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．如图所示，将一根直导线放在静止小磁针的正上方，并与小磁针平行。接通电路后，观察到小磁针偏转。 （1）这就是著名的 实验。 （2）要使实验效果更加明显，应使通电导线沿 （填“东西”或“南北”）方向放置。 （3）实验中用到的一种重要科学研究方法是 （填字母）。 A．类比法 B．转换法 C．控制变量法 2．如图所示是“探究磁生电”的实验装置； （1）实验中通过观察 来判断电路中感应电流大小； （2）闭合开关，导体棒AB做 运动时，电路中会产生感应电流；如果将磁体的磁极对调并使导体棒AB的运动方向相反，感应电流的方向 （选填“会”或“不会”）改变； （3）电磁感应现象在生活中一个应用是 （选填“发电机”、“电铃”或“动圈式扬声器”）。若想进一步研究电动机工作原理，只需将图中的 换成 即可。 3．如图所示，小彤同学利用两块磁铁、一个线圈等材料制作了一台小型发电机，其中AB始终与环2相连，CD始终与环1相连，并用一个LED灯和开关（发光二极管）连接了图a中电路。 （1）二极管具有单向导电性，当以一定的速度连续转动线圈，当线圈转动到如图a所示位置时，LED恰好发光，则当线圈转到图b位置时，LED 发光（选填“能”或“不能”）； （2）闭合电路中的感应电流与磁场方向、导体切割磁感线方向有关。在图C中，发光的是LED （选填“甲”或“乙”或“甲和乙”）；线圈持续转动时，LED灯甲和乙 （选填“同时发光”或“交替发光”）。 4．为探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”，小明用电池（电压一定）、滑动变阻器、数量较多的大头针、铁钉以及较长导线为主要器材，进行如图所示的简易实验。 （1）他将导线绕在铁钉上制成简易电磁铁，并巧妙地通过 来显示电磁铁磁性的强弱，下面的实验也用这种方法的是 A．认识电压时，我们可以用水压来类比 B．用光线来描述光通过的路径 C．把敲响的音叉接触水面，看有没有溅起水花，来判断音叉有没有振动 D．用斜面小车研究阻力对物体运动的影像 （2）连接好电路，使变阻器连入电路的阻值较大，闭合开关，观察到如图甲所示的情景：接着，移动变阻器滑片，使其连入电路的阻值变小，观察到图乙所示的情景，比较图甲和乙，可知 图中的电流较小，从而发现，通过电磁铁的电流越 （选填“大”或“小”）磁性越强。 5．在探究“通电螺线管的外部磁场”的实验中，小明在螺线管周围摆放了一些小磁针。 （1）通电后小磁针静止时的分布如图甲所示，由此可看出通电螺线管外部的磁场与 的磁场相似。 （2）小明改变通电螺线管中的电流方向，发现小磁针指向转动 ，南、北极发生了对调，由此可知： 。 （3）小明继续实验探究，并按图乙连接电路，他先将开关S接a，观察电流表的示数及通电螺线管吸引大头针的数目；再将开关S从a换到b，调节滑动变阻器的滑片P，再次观察电流表的示数及通电螺线管吸引大头针的数目，此时调节滑动变阻器是为了 ，来探究 的关系。 6．实验课上某小组同学开展了一系列电磁方面的实验探究。 （1）用图甲所示装置验证电流可以产生磁场。开关闭合前，小磁针静止时指向与导线平行。闭合开关，观察到 的现象，说明电流可以产生磁场； （2）如图乙所示，实验中将金属导体棒ab放在磁场中两根平行的金属导轨上，闭合开关，导体棒ab向右运动；将磁体的磁板对调，闭合开关，导体棒ab向左运动。该实验探究的问题是 ； （3）图丙是探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件的装置，导体AB、开关、灵敏电流计用导线连接组成回路。闭合开关，让导体AB在磁场中 （选填“竖直上下”或“水平左右”）运动，发现电流计的指针偏转，这是电磁感应现象。 （选填“发电机”或“电动机”）就是利用该现象的装置。 7．实验室里有个用久了的条形磁铁，磁极的颜色及标记已看不清，请你选用实验器材，判断出这个条形磁铁的磁极名称。简述实验操作步骤及判断方法。 。 8．探究利用磁场产生电流的实验中，连接了如图所示的实验装置． （1）将磁铁向下插入螺线管时，观察到灵敏电流计的指针向左偏转，这表明 ．在这个过程中以磁铁为参照物，螺线管是 的（选择“静止”、“向上运动”或“向下运动”）； （2）将磁铁从螺线管中向上拔出，你会观察到灵敏电流计的指针 （选填“向左偏转”、“向右偏转”或“不偏转”）； （3）通过（1）、（2）两步实验，可以得出感应电流的方向与 有关． （4）要探究感应电流方向与磁场方向的关系，你设计的实验做法是 ． 二、计算题 9．在一个标准大气压下，用炉子将10 kg的水从20 ℃加热至沸腾，燃烧了0.5 kg的焦炭，已知水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃)，焦炭的热值为3.0×107 J/kg.求： (1)水吸收的热量； (2)0.5 kg焦炭完全燃烧释放的热量； (3)炉子烧水的效率． 10．一台电动机的额定电压为，额定功率为，它正常工作时的电流多大？连续正常工作耗电多少？ 11．如图所示为某兴趣小组为学校办公楼空调设计的自动控制装置，R是热敏电阻，其阻值随温度变化关系如下表所示。已知继电器的线圈电阻R0=10Ω，左边电源电压为6V恒定不变．当继电器线圈中的电流大于或等于15mA时，继电器的衔铁被吸合，右边的空调电路正常工作。 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）请说明该自动控制装置的工作原理 （2）计算说明该空调的启动温度是多少？ （3）为了节省电能，将空调启动温度设定为30℃，控制电路中需要再串联多大的电阻？ （4）改变控制电路的电阻可以给空调设定不同的启动温度，除此之外，请你再提出一种方便可行的调节方案。 12．现在电动自行车、电动汽车逐渐普及，它们都采用电动机来获得动力．某直流电动机的铭牌上标有“220V 5.5kW”，电动机线圈的电阻为0.4Ω． （1）电动机的工作原理是什么？ （2）该电动机正常工作1h，消耗多少电能？电动机线圈产生多少热量？ （3）在工作过程中，电动机因故障卡住无法转动，很快就闻到焦糊味道，请你从能量转化角度解释这个现象． 13．如图所示为一恒温箱温控电路，包括工作电路和控制电路两部分。R为热敏电阻(置于恒温箱内)，阻值随温度变化的关系如图所示。恒温箱温控电路工作原理是：加热过程中，恒温箱温度升高到一定值时，控制电路中电流会达到一定值，继电器的衔铁被吸合，工作电路停止加热。 (1)图中所示状态，电路处于加热还是未加热? (2)恒温箱的温度为100℃时，继电器线圈中的电流达到20mA，衔铁被吸合，此时热敏电阻R消耗的功率是多少? (3)电阻R′，有什么作用? 14．表1所示是豆浆机的主要技术参数。豆浆机的主要结构：中间部位是一个带动刀头的电动机，用来将原料进行粉碎打浆。外部是一个金属圆环形状的电热管，用来对液体加热煮沸。 额定电压 220V 电动机功率 120W 加热功率 1210W 容量 1000mL （1）豆浆机正常加热时电热管的电阻是多少？ （2）豆浆机正常工作做一次豆浆过程中，电动机消耗的电能为多少？ （3）某次电热管加热时，小敏发现标有“1200imp/kW·h”的电能表的指示灯12s内闪烁了4次，则此时电热管加热功率为多大？（不考虑电热管电阻变化） 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． 奥斯特 南北 B 【详解】（1）[1]实验中，开关闭合时，小磁针发生偏转，说明通电导体周围存在着磁场，这是著名的奥斯特实验。 （2）[2]由于小磁针静止时要指南北方向，为使实验效果更加明显应使通电导体沿南北方向放置，可以防止地磁场的影响，也就是说磁针偏转不是由地磁场引起的。 （3）[3]本实验中采用可观察的小磁针的偏转来演示导体周围存在的磁场，所以采用的是转换法，故B符合题意，A C不符合题意。 故选B。 2． 灵敏电流计指针偏转角度 切割磁感线 不会 发电机 灵敏电流计 电源 【详解】（1）[1]实验中通过观察灵敏电流计指针是否偏折判断电流的产生，可以通过灵敏电流计指针偏转角度来判断感应电流的大小。 （2）[2][3]闭合开关，导体棒AB做切割磁感线时，会产生感应电流；感应电流的方向与磁场的方向和导体运动的方向有关，故将磁体的磁极对调并使导体棒AB的运动方向相反，两者同时改变，感应电流的方向不会改变。 （3）[3][4][5]电磁感应现象在生活中一个应用是发电机，将机械能转化为电能；若想进一步研究电动机工作原理，是通电导线在磁场中受到力的作用，故改装实验需要电源，故将灵敏电流计换成电源即可。 3． 不能 甲和乙 同时发光 【详解】（1）[1]线圈在转动过程中产生的是交流电，当线圈转动到如图a所示位置时，LED恰好发光，则当线圈转到图b位置时，电流方向发生了改变，所以LED不发光。 （2）[2]实验图c和实验图a相比较，电流的方向是相同的，而LED甲和LED乙连接方式相同，所以发光的是LED甲和乙。 [3]线圈持续转动时，电流的方向发生了改变，两灯的连接方式相同，转到图a时，甲和乙发光，转到图b时，甲和乙都不发光，所以是同时发光。 4． 吸起大头针的多少 C 甲 大 【详解】（1）[1]在探究“影响电磁铁词性强弱的因素”的实验过程中，电磁铁磁性强弱通过比较电磁铁吸引大头针的多少来反映，电磁铁吸引的大头针越多，电磁铁磁性越强——转换法； [2]把敲响的音叉接触水面，看有没有溅起水花，来判断音叉有没有振动，把音叉的振动通过水花来体现，也运用了转换法，所以选C； （2）[3][4]电磁铁的磁性强弱与电流大小和线圈匝数有关，根据控制变量法，若要探究磁性强弱与电流大小的关系，需要保持线圈匝数不变。移动变阻器滑片，使其连入电路的阻值变小，则电流越大，比较图甲和图乙，可知甲图中的电流较小。从图上可以看出，乙吸引的大头针较多，说明乙的磁性较强。从而发现，通过电磁铁的电流越大磁性越强。 5． 条形磁体 180° 通电螺线管外部的磁场方向与电流的方向有关 控制电流大小不变 通电螺线管的磁性强弱与线圈的匝数 【详解】（1）[1]通电螺线管外部的磁场分布与条形磁体的磁场相似。 （2）[2][3]如果改变通电螺线管中电流的方向，发现小磁针转动180°，南、北极所指方向发生了改变，表明磁场方向发生了改变，由此可知：通电螺线管外部的磁场方向与电流的方向有关。 （3）[4][5]实验中，小明将开关S从a换到b时，连入电路的线圈匝数发生了变化，调节滑动变阻器的滑片P，控制两次实验的电流大小不变，再次观察电流表示数及通电螺线管吸引的大头针数目，发现通电螺线管吸引的大头针数目发生变化，探究的是通电螺线管的磁性强弱与线圈匝数的关系。 6． 小磁针偏转 见详解 水平左右 发电机 【详解】（1）[1]磁场对于处于其中的小磁针有力的作用，如图所示，闭合开关，电流周围会产生磁场，所以会观察到小磁针偏转的现象，说明电流可以产生磁场。 （2）[2]如图乙所示，实验中只改变磁场的方向，电流方向不变，导体棒受力的方向发生改变，根据控制变量法，该实验探究的问题是磁场对电流的作用力的方向与磁场方向有关。 （3）[3][4]根据感应电流产生的条件，闭合回路的部分导体在磁场中做切割磁感线的运动，导体中会产生感应电流，由磁感线的方向是竖直向下的，所以闭合开关，让导体AB在磁场中水平左右运动，此时导体中会产生感应电流，将机械能转化为电能，此现象为电磁感应现象，发电机就是利用该现象的装置。 7．见解析 【详解】实验室里有个用久了的条形磁铁，磁极的颜色及标记已看不清，为了判断这个条形磁铁的磁极名称，根据磁极的相互作用规则，同名磁极互相排斥，异名磁极互相吸引，可以拿一个知道磁极的磁体来测试，可以用一个知道磁极的小磁针，接近这条形磁铁的任何一端； 则实验操作步骤为：可以用小磁针的N极去接触条形磁铁的任何一端；判断方法为：与N极吸引的是条形磁铁的S极，与N极排斥的是条形磁铁的N极。 8． 电路中产生了电流 向上运动 向右偏转 导体运动方向 见解析 【详解】（1）将磁铁向下插入螺线管时，灵敏电流计的指针偏转，说明电路中产生了电流；在这个过程中以磁铁为参照物，即相对于磁铁，螺线管向上运动； （2）将磁铁从螺线管中向上拔出，相对于磁铁，螺线管向下运动，切割磁感线的导体的运动方向变化，产生的电流方向变化，灵敏电流计的指针向右偏转； （3）在上面（1）（2）中，将磁铁从螺线管中向下插入、向上拔出，磁场的方向不变，改变切割磁感线的导体的运动方向，产生的电流方向变化，由此可知感应电流的方向与导体运动方向； （4）要探究感应电流方向与磁场方向的关系，要控制导体运动方向不变，改变磁场方向，设计实验步骤：保持线圈的位置不动，先将磁铁的一端（N极）向下插入线圈，观察指针的偏转方向；然后对调磁极，用另一端（S极）向下插入线圈，观察指针的偏转方向，比较两次电流表的偏转方向是否相同得出结论． 9．(1)3.36×106 J；(2)1.5×107 J；(3) 22.4% 【详解】解：（1）1个标准大气压下，水的沸点为100℃，所以将水加热至100℃，水吸收的热量： . （2）0.5kg焦炭完全燃烧释放的热量： ； （3）炉子烧水的效率 ． 答：（1）水吸收的热量为；（2）0.5kg焦炭完全燃烧释放的热量为；（3）炉子烧水的效率为22.4%． 10．25A，11kW·h 【详解】解：正常工作时的电流为 连续正常工作耗电为 答：正常工作时的电流25A，连续正常工作耗电11kW·h。 11．(1)见解析；(2)25℃；(3)30Ω；(4)可以将左边电源改为可调压电源 【详解】(1)随室内温度的升高，热敏电阻的阻值减小，控制电路中电流增大，当电流达到15mA时，衔铁被吸合，右侧空调电路电阻增大，电流减小，空调开始工作．当温度下降时，控制电路电阻增大，电流减小，减小到一定值，使空调电路断开，这样就实现了自动控制。 (2)电路启动时的总电阻 R总==400Ω 此时热敏电阻的阻值 R热=R总﹣R0=400Ω﹣10Ω=390Ω 对照表格数据可知，此时的启动温度是25℃。 (3)因为电路启动时的总电阻为400Ω，由表中数据可知，空调启动温度设定为30℃时，热敏电阻的阻值为360Ω，则电路中还应串联的电阻 R′=R热=R总﹣R热′﹣R0=400Ω﹣360Ω﹣10Ω=30Ω (4)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，可以通过将左边电源改为可调压电源来实现对其控制。 答：(1)见解析； (2)该空调的启动温度是25℃； (3)将空调启动温度设定为30℃时，控制电路中需要再串联30Ω的电阻； (4)可以将左边电源改为可调压电源。 12．（1）通电导体在磁场中受到力的作用； （2）1.98×107J 9×105J； （3）线圈卡住无法转动，电能无法转化为机械能．消耗的电能全部转化为内能，因此产生大量的热，使线圈的温度迅速升高 【详解】分析：（1）电动机的工作原理可由电与磁的知识得出；（2）消耗的电能可由公式W=Pt得出，因为电动机的额定功率可通过铭牌得出，时间是1小时；电动机线圈产生的热量只能由焦耳定律求出，因为此时电流做的功并不都用来转化为热能，而将大部分的电能转化为机械能，只有少部分转化为热能，但焦耳定律的公式中需要有电流，故再由额定电压和额定功率计算出额定电流来，再通过焦耳定律求出线圈产生的热量；（3）如果电动机被卡住而不能转动，说明电能不再转化为机械能，而全部转化为热能，电动机因为短时间内放出大量的热而很快就闻到了焦糊的味道． （1）通电导体在磁场中受到力的作用； （2）电动机消耗的电能W＝Pt＝5.5kW×1h＝5.5kWh＝5.5×3.6×106J=1.98×107J． 由公式P＝UI得，通过电动机的电流I＝＝25A； 由焦耳定律可知 Q＝I2Rt=（25A）2×0.4Ω×3600s=9×105J； （3）线圈卡住无法转动，电能无法转化为机械能．消耗的电能全部转化为内能，因此产生大量的热，使线圈的温度迅速升高 考点：电动机的工作原理，焦耳定律． 13．(1)加热；(2) 0.02；(3)①保护电路；②调节温控箱的控制温度 【详解】(1)图示中的状态，电热丝被接在了220V的电路两端，故电路处于加热状态中。 (2)恒温箱的温度为100℃时，R=50Ω，则 P=I2R=(0.02A)2×50Ω=0.0004A2×50Ω=0.02W (3)由于R′是滑动变阻器，故它在电路中的作用是保护电路和调节温控箱的控制温度。 14．（1）40Ω；（2）1.44×104J；（3）1000W 【详解】解：（1）由表格中数据知，豆浆机正常加热时的功率P1=1210W，由P=UI可得，豆浆机正常加热时的电流为 由可得，豆浆机正常加热时电热管的电阻为 （2）由图可知，电动机的功率P2=120W，电动机工作时间 t=2min=120s 电动机工作时消耗的电能为 （3）电路中每消耗1kW·h的电能指示灯闪烁1200次，闪烁4次消耗的电能为 电热管加热功率为 答：（1）豆浆机正常加热时电热管的电阻是40Ω； （2）豆浆机正常工作做一次豆浆过程中，电动机消耗的电能为1.44×104J； （3）则此时电热管加热功率为1000W。 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 $$