专题18 电与磁-【好题汇编】5年(2020-2024)中考1年模拟物理分类汇编(福建专用)
2024-08-15
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内容正文:
专题18 电与磁
1.(2024·福建)洗衣机底部加装减震垫,可减弱洗衣时产生的震动,这是利用减震垫的( )
A. 磁性 B. 弹性 C. 导电性 D. 导热性
【答案】B
【解析】
【详解】洗衣机底部加装减震垫,可减弱洗衣时产生的震动,这是利用减震垫的弹性,可以有效削弱震感。故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
2.(2023·福建)经过十年的不懈探索,法拉第发现了电磁感应现象。下图中可以探究产生感应电流条件的装置是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】A.此装置是奥斯特实验,说明电流周围存在磁场,故A不符合题意;
B.此装置可以探究通电导体在磁场中受力的作用,故B不符合题意;
C.此装置可以探究什么情况下磁可以生电,即产生感应电流的条件,故C符合题意;
D.此装置可以探究电磁铁磁性强弱与线圈匝数多少的关系,故D不符合题意。
故选C
3.(2022·福建)电流的磁效应被发现后,科学家笃信自然力的统一,以逆向的思想,开始在磁生电的研究中进行艰辛的探索。下列科学家与其重要发现对应正确的是( )
A. 法拉第——电磁感应现象 B. 奥斯特——电流的热效应
C. 安培——通电导体周围存在磁场 D. 焦耳——磁场对通电导体的作用
【答案】A
【解析】
【详解】A.1831年,一位叫迈克尔·法拉第的科学家发现了磁与电之间的相互联系和转化关系。闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动,闭合电路中就会产生感应电流。这种利用磁场产生电流的现象称为电磁感应,故A正确;
B.焦耳发现了通过电阻时,电流做功而消耗电能,产生了热量,这种现象叫做电流的热效应,故B错误;
C.1820年,丹麦物理学家奥斯特发现了电流的磁效应,即通电导线周围存在磁场,故C错误;
D.安培发现了磁场对通电导体的作用,故D错误。
故选A。
4.(2021·福建)跳绳也可以“发电”。用一根带有绝缘皮的长铜导线做跳绳,将它的两端与固定在地面上的灵敏电流计相连,据动跳绳时,发现灵敏电流计的指针左右摆动。则( )
A. 向任意方向摇绳均可产生电流 B. 电流方向与绳子运动方向无关
C. 此过程中机械能转化为电能 D. 跳绳发电属于电流的磁效应
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】AB.地球是个大磁体,地磁南极在地理北极附近,地磁北极的地理南极附近,所以磁感线大致南北方向,所以两位同学站在东西方向,摇动铜线跳绳切割磁感线运动,铜线跳绳才能切割磁感线运动,才有电流,电流方向与绳子运动方向有关,故AB不符合题意;
C.此过程中要切割磁感线产生电流,是机械能转化为电能,故C符合题意;
D.跳绳发电属于电磁感应现象,故D不符合题意。
故选C。
5.(2024·福建)福建舰是我国首艘采用电磁弹射系统的航空母舰。电磁弹射系统采用飞轮储能技术,即利用电能驱动大质量的飞轮高速旋转,把电能转化为飞轮的______能,这种能量转化方式与我们学过的______(填“电动机”或“发电机”)相似。
【答案】 ①. 机械 ②. 电动机
【解析】
【详解】[1][2] 电磁弹射系统中,给线圈提供电流时产生磁场,飞轮被磁化,受到强大的作用力而加速运动,由此可知其原理是通电导体在磁场中受力而运动,与电动机的原理相同,电磁弹射装置将电能转化为机械能。
6.(2020·福建)《论衡》中记载:“司南之杓、投之于地,其柢指南”。如图所示,“柢”即握柄,是磁体的______(选填“N”或“S”)极,静止时指向地磁场的______(选填“南”或“北”)极。
【答案】 ①. S ②. 北
【解析】
【详解】[1][2]司南放在地上,它的握柄静止时指向S极,地磁场的南北极与地理南北极相反,所以握柄静止时指向地磁场的北极。
7.(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。
【答案】
【解析】
【分析】
【详解】根据安培定则可知,电流从电磁铁右侧流入,螺线管左侧N极,右侧S极,磁感线从N极出发,回到S极,所以磁感线方向向右,条形磁体与通电螺线管相互吸引,所以条形磁体左端N极,如下图所示
8.(2020·福建)通电螺线管的N、S极以及外部的一条磁感线如图。在图中标出磁感线的方向,并在括号中标出电源的正、负极。
【答案】
【解析】
【详解】磁体外部的磁感线从N极出发回到S极,由安培定则可知电流从螺线管的下端流入,电源的下端是正极,如图所示:
9.(2024·福建)小闽为学校的陶器烧制炉加装一个自制的可控制温度的装置,其简化的工作电路图如图。R1、R2是炉内加热电阻,R1阻值为44Ω,R是变阻器,R0是电磁铁线圈电阻。温差电源的热点探头放在炉内,冷点探头放在20℃的恒温箱中。烧制炉接入220V的电路中,闭合开关S1、S2,衔铁与触点A接触,烧制炉处于加热状态;当电磁铁线圈中的电流达到0.01A时,衔铁被吸下与触点B接触,烧制炉进入保温状态,保温功率为200W。测试时,第一次调节R的阻值为1Ω,当烧制炉刚进入保温状态时,测得炉内温度t为400℃;第二次调节R的阻值为4Ω,当烧制炉刚进入保温状态时,测得炉内温度t为1000℃。求:
(1)烧制炉处于加热状态时,通过R1的电流。
(2)烧制炉处于保温状态时,R2的阻值。
(3)温差电源提供的电压与两探头间的温度差成正比,为便于设置烧制炉的保温温度t,写出R与t关系的表达式。
【答案】(1)5A;(2)198Ω;(3)
【解析】
【详解】解:(1)烧制炉加热状态时,加热电路中只有R1工作,通过R1的电流
(2)烧制炉保温状态时,R1与R2串联,根据可知,总电阻
R2阻值
(3)温差电源提供的电压与两探头间的温度差成正比,即,且根据欧姆定律有,则有,冷点探头温度,保温时电磁铁线圈的电流
第一次测试:变阻器电阻,炉内温度,则有
第二次测试:变阻器电阻,炉内温度,则有
代入数据,解得:电磁铁线圈电阻 温差电源提供的电压与两探头间的温度差的比值 ,则R与t关系的表达式为
10.(2023·福建)实践小组设计了由厢体、承重板和动滑轮组成的提升重物的装置,示意图如图甲,厢体放置在水平承重板上,承重板的上表面装有压力传感器,装置由电动机提供动力。该装置设计有超载限制系统,如图乙,限制系统中的控制电路电源电压恒为12V,定值电阻R0阻值为200Ω,压力传感器中的力敏电阻RF阻值随压力F压变化的部分数据如下表所示。当控制电路的电流大于0.03A时,电磁铁将衔铁吸下,B、C两个触点断开,电动机停止工作。已知厢体重150N,承重板和滑轮共重100N,忽略绳重、摩擦和电磁铁线圈电阻。
F压/N
…
400
600
800
900
1000
…
RF/Ω
…
800
500
300
200
100
…
(1)空厢匀速竖直上升时,求绳拉力F的大小;
(2)在6s内将空厢匀速竖直提升3m,求拉力F做功的功率;
(3)重物放在厢体内,求该装置匀速竖直提升重物的最大机械效率;
(4)若要将该装置的最大载重量调小,提出对控制电路的一条调整措施。
【答案】(1)125N;(2)125W;(3)75%;(4)减小R0
【解析】
【详解】解:(1)忽略绳重、摩擦,空厢匀速竖直上升时,绳拉力F的大小
(2)绳端移动距离
绳拉力F做的功
绳拉力F的功率
(3)控制电路的最大电流时,载重量最大,控制电路最小总电阻
力敏电阻的阻值
由表中数据可知,当,压力,即最大载重
装置的最大机械效率
(4)要将该装置的最大载重量调小,力敏电阻RF阻值会变大,控制电路的电流不变,由可知,电源电压不变,电路的总电阻不变,可以减小R0的阻值。
答:(1)空厢匀速竖直上升时,绳拉力F的大小是125N;
(2)在6s内将空厢匀速竖直提升3m,拉力F做功的功率是125W;
(3)重物放在厢体内,该装置匀速竖直提升重物的最大机械效率是75%;
(4)若要将该装置的最大载重量调小,减小R0。
11.(2021·福建)为节约用水,小华为农场的储水箱设计了一个自动抽水控制装置。如图,水箱高为1 m,容积为0.8m3。在空水箱底部竖直放置一重5N的长方体,长方体高为1m、底面积为0.02m2,上端通过绝缘轻杆与控制电路的压敏电阻R接触,此时压敏电阻受到的压力为零。压敏电阻R的阻值随压力F的增大而减小,部分数据如下表。控制电路电源电压U=12V,定值电阻R0为保护电阻。当控制电路的电流I≥0.5A时,电磁铁将衔铁吸合,工作电路断开,水泵停止给储水箱抽水。
(1)若水泵额定功率为440W,正常工作时通过的电流是多少?
(2)要使储水箱装满水时水泵恰能自动停止工作,R0应为多少?
(3)从水箱顶部给空水箱注满水的过程中,水的重力所做的功是多少?
压力F/N
180
185
190
195
200
压敏电阻R/Ω
18
17
16
14
12
【答案】(1)2A;(2)10Ω;(3)3900J
【解析】
【分析】
【详解】解:(1)正常工作时通过的电流是
(2)长方体体积
V=Sh=0.02m2×1m=0.02m3
装满水时长方体浮力为
F浮=ρgV=103kg/m3×10N/kg×0.02m3=200N
对压敏电阻压力
F=200N-5N=195N
此时压敏电阻为14Ω,R0应为
(3)水体积为
水的重力
重心高度变化为0.5m,所以水的重力所做的功是
答:(1)若水泵的额定功率为440W,正常工作时通过的电流是2A;
(2)要使储水箱装满水时水泵恰能自动停止工作,R0应为10Ω;
(3)从水箱顶部给空水箱注满水的过程中,水的重力所做的功是3900J。
12.(2024·福州十六中中考三模)如图所示,用甲装置探究通电螺线管外部的磁场分布,用乙装置探究电磁铁磁性强弱跟哪些因素有关。下列说法正确的是( )
A. 通电螺线管外部的磁场与条形磁体的磁场相似
B. 改变通电螺线管中电流方向,小磁针N极指向不变
C. 匝数一定时,通入的电流越小,电磁铁的磁性越强
D. 电流一定时,减少铁钉上线圈的匝数,电磁铁的磁性强弱不变
【答案】A
【解析】
【详解】A.通过实验发现,通电螺线管周围小铁屑的排列顺序与条形磁体的磁感线分布类似,因此通电螺线管外部的磁场与条形磁体的磁场相似,故A正确;
B.改变通电螺线管中电流方向,螺线管的磁场方向发生改变,小磁针N极指向与原先相反,故B错误;
C.匝数一定时,通入的电流越小,电磁铁的磁性越弱,吸引直别针的个数越少,故C错误;
D.电流一定时,减少铁钉上线圈的匝数,电磁铁的磁性变弱,吸引直别针的个数变少,故D错误。
故选A。
13. (2024·福州立志中学中考模拟)发现“地磁的南北极与地理的南北极存在磁偏角”的科学家是( )
A. 沈括 B. 牛顿 C. 奥斯特 D. 伽利略
【答案】A
【解析】
【详解】在物理学史上,沈括发现地磁场的南北极和地理南北极并没有完全重合,故BCD不符合题意,A符合题意。
故选A。
14.(2024·福州立志中学中考模拟)近日,《新闻联播》中出现了福建舰的最新画面,甲板上三套电磁弹射器清晰可见。电磁弹射器的弹射车与舰载机前轮连接,并处于强磁场中,当弹射车的导体有强电流通过时,就会受到磁场强大的作用力,使舰载机迅速获得起飞速度。图中与电磁弹射器工作原理相同的是( )
A B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】由题意知道,电磁弹射器的弹射车与舰载机的前轮连接,并处于强磁场中,当弹射车内的导体通以强电流时,由此可知其原理是通电导体在磁场中受力而运动。
A.该装置为奥斯特实验,说明电流的周围存在磁场,故A不符合题意;
B.电磁铁通电后具有磁性,使小磁针发生偏转,这是电流的磁效应,故B不符合题意;
C.该装置中无电源,闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动就会产生感应电流,是探究电磁感应现象的装置,故C不符合题意;
D.图中有电源,属于电动机原理,是利用通电导体在磁场中受力而运动的原理工作的,故D符合题意;
故选D。
15.(2024·福州市屏东中学中考模拟)如图所示的四个电磁实验,下列说法中不正确的是( )
A. 闭合开关,小磁针的N极向右偏转
B. 开关S闭合,只要导体ab在磁场中做切割磁感线运动,导体中就有电流产生
C. 开关S闭合,导体ab在磁场中运动,电动机是利用这一原理制成
D. 触接后小磁针将发生偏转,表明通电导线的周围存在磁感线
【答案】D
【解析】
【详解】A.闭合开关,根据安培定则可知,通电螺线管的左端为S极,右端为N极,同名磁极相互排斥,异名磁极互相吸引,因此小磁针的N极向右偏转,故A正确,不符合题意;
B.闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,导体中就会产生感应电流,故B正确,不符合题意;
C.闭合开关S,导体ab通电,在磁场中受力运动,利用这一原理制成了电动机,故C正确,不符合题意;
D.通电导线触接后,小磁针发生偏转,表明通电导线的周围存在磁场,而磁感线不是真实存在的,是一种理想模型,故D错误,符合题意。
故选D。
16.(2024·福州市十九中中考模拟)如图所示的“电与磁”实验和现象,下列说法中正确的是( )
A. 图甲:司南能指南北方向是由于受到地磁场的作用
B. 图乙:揭示了电生磁现象,发电机是利用这个原理制成的
C. 图丙:说明磁场对电流有力的作用,将机械能转化为电能
D. 图丁:揭示了电磁感应现象,与电动机的工作原理相同
【答案】A
【解析】
【详解】A.图甲:由于地磁场的作用,司南能指南北方向,故A正确;
B.图乙:揭示了电生磁现象,发电机利用的是电磁感应现象,故B错误;
C.图丙:说明磁场对电流有力的作用,将电能转化为机械能,故C错误;
D.图丁:揭示了电磁感应现象,与发动机的工作原理相同,而电动机的工作原理是通电导体在磁场中国受力的作用,故D错误。
故选A。
17.(2024·福州市八县联考)我国古代四大发明对世界文明发展做出了重要贡献,其中利用磁性材料特性的是( )
A. 指南针 B. 火药
C. 造纸术 D. 印刷术
【答案】A
【解析】
【详解】指南针的本质是小磁针,能够在地磁场的作用下指示南北方向,利用的是磁性材料特性。而火药、造纸术、印刷术与磁现象无关,故BCD不符合题意,A符合题意。
故选A。
18.(2024·福州市八县联考)XIAOMI SU7是小米汽车旗下的纯电动轿车,定位“C级高性能生态科技轿车”,其核心是小米超级电动机V6s。下图中与电动机工作原理相同的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】电动机的工作原理是利用通电导体在磁场中受到力的作用而转动的原理工作的。
A.图中是奥斯特实验的装置图,说明了通电导体周围存在磁场,故A不符合题意;
B.当闭合开关后,通电导体在磁场中受力运动,与电动机的原理相同,故B符合题意;
C.图中没有电源,当导体在磁场中做切割磁感线运动时,电流表的指针会发生偏转,说明会产生感应电流,这是电磁感应现象,是发电机的原理,故C不符合题意;
D.电磁铁是利用电流的磁效应制成的,故D不符合题意。
故选B。
19.(2024·福州市中考三模)手机无线充电的原理如图,当充电基座内的送电线圈两端接上交流电后,就会在邻近的受电线圈中产生感应电流,受电线圈连接手机电池,实现为手机电池充电。下列设备与无线充电受电线圈工作原理相同的是( )
A. 电磁铁 B. 电动机 C. 发电机 D. 动圈式扬声器
【答案】C
【解析】
【详解】无线充电器是指利用电磁感应原理进行充电的设备。
A.电磁铁是利用电流的磁效应工作的,故A不符合题意;
B.电动机利用通电导体在磁场中受力运动的原理工作的,故B不符合题意;
C.发电机是利用电磁感应原理工作的,故C符合题意;
D.动圈式扬声器是利用通电导体在磁场中受力运动的原理工作的,故D不符合题意。
故选 C。
20.(2024·福州一中中考模拟)某兴趣小组设计了一种路灯自动控制装置,路灯的通断由光控开关控制,两路灯的额定电压为220V,R为保护电阻,S为光控开关,白天光控并关断开两路灯不发光,晚上光控开关闭合,两路灯正常发光。下列电路设计符合要求的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】A.当开关S闭合时,将衔铁吸引下来,下面的灯亮,当开关断开,上面的灯亮,即每一次只能亮一个灯,故A不符合题意;
B.工作电压只有220V,而此选项中两个灯泡串联,两个灯泡都不能正常发光,故B不符合题意;
C.两灯泡并联,都能正常发光,且当开关闭合时,衔铁被吸下,灯泡正常发光,当开关断开时,两灯泡都不发光,故C符合题意;
D.不论开关是否闭合,两个灯泡都能同时正常发光,不能同时熄灭,故D不符合题意。
故选C。
21.(2024·福州八中中考模拟)下列说法与物理史实相符的是( )
A. 电磁感应现象——奥斯特 B. 电流周围存在磁场——法拉第
C. 电流、电压、电阻三者之间的关系——伏特 D. 电流热效应——焦耳
【答案】D
【解析】
【详解】A.电磁感应现象是法拉第首先发现的,故A不符合题意;
B.奥斯特发现电流周围存在磁场,故B不符合题意;
C.电流、电压、电阻三者之间的关系是欧姆研究得出的,故C不符合题意;
D.焦耳发现了电流的热效应,得出了焦耳定律,故D符合题意。
故选D。
22.(2024·福州八中中考模拟)在①电动机、②发电机、③电磁继电器、④动圈式话筒中,应用的原理相同的是( )
A. ②④ B. ①④ C. ①② D. ②③
【答案】A
【解析】
【详解】①电动机是利用通电导体在磁场中受力而运动的现象制成的;
②发电机原理是一部分导体做切割磁感线运动,是根据电磁感应原理制成的;
③电磁继电器是利用电流的磁效应制成的;
④动圈式话筒是根据电磁感应原理制成的;
故应用的原理相同的是②④,故A符合题意;BCD不符合题意。
故选A。
23.(2024·福州市外国语学校中考模拟)我市新能源公交车的动力装置是电动机下列选项,能说明其工作原理的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】电动机是根据通电导体在磁场中受力而运动工作的。
A.A图是奥斯特实验,说明通电导体的周围存在磁场,故A不符合题意;
B.B图中,闭合开关,导体在磁场中会受到力的作用而运动,电动机就是利用该原理来工作的,故B符合题意;
C.C图是探究电磁感应的实验装置,发电机是利用该原理来工作的,故C不符合题意;
D.D图是发电机的原理图,是电磁感应原理,故D不符合题意。
故选B。
24.(2024·南安市四校联盟中考模拟)如图是新型智能手机无线充电装置,无线充电技术主要是应用电磁感应原理,通过“磁生电”来实现充电。图中各选项与“磁生电”原理相同的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】从题意中知道,手机中的线圈,能将底座产生的变化的磁场转化为电流给手机电池充电,是利用电磁感应原理工作的。
A.闭合电路的一部分导体做切割磁感线运动能够产生感应电流,是电磁感应现象,故A符合题意;
B.图中有电源,其原理是通电导体在磁场中受到的力的作用,故B不符合题意;
C.电磁铁通电后具有磁性,是电流的磁效应,故C不符合题意;
D.该图说明通电导体周围存在磁场,属于电流的磁效应,故D不符合题意。
故选A。
25. (2024·2024·厦门市部分学校教学联盟中考模拟)小明设计了一个电梯自动报警模拟装置,如图-1所示。在控制电路中,电源电压为12V,R1为滑动变阻器,R2为压敏电阻,R2的阻值大小随压力F的变化关系如图-2。所示。闭合开关S1和S2,当压敏电阻受到的压力达到4000N时,电磁铁线圈中的电流为0.1A,此时衔铁被吸下,动触点K与触点A断开,同时与触点B接触,电动机停止工作,报警铃声开始响起。电磁铁线圈的电阻忽略不计。下列说法正确的是( )
A. S1闭合时,电磁铁的上端为N极
B. 当电梯自动报警铃声未响起时,控制电路的总功率大于18W
C. 当电梯自动报警铃声开始响起时,R1的功率为0.4W
D. 若控制电路电源电压降低,要保证电梯最大载重不变,应将R1的滑片P向左移
【答案】D
【解析】
【详解】A.由图1知,闭合开关S1,电流由电磁铁的下端流入,上端流出,据安培定则知,电磁铁的上端为S极,下端为N极,故A错误;
BC.衔铁被吸下时,动触点K与触点B接触,报警铃声响起,此时电磁铁线圈中的电流为0.1A,由图1知,控制电路中,两个电阻及电磁铁串联,控制电路的总功率
P=UI=12V×0.1A=1.2W
此时压敏电阻所受压力为4000N,它接入电路的阻值由图2知,为40Ω,控制电路的总阻值
R1的阻值
R1=R-R2=120Ω-40Ω=80Ω
R1功率
警报铃未响起,即衔铁未被吸下,则控制电路中的电流小于0.1A,控制电路的总功率小于1.2W,故BC错误;
D.控制电路的电源电压降低,要保证电梯最大载重不变,即压敏电阻接入电路的最小阻值不变,控制电路的电流不变仍为0.1A时,衔铁被吸下,则变阻器接入电路的阻值变小,滑片向左移动,故D正确。
故选D。
26. (2024·厦门一中一模)福建舰甲板上三套电磁弹射器清晰可见。电磁弹射器的弹射车与舰载机前轮连接,并处于强磁场中,当弹射车的导体有强电流通过时,就会受到磁场强大的作用,使舰载机迅速获得起飞速度。如图所示,电磁弹射器工作原理与下列实验相同的是( )
A. 磁极间的相互作用 B. 奥斯特实验
C. 磁场对电流作用实验 D. 电磁感应实验
【答案】C
【解析】
【详解】电磁弹射器是当弹射车的导体有强电流通过时,就会受到磁场强大的作用,使舰载机迅速获得起飞速度,即通电导线在磁场中受力的作用,因此ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
27.(2024·厦门市外国语学校中考模拟)电磁炮内的金属杆通电后会受到磁场的作用力,将炮弹发射出去。如图与这一工作原理相同的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】电磁炮的发射原理是利用通电导体在磁场中受力运动。
A.本实验说明通电导线的周围存在磁场,是奥斯特实验的原理图,故A不符合题意;
B.开关闭合后,通电导体在磁场作用下能够运动,这与电磁炮的工作原理相同,故B符合题意;
C.本实验说明闭合电路的部分导体切割磁感线可以产生感应电流,是电磁感应现象,这与电磁炮的工作原理不相同,故C不符合题意;
D.本实验说明闭合电路的部分导体切割磁感线可以产生感应电流,是而且感应电流的方向与切割磁感线的方向有关,是电磁感应现象,这与电磁炮的工作原理不相同,故D不符合题意。
故选B。
28.(2024·福州一中4月份适应性练习)如图 是人工心脏泵的原理图,磁体固定在左侧,电磁铁 AB 固定在活塞上,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。当线圈中的电流从 A 流向 B 时,电磁铁左端是______极,血液会_______(填“流入”或“流出”)活塞筒。
【答案】 ①. S ②. 流入
【解析】
【详解】[1]线圈中的电流从A流向B时,由安培定则知道,电磁铁的右端为N极,其左端为S极。
[2]电磁铁和左侧磁体的异名磁极相对,因异名磁极相互吸引,故活塞会向左移动,活塞筒的气压减小,而泵室上下方血管内的血压较大,结合题意可知此时阀门S1关闭,S2打开,则下方血液经过S2流入活塞筒。
29.(2024·福州八中中考模拟)在①电动机、②发电机、③电磁继电器、④动圈式话筒中,应用的原理相同的是( )
A. ②④ B. ①④ C. ①② D. ②③
【答案】A
【解析】
【详解】①电动机是利用通电导体在磁场中受力而运动的现象制成的;
②发电机原理是一部分导体做切割磁感线运动,是根据电磁感应原理制成的;
③电磁继电器是利用电流的磁效应制成的;
④动圈式话筒是根据电磁感应原理制成的;
故应用的原理相同的是②④,故A符合题意;BCD不符合题意。
故选A。
30.(2024·福州一中中考模拟)产生感应电流探究实验如图所示,保持U形磁体竖直放置,首先要___________开关(选填“闭合”或“断开”),使导体AB从图示位置竖直向上或竖直向下运动,灵敏电流计指针___________(选填“会”或“不会”)偏转。
【答案】 ①. 闭合 ②. 会
【解析】
【详解】[1]要产生感应电流,电路必须是闭合的,所以首先要闭合开关。
[2]U形磁体竖直放置,磁感线沿水平方向,使导体AB从图示位置竖直向上或竖直向下运动,导体做切割磁感线运动,会有感应电流产生,灵敏电流计指针会偏转。
31.(2024·福州市立志中学中考模拟)如图所示,闭合开关,螺线管左侧小磁针处于自由静止状态,请判断螺线管的N、S极以及电源的正负极并填入相应括号内。
【答案】
【解析】
【详解】由图可知,小磁针的N极指向右方,根据异名磁极相互吸引可知,螺线管的左端为S极,右端为N极,根据安培定则可知,电流从螺线管的左端流入,右端流出,所以电源的左端为正极,如图所示
32.(2024·福州市八县联考)通电螺线管的N、S极以及外部的一条磁感线如图。在图中标出磁感线的方向,并在括号中标出电源的正、负极。
【答案】
【解析】
【详解】磁体外部的磁感线从N极出发回到S极,由安培定则可知电流从螺线管的下端流入,电源的下端是正极,如图所示:
33.(2024·福州市市区联考)置于通电螺线管附近的小磁针静止时,如图所示,标出电源的正、负极(用“+”“﹣”表示)。
【答案】
【解析】
【详解】小磁针S极靠近通电螺线管的左端,由于同名磁极互相排斥,异名磁极互相吸引,所以通电螺线管的左端为N极,右端为S极,根据安培定则,电流从通电螺线管的右端流入,左端流出,所以电源右端为正极,左端为负极。如图所示:
34.(2024·福州市中考三模)如图,条形磁体静止在水平桌面上,请在图中画出条形磁体在水平方向上的受力示意图。
【答案】
【解析】
【详解】闭合开关后,根据安培定则,螺线管右端的磁场为N极,与条形磁铁相互吸引,条形磁铁收到向左的吸引力,由于条形磁体静止在水平桌面上,所以条形磁铁受到向右的静摩擦力,示意图如图所示:
35.(2024·福州一中中考模拟)在下图中,通电后,电流表指针正常偏转,标出通电螺线管N极和P点磁感线的方向。
【答案】
【解析】
【详解】电流从电流表正接线柱流入、负接线柱流出,所以,电流从螺线管左端流入、右端流出,根据右手螺旋定则可知,螺线管右端为N极;在螺线管外部,磁感线从N极出发、回到S极,所以P点磁感线向左,故作图如下:
36.(2024·南安市四校联盟中考模拟)根据图中磁感线分布情况,标出条形磁体左端的磁极和电磁铁电源的“+”“-”极。
【答案】
【解析】
【详解】磁体外部的磁感线都是从N极出来的,所以条形磁体的左端为N极,电磁铁的右端是N极,其左端为S极;根据安培定则可知,电流从电磁铁的左端流入、右端流出,所以电源的左端是正极,右端是负极。如下图所示:
37.(2024·福州市十九中中考模拟)请标出图中通电螺线管小磁针的N极和电源的“+”极。
【答案】
【解析】
【详解】螺线管的右端为N极,根据磁极间作用规律可知,靠近螺线管右端的小磁针的左端为S极,右端为N极;利用螺线管线圈的绕向和N、S极,结合右手螺旋定则可以确定线圈中电流的方向是从螺线管的左端流入,右端流出,从而可以确定电源的左端为正极,右端为负极,如图所示:
38. (2024·2024·厦门市部分学校教学联盟中考模拟)请标出图中通电螺线管小磁针的N极和电源的“+”极。
【答案】
【解析】
【详解】螺线管的右端为N极,根据磁极间作用规律可知,靠近螺线管右端的小磁针的左端为S极,右端为N极;利用螺线管线圈的绕向和N、S极,结合右手螺旋定则可以确定线圈中电流的方向是从螺线管的左端流入,右端流出,从而可以确定电源的左端为正极,右端为负极,如图所示:
39.(2024·福州市十九中中考模拟)某同学用如图所示的装置探究感应电流产生的条件。
(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)在此实验中涉及到的能量转化是导体或者磁体的______能转化为______能;
(4)若想使ab的感应电流与原来方向相反,下列操作可行的是______;
A.将导体棒ab对调
B.保持ab运动方向不变,对调磁体的磁极
C.保持ab运动方向和磁体的磁极同时对调
(5)小明想要让感应电流更大可采取的方法(写出一种)______。
【答案】 ①. 有 ②. 会 ③. 机械 ④. 电 ⑤. B ⑥. 换磁性更强的磁体(加快切割磁感线的速度)
【解析】
【详解】示的装置探究感应电流产生的条件。
(1)[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,导体AB没有切割磁感线,电路中无感应电流产生。
(2)[2]如图乙所示,保持线圈不动,使蹄形磁体快速向左运动,线圈切割磁感线,产生感应电流,则电流表指针会偏转。
(3)[3][4]在此实验中,利用闭合电路中的部分导体切割磁感线产生感应电流,涉及到的能量转化是导体或者磁体的机械能转化为电能。
(4)[5] A.将导体棒ab对调,磁场方向不变,感应电流方向改变,故A符合题意;
B.保持ab运动方向不变,对调磁体的磁极,感应电流方向改变,故B符合题意;
C.保持ab运动方向和磁体的磁极同时对调,感应电流方向不改变,故C不符合题意。
故选AB。
(5)[6]换磁性更强的磁体、加快切割速度等,可以让感应电流更大。
40.(2024·厦门市思明区中考模拟)科技小组对电流表指针偏转的原因产生了兴趣,于是在实验室找到一只可拆卸的电流表,进行了如下探究:
(1)打开外壳,内部结构如图所示,按规范将电流表接入电路,通电后线圈转动,带动指针偏转;撤去磁体再次通电,指针不动。这说明电流表指针偏转的原因是通电线圈在______中受力转动,这与______的工作原理相同(填“电动机”或“发电机”);
(2)若让电流从电流表的“-”接线柱流入,“+”接线柱流出,指针偏转方向会与(1)中的偏转方向______,因此使用电流表时不能把接线柱接反;
(3)同一量程,电流越大,指针偏转角度越大,据此猜想:通电线圈受力的大小可能与______有关。
【答案】 ①. 磁场 ②. 电动机 ③. 相反 ④. 电流的大小
【解析】
【详解】(1)[1][2] 电流表通电后线圈转动,带动指针偏转;撤去磁体再次通电,指针不动,这说明电流表指针偏转的原因是通电线圈在磁场中受力转动。通电后,将电能转化成机械能,这与电动机的工作原理相同。
(2)[3] 若让电流从电流表的“﹣”接线柱流入,“+”接线柱流出,电流的方向相反,线圈在磁场中的受力方向也相反,因此电流表指针与原来的偏转方向相反。
(3)[4] 同一量程,电流越大,指针偏转角度越大,据此猜想:通电线圈受力的大小可能与电流的大小有关。
41.(2024·福州市十九中中考模拟)在跨学科实践课上,某小组开展了“空气质量检测仪”的项目化学习活动。
下面是该小组同学交流实践过程,请帮助完成下列内容:
【项目任务】制作一个简易空气质量检测仪。
【项目导引】资料显示空气质量等级是按照空气质量指数K划分的,如下表所示。
空气质量指数K/(μg·m⁻³)
0~50
51~100
101~150
151~200
201~250
>300
空气质量等级
优
良
:度污染
轻度污染
重度污染
重度污染
从学校科技实验员处借得一个气敏电阻R,通过说明书获悉,其阻值R随空气质量指数K的关系如表所示:
(1)每当启动空气重污染橙色预警时,中小学、幼儿园等将减少或停止户外活动,空气污染___________(选填“属于”或“不属于”)分子运动。
空气质量指数K
50
100
150
200
250
300
电阻值R/Ω
100
50
30
20
15
10
【方案设计】小组经过一番讨论和研究,设计如图所示空气质量检测仪的电路,其中定值电阻。电源电压U恒为6V不变,用电流表示数表示对应空气质量指数;闭合开关S,当电流表示数为0.15A时,电路报警,此时电磁铁把衔铁B吸下来,净化系统开始工作,电磁铁中线圈的电阻不计。
【项目实施】
(2)如图乙,闭合开关S,电磁继电器中电磁铁M的上端为___________(选填“N”或“S”)极。
(3)当空气质量指数K值升高时,电磁铁M的磁性__________(选填“增强’、“减弱”或“不变”)。
①当空气质量指数K为50时,电阻R₀两端的电压为___________V。
②当电路报警时,则此时对应的空气质量等级为___________。
【评价反思】(4)若想让仪器检测更加灵敏,使空气质量指数K略低于“方案设计”中数值时电路就报警,请提出一条合理化建议:___________。
【答案】 ①. 不属于 ②. N ③. 增强 ④. 1 ⑤. 轻度污染 ⑥. 减小定值电阻R0的阻值(或增大电源电压U)
【解析】
【详解】(1)[1]空气污染是固体颗粒物漂浮在空气中形成的,不属于分子运动。
(2)[2]由安培定则可知,电磁继电器中电磁铁M的上端为N极。
(3)[3]由表格数据可知,当空气质量指数K值升高时,气敏电阻R的阻值减小,电路中的电流增大,电磁铁M的磁性增强。
①[4]当空气质量指数K为50时,气敏电阻R=100Ω,由串联电路的特点和欧姆定律可得,电路中的电流
电阻R0两端的电压
②[5]当电路报警时,电路中的电流I′=0.15A,此时电阻R₀两端的电压为
气敏电阻的阻值
由表格数据可知,此时对应的空气质量指数K=200,空气质量等级为轻度污染。
(4)[6]若想让仪器检测更加灵敏,使空气质量指数K略低于“方案设计”中数值时电路就报警,可以减小定值电阻R0的阻值或增大电源电压U。
42.(2024·福州市立志中学中考模拟)图甲为某加热器内部电路,可分为控制电路和受控电路两部分,受控电路的电源电压为220V,加热功率为400W。保温功率为200W。电磁继电器所在控制电路的电源电压U=6V,电磁继电器线圈的电阻可不计,加热至60℃时,自动进入保温模式,此时电磁继电器线圈的电流达到30mA,热敏电阻Rx的阻值随温度变化的图像如图乙所示。问:
(1)R1和R2的阻值分别有多大?
(2)为使温度加热至60℃时,受控电路自动进入保温模式,滑动变阻器接入电路的电阻需要调到多大?
(3)乐乐同学觉得该加热功率太大,为了在办公室可以安全使用,她想修改受控电路的连接,使得加热功率为200W,保温功率为100W。请在图丙中将电路直接连接完整。
【答案】(1)242Ω;242Ω;(2)140Ω;(3)
【解析】
【详解】解:(1)由图得,当R1、R2并联时,受控电路中的电阻较小,为加热模式;当R1单独工作时,受控电路中的电阻较大,为保温模式,由得,加热模式时电路总电阻为
R1阻值为
由并联电路电阻特点
得,R2阻值为
(2)由图得,控制电阻中,热敏电阻Rx与变阻器串联,由图像得,当温度加热至60℃时,热敏电阻Rx得阻值为60Ω,此时电路中电流为30mA,由得,控制电路的总电阻为
滑动变阻器接入电路的电阻为
(3)由得,修改后加热模式时电路的电阻为
修改后保温模式时电路的电阻为
而
则修改后,加热模式时R1或者R2单独工作;保温模式时,R1与R2串联,电路如图所示:
答:(1)R1和R2的阻值分别为242Ω、242Ω;
(2)为使温度加热至60℃时,受控电路自动进入保温模式,滑动变阻器接入电路的电阻需要调到140Ω。
43.(2024·福州市八县联考)如图甲所示是某款电梯工作原理的简化模型,轿厢质量600kg,压力传感器置于轿厢内部地面,检测压力大小。如图乙所示是压力传感器电路,电源电压恒定,电阻 ,电磁铁线圈电阻不计,压敏电阻R阻值随压力 的变化情况如图丙所示。当压力为 时,电路中电流为0.06A;当电路中的电流大于0.1A时启动警报系统,电梯停止运行。求:
(1)空厢匀速竖直上升时,拉力F的大小;
(2)在6s内将空厢匀速竖直提升3m,拉力F做功的功率;
(3) 空厢匀速竖直提升3m,消耗电能0.01kW·h,此时电梯工作的机械效率;
(4)电梯正常运行,压力传感器能承受的最大压力。
【答案】(1)6000N;(2)3×103W;(3) 50%;(4)4×103N
【解析】
【详解】解:(1)空厢匀速竖直上升时,拉力与重力二力平衡,拉力F的大小为
(2)在6s内将空厢匀速竖直提升3m,拉力F做的功为
拉力F做功的功率为
(3) 空厢匀速竖直提升3m,消耗电能0.01kW·h,此时电梯工作的机械效率为
(4)压敏电阻与定值电阻串联,由图丙分析可知,当压力最大时,压敏电阻的阻值最小,电路中的电流最大,当超过最大电流时,装置报警。当压力为 2×103N时,电路中电流为0.06A,由图丙可知,此时压敏电阻的阻值为120Ω,电源电压为
当电流为时,电路总电阻为
此时压敏电阻的阻值为
此时压力传感器承受的压力最大为4×103N。
答:(1)空厢匀速竖直上升时,拉力F的大小为6000N;
(2)在6s内将空厢匀速竖直提升3m,拉力F做功的功率为3×103W;
(3) 空厢匀速竖直提升3m,消耗电能0.01kW·h,此时电梯工作的机械效率为50%;
(4)电梯正常运行,压力传感器能承受的最大压力为4×103N。
44.(2024·南安市四校联盟中考模拟)实践小组为学校花卉种植小屋设计了自动加湿装置,其简化电路如图甲。该自动加湿装置由控制电路和工作电路两部分组成,它能使小屋内空气湿度H的变化范围控制在60%~80%,控制电路中湿敏电阻R的阻值随空气湿度H的变化关系如图乙。当线圈中的电流减小至0.04A时,衔铁被松开,触点B、C接通,加湿器开始加湿;当线圈中的电流增大至0.06A时,衔铁被吸下,触点B、C断开,加湿器停止加湿。已知加湿器上标有“220V 60W”字样,控制电路电源电压U恒定,R0为定值电阻,线圈电阻不计。问:
(1)加湿器正常工作10min消耗的电能;
(2)电源电压U的大小和电阻R0的阻值;
(3)若用阻值为25Ω的电阻替换原控制电路的电阻R0,求替换前后,当自动控制电路均处于刚启动加湿器工作的状态时,湿敏电阻功率的变化量。
【答案】(1)3.6×104J;(2)6V,50Ω;(3)0.04W
【解析】
【详解】解:(1)根据W=Pt可得,加湿器正常工作10min消耗的电能为
(2)由乙图可知,当湿度为60%时,湿敏电阻R=100Ω,此时控制电路电流为I=0.04A,根据欧姆定律可得
①
当湿度为80%时,湿敏电阻R′=50Ω,此时控制电路的电流为I′=0.06A,根据欧姆定律可得
②
联立①②解得,U=6V,R0=50Ω。
(3)替换前,加湿器刚启动时湿敏电阻R=100Ω,此时控制电路的电流为I=0.04A,湿敏电阻功率为
替换后,加湿器刚启动时,通过控制电路的电流仍为I=0.04A,此时,根据欧姆定律可知,此时的控制电路的总电阻为
由于控制电路是串联电路,所以此时湿敏电阻的阻值为
此时湿敏电阻功率为
则湿敏电阻功率的变化量为
答:(1)加湿器正常工作10min消耗的电能为3.6×104J;
(2)电源电压U的大小为6V,电阻R0的阻值为50Ω;
(3)湿敏电阻功率的变化量为0.04W。
45.(2024·厦门市部分学校教学联盟中考模拟)马拉松比赛时常采用感应芯片计时,芯片里的线圈一旦有电流通过,就会激发芯片发送编码信息,系统实时获取计时信息。当正确佩带芯片的参赛者通过起点和终点设置有磁场的地带时,就能计时,下列器件工作原理与它相同的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】当正确佩带芯片的参赛者通过起点和终点设置有磁场的地带时,线圈中会有电流通过,就能计时,说明此时发生了电磁感应现象;
A.如图,当电路闭合时,电路中有电流流过,小磁针转动,说明通电导体周围存在磁场,故A不符合题意;
B.如图,当电路闭合时,通电导体在磁场中运动,说明通电导体在磁场中受到力的作用,故B不符合题意;
C.如图,当导体在磁场中做切割磁感线运动时,灵敏电流计指针偏转,说明产生了感应电流,这是电磁感应现象,故C符合题意;
D.如图,当电路闭合时,电磁铁产生磁性,将铁钉吸起,故D不符合题意。
故选C。
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专题18 电与磁
1.(2024·福建)洗衣机底部加装减震垫,可减弱洗衣时产生的震动,这是利用减震垫的( )
A. 磁性 B. 弹性 C. 导电性 D. 导热性
2.(2023·福建)经过十年的不懈探索,法拉第发现了电磁感应现象。下图中可以探究产生感应电流条件的装置是( )
A. B.
C. D.
3.(2022·福建)电流的磁效应被发现后,科学家笃信自然力的统一,以逆向的思想,开始在磁生电的研究中进行艰辛的探索。下列科学家与其重要发现对应正确的是( )
A. 法拉第——电磁感应现象 B. 奥斯特——电流的热效应
C. 安培——通电导体周围存在磁场 D. 焦耳——磁场对通电导体的作用
4.(2021·福建)跳绳也可以“发电”。用一根带有绝缘皮的长铜导线做跳绳,将它的两端与固定在地面上的灵敏电流计相连,据动跳绳时,发现灵敏电流计的指针左右摆动。则( )
A. 向任意方向摇绳均可产生电流 B. 电流方向与绳子运动方向无关
C. 此过程中机械能转化为电能 D. 跳绳发电属于电流的磁效应
5.(2024·福建)福建舰是我国首艘采用电磁弹射系统的航空母舰。电磁弹射系统采用飞轮储能技术,即利用电能驱动大质量的飞轮高速旋转,把电能转化为飞轮的______能,这种能量转化方式与我们学过的______(填“电动机”或“发电机”)相似。
6.(2020·福建)《论衡》中记载:“司南之杓、投之于地,其柢指南”。如图所示,“柢”即握柄,是磁体的______(选填“N”或“S”)极,静止时指向地磁场的______(选填“南”或“北”)极。
7.(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。
8.(2020·福建)通电螺线管的N、S极以及外部的一条磁感线如图。在图中标出磁感线的方向,并在括号中标出电源的正、负极。
9.(2024·福建)小闽为学校的陶器烧制炉加装一个自制的可控制温度的装置,其简化的工作电路图如图。R1、R2是炉内加热电阻,R1阻值为44Ω,R是变阻器,R0是电磁铁线圈电阻。温差电源的热点探头放在炉内,冷点探头放在20℃的恒温箱中。烧制炉接入220V的电路中,闭合开关S1、S2,衔铁与触点A接触,烧制炉处于加热状态;当电磁铁线圈中的电流达到0.01A时,衔铁被吸下与触点B接触,烧制炉进入保温状态,保温功率为200W。测试时,第一次调节R的阻值为1Ω,当烧制炉刚进入保温状态时,测得炉内温度t为400℃;第二次调节R的阻值为4Ω,当烧制炉刚进入保温状态时,测得炉内温度t为1000℃。求:
(1)烧制炉处于加热状态时,通过R1的电流。
(2)烧制炉处于保温状态时,R2的阻值。
(3)温差电源提供的电压与两探头间的温度差成正比,为便于设置烧制炉的保温温度t,写出R与t关系的表达式。
10.(2023·福建)实践小组设计了由厢体、承重板和动滑轮组成的提升重物的装置,示意图如图甲,厢体放置在水平承重板上,承重板的上表面装有压力传感器,装置由电动机提供动力。该装置设计有超载限制系统,如图乙,限制系统中的控制电路电源电压恒为12V,定值电阻R0阻值为200Ω,压力传感器中的力敏电阻RF阻值随压力F压变化的部分数据如下表所示。当控制电路的电流大于0.03A时,电磁铁将衔铁吸下,B、C两个触点断开,电动机停止工作。已知厢体重150N,承重板和滑轮共重100N,忽略绳重、摩擦和电磁铁线圈电阻。
F压/N
…
400
600
800
900
1000
…
RF/Ω
…
800
500
300
200
100
…
(1)空厢匀速竖直上升时,求绳拉力F的大小;
(2)在6s内将空厢匀速竖直提升3m,求拉力F做功的功率;
(3)重物放在厢体内,求该装置匀速竖直提升重物的最大机械效率;
(4)若要将该装置的最大载重量调小,提出对控制电路的一条调整措施。
11.(2021·福建)为节约用水,小华为农场的储水箱设计了一个自动抽水控制装置。如图,水箱高为1 m,容积为0.8m3。在空水箱底部竖直放置一重5N的长方体,长方体高为1m、底面积为0.02m2,上端通过绝缘轻杆与控制电路的压敏电阻R接触,此时压敏电阻受到的压力为零。压敏电阻R的阻值随压力F的增大而减小,部分数据如下表。控制电路电源电压U=12V,定值电阻R0为保护电阻。当控制电路的电流I≥0.5A时,电磁铁将衔铁吸合,工作电路断开,水泵停止给储水箱抽水。
(1)若水泵额定功率为440W,正常工作时通过的电流是多少?
(2)要使储水箱装满水时水泵恰能自动停止工作,R0应为多少?
(3)从水箱顶部给空水箱注满水的过程中,水的重力所做的功是多少?
压力F/N
180
185
190
195
200
压敏电阻R/Ω
18
17
16
14
12
12.(2024·福州十六中中考三模)如图所示,用甲装置探究通电螺线管外部的磁场分布,用乙装置探究电磁铁磁性强弱跟哪些因素有关。下列说法正确的是( )
A. 通电螺线管外部的磁场与条形磁体的磁场相似
B. 改变通电螺线管中电流方向,小磁针N极指向不变
C. 匝数一定时,通入的电流越小,电磁铁的磁性越强
D. 电流一定时,减少铁钉上线圈的匝数,电磁铁的磁性强弱不变
13. (2024·福州立志中学中考模拟)发现“地磁的南北极与地理的南北极存在磁偏角”的科学家是( )
A. 沈括 B. 牛顿 C. 奥斯特 D. 伽利略
14.(2024·福州立志中学中考模拟)近日,《新闻联播》中出现了福建舰的最新画面,甲板上三套电磁弹射器清晰可见。电磁弹射器的弹射车与舰载机前轮连接,并处于强磁场中,当弹射车的导体有强电流通过时,就会受到磁场强大的作用力,使舰载机迅速获得起飞速度。图中与电磁弹射器工作原理相同的是( )
A B. C. D.
15.(2024·福州市屏东中学中考模拟)如图所示的四个电磁实验,下列说法中不正确的是( )
A. 闭合开关,小磁针的N极向右偏转
B. 开关S闭合,只要导体ab在磁场中做切割磁感线运动,导体中就有电流产生
C. 开关S闭合,导体ab在磁场中运动,电动机是利用这一原理制成
D. 触接后小磁针将发生偏转,表明通电导线的周围存在磁感线
16.(2024·福州市十九中中考模拟)如图所示的“电与磁”实验和现象,下列说法中正确的是( )
A. 图甲:司南能指南北方向是由于受到地磁场的作用
B. 图乙:揭示了电生磁现象,发电机是利用这个原理制成的
C. 图丙:说明磁场对电流有力的作用,将机械能转化为电能
D. 图丁:揭示了电磁感应现象,与电动机的工作原理相同
【答案】A
【解析】
【详解】A.图甲:由于地磁场的作用,司南能指南北方向,故A正确;
B.图乙:揭示了电生磁现象,发电机利用的是电磁感应现象,故B错误;
C.图丙:说明磁场对电流有力的作用,将电能转化为机械能,故C错误;
D.图丁:揭示了电磁感应现象,与发动机的工作原理相同,而电动机的工作原理是通电导体在磁场中国受力的作用,故D错误。
故选A。
17.(2024·福州市八县联考)我国古代四大发明对世界文明发展做出了重要贡献,其中利用磁性材料特性的是( )
A. 指南针 B. 火药
C. 造纸术 D. 印刷术
18.(2024·福州市八县联考)XIAOMI SU7是小米汽车旗下的纯电动轿车,定位“C级高性能生态科技轿车”,其核心是小米超级电动机V6s。下图中与电动机工作原理相同的是( )
A. B.
C. D.
19.(2024·福州市中考三模)手机无线充电的原理如图,当充电基座内的送电线圈两端接上交流电后,就会在邻近的受电线圈中产生感应电流,受电线圈连接手机电池,实现为手机电池充电。下列设备与无线充电受电线圈工作原理相同的是( )
A. 电磁铁 B. 电动机 C. 发电机 D. 动圈式扬声器
20.(2024·福州一中中考模拟)某兴趣小组设计了一种路灯自动控制装置,路灯的通断由光控开关控制,两路灯的额定电压为220V,R为保护电阻,S为光控开关,白天光控并关断开两路灯不发光,晚上光控开关闭合,两路灯正常发光。下列电路设计符合要求的是( )
A. B.
C. D.
21.(2024·福州八中中考模拟)下列说法与物理史实相符的是( )
A. 电磁感应现象——奥斯特 B. 电流周围存在磁场——法拉第
C. 电流、电压、电阻三者之间的关系——伏特 D. 电流热效应——焦耳
22.(2024·福州八中中考模拟)在①电动机、②发电机、③电磁继电器、④动圈式话筒中,应用的原理相同的是( )
A. ②④ B. ①④ C. ①② D. ②③
23.(2024·福州市外国语学校中考模拟)我市新能源公交车的动力装置是电动机下列选项,能说明其工作原理的是( )
A. B.
C. D.
24.(2024·南安市四校联盟中考模拟)如图是新型智能手机无线充电装置,无线充电技术主要是应用电磁感应原理,通过“磁生电”来实现充电。图中各选项与“磁生电”原理相同的是( )
A. B.
C. D.
25. (2024·2024·厦门市部分学校教学联盟中考模拟)小明设计了一个电梯自动报警模拟装置,如图-1所示。在控制电路中,电源电压为12V,R1为滑动变阻器,R2为压敏电阻,R2的阻值大小随压力F的变化关系如图-2。所示。闭合开关S1和S2,当压敏电阻受到的压力达到4000N时,电磁铁线圈中的电流为0.1A,此时衔铁被吸下,动触点K与触点A断开,同时与触点B接触,电动机停止工作,报警铃声开始响起。电磁铁线圈的电阻忽略不计。下列说法正确的是( )
A. S1闭合时,电磁铁的上端为N极
B. 当电梯自动报警铃声未响起时,控制电路的总功率大于18W
C. 当电梯自动报警铃声开始响起时,R1的功率为0.4W
D. 若控制电路电源电压降低,要保证电梯最大载重不变,应将R1的滑片P向左移
26. (2024·厦门一中一模)福建舰甲板上三套电磁弹射器清晰可见。电磁弹射器的弹射车与舰载机前轮连接,并处于强磁场中,当弹射车的导体有强电流通过时,就会受到磁场强大的作用,使舰载机迅速获得起飞速度。如图所示,电磁弹射器工作原理与下列实验相同的是( )
A. 磁极间的相互作用 B. 奥斯特实验
C. 磁场对电流作用实验 D. 电磁感应实验
27.(2024·厦门市外国语学校中考模拟)电磁炮内的金属杆通电后会受到磁场的作用力,将炮弹发射出去。如图与这一工作原理相同的是( )
A. B.
C. D.
28.(2024·福州一中4月份适应性练习)如图 是人工心脏泵的原理图,磁体固定在左侧,电磁铁 AB 固定在活塞上,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。当线圈中的电流从 A 流向 B 时,电磁铁左端是______极,血液会_______(填“流入”或“流出”)活塞筒。
29.(2024·福州八中中考模拟)在①电动机、②发电机、③电磁继电器、④动圈式话筒中,应用的原理相同的是( )
A. ②④ B. ①④ C. ①② D. ②③
30.(2024·福州一中中考模拟)产生感应电流探究实验如图所示,保持U形磁体竖直放置,首先要___________开关(选填“闭合”或“断开”),使导体AB从图示位置竖直向上或竖直向下运动,灵敏电流计指针___________(选填“会”或“不会”)偏转。
【答案】 ①. 闭合 ②. 会
【解析】
【详解】[1]要产生感应电流,电路必须是闭合的,所以首先要闭合开关。
[2]U形磁体竖直放置,磁感线沿水平方向,使导体AB从图示位置竖直向上或竖直向下运动,导体做切割磁感线运动,会有感应电流产生,灵敏电流计指针会偏转。
31.(2024·福州市立志中学中考模拟)如图所示,闭合开关,螺线管左侧小磁针处于自由静止状态,请判断螺线管的N、S极以及电源的正负极并填入相应括号内。
32.(2024·福州市八县联考)通电螺线管的N、S极以及外部的一条磁感线如图。在图中标出磁感线的方向,并在括号中标出电源的正、负极。
33.(2024·福州市市区联考)置于通电螺线管附近的小磁针静止时,如图所示,标出电源的正、负极(用“+”“﹣”表示)。
34.(2024·福州市中考三模)如图,条形磁体静止在水平桌面上,请在图中画出条形磁体在水平方向上的受力示意图。
35.(2024·福州一中中考模拟)在下图中,通电后,电流表指针正常偏转,标出通电螺线管N极和P点磁感线的方向。
36.(2024·南安市四校联盟中考模拟)根据图中磁感线分布情况,标出条形磁体左端的磁极和电磁铁电源的“+”“-”极。
37.(2024·福州市十九中中考模拟)请标出图中通电螺线管小磁针的N极和电源的“+”极。
38. (2024·2024·厦门市部分学校教学联盟中考模拟)请标出图中通电螺线管小磁针的N极和电源的“+”极。
39.(2024·福州市十九中中考模拟)某同学用如图所示的装置探究感应电流产生的条件。
(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)在此实验中涉及到的能量转化是导体或者磁体的______能转化为______能;
(4)若想使ab的感应电流与原来方向相反,下列操作可行的是______;
A.将导体棒ab对调
B.保持ab运动方向不变,对调磁体的磁极
C.保持ab运动方向和磁体的磁极同时对调
(5)小明想要让感应电流更大可采取的方法(写出一种)______。
40.(2024·厦门市思明区中考模拟)科技小组对电流表指针偏转的原因产生了兴趣,于是在实验室找到一只可拆卸的电流表,进行了如下探究:
(1)打开外壳,内部结构如图所示,按规范将电流表接入电路,通电后线圈转动,带动指针偏转;撤去磁体再次通电,指针不动。这说明电流表指针偏转的原因是通电线圈在______中受力转动,这与______的工作原理相同(填“电动机”或“发电机”);
(2)若让电流从电流表的“-”接线柱流入,“+”接线柱流出,指针偏转方向会与(1)中的偏转方向______,因此使用电流表时不能把接线柱接反;
(3)同一量程,电流越大,指针偏转角度越大,据此猜想:通电线圈受力的大小可能与______有关。
41.(2024·福州市十九中中考模拟)在跨学科实践课上,某小组开展了“空气质量检测仪”的项目化学习活动。
下面是该小组同学交流实践过程,请帮助完成下列内容:
【项目任务】制作一个简易空气质量检测仪。
【项目导引】资料显示空气质量等级是按照空气质量指数K划分的,如下表所示。
空气质量指数K/(μg·m⁻³)
0~50
51~100
101~150
151~200
201~250
>300
空气质量等级
优
良
:度污染
轻度污染
重度污染
重度污染
从学校科技实验员处借得一个气敏电阻R,通过说明书获悉,其阻值R随空气质量指数K的关系如表所示:
(1)每当启动空气重污染橙色预警时,中小学、幼儿园等将减少或停止户外活动,空气污染___________(选填“属于”或“不属于”)分子运动。
空气质量指数K
50
100
150
200
250
300
电阻值R/Ω
100
50
30
20
15
10
【方案设计】小组经过一番讨论和研究,设计如图所示空气质量检测仪的电路,其中定值电阻。电源电压U恒为6V不变,用电流表示数表示对应空气质量指数;闭合开关S,当电流表示数为0.15A时,电路报警,此时电磁铁把衔铁B吸下来,净化系统开始工作,电磁铁中线圈的电阻不计。
【项目实施】
(2)如图乙,闭合开关S,电磁继电器中电磁铁M的上端为___________(选填“N”或“S”)极。
(3)当空气质量指数K值升高时,电磁铁M的磁性__________(选填“增强’、“减弱”或“不变”)。
①当空气质量指数K为50时,电阻R₀两端的电压为___________V。
②当电路报警时,则此时对应的空气质量等级为___________。
【评价反思】(4)若想让仪器检测更加灵敏,使空气质量指数K略低于“方案设计”中数值时电路就报警,请提出一条合理化建议:___________。
42.(2024·福州市立志中学中考模拟)图甲为某加热器内部电路,可分为控制电路和受控电路两部分,受控电路的电源电压为220V,加热功率为400W。保温功率为200W。电磁继电器所在控制电路的电源电压U=6V,电磁继电器线圈的电阻可不计,加热至60℃时,自动进入保温模式,此时电磁继电器线圈的电流达到30mA,热敏电阻Rx的阻值随温度变化的图像如图乙所示。问:
(1)R1和R2的阻值分别有多大?
(2)为使温度加热至60℃时,受控电路自动进入保温模式,滑动变阻器接入电路的电阻需要调到多大?
(3)乐乐同学觉得该加热功率太大,为了在办公室可以安全使用,她想修改受控电路的连接,使得加热功率为200W,保温功率为100W。请在图丙中将电路直接连接完整。
43.(2024·福州市八县联考)如图甲所示是某款电梯工作原理的简化模型,轿厢质量600kg,压力传感器置于轿厢内部地面,检测压力大小。如图乙所示是压力传感器电路,电源电压恒定,电阻 ,电磁铁线圈电阻不计,压敏电阻R阻值随压力 的变化情况如图丙所示。当压力为 时,电路中电流为0.06A;当电路中的电流大于0.1A时启动警报系统,电梯停止运行。求:
(1)空厢匀速竖直上升时,拉力F的大小;
(2)在6s内将空厢匀速竖直提升3m,拉力F做功的功率;
(3) 空厢匀速竖直提升3m,消耗电能0.01kW·h,此时电梯工作的机械效率;
(4)电梯正常运行,压力传感器能承受的最大压力。
44.(2024·南安市四校联盟中考模拟)实践小组为学校花卉种植小屋设计了自动加湿装置,其简化电路如图甲。该自动加湿装置由控制电路和工作电路两部分组成,它能使小屋内空气湿度H的变化范围控制在60%~80%,控制电路中湿敏电阻R的阻值随空气湿度H的变化关系如图乙。当线圈中的电流减小至0.04A时,衔铁被松开,触点B、C接通,加湿器开始加湿;当线圈中的电流增大至0.06A时,衔铁被吸下,触点B、C断开,加湿器停止加湿。已知加湿器上标有“220V 60W”字样,控制电路电源电压U恒定,R0为定值电阻,线圈电阻不计。问:
(1)加湿器正常工作10min消耗的电能;
(2)电源电压U的大小和电阻R0的阻值;
(3)若用阻值为25Ω的电阻替换原控制电路的电阻R0,求替换前后,当自动控制电路均处于刚启动加湿器工作的状态时,湿敏电阻功率的变化量。
45.(2024·厦门市部分学校教学联盟中考模拟)马拉松比赛时常采用感应芯片计时,芯片里的线圈一旦有电流通过,就会激发芯片发送编码信息,系统实时获取计时信息。当正确佩带芯片的参赛者通过起点和终点设置有磁场的地带时,就能计时,下列器件工作原理与它相同的是( )
A. B.
C. D.
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