精品解析：贵州省黔东南苗族侗族自治州从江县宰便镇宰便中学2024-2025学年九年级上学期12月月考物理试题

从江县宰便中学2024-2025学年度第一学期12月质量监测 九年级物理试卷 一、选择题（本题共8个小题，每小题3分，共24分。第1~6题为单项选择题。第7、8题为多项选择题，每小题至少有两项符合题目要求，全选对得3分，选对但不全得1分，选错或不选得0分） 1. 关于磁场和磁感线的概念，下面说法中错误的是（ ） A. 磁针北极在某点所受的磁力方向跟该点的磁感线方向一致 B. 磁体周围越接近磁极的地方磁感线越密 C. 磁感线是一种假想的曲线，都是从N极出来进入S极 D. 磁感线是闭合的曲线 2. 机器人和人下象棋时，取放棋子只需用一根“手指”接触棋子表面即可，如图，其奥秘是“手指”内部有电磁铁。下列材料中，能用于制作棋子的是（　　） A. 铝 B. 铁 C. 铜 D. 银 3. 如图所示，甲为铁棒，乙为条形磁铁，在图示情况下不会相互吸引的是（ ） A. B. C. D. 4. 如图所示的四种情况中，圆圈a表示垂直于纸面放置的一根导体，它是闭合电路的一部分，图中箭头表示这根导体的运动方向。那么，导体中有电流产生的是（　　） A. 甲和乙 B. 乙和丙 C. 丙和丁 D. 甲和丁 5. 如图所示，原来开关断开时，铁块、弹簧在图中位置保持静止状态。当闭合开关，并将滑动变阻器的滑片向右移动，下列说法正确的是（　　） A. 电流表示数变大，弹簧长度变短 B. 电流表示数变小，小磁针的N极顺时针转动 C. 电磁铁磁性增强，弹簧长度变长 D. 电磁铁磁性减弱，小磁针的N极逆时针转动 6. 一次家庭探究活动中，小明把一个正在发光的灯泡放到U形磁体中间时，惊讶地发现灯丝在晃动。关于这种现象，下列说法正确的是（　　） A. 灯丝晃动是一种电流的磁现象 B. 灯丝晃动是内能转化成了机械能 C. 灯丝晃动是受到磁体的吸引作用 D. 灯丝晃动是磁场对电流的作用 7. 下图为发电机的工作原理图，则下列说法不正确的是（　　） A. 发电机是利用电流的磁效应工作的 B. 线圈在磁场中转动时不一定会产生感应电流 C. 线圈在转动过程中，若产生了感应电流，则电流大小不变 D. 线圈在转动过程中，若产生了感应电流，则电流方向不变 8. 下图为远距离高压输电示意图，关于远距离输电，下列表述正确的是（　　） A. 增加输电导线的横截面积有利于减少输电过程中的电能损失 B. 高压输电是通过减小输电电流来减少电路的发热损耗的 C. 在输送电压一定时，输送的电功率越大，输电过程中的电能损失越小 D. 高压输电必须综合考虑各种因素，不一定是电压越高越好 二、填空题（本题共4个小题，每空2分，共10分） 9. 下图是一种磁悬浮盆栽，盆栽底部有磁铁，底座内装有电磁铁，这是利用了同名磁极相互________的原理制成。 10. 条形磁体周围的磁场情况如图所示，则条形磁体的左端是________极。 11. 扬声器（喇叭）是可以扩大声音的设备，它的工作原理是_________（选填“电磁感应”或“磁场对通电导体的作用力”）。 12. 如图所示，R0是一个光敏电阻，光敏电阻的阻值随光照强度的增大而减小，R 是电阻箱（已调至合适阻值），它们和继电器组成自动控制电路来控制路灯。白天灯熄，夜晚灯亮。则给路灯供电的电源应接在______（填写“a、b”或者“b、c”）两端；为了使路灯推迟发光，你对这个电路采取调节措施是 ______。 三、作图题（本题共3个小题，每小题2分，共6分） 13. 如图，用笔画线代替导线将图中实物连接起来。要求：闭合开关后，通电螺线管的上端为N极，当滑动变阻器的滑片P向左移动时，通电螺线管的磁性增强。 14. 如下图是简单的火警自动报警装置的部分电路，温控开关在常温时断开，绿灯亮；在温度升高到一定值时自动闭合，红灯亮、电铃响，发出报警信号。请你按上述要求，将电路图补充完整。（a、b、c为三个接线柱） （ ） 15. 如图所示，在绝缘光滑的水平桌面上有一均匀磁场区域MN，其磁感线方向与纸面垂直。现将竖直放置的金属框向磁场区域推进，金属框由O点离手后进入磁场区域继续向右运动。请你画出金属框的动能E与时间t的大致图像。 四、简答题（本题共2个小题，每小题3分，共6分） 16. 下图是航天员王亚平在天宫中利用太空自行车锻炼身体的情景。太空自行车在锻炼时可以发电并利用蓄电池储存起来。 （1）王亚平摇自行车发电时能量是怎样转化的？ （2）给蓄电池充电的过程中，蓄电池相当于电路中的什么？ 17. 如图所示的是核电站和一般火力发电站的工作流程。 （1）它们的工作原理有哪些相同点？ （2）它们的工作原理有哪些不同点？ 五、实验与科学探究题（本题共3个小题，第18题6分，第19题10分，第20题12分，共28分） 18. 下图是“探究影响电磁铁磁性强弱的因素”的实验。 （1）闭合开关，发现电磁铁吸起铁钉，说明电磁铁有磁性。通过电磁铁能否吸引铁钉来判定它是否有磁性，运用的科学方法是________； （2）观察发现电磁铁甲比乙吸起的铁钉多，说明在______一定时，外形相同的电磁铁，线圈匝数越多，磁性_______。 19. 小明学习了“电与磁”相关知识后，利用题图所示的装置进行实验。 （1）将磁体向下插入螺线管中时灵敏电流计的指针向左偏转，由此可知：电路中有_________产生。 （2）将磁体的N、S极对调后，再次向下插入螺线管，灵敏电流计的指针向____（选填“左”或“右”）偏转。 （3）要使灵敏电流计的指针摆动角度变大，可采取的方法是__________________（写1种即可）。 （4）若磁体在螺线管上方从左向右移动，灵敏电流计的指针____（选填“会”或“不会”）偏转。 （5）该装置揭示的原理可应用于学校广播系统中的____________（选填“扬声器”或“动圈式话筒”）。 20. 冰冰同学用图示装置进行了磁现象知识研究： （1）冰冰连接好电路后，闭合开关，发现无论怎样移动滑动变阻器的滑片P，导体ab仍静止不动，检查发现电路连接正确，各实验器材都完好，请你帮忙分析出现上述情况的原因是__________（写出一点即可）； （2）找出问题并正确处理后，将变阻器的滑片P移到图示位置，闭合开关S，导体ab向右摆动。此实验现象可以说明__________（选填“电热器”“发电机”或“电动机”）的工作原理，也说明通电电磁铁周围存在_______； （3）要使通电导体ab向右侧摆动的幅度增大，应将滑动变阻器的滑片P向____（选填“左”或“右”）端移动；若仅将电源正负极对调接入电路，闭合开关S，导体ab向____（选填“左”或“右”）侧摆动； （4）利用本实验装置及实验现象可以探究或说明的磁现象有关知识的有_______。 A. 电流的磁效应 B. 感应电流产生的条件 C. 磁场对电流的作用 D. 电磁铁的磁场强弱与电流大小的关系 六、综合应用题（本题共2个小题，每小题8分，共16分。解答时需写出必要的计算公式及过程或文字说明，若只写出计算结果将不得分） 21. 一座水电站输送的电功率是4400kW，输电线总电阻为1Ω。 （1）如果输电线电压是220kV，那么输电线路上的电流、损失的电功率分别是多少？ （2）如果改用10kV的电压输电，那么输电线路上损失的电功率是多少？ （3）通过上面的计算，简要说明远距离输电为什么要采用高压输电的方式。 22. 现代家庭电器越来越智能化，扫地机器人就是智能家电的一种，是家庭地板清理的好帮手。通过电动机旋转产生高速气流，将灰尘、杂物吸入集尘盒；其防滑轮皮采用凸凹材质制成；底部安装有塑料刷，用于清扫吸附在地板上的灰尘及轻小物体；前端装有感应器，通过发射、接收超声波或红外线来侦测障碍物。如图所示的是一款集自动清扫技术和人工智能设计于一体的地面清扫机器人。该机器人工作时的额定功率为36 W，电池的容量为3750 mA·h，当剩余电量为电池容量的20%时，机器人会主动寻找充电器充电，充电电压和工作电压均为12 V。 （1）“机器人”的动力来自于电动机，下列实验装置与电动机工作原理相同的是____。 （2）若“机器人”静止时向障碍物垂直发射超声波，经过0.001 s收到回波，则其距障碍物多少厘米？（假设超声波在空气中的传播速度为340 m/s） （3）该机器人正常工作时的电流为多大？ （4）该机器人充满一次电后能够持续工作的时间是多少秒？ 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 从江县宰便中学2024-2025学年度第一学期12月质量监测 九年级物理试卷 一、选择题（本题共8个小题，每小题3分，共24分。第1~6题为单项选择题。第7、8题为多项选择题，每小题至少有两项符合题目要求，全选对得3分，选对但不全得1分，选错或不选得0分） 1. 关于磁场和磁感线的概念，下面说法中错误的是（ ） A. 磁针北极在某点所受的磁力方向跟该点的磁感线方向一致 B. 磁体周围越接近磁极的地方磁感线越密 C. 磁感线是一种假想的曲线，都是从N极出来进入S极 D. 磁感线是闭合的曲线 【答案】C 【解析】 【详解】A．由磁场方向的规定可知，磁针北极在某点所受的磁力方向跟该点的磁感线方向一致，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，越密越强，反之越弱，磁体周围越接近磁极的地方磁感线越密，故B正确，不符合题意； CD．磁感线是一种假想的曲线，在磁体内部是从南极到北极，在磁体外部是从北极到南极，磁感线是闭合的曲线，故C错误，符合题意，D正确，不符合题意。 故选C。 2. 机器人和人下象棋时，取放棋子只需用一根“手指”接触棋子表面即可，如图，其奥秘是“手指”内部有电磁铁。下列材料中，能用于制作棋子的是（　　） A. 铝 B. 铁 C. 铜 D. 银 【答案】B 【解析】 【详解】机器人的“手指”内部有电磁铁，那么制作象棋棋子的材料应该是铁磁性材料，包括铁、钴、镍，而不包括铝，故ACD不符合题意，B符合题意。 故选。 3. 如图所示，甲为铁棒，乙为条形磁铁，在图示情况下不会相互吸引的是（ ） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【分析】条形磁铁具有磁性，两个磁极的位置磁性最强，中间部分磁性最弱；铁棒没有磁性，根据这两点对4个选项进行判断． 【详解】A．条形磁铁的磁极靠近铁棒，会产生吸引力，故A不符合题意； B．铁棒靠近条形磁铁的中间部分，条形磁铁磁性很弱，不会产生吸引力，故B符合题意； C．铁棒中部靠近条形磁铁的磁极，会产生吸引力，故C不符合题意； D．铁棒靠近条形磁铁的磁极，会产生吸引力，故D不符合题意． 4. 如图所示的四种情况中，圆圈a表示垂直于纸面放置的一根导体，它是闭合电路的一部分，图中箭头表示这根导体的运动方向。那么，导体中有电流产生的是（　　） A. 甲和乙 B. 乙和丙 C. 丙和丁 D. 甲和丁 【答案】C 【解析】 【详解】甲、乙两图中，导线a所在位置的磁感线方向是从上向下的，导线a运动方向与磁场方向平行，导线a没有做切割磁感线运动，不会产生感应电流；丙、丁两图中，导线a所在位置的磁感线方向是从上向下的，导线a斜向上或斜向下运动，都是做切割磁感线运动，都会产生感应电流，故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 5. 如图所示，原来开关断开时，铁块、弹簧在图中位置保持静止状态。当闭合开关，并将滑动变阻器的滑片向右移动，下列说法正确的是（　　） A. 电流表示数变大，弹簧长度变短 B. 电流表示数变小，小磁针的N极顺时针转动 C. 电磁铁磁性增强，弹簧长度变长 D. 电磁铁磁性减弱，小磁针的N极逆时针转动 【答案】C 【解析】 【详解】若将变阻器的滑片P向右移动，滑动变阻器接入电路的电阻变小，由欧姆定律可知电路中的电流变大，通电螺线管的磁性增强，故对铁块的吸引力增大，所以弹簧长度应变长；根据右手螺旋定则可知，通电螺线管上端为N极，螺线管外部磁感线从N极出发回到S极，所以小磁针的N极将顺时针转动，故ABD错误，C正确。 故选C。 6. 一次家庭探究活动中，小明把一个正在发光的灯泡放到U形磁体中间时，惊讶地发现灯丝在晃动。关于这种现象，下列说法正确的是（　　） A. 灯丝晃动是一种电流的磁现象 B. 灯丝晃动是内能转化成了机械能 C. 灯丝晃动是受到磁体的吸引作用 D. 灯丝晃动是磁场对电流的作用 【答案】D 【解析】 【详解】ACD．将有电流通过的灯丝置于磁场中，发现灯丝晃动，说明通电导体在磁场中受到力的作用，同时说明受力方向是变化的，进一步说明灯丝中电流的方向也在不断改变，灯通过的电流为交流电，故AC错误，D正确； B．灯丝晃动是磁场对电流的作用，该过程中电能转化成了机械能，故B错误。 故选D。 7. 下图为发电机的工作原理图，则下列说法不正确的是（　　） A. 发电机是利用电流的磁效应工作的 B. 线圈在磁场中转动时不一定会产生感应电流 C. 线圈在转动过程中，若产生了感应电流，则电流大小不变 D. 线圈在转动过程中，若产生了感应电流，则电流方向不变 【答案】ACD 【解析】 【详解】A．发电机利用了电磁感应的原理工作，故A错误，符合题意； B．闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线的运动时，导体中会产生感应电流。若电路未闭合或转动方向未切割磁感线，则不会产生感应电流，故B正确，不符合题意； CD．发电机产生的电流是交流电，其发出电流的大小和方向都会随时间发生变化。线圈在转动过程中，若产生了感应电流，由于线圈转动过程中切割磁感线的速度等因素在变化，所以电流的大小是变化的；当线圈转动到不同位置时，切割磁感线的方向会发生变化，所以电流的方向也是变化的，故CD错误，符合题意。 故选ACD。 8. 下图为远距离高压输电示意图，关于远距离输电，下列表述正确的是（　　） A. 增加输电导线的横截面积有利于减少输电过程中的电能损失 B. 高压输电是通过减小输电电流来减少电路的发热损耗的 C. 在输送电压一定时，输送的电功率越大，输电过程中的电能损失越小 D. 高压输电必须综合考虑各种因素，不一定是电压越高越好 【答案】ABD 【解析】 【详解】A．增加输电导线的横截面积能减小电阻，根据可知，减小电阻，可以减少输电过程中的电能损失，故A正确； B．根据可知，当P一定时，U越大，I越小，P损越小，所以高压输电是通过减小输电电流来减少电路的发热损耗的，故B正确； C．在输送电压一定时，输送的电功率越大，则输电线上流过的电流越大，输电过程中的电能损失越大，故C错误； D．高压输电必须综合考虑各种因素，如绝缘要求、建设费用、输电距离、技术和经济要求等因素，不一定是电压越高越好，故D正确。 故选ABD。 二、填空题（本题共4个小题，每空2分，共10分） 9. 下图是一种磁悬浮盆栽，盆栽底部有磁铁，底座内装有电磁铁，这是利用了同名磁极相互________的原理制成。 【答案】排斥 【解析】 【详解】如图所示的盆栽能悬浮在空中，是因为盆栽底部磁体的磁极与底座内电磁铁上端的磁极是同名磁极相互排斥的结果。即利用了同名磁极相互排斥的原理制成。 10. 条形磁体周围的磁场情况如图所示，则条形磁体的左端是________极。 【答案】N 【解析】 【详解】条形磁体周围的磁场是从N极出发，回到S极，所以条形磁体的左端是N极。 11. 扬声器（喇叭）是可以扩大声音的设备，它的工作原理是_________（选填“电磁感应”或“磁场对通电导体的作用力”）。 【答案】磁场对通电导体的作用力 【解析】 【详解】扬声器主要由固定的永磁体、线圈和锥形纸盆构成。当线圈中通有电流时，线圈受到永磁体的作用而运动，带动纸盆振动，使扬声器发声。因此扬声器的原理是磁场对通电导体的作用力。 12. 如图所示，R0是一个光敏电阻，光敏电阻的阻值随光照强度的增大而减小，R 是电阻箱（已调至合适阻值），它们和继电器组成自动控制电路来控制路灯。白天灯熄，夜晚灯亮。则给路灯供电的电源应接在______（填写“a、b”或者“b、c”）两端；为了使路灯推迟发光，你对这个电路采取调节措施是 ______。 【答案】 ①. ab ②. 将R的阻值调小（或增大控制电路电压） 【解析】 【分析】 【详解】[1]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，衔铁将被吸住，动触点与c接通；晚上时的光线暗，光敏电阻的电阻值大，电路中的电流值小，所以静触点与a接通。所以要达到晚上灯亮，白天灯灭，则路灯应接在ab之间。 [2]控制电路中的电压变大，而电路中的吸合电流不变，由，电路总电阻变大，光敏电阻的阻值变大，即光照强度减弱时，电磁铁释放衔铁，路灯比原来迟一些亮；如果将电阻箱的阻值调小，吸合电流不变，只有光敏电阻R0的阻值更大时，即光照强度更加减弱时，路灯才被点亮，符合要求。 三、作图题（本题共3个小题，每小题2分，共6分） 13. 如图，用笔画线代替导线将图中实物连接起来。要求：闭合开关后，通电螺线管的上端为N极，当滑动变阻器的滑片P向左移动时，通电螺线管的磁性增强。 【答案】 【解析】 【详解】根据安培定则可知电流从通电螺线管的下端流入时，通电螺线管的上端为N极； 当滑动变阻器的滑片P向左移动时，通电螺线管的磁性增强，可知电路的电流变大，变阻器连入电路的电阻变小，故滑动变阻器应接左下接线柱。如图所示： 14. 如下图是简单的火警自动报警装置的部分电路，温控开关在常温时断开，绿灯亮；在温度升高到一定值时自动闭合，红灯亮、电铃响，发出报警信号。请你按上述要求，将电路图补充完整。（a、b、c为三个接线柱） （ ） 【答案】 【解析】 【详解】温控开关在常温时断开，电磁铁没有磁性，衔铁被弹簧拉起，动触头和上面的静触头接通，电源和绿灯组成电路，绿灯亮；在温度升高到一定值时自动闭合，电磁铁有磁性，电磁铁吸引衔铁，动触头和下面的静触头接通，电源和红灯、电铃组成电路，红灯亮，电铃响。电路如图所示： 15. 如图所示，在绝缘光滑的水平桌面上有一均匀磁场区域MN，其磁感线方向与纸面垂直。现将竖直放置的金属框向磁场区域推进，金属框由O点离手后进入磁场区域继续向右运动。请你画出金属框的动能E与时间t的大致图像。 【答案】 【解析】 【详解】水平桌面光滑，当金属框由O点离手后，在未进入磁场区域时，在水平面上向右做匀速直线运动；当右边金属框进入磁场区域，右边金属框切割磁感线而产生感应电流，则一部分动能（机械能）会转化为电能，所以金属框的动能会减小；当金属框全部进入磁场区域后，没有感应电流产生，且光滑水平面无摩擦力，所以金属框的动能（机械能）保持不变；当右侧金属框从磁场中穿出时，左边的金属框切割磁感线而产生感应电流，又有一部分动能（机械能）转化为电能，动能再次减小；当金属框全部穿出时，动能（机械能）不变，作图如下： 四、简答题（本题共2个小题，每小题3分，共6分） 16. 下图是航天员王亚平在天宫中利用太空自行车锻炼身体的情景。太空自行车在锻炼时可以发电并利用蓄电池储存起来。 （1）王亚平摇自行车发电时能量是怎样转化的？ （2）给蓄电池充电的过程中，蓄电池相当于电路中的什么？ 【答案】（1）机械能转化为电能 （2）用电器 【解析】 【小问1详解】 王亚平摇自行车发电利用的是电磁感应原理，将机械能转化为电能。 【小问2详解】 给蓄电池充电时，蓄电池会消耗电能，将电能转化为化学能储存起来，故蓄电池相当于电路中的用电器。 17. 如图所示的是核电站和一般火力发电站的工作流程。 （1）它们的工作原理有哪些相同点？ （2）它们的工作原理有哪些不同点？ 【答案】（1）能量转化的核心流程一致：都通过高温高压蒸汽推动汽轮机转动，将内能转化为机械能；再通过发电机将机械能转化为电能，最终将电能输送至电网。 （2）①使用的原料不同，核电站使用的是核原料，而火力发电站使用的是化石原料； ②获得内能的方式不同，核电站是把裂变释放的核能转化为内能，火力发电站是把燃料的化学能转化为内能。 【解析】 【小问1详解】 略 【小问2详解】 略 五、实验与科学探究题（本题共3个小题，第18题6分，第19题10分，第20题12分，共28分） 18. 下图是“探究影响电磁铁磁性强弱的因素”的实验。 （1）闭合开关，发现电磁铁吸起铁钉，说明电磁铁有磁性。通过电磁铁能否吸引铁钉来判定它是否有磁性，运用的科学方法是________； （2）观察发现电磁铁甲比乙吸起的铁钉多，说明在______一定时，外形相同的电磁铁，线圈匝数越多，磁性_______。 【答案】（1）转换法 （2） ①. 电流 ②. 越强 【解析】 【小问1详解】 通过观察电磁铁是否能吸引铁钉来判断它是否具有磁性，是将不易直接观察的磁性转换为容易观察的铁钉是否被吸引，运用的科学方法是转换法。 【小问2详解】 由图可知，甲、乙串联在电路中，串联电路中各处电流相等。电磁铁甲比乙线圈匝数多且吸起来的铁钉更多，说明在电流一定时，外形相同的电磁铁，线圈匝数越多，磁性越强。 19. 小明学习了“电与磁”相关知识后，利用题图所示的装置进行实验。 （1）将磁体向下插入螺线管中时灵敏电流计的指针向左偏转，由此可知：电路中有_________产生。 （2）将磁体的N、S极对调后，再次向下插入螺线管，灵敏电流计的指针向____（选填“左”或“右”）偏转。 （3）要使灵敏电流计的指针摆动角度变大，可采取的方法是__________________（写1种即可）。 （4）若磁体在螺线管上方从左向右移动，灵敏电流计的指针____（选填“会”或“不会”）偏转。 （5）该装置揭示的原理可应用于学校广播系统中的____________（选填“扬声器”或“动圈式话筒”）。 【答案】（1）感应电流 （2）右 （3）换用磁性更强的磁体 （4）会 （5）动圈式话筒 【解析】 【小问1详解】 将磁铁向下插入螺线管时，灵敏电流计的指针向左偏转，说明电路中产生了感应电流，这个现象叫做电磁感应现象。 【小问2详解】 将磁体的、极对调后，磁场方向改变，再次向下插入螺线管，感应电流方向发生改变，灵敏电流计的指针向右偏转。 【小问3详解】 因为磁场越强，感应电流就越大，所以要使灵敏电流计指针偏转角度更大，可以换用磁性更强的磁体。 【小问4详解】 若磁体在螺线管上方从左向右移动，螺线管做切割磁感线运动，可以产生感应电流，灵敏电流计的指针会偏转。 【小问5详解】 扬声器的工作原理是通电导体在磁场中受力运动；动圈式话筒是声信号转化为电信号的机器，即是利用电磁感应现象的原理制成的。故该装置揭示的原理可应用于学校广播系统中的动圈式话筒。 20. 冰冰同学用图示装置进行了磁现象知识研究： （1）冰冰连接好电路后，闭合开关，发现无论怎样移动滑动变阻器的滑片P，导体ab仍静止不动，检查发现电路连接正确，各实验器材都完好，请你帮忙分析出现上述情况的原因是__________（写出一点即可）； （2）找出问题并正确处理后，将变阻器的滑片P移到图示位置，闭合开关S，导体ab向右摆动。此实验现象可以说明__________（选填“电热器”“发电机”或“电动机”）的工作原理，也说明通电电磁铁周围存在_______； （3）要使通电导体ab向右侧摆动的幅度增大，应将滑动变阻器的滑片P向____（选填“左”或“右”）端移动；若仅将电源正负极对调接入电路，闭合开关S，导体ab向____（选填“左”或“右”）侧摆动； （4）利用本实验装置及实验现象可以探究或说明的磁现象有关知识的有_______。 A. 电流的磁效应 B. 感应电流产生的条件 C. 磁场对电流的作用 D. 电磁铁的磁场强弱与电流大小的关系 【答案】（1）电源电压太低 （2） ①. 电动机 ②. 磁场 （3） ①. 右 ②. 右 （4）ACD 【解析】 【小问1详解】 电路连接正确，各实验器材都完好，无论怎样移动滑动变阻器的滑片P，导体ab仍静止不动，可能是电流过小导致电磁铁磁性太弱，对导体的作用力不足以使其运动，而造成电流过小的原因则可能是电源电压太低。 【小问2详解】 根据题意，闭合开关S，导体ab向右摆动，这是因为通电电磁铁周围存在磁场，导体ab通电后在磁场中受力摆动，这一过程中电能转化为机械能，电动机的工作原理通电线圈在磁场中受力的作用而转动，因此实验现象可以说明电动机的工作原理，也可以说明通电电磁铁周围存在着磁场。 【小问3详解】 要使通电导体ab向右侧摆动的幅度增大，需增大电磁铁对导体的作用力，即需增大电路中的电流，因此应减小滑动变阻器接入电路的电阻，由图可知，应将滑动变阻器的滑片向右移动。 仅将电源正负极对调接入电路，闭合开关S，电磁铁和导体ab中的电流方向都发生变化，导体ab受力方向不变，因此导体ab向右侧摆动。 【小问4详解】 A．该实验装置通电后，导体ab受力摆动，是因为通电后电磁铁和导体周围产生了磁场，可以探究电流的磁效应，故A符合题意； B．闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体会产生感应电流，该实验装置是通电的，无法直接探究感应电流产生的条件，故B不符合题意； C．实验装置通电后，导体ab受力摆动，直接体现了磁场对电流的作用，故C符合题意； D．该实验装置利用滑动变阻器改变电路中电流的大小，观察导体摆动幅度的大小可以探究磁场强弱与电流大小的关系，故D符合题意。 故选ACD。 六、综合应用题（本题共2个小题，每小题8分，共16分。解答时需写出必要的计算公式及过程或文字说明，若只写出计算结果将不得分） 21. 一座水电站输送的电功率是4400kW，输电线总电阻为1Ω。 （1）如果输电线电压是220kV，那么输电线路上的电流、损失的电功率分别是多少？ （2）如果改用10kV的电压输电，那么输电线路上损失的电功率是多少？ （3）通过上面的计算，简要说明远距离输电为什么要采用高压输电的方式。 【答案】（1）20 A ；400W （2）193.6 kW （3）高压输电可显著减小输电线上的能量损失 【解析】 【小问1详解】 已知水电站的输送功率为 输电线电压 输电线电阻，根据电功率公式，可得输电线路上的电流 则损失的电功率 【小问2详解】 已知输电电压为 根据题意可得，输电线路上的电流 则损失的电功率 【小问3详解】 由计算可知，当输电电压为220kV时，损失功率仅400W；而电压降为10kV时，损失功率增至193.6 kW。在输送功率一定时，电压越高，线路中电流越小，损失的电功率也越小，因此高压输电能有效降低能量损耗，适用于远距离输电。 22. 现代家庭电器越来越智能化，扫地机器人就是智能家电的一种，是家庭地板清理的好帮手。通过电动机旋转产生高速气流，将灰尘、杂物吸入集尘盒；其防滑轮皮采用凸凹材质制成；底部安装有塑料刷，用于清扫吸附在地板上的灰尘及轻小物体；前端装有感应器，通过发射、接收超声波或红外线来侦测障碍物。如图所示的是一款集自动清扫技术和人工智能设计于一体的地面清扫机器人。该机器人工作时的额定功率为36 W，电池的容量为3750 mA·h，当剩余电量为电池容量的20%时，机器人会主动寻找充电器充电，充电电压和工作电压均为12 V。 （1）“机器人”的动力来自于电动机，下列实验装置与电动机工作原理相同的是____。 （2）若“机器人”静止时向障碍物垂直发射超声波，经过0.001 s收到回波，则其距障碍物多少厘米？（假设超声波在空气中的传播速度为340 m/s） （3）该机器人正常工作时的电流为多大？ （4）该机器人充满一次电后能够持续工作的时间是多少秒？ 【答案】（1）D （2）17cm （3）3A （4）3600s 【解析】 【小问1详解】 电动机的工作原理是通电线圈在磁场中受力的作用而转动。 A．图中的实验装置是用来探究通电导体周围是否存在的磁场，原理是电流的磁效应，故A不符合题意； B．图中的实验装置是探究闭合电路中的一部分导体在磁场中运动是否会产生感应电流，工作原理是电磁感应现象，故B不符合题意； C．图中的实验装置是探究电流相同时，外形相同的通电螺线管，电磁铁的磁性强弱与线圈匝数的关系，故C不符合题意； D．图中的装置是探究通电导体在磁场中受力的作用而运动，与电动机的工作原理相同，故D符合题意。 故选D。 【小问2详解】 “机器人”静止时向障碍物垂直发射超声波，经过0.001 s收到回波，则超声波单程传播的时间 已知超声波在空气中的传播速度，其距障碍物的距离 【小问3详解】 已知该机器人工作时的额定功率为36W，充电电压和工作电压均为12V，根据，该机器人正常工作时的电流 【小问4详解】 电池的容量为3750 mA·h，当剩余电量为电池容量的20%时，机器人会主动寻找充电器充电，已知机器人工作电压，根据，机器人工作消耗的电能 已知机器人工作电压，正常工作时的电流，则该机器人充满一次电后能够持续工作的时间 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $