2025年中考物理高频考点专题训练：电与磁计算题、实验题

2025年中考物理高频考点专题训练：电与磁计算题、实验题 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、实验题 1．在“探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件”实验中：    （1）图甲中a、b接线柱间应接入的器材是 ； （2）根据实验现象，初步得出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；实验中导线运动的 能转化为电能； （3）将扬声器与灯泡连接成如图乙所示电路，闭合开关，快速按动纸盆，小灯泡 （选填“可能”或“不可能”）发光。 2．探究影响电磁铁磁性强弱的因素 (1)如图甲实验，将滑动变阻器滑片向 移动，吸引大头针数量增加，由此可知：外形、线圈匝数相同时， ，电磁铁磁性越强； (2)如图乙实验，可研究电磁铁磁性与 的关系。 3．如图是小芳做“探究什么情况下磁可以生电”的实验装置。 （1）实验时，小芳通过观察 来判断电路中是否产生感应电流； （2）小芳进行了下列5次操作，其中能产生感应电流的是 （填序号）； ①使导体AB水平向右运动 ②使导体AB竖直向上运动 ③使导体AB斜向上运动 ④使磁体水平向左运动 ⑤使磁体竖直向上运动 （3）完成实验后，小芳认为实验现象不太明显，请你提出一条改进措施： ； （4）利用“磁生电”工作的装置有 （选填“电铃”“扬声器”“动圈式话筒”或“电磁起重机”）。 4．探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件，如图所示。 (1)甲、乙、丙三次实验中，电流计指针发生偏转的是 ；（填“甲”、“乙”或“丙”）在仪器和电路连接都完好的情况下，小明发现实验中灵敏电流计指针偏转角度很小。请提出一条改进措施： ； (2)在另外两次实验中，自选一次说明电流计指针不发生偏转的原因（写出哪次及其原因） 。 5．如图所示，是“探究发电机的工作原理”的实验装置．探究中有同学们提出了问题：“感应电流的大小会跟哪些因素有关呢？”   猜想一：可能跟磁场的方向有关． 猜想二：可能跟导体切割磁感线运动的方向有关． 猜想三：可能跟磁场的强弱有关． （1）请你利用如图所示的实验装置，设计实验来验证猜想二，简述你的实验方法． （2）请你也猜猜看，感应电流大小还可能跟 有关． 6．炎热的夏天，电风扇给我们带来了丝丝凉意，小新同学观察到教室里的电风扇吹出的风有时大有时小，爱动脑筋的他思考：电风扇吹出的风的强度与哪些因素有关呢？并对此提出了两个猜想： 猜想一：电风扇吹出的风的强度与扇叶的转速有关； 猜想二：电风扇吹出的风的强度与距离电风扇的远近有关。 为验证上述猜想一，小新同学设计了如图所示装置：纸板B固定在支架上，纸板A与轻杆固定后悬挂 在纸板B 上的转轴0处，纸板A 和轻杆可绕转轴0自由摆动，电风扇（有1档、2档、3档）放在左侧正 对纸板A．图中s 是纸板A 自然下垂时（虚线）到电风扇的水平距离，0是纸板A向右摆动稳定后轻杆 与竖直方向的夹角。实验过程中，他应控制 不变，接下来的操作是：将 然后 ，如果 ，则说明猜想①是正确的。 7．科学家发现两根平行导线通电后有如图所示的现象（图中实线、虚线分别表示通电前、后的情况）； （1）由图可知两平行通电导线之间有力的作用；当通入的电流方向相同时，导线相互 ；当通入电流方向相反时，导线相互 ； （2）判断通电直导线周围磁场方向的方法是：用右手握导线，大拇指指向电流方向，则四指环绕的方向就是通电直导线周围的磁场方向，根据这个方法，请你判定甲图中导线a在导线b处产生的磁场方向为垂直于纸面 ；（填“向里”或“向外”） （3）上述现象的原因是：通电导线a周围产生的磁场对通电导b有力的作用，当导线a中的电流方向改变时，其磁场的方向也发生改变，导线b受力方向随之改变；由此可知：与磁体之间的相互作用一样，电流之间的相互作用也是通过 来实现的。 8．如图所示装置，闭合开关，用外力使导体棒ab水平向右运动 (1)甲部分发生的是 现象，人们根据这一原理发明了 ； (2)有一种“车窗爆破器”，陆续安装BRT公交车的窗玻璃上，其原理是：当爆破器中的线圈有电流通过时，上述过程产生的能量转化是电能转化为机械能，图中 （甲/乙）部分产生的能量转化，与这一过程是相同的。 二、计算题 9．汽车启动时，蓄电池向启动电动机M供电，设M两端电压为U，通过M的电流为I，测得U－t和I－t图象如图1。 （1）求0.5s到1s，电动机M所消耗的电能； （2）M仅通过导线a、b接入电路，如图2所示，a的电阻为0.001Ω。若通过M的电流为200A，持续2s，求此过程a产生的热量； （3）一般采用电磁继电器控制M的通断电，利用实验器材模拟汽车启动，简易电路如图3，A与B接触时M通电，请用笔画线完成电路的连接。 10．为节能减排，某景区购置了一批四轮电动观光车，如图所示。该车满载时的总质量为1800kg，蓄电池最大可储存电能24，最大行驶速度为5m/s，g取。 （1）电动观光车上使用的是直流电动机，这种电动机的工作原理是 ；电动车与汽油为燃料的汽车比较，它的优点是 （写出一条即可）； （2）该观光车满载且静止在水平路面上时，轮胎与路面接触的总面积为，则车对路面的压强是多大 ？ （3）该观光车满载且以最大速度在水平路面上匀速行驶时，受到的平均阻力为重力的0.15倍。满载时电能转化为机械能的效率为75％，则充满电后，在满载状态下以最大速度行驶最多能跑多远 ？ 11．汉能solarA国产汽车是一款完全依靠太阳能驱动的汽车；整车质量为1.2吨，动力电池容量为40kW•h，安装有效率为90%的直流电动机作动力；若该车在某路段以54km/h的速度匀速行驶时，所受阻力为车重的0.1倍，求： （1）该车匀速行驶10min，能行驶多远； （2）电动机的输出功率是多少； （3）若电能转化为机械能的效率为90%，则在充满电的情况下，最多行驶多远？      12．实践小组为学校的花卉种植大棚设计了自动加热装置，其简化电路如图甲所示，该自动加热装置由控制电路和工作电路两部分组成，它可以使种植大棚内的温度保持在15℃~40℃之间，控制电路中的热敏电阻R的阻值随空气温度t的变化关系如图乙所示，当电磁铁线圈内的电流减小至0.1 A时，衔铁释放，触点B、C断开，停止加热；当电磁铁线圈内的电流增大至0.2A时，衔铁补被吸下，触点B、C接通，开始加热；已知加热器的铭牌的标有“220V　 500W”字样。控制电路的电源电压恒定，R0为定值电阻，电路中导线及线圈电阻不计。求： (1)加热器正常工作的电流及其电阻； (2)控制电路的电源电压及定值电阻R0的阻值； (3)请分析该装置中影响实际控制温度准确度的因素（说出一个即可）。 13．兴趣小组利用电磁继电器为家用空调设计自动制冷控制装置（如图甲所示），U1恒定为6V，电磁铁A线圈电阻R0的阻值为10Ω，热敏电阻R的阻值随温度变化关系如表乙所示。闭合S后，当控制电路线圈A中的电流等于或大于15mA时，衔铁B被吸合，受控电路的空调正常工作。求： 温度t/℃ 0 5 10 15 20 25 30 35 40 电阻R/Ω 600 550 500 450 420 390 360 330 300 （1）空调刚启动工作时热敏电阻R的阻值是多大？此时温度是多少℃？ （2）为节省电能，可将空调启动温度设定为30℃，则控制电路中需再串联一只多少Ω的电阻？ （3）为方便给空调自由设定不同的启动温度，请写出两种对控制电路进行改进的方案。    14．如图所示是某品牌扫地机器人，其额定工作电压是15V，额定功率为30W，电池容量为，其净重4kg，最大集尘量为1kg。 真空度/（） 400 450 500 550 600 风量/（m3/s） 0.025 0.02 0.017 0.015 0.013 吸入功率/W 10.00 8.50 8.25 7.80 （1）扫地机器人内部电动机的工作原理是 ； （2）该扫地机器人与水平地面的接触面积为10cm2，则其集满灰尘静止时，对水平地面的压强是多少 （g=10N/kg）； （3）当供电系统检测到电池容量低至10%，扫地机器人会自动停止工作并返回充电，若不考虑能量损耗，电池满电状态下扫地机器人能否连续正常工作60min？ （4）该扫地机器人内部的吸尘电机的吸入功率是衡量机器人优劣的重要参数，测得该吸尘电机的吸入功率与真空度、风量间的对应关系如乙表（真空度指主机内部气压与外界气压差；风量指单位时间内通过吸尘电机排出的空气体积；吸尘电机吸入功率与输入功率的比值叫做效率）。请通过分析上表数据求：当风量为0.02m3/s，效率为36%时，该吸尘电机的输入功率为多少？ 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 《2025年中考物理高频考点专题训练：电与磁计算题、实验题》参考答案 1． 灵敏电流计 切割磁感线 机械 可能 【详解】（1）[1]本实验中用灵敏电流计显示是否有感应电流产生，所以，图甲中a、b接线柱间应接入的器材是灵敏电流计。 （2）[2]根据电磁感应的知识和实验现象可知，初步得出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切割磁感线运动。 [3]在电磁感应中，导线运动的机械能转化为电能。 （3）[4]如图乙，闭合开关，快速按动纸盆，此时线圈在永久磁体中做切割磁感线运动，扬声器此时相当于电源或发电机，小灯泡可能发光。 2． 左 通过电磁铁的电流越大 线圈匝数 【详解】(1)[1][2]实验中电磁铁的磁性不能直接看出来，通过观察铁钉吸引大头针的多少来反映电磁铁的磁性强弱，吸引的大头针越多，电磁铁磁性越强，图甲滑动变阻器的滑片向左移动，连入电路的电阻变小，电流变大，吸引的大头针增加，可知：外形、线圈匝数相同时，通过电磁铁的电流越大，电磁铁的磁性越强。 (2)[3]图乙甲、乙线圈串联，流过二者的电流相同，线圈外形相同，铁芯相同，只有线圈匝数不同，根据控制变量法的要求，可研究电磁铁磁性与线圈匝数的关系，线匝数越多，吸引的大头针越多，电磁铁的磁性越强。 3． 电流表的指针是否偏转 ①③④ 见解析 动圈式话筒 【详解】（1）[1]实验时，可以通过观察电流表的指针是否偏转，来确定电路中是否产生感应电流，这里用到了转换法。 （2）[2]①③④次实验中，闭合电路的部分导体AB在磁场中做切割磁感线运动，能产生感应电流；②⑤次实验中，闭合电路的部分导体AB在磁场中没有切割磁感线，不能产生感应电流；因此①③④电路中会产生感应电流。 （3）[3]实验现象不太明显，说明感应电流太小，故需要增大感应电流；增大感应电流的方法：①换一个磁性更强的磁体；②加快导体AB切割磁感线的运动速度；③将导体AB换成多匝线圈。 （4）[4]动圈式话筒是把声信号转变成电信号的，声信号的振动带动线圈在磁场中振动，产生电流，是电磁感应原理，电铃是利用电流磁效应工作的，扬声器是利用磁场对通电导体有力的作用工作的。 4． 丙 加快切割磁感线的速度 见解析 【详解】(1)[1]图甲中开关未闭合，不会产生感应电流；图乙中导体没有切割磁感线，不会产生感应电流；图丙中电路是闭合的，导体在做切割磁感线运动，会产生感应电流。 [2]电流表指针偏转不明显，是因为电流太弱，从装置上的改进方法是：换用磁性更强的磁铁、换用匝数更多的线圈、换用量程更小的电流表，从操作角度改进：可以加快导体切割磁感线的速度。 (2)[3]图乙中电流计不发生偏转的原因是导体没有做切割磁感线运动，只有闭合电路的一部分导体在做切割磁感线运动时才会产生感应电流。 5． 在相同条件下，让导体以不同的方向做切割磁感线运动，观察灵敏电流计的指针偏转程度，并重复做多次实验 导体运动的速度． 【详解】(1)利用图中的实验装置，如果验证猜想二，可采用在相同条件下，让导体以不同的方向做切割磁感线运动，观察灵敏电流计的指针偏转程度，并重复做多次实验；(2)感应电流的大小还可能与导体运动的速度有关，运动的速度越快，产生的感应电流越大．(2)导体运动的速度． 【点睛】（1）根据猜想的因素，在探究其中某一因素对感应电流的影响时，应控制其他的因素不变，据此来设计实验的方法；（2）因为电磁感应是将机械能转化为电能，所以感应电流的大小可能与导体运动的速度有关． 6． 见解析 风扇档位调节 见解析 见解析 【详解】[1]根据题意及单一变量原则，实验过程中，他应控制风扇扇叶的大小和距离风扇的远近不变。 [2][3][4]在实验保持纸板A到电风扇的距离不变，接下来通过调节风扇档位来改变电风扇的转速，然后观察轻杆与竖直方向的夹角大小，若风扇转速越快，轻杆与竖直方向的夹角越大，或者风扇转速越小，夹角越小，则证明猜想一是正确的。 7． 吸引 排斥 向里 磁场 【详解】（1）[1][2]由图可知，当通入的电流方向相同时，导线靠拢，说明两导线相互吸引；当通入电流方向相反时，导线远离，说明两导线相互排斥。 （2）[3]用右手握导线，大拇指指向电流方向（向上），则四指环绕的方向就是通电直导线周围的磁场方向，a的左侧垂直于纸面向外，b处（a的右侧）垂直于纸面向里。 （3）[4]通电导线a周围产生的磁场对通电导线b有力的作用；与磁体之间的相互作用一样，电流之间的相互作用也是通过磁场来实现的。 8．(1) 电磁感应 发电机 (2)乙 【详解】（1）[1]当开关闭合后，整个电路是闭合的，ab在磁场中水平向右运动做切割磁感线运动，这是电磁感应现象。 [2]电磁感应现象中是机械能转化为电能，由此人们发明了发电机。 （2）图中乙部分是通电导体在磁场中受到力的作用而运动，是将电能转化为机械能。 9．（1）1000J；（2）80J；（3） 【详解】解：（1）由图1可知，0.5s到1s时，电动机两端的电压为10V，通过电动机的电流为200A，电动机M所消耗的电能 W =UIt=10V×200A× (1s-0.5s) = 1000J （2）此过程a产生的热量 Q= I2Rt= (200A)²×0.001Ω×2s=80J (3)由图3可知，当开关闭合，电磁铁有磁性，衔铁被吸下，A与B接触M通电，电路连接如下图所示： 答：（1）电动机M所消耗的电能为1000J； （2）此过程a产生的热量为80J； （3）图见解析。 10． 通电导体在磁场中受力转动 环保 24km 【详解】解：（1）电动机的原理：通电导体在磁场中受力转动，将电能转化为机械能。 电动车与汽油为燃料的汽车比较，它的优点是环保，燃料燃烧会产生大气污染物，污染环境。 （2）车对路面的压强 （3）汽车匀速行驶时，牵引力等于阻力，在满载状态下以最大速度行驶最多能跑的距离 答：（1）电动机的原理：通电导体在磁场中受力转动，电动车比燃油车更环保； （2）车对路面的压强为； （3）满电后，在满载状态下以最大速度行驶最多能跑24km。 11．（1）9000m；（2）18kW；（3）108km 【详解】解：（1）汽车行驶的速度 由可知，该车匀速行驶10min，行驶的路程 （2）汽车的重力 由题意可知，汽车受到的阻力 因为汽车做匀速直线运动，所以，由二力平衡条件可知，汽车的牵引力 则以54km/h的速度匀速行驶10min时，牵引力做的功 电动机的输出功率 （3）由可知，电动机输出的机械能 由可知，汽车在充满电的情况下，最多行驶的距离 答：（1）该车匀速行驶10min，能行驶9000m； （2）电动机的输出功率是18kW； （3）若电能转化为机械能的效率为90%，则在充满电的情况下，最多行驶108km。 12．(1)2.27A，96.8Ω (2)20V，50Ω (3)见解析 【详解】（1）加热器正常工作的电流为 加热器正常工作的电阻为 （2）由乙图及题意可知，温度为15℃时，热敏电阻值为50Ω，控制电路电流恰好为0.2A，衔铁被吸下，工作电路工作；温度为40℃时，热敏电阻值为150Ω，控制电路电流恰好为0.1A，衔铁被释放，工作电路停止工作。设控制电路的电源电压为U，定值电阻的阻值为R0；则由欧姆定律有 解得U＝20V，R0＝50Ω。 （3）由于热敏电阻通电，本身也会产生热量会使自身温度略高于环境温度，当自身温度达到40℃时工作电路便被切断停止加热，所以无法达到40℃。 13．（1）390Ω，25℃；（2）30Ω；（3）见解析 【详解】解：（1）当控制电路的电流达到时，衔铁被吸合，右侧空调电路接通，空调开始工作，由可得，此时控制电路的总电阻 因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，热敏电阻的阻值 查表可知，此时温度为25℃。 （2）将空调启动温度设定为30℃时，空调启动的电流和电源的电压不变，电路中的总电阻不变，查表可知30℃时热敏电阻阻值R2＝360Ω，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，需要串联的电阻值 （3）因为本装置启动的电流是一定的，因此，既可通过改变电阻来改变电流，即在控制电路里串联一个滑动变阻器，或者可以通过将左边电源改为可调压电源来实现对其控制。 14． 通电导体在磁场中受到力的作用 不能 25W 【详解】（1）[1]扫地机器人内部的核心部件是电动机，其工作原理是通电导体在磁场中受到力的作用而转动。 （2）[2]扫地机器人集满灰尘静止时，对水平地面的压强为 （3）[3]扫地机器人连续正常工作60min消耗的电能为 机器人充满电时的电能为 因电池容量低至10%时扫地机器人会自动停止工作并返回充电，即扫地机器人最多能提供的电能为 因，所以电池满电状态下扫地机器人不能连续正常工作60min。 （4）[4]由表格中数据可知，吸入功率等于真空度与风量的乘积，当风量为0.02m3/s时，吸入功率为 吸尘电机吸入功率与输入功率的比值叫做效率，即 解得。 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $$