内容正文:
2025年湖南省初中物理学业水平考试一轮复习阶段性检测-电与磁 信息的传递 能源与可持续发展
(第十八讲至第十九讲)
本试题卷共6页。时量60分钟。满分100分。
一、选择题:本题共12小题,每小题3分,共36分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.下列设备中利用电磁感应原理工作的是 ( )
A.电磁铁 B.电动机
C.发电机 D.电铃
2.科普小组的同学调查了湖南省不同类型的发电站,其中利用不可再生能源发电的是( )
A.东江水电站 B.白云仙风电场
C.宝庆煤电 D.长沙光伏电站
答案
C
C
3.科技馆中机器人取放棋子只用一根“手指”接触棋子表面就可以实现(如图),其奥秘是“手指”内部有电磁铁。下列材料不能用于制作象棋棋子的是( )
答案
B
A.镍 B.铝
C.铁 D.钴
4.如图所示,将一根直导线架在静止小磁针的上方,并使直导线与小磁针平行,接通电路,发现小磁针偏转。关于该实验说法正确的是( )
答案
A
A.该实验说明电流周围存在磁场
B.最早发现该实验现象的科学家是法拉第
C.利用该实验原理可以制成发电机
D.改变电流方向,小磁针偏转方向不变
5.如图所示是某款智能手表,可续航两周,其内置线圈,当它贴近充电底座附近时,手表可实现无线充电。以下图片与手表充电过程工作原理相同的是( )
答案
D
A.鹊桥号利用声波进行信号传输
B.鹊桥二号利用电磁波进行信号传输
C.镀金钼丝天线反射的信号传播速度为3×108 m/s
D.信息从月球背面传到鹊桥二号比到鹊桥号用时更短
6.我国于2018年和2024年先后发射了鹊桥号和鹊桥二号中继星,架起了地球与月球背面通信的“天桥”。相比于鹊桥号,鹊桥二号距月球更近(如图),采用了反射率更高的镀金钼丝天线。下列说法不正确的是( )
答案
A
7.如图,下列有关磁现象的说法错误的是 ( )
A.如图甲,磁体周围的磁感线是真实存在的
B.如图乙,条形磁体两端磁性强、中间磁性弱
C.如图丙,地理的两极和地磁的两极并不重合
D.如图丁,滑动变阻器滑片向左移动时,电磁铁的磁性会增强
答案
A
8.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( )
答案
A
A.电动机 B.发电机
C.指南针 D.电磁继电器
9.如图所示,航天器都有很大的太阳能电池板,下列说法正确的是( )
答案
A
A.太阳能是可再生能源
B.太阳能和电能都是一次能源
C.电池板将太阳能转化为内能
D.电池板的能量转化率可达100%
10.和平利用核能,是我国能源发展战略的重要内容,关于核能,下列说法正确的是( )
A.核反应堆中,核能是通过聚变释放的能量
B.核反应堆中,核能是通过裂变释放的能量
C.核能是可再生能源
D.核能是二次能源
11.近年来我国在能源、信息和材料等领域取得辉煌成就,下列说法正确的是( )
A.核能不属于清洁型绿色能源
B.能量在利用的过程中,其转化和转移是有方向性的
C.氢弹利用的是核裂变释放的巨大能量
D.手机芯片是用超导材料制成的
答案
B
B
12.小明设计了一款“智能照明灯”,其电路的原理图如图所示,光线较暗时灯泡自动发光,光线较亮时灯泡自动熄灭,控制电路中,电源电压恒定,R0为定值电阻,R为光敏电阻,其阻值随光照强度的增大而减小。以下说法不正确的是( )
答案
C
A.电磁铁的上端为N极
B.灯泡应设计在A和B两接线柱之间
C.当光照强度减弱,电磁铁的磁性增强
D.当光照强度增强,控制电路的电流变大
二、填空题:本题共4小题,每空2分,共18分。
13.《论衡》中有关于用布摩擦过的琥珀吸引轻小的干草和天然磁石吸引铁针的记载。这是因为用布摩擦过的琥珀带了________,天然的磁石具有________。
14.如图所示是利用被磁化的缝衣针制成的简易指南针。若静止时针尖指向地理位置的北方,则针尖是简易指南针的______极,这是因为指南针受到了__________的作用。
答案
电荷
磁性
N
地磁场
15.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__________(选填“电动机”或“发电机”)相似。
答案
动
电动机
(1)根据图甲可知:小磁针的偏转方向发生改变,说明通电导线周围的磁场方向与________方向有关;
(2)如图乙所示,a和b是电动机,闭合开关S后,电动机a开始转动,通过皮带带动b转动,此时小灯泡发光。在此过程中,将机械能转化为电能的实验装置是电动机______(选填“a”或“b”)。图中电源提供给电动机a的电能________(选填“大于”“小于”或“等于”)电动机b提供给小灯泡的电能。
16.如图所示是几种探究电与磁的实验装置,请回答相关问题。
答案
电流
b
大于
三、作图与实验探究题:本题共4小题,作图每问2分,填空每空2分,共28分。
17.(1)根据如图甲中磁感线的方向,标出小磁针的S极和A端的磁极。
(2)开关S闭合后,小磁针静止时指向如图所示。请在图乙中两个虚线框内分别标出螺线管的磁极和电源的极性。
答案
答案:
18.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,将滑动变阻器的滑片P向右移动,能吸引更少的大头针。本实验用电磁铁吸引大头针的数目来比较电磁铁的磁性强弱,此科学方法属于__________(选填“类比法”或“转换法”)。
(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________________________________________________。
(3)电磁铁在生活中应用广泛,请举一例:______________________。
答案
转换法
电流相同时,线圈的匝数越多,电磁铁的磁性越强
电铃(答案不唯一)
(1)将螺线管安装在一块有机玻璃板上,连入电路中。在板面上均匀地洒满铁屑,闭合开关并轻敲玻璃板面,观察到铁屑分布情况如图甲所示。铁屑的分布情况与________磁体周围铁屑的分布情况相似,铁屑的作用是显示__________________。
19.某实验小组探究“通电螺线管外部磁场的特点”。
答案
条形
甲
乙
丙
磁场的分布情况
(2)把小磁针放在通电螺线管四周不同的位置,小磁针静止时N极所指方向如图乙所示,则通电螺线管的右端为______极。对调电源正负极,闭合开关,小磁针静止时N极所指的方向如图丙所示,说明通电螺线管的极性与________的方向有关。
答案
N
电流
(1)我们可以通过灵敏电流计指针____________来判断电路中是否有感应电流产生。
(2)闭合开关,当AB棒沿________(选填“上下”或“左右”)方向运动时,电流计指针发生偏转。通过多次实验可得电路中产生感应电流的条件是:闭合电路的一部分导体在磁场中做______________运动。
20.如图所示是“探究感应电流产生的条件”的实验装置。
答案
是否偏转
左右
切割磁感线
(3)保持AB棒运动方向不变,仅将磁体N、S极对调,重复上述实验,则要探究的问题是:____________________________________。
(4)若将此装置中灵敏电流计换成________,可进一步探究电动机的工作原理。
答案
感应电流的方向是否与磁场方向有关
电源
四、综合题:本题共2小题,第21题8分,第22题10分,共18分。
21.图甲是小明同学为学校草坪设计的一款自动注水、喷淋系统的电路图。控制电路的电源电压U1=12 V,RF为压敏电阻,放置在注水系统水箱底部,其阻值随压力的增大而减小。图乙是受控电路中电流随时间变化的关系图像。当通过电磁铁线圈的电流为0.1 A时,衔铁恰好被吸下,注水系统停止工作,电磁铁线圈的电阻忽略不计。
(1)当衔铁恰好被吸下时,求电阻RF的阻值。
(2)求喷淋系统的电功率。
(3)求500 s内注水系统消耗的电能。
解:(1)衔铁被吸下时,电阻RF的阻值
RF===120 Ω
(2)根据电路图知,喷淋系统始终工作。由图乙可知,喷淋系统的电流为1 A,电功率P=UI'=220 V×1 A=220 W
(3)根据并联电路的电流规律知,注水系统的电流
I″=2 A-1 A=1 A
500 s内注水系统工作400 s,消耗的电能
W=UI″t=220 V×1 A×400 s=8.8×104 J
解
22.图甲是某型号能设定加热温度的家用空气炸锅,其简化电路如图乙所示。它是通过电热丝R1来加热空气,从而加热食物的,达到设定加热温度后,断开开关。求:
(1)将5×10-3 kg的空气从20 ℃加热到200 ℃需要吸收的热量;[c空气取1.0×103 J/(kg· ℃)]
(2)工作电路中电热丝R1与指示灯支路并联。已知R1的额定电压为220 V,额定功率为1 210 W。正常工作时,工作电路的总电流为5.55 A,此时指示灯支路消耗的功率;
(3)控制电路电源电压恒定,通过调节变阻器R3接入电路的阻值来设置加热温度,电阻R2置于温度监测区域,它的阻值随温度变化的关系如图丙所示。当加热温度设定为150 ℃,即R3的阻值调为100 Ω时,闭合开关S,电磁继电器(不计线圈的电阻)的衔铁被吸下,工作电路接通,开始加热;直到温度达到150 ℃时,衔铁向上弹起,停止加热。则当R3的阻值调为80 Ω时,设定的加热温度为多少。
解:(1)将5×10-3 kg的空气从20 ℃加热到200 ℃需要吸收的热量Q=c空气mΔt=1.0×103 J/(kg·℃)×5×10-3 kg×(200 ℃-20 ℃)=900 J
(2)R1的额定电流I额===5.5 A
指示灯支路的电流I指=I-I额=5.55 A-5.5 A=0.05 A
指示灯支路消耗的功率P指=UI指=220 V×0.05 A=11 W
(3)R3的阻值调为100 Ω,当温度达到设定的150 ℃,R2的阻值是30 Ω,衔铁向上弹起,停止加热。此时控制电路的总电阻R=R2+R3=30 Ω+100 Ω=130 Ω
当R3的阻值调为80 Ω时,由于衔铁被吸下时的电流不变,电源电压也不变,则总电阻不变。所以此时
R'2=R-R'3=130 Ω-80 Ω=50 Ω
由图丙可知,设定温度为200 ℃
解
$$