2025年中考物理强基训练：磁与电

2025年中考物理强基训练：磁与电 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、单选题 1．一实验小组做了这样一个有趣的实验。如图所示，他们将盛有适量盐水的玻璃皿置于条型磁铁的正上方，在干电池的两端分别接上一根金属棒，并在其中一个金属棒上接上一个金属环。将金属环平放于液面上，另一根金属棒竖直插入盐水中央（不接触金属环），再向盐水中撒入碎纸屑。闭合开关后，碎纸屑绕中央的金属棒沿相同方向转动起来，拿走磁体后碎纸屑停止转动。下列相关说法中正确的是 A．纸屑转动说明通了电的盐水在磁场中受到了力的作用 B．纸屑转动，属于电磁感应现象 C．若将盐水换成纯净水做同样的实验，纸屑同样能够转动 D．将电源正负极对调，且将磁体的两极对调，闭合开关后碎纸屑转动方向改变 2．小明为抽屉设计了一个简易防盗报警器，并将它安装在抽屉内。报警器原理图如图，光敏电阻的阻值随光照射强度的增大而变小。下列说法正确的是（　　） A．控制电路为工作电路提供电源 B．拉开抽屉时，R0两端电压变大 C．合上抽屉时，电磁铁磁性增强 D．增大电阻R0，电铃更容易响起 3．如图所示，闭合开关，下列判断正确的是（　　） A．小磁针偏转，说明通电导体周围存在磁场 B．只对调电源正负极，小磁针偏转方向不变 C．通电螺线管的右端为N极 D．在螺线管内插入铁芯，螺线管的磁性强弱不变 4．某同学研究电流产生的磁场，闭合开关前，小磁针的指向如图甲所示；闭合开关，小磁针的偏转情况如图乙中箭头所示；只改变电流方向，再次进行实验，小磁针的偏转情况如图丙中箭头所示。下列结论中合理的是（ ） A．由甲、乙两图可得电流可以产生磁场 B．由甲、乙两图可得电流产生的磁场方向与电流方向有关 C．由甲、乙两图可得电流产生的磁场强弱与电流大小有关 D．由甲、丙两图可得电流产生的磁场方向与电流方向有关 5．如图是一种温度自动报警器的原理图，在水银温度计中封入一段金属丝下端所指示的温度为90℃，下列说法错误的是（　　） A．报警器利用了水银导电和热胀冷缩的性质 B．报警器利用了电磁铁通电时有磁性断电时磁性消失的特点 C．报警器中，水银温度计和电磁铁串联在电路中 D．温度达到90℃时，报警器中的灯亮同时铃响 6．中国宋代科学家沈括在《梦溪笔谈》中最早记载了地磁偏角：“以磁石磨针锋，则能指南，然常微偏东，不全南也。”进一步研究表明，地球周围地磁场的磁感线分布示意如图所示。关于地磁场下列说法正确的是（　　） A．地理南、北极与地磁场的南、北极完全重合 B．地磁场的磁感线是真实存在的 C．地磁场的N极在地理的南极附近 D．北京地区的地磁场方向由地理北极指向地理南极 二、填空题 7．在磁体的周围存在着磁场，为了形象直观地描述磁场而引入 ，某处的磁场方向定义为在该点的小磁针静止时 极的指向． 8．磁化：一些物体在磁体或电流的作用下会 磁性，这种现象叫做 。 钢和软铁都能被磁化：软铁被磁化后，磁性很容易 ，称为 材料；钢被磁化后，磁性能长期保持，称为 材料。所以钢是制造永磁体的好材料。 9．如图所示，GMR是巨磁电阻（其电阻值在磁场中随磁性的增强而急剧减小），当开关S1、S2都闭合时，电磁铁附近的小磁针处于静止状态，则小磁针的A端为 极；当滑片P向右滑动时，指示灯的亮度 （选填“变亮”、“变暗”或“不变”）． 10．如图奥斯特实验说明通电导体周围存在着 ，其方向与 方向有关。    11．在探究通电螺线管外部磁场方向的实验中： （1）在装有螺线管的硬纸板上均匀撒满铁屑，通电后铁屑分布无明显变化，这时需轻敲纸板，观察到铁屑排列成图所示的形状。可见，通电螺线管外部磁场与 磁体的磁场相似； （2）用小磁针探究磁场方向时，发现小磁针没有标N、S极，请写出一种判断小磁针N、S极的做法： ； （3）对调螺线管所接电源正、负极，周围小磁针的指向也随之对调，说明通电螺线管的极性与螺线管中电流的 有关。 三、实验题 12．如图是小明同学在研究性学习活动中为某仓库设计的一种防盗报警器,其踏板放在仓库的门口,电铃和灯泡放在值班室内．观察电路可知,这个报警器的工作原理是:有人踩踏板时 ；无人踩蹋板时 ．（选填“灯亮”或“铃响”） 13．（1）如图1所示是电磁学中一个很重要的实验，从实验现象可知通电导体周围存在磁场，这种现象是1820年丹麦物理学家 发现的； （2）为探究电磁铁的磁性与哪些因素有关，小丽所在实验小组通过交流合作设计了如图2所示实验，闭合开关后，观察到图A的情景，接着移动滑动变阻器的滑片，使其连入电路的阻值变小，观察到图B所示的情景，比较图A和B，可知： 图中电流小，从而发现：通过电磁铁的电流越 ，磁性越强； （3）随着科学技术的发展，电磁铁在生产、生活中的应用十分广泛。如水位自动报警器，其工作原理如图3所示，当水位达到金属块A时，出现的情况是 。 A．红、绿灯同时亮   B．红、绿灯都不亮   C．绿灯亮   D．红灯亮 四、计算题 14．王斌学了电磁继电器的知识以后，突发奇想：自己能不能制作一个像麦当劳那里的烘手器呢？他开始设计了一个电路，如图甲所示，R0为光敏电阻，为用电动机做成的简易吹风机，试用以后，觉得干手的速度还有点慢，于是他又想，如果在不影响电动机正常工作的情况下加一个“220V 1000W”的电热丝，那效果也许会更好，请回答以下问题： （1）所加电热丝的电阻是多少？ （2）在图乙中画出接入电热丝后的电路图（电热丝可用电阻的符号表示）； （3）若电热丝消耗的能量，用来给水加热并被水全部吸收，那么它正常工作7min能使多少初温为10℃的水温度升高到30℃？ 五、作图题 15．如图所示，条形磁铁静置于水平面，将两枚相同的小磁针分别置于磁铁周围的A、B区域。请在图中两虚线框内画出小磁针静止时的情形 。（用“”表示小磁针，涂黑端表示N极） 六、简答题 16．做实验并进行观察，地球上指南针静止时N极所指的是地理的北方还是南方？你认为地球的磁北极位于地理北极附近还是地理南极附近？为什么？ 17．如图是一种水位自动报警器的原理图．水位没有到达金属块B时，绿灯亮；水位到达金属块B时，红灯亮．试说明它的工作原理． 七、科普阅读题 18．阅读以下材料，回答相关问题. 超导材料     1911年，荷兰科学家昂内斯（Onnes）用液氦冷却水银时发现，当温度下降到4.2K（－268.98℃时）时，水银的电阻完全消失。1913年昂内斯在诺贝尔领奖演说中指出：低温下金属电阻的消失“不是逐渐的，而是突然的”，水银在4.2K进入了一种新状态，由于它的特殊导电性能，可以称为超导态。后来他发现许多金属和合金都具有与上述水银相类似的低温下失去电阻的特性，这种现象称为超导电性，达到超导时的温度称为临界温度，具有超导电性的材料称为超导材料或超导体。     1933年，迈斯纳和奥克森菲尔德两位科学家发现，如果把超导体放在磁场中冷却，则在材料电阻消失的同时，外加磁场也无法进入超导体内，形象地来说，就是磁感线将从超导体中被排出，不能通过超导体，这种抗磁性现象称为“迈斯纳效应”。     根据临界温度的不同，超导材料可以被分为：高温超导材料和低温超导材料。但这里所说的“高温”只是相对的，其实仍然远低于冰点0℃，对常温来说应是极低的温度。20世纪80年代是超导电性探索与研究的黄金年代。1981年合成了有机超导体，1986年缪勒和柏诺兹发现了一种成分为钡（Ba）、镧（La）、铜（Cu）、氧（O）的陶瓷性金属氧化物，其临界温度提高到了35K。由于陶瓷性金属氧化物通常是绝缘物质，因此这个发现的意义非常重大，缪勒和柏诺兹因此而荣获了1987年度诺贝尔物理学奖。后来包括中国在内的世界上部分国家又陆续发现临界温度100K以上的高温超导材料。     高温超导材料的用途非常广阔，由于其具有零电阻和抗磁性，用途大致可分为三类：大电流应用（强电应用）、电子学应用（弱电应用）和抗磁性应用。大电流应用即前述的超导发电、输电和储能；电子学应用包括超导计算机、超导天线、超导微波器件等；抗磁性主要应用于磁悬浮列车和热核聚变反应堆等。 请回答下列问题：     （1）许多金属和合金具有在低温下会失去电阻的特性，这种现象称为超导电性，达到超导时的温度称为 温度；    （2）超导体 （选填“可以”或“不可以”）用来制作电炉子的炉丝；     （3）如图所示，在甲、乙两图中能表示“迈斯纳效应”的是 图；     （4）高温超导材料的超导电性可以应用于 。 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年中考物理强基训练：磁与电》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 答案 A B A A D C 1．A 【分析】通电导线在磁场中受力的作用，所受力的方向与电流的方向和磁场的方向有关 【详解】AB．此题中有一个磁场，盐水是导体，即当通电后，盐水中的纸片转动，即说明盐水运动，说明通电盐水在磁场中受力的作用，故A项正确，B项错误； C．由于纯水是绝缘体，即纯水中没有电流，所以若用纯水做实验时，纸屑不会转动，故C项错误； D．将电源正负极对调，即电流方向改变，磁体的磁极对调，即磁场方向也改变，所以所受磁场力的方向不会改变，故闭合开关后碎纸屑会绕与原来方向相同的方向转动，故D项错误。 【点睛】知道通电导线在磁场中受力的作用是解决该题的关键。 2．B 【详解】A．控制电路和工作电路的电源是各自独立的，低压电、弱电流控制高电压、强电流，故A错误； B．拉开抽屉时，光敏电阻的阻值变小，电路中的电流变大，R0两端电压变大，故B正确； C．合上抽屉时，光敏电阻的阻值变大，电路中的电流变小，电磁铁的磁性减弱，故C错误； D．增大电阻R0，根据欧姆定律，电路中的电流变小，电磁铁的磁性减弱，磁力减小，衔铁更不易被吸下来，电铃更不容易响起，故D错误。 故选B。 3．A 【详解】A．通电后，小磁针发生偏转，说明通电导体周围存在磁场，故A正确； B．只对调电源正负极，螺线管极性发生了改变，磁场的方向发生了改变，小磁针偏转方向发生改变，故B错误； C．根据右手安培定则，四指的方向为电流的方向，大拇指的指向为N极的指向，故通电螺线管的左端为N极，故C错误； D．在螺线管内插入铁芯，铁芯被磁化，螺线管的磁性变强，故D错误。 故选A。 4．A 【详解】A．当小磁针受到地磁场的作用时，一端指南一端指北如图甲，当导线中电流向左时，小磁针的N极向纸外偏转如图乙，所以，甲乙两图可说明电流周围存在磁场，故符合题意； B．甲乙只能说明通电导体周围存在磁场，没有改变导体中的电流方向，不能说明电流产生的磁场跟电流方向有关，故不符合题意； C．甲乙只能说明通电导体周围存在磁场，没有改变电流大小，不能说明磁场强弱跟电流大小有关，故不符合题意； D．甲图中的开关是断开的，电路中没有电流，丙图中的开关是闭合的，而且两个图的电源放置也不一样，所以，甲丙不能说明电流周围的磁场跟电流方向有关，故不符合题意。 5．D 【详解】A．报警器利用水银导电，即当到达警戒温度时，水银与金属丝联通，构成了闭合回路，故电铃响，故利用的是水银的导电性，温度计的工作原理就是水银的热胀冷缩，故A正确，A不符合题意； B．报警器就是利用了电磁铁通电时有磁性，电铃响，断电时磁性消失，灯泡亮的特点的，故B正确，B不符合题意； C．如图所示，报警器中，水银温度计和电磁铁首尾相连，故串联在电路中，故C正确，C不符合题意； D．温度达到90℃时，报警器中的铃响灯灭，而没有到达警戒水位时，电铃不响，灯泡亮，故D错误，D符合题意。 故选D。 6．C 【详解】AC．地球周围存在地磁场，地磁场的N极在地球的地理南极附近，地磁场的S极在地球的地理北极附近，所以地理南、北极与地磁场的南、北极不重合，故A错误，C正确； B．磁感线是人们为了形象的研究磁场的分布情况及其特点而引入的一些带箭头的曲线，不是真实存在的。地球是一巨大的天然磁体，周围存在地磁场，其磁感线不是实际存在的，故B错误； D．地磁场的N极在地球的地理南极附近，地磁场的S极在地球的地理北极附近，磁场方向由地磁场N极指向地磁场S极，故北京地区地磁场方向由地理南极指向地理北极，故D错误。 故选C。 7． 磁感线 N 【详解】为了形象地描述磁场，人们用一些带箭头的曲线来表示磁场的存在以及磁场的强弱，这样的曲线叫做磁感线．人们规定：小磁针在磁场中某一点静止时，其N极指向为该点的磁场方向． 8． 获得 磁化 消失 软磁性 硬磁性 【详解】[1][2]一些物体在磁体或电流的作用下会获得磁性这种现象叫做磁化，即磁化是指使原来没有磁性的物体获得磁性的过程。 [3][4][5]铁棒和钢棒本来不能吸引钢铁，当磁体靠近它或者与它接触时，便有了吸引钢铁的性质，这就是被磁化了，软铁磁化后磁性很容易消失，称为软磁性材料。钢等物质在磁化后，磁性能够保持，称为硬磁性材料，硬磁性材料可以做成永磁体，还可以用来记录信息。 9． S 变暗 【详解】解答：(1)根据安培定则可知，电磁铁的左端为N极，右端为S极，所以则小磁针的A端为S极；(2)闭合开关S1和S2，使滑片P向右滑动，电阻变大，电流变小，磁场的磁性减弱，巨磁电阻的阻值增大，电路电流变小，所以指示灯的亮度会变暗． 点睛：（1）根据安培定则得出电磁铁的两极，根据磁极间的相互作用判断小磁针A端的极性；（2）先分析滑片向右移动时，变阻器的阻值是变大了还是变小了，然后根据欧姆定律得出电流大小变化情况，从而判断出电磁铁的磁场强弱变化情况，进一步得出灯泡亮度的变化． 10． 磁场 电流 【详解】[1][2]如图奥斯特实验中，给导线通电，下方的小磁针受力转动，当改变导线的电流方向时，下方小磁针偏转方向也改变，说明通电导体周围存在着磁场，其方向与电流方向有关。 11． 条形 见解析 方向 【详解】（1）[1]通过实验，画出通电螺线管的磁感线，根据通电螺线管的磁感线分布形状可知，通电螺线管外部的磁场和条形磁体外部的磁场一样，通电螺线管的两端相当于条形磁体的两个极。 （2）[2]将小磁针水平放置在水平桌面上，在地磁场的作用下，小磁针静止时，指向北方的一端即为磁体的N极，另外一端即为S极。 （3）[3]如果改变螺线管中的电流方向，发现小磁针的指向对调，南北极所指方向发生了改变，由此可知：通电螺线管外部磁场方向与螺线管中的电流方向有关。 12． 铃响 灯亮 【详解】当有人踩踏板时，电磁铁通电，线圈有了磁性，把衔铁吸引下来，电铃工作而报警，当无人踩踏板时，电磁铁不工作，衔铁在弹簧的作用下使电灯与电源形成通路而灯亮. 点睛：本题考查了电磁铁在电磁继电器上的应用．电磁继电器实质上是一个由电磁铁来控制的自动开关. 13． 奥斯特 A 大 D 【详解】（1）[1]当导线中有电流通过时，磁针会发生偏转，说明电流产生了磁场，这是电流的磁效应，首先观察到这个实验现象的物理学家是奥斯特。 （2）[2]图2中，电磁铁与滑动变阻器串联在电路中，由A到B滑片向左移动，变阻器接入电路的阻值变小，电路中的电流变大，即图A中电流小。 [3]由A到B，电流变大时，电磁铁吸引大头针的数目变多，说明电磁铁的磁性增强，所以通过电磁铁的电流越大，磁性越强。 （3）[4]图3中，当水位没有达到A时，电磁铁没有磁性,只有绿灯亮;当水位到达A时电路接通，电磁继电器有磁性，且根据右手定则知，上端为S极，衔铁就会在电磁力吸引的作用下与红灯接通，红灯亮；该报警器的红、绿灯不会同时亮，故ABC不符合题意，D符合题意。 故选D。 14．（1）48.4Ω；（2） ；（3）5kg 【详解】解：（1）电热丝的电阻 （2）[2]电热丝和电动机互不影响，则应并联连接，如图： （3）[3]电热丝正常工作，故电热丝的功率 P=P额=1000W 电热丝消耗的电能 W=Pt=1000W×7×60s=4.2×105J 由于电热丝消耗的能量，用来给水加热并被水全部吸收，则 Q吸=W=4.2×105J 水的质量 答：（1）所加电热丝的电阻是48.4Ω； （2）如上图所示； （3）正常工作7min能使5kg初温为10℃的水温度升高到30℃。 15． 【详解】由图可知，条形磁体的左端为N极，右端为S极；磁体外部的磁感线都是从磁体的N极出来，回到S极，对于A区域来说，磁感线方向是向右的；对于B区域来说，磁感线方向是向左的，且小磁针静止时N极所指的方向与磁感线的方向相同，据此作图，如图所示 。 16．见解析 【详解】指南针静止时能指南北方向的原因是受到地磁场的作用，指南针在水平面内自由转动后，小磁针静止时N极所指的方向是地理的北方；根据异名磁极互相吸引，说明地磁场的南极在地理的北极附近，地磁的北极位于地理南极附近。 17．当水位上涨时，水与金属B接触，由于水是导体，使控制电路接通，电磁铁吸引衔铁，使动触点与下面的静触点接触，工作电路接通，则红灯发光；当水位下降时，使控制电路断开，电磁铁失去磁性，弹簧拉着衔铁使动触点与上面的静触点接触，工作电路接通，则绿灯亮． 【详解】 解答：当水位上涨时，水与金属B接触，由于水是导体，使控制电路接通，电磁铁吸引衔铁，使动触点与下面的静触点接触，工作电路接通，则红灯发光；当水位下降时，使控制电路断开，电磁铁失去磁性，弹簧拉着衔铁使动触点与上面的静触点接触，工作电路接通，则绿灯亮． 点睛：电磁继电器一般由铁芯、线圈、衔铁、触点簧片等组成的；只要在线圈两端加上一定的电压，线圈中就会流过一定的电流，从而产生电磁效应，衔铁就会在电磁力吸引的作用下克服返回弹簧的拉力吸向铁芯，从而带动衔铁的动触点与静触点（常开触点）吸合；当线圈断电后，电磁的吸力也随之消失，衔铁就会在弹簧的反作用力返回原来的位置，使动触点与原来的静触点（常闭触点）吸合；这样吸合、释放，从而达到了在电路中的导通、切断的目的． 18． 临界 不可以 乙 远距离输电 【详解】（1）[1]由材料可知某些金属和合金具有在低温下会失去电阻的特性，这种特性称为超导电性，达到超导时的温度称为临界温度。 （2）[2]电炉子是利用电流热效应工作的，而超导体电阻为零，电流通过时不会发热，因此超导体不可以用来制作电炉子的电炉丝。 （3）[3]由材料可知，把超导体放在磁场中冷却，则在材料电阻消失的同时，外加磁场也无法进入超导体内，形象地来说，就是磁感线将从超导体中被排出，不能通过超导体，这种抗磁性现象称为“迈斯纳效应”， 故能表示“迈斯纳效应”的是图乙。 （4）[4]由材料可知，高温超导材料的超导电性可以应用于远距离输电，当温度很低时电阻为零，用超导材料传输电能可以减少电能的损耗。 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 $$