内容正文:
2025年中考物理专项提升:电与磁
一、单选题
1.下面说法正确的是
A.发电机是利用通电线圈在磁场里转动的原理工作的 B.电动机是利用电磁感应原理工作的
C.发电机工作时把机械能转化为电能 D.电动机工作时把机械能转化为电能
2.在地球表面的某位置,发现自由转动的小磁针静止时沿竖直方向,且S极向下(提示:指向地心为下,远离地心为上),则小磁针所在位置在地球的( )
A.北极附近 B.赤道附近 C.南极附近 D.以上均有可能
3.下列四幅实验装置图所反映的原理,对电动机的发明有直接影响的是( )
A. B. C. D.
4.最先发现电与磁之间联系的物理学家是( )
A.奥斯特 B.法拉第 C.安培 D.焦耳
5.安检时使用的一种金属探测仪如图所示,金属探测仪靠近金属物体时,会产生感应电流,发出报警信号。下列说法正确的是( )
A.人耳听到的报警信号是电磁波信号
B.金属探测仪的工作原理和电磁铁的相同
C.金属探测仪的工作原理和电动机的相同
D.金属探测仪的工作原理和动圈式话筒的相同
6.电磁感应现象是物理学史上重大的发现之一,发现这一现象的物理学家是
A.牛顿 B.法拉第
C.欧姆 D.焦耳
7.法拉第发现电磁感应现象,标志着人类从蒸汽机时代步入了电气化时代,下列设备利用电磁感应原理工作的是( )
A. 空调
B. 电扇
C. 发电机
D. 电熨斗
二、填空题
8.条形磁铁与小车如图所示放置于水平桌面上,当闭合电源开关,通电螺线管的右侧是 极(选填“N”或 “S”),小车和条形磁铁保持静止不动,此时小车受到条形磁铁对它的摩擦力向 (选填“左”或“右”)。若将滑动变阻器滑片 P 向右移动,已知此过程中小车始终不动,条形磁铁受到的摩擦力将会 (选填“变大”、“变小”或“不变”),若要改变通电螺线管对条形磁铁的力的方向,具体措施是: 。
9.如图是研究电磁铁磁性强弱的实验装置,其中E是电磁铁。只利用此装置可以研究电磁铁磁性强弱与 是否有关。闭合开关S后,发现电磁铁吸引起少量大头针。为了让电磁铁能吸引起更多的大头针,只利用图中的器材,可以将滑动变阻器滑片向 移动。(选填“左”或“右”)
10.如图所示为某科技实验小组的同学通过实验探究发电机与电动机原理时设计的装置图,闭合开关S,先将导体ab水平向右移动,导体cd也随之运动起来,可知:
(1)实验装置左侧导体ab运动时电路中产生的现象是 ,据此现象的原理可制成 机;
(2)实验装置右侧导体cd产生的现象是 导体在磁场中 而运动,利用此原理可制成 机。
11.如图所示的电路,开关闭合后,通电螺线管中小磁针的 N 极向右偏转,电源的正极在 边(选填“左”或“右”)。将一个小磁针 A 放在通电螺线管右方,它的 N 极将会朝 偏转(选填“左”或“右”)。将一个小磁针 B 放在通电螺线管上方,它的N 极将会朝 偏转(选填“左”或“右”)。
12.小华了解到2024年5月 8日圆满完成首次航行试验任务的“福建舰”是我国自主设计建造的首艘弹射型航空母舰.于是进行了模拟电磁弹射的实验;他将两块强磁铁(导体)吸在干电池两端,放入铜线圈中,如图所示,两块强磁铁间的铜线圈形成电流回路,此时铜线圈的左端为 极;“电池+磁铁”在外部磁场作用下“一吸一斥”而运动起来,此过程中将 能转化为机械能。
三、作图题
13.如图,电路连接正确,开关闭合后小磁针静止时指向如图,请在图中标出通电螺线管磁极,并画出螺线管的绕法.
四、实验题
14.在探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”实验中,小明制成简易电磁铁甲、乙,并设计了如图所示的电路。
(1)当滑动变阻器滑片向左移动时,电磁铁甲、乙吸引大头针的个数 (填“增加”或“减少”);
(2)电磁铁吸引的大头针下端分散的原因是 ;
(3)比较甲、乙两电磁铁吸引大头针的数目,可得到的结论是 。
五、简答题
15.如图所示的电动剃须刀,闭合开关时,指示灯(发光二极管)亮,同时刀头转动;对调电池两极重新安装,再闭合开关,发现指示灯不亮,而刀头反向转动,由此可以判断:
(1)发光二极管和电动机在电路中是串联还是并联?
(2)指示灯不亮是因为发光二极管具有什么特性?
(3)刀头反向转动是因为内部电动机线圈受力方向和什么有关?
(4)充电时,电池相当于电源还是用电器?
16.1820年,安培在科学院的例会上做了一个小实验引起到会科学家的兴趣:把螺线管水平悬挂起来,然后给导线通电。想一想会发生什么现象?实际做一做,看看你的判断是否正确。
17.2023年3月,辽宁省开工建设两座抽水蓄能电站。这种电站由上、下两个水库组成,用电低谷时利用过剩电能将下水库中的水抽至上水库,用电高峰期再放水至下水库发电。如图是抽水用的水泵原理示意图,请回答:
(1)在汲水扬程中,水泵是利用什么把低处的水抽至高处?
(2)蓄能电站以哪种形式的能量来储存过剩电能?
(3)发电机的工作原理是什么?
试卷第1页,共3页
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参考答案
题号
1
2
3
4
5
6
7
答案
C
C
D
A
D
B
C
1.C
【分析】根据发电机与电动机的工作原理及它们工作时能量转化情况即可解答.
【详解】AC.发电机是根据电磁感应原理工作的,发电机工作时,是把其它形式的能量转化为电能,故A错误,C正确;
BD.电动机是利用通电线圈在磁场里转动的原理工作的,电动机工作时把电能转化为机械能,故BD错误;
故选C.
2.C
【详解】小磁针静止时沿竖直方向,且S极向下,说明其指向为地磁北极,且小磁针位于地磁北极附近,正好是地球的南极附近。故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
3.D
【详解】A.装置通电前,即电路中无电流时,小磁针指向南北方向不发生偏转,说明小磁针不受力;通电后,小磁针的指向发生偏转,说明小磁针受到力的作用,从而说明了电流的周围存在磁场。故A错;
B.导体在磁场中做切割磁感线运动时,电流表的指针发生偏转,说明电路中产生了电流,这种现象叫电磁感应。故B错;
C.该装置中没有电源,所以当转动线圈时,电路中就会产生电流,是电磁感应现象,故C错;
D.闭合开关前,导体中无电流通过,导体在磁场中静止不动;开关闭合后,当导体中有电流通过时,在磁场中静止的导体运动起来,说明通电导体在磁场中受到力的作用。与电动机的制成原理相同。故B正确。
故选D。
4.A
【详解】1820年,丹麦物理学家奥斯特做实验时偶然发现,当导线中通过电流时,它旁边的磁针发生了偏转,由此说明了通电导体周围存在磁场,是世界上第一个发现了电与磁的联系的物理学家。
故选A。
5.D
【详解】A.人耳听到的报警信号是探测器内置喇叭通过振动发出的声音,不是电磁波信号,故A错误;
BC.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,其工作原理与发电机工作原理相同。故BC错误;
D.动感线圈式话筒,当人对话筒说话时,引起膜片的振动,膜片的振动会引起线圈的运动,切割永磁铁的磁感线而产生相对应的变化的电流,从而在扬声器产生与说话者相同的声音。动圈式话筒是根据电磁感应原理工作的,故D正确。
故选D。
6.B
【详解】A.牛顿在伽利略等人工作的基础上进行深入研究,总结出了物体运动的三个基本定律,故A不符合题意;
B.法拉第经十年的努力,在1831年发现了电磁感应现象,故B符合题意;
C.欧姆发现了欧姆定律,故C不符合题意;
D.焦耳最先发现了“电流通过导体产生的热量与电流、电阻、通电时间的关系”,即焦耳定律,故D不符合题意。
故选B。
7.C
【详解】A.空调内部是电动机,其原理与物态变化有关,故A错误;
B.电扇是电动机,故B错误;
C.发电机是利用电磁感应的原理制成的,故C正确;
D.电熨斗是利用电流的热效应的原理工作的,故D错误。
故选C。
8. N 左 变大 电源的正负极对调
【详解】[1][2]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是N极,此时与条形磁铁的左端相互吸引,则条形磁铁受到电磁铁向左的吸引力,因条形磁铁始终保持静止,所以它受到的吸引力和小车给它的摩擦力是一对平衡力,大小相等,方向相反,小车给它的摩擦力方向向右,由力的作用的相互性可知,小车受到条形磁铁对它的摩擦力向左。
[3]将滑动变阻器滑片 P 向右移动,连入电路的电阻逐渐减小,电路的总电阻变小,由I=可得线圈中电流逐渐变大,则磁场逐渐变强,条形磁铁受到电磁铁的吸引力逐渐变大,因条形磁铁受的摩擦力和吸引力是平衡力,摩擦力和吸引力的大小相等,故摩擦力的大小也会逐渐变大。
[4]要改变通电螺线管对条形磁铁的力的方向,可以改变通过螺线管的电流方向,将电源的正负极对调。
9. 电流强度 左
【详解】[1]由图中可知,移动滑动变阻器滑片的位置,可以改变滑动变阻器接入电路中阻值的大小,从而改变电路中电流的大小,故利用此装置可以用来探究电磁铁磁性强弱与电流强度是否有关。
[2]为了让电磁铁能吸引更多的大头针,应增大电磁铁的磁性,即要增大电路中的电流,应减小滑动变阻器接入电路中的阻值,故应将滑动变阻器的滑片向左移动。
10. 电磁感应 发电 通电 受力 电动
【详解】(1)[1][2]当开关闭合后,整个电路是闭合的;外力使导体ab在磁场中运动起来,ab做切割磁感线运动,由此电路中产生了感应电流,这是电磁感应现象,据此制成了发电机。
(2)[3][4][5]导体ab产生的感应电流通过导体cd,由于磁场对电流有力的作用,所以通电导体cd在磁场中受到力的作用而运动起来,利用通电导体在磁场中受力制成了电动机。
11. 左 右 左
【详解】[1]通电螺线管中小磁针的N极向右偏转,由于小磁针N极指向为磁场方向,说明通电螺线管内部的磁场方向从左到右,而通电螺线管内部的磁感线从S极到N极,则左端为S极,右端为N极,根据安培定则,电源的正极在左边。
[2]将一个小磁针A放在通电螺线管右方,由于通电螺线管左端为S极,右端为N极,根据同名磁极相互排斥,小磁针的N极将会朝右偏转。
[3]将一个小磁针B放在通电螺线管上方,由于通电螺线管的外部磁场,从N极出发回到S极,而通电螺线管左端为S极,右端为N极,由于小磁针N极指向为磁场方向,故它的N极将会朝左偏转。
12. N 电
【详解】[1]根据题意知道,通电时的铜线圈产生类似于条形磁铁的磁场。由安培定则知道,铜线圈的左端为N极。
[2]小火车是因为“一吸一斥”而运动,即相邻的两个磁极是异名磁极,在跑动过程中,消耗了电能,电能转化为机械能。
13.
【详解】试题分析:根据小磁针的指向,异名磁极相互吸引判断出通电螺线管的左端为S极,右端为N极;根据电流表的正负接线柱判断出电源左端是负极右端为正极,电流从电源正极流出流到螺线管右端,根据安培定则用右手握住螺线管拇指伸直指向N极,四指指向电流的方向,导线从右端里面开始依次往左绕好.
考点:磁极间的相互作用规律、安培定则、通电螺线管的绕法、电流表的用法
14. 增加 大头针被磁化,同名磁极相互排斥 电流一定时,线圈匝数越多,电磁铁的磁性越强
【详解】(1)[1]当滑动变阻器滑片向左移动时,滑动变阻器阻值变小,电路中电流变大,电磁铁磁性增强,吸引大头针数目增多。
(2)[2]大头针被磁化后,大头针的下端的极性是相同的,同名磁极相互排斥,故大头针的下端会分开。
(3)[3]由图知,甲吸引大头针的个数较多,说明甲的磁性较强;甲乙串联,电流相等,甲的线圈匝数多于乙的线圈匝数;所以,可得到的结论:电流一定时,线圈匝数越多,电磁铁的磁性越强。
15.并联单向导电性电流方向用电器
【详解】(1).刀头反向转动时,指示灯不亮,说明发光二极管和电动机能够独立工作,即二极管和电动机在电路中是并联;
(2).对调电池两极重新安装,再闭合开关,发现指示灯不亮,此现象说明发光二极管具有单向导电性;
(3).通电导体在磁场中的受力方向与磁场方向、电流方向有关,当对调电池两极重新安装后,电流方向与原来相反,说明刀头反向转动是因为线圈受力方向和电流方向有关;
(4).充电时,外电路提供电能,电能转化为化学能储存在电池中,所以电池此时是一个用电器.
16.见解析
【详解】会发现通电螺线管发生转动,直至指向南北极,因为通电螺线管有磁性,其磁场类似于条形磁体,所以通电螺线管一端指向南极,一端指向北极。
17.(1)抽水机抽水是通过活塞上移或叶轮转动使抽水机内水面上方的气压减小,水在外界大气压的作用下,被压上来;(2)蓄能电站在蓄水的过程中,水的质量不变,高度变大,重力势能变大,所以蓄能电站以水的重力势能来储存过剩电能;(3)发电机的工作原理是电磁感应现象
【详解】(1)抽水机抽水是通过活塞上移或叶轮转动使抽水机内水面上方的气压减小,水在外界大气压的作用下,被压上来;
(2)蓄能电站在蓄水的过程中,水的质量不变,高度变大,重力势能变大,所以蓄能电站以水的重力势能来储存过剩电能;
(3)发电机的工作原理是闭合线圈的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时产生感应电流,也就是电磁感应现象。
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