压力一定，电阻一定，则可以增大恒定的电流；建议：对传感器校准提高测量精度。
【分析】 本题围绕智能垃圾箱模型的跨学科实践展开，涉及声学、力学、电学等多个物理知识点，需结合各小问情境分析对应的物理原理与计算方法。
29．（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
【知识点】物体的颜色；热机的效率；压强的大小及其计算；电功的计算；通电螺线管的极性和电流方向的判断
【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。
六、综合题
30．（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
【知识点】欧姆定律及其应用；电路的动态分析；焦耳定律的应用；电磁继电器的组成、原理和特点
【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。
31．（2025·南京）在跨学科实践中，科技小组设计了如图所示的无土栽培营养液自动添加装置简图．控制电路电源电压，电磁铁线圈电阻；当线圈中的电流时，衔铁被吸合，当线圈中的电流时，衔铁被释放．是阻值为的半圆形为圆心）电阻丝，其阻值与长度成正比；为电阻不计可绕点转动的金属细杆，端可在上滑动且接触良好，长．当液面到达最高位置处时，添加营养液的电动水泵停止工作，杆水平且位于中点．
（1）电磁铁通电时上端为　 　极．电动水泵应接在　 　（选填“C、D”或“E、F”）之间．
（2）最高液面在处时，电阻箱的阻值为多大？
（3）当液面从最高位置处下降　 　cm时开始添加营养液．（设浮球随液面升降时，浸入液体中的体积不变，且细杆始终处于竖直方向）
（4）该装置长期使用后，会变小，营养液最高液面会如何变化？为保持最高液面位置不变，除更换电源外，再提出一个解决措施．
【答案】（1）N；EF
（2）当液面到达最高位置处时，添加营养液的电动水泵停止工作，杆水平且位于中点 ，此时R2=300Ω， 时，衔铁被释放 ，
根据欧姆定律计算可知，电路总电阻R=，
所以R1=400Ω-300Ω-50Ω=50Ω；
（3）25
（4）减小电阻R1
【知识点】电阻的串联；欧姆定律及其应用；电路的动态分析；电磁铁的构造和原理
【解析】【解答】（1）根据安培定则可知， 电磁铁通电时上端为 N极，据图可知，水面少时需要添加营养液，据图可知水位升高，变阻器R2越小，水位减小时，电阻变大，此时电磁铁磁性减小，衔铁释放，电动水泵加水，所以电动水泵接在EF之间。
（3）添加营养液时，衔铁释放，此时电路的电流为0.02A，根据欧姆定律计算可知此时电路的电阻R=，解得R2=R-R1-R0=500Ω-50Ω-50Ω=400Ω。 是阻值为的半圆形为圆心）电阻丝，其阻值与长度成正比 ，分析可知，QP旋转30°，电阻增加100Ω，OQ=50cm，增加100Ω，对应的下降高度为0.5QO=25cm。
（4）U变小需要增加电压，或者减小电路的电阻，来增加电流。
【分析】 第1小问，根据安培定则判断电磁铁极性，再根据衔铁吸合与释放时电路的通断情况确定电动水泵连接位置。
第2小问利用欧姆定律结合电路电阻关系求解。
第3小问根据电阻变化与长度关系及几何关系计算液面下降高度。
第4小问分析电源电压变小对电路的影响，进而得出液面变化，再提出解决措施。
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