内容正文:
专题十七、电与磁-2026年寒假物理中考备战专题
一、单选题
1.图所示的四位科学家中,以其名字命名电流单位的是
A. B. C. D.
2.图是探究“通电螺线管的磁场方向”实验示意图。实验时,在小圆位置放置小磁针,闭合开关,画出不同位置小磁针静止时N极的指向;对调电源正负极,重复上述操作。下列说法正确的是( )
A.闭合开关,通电螺线管的左端是N极,右端是S极
B.闭合开关,放置在a、b处的小磁针静止时N极指向相同
C.小磁针的作用是指示通电螺线管周围的磁场方向
D.对调电源正负极,闭合开关,通电螺线管的磁场方向不变
3.如图所示,关于甲、乙、丙、丁四幅图,下列说法不正确的是
A.甲图说明电能可以转化成机械能
B.乙图说明闭合电路的部分导体在磁场中运动就会产生电流
C.丙图说明电流周围存在磁场
D.丁图说明地磁场的形状跟条形磁体的磁场相似
4.下列四幅图中能说明动圈式话筒工作原理的是( )
A. B.
C. D.
5.关于下列四幅图的说法正确的是( )
A.图甲:与头发摩擦过的梳子能吸引碎纸屑,说明异种电荷相互吸引
B.图乙:只对调磁体N、S极,闭合开关后,导体的运动方向改变
C.图丙:通电螺线管周围铁屑如图,说明磁场只存在于这个玻璃板面上
D.图丁:闭合开关,通电螺线管外部的磁感线方向由A指向B
6.如图所示,甲、乙为两个相同的装置,放在水平桌面上。闭合开关,向右移动金属棒,金属棒随之运动。下列说法正确的是( )
A.甲装置利用了通电导体在磁场中受力的原理
B.乙装置产生的现象在生活中的应用是发电机
C.若向左移动金属棒,则金属棒的运动方向改变
D.若竖直上下移动金属棒,金属棒也将随之运动
7.2023年12月,“北京极光”冲上热搜。极光是由太阳高能带电粒子与地磁场相互作用,撞击大气分子发射光子造成。下列相关说法,正确的是( )
A.地球北极附近是地磁的N极
B.这一现象说明能量是可以凭空产生的
C.地球靠真实存在的磁感线对高能粒子产生作用力
D.高能带电粒子受力向两极运动,说明力可以改变物体的运动状态
8.如图甲所示,是中国科技馆中的“伸缩的线圈”展台。“伸缩的线圈”是由软导线(表面涂有绝缘漆)绕制成的螺线管、开关、导线和电源组成的实验电路,简化示意图如图乙所示。闭合开关,发现螺线管的各匝线圈互相靠近,螺线管的长度缩短了,如图丙所示。关于该实验,下列判断中正确的是( )
A.丙图中通电螺线管的左端是N极
B.该实验现象表明通电螺线管各匝线圈之间存在排斥力的作用
C.只增大螺线管中的电流,则螺线管的长度将收缩得更短
D.只改变螺线管中的电流方向,则螺线管的长度将变长
9.如图所示的四个实验中,下列说法错误的是( )
A.甲图所示的实验说明同名磁极相互排斥
B.乙图所示的实验可以研究电流周围是否存在磁场
C.丙图所示的实验装置可以研究电动机工作的原理
D.丁图所示的实验中只要闭合开关,灵敏电流计的指针就会发生偏转
10.为探究两个通电螺线管之间的磁场情况,某实验小组同学把9个小磁针分别放在两个通电螺线管之间的9个不同点的位置上如图(a)所示,小磁针静止时N极在各位置上的指向如图(b)所示(小磁针涂黑的一端为N极)。四位同学各自画出两个通电螺线管之间的磁感线如图所示,其中正确的是( )
A. B. C. D.
二、多选题
11.下列说法中正确的是( )
A.甲图,说明电流的周围存在磁场
B.乙图,小磁针静止时黑色一端表示N极,由此判断条形磁体右端的磁极为N极
C.丙图,是电动机的工作原理图,此装置使机械能转化为电能
D.丁图,说明电流相同时,线圈匝数越多,电磁铁磁性越强
12.如图所示,符合物理作图或标注正确的是()
A. B. C. D.
13.关于电与磁,下列说法正确的是( )
A.磁场对通电导体有力的作用,利用此原理人们制造了电动机
B.改变电磁铁中电流的大小可以改变电磁铁的南、北极
C.小磁针静止时一端总是指北,说明地球是一个巨大的磁体
D.导体在磁场中做切割磁感线运动时,导体中一定产生感应电流
14.对于如图所示的四幅实验装置图,下列说法中不正确的是( )
A.能探究感应电流的产生条件
B.能探究电磁铁的磁性跟温度的关系
C.能探究通电导体在磁场中的受力情况
D.不能说明磁场是由电流产生的
15.下图展示了我国古代劳动人民的智慧成果。关于其中所涉及的物理知识,下列说法中正确的是( )
A.孔明灯在上升过程中,只受重力
B.司南能够指南北是利用了磁体受地磁场的作用
C.紫砂壶的壶嘴和壶身构成了连通器
D.正在发声的编钟一定在振动
16.勤劳的中华民族创造了灿烂的华夏文明,在众多领域取得了举世瞩目的成就,推动了人类社会的进步。下列关于我国古代科学技术的成就和应用描述中正确的是( )
A.四大发明中的“指南针”——司南指南的磁极是它的N极
B.战国时期的天平——木衡铜环权利用了杠杆原理
C.1293年,郭守敬在通惠河上建造了船闸,这一创举利用了连通器原理
D.我国的学者墨子和他的学生,做了世界上第一个小孔成像的实验,这是一种光的折射现象
17.如图为扬声器的示意图,当从 P、Q 两端输入携带声音信息、时刻变化的电流时,线圈就受到时刻变化的力的作用,从而带动纸盆振动起来,发出声音.下列判断正确的有
A.发电机原理与扬声器相同
B.电动原理与扬声器相同
C.在P、Q 两端接上灵敏电流计,拉动纸盆来回运动.电流计指针会来回偏转
D.在 P、Q 两端输入大小、方向均不变的电流时,扬声器会持续发出同一个声音
18.物理知识广泛应用于生活的方方面面,下列对图甲、乙、丙、丁的描述或说法正确的是( )
A.图中,该过程中汽油机将内能转化为机械能
B.图中,实验可以说明通电导体在磁场中受到力的作用
C.图中,使用铡刀切甘蔗时手下压的距离小于甘蔗的直径
D.图中,长江大桥的桥墩,在汛期时水位上涨,桥墩所受水的浮力变大
三、填空题
19.丹麦物理学家 首先发现电能产生磁,人体的安全电压不高于 V。
20.当开关S 闭合时,通电螺线管旁的小磁针按图示方向转动,则通电螺线管的 a 端为 极,当图中滑片 P 向左滑动时,小磁针受到的力将 (选填“变大”、“变小”或“不变”).
21.如图所示,用漆包线绕成矩形线圈,将线圈两端的导线拉直并用刀将漆全部刮掉,作为转动轴,将线圈放在金属支架上,在它下面放一块小磁体,用纸做一个小风车固定在转动轴上,将装置与小量程电流表相连,使小风车转动,可以用来说明 现象,此过程中 能转化为电能。若将电流表换成干电池接入电路,线圈 (选填“能”或“不能”)持续转动。
22.“保护环境,绿色出行”已成为人们的一种共识。如图所示喀什地区比较流行的共享电动车。
(1)电能属于 次能源;共享单车的主要部件是电动机,电动机的工作原理是 ;卫星定位“共享电动车”位置时是利用 (填“电磁波”或“超声波”)传递信息。
(2)“共享电动车”的车座,做的非常宽厚,为了 (填“增大”或“减小”)压强,从而增加驾驶的舒适感;车轮上带有很深的花纹,为了 (填“增大”或“减小”)与地面间的摩擦力;为了防止出现交通事故,需要紧急刹车,刹车片会变的很热,这是通过 (填“做功”或“热传递”)的方式改变刹车片的内能。
(3)若整车质量为55kg,电车的额定功率车为350W,质量为45kg的小明骑该车以额定功率在水平路面上匀速骑行15km用了30min,受到的阻力是人与车总重0.03倍。小明在匀速骑行的过程中,电机提供的牵引力是 N,电机的机械效率是 。(精确到1%)
23.把两块圆形磁铁分别吸在干电池的正、负极上,使两个磁铁的N极都向外,这样就制成一个简单的“电车”,将“电车”放在水平桌面的锡箔纸上,如图所示,“电车”就会在锡箔纸表面上滚动。“电车”能滚动的原理是 。
四、作图题
24.如图所示,小磁针静止在甲、乙两个通电螺线管之间,请画出:(1)乙电源左端的极性。(2)A点磁感线方向。(3)甲通电螺线管的绕法。
25.在图中,标出通电螺线管的N极和A点的磁感线方向.
( )
26.通电螺线管的磁感线方向和小磁针静止时的指向如图所示。请在括号中标出电源的“+”、“-”极并用“S”标出小磁针S极。
五、实验题
27.探究磁场对电流的作用:
实验过程
①如图,闭合开关,导体ab向右运动,说明通电导体在磁场中受到力的作用:将电源的正负极对调后,闭合开关,导体ab向左运动。这说明通电导体的受力方向与 方向有关。
应用
②据此制成了 。
28.如图所示是研究磁产生电的实验装置.
(1)若要使图甲的电路中产生感应电流,要满足的条件:一是开关闭合;二是 .
(2)如图乙所示是实验室用的手摇发电机,在发电机和小灯泡的电路里串联一个电流表.①慢慢摇动手柄,观察到电流表的指针左右摆动,这表明该发电机发出的电是 (选填“交流电”或“直流电”).②快速摇动手柄,发现灯泡发光,则此过程中 能转化成电能.
29.实验小组在“探究什么情况下磁可以生电”的实验中,连接了如图所示的实验装置。
(1)实验中是通过观察 来显示电路中是否有电流产生;
(2)保持装置不变,改变开关通断状态,让导体在磁场中沿不同方向运动,观察灵敏电流计指针的偏转情况,记录在表中;
实验次数
开关
磁场方向
导体AB运动情况
灵敏电流计的指针偏转情况
1
断开
上N下S
左右或上下运动
不偏转
2
闭合
上N下S
静止
不偏转
3
闭合
上N下S
上下运动
不偏转
4
闭合
上N下S
左右运动
偏转
(3)分析实验3和4可知,产生电流的另一个条件是电路中的部分导体必须做 运动;
(4)小明想继续探究感应电流的方向与磁场方向的关系,你认为他应控制 相同,只改变 ,观察灵敏电流计的偏转情况;
(5)小明想到,若将此装置中灵敏电流计换成 ,还可进一步探究电动机的工作原理。
六、计算题
30.冬天老杨用家用交流充电桩在给电动汽车充电时,由于电池电芯温度低于0℃,系统开始给电池预热,加热电路如图甲所示,加热时电阻通电放出热量,冷却液吸收热量温度升高,从而对电池进行加热。已知控制电路电压恒为12V,,温度传感器的阻值随温度的变化如图乙所示,所测温度即为汽车电池温度;工作电路中的加热电阻,冷却液的比热容,质量为2.4kg,当冷却液从升高到30℃,电池的温度上升到5℃,耗时10min,加热电路断开,系统开始给电池充电。求:
(1)加热电路断开前低压控制电路的最小电流;
(2)加热电阻加热冷却液的效率;
(3)判断电磁铁a端的极性。
31.学校组织学生到射洪市“三五三六”厂参加国防教育活动。同学们被展厅自动大门所吸引,他们发现当人靠近大门时,大门自动打开,如图甲所示。回校后,科技小组利用电磁继电器、人体红外传感器,电动机等元件制作了模拟电路,部分电路如图乙所示。其中电动机铭牌上标有“220V 40W”的字样,控制电路的电源电压U为24V,R1为定值电阻,人体红外传感器的阻值R随人体到大门距离L的变化关系如图丙所示;当电磁铁线圈中的电流为100mA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)开门一次用时3s,请计算开门一次电动机消耗电能多少焦耳?
(2)经测试L=3m时刚好触发电动机工作,则R1的阻值为多少?
七、科普阅读题
32.阅读短文,回答问题。
超导磁流体推进器
磁流体推进器(MHD)由磁体、电极和通道三部分构成,如图所示。磁流体推进器可为贯通海水的通道建一个强磁场,能对导电的海水产生电磁力的作用,使之在通道内运动,若海水涌向船尾,水便会推动船舶前进。因采用超导磁体作为磁场来源,获称为超导磁流体推进器。
其推进原理利用了“磁场对通电直导体的作用”,工作过程中把电磁能直接转换成流体动能,以喷射推进新技术取代传统螺旋桨的推进,具有低噪音等特点,具有重大推广价值。
中科院从上世纪九十年代开始此项技术研究,第一艘超导磁流体推进实验船“HEMS﹣1”于1998年研制成功。
请回答下列问题:
(1)磁流体推进器的核心组件由 、电极和通道构成;
(2)为减小空气和海水的影响,实验船上部主体可加工成 (选填“上凸下平”、“上平下凸”或“上下对称”)的流线型;
(3)若上述实验船驶入清江,船身受到的大气压会 (选填“小于”、“等于”或“大于”)在海上时受到的大气压,利用河水 (选填“能”或“不能”)获得动力。
33.阅读短文,回答问题。
会发光的电磁跷跷板
小明制作了如图(a)所示的电磁跷跷板参加学校的科技节活动。该电磁跷跷板是在两端封闭的透明塑料管中放入一块磁铁,塑料管外绕有金属丝作为线圈,在线圈两端并联两个发光二极管(符号),其电路如图(b)所示。二极管具有单向导电性,电流只能从二极管的正极流入,负极流出。演示时,让塑料管上下翘动,磁铁便在线圈中左右移动,相当于线圈导体在磁场中做切割磁感线运动,这时会看见两个发光二极管轮流发光。
(1)这一装置是根据 原理工作的,与 (选填“电动机”或“发电机”)的工作原理相同;
(2)电磁跷跷板上下翘动时,发光二极管会轮流发光表明感应电流的方向与 有关。图(a)中跷跷板倾斜角度变大,则二极管发光时的亮度越 (选填“亮”或“暗”)。
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专题十七、电与磁-2026年寒假物理中考备战专题
一、单选题
1.图所示的四位科学家中,以其名字命名电流单位的是
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】
【详解】A.以法拉第的名字命名了电容的单位;
B.以焦耳的名字命名了电功的单位;
C.以安培的名字命名了电流的单位;
D.以欧姆的名字命名了电阻的单位;
故选C.
2.图是探究“通电螺线管的磁场方向”实验示意图。实验时,在小圆位置放置小磁针,闭合开关,画出不同位置小磁针静止时N极的指向;对调电源正负极,重复上述操作。下列说法正确的是( )
A.闭合开关,通电螺线管的左端是N极,右端是S极
B.闭合开关,放置在a、b处的小磁针静止时N极指向相同
C.小磁针的作用是指示通电螺线管周围的磁场方向
D.对调电源正负极,闭合开关,通电螺线管的磁场方向不变
【答案】C
【详解】A.根据右手螺旋定则可知,闭合开关,通电螺线管的左端是S极,右端是N极,故A错误;
B.根据磁极间的相互作用规律可知,闭合开关,放置在a处的小磁针静止时N极指向右,放置在b处的小磁针静止时N极指向左,故B错误;
C.小磁针的作用是检验通电螺线管周围的磁场方向,故C正确;
D.对调电源正负极,闭合开关,通电螺线管的磁场方向改变,故D错误。
故选C。
3.如图所示,关于甲、乙、丙、丁四幅图,下列说法不正确的是
A.甲图说明电能可以转化成机械能
B.乙图说明闭合电路的部分导体在磁场中运动就会产生电流
C.丙图说明电流周围存在磁场
D.丁图说明地磁场的形状跟条形磁体的磁场相似
【答案】B
【详解】A. 这是电动机的原理模型,因电而动,工作时把电能转化为机械能,故正确;
B. 这是电磁感应现象实验装置,是发电机的原理,故不正确;
C. 这是奥斯特实验装置,说明通电导线的周围存在磁场,故正确;
D. 丁图中用磁场线形象的描绘出地磁场的形状,地磁场的形状跟条形磁体的磁场相似,故正确.
4.下列四幅图中能说明动圈式话筒工作原理的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【详解】A.当你对着话筒说话时,产生的声音使膜片振动,与膜片相连的线圈也跟着一起振动,而线圈处在磁场中,线圈振动时切割磁感线,能产生随着声音变化而变化的电流,感应电流经过放大后,通过扬声器还原成声音。话筒运用的是电磁感应的原理,即导体在闭合线圈中做切割磁感线运动,产生的感应电流;A选项中的图是奥斯特实验,说明电流的周围存在磁场,故A不符合题意;
B.该图探究通电螺线管周围的磁场分别情况,故B不符合题意;
C.闭合开关,通电导体在磁场中受到力的作用,导体会运动,是电动机的原理图,故C不符合题意;
D.图中没有电源,是发电机的原理图,当闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动,导体中会产生感应电流,是电磁感应现象,故D符合题意。
故选D。
5.关于下列四幅图的说法正确的是( )
A.图甲:与头发摩擦过的梳子能吸引碎纸屑,说明异种电荷相互吸引
B.图乙:只对调磁体N、S极,闭合开关后,导体的运动方向改变
C.图丙:通电螺线管周围铁屑如图,说明磁场只存在于这个玻璃板面上
D.图丁:闭合开关,通电螺线管外部的磁感线方向由A指向B
【答案】B
【详解】A.带电体能吸引轻小物体,所以当塑料梳子与头发摩擦后能吸引碎纸屑,说明它带了电,故A错误;
B.闭合开关,保持电流方向不变,对调磁体的磁极,磁场的方向发生改变,通电导体受力方向改变,则它的运动方向改变,故B正确;
C.通电螺线管周围铁屑如图,说明磁场存在于整个空间,故C错误;
D.由安培定则可知通电螺线管B端为N极,A端为S极,再根据磁体外部的磁感线是从N极出发回到S极,所以闭合开关,通电螺线管外部的磁感线方向由B指向A,故D错误。
故选B。
6.如图所示,甲、乙为两个相同的装置,放在水平桌面上。闭合开关,向右移动金属棒,金属棒随之运动。下列说法正确的是( )
A.甲装置利用了通电导体在磁场中受力的原理
B.乙装置产生的现象在生活中的应用是发电机
C.若向左移动金属棒,则金属棒的运动方向改变
D.若竖直上下移动金属棒,金属棒也将随之运动
【答案】C
【详解】A.甲装置中,闭合电路中的导体ab在磁场中做切割磁感线运动,从而产生了感应电流,这是一种电磁感应现象,故A错误;
B.乙装置中,导体ab产生的感应电流通过位于磁场中的导体cd时,cd在磁场中受力而运动起来,体现了通电导体在磁场中受力会转动,利用该原理制成了电动机,故B错误;
C.感应电流的方向与导体的运动方向有关,所以导体ab的运动方向改变,ab中的电流方向也改变,即cd中的电流方向发生了改变;通电导体在磁场中受力的方向与电流的方向有关,所以cd中电流方向的改变,导致了cd受力的方向也改变,故运动方向发生了改变,故C正确;
D.若竖直上下移动金属棒ab,此时不切割磁感线,不会产生感应电流,故金属棒cd中没有电流,金属棒cd不会运动,故D错误。
故选C。
7.2023年12月,“北京极光”冲上热搜。极光是由太阳高能带电粒子与地磁场相互作用,撞击大气分子发射光子造成。下列相关说法,正确的是( )
A.地球北极附近是地磁的N极
B.这一现象说明能量是可以凭空产生的
C.地球靠真实存在的磁感线对高能粒子产生作用力
D.高能带电粒子受力向两极运动,说明力可以改变物体的运动状态
【答案】D
【详解】A.地理的南北极与地磁的南北极是相反的,地球北极附近是地磁的S极,故A错误;
B.根据能量守恒定律可知,这一现象说明能量是守恒的,能量不能凭空产生,故B错误;
C.磁场是真实存在的,磁感线是人们为了研究磁场而假想出来的,所以地球靠真实存在的磁场对高能粒子产生作用力,故C错误;
D.高能带电粒子受力向两极运动,高能带电粒子的运动方向发生改变,运动状态发生变化,说明力可以改变物体的运动状态,故D正确。
故选D。
8.如图甲所示,是中国科技馆中的“伸缩的线圈”展台。“伸缩的线圈”是由软导线(表面涂有绝缘漆)绕制成的螺线管、开关、导线和电源组成的实验电路,简化示意图如图乙所示。闭合开关,发现螺线管的各匝线圈互相靠近,螺线管的长度缩短了,如图丙所示。关于该实验,下列判断中正确的是( )
A.丙图中通电螺线管的左端是N极
B.该实验现象表明通电螺线管各匝线圈之间存在排斥力的作用
C.只增大螺线管中的电流,则螺线管的长度将收缩得更短
D.只改变螺线管中的电流方向,则螺线管的长度将变长
【答案】C
【详解】A.根据右手螺旋定则,伸出右手,使右手的四指指向电流的方向,拇指所指方向即为螺线管的N极,故可知螺线管的右端是N极,故A错误;
B.实验中螺线管的各匝线圈互相靠近,螺线管的长度缩短了,因此实验现象表明通电螺线管各匝线圈之间存在引力的作用,故B错误;
C.增大螺线管中的电流,则磁场的作用会增强,故匝线圈之间存在引力的作用增强,螺线管的长度将收缩得更短,故C正确;
D.改变螺线管中的电流方向,只会改变磁场的方向,不会改变产生的磁场强度,故螺线管的长度不会变长,故D错误。
故选D。
9.如图所示的四个实验中,下列说法错误的是( )
A.甲图所示的实验说明同名磁极相互排斥
B.乙图所示的实验可以研究电流周围是否存在磁场
C.丙图所示的实验装置可以研究电动机工作的原理
D.丁图所示的实验中只要闭合开关,灵敏电流计的指针就会发生偏转
【答案】D
【详解】A.由图甲可知,两个磁体的N极靠近时,小磁针远离,说明同名磁极相互排斥,故A正确,不符合题意;
B.乙图所示的实验可以研究电流周围是否存在磁场,闭合开关通电后,小磁针发生偏转,故B正确,不符合题意;
C.丙图所示的实验装置说明通电导体在磁场中受到力的作用,可以研究电动机工作的原理,故C正确,不符合题意;
D.丁图所示的实验中要闭合开关,且导体在磁场中切割磁感线时,灵敏电流计的指针才会发生偏转,故D错误,符合题意。
故选D。
10.为探究两个通电螺线管之间的磁场情况,某实验小组同学把9个小磁针分别放在两个通电螺线管之间的9个不同点的位置上如图(a)所示,小磁针静止时N极在各位置上的指向如图(b)所示(小磁针涂黑的一端为N极)。四位同学各自画出两个通电螺线管之间的磁感线如图所示,其中正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】要解决此题需要掌握磁感线方向的规定具有一定的规律性,是从磁体的北极出发,回到南极。小磁针静止时北极所指的方向与磁场的方向(或磁感线方向)相同。
【详解】因为小磁针静止时北极所指的方向与磁场的方向(或磁感线方向)相同。
且由图a和b可知:小磁针静止时指向是由下向上。
所以在两个螺线管之间的磁感线的方向是由下边螺线管指向上边的螺线管;故C正确,ABD错误。
故选C。
二、多选题
11.下列说法中正确的是( )
A.甲图,说明电流的周围存在磁场
B.乙图,小磁针静止时黑色一端表示N极,由此判断条形磁体右端的磁极为N极
C.丙图,是电动机的工作原理图,此装置使机械能转化为电能
D.丁图,说明电流相同时,线圈匝数越多,电磁铁磁性越强
【答案】ABD
【详解】A.甲图是奥斯特实验,看到小磁针发生偏转,说明电流的周围存在磁场,故A 正确;
B.乙图,同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引。小磁针静止时黑色一端表示N极,由此判断条形磁体右端的磁极为N极,故B正确;
C.丙图,是通电导体在磁场中受力而运动,将电能转化为机械能,其实际应用是电动机,故C错误;
D.丁图,两个电磁铁串联,则通过两个电磁铁的电流相同,匝数多的电磁铁吸引的大头针数目多,表明电流一定时,线圈匝数越多,磁性越强,故D正确。
故选ABD。
12.如图所示,符合物理作图或标注正确的是()
A. B. C. D.
【答案】AC
【详解】A.平面镜成正立、等大的虚像,像到平面镜的距离等于物体到平面镜的距离,故A正确;
B.由图可知,撬瓶盖时绕A点转动,动力F的力臂是A点到力的作用线的垂直距离,故B错误;
C.斜面上静止的物体处于平衡状态,受到平衡力作用,物体受重力、斜面对物体垂直于斜面向上的支持力,这两个力不平衡,物体有沿斜面向下运动的趋势,即还有斜面对物体沿斜面向上的摩擦力,此时三个力平衡,故C正确;
D.电流由螺旋管的左端流入,由安培定则可知,螺旋管的左端为N极,故D错误。
故选AC。
13.关于电与磁,下列说法正确的是( )
A.磁场对通电导体有力的作用,利用此原理人们制造了电动机
B.改变电磁铁中电流的大小可以改变电磁铁的南、北极
C.小磁针静止时一端总是指北,说明地球是一个巨大的磁体
D.导体在磁场中做切割磁感线运动时,导体中一定产生感应电流
【答案】AC
【详解】A.磁场对通电导体有力的作用,利用此原理人们制造了电动机,故A正确;
B.改变电磁铁中电流的大小可以改变电磁铁的磁性强弱,故B错误;
C.小磁针静止时一端总是指北,说明地球是一个巨大的磁体,故C正确;
D.闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,导体中一定产生感应电流,故D错误。
故选AC。
14.对于如图所示的四幅实验装置图,下列说法中不正确的是( )
A.能探究感应电流的产生条件
B.能探究电磁铁的磁性跟温度的关系
C.能探究通电导体在磁场中的受力情况
D.不能说明磁场是由电流产生的
【答案】BD
【详解】A. 导线与灵敏电流计相连,当导体在磁场中做切割磁感线运动时,灵敏电流计发生偏转,就会产生感应电流,但是如果导体做的不是切割磁感线运动,就不会产生电流,故A正确,不符合题意;B. 电磁铁磁性强弱可以通过吸引大头针数目多少来体现,可以用滑动变阻器来改变电流大小,电流越大,电磁铁磁性越强,吸引大头针数目越多,说明电磁铁的磁性强弱与电流大小有关,故B不正确,符合题意;C. 导体棒与电源相连,当通以电流时由于受磁场力的作用,导体棒会发生运动,故说明通电导体在磁场中受磁场力的作用,故C正确,不符合题意.D. 导线内通以电流后,放在其周围的小磁针会发生偏转,说明通电导线周围存在磁场,故D错误,符合题意.故选BD.
点睛:由实验的装置及实验现象可知实验的原理及意义.
15.下图展示了我国古代劳动人民的智慧成果。关于其中所涉及的物理知识,下列说法中正确的是( )
A.孔明灯在上升过程中,只受重力
B.司南能够指南北是利用了磁体受地磁场的作用
C.紫砂壶的壶嘴和壶身构成了连通器
D.正在发声的编钟一定在振动
【答案】BCD
【详解】A.孔明灯能够升空是因为孔明灯内的热空气的密度小于灯外空气的密度,即孔明灯所受的浮力大于自身的重力,所以孔明灯不只受到重力的作用,还受到浮力的作用,故A错误;
B.因为地球是一个大磁体,地磁场的南极在地理北极的附近,地磁场的北极在地理南极的附近,而司南也是磁体,所以司南能指南北,故B正确;
C.紫砂壶的壶嘴与壶身是下端连通,上端开口的连通器,故C正确;
D.声音是由物体的振动产生的,所以发声的编钟一定在振动。故D正确。
故选BCD。
16.勤劳的中华民族创造了灿烂的华夏文明,在众多领域取得了举世瞩目的成就,推动了人类社会的进步。下列关于我国古代科学技术的成就和应用描述中正确的是( )
A.四大发明中的“指南针”——司南指南的磁极是它的N极
B.战国时期的天平——木衡铜环权利用了杠杆原理
C.1293年,郭守敬在通惠河上建造了船闸,这一创举利用了连通器原理
D.我国的学者墨子和他的学生,做了世界上第一个小孔成像的实验,这是一种光的折射现象
【答案】BC
【详解】A.司南指南的磁极即勺柄是它的S极,故A错误;
B.天平利用的就是杠杆的原理,本质是等臂杠杆,故B正确;
C.船闸利用的是连通器的原理,上游河道与闸室,闸室与下游河道分别构成连通器,方便船从上游到下游或从下游到上游,故C正确;
D.小孔成像的实验,是一种光的直线传播现象,故D错误。
故选BC。
17.如图为扬声器的示意图,当从 P、Q 两端输入携带声音信息、时刻变化的电流时,线圈就受到时刻变化的力的作用,从而带动纸盆振动起来,发出声音.下列判断正确的有
A.发电机原理与扬声器相同
B.电动原理与扬声器相同
C.在P、Q 两端接上灵敏电流计,拉动纸盆来回运动.电流计指针会来回偏转
D.在 P、Q 两端输入大小、方向均不变的电流时,扬声器会持续发出同一个声音
【答案】BC
【详解】AB.当扬声器的线圈通过电流时,通电线圈在磁场中受到力的作用而引起线圈振动,从而带动纸盆振动而发出声音.电动机就是根据通电线圈在磁场中受到力的作用这一原理制成的;发电机是根据电磁感应现象制成的,故B选项符合题意,A选项不符合题意;
C.在P、Q 两端接上灵敏电流计,拉动纸盆来回运动,线圈切割磁感线,产生感应电流,电流计指针会来回偏转,是电磁感应现象,选项符合题意;
D.在 P、Q 两端输入大小、方向均不变的电流时,通电线圈在磁场中受到恒力的作用,不会引起线圈振动,从而不会带动纸盆振动而发出声音,选项不符合题意.
18.物理知识广泛应用于生活的方方面面,下列对图甲、乙、丙、丁的描述或说法正确的是( )
A.图中,该过程中汽油机将内能转化为机械能
B.图中,实验可以说明通电导体在磁场中受到力的作用
C.图中,使用铡刀切甘蔗时手下压的距离小于甘蔗的直径
D.图中,长江大桥的桥墩,在汛期时水位上涨,桥墩所受水的浮力变大
【答案】AB
【详解】A.甲图,两个气门都关闭,活塞下行,是做功冲程,该过程中汽油机将内能转化为机械能,故A正确;
B.乙图中有电源,闭合开关通电,实验可以说明通电导体在磁场中受到力的作用,故B正确;
C.丙图,铡刀是省力杠杆,而省力杠杆必然费距离,使用铡刀切甘蔗时手下压的距离大于甘蔗的直径,故C错误;
D.丁图,长江大桥的桥墩,下表面在泥土中,不受水的压强,不受向上的浮力,在汛期时水位上涨,桥墩所受水的浮力仍为0,故D错误。
故选AB。
三、填空题
19.丹麦物理学家 首先发现电能产生磁,人体的安全电压不高于 V。
【答案】 奥斯特 36
【详解】[1][2]丹麦物理学家奥斯特首先发现电流周围存在磁场,人体的安全电压不高于36V。
20.当开关S 闭合时,通电螺线管旁的小磁针按图示方向转动,则通电螺线管的 a 端为 极,当图中滑片 P 向左滑动时,小磁针受到的力将 (选填“变大”、“变小”或“不变”).
【答案】 N 变大
【详解】小磁针N极向左转动,则由磁极间的相互作用规律可知,通电螺线管的b端为S极,a端为N极,当滑片向左滑动时,电阻变小,电路中电流变大,通电螺线管的磁性增强,小磁针受到的磁场对它的作用力变大.
21.如图所示,用漆包线绕成矩形线圈,将线圈两端的导线拉直并用刀将漆全部刮掉,作为转动轴,将线圈放在金属支架上,在它下面放一块小磁体,用纸做一个小风车固定在转动轴上,将装置与小量程电流表相连,使小风车转动,可以用来说明 现象,此过程中 能转化为电能。若将电流表换成干电池接入电路,线圈 (选填“能”或“不能”)持续转动。
【答案】 电磁感应 机械 不能
【详解】[1][2]图中线圈、导线和电流表组成闭合电路,线圈处在磁场中,风吹风车带动线圈转动切割磁感线从而产生感应电流,因此电流表指针会发生偏转,这是电磁感应现象,是发电机的工作原理,并且将机械能转化为了电能。
[3]将图中电流表换成干电池,由于通电线圈处在磁场中故而受力转动,但线圈转动至平衡位置因线圈两端的绝缘漆全部刮掉,无法改变线圈中的电流从而不能持续转动下去。
22.“保护环境,绿色出行”已成为人们的一种共识。如图所示喀什地区比较流行的共享电动车。
(1)电能属于 次能源;共享单车的主要部件是电动机,电动机的工作原理是 ;卫星定位“共享电动车”位置时是利用 (填“电磁波”或“超声波”)传递信息。
(2)“共享电动车”的车座,做的非常宽厚,为了 (填“增大”或“减小”)压强,从而增加驾驶的舒适感;车轮上带有很深的花纹,为了 (填“增大”或“减小”)与地面间的摩擦力;为了防止出现交通事故,需要紧急刹车,刹车片会变的很热,这是通过 (填“做功”或“热传递”)的方式改变刹车片的内能。
(3)若整车质量为55kg,电车的额定功率车为350W,质量为45kg的小明骑该车以额定功率在水平路面上匀速骑行15km用了30min,受到的阻力是人与车总重0.03倍。小明在匀速骑行的过程中,电机提供的牵引力是 N,电机的机械效率是 。(精确到1%)
【答案】(1) 二 通电线圈在磁场中受到力的作用而发生转动 电磁波
(2) 减小 增大 做功
(3) 30 71%
【详解】(1)[1]电能无法直接从自然界获取,所以电能属于二次能源。
[2]电动机是根据通电线圈在磁场中受到力的作用而发生转动的原理制成的。
[3]电磁波的传播不需要介质其传播速度很快,所以卫星定位“共享电动车”是利用电磁波来传递信息。
(2)[1]“共享电动车”的车座,做的非常宽厚,通过增大受力面积来减小压强。
[2]车轮上带有很深的花纹,通过增大接触面的粗糙程度来增大与地面的摩擦力。
[3]紧急刹车时,刹车片会变的很热,此过程中机械能转化内能,通过做功的方式改变刹车片的内能。
(3)[1]匀速骑行的过程中,水平方向上牵引力与阻力是一对平衡力,则电机提供的牵引力是
[2]电机消耗的电能为
电机牵引力做功为
电机的机械效率是
23.把两块圆形磁铁分别吸在干电池的正、负极上,使两个磁铁的N极都向外,这样就制成一个简单的“电车”,将“电车”放在水平桌面的锡箔纸上,如图所示,“电车”就会在锡箔纸表面上滚动。“电车”能滚动的原理是 。
【答案】通电导体在磁场中受到力的作用
【详解】当把 “电车”(干电池与磁铁组合体 )放在锡箔纸上时,干电池通过锡箔纸形成通路,有电流通过。而两块圆形磁铁产生了磁场,此时通电的干电池(可看作通电导体 )处在磁场中,根据电磁学知识,通电导体在磁场中会受到力的作用,这个力使 “电车” 在锡箔纸表面滚动 。
四、作图题
24.如图所示,小磁针静止在甲、乙两个通电螺线管之间,请画出:(1)乙电源左端的极性。(2)A点磁感线方向。(3)甲通电螺线管的绕法。
【答案】
【详解】(1)由小磁针的指向,根据异名磁极相互吸引可知,甲的右端和乙的左端都是S极;根据安培定则可知,电源的左端是正极;
(2)甲通电螺线管的右端是S极,左端是N极,根据磁体周围的磁感线都是从N极出发回到S极,可以判断A点磁感线在从磁体左端出来的;
(3)电流从甲通电螺线管的右端进入,从左端流出,根据安培定则可以画出绕法;如图所示:
25.在图中,标出通电螺线管的N极和A点的磁感线方向.
( )
【答案】
【详解】由图可知,螺旋管中电流的方向是向上的,根据安培定则可知,螺旋管的右端为S极,左端为N极,磁感线总是从磁铁的N极出发,回到磁体的S极的,故A点的磁感线的方向是向右的,如图:
26.通电螺线管的磁感线方向和小磁针静止时的指向如图所示。请在括号中标出电源的“+”、“-”极并用“S”标出小磁针S极。
【答案】
【详解】磁感线从N极流出,S极流回,因此小磁针的左侧为S极;根据安培定则,右手握住螺线管,四指指向电流方向,大拇指所指方向为螺线管的N极,因此电源左侧为负极,右侧为正极,如图所示:
五、实验题
27.探究磁场对电流的作用:
实验过程
①如图,闭合开关,导体ab向右运动,说明通电导体在磁场中受到力的作用:将电源的正负极对调后,闭合开关,导体ab向左运动。这说明通电导体的受力方向与 方向有关。
应用
②据此制成了 。
【答案】 电流 电动机
【详解】①[1]在磁场方向不变的情况下,异体中的电流方向发生改变,其受力方向也随之改变,说明通电导体的受力方向与电流方向有关。
②[2]由实验可得出结论“通过导体在磁场中受到力的作用”,人们依据这一原理制成了电动机。
28.如图所示是研究磁产生电的实验装置.
(1)若要使图甲的电路中产生感应电流,要满足的条件:一是开关闭合;二是 .
(2)如图乙所示是实验室用的手摇发电机,在发电机和小灯泡的电路里串联一个电流表.①慢慢摇动手柄,观察到电流表的指针左右摆动,这表明该发电机发出的电是 (选填“交流电”或“直流电”).②快速摇动手柄,发现灯泡发光,则此过程中 能转化成电能.
【答案】 导体切割磁感线 交流电 机械能
【详解】(1)感应电流产生的条件:闭合回路的一部分导体做切割磁感线运动,因此要使图甲的电路中产生感应电流,要满足的条件有;一是开关闭合,二是导体在磁场中做切割磁感线运动;(2)电流表的指针左右摆动,这表明该发电机发出的电是交流电;快速摆动手柄,发现灯泡发光,则此过程中机械能转化为电能.
点睛:(1)闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动,导体中就会产生感应电流;(2)交流电是指大小和方向随时间做周期性的变化;发电机发电的过程是机械能转化为电能的过程.
29.实验小组在“探究什么情况下磁可以生电”的实验中,连接了如图所示的实验装置。
(1)实验中是通过观察 来显示电路中是否有电流产生;
(2)保持装置不变,改变开关通断状态,让导体在磁场中沿不同方向运动,观察灵敏电流计指针的偏转情况,记录在表中;
实验次数
开关
磁场方向
导体AB运动情况
灵敏电流计的指针偏转情况
1
断开
上N下S
左右或上下运动
不偏转
2
闭合
上N下S
静止
不偏转
3
闭合
上N下S
上下运动
不偏转
4
闭合
上N下S
左右运动
偏转
(3)分析实验3和4可知,产生电流的另一个条件是电路中的部分导体必须做 运动;
(4)小明想继续探究感应电流的方向与磁场方向的关系,你认为他应控制 相同,只改变 ,观察灵敏电流计的偏转情况;
(5)小明想到,若将此装置中灵敏电流计换成 ,还可进一步探究电动机的工作原理。
【答案】 灵敏电流计是否偏转 切割磁感线 导体切割磁感线方向 磁场方向 电源
【详解】(1)[1]实验中,导体AB与灵敏电流计串联,灵敏电流计是测量电流的器材,所以电路中有无电流产生可通过观察灵敏电流计指针是否偏转来确定。
(2)[2]分析实验3和4可知,产生电流的另一个条件是电路中的部分导体必须做切割磁感线运动。
(3)[3][4]小明想继续探究感应电流的方向与磁场方向的关系,根据控制变量法可知应控制导体运动方向相同,只改变磁场方向,观察灵敏电流计的偏转情况。
(4)[5]电动机工作时,是将电能转化为机械能,由此可知,我们需要在电路中添加电源,即将灵敏电流计换成电源(电池)。
六、计算题
30.冬天老杨用家用交流充电桩在给电动汽车充电时,由于电池电芯温度低于0℃,系统开始给电池预热,加热电路如图甲所示,加热时电阻通电放出热量,冷却液吸收热量温度升高,从而对电池进行加热。已知控制电路电压恒为12V,,温度传感器的阻值随温度的变化如图乙所示,所测温度即为汽车电池温度;工作电路中的加热电阻,冷却液的比热容,质量为2.4kg,当冷却液从升高到30℃,电池的温度上升到5℃,耗时10min,加热电路断开,系统开始给电池充电。求:
(1)加热电路断开前低压控制电路的最小电流;
(2)加热电阻加热冷却液的效率;
(3)判断电磁铁a端的极性。
【答案】(1)0.3A;(2)70%;(3)N极
【详解】解:(1)由图可知,随着温度升高,温度传感器的阻值变大,电池的温度上升到5℃,耗时10min,加热电路断开,此时温度传感器的阻值最大,为20欧姆,电路中总电阻最大,电流最小,故加热电路断开前低压控制电路的最小电流
(2)冷却液从升高到30℃,温度变化量为40℃,吸收的热量
消耗的电能
加热电阻加热冷却液的效率
(3)由图可知,电源左侧是正极,电流从b流向a,由右手螺旋定则可知,a是N极。
答:(1)加热电路断开前低压控制电路的最小电流为0.3A;
(2)加热电阻加热冷却液的效率为70%;
(3)电磁铁a端是N极。
31.学校组织学生到射洪市“三五三六”厂参加国防教育活动。同学们被展厅自动大门所吸引,他们发现当人靠近大门时,大门自动打开,如图甲所示。回校后,科技小组利用电磁继电器、人体红外传感器,电动机等元件制作了模拟电路,部分电路如图乙所示。其中电动机铭牌上标有“220V 40W”的字样,控制电路的电源电压U为24V,R1为定值电阻,人体红外传感器的阻值R随人体到大门距离L的变化关系如图丙所示;当电磁铁线圈中的电流为100mA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)开门一次用时3s,请计算开门一次电动机消耗电能多少焦耳?
(2)经测试L=3m时刚好触发电动机工作,则R1的阻值为多少?
【答案】(1)120J;(2)120Ω
【详解】解:(1)由题可知,开门一次电动机消耗电能为
(2)由图丙可知,当L=3m时,当电磁铁线圈中的电流为100mA时,衔铁刚好被吸下,触发电动机工作,此时控制电路总电阻为
则在串联电路中R1的阻值为
答:(1)开门一次用时3s,请计算开门一次电动机消耗电能120焦耳;
(2)经测试L=3m时刚好触发电动机工作,则R1的阻值为120Ω。
七、科普阅读题
32.阅读短文,回答问题。
超导磁流体推进器
磁流体推进器(MHD)由磁体、电极和通道三部分构成,如图所示。磁流体推进器可为贯通海水的通道建一个强磁场,能对导电的海水产生电磁力的作用,使之在通道内运动,若海水涌向船尾,水便会推动船舶前进。因采用超导磁体作为磁场来源,获称为超导磁流体推进器。
其推进原理利用了“磁场对通电直导体的作用”,工作过程中把电磁能直接转换成流体动能,以喷射推进新技术取代传统螺旋桨的推进,具有低噪音等特点,具有重大推广价值。
中科院从上世纪九十年代开始此项技术研究,第一艘超导磁流体推进实验船“HEMS﹣1”于1998年研制成功。
请回答下列问题:
(1)磁流体推进器的核心组件由 、电极和通道构成;
(2)为减小空气和海水的影响,实验船上部主体可加工成 (选填“上凸下平”、“上平下凸”或“上下对称”)的流线型;
(3)若上述实验船驶入清江,船身受到的大气压会 (选填“小于”、“等于”或“大于”)在海上时受到的大气压,利用河水 (选填“能”或“不能”)获得动力。
【答案】 磁体 上下对称 等于 能
【详解】(1)[1]磁流体推进器的推进原理是利用了“磁场对通电直导体的作用”,因此其核心组件要包含一个磁体用来产生磁场。
(2)[2]对于实验船的上部主体,其上表面在空气中,下表面在水中,为减小空气和海水的阻力,上部主体的上下表面都要做成流线型,即加工成上下对称的流线型表面。
(3)[3][4]大气压的大小与海拔高度有关,从海上驶入江中,海拔高度不变,大气压不变;行驶在河水中时,只要用同样的方法使河水带电,带电河水在磁场的作用下同样可以在通道中向后运动,推动船前进。
33.阅读短文,回答问题。
会发光的电磁跷跷板
小明制作了如图(a)所示的电磁跷跷板参加学校的科技节活动。该电磁跷跷板是在两端封闭的透明塑料管中放入一块磁铁,塑料管外绕有金属丝作为线圈,在线圈两端并联两个发光二极管(符号),其电路如图(b)所示。二极管具有单向导电性,电流只能从二极管的正极流入,负极流出。演示时,让塑料管上下翘动,磁铁便在线圈中左右移动,相当于线圈导体在磁场中做切割磁感线运动,这时会看见两个发光二极管轮流发光。
(1)这一装置是根据 原理工作的,与 (选填“电动机”或“发电机”)的工作原理相同;
(2)电磁跷跷板上下翘动时,发光二极管会轮流发光表明感应电流的方向与 有关。图(a)中跷跷板倾斜角度变大,则二极管发光时的亮度越 (选填“亮”或“暗”)。
【答案】 电磁感应 发电机 导体切割磁感线的方向 亮
【详解】(1)[1][2]由题意可知,塑料管中的磁铁来回运动,相当于线圈导体在磁场中做切割磁感线运动,产生感应电流,所以电磁跷跷板中发光二极管轮流发光是根据电磁感应原理工作的,发电机也是根据这一原理工作的。
(2)[3]电磁跷跷板上下翘动时,磁铁在管中来回运动,磁铁运动的方向不同,使线圈做切割磁感线运动的方向不同,产生的感应电流方向不同,表明感应电流的方向与导体切割磁感线的方向有关。
[4]图(a)中跷跷板倾斜角度变大,磁铁来回运动速度变大,导体在磁场中做切割磁感线的速度变大,产生的感应电流变大,则二极管发光时的亮度越亮。
试卷第2页,共22页
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