2026年山东省青岛市中考物理自主招生复习专项练习：二十一、电与磁（1）

2026年山东省青岛市中考物理自主招生考试物理 二十一、电与磁（1） 一、单选题 1．图为电脑散热风扇，题图中能说明其工作原理的是（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】电风扇是将电能转化为机械能，最主要的部件是电动机，而电动机的原理是通电导线在磁场中受到了力的作用。 A．由图可知，闭合线路的部分导体切割磁感线时，会产生感应电流，是电磁感应现象，是发电机的原理，故A不符合题意； B．有电源，闭合开关后，闭合线圈的部分导体在磁场中受到了力的作用，故是将电能转化为机械能，故B符合题意； C．探究的是电磁铁的磁性强弱与线圈的匝数有关，故C不符合题意； D．奥斯特实验，证明了电流周围存在磁场，故D不符合题意。 故选B。 2．小丽用光敏电阻设计了一种“智能家居照明灯”电路，如图所示。照明灯L标有“220V 40W”字样，在天暗（光线较弱）时L自动 点亮，天亮时L自动熄灭。以下有关描述正确的是（　　） A．导线B应连接家庭电路中的火线 B．小丽选择的光敏电阻阻值大小应随着光照强度的增强而变大 C．如果控制电路电源太旧（电压太低）。可能会出现傍晚天暗后照明灯L亮灯时间更晚的情况 D．要减少夜间的照明时间，应将滑动变阻器的滑片P向b端移动 【答案】D 【详解】A．根据安全用电的原则可知，当灯泡不工作时其两端应该无电，故导线B是零线；故A错误； B．天暗时自动亮灯，说明此时照明电路闭合即衔铁断开，由图可知此时电磁铁的磁性减弱，则电路中的电流变小，根据可知电路中的电阻变大，即此时光敏电阻的阻值变大；所以他选择的光敏电阻阻值大小应随光照强度的增强而减小，故B错误； C．控制电路长时间使用后电压下降，衔铁被吸下时的电流不变，根据可知，电压变小，则在吸下衔铁时，R1的阻值变小，即光照强度变大，可能会出现傍晚天暗后照明灯L亮灯时间更早的情况，故C错误； D．要减少夜间的照明时间，即灯要在光照更暗的时候才能点亮，此时R1的阻值将变大，电路中的电流将减小。但由于衔铁被释放时的电流不变，则要将光照更暗时电路中的电流增大，所以需要将滑动变阻器的阻值减小，故滑片应向b端移动，故D正确。 故选D。 3．下图中标出了磁感应强度 B、电流 I 和其所受磁场力 F 的方向，正确的是（　　） A．   B．   C．   D．   【答案】A 【详解】左手定则是将左手掌摊平，让磁感线穿过手掌心，四指指向电流方向，则大拇指所指方向为磁场力的方向。 A．根据左手定则，磁场力F的方向竖直向上，故A正确； B．根据左手定则，磁场力的方向竖直向上，故B错误； C．图示中，电流方向与磁场方向平行，不受到磁场力的作用，故C错误； D．根据左手定则，磁场力的方向垂直纸面向外，故D错误。 故选A。 4．以下是小明课堂笔记的部分内容，其中不正确的是（　　） A．运输汽油的油罐车底部要装一条铁链拖在地上，是为了将摩擦产生的电荷导入大地 B．温度高的物体，内能不一定大 C．滑动变阻器标有“50Ω 1.5A”，50Ω表示它的最大阻值为50Ω，1.5A表示它的正常工作电流为1.5A D．磁感线是为了直观形象地描述磁场而引入的，不是客观存在的，但磁场客观存在 【答案】C 【详解】A．运输汽油等易燃易爆物品的车辆总有一条铁链拖在地上，这是为了把摩擦产生的静电引入大地，避免因放电引起爆炸，故A正确，不符合题意； B．内能跟质量和温度都有关系，所以温度高的物体，内能不一定大，故B正确，不符合题意； C．滑动变阻器“50Ω 1.5A”表示：滑动变阻器的最大阻值为50Ω，允许通过的最大电流为1.5A，故C错误，符合题意； D．磁感线是为了形象地描述磁场而引入的假想曲线，是建立的物理模型，不是客观存在的，磁场客观存在，故D正确，不符合题意。 故选C。 5．如图所示，环形导线和直导线相互绝缘，且直导线又紧靠环的直径。如果直导线被固定不动，则两者通以图示方向的电流后，环形导线的运动情况是（　　） A．从左侧观测，绕直导线顺时针转动 B．从左侧观测，绕直导线逆时针转动 C．沿纸面竖直向上运动 D．沿纸面竖直向下运动 【答案】D 【详解】根据右手螺旋定则知，直导线上方的磁场垂直纸面向外，下方磁场垂直纸面向里。在环形导线的上方和下方各取小微元电流，根据左手定则，上方的微元电流所受安培力向下，下方的微元电流所受安培力向下，则环形导线的运动情况是向下运动。故D符合题意，ABC不符合题意。 故选D。 6．如图所示，条形磁铁放在水平桌面上，在其正中央的上方固定一根长直导线与磁铁垂直，给导线通以垂直纸面向里的电流，则（     ） A．磁铁对桌面压力增加且不受桌面的摩擦力作用 B．磁铁对桌面压力增加且受到桌面的摩擦力作用 C．磁铁对桌面压力减小且不受桌面的摩接力作用 D．磁铁对桌面压力减小且受到桌面的摩擦力作用 【答案】A 【详解】磁铁的磁感线在它的外部是从N极到S极，因为长直导线在磁铁的中央上方，所以此处的磁感线是水平的，电流的方向垂直于纸面向里，根据左手定则，导线受磁铁给的“安培力”方向竖直向上，长直导线是固定不动的，根据物体间力的作用是相互的，导线给磁铁的反作用力方向就是竖直向下的；因此磁铁对水平桌面的压力除了重力之外还有通电导线的作用力，压力是增大的；因为这两个力的方向都是竖直向下的，所以磁铁不会发生相对运动，也就不会产生摩擦力。 故选A。 7．在图中，M是一个用细导线绕成的螺线管，当闭合电键K后，M的长度将（　　） A．伸长 B．缩短 C．不变 D．先伸长，后缩短 【答案】B 【详解】如图，假如电源的左端是正极，右端是负极，根据安培定则，可判断最左端线圈的左侧是N极，右侧是S极；同理判断第二个线圈，线圈的左侧是N极，右侧是S极；即所有线圈的左侧都是N极，右侧都是S极；根据异名磁极相互吸引，则线圈间相互吸引，通电线圈变短。如果电源的左端是负极，右端是正极，根据安培定则可得所有线圈的左侧都是S极，右侧都是N极，同理可得线圈间相互吸引，通电线圈变短。故ACD不符合题意，B符合题意。 故选B。 8．左手定则可以用来判定通电直导线（带电粒子）在磁场中的受力方向，如图所示：让磁感线垂直进入掌心，使四指指向电流方向，大拇指所指方向即为所受力的方向。如图乙所示，将正负带电粒子不断射入A、B板间的强磁场，就会形成电源的两极，则（    ） A．B极板是电源的正极 B．带负电的粒子将向B极板偏转 C．A极板是电源的正极 D．带正电的粒子将向A极板偏转 【答案】A 【详解】正负带电粒子进入磁场后，根据左手定则， 可知带正电粒子向下偏转，即向B极板偏转，带负电粒 子向上偏转，即向A极板偏转。所以B板积聚正电荷，带正电，为电源正极，A板积聚负电荷，带负电，为电源负极，故BCD不符合题意，A符合题意。 故选A。 9．磁体周围存在磁场，电荷周围存在电场，电场和磁场有许多相似之处，根据磁场可以推知电场的相关性质，例如电场线起始于正电荷，终止于负电荷等等。某一电场区域有如图所示的电场线，关于电场下列说法错误的是（　　） A．电场线是虚拟的，所以电场也不是实际存在的 B．b点的电场比a点的电场强 C．电场线和磁感线一样，都不能相交 D．电场线上每一点的切线方向就是该点的电场方向 【答案】A 【详解】A．电场线、磁感线都是人为假想的曲线，不是真实存在的，但电场是实际存在的，故A错误，符合题意； B．电场线的疏密表示电场的强弱，由图可知b点的电场线密，则b点的电场比a点的电场强，故B正确，不符合题意； C．电场线、磁感线都不相交，否则交点处场的方向有两个，故C正确，不符合题意； D．电场线上的每一点的切线方向就是该点的电场方向，故D正确，不符合题意。 故选A。 10．市面上有一款不需要电池的自发电门铃，如图所示。当按压门铃压板时，压板后面的弹簧会带动磁体运动，从而在线圈中产生电流，发声元件便可以发出声音。下列选项所示实验与其工作原理相同的是（　　） A． B． C． D． 【答案】D 【详解】当按压门铃压板时，压板后面的弹簧会带动磁体运动，从而在线圈中产生电流，这是电磁感应现象，此过程将机械能转化为电能： A．图中说明的是电流能够产生磁场，故A不符合题意； B．图中说明的是磁场对通电导线的作用，据此制成电动机，故B不符合题意； C．图中是继电器原理，电流能够产生磁场，利用输入电路内电流在电磁铁铁芯与衔铁间产生的吸力作用而工作，故C不符合题意； D．图中利用电磁感应原理，发电机基本的工作过程即为将各种带动发电机转子转动的机械能，通过电磁感应转换为电能的过程，故D符合题意。 故选D。 二、多选题 11．如图是磁带录音机录音原理的示意图．录音时，动圈话筒将声信号转换为电信号送到录音磁头；录音磁头是一个蹄形电磁铁，它的磁性强弱随电信号变化，将电信号转换为磁信号；录音磁带贴着录音磁头移动，上面的磁粉被磁化，声音信号被记录在磁带上．关于磁带录音机录音过程，下列说法正确的是（　　） A．话筒将声信号转换为电信号利用了电流的磁效应 B．录音磁头将电信号转换为磁信号利用了电流的磁效应 C．话筒将声信号转换为电信号利用了电磁感应现象 D．录音磁头将电信号转换为磁信号利用了电磁感应现象 【答案】BC 【详解】AC．磁带录音机的录音原理是：录音时，话筒将声音先转变成强弱变化的电流，即声信号转换为电信号，这是利用了电磁感应，故A错误，C正确； BD．由图知道：录音磁头是一个蹄形电磁铁，它的磁性强弱会随电信号变化，将电信号转换为磁信号，利用了电流的磁效应，故B正确，D错误。 故选BC。 12．如图所示，两根平行放置的长直导线a和b载有大小相同，方向相同的电流，a受到的磁场力大小为F1，当加入一与导线所在平面垂直的匀强磁场后，a受到的磁场力大小变为F2，则此时b受到的磁场力大小变为（ ） A．F2 B．2F1﹣F2 C．2F1+F2 D．F2﹣2F1 【答案】BCD 【详解】如图所示，两根长直导线，电流大小相同，方向相同．由安培定则可知a右侧磁场方向向外，b左侧的磁场方向向里，由左手定则知，a受到b产生磁场的作用力向右，大小为F1，那么b受到a产生磁场的作用力向左大小也为F1，但方向相反（向左）．再加入匀强磁场时产生的磁场力大小为F0，则a、b受到加入匀强匀强磁场的作用力均为F0，且方向相同． 如果加入匀强磁场方向垂直导线平面向里时，F0方向向右，则a受到的作用力为 F2＝F1+F0，若此时F1＞F0，则b受到的作用力为 F2′＝F1﹣F0＝F1-（F2﹣F1）＝2F1﹣F2， 若此时F1＜F0，则 F2′＝F0﹣F1＝（F2﹣F1）﹣F1＝F2﹣2F1； 如果加入匀强磁场方向垂直导线平面向外时，F0方向向左，若F1＞F0，则a受到的作用力为F2＝F1﹣F0，则b受到的作用力为 F2′＝F1+F0＝F1+（F1﹣F2）＝2F1﹣F2， 若F1＜F0，则a受到的作用力为F2＝F0﹣F1，则b受到的作用力为 F2′＝F1+F0＝F1+（F2+F1）＝2F1+F2． 13．我市装有多座过街天桥，极大方便了行人的出行。阴雨天时，空气潮湿，能见度低，路面湿滑，为保证行人上下天桥时的安全，需在天桥入口处设置警示灯。图甲是某同学为此设计的部分模拟电路，电磁铁及触点1固定不动，衔铁可在电磁铁作用下上下运动，带动铜棒绕点运动。该电路中需用到阻值随空气湿度变化的湿敏电阻，将湿敏电阻接在电路中（图中未画出），闭合开关，当空气湿度小于设定值时，警示灯随湿度变化而自动调整亮度；当空气湿度增大到设定值时，警示灯能不断闪烁。图乙是可供选择的两种湿敏电阻的阻值随湿度变化关系的图像。忽略电磁铁线圈电阻，灯泡阻值不变，以下说法正确的是（　　） A．应选R1作为该电路的湿敏电阻 B．在、、三处位置中，湿敏电阻应安装在处 C．小于设定值时，湿度越小警示灯越亮 D．向左移动滑片P，可使警示灯在较小湿度下实现闪烁 【答案】BD 【详解】A．由图乙知，R1的电阻随湿度的增加而增加，R2的电阻随湿度的增加而减小。根据实际情况，当空气潮湿，能见度变低时，警示灯变亮，电路中电流变大，电阻变小，即湿敏电阻随湿度的增加而减小，所以应选R2作为该电路的湿敏电阻，故A错误； B．由图甲知，当湿度增大，能见度低，湿敏电阻变小，根据欧姆定律得，电路的电流增大，电磁铁的磁性变强，将衔铁吸引下来，若湿敏电阻应安装在处时，会被短路，电路的电流突然增大，警示灯一下变得很亮起到闪烁的作用，故B正确； C．由图乙知，当湿度减小，湿敏电阻变大，根据欧姆定律得，电路的电流变小，所以小于设定值时，湿度越小警示灯越暗，故C错误； D．向左移动滑片P，电路中电阻变小，根据欧姆定律得，电路的电流增大，电磁铁的磁性变强，将衔铁吸引下来可使警示灯在较小湿度下实现闪烁，故D正确。 故选BD。 14．如图是小明为某仓库设计的温度报警电路。为热敏电阻，其阻值随温度的变化而变化；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．的阻值随温度的升高而增大 B．温度升高过程中，电磁铁磁性增强 C．若要调低报警温度，可将的阻值调大 D．若控制电路电源电压降低，报警温度将升高 【答案】BD 【详解】AB．当温度升高到报警温度时，指示灯熄灭，蜂鸣器报警，说明衔铁被吸下，电磁铁的磁性增强，电路中的电流变大了，根据欧姆定律可知，电路中的总电阻变小，的阻值变小了，即热敏电阻的阻值随探测温度的升高而减小，故A错误，B正确； C．控制电路的报警电流大小一定，即报警时控制电路总电阻一定，报警温度越低，热敏电阻的阻值越大，总电阻不变，应将的阻值调小，故C错误； D．若控制电路电源电压降低，要使控制电路电流达到报警电流，根据欧姆定律，电路总电阻将变小，则的阻值变小，因为热敏电阻的阻值随探测温度的升高而减小，则报警温度将升高，故D正确。 故选BD。 15．如图所示是我国西部某熔盐塔式光热电站，上万面镜子将太阳光准确地反射到高塔顶端，太阳光的能量被塔顶的熔盐吸收，熔盐带着这些能量到达厂房，将水加热成水蒸气，水蒸气推动汽轮发电机发电。下列说法正确的是（　　） A．塔式光热发电站是将太阳能直接转化为电能 B．塔顶的熔盐吸收太阳光的能量，内能增大 C．汽轮发电机发电是电磁感应现象的应用 D．不同位置的镜子将太阳光反射到塔顶都遵循光的反射定律 【答案】BCD 【详解】A．塔式光热发电站是将太阳能转化为水蒸气的内能，内能转化为机械能，最后转化为电能，故A错误； B．塔顶的熔盐吸收太阳光的能量，通过热传递的方式增大内能，故B正确； C．汽轮发电机发电是电磁感应现象的应用，是闭合电路的部分导体切割磁感线产生感应电流，故C正确； D．不同位置的镜子，是平面镜，将太阳光反射到塔顶，是光的反射，遵循光的反射定律，故D正确。 故选BCD。 三、作图题 16．请在如图中标出螺线管的N极和其中一条磁感线的方向. 【答案】略 【详解】电源左正右负，电流由螺旋管的左侧流入，故四指从电流流入的方向去握住螺线管，此时会发现大拇指指向该螺线管的右边，故该螺线管的右边是N极，左边是S极； 通电螺线管周围的磁感线从N极出来，回到S极．如图所示： 17．请按下列要求在答题卡上作图。 （1）在图1中标出通电螺线管上方小磁针静止时的N极及导线中的电流方向； （2）将图2中所示元件，连接成符合安全用电要求的家庭电路。 【答案】（1） （2） 【详解】（1）根据同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，可以判断小磁针的左端是S极，右端是N极，知道通电螺线管的磁极，根据安培定则，可以判断电流从螺线管的右端进入，从左端流出，如下图所示： （2）三孔插座的连接方法为上孔接地线，当金属外壳的用电器插入插座时，使金属外壳接地，防止金属外壳漏电发生触电事故，左孔接零线，右孔接火线；灯泡的连接方法为火线首先接入开关，再入灯泡顶端的金属点，零线直接接入螺旋套，开关既能控制灯泡，又能在灯泡损坏时，断开开关，切断了火线，安全的更换灯泡，如下图所示： 四、实验题 18．小明在做“探讨什么情况下磁可以生电”实验时，连接了如图所示的实验装置，PQ、MN为两水平放置的平行金属导线，两导轨右侧连接定值电阻R，一金属棒垂直搁在两导轨上，与导轨接触良好，接触点分别为a、b，现把该装置放入一大小、方向均不变的磁场区域内、用力F拉动金属棒沿导轨匀速运动时，在闭合回路可产生感应电流，当向右拉动金属棒时，通过金属棒的电流方向为a→b，忽略所有摩擦阻力和除R外其他电阻，则 （1）当向左拉动金属棒时，通过金属棒的电流方向为 ； （2）当向右拉动金属棒时，金属棒相当于电源给电阻R供电，则此时金属棒的 （选填“a”或“b”）端相当于电源的正极。 【答案】 b→a b 【详解】（1）[1]由题意知，当向右拉动金属棒时，通过金属棒的电流方向为a→b，当向左拉动金属棒时，金属棒运动的方向改变，通过金属棒的电流方向为b→a。 （2）[2]当向右拉动金属棒时，通过金属棒的电流方向为a→b，在金属棒的外部电流的方向是从b-a，因为在电源外部，电流的方向从电源的正极流向负极，所以b端相当于电源的正极。 19．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)连接电路时，开关应当 ；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180°，南北极发生了对调，由此可知：通电螺线管外部的磁场方向与螺线管中 方向有关； (3)小明按图乙连接电路，他先将开关S接a，观察电流表的示数及吸引大头针的数目；再将开关S从a换到b，调节变阻器的滑片P，再次观察电流表的示数及吸引大头针的数目，此时调节滑动变阻器是为了 ，来探究通电螺线管磁场强弱与 的关系； (4)实验中采用的探究方法有控制变量法和 ；最早发现电流的磁效应的科学家是 。 【答案】 断开 条形磁铁 电流 控制电流大小不变 线圈匝数 转换法 奥斯特 【详解】(1)[1]连接电路时，开关应当断开，当检查电路无误之后在闭合开关进行实验。 [2]由小磁针静止时的分布可以看出，通电螺线管外部的磁场与条形磁铁的磁场相似。 (2)[3]改变通电螺线管中的电流方向，发现小磁针指向转动180°，南北极发生了对调，由此可知：通电螺线管外部的磁场方向与螺线管中电流方向有关。 (3)[4][5]实验中，将开关S从a换到b接入电路中的线圈匝数发生了变化，为了保证电流大小不变，应该调节滑动变阻器的滑片P，再次观察电流表示数以及吸引大头针数目，这样才能探究出通电螺线管磁性强弱与线圈匝数的关系。 (4)[6]本实验中控制电流不变，应用了控制变量法；观察吸引大头针数目来表示通电螺线管磁性强弱，应用了转换法。 [7]最早发现电流的磁效应的科学家是奥斯特。 20．小明利用如图所示的实验装置探究“导体在磁场中运动时产生感应电流的条件”。 (1)闭合开关，导体棒上下方向运动，灵敏电流计指针 偏转；若导体棒沿左右方向运动时，灵敏电流计指针 偏转；（均选填“会”或“不会”） (2)断开开关，无论磁体如何放置、导体棒怎样运动，灵敏电流计指针都不发生偏转。由此小明得出结论：闭合电路的一部分导体在磁场中做 运动时，电路中就会产生感应电流； (3)根据本实验中探究出来的实验结论还可以用来制作 （选填“动圈式话筒”或“扬声器”）。 【答案】(1) 不会 会 (2)切割磁感线 (3)动圈式话筒 【详解】（1）[1][2]根据电磁感应现象可知，当闭合电路的一部分在磁场中做切割磁感线运动时产生感应电流，因此磁铁不动，闭合开关，导体棒沿左右方向运动时，导体做切割磁感线运动，会产生感应电流，灵敏电流计指针会发生偏转，而导体棒上下方向运动时，没有做切割磁感线运动，灵敏电流计指针不会偏转。 （2）断开开关，不是闭合电路，无论磁铁如何放置、导体棒怎样运动，都不会产生感应电流，灵敏电流计指针都不发生偏转，由此小明得出结论：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，这就是电磁感应现象。 （3）动圈式话筒的原理就是电磁感应现象，扬声器的原理是通电导体在磁场中受力运动。所以根据本实验中探究出来的实验结论还可以用来制作动圈式话筒。 五、计算题 21．小强利用压力传感器、电磁继电器、阻值可调的电阻R等元件，设计了一个汽车超载自动报警电路，如图所示．他了解到这种压力传感器所受压力越大时，输出的电压U就越大，二者的关系如图所示．闭合开关S，当继电器线圈中电流大于或等于20mA时，衔铁被吸合．已知传感器的输出电压U即为继电器控制电路的电源电压，线圈的电阻为20Ω． (1)车辆不超载时，工作电路中绿灯亮;当传感器所受压力增大到一定程度时，红灯亮，说明汽车超载．请你判断灯__________________(选填“L1”或“L2”)是红灯 (2)某水平公路桥禁止质量大于或等于20t的车辆通行，要用小强设计的装置为此桥报警，R的阻值应调节为多少?(g取10N/kg)． (3)在水平路面上，要使该装置报警，通过车辆的最小重力为多少? (4)请你运用所学物理知识，说明超载的一项危害． 【答案】（1） （2）（3）（4）超载即压力大，压强大，易于压坏路面， 【分析】（1）分析超载和不超载时，衔铁的位置及两盏灯的亮暗情况得出结论． （2）车对水平地面的压力等于它的重力，由图象求出压力传感器的阻值，然后由串联电路特点与欧姆定律求出R阻值． （3）当R为零时，由欧姆定律求出线圈两端电压，然后由图象求出此时压力传感器受到的压力，即车轮的最小重力． （4）可从惯性、压强两方面分析超载的危害． 【详解】（1）由图示可知，车辆不超载时，控制电路中电流较小，电磁铁磁性较弱，衔铁被弹簧拉起，L1亮；车辆超载时，控制电路中电流增大，衔铁被吸下，衔铁接下端，L2亮，由题意知，L2是红灯． （2）车对水平地面的压力： F=G=mg=20×103kg×10N/kg=2×105N， 由图象可知，此时的输出电压U=1V， 由欧姆定律可知电路总电阻： R总===50Ω， 电阻R的阻值： R=R总﹣R线圈=50Ω﹣20Ω=30Ω； （3）当R=0Ω，输出电压最小， 由欧姆定律可知输出最小电压： U0=IR线圈=0.02A×20Ω=0.4V， 由图象可知，此时压力传感器受到的压力： F′=0.8×105N=8×104N； 通过车辆的最小重力为8×104N； （4）超载的汽车质量大，惯性大，急刹车后滑行距离大，容易出交通事故；超载的汽车质量大，对地面的压强大，易损坏路面； 答：（1）L2； （2）R的阻值应调节为30Ω； （3）在水平路面上，要使该装置报警，通过车辆的最小重力为8×104N； （4）超载的汽车质量大，惯性大，急刹车后滑行距离大，容易出交通事故． 22．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。 【答案】（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的阻值会增大，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。 23．图甲是恒温水箱温控电路，它由工作电路和控制电路组成。工作电路中的电热器上标有“220V，2200W”的字样；控制电路电源电压恒定不变，热敏电阻R1置于恒温水箱内，作为感应器探测水温，其阻值随温度变化的关系如图乙所示，R为滑动变阻器。为了把温度控制在40℃，设定在水温低于40℃时自动加热，在水温达到40℃时停止加热。当通过线圈的电流至少为100mA时，衔铁被电磁铁吸下，工作电路断开。[不计线圈的电阻，c水=4.2×103J/（kg•oC）    （1）电热器是利用电流的 效应来工作的； （2）电热器正常工作时的电流为多少 ？ （3）电热器正常工作25min，可使水温由30℃升高到40℃，假如电热器的加热效率为70%，则水箱中的水的质量为多少 ？ （4）滑动变阻器R连入电路的阻值为250Ω，则控制电路电源电压为多少 ？ 【答案】 热 10A 55kg 30V 【详解】（1）[1]电热器工作过程中把电能转化为内能，所以电热器是利用电流的热效应来工作的。 （2）[2]由P=UI可知，电热器正常工作时的电流为 （3）[3]由得，电热器消耗的电能为 由可知，水的热量为 由可知，水的质量 （4）[4]由图甲可知，滑动变阻器R与热敏电阻R1串联，由图乙可知，当水温为40℃时，热敏电阻R1的阻值为50Ω。根据串联电路的电阻特点可知，控制电路的总电阻为 R总= R +R1 =250Ω+50Ω=300Ω 当通过线圈的电流至少为 时，衔铁被电磁铁吸下。故控制电路的电源电压为 答：（1）电热器是利用电流的热效应来工作的； （2）电热器正常工作时的电流为10A； （3）水箱中的水的质量为55kg； （4）控制电路电源电压为30V。 六、综合题 24．2025年被称为我国“体重管理年”，小刘同学为帮助大家加强体重管理，设计了一台由电流表改装的可设置语音提示的体重计，A、B为语音提示器，大家可以根据自身情况设置语音提示，如图甲所示。当控制电路中电流时，衔铁被电磁铁吸附，断开A接通B，控制电路的电源电压为7.2V，滑动变阻器的最大阻值为，R为压敏电阻，其阻值与所受到的压力关系如图乙所示，电表量程为0~0.6A，踏板重力不计，g取。 (1)压敏电阻R的阻值随着压力的增大而 （选填“增大”或“减小”）。 (2)控制电路中，开关S闭合时，电磁铁的上端是 极（选填“N”或“S”）。 (3)小刘同学想将触发B的最小质量设置为50kg，应调节滑动变阻器的阻值为 。 (4)能触发B的最小质量是 kg。 【答案】(1)减小 (2)N (3) (4) 【详解】（1）由图乙可知，压力越大，压敏电阻R的阻值越小，即压敏电阻R的阻值随着压力的增大而减小。 （2）根据安培定则（右手螺旋定则），电流从电磁铁下端流入、上端流出，右手握住螺线管，四指指向电流方向，大拇指所指上端为N极。 （3）触发B时，质量，压力 由图乙，压力时，压敏电阻 控制电路中，，电源电压，根据，可得总电阻 则滑动变阻器的阻值 （4）触发B的条件是控制电路中的电流，此时总电阻 当滑动变阻器的阻值为0时，压敏电阻的阻值最大，此时压敏电阻的阻值 从图乙中可以看出，当压敏电阻时，对应的压力 则能触发B的最小重力 因此，能触发B的最小质量 25．某型号的茶吧机具有自动取水和加热、保温的功能，取水时采用的电泵，工作原理如图甲所示，通电后电动机带动传动杆快速向下压缩弹性隔膜，进水管口处的单向球阀关闭，出水管口处的单向球阀打开，泵腔内大部分空气被排出；接着，传动杆快速向上拉动弹性隔膜，泵腔体积迅速增大，出水管口处单向球阀关闭，水从进水管口冲开单向球阀，进入泵腔。水桶内水面上方与外界大气相通。图乙是其加热、保温电路原理图，FU为热熔断器，R1、R2为加热电阻，R2=242Ω，开关S1闭合后，当水温升高到100℃会自动断开，断开后若无外力不会自动闭合。开关S2由电磁继电器控制，开始时处于闭合状态，水温升高至89℃时自动断开，温度下降至84℃自动闭合。U=9V，R3是定值电阻。RT是热敏电阻，阻值随温度升高而减小，其温度与水温相同，当温度为84℃时，阻值为300Ω；当温度为89℃时，阻值为240Ω。电磁铁线圈电阻忽略不计，当线圈中的电流达到0.03A时，衔铁被吸下，触点D、E断开；当线圈中的电流减小到一定值时，衔铁被释放，触点D、E重新接触。 现将插头插入220V的插座中，向茶吧机的水壶内注入1kg的水，水温为24℃，闭合开关S、S1、S2、S3，R1、R2正常工作，茶吧机开始加热，155s后水温到达100℃，一段时间后进入保温工作状态。。 (1)自动取水时，水能够进入泵腔的原因是 。 (2)刚开始加热时，通过热熔断器的电流为10A，水温从24℃加热至100℃的过程中，若该茶吧机的加热效率为95%。则： ①R1的额定功率是多少？ ②R2消耗的电能为多少？ (3)在保温时，线圈中的电流为 A时衔铁被释放。若温度达到100℃时，R2仍在工作，经检查线圈中仍有电流，且电磁继电器、RT均无故障，请写出一种可能的故障： 。 【答案】(1)见解析 (2)2000W， (3) 0.025 开关S2短路 【详解】（1）自动取水时，传动杆快速向上拉动弹性隔膜，泵腔体积迅速增大，泵腔内气压减小，小于外界大气压，在大气压的作用下，水从进水管口冲开单向球阀进入泵腔。 （2）①已知R2=242Ω，电源电压U=220 V，通过R2的电流为 热熔断器的电流为10A，此时通过R1的电流为 R1的额定功率是 ② 水温从24℃加热到100℃的过程中，水吸收的热量是 加热效率是95%，整个过程中茶吧机消耗的电能是 由题可知，开关S2由电磁继电器控制，开始时开关处于闭合状态，水温升至89℃时自动断开，此时R2停止工作，而R1仍然工作，加热时间是155s，即R1的工作时间是155s，R1消耗的电能为 R2消耗的电能为 （3）[1]当温度为89℃时，RT阻值为240Ω，此时当线圈中的电流达到0.03A时，衔铁被吸下，控制电路电压为9V，故 当温度为84℃时，RT阻值为300Ω，衔铁被释放，此时电流为 [2]温度达到100℃时，R2仍在工作，且电磁继电器、RT无故障，可能是开关S2短路，造成R2仍在工作。 试卷第2页，共22页 2 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $ 2026年山东省青岛市中考物理自主招生考试物理 二十一、电与磁（1） 一、单选题 1．图为电脑散热风扇，题图中能说明其工作原理的是（　　） A． B． C． D． 2．小丽用光敏电阻设计了一种“智能家居照明灯”电路，如图所示。照明灯L标有“220V 40W”字样，在天暗（光线较弱）时L自动 点亮，天亮时L自动熄灭。以下有关描述正确的是（　　） A．导线B应连接家庭电路中的火线 B．小丽选择的光敏电阻阻值大小应随着光照强度的增强而变大 C．如果控制电路电源太旧（电压太低）。可能会出现傍晚天暗后照明灯L亮灯时间更晚的情况 D．要减少夜间的照明时间，应将滑动变阻器的滑片P向b端移动 3．下图中标出了磁感应强度 B、电流 I 和其所受磁场力 F 的方向，正确的是（　　） A．   B．   C．   D．   4．以下是小明课堂笔记的部分内容，其中不正确的是（　　） A．运输汽油的油罐车底部要装一条铁链拖在地上，是为了将摩擦产生的电荷导入大地 B．温度高的物体，内能不一定大 C．滑动变阻器标有“50Ω 1.5A”，50Ω表示它的最大阻值为50Ω，1.5A表示它的正常工作电流为1.5A D．磁感线是为了直观形象地描述磁场而引入的，不是客观存在的，但磁场客观存在 5．如图所示，环形导线和直导线相互绝缘，且直导线又紧靠环的直径。如果直导线被固定不动，则两者通以图示方向的电流后，环形导线的运动情况是（　　） A．从左侧观测，绕直导线顺时针转动 B．从左侧观测，绕直导线逆时针转动 C．沿纸面竖直向上运动 D．沿纸面竖直向下运动 6．如图所示，条形磁铁放在水平桌面上，在其正中央的上方固定一根长直导线与磁铁垂直，给导线通以垂直纸面向里的电流，则（     ） A．磁铁对桌面压力增加且不受桌面的摩擦力作用 B．磁铁对桌面压力增加且受到桌面的摩擦力作用 C．磁铁对桌面压力减小且不受桌面的摩接力作用 D．磁铁对桌面压力减小且受到桌面的摩擦力作用 7．在图中，M是一个用细导线绕成的螺线管，当闭合电键K后，M的长度将（　　） A．伸长 B．缩短 C．不变 D．先伸长，后缩短 8．左手定则可以用来判定通电直导线（带电粒子）在磁场中的受力方向，如图所示：让磁感线垂直进入掌心，使四指指向电流方向，大拇指所指方向即为所受力的方向。如图乙所示，将正负带电粒子不断射入A、B板间的强磁场，就会形成电源的两极，则（    ） A．B极板是电源的正极 B．带负电的粒子将向B极板偏转 C．A极板是电源的正极 D．带正电的粒子将向A极板偏转 9．磁体周围存在磁场，电荷周围存在电场，电场和磁场有许多相似之处，根据磁场可以推知电场的相关性质，例如电场线起始于正电荷，终止于负电荷等等。某一电场区域有如图所示的电场线，关于电场下列说法错误的是（　　） A．电场线是虚拟的，所以电场也不是实际存在的 B．b点的电场比a点的电场强 C．电场线和磁感线一样，都不能相交 D．电场线上每一点的切线方向就是该点的电场方向 10．市面上有一款不需要电池的自发电门铃，如图所示。当按压门铃压板时，压板后面的弹簧会带动磁体运动，从而在线圈中产生电流，发声元件便可以发出声音。下列选项所示实验与其工作原理相同的是（　　） A． B． C． D． 二、多选题 11．如图是磁带录音机录音原理的示意图．录音时，动圈话筒将声信号转换为电信号送到录音磁头；录音磁头是一个蹄形电磁铁，它的磁性强弱随电信号变化，将电信号转换为磁信号；录音磁带贴着录音磁头移动，上面的磁粉被磁化，声音信号被记录在磁带上．关于磁带录音机录音过程，下列说法正确的是（　　） A．话筒将声信号转换为电信号利用了电流的磁效应 B．录音磁头将电信号转换为磁信号利用了电流的磁效应 C．话筒将声信号转换为电信号利用了电磁感应现象 D．录音磁头将电信号转换为磁信号利用了电磁感应现象 12．如图所示，两根平行放置的长直导线a和b载有大小相同，方向相同的电流，a受到的磁场力大小为F1，当加入一与导线所在平面垂直的匀强磁场后，a受到的磁场力大小变为F2，则此时b受到的磁场力大小变为（ ） A．F2 B．2F1﹣F2 C．2F1+F2 D．F2﹣2F1 13．我市装有多座过街天桥，极大方便了行人的出行。阴雨天时，空气潮湿，能见度低，路面湿滑，为保证行人上下天桥时的安全，需在天桥入口处设置警示灯。图甲是某同学为此设计的部分模拟电路，电磁铁及触点1固定不动，衔铁可在电磁铁作用下上下运动，带动铜棒绕点运动。该电路中需用到阻值随空气湿度变化的湿敏电阻，将湿敏电阻接在电路中（图中未画出），闭合开关，当空气湿度小于设定值时，警示灯随湿度变化而自动调整亮度；当空气湿度增大到设定值时，警示灯能不断闪烁。图乙是可供选择的两种湿敏电阻的阻值随湿度变化关系的图像。忽略电磁铁线圈电阻，灯泡阻值不变，以下说法正确的是（　　） A．应选R1作为该电路的湿敏电阻 B．在、、三处位置中，湿敏电阻应安装在处 C．小于设定值时，湿度越小警示灯越亮 D．向左移动滑片P，可使警示灯在较小湿度下实现闪烁 14．如图是小明为某仓库设计的温度报警电路。为热敏电阻，其阻值随温度的变化而变化；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．的阻值随温度的升高而增大 B．温度升高过程中，电磁铁磁性增强 C．若要调低报警温度，可将的阻值调大 D．若控制电路电源电压降低，报警温度将升高 15．如图所示是我国西部某熔盐塔式光热电站，上万面镜子将太阳光准确地反射到高塔顶端，太阳光的能量被塔顶的熔盐吸收，熔盐带着这些能量到达厂房，将水加热成水蒸气，水蒸气推动汽轮发电机发电。下列说法正确的是（　　） A．塔式光热发电站是将太阳能直接转化为电能 B．塔顶的熔盐吸收太阳光的能量，内能增大 C．汽轮发电机发电是电磁感应现象的应用 D．不同位置的镜子将太阳光反射到塔顶都遵循光的反射定律 三、作图题 16．请在如图中标出螺线管的N极和其中一条磁感线的方向. 17．请按下列要求在答题卡上作图。 （1）在图1中标出通电螺线管上方小磁针静止时的N极及导线中的电流方向； （2）将图2中所示元件，连接成符合安全用电要求的家庭电路。 四、实验题 18．小明在做“探讨什么情况下磁可以生电”实验时，连接了如图所示的实验装置，PQ、MN为两水平放置的平行金属导线，两导轨右侧连接定值电阻R，一金属棒垂直搁在两导轨上，与导轨接触良好，接触点分别为a、b，现把该装置放入一大小、方向均不变的磁场区域内、用力F拉动金属棒沿导轨匀速运动时，在闭合回路可产生感应电流，当向右拉动金属棒时，通过金属棒的电流方向为a→b，忽略所有摩擦阻力和除R外其他电阻，则 （1）当向左拉动金属棒时，通过金属棒的电流方向为 ； （2）当向右拉动金属棒时，金属棒相当于电源给电阻R供电，则此时金属棒的 （选填“a”或“b”）端相当于电源的正极。 19．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)连接电路时，开关应当 ；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180°，南北极发生了对调，由此可知：通电螺线管外部的磁场方向与螺线管中 方向有关； (3)小明按图乙连接电路，他先将开关S接a，观察电流表的示数及吸引大头针的数目；再将开关S从a换到b，调节变阻器的滑片P，再次观察电流表的示数及吸引大头针的数目，此时调节滑动变阻器是为了 ，来探究通电螺线管磁场强弱与 的关系； (4)实验中采用的探究方法有控制变量法和 ；最早发现电流的磁效应的科学家是 。 20．小明利用如图所示的实验装置探究“导体在磁场中运动时产生感应电流的条件”。 (1)闭合开关，导体棒上下方向运动，灵敏电流计指针 偏转；若导体棒沿左右方向运动时，灵敏电流计指针 偏转；（均选填“会”或“不会”） (2)断开开关，无论磁体如何放置、导体棒怎样运动，灵敏电流计指针都不发生偏转。由此小明得出结论：闭合电路的一部分导体在磁场中做 运动时，电路中就会产生感应电流； (3)根据本实验中探究出来的实验结论还可以用来制作 （选填“动圈式话筒”或“扬声器”）。 五、计算题 21．小强利用压力传感器、电磁继电器、阻值可调的电阻R等元件，设计了一个汽车超载自动报警电路，如图所示．他了解到这种压力传感器所受压力越大时，输出的电压U就越大，二者的关系如图所示．闭合开关S，当继电器线圈中电流大于或等于20mA时，衔铁被吸合．已知传感器的输出电压U即为继电器控制电路的电源电压，线圈的电阻为20Ω． (1)车辆不超载时，工作电路中绿灯亮;当传感器所受压力增大到一定程度时，红灯亮，说明汽车超载．请你判断灯__________________(选填“L1”或“L2”)是红灯 (2)某水平公路桥禁止质量大于或等于20t的车辆通行，要用小强设计的装置为此桥报警，R的阻值应调节为多少?(g取10N/kg)． (3)在水平路面上，要使该装置报警，通过车辆的最小重力为多少? (4)请你运用所学物理知识，说明超载的一项危害． 22．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。 23．图甲是恒温水箱温控电路，它由工作电路和控制电路组成。工作电路中的电热器上标有“220V，2200W”的字样；控制电路电源电压恒定不变，热敏电阻R1置于恒温水箱内，作为感应器探测水温，其阻值随温度变化的关系如图乙所示，R为滑动变阻器。为了把温度控制在40℃，设定在水温低于40℃时自动加热，在水温达到40℃时停止加热。当通过线圈的电流至少为100mA时，衔铁被电磁铁吸下，工作电路断开。[不计线圈的电阻，c水=4.2×103J/（kg•oC）    （1）电热器是利用电流的 效应来工作的； （2）电热器正常工作时的电流为多少 ？ （3）电热器正常工作25min，可使水温由30℃升高到40℃，假如电热器的加热效率为70%，则水箱中的水的质量为多少 ？ （4）滑动变阻器R连入电路的阻值为250Ω，则控制电路电源电压为多少 ？ 六、综合题 24．2025年被称为我国“体重管理年”，小刘同学为帮助大家加强体重管理，设计了一台由电流表改装的可设置语音提示的体重计，A、B为语音提示器，大家可以根据自身情况设置语音提示，如图甲所示。当控制电路中电流时，衔铁被电磁铁吸附，断开A接通B，控制电路的电源电压为7.2V，滑动变阻器的最大阻值为，R为压敏电阻，其阻值与所受到的压力关系如图乙所示，电表量程为0~0.6A，踏板重力不计，g取。 (1)压敏电阻R的阻值随着压力的增大而 （选填“增大”或“减小”）。 (2)控制电路中，开关S闭合时，电磁铁的上端是 极（选填“N”或“S”）。 (3)小刘同学想将触发B的最小质量设置为50kg，应调节滑动变阻器的阻值为 。 (4)能触发B的最小质量是 kg。 25．某型号的茶吧机具有自动取水和加热、保温的功能，取水时采用的电泵，工作原理如图甲所示，通电后电动机带动传动杆快速向下压缩弹性隔膜，进水管口处的单向球阀关闭，出水管口处的单向球阀打开，泵腔内大部分空气被排出；接着，传动杆快速向上拉动弹性隔膜，泵腔体积迅速增大，出水管口处单向球阀关闭，水从进水管口冲开单向球阀，进入泵腔。水桶内水面上方与外界大气相通。图乙是其加热、保温电路原理图，FU为热熔断器，R1、R2为加热电阻，R2=242Ω，开关S1闭合后，当水温升高到100℃会自动断开，断开后若无外力不会自动闭合。开关S2由电磁继电器控制，开始时处于闭合状态，水温升高至89℃时自动断开，温度下降至84℃自动闭合。U=9V，R3是定值电阻。RT是热敏电阻，阻值随温度升高而减小，其温度与水温相同，当温度为84℃时，阻值为300Ω；当温度为89℃时，阻值为240Ω。电磁铁线圈电阻忽略不计，当线圈中的电流达到0.03A时，衔铁被吸下，触点D、E断开；当线圈中的电流减小到一定值时，衔铁被释放，触点D、E重新接触。 现将插头插入220V的插座中，向茶吧机的水壶内注入1kg的水，水温为24℃，闭合开关S、S1、S2、S3，R1、R2正常工作，茶吧机开始加热，155s后水温到达100℃，一段时间后进入保温工作状态。。 (1)自动取水时，水能够进入泵腔的原因是 。 (2)刚开始加热时，通过热熔断器的电流为10A，水温从24℃加热至100℃的过程中，若该茶吧机的加热效率为95%。则： ①R1的额定功率是多少？ ②R2消耗的电能为多少？ (3)在保温时，线圈中的电流为 A时衔铁被释放。若温度达到100℃时，R2仍在工作，经检查线圈中仍有电流，且电磁继电器、RT均无故障，请写出一种可能的故障： 。 试卷第2页，共22页 2 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $