内容正文:
研究河北新考情 更懂中考新方向
河北新中考
物理
精练册
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板块三 电与磁
第十五章 电与磁
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【能力层 电与磁规律应用】
【基础层 电与磁核心概念理解及简单识别】
【 探究层电与磁综合实践: 自制新能源夜骑灯】
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【基础层 电与磁核心概念理解及简单识别】
1.(2025内蒙古)北宋学者沈括在他所著的《梦溪笔谈》中记载:“方家以磁石磨针锋,则能指南。”针锋能指南是由于摩擦使针锋 ( )
A.带上了电 B. 被磁化 C. 温度升高 D.质量减小
B
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2.(2025贵州)如图所示,为判断一根铁棒是否有磁性,用铁棒靠近置于水平桌面上的小磁针进行检验,当出现以下哪一现象,便能证明铁棒有磁性 ( )
A. 将铁棒一端靠近小磁针N 极 ,N 极被排斥
B. 将铁棒一端靠近小磁针N 极 ,N 极被吸引
C. 将铁棒两端分别靠近小磁针N 极 ,N 极均 被吸引
D. 将铁棒同一端分别靠近小磁针 N、S 极,两 极均被吸引
A
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3.(2025连云港)有关电和磁的知识,下列说法正确的是 ( )
A.磁感线是磁场中真实存在的曲线
B. 摩擦起电创造了电荷
C. 电动机的工作原理是电磁感应现象
D. 电能表是测量电路消耗电能多少的仪表
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4.(2025 广安) 如图是2024年杭州马拉松推出的机器狗配速员,机器狗内部电动机的工作原理是 ( )
A. 电磁感应现象
B. 通电导体在磁场中受到力的作用
C. 电流的磁效应
D. 电流的热效应
B
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5.(2025宜宾)明朝郑和下西洋时,航行中使用罗盘和星象来辨别方向,其中罗盘小磁针的北极指向地磁场的 极,地磁场的北极在地理的 极附近。
南
南
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6.(2025福建)将回形针掰直,磁化后放在树叶 上,漂浮于水面,如图,回形针在地球 的作用下,静止后指向南北。参照冬季午间小草的影子偏向北方,进一步推测 A 端是回形针磁体的 极。
磁场
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7.(2025天津)工业生产中常用“吸”的方式来 搬运物体。吸盘安装在吊车上,抽出空气后 的吸盘“吸”起大块玻璃板,这是利用 的作用;电磁铁安装在吊车上,通电后 “吸”起大量钢铁,这是利用电流的 效应。
大气压
磁
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8.(2025徐州)在“探究通电螺线管外部磁场的方向”实验中,在螺线管周围的不同位置放上小磁针,接通电路,小磁针静止时的指向如图所示,小磁针 极的指向就是该点的磁场方向,由此可知通电螺线管的右端是 极。把电池的正负极对调,再进行实验,目的是探究通 电螺线管外部磁场方向与 方向是否有关。
N
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电流
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9.(2025武汉)如图所示是直流电铃的原理图。 衔铁与弹性片相连,自然情况下弹性片是和螺钉接触的。
( 1 )闭合开关,电磁铁A 端为 极,电磁铁吸引衔铁,
敲击铃碗发声,此时电路中 电流通过,接着弹性片
又和螺钉接触,如此往复。
( 2 )下列装置中和电铃一样也用到了电磁铁的是 (填序号)。
N
没有
①③
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10. (2025北京)某同学用如图所示的装置进行 实验,使金属棒ab 向左做切割磁感线运动, 灵敏电流计指针向右偏转,说明回路中有电流产生,这是 现象。灵敏电流计指针偏转的方向可以反映电路中的电流方向,若要改变上述灵敏电流计指针偏转的方向,可进行的操作是
。
电磁感应
将磁体的磁极对调(或使金属棒ab向右做切割磁感线运动
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11. (2025湖北)欧姆当年研究电流跟电阻和电压关系时,电流大小还不能准确测量。他巧妙设计了如图所示的装置来测量电流,用一根细丝悬挂磁针,平行放置在导线上方,当电路中有电流时,导线周围产生 ,因为力能改变物体的 ,所以磁针发生偏转,偏转角度就能反映电流大小。
磁场
运动状态
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12.(2025青海)在图中的括号内标出通电螺线管的极性,并在A 点处用箭头标出磁感线的方向。
【答案】
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13. (2025凉山州)如图所示,请用笔画线代替导线将电路连接完整,并在括号中用符号标出螺线管的磁极(要求:闭合开关,向左移动滑片P, 螺线管磁性变强)。
【答案】
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【能力层 电与磁规律应用】
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1.(2025济南)如图所示为某兴趣小组制作的简易电动机,要想改变多匝线圈转动的方向, 下列方法可行的是 ( )
A. 只增强磁体的磁性
B. 只减少线圈的匝数
C. 只升高电源的电压
D. 只对调磁体的两极
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2.(2025资阳)如图所示,图甲和图乙分别为动圈式话筒的实物图和构造示意图。当你对着话筒说话或唱歌时,声音使膜片振动,与膜片相连的线圈也跟着一起振动,线圈处在磁场中。把线圈两端的导线接入扩音机,就能通过扬声器听到你说话的声音。下列设备的工作原理与动圈式话筒类似的是 ( )
B
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解析:动圈式话筒是利用“线圈在磁场中振动, 做切割磁感线运动而产生感应电流”来把声信号转 换成电信号,是电磁感应原理的应用;A.电水壶主 要利用电流的热效应加热,不是电磁感应原理,故 A 不符合题意;B.手摇式发电机通过线圈在磁场中转动,做切割磁感线运动产生电流,与动圈式话筒 原理相同,故B 符合题意;C. 电动自行车将电能转 化为机械能,主要是电动机工作原理,故C 不符合 题意;D. 电磁起重机利用通电线圈产生磁场来吸引 铁磁性物质,是电生磁的应用,也不属于动圈式话 筒的电磁感应原理,故D 不符合题意。
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3.(2025广元)如图所示是某学校路灯的智能 照明电路。S 为光敏开关,天暗时 S自动断 开,天亮时S自动闭合;R 为滑动变阻器。下列说法正确的是( )
A. 天亮时,电磁铁的上端是北极
B. 天亮时,将R 的滑片 P向上滑动,电磁铁磁性变强
C. 天暗时,衔铁被电磁铁吸引,触点c 与a 接触
D. 天亮时,电磁铁外部磁感线从上端出发回到下端
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4.(2025大庆)某位同学对电与磁知识进行梳理, 图中对应位置的内容填写正确的是 ( )
A. 电流的热效应 B. 动圈式话筒 C. 电磁起重机 D. 法拉第
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5.(2025淮安)如图所示是兴趣小组设计的监 测汽车超载报警装置原理简图,压力传感器输出电压与所受压力的关系如下表所示。压力传感器输出电压 U 是控制电路的工作电压。电磁继电器线圈的电阻是50 Ω。当线圈中
的电流 I ≥ 20mA 时,衔铁被吸合,受控电路开始报警 。
( 1 )该装置以电铃声为报警信号,则图中的电铃应接在
( 选 填“A 、B”或 “C 、D”) 间 。
( 2 )若希望在压力达到3×105 N 时报警,则电阻箱R 的
电阻应调节为 Ω,此时电 阻箱两端的电压为 V。
( 3 )若想让临界报警压力减小,则电阻箱 R 接入电路的阻值应调 。
C、D
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小
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解析:(1)当线圈 中的电流I≥20 mA 时,衔铁被吸合,受控电路开始 报警。此时衔铁与下方触点接触,所以电铃应接在 C、D间,这样当衔铁吸合时,电铃所在电路接通,发 出报警声。
(2)由表格可知,当压力 F=3×10⁵N
时,输出电压U=3V 。线圈电阻R线=50 Ω,报警时 电流I=20 mA=0.02 A,根据欧姆定律,可得得控制电路总电阻R总= = =150Ω所以电阻箱 R 的阻值 R=R总 - R线 =150 Ω-50 Ω=100 Ω;电阻箱两端的电压UR=IR=0.02 A×100 Ω =2V;
,可
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(3) 临界报警压力减小,意味着压力传感器 输出电压减小(由表格可知压力越小,输出电压越小)。根据 ,,要使电流I≥20mA, 当 U 减 小时,应减小R 的阻值,所以电阻箱 R 接入电路的 阻值应调小。
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6. (2025甘肃)如图所示,甲、乙两个相同的装置 分别由U形磁铁、导体棒和金属支架构成,导体棒 ab 和 cd 放在支架上,支架由导线连接。闭合开关并向右移动ab,cd 也会随之向右移动, 其中甲装置涉及的物理学原理是由 (选填“奥斯特”或“法拉第”)发现的,乙装置与 (选填“动圈式扬声器”或 “动圈式话筒”)的原理相同。
法拉第
动圈式扬声器
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7. (2025淮安)“探究通电螺线管外部磁场的特点”的实验装置如图甲所示。
( 1 )在用铁屑探究螺线管外部磁场分布时, 需要经
历下列步骤:①轻敲有机玻璃板,观察 铁屑分布;
②将铁屑均匀地撒在有机玻璃板 上;③闭合开关。
三个步骤合理的顺序是 (填序号);
( 2 )经过对铁屑分布的观察,发现通电螺线管外部磁场与 磁体周围磁场分布相似;
( 3 )把小磁针放在螺线管四周不同的位置, 通电后,小磁针分布如图乙所示,发现通电前 后 A、B两个小磁针未发生明显偏转,此时的 螺线管可能是向 (选填“南北”或 “东西”)方向放置的;
②③①
条形
南北
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( 4 )根据图丙中小磁针静止时的指向,在括号中标出电源左端的极性;
( 5 )未来,科学家想研究月球是否也像地球一样是一个磁体,在月球科研站内将小磁针放在不同位置,若观察到 现象,则说明月球也是一个磁体。
小磁针静止时总指示固定方向
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8. (2025德阳)电与磁之间存在着相互联系,彰显物理现象的对称之美。
( 1 )如图甲所示,导线通电后小磁针发生偏 转,断电后小磁针复位。实验表明通电导线 周围存在 ;
磁场
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( 2 )如图乙所示为水位自动报警器的原理图。 当水位到达金属块A 时, 灯亮,控制电路 中电磁铁的上端为 (选填“S” 或“N”) 极;
( 3 )如图丙所示,电路中的开关为单刀双掷 开关。
①将开关掷于1,观察到导体棒ab 运动,说明 (选填字母);
A. 电路中产生了感应电流
B. 通电导体在磁场中受力的作用
②将开关掷于2,使导体棒ab 向右运动,观察到 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 (选填字母)。
A. 保持磁体不动,使导体棒ab 向左运动
B. 将磁体的磁极对调,使导体棒ab 向左运动
红
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【 探究层电与磁综合实践: 自制新能源夜骑灯 】
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【项目背景】
骑行爱好者使用的夜骑灯用 USB 接口充电不够方便。某小组决定自制一款新能源夜骑灯来辅助解决这一问题。
【项目分析】
(1)某款夜骑灯的电池容量为2000 mA ·h, 若充电时的电流恒为1 A,则充满电最多需要 h。
(2)小组决定增加太阳能电池板辅助充电,将 太阳能先转化为 能,再以 的 形式储存在蓄电池中。
【项目实施】
图甲是小组设计的简化电路示意图。
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化学
电
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(3)图乙是小组所用的太阳能电池板 .整个板 面为正方形,其边长为 cm 。某天在阳 光下照射5 h,太阳能电池板每平方米的平均发 电功率为160 W, 则此太阳能电池板的发电量 为多少,能供额定功率为0.5 W 的灯正常发光 几小时(写出计算过程)。
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解:太阳能电池板边长 l =5.00cm=0.05m
面积 S = l² = 0.05m×0.05m=2.5×10-3m²
照射时间 t=5 h, 每平方米发电功率 P = 160W=0.16kW
则发电量W = PtS =0.16kW×5h×2.5×10-3m²=2×10-3kW·h
能供额定功率P′= 0.5W = 0.0005kW
则灯正常发光时间= = = 4h
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【项目优化】
(4)考虑到太阳能充电只能在阳光下进行,小组在以上设计的基础上,增加风力供电模式,利用风力带动风轮旋转,把风能转化为风轮的机械能,再带动发电机发电,发电机的原理是 。
(5)如图丙,风轮扫风面积S=3×10-2m², 用 v空气 = 5 m/s 的固定风速进行测试,时间 t=100s 内风轮扫风体积 V空气= ( 用上述符号写出表达式)。
仅风力供电时测得该段时间内照明灯两端的电压 U = 2.5V 和通过的电流 I =0.2A。
经查阅资料了解到 , 空气密度可取 = 1.2 kg/m³,风能 W风 = m 空气v2 空气 ,若风能转化为风轮机械能的效率为40%,则风轮机械能转化为照明灯电能的效率约为 %
(结果保留整数)。
电磁感应现象
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【评价交流】
(6)实际夜骑时,还要考虑夜骑灯的安全性、便携性和天气情况等因素,请任选一
个角度,对自制夜骑灯的小组成员提出一个合理的建议:
。
提升灯光亮度、优化光照范围、采用防水材料及 稳固的安装方式,从而确保夜骑安全
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