2025年中考物理二轮专题复习：电与磁

2025年中考物理二轮专题复习:电与磁 【知识梳理】 一、磁现象 1.磁性:磁铁能吸引铁、钴、镍等物质,磁铁的这种性质叫做磁性。 2.磁体:具有磁性的物质叫磁体。 3.磁极:磁体上磁性最强的部分(任一个磁体都有两个磁极且是不可分割的) (1)两个磁极:南极(S):指南的磁极叫南极;北极(N):指北的磁极叫北极。 (2)磁极间的相互作用:同名磁极互相排斥,异名磁极互相吸引。 4.磁化:使原来没有磁性的物体获得磁性的过程。 5.磁场 (1)概念:在磁体周围存在的一种物质,能使小磁针偏转,这种物质看不见,摸不到,我们把它叫做磁场。 (2)基本性质:磁场对放入磁场中的磁体产生磁力的作用。 (3)磁场的方向 规定:在磁场中的任意一点,小磁针静止时,小磁针N极所指的方向就是那点的磁场方向。 注意:在磁场中的任意一个位置的磁场方向只有一个。 6.磁感应线(磁感线) (1)概念:为了形象地描述磁场,在物理学中,用一些有方向的曲线把磁场的分布情况描述下来,这些曲线就是磁感线。 (2)方向:为了让磁感线能反映磁场的方向,我们把磁感线上都标有方向,并且磁感线的方向就是磁场方向。 (3)特点:①磁体外部的磁感线从N极出发回到S极,在磁体内部从S极出发回到N极; ②磁感线是有方向的,磁感线上任何一点的切线方向与该点的磁场方向一致;③磁感线的分布疏密可以反映磁场磁性的强弱,越密越强,反之越弱;④磁感线是空间立体分布,是一些闭合曲线,在空间不能断裂,任意两条磁感线不能相交;⑤磁感线是为了描述磁场而假想出来的,实际上不存在。 7.地磁场 (1)概念:地球周围存在着磁场叫做地磁场;(2)磁场的N极在地理的南极附近,磁场的S极在地理的北极附近;(3)磁偏角:首先由我国宋代的沈括发现的。 二、电生磁 1.电流的磁效应:如图(1) (1)1820年,丹麦的科学家奥斯特第一个发现电与磁之间的联系;(2)由甲、乙可知:通电导体周围存在磁场;(3)由甲、丙可知:通电导体的磁场方向跟电流方向有关。 图(1)电流的磁效应 2.通电螺线管:(1)磁场跟条形磁铁的磁场相似;(2)通电螺线管的磁极方向跟电流方向有关;(3)安培定则:用右手握住螺线管,让四指弯向螺线管中电流的方向,则大拇指所指的那端就是螺线管的北极(如图(2)所示) 图(2)通电螺线管磁场的判定:安培定则 三、电磁铁 1.电磁铁:电磁铁是一个内部插有铁芯的螺线管。 (1)影响电磁铁磁性强弱的因素(控制变量法):①电流大小;②有无铁芯;③线圈匝数的多少。(1)在电磁铁线圈匝数相同时,电流越大,电磁铁的磁性越强;(2)电磁铁的磁性强弱跟有无铁芯有关,有铁芯的磁性越强;(3)当通过电磁铁的电流相同时,电磁铁的线圈匝数越多,磁性越强。 (2)电磁铁的优点:1)电磁铁磁性有无,可由电流的有无来控制;2)电磁铁磁性强弱,可由电流大小和线圈匝数的多少来控制;3)电磁铁的磁性可由电流方向来改变。 (3)电磁铁的应用:电磁起重机、磁悬浮列车、电磁选矿机、电铃、电磁自动门等。 2.电磁继电器 (1)电磁继电器 1)结构(如图所示):电磁继电器是由电磁铁、衔铁、簧片、触点(静触点、动触点)组成。 2)工作原理:当较低的电压加在接线柱D、E两端,较小的电流流过线圈时,电磁铁把衔铁吸下,使B、C两个接线柱所连的触点接通,较大的电流就可以通过B、C带动机器工作。 3)结论:电磁继电器就是利用电磁铁控制工作电路通断的开关。 4)用电磁继电器控制电路的好处:用低电压控制高电压;可以实现远距离控制、自动控制。 四、电动机 1.磁场对通电导体的作用(如图(1)所示):1)通电导体在磁场中,会受到力的作用;2)通电导体在磁场中,受力方向与电流方向和磁感线方向有关。 2.电动机 1)基本结构:转子线圈)、定子(磁体)、电刷、换向器。 电刷的作用:与半环接触,使电源和线圈组成闭合电路。 换向器的作用:使线圈一转过平衡位置就改变线圈中的电流方向。 2)工作原理:电动机是利用通电线圈在磁场中受力而转动的原理制成的。 3)通电线圈在磁场中的受力大小跟电流(电流越大,受力越大),磁场的强弱(磁性越强,受力越大)和线圈的匝数(匝数越大,受力越大)有关。 4)应用:直接电动机:(电动玩具、录音机、小型电器等);交流电动机:(电风扇、洗衣机、家用电器等) 5)电动机原理图:如图(2)所示。 电动机工作原理图 五、磁生电 1.电磁感应现象 (1)电磁感应现象是英国的物理学家法拉第第一个发现的。 (2)什么是电磁感应:闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,导体中就会产生电流;感应电流:由于电磁感应产生的电流叫感应电流。 (3)电流中感应电流的方向与导体切割磁感线的运动方向和磁场方向有关。 2.发电机 (1)工作原理:发电机是根据电磁感应原理工作的,是机械能转化为电能的机器。 (2)发电机原理图(无电源):如图所示。 发电机原理图 (3)直流电和交流电 1)直流电:方向不变的电流叫做直流电。 2)交流电:周期性改变电流方向的电流叫交电流。 3)产生的感应电流大小跟磁场强度、切割磁感线速度、线圈匝数(导体的长度)有关。 4)周期(T)、频率(f):我国交流电周期是0.02s,频率为50Hz(每秒内产生的周期性变化的次数是50次),每秒电流方向改变100次。 【方法技巧】 发电机和电动机的区别 区别 电动机 发电机 结构 有电源 无电源 工作原理 通电线圈在磁场中受力的作用 电磁感应 能量转化 电能转化为机械能 机械能转化为电能 【直击中考】 一.选择题(共18小题) 1.(2024•东营)关于电与磁,下列说法正确的是( ) A.摩擦起电的本质是创造了电荷 B.玻璃、塑料、食盐水都是绝缘体 C.通电导线周围不一定存在磁场 D.发电机的工作原理是电磁感应现象 2.(2024•赤峰)将扬声器、开关和电流表连成如图电路,闭合开关,反复轻敲扬声器的纸盆,会看到电流表的指针左右摆动,下列选项与其原理相同的是( ) A.电动机 B.发电机 C.电磁铁 D.电铃 3.(2024•淄博)心肺机用“电动泵”替代心脏,推动血液循环。“电动泵”的工作原理如图所示,将线圈ab固定在活塞一端,利用其与固定磁铁间的相互作用带动活塞运动,从而使血液定向流动。阀门K1、K2都只能单向开启。当线圈中的电流从a流向b时( ) A.线圈周围有磁场和磁感线 B.线圈左端是N极 C.活塞将向左运动 D.此时“电动泵”处于送血状态 4.(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 5.(2024•海南)如图是通电螺线管磁场特点的实验装置。下列操作能改变螺线管两端磁极的是( ) A.移动滑动变阻器滑片 B.对调电源正负极 C.改变螺线管线圈匝数 D.在螺线管中加铁芯 6.(2024•遂宁)下列能探究“导体在磁场中产生电流的条件”的实验装置是( ) A. B. C. D. 7.(2024•长春)能被磁体吸引的物体是( ) A.铁钉 B.铜线 C.金币 D.铝箔 8.(2024•赤峰)模型法是人们通过一定的科学方法,建立一个适当模型揭示客观事物形态、特征和本质的研究方法。下列是一些使用模型法的实例,其中描述正确的是( ) A.甲图一束光从空气斜射入水中,折射光线远离法线 B.乙图条形磁体外部的磁感线从磁体的N极出发,回到S极 C.丙图斜面上的小球所受重力的方向沿斜面向下 D.丁图是Be原子的结构模型,其原子核由质子和中子构成,中子带正电 9.(2024•内蒙古)以下关于电与磁的描述正确的是( ) A.如图甲,当闭合开关S后电路中的红灯亮 B.如图乙,小磁针发生偏转是电磁感应现象 C.丙图所示实验与电动机工作原理相同 D.丁图所示实验与扬声器工作原理相同 10.(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. 11.(2024•菏泽)如图所示是安检使用的一种金属探测仪。当探测仪靠近金属物体时,会产生感应电流,发出报警信号。其工作原理与下列实验原理相同的是( ) A. B. C. D. 12.(2024•乐山)下列四幅图中,探究“磁场对通电导线的作用”的是( ) A. B. C. D. 13.(2024•东营)我国古代科技展现了劳动人民的智慧,如图所示,下列应用涉及的物理知识描述错误的是( ) A.甲图:勺柄指南,是因为受到了地磁场的作用 B.乙图:大小不同的钟振动幅度相同时,发声的音调相同 C.丙图:人站在墙壁附近说话,声音经过多次反射,可以在围墙内的任何位置听到 D.丁图:用鼎烧水,锁住鼎扣时水温可升至120 ,因为液面上方气压越大,沸点越高 14.(2024•巴中)如图所示超市出口处装有报警器,它由防盗天线、检测门、检测器等构成。结账时贴在商品上的磁性标签会被消磁,若磁性标签未被消磁,通过检测门时,检测器就会检测到标签上的磁性而产生感应电流触发电路报警。下列选项中与报警器工作原理相同的是( ) A. B. C. D. 15.(2024•济宁)图中是物理课本中的四幅图片,下列分析不正确的是( ) A.图甲:A滑轮是动滑轮 B.图乙:绕原子核运动的是质子 C.图丙:甲导线为火线 D.图丁:d端为电源正极 16.(2024•大庆)下列有关“电与磁”的四幅图,描述正确的是( ) A.图甲中,验电器的金属箔片张开,是因为异种电荷相互吸引 B.图乙中,导线中有电流通过时,下方的小磁针会发生偏转,说明电流周围存在磁场 C.图丙中,由小磁针静止时N极的指向可以判断螺线管的b端与电源正极连接 D.图丁中,动圈式话筒的原理与电动机工作原理相同 17.(2024•兰州)科技创新活动中,小雅的作品“隔板推物”引起了同学们的极大兴趣,其原理如图甲所示,a、b两个导体棒分别悬挂在两个蹄形磁铁的磁场中,两导体棒通过导线相连,构成了一个闭合回路,用手推动导体棒a左右摆动时,导体棒b会随之摆动,下列关于这一现象的说法中不正确的是( ) A.导体棒a左右摆动时,闭合回路中能够产生感应电流 B.导体棒a左右摆动时,实现了电能向机械能的转化 C.导体棒b随之摆动的原理与图乙所示装置的原理相同 D.用手推动导体棒b左右摆动时,导体棒a也会随之摆动 18.(2024•包头)如图,闭合开关后风车能连续转动,下列器件的工作原理与风车转动原理相同的是( ) A.电动机 B.发电机 C.指南针 D.电磁继电器 二.填空题(共5小题) 19.(2024•威海)我国航空母舰福建舰配备的电磁弹射装置通电后能够将飞机弹出,其电磁学原理是 ;飞机 (选填“逆风”“顺风”)滑行时更有利于飞机起飞。 20.(2024•陕西)请完成下列填空。 (1)如图﹣1,是“探究影响导体电阻大小的因素”的实验装置,若要探究导体电阻大小与长度的关系,应选择 (选填图中导体左侧字母)两段导体接入电路。 (2)在“探究水在沸腾前后温度变化的特点”实验中,绘制了温度随时间变化的图像,如图﹣2所示。分析可知,实验时水面上方的大气压 (选填“大于”“小于”或“等于”)标准大气压。 (3)在“探究通电螺线管外部磁场的方向”的实验中,将小磁针放在螺线管周围不同位置,闭合开关前,观察到所有的小磁针都指向南北,这是由于小磁针受到了 的作用。闭合开关,小磁针偏转情况如图﹣3所示,对调电源正负极,发现小磁针的偏转方向发生改变,说明通电螺线管的磁场方向与 方向有关。 21.(2024•宁夏)如图所示,闭合开关后,通电螺线管的左端为 极;通电螺线管左侧的小磁针将 (选填“顺时针”或“逆时针”)旋转。 22.(2024•徐州)如图所示是自制交流发电机模型。风车转动,线圈在磁场中做 磁感线运动时,电路中就会产生感应电流,电流方向与 方向和导体运动方向有关。如果把小量程电流表换成电池,把模型当作电动机,此时线圈 (填“能”或“不能”)持续转动。 23.(2024•哈尔滨)有A、B、C三个物体,当A、B靠近时相互排斥,B、C靠近时相互吸引。上述现象如果是由它们可能具有磁性导致的,那么 一定具有磁性;上述现象如果是由它们可能带有电荷导致的,那么 可能带电。 三.作图题(共3小题) 24.(2024•重庆)在虚线框中用箭头画出磁感线的方向。 25.(2024•东营)闭合开关,通电螺线管附近小磁针的N极指向如图所示,请在图中括号内标出电源的“+”“﹣”极。 26.(2024•内江)如图,小磁针静止在通电螺线管右侧,请根据图中磁感线的方向,在螺线管左端和小磁针右端的括号内标出极性(“N”或“S”),在电源左边的括号内标出极性(“+”或“﹣”)。 四.解答题(共1小题) 27.(2024•淮安)某款恒温箱的简化电路如图甲所示。控制电路中电源电压为36V且保持不变,电磁铁线圈电阻为50 ,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44 。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6s产生的热量是多少? (3)控制电路的电流减小到0.036A,衔铁会被释放。则当调节R'=50 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R′的滑片向 滑动一点。 五.计算题(共1小题) 28.(2024•赤峰)大国重器“奋斗者”号,在一次深潜作业中,成功从万米海底取回水下取样器,堪称“海底捞针”。请回答(海水密度近似取103kg/m3,g取10N/kg): (1)①深潜器在一万米深处受到海水的压强是多少; ②若其载人舱舱盖面积为0.3m2,此深度它受到海水的压力是多少。 (2)在海水的高压下,深潜器上浮或下潜的原理与潜水艇不同,它通过电磁铁吸附大铁块及控制容器内铁砂数量实现下潜,若某次控制其总质量为20t时恰好能悬停于某一深度作业。 ①求此时它受的浮力; ②“奋斗者”号需要上浮时,可通过什么方式使电磁铁抛掉吸附的铁块。 电与磁 参考答案与试题解析 一.选择题(共18小题) 1.(2024•东营)关于电与磁,下列说法正确的是( ) A.摩擦起电的本质是创造了电荷 B.玻璃、塑料、食盐水都是绝缘体 C.通电导线周围不一定存在磁场 D.发电机的工作原理是电磁感应现象 【分析】(1)摩擦起电的实质是电子的转移; (2)导体:善于导电的物体,绝缘体:不善于导电的; (3)通电导线周围一定存在磁场; (4)发电机的工作原理是电磁感应现象。 【解答】解:A.摩擦起电的本质是电子的转移,而不是创造了电荷,A错误; B.玻璃、塑料是绝缘体,食盐水是导体,B错误; C.通电导线周围一定存在磁场,C错误; D.发电机的工作原理是电磁感应现象,D正确。 故选:D。 【点评】考查摩擦起电,导体,绝缘体,电与磁的关系,属于基础题。 2.(2024•赤峰)将扬声器、开关和电流表连成如图电路,闭合开关,反复轻敲扬声器的纸盆,会看到电流表的指针左右摆动,下列选项与其原理相同的是( ) A.电动机 B.发电机 C.电磁铁 D.电铃 【分析】闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,导体中会产生感应电流,这种现象叫电磁感应现象,发电机和动圈式话筒就是利用该原理制成的。 【解答】解:闭合开关,反复轻敲扬声器的纸盆,会看到电流表的指针左右摆动,说明电路中产生感应电流,属于电磁感应现象,发电机根据此原理制成的。 故选:B。 【点评】本题考查的是电磁感应现象和通电通电在磁场中受到力的作用;知道发电机与电动机、扬声器与动圈式话筒的原理。 3.(2024•淄博)心肺机用“电动泵”替代心脏,推动血液循环。“电动泵”的工作原理如图所示,将线圈ab固定在活塞一端,利用其与固定磁铁间的相互作用带动活塞运动,从而使血液定向流动。阀门K1、K2都只能单向开启。当线圈中的电流从a流向b时( ) A.线圈周围有磁场和磁感线 B.线圈左端是N极 C.活塞将向左运动 D.此时“电动泵”处于送血状态 【分析】(1)磁体周围存在磁场,磁感线是人们为了形象方便的描述磁场而假想的曲线; (2)由安培定则判断线圈的磁极; (3)由磁极间的相互作用可知活塞的移动方向; (4)根据阀门的打开或闭合,可知血液的流动方向,从而确定是否是送血状态。 【解答】解:A、通电线圈周围有磁场,不存在磁感线,磁场是真实存在的,磁感线是不存在的,故A错误; B、当线圈中的电流从a流向b时,由安培定则可知,螺线管右端为N极,左端是S极,故B错误; C、由异名磁极相互吸引可知,活塞将向左运动,故C正确; D、由图可知,活塞向左运动时,泵内容积变大,则阀门K1关闭,K2打开,此时“电动泵”处于抽血状态,故D错误。 故选:C。 【点评】本题为物理知识在生产生活中的应用题,题目中给出了必要的信息,应注意提取有用信息并结合相关物理知识求解。 4.(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 【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。 【解答】解: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。 【点评】根据产生感应电流的条件进行判断。 5.(2024•海南)如图是通电螺线管磁场特点的实验装置。下列操作能改变螺线管两端磁极的是( ) A.移动滑动变阻器滑片 B.对调电源正负极 C.改变螺线管线圈匝数 D.在螺线管中加铁芯 【分析】(1)通电螺线管外部的磁场分布与条形磁体的磁场分布相似; (2)通电螺线管两端磁极的极性与通电螺线管线圈中的电流方向有关; (3)改变通过螺线管的电流、线圈匝数的多少和是否插入铁芯可以改变通电螺线管的磁性强弱。 【解答】解:A、移动滑动变阻器的滑片可以改变通电螺线管线圈中的电流,通电螺线管的磁性强弱会改变,但螺线管两端磁极的极性不会改变,故A不符合题意; B、对调电源正负极可以改变通电螺线管线圈中的电流方向,能改变螺线管两端磁极的极性,故B符合题意; C、改变螺线管线圈匝数,通电螺线管的磁性强弱会改变,但螺线管两端磁极的极性不会改变,故C不符合题意; D、在螺线管中加铁芯,通电螺线管的磁性增强,但螺线管两端磁极的极性不会改变,故D不符合题意。 故选:B。 【点评】本题考查了通电螺线管的磁场的相关知识,属于基础题。 6.(2024•遂宁)下列能探究“导体在磁场中产生电流的条件”的实验装置是( ) A. B. C. D. 【分析】图中的四个实验均与“电和磁”有关,由实验装置及实验现象可明确实验的原理及实验目的。 【解答】解:A、图中是奥斯特实验,当将通电导线放在小磁针上方时,小磁针会产生偏转,说明通电导体能产生磁场,故A不符合题意; B、闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线的运动时,会产生感应电流,故B符合题意; C、图中,通电导体在磁场中受到力的作用而发生运动,故C不符合题意; D、图中实验室探究磁性强弱与线圈匝数的关系,故D不符合题意。 故选:B。 【点评】在研究实验时应注意实验的目的、意义、装置及数据的分析等,实验为我们物理的基础,也是中考中的热点,应特别重视。 7.(2024•长春)能被磁体吸引的物体是( ) A.铁钉 B.铜线 C.金币 D.铝箔 【分析】把物体能够吸引铁钴镍等物质的性质叫磁性,具有磁性的物体叫磁体或磁性材料。 【解答】解:A、铁钉能够被磁体吸引,故A符合题意; BCD、铜线、金币、铝箔不能被磁体吸引,故BCD不符合题意。 故选:A。 【点评】本题考查的是磁体的基本特点,属于基础题目。 8.(2024•赤峰)模型法是人们通过一定的科学方法,建立一个适当模型揭示客观事物形态、特征和本质的研究方法。下列是一些使用模型法的实例,其中描述正确的是( ) A.甲图一束光从空气斜射入水中,折射光线远离法线 B.乙图条形磁体外部的磁感线从磁体的N极出发,回到S极 C.丙图斜面上的小球所受重力的方向沿斜面向下 D.丁图是Be原子的结构模型,其原子核由质子和中子构成,中子带正电 【分析】(1)当光在空气斜射入水中时,折射角小于入射角,据此判断; (2)磁体外部的磁感线从磁体的N极出发,回到S极; (3)重力的方向始终竖直向下; (4)原子核是由质子和中子组在,质子带正电,中子不带电。 【解答】解:A、甲图一束光从空气斜射入水中,折射光线应该靠近法线,故A错误; B、乙图条形磁体外部的磁感线从磁体的N极出发,回到S极,故B正确; C、丙图斜面上的小球所受重力的方向应该竖直向下,故C错误; D、丁图中,Be原子核由质子和中子构成,质子带正电,中子不带电,故D错误。 故选:B。 【点评】本题主要考查了对光的折射规律、磁感线的特点、重力方向、原子结构等的认识与理解,属基础题。 9.(2024•内蒙古)以下关于电与磁的描述正确的是( ) A.如图甲,当闭合开关S后电路中的红灯亮 B.如图乙,小磁针发生偏转是电磁感应现象 C.丙图所示实验与电动机工作原理相同 D.丁图所示实验与扬声器工作原理相同 【分析】(1)根据电磁继电器的原理进行分析。 (2)奥斯特实验说明通电导体的周围存在磁场。 (3)闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,导体中会产生感应电流,这种现象叫电磁感应现象,发电机就是利用该原理制成的。 (4)磁极(电荷)间相互作用的规律:同名磁极(电荷)相互排斥,异名磁极(电荷)相互吸引。 【解答】解:A、如图甲所示,当闭合开关后,电磁铁中有了电流,电磁铁有了磁性,吸下衔铁,绿灯亮、红灯灭,故A错误; B、如图乙所示,小磁针偏转是因为通电导体的周围存在磁场,故B错误; C、如图丙所示,电路中没有电源,闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,导体中会产生感应电流,这种现象叫电磁感应现象,与手机无线充电原理相同,故C错误; D、图丁中有电源,这是用来研究磁场对电流的作用,与扬声器的工作原理相同,故D正确。 故选:D。 【点评】本题主要考查了电流的磁效应、电磁感应现象以及通电导体在磁场中受到力的作用;知道电磁继电器、电动机、无线充电的基本原理。 10.(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. 【分析】分析各图对应的原理,得出符合题意的选项。 【解答】解: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不符合题意; 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不符合题意; 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不符合题意。 故选:B。 【点评】本题考查电磁联系的三个主要原理,难度不大。 11.(2024•菏泽)如图所示是安检使用的一种金属探测仪。当探测仪靠近金属物体时,会产生感应电流,发出报警信号。其工作原理与下列实验原理相同的是( ) A. B. C. D. 【分析】由题意可知,当探测仪靠近金属物体时,相当于闭合电路的部分导体在切割磁感线,从而会产生感应电流,这是电磁感应现象,则分析各实验现象可知能产生电流的选项。 【解答】解:当探测仪靠近金属物体时,相当于闭合电路的部分导体在切割磁感线,从而会产生感应电流,是利用电磁感应原理制成的。 A、图为奥斯特实验的装置,说明电流周围存在磁场,故A不符合题意; B、图中没有电源,导线在磁场中做切割磁感线运动,电路中产生感应电流,电流表指针发生偏转,故B符合题意; C、图中有电源,闭合开关后,通电导线在磁场中受力的作用而运动,故C不符合题意; D、图中有电源,通电后电磁铁具有磁性,能够吸引铁钉,利用了电流的磁效应,故D不符合题意。 故选:B。 【点评】本题考查电磁感应现象的应用,要求学生能通过题意找出探测器的原理。 12.(2024•乐山)下列四幅图中,探究“磁场对通电导线的作用”的是( ) A. B. C. D. 【分析】(1)通电导线的周围存在磁场,但磁场看不见、摸不着,可以通过小磁针的偏转说明磁场的存在; (2)电磁继电器是利用电磁铁控制工作电路通断的开关,利用了电流的磁效应; (3)通电导体在磁场中受到力的作用;(4)电磁感应现象是指闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,导体中会产生感应电流。 【解答】解:A、图中是奥斯特实验,说明通电导线的周围存在着磁场,故A错误; B、图示为电磁继电器,是利用电流的磁效应工作的,故B错误; C、闭合开关电路接通,通电导体会在磁场中受到力的作用而运动,是探究磁场对通电导线的作用的实验,故C正确; D、若金属棒左右切割磁感线运动,此时电路中就会产生电流,是研究电磁感应实验装置,这是发电机的原理,故D错误。 故选:C。 【点评】本题考查了电与磁现象中的重要实验的识别。解题的关键是牢记一些重要实验装置图,记清实验装置和实验原理。 13.(2024•东营)我国古代科技展现了劳动人民的智慧,如图所示,下列应用涉及的物理知识描述错误的是( ) A.甲图:勺柄指南,是因为受到了地磁场的作用 B.乙图:大小不同的钟振动幅度相同时,发声的音调相同 C.丙图:人站在墙壁附近说话,声音经过多次反射,可以在围墙内的任何位置听到 D.丁图:用鼎烧水,锁住鼎扣时水温可升至120 ,因为液面上方气压越大,沸点越高 【分析】(1)指南针指示南北是因为受到地磁场的作用。指南针指南的那一端是它的S极。 (2)响度和发声体的振幅有关,振幅越大,响度越大,要增大鼓声的响度可以通过增大振幅的方法。 (3)声音在传播过程中,如果遇到障碍物,就会被反射,形成回声。回声到耳朵比原声音晚0.1s以上,人耳才能把回声和原声分开。如果回声和原声到达人耳的时间相差不到0.1s,人们就分辨不出原声和回声,但会觉得声音更向量,这就是为什么在屋子里面说话比旷野中响亮; (4)液体的沸点与气压有关;气压越低,沸点越低、气压越高,沸点越高。 【解答】A、甲图:勺柄指南,是因为受到了地磁场的作用,故A正确,不符合题意; B、乙图:大小不同的钟振动幅度相同时,响度相同,而它们振动的频率不同,发声的音调不同,故B错误,符合题意; C、丙图:人站在墙壁附近说话,声音经过多次反射,可以在围墙内的任何位置听到,故C正确,不符合题意; D、丁图:用鼎烧水,锁住鼎扣时水温可升至120 ,因为液面上方气压越大,沸点越高,故D正确,不符合题意。 故选:B。 【点评】本题考查地磁场;声音特性的辨识;回声;液体沸点与气压的关系,属于基础题。 14.(2024•巴中)如图所示超市出口处装有报警器,它由防盗天线、检测门、检测器等构成。结账时贴在商品上的磁性标签会被消磁,若磁性标签未被消磁,通过检测门时,检测器就会检测到标签上的磁性而产生感应电流触发电路报警。下列选项中与报警器工作原理相同的是( ) A. B. C. D. 【分析】闭合电路中的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,电路中就有感应电流,该现象称为电磁感应现象,该过程中将机械能转化为电能。 【解答】解:由“未消磁通过检测门,检测器就会检测到标签上的磁性而触发电路报警”可知,该过程中有感应电流产生,所以该报警器的工作原理是电磁感应现象; A、该实验是探究电磁铁磁性强弱影响因素的实验,故A不符合题意; B、该实验是奥斯特实验,说明通电导线周围有磁场,是电流的磁效应,故B不符合题意; C、该装置中有电源,通电导体在磁场中受力而运动,反映了电动机的工作原理,故C不符合题意; D、该实验中无电源,是探究电磁感应现象的实验,与题中报警器的工作原理相同,故D符合题意; 故选:D。 【点评】电磁感应与通电导体在磁场中受力运动这两个实验的前提条件是不同的,电磁感应是用来产生电的,所以该实验装置中没有电源;而通电导体在磁场中受力的实验,电路中有电源。因此可以利用电路中有无电源来区分两个实验。 15.(2024•济宁)图中是物理课本中的四幅图片,下列分析不正确的是( ) A.图甲:A滑轮是动滑轮 B.图乙:绕原子核运动的是质子 C.图丙:甲导线为火线 D.图丁:d端为电源正极 【分析】A.动滑轮轴的位置和物体一起运动; B.电子绕原子核高速旋转; C.开关接在火线上; D.用右手螺旋顶则可知d端为电源正极。 【解答】解:A、滑轮A轴的位置和物体一起运动,即为动滑轮,故A正确; B、绕原子核运动的是电子而不是质子,故B错; C、开关应接到火线上,甲导线为火线,故C正确; D、根据小磁针静止时的位置可知,通电螺线管b端为N极,用右手螺旋法则可知d端为电源正极,故D正确。 故选:B。 【点评】本题考查动滑轮的识别,原子的核式结构,家庭电路,通电螺线管周围磁场的磁极的判断。 16.(2024•大庆)下列有关“电与磁”的四幅图,描述正确的是( ) A.图甲中,验电器的金属箔片张开,是因为异种电荷相互吸引 B.图乙中,导线中有电流通过时,下方的小磁针会发生偏转,说明电流周围存在磁场 C.图丙中,由小磁针静止时N极的指向可以判断螺线管的b端与电源正极连接 D.图丁中,动圈式话筒的原理与电动机工作原理相同 【分析】(1)同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引; (2)奥斯特实验说明通电导体周围存在着磁场; (3)根据安培定则判断通电螺线管的磁极; (4)闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,导体中会产生感应电流,这种现象叫电磁感应现象,发电机和动圈式话筒就是利用该原理制成的。 【解答】解:A.图甲,验电器的金属箔片张开,是因为同种电荷相互排斥,故A错误; B.图乙,是奥斯特实验,说明通电导体周围存在着磁场,故B正确; C、图丙,根据小磁针静止时N极的指向可知:通电螺线管的右端是N极,左端是S极,根据安培定则,电流方向从a到b,可以判断螺线管的a端与电源正极连接,故C错误; D、图丁,动圈式话筒与发电机工作原理相同,都是利用电磁感应现象来工作的,故D错误。 故选:B。 【点评】本题考查了电和磁中的各种现象,在学习过程中,一定要掌握各实验的现象及结论,并且要找出其不同进行区分,考试时这几幅图经常放在一起进行辨析。 17.(2024•兰州)科技创新活动中,小雅的作品“隔板推物”引起了同学们的极大兴趣,其原理如图甲所示,a、b两个导体棒分别悬挂在两个蹄形磁铁的磁场中,两导体棒通过导线相连,构成了一个闭合回路,用手推动导体棒a左右摆动时,导体棒b会随之摆动,下列关于这一现象的说法中不正确的是( ) A.导体棒a左右摆动时,闭合回路中能够产生感应电流 B.导体棒a左右摆动时,实现了电能向机械能的转化 C.导体棒b随之摆动的原理与图乙所示装置的原理相同 D.用手推动导体棒b左右摆动时,导体棒a也会随之摆动 【分析】根据电磁感应原理和通电导体在磁场中受力的作用来对图中的装置进行分析。 【解答】解:AB、导体棒a左右摆动的过程做切割磁感线运动,闭合的回路中有感应电流产生,工作时将机械能转化为电能,故A正确,B错误; C、左边作为电源给右边提供电能,右边导体棒b随之摆动相当于通电导体在磁场中受力运动,与图乙所示装置的原理相同,故C正确; D、用手推动导体棒b左右摆动的过程中,导体棒做切割磁感线运动,闭合的回路中有感应电流产生,导体棒a也会随之摆动,故D正确。 故选:B。 【点评】本题考查了电与磁之间的两个联系,同时要了解其结构、原理及能量转化等。 18.(2024•包头)如图,闭合开关后风车能连续转动,下列器件的工作原理与风车转动原理相同的是( ) A.电动机 B.发电机 C.指南针 D.电磁继电器 【分析】风车转动的原理:磁场对通电导线产生力的作用。 【解答】解:风车转动的原理:磁场对通电导线产生力的作用,与A电动机的原理相同,故A符合题意; 故选:A。 【点评】本题考查了电动机的工作原理,属于基础题目。 二.填空题(共5小题) 19.(2024•威海)我国航空母舰福建舰配备的电磁弹射装置通电后能够将飞机弹出,其电磁学原理是 磁场对通电导体有力的作用 ;飞机 逆风 (选填“逆风”“顺风”)滑行时更有利于飞机起飞。 【分析】电磁弹射装置可以将通电后的飞机弹出,是因为磁场对通电导体有力的作用。 飞机起飞时,靠的是机翼上、下两个表面流速不同产生的压力差,因此相对速度越大越有利于起飞,因此应逆风滑行。 【解答】解:电磁弹射装置通电后能够将飞机弹出,是应用到了通电导体在磁场中会受到力的作用。飞机起飞时,需要机翼上下两侧的压强差,下表面流体小、压强大,上表面流速大、压强小,因此获得升力。飞机与空气相对速度越大,两侧压强差越大,获得的升力就越大,越有利于起飞,因此飞机应当逆风滑行。 故答案为:磁场对通电导体有力的作用;逆风。 【点评】本题考查了电动机的原理以及流体压强与流速关系的应用,考查了物理知识与生活中应用之间的联系,属于较为基础的题目。 20.(2024•陕西)请完成下列填空。 (1)如图﹣1,是“探究影响导体电阻大小的因素”的实验装置,若要探究导体电阻大小与长度的关系,应选择 B、D (选填图中导体左侧字母)两段导体接入电路。 (2)在“探究水在沸腾前后温度变化的特点”实验中,绘制了温度随时间变化的图像,如图﹣2所示。分析可知,实验时水面上方的大气压 小于 (选填“大于”“小于”或“等于”)标准大气压。 (3)在“探究通电螺线管外部磁场的方向”的实验中,将小磁针放在螺线管周围不同位置,闭合开关前,观察到所有的小磁针都指向南北,这是由于小磁针受到了 地磁场 的作用。闭合开关,小磁针偏转情况如图﹣3所示,对调电源正负极,发现小磁针的偏转方向发生改变,说明通电螺线管的磁场方向与 电流 方向有关。 【分析】(1)电阻与长度、材料、横截面积、温度有关,根据控制变量法分析; (2)沸点随着大气压的减小而降低; (3)地球周围存在地磁场,电流的磁场方向与电流方向有关。 【解答】解:(1)若要探究导体电阻大小与长度的关系,利用控制变量法,要控制导体的材料和横截面积相同,长度不同,所以应选择B、D两段导体; (2)由题图可知水的沸点是98 ,在1标准大气压下水的沸点是100 ,气压越大水的沸点越高,气压越小水的沸点越低,所以分析可知,实验时水面上方的大气压小于1标准大气压; (3)闭合开关前,螺线管没有形成磁场,观察到所有的小磁针都指向南北,这是由于小磁针受到了地磁场的作用;闭合开关,小磁针偏转情况如图所示,则可判断通过螺线管的左侧是其N极,对调电源正负极,发现小磁针的偏转方向发生改变,说明通过螺线管的磁场方向与电流方向有关。 故答案为:(1)B、D;(2)小于;(3)地磁场;电流。 【点评】本题考查电阻有关因素、地磁场、沸点与大气压以及电流的磁场,属于中档题。 21.(2024•宁夏)如图所示,闭合开关后,通电螺线管的左端为 S 极;通电螺线管左侧的小磁针将 顺时针 (选填“顺时针”或“逆时针”)旋转。 【分析】根据安培定则判断通电螺线管的磁极,再根据磁极间的相互作用可知小磁针的偏转方向。 【解答】解:由图可知,闭合开关,电流从螺线管的左端流入,根据安培定则可知,通电螺线管的右端是N极,左端是S极; 因同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引,故小磁针N极向右,S极向左偏转,即顺时针转动。 故答案为:S;顺时针。 【点评】本题考查了安培定则的应用、磁极间的相互作用,属于基础题。 22.(2024•徐州)如图所示是自制交流发电机模型。风车转动,线圈在磁场中做 切割 磁感线运动时,电路中就会产生感应电流,电流方向与 磁场 方向和导体运动方向有关。如果把小量程电流表换成电池,把模型当作电动机,此时线圈 不能 (填“能”或“不能”)持续转动。 【分析】(1)根据产生感应电流的条件:闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动;产生感应电流的过程的机械能转化为电能的过程; (2)感应电流方向与磁场方向和导体运动方向有关。 【解答】解:风车转动,线圈在磁场中做切割磁感线运动时,电路中就会产生感应电流;感应电流方向与磁场方向和导体运动方向有关; 若将图中小量程电流表换成电池,则无风吹时,由于通电线圈处在磁场中故而受力转动,但线圈转动至平衡位置因线圈两端的绝缘漆全部刮掉,无法改变线圈中的电流从而不能持续转动下去。 故答案为:切割;磁场;不能。 【点评】产生感应电流必备的条件:闭合电路;一部分导体做切割磁感线运动,缺一不可,应熟记。 23.(2024•哈尔滨)有A、B、C三个物体,当A、B靠近时相互排斥,B、C靠近时相互吸引。上述现象如果是由它们可能具有磁性导致的,那么 A、B 一定具有磁性;上述现象如果是由它们可能带有电荷导致的,那么 C 可能带电。 【分析】(1)磁极间的作用规律:同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引; (2)电荷间的作用规律:同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引; (3)带电体有吸引轻小物体的性质。 【解答】解:有A、B、C三个物体,当A、B靠近时相互排斥,B、C靠近时相互吸引。如果是由它们可能具有磁性导致的,按照磁极间的作用规律,同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引,A、B一定是同名磁极,所以A、B一定具有磁性,C可能有磁性,也可能没有磁性;上述现象如果是由它们可能带有电荷导致的,根据电荷间的作用规律:同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引,A、B一定带有同种电荷,C可带有不同电荷,C也可能不带电,原因是带电体有吸引轻小物体的性质。所以,A、B一定带电,C可能带电。 故答案为:A、B;C。 【点评】电荷间的作用规律和磁极间的作用规律相似,主要比较。 三.作图题(共3小题) 24.(2024•重庆)在虚线框中用箭头画出磁感线的方向。 【分析】根据电流方向和线圈的绕向,利用安培定则可以确定螺线管的N、S极,再利用磁感线的特点即可确定磁感线的方向。 【解答】解:由图可知,电流从螺线管的左端流入,右端流出,由安培定则可知,螺线管的右端为N极,左端为S极,螺线管外部的磁感方向从N极到S极,通电螺线管周围磁感线的方向如图所示: 【点评】知道安培定则的内容,并能利用安培定则判断出通电螺线管的极性是解决该题的关键。 25.(2024•东营)闭合开关,通电螺线管附近小磁针的N极指向如图所示,请在图中括号内标出电源的“+”“﹣”极。 【分析】知道小磁针静止时N极的指向,根据磁极间的相互作用判断出通电螺线管的磁极;根据安培定则判断出电流的方向,确定电源的正负极。 【解答】解:由图可知,小磁针静止时的右端为N极,根据异名磁极相互吸引、同名磁极相互排斥,则通电螺线管左端为S极,右端为N极。根据安培定则,伸出右手使大拇指指示螺线管的N极,则四指弯曲所指的方向为电流的方向,所以电流从螺线管的左端流入,则电源的左端为正极,右端为负极。如图所示: 【点评】本题属于安培定则的简单应用,安培定则不但可以由电流方向和线圈绕向判断磁极,也可根据磁极和线圈的绕向判断电流方向。 26.(2024•内江)如图,小磁针静止在通电螺线管右侧,请根据图中磁感线的方向,在螺线管左端和小磁针右端的括号内标出极性(“N”或“S”),在电源左边的括号内标出极性(“+”或“﹣”)。 【分析】根据在磁体周围,磁感线从磁体的N极出发,回到S极,由此判断出螺线管的N极和S极,再根据安培定则判断通电螺线管线圈中的电流方向,进一步分析电源的正、负极,同时结合磁极间的相互作用规律判断小磁针的极性。 【解答】解:根据在磁体周围,磁感线从磁体的N极出发,回到S极,由此判断出螺线管的左侧是N极,右侧是S极,再根据安培定则可知,电流从通电螺线管的左侧流入,右侧流出,因此电源的左端为“+”极,右端为“﹣”极,同时结合同名磁极互相排斥,异名磁极互相吸引判断小磁针的右侧是S极,见如图所示: 【点评】此题考查了磁极间的相互作用规律、磁感线的特点、安培定则,比较简单,属基础题。 四.解答题(共1小题) 27.(2024•淮安)某款恒温箱的简化电路如图甲所示。控制电路中电源电压为36V且保持不变,电磁铁线圈电阻为50 ,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44 。求: (1)加热器应接在图甲中 ab (填“ab”或“cd”)之间,控制电路中电磁铁的上端为 N 极。 (2)加热器正常工作6s产生的热量是多少? (3)控制电路的电流减小到0.036A,衔铁会被释放。则当调节R'=50 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R′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Q=W=t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。 【解答】解:(1)由图乙可知,温度升高时,热敏电阻的阻值减小,控制电路的总电阻变小,控制电路的电流变大,电磁铁的磁性增强, 当恒温箱内温度达到设定最高温度时,电磁铁吸下衔铁,工作电路停止加热,所以热器应接在ab间; 由图甲可知,电流从电磁铁的下端流入、上端部流出,根据右手螺旋定则可知,电磁铁的上端为N极; (2)根据Q=W=t,加热器正常工作6s产生的热量 Q=W=t= 6s=6600J; (3)电阻R1′=50 ,当控制电路的电流减小到0.036A时,衔铁会被释放,此时控制电路的总电阻: R===1000 , 则此时R的阻值: R2′=R﹣R1′﹣R线=1000 ﹣50 ﹣50 =900 ,根据图像知,最低温度为50 。 (4)若使恒温箱内设定的最低温度提高一些,热敏电阻减小,而控制电路的电流不变,则电阻不变,根据串联电阻规律,需要增大滑动变阻器的电阻大小,故向右滑动。 答:(1)ab;N; (2)加热器正常工作6s产生的热量是6600J; (3)恒温箱内设定的最低温度为50 ; (4)右。 【点评】本题考查串联电路的特点、欧姆定律、电磁继电器的应用,属于中档题。 五.计算题(共1小题) 28.(2024•赤峰)大国重器“奋斗者”号,在一次深潜作业中,成功从万米海底取回水下取样器,堪称“海底捞针”。请回答(海水密度近似取103kg/m3,g取10N/kg): (1)①深潜器在一万米深处受到海水的压强是多少; ②若其载人舱舱盖面积为0.3m2,此深度它受到海水的压力是多少。 (2)在海水的高压下,深潜器上浮或下潜的原理与潜水艇不同,它通过电磁铁吸附大铁块及控制容器内铁砂数量实现下潜,若某次控制其总质量为20t时恰好能悬停于某一深度作业。 ①求此时它受的浮力; ②“奋斗者”号需要上浮时,可通过什么方式使电磁铁抛掉吸附的铁块。 【分析】(1)①根据p= 海gh得出深潜器在一万米深处受到海水的压强; ②根据p=求出此深度它受到海水的压力; (2)①根据物体的浮沉条件求出此时它受的浮力; ②电磁铁的磁性的有无可用电路的通断控制。 【解答】解:(1)①深潜器在一万米深处受到海水的压强: p= 海gh=103kg/m3 10N/kg 10000m=1 108Pa; ②由p=可得,若其载人舱舱盖面积为0.3m2,此深度它受到海水的压力为: F=pS=1 108Pa 0.3m2=3 107N; (2)①深潜器悬浮在海水中,物体的浮沉条件可知,此时它受的浮力为: F浮=G总=m总g=20 103kg 10N/kg=2 105N, ②“奋斗者”号需要上浮时,可通过断开电路方式使电磁铁失去磁性,抛掉吸附的铁块。 答:(1)①深潜器在一万米深处受到海水的压强是1 108Pa; ②若其载人舱舱盖面积为0.3m2,此深度它受到海水的压力是3 107N; (2)①此时它受的浮力是2 105N; ②“奋斗者”号需要上浮时,可通过断开电路方式使电磁铁失去磁性,抛掉吸附的铁块。 【点评】本题考查了液体压强计算公式、压强计算公式的、物体的浮沉条件的应用和电磁铁的性质,综合性较强。 第1页(共1页) 学科网(北京)股份有限公司 $$