专题10 电与磁及信息的传递-【好题汇编】2024年中考物理二模试题分类汇编（广东专用）

专题10 电与磁及信息的传递 【跨学科】 （2024·广东河源·二模）古诗《扬子江》中，有诗句“臣心一片磁针石，不指南方不肯休”，下列关于诗中所说的“磁针石”说法正确的是（　　） A．磁针石只有一个磁极 B．磁针石静止时，其S极指向地理北极附近 C．磁针石周围客观存在磁感线 D．磁针石“指南方”是受到地磁场的作用 【关注中国古代科技】 （2024·广东广州·二模）指南鱼首次出现记载是在公元4世纪的西晋时代，指南鱼就是将剪成鱼形的薄铁片烧热后放在地球磁场中磁化而成的，可以浮在水面上，鱼头指南方。指南鱼转动的灵活性比司南好，但磁性较弱，记载于《武经总要》，是曾公亮在北宋初年记载的，此时，指南鱼已用于军事方面。下列说法正确的是（　　） A．用铝也可以制作指南鱼 B．指南鱼鱼头指向地磁南极 C．可用磁铁的N极吸引鱼头 D．指南鱼周围存在磁感线 【关注航空航天】 （2024·广东湛江·二模）科技的发展，将让人类遨游太空的梦想成为现实。当你身穿特制航天服进入太空后，航天服的质量 （选填“变大”“变小”或“不变”）；当你使用5G手机将太空中美丽的画面拍摄下来后，画面将通过 （选填“超声波”或“电磁波”）传回地面；太空中的你们不能面对面说话交流是因为 。 一、选择题 1．（2024·广东东莞·二模）如图，对下列四幅图的分析正确的是（　　） A．甲实验通电后小磁针发生偏转，断电后小磁针仍然在偏转位置不动 B．乙实验过程中将机械能转化为电能 C．丙实验说明电磁铁的磁性强弱与电流大小有关 D．丁实验可用来研究发电机的工作原理 2．（2024·广东湛江·二模）近年来，我国新能源汽车产业发展迅速。新能源汽车主要由电动机提供动力，其工作原理如图所示。下列可以改变导体棒运动方向的是（    ） A．断开开关S B．只将磁体的N、S极位置对换 C．将滑动变阻器的滑片向左移动 D．同时改变电源的正、负极和磁体的N、S极位置 3．（2024·广东广州·二模）某人骑电动车上坡，图是电动车的电动机原理图，线圈逆时针转动到水平位置时，下列说法正确的是（　　） A．通过cd段的电流大于ab段的电流 B．ab段受到的力的方向与cd段受到的力的方向相同 C．ab处的磁场方向与cd处的磁场方向相反 D．增大电流可以增大ab段所受的力 4．（2024·广东湛江·二模）如题图，在探究磁生电实验，导体棒ab处在竖直向下的磁场中，下列做法能使灵敏电流计指针发生偏转的是（　　） A．磁铁与导体ab保持静止 B．磁铁不动，导体ab竖直上下运动 C．导体ab不动，磁铁沿竖直方向上下运动 D．导体ab不动，磁铁左右运动 5．（2024·广东·二模）闭合开关后，下列关于导线所受磁场力的说法，正确的是（　　） A．ab和cd所受力的方向相同 B．cd和所受力的方向相反 C．ab和所受力的方向相反 D．cd和所受力的方向相同 6．（2024·广东佛山·二模）题图是小明自制的能量转化学具。当接通电路后甲风扇转动，其产生的风带动乙风扇转动，使LED灯发光。关于该学具说法正确的是（　　） A．装置中LED发光是靠电池直接提供电能 B．LED灯是由超导材料制成的 C．该装置中甲风扇转动与发电机的原理相似 D．该装置用到了电磁感应的原理 7．（2024·广东·二模）如图所示是闭合电路的部分导体在两磁极间运动的情形。图中小圆圈代表导体的横截面，图中箭头表示导体的运动方向。改变磁场方向，下列与图中导体产生感应电流方向相同的是（　　） A． B． C． D． 8．（2024·广东中山·二模）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考生进行检测。如果有同学携带金属制品，金属探测仪就会产生电流并报警。下列四个实验中能说明金属探测仪工作原理的是（　　） A． B． C． D． 9．（2024·广东深圳·二模）某新能源汽车在制动时，车轮带动线圈转动，产生感应电流，实现能量回收。下列装置和其原理相同的是（　　） A． B． C． D． 10．（2024·广东·二模）如图所示，在一次实践探究中，小明把一个正在发光的灯泡放到U形磁体中间，发现灯丝在晃动。关于这种现象，下列图中与其原理相同的是（　　） A．B．C．D． 11．（2024·广东惠州·二模）小丽新买了一支环保型手电筒，如题图所示。可通过转动手柄，使手电筒内部的导体切割磁感线，将机械能转变为电能，从而使灯珠发光。和使用电池的传统手电筒相比，既节约了电池成本，也大大减少了环境污染。以下各物件中也利用了该手电筒原理进行工作的是（　　） A．动圈式话筒 B．扬声器 C．电风扇 D．电流表 12．（2024·广东深圳·二模）2024年3月27日，用液氢燃料的长征六号改运载火箭，成功将云海三号02星发射升空。下列说法正确的是（　　） A．液氢燃料是一次能源 B．使用液氢作燃料，因为热值小 C．火箭与空气摩擦温度升高，是通过热传递改变内能 D．卫星在太空中利用电磁波传递信息 13．（2024·广东广州·二模）电磁波的频率与波长的大致分布如图所示，智能手机使用的第四代移动通信技术（简称4G）和第五代移动通信技术（简称5G），则以下判断正确的是（　　） 序号 4G/×108MHz 5G/×108MHz 使用波段 1 1.88~1.90 3.3~3.4 2 2.32~2.37 3.5~3.6 3 2.575~2.635 4.8~5.0 A．在真空中，与4G波段电磁波相比，5G波段电磁波的传播速度更大 B．电磁波传播过程中遇到墙壁能够直接穿透而不发生反射 C．序号1中5G波段波长比4G波段波长更长 D．在相同时间内5G波段电磁波传输的信息量更多 14．（2024·广东汕尾·二模）揭阳市中考体育成绩占比越来越大，体育成绩越来越引起家长的重视。揭阳市中考体育1000米测试利用了“北斗卫星”等技术，实现了可多人同时测试，同时把成绩上传终端，减少人为因素。下列关于“北斗卫星”说法正确的是(   ) A．北斗卫星上的芯片采用超导材料制成 B．北斗卫星利用电磁波向地面传递信息 C．电磁波在真空中的传播速度为340m/s D．北斗卫星长期工作不需要消耗任何能量 15．（2024·广东广州·二模）21世纪已经是科技日新月异的时代，而能源、材料和信息是人类社会发展的三大支柱，下面有关内容错误的是（　　） A．B超、手机信号、北斗导航都应用了电磁波 B．不同广播电台发射电磁波的频率不相同 C．原子弹、核电站都是利用核裂变，而太阳、氢弹都是利用核聚变 D．能量的转化和转移具有方向性 16．（2024·广东广州·二模）如图为电磁波家族的一部分，可见光是电磁波家族的一员，某智能百叶窗的叶片上贴有太阳能板，在光照时发电，给电动机供电以调节百叶窗的开合。下列说法正确的是（　　） A．该过程发生的能量转换是电能→机械能→光能 B．电能、太阳能都是可再生能源 C．在太阳内部，氢原子核在超高温下发生核聚变，释放出巨大的核能 D．体检胸透用的X射线波长比可见光长 17．（2024·广东茂名·二模）下列关于电和磁的说法不正确的是（    ） A．微波炉、手机、电视机遥控器都会发出电磁波 B．地球上的指南针静止时N极指向地理的北极 C．家用电风扇是利用电磁感应原理工作的 D．电磁继电器和电铃都是电流磁效应的实际应用 18．（2024·广东深圳·二模）物理源于生活，下列关于“生活”中的物理现象，描述正确的是（　　） A．教室里的日光灯用久了变黑是因为灯管里的金属先熔化后凝固而造成的 B．把移动电源接入电路中充电时，移动电源在电路中相当于电源的作用 C．中国的“北斗”卫星导航系统是依靠电磁波传递信息 D．为了方便，家庭电路里可以用铜丝做保险丝 二、填空题 19．（2024·广东·二模）如图所示为舰上的电磁弹射装置，电磁弹射车与舰载机前轮连接，舰载机会受到强大的推力而向前弹射飞出。此过程中，电磁弹射装置的 能转化为舰载机的 能，其能量转化与 （选填“发电机”或“电动机”）工作时的能量转化相似。 20．（2024·广东广州·二模）卡塔尔世界杯足球赛，球场草坪所用的自动灌溉工程得到了中国技术团队的支持。球场草坪种植的黑麦草，适合在湿度为50%的土壤中生长。装置设计如下 （1）湿敏电阻的阻值随所在土壤湿度变化的图像如图（f）所示。已知：蓄电池电压恒为；电磁继电器线圈电流大于时衔铁被吸下，小于时衔铁被弹回，线圈电阻不计；电动机的额定电压为。请以笔画线代替导线完成图（g）所示的电路连接，要求：闭合开关S，当土壤湿度低于50%时，电动机转动送水；当土壤湿度高于50%时，电动机不转停止送水 ； （2）已知湿度为50%的土壤内Rx的阻值为10Ω，计算所需定值电阻的阻值为多少 （写出详细的计算过程）； （3）生物学家正在培育新品黑麦草，能在湿度低于50%的土壤中生长，一旦成功，电路中的电阻应换用阻值更 的定值电阻。 21．（2024·广东湛江·二模）如题图甲所示，导线通电之前，处于静止状态的小磁针S极所指的方向是地理的 极；导线通电瞬间，小磁针发生偏转，说明通电导线周围存在 ，若将导线绕成螺线管并通电，如图乙所示，则通电螺线管的B端是 极。 22．（2024·广东汕尾·二模）如图甲所示，是科技节上展示的一只“悬浮灯泡”，其内部结构简化如图乙所示：基座电路的电源左端为 极；接通电源后， 由于同名磁极相互 而使灯泡能够悬浮空中，此时向左移动滑片，会使灯泡向 运动。 23．（2024·广东汕尾·二模）中国自主三代核电“华龙一号”成功运行，标志着以核电为代表的中国核动力技术已跻身世界前列。“华龙一号”核电站是利用反应堆发生 (选填“核裂变”或“核聚变”)获得能量；核电站的发电机的工作原理是 。核电站最终实现了核能转化为 能，方便传输和使用。 24．（2024·广东佛山·二模）如图所示，在探究“通电螺线管外部的磁场分布”实验中，若要探究通电螺线管外部磁场的方向与电流方向是否有关，接下来的操作是 25．（2024·广东广州·二模）如图所示，一段漆包线绕成线圈abcd，用小刀刮两端的漆皮，一端全部刮去，另一端只刮去半周。把线圈放在用硬金属丝做成的支架mn上，并按图示连接电路。 （1）闭合开关，电磁铁上端为 极（选填“N”或“S”）； （2）用手轻推一下线圈，线圈就开始转动。此装置与下列 （填序号）图中的工作原理相同； （3）若将电源的正、负极对调，则线圈的转动方向与原来 （选填“相同”或“相反”）。 26．（2024·广东广州·二模）小明学习了电与磁知识后，对电与磁内容很感兴趣，通过查阅一些资料，他对电与磁有了更深刻的认识。 （1）小明知道通电螺线管的外部磁场与条形磁体周围磁场相似。如图，甲图中箭头表示电流方向，小磁针北极指向如图（涂黑端为北极），则螺线管的A端是 极（填“N”或“”）； （2）螺线管实际上就是由多个单匝圆形圈组成，通电螺线管的磁场可以看成由每一个单匝圆形通电线圈的磁场组合而成，现有一单匝圆形通电线圈中的电流方向如图乙所示，则其B端是 极 （选填“N”或“S”）； （3）地球周围存在磁场，有学者认为，地磁场是由于地球带电自转形成圆形电流引起的，如图丙，结合图甲、乙分析推断：地球的圆形电流方向与地球自转方向 （选填“相同”或“相反”）。物理学规定正电荷定向移动的方向为电流方向，那么地球带 （选填“正”或“负”）电； （4）小明查阅资料，知道感应电流的方向与磁场方向和导体切割磁感线方向有关，他还对电动机和发电机等原理知识进行了拓展实验，他做实验的装置如图所示，ab和cd是放在光滑导轨上的金属棒。闭合开关，当金属棒ab水平向右做切割磁感线运动时，金属棒ab产生了“由a到b”的电流，此时金属棒cd随之水平向右运动。由此可知： ①甲装置的原理在生活中的应用是 （选填“电动机”、“发电机”）；乙装置能量转化关系是 能转化为 能； ②若把甲装置中的磁极N、磁极S互换位置，然后把乙装置中的磁极N、磁极S也互换位置，当金属棒ab仍水平向右运动时，此时金属棒cd所受的磁场力方向水平 （选填：“向左”、“向右”）。 27．（2024·广东惠州·二模）（1）科技馆里有一个“静电球”，当人触摸“静电球”时，头发丝便会一根根地竖起，形成“怒发冲冠”的景象，如图所示。这是由于头发丝带有 （选填“同种”或“异种”）电荷互相排斥的结果，在实验室中用到的 （选填“验电器”或“试电笔”）就是利用这一原理制成的仪器。 （2）根据初中物理教材电与磁内容绘制的知识结构如图甲所示。 ①图甲中A为发电机的原理，即 ；B为广播、移动电话传递信息的载体，即 ； ②图乙为两个磁极间的磁感线分布情况。根据磁感线的方向可知，这是一对 （填“同名”或“异名”）磁极，位于图中C点的小磁针静止时北极指向 （填“上”或“下”）方。 28．（2024·广东河源·二模）小明将小磁针放在螺线管附近，闭合开关S，小磁针发生转动，最后静止时的状态如图所示。 （1）闭合开关，小磁针转动，说明通电螺线管周围存在 ；如果把通电螺线管看作一个磁体，它的右端是 极； （2）如果将小磁针移动到A点，小磁针的指向 。（选填“改变”或“不变”） 29．（2024·广东肇庆·二模）用图装置探究“什么情况下磁可以生电”的实验过程中，磁体不动，导体ab水平 向左运动，灵敏电流计指针向右偏转；导体ab不动，磁体水平向左运动，灵敏电流计指针向 （选填“左”或“右”）偏转；导体ab在图示位置竖直方向上下运动，灵敏电流计 （选填“发生”或“不发生”）偏转。 30．（2024·广东惠州·二模）如图1所示，以橡皮擦为底座，将大头针尖端向上、倒插在橡皮擦上，将两根磁化后的缝衣针穿过按扣的两个孔，一起水平固定在针尖上，便制成了一个小指南针。该小指南针静止时能够指明南北方向是因为受到 的作用；实验发现该指南针静止时尖细的一端指向地理北极，则尖细一端是 极；将图2所示的通电螺线管的左端靠近小磁针的尖细端，将被 （选填“吸引”“排斥”）。 31．（2024·广东佛山·二模）图甲是某燃气灶配备的熄火保护装置，图乙为其原理示意图，电源电压恒定时，若炉火意外熄灭，感温变阻器电阻变大，电路中电流变 ，电磁铁磁性变 ，释放衔铁，活塞在弹簧作用下向右推动，关闭进气口，防止燃气外泄。若电流方向如图乙的箭头方向，则电磁铁A端为 极。 32．（2024·广东肇庆·二模）生活中处处离不开物理知识。 （1）在加油站给汽车加油时，会闻到汽油味，这是由于汽油分子 的结果。大多数汽车防冻冷却液是以水和乙二醇为原料混合而成的，其中主要成分是水，这是利用了水的 较大的特点； （2）如图所示是电扇中的一个自我保护装置：当电扇不慎被碰发生倾斜或倾倒时，小球就会滚向一侧使电路断开，起到保护作用，装置中的小球应该选用 材料制作（选填“导体”“半导体”或“绝缘体”）。当电扇不慎被碰发生倾斜或倾倒时，以小球为参照物，固定杆是 （选填“运动”或“静止”）的； （3）如图所示，在进户线的干路上串联一只标有“220V 60W”的校验灯L2，若闭合开关S2时发现L3不亮，L2正常发光，说明L3所在支路有 （选填“短路”或“断路”）情况，若此时用测电笔接触a点，氖管 （选填“会”或“不会”）发光； （4）在家庭电路中“超负荷”是指电路中的电流过大，出现上述情况时，电路中的熔断器或空气开关会自动切断电路，熔断器中的熔丝熔断是电流的热效应引起的；而空气开关（如图所示）切断电路是电流的 效应引起的。 33．（2024·广东湛江·二模）2024年5月3日，我国用长征五号遥八运载火箭成功发射嫦娥六号探测器，火箭加速升空时，以火箭为参照物，探测器是 （选填“运动”或“静止”）的，探测器的机械能 （选填“增大”、“减小”或“不变”），地面控制中心是利用 波与探测器通信。 34．（2024·广东·二模）长征六号改运载火箭携带卫星加速上升的过程中，卫星的机械能 （选填“增大”“减小”或“不变”），该过程运载火箭相对于卫星是 （选填“运动”或“静止”）的，卫星进入预定轨道后，可以通过 向地面发送定位数据。 35．（2024·广东·二模）如图是一款穿戴式“智能手表”，具有接听电话、精准定位、计步统计、能量消耗统计和心脏监测等功能，内置规格为“3.7V ； 300mAh”的锂电池。智能手表是通过 （选填“电磁波”或“超声波”）进行精准定位，该手表电池充满电后大约储存了 J电能。某位选手佩戴智能手表跑完半程马拉松，手表记录如下表所示，该选手的平均速度是 km/h。 运动时间 01：10：00 运动距离/km 21km 热量消耗/kcal 1200 36．（2024·广东惠州·二模）小轿车已成为大多数家庭出行的代步工具，很多汽车都安装了导航仪。导航仪与通信卫星之间是通过 传递信息的，小轿车的汽油发动机工作时是 冲程使汽车获得动力。若该车百公里耗油量是6L，这些汽油完全燃烧能释放的热量是 J。（，） 37．（2024·广东佛山·二模）太阳内部发生核 变从而向周围空间辐射电磁波，由题图可知远红外线的频率较可见光线的频率 。远红外线容易被人体内部细胞吸收，使皮下深层组织温度 （选填“升高”或“降低”），改善血液循环，起到医疗保健的作用。 38．（2024·广东东莞·二模）Wifi是一种可以将电脑、手机等终端设备互相连接的技术，常见的连接方式是通过一个无线路由器来实现的。路由器是通过 向四周的终端设备传递信息的。核电站是使用原子核 （选填“聚变”或“裂变”）释放的能量来发电的，发电机产生的电能属于 能源（选填“一次”或“二次”）。 三、作图题 39．（2024·广东惠州·二模）如图所示的通电螺旋管，请标出小磁针的N极与两条磁感线的方向。 四、实验题 40．（2024·广东深圳·二模）项目式学习小组想研究如图所示的这款能自动回洗抹布的拖地机器人，它能根据需求设置抹布的干湿程度。 【问题驱动】 项目小组确定探究问题：影响此拖地机器人抹布脱水性能的因素。经查阅，脱水性能的主要指标是脱水效率，。 【项目研究】 （1）项目组猜想脱水效率可能跟抹布的材料、脱水转速、脱水时间有关，探究过程及数据记录如下： 实验次数 材料 干抹布的 质量 湿抹布的 质量 脱水转速 脱水时间 t/s 脱水后抹布的 质量 1 棉布 40 160 400 50 136 2 雪尼尔 40 168 400 50 128 3 雪尼尔 40 168 600 50 110 4 雪尼尔 40 168 600 60 110 5 雪尼尔 40 168 600 70 110 【解释交流】 ①请根据数据计算第1次实验的脱水效率为 ％； ②请你找出该探究过程中的一处不足： ； ③分析证据可知：使拖地机器人脱水效率达到最高且最省电的办法是 ； 【项目迭代】 （2）为了优化拖地模式，项目组同学设计了自动检测污渍功能和根据污渍情况增减拖地压力功能的模型图，如甲图所示。小灯泡L发出的光经地面反射到光敏电阻R上，有污渍处反光量E较小。R的阻值随反光量E的变化如图乙所示，产品指标评价表如下： 产品指标评价表 等级 指标 合格 待改进 1 能检测到污渍 不能检测到污渍 2 能在对应位置增加拖地压力 不能在对应位置增加拖地压力 【分析评价】 ①开关闭合时，抹布对地板的压力大于开关断开时的压力，则磁铁的上端应为 极。若电源电压恒为6V，小灯泡电阻保持不变，流过电磁铁的电流每改变0.04A，压力就改变1N，则地面反光量从40cd降低到5cd的过程中，压力 （选填“增加”或“减小”）了 N（电磁铁电阻忽略不计）； ②根据产品指标评价表，请你对该模型的两项指标做出等级评价： 。 41．（2024·广东肇庆·二模）亲爱的同学，请你根据掌握的物理知识，回答下列问题。 （1）如图1所示，变阻箱示数为 Ω；如图2所示，电压表示数为 V，如图3所示，电能表的示数为 kW·h。 （2）如图4所示，弹簧测力计分度值是 N，指针所示被测物重是 N。 （3）用图5装置探究“什么情况下磁可以生电”的实验过程中，磁体不动，导体ab水平向左运动，灵敏电流计指针向右偏转；导体ab不动，磁体水平向左运动，灵敏电流计指针向 （选填“左”或“右”）偏转；导体ab在图示位置竖直方向上下运动，灵敏电流计 （选填“发生”或“不发生”）偏转。 五、综合题 42．（2024·广东佛山·二模）某花棚的自动喷雾浇水系统，其简化电路如图甲所示，喷雾系统用于调节空气湿度，其控制电路中电源电压U=12V，R为装在探头上的湿敏电阻，其阻值随相对湿度φ（空气中含有水蒸气的百分比，单位为：%RH）变化的图象如图乙所示，当控制电路的电流增大到0.04A时，继电器的衔铁被吸合而关闭喷雾系统：当控制电路的电流减小到0.03A时，衔铁被释放而启动喷雾系统，S2是浇水系统的电子时控开关，每天有固定的三个时段，每个时段会自动闭合10分钟，启动系统浇淋花卉，浇水系统的水泵参数如下表所示： 型号 SC*** 材质 不锈钢 功率 1200W 颜色 灰白色 电源 220V/50Hz 重量 80kg （1）图甲中喷雾系统的C点应连接 （选填“A”或“B”）点，S1闭合时，电磁铁上端为 （选填“N”或“S”）极； （2）由图乙可知，随着花棚内相对湿度减小，湿敏电阻的阻值会 ，若花棚内的相对湿度减小到50%时喷雾系统启动，则R0的阻值为 Ω（电磁铁的线圈电阻忽略不计）； （3）喷雾系统利用压强与流速的关系原理实现喷雾，当喷雾口空气流速越大，其压强就越 。水在大气压的作用下从喷雾口喷出； （4）花棚新进一批新品种花卉，需要较高的相对湿度才能更好生长，因此需提高花棚内相对湿度的最低值，则可通过 （选填“升高”或“降低”）控制电路的电源电压来达到目的； （5）浇水系统正常工作20天消耗电能为 kW·h。 43．（2024·广东东莞·二模）中国是世界上最早利用风能的国家之一。风能空气流动所产生的能量，是太阳能的一种转化形式。由于太阳辐射作用下，空气沿水平方向运动形成风。图1是风力发电机，利用涡轮叶片将气流的机械能转化为电能，再利用蓄电池将电能储存起来。 （1）风能是 （选填“可再生”或“不可再生”）能源； （2）风叶产生的动力传递给发电机发电是利用了 原理；给蓄电池储能的过程是将发电机产生的电能转化为 储存起来； （3）某风力发电机的输出功率与风速的关系如图2所示，由图像可知下列信息正确的是 ； A．只要有风，机组就能产生电能                B．风力发电机的输出功率与风速成正比 C．风速越大，机组产生的电功率一定越大        D．风速在一定范围内，机组产生的电功率可能不变 （4）下表给出了在不同风速下某风机获得的能量： 平均风速（m/s） 5 10 15 20 1秒获得的能量（×104J） 1 8 27 64 ①对表格进行分析，以下图像中符合该风力发电机1s内获得的能量与风速的定量关系的是 ； A．     B． C．        D． ②已知当风速为10m/s时，风力发电机发电的效率为12.5%，则这台风机工作1h所产生的电能可供10只“220V 200W”电灯正常工作 h。 44．（2024·广东东莞·二模）根据所学知识，完成填空 （1）如图甲所示的热水壶，倒水时需用力握紧壶柄，是通过 来增大摩擦的。 （2）该壶嘴上有一个能绕A点活动的金属片，水烧开时，“热气”会将金属片冲开，此时“热气”的内能转化为金属片的 ，这与光油机的 冲程能量转化过程相同。 （3）学校饮水机具有恒温功能，其内部简化电路如图乙（、均为加热电阻），闭合S，电磁铁上端为 （选填“N”或“S”）极；而当温控区温度达到60℃时，通过温度传感器与电磁铁共同作用，使饮水机进入保温状态，此时电磁铁衔铁应与 （选填“a”或“b”）触点接触；已知，若加热和保温产生的热量相等，则两阶段各自所需时间之比为 。 45．（2024·广东·二模）如图，从蜡烛处发出两条光线射入透镜，已知透镜的焦距为25cm。 （1）请补充完整光路图 。 （2）在什么地方放置光屏可以在光屏上看到一个清晰的像 （选填“透镜左侧”、“透镜右侧”或“无论在什么地方都不能”）。 （3）真空中，红外线比蜡烛发出的红光波长更长，则红外线与红光相比，频率 （选填“更高”“更低”或“相同”）， 速度 （选填“更快”、“更慢”或“相同”）。 六、科普阅读题 46．（2024·广东东莞·二模）阅读短文，回答问题： 高温超导低压直流电缆 2023年11月20日，国内首条高温超导低压直流电缆在江苏苏州并网投运，如图1，填补了我国在超导电缆低压直流系统的应用空白。 该项目使用的钇钡铜氧（YBCO）第二代高温超导带材为国产化材料，其特点是使超导临界温度提高到90K（183.15℃），当温度低于临界温度90K（183.15℃）时，该材料实现超导，电阻为零。结合杜瓦管的低温技术，实现超导电缆系统核心材料的国产化，杜瓦管结构如图2。 高温超导低压直流电缆在国内首次采用正负极同轴的方式，相当于2根电缆合二为一，是目前结构最紧凑的超导电缆。其好处是，电缆中相反的电流方向使得正负极产生的磁场相互抵消，实现完全磁场自屏蔽，从而消除对外电磁干扰，并且在故障状态下可兼具限流器作用，保护系统中其他电气设备，使电力系统更可靠。 与相同电压等级的常规电缆（PVC铜芯）相比较，截面积不到常规电缆的一半，由于制冷和漏热会带来一定能量损耗，但导体损耗只有常规电缆的十分之一（补充：液氮的沸点是196.56℃）。 （1）常规电缆一般横截面积会比较大，这是为了 ，高温超导低压直流电缆实现完全磁场自屏蔽原理是相反的电流方向产生相反方向的两个磁场，这是利用了电流的 。 （2）在黑龙江河52℃的自然环境下，根据材料分析，钇钡铜氧系材料 （选填“可以”或“不可以”）实现超导：杜瓦管的作用就是让导体实现在自然环境下常温超导，杜瓦管中的液氮主要作用是 。 （3）目前由于超导温度过低，以及传输过程中热传递导致成本升高，你认为还可以通过 的方法来突破这一问题。 （4）发电厂使用常规电缆给某片区供电时，损耗约为5%，该片区一个月消耗电能1.9×106kW•h电能时，则发电厂需要提供电能 kW•h，如果使用高温超导低压直流电缆输送电能，发电厂一个月能节约 元（每1kW•h的电能发电成本约0.3元）。 47．（2024·广东佛山·二模）如图所示，是我国第一台会“爬陡坡”的全断面硬岩隧道掘进机“永宁号”，掘进机核心部件由刀盘、掘进机构、支撑系统、泥浆循环系统等构成，还配有激光导向仪、水循环系统、5G通信系统等装置。 （1）掘进机安装了锋利的刀盘，是为了 （选填“增大”或“减小”）压强；它的钻头常采用硬度 （选填“较大”或“较小”）的纳米材料——石墨烯； （2）利用 导向仪可精准控制掘进机掘进方向； （3）掘进机利用水循环降温，这是利用水的 大的原理；通信系统采用5G通信，其电磁波的频率比4G通信电磁波频率 （选填“高”或“低”）， 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！18 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！17 学科网（北京）股份有限公司 $$ 专题10 电与磁及信息的传递 【跨学科】 （2024·广东河源·二模）古诗《扬子江》中，有诗句“臣心一片磁针石，不指南方不肯休”，下列关于诗中所说的“磁针石”说法正确的是（　　） A．磁针石只有一个磁极 B．磁针石静止时，其S极指向地理北极附近 C．磁针石周围客观存在磁感线 D．磁针石“指南方”是受到地磁场的作用 【答案】D 【详解】A．磁针石具有磁性，具有两个磁极，故A错误； B．磁针石静止时，其S极指向地磁北极，地磁北极在地理南极附近，故B错误； C．磁感线是为了描述磁场而引入的，不是真实存在的，故C错误； D．地球周围存在的磁场，磁针石受到地磁场的作用，静止时磁针石“指南方”，故D正确。 故选D。 【关注中国古代科技】 （2024·广东广州·二模）指南鱼首次出现记载是在公元4世纪的西晋时代，指南鱼就是将剪成鱼形的薄铁片烧热后放在地球磁场中磁化而成的，可以浮在水面上，鱼头指南方。指南鱼转动的灵活性比司南好，但磁性较弱，记载于《武经总要》，是曾公亮在北宋初年记载的，此时，指南鱼已用于军事方面。下列说法正确的是（　　） A．用铝也可以制作指南鱼 B．指南鱼鱼头指向地磁南极 C．可用磁铁的N极吸引鱼头 D．指南鱼周围存在磁感线 【答案】C 【详解】A．铝不可以做指南鱼，因为铝不是磁性材料，故A错误； B．地磁场的北极在地理南极附近，地磁场的南极在地理的北极附近，鱼头指向南方，即指向了地磁的北极，故B错误； C．指南鱼鱼头指向南方，鱼头应标注S极，根据异名磁极相互吸引可知可用磁铁的N极吸引鱼头，故C正确； D．指南鱼被磁化后，周围存在磁场，但磁感线并不是真实存在的，是为了描述磁场分布假想的曲线，故D错误。 故选C。 【关注航空航天】 （2024·广东湛江·二模）科技的发展，将让人类遨游太空的梦想成为现实。当你身穿特制航天服进入太空后，航天服的质量 （选填“变大”“变小”或“不变”）；当你使用5G手机将太空中美丽的画面拍摄下来后，画面将通过 （选填“超声波”或“电磁波”）传回地面；太空中的你们不能面对面说话交流是因为 。 【答案】 不变 电磁波 声音不能在真空中传播 【详解】[1][2][3]航天服的质量是由它本身物质决定的，而题目中的航天服没有说发生任何变化，故其质量保持不变；电磁波可以在真空中传播,而超声波不能在真空中传播，所以在拍摄下来的画面上只能通过电磁波方式传回地面；太空是真空，所以物体间没有传声介质，故人类不能面对面交流。 一、选择题 1．（2024·广东东莞·二模）如图，对下列四幅图的分析正确的是（　　） A．甲实验通电后小磁针发生偏转，断电后小磁针仍然在偏转位置不动 B．乙实验过程中将机械能转化为电能 C．丙实验说明电磁铁的磁性强弱与电流大小有关 D．丁实验可用来研究发电机的工作原理 【答案】B 【详解】A．甲图是奥斯特实验，说明通电导体周围存在磁场，通电后小磁针发生偏转，断电后小磁针恢复到原来的位置，故A错误； B．乙图是电磁感应实验，导体只有切割磁感线时，闭合电路中才会产生感应电流，实验过程中将机械能转化为电能，故B正确； C．丙图是探究电磁铁磁性的强弱与线圈匝数的关系，在其它条件相同时，线圈匝数越多，电磁铁的磁性越强，故C错误； D．丁图是通电导体在磁场中受力，电能转化为机械能，是电动机的工作原理，故D错误。 故选B。 2．（2024·广东湛江·二模）近年来，我国新能源汽车产业发展迅速。新能源汽车主要由电动机提供动力，其工作原理如图所示。下列可以改变导体棒运动方向的是（    ） A．断开开关S B．只将磁体的N、S极位置对换 C．将滑动变阻器的滑片向左移动 D．同时改变电源的正、负极和磁体的N、S极位置 【答案】B 【详解】A．断开开关S，电路不通电，导体棒不会运动，故A不符合题意； B．调换磁体N、S极，改变磁场方向，导体棒受力方向改变，因此运动方向会变，故B符合题意； C．移动滑动变阻器滑片只改变电路中电流大小，没有改变电流方向，导体棒受力方向不变，运动方向不变，故C不符合题意； D．同时改变电源正负极和磁体N、S极，即同时改变了电流方向和磁场方向，导体棒受力方向不变，运动方向不变，故D不符合题意。 故选B。 3．（2024·广东广州·二模）某人骑电动车上坡，图是电动车的电动机原理图，线圈逆时针转动到水平位置时，下列说法正确的是（　　） A．通过cd段的电流大于ab段的电流 B．ab段受到的力的方向与cd段受到的力的方向相同 C．ab处的磁场方向与cd处的磁场方向相反 D．增大电流可以增大ab段所受的力 【答案】D 【详解】A．串联电路中的电流处处相等，通过cd段的电流等于ab段的电流，故A错误； BC．通电导体在磁场中受力方向与电流的方向、磁场的方向有关，ab与cd磁场方向相同，电流方向相反，故磁场力的方向相反，故BC错误； D．磁场力的大小与电流大小和磁场强弱有关，增大电流可以增大ab段所受的力，故D正确。 故选D。 4．（2024·广东湛江·二模）如题图，在探究磁生电实验，导体棒ab处在竖直向下的磁场中，下列做法能使灵敏电流计指针发生偏转的是（　　） A．磁铁与导体ab保持静止 B．磁铁不动，导体ab竖直上下运动 C．导体ab不动，磁铁沿竖直方向上下运动 D．导体ab不动，磁铁左右运动 【答案】D 【详解】根据电磁感应现象可知，闭合回路的一部分导体做切割磁感线运动，会产生感应电流； A．磁铁与导体ab保持静止，未切割磁感线，不会产生感应电流，故A不符合题意； B．磁铁不动，导体ab竖直上下运动，未切割磁感线，不会产生感应电流，故B不符合题意； C．导体ab不动，磁铁沿竖直方向上下运动，未切割磁感线，不会产生感应电流，故C不符合题意； D．导体ab不动，磁铁左右运动，切割磁感线，会产生感应电流，故D符合题意。 故选D。 5．（2024·广东·二模）闭合开关后，下列关于导线所受磁场力的说法，正确的是（　　） A．ab和cd所受力的方向相同 B．cd和所受力的方向相反 C．ab和所受力的方向相反 D．cd和所受力的方向相同 【答案】D 【详解】A．导线ab和cd电流方向相反，磁场方向相同，则受力方向相反，故A错误； B．导线cd和电流方向相反，磁场方向相反，则受力方向相同，故B错误； C．导线ab和电流方向相反，磁场方向相反，则受力方向相同，故C错误； D．导线cd和电流方向相反，磁场方向相反，则受力方向相同，故D正确。 故选D。 6．（2024·广东佛山·二模）题图是小明自制的能量转化学具。当接通电路后甲风扇转动，其产生的风带动乙风扇转动，使LED灯发光。关于该学具说法正确的是（　　） A．装置中LED发光是靠电池直接提供电能 B．LED灯是由超导材料制成的 C．该装置中甲风扇转动与发电机的原理相似 D．该装置用到了电磁感应的原理 【答案】D 【详解】A．装置中LED发光是靠乙风扇转动产生的电能来提供电能的，故A错误； B．LED灯是由半导体材料制成的，故B错误； CD．该装置中甲风扇转动与电动机的原理相似，乙风扇转动与发电机的原理相似，发电机的原理是电磁感应，故C错误，D正确。 故选D。 7．（2024·广东·二模）如图所示是闭合电路的部分导体在两磁极间运动的情形。图中小圆圈代表导体的横截面，图中箭头表示导体的运动方向。改变磁场方向，下列与图中导体产生感应电流方向相同的是（　　） A． B． C． D． 【答案】C 【详解】电磁感应现象中，产生的感应电流的方向与磁场的方向和导体切割磁感线的运动方向有关，只有同时改变磁场的方向和导体切割磁感线的运动方向，才能使产生感应电流方向与图中导体产生感应电流方向相同，故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 8．（2024·广东中山·二模）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考生进行检测。如果有同学携带金属制品，金属探测仪就会产生电流并报警。下列四个实验中能说明金属探测仪工作原理的是（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】当金属探测仪靠近金属物体时，在金属物体中产生电流，相当于闭合电路的部分导体在切割磁感线，故在线圈中会产生电流，故探测器应采用了电磁感应原理。 A．此图是探究磁极间相互作用规律的实验，故A不符合题意； B．此图中没有电源，做切割磁感线运动时，会产生感应电流，即为探究电磁感应现象的实验，故B符合题意； C．此装置探究影响电磁铁磁性强弱的因素，其工作原理是电流的磁效应，故C不符合题意； D．此图为探究通电导体在磁场中受力的实验，反映了电动机的原理，故D不符合题意。 故选B。 9．（2024·广东深圳·二模）某新能源汽车在制动时，车轮带动线圈转动，产生感应电流，实现能量回收。下列装置和其原理相同的是（　　） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】新能源汽车在制动时，车轮带动线圈转动，在磁场中切割磁感线产生感应电流，将机械能转化为电能，这是电磁感应现象； A．图中闭合开关，导体棒在磁场中切割磁感线，在电路中产生感应电流，是电磁感应现象，故A符合题意； B．图中实验是奥斯特实验，说明通电导体的周围存在磁场，故B不符合题意； C．图中闭合开关后，小磁针偏转，说明电磁铁产生磁场，利用的是电流的磁效应，故C不符合题意； D．图中闭合开关，通电导体在磁场中会运动起来，是由于通电导体在磁场中受到了力的作用，故D不符合题意。 故选A。 10．（2024·广东·二模）如图所示，在一次实践探究中，小明把一个正在发光的灯泡放到U形磁体中间，发现灯丝在晃动。关于这种现象，下列图中与其原理相同的是（　　） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】有电流通过的灯丝置于磁场中晃动，体现了通电导体在磁场中受到力的作用，即磁场对电流有力的作用。 A．喇叭是利用通电导体在磁场中受到力的作用而运动的原理来振动发声的，故A符合题意； B．话筒利用的是导体切割磁场产生电流的原理，故B不符合题意； C．图中是发电机原理，利用的是导体切割磁场产生电流的原理，故C不符合题意； D．利用的是通电导体周围产生磁场的原理，故D不符合题意。 故选A。 11．（2024·广东惠州·二模）小丽新买了一支环保型手电筒，如题图所示。可通过转动手柄，使手电筒内部的导体切割磁感线，将机械能转变为电能，从而使灯珠发光。和使用电池的传统手电筒相比，既节约了电池成本，也大大减少了环境污染。以下各物件中也利用了该手电筒原理进行工作的是（　　） A．动圈式话筒 B．扬声器 C．电风扇 D．电流表 【答案】A 【详解】该环保型手电筒的原理是电磁感应现象，转动手柄，使手电筒内部的部分导体切割磁感线，将机械能转变为电能，从而使灯珠发光。 A．动圈式话筒工作时，线圈随声音在磁场中振动，切割磁感线，因而产生感应电流，是电磁感应现象原理，故A符合题意； B．扬声器是电动机原理，利用的是通电导体在磁场中受力运动，故B不符合题意； C．电风扇是电动机原理，利用的是通电导体在磁场中受力运动，故C不符合题意； D．电流表是电动机原理，利用的是通电导体在磁场中受力运动，故D不符合题意。 故选A。 12．（2024·广东深圳·二模）2024年3月27日，用液氢燃料的长征六号改运载火箭，成功将云海三号02星发射升空。下列说法正确的是（　　） A．液氢燃料是一次能源 B．使用液氢作燃料，因为热值小 C．火箭与空气摩擦温度升高，是通过热传递改变内能 D．卫星在太空中利用电磁波传递信息 【答案】D 【详解】A. 液氢燃料是由其它能源转化来的，是二次能源，故A错误； B. 使用液氢作燃料，因为它的热值大，相同质量的液氢和其它燃料相比，完全燃烧时可以放出更多热量，故B错误； C. 火箭与空气摩擦温度升高，火箭克服摩擦做功，是通过做功改变内能，故C错误； D. 电磁波可以在真空中传播，卫星在太空中利用电磁波传递信息，故D正确。 故选D。 13．（2024·广东广州·二模）电磁波的频率与波长的大致分布如图所示，智能手机使用的第四代移动通信技术（简称4G）和第五代移动通信技术（简称5G），则以下判断正确的是（　　） 序号 4G/×108MHz 5G/×108MHz 使用波段 1 1.88~1.90 3.3~3.4 2 2.32~2.37 3.5~3.6 3 2.575~2.635 4.8~5.0 A．在真空中，与4G波段电磁波相比，5G波段电磁波的传播速度更大 B．电磁波传播过程中遇到墙壁能够直接穿透而不发生反射 C．序号1中5G波段波长比4G波段波长更长 D．在相同时间内5G波段电磁波传输的信息量更多 【答案】D 【详解】A．5G和4G使用的电磁波在真空中传播速度都一样，故A错误； B．电磁波在传播过程中遇到障碍物会发生反射，故B错误； CD．由表格数据知，根据c=λf知，5G技术使用的电磁波的波长比4G的短，传输的信息量更多，故C错误，D正确。 故选D。 14．（2024·广东汕尾·二模）揭阳市中考体育成绩占比越来越大，体育成绩越来越引起家长的重视。揭阳市中考体育1000米测试利用了“北斗卫星”等技术，实现了可多人同时测试，同时把成绩上传终端，减少人为因素。下列关于“北斗卫星”说法正确的是(   ) A．北斗卫星上的芯片采用超导材料制成 B．北斗卫星利用电磁波向地面传递信息 C．电磁波在真空中的传播速度为340m/s D．北斗卫星长期工作不需要消耗任何能量 【答案】B 【详解】A．北斗卫星上的芯片是采用硅等半导材料制成，故A错误； BC．电磁波在真空中的传播速度和光速相等；且在真空中的传播速度是相同的，所以，北斗卫星是利用电磁波向地面传递信息，故B正确，C错误； D．由能量守恒定律知道，北斗卫星长期工作需要消耗能量，故D错误。 故选B。 15．（2024·广东广州·二模）21世纪已经是科技日新月异的时代，而能源、材料和信息是人类社会发展的三大支柱，下面有关内容错误的是（　　） A．B超、手机信号、北斗导航都应用了电磁波 B．不同广播电台发射电磁波的频率不相同 C．原子弹、核电站都是利用核裂变，而太阳、氢弹都是利用核聚变 D．能量的转化和转移具有方向性 【答案】A 【详解】A．手机信号、北斗导航应用了电磁波，B超应用了超声波，故A错误，符合题意； B．不同广播电台发射电磁波的频率不相同，对应不同的频道，故B正确，不符合题意； C．核裂变和核聚变都是利用核能的方式，原子弹、核电站都是利用核裂变，而太阳、氢弹都是利用核聚变，故C正确，不符合题意； D．能量可以相互转化或转移，能量的转化和转移具有方向性，但转化后的能源不一定能被利用，因此要节约能源，故D正确，不符合题意。 故选A。 16．（2024·广东广州·二模）如图为电磁波家族的一部分，可见光是电磁波家族的一员，某智能百叶窗的叶片上贴有太阳能板，在光照时发电，给电动机供电以调节百叶窗的开合。下列说法正确的是（　　） A．该过程发生的能量转换是电能→机械能→光能 B．电能、太阳能都是可再生能源 C．在太阳内部，氢原子核在超高温下发生核聚变，释放出巨大的核能 D．体检胸透用的X射线波长比可见光长 【答案】C 【详解】A．太阳能板，在光照时发电，太阳能转化为电能，电动机工作时，消耗了电能，获得了机械能，该过程发生的能量转换是光能→电能→机械能，故A错误； B．电能需要消耗一次能源获取，是二次能源，不能称之为可再生能源，故B错误； C．在太阳的内部，氢原子核由于发生聚变，对外放出巨大的核能，所以说太阳是一个巨大的“核能火炉”，故C正确； D．由图可知，X射线的频率比可见光的频率大，X射线的波长就比可见光波长短，故D错误。 故选C。 17．（2024·广东茂名·二模）下列关于电和磁的说法不正确的是（    ） A．微波炉、手机、电视机遥控器都会发出电磁波 B．地球上的指南针静止时N极指向地理的北极 C．家用电风扇是利用电磁感应原理工作的 D．电磁继电器和电铃都是电流磁效应的实际应用 【答案】C 【详解】A．微波炉、手机、是利用电磁波来工作的，电视机遥控器利用红外线工作，也是电磁波中的一种，故A正确，不符合题意； B．地球上的指南针静止时N极指向地理的北极，地磁的南极，故B正确，不符合题意； C．家用电风扇是利用通电导体在磁场中受到力的作用来工作的，故C错误，符合题意； D．电磁继电器和电铃都应用了通电导体周围存在磁场，是电流磁效应的实际应用，故D正确，不符合题意。 故选C。 18．（2024·广东深圳·二模）物理源于生活，下列关于“生活”中的物理现象，描述正确的是（　　） A．教室里的日光灯用久了变黑是因为灯管里的金属先熔化后凝固而造成的 B．把移动电源接入电路中充电时，移动电源在电路中相当于电源的作用 C．中国的“北斗”卫星导航系统是依靠电磁波传递信息 D．为了方便，家庭电路里可以用铜丝做保险丝 【答案】C 【详解】A．教室里的日光灯用久了变黑是因为灯管里的金属先升华后凝华而造成的，故A错误； B．移动电源接入电路中充电时，消耗电能，移动电源在电路中相当于用电器，故B错误； C．电磁波可以在真空中传播，中国的“北斗”卫星导航系统是依靠电磁波传递信息，故C正确； D．保险丝是用电阻率大、熔点低的材料制成的，而铜丝电阻率小，不能用铜丝代替，否则在电路中电流过大时不能及时熔断，会给电路造成危险，故D错误。 故选C。 二、填空题 19．（2024·广东·二模）如图所示为舰上的电磁弹射装置，电磁弹射车与舰载机前轮连接，舰载机会受到强大的推力而向前弹射飞出。此过程中，电磁弹射装置的 能转化为舰载机的 能，其能量转化与 （选填“发电机”或“电动机”）工作时的能量转化相似。 【答案】 电 机械 电动机 【详解】[1][2]由题意可知，电磁弹射装置工作时将电能转化为舰载机的机械能。 [3]电动机工作时的能量转化也是电能转化为机械能，故电磁弹射装置工作时的能量转化与电动机相似。 20．（2024·广东广州·二模）卡塔尔世界杯足球赛，球场草坪所用的自动灌溉工程得到了中国技术团队的支持。球场草坪种植的黑麦草，适合在湿度为50%的土壤中生长。装置设计如下 （1）湿敏电阻的阻值随所在土壤湿度变化的图像如图（f）所示。已知：蓄电池电压恒为；电磁继电器线圈电流大于时衔铁被吸下，小于时衔铁被弹回，线圈电阻不计；电动机的额定电压为。请以笔画线代替导线完成图（g）所示的电路连接，要求：闭合开关S，当土壤湿度低于50%时，电动机转动送水；当土壤湿度高于50%时，电动机不转停止送水 ； （2）已知湿度为50%的土壤内Rx的阻值为10Ω，计算所需定值电阻的阻值为多少 （写出详细的计算过程）； （3）生物学家正在培育新品黑麦草，能在湿度低于50%的土壤中生长，一旦成功，电路中的电阻应换用阻值更 的定值电阻。 【答案】 小 【详解】（1）[1]由图像可知，湿度越大，湿敏电阻的阻值越小，控制电路的电流越大，电磁铁的磁性越强，衔铁被吸合，电动机不转，停止送水，反之电动机转动送水，湿敏电阻与定值电阻串联，电磁继电器相等于开关，应控制火线，电路图连接如图所示： （2）[2]衔铁被吸下时的总电阻 串联电路总电阻等于各部分电阻之和，则定值电阻 （3）[3]生物学家正在培育新品黑麦草，能在湿度低于50%的土壤中生长，则湿敏电阻的阻值增大，通过控制电路的电流不变，根据欧姆定律可知电路中总电阻不变，根据串联电路电阻规律可知，需要减小定值电阻的阻值，即应换用阻值更小的定值电阻。 21．（2024·广东湛江·二模）如题图甲所示，导线通电之前，处于静止状态的小磁针S极所指的方向是地理的 极；导线通电瞬间，小磁针发生偏转，说明通电导线周围存在 ，若将导线绕成螺线管并通电，如图乙所示，则通电螺线管的B端是 极。 【答案】 南 磁场 N 【详解】[1]地球是个巨大的磁体，磁体周围的磁感线是从N极出发回到S极，所以地球这个巨大磁体周围的小磁针N极指向地磁S极，指向地理北极附近，小磁针的S极指向地磁N极，指向地理南极附近。 [2]在实验中，当导线接触电池通电时，可以看到小磁针发生偏转，即小磁针受到磁场力的作用，说明通电导线周围存在磁场。 [3]由图乙可知，电流从通电螺线管的右侧流入，左侧流出，根据安培定则可知，通电螺线管的B端是N极。 22．（2024·广东汕尾·二模）如图甲所示，是科技节上展示的一只“悬浮灯泡”，其内部结构简化如图乙所示：基座电路的电源左端为 极；接通电源后， 由于同名磁极相互 而使灯泡能够悬浮空中，此时向左移动滑片，会使灯泡向 运动。 【答案】 负 排斥 上 【详解】[1][2]图中上图螺线管的下端为S极，根据同名磁极相互排斥知道，下图通电螺线管上端应为S极，下端为N极，由安培定则知道，电源右端为正极，左端为负极。 [3]向左调节滑动变阻器的滑片，接入电路的电阻减小，由欧姆定律知道，电路电流增大，此时电磁铁磁性增大，灯泡向上运动。 23．（2024·广东汕尾·二模）中国自主三代核电“华龙一号”成功运行，标志着以核电为代表的中国核动力技术已跻身世界前列。“华龙一号”核电站是利用反应堆发生 (选填“核裂变”或“核聚变”)获得能量；核电站的发电机的工作原理是 。核电站最终实现了核能转化为 能，方便传输和使用。 【答案】 核裂变 电磁感应 电 【详解】[1]目前核电站是利用核裂变释放的核能来工作的。“华龙一号”核电站是利用反应堆发生核裂变获得能量。 [2]核电站的发电机的工作原理是电磁感应。 [3]核能发电时，在核反应堆中，核能转化为内能，在汽轮机中，内能再转化为机械能，在发电机中，机械能转化为电能。 24．（2024·广东佛山·二模）如图所示，在探究“通电螺线管外部的磁场分布”实验中，若要探究通电螺线管外部磁场的方向与电流方向是否有关，接下来的操作是 【答案】将与螺线管相连的电源的正负极调换，观察小磁针的指向有无改变 【详解】要探究通电螺线管的极性与电流方向的关系，在其它因素不变的情况下，改变通过螺线管的电流方向，可将与螺线管相连的电源的正负极调换，观察小磁针的指向有无改变。 25．（2024·广东广州·二模）如图所示，一段漆包线绕成线圈abcd，用小刀刮两端的漆皮，一端全部刮去，另一端只刮去半周。把线圈放在用硬金属丝做成的支架mn上，并按图示连接电路。 （1）闭合开关，电磁铁上端为 极（选填“N”或“S”）； （2）用手轻推一下线圈，线圈就开始转动。此装置与下列 （填序号）图中的工作原理相同； （3）若将电源的正、负极对调，则线圈的转动方向与原来 （选填“相同”或“相反”）。 【答案】 N ②③ 相同 【详解】（1）[1]电流从螺线管上端流入，下端流出。根据安培定则可知电磁铁上端为N极。 （2）[2]该装置有电源，通电后有电流，存在磁场，是电动机的装置，说明通电导线在磁场中受到力的作用；①是发电机装置，利用的是电磁感应的原理；②是电动机的原理图，说明通电导线在磁场中受到力的作用；③扬声器是通过电流大小不同，使得通电导线在磁场中受到的力大小不同，从而使得线圈振动，线圈振动，带动纸盆振动，从而发出声音，与电动机原理一致；④动圈式话筒工作时，当声波使金属膜片振动时，连接在膜片上的线圈随着一起振动，线圈在永磁体的磁场里振动从而产生感应电流，感应电流的大小和方向都变化，这个信号电流经扩音器放大后传给扬声器，从扬声器中就发出放大的声音，利用的是电磁感应现象；⑤该装置探究的是电磁感应原理；故题中装置与②③装置的工作原理相同。 （3）[3]只将电源正负极对调，则电流的方向发生改变，磁极的方向也发生改变，则受到的磁场力的方向不变，线圈转动方向与原来的转动方向相同。 26．（2024·广东广州·二模）小明学习了电与磁知识后，对电与磁内容很感兴趣，通过查阅一些资料，他对电与磁有了更深刻的认识。 （1）小明知道通电螺线管的外部磁场与条形磁体周围磁场相似。如图，甲图中箭头表示电流方向，小磁针北极指向如图（涂黑端为北极），则螺线管的A端是 极（填“N”或“”）； （2）螺线管实际上就是由多个单匝圆形圈组成，通电螺线管的磁场可以看成由每一个单匝圆形通电线圈的磁场组合而成，现有一单匝圆形通电线圈中的电流方向如图乙所示，则其B端是 极 （选填“N”或“S”）； （3）地球周围存在磁场，有学者认为，地磁场是由于地球带电自转形成圆形电流引起的，如图丙，结合图甲、乙分析推断：地球的圆形电流方向与地球自转方向 （选填“相同”或“相反”）。物理学规定正电荷定向移动的方向为电流方向，那么地球带 （选填“正”或“负”）电； （4）小明查阅资料，知道感应电流的方向与磁场方向和导体切割磁感线方向有关，他还对电动机和发电机等原理知识进行了拓展实验，他做实验的装置如图所示，ab和cd是放在光滑导轨上的金属棒。闭合开关，当金属棒ab水平向右做切割磁感线运动时，金属棒ab产生了“由a到b”的电流，此时金属棒cd随之水平向右运动。由此可知： ①甲装置的原理在生活中的应用是 （选填“电动机”、“发电机”）；乙装置能量转化关系是 能转化为 能； ②若把甲装置中的磁极N、磁极S互换位置，然后把乙装置中的磁极N、磁极S也互换位置，当金属棒ab仍水平向右运动时，此时金属棒cd所受的磁场力方向水平 （选填：“向左”、“向右”）。 【答案】 S S 相反 负 发电机 电 机械 向右 【详解】（1）[1] 已知小磁针北极向上，根据磁极间的相互作用可知，螺线管的A端是S极。 （2）[2] 根据安培定则，四指的方向为电流的方向，拇指指向N极，则乙图中B端也是S极。 （3）[3][4] 由于地磁北极在地理南极附近，根据安培定则，拇指指向N极，四指的方向为电流的方向，所以电流自东向西，与地球自转的方向相反；物理学规定正电荷定向移动方向为电流方向，所以地球带负电。 （4）[5][6][7] 当导体ab水平向右移动，相当于发电机，即闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动，导体中会产生感应电流，这是电磁感应现象；实验时ab相当于电源，cd相当于通电导线，通电导线在磁场中受到力的作用，即是电动机原理，将电能转化为机械能。 [8] 电磁感应现象产生的感应电流与磁场方向有关，把甲装置中的磁极N、磁极S互换位置，磁场方向改变，感应电流方向改变，当金属棒ab仍水平向右运动时，金属棒ab产生的电流方向是由b到a。通电导体在磁场中受力运动，运动方向与电流方向和磁场方向都有关，感应电流方向改变，乙装置中的磁极N、磁极S也互换位置，导体cd的受力方向不变，方向水平向右。 27．（2024·广东惠州·二模）（1）科技馆里有一个“静电球”，当人触摸“静电球”时，头发丝便会一根根地竖起，形成“怒发冲冠”的景象，如图所示。这是由于头发丝带有 （选填“同种”或“异种”）电荷互相排斥的结果，在实验室中用到的 （选填“验电器”或“试电笔”）就是利用这一原理制成的仪器。 （2）根据初中物理教材电与磁内容绘制的知识结构如图甲所示。 ①图甲中A为发电机的原理，即 ；B为广播、移动电话传递信息的载体，即 ； ②图乙为两个磁极间的磁感线分布情况。根据磁感线的方向可知，这是一对 （填“同名”或“异名”）磁极，位于图中C点的小磁针静止时北极指向 （填“上”或“下”）方。 【答案】 同种 验电器 电磁感应 电磁波 同名 上 【详解】（1）[1][2]当人触摸“静电球”时，头发带上了同种电荷，同种电荷相互排斥，所以形成“怒发冲冠”的景象；实验室中的验电器是利用同种电荷相互排斥的原理来制成的。 （2）①[3][4]发电机是利用电磁感应现象来工作的，图甲中A是发动机的原理，A是电磁感应现象；电磁波是广播、移动电话传递信息的载体，B为广播、移动电话传递信息的载体，B是电磁波。 ②[5][6]图乙为两个磁极间的磁感线分布情况，根据磁感线的方向可知，这是一对同名磁极，小磁针在磁场中静止时北极所指的方向与该点的磁场方向一致，位于图中C点的小磁针静止时北极指向上方。 28．（2024·广东河源·二模）小明将小磁针放在螺线管附近，闭合开关S，小磁针发生转动，最后静止时的状态如图所示。 （1）闭合开关，小磁针转动，说明通电螺线管周围存在 ；如果把通电螺线管看作一个磁体，它的右端是 极； （2）如果将小磁针移动到A点，小磁针的指向 。（选填“改变”或“不变”） 【答案】 磁场 N 改变 【详解】（1）[1][2]闭合开关，小磁针发生偏转，这是因为小磁针受到磁力的作用，说明通电螺线管周围存在磁场；电流从螺线管的左端流入，右端流出，利用安培定则可判断出，螺线管的右端为N极，左端为S极。 （2）[3]小磁针静止时N极的指向与该点磁场的方向相同，将小磁针移动到A点，此点磁场的方向与小磁针原来位置的方向不同，小磁针的指向改变。 29．（2024·广东肇庆·二模）用图装置探究“什么情况下磁可以生电”的实验过程中，磁体不动，导体ab水平 向左运动，灵敏电流计指针向右偏转；导体ab不动，磁体水平向左运动，灵敏电流计指针向 （选填“左”或“右”）偏转；导体ab在图示位置竖直方向上下运动，灵敏电流计 （选填“发生”或“不发生”）偏转。 【答案】 右 不发生 【解析】【小题1】[1]磁体不动，导体ab水平向左运动，灵敏电流计指针向右偏转；若保持导体ab不动，将U形磁铁水平向左运动，相当于磁铁不动，将导体棒向右移动，改变导体切割磁感线运动方向，感应电流的方向就改变，灵敏电流计指针向左偏转。 [2]让导体ab棒在磁场中竖直上下运动，其运动方向与磁感线平行，不是切割磁感线运动，所以没有感应电流产生，灵敏电流计指针不发生偏转。 30．（2024·广东惠州·二模）如图1所示，以橡皮擦为底座，将大头针尖端向上、倒插在橡皮擦上，将两根磁化后的缝衣针穿过按扣的两个孔，一起水平固定在针尖上，便制成了一个小指南针。该小指南针静止时能够指明南北方向是因为受到 的作用；实验发现该指南针静止时尖细的一端指向地理北极，则尖细一端是 极；将图2所示的通电螺线管的左端靠近小磁针的尖细端，将被 （选填“吸引”“排斥”）。 【答案】 地磁场 北 吸引 【详解】[1]地球是一个大磁体，指南针指南北的原因是由于受到了地磁场的作用。 [2]地球本身是一个巨大的磁体，地磁北极在地理南极附近，地磁南极在地理的北极附近；该指南针静止时尖细的一端指向地理北极，即指向地磁南极，根据磁极间相互作用可知，尖细的一端是北（N）极。 [3]由图2可知，电流从螺线管右端流入，左端流出，根据安培定则可知，螺线管A端为S极，由于尖细的一端是N极，根据磁极间相互作用可知，异名磁极相互吸引，所以将图2所示的通电螺线管的左端靠近小磁针的尖细端，将被吸引。 31．（2024·广东佛山·二模）图甲是某燃气灶配备的熄火保护装置，图乙为其原理示意图，电源电压恒定时，若炉火意外熄灭，感温变阻器电阻变大，电路中电流变 ，电磁铁磁性变 ，释放衔铁，活塞在弹簧作用下向右推动，关闭进气口，防止燃气外泄。若电流方向如图乙的箭头方向，则电磁铁A端为 极。 【答案】 小 弱 S 【详解】[1][2]电源电压恒定，若炉火意外熄灭，感温变阻器电阻变大，由可知，电路中电流变小，电磁铁磁性变弱，释放衔铁，活塞在弹簧作用下向右推动，关闭进气口，防止燃气外泄。 [3]由图乙可知，电流从电磁铁的左端流入，由安培定则可知，电磁铁A端为S极。 32．（2024·广东肇庆·二模）生活中处处离不开物理知识。 （1）在加油站给汽车加油时，会闻到汽油味，这是由于汽油分子 的结果。大多数汽车防冻冷却液是以水和乙二醇为原料混合而成的，其中主要成分是水，这是利用了水的 较大的特点； （2）如图所示是电扇中的一个自我保护装置：当电扇不慎被碰发生倾斜或倾倒时，小球就会滚向一侧使电路断开，起到保护作用，装置中的小球应该选用 材料制作（选填“导体”“半导体”或“绝缘体”）。当电扇不慎被碰发生倾斜或倾倒时，以小球为参照物，固定杆是 （选填“运动”或“静止”）的； （3）如图所示，在进户线的干路上串联一只标有“220V 60W”的校验灯L2，若闭合开关S2时发现L3不亮，L2正常发光，说明L3所在支路有 （选填“短路”或“断路”）情况，若此时用测电笔接触a点，氖管 （选填“会”或“不会”）发光； （4）在家庭电路中“超负荷”是指电路中的电流过大，出现上述情况时，电路中的熔断器或空气开关会自动切断电路，熔断器中的熔丝熔断是电流的热效应引起的；而空气开关（如图所示）切断电路是电流的 效应引起的。 【答案】 不停做无规则运动 比热容 导体 运动 短路 不会 磁 【详解】（1）[1]在加油站给汽车加油时，会闻到汽油味，这是由于汽油分子在不停地做无规则运动形成的。 [2]大多数汽车防冻冷却液是以水和乙二醇为原料混合而成的，其中主要成分是水，这是利用了水的比热容较大，在其它条件相同时，可以从内燃机吸收更多的热量。 （2）[3]由图知，当电扇没有倾斜时，能够正常工作，说明电路是通路状态；当电扇发生倾斜或倾倒时，小球就会滚向一侧使电路断开，起到保护作用，小球起到断开或闭合电路的作用，应该选用导体材料制作。 [4]当电扇不慎被碰发生倾斜或倾倒时，以球为参照物，固定杆和小球的相对位置发生变化，此时固定杆是运动的。 （3）[5]如果L3断路，则火线与零线不能构成通路，则L2不能发光，所以L3没有断路；由于L2正常发光，则L2两端电压达到额定电压220V，所以故障是L3短路。 [6]由于L3被短路，L2两端的电压是220V，则a点与零线之间没有电压，此时用测电笔接触a点，电流不会经过测电笔、人体、流向大地,即测电笔也被短路，氖管不会发光。 （4）[7]通电导线周围存在磁场，这种现象叫电流的磁效应。由图可知，螺线管M中电流过大时，通电螺线管的磁性变强，能吸引铁构件N，弹簧S拉动开关，使电路断开，所以空气开关切断电路是电流的磁效应引起的。 33．（2024·广东湛江·二模）2024年5月3日，我国用长征五号遥八运载火箭成功发射嫦娥六号探测器，火箭加速升空时，以火箭为参照物，探测器是 （选填“运动”或“静止”）的，探测器的机械能 （选填“增大”、“减小”或“不变”），地面控制中心是利用 波与探测器通信。 【答案】 静止 增大 电磁 【详解】[1]火箭为参照物，探测器相对与火箭的位置未发生改变，因此是静止的。 [2]探测器随火箭做加速升空运动，动能增加，重力势能增加，因此机械能增加。 [3]因为真空不能传声，所以地面控制中心是利用电磁波与探测器通信。 34．（2024·广东·二模）长征六号改运载火箭携带卫星加速上升的过程中，卫星的机械能 （选填“增大”“减小”或“不变”），该过程运载火箭相对于卫星是 （选填“运动”或“静止”）的，卫星进入预定轨道后，可以通过 向地面发送定位数据。 【答案】 增大 静止 电磁波 【详解】[1] 卫星加速上升，质量不变，高度增加，则重力势能变大，速度增加，则动能变大，所以机械能增大。 [2] 长征六号改运载火箭携带卫星加速上升的过程中，运载火箭相对于卫星位置不变，是静止的。 [3] 电磁波可以在真空中传播，卫星进入预定轨道后，可以通过电磁波向地面发送定位数据。 35．（2024·广东·二模）如图是一款穿戴式“智能手表”，具有接听电话、精准定位、计步统计、能量消耗统计和心脏监测等功能，内置规格为“3.7V ； 300mAh”的锂电池。智能手表是通过 （选填“电磁波”或“超声波”）进行精准定位，该手表电池充满电后大约储存了 J电能。某位选手佩戴智能手表跑完半程马拉松，手表记录如下表所示，该选手的平均速度是 km/h。 运动时间 01：10：00 运动距离/km 21km 热量消耗/kcal 1200 【答案】 电磁波 3996 18 【详解】[1]智能手表是通过电磁波来实现定位功能的。 [2]由题意及可得，该手表电池充满电后大约储存的电能为 [3]由表中数据及可得，该选手的平均速度为 36．（2024·广东惠州·二模）小轿车已成为大多数家庭出行的代步工具，很多汽车都安装了导航仪。导航仪与通信卫星之间是通过 传递信息的，小轿车的汽油发动机工作时是 冲程使汽车获得动力。若该车百公里耗油量是6L，这些汽油完全燃烧能释放的热量是 J。（，） 【答案】 电磁波 做功 1.932×108 【详解】[1]电磁波的传播不需要介质，导航仪与通信卫星之间是通过电磁波传递信息的。 [2]做功冲程中燃烧燃料，产生内能，推动活塞做功，其他的冲程都是利用惯性运转的，小轿车的汽油发动机工作时是通过做功冲程使汽车获得动力。 [3]若该车百公里耗油量是6L，由得，这些汽油的质量为 这些汽油完全燃烧能释放的热量是 37．（2024·广东佛山·二模）太阳内部发生核 变从而向周围空间辐射电磁波，由题图可知远红外线的频率较可见光线的频率 。远红外线容易被人体内部细胞吸收，使皮下深层组织温度 （选填“升高”或“降低”），改善血液循环，起到医疗保健的作用。 【答案】 聚 小 升高 【详解】[1]太阳向周围空间辐射的电磁波是通过内部的核聚变释放出来的。 [2]由图示知，远红外线比可见光的波长更长，频率小。 [3]远红外线被人体细胞吸收，使皮下深层组织内能增大，温度升高。 38．（2024·广东东莞·二模）Wifi是一种可以将电脑、手机等终端设备互相连接的技术，常见的连接方式是通过一个无线路由器来实现的。路由器是通过 向四周的终端设备传递信息的。核电站是使用原子核 （选填“聚变”或“裂变”）释放的能量来发电的，发电机产生的电能属于 能源（选填“一次”或“二次”）。 【答案】 电磁波 裂变 二次 【详解】[1]无线网络是通过电磁波传递信息的，路由器是通过电磁波向四周的终端设备传递信息的。 [2]核能的利用主要有两种方式，一种是重核的裂变释放能量，一种轻核聚变释放能量；核电站用到的是铀的裂变释放的能量来发电的。 [3]电能的产生要消耗一次能源，所以电能属于二次能源。 三、作图题 39．（2024·广东惠州·二模）如图所示的通电螺旋管，请标出小磁针的N极与两条磁感线的方向。 【答案】 【详解】电流从螺线管右端流入，左端流出，由右手螺旋定则可知，螺线管左端为N极，右端为S极；由异名磁极互相吸引可知，小磁针左端为N极；在磁体外部，磁感线从N极出发回到S极，据此标出磁感线的方向，如图所示： 四、实验题 40．（2024·广东深圳·二模）项目式学习小组想研究如图所示的这款能自动回洗抹布的拖地机器人，它能根据需求设置抹布的干湿程度。 【问题驱动】 项目小组确定探究问题：影响此拖地机器人抹布脱水性能的因素。经查阅，脱水性能的主要指标是脱水效率，。 【项目研究】 （1）项目组猜想脱水效率可能跟抹布的材料、脱水转速、脱水时间有关，探究过程及数据记录如下： 实验次数 材料 干抹布的 质量 湿抹布的 质量 脱水转速 脱水时间 t/s 脱水后抹布的 质量 1 棉布 40 160 400 50 136 2 雪尼尔 40 168 400 50 128 3 雪尼尔 40 168 600 50 110 4 雪尼尔 40 168 600 60 110 5 雪尼尔 40 168 600 70 110 【解释交流】 ①请根据数据计算第1次实验的脱水效率为 ％； ②请你找出该探究过程中的一处不足： ； ③分析证据可知：使拖地机器人脱水效率达到最高且最省电的办法是 ； 【项目迭代】 （2）为了优化拖地模式，项目组同学设计了自动检测污渍功能和根据污渍情况增减拖地压力功能的模型图，如甲图所示。小灯泡L发出的光经地面反射到光敏电阻R上，有污渍处反光量E较小。R的阻值随反光量E的变化如图乙所示，产品指标评价表如下： 产品指标评价表 等级 指标 合格 待改进 1 能检测到污渍 不能检测到污渍 2 能在对应位置增加拖地压力 不能在对应位置增加拖地压力 【分析评价】 ①开关闭合时，抹布对地板的压力大于开关断开时的压力，则磁铁的上端应为 极。若电源电压恒为6V，小灯泡电阻保持不变，流过电磁铁的电流每改变0.04A，压力就改变1N，则地面反光量从40cd降低到5cd的过程中，压力 （选填“增加”或“减小”）了 N（电磁铁电阻忽略不计）； ②根据产品指标评价表，请你对该模型的两项指标做出等级评价： 。 【答案】 20 没有保持湿抹布的质量相同 使用雪尼尔材料、脱水转速为600、脱水时间为50s时，脱水效率最高，且最省电 S 减小 7 见解析 【详解】（1）[1]根据数据第1次实验的脱水效率为 [2]要探究脱水效率与某个因素的关系时，必须保证其它因素相同，由表格数据知：在第1、2次实验中，探究与抹布的材料有关，没有保持湿抹布的质量相同。 [3]由1、2次实验数据可知，在脱水时间、脱水转速相同时，材料不同，脱水效率不同，所以脱水效率与材料有关。 由2、3次实验数据可知，在材料、脱水时间相同时，脱水转速越大，脱水效率越高，所以脱水效率与脱水转速有关。 由3、4、5次实验数据可知，在材料、脱水转速相同时，脱水时间越长，脱水效率越高，但脱水时间超过50s后，脱水效率不再变化，所以脱水效率与脱水时间有关，但脱水时间达到一定值后，脱水效率不再变化。 综上所述，当使用雪尼尔材料、脱水转速为600、脱水时间为50s时，脱水效率最高，且最省电。 （2）[4]开关闭合，电磁铁通电时，电流从电磁铁的下端流入，上端流出，由右手定则可知，具有磁性，电磁铁上端为N极，下方为S极。开关闭合，抹布对地板的压力大于开关断开时的压力，说明开关闭合时，磁铁受到电磁铁向下的排斥力的作用，由同名磁极相排斥得，磁铁上端为S极。 [5][6]由题可知，流过电磁铁的电流每改变0.04A，压力就改变1N， 当地面反光量从40cd降低到5cd的过程中，光敏电阻的阻值变大，流过电磁铁的电流变小，地面反光量从40cd时，电路电流为 地面反光量从5cd时，电路电流为 则压力减小，减小的压力为 [7]由光敏电阻的阻值随反光量的变化图象可知，当反光量小于10cd时，光敏电阻的阻值很大，由欧姆定律可知，流过电磁铁的电流很小，电磁铁磁性很弱，不能吸引衔铁，开关断开，不能检测到污渍，所以，该模型的第一项指标等级为待改进；由光敏电阻的阻值随反光量的变化图象可知，当反光量小于10cd时，光敏电阻的阻值很大，由欧姆定律可知，流过电磁铁的电流很小，电磁铁磁性很弱，不能吸引衔铁，开关断开，不能在对应位置增加拖地压力，所以，该模型的第二项指标等级为待改进。 41．（2024·广东肇庆·二模）亲爱的同学，请你根据掌握的物理知识，回答下列问题。 （1）如图1所示，变阻箱示数为 Ω；如图2所示，电压表示数为 V，如图3所示，电能表的示数为 kW·h。 （2）如图4所示，弹簧测力计分度值是 N，指针所示被测物重是 N。 （3）用图5装置探究“什么情况下磁可以生电”的实验过程中，磁体不动，导体ab水平向左运动，灵敏电流计指针向右偏转；导体ab不动，磁体水平向左运动，灵敏电流计指针向 （选填“左”或“右”）偏转；导体ab在图示位置竖直方向上下运动，灵敏电流计 （选填“发生”或“不发生”）偏转。 【答案】 108 12.5 931.6 0.2 2.8 左 不发生 【详解】（1）[1]如图1所示，变阻箱示数为 [2]如图2所示，电压表选用的是0~15V量程，分度值为0.5V，故电压表示数为12.5V。 [3]如图3所示，电能表的示数为931.6kW·h。 （2）[4][5]如图4所示，弹簧测力计分度值是0.2N，指针所示被测物重为2.8N。 （3）[6]由题意知磁体不动，导体ab水平向左运动，灵敏电流计指针向右偏转，若导体ab不动，磁体水平向左运动，相当于ab水平向右运动，切割磁感线的方向发生了变化，则灵敏电流计指针向左偏转。 [7]导体ab在图示位置竖直方向上下运动时，导体ab不切割磁感线，不产生感应电流，故灵敏电流计不发生偏转。 五、综合题 42．（2024·广东佛山·二模）某花棚的自动喷雾浇水系统，其简化电路如图甲所示，喷雾系统用于调节空气湿度，其控制电路中电源电压U=12V，R为装在探头上的湿敏电阻，其阻值随相对湿度φ（空气中含有水蒸气的百分比，单位为：%RH）变化的图象如图乙所示，当控制电路的电流增大到0.04A时，继电器的衔铁被吸合而关闭喷雾系统：当控制电路的电流减小到0.03A时，衔铁被释放而启动喷雾系统，S2是浇水系统的电子时控开关，每天有固定的三个时段，每个时段会自动闭合10分钟，启动系统浇淋花卉，浇水系统的水泵参数如下表所示： 型号 SC*** 材质 不锈钢 功率 1200W 颜色 灰白色 电源 220V/50Hz 重量 80kg （1）图甲中喷雾系统的C点应连接 （选填“A”或“B”）点，S1闭合时，电磁铁上端为 （选填“N”或“S”）极； （2）由图乙可知，随着花棚内相对湿度减小，湿敏电阻的阻值会 ，若花棚内的相对湿度减小到50%时喷雾系统启动，则R0的阻值为 Ω（电磁铁的线圈电阻忽略不计）； （3）喷雾系统利用压强与流速的关系原理实现喷雾，当喷雾口空气流速越大，其压强就越 。水在大气压的作用下从喷雾口喷出； （4）花棚新进一批新品种花卉，需要较高的相对湿度才能更好生长，因此需提高花棚内相对湿度的最低值，则可通过 （选填“升高”或“降低”）控制电路的电源电压来达到目的； （5）浇水系统正常工作20天消耗电能为 kW·h。 【答案】 A S 变大 250 小 降低 12 【详解】（1）[1]当控制电路的电流增大到0.04A时，继电器的衔铁被吸合而关闭喷雾系统，所以只能AC相连。 [2]利用安培定则，可以判断螺线管的上端是S极。 （2）[3][4]由图乙可知，当湿度为50%时 随着花棚内相对湿度减小，湿敏电阻的阻值会增大；控制电路R和R0串联，总电阻是 R0的阻值为 （3）[5]根据流体压强与流速的关系可知，流体流速越大的位置，压强越小。 （4）[6]电阻R随着湿度的增大而减小，要提高湿度只能减小控制电路电流的大小，小于0.04A，可以降低电源电压。 （5）[7]正常工作20天消耗电能 43．（2024·广东东莞·二模）中国是世界上最早利用风能的国家之一。风能空气流动所产生的能量，是太阳能的一种转化形式。由于太阳辐射作用下，空气沿水平方向运动形成风。图1是风力发电机，利用涡轮叶片将气流的机械能转化为电能，再利用蓄电池将电能储存起来。 （1）风能是 （选填“可再生”或“不可再生”）能源； （2）风叶产生的动力传递给发电机发电是利用了 原理；给蓄电池储能的过程是将发电机产生的电能转化为 储存起来； （3）某风力发电机的输出功率与风速的关系如图2所示，由图像可知下列信息正确的是 ； A．只要有风，机组就能产生电能                B．风力发电机的输出功率与风速成正比 C．风速越大，机组产生的电功率一定越大        D．风速在一定范围内，机组产生的电功率可能不变 （4）下表给出了在不同风速下某风机获得的能量： 平均风速（m/s） 5 10 15 20 1秒获得的能量（×104J） 1 8 27 64 ①对表格进行分析，以下图像中符合该风力发电机1s内获得的能量与风速的定量关系的是 ； A．     B． C．        D． ②已知当风速为10m/s时，风力发电机发电的效率为12.5%，则这台风机工作1h所产生的电能可供10只“220V 200W”电灯正常工作 h。 【答案】 可再生 电磁感应 化学 D D 5 【详解】（1）[1]风能可以从自然界源源不断地获得，所以风能是可再生能源。 （2）[2]风叶产生的动力通过传动系统传递给发电机，发电机中的线圈在磁场中做切割磁感线运动产生感应电流，利用电磁感应原理实现机械能转化为电能。 [3]蓄电池是一种储能设备，它能把电能转变为化学能储存起来，使用时又把化学能转变为电能，通过外电路释放出来。 （3）[4]由图知，当风速过小或者过大时，都不能产生电能，风速在v1~v2范围内，机组产生的电功率不变，因此风力发电机的输出功率与风速不成正比，故ABC错误，D正确。 故选D。 （4）①[5]分析表中数据可发现，风速变为原来的几倍，风机获得的能量就变为几的三次方倍，所以可得出结论：风机获得的能量与风速的三次方成正比。 故D符合题意，ABC不符合题意。 故选D。 （5）②[6]当风速为10m/s时，由表格可知，1秒获得的能量为，则这台风机工作1h所产生的电能 这台风机工作1h所产生的电能可供10只“220V 200W”电灯正常工作的时间为 44．（2024·广东东莞·二模）根据所学知识，完成填空 （1）如图甲所示的热水壶，倒水时需用力握紧壶柄，是通过 来增大摩擦的。 （2）该壶嘴上有一个能绕A点活动的金属片，水烧开时，“热气”会将金属片冲开，此时“热气”的内能转化为金属片的 ，这与光油机的 冲程能量转化过程相同。 （3）学校饮水机具有恒温功能，其内部简化电路如图乙（、均为加热电阻），闭合S，电磁铁上端为 （选填“N”或“S”）极；而当温控区温度达到60℃时，通过温度传感器与电磁铁共同作用，使饮水机进入保温状态，此时电磁铁衔铁应与 （选填“a”或“b”）触点接触；已知，若加热和保温产生的热量相等，则两阶段各自所需时间之比为 。 【答案】 增大压力 机械能 做功 S a 1∶3 【详解】（1）[1]倒水时需用力握紧壶柄，是在接触面粗糙程度一定时，通过增大压力来增大摩擦的。 （2）[2][3]水烧开时，“热气”会将金属片冲开，此时“热气”的内能转化为金属片的机械能，这与汽油机的做功冲程就是内能转化成机械能的过程。 （3）[4]由图知道，控制电路中的电流是从电磁铁的下端流入、上端流出，由安培定则知道，电磁铁下端为N极，上端为S极。 [5]由电路图知道，衔铁接b触点位置时，只有电阻R1接入电路，此时电路中电阻最小，电源电压U一定，由知道，此时电路的功率最大，饮水机处于加热状态；当衔铁接a触点位置时，R1 、R2 串联，电路中总电阻最大，此时电路的总功率最小，饮水机处于保温状态。 [6]已知 R1∶R2=1∶2 若加热和保温产生相等的热量，即Q1 =Q2 ，由 知道，所需时间之比 45．（2024·广东·二模）如图，从蜡烛处发出两条光线射入透镜，已知透镜的焦距为25cm。 （1）请补充完整光路图 。 （2）在什么地方放置光屏可以在光屏上看到一个清晰的像 （选填“透镜左侧”、“透镜右侧”或“无论在什么地方都不能”）。 （3）真空中，红外线比蜡烛发出的红光波长更长，则红外线与红光相比，频率 （选填“更高”“更低”或“相同”）， 速度 （选填“更快”、“更慢”或“相同”）。 【答案】 无论在什么地方都不能 更低 相同 【详解】（1）[1]过光心的光线经凸透镜折射后传播方向不改变；平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将过焦点，据此画出两条折射光线，如图所示： （2）[2]由图可知，物距小于一倍焦距，成正立放大的虚像，虚像不能呈现在光屏上，故光屏上不能承接到像。 （3）[3]红外线与红光相比，波长更长，根据波速、波长和频率的关系，波速一定，频率与波长成反比，波长越长，频率越低，所以红外线频率更低。 [4]因为红外线与红光在真空中传播，所以速度相同． 六、科普阅读题 46．（2024·广东东莞·二模）阅读短文，回答问题： 高温超导低压直流电缆 2023年11月20日，国内首条高温超导低压直流电缆在江苏苏州并网投运，如图1，填补了我国在超导电缆低压直流系统的应用空白。 该项目使用的钇钡铜氧（YBCO）第二代高温超导带材为国产化材料，其特点是使超导临界温度提高到90K（183.15℃），当温度低于临界温度90K（183.15℃）时，该材料实现超导，电阻为零。结合杜瓦管的低温技术，实现超导电缆系统核心材料的国产化，杜瓦管结构如图2。 高温超导低压直流电缆在国内首次采用正负极同轴的方式，相当于2根电缆合二为一，是目前结构最紧凑的超导电缆。其好处是，电缆中相反的电流方向使得正负极产生的磁场相互抵消，实现完全磁场自屏蔽，从而消除对外电磁干扰，并且在故障状态下可兼具限流器作用，保护系统中其他电气设备，使电力系统更可靠。 与相同电压等级的常规电缆（PVC铜芯）相比较，截面积不到常规电缆的一半，由于制冷和漏热会带来一定能量损耗，但导体损耗只有常规电缆的十分之一（补充：液氮的沸点是196.56℃）。 （1）常规电缆一般横截面积会比较大，这是为了 ，高温超导低压直流电缆实现完全磁场自屏蔽原理是相反的电流方向产生相反方向的两个磁场，这是利用了电流的 。 （2）在黑龙江河52℃的自然环境下，根据材料分析，钇钡铜氧系材料 （选填“可以”或“不可以”）实现超导：杜瓦管的作用就是让导体实现在自然环境下常温超导，杜瓦管中的液氮主要作用是 。 （3）目前由于超导温度过低，以及传输过程中热传递导致成本升高，你认为还可以通过 的方法来突破这一问题。 （4）发电厂使用常规电缆给某片区供电时，损耗约为5%，该片区一个月消耗电能1.9×106kW•h电能时，则发电厂需要提供电能 kW•h，如果使用高温超导低压直流电缆输送电能，发电厂一个月能节约 元（每1kW•h的电能发电成本约0.3元）。 【答案】 导体对电流的阻碍作用/减小电能的损耗 磁效应 不可以 制冷 开发室温超导材料 2×106 2.7×104 【详解】（1）[1]导体对电流的阻碍作用与导体的横截面积有关，常规电缆一般横截面积会比较大，这是为了减小导体对电流的阻碍作用（减小电能的损耗）。 [2]通电导体周围存在磁场，高温超导低压直流电缆实现完全磁场自屏蔽原理是相反的电流方向产生相反方向的两个磁场，这是利用了电流的磁效应。 （2）[3]由材料可知，该项目使用的钇钡铜氧（YBCO）第二代高温超导带材为国产化材料，其特点是使超导临界温度提高到90K（183.15℃），当温度低于临界温度90K（183.15℃）时，该材料实现超导，电阻为零。在黑龙江河52℃的自然环境下，根据材料分析，钇钡铜氧系材料不可以实现超导现象。 [4]杜瓦管的作用就是让导体实现在自然环境下常温超导，杜瓦管中的液氮主要作用是制冷，使周围温度达到材料超导现象需要的温度。 （3）[5]目前由于超导温度过低，以及传输过程中热传递导致成本升高，还可以通过积极开发室温超导材料来解决这一问题。 （4）[6]发电厂使用常规电缆给某片区供电时，损耗约为5%，该片区一个月消耗电能1.9×106kW•h电能时，则发电厂需要提供电能 [7]高温超导低压直流电缆导体损耗只有常规电缆的十分之一，则发电厂一个月能节省的电能为 发电厂一个月能节约的电费为 47．（2024·广东佛山·二模）如图所示，是我国第一台会“爬陡坡”的全断面硬岩隧道掘进机“永宁号”，掘进机核心部件由刀盘、掘进机构、支撑系统、泥浆循环系统等构成，还配有激光导向仪、水循环系统、5G通信系统等装置。 （1）掘进机安装了锋利的刀盘，是为了 （选填“增大”或“减小”）压强；它的钻头常采用硬度 （选填“较大”或“较小”）的纳米材料——石墨烯； （2）利用 导向仪可精准控制掘进机掘进方向； （3）掘进机利用水循环降温，这是利用水的 大的原理；通信系统采用5G通信，其电磁波的频率比4G通信电磁波频率 （选填“高”或“低”）， 【答案】 增大 较大 激光 比热容 高 【详解】（1）[1][2]掘进机安装了锋利的刀盘，是在压力相同的情况下，通过减小受力面积来增大压强，因此，钻头需要采用硬度较大的材料来制作。 （2）[3]由题意可得，掘进机配有激光导向仪，利用的是激光导向仪来控制掘进机的方向。 （3）[4][5]利用水循环来降温，主要是因为水的比热容较大，变化相同的温度，吸收的热量较大；5G与4G相比，其电磁波的频率更高。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！18 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！17 学科网（北京）股份有限公司 $$