2024中考物理复习 第6讲 电与磁 考点梳理与达标训练

第6讲 电与磁 考点梳理与达标训练 期末提分练案 人教版 九年级全一册 考点梳理 提示：点击 进入习题 答案显示 B B D 1 2 3 4 习题链接 5 D 6 A A 7 8 9 10 11 见习题 见习题 12 13 14 15 见习题 见习题 见习题 见习题 见习题 见习题 见习题 16 17 见习题 见习题 4 一、选择题(每题5分，共30分) 1．如图所示，磁性水雷是用一个可绕轴转动的小磁针来控制爆炸电路的，军舰被地磁场磁化后就变成了一个浮动的磁体，当军舰接近磁性水雷时，就会引起水雷的爆炸，其依据是(　　) A．磁体的吸铁性 B．磁极间的相互作用规律 C．电荷间的相互作用规律 D．磁体的导电性 达标训练 B 【点拨】要看清军舰是被磁化的磁体，而水雷也是磁体，别错选A。 2．【2023·鞍山】关于电与磁现象，下列说法正确的是(　　) A．磁场对放入其中的物体有力的作用 B．发电机是根据电磁感应现象制成的 C．奥斯特实验说明导体周围存在磁场 D．电动机工作原理是导线在磁场中受到力的作用 B 【点拨】磁场对放入其中的磁体有磁力的作用，故A错误；发电机就是根据电磁感应现象制成的，故B正确；奥斯特实验表明，通电导体周围有磁场，并不是所有导线周围都有磁场，故C错误；电动机工作原理是通电导线在磁场中受到力的作用，故D错误。 3．【2023·广东】图中的a表示垂直于纸面的一段导线，它是闭合电路的一部分，当a在下列磁场中沿图中所示方向运动时，不会产生感应电流的是(　　) D 【点拨】D图中，导线是闭合电路中的部分导体，但当a在图示磁场中沿图中所示方向运动时，导体没有做切割磁感线运动，不会产生感应电流。 4．如图所示，一根条形磁体左端为N极，右端为S极。则从N极到S极磁性强弱变化情况正确的是(　　) D 5．【2023·百色】如图所示，闭合开关，下列判断正确的是(　　) A．小磁针偏转，说明通电导体周围存在磁场 B．只对调电源正、负极，小磁针偏转方向不变 C．通电螺线管的右端为N极 D．在螺线管内插入铁芯，螺线管的磁性强弱不变 A 【点拨】闭合开关，小磁针发生偏转，说明通电导体周围存在磁场，故A正确；通电导体周围存在磁场，磁场的方向与电流方向有关，当对调电源的正、负极时，电流方向改变，磁场的方向改变，小磁针的受力方向改变，即偏转方向改变，故B错误；电流从电源的正极流出，根据安培定则可知，通电螺线管的左端是N极，右端为S极，故C错误；在通电螺线管内插入铁芯，铁芯被螺线管的磁场磁化，被磁化的铁芯的磁场和螺线管的磁场共同作用，磁场大大增强，故D错误。 6．【2023·葫芦岛】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 A 【点拨】磁体在线圈中来回运动，使线圈切割磁感线，从而产生感应电流，为手电筒内的蓄电池充电，所以自发电手电筒的工作原理为电磁感应。 二、填空题(每空2分，共26分) 7．白炽灯是一种电流通过灯丝，灯丝发热发光的照明电器，将强磁体靠近通电白炽灯的灯丝，如图所示，可以观察到灯丝__________，说明_________________________，由此原理可以 制成________。 抖动 通电导体在磁场中受力运动 电动机 8．2021年5月15日7时18分，我国自主研发的“天问一号”探测器稳稳着陆在火星上，使我国成为世界上第二个成功着陆火星的国家。地面控制中心通过发射________向“天问一号”传达指令。指南针是我国古代四大发明之一。指南针能够指南北，是因为指南针受到了________的作用。 电磁波 地磁场 9．【2023·云南】1831年，英国物理学家法拉第发现了________现象，该发现进一步解释了电与磁的联系，开辟了人类的电气化时代。如图所示，通电螺线管右端为N极，可判定电源右端是________(填“正”或“负”)极。 电磁感应 负 10．【2023·江西】如图所示，是某同学在科技节上展示的作品结构图。该作品的工作原理是通电线圈在________中受力转动，它就是一个自制的________机模型图。 磁场 电动 11．【2023·黔西南州】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。 电磁波 电磁感应 【点拨】磁铁在塑料管内往复运动，线圈切割磁感线而产生电流。因此，运动手环的基本原理是电磁感应，产生电流的过程中将机械能转化为电能。手环中记录的运动数据通过电磁波传送到手机上。 12.【2023·成都】为实现节能和智能控制，空调内部用到了传感器和电磁继电器，如图是启动或停止空调压缩机的电路示意图。电磁继电器是利用电磁铁控制工作电路通断的________(填“用电器”“电源”或“开关”)。夏天，空调制冷，房间温度降低，热敏元件的电阻增大，控制电路的电流减小，电磁铁的磁性________，低 于设定温度时，工作电路就断开， 停止制冷。 减弱 开关 【点拨】电磁继电器是利用电磁铁控制工作电路通断的开关；根据题意可知，房间温度降低，热敏元件的电阻增大，控制电路中总电阻增大，由欧姆定律可知，控制电路中电流变小，电磁铁磁性减弱，当温度低到一定值时，衔铁在弹簧的作用下抬起，压缩机停止工作。 三、实验探究题(每题8分，共24分) 13.【2023·河南】在“探究通电螺线管外部磁场方向”的实验中： (1)在装有螺线管的硬纸板上均匀撒满铁屑，通电后铁屑分布无明显变化，这时需________纸板，观察到铁屑排列成如图所示的形状。可见，通电螺线管外部磁场与________磁体的磁场相似。 轻敲 条形 (2)用小磁针探究磁场方向时，发现小磁针没有标N、S极，请写出一种判断小磁针N、S极的做法：___________________________________________________________________________________。 将小磁针水平放置在水平桌面上，待其静止时，指北的一端为N极，指南的一端为S极　 (3)对调螺线管所接电源正、负极，周围小磁针的指向也随之对调，说明通电螺线管的极性与螺线管中电流的________有关。 方向 14．【2023·武汉】某同学用如图甲所示的装置探究什么情况下磁可以生电。在蹄形磁体的磁场中放置一根导线，导线两端跟电流表连接组成闭合回路。 (1)让导线AB在磁场中静止，观察到电流表指针______；让导线AB在磁场中静止，换用磁性更强的蹄形磁体，观察到电流表指针________；保持蹄形磁体静止，让导线AB从图中所示位置水平向右运动，观察到电流表指针________。(均填“偏转”或“不偏转”) 不偏转 不偏转 偏转 【点拨】让导线AB在磁场中静止，导体在磁场中没有做切割磁感线运动，没有感应电流产生，电流表指针不偏转；让导线AB在磁场中静止，换用磁性更强的蹄形磁体，也没有感应电流产生，电流表指针不偏转；保持蹄形磁体静止，让导线AB从图中所示位置水平向右运动，导体在磁场中做切割磁感线运动，有感应电流产生，电流表指针偏转。 (2)图乙中的a表示垂直于纸面的一根导线，它是闭合电路的一部分。它在磁场中按箭头方向运动时，会产生感应电流的是________(填标号)。 CD　 【点拨】磁极间的磁感线是从N极指向S极，由图乙可知，CD中导体做切割磁感线运动，所以会产生感应电流，故CD正确；AB中的导体运动时都不会切割磁感线，所以不会产生感应电流，故AB错误。 15.【2023·海南】某实验小组用自制电磁铁探究影响电磁铁磁性强弱的因素。他们用相同的漆包线和铁钉绕制成两个电磁铁A和B，B铁钉上绕有更多匝数的线圈，实验装置如图所示。 (1)如图甲，闭合开关，电磁铁A的钉尖是________(填“N”或“S”)极；将滑动变阻器的滑片P向右移动，能吸引________(填“更多”“不变”或“更少”)的大头针。 S 更少 【点拨】由安培定则可知，电磁铁A的上端是N极，下端钉尖是S极；将滑动变阻器的滑片P向右移动，滑动变阻器接入电路的电阻变大，电路中电流变小，电磁铁的磁性变弱，能吸引更少的大头针。 (2)如图乙，把电磁铁A和B串联，闭合开关，多次移动滑动变阻器的滑片P，发现电磁铁B总能吸引更多的大头针，通过比较，得出的结论是____________________________________________。 电流相同时，线圈的匝数越多，电磁铁的磁性越强 【点拨】图乙中电流大小相同，铁芯相同，线圈的匝数越多，电磁铁吸引的大头针越多，说明电磁铁的磁性越强。所以可以得出的结论是电流相同时，线圈的匝数越多，电磁铁的磁性越强。 (3)电磁铁在生活中应用广泛，请举一例：__________。 电铃 (答案不唯一) 【点拨】电磁铁的应用十分广泛，有电铃、电磁继电器，电磁起重机等。 四、综合应用题(16题8分，17题12分，共20分) 16．【2023·潍坊期末改编】纯电动汽车是一种采用蓄电池作为唯一动力源的汽车。电池的安全性主要体现在对其温度的控制上，当某组电池温度过高时，立即启动制冷系统进行降温。图甲是小明设计的模拟控温装置示意图。 电磁继电器与热敏电阻Rt、滑动变阻器RP串联接在电压为6 V的电源两端，当电磁铁线圈(电阻不计)中的电流I大于或等于25 mA时，衔铁被吸合。热敏电阻置于温度监测区域，其阻值Rt与温度t的关系如图乙所示，滑动变阻器的最大阻值为200 Ω。 (1)图甲中应将b端与______端相连。 c 【点拨】由题意可知，当控制电路电流达到25 mA时衔铁被吸合，制冷系统工作，所以图甲中，应将b端与c端相连。 (2)当开关S闭合时，电磁铁上端为______极。 N 【点拨】由图甲可知，电流从电磁铁的上端接线柱流入，下端流出，根据安培定则，可知电磁铁的上端为N极。 (3)若设置电池温度为60 ℃时启动制冷系统，则滑动变阻器阻值应为______Ω。 170 (4)该电路可设置启动制冷系统的最高温度是______℃。 90 【点拨】当滑动变阻器的最大阻值为200 Ω时，热敏电阻的阻值 Rt′＝R－RP′＝240 Ω－200 Ω＝40 Ω， 由图乙可知此时对应的温度为90 ℃，所以此时该电路可设置启动制冷系统的最高温度是90 ℃。 (5)现利用一只电阻箱在室温条件下对上述电路进行调试，使电路能在60 ℃时启动制冷系统。为此，先将电阻箱调为70 Ω，然后还需要经过三个关键的调试步骤才能完成调试。 第一步：断开开关，_____________________； 第二步：闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，直到继电器的衔铁被吸合； 第三步：断开开关，_____________________完成电路调试。 用电阻箱替换热敏电阻 用热敏电阻替换电阻箱 【点拨】为使电路能在60 ℃时启动制冷系统。为此，先将电阻箱调为70 Ω，然后还需要经过三个关键的调试步骤： 第一步：断开开关，用电阻箱替换热敏电阻； 第二步：闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，直到继电器的衔铁被吸合； 第三步：断开开关，用热敏电阻替换电阻箱，完成电路 调试。 17．某电热水器具有加热和保温功能，其工作原理如图甲所示。其中控制电路中的电磁铁线圈电阻不计，R为热敏电阻，热敏电阻中允许通过的最大电流I0＝15 mA，其阻值R随温度变化的规律图象如图乙所示， 电源电压U1恒为6 V，当电磁铁线圈中的电流I＞8 mA时，电磁铁的衔铁被吸下，继电器下方触点和触点a、b接触，加热电路接通；当电磁铁线圈中的电流I≤8 mA时，继电器上方触点和触点c接触，保温电路接通，热敏电阻R和工作电路中的三只电阻丝R1、R2、R3均置于储水箱中，U2＝220 V，加热时的功率P加热＝2 200 W，保温时的功率P保温＝110 W，加热效率η＝90%，R2＝2R1，水的比热容c水＝4.2×103 J/(kg·℃)，水箱内最低温度为0 ℃。 (1)为使控制电路正常工作，保护电阻R0的阻值至少为多 大？若R0为该值，试求热水器刚开始保温时水的温度。 (2)电阻丝R1、R2、R3的阻值分别为多少欧姆？ (3)该热水器在加热状态下，将44 kg、20 ℃的水加热到 50 ℃需要多长时间？ 【点拨】若设置电池温度为60 ℃启动制冷系统，由图乙可知，当温度为60 ℃时，Rt的阻值为70 Ω，由欧姆定律得，此时控制电路的总电阻R＝＝＝240 Ω，由串联电路的电阻规律，滑动变阻器接入的电阻为RP＝R－Rt＝ 240 Ω－70 Ω＝170 Ω。 解：由题意可知，热敏电阻中允许通过的最大电流I0＝15 mA，电源电压U1＝6 V，控制电路中最小电阻R总小＝＝＝ 400 Ω，由题图知当水箱内最低温度为0 ℃时，热敏电阻R阻值最小，R最小＝100 Ω，保护电阻R0阻值至少为R0＝R总小－R最小＝ 400 Ω－100 Ω＝300 Ω。热水器刚开始保温时，控制电路中的总电阻R总＝＝＝750 Ω，热敏电阻的阻值R＝R总－R0＝ 750 Ω－300 Ω＝450 Ω，由题图乙可知，此时水温为70 ℃。 解：由题意和电路图知：衔铁被吸下时，R1、R2并联，电热水器处于加热状态，P加热＝＋＝2 200 W，由 R2＝2R1，则＋＝2 200 W，＝2 200 W，＝2 200 W， 解得R1＝33 Ω，R2＝2R1＝2×33 Ω＝66 Ω。 根据题意可知，继电器上方触点和触点c接通时，电热水器处于保温状态，则由电路图知，此时R2、R3串联，保温功率P保温＝＝110 W，即＝110 W， 解得R3＝374 Ω。 解：水吸收的热量Q吸＝c水m(t－t0)＝4.2×103 J/(kg·℃)× 44 kg×(50 ℃－20 ℃)＝5.544×106 J， 加热电路消耗的电能W＝＝＝6.16×106 J， 加热时间t′＝＝＝2 800 s。 $$