专题10 家庭电路、电与磁、信息、能源、材料(专题专练)(广东专用)2026年中考物理二轮复习讲练测
2026-03-25
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2份
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73页
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 九年级 |
| 章节 | - |
| 类型 | 题集-专项训练 |
| 知识点 | 点击新材料,家庭电路,能量,电和磁,信息的传递 |
| 使用场景 | 中考复习-二轮专题 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 广东省 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 12.12 MB |
| 发布时间 | 2026-03-25 |
| 更新时间 | 2026-03-25 |
| 作者 | 理化课代表精品中心 |
| 品牌系列 | 上好课·二轮讲练测 |
| 审核时间 | 2026-03-25 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/56990237.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
专题10 家庭电路、电与磁、信息、能源、材料(专题专练)
中
目 录
第一部分 风向速递 洞察考向,感知前沿
新考向 跨学科 新情境
第二部分 分层突破 固本培优,精准提分
一阶·考点靶向练
考点01 安全用电
考点02 家庭电路的基本组成
考点03 磁现象 磁场
考点04 电生磁
考点05 电磁铁 电磁继电器
考点06 电动机
考点07 磁生电
考点08 电磁波的海洋
考点09 能源与可持续发展
二阶·素养进阶练
第三部分 真题验证 对标中考,感悟考法
风●向●速●递
【安全装置】(电磁继电器、安培定则、电磁铁磁性)如图所示,是某科技小组设计的一种温度自动控制报警装置电路图。制作水银温度计时,在玻璃管的两端分别封入一段金属丝。电池的两极分别与金属丝相连,当温度达到与电池正极相连的金属丝下端所指的温度时,电铃就响起来,发出报警信号。下列关于该报警装置的叙述,错误的一项是( )
A.温度计中的水银是导体 B.电铃响且滑片P向左移动时,电磁铁磁性减弱
C.电铃响时,电磁铁右端是极 D.温度升高到74℃以上,电铃响
【新能源应用】(电流方向、电源正负极判断、清洁能源判断)如图所示是一种利用海水盐差能发电的装置,甲、乙两块渗透膜将容器隔成三个区域,分别加入海水和纯水,甲渗透膜只能让带正电的钠离子通过,乙渗透膜只能让带负电的氯离子通过,容器就变成了电池,电流从左向右通过小灯泡,则容器左端是电池的______极,根据对环境污染的大小来判断这种能源______(选填“是”或“不是”)清洁能源。
【生活应用】(家庭电路连接、欧姆定律、电功率计算)如图是小林同学家里厨房安装的轨道插座,支持在轨道上自由移动或增减插座模块。为保障电路安全,为轨道插座安装了一个保险装置,当轨道插座干路电流超过20A时,保险装置会自动切断电源。(家庭电路的电压)
(1)轨道插座上的不同电器以______联方式接入家庭电路中;
(2)将电饭锅接入轨道插座中,测得加热模式下通过的电流为4A,则其加热电阻是多少?
(3)在电饭锅煮饭过程中,妈妈在该插座上插入一个电烤箱(正常工作电流8A),则在此基础上,能否在此插座上再接入一个额定功率为2200W的电磁炉?(通过计算说明)
分●层●突●破
一阶·考点靶向练
考点01 安全用电
1.(2026·广东深圳·一模)香港启德体育园的防雷接地系统严格遵循规范设计。雷击时,有些云层积累了大量的负电荷,避雷针与云层间的空气被击穿,带电云层通过空气与避雷针和大地形成通路。简易图原理图如下。下列说法正确的是( )
A.发生雷击时,空气是绝缘体
B.避雷针的尖端用绝缘材料制作,绝缘材料能更好地引雷
C.云层的负电荷由避雷针导入大地,则瞬时电流方向为大地流向云层
D.遇上雷雨天气时,可以在高大的树木下躲雨
2.(2025·广东广州·模拟预测)如图所示是某同学家部分家庭电路的示意图。电能表上标有“(40)A”的字样,他家正在使用的所有用电器总功率为,其中电饭煲的功率为,饭煮熟后,他将这个电饭煲插头从插座中拔出,再将功率为的电热水壶插头接入插座中,其它用电器仍正常工作,闭合电热水壶上的开关,空气开关跳闸。空气开关跳闸的原因可能是( )
A.照明灯的开关接在了零线与灯泡之间 B.电热水壶的内部电路短路
C.用电器的总功率过大 D.接地线断路
3.(2026·上海长宁·一模)电为我们的生活带来诸多便利,但也要注意用电安全。
(1)在家庭电路中,电功率越大的用电器,正常工作时通过它的电流越__________;同时使用的用电器越多,电路中的总电流越__________。
(2)如图所示的操作过程,存在的安全问题是__________。
考点02 家庭电路的基本组成
4.(2025·广东深圳·三模)下列符合安全用电原则的是( )
A.使用试电笔时,手不要接触笔尾金属体 B.使用绝缘层破损的导线
C.用湿抹布擦拭正在工作的台灯 D.远离高压带电体
5.(2026·广东深圳·一模)随着智能家居的普及,一款智能夜灯USB插座成为不少家庭床头、书桌的“实用小帮手”——它自带分控开关(可独立控制夜灯或不同USB/电源插孔的通断电)和漏电保护装置,下列有关说法或做法正确的是( )
A.使用时,可将多个大功率电器同时插入各插孔,充分利用插座的功能
B.插座的分控开关接在中性线上,断开开关时能确保用电器不带电
C.因开关有防护结构,所以可以用湿手直接操作开关
D.插座的漏电保护功能,可避免儿童用手指或金属物触碰插孔时发生触电
6.(2025·广东东莞·二模)如图所示,这是新能源汽车在充电站充电的场景,充电站里的一排充电桩之间是______(选填“串联”或“并联”)的;充电桩有较好的防水保护功能,可以防止线路过于潮湿而出现______(选填“短路”或“断路”)现象。充电桩的金属外壳一定要与______相连,防止触电事故的发生。
7.(2026·广东深圳·一模)如图是王同学家中冰箱工作时部分电路示意图,内部照明灯由开关S1控制,压缩机M由开关S2控制,请根据需求将图中的电路连接完整,并符合安全用电原则。
考点03 磁现象 磁场
8.(2025·广东深圳·模拟预测)周末,科技小组同学在“自制指南针”活动中,小凡用条形磁体将缝衣针磁化后,将其放在水中漂浮的一片树叶上。多次将树叶轻轻旋转,待树叶静止后,观察到树叶的尖端总是指向南方,如图所示。下列说法中正确的是( )
A.树叶的质量约为
B.树叶所受的浮力方向是竖直向上
C.缝衣针对树叶的压力和树叶对缝衣针的支持力是一对平衡力
D.树叶的尖端总是指向南方是由于重力的作用
9.(2025·广东汕头·一模)我国古代的四大发明推动了人类科技、文化的发展进程,古人很早就研究了磁石的磁极及其指向,并制成如图所示的司南。下列关于司南的说法正确的是( )
A.制作司南的材料只要是金属就行 B.司南周围的磁场分布是均匀的
C.司南周围存在磁场,不存在磁感线 D.司南静止时勺柄指南,应标为 N 极
10.(2026·广西贵港·一模)2025年11月中国空间站迎来“厨房神器”—热风烘烤机(如图),该烘烤机主净化部分是将油烟微粒在高压下带负电,根据异种电荷互相_______的原理,让它们被迁移到带正电的收集板。磁悬浮列车随着中国制造2025的发展将在各城市推广,磁悬浮列车通过同名磁极间的相互_______将车体托举起来。(两空均选填“吸引”或“排斥”)
11.(2025·广东深圳·二模)小南在科技馆了解到一种新型功能材料——磁流体,当周围存在磁场时,磁流体就会“模拟”出磁感线的形状。在一杯水中放置一些磁流体,在杯子左、右两侧分别放置电磁铁A和永磁体B,就出现了如图甲所示的情景,图乙为其简化图。请在图乙中磁流体所“模拟”出的磁感线上用箭头标出磁场的方向,并在永磁体B右端括弧中标注磁极名。
考点04 电生磁
12.(2025·广东广州·二模)如图所示,通电螺线管旁分别放置小磁针,其中小磁针静止后的指向正确的是( )
A. B. C. D.
13.(2025·广东佛山·二模)如图所示,小磁针静止时指向南北,当导线A端与电池“+”极连通瞬间,小磁针发生偏转,此现象说明( )
A.小磁针被磁化 B.小磁针磁性消失
C.地磁场方向改变 D.电流周围存在磁场
14.(2025·广东东莞·三模)2024年1月18日,天舟七号货运飞船在中国空间站成功对接(图甲),此时,货运飞船相对核心舱是________的。当货运飞船和核心舱相互靠近时,设计如图乙所示的缓冲装置简化图。当条形磁体和通电螺线管靠近时,产生相互排斥的力,电源右端为________极,为减小排斥力,滑动变阻器的滑片应向________(选填“A”或“B”)端滑动。
15.(2025·广东潮州·二模)(1)开关S闭合后通电螺线管和条形磁铁A之间磁感线的形状如图所示,请在图中标出三条磁感线的方向和条形磁铁A的两个磁极;
(2)如图所示,请用笔画线代替导线,将图中元件接入家庭电路中,要求:①同时闭合声控开关和光控开关电灯才能亮;②三孔插座单独接入;
(3)电视机遥控器对着电视机的红外接收窗可以控制电视机。有一次小明同学无意间让遥控器对着电视机对面光滑的墙壁,也成功地控制了电视机,请利用平面镜成像特点,做出遥控器对准墙壁控制电视机的光路图。A点表示遥控器发射端,B点表示电视机接收窗。
16.(2025·广东·二模)如图,一小磁针的N极被涂黑,它可以自由旋转.当把它放入环形磁铁的中心静止时,它的指针方向如图甲所示;
(1)用磁感线描述环形磁铁的磁场(只画某一平面内的磁感线),则图甲中环形磁铁对应的磁感线应是选项中的_________;
(2)如图乙,不改变环形磁铁的摆放方向,在其右端放一螺线管,在导线_________(选填“A”或“B”)端接入电源正极,另一端接入电源负极时,环形磁铁与通电螺线管相排斥;
(3)如图丙,不改变环形磁铁的摆放,在闭合电路中的导线PQ紧贴着环形磁铁的表面,闭合开关后,导线PQ受到磁场的力垂直导线PQ向上;把导线PQ按图丁摆放时,请在图中画出其受到磁场力的方向_________。
考点05 电磁铁 电磁继电器
17.(2025·广东广州·一模)小白为生态鱼缸设计了如图所示的智能补光电路,自然光较亮时灯L自动熄灭,自然光暗时灯L自动补光,为定值电阻,为光敏电阻。灯L不会照射到光敏电阻,下列说法正确的是( )
A.光敏电阻的阻值随自然光强度增加而增大 B.自然光变亮时,电磁铁磁性增强
C.自然光强度降低时,电压表示数增大 D.自然光强度增强时,流经的电流增大
18.(2025·广东广州·一模)如图,R0是一个光敏电阻,其阻值随光照强度增大而减小。R是电阻箱(已调至合适阻值),它们与继电器组成自动控制电路来控制路灯,白天灯熄,夜晚灯亮。下列说法正确的是( )
A.白天流过R0的电流较小
B.给路灯供电的电源应接在“b、c”两端
C.如果将R的阻值调大一些,傍晚时路灯比原来早一些亮
D.若改变低压电源的电压,不影响路灯的亮灯时间
19.(2026·广东惠州·一模)如图所示是家庭电路常用的空气开关的简化原理图,当电路出现过载或_______时,电路电流过大,电磁铁P的_______增强,吸引衔铁Q向上偏转,弹簧拉开开关S切断电路实现保护作用,此时电磁铁_______磁性(选填“有”或“无”)。
20.(2025·广东汕头·三模)图1是某恒温箱的电路原理图。工作电路电压为220V,电热丝R0的阻值为88Ω;控制电路电源电压为8V,线圈的电阻R1为10Ω,调温电阻R2最大阻值为120Ω;热敏电阻R3的阻值随温度t变化的关系如图2所示。R0和R3均置于恒温箱中,当继电器线圈中的电流达到50mA时,继电器的衔铁会被吸下。求:
(1)S闭合时,电磁铁上端是______极(用字母表示),当恒温箱中温度升高时,线圈中的电流将变______;
(2)恒温箱中温度保持为40℃,R3的阻值为______Ω,此时R2的阻值为_______Ω;
(3)R0工作时,功率为_________W;
(4)该恒温箱能设定的最高温度为______℃。
考点06 电动机
21.(2026·广东惠州·一模)如图所示实验中,闭合开关,导体ab向右运动。下列操作能让导体ab向左运动的是( )
A.改变电压大小 B.改变磁场方向 C.改变电流大小 D.改变导体ab大小
22.(2025·广东珠海·二模)小珠自制了一个扬声器,如图所示,塑料桶底部紧密粘贴着线圈,线圈上方放置一个强磁体,在线圈中通入方向不断改变的电流后,塑料桶振动发声。下列说法正确的是( )
A.强磁体周围的磁感线是真实存在的
B.将一个小磁针靠近强磁体,它静止时南极所指方向为该点磁场方向
C.磁场对线圈的力的方向随电流方向的改变而改变
D.该扬声器与发电机的工作原理相同
23.(2025·广东广州·三模)自制扬声器如图所示:在空心塑料筒外缠绕线圈并粘贴在纸杯底部,上方放置强磁铁。现将干电池连接在线圈两端,线圈________(选填“会”或“不会”)持续受到磁场的作用力,扬声器纸杯________(“会”或“不会”)持续发声,当线圈被磁铁吸引时,磁铁下方靠近线圈的磁极为_______(选填“N”或“S”)极,该磁极类型与地理________(选填“北”或“南”)极对应的地磁极类型相同。
考点07 磁生电
24.(2025·广东深圳·三模)关于如图所示的四个电磁实验,下列说法中正确的是( )
A.实验甲:开关S闭合,小磁针发生偏转,表明通电导线的周围存在磁感线
B.实验乙:开关S闭合,导体ab在磁场中运动,电动机是利用这一原理制成
C.实验丙:开关S闭合,电磁铁上端为S极,电动机工作
D.实验丁:开关S闭合,只要导体ab在磁场中运动,导体中就有电流产生
25.(2025·广东深圳·模拟预测)2024年深圳新能源汽车销量领跑全国,标志着环保出行理念深入深圳人心中。和燃油车相比,新能源汽车用电作为动力驱动汽车前进,如图所示的实验和其原理最接近的是( )
A.同名磁极相互排斥 B.电流的磁效应
C.通电导体在磁场中受到力的作用 D.电磁感应原理
26.(2025·广东·模拟预测)如图所示的装置,甲、乙两线圈分别悬挂在两个蹄形磁体的磁场中,通过导线连接构成闭合电路,推动甲线圈摆动切割磁感线,在闭合电路中产生_____,同时乙线圈会随之摆动,此时乙线圈相当于_____(选填“电动机”或“发电机”)。如果只将乙线圈处的磁体两极位置对调,重复刚才操作,则乙线圈的摆动方向与之前_____(选填“相同”或“相反”)。
27.(2026·广东深圳·一模)图甲所示的是一种“手摇充电式电筒”,握住它上下摇动就能自动充电。小明想知道其中的构造,将其拆开,并组装了如图乙所示的电路研究其工作原理。
(1)如图乙所示,断开开关,将磁铁向下插入线圈时,灵敏电流计的指针____(选填“会”或“不会”)偏转。
(2)如图丙,闭合开关,将磁铁向下插入线圈时,观察到灵敏电流计的指针向左偏转,这表明闭合电路中的一部分导体做_________运动时,会产生感应电流。接着,将磁铁丛线圈中向上拔出时,观察到灵敏电流计的指针向_________(选填“左”或“右”)偏转。
(3)小明了解“手摇充电式电筒”的原理后,他想加快电筒的充电速度。请帮他写出一个方法:_________。
考点08 电磁波的海洋
28.(2025·广东珠海·三模)如图甲所示是老师们上课时用到的无线话筒,话筒和图乙的扬声器之间没有导线连接,它们之间传递信息的载体是( )
A.电磁波 B.超声波 C.次声波 D.可听声
29.(2025·广东广州·三模)如图为电磁波谱及其主要用途,下面分析错误的是( )
A.γ射线、X射线、紫外线、可见光、红外线、微波和无线电波都是电磁波
B.人眼可以看到波长为的电磁波
C.相比紫外线,红外线更容易被物体吸收并转化为内能
D.由图中的信息可知,电磁波的波长越长,该电磁波的频率越小,波速也越小
30.(2025·广东深圳·三模)航天员王亚平在空间站弹奏经典曲目《茉莉花》,我们可以通过电视收看节目,是通过______传递的信号,人们根据声音的______可以分辨出这是用古筝弹奏的。
31.(2025·陕西西安·模拟预测)我国高铁正在高速发展。在旷野里,远远看到疾驰的列车犹如一枚“白色子弹”。小明正在利用5G网络通过手机与妈妈视频通话,5G采用的是频率更高的_________波来传递信息。以列车为参照物,列车上的座位是_________的。列车上交谈的乘客自觉压低声音,这是在_________处减弱噪声。
考点09 能源与可持续发展
32.(2025·广东梅州·模拟预测)能源、信息和材料是现代社会发展的三大支柱,下列说法正确的是( )
A.核电站是利用核聚变释放能量 B.紫外线和红外线不属于电磁波
C.半导体是制成芯片的主要材料之一 D.太阳能、水能和天然气都属于可再生能源
33.(2025·广东汕头·二模)近年来某些城市的路边安装了智慧灯杆,如图,智慧灯杆除了照明还具有许多其他功能,如噪声监测、无线Wi-Fi、视频监控充电等。关于智慧灯杆,下列说法正确的是( )
A.无线Wi-Fi是利用超声波传递信息的
B.智慧灯杆上LED灯的主要制造材料是半导体材料
C.智慧灯杆工作时消耗的电能属于一次能源
D.噪声监测功能可以在传播过程中减弱噪声
34.(2025·广东茂名·二模)如图为核电站发电过程,核反应堆里发生的是核________(裂变/聚变);M装置的原理是________;环节②主要通过________使内能转化成机械能。
二阶·素养进阶练
1.(2026·安徽·模拟预测)2025年10月1日国庆期间,我国首部紧凑型聚变能实验装置BEST完成底部安装,精度达到毫米级,标志着我国向实现核聚变发电,又向前迈进一大步,发电时,核聚变产生的人造“太阳”约为1亿摄氏度,使水产生高温、高压的水蒸气带动蒸汽轮机转动,蒸汽轮机再带动发电机发电。下列说法正确的是( )
A.核能为可再生能源
B.核能的使用不需要任何防护,不会产生任何污染
C.人造“太阳”与我国正在运行的核电站获得核能的方式相同
D.该过程涉及的能量转化:核能→内能→机械能→电能
2.(2026·陕西·模拟预测)如图是家庭电路的一部分,关于该电路和安全用电,下列说法正确的是 ( )
A.图中①位置应为电能表,②位置应为空气开关
B.开关S断开时,试电笔接触a点,氖管会发光
C.只将台灯插入插座时空气开关“跳闸”,原因是电路中总功率过大
D.家用电器或电线着火时,应立即浇水灭火
3.(2025·湖北武汉·模拟预测)下列对如图所示的物理实验说法不正确的是( )
A.图甲实验小磁针静止时,通电螺线管B端是N极,导线A端接电源的负极
B.图乙实验说明通电导体在磁场中受到力的作用,电动机利用此原理工作
C.图丙实验是电磁感应现象,发电机利用此原理工作
D.图丁实验说明电流周围存在磁场,电磁铁利用此原理制成
4.(2025·辽宁铁岭·模拟预测)如图所示,甲、乙、丙、丁四个实验装置,下列说法正确的是( )
A.图甲:奥斯特实验说明通电导体在磁场中受到力的作用
B.图乙:扬声器与电动机的工作原理相同
C.图丙:电磁感应实验中把电能转化为机械能
D.图丁:当水位升高到金属块A处时,绿灯亮,红灯灭
5.(2026·陕西西安·二模)2026年央视春晚舞台的《武BOT》已不仅是一场表演,更成为科技与传统在时代坐标上的巅峰对话。如图所示,《武BOT》机器人为了完成高难度的武术动作,搭载了多种传感器。下列有关说法正确的是( )
A.头顶的3D激光雷达发出激光,利用激光的反射来感知环境,激光不属于电磁波
B.仿生视觉系统的摄像头成像是光的折射现象
C.关节处的力矩(力与力臂的乘积)传感器,其核心工作原理是杠杆平衡条件
D.关节上应变片的金属栅丝在通常情况下拉伸时电阻变小,压缩时电阻变大
6.(2026·陕西·二模)太阳能作为清洁、无污染的可再生能源,蕴含着巨大的价值。科学家们正在研究一种太空电站,即在地球同步轨道上建立太阳能电站并向地面“无线缆输送”电能,其示意图如图所示。下列有关说法错误的是( )
A.向地面“无线缆输送”电能利用的微波是一种电磁波
B.太阳是人类的“能源之母”,地球上除核能外,所有能源都来自太阳
C.这种太空电站工作的过程是将太阳能转化为电能
D.以地面为参照物,这种太空电站是静止的
7.(2025·陕西西安·模拟预测)如图所示是家庭电路的一部分,当把洗衣机的插头插入三孔插座后,洗衣机不工作,闭合开关,灯泡仍能发光。下列说法正确的是( )
A.保险丝应优先接在进户零线上 B.用试电笔接触a点氖管会发光
C.洗衣机不能工作的原因可能是ac间断路 D.若地线断路则小灯泡不能正常工作
8.(2026·湖南衡阳·一模)如图所示为科学兴趣小组的同学自制的漂浮式指南针。铜片、锌片和食盐水溶液共同组成了“盐水电池”。铜片是盐水电池的正极,锌片是负极。下列说法正确的是( )
A.通电螺线管周围的磁场分布与蹄形磁铁类似
B.电子从铜片经螺线管流到锌片
C.通电螺线管静止时B端指向地理南方
D.通电螺线管在C点的磁场方向向左
9.(2025·黑龙江大庆·模拟预测)在科学发展的历程中,许多学者、科学家做出了杰出的贡献,下列叙述正确的是( )
①沈括最早记述了“地理的两极和地磁两极不重合”的现象;
②焦耳最先精确地确定了电流产生的热量与电流、电压、通电时间之间的关系,我们据此可以解释使用大功率电器时导线发热的原因;
③奥斯特首先发现了电磁感应现象;
④伽利略通过实验分析得出,物体的运动不需要力来维持;
⑤牛顿发现了万有引力定律,才有了今天的通信卫星;
⑥托里拆利通过实验测出了大气压强的数值,大气压的数值总是等于Pa。
A.只有①、②、⑤正确 B.只有①、④、⑤正确
C.只有②、③、⑥正确 D.只有①、③、④正确
10.(2026·安徽·模拟预测)如图所示的家庭电路,闭合开关S后,灯泡L不亮,用试电笔分别检测a、b、c三点时,只有a点和b点可以使试电笔的氖管发光,则该电路的故障是________(选填“ab”“bc”或“进户零线”)断路。
11.(2026·陕西西安·三模)如图甲所示的“聪明电梯”在有、无人乘坐时会以不同的速度运行。图乙是其控制电路图,R是一个压敏电阻。当有人走上电梯后,电梯运行速度加快,电动机的实际功率__________,则可知R的阻值随压力的增大而__________(前两空均选填“增大”“不变”或“减小”),图乙中电磁铁的磁性__________(选填“增强”“不变”或“减弱”)。
12.(2025·山东日照·三模)我国的新能源电动汽车行业蓬勃发展。电动汽车所需的某型号直流充电桩的充电功率P与储能比H(电池当前储能占充满状态储能的百分比)的关系如图所示,充电电压恒为400V,在AB、BC、CD、DE四段充电过程中,______段的过程最容易使导线升温、老化,甚至引起火灾。高配置电动汽车的自动驾驶和停车辅助等场景需要用到毫米波雷达,某型号毫米波雷达的频率为80GHz(),其波长为______mm。
13.(2026·山东青岛·一模)近年来,我国在汽车领域有着多项突破。
(1)某电动汽车在充电时,汽车电瓶相当于___________(填“电源”或“用电器”);快充时,由于电流的___________效应,电池温度会升高,电能是___________(填“一”或“二”)次能源。
(2)无人驾驶汽车的摄像头成像原理是光的___________(填“反射”“直线传播”或“折射”),当汽车在平直的公路上突然加速时,乘客会向___________(填“前”或“后”)倾倒。
(3)某汽车动能回收效率为,若车辆以速度制动至停止,初始动能为,则回收的电能为___________J,这些电能可供某家用电器连续使用约,这个家用电器可能是___________(填“台灯”“电饭锅”或“电视机”)。
14.(2025·陕西·模拟预测)如图甲所示,是小林设计的盐水密度控制模拟装置,A物体始终浸没在盐水中,R为定值电阻,为力敏电阻,其阻值随下方轻质细线拉力的变化关系如图乙所示。已知,物体A的体积,质量,当电磁铁线圈中的电流时,铁质开关K被吸上,当时,K被释放,从而通过控制水泵向容器中注水使盐水密度保持在一定范围内,此装置所能控制的最大盐水密度为。电磁铁线圈电阻忽略不计,假设水加入容器后与盐水立刻混合均匀。闭合开关S,电磁铁上端为_______极,定值电阻R的阻值为_______Ω;此装置所能控制的最小盐水密度为_______。若控制电路电源电压U降低,需适当_______(选填“增大”或“减小”)R的阻值才能使盐水密度仍保持在上述范围内。()
15.(2025·黑龙江大庆·二模)智能机器人目前已能够为人类在很多方面进行高效率、高精准度的服务,在图书馆领域,机器人可以辅助或替代图书馆员的工作,提供整理图书、读者咨询等服务。下表是某智能机器人图书馆员“小i”(如图)的部分参数:
参数名
电源电压/V
最大负重/kg
提升重物最大高度/m
机器人车轮直径/cm
充电功率/W
数据
48
12.5
0.6
10
2.5
(1)“小i”也提供无线上网服务,它与互联网之间通过______来传递信息。在阳光充足的时候,“小i”可以通过“晒太阳”将______能转化为电能
(2)如图乙所示为“小i”承受图书重力的过载保护电路原理图,图中R为压力传感器,阻值随所受压力变化图像如图丙所示,图乙中触发器的电阻忽略不计,通过的电流超过0.5A时就触发电动机停止工作,放弃执行搬书指令,以免“小i”受损伤。因此为保护“小i”,电阻箱的阻值至少应为______Ω;“小i”长时间工作后,为减轻其最大负重,应将电阻箱的阻值适当______(选填“增大”或“减小”)。
16.(2026·河南周口·模拟预测)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恒为7.2V,滑动变阻器R0的最大阻值为20Ω,R为压敏电阻,其阻值与所受到的压力关系如图乙所示,电流表测量范围为0~0.6A,踏板重力不计,控制电路中,电磁铁线圈电阻忽略不计,g取10N/kg。
(1)控制电路中,开关S闭合时,电磁铁的上端是_________(填“N”或“S”)极,随着压力的增大,控制电路中电磁铁的磁性_________(填“增强”“不变”或“减弱”)。
(2)小刘同学想将触发B的最小质量设置为50kg,求滑动变阻器连入电路的阻值。
(3)能触发B的最小质量是多少?
(4)求体重计空载时,控制电路消耗的最小电功率。
真●题●验●证
1.(2025·广东·中考真题)下列利用开关控制插座的电路中,符合安全用电要求的是( )
A. B. C. D.
2.(2025·广东广州·中考真题)医学上用“人工心脏泵”替代心脏推动血液循环,如图是其工作原理的简图,活塞在电磁铁的带动下左右移动,代表心脏的舒张和收缩。“人工心脏泵”正常工作过程中,电磁铁的电流从a流向b时,则( )
A.电磁铁左端为S极,活塞向右移动 B.电磁铁左端为S极,活塞向左移动
C.电磁铁左端为N极,活塞向右移动 D.电磁铁左端为N极,活塞向左移动
3.(2025·广东·中考真题)如图所示实验中,闭合开关,导体ab向右运动,下列操作能让导体ab向左运动的是( )
A.改变电压大小 B.改变电流方向
C.改变电流大小 D.改变导体ab长度
4.(2025·广东广州·中考真题)某广播电台发射频率为的电磁波,根据如图信息,该电磁波属于( )
A.无线电波 B.红外线 C.紫外线 D.射线
5.(2025·广东·中考真题)如图所示是我国自主研制的隐身战斗机歼-35A,其与地面通信是利用( )
A.电磁波 B.超声波 C.次声波 D.光导纤维
6.(2025·广东·中考真题)可再生能源是未来理想能源的一个重要发展方向。下列属于可再生能源的是( )
A.煤 B.石油 C.天然气 D.风能
7.(2025·广东深圳·中考真题)全磁悬浮“人工心脏”已研发成功,其核心部件是个带有叶轮的泵,通电后叶轮可高速旋转,带动血液流动。图乙是叶轮悬浮原理简化图,元元同学思考后发现:螺线管通电后,周围存在______,叶轮受斥力悬浮,叶轮下端的磁极是______极。
8.(2025·广东广州·中考真题)如图所示的“风光互补”路灯,其太阳能电池板和风力发电机产生的电能,输送至蓄电池储存起来,供路灯照明使用;
(1)工作时,风力发电机将______能转化成电能,太阳能电池板将______能转化成电能,风能和太阳能是______(选填“可再生”“不可再生”)的______(选填“一次”“二次”)能源;
(2)蓄电池储存的电能为4.8kW·h,若全部用于路灯供电,可供额定功率为80W的路灯正常发光______h。
9.(2025·广东深圳·中考真题)如图所示,第九届亚洲冬奥会,擅于思考的欣航同学发现用阳光点燃火炬使用的是________(凸透镜/凹透镜),太阳是__________(可再生能源/不可再生能源),凸透镜的直径是60_______(填写单位)。
10.(2025·山东日照·中考真题)某电工师傅检查刚安装的插座是否符合安全用电要求。闭合开关,指示灯亮,用测电笔分别接触插座各孔,只有接触B、E两孔时氖管发光,说明这两个孔均接______(选填“火线”或“零线”)。用USB供电模块给一款标明电压为4V,容量为4000mA·h的手机电池充电,充满后电池储存的电能约为______J。
11.(2025·山东东营·中考真题)如图所示是一种温度自动控制装置的原理图。当温度达到金属丝下端所指的温度时,电磁铁会产生磁性,它的N极在___________(填“左”或“右”)端;电源电压不变,要想增强电磁铁的磁性,通常采取的措施是___________。
12.(2025·山东德州·中考真题)某电蒸锅有防干烧功能,可实现温度过高时自动停止加热。其内部由加热电路和控制电路组成,简化电路如图所示。加热电路有高、低温两个挡位,已知U1=220V,R2=121Ω,高温挡电功率1500W。控制电路电压U2=6V,R0=10Ω,Rt为热敏电阻,其阻值随锅内温度的变化情况如下表所示。当电磁铁线圈中的电流达到0.15A时,衔铁吸合,触点断开,停止加热。(电磁铁线圈电阻忽略不计)
Rt温度/℃
40
80
100
140
160
200
Rt电阻/Ω
100
50
40
30
25
20
(1)控制电路工作时电磁铁的上端为______极;
(2)加热电路停止加热时电蒸锅内的温度______;
(3)低温挡的电功率______和的阻值______。
13.(2025·陕西·中考真题)为了解决农村地区冬季供暖问题,某科研小组设计了一种“新型PV/T太阳能-水源热泵耦合供暖系统”。如图,该系统基本工作原理是在传统水源热泵供暖的基础上,利用导热介质吸收太阳能板采集的热量,由循环管道输送经过管束式换热器,部分热量存储在管束式换热器内,其余热量经过热泵系统,供给用户,实现了不同光照条件下,太阳能板、管束式换热器、地表水源三处热源联合工作,保障全天24小时持续供热。太阳能板还可为该系统提供部分电能,减少了系统从电网获取电能的数量。
以下是某天该系统为50m2的房间供暖的相关数据,当天光照时长以10h计。依据《严寒和寒冷地区居住建筑节能设计标准》,50m2的房间每天需要1.3×108J的热量。(不计系统工作过程中各种热量损失)
太阳辐射功率
太阳能板面积
光热效率
光电效率
系统全天耗电量
625W/m2
8m2
30%
20%
17kW·h
(1)太阳能板当天为该系统提供的热量为____J,提供的电能为____kW·h;
(2)管束式换热器不仅可以利用水降温时放出的热量,还可以利用水凝固时放出的热量。若换热器中水的质量为100kg,初温为10℃,白天,光照结束时温度升高到40℃。夜间,换热器中的水经降温和凝固过程放出的热量,经热泵系统为用户供暖。当天地表水源通过热泵系统为用户提供的热量为4.28×107J。请通过计算分析,该耦合系统全天提供的热量能否达到50m2的房间的供暖需求?写出必要的计算过程;[已知1kg水在凝固过程中放出的热量为3.4×105J,水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)]
(3)已知每燃烧1kg的煤释放约2.4kg的二氧化碳。该系统全天所提供的热量,可实现减排二氧化碳多少千克?(燃烧煤取暖的效率为60%,煤的热值为3×107J/kg)
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专题10 家庭电路、电与磁、信息、能源、材料(专题专练)
中
目 录
第一部分 风向速递 洞察考向,感知前沿
新考向 跨学科 新情境
第二部分 分层突破 固本培优,精准提分
一阶·考点靶向练
考点01 安全用电
考点02 家庭电路的基本组成
考点03 磁现象 磁场
考点04 电生磁
考点05 电磁铁 电磁继电器
考点06 电动机
考点07 磁生电
考点08 电磁波的海洋
考点09 能源与可持续发展
二阶·素养进阶练
第三部分 真题验证 对标中考,感悟考法
风●向●速●递
【安全装置】(电磁继电器、安培定则、电磁铁磁性)如图所示,是某科技小组设计的一种温度自动控制报警装置电路图。制作水银温度计时,在玻璃管的两端分别封入一段金属丝。电池的两极分别与金属丝相连,当温度达到与电池正极相连的金属丝下端所指的温度时,电铃就响起来,发出报警信号。下列关于该报警装置的叙述,错误的一项是( )
A.温度计中的水银是导体
B.电铃响且滑片P向左移动时,电磁铁磁性减弱
C.电铃响时,电磁铁右端是极
D.温度升高到74℃以上,电铃响
【答案】B
【详解】A.水银是金属,容易导电,是导体,故A正确,不符合题意;
B.电铃响且滑片P向左移动时,滑动变阻器接入电路的电阻减小,电流变大,电磁铁磁性变强,故B错误,符合题意;
C.电铃响时,电流从螺线管的左端流入,根据安培定则可判断,电磁铁右端是N极,故C正确,不符合题意;
D.由图可知,温度升高到74℃以上时,水银上升接通控制电路,电磁铁具有磁性,吸引衔铁使电铃工作电路接通,电铃响,故D正确,不符合题意。
故选B。
【新能源应用】(电流方向、电源正负极判断、清洁能源判断)如图所示是一种利用海水盐差能发电的装置,甲、乙两块渗透膜将容器隔成三个区域,分别加入海水和纯水,甲渗透膜只能让带正电的钠离子通过,乙渗透膜只能让带负电的氯离子通过,容器就变成了电池,电流从左向右通过小灯泡,则容器左端是电池的______极,根据对环境污染的大小来判断这种能源______(选填“是”或“不是”)清洁能源。
【答案】 正 是
【详解】[1][2]甲渗透膜只能让带正电的钠离子通过,钠离子(正电)通过甲渗透膜向左移动,使左侧区域带正电,氯离子(负电)通过乙渗透膜向右移动,使右侧区域带负电,电流从左向右通过小灯泡,说明左端是正极,右端为负极。由于盐差能的产生过程不涉及有害物质的排放,对环境影响较小,是一种清洁能源。
【生活应用】(家庭电路连接、欧姆定律、电功率计算)如图是小林同学家里厨房安装的轨道插座,支持在轨道上自由移动或增减插座模块。为保障电路安全,为轨道插座安装了一个保险装置,当轨道插座干路电流超过20A时,保险装置会自动切断电源。(家庭电路的电压)
(1)轨道插座上的不同电器以______联方式接入家庭电路中;
(2)将电饭锅接入轨道插座中,测得加热模式下通过的电流为4A,则其加热电阻是多少?
(3)在电饭锅煮饭过程中,妈妈在该插座上插入一个电烤箱(正常工作电流8A),则在此基础上,能否在此插座上再接入一个额定功率为2200W的电磁炉?(通过计算说明)
【详解】(1)家庭电路中,不同用电器工作时互不影响,都需要在额定电压220V下工作,因此是以并联方式接入电路的。
(2)根据欧姆定律 得加热电阻
(3)根据得电磁炉额定电流
电路总电流
保险装置会切断电源,因此不能再接入电磁炉。
分●层●突●破
一阶·考点靶向练
考点01 安全用电
1.(2026·广东深圳·一模)香港启德体育园的防雷接地系统严格遵循规范设计。雷击时,有些云层积累了大量的负电荷,避雷针与云层间的空气被击穿,带电云层通过空气与避雷针和大地形成通路。简易图原理图如下。下列说法正确的是( )
A.发生雷击时,空气是绝缘体
B.避雷针的尖端用绝缘材料制作,绝缘材料能更好地引雷
C.云层的负电荷由避雷针导入大地,则瞬时电流方向为大地流向云层
D.遇上雷雨天气时,可以在高大的树木下躲雨
【答案】C
【详解】A.发生雷击时,空气被击穿,由绝缘体变为导体,才能让电荷通过,故A错误;
B.避雷针的尖端需要用导体材料制作,才能将云层电荷导入大地,故B错误;
C.电流方向规定为正电荷定向移动的方向,负电荷由云层经避雷针流向大地,等效于正电荷由大地流向云层,所以瞬时电流方向为大地流向云层,故C正确;
D.雷雨天气时,高大树木易引雷,在树下躲雨会有危险,故D错误。
故选C。
2.(2025·广东广州·模拟预测)如图所示是某同学家部分家庭电路的示意图。电能表上标有“(40)A”的字样,他家正在使用的所有用电器总功率为,其中电饭煲的功率为,饭煮熟后,他将这个电饭煲插头从插座中拔出,再将功率为的电热水壶插头接入插座中,其它用电器仍正常工作,闭合电热水壶上的开关,空气开关跳闸。空气开关跳闸的原因可能是( )
A.照明灯的开关接在了零线与灯泡之间 B.电热水壶的内部电路短路
C.用电器的总功率过大 D.接地线断路
【答案】B
【详解】空气开关跳闸的原因是家庭电路中电流过大,造成电流过大的原因可能是短路,也可能是总功率过大;
A.照明灯的开关接在了零线与灯泡之间,这种接法不符合安全用电规范,因为即使断开开关,灯头仍然带电,但它不影响灯的正常工作,也不会导致电路电流过大,所以不会引起空气开关跳闸,故A不符合题意;
B.闭合电热水壶上的开关,空气开关跳闸,说明是接入电热水壶后导致电路电流过大。如果电热水壶内部电路短路,相当于火线和零线直接相连,电路电阻极小,会产生非常大的电流,导致空气开关立即跳闸,起到短路保护作用,故B符合题意;
C.更换用电器前,电路的总功率为6000 W。拔掉电饭煲,接入电热水壶后,电路的总功率变为
更换用电器后,总功率减小了,所以不可能是因为总功率过大导致跳闸,故C不符合题意;
D.接地线的作用是当用电器外壳带电时,将电流导入大地,防止人触电。接地线断路不影响用电器的正常工作,也不会导致电路中的电流过大,因此不会引起空气开关跳闸,故D不符合题意。
故选B。
3.(2026·上海长宁·一模)电为我们的生活带来诸多便利,但也要注意用电安全。
(1)在家庭电路中,电功率越大的用电器,正常工作时通过它的电流越__________;同时使用的用电器越多,电路中的总电流越__________。
(2)如图所示的操作过程,存在的安全问题是__________。
【答案】(1) 大 大
(2)用湿手触摸电器容易触电
【详解】(1)[1][2]在家庭电路中,电压是一定的,通常为220V,根据公式可知,电功率越大的用电器,正常工作时通过它的电流越大。家庭电路中各用电器是并联的,同时使用的用电器越多,总功率越大,根据公式可知,电路中的总电流越大。
(2)从图中可以看到,人物刚洗过手,手上有水,此时去触碰电器,水是导体,容易发生触电事故,所以存在的安全问题是用湿手触摸电器容易触电。
考点02 家庭电路的基本组成
4.(2025·广东深圳·三模)下列符合安全用电原则的是( )
A.使用试电笔时,手不要接触笔尾金属体 B.使用绝缘层破损的导线
C.用湿抹布擦拭正在工作的台灯 D.远离高压带电体
【答案】D
【详解】A.使用试电笔时,手应接触笔尾金属体,故A不符合题意;
B.绝缘层破损的导线,如果人不小心碰到了可能会发生触电事故,不符合安全用电原则,故B不符合题意;
C.用湿抹布擦拭正在工作的台灯,因为湿布有水导电,湿布擦拭时可能会有水滴进入带电部位,使湿布带电,存在使人触电的危险,不符合安全用电原则,故C不符合题意;
D.安全用电的基本原则是,不接触低压带电体,不靠近高压带电体,故D符合题意。
故选D。
5.(2026·广东深圳·一模)随着智能家居的普及,一款智能夜灯USB插座成为不少家庭床头、书桌的“实用小帮手”——它自带分控开关(可独立控制夜灯或不同USB/电源插孔的通断电)和漏电保护装置,下列有关说法或做法正确的是( )
A.使用时,可将多个大功率电器同时插入各插孔,充分利用插座的功能
B.插座的分控开关接在中性线上,断开开关时能确保用电器不带电
C.因开关有防护结构,所以可以用湿手直接操作开关
D.插座的漏电保护功能,可避免儿童用手指或金属物触碰插孔时发生触电
【答案】D
【详解】A.多个大功率电器同时插入各插孔,根据P = UI(家庭电路电压U一定),总功率过大时,干路电流会过大,可能引发火灾等安全事故,故A错误;
B.为了保证用电安全,开关应接在火线上,这样断开开关时,用电器与火线断开连接,能确保用电器不带电,若接在中性线上,断开开关时用电器仍与火线相连,可能带电,故B错误;
C.湿手是导体,用湿手直接操作开关,容易发生触电事故,即使开关有防护结构也不可以,故C错误;
D. 插座的漏电保护功能,当发生漏电时能及时切断电路,可避免儿童用手指或金属物触碰插孔时发生触电,故D正确。
故选D。
6.(2025·广东东莞·二模)如图所示,这是新能源汽车在充电站充电的场景,充电站里的一排充电桩之间是______(选填“串联”或“并联”)的;充电桩有较好的防水保护功能,可以防止线路过于潮湿而出现______(选填“短路”或“断路”)现象。充电桩的金属外壳一定要与______相连,防止触电事故的发生。
【答案】 并联 短路 地线
【详解】[1]充电站里的一排充电桩之间可以单独工作,因此是并联的。
[2]正常情况下,水是导体,充电桩有较好的防水保护功能,是为了防止线路过于潮湿出现短路现象。
[3]充电桩的金属外壳一定要与地线相连,金属外壳带电时可以将电流导入大地,防止触电事故的发生。
7.(2026·广东深圳·一模)如图是王同学家中冰箱工作时部分电路示意图,内部照明灯由开关S1控制,压缩机M由开关S2控制,请根据需求将图中的电路连接完整,并符合安全用电原则。
【答案】
【详解】因为内部照明灯由开关S1控制,压缩机M由开关S2控制,且照明灯和压缩机能独立工作、互不影响,所以它们应并联。为了安全,开关应接在相线上,这样断开开关时能切断用电器与相线的连接,防止触电。因此,开关S1与相线相连后再连接照明灯,开关S2与相线相连后再连接压缩机M。同时,冰箱的金属外壳要与保护线相连,起到漏电保护作用。据此作图。
考点03 磁现象 磁场
8.(2025·广东深圳·模拟预测)周末,科技小组同学在“自制指南针”活动中,小凡用条形磁体将缝衣针磁化后,将其放在水中漂浮的一片树叶上。多次将树叶轻轻旋转,待树叶静止后,观察到树叶的尖端总是指向南方,如图所示。下列说法中正确的是( )
A.树叶的质量约为
B.树叶所受的浮力方向是竖直向上
C.缝衣针对树叶的压力和树叶对缝衣针的支持力是一对平衡力
D.树叶的尖端总是指向南方是由于重力的作用
【答案】B
【详解】A.一片树叶的质量很小,通常远小于50g,50g大约是一个鸡蛋的质量,所以这个估测是不合理的。故A错误;
B.根据浮力的定义,浸在液体或气体中的物体所受的浮力方向总是竖直向上的。树叶漂浮在水面上,受到水竖直向上的浮力。故B正确;
C.缝衣针对树叶的压力和树叶对缝衣针的支持力,这两个力分别作用在树叶和缝衣针两个不同的物体上,是一对相互作用力,而不是一对平衡力。平衡力必须作用在同一个物体上。故C错误;
D.缝衣针被磁化后,相当于一个小磁针。地球是一个巨大的磁体,磁化后的缝衣针在地球磁场的作用下,静止时其S极会指向地理南极附近。因此,树叶的尖端总是指向南方是由于地磁场的作用,而不是重力的作用。重力的方向是竖直向下的。故D错误。
故选B。
9.(2025·广东汕头·一模)我国古代的四大发明推动了人类科技、文化的发展进程,古人很早就研究了磁石的磁极及其指向,并制成如图所示的司南。下列关于司南的说法正确的是( )
A.制作司南的材料只要是金属就行
B.司南周围的磁场分布是均匀的
C.司南周围存在磁场,不存在磁感线
D.司南静止时勺柄指南,应标为 N 极
【答案】C
【详解】A.司南是利用磁石的磁性来指示方向的,所以制作司南的材料必须具有磁性。而金属的种类繁多,并非所有金属都具有磁性,例如铜、铝等金属就没有磁性,不能用来制作司南,故A错误;
B.磁体的磁场两极最强,中间最弱,磁场的分布是不均匀的,故B错误;
C.磁场是真实存在于磁体周围的一种物质,它对放入其中的磁体有力的作用。而磁感线是为了形象地描述磁场而引入的假想曲线,并不是真实存在的。故C正确;
D.地球本身是一个大磁体,地磁的南极在地理的北极附近,地磁的北极在地理的南极附近。根据磁极间的相互作用规律:同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引。司南静止时勺柄指南,说明勺柄受到地磁北极的吸引,所以勺柄应为S极,而不是N极,故D错误。
故选C。
10.(2026·广西贵港·一模)2025年11月中国空间站迎来“厨房神器”—热风烘烤机(如图),该烘烤机主净化部分是将油烟微粒在高压下带负电,根据异种电荷互相_______的原理,让它们被迁移到带正电的收集板。磁悬浮列车随着中国制造2025的发展将在各城市推广,磁悬浮列车通过同名磁极间的相互_______将车体托举起来。(两空均选填“吸引”或“排斥”)
【答案】 吸引 排斥
【详解】[1]由于异种电荷互相吸引,所以带负电的油烟微粒会被带正电的收集板吸引,从而实现迁移收集。
[2]磁悬浮列车是利用同名磁极互相排斥将车体托离轨道,达到减小摩擦的效果。
11.(2025·广东深圳·二模)小南在科技馆了解到一种新型功能材料——磁流体,当周围存在磁场时,磁流体就会“模拟”出磁感线的形状。在一杯水中放置一些磁流体,在杯子左、右两侧分别放置电磁铁A和永磁体B,就出现了如图甲所示的情景,图乙为其简化图。请在图乙中磁流体所“模拟”出的磁感线上用箭头标出磁场的方向,并在永磁体B右端括弧中标注磁极名。
【答案】
【详解】如图所示,螺线管的右侧为N极,磁感线是从磁体的N极出来回到磁体的S极的,故永磁体B的左端为S极,右端为N极。如图所示:
考点04 电生磁
12.(2025·广东广州·二模)如图所示,通电螺线管旁分别放置小磁针,其中小磁针静止后的指向正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】A.由安培定则知电磁铁右侧为N极,根据异名磁极相互吸引可知,小磁针右端应为N极、左端为S极,故A错误;
B.由安培定则知电磁铁左侧为N极,根据异名磁极相互吸引可知,小磁针左端应为S极、右端为N极,故B错误;
C.由安培定则知电磁铁右侧为N极,根据异名磁极相互吸引可知,小磁针右端应为S极、左端为N极,故C正确;
D.由安培定则知电磁铁左侧为N极,根据异名磁极相互吸引可知,小磁针右端应为S极、左端为N极,故D错误。
故选C。
13.(2025·广东佛山·二模)如图所示,小磁针静止时指向南北,当导线A端与电池“+”极连通瞬间,小磁针发生偏转,此现象说明( )
A.小磁针被磁化 B.小磁针磁性消失
C.地磁场方向改变 D.电流周围存在磁场
【答案】D
【详解】当导线A端与电池“+”极连通瞬间,小磁针发生偏转,说明小磁针受到磁场的作用,说明通电导线周围存在磁场。故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
14.(2025·广东东莞·三模)2024年1月18日,天舟七号货运飞船在中国空间站成功对接(图甲),此时,货运飞船相对核心舱是________的。当货运飞船和核心舱相互靠近时,设计如图乙所示的缓冲装置简化图。当条形磁体和通电螺线管靠近时,产生相互排斥的力,电源右端为________极,为减小排斥力,滑动变阻器的滑片应向________(选填“A”或“B”)端滑动。
【答案】 静止 负 B
【详解】[1]天舟七号货运飞船在中国空间站成功对接,此时货运飞船相对核心舱的位置没有发生变化,所以货运飞船相对核心舱是静止的。
[2]已知条形磁体右端为N极,当条形磁体和通电螺线管靠近时产生相互排斥的力,根据同名磁极相互排斥可知,通电螺线管左端为N极,由右手螺旋定则(用右手握住螺线管,让四指指向螺线管中电流的方向,则大拇指所指的那端就是螺线管的N极)可得,电流从螺线管的左端流入,所以电源右端为负极。
[3]为减小排斥力,需要减小通过通电螺线管的电流。根据欧姆定律,在电源电压不变时,增大电阻可减小电流。由图乙可知,滑动变阻器滑片向B端滑动时,滑动变阻器接入电路的电阻增大,电流减小,排斥力减小。
15.(2025·广东潮州·二模)(1)开关S闭合后通电螺线管和条形磁铁A之间磁感线的形状如图所示,请在图中标出三条磁感线的方向和条形磁铁A的两个磁极;
(2)如图所示,请用笔画线代替导线,将图中元件接入家庭电路中,要求:①同时闭合声控开关和光控开关电灯才能亮;②三孔插座单独接入;
(3)电视机遥控器对着电视机的红外接收窗可以控制电视机。有一次小明同学无意间让遥控器对着电视机对面光滑的墙壁,也成功地控制了电视机,请利用平面镜成像特点,做出遥控器对准墙壁控制电视机的光路图。A点表示遥控器发射端,B点表示电视机接收窗。
【答案】(1)
(2)
(3)
【详解】(1)如图,电流方向由右端流入左端,利用安培定则判断可知,螺线管的左端为N极,右端为S极,结合图中磁感线的形状可知,螺线管的右端与条形磁铁的左端为异名磁极,可以判断条形磁体A的左端是N极,右端是S极;在磁体的外部,磁感线都是从其N极出发指向S极的,如图所示:
(2)要求同时闭合声控开关和光控开关电灯才能亮,则两个开关是串联的,开关和灯泡也是串联的,火线首先进入开关,然后进灯泡顶端的金属点,零线直接接在灯泡的螺丝口上;三孔插座接法:左孔接零线,右孔接火线,上孔接地线,如下图所示:
(3)先通过平面镜作出A的对称点,即为A的像;连接交平面镜于点O,连接AO即为入射光线,OB为反射光线;如图所示:
16.(2025·广东·二模)如图,一小磁针的N极被涂黑,它可以自由旋转.当把它放入环形磁铁的中心静止时,它的指针方向如图甲所示;
(1)用磁感线描述环形磁铁的磁场(只画某一平面内的磁感线),则图甲中环形磁铁对应的磁感线应是选项中的_________;
(2)如图乙,不改变环形磁铁的摆放方向,在其右端放一螺线管,在导线_________(选填“A”或“B”)端接入电源正极,另一端接入电源负极时,环形磁铁与通电螺线管相排斥;
(3)如图丙,不改变环形磁铁的摆放,在闭合电路中的导线PQ紧贴着环形磁铁的表面,闭合开关后,导线PQ受到磁场的力垂直导线PQ向上;把导线PQ按图丁摆放时,请在图中画出其受到磁场力的方向_________。
【答案】(1)C
(2)B
(3)
【详解】(1)小磁针静止时N极所指的方向为磁场方向,由图甲可知,环形磁铁的磁场方向为从右到左,则环形磁铁的左端为S极,右端为N极,磁感线方向与磁场方向一致,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
(2)要使环形磁铁与通电螺线管相排斥,则它们靠近的两端应为同名磁极,环形磁铁的右端为N极,所以通电螺线管的左端为N极,根据安培定则可知,电流应从B端流入。
(3)由图丙可知,闭合开关后,导线PQ受到磁场的力垂直导线PQ向上,导线中电流方向为从P流向Q;把导线PQ按图丁摆放时,从左往右看,根据导线中电流方向不变可知环形磁铁逆时针旋转,由于导线中电流方向不变,则导线所受磁场力方向不变,所以导线所受磁场力方向为水平向左,如图所示:
考点05 电磁铁 电磁继电器
17.(2025·广东广州·一模)小白为生态鱼缸设计了如图所示的智能补光电路,自然光较亮时灯L自动熄灭,自然光暗时灯L自动补光,为定值电阻,为光敏电阻。灯L不会照射到光敏电阻,下列说法正确的是( )
A.光敏电阻的阻值随自然光强度增加而增大
B.自然光变亮时,电磁铁磁性增强
C.自然光强度降低时,电压表示数增大
D.自然光强度增强时,流经的电流增大
【答案】A
【详解】A.根据题意,自然光暗时灯L自动补光,说明此时电磁铁的磁性变强,将衔铁吸下,使灯泡L接通,即光敏电阻在光照越弱时,控制电路中的电流变大,光敏电阻的阻值变小,因此可得光敏电阻的阻值随自然光强度增加而增大,随自然光强度减小而减小,故A正确;
B.自然光变亮时,光敏电阻的阻值变大,控制电路中的电流会变小,电磁铁的磁性会减弱,故B错误;
C.据图可知,控制电路是串联的,电压表测光敏电阻两端电压,当自然光强度降低时,光敏电路中的阻值变小,根据串联分压原理可知,电压表的示数变小,故C错误;
D.自然光强度增强时,光敏电路中的阻值变大,控制电路中的电流会变小,即流经的电流变小,故D错误。
故选A。
18.(2025·广东广州·一模)如图,R0是一个光敏电阻,其阻值随光照强度增大而减小。R是电阻箱(已调至合适阻值),它们与继电器组成自动控制电路来控制路灯,白天灯熄,夜晚灯亮。下列说法正确的是( )
A.白天流过R0的电流较小
B.给路灯供电的电源应接在“b、c”两端
C.如果将R的阻值调大一些,傍晚时路灯比原来早一些亮
D.若改变低压电源的电压,不影响路灯的亮灯时间
【答案】C
【详解】A.白天,光敏电阻的阻值随光照强度的增加而减小,R和R0串联,电路的总电阻减小,由I=可知,通过电路的电流变大,白天流过R0的电流较大,故A错误;
B.光敏电阻的电阻值随光照强度的增大而减小,所以白天时光敏电阻的电阻值小,电路中的电流值大,衔铁被吸下,静触点与c接通;晚上时的光线暗,光敏电阻的阻值大,电路中的电流值小,所以静触点与b接通。所以要达到晚上灯亮,白天灯灭,则给路灯供电的电源应接在a、b之间,故B错误;
C.如果将电阻箱R的阻值调大一些,电路中的电流变小,磁性变弱,吸引力变小,傍晚时路灯比原来早一些亮,故C正确;
D.低压电源电压减小后,由I=可知,电路中的电流变小,磁性变弱,吸引力变小,傍晚时路灯比原来早一些亮,故D错误。
故选C。
19.(2026·广东惠州·一模)如图所示是家庭电路常用的空气开关的简化原理图,当电路出现过载或_______时,电路电流过大,电磁铁P的_______增强,吸引衔铁Q向上偏转,弹簧拉开开关S切断电路实现保护作用,此时电磁铁_______磁性(选填“有”或“无”)。
【答案】 短路 磁性 无
【详解】[1]家庭电路中电流过大的两种原因是总功率过大和短路。
[2]电磁铁的磁性强弱和电流大小有关:在匝数不变时,电流越大,电磁铁磁性越强。当电流过大时,电磁铁P的磁性增强,才能吸引衔铁。
[3]开关S切断电路后,电磁铁的线圈中没有电流通过,因此磁性消失。
20.(2025·广东汕头·三模)图1是某恒温箱的电路原理图。工作电路电压为220V,电热丝R0的阻值为88Ω;控制电路电源电压为8V,线圈的电阻R1为10Ω,调温电阻R2最大阻值为120Ω;热敏电阻R3的阻值随温度t变化的关系如图2所示。R0和R3均置于恒温箱中,当继电器线圈中的电流达到50mA时,继电器的衔铁会被吸下。求:
(1)S闭合时,电磁铁上端是______极(用字母表示),当恒温箱中温度升高时,线圈中的电流将变______;
(2)恒温箱中温度保持为40℃,R3的阻值为______Ω,此时R2的阻值为_______Ω;
(3)R0工作时,功率为_________W;
(4)该恒温箱能设定的最高温度为______℃。
【答案】(1) N 大
(2) 120 30
(3)550
(4)160
【详解】(1)[1]S闭合时,电流从电磁铁的上端流入、下端流出,根据安培定则可知,电磁铁上端是N极。
[2]由图2可知,当恒温箱中温度升高时,热敏电阻R₃的阻值变小,控制电路的总电阻变小,由可知,控制电路的电流变大,则线圈中的电流将变大。
(2)由题意可知,当继电器线圈中的电流达到时,继电器的衔铁会被吸下,此时恒温箱中温度最高,此时控制电路的总电阻
由图2可知,恒温箱中温度保持为40℃,热敏电阻R3的阻值,因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,此时R2的阻值
(3)R0工作时功率
(4)当恒温箱能设定的温度最高时,热敏电阻R3的阻值最小,而此时控制电路的总电阻为160Ω不变,R2取最大阻值,则热敏电阻R3的最小阻值,由图2可知,该恒温箱能设定的最高温度为160℃。
考点06 电动机
21.(2026·广东惠州·一模)如图所示实验中,闭合开关,导体ab向右运动。下列操作能让导体ab向左运动的是( )
A.改变电压大小 B.改变磁场方向
C.改变电流大小 D.改变导体ab大小
【答案】B
【详解】ACD.改变电压大小、电流大小只会改变受力大小,只改变运动速度,不会改变运动方向;改变导体大小也不改变受力方向,因此只有改变磁场方向能让导体向左运动,故ACD不符合题意;
B.通电导体在磁场中的受力方向,与电流方向和磁场方向有关,只改变电流方向或只改变磁场方向,导体受力方向就会改变,运动方向随之改变,故B符合题意。
故选B。
22.(2025·广东珠海·二模)小珠自制了一个扬声器,如图所示,塑料桶底部紧密粘贴着线圈,线圈上方放置一个强磁体,在线圈中通入方向不断改变的电流后,塑料桶振动发声。下列说法正确的是( )
A.强磁体周围的磁感线是真实存在的
B.将一个小磁针靠近强磁体,它静止时南极所指方向为该点磁场方向
C.磁场对线圈的力的方向随电流方向的改变而改变
D.该扬声器与发电机的工作原理相同
【答案】C
【详解】A.磁体周围的磁感线是假想的,故A错误;
B.小磁针静止时,N(北)极所指的方向为该点的磁场方向,故B错误;
CD.在线圈上方放置一个强磁铁用来产生磁场,在线圈中通入交变电流后,通电线圈在磁场中受力运动,将电能转化为机械能,带动纸杯振动发声,这与电动机的原理相同;通电线圈在磁场中受力方向与磁场方向和电流方向有关,所以磁场对线圈的力的方向随电流方向改变而改变,故C正确,D错误。
故选C。
23.(2025·广东广州·三模)自制扬声器如图所示:在空心塑料筒外缠绕线圈并粘贴在纸杯底部,上方放置强磁铁。现将干电池连接在线圈两端,线圈________(选填“会”或“不会”)持续受到磁场的作用力,扬声器纸杯________(“会”或“不会”)持续发声,当线圈被磁铁吸引时,磁铁下方靠近线圈的磁极为_______(选填“N”或“S”)极,该磁极类型与地理________(选填“北”或“南”)极对应的地磁极类型相同。
【答案】 会 不会 N 南
【详解】[1][2]将干电池连接在线圈两端后,线圈中有电流通过,所以线圈会持续受到磁场力的作用;但由于干电池提供给线圈的是直流电,线圈在磁场中受力方向不会发生改变,所以线圈不能来回振动,则扬声器纸杯不会持续发声。
[3][4]根据安培定则,右手握住螺线管,四指指向电流方向,大拇指所指方向就是螺线管的N极,因此线圈的下端是N极,上端是S极,根据磁极间相互作用的关系可知,线圈被磁铁吸引,因此磁铁下方靠近线圈的磁极为N极,由于地磁场方向与地理方向相反,因此该磁极类型与地理南极对应的地磁极类型相同。
考点07 磁生电
24.(2025·广东深圳·三模)关于如图所示的四个电磁实验,下列说法中正确的是( )
A.实验甲:开关S闭合,小磁针发生偏转,表明通电导线的周围存在磁感线
B.实验乙:开关S闭合,导体ab在磁场中运动,电动机是利用这一原理制成
C.实验丙:开关S闭合,电磁铁上端为S极,电动机工作
D.实验丁:开关S闭合,只要导体ab在磁场中运动,导体中就有电流产生
【答案】B
【详解】A.由图甲可知,开关S闭合,小磁针发生偏转,表明通电导线的周围存在磁场,磁感线不是真实存在的,是一种理想模型,故A错误;
B.开关S闭合,导体ab通电,在磁场中受力运动,说明通电导体在磁场中受到力的作用,电动机是利用这一原理制成,故B正确;
C.开关S闭合,电磁铁有磁性,根据安培定则可知,电磁铁上端为N极,衔铁被吸下,电动机所在电路被接通,电动机工作,开关S断开,电磁铁没有磁性,衔铁在弹簧拉力作用下上移,电热器电路接通,独立工作,故C错误;
D.开关S闭合,只有导体ab在磁场中做切割磁感线运动,导体中才有电流产生,如果导体ab在磁场中没有做切割磁感线运动,导体中没有电流产生,故D错误。
故选B。
25.(2025·广东深圳·模拟预测)2024年深圳新能源汽车销量领跑全国,标志着环保出行理念深入深圳人心中。和燃油车相比,新能源汽车用电作为动力驱动汽车前进,如图所示的实验和其原理最接近的是( )
A.同名磁极相互排斥
B.电流的磁效应
C.通电导体在磁场中受到力的作用
D.电磁感应原理
【答案】C
【详解】新能源汽车用电作为动力驱动汽车前进,其原理是通电导体在磁场中受到力的作用。
A.“同名磁极,相互排斥”,主要应用于磁悬浮等领域,与新能源汽车驱动原理不同,故A不符合题意;
B.“电流的磁效应”是指电流周围产生磁场,如电磁铁等是利用此原理,并非新能源汽车动力驱动的直接原理,故B不符合题意;
C.图中闭合开关,导体中有电流通过,导体在磁场中会运动,说明通电导体在磁场中受力运动,是电动机的原理图,故C符合题意;
D.“电磁感应原理”是闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动,从而产生感应电流,主要应用于发电机,故D不符合题意。
故选C。
26.(2025·广东·模拟预测)如图所示的装置,甲、乙两线圈分别悬挂在两个蹄形磁体的磁场中,通过导线连接构成闭合电路,推动甲线圈摆动切割磁感线,在闭合电路中产生_____,同时乙线圈会随之摆动,此时乙线圈相当于_____(选填“电动机”或“发电机”)。如果只将乙线圈处的磁体两极位置对调,重复刚才操作,则乙线圈的摆动方向与之前_____(选填“相同”或“相反”)。
【答案】 感应电流 电动机 相反
【详解】[1][2]推动甲线圈摆动,在磁场中做切割磁感线运动,在闭合电路中产生感应电流;当产生的感应电流通过处在另一个磁场中的乙线圈时,由于磁场对电流有力的作用,故乙线圈会随之摆动,此时乙线圈相当于电动机。
[3]磁场对电流作用力的方向与电流方向和磁场方向有关,当其中一个方向改变了,电流在磁场中的受力方向将会发生改变,故如果乙线圈处的磁极方向改变了,则乙线圈的摆动方向将与之前相反。
27.(2026·广东深圳·一模)图甲所示的是一种“手摇充电式电筒”,握住它上下摇动就能自动充电。小明想知道其中的构造,将其拆开,并组装了如图乙所示的电路研究其工作原理。
(1)如图乙所示,断开开关,将磁铁向下插入线圈时,灵敏电流计的指针_________(选填“会”或“不会”)偏转。
(2)如图丙,闭合开关,将磁铁向下插入线圈时,观察到灵敏电流计的指针向左偏转,这表明闭合电路中的一部分导体做_________运动时,会产生感应电流。接着,将磁铁丛线圈中向上拔出时,观察到灵敏电流计的指针向_________(选填“左”或“右”)偏转。
(3)小明了解“手摇充电式电筒”的原理后,他想加快电筒的充电速度。请帮他写出一个方法:_________。
【答案】(1)不会
(2) 切割磁感线 右
(3)加快磁铁摇动速度/增加线圈匝数/换磁性更强的磁铁
【详解】(1)产生感应电流的前提是电路闭合,且闭合电路一部分导体切割磁感线,电路断路,无法产生感应电流,因此灵敏电流计指针不会偏转。
(2)[1]闭合开关后,磁铁上下运动时,线圈相对磁铁做切割磁感线运动,产生感应电流。
[2]感应电流的方向与导体相对磁场的运动方向有关,磁铁向下插入时指针左偏,向上拔出时相对运动方向反向,感应电流方向也反向,因此指针向右偏转。
(3)感应电流越大,充电速度越快。感应电流的大小和相对运动速度、线圈匝数、磁场强弱有关,因此可以通过加快磁铁摇动速度、增加线圈匝数、换磁性更强的磁铁来增大感应电流,加快充电。
考点08 电磁波的海洋
28.(2025·广东珠海·三模)如图甲所示是老师们上课时用到的无线话筒,话筒和图乙的扬声器之间没有导线连接,它们之间传递信息的载体是( )
A.电磁波 B.超声波 C.次声波 D.可听声
【答案】A
【详解】图甲无线话筒旁有一个发射器,是用来发射无线电波传递信息的,无线电波属于电磁波,所以,它们之间传递信息的载体是电磁波,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
29.(2025·广东广州·三模)如图为电磁波谱及其主要用途,下面分析错误的是( )
A.γ射线、X射线、紫外线、可见光、红外线、微波和无线电波都是电磁波
B.人眼可以看到波长为的电磁波
C.相比紫外线,红外线更容易被物体吸收并转化为内能
D.由图中的信息可知,电磁波的波长越长,该电磁波的频率越小,波速也越小
【答案】D
【详解】A.电磁波家庭成员很多,其波长有一个很宽的范围,按照波长从长到短的顺序,可分为无线电波、微波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线等,故A正确,不符合题意;
B.已知
由图中的信息可知,在可见光谱范围内,所以人眼可以看到波长为的电磁波,故B正确,不符合题意;
C.由图中的信息可知,不同波段的电磁波的波长不一样,其用途也是不一样的,如利用红外线制成电取暖器,利用微波制成微波炉等,红外线显著的作用是热作用,相比紫外线,红外线更容易被物体吸收并转化为内能,故C正确,不符合题意;
D.由图中的信息可知,电磁波的波长越长,频率越低,波长越短,频率越高,但它们在真空中的波速是相同的,故D错误,符合题意。
故选D。
30.(2025·广东深圳·三模)航天员王亚平在空间站弹奏经典曲目《茉莉花》,我们可以通过电视收看节目,是通过______传递的信号,人们根据声音的______可以分辨出这是用古筝弹奏的。
【答案】
电磁波
音色
【解析】【小题1】[1]空间站与地球之间的信号传递需通过电磁波,因电磁波可在真空中传播,而声波无法在真空中传播。
[2]不同乐器因材料和结构差异,发出声音的音色不同,故人们可通过音色辨别古筝的演奏声。
31.(2025·陕西西安·模拟预测)我国高铁正在高速发展。在旷野里,远远看到疾驰的列车犹如一枚“白色子弹”。小明正在利用5G网络通过手机与妈妈视频通话,5G采用的是频率更高的_________波来传递信息。以列车为参照物,列车上的座位是_________的。列车上交谈的乘客自觉压低声音,这是在_________处减弱噪声。
【答案】 电磁 静止 声源
【详解】[1]手机通信(包括5G网络)是利用电磁波来传递信息的。电磁波的频率越高,相同时间内可以传递的信息越多,5G相比4G采用了频率更高的电磁波,因此传输速率更快。
[2]判断物体的运动状态,关键是看物体与参照物之间的位置是否发生变化。以列车为参照物,列车上的座位与列车的位置没有发生改变,因此座位是静止的。
[3]减弱噪声的途径有三个:在声源处减弱(控制噪声的产生);在传播过程中减弱(阻碍噪声的传播);在人耳处减弱(防止噪声进入耳朵)。乘客自觉压低声音,是从噪声的产生源头进行控制,因此属于在声源处减弱噪声。
考点09 能源与可持续发展
32.(2025·广东梅州·模拟预测)能源、信息和材料是现代社会发展的三大支柱,下列说法正确的是( )
A.核电站是利用核聚变释放能量
B.紫外线和红外线不属于电磁波
C.半导体是制成芯片的主要材料之一
D.太阳能、水能和天然气都属于可再生能源
【答案】C
【详解】A.核电站是利用核裂变释放能量来发电的,并非核聚变,故A错误;
B.紫外线和红外线都属于电磁波,电磁波谱包含无线电波、红外线、可见光、紫外线、X 射线、γ 射线等,故B错误;
C.半导体的导电性介于导体和绝缘体之间,芯片的主要材料就是半导体(如硅),故C正确;
D.可再生能源是在自然界可以循环再生的能源,太阳能、水能属于可再生能源;而天然气是化石能源,属于不可再生能源,故D错误。
故选C。
33.(2025·广东汕头·二模)近年来某些城市的路边安装了智慧灯杆,如图,智慧灯杆除了照明还具有许多其他功能,如噪声监测、无线Wi-Fi、视频监控充电等。关于智慧灯杆,下列说法正确的是( )
A.无线Wi-Fi是利用超声波传递信息的
B.智慧灯杆上LED灯的主要制造材料是半导体材料
C.智慧灯杆工作时消耗的电能属于一次能源
D.噪声监测功能可以在传播过程中减弱噪声
【答案】B
【详解】A.电磁波可以传递信息且可以在真空中传播,无线Wi-Fi是利用电磁波传递信息的,故A错误;
B.智慧灯杆上LED灯的主要制造材料是半导体材料,半导体的导电性介于导电和绝缘体之间,故B正确;
C.电能不能从自然界直接获取,必须通过一次能源的消耗才能得到,所以它是二次能源,故C错误;
D.噪声监测仪只能监测噪音值,是一种监测设备,并不是降低噪音的手段和措施,在街头设置噪声监测仪,不能减弱噪声,故D错误。
故选 B。
34.(2025·广东茂名·二模)如图为核电站发电过程,核反应堆里发生的是核________(裂变/聚变);M装置的原理是________;环节②主要通过________使内能转化成机械能。
【答案】 裂变 电磁感应 做功
【详解】[1]核反应堆里发生的是核裂变,因为核聚变目前还不可控,而核电站需要可控的核反应来产生能量。
[2]由图可知,M 装置能量转化是机械能转化为电能,属于发电机,其原理是电磁感应现象。
[3]环节②中蒸汽轮机里的蒸汽膨胀推动轮机转动,主要通过气体膨胀对外做功使内能转化成机械能。
二阶·素养进阶练
1.(2026·安徽·模拟预测)2025年10月1日国庆期间,我国首部紧凑型聚变能实验装置BEST完成底部安装,精度达到毫米级,标志着我国向实现核聚变发电,又向前迈进一大步,发电时,核聚变产生的人造“太阳”约为1亿摄氏度,使水产生高温、高压的水蒸气带动蒸汽轮机转动,蒸汽轮机再带动发电机发电。下列说法正确的是( )
A.核能为可再生能源
B.核能的使用不需要任何防护,不会产生任何污染
C.人造“太阳”与我国正在运行的核电站获得核能的方式相同
D.该过程涉及的能量转化:核能→内能→机械能→电能
【答案】D
【详解】A.核能(核聚变、核裂变)所消耗的核燃料(如氘、氚、铀等)在地球上的储量是有限的,属于不可再生能源。故A错误;
B.核能使用过程中会产生放射性核废料,且核反应堆若发生泄漏会造成严重的核污染,因此必须进行严格的防护。故B错误;
C.“人造太阳”能量来源于轻核的核聚变,而目前我国运行的核电站均利用核裂变(重核分裂)产生能量。故C错误;
D.该过程的能量转化路径为:核聚变释放核能→加热水产生高温高压水蒸气,转化为内能→蒸汽轮机转动,内能转化为机械能→发电机发电,机械能转化为电能。即能量转化过程为核能→内能→机械能→电能。故D正确。
故选D。
2.(2026·陕西·模拟预测)如图是家庭电路的一部分,关于该电路和安全用电,下列说法正确的是 ( )
A.图中①位置应为电能表,②位置应为空气开关
B.开关S断开时,试电笔接触a点,氖管会发光
C.只将台灯插入插座时空气开关“跳闸”,原因是电路中总功率过大
D.家用电器或电线着火时,应立即浇水灭火
【答案】A
【详解】A..家庭电路中,要先安装电能表,再安装总开关,即①位置应为电能表测定消耗电能,②位置应为总开关(空气开关等)保护电路,故A正确;
B.开关S断开时,a点只与零线相连,不与火线连通,试电笔接触a点时,氖管不会发光,故B错误;
C.台灯功率较小,仅几十瓦,只插入台灯时空气开关跳闸,不是总功率过大导致,原因为电路发生短路,故C错误;
D.家用电器或电线着火时,首先应断开开关,然后再灭火,生活用水是导体,若用水,则易发生触电事故,故D错误。
故选 A。
3.(2025·湖北武汉·模拟预测)下列对如图所示的物理实验说法不正确的是( )
A.图甲实验小磁针静止时,通电螺线管B端是N极,导线A端接电源的负极
B.图乙实验说明通电导体在磁场中受到力的作用,电动机利用此原理工作
C.图丙实验是电磁感应现象,发电机利用此原理工作
D.图丁实验说明电流周围存在磁场,电磁铁利用此原理制成
【答案】A
【详解】A.根据小磁针静止时N极向右,利用磁极间的作用规律可知,螺线管的A端为S极,B端为N极;再根据安培定则,右手握住螺线管,大拇指指向螺线管的N极(B端),四指弯曲的方向为电流的方向,可判断出电流从螺线管的左端流入、右端流出,所以导线A端接电源的正极,故A错误,符合题意;
B.图乙中有电源,是电动机的工作原理实验,说明通电导体在磁场中受到力的作用,电动机利用此原理工作,故B正确,不符合题意;
C.图丙中没有电源,是电磁感应现象的实验,发电机利用此原理工作,故C正确,不符合题意;
D.图丁是奥斯特实验,说明电流周围存在磁场,电磁铁利用此原理制成,故D正确,不符合题意。
故选A。
4.(2025·辽宁铁岭·模拟预测)如图所示,甲、乙、丙、丁四个实验装置,下列说法正确的是( )
A.图甲:奥斯特实验说明通电导体在磁场中受到力的作用
B.图乙:扬声器与电动机的工作原理相同
C.图丙:电磁感应实验中把电能转化为机械能
D.图丁:当水位升高到金属块A处时,绿灯亮,红灯灭
【答案】B
【详解】A.图甲是奥斯特实验,该实验说明的是通电导线周围存在磁场,故A错误;
B.图乙中,扬声器与电动机都是利用通电导体在磁场中受力运动的原理工作的,故B正确;
C.图丙是电磁感应实验,在这个实验中是将机械能转化为电能,故C错误;
D.图丁中,当水位升高到金属块A处时,控制电路接通,电磁铁有磁性,吸引衔铁,此时红灯亮,绿灯灭,故D错误。
故选B。
5.(2026·陕西西安·二模)2026年央视春晚舞台的《武BOT》已不仅是一场表演,更成为科技与传统在时代坐标上的巅峰对话。如图所示,《武BOT》机器人为了完成高难度的武术动作,搭载了多种传感器。下列有关说法正确的是( )
A.头顶的3D激光雷达发出激光,利用激光的反射来感知环境,激光不属于电磁波
B.仿生视觉系统的摄像头成像是光的折射现象
C.关节处的力矩(力与力臂的乘积)传感器,其核心工作原理是杠杆平衡条件
D.关节上应变片的金属栅丝在通常情况下拉伸时电阻变小,压缩时电阻变大
【答案】B
【详解】A.激光属于可见光,所有可见光都属于电磁波,因此激光属于电磁波,故A错误;
B.仿生视觉系统的摄像头本质是凸透镜,凸透镜成像是利用光的折射原理,因此摄像头成像是光的折射现象,故B正确;
C.力矩传感器的作用是将力学量(力矩)转化为可测量的电信号,核心工作原理不是杠杆平衡条件,故C错误;
D.导体电阻与长度、横截面积有关:材料不变时,长度越长、横截面积越小,电阻越大。金属栅丝拉伸时长度变长、横截面积变小,电阻变大;压缩时长度变短、横截面积变大,电阻变小,故D错误。
故选B。
6.(2026·陕西·二模)太阳能作为清洁、无污染的可再生能源,蕴含着巨大的价值。科学家们正在研究一种太空电站,即在地球同步轨道上建立太阳能电站并向地面“无线缆输送”电能,其示意图如图所示。下列有关说法错误的是( )
A.向地面“无线缆输送”电能利用的微波是一种电磁波
B.太阳是人类的“能源之母”,地球上除核能外,所有能源都来自太阳
C.这种太空电站工作的过程是将太阳能转化为电能
D.以地面为参照物,这种太空电站是静止的
【答案】B
【详解】A.电磁波可以在真空中传播,向地面“无线缆输送”电能利用的微波是一种电磁波,故A正确,不符合题意;
B.太阳是人类的“能源之母”,地球上除核能、地热能和潮汐能外,几乎所有能源都来自太阳,故B错误,符合题意;
C.太空电站工作时,吸收太阳能,产生电能,是将太阳能转化为电能,故C正确,不符合题意;
D.以地面为参照物,这种太空电站的相对位置不变,是静止的,故D正确,不符合题意。
故选B。
7.(2025·陕西西安·模拟预测)如图所示是家庭电路的一部分,当把洗衣机的插头插入三孔插座后,洗衣机不工作,闭合开关,灯泡仍能发光。下列说法正确的是( )
A.保险丝应优先接在进户零线上 B.用试电笔接触a点氖管会发光
C.洗衣机不能工作的原因可能是ac间断路 D.若地线断路则小灯泡不能正常工作
【答案】C
【详解】A.保险丝的作用是当电路中电流过大时,自动熔断切断电路,从而保护电路。为了安全,保险丝应接在进户火线上,这样当保险丝熔断时,用电器与火线断开,能防止人接触用电器时触电。如果接在零线上,熔断后用电器仍与火线相连,存在安全隐患,故A错误;
B.试电笔接触火线时氖管发光,接触零线时氖管不发光。图中a点在零线上,所以用试电笔接触a点时,氖管不会发光,故B错误;
C.洗衣机的插头插入三孔插座后不工作,但闭合开关灯泡仍能发光,说明灯泡所在的支路是通路,而洗衣机所在的支路可能存在断路。ac间是零线的一部分,如果ac间断路,那么洗衣机所在支路就无法形成完整的回路,洗衣机就不能工作,而灯泡所在支路不受影响,仍能发光。所以洗衣机不能工作的原因可能是ac间断路,故C正确;
D.地线的作用是将用电器金属外壳接地,防止漏电时发生触电事故,它不影响用电器的正常工作。所以即使地线断路,小灯泡仍然能正常工作,故D错误。
故选C。
8.(2026·湖南衡阳·一模)如图所示为科学兴趣小组的同学自制的漂浮式指南针。铜片、锌片和食盐水溶液共同组成了“盐水电池”。铜片是盐水电池的正极,锌片是负极。下列说法正确的是( )
A.通电螺线管周围的磁场分布与蹄形磁铁类似
B.电子从铜片经螺线管流到锌片
C.通电螺线管静止时B端指向地理南方
D.通电螺线管在C点的磁场方向向左
【答案】D
【详解】A.通电螺线管外部的磁场与条形磁铁的磁场相似,并非蹄形磁铁,故A错误;
B.在盐水电池中,锌片是负极,铜片是正极,电子带负电,在电源外部,电子从负极经导线流向正极,所以电子从锌片经导线流到铜片,故B错误;
C.由图,电子从锌片经导线流到铜片,则电流从通电螺线管右端流入,左端流出,根据安培定则,通电螺线管的A端为S极,B端为N极,因为地磁的南极在地理的北极附近,所以通电螺线管静止时N极应指向地理北方,即B端指向地理北方,故C错误;
D.通电螺线管外部的磁感线是从N极出发回到S极,所以C点处的磁感线方向是从右向左,故D正确。
故选D。
9.(2025·黑龙江大庆·模拟预测)在科学发展的历程中,许多学者、科学家做出了杰出的贡献,下列叙述正确的是( )
①沈括最早记述了“地理的两极和地磁两极不重合”的现象;
②焦耳最先精确地确定了电流产生的热量与电流、电压、通电时间之间的关系,我们据此可以解释使用大功率电器时导线发热的原因;
③奥斯特首先发现了电磁感应现象;
④伽利略通过实验分析得出,物体的运动不需要力来维持;
⑤牛顿发现了万有引力定律,才有了今天的通信卫星;
⑥托里拆利通过实验测出了大气压强的数值,大气压的数值总是等于Pa。
A.只有①、②、⑤正确 B.只有①、④、⑤正确
C.只有②、③、⑥正确 D.只有①、③、④正确
【答案】B
【详解】①沈括在《梦溪笔谈》中最早记述了磁偏角现象,即地理的两极和地磁两极不重合,故①正确;
②焦耳最先精确地确定了电流产生的热量与电流、电阻、通电时间之间的关系,即焦耳定律,而非与电压的关系,故②错误;
③奥斯特首先发现了电流的磁效应,即通电导体周围存在磁场;电磁感应现象是法拉第首先发现的,故③错误;
④伽利略通过理想斜面实验分析得出,物体的运动不需要力来维持,力是改变物体运动状态的原因,故④正确;
⑤牛顿发现了万有引力定律,人们根据万有引力定律可以计算天体的运动轨道等,为通信卫星等航天器的轨道设计等提供了理论基础,才有了今天的通信卫星,故⑤正确;
⑥托里拆利通过实验测出了大气压强的数值,标准大气压的数值约为,但大气压会随高度、天气等因素变化,不是总是等于,故⑥错误。
综上所述,只有①、④、⑤正确,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
10.(2026·安徽·模拟预测)如图所示的家庭电路,闭合开关S后,灯泡L不亮,用试电笔分别检测a、b、c三点时,只有a点和b点可以使试电笔的氖管发光,则该电路的故障是________(选填“ab”“bc”或“进户零线”)断路。
【答案】bc
【详解】闭合开关后,灯泡不亮,试电笔检测a、b两点氖管发光,说明a、b与火线接通,检测c点氖管不发光,说明c点与火线断开,因此断路位置是bc段。
11.(2026·陕西西安·三模)如图甲所示的“聪明电梯”在有、无人乘坐时会以不同的速度运行。图乙是其控制电路图,R是一个压敏电阻。当有人走上电梯后,电梯运行速度加快,电动机的实际功率__________,则可知R的阻值随压力的增大而__________(前两空均选填“增大”“不变”或“减小”),图乙中电磁铁的磁性__________(选填“增强”“不变”或“减弱”)。
【答案】 增大 减小 增强
【详解】[1]当有人走上电梯后,电梯运行速度加快,说明电流增大,根据可知,电动机的实际功率增大。
[2][2]当有人走上电梯后,压力增大,功率变大,即电流增大,说明电阻变小,表明此时电磁铁增强吸引衔铁接通2,则R减小,所以R的阻值随压力的增大而减小。
12.(2025·山东日照·三模)我国的新能源电动汽车行业蓬勃发展。电动汽车所需的某型号直流充电桩的充电功率P与储能比H(电池当前储能占充满状态储能的百分比)的关系如图所示,充电电压恒为400V,在AB、BC、CD、DE四段充电过程中,______段的过程最容易使导线升温、老化,甚至引起火灾。高配置电动汽车的自动驾驶和停车辅助等场景需要用到毫米波雷达,某型号毫米波雷达的频率为80GHz(),其波长为______mm。
【答案】 BC 3.75
【详解】[1]根据功率公式 ,充电电压恒定,充电功率越大,电路中的电流越大。 导线电阻一定,根据焦耳定律,相同时间内,电流越大,导线产生的热量越多,越容易升温。由图可知,BC段充电功率最大,因此BC段最容易使导线升温。
[2]电磁波的波速 , 已知频率
根据波速公式 ,得波长
13.(2026·山东青岛·一模)近年来,我国在汽车领域有着多项突破。
(1)某电动汽车在充电时,汽车电瓶相当于___________(填“电源”或“用电器”);快充时,由于电流的___________效应,电池温度会升高,电能是___________(填“一”或“二”)次能源。
(2)无人驾驶汽车的摄像头成像原理是光的___________(填“反射”“直线传播”或“折射”),当汽车在平直的公路上突然加速时,乘客会向___________(填“前”或“后”)倾倒。
(3)某汽车动能回收效率为,若车辆以速度制动至停止,初始动能为,则回收的电能为___________J,这些电能可供某家用电器连续使用约,这个家用电器可能是___________(填“台灯”“电饭锅”或“电视机”)。
【答案】(1) 用电器 热 二
(2) 折射 后
(3) 电饭锅
【详解】(1)[1]某电动汽车在充电时,消耗电能,所以汽车电瓶相当于用电器。
[2]快充时,由于电流的热效应,将电能转化为内能,电池温度会升高。
[3]电能不是从自然界直接获得的,需要消耗其它能源获得,属于二次能源。
(2)[1]无人驾驶汽车的摄像头成像原理与照相机相同,成倒立、缩小的实像,利用的是光的折射。
[2]当汽车在平直的公路上突然加速时,乘客下半身随着车加速向前,而上半身由于具有惯性保持原来的速度会向后倾倒。
(3)[1]某汽车动能回收效率为,则回收的电能
[2]这些电能可供某家用电器连续使用约,这个家用电器的电功率
由于台灯、电视机的电功率较小,约为100W,而电饭锅的功率与900W接近,所以这个家用电器可能是电饭锅。
14.(2025·陕西·模拟预测)如图甲所示,是小林设计的盐水密度控制模拟装置,A物体始终浸没在盐水中,R为定值电阻,为力敏电阻,其阻值随下方轻质细线拉力的变化关系如图乙所示。已知,物体A的体积,质量,当电磁铁线圈中的电流时,铁质开关K被吸上,当时,K被释放,从而通过控制水泵向容器中注水使盐水密度保持在一定范围内,此装置所能控制的最大盐水密度为。电磁铁线圈电阻忽略不计,假设水加入容器后与盐水立刻混合均匀。闭合开关S,电磁铁上端为_______极,定值电阻R的阻值为_______Ω;此装置所能控制的最小盐水密度为_______。若控制电路电源电压U降低,需适当_______(选填“增大”或“减小”)R的阻值才能使盐水密度仍保持在上述范围内。()
【答案】 S/南极 50 1.1 减小
【详解】[1]由图可知,电流从螺线管的上端流入,根据安培定则可知,它的上端S极,下端是N极。
[2]物体A的重力为
此装置所能控制的最大盐水密度为1.3g/cm3,物体A所受的最大浮力为
此时轻质细线上的拉力为
根据图象可知拉力为0.3N时,,此时铁质开关K应吸上,排水电路开始排水,则电磁铁线圈中的电流,电路中的总电阻为
根据串联电路的总电阻等于各分电阻之和可得,定值电阻的阻值为
[3]根据题意可知,当时,铁质开关K被释放,停止放水;电路中的总电阻为
此时力敏电阻的阻值为
由图乙可知,此时的拉力为0.5N,物体A所受的最小浮力为
则盐水的最小密度为
[4]若保持上述范围,则在铁质开关K断开或闭合时,力敏电阻的阻值仍为原值。若控制电路电源电压降低,根据可知,控制电路的电流将会变小。为了不使电路中的电流减小,此时可适当减小R的阻值,使电路电流增大至电压降低前的电流大小,使盐水密度仍保持在上述范围内。
15.(2025·黑龙江大庆·二模)智能机器人目前已能够为人类在很多方面进行高效率、高精准度的服务,在图书馆领域,机器人可以辅助或替代图书馆员的工作,提供整理图书、读者咨询等服务。下表是某智能机器人图书馆员“小i”(如图)的部分参数:
参数名
电源电压/V
最大负重/kg
提升重物最大高度/m
机器人车轮直径/cm
充电功率/W
数据
48
12.5
0.6
10
2.5
(1)“小i”也提供无线上网服务,它与互联网之间通过______来传递信息。在阳光充足的时候,“小i”可以通过“晒太阳”将______能转化为电能
(2)如图乙所示为“小i”承受图书重力的过载保护电路原理图,图中R为压力传感器,阻值随所受压力变化图像如图丙所示,图乙中触发器的电阻忽略不计,通过的电流超过0.5A时就触发电动机停止工作,放弃执行搬书指令,以免“小i”受损伤。因此为保护“小i”,电阻箱的阻值至少应为______Ω;“小i”长时间工作后,为减轻其最大负重,应将电阻箱的阻值适当______(选填“增大”或“减小”)。
【答案】(1) 电磁波 太阳/光
(2) 81 减小
【详解】(1)[1]电磁波的传播不需要介质,可以在真空中传播。
[2]太阳能电池板将太阳能转化为电能。
(2)[1]“小i”承受的最大压力
由图丙可知,当F=125N时,压力传感器的阻值R=15Ω由得,电路总电阻
电阻箱R0接入的最小阻值
[2]由于电源电压和触发电动机停止工作的电流不变,根据可知,电路总电阻不变,要减轻“小i”的最大负重,即减小其承受的压力,由图像可知压力传感器的阻值将增大,所以由电阻的串联可知,应将电阻箱R0的阻值适当减小。
16.(2026·河南周口·模拟预测)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恒为7.2V,滑动变阻器R0的最大阻值为20Ω,R为压敏电阻,其阻值与所受到的压力关系如图乙所示,电流表测量范围为0~0.6A,踏板重力不计,控制电路中,电磁铁线圈电阻忽略不计,g取10N/kg。
(1)控制电路中,开关S闭合时,电磁铁的上端是_________(填“N”或“S”)极,随着压力的增大,控制电路中电磁铁的磁性_________(填“增强”“不变”或“减弱”)。
(2)小刘同学想将触发B的最小质量设置为50kg,求滑动变阻器连入电路的阻值。
(3)能触发B的最小质量是多少?
(4)求体重计空载时,控制电路消耗的最小电功率。
【答案】(1) N/北 增强
(2)16Ω
(3)10kg
(4)0.864W
【详解】(1)[1]根据右手螺旋定则,电流从电磁铁下端流入,上端流出,因此电磁铁的上端是 N 极。
[2]根据图乙,压力增大时,减小,总电阻减小。由于电源电压不变,根据欧姆定律,电流 增大,则电磁铁的磁性增强。
(2)由题意可知,压力等于重力,即
根据图乙,此时。当时,衔铁被吸引,此时总电阻
滑动变阻器连入电路的阻值为
(3)要使触发B的质量最小,即最小,对应最大。由小问2分析可知衔铁被吸引时 ,故要使最大,需最小,当为最小值此时
根据图乙,当时对应压力,此时质量
因此,能触发B的最小质量是10kg。
(4)空载时,,根据图乙得。要使控制电路消耗的功率最小,由可知总电阻应最大。当R0 为最大值时,电路总电阻最大
故控制电路消耗的最小电功率
真●题●验●证
1.(2025·广东·中考真题)下列利用开关控制插座的电路中,符合安全用电要求的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】带有开关的两孔插座中,为了安全,开关接在火线与插座之间,根据两孔插座“左零右火”接法可知,开关连接插座的右孔,零线连接插座的左孔,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
2.(2025·广东广州·中考真题)医学上用“人工心脏泵”替代心脏推动血液循环,如图是其工作原理的简图,活塞在电磁铁的带动下左右移动,代表心脏的舒张和收缩。“人工心脏泵”正常工作过程中,电磁铁的电流从a流向b时,则( )
A.电磁铁左端为S极,活塞向右移动
B.电磁铁左端为S极,活塞向左移动
C.电磁铁左端为N极,活塞向右移动
D.电磁铁左端为N极,活塞向左移动
【答案】B
【详解】当电磁铁的电流从a流向b时,根据安培定则可知,电磁铁的左端为S极,右端为N极,由磁极间的相互作用可知,永磁体对电磁铁产生吸引力,活塞向左运动,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
3.(2025·广东·中考真题)如图所示实验中,闭合开关,导体ab向右运动,下列操作能让导体ab向左运动的是( )
A.改变电压大小 B.改变电流方向
C.改变电流大小 D.改变导体ab长度
【答案】B
【详解】A.通电导体在磁场中受力的方向与磁场的方向和导线棒中电流的方向有关,且两个因素只改变其中一个,导体棒受力方向才会发生改变,改变电压大小,只改变电流的大小,不能改变导体的受力方向,故A不符合题意;
B.改变电流方向,磁场的方向不变,可以改变导体受力的方向,可以使导体ab向左运动,故B符合题意;
C.改变电流大小,不能改变电流的方向和磁场的方向,因此不能改变导体棒受力的方向,故C不符合题意;
D.改变导体ab长度,不能改变电流的方向和磁场的方向,因此不能改变导体棒受力的方向,故D不符合题意。
故选B。
4.(2025·广东广州·中考真题)某广播电台发射频率为的电磁波,根据如图信息,该电磁波属于( )
A.无线电波 B.红外线 C.紫外线 D.射线
【答案】A
【详解】由图可知,频率为的电磁波在之间,因此属于无线电波,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
5.(2025·广东·中考真题)如图所示是我国自主研制的隐身战斗机歼-35A,其与地面通信是利用( )
A.电磁波 B.超声波
C.次声波 D.光导纤维
【答案】A
【详解】“隐形战机”可以有效避开雷达的探测,主要是它表面有一种特殊材料,能够增强对电磁波的吸收,减弱电磁波反射回雷达,从而有效避开敌方的侦测,飞机与地面指挥中心联系也是通过电磁波来实现的,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
6.(2025·广东·中考真题)可再生能源是未来理想能源的一个重要发展方向。下列属于可再生能源的是( )
A.煤 B.石油
C.天然气 D.风能
【答案】D
【详解】ABC.煤、石油、天然气属于化石燃料,不能短时期内从自然界得到补充,属于不可再生能源,故ABC不符合题意;
D.风能可以从自然界里源源不断的得到补充,属于可再生能源,故D符合题意。
故选D。
7.(2025·广东深圳·中考真题)全磁悬浮“人工心脏”已研发成功,其核心部件是个带有叶轮的泵,通电后叶轮可高速旋转,带动血液流动。图乙是叶轮悬浮原理简化图,元元同学思考后发现:螺线管通电后,周围存在______,叶轮受斥力悬浮,叶轮下端的磁极是______极。
【答案】 磁场 N
【详解】[1]奥斯特实验证实了电流的周围存在着磁场,通电导线周围存在与电流方向有关的磁场,这种现象叫做电流的磁效应,所以螺线管通电后,周围存在磁场。
[2]由安培定则判断螺线管上端磁极,右手握住螺线管,四指指向电流方向,大拇指所指的上端为N极,因为叶轮受斥力悬浮,根据同名磁极相互排斥,所以叶轮下端的磁极是N极。
8.(2025·广东广州·中考真题)如图所示的“风光互补”路灯,其太阳能电池板和风力发电机产生的电能,输送至蓄电池储存起来,供路灯照明使用;
(1)工作时,风力发电机将______能转化成电能,太阳能电池板将______能转化成电能,风能和太阳能是______(选填“可再生”“不可再生”)的______(选填“一次”“二次”)能源;
(2)蓄电池储存的电能为4.8kW·h,若全部用于路灯供电,可供额定功率为80W的路灯正常发光______h。
【答案】(1) 风 太阳 可再生 一次
(2)60
【详解】(1)[1]工作时,风力发电机,消耗了风能,获得电能,故是将风能转化为电能。
[2]太阳能电池板是利用太阳能工作的,故将太阳能转化为电能。
[3]风能和太阳能可以从自然界源源不断获取,是可再生能源。
[4]风能和太阳能能够直接从自然界获取,是一次能源。
(2)4.8kW·h电能供额定功率为80W的路灯正常发光时间为
9.(2025·广东深圳·中考真题)如图所示,第九届亚洲冬奥会,擅于思考的欣航同学发现用阳光点燃火炬使用的是________(凸透镜/凹透镜),太阳是__________(可再生能源/不可再生能源),凸透镜的直径是60_______(填写单位)。
【答案】 凸透镜 可再生能源 cm
【详解】[1]凸透镜对光线有会聚作用,能将平行于主光轴的太阳光会聚到一点(焦点),使该点温度升高,达到可燃物的着火点,从而点燃火炬。而凹透镜对光线有发散作用,无法实现会聚阳光点火的效果。因此,此处应填 凸透镜。
[2]可再生能源是指自然界中可以不断再生、永续利用的能源,太阳的能量来源于其内部的核聚变反应,只要太阳存在,就会持续释放能量,属于可再生能源。因此,此处应填 可再生能源。
[3]结合实际情况,用于点燃火炬的凸透镜需要足够大才能有效会聚足够的阳光,60 毫米(mm)过小,60 米(m)过大,60 厘米(cm)是合理的尺寸。因此,此处应填 cm。
10.(2025·山东日照·中考真题)某电工师傅检查刚安装的插座是否符合安全用电要求。闭合开关,指示灯亮,用测电笔分别接触插座各孔,只有接触B、E两孔时氖管发光,说明这两个孔均接______(选填“火线”或“零线”)。用USB供电模块给一款标明电压为4V,容量为4000mA·h的手机电池充电,充满后电池储存的电能约为______J。
【答案】 火线 5.76×104
【详解】[1]测电笔分别接触B、E两孔时氖管发光,说明B、E两孔带电,与火线相连。
[2]手机电池的容量为 4000mA·h =4A·h, 它充满后大约储存的电能为W=UIt=4V×4A×3600s=5.76×104J
11.(2025·山东东营·中考真题)如图所示是一种温度自动控制装置的原理图。当温度达到金属丝下端所指的温度时,电磁铁会产生磁性,它的N极在___________(填“左”或“右”)端;电源电压不变,要想增强电磁铁的磁性,通常采取的措施是___________。
【答案】 左 增加线圈匝数
【详解】[1]如图,电流从电磁铁右端流入,根据安培定则,伸出右手,四指的方向为电流的方向,大拇指的方向为N极的方向,故它的N极在左端。
[2]影响电磁铁磁性强弱的因素有电流的大小,线圈的匝数,故在电源电压不变时,要想增强电磁铁的磁性,通常采取的措施是增加线圈匝数。
12.(2025·山东德州·中考真题)某电蒸锅有防干烧功能,可实现温度过高时自动停止加热。其内部由加热电路和控制电路组成,简化电路如图所示。加热电路有高、低温两个挡位,已知U1=220V,R2=121Ω,高温挡电功率1500W。控制电路电压U2=6V,R0=10Ω,Rt为热敏电阻,其阻值随锅内温度的变化情况如下表所示。当电磁铁线圈中的电流达到0.15A时,衔铁吸合,触点断开,停止加热。(电磁铁线圈电阻忽略不计)
Rt温度/℃
40
80
100
140
160
200
Rt电阻/Ω
100
50
40
30
25
20
(1)控制电路工作时电磁铁的上端为______极;
(2)加热电路停止加热时电蒸锅内的温度______;
(3)低温挡的电功率______和的阻值______。
【答案】(1)S
(2)140℃
(3) 1100W 44Ω
【详解】(1)控制电路电流方向:电流从电源正极流出,从线圈上端流入,下端流出。用右手螺旋定则(安培定则):右手握住螺线管,四指指向电流方向,拇指指向 N 极,螺线管下端为N极,则可判断上端为S极。
(2)由题意,在控制电路中,,,线圈电阻不计,为热敏电阻,、串联。
当电流 时,衔铁吸合,停止加热。由欧姆定律可得总电阻
由串联电路电阻特点,此时热敏电阻阻值
查表可得 时,电蒸锅内的温度
(3)[1][2]由图可知,在工作电路中,,,高温挡功率 。当、都闭合时,与并联,由可知,电压一定时,电阻越小功率越大,即此时为高温档,又因并联电路中总功率
代入数据:
解得,
13.(2025·陕西·中考真题)为了解决农村地区冬季供暖问题,某科研小组设计了一种“新型PV/T太阳能-水源热泵耦合供暖系统”。如图,该系统基本工作原理是在传统水源热泵供暖的基础上,利用导热介质吸收太阳能板采集的热量,由循环管道输送经过管束式换热器,部分热量存储在管束式换热器内,其余热量经过热泵系统,供给用户,实现了不同光照条件下,太阳能板、管束式换热器、地表水源三处热源联合工作,保障全天24小时持续供热。太阳能板还可为该系统提供部分电能,减少了系统从电网获取电能的数量。
以下是某天该系统为50m2的房间供暖的相关数据,当天光照时长以10h计。依据《严寒和寒冷地区居住建筑节能设计标准》,50m2的房间每天需要1.3×108J的热量。(不计系统工作过程中各种热量损失)
太阳辐射功率
太阳能板面积
光热效率
光电效率
系统全天耗电量
625W/m2
8m2
30%
20%
17kW·h
(1)太阳能板当天为该系统提供的热量为____J,提供的电能为____kW·h;
(2)管束式换热器不仅可以利用水降温时放出的热量,还可以利用水凝固时放出的热量。若换热器中水的质量为100kg,初温为10℃,白天,光照结束时温度升高到40℃。夜间,换热器中的水经降温和凝固过程放出的热量,经热泵系统为用户供暖。当天地表水源通过热泵系统为用户提供的热量为4.28×107J。请通过计算分析,该耦合系统全天提供的热量能否达到50m2的房间的供暖需求?写出必要的计算过程;[已知1kg水在凝固过程中放出的热量为3.4×105J,水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)]
(3)已知每燃烧1kg的煤释放约2.4kg的二氧化碳。该系统全天所提供的热量,可实现减排二氧化碳多少千克?(燃烧煤取暖的效率为60%,煤的热值为3×107J/kg)
【答案】(1) 10
(2)能
(3)18kg
【详解】(1)[1][2]由题意知,太阳辐射功率为625W/m2,太阳能板面积8m2,光照10h,则太阳能板当天辐射的总能量为
光热效率为30%,则太阳能板当天为该系统提供的热量为
光电效率为20%,则提供的电能为
(2)质量为100 kg、10℃的水降温成0℃的过程中放出热量
这些水进一步凝固成冰所放出的热量
换热器可为系统提供的热量
全天24小时内,太阳能板、换热器、水源共提供热量
该系统全天所提供的热量能达到50 m2的房间的供暖需求。
(3)若该系统全天所提供的热量由煤燃烧放出,则煤燃烧放出的热量
消耗煤的质量
由燃烧1kg的煤释放约2.4 kg的二氧化碳,可知减排二氧化碳的质量
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