内容正文:
2025年中考物理一轮复习:电磁转换
一、单选题
1.图中a表示垂直于纸面的一根导线,它是闭合电路的一部分。当导线a在磁场中按箭头方向运动时,不能产生感应电流的是( )
A. B.
C. D.
2.下列描述正确的是( )
A.图甲:若电能表的转盘在30s内转了25转,则用电器电功率为1kW
B.图乙:闭合开关,小磁针静止时N极指向左侧
C.图丙:软木塞飞出,管内水蒸气的内能增大,机械能转化为内能
D.图丁:通电线圈abcd在磁场中受力而转动,发电机是根据这一原理制成的
3.下列设备或电器中,其主要工作原理与电磁铁无关的是
A. 电铃 B. 电熨斗 C. 电磁选矿机 D. 电磁起重机
4.如图所示错误的是( )
A. B.
C.
D.
5.根据图示装置所探究的原理,可以制成下列哪种仪器( )
A.A B.B C.C D.D
6.关于电与磁,下列说法正确的是( )
A.磁感线是磁体周围真实存在的曲线 B.电磁铁磁性强弱与线圈匝数多少无关
C.电动机是利用电磁感应的原理制成的 D.奥斯特实验说明通电导体周围存在磁场
二、填空题
7.从课本上画出的磁感线可以看出,磁场越强的地方,磁感线分布越 (选填“密”或“疏”),磁感线上任意一点的 方向表示该点的磁场方向。
8.交流发电机产生的是大小和方向不断做周期性变化的电流,叫交流电,我国交流电的频率是 Hz,电流方向每秒改变100次;为了减小电能在线路中的损耗,通常采取 (选填“高压”或“低压”)输电把强大的电能送到远方。
9.如图是一个磁悬浮地球仪,球体内部有一个永磁体,底座通电时地球仪可以悬浮在上方,此时底座相当于一个 ;地球仪是因为同名磁极之间相互 ,所以才悬浮在空中。如果需要连续调节地球仪的悬浮高度,可以通过在底座电路中接入一个 来实现。
10.如图是某同学制作的简易温控装置,变阻器R的最大电阻为,是热敏电阻,其阻值与温度t的关系如下表所示。当电磁继电器(电阻不计)的电流超过18mA时,衔铁被吸合,加热器停止加热,实现温控。加热器的功率是,所用电源为家用交流电。
t/℃
30.0
40.0
50.0
60.0
70.0
220
165
128
102
83
(1)电磁继电器是利用 (选填“电流的磁效应”或“电磁感应”)来工作的;
(2)为使该装置能对30℃~70℃之间任意温度进行控制,电源E至少用 节新干电池串联组成。利用上述电源,若在50℃时衔铁被吸合,应将滑动变阻器R的阻值调到 。将调节好的装置(50℃时衔铁被吸合)放在容积为的密闭保温容器中,已知空气的比热容为,密度为,则将容器中的空气从30℃加热到空气达到的最高温度至少需要 s。
11.为了纪念科学家欧姆对电学基础知识研究的重大贡献,物理学中以他的名字作为物理量 的单位。在物理学发展史上, 实验第一次发现了电与磁之间的联系。
12.根据水的导电性可以设计一种水位自动报警器,其原理如图所示,通电后,当水位到达金属块A时,螺线管的上端是 (选填“N”或“S”)极, (选填“红”或“绿”)灯亮。
三、实验题
13.在如图所示的实验装置中,用棉线将铜棒ab悬挂于磁铁N、S极之间,铜棒的两端通过导线连接到灵敏电流计上.当铜棒向左运动时,电流计的指针 (选填“偏转”或“不偏转”)。该装置可将 能转化为电能,写出用该原理制成的一种设备: 。
四、简答题
14.如图为武大靖在2018年冬奥会短道速滑块赛中冲过终点的一个情景。请回答:
(1)武大靖冲过终点后为什么还能继续前进?
(2)现场直播显示屏上的色彩是由哪几种色光混合而成的?
(3)现场广播使用的扬声器工作原理是否与电动机的原理相同?
15.在中国科技馆“探索与发现"”展厅里,有一件十分神奇的展品—磁液宝塔,如图甲所示。磁液是一种具有磁性的液体,它既具有液体的流动性,又具有固体磁性材料的磁性。磁液槽中有三个圆锥体,当用手转动展台下方的手柄时,磁液就会沿圆锥体爬升,手柄转动速度越大,磁液爬升的速度也越大,如图乙所示。手柄停止转动后,爬上圆锥体的磁液会落回磁液槽。
请根据以上介绍,从力学或电磁学角度提出一个物理问题,并用所学的物理知识进行解释。
16.用两根相同的橡皮筋将金属棒悬挂于磁场中,给金属棒通入电流,当金属棒静止时,橡皮筋刚好处于松弛状态(导线对金属棒的作用力忽略不计),如图所示.
(1)请分析说明此时金属棒受到的磁场力是什么方向?
(2)若要使橡皮筋处于拉伸状态,在不额外对棒施力的条件下,请提出两项可行的措施.
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
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参考答案
题号
1
2
3
4
5
6
答案
B
A
B
A
B
D
1.B
【详解】由图可知,A、C、D中的闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动,所以都会产生感应电流;B中的导体上下运动,没有切割磁感线,所以不会产生感应电流;故B符合题意。
故选B。
2.A
【详解】A.转盘在30s内转了25转,在这段时间内用电器消耗的电能为
用电器电功率为
故A正确;
B.开关闭合后,电流从螺线管的左侧流入,由安培定则可知,螺线管的右端为N极、左端为S极,根据磁极间的相互作用规律可知,小磁针静止时N极指向右侧,故B错误;
C.软木塞飞出,水蒸气膨胀做功,水蒸气的内能减小,内能转化为机械能,故C错误;
D.发电机是利用电磁感应现象的原理制成的,闭合开关,通电线圈abcd在磁场中受力而转动,电动机是根据这一原理制成的,故D错误。
故选A。
3.B
【详解】分析各装置的工作原理可知,电铃、电磁选矿机、电磁起重机都是利用电磁铁的原理来进行工作的;
而电熨斗则是利用电流的热效应的原理工作的;
因此工作原理与电磁铁无关的是B.
4.A
【详解】A.根据安培定则,四指的方向为电流的方向,则大拇指的方向为螺线管N极的方向,而螺线管外侧的电流是向上的,故A错误,A符合题意;
B.地球相当于条形磁铁,地理的北极是地磁的S极,地理的南极是地磁的N极,地磁场外部的磁感线从N极出发,指向S极,故B正确,B不符合题意;
C.进气门和排气门关,燃料燃烧,高温高压气体对活塞做功,气体的内能转化为机械能,是做功冲程,故C正确,C不符合题意;
D.如图所示,从高台滑下,重力势能转化为动能,故动能增大,故D正确,D不符合题意。
故选A。
5.B
【详解】试题分析:开关闭合后,导体ab在磁场中做切割磁感线运动时,观察到电流表原来静止在中间的指针偏转,这就是电磁感应现象,根据这一原理制成了发电机.电磁铁是利用电流的磁效应的原理制成的,故A错误;手摇发电机是利用电磁感应现象的原理制成的,故B正确;电磁继电器是利用电流的磁效应的原理制成的,故C错误;电铃中有电磁铁,也是利用电流的磁效应的原理制成的,故D错误,故选B.
考点:电磁感应
6.D
【详解】A.磁感线是理想化的物理模型,实际上并不存在,故A错误;
B.电磁铁磁性强弱与线圈匝数多少、电流大小有关,故B错误;
C.电动机是利用通电线圈在磁场中受力转动的原理制成的,故C错误;
D.奥斯特实验说明通电导体周围存在磁场,故D正确。
故选D。
7. 密 切线
【详解】[1]磁感线的疏密程度可以表示磁场的强弱,磁感线越密,代表磁场强度越强,磁感线越疏,代表磁场强度越弱。
[2]磁感线的切线方向代表该位置的磁场方向,磁感线永不相交,不然相交的点的磁场方向会不止一个方向。
8. 50 高压
【详解】[1]交流电是电流方向周期性改变的电流,我国使用的是正弦式交流电,在一个周期之内电流方向变化两次,频率为50Hz,周期为0.02s,即在1s内电流方向改变100次。
[2]在远距离输送电能时输电线路上的电能损失主要指的是电流的热效应而产生的,根据Q=I2Rt可知,在电阻不变的情况下,电流越小,输电线上的电能损失就越小,根据电功率的计算公式P=UI可知,在电功率一定时,要减小电流就要增大电压,所以通常采取高压输电把强大的电能送到远方。
9. 电磁铁 排斥 滑动变阻器
【详解】[1][2][3]球体内部有一个永磁体,底座通电时地球仪可以悬浮在上方,说明底座通电时就有了磁场,因为同名磁极之间相互排斥,球体在磁场力的作用下受到向上的斥力后悬浮在底座上方,所以此时底座相当于一个电磁铁。如果要连续调节地球仪的悬浮高度,就需要调节磁场的强弱,电磁铁可以通过控制电流的大小来调节磁场强弱,要调节通过电磁铁的电流大小,只需要在底座电路中接入一个滑动变阻器即可。
10. 电流的磁效应 3 122 2.6×103
【详解】(1)[1]当电流通过电磁继电器的电磁铁时,电磁铁有磁性,断电时无磁性,这是电流的磁效应,所以电磁继电器是根据电流的磁效应工作的。
(2)[2]由于电磁继电器(电阻不计)的衔铁被吸合的电流为
I=18mA=0.018A
保持不变,当温度为30℃时,热敏电阻Rt的阻值最大,其阻值Rt=220Ω,由可得,热敏电阻Rt两端的电压为
U=IRt=0.018A×220Ω=3.96V
一节新干电池的电压U0=1.5V,所以需要的干电池的节数
所以,电源E用3节新干电池串联组成。
[3]当电源用3节新干电池串联组成时,电压为U′=4.5V,若在50℃时衔铁被吸合,电路中的总电阻为
50℃时,热敏电阻Rt′=128Ω,所以滑动变阻器R接入的阻值为
R=R总-Rt′=250Ω-128Ω=122Ω
[4]的空气的质量为
最高加热温度为50℃,那么空气升高的温度为
空气吸收的热量为
需要加热时间最少时
W=Q=2.6×106J
最少的加热时间为
11. 电阻 奥斯特
【详解】[1]科学家欧姆发现了电阻中电流与电压的正比关系,即著名的欧姆定律;他还证明了导体的电阻与其长度成正比,与其横截面积和传导系数成反比。为了纪念他,物理学里以他的名字作为物理量电阻的单位。
[2]1820年,丹麦物理学家奥斯特第一次发现了电与磁之间的联系,把这个实验称为奥斯特实验。
12. S 红
【详解】[1][2]根据安培定则可知,螺线管的下端是N极,上端是S极;当水位到达金属块A时,左端的控制电路接通,电磁铁有磁性,吸引衔铁,使红灯电路接通,红灯亮。
13. 偏转 机械 发电机
【详解】[1]铜棒是闭合电路的一部分,它向左运动时,切割了磁感线,故在电路中能够产生感应电流,电流计会检测到电流的存在,指针发生偏转。
[2]外力使铜棒运动,电路中产生电流,这是将机械能转化为电能。
[3]利用电磁感应现象来工作的设备有:发电机、话筒。
14.见解析
【详解】(1)武大靖冲过终点后继续前进,是因为她具有惯性,仍要保持原来的运动状态;
(2)现场直播显示屏上的色彩是由光的三原色即红、绿、蓝混合而成的;
(3)现场广播使用的扬声器工作时,通电线圈就会在磁场中受到力的作用,将电信号转化成声信号,即将电能转化为机械能;电动机也是利用此原理将电能转化为机械能的装置;故扬声器工作原理与电动机的原理相同,均是依据通电线圈在磁场中受力转动的原理制成的。
15.见解析
【详解】当用手转动展台下方的手柄时,磁液就会沿圆锥体爬升,故提出问题:磁液为什么上升?
回答:由题意可知,转动手柄时产生感应电流,电流通过电磁铁产生磁场,从而使磁液沿圆锥体螺旋爬升。
16.见解析
【详解】(1)橡皮筋处于松弛状态,说明金属棒只受重力和磁场力,因为金属棒静止,所以这两个力是平衡力.重力的方向是竖直向下,磁场力方向与重力方向相反,是竖直向上的.
(2)措施:改变电流方向(或对调电源正负极)则磁场力方向向下,与重力共同作用在金属棒上使橡皮筋拉伸;改变磁场方向(或对调磁体 N、S 极),磁场变化也会改变磁场力的方向,使之方向向下,作用于金属棒上,使橡皮筋拉伸;减小电流或减弱磁场,会使磁场力减小,使重力大于磁场力,则橡皮筋会拉伸(任意答对两种即可,答对一种不得分)
答案第1页,共2页
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