2025年中考物理专项提升：电动机与发电机

2025年中考物理专项提升：电动机与发电机 一、单选题 1．下列装置中是利用电磁感应原理工作的是（　　） A．电风扇 B．电饭锅 C．电流表 D．动圈式话筒 2．下列四幅实验装置图中，属于发电机工作原理的是（    ） A． B． C． D． 3．对图中甲、乙、丙、丁四幅图解释合理的是（　　） A．甲：磁场能产生电流 B．乙：闭合开关，小磁针N极向左偏转 C．丙：麦克风应用了磁场对电流的作用 D．丁：电流相同时，线圈的匝数越多电磁铁磁性越强 4．如图所示为直流电动机工作原理图，下列分析正确的是（　　） A．电动机通电后不转，一定是电路断路 B．没有换向器也可实现持续转动 C．将磁体的磁极对调一下可以使电动机的转速增大 D．改变磁场方向可以改变线圈转动的方向 5．下列有关电和磁的说法中正确的是（　　） A．动圈式话筒工作时将电能转化为机械能 B．螺线管做切割磁感线运动时不一定会产生电流 C．通电导体放入磁场中一定会受到力的作用 D．电磁铁磁性的强弱只与电流的大小有关 6．为了防止考试作弊，监考人员利用手柄式金属探测器对考生进行检查（如图），当探测线圈靠近金属物体时，由于电磁感应现象产生电流，并把它转换成声音信号，根据声音有无，判断考生是否携带金属物体，以下选项中也是利用该原理工作的是（  ） A．电动机 B．电磁铁 C．电灯 D．动圈式话筒 二、填空题 7．当你对着如图所示的话筒说话时，产生的声音使膜片 ，与膜片相连的线圈也跟着在磁场中做切割磁感线运动，这种运动能产生随着声音变化而变化的 ，经放大后，通过扬声器还原成声音． 8．如图是动圈式话筒内部结构图，对着话筒说话时，声带 发出声音，使膜片带动线圈做切割磁感线运动，产生的感应电流进入扬声器，将声音放大，改变了声音的 （选填“音调”或“响度”）。线圈切割磁感线运动的过程中，将 能转化为电能。    9． 的一部分导体在磁场中做 运动时,导体中就会产生电流,这种现象叫做 ,产生的电流叫做 ． 10．小明利用如图所示的装置进行多次实验探究得出结论：闭合电路的一部分导体在磁场中做 磁感线运动时，电路中就产生感应电流。若将装置中的电流表换成电源，闭合开关后会发现，导体棒摆动，则说明通电导体在磁场受到 的作用。 11．闭合电路的一部分导体在磁场中做 运动时，导体中就产生电流，这种现象叫做 ，利用这一原理制成了 。（选填“电动机”或“发电机”） 12．图是动圈式话筒（麦克风）和场声器（喇叭）的构造示意图，当人对着话筒说话时，产生的声音使膜片以及与之相连的线圈一起振动，线圈在磁场中的这种运动，能产生随着声音变化而变化的电流，变化的电流经放大器放大后，又通过扬声器的线圈，由于通过线圈中的电流是交变电流，通电线圈就在磁场中来回振动，带动纸盆也来回振动，扬声器就发出声音。 根据以上原理，请思考并回答：     （1）图示装置的主要目的是为了改变声音的 （填“音调”“响度”或“音色”）； （2）话筒是一种把声音信号转化为电信号的装置，它利用了 原理； （3）扬声器是把电信号转化为声信号的装置，其中的线圈振动的原因是 。 三、实验题 13．如图所示的实验中，闭合开关，观察到铝棒向左运动，实验现象说明磁场对 有力的作用，利用这一原理可以制成 机；断开开关，对调电源正、负两极，重新接入电路，再次闭合开关，观察到铝棒向 运动。 14．小明有一把电吉他，他想探究一下电吉他中主要部件的工作原理，做了如下实验： （1）在如图甲所示的电路中，当开关闭合时，发现导体棒沿着水平金属轨道向左运动，这个现象是 机的原理； （2）如图乙所示，使金属棒快速水平向右运动，发现灵敏电流计的指针向左偏转，这表明电路中产生了电流，其物理原理是 原理； （3）如图丙是电吉他主要部件的基本结构图，图中A点电流方向向 （选填“左”、“右”）； （4）当接通电源，拨动金属弦产生振动时，弦中产生感应电流，即产生随声音变化的电信号，其工作原理与 （选填“甲”或“乙”）相同。 四、作图题 15．如图，使线圈位于两磁极间，通电后，图甲ab段导线受磁场力的方向向上，用箭头在图乙、丙中，标出ab段导线所受磁场力的方向。 五、简答题 16．某直流电动机模型不能正常运转，小明认为可能是磁体的磁性太弱或者是换向器与电刷接触不良造成的．试说明他应该如何排除这些故障． 17．如图所示，小明同学做了一个小小直流电动机模型。同学们围着观看线圈的转动，一起分享着他的成果。爱动脑筋的小刚同学提出了问题：小明制作的直流电动机模型没有换向器，为什么能连续转动呢？请你帮忙解答：   （1）为了让直流电动机模型能连续转动，制作时关键要注意什么？     （2）该电动机模型为什么能持续转动？ （3）该电动机模型与实际电动机比较，运转情况有何不同？ 六、科普阅读题 18．阅读短文，回答下列问题 江海晚报报道：2013年3月9日，陆地方舟新车见面会在江苏如皋产业基地隆重举行，全国第一款面向大众市场销售的纯电动SUV汽车“陆地方舟V5”面世，该车应用“高频变频电驱动技术”，百公里耗电量仅9度，让您轻松赏阅一路风景．已知该车部分性能参数如下表． （1）电动机工作时，其工作原理是( ) A．磁场对电流的作用 B．电流的磁效应 C． 电磁感应 D．电磁铁原理 （2）该车三相交流变频电机采用交流调速方式，在效率一定时，其耗电功率与转速的立方成正比，而行驶速度与电机转速成正比，下列关于汽车匀速直线行驶时，所受阻力F与车速v的关系图线，正确的是( ) （3）汽车驾驶室座位上的安全带，做得比较宽，当发生紧急情况需要刹车时，由于受力面积较大，从而使人受到的 较小，减轻对司机的伤害程度． （4）下表是陆地方舟v5《驾驶守则》中的部分安全距离表格． 其中反应距离指驾驶员从发现情况到开始刹车过程中汽车匀速行驶的距离，刹车距离指从刹车到停下过程中汽车减速行驶的距离．停车距离x为反应距离与刹车距离之和．刹车距离是衡量汽车安全性能的重要参数之一． ①当汽车以最高时速70km/h匀速行驶时，其反应距离为 m． ②汽车保持恒定功率5．0kW在平直路面上行驶时，其所受阻力大小为360N，则汽车匀速行驶的速度v= km/h，这一速度所对应的停车距离为 m．     （5）对“v5百公里（100km）耗电量仅9度”的报道，请你根据该车的性能参数，通过必要的推理演算，论证其是否真实． 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 参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 答案 D A D D B D 1．D 【详解】A．电风扇的主要部件是电动机，电动机是利用通电导体在磁场中受力的作用原理工作的，故A不符合题意； B．电饭锅是利用电流的热效应原理工作的，不是利用电磁感应原理，故B不符合题意； C．电流表是利用通电导体在磁场中受力的作用原理工作的，不是利用电磁感应原理，故C不符合题意； D．动圈式话筒工作时，声信号的振动带动线圈在磁场中振动，切割磁感线产生电信号，是利用了电磁感应现象原理工作，故D符合题意。 故选D。 2．A 【详解】A．图中当ab在磁场中做切割磁感线运动时，电流表中指针会发生偏转，产生感应电流，这是电磁感应现象，发电机正是利用该原理工作的，故A符合题意； B．该图是电动机原理图，即说明通电导线在磁场中受力的作用，故B不符合题意； C．该装置是奥斯特实验，即反映了通电导体周围存在磁场，故C不符合题意； D．该图中通电后，磁场中的金属棒会受力运动，即说明通电导线在磁场中受力的作用，是电动机原理图，故D不符合题意。 故选A。 3．D 【详解】A．甲图演示的是电流的磁效应，表明：电流周围有磁场，故A不符合题意； B．根据安培定则可以判断出螺线管的左侧是S极，根据磁极间的相互作用可知，闭合开关，小磁针N极向右偏转，故B不符合题意； C．麦克风的原理是电磁感应，故C不符合题意； D．丁图中两个电磁铁串联，通过的电流相同，线圈匝数不同，吸引东西多少不一样，所以表明：电流相同时，线圈的匝数越多电磁铁磁性越强，故D符合题意。 故选D。 4．D 【详解】A．电动机通电后不转的可能原因：电流太小、磁场磁性太弱、电路断路、线圈处于平衡位置，故A错误； B．换向器在线圈刚转过平衡位置时，能自动改变线圈中的电流方向，能使线圈连续转动下去，没有换向器无法实现持续转动，故B错误； C．对调磁极只会使线圈受力方向发生改变，不会改变线圈受力的大小，线圈转动的速度将不变，故C错误； D．线圈转动方向跟电流方向和磁场方向有关，改变其中一者，线圈转动方向改变；同时改变两者，线圈转动方向不变，因此改变磁场方向可以改变线圈转动的方向，故D正确。 故选D。 5．B 【详解】A．动圈式话筒工作时将机械能转化为电能，故A错误； B．螺线管做切割磁感线运动时不一定会产生电流是正确的，闭合电路的部分导体切割磁感线才会产生电流，螺线管可能不通电，也可能不是一部分导体切割磁感线，故不一定产生感应电流，故B正确； C．通电导体放入磁场中不一定会受到力的作用，当电流的方向与电磁场的方向平行时，不受力，故C错误； D．电磁铁磁性的强弱与电流的大小和磁场的强弱有关，故D错误。 故选B。 6．D 【详解】该设备的制成原理是电磁感应现象，即电磁感应现象产生电流。 A．电动机是利用通电导体在磁场中受力的作用而制成的，故A不符合题意； B．电磁铁是利用电流的磁效应制成的，故B不符合题意； C．电灯是利用电流的热效应制成的，故C不符合题意； D．如图所示，动圈式话筒是利用振动膜片带动线圈在磁场中做切割磁感线运动，产生随声音信号变化的感应电流制成的，故D符合题意。 故选D。 7． 振动　 感应电流 【详解】当对着如图所示的话筒说话时，产生的声音使膜片振动，与膜片相连的线圈也跟着在磁场中做切割磁感线运动，这种运动能产生随着声音变化而变化的感应电流，经放大后，通过扬声器还原成声音． 8． 振动 响度 机械 【详解】[1][2][3]对着话筒说话时，声带振动产生声音，产生的声音使膜片振动，与膜片相连的线圈也跟着一起振动，线圈做切割磁感线运动，产生的感应电流进入扬声器，将声音放大，使声音的响度变大，线圈切割磁感线运动的过程中，消耗机械能，产生电能，将机械能转化为电能。 9． 闭合电路 切割磁感线 电磁感应 感应电流 【详解】闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中就会产生电流,这种现象叫做电磁感应，产生的电流叫做感应电流．电磁感应现象实现了机械能向电能的转化，法拉第发明了发电机，人类社会从此进入电气化的时代． 10． 切割 力 【详解】[1]闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，电路中就产生感应电流，这是电磁感应现象。 [2]若将装置中的电流表换成电源，闭合开关后会发现，通过导体棒有电流，导体棒摆动，则说明通电导体在磁场受到力的作用。 11． 切割磁感线 电磁感应 发电机 【详解】[1][2][3]闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中就会产生感应电流，这种现象叫做电磁感应；它是由英国物理学家法拉第最早发现的，发电机就是根据这一原理制成的。 12． 响度 电磁感应 通电线圈在永磁体的磁场中会受到磁力的作用 【详解】（1）[1]声音经过扩音器后响度变大，所以它的主要目的是为了改变声音的响度。 （2）[2]声音使膜片振动，使线圈在磁场中做切割磁感线运动，产生感应电流．这是电磁感应现象。 （3）[3]变化的电流使电磁铁的磁性时强时弱，所以会引起膜片的振动，产生声音，扬声器是把电信号转化为声信号的装置，其中的线圈振动的原因是通电线圈在永磁体的磁场中会受到磁力的作用。 13． 通电导体 电动 右 【详解】[1]通电导体在磁场中受到力的作用。铝棒在磁场中，闭合开关，铝棒通电，铝棒由静止向左运动，说明磁场对通电导体有力的作用。 [2]电动机就是利用了通电导体在磁场中受到力的作用这一原理制成的。 [3]对调电源正、负两极，改变了导体中电流的方向，再次闭合开关，铝棒将向与之前相反的方向运动，故铝棒向右运动。 14． 电动 电磁感应 右 乙 【详解】（1）[1]闭合开关后，有电流通过导体棒，在磁场中通电导体受到力的作用而发生运动，这是电动机的工作原理。 （2）[2]闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线的运动，导体产生了感应电流，因此电流表指针发生偏转，这是电磁感应原理。 （3）[3]用右手握住螺线管，右手拇指指向磁场的N极，四指指向即为电流方向，因此可知，图中A点电流方向向右。 （4）[4]拨动金属弦产生振动时，可以带动磁铁振动，使得线圈做切割磁感线的运动，进而产生感应电流，这属于电磁感应原理，与乙的原理相同。 15． 【详解】通电导线在磁场中受力的作用，其所受力的方向与电流的方向和磁场的方向有关，即只要改变一个量，其所受力的方向就会改变一次，与甲图相比，乙图中电流的方向和磁场的方向均没有改变，所以ab段受到的力是向上的；与甲图相比，丙图中电流的方向改变了，磁场的方向没有改变，所以ab受力方向向下，如下图所示： 16．①磁体的磁性太弱应加大磁体线圈的电压；②换向器与电刷接触不良则将电刷与换向器之间的压力调大些． 【详解】如果磁铁磁性太弱，磁场对通电线圈的力太小，转动较慢，显得很吃力，则应加大磁体线圈的电压，增大磁体的磁性；如果换向器与电刷接触不良，电动机不转，将电刷与换向器之间的压力调大些，电动机就能转动起来． 点睛：直流电动机是根据通电线圈在磁场中受力转动的原理制成的，接通电源后电动机不转动的主要原因有以下几个方面：①电压过低，电路中电流太小；磁铁磁性太弱，磁场对通电线圈的力太小；②电动机轴因为生锈而被卡住；线路接触不良，电路中无电流． 17．见解析 【详解】（1）（2）小明制作的直流电动机模型没有换向器，不能在线圈转过平衡位置时及时改变电流方向，从而改变线圈受力方向使其继续转动，所以，为了让直流电动机模型能连续转动，制作时关键要注意漆包线两端的漆皮，一端全部刮掉，一端只刮半周，使其一端只在半周中使电路是通路，线圈受力转动180度；当漆包线带漆皮的半周与支架接触时，电路断路无电流通过线圈，线圈由于惯性继续转动，转过了180度后电路重新接通，线圈又受力转动，从而使电动机持续转动。 （3）由以上分析可知，该电动机模型的线圈在转动时，在每一圈中只有半圈受力转动，另半圈是靠惯性继续转动，所以它的运转不平稳。 18． A D 压强 17．5 50 27．5 根据该车的性能参数，求得汽车以额定功率，最大时速前进100km耗电，W=Pt=7．5kW×100/70h=10．7kW•h＞9kW•h，因此“V5百里耗电量仅9度”的报道是不真实 【详解】（1）根据磁场对通电导体的作用制作了电动机，故选A；（2）设电机的转速为n，船的行驶速度为v，根据题意得：P电 ＝k1n3 ①（k为比例系数，下同）游船匀速行驶时，获得的机械能P机械 ＝F牵v ＝fv ②，设效率为η，所以P机械 ＝P电η，即fv ＝k1n3η ③而行驶速度与电机转速成正比，所以v ＝k2n ④则转速n ＝ ⑤把⑤代入③整理得f ＝ ＝kv2（是一个定值，设为新的比例函数）由此说明阻力f与船速v的平方成正比，其关系为二次函数，图象为开口向上的抛物线．故选D；（3）安全带做的宽度比较大，是在压力一定时，通过增大受力面积减小压强，让司机系上时觉得舒服；（4）①根据表中数据，当车速为40km/h，反应距离为10m，当车速为50km/h，反应距离为12.5m，当车速为60km/h，反应距离为15m，由此可知，当车速为70km/h，反应距离为17.5m，②由P ＝ ＝Fv，可得汽车匀速行驶的速度v ＝ ＝50km/h，由表中数据可知，这一速度所对应的停车距离为 27.5m．（5）根据该车的性能参数，求得汽车以额定功率，最大时速前进100km耗电，W ＝Pt ＝7.5kW×h ＝10.7kW•h>9kW•h，因此“V5百里耗电量仅9度”的报道是不真实． 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 $$