2025年中考物理复习---磁学综合练习（基础版）

2025中考物理复习---磁学综合练习（基础版） （选择+填空+画图+简答+实验+计算） 一、单选题 1．如图是小明为某仓库设计的温度报警电路。R1为热敏电阻，其阻值随温度的变化而变化；R2为可调电阻。温度正常时指示灯L发光，当温度升高到报警温度时，指示灯熄灭、蜂鸣器报警。下列判断正确的是（   ） A．R1的阻值随温度的升高而增大 B．温度升高过程中，电磁铁磁性减弱 C．若要调低报警温度，可将R2的阻值调小 D．若控制电路电源电压降低，报警温度将降低 2．人类最早的磁化技术出现在我国宋代。据《武经总要》记载，如图所示，古人先将鱼形铁烧红，令铁鱼头尾指向南北，然后将其放入水中冷却，依靠地磁场获得磁性，再将其放入水中漂浮，制成指南鱼，图中是它静止时的指向。下列判断不正确的是（   ） A．鱼形铁能被磁体吸引 B．指南鱼鱼头应标注“N” C．指南鱼周围存在磁感线 D．指南鱼的腹部磁性最弱 3．如图所示的四个装置图表述正确的是（　　） A．图甲的左侧是N极 B．图乙可用来探究产生热量多少与电流大小的关系 C．图丙可用来演示电磁铁的磁性强弱与电流大小的关系 D．图丁可用来演示电流的磁效应 4．新能源电动汽车既环保又节能的特点受到了很多人的欢迎，电动汽车以车载电源为动力，用电动机驱动车轮行驶，下图中与电动机工作原理相同的是（　　） A． B． C． D． 5．下图中与发电机的工作原理相同的是（   ） A． B． C． D． 6．小华在综合实践中自制的简易电动机示意图如图所示。矩形线圈由漆包线绕制而成，漆包线的两端分别从线圈的一组对边的中间位置引出，并作为线圈的转轴。将线圈架在两个金属支架之间，线圈平面位于竖直面内，永磁铁置于线圈正下方。为了使电池与两金属支架连接后线圈能连续转动起来，则小华应将（    ） A．只要是闭合回路，线圈就会连续转动 B．电池的正、负极对调一下 C．左侧转轴绝缘漆全部刮掉，右侧转轴绝缘漆只刮去上半部分 D．左、右转轴绝缘漆全部刮掉 7．下列关于磁场和磁感线的说法中错误的是（　　） A．磁感线用来描述磁场的分布情况 B．磁感线越密的地方磁场磁性越强 C．磁极间的相互作用是通过磁场完成的 D．磁场和磁感线都是真实存在的 8．地球表面任一点的磁子午圈同地理子午圈的夹角叫做地磁偏角，历史上最早发现它的科学家是（　　） A．奥斯特 B．法拉第 C．张衡 D．沈括 9．如图，用条形磁铁使回形针竖直静止在空中。在磁铁与回形针之间插入下列物体（与它们不接触），哪个能使回形针掉下来（    ） A．硬纸板 B．玻璃板 C．铁板 D．铝板 10．小磁针静止时的指向如图所示，由此可知（　　） A．a端是通电螺线管的N极，c端是电源负极 B．a端是通电螺线管的N极，c端是电源正极 C．b端是通电螺线管的N极，d端是电源正极 D．b端是通电螺线管的N极，d端是电源负极 11．如图是通电螺线管磁场特点的实验装置。下列操作能改变螺线管两端磁极的是（    ） A．移动滑动变阻器滑片 B．对调电源正负极 C．改变螺线管线圈匝数 D．在螺线管中加铁芯 12．关于磁现象，以下说法错误的是（　　） A．磁体周围存在着磁感线 B．磁体外部的磁感线都是从磁体的N极出发，回到S极的 C．磁体之间的相互作用是通过磁场产生的 D．能够自由转动的小磁针静止时，其N极指向地理北极附近 13．学习了电与磁的知识后，小华完成了如下实验，下面说法中不正确的是（　　） A．甲图中小华将铁棒靠近小磁针时，小磁针发生偏转，铁棒不一定具有磁性 B．乙图中的小磁针发生偏转，说明电流周围存在磁场 C．丙图条形磁体静止时B端总是指向地理北方，说明B端是条形磁体的南极 D．丁图铁钉B吸引的大头针比A多，说明电磁铁的磁性强弱与线圈匝数有关 14．如图所示，是巨磁电阻特性原理的示意图，其中GMR是一个巨磁电阻，其阻值随磁场的增强而急剧减小，闭合开关S1、S2，下列说法正确的是（　　） A．电磁铁的右端为S极 B．当滑片P向右滑动时，电磁铁磁性增强 C．当滑片P向左滑动时，巨磁电阻的阻值增大 D．当滑片P向左滑动时，指示灯变暗 15．小明在学习完电与磁的知识后，自己动手用铁钉、电池和导线制作了几个电磁铁，已知I1>I2，请你判断下列电磁铁中磁性最强的是（　　） A． B． C． D． 16．关于磁体和磁场的说法中不正确的是（　　） A．放入磁场中的小磁针可能会发生偏转 B．磁体具有吸引铁、钴、镍等磁性材料的性质 C．磁体周围的磁场能够产生磁感线 D．磁场能够对放入其中的磁体产生力的作用 17．电现象与磁现象都非常有趣，下列说法正确的是（　　） A．橡胶棒经过摩擦后一定带负电 B．电动机的工作原理是电磁感应 C．使用试电笔时手要接触笔尾金属体 D．负电荷定向移动的方向就是电流方向 18．小明家使用了一个环保型手电筒：使用时将它来回摇晃，让磁体在线圈中往复运动，就能使灯泡发光，下列四个选项中能揭示这种手电筒的工作原理的是（　　） A． B． C． D． 19．如图所示，甲、乙为两个相同的装置。闭合开关，向右移动导体棒ab，导体棒cd随之运动。下列判断正确的是（    ） A．甲装置相当于电动机 B．乙装置的工作原理为电磁感应 C．若竖直向上移动ab,cd一定会运动 D．动圈式话筒与甲装置工作原理相同 20．新型智能手机无线充电技术风靡社会，当交变电流通过充电底座中的线圈时，线圈产生磁场，带有金属线圈的智能手机靠近该磁场（如图所示）就能产生电流，来实现充电。下列各图能反映手机无线充电技术原理的是（    ） A． B． C． D． 21．图甲中，风车转动，电流表指针偏转。图乙的四个现象中与图甲相同的是（　　） A． B． C． D． 22．如图所示，关于电与磁下列说法正确的是（    ） A．图甲，闭合电路的部分导体在磁场中运动时，导体中就能产生感应电流 B．图乙，闭合开关，滑动变阻器滑片 P 向右滑动时，弹簧测力计的示数变大 C．图丙，该现象是由著名的物理学家法拉第发现的 D．图丁，闭合开关，导体棒能左右来回运动 23．电子车票，也称“无纸化”车票，乘客网上购票后，将身份证靠近检验口，机器感应电路中就会产生电流，从而识别乘客身份。下图能说明这一原理的是（　　） A． B． B． C． D． 24．如图为一种无链条电动自行车，它结合了人体动力和电池动力，骑行者踩脚踏板产生的动能可转化为电能，补充在锂电池内，之后通过锂电池驱动后轮前行，下列关于人体动力和电池动力的原理正确的是（　　） A．①② B．①④ C．②③ D．③④ 25．如图所示超市出口处装有报警器，它由防盗天线、检测门、检测器等构成。结账时贴在商品上的磁性标签会被消磁，若磁性标签未被消磁，通过检测门时，检测器就会检测到标签上的磁性而产生感应电流触发电路报警。下列选项中与报警器工作原理相同的是（   ） A． B． B． C． D． 二、填空题 26．如图是磁悬浮陀螺，它由电磁底座和陀螺两部分组成，陀螺能“悬浮”在空中，是利用了 磁极相互 的原理。 27．小明在科技创新大赛中制作了水位自动报警器，原理图如图所示，当水位达到金属块A时（一般的水都能导电），绿灯 ，红灯 。（均选填“亮”或“不亮”） 28．如图所示是家庭电路中空气开关的原理图，当家庭电路中电流过大时，图中P的磁性 ，吸引Q向左偏转，弹簧拉起S切断电路。空气开关利用了电流的 效应。 29．司南是我国古代四大发明之一，如图甲所示，其静止时，司南的长柄指向 方；如图乙所示，磁悬浮地球仪应用了同名磁极相互 的规律。 30．1820年，丹麦物理学家 在课堂上做实验时发现：当导线中通过电流时，它下方的磁针发生了偏转。他对此怀着极大的兴趣又做了许多实验，终于证实了电流周围存在着 。 31．如图所示，闭合开关S，条形磁铁静止后，将滑动变阻器滑片P从左往右滑动的过程中，弹簧将 （选填“伸长”或“缩短”），小磁针N极向 （选填“上”或“下”）偏转。 32．新能源电动汽车在行驶中能量转化过程是电池中的 能转化为电能，电动机再把电能转化为 能。 33．能水平转动的小磁针在水平桌面上静止时，小磁针的北极指向地理的 （选填“北”或“南”）极附近。 34．奥斯特实验证明：通电导线的周围存在着 ，磁场的方向跟 的方向有关，这种现象叫做电流的磁效应。 35．如图为电动机和发电机模型，其中图 （填“甲”或“乙”）为电动机模型，其工作原理是：通电导体在磁场中受 的作用。 36．螺线管是汽车启动器的一个重要部件，驾驶员转动钥匙发动汽车时，相当于给螺线管通电。如图所示，螺线管的左端为 极，小磁针的左端为 极，A为电源的 极。若调换电源的正负极，小磁针的指向 （选填“会”或“不会”）发生改变。 37．在研究地磁场方向时，如图所示，发现司南的长柄静止时总是指向南方，则长柄相当于指南针的 极，指向地球磁场的 极，下方的托盘应选用 （选填“铁”或“铜”）制成，并将其表面磨制平滑。我国宋代学者沈括最早记述了地理的两极和地磁场的两极 （选填“重合”或“不重合”）的现象。 38．如图电路，闭合开关，能看到蹄形磁铁中的金属棒ab运动起来，说明有电能转化为机械能，若只改变电路中电流的方向，ab的运动方向将 （选填“改变”或“不改变”）。该装置揭示的原理可应用于 （选填“电动机”或“发电机”）。 39．给电动车充电过程中，蓄电池相当于 （选填“用电器”或“电源”），其能量转化过程为： ；把车钥匙插入锁孔并顺时针旋转，车子就会通电但不会行驶，这把车钥匙其实是一个 （填某一电路元件，下同），跨上电动车将右把手向后旋转，车子就能前进，而且旋转的角度越大，车速就越大，其实这右把手就相当于一个 。 40．小明同学做了一个如图所示的装置，闭合开关，用外力使导体棒ab水平向右运动，发现导体棒cd也随之运动起来，则实验装置中甲部分应用的物理原理是 ；实验装置中的乙部分，是将电能转化成 能；其中 （选填“甲”或“乙”）部分产生的现象与电动机的工作原理相似。 41．英国物理学家 发现了电磁感应现象，并根据此现象制成了 （选填“发电机”或“电动机”），使人类进入电气化时代。 42．如图所示是自制交流发电机模型，风车转动，线圈在磁场中做 磁感线运动时，电路中就会产生感应电流，电流方向与 方向和导体运动方向有关。如果把小量程电流表换成电池，把模型当作电动机，此时线圈 （填“能”或“不能”）持续转动。 43．如图所示为“探究什么情况下磁可以生电”的实验装置，实验时将开关、导线、灵敏电流表用导线串联起来组成闭合回路。若磁体保持静止，导线做 运动时，灵敏电流表指针偏转，在这个过程中， 能转化为电能。若将图中灵敏电流表换成 ，还可以探究电动机原理。 三、作图题 44．如图所示，请在图中用箭头标出a点的磁感线方向。 45．根据图中磁感线的分布标出电源的正极及磁感线A点的方向。 46．请利用图中给出的信息，在图中标出电源的正极、小磁针的S极，并用箭头标出磁感线的方向。 47．作图题： (1)请你根据图甲中所给信息，分别把“灯泡”、“开关”的符号填到空白处，并在a、b、c三根导线中找出地线并将其写在括号内； (2)如图所示为一个通电螺线管，请根据其两端的极性，用箭头在A点标出电流的方向，在B点标出磁感线的方向。 48．按要求作图。 (1)如图所示，请用笔画线代替导线连接实物电路使两灯并联，开关控制整个电路，导线不能交叉； (2)如图所示，用笔画线代替导线将电灯和开关正确连接到电路中； (3)如图所示，是通电螺线管的磁感线分布，请在括号里标上电源的“+”或“-”。 49．闭合开关，通电螺线管附近小磁针的N极指向如图所示，请在图中括号内标出电源的“+”“-”极。 50．请在图中标出静止的小磁针的N极，螺线管的左端磁极。 51．根据图中小磁针的指向，请标出通电螺线管的极性和电源的正负极。 52．在图中，请你标出小磁针的N极和A点的磁感线方向。 53．如图所示的电路中，请根据小磁针（在通电螺线管内部）静止时的指向标出： ①通电螺线管左端的磁极（用“N”或“S”表示）； ②电源右端的极性（用“+”或“﹣”表示）。 54．按要求作图。 (1)如图所示，小丽所接的是“测灯泡电功率”实验电路存在连接错误，但只需改动一根导线，即可使电路连接正确．请你在应改动的导线上打“×”，并用笔画线代替导线画出正确的接法。 (2)请在图中用笔画线代替导线将三线插座、电灯和开关分别接入电路。 (3)根据的静止小磁针的指向标出磁体的两个磁极的极性以及磁感线的方向。 55．某同学设计的冬季家庭温度自动控制器的工作原理如图所示。当室内温度低于25℃时温控开关闭合，绿灯不亮，加热电阻工作，温控开关断开，绿灯亮，表示温度已经达到25℃。请根据以上要求，用笔画线代替导线。 56．如图所示，条形磁铁静止在水平桌面上，通电螺线管左端为N极 （1）将电源“+”“﹣”极填入括号中； （2）在已画出的磁感线上用箭头标出其方向。 四、实验题 57．在“探究通电螺线管外部磁场分布”的实验中： (1)当闭合开关S后，小磁针会发生偏转，说明通电螺丝管周围存在 ，实验时同学们发现小磁针偏转不明显，为了增大通电螺线管的磁性，可行的操作是 （任写一条）。 (2)用铁屑来做实验，得到了如图乙所示的情形，由此可看出通电螺线管外部的磁场与 磁体的磁场相似，为描述磁场而引入的磁感线 （选填“是”或“不是”）真实存在的。 (3)同学们改变电源方向，发现小磁针转动180°，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 方向有关。 (4)由安培定则可知丙图中S闭合后，螺线管的左端为 极。 (5)磁悬浮列车是利用电流的磁效应来 （选填“增大”或“减小”）摩擦力的，丹麦物理学家 最先发现电流的磁效应原理。 58．小白在学校学习电与磁的关系后，对电磁铁非常感兴趣，于是回家利用电源、开关、导线、滑动变阻器、两根完全相同的铁钉、表面绝缘的铜线、大头针若干制作了如图1所示装置。 (1)实验中，小白是通过 来比较电磁铁磁性强弱的，用到的实验方法是 ； (2)在图1位置时， （“甲”或“乙”）的磁性强，说明电流一定时，电磁铁的 ，磁性越强； (3)小白回家后制作一个小小电动机，如图2所示，给线圈通电并轻轻用手推一下； a.在漆包线两端用小刀刮去引线的漆皮，刮线的要求是 ； b.小白组装好实验装置，接通电源后，发现线圈不能转动 。 59．小红和小刚在做探究电磁铁的磁性跟哪些因素有关的实验时，作出了如下猜想： 猜想A：电磁铁通电时有磁性，断电时没有磁性 猜想B：通电的电磁铁的磁性与线圈的匝数有关 猜想C：通电的电磁铁的磁性与电流大小有关 为了验证上述猜想是否正确，小红和小刚共同设计了以下实验方案：用漆包线在大铁钉上绕制若干圈，制成简单的电磁铁。实验中观察到的现象如图a、b、c所示，请你完成如下填空： (1)通过观察电磁铁吸引大头针数目多少的不同，来判断它的 ；请写出一个运用此实验研究方法的实验名称： （合理即可）； (2)通过比较 两种情况，可以验证猜想A是正确的； (3)图c中甲、乙串联的目的是 ；通过比较c中甲、乙两电磁铁，可得实验结论： ； (4)实验中，大头针的下端都是分开的，原因是 ； (5)小红在做如图b实验时，拿一根铜钉代替大铁钉，会发现铜钉不能吸引大头针，这是因为 。 60．小明探究通电螺线管外部的磁场是怎样分布的，实验如下： (1)在玻璃板上放置一个螺线管，并均匀撒上一层铁屑，然后 玻璃板，观察铁屑的分布情况。铁屑在磁场中被 成一个个小磁针，从而在磁场中有序地排列起来； (2)对比分析可知通电螺线管外部的磁场分布与 磁体的磁场相似；再在玻璃板上放两个小磁针，小磁针静止时的情况如图所示； (3)对调电源的正负极，重复上述实验，小磁针的指向与之前相反，此现象说明通电螺线管的磁极与 有关。 61．如图是小明做“探究什么情况下磁可以生电”的实验装置。 ①导体水平向右运动    ②导体竖直向上运动      ③导体斜向上运动 ④磁体水平向左运动     ⑤磁体竖直向上运动 (1)实验时，小明通过观察 来判断电路中是否产生感应电流。 (2)小明进行了如图所示的5次操作，其中能产生感应电流的是 （选填所有符合要求的操作序号）。 (3)完成实验后，小明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”）。 62．如图是“探究什么情况下磁可以生电”的装置，用棉线将一段导体AB悬挂起来，放置于蹄形磁体的磁场中，再用导线把导体AB和灵敏电流计连接起来，组成闭合电路。 (1)该实验中，灵敏电流计的作用是判断电路中有无电流和判断 ； (2)在选择导体AB的材料时，最好选择 （选填“铜棒”或“铁棒”）； (3)某小组对实验进行完善后，观察并记录数据，可知闭合电路的一部分导体在磁场中做 运动时，电路中会产生感应电流； (4)若将灵敏电流计换成 ，则可探究磁场对电流的作用。 63．利用下图所示的装置进行电与磁的相关实验。 (1)若利用该装置探究“通电导体在磁场中受力”，应将开关的接线柱1与 （选填“2”或“3”）接通；为使观察到的现象更明显，导体ab应选择 （选填“铜棒”或“铁棒”）； (2)将开关反方向闭合，利用该装置探究“产生感应电流的条件”： ①让悬挂的导体ab在图所示位置沿竖直方向上下运动，灵敏电流计指针 （选填“会”或“不会”） 发生偏转； ②保持磁体不动，若导体ab水平向右运动，灵敏电流计指针向左偏转； 若要使灵敏电流计的指针向右偏转，可以 （填字母）。 A．将磁体的磁极对调，导体ab向左运动          B．保持磁体不动，导体ab向左运动 五、计算题 64．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）。 65．科技小组为灯暖型浴霸（一种取暖用的电器）设计了一个可自动控制温度的装置。如图甲所示，控制电路电压恒为，继电器线圈的电阻为，定值电阻为，热敏电阻的阻值随温度变化的图像如图乙所示；工作电路电压恒为，安装两只标有“”的灯泡。闭合开关S，当继电器线圈中的电流大于或等于时，继电器的衔铁被吸合，工作电路断开。 (1)工作电路工作时，A端应与 （选填“B”或“C”）端相连接。 (2)工作电路工作时的总电流为多大？ (3)浴室里控制的温度为多高？ (4)为使利用控制的浴室温度高低可调，需要对控制电路进行改进，请在图丙的虚线框内画出改进后的部分电路。 66．图甲是恒温箱，其简化电路如图乙所示，它是通过电阻丝置于恒温箱内来加热空气，从而保持箱内恒温。控制电路中的电磁铁线圈电阻不计，通过调节变阻器接入电路的阻值来设置加热温度，热敏电阻置于温度监测区域，其阻值随温度变化的规律如图丙所示，控制电路的电源电压恒为6V，当控制电路线圈中的电流时，衔铁被电磁铁吸下，接通加热电路。已知电阻丝的额定电压为220V，额定功率为1210W；恒温箱内部空气质量约2.6kg，空气的比热容为。求： (1)正常工作2min，电阻丝产生的热量。 (2)工作电路中电阻丝与指示灯电路并联。正常工作时，工作电路的总电流为5.55A，求此时指示灯支路消耗的功率。 (3)为了使箱内温度保持在50℃（温度低于50℃时，电热器工作，高于50℃时，停止加热），求滑动变阻器接入电路阻值。 67．如图甲是某型号能设定加热温度的家用空气炸锅简化电路，它是通过电热丝R1来加热空气，从而加热食物，达到设定加热温度后，断开开关。 （1）在工作电路中，指示灯L标有“2V　0.2A”字样，要使指示灯L正常工作，则保护电阻R0的阻值为多大？ （2）把空气炸锅单独接入家庭电路中正常工作2min，电能表上标有600r/kW·h的字样，其转盘刚好转了20转，则空气炸锅的电功率是多少？ （3）在控制电路中，电源电压恒定为3V，用R3来设置加热温度，热敏电阻R2置于温度监测区域，它的阻值随温度变化的关系如图乙所示。当设定加热温度为某一温度时，R3的阻值恰好为40Ω，闭合开关S，工作电路接通，开始加热；当控制电流I = 0.03A时，衔铁被弹起，停止加热，则设定的加热温度是多少？ 68．如图甲所示，是一种电加热恒温箱的简化工作原理电路图。工作电路由电压U0＝220V的电源和阻值为R0＝88Ω的电热丝组成。控制电路是由电压U1＝7.5V的电源、开关、电磁继电器（线圈电阻不计）、电阻箱R1（可取值范围为0~110Ω）和热敏电阻Rt组成的，热敏电阻Rt的阻值随温度变化的关系如图乙所示。当控制电路的电流达到50mA时，衔铁才吸合，从而切断右边工作电路。 （1）由乙图可知热敏电阻Rt的阻值随温度的升高而 ； （2）求工作电路中电热丝R0工作时的电流和工作5min产生的热量； （3）如果恒温箱的温度设定为50℃，则电阻箱R1应取多大阻值； （4）该恒温箱可设定的最高温度是多少。 69．在跨学科实践课上，制作一个简易空气质量检测仪。如图乙所示的空气质量检测仪的电路，其中定值电阻R0＝20Ω，电源电压U恒为6V不变，用电流表示数表示对应空气质量指数；闭合开关S，当电流表示数为0.15A时，电路报警，此时电磁铁把衔铁B吸下来，净化系统开始工作，电磁铁中线圈的电阻不计。气敏电阻值R随空气质量指数K的关系如图甲所示： （1）当空气质量指数K为50时，电阻R0两端的电压； （2）当电路报警时，气敏电阻R的电功率； （3）若想让仪器检测更加灵敏，使空气质量指数K为150时电路就报警，请提出合理化建议（通过计算说明）。 70．如图甲是科技小组设计的“智能温控小屋”简化电路，受控电路功率随时间的变化关系如图乙所示。当室温上升至28℃时冷却系统开始工作，当室温降至23℃时停止工作。Rt为热敏电阻，其阻值随温度的升高而减小，当控制电路中的电流为0.15A时，衔铁刚好被吸下，控制电路电源电压恒为3V。定值电阻R0为100Ω，线圈电阻忽略不计。求： （1）受控电路30min内消耗的电能； （2）受控电路工作时，通过电阻R0的电流； （3）热敏电阻Rt的变化范围。 71．同学们对学校自动大门很感兴趣，他们发现当人靠近大门时，大门自动打开。科技小组利用电磁继电器、红外传感器、电动机等元件制作了模拟电路，部分电路图甲所示。其中电动机上标有“220 V，40  W”的字样，控制电路的电源电压U 为24V，R₁为定值电阻，红外传感器的阻值R 随人体到大门距离L 的变化关系如图乙所示，当电磁铁线圈的电流为100 mA 时，衔铁刚好被吸下，触发电动机工作，大门打开。（不计电磁铁线圈的电阻） （1）由图甲可知电磁铁的上端为 极；电动机工作原理是 （2）开门一次用时，则开门一次电动机消耗多少电能？ （3）经测试当L=3m时刚好触发电动机工作，则R₁的阻值为多少？ （4）若门前6 m 内没有人，则控制电路的电功率是多大？ 72．图甲是跨学科实践小组同学设计的一款家用即热式饮水机。控制电路的电源电压 ，定值电阻 ，为置于储水箱内底部的压敏电阻，压敏电阻的受力面积 ，其阻值与压力有关。压敏电阻 RF的阻值与水位 h的关系见下表。当储水箱水位 h=0.08 m，开关K被释放，指示灯发光，开始往储水箱注水；当控制电路中通过电磁铁线圈的电流I=0.06A 时，开关K被吸上，指示灯熄灭，注水停止。电磁铁线圈电阻不计。 水位h/m 0.08 0.16 0.24 0.32 0.40 0.48 0.56 压敏电阻 RF/Ω 250 210 170 130 90 50 10 （1）当水位h=0.08m时，求压敏电阻RF的阻值和控制电路中通过电磁铁线圈的电流； （2）从开始注水到注水停止的过程中，求储水箱底部的压敏电阻RF受到压力的变化量； （3）如图乙所示，管道粗细均匀，管道的横截面积 ，水流以0.1m/s的速度匀速流过加热区管道，加热区管道上均匀缠绕阻值为44Ω的电热丝，电热丝两端的电压为220V。假设电热丝产生的热量全部被水吸收。求某次从出水口持续接热水3.6 L 消耗的电能。 73．一同学设计了如图甲所示的电热水器简化电路图，电磁铁线圈阻值忽略不计，M为自动注水装置，当热水器内水位高度达到设定上限值时，电磁铁吸引衔铁，工作电路停止注水，自动切换至加热状态。控制电路中，电源电压恒为6V，定值电阻R2=40Ω，力敏电阻R1的阻值随热水器内水位高度变化关系如图乙所示。工作电路中，电源电压恒为220V，电热丝R3=55Ω，R4=220Ω，闭合开关S1和S2，求： （1）如图甲所示，此时工作电路处于 （选填“加热”或“注水”）状态； （2）工作电路处于加热状态时，水对容器底部的压强； （3）若电热水器柱状水箱的底面积为0.01m2，当工作电路处于加热状态时，将箱内的水从25℃加热至80℃用时400s，求该电热水器的加热效率 。[，c水=4.2×103J/（kg·℃）] 74．为了便于给婴幼儿冲泡奶粉，某品牌推出了一款恒温调奶器，如图甲所示，可以将水温保持在一个固定的范围内。其工作原理如图乙所示，由控制电路和工作电路共同组成。工作电路中加热电阻R的阻值为44Ω；控制电路中电源电压U1=12V，R2为调温电阻，阻值可手动调整；R1为半导体材料制成的热敏电阻，其阻值随温度t变化的图像如图丙（为一次函数）：电磁铁线圈内阻忽略不计。当线圈中电流大于或等于50mA时，继电器的衔铁被吸下；当线圈中的电流小于或等于40mA时，继电器的衔铁被释放。求： （1）工作电路正常工作的电功率是多少？ （2）在调奶器内装入2L初温20℃的凉开水，100s后升温到31℃，则此过程加热效率是多少？ （3）若调温电阻R2的阻值为50Ω，则此时水温会保持在怎样的范围内？ （4）小明想将该调奶器改造成能将水温保持在50~55℃的保温水杯，通过精密的计算，他同时改变了控制电路的电源电压U₁和调温电阻R2的阻值，成功实现了改装，请求解改装后的U1和R2的大小？ 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 7 8 9 10 答案 C C D B A C D D C B 题号 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 答案 B A C A D C C D D D 题号 21 22 23 24 25 答案 C B D B D 1．C 【详解】AB．当温度升高到报警温度时，指示灯熄灭、蜂鸣器报警，表明此时继电器衔铁被吸引向下运动，即磁性增强，电路中电流变大，总电阻变小，故R1的阻值随温度的升高而减小。故AB错误； C．由于报时线圈的磁性强度是相同的，如果电源电压不变，则总电阻不变，R1的阻值随温度的升高而减小，若要调低报警温度，R1变大，可将R2的阻值调小，故C正确； D．若控制电路电源电压降低，则电路中电流变小，要保持原来的电流不变，总电阻应减小，R1的阻值随温度的升高而减小，报警温度将升高，故D错误。 2．C 【详解】A．磁性是指能够吸引铁、钴、镍等物质的性质，鱼形铁是用铁制成的，能被磁体吸引，故A正确，不符合题意； B．地磁场的南极在地球的北极附近，地磁场的北极在地球的南极附近，如图所示，指南鱼鱼头指向北方，根据异名磁极相互吸引，指南鱼鱼头应标注“N”，故B正确，不符合题意； C．指南鱼被磁化后，周围存在磁场，而磁感线实际不存在，是为了描述磁场的分布假想的曲线，故C错误，符合题意； D．指南鱼是一个磁体，两个磁极位置的磁性最强，中间最弱，因此，指南鱼的腹部磁性最弱，故D正确，不符合题意。 3．D 【详解】A．甲图中开关闭合后，由安培定则可以判断，当右手四指指向电流方向时，大拇指指向右侧，所以图甲的右侧是N极，故A错误； B．乙图中两个电热丝串联，则通过两个电热丝的电流相同，两个电热丝的阻值不同，所以图乙可用来探究产生热量多少与电阻大小的关系，故B错误； C．丙图中通电后串联的两绕有线圈的铁钉都可吸引小铁钉，但左边吸引的个数要多，说明通电螺线管的磁极强弱与线圈匝数有关，故C错误； D．丁图中放在小磁针上方的导线中有电流通过时，小磁针会发生偏转，说明通电导体周围产生了磁场，即演示了电流的磁效应，故D正确。 4．B 【详解】电动机工作原理是通电导体在磁场中受力的作用。 A．中是奥斯特实验，说明通电导体的周围存在磁场，故A不符合题意； B．中通电导体在磁场中运动，说明通电导体在磁场中受力的作用，故B符合题意； C．球靠近金属棒，说明带电体会吸引不带电的轻小物体，故C不符合题意； D．合开关后，导体切割磁感线会产生感应电路，是电磁感应现象，故D不符合题意。 5．A 【详解】发电机是利用电磁感应原理制造的。 A．图中外部没有电源，导体在磁场中切割磁感线产生感应电流，与发电机的原理相同，故A符合题意； B．图中反应的是通电导线周围存在磁场，故B不符合题意； C．图中外部有电源，说明通电导线在磁场中受到力的作用而运动，与电动机的原理相同，故C不符合题意； D．通电后的螺线管能够吸引铁钉，说明电流的周围存在磁场，移动滑片P，发现吸引的铁钉的多少不同，由此可以确定，电磁铁磁性的强弱和电流的大小有关，故D不符合题意。 6．C 【详解】ABC．线圈之所以能转动，是据通电导线在磁场中受力的作用的原理来工作的，但是该线圈在转过平衡位置时，若不改变电流的反向，此时所受到的磁场力会阻碍线圈的转动，故为了使线圈持续转动，将线圈两端引线的漆皮一端全部刮掉，另一端只刮半周，这样在一个半周内受到磁场的力的作用，另一个半周利用惯性转动，这样就能使电池与两金属支架连接后线圈能连续转动起来，故AB不符合题意，C符合题意； D．两端的漆皮都刮掉，线圈每转过半圈，受力方向发生变化，会来回摆动，不能使得线圈连续转动起来，故D不符合题意。 7．D 【详解】A．磁感线是为了描述磁场的分布而引入的，是假想的，不是真实存在的，故A正确，不符合题意； B．磁感线的分布疏密可以反映磁场的强弱，磁感线越密越强，反之越弱，故B正确，不符合题意； C．磁体周围存在磁场，磁体之间相互作用，比如同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引是通过磁场实现的，故C正确，不符合题意； D．磁场是真实存在的，磁感线是假想的，不是真实存在的，故D错误，符合题意。 8．D 【详解】中国宋代的沈括是最早研究地磁偏角的科学家，故ABC不符合题意，D符合题意。 9．C 【详解】所有磁导体都可以屏蔽磁场，比如：铁、碳钢、硅钢、很多金属的氧化物。硬纸板、玻璃板、铝板不是磁导体，铁能够被磁铁吸引，所以铁片是磁导体，铁片把条形磁铁的磁场屏蔽，回形针失去磁铁的吸引，从而掉落下来。故ABD不符合题意，C符合题意。 10．B 【详解】由图可知，小磁针的左端为N极，根据异名磁极相互吸引可知，螺线管的b端为S极、a端为N极，根据安培定则可知，电流从螺线管的左端流入，所以c端为正极，故ACD错误，B正确。 11．B 【详解】A．移动滑动变阻器滑片，可以改变电流大小从而改变磁性强弱，但是不能改变螺线管两端的磁极，故A不符合题意； B．对调电源正负极可以改变螺线管中电流的绕行方向，从而改变螺线管两端的磁极，故B符合题意； C．改变螺线管线圈匝数，可以改变磁性强弱，但是不能改变螺线管两端的磁极，故C不符合题意； D．在螺线管中加铁芯，可以增强螺线管的磁性，但是不能改变螺线管两端的磁极，故D不符合题意。 12．A 【详解】A．磁感线是为了描述磁场而引入的一种假想的线，磁感线不是真实存在的，故A错误，符合题意； B．磁体外部的磁感线是从它的北极出来，回到它的南极，在磁体内部是从S到N，故B正确，不符合题意； C．磁体周围存在磁场，磁极间的相互作用是通过磁场发生的，故C正确，不符合题意； D．地理两极和地磁两极相反，地磁场的N极在地理的南极附近，磁感线是从N极出来回到S极的，故小磁针静止时，其N极指向地理北极附近，故D正确，不符合题意。 13．C 【详解】A．小磁针具有磁性，即小磁针是磁体，磁体具有吸引铁、钴、镍等物质的性质；该图中铁棒靠近小磁针，即使铁棒没有磁性，小磁针也会吸引铁棒，而力的作用是相互的，则小磁针也会被铁棒吸引，所以不能确定铁棒是否具有磁性，故A正确，不符合题意； B．该图所示实验是奥斯特实验，说明通电导体周围存在磁场，故B正确，不符合题意； C．磁体都具有指向性，图中条形磁铁静止时B端总是指向地理的北方，说明B端是条形磁铁的北极，故C错误，符合题意； D．由图知道，两电磁铁串联，则通过的电流大小相同，只有线圈的匝数不同，且吸引大头针的数量不同，说明电磁铁磁性强弱与线圈匝数是有关系的，故D正确，不符合题意。 14．A 【详解】A．利用安培定则判断电磁铁的左端为N极，右端为S极，故A正确； B．当滑片P向右滑动时，滑动变阻器接入电路中的电阻变大，根据欧姆定律可知，电路中电流变小，则电磁铁的磁性减弱，故B错误； CD．当滑片P向左滑动时，滑动变阻器接入电路中的电阻变小，根据欧姆定律可知，电路中电流变大，电磁铁的磁性增强，指示灯所在电路的总电阻变小，通过指示灯的电流变大，指示灯变亮，故CD错误。 15．D 【详解】B．线圈中无电流，电磁铁没有磁性，故B不符合题意； ACD．线圈中电流越大，线圈匝数越多，电磁铁磁性越强，由图可知，D中电磁铁电流最大、线圈匝数最多，所以它的磁性最强，故AC不符合题意，D符合题意。 16．C 【详解】A．磁体周围存在磁场，小磁针静止时N极指示的方向为该点的磁场方向，放入磁场中的小磁针可能会在磁力的作用下发生偏转，故A正确，不符合题意； B．磁体具有磁性，可以吸引铁、钴、镍等磁性材料，故B正确，不符合题意； C．磁体周围存在磁场，磁感线是人为引入的，不是真实存在的，所以磁体周围的磁场不能够产生磁感线，故C错误，符合题意； D．磁场能够对放入其中的磁体产生力的作用，这是磁场的基本性质，故D正确，不符合题意。 17．C 【详解】A．物体带正、负电是由其束缚电子的能力强弱决定的，因此橡胶棒在摩擦过程中，有可能得到电子带负电，也有可能失去电子带正电，故A错误； B．电动机的工作原理是通电导体在磁场中受到力的作用，故B错误； C．使用试电笔时手应接触笔尾金属体，但是不能接触笔尖，否则会发生触电事故，故C正确； D．物理学中规定正电荷的定向移动方向为电流方向，故D错误。 18．D 【详解】由题意可知，这种手电筒的工作原理是电磁感应原理； A．奥斯特实验，说明通电导体周围存在磁场，故A不符合题意； B．电磁铁，通过滑动变阻器改变电流大小从而改变电磁铁的强弱，故B不符合题意； C．电动机，电能转化为动能，故C不符合题意； D．发电机，闭合电路中，导体做切割磁感线运动可产生感应电流，利用了电磁感应原理，故D符合题意。 19．D 【详解】A．向右移动导体棒ab，此时导体棒ab做切割磁感线运动，会产生感应电流，甲装置相当于电源，故A错误； B．当导体棒ab产生感应电流后，导体棒cd上通有电流，此时通电导体在磁场中会受到力的作用，因此乙装置的工作原理为电动机原理：通电导线在磁场中受到力的作用，故B错误； C．若竖直向上移动ab，此时导体棒ab不做切割磁感线运动，无法产生感应电流，因此cd不会运动，故C错误； D．甲装置工作原理是电磁感应，动圈式话筒与之原理相同，故D正确。 20．D 【详解】由题文可知，手机无线充电技术原理是电磁感应现象。 A．闭合开关，通电导线在磁场中受力运动，是电动机的原理图，故A不符合题意； B．图中是电磁继电器，利用的是电流的磁效应，故B不符合题意； C．图中是奥斯特实验，说明在电流的周围存在磁场，是电流的磁效应，故C不符合题意； D．图中是闭合回路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动，产生感应电流的原理图，是电磁感应现象，故D符合题意。 21．C 【详解】装置甲中有磁铁和可转动的线圈，当扇叶转动，带动线圈在磁场中转动切割磁感线，会产生感应电流，电流表指针发生偏转，是利用电磁感应的原理工作的。 A．接通电路，小磁针偏转说明通电导体周围存在磁场，故A不符合题意； B．开关闭合，线圈转动说明通电导体在磁场中受力的作用，故B不符合题意； C．转动扇叶，二极管发光，说明线圈在磁场中转动切割磁感线，会产生感应电流，二极管发光，故C符合题意； D．磁体吸引回形针，说明磁体对回形针有力的作用，说明磁体具有磁性，故D不符合题意。 22．B 【详解】A．图甲装置中闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动，导体中产生感应电流，若运动时不切割磁感线，不会产生感应电流，故A错误； B．图乙实验中，闭合开关，滑动变阻器滑片P向右滑动时，滑动变阻器接入电路的阻值变小，由可知，电路中电流变大，通电螺线管磁性增强，对铁块的吸引力变大，弹簧测力计的示数变大，故B正确； C．图丙是奥斯特发现的电流周围存在磁场，故C错误； D．图丁中电流方向固定不变，因此闭合开关，导体棒在磁场中受力方向不变，不能左右来回运动，故D错误。 23．D 【详解】A．将身份证靠近检验口，机器感应电路中就会产生电流，其工作原理为电磁感应，图中有电源，其工作原理为通电导体在磁场中受到力的作用，故A不符合题意； B．图中为电铃，其工作原理为电流的磁效应，故B不符合题意； C．图中为扬声器的工作原理图，扬声器是利用通电导体在磁场中受力运动的原理工作的，故C不符合题意； D．图中为话筒的工作原理图，话筒是利用电磁感应的原理工作的，故D符合题意。 24．B 【详解】根据题意可知，人体动力是将机械能转化为电能，原理是电磁感应，锂电池驱动后轮前行是电能转化为机械能，是磁场对通电导体有力的作用。 ①图中，闭合开关，切割磁感线产生感应电流，是电磁感应现象，故①符合题意； ②表示电流周围有磁场，故②不符合题意； ③图是探究电磁铁的磁性强弱与什么因素有关，故③不符合题意； ④是电动机的原理图，电能转化为机械能，原理是磁场对通电导体有力的作用，故④符合题意。 综上所述：故B正确，ACD错误。 25．D 【详解】由题中的“检测器就会检测到标签上的磁性而触发电路报警”可知报警器的工作原理是电磁感应； AB．两图中利用的是电流的磁效应，即电生磁，故AB不符合题意； C．图中有电源，为电动机原理图，即通电导线在磁场中受到力的作用，故C不符合题意； D．图为发电机原理图，利用的是电磁感应原理，故D符合题意。 26． 同名 排斥 【详解】[1][2]同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，陀螺能“悬浮”在空中是与电磁底座相互排斥的结果，故是利用了同名磁极相互排斥的原理。 27． 不亮 亮 【详解】[1][2]如图所示，当水位达到金属块A时（一般的水都能导电），左侧电路接通，电磁铁工作，把衔铁吸下，同时把右侧的红灯支路接通，绿灯支路断开，所以是绿灯不亮，红灯亮。 28． 增强 磁 【详解】[1]电磁铁的磁性强弱与电流的大小、线圈的匝数、有无铁芯有关。在线圈的匝数和铁芯相同时，电流过大，磁性越强。 [2]当家庭电路中电流过大时，图中电磁铁的磁性增强，吸引Q向左偏转，弹簧拉起S切断电路。空气开关利用了电流的磁效应。 29． 南 排斥 【详解】[1]‌司南是我国古代辨别方向用的一种仪器。用天然磁铁矿石琢成一个杓形的东西，放在一个光滑的盘上，盘上刻着方位，利用磁铁指南的作用，可以辨别方向，是现在所用指南针的始祖。司南之杓，投之於地，其柢指南。柢也就是司南的长柄（这个磁铁石的南极）会指向地理南方（地磁的北极）。 [2]]地球仪悬浮在空中，受到了向下的重力，根据二力平衡可知，地球仪要受到向上的力跟重力平衡，所以是利用同名磁极相互排斥原理制成的。 30． 奥斯特 磁场 【详解】丹麦物理学家奥斯特通过实验偶然发现：当导线中通过电流时，它下方的磁针发生了偏转，他又做了大量实验，终于证实电流的周围存在着磁场。 31． 伸长 下 【详解】[1][2]开关闭合，根据安培定则判断电螺线管的上端为N极，下端为S极，螺线管与条形磁铁相互吸引；滑动变阻器滑片从左往右滑动的过程中，电阻减小，电路中的电流变大，电磁铁磁性增强，条形磁铁的吸引力增大，所以弹簧长度会增大；由磁极间的作用规律可知，小磁针N极向下偏转。 32． 化学 机械 【详解】[1]电池是新能源电动汽车的核心部件之一，它储存着大量的能量。在电池内部，通过化学反应等方式储存的是化学能。当电动汽车需要行驶时，电池会放电，将储存的化学能转化为电能，供给电动机使用。 [2]电动机是电动汽车的动力来源。当电池提供的电能流入电动机时，电动机内部的磁场和电流相互作用，产生旋转力，从而驱动电动汽车的车轮转动。在这个过程中，电动机将电能转化为机械能，使电动汽车得以行驶。 33．北 【详解】地磁的北极在地理的南极附近，地磁的南极在地理的北极附近。能水平转动的小磁针相当于指南针。据同名磁极相互排斥、异名磁极相互吸引可知，指南针总是指向南北，而且是北极指向北方，南极指向南方。 34． 磁场 电流 【详解】[1][2]奥斯特实验说明了通电导体周围存在磁场，且磁场的方向与电流方向有关。 35． 甲 力 【详解】[1][2]电动机的原理是通电导体在磁场中受到力的作用，装置图中要有电源，故图甲为电动机模型。 36． N N 负 会 【详解】[1][2][3]由图可知，磁感线从磁体的N极流出，回到S极，所以，螺线管的左端为N极，右边为S极，根据异名磁极相互吸引可知，小磁针的左端为N极，根据安培定则可知，螺线管上电流方向朝上，所以A为电源的负极。 [4]若调换电源的正负极，螺线管上电流方向改变，螺线管磁场方向改变，则小磁针的指向会发生改变。 37． 南 北 铜 不重合 【详解】[1][2]地球本身是一个大磁体，司南是用天然磁石磨制成的勺子，即其实质就是一块磁铁，在地球的磁场中受到磁力的作用，其静止时其长柄指向地理南方，而地磁的北极在地理的南极附近，根据磁极间相互作用规律可知，长柄相当于指南针的南极，指向地球磁场的北极。 [3]如果托盘用铁制成，铁和磁体会相互吸引，所以下方的托盘应选用铜制成。 [4]根据物理学史可知，我国宋代学者沈括最早记述了地理的两极和地磁场的两极不重合的现象。 38． 改变 电动机 【详解】[1][2]通电导体在磁场中受力运动时，将电能转化为机械能，应用于电动机；通电导体在磁场中的受力方向与磁场方向和电流方向有关，保持磁场方向不变，只改变导体中电流方向，则导体的受力方向即运动方向会改变。 39． 用电器 电能转化为化学能 开关 变阻器 【详解】[1][2]给蓄电池充电时，将电能转化为化学能存储在蓄电池中，此时蓄电池消耗电能，相当于用电器。 [3]电动自行车钥匙插入锁孔并顺时针旋转一下，车子就通电了，所以车钥匙其实就是一个开关。 [4]跨上电动车将右把手向后旋转，车子就能前进，而且旋转的角度越大，车速就越大，其实这右把手就相当于一个滑动变阻器，通过改变接入阻值的大小来改变电流大小，从而调节车速。 40． 电磁感应现象/电磁感应 机械 乙 【详解】[1][2][3]由题图可知，闭合开关，使导体棒ab水平向右移动，此时闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动，导体中会有感应电流产生，这是利用电磁感应现象的原理实现的，此时导体棒ab相当于电源；此装置中的cd相当于放入磁场中的通电导体，通电导体在磁场中会受到力的作用，故cd棒受力运动，这是将电能转化为机械能的过程；电动机是利用通电导体在磁场中受力的作用工作的，故与装置中乙部分产生的现象是相似的。 41． 法拉第 发电机 【详解】[1][2]根据法拉第发现的电磁感应现象，人们发明了发电机，为人类大规模获得电能提供了可能。 42． 切割 磁场 不能 【详解】[1][2]风车转动，线圈在磁场中做切割磁感线运动，电流表的指针会发生偏转，产生感应电流，感应电流的方向与导体做切割磁感线运动的方向和磁场的方向有关。 [3]把小量程电流表换成电池，线圈中有电流通过，在磁场中受到力的作用，由于没有换向器，线圈在转动时电流方向不会改变，不会持续转动。 43． 切割磁感线 机械 电源 【详解】[1] [2]若磁体保持静止,导线ab做切割磁感线运动时，电流表指针偏转，电路中有感应电流。在这个过程中，主要是将机械能转化为电能。 [3]当电流表换成电源时，导体ab就成了通电导体，通电导体ab在磁场中会受到力的作用而运动，可以探究电动机的工作原理。 44． 45． 46． 47．(1) (2) 48．(1) (2) (3) 49． 50． 51． 52． 53． 54． 【详解】（1）“测灯泡电功率”， 实验中，灯泡与变阻器串联，电压表测量灯泡的电压，电源电压由2节干电池组成，为3V，则电压表的量程选用0~3V，电流表测量电路电流，如图所示： （2）带开关的灯泡，火线先连接灯泡，灯泡与开关串联后，再经灯泡的螺旋口回到零线；三孔插座与灯泡并联，灯泡的右孔连接火线，左孔连接零线，上孔连接地线，如图所示： （3）由异名磁极相吸引得，左端磁体的右端为S极，右端磁体的左端为N极，磁场外部的磁感线从N极流向S极，如图所示： 55． 56． 57．(1) 磁场 增大电流 (2) 条形 不是 (3)电流 (4)S (5) 减小 奥斯特 【详解】（1）[1]螺线管通电后产生磁性，周围存在磁场，通电螺线管通过磁场对小磁针产生力的作用，小磁针会发生偏转。 [2]通电螺线管的磁性大小与电流的大小有关，所以，为了增大通电螺线管的磁性，可以增大螺线管中的电流。 （2）[1][2]由图乙可知：通电螺线管的外部磁场与条形磁铁的磁场相似；磁感线是为了能形象描述磁场而引入的，不是真实存在。 （3）同学们改变电源方向，则电流方向会发生变化，此时发现小磁针转动180°，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。 （4）图丙中，根据磁极间的相互作用规律可知，通电螺线管的左端为S极。 （5）[1]由于磁悬浮列车悬浮在轨道上，这是因为磁悬浮列车是利用电流的磁效应来减小摩擦力。 [2]丹麦物理学家奥斯特发现电流周围产生磁场，这是电流的磁效应。 58．(1) 电磁铁吸引大头针的个数 转换法 (2) 乙 匝数越多 (3) 将线圈一头的绝缘漆刮去，另一头刮去一半的办法来改变通入线圈的电流方向 开始线圈处在平衡位置 【详解】（1）[1][2]实验中通过吸引大头针的个数来比较电磁铁磁性强弱的，用到的实验方法是转换法。 （2）[1][2]由图可知，甲乙串联在一起，通过甲乙两电磁铁的电流大小相等，乙电磁铁线圈的匝数多，吸引大头针的个数多，说明乙的磁性强，可得结论为：当电流电流一定时，电磁铁线圈匝数越多，磁性越强。 （3）[1]在实验中影响线圈的转向的因素有电流的方向和磁场的方向，则为了使线圈能持续转动采取将线圈一头的绝缘漆刮去。 [2]接通电源后，发现线圈不能转动，可能是开始线圈处在平衡位置。 59．(1) 磁性强弱 探究电流产生热量的多少与哪些因素有关 (2)a、b (3) 控制电流相同 见解析 (4)同名磁极相互排斥 (5)铁钉能被磁化，而铜钉不能被磁化 【详解】（1）[1][2]实验中电磁铁磁性的强弱无法用眼睛直接观察，通过观察电磁铁吸引大头针数目多少的不同，来判断它磁性的强弱，吸引的大头针越多，电磁铁的磁性越强；运用的研究方法是转换法。探究电流产生热量的多少与哪些因素有关，通过观察U形管中液面的高度差反映电流产生热量的多少，也运用了转换法。 （2）A猜想中，电磁铁通电时有磁性，断电时没有磁性，由图可知，图a、b中两电磁铁相同，一个通电能吸引大头针，一个不通电，不能吸引大头针，符合要求。 （3）[1][2]图c中的两电磁铁是串联在一起的，因此，通过它们的电流是相同的，线圈匝数不同，吸引的大头针数目不同，得出的结论是：外形相同的螺线管，当电流相同时，线圈的匝数越多，它的磁性越强。 （4）大头针被磁化后，下端是同名磁极，根据同名磁极相互排斥，下端都是分开的。 （5）电磁铁的铁芯用铁而不用铜的主要原因是：铁是磁性物质，铁通电后容易被磁化，断电后铁的磁性容易消失，而铜钉不能被磁化。 60．(1) 轻敲 磁化 (2)条形 (3)电流方向 【详解】（1）[1]玻璃板上放置一个螺线管，并均匀撒上一层铁屑，然后轻敲玻璃板，观察铁屑的分布情况。轻敲玻璃板的目的是减小摩擦力对铁屑的影响。 [2]铁屑原来没有磁性，但在磁场的作用下能够获得磁性，说明铁屑被磁化了，所以，铁屑在磁场中被磁化成一个个小磁针，从而在磁场中有序地排列起来。 （2）从铁屑的排列情况可以看出，通电螺线管的磁场分布与条形磁体相似，都是具有两个磁性较强的磁极。 （3）对调电源的正负极重复上述实验，电流方向相反，小磁针的指向与之前相反，说明通电螺线管的极性跟电流方向有关。 61．(1)灵敏电流计的指针是否偏转 (2)①③④ (3)将导体换成多匝线圈 (4)动圈式话筒 【详解】（1）实验时，通过观察灵敏电流计的指针是否偏转，来确定电路中是否产生感应电流，这用到了转换法. （2）①当导体AB水平向右运动时，会切割磁感线，产生感应电流； ②当导体AB竖直向上运动时，不会切割磁感线，不会产生感应电流； ③当导体AB斜向上运动时，会切割磁感线，产生感应电流； ④磁体水平向左运动时，会切割磁感线，产生感应电流； ⑤磁体竖直向上运动时，不会切割磁感线，不会产生感应电流； 综合分析会产生感应电流的是：①③④。 （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）扬声器是把电信号转化为声信号，利用通电导体在磁场中受力原理；电铃、电磁起重机的主要部件是电磁铁，利用电流的磁效应；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。 62．(1)电流的大小和方向 (2)铜棒 (3)切割磁感线运动 (4)电源 【详解】（1）该实验中，当电路有电流时，灵敏电流计指针发生偏转，而当电路中电流方向不同时，指针的偏转方向则不同，当电路中电流大小不同时，指针偏转的角度则不同，所以，实验中灵敏电流计的作用是判断电路中是否有电流、判断产生感应电流的方向和大小。 （2）在选择AB材料时要求是导体且不能被磁化，铁棒易被磁化，影响实验结果，最好选择铜棒。 （3）通过分析实验数据可知，在电路闭合时，只有导体在磁场中做切割磁感线运动时，灵敏电流计指针才偏转，说明此时电路中产生电流，由此可知：闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，电路中会产生感应电流，这种现象叫做电磁感应现象。 （4）若将灵敏电流计换成电源，则电路中会有电流，所以，可探究磁场对电流的作用。 63．(1) 3 铜棒 (2) 不会 B 【详解】（1）[1]因为要探究通电导体在磁场中受力的作用，因此应当连接电源，使导体中有电流通过。则应将开关的接线柱1与3接通。 [2]因为铁棒是磁性物质，会被磁铁所吸引，影响实验效果，因此选铜棒。 （2）[3]根据电磁感应现象，当闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线的运动时，导体中就会产生感应电流。而当导体ab沿竖直方向上下运动时，没有切割磁感线，因此没有感应电流，灵敏电流表不会偏转。 [4]影响感应电流方向的因素是磁场方向和导体切割磁感线的运动方向。因此要想改变感应电流方向应当只改变其中一个因素。若同时改变两个影响因素，则感应电流的方向不发生变化。故A不符合题意，B符合题意。 故选B。 64．(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℃。 65．(1)B (2) (3)38℃ (4) 【详解】（1）当继电器线圈中的电流大于或等于50mA时，继电器的衔铁被吸合，工作电路断开，由图可知工作电路工作时，A端应与B端相连接。 （2）安装两只标有“220V 275W”的灯泡，工作时，两灯并联，总功率为 工作电路工作时的总电流为 （3）当继电器线圈中的电流大于或等于50mA时，继电器的衔铁被吸合，工作电路断开，I=50mA。由欧姆定律可知 由图乙知，控制的温度t0=38℃。 （4）当继电器线圈中的电流大于或等于50mA时，继电器的衔铁被吸合，工作电路断开，定值电阻R1为55Ω，利用滑动变阻器改变连入电路的电阻，根据串联电阻的规律，为了能利用R2达到控制浴室温度t0高低的作用，可用一个滑动变阻器替换R1，如下所示 66．(1) (2)11W (3)450Ω 【详解】（1）电阻丝的额定功率为1210W，正常工作2min，电阻丝产生的热量 （2）的额定电流 根据并联电路干路电流等于各支路电流之和可知，指示灯支路的电流为 此时指示灯支路消耗的功率 （3）根据图丙示可知，当温度为50°C时，热敏电阻R2的阻值为300Ω，由可知，当电路电流为8mA=0.008A时，控制电路的总电阻 因为R2与R3串联，所以R3接入电路的阻值 67．（1）1090Ω；（2）；（3）200℃ 【详解】解：（1）R0和指示灯L串联，R0两端的电压为 指示灯L正常工作，通过R0的电流为I0=IL=0.2A 保护电阻R0的阻值为R0 （2）转盘刚好转了20转，空气炸锅消耗的电能 空气炸锅的功率 （3）衔铁被弹起时，控制电路的总电阻为 此时热敏电阻 由乙图可知，当R2 =60Ω，设定温度为200℃。 答：（1）保护电阻R0的阻值为1090Ω； （2）空气炸锅的电功率是1kW； （3）设定的加热温度是200℃。 68． 减小 2.5A，1.65×105J 50Ω 130℃ 【详解】（1）[1]由乙图可知，当温度升高时Rt的阻值减小，即热敏电阻Rt的阻值随温度的升高而减小。 （2）[2]工作电路中电热丝R0工作时的电流 工作时间，电热丝R0产生的热量 （3）[3]由图像可知，当恒温箱的温度设定为50℃时，Rt的阻值Rt＝100Ω，此时控制电路的电流 时，衔铁才吸合，停止加热，由得，控制电路总电阻 根据串联电路电阻的特点可知，电阻箱R应取的阻值 （4）[4]由图乙可知，当恒温箱可设定的温度最高时，Rt的阻值最小，由于控制电路的电源电压和衔铁的吸合电流不变，根据，电路总电阻不变，要使热敏电阻Rt的阻值最小，电阻箱R1接入的阻值应最大，即R1＝110Ω，由第（3）问可知，控制电路总电阻R总＝150Ω，根据串联电路电阻的特点可知，热敏电阻Rt的阻值 由图乙可知，当热敏电阻Rt的阻值为40Ω，恒温箱可设定的最高温度是130℃。 69．（1）1V；（2）0.45W；（3）见解析 【详解】解：（1）闭合开关S后，当空气质量指数K=50时，气敏电阻R的阻值为100Ω，根据串联分压规律可得 代入数值得 解得U0=1V。 （2）当电流表示数为0.15A时，电路报警，电路中的总电阻为 所以气敏电阻接入电路中的阻值为R′=R总-R0=40Ω-20Ω=20Ω 由图乙可知，此时气敏电阻接入电路的阻值为20Ω，此时气敏电阻R消耗的功率为 P=I2R′=(0.15A)2×20Ω=0.45W （3）使空气质量指数K为150时，气敏电阻接入电路的阻值为R′′=30Ω，电路报警电流不变，仍为0.15A，则此时电路中的总电阻仍为40Ω，所以R0接入的阻值为 R0′=R总- R′′=40Ω-30Ω=10Ω 所以可以将定值电阻R0换成10Ω的。如果不更换电阻，需电路报警电流不变，仍为0.15A，则电源电压为U=I(R0+ R′′)=0.15A×(20Ω+30Ω)=7.5V 所以也可以将电源电压调为7.5V。 答：（1）当空气质量指数K为50时，电阻R0两端的电压为1V； （2）当电路报警时，气敏电阻R的电功率0.45W； （3）若想让仪器检测更加灵敏，使空气质量指数K为150时电路就报警，可以将定值电阻换成10Ω或将电源电压调为7.5V。 70．（1）1.44×106J；（2）0.03A；（3）20Ω≤Rt＜25Ω 【详解】解：（1）由图像可知，受控电路30min内工作了20min消耗的电能为 W＝Pt＝1200W×20×60s＝1.44×106J （2）衔铁被吸下时，受控电路工作，此时控制电路中R0与Rt并联，由并联电路中电压的规律知，R0两端的电压为U0＝U＝3V 通过电阻R0的电流为 （3）当室温上升至28℃时冷却系统开始工作前，控制电路只有热敏电阻接入电路，此时断路，此时经过热敏电阻的电流最大为0.15A，电阻最小时恰好衔铁被吸下，因此可以求出Rt的最小值 衔铁被下瞬间，冷却系统开始工作，温度不再上升，而是下降，电阻Rt开始变大，但由于衔铁被吸下后定值电阻被接入电路，与并联，当电路中的总电流小到0.15A时，衔铁才会被弹回，此时经过的电流为It＝I－I0＝0.15A－0.03A＝0.12A 此时Rt的阻值最大为 因为Rt的阻值随温度的升高而减小，若Rt的阻值继续减小， 电路中的电流变大， 衔铁被吸下，冷却系统开始工作，温度降低，此时Rt的阻值会减小，故Rt的阻值最大为25Ω，故热敏电阻Rt的变化范围为20Ω≤Rt＜25Ω。 答：（1）受控电路30min内消耗的电能为1.44×106J； （2）受控电路工作时，通过电阻R0的电流为0.03 A； （3）热敏电阻Rt的变化范围为20Ω≤Rt＜25Ω。 71．（1）N，通电线圈在磁场中受力转动；（2）200J；（3）120Ω；（4）1.92W 【详解】解：（1）由图甲可知电流从电磁铁下端流入，根据安培定可知电磁铁的上端为N极，电动机工作原理是通电线圈在磁场中受力转动，将电能转化为机械能。 （2）开一次门 5s 消耗电能为W=Pt=40W×5s=200J （3）当电磁铁线圈的电流为100 mA 时，衔铁刚好被吸下，触发电动机工作，大门打开，此时控制电路的总电阻为 由乙图可知，当 L=3m 时，R的阻值为 120Ω，则R₁的阻值为R₁=R总-R=240Ω-120Ω=120Ω （4）根据图乙可知，若门前 6m 内没有人时，R的阻值为 180Ω，则控制电路的电功率为 答：（1）由图甲可知电磁铁的上端为N极，电动机工作原理是通电线圈在磁场中受力转动； （2）开门一次用时，则开门一次电动机消耗200J电能； （3）经测试当L=3m时刚好触发电动机工作，则R₁的阻值为120Ω； （4）若门前6m内没有人，则控制电路的电功率为1.92W。 72．（1），0.02A；（2）0.2N；（3） 【详解】解：（1）由表可知，当水位h=0.08m时，压敏电阻。控制电路中，和串联，则此时控制电路中通过电磁铁线圈的电流为 （2）当储水箱水位 h=0.08m时，开关K被释放，指示灯发光，开始往储水箱注水，此时水对压敏电阻的压强为 水对压敏电阻的压力为 当控制电路中通过电磁铁线圈的电流I=0.06A 时，开关K被吸上，指示灯熄灭，注水停止，此时压敏电阻阻值为 由表可知，此时储水箱水位 ，此时水对压敏电阻的压强为 水对压敏电阻的压力为 则储水箱底部的压敏电阻RF受到压力的变化量为 （3）从出水口持续接热水3.6L需要的时间为 则持续接热水3.6L 消耗的电能为 答：（1）当水位h=0.08m时，压敏电阻RF的阻值为，控制电路中通过电磁铁线圈的电流为0.02A； （2）从开始注水到注水停止的过程中，储水箱底部的压敏电阻RF受到压力的变化量为0.2N； （3）从出水口持续接热水3.6 L 消耗的电能为。 73． 注水 84% 【详解】解：（1）图甲中电热丝都处于断路状态，所以此时工作电路处于注水状态。 （2）根据题意结合图乙可知，水深度最大值为16cm，此时电路切换成加热状态，则水对容器底部的压强为 （3）水的质量 水吸收的热量 消耗的电能 该电热水器的加热效率 答：（1）如图甲所示，此时工作电路处于注水状态； （2）工作电路处于加热状态时，水对容器底部的压强为； （3）该电热水器的加热效率为84%。 74．（1）1100W；（2）84%；（3）36℃~42℃；（4）10V，140Ω 【详解】解：（1）根据可得，工作电路正常工作的电功率是 （2）凉开水的体积为 根据可得，凉开水的质量为 根据可得，凉开水吸收的热量为 加热消耗的电能为 则此过程加热效率是 （3）由图丙可知，R1的阻值随温度t变化的图像为一次函数，设R1的阻值随温度t变化的关系式为 把t=0℃，R1=610Ω代入可得  ① 把t=26℃，R1=350Ω代入可得  ② 联立①②解得，，因此R1的阻值随温度t变化的关系式为 控制电路中，两电阻串联，若调温电阻R2的阻值为50Ω，当线圈中电流等于50mA时，继电器的衔铁被吸下，调奶器不加热，根据串联电路的特点和欧姆定律可得，此时热敏电阻的阻值为 此时的水温为 当线圈中电流等于40mA时，继电器的衔铁释放，调奶器加热，根据串联电路的特点和欧姆定律可得，此时热敏电阻的阻值为 此时的水温为 综上，若调温电阻R2的阻值为50Ω，则此时水温会保持在36℃~42℃的范围内。 （4）由（3）可知，当t3=50℃，控制电路电流为；当t4=55℃，控制电路电流为；当t3=50℃，热敏电阻的阻值为 假设电源电压为，调温电阻为，根据串联电路的特点和欧姆定律可得，此时的电源电压为  ③ 当t4=55℃，热敏电阻的阻值为 根据串联电路的特点和欧姆定律可得，此时的电源电压为  ④ 联立③④解得：，。 答：（1）工作电路正常工作的电功率是1100W； （2）此过程加热效率是84%； （3）若调温电阻R2的阻值为50Ω，则此时水温会保持在36℃~42℃的范围内？ （4）改装后的U1为10V，R2的大小为140Ω。 28 27 学科网（北京）股份有限公司 $$