第20章+电与磁练习题2022年江苏省物理中考模拟题选编
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这是一份第20章+电与磁练习题2022年江苏省物理中考模拟题选编,共39页。试卷主要包含了单选题,填空题,作图题,实验题,综合题,计算题等内容,欢迎下载使用。
第20章 电与磁练习题
一、单选题
1.(2022·江苏·扬州中学教育集团树人学校一模)如图所示是燃油汽车启动装置的电路简图。汽车启动时,需将钥匙插入仪表盘上的钥匙孔并旋转,则下列分析不正确的是( )
A.旋转钥匙相当于闭合开关
B.电磁铁是利用电流的磁效应来工作的
C.电磁铁通电后电磁铁的上端为N极
D.电动机工作时将电能全部转化为机械能
2.(2022·江苏扬州·一模)人类在探索自然规律的过程中,总结出了许多科学研究方法。下面是初中物理中的几个研究实例:①研究电流时,把电流比作水流;②研究磁场时,引入“磁感线”;③研究光的传播时,引入“光线”;④研究动能与速度的关系时,保持质量不变。其中,采用了相同研究方法的是( )
A.①和② B.②和③ C.②和④ D.③和④
3.(2022·江苏·江阴初级中学一模)如图所示,小明同学做了一个小直流电动机模型。同学们围着观看线圈的持续转动,一起分享着他的成果。下列关于此直流电动机模型的说法,你认为正确的是( )
A.此电动机模型是根据电磁感应的原理制成的
B.线圈两端(作为转轴)的漆皮应全部刮去,这样才可持续转动
C.转动过程中,CD边始终受方向不变的磁场力
D.线圈两端(作为转轴)的漆皮应一端全部刮去,另一端刮去半周,这样才可持续转动下去
4.(2022·江苏无锡·一模)关于粒子和宇宙,下列说法正确的是( )
A.分子是不可再分的最小粒子
B.气体容易被压缩是因为分子间空隙大
C.磁铁能吸引铁是因为分子间有引力
D.太阳是太阳系中心,也是宇宙的中心
5.(2022·江苏无锡·一模)如图是探究“电磁感应现象”的实验装置。下列操作能使灵敏电流计指针发生偏转的是( )
A.断开开关S,磁体、导体ab均保持不动
B.闭合开关S,磁体不动,导体ab沿竖直方向上下运动
C.闭合开关S,导体ab不动,磁体沿水平方向左右运动
D.断开开关S,磁体不动,导体ab沿水平方向左右运动
6.(2022·江苏盐城·模拟预测)电动汽车刹车时,汽车电动机“变身”为发电机,将汽车动能转化为电能,简称动能回收系统。下列实验中与动能回收系统原理相同的是( )
A. B.
C. D.
7.(2022·江苏连云港·模拟预测)选项图中所示的装置中与甲图工作原理相同的是( )
A.自发电手电筒 B.话筒
C.手摇式发电机 D.扬声器
8.(2022·江苏·模拟预测)下列所示的实验装置中,能说明电动机工作原理的是( )
A. B.
C. D.
9.(2022·江苏省南菁高级中学实验学校一模)图中拨动微风吊扇扇叶,发光二极管发光,图四副图中能反映其工作原理的是( )
A. B.
C. D.
10.(2022·江苏南京·模拟预测)如图所示,对下列图中现象解释不正确的是( )
A.如图是利用安培定则判断通电螺线管的极性
B.如图是发电机原理装置图
C.如图是电动机原理装置图
D.如图中动圈式话筒是根据电流磁效应原理工作的
11.(2017·内蒙古鄂尔多斯·中考模拟)如图所示为公交车自动爆破器,危机时刻,司机只需按下开关,自动爆破器即可自动完成破窗.自动爆破器就相当于一个电控安全锤,它是利用电磁线圈在通电的时候产生一个冲击力,带动钨钢头击打车窗玻璃边角部位,实现击碎玻璃的目的.图中的实验与自动爆破器工作原理相同的是
A. B.
C. D.
12.(2022·江苏扬州·一模)如图是一种手摇发电的手电筒,当摇动手电筒时,灯泡就能发光。下图中与这一过程的工作原理相同的是( )
A. B. C. D.
13.(2022·江苏扬州·模拟预测)如图所示为“机器人餐厅”的机器人为顾客送餐时的情景。机器人接到指令后,内部的电动机会驱动其底部的轮子将美食送到指定客人的桌边。制作电动机依据的是下列四幅图中的( )
A. B.
C. D.
14.(2022·江苏省锡山高级中学实验学校一模)在科学晚会上,小明所在的科技小组展示了一个“隔板推物”的节目,其原理如图所示:甲、乙两线圈分别悬挂在两个蹄形磁铁的磁场中,两线圈通过导线连接构成一个闭合电路,用手推动甲线圈摆动时,乙线圈会随之摆动,对于这个过程,下列说法正确的是( )
A.甲线圈相当于用电器,乙线圈相当于电源
B.推动甲线圈摆动时电能转化为机械能
C.乙线圈随之摆动时机械能转化为电能
D.乙线圈摆动是因为通电导线在磁场中受力
15.(2022·江苏镇江·模拟预测)电磁感应现象是物理学史上的重大发现之一,最早发现这一现象的物理学家是( )
A.焦耳 B.安培 C.奥斯特 D.法拉第
16.(2022·江苏南通·模拟预测)据媒体报道,我国的第二艘航母“山东号”使用了电磁弹射技术,它的弹射车与舰载机的前轮连接,并处于强磁场中,当弹射车内的导体通入强电流时,立即产生强大的推力,使舰载机快速起飞。在下图所示的四个实验中,与电磁弹射器的工作原理相同的是( )
A. B.
C. D.
17.(2022·江苏·灌南县实验中学一模)下列四个实验,工作原理能和左边电动剃须刀工作原理相同的是( )
A.B.C. D.
18.(2018·江苏无锡·中考模拟)小明制作了一个会“发光的二极管”。其电路简图如图所示。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,左右摇动塑料管,这时会看见两只发光二极管轮流发光。以下说法中,不正确的是( )
A.制作发光二极管的主要材料是半导体
B.发生该现象的原理是电磁感应
C.二极管发光时,图中的条形磁体相当于电源
D.在该现象中,将机械能转化为电能
19.(2022·江苏·模拟预测)下列关于家庭电路的说法正确的是
A.家庭电路中各用电器都是串联在电路中的
B.发现触电事故时,应首先切断电源再想办法施救
C.控制用电器的开关应接在该用电器和零线之间
D.当干路中的电流过大时,漏电保护器就会自动切断电路
20.(2022·江苏·灌南县实验中学一模)如图甲是利用磁悬浮原理浮在空中的盆栽,盆栽底部有磁体,底座内装有电磁铁,电磁铁的原理图如图乙所示.下列说法正确的是( )
A.盆栽底部磁体的下端一定是S极
B.增大电磁铁线圈中的电流,盆栽静止时受到的磁力不变
C.增大电磁铁线圈中的电流,盆栽静止时受到的磁力增大
D.增大电磁铁线圈中的电流,盆栽与底座之间距离不变
21.(2022·江苏无锡·模拟预测)如图所示,把螺线管沿东西方向水平悬挂起来,然后给导线通电,会发生的现象是
A.通电螺线管仍保持静止不动
B.通电螺线管能在任意位置静止
C.通电螺线管转动,直至B端指向南,A端指向北
D.通电螺线管转动,直至A端指向南,B端指向北
二、填空题
22.(2022·江苏无锡·一模)小柯利用实验室的器材开展了下列实验。根据要求回答问题:
(1)如图,在直导线下方放置一枚小磁针,当导线中有电流通过时,小磁针发生偏转,表明________;如果改变电流方向,你会看到________;
(2)在测量滑动摩擦力的实验中,水平桌面上的木块,受到2N水平向右的拉力F作匀速直线运动;当拉力F大小变为4N时,物块受到的摩擦力为________N。
23.(2022·江苏苏州·模拟预测)如图所示的装置可以说明______机的工作原理,开关闭合后,当导体棒ab在磁场中竖直上下运动时,灵敏电流表的指针______(选填“能”或“不能”)发生偏转。
24.(2022·江苏扬州·一模)学习“电磁转换”这一章后,小明画出部分内容的思维导图,请你帮他补全空格处内容:(1)______;(2)______;(3)______。
25.(2022·江苏盐城·一模)通电导线周围存在磁场,研究表明,在垂直于通电直导线的平面内,它的磁感线是以电流为中心的一系列同心圆,如图所示。图中小碰针b端为______极,离直导线越近的位置磁场越______(强/弱),改变直导线中电流的方向,小磁针N极指向______(会/不会)发生改变。
26.(2022·江苏·灌南县实验中学一模)在物联网中,传感器担负着信息采集的重要任务,可以实现“提醒”和“报警”功能。其中热敏传感器主要运用了热敏电阻来测量温度的变化。热敏电阻阻值随温度变化的曲线如图甲所示,图乙是由热敏电阻R1作为传感器制作的简单自动报警电路图,图中a、b为两个固定的金属片,d为铁片。为了使温度过高时发送报警信息,开关c应该接在______处(选填“a”或“b”)。若电源电压不变,将滑动变阻器的滑片向左移动一点,则报警的最低温度将______(选填“提高些”或“降低些”)。
27.(2022·江苏省南菁高级中学实验学校一模)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,它的下面放一块小磁体。用纸做一个小风车固定在转动轴上,将装置与小量程的电流表相连,让电流表、线圈和导线构成通路。现使小风车转动,可观察到______,从而说明电路中有电流产生。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,原因是______
三、作图题
28.(2022·江苏连云港·模拟预测)(1)如图所示,画出大象所受重力的示意图______;
(2)如图所示,根据磁感线的方向,标出磁体a端的磁极名称和小磁针的S极______。
29.(2022·江苏·江阴初级中学一模)请在图中标出通电螺线管外部磁感线的方向及小磁针的N极。
30.(2022·江苏苏州·模拟预测)如图所示,开关闭合的瞬间,位于螺线管右侧的小磁针发生顺时针旋转。请在图中合适的位置标出通电螺线管的“N”、“S”极和电源的“+”、“﹣”极。
31.(2022·江苏镇江·模拟预测)如图,当闭合开关S后,用细线悬挂的条形磁体与通电螺线管相互吸引,请在图中虚线上标出磁感线的方向,并在括号内标出条形磁体左端的极性。
32.(2022·江苏无锡·模拟预测)如图所示,小磁针静止在甲、乙两个通电螺线管之间,请你完成:(1)甲通电螺线管的绕法和 A点磁感线的方向;(2)乙通电螺线管电源的正、负极.
( )
33.(2019·江苏无锡·中考模拟)在图中标出通电螺线管的N极和B点的电流方向.
( )
34.(2022·江苏连云港·模拟预测)按照题目要求作图。
(1)如图所示,O为凸透镜的光心,F为凸透镜的两个焦点,请在图中画出光源S经凸透镜所成的像S′;
(2)如图所示,处于光滑水平面的小车上放有一条形磁铁,左侧有一螺线管,当开关S闭合时,发现小车向右运动,请在图中标出电源的正负极,通电螺线管的N、S极和A处磁感线的方向。
35.(2022·江苏无锡·一模)按照题目要求作图。
(1)如图,SO表示从空气斜射向水面的入射光线,请画出过O点的法线及折射光线的大致位置;
(2)如图,重10N的小球在静止在水中,请作出小球在水中所受重力和浮力的示意图;
(3)如图,请根据磁感线方向,在图中标出螺线管的N、S极和电源的正、负极。
36.(2022·江苏省南菁高级中学实验学校一模)如图所示,可自由转动的通电螺线管,静止时右端指向地理南极,在图中标出 磁感线方向,并在( )内标出电源的正、负极。
37.(2022·江苏·扬州中学教育集团树人学校一模)按要求作图(请保留作图痕迹)。
(1)如图甲所示,根据入射光线和反射光线,在图中正确的位置作出平面镜。( )
(2)如图乙所示,小明要将购物推上台阶,需要在把手上施加一个斜向下的力,已知购物车的支点为 O 点(小黑点),请在图中 A 点画出最小的力 F1 及对应的力臂 l1。( )
(3)如图丙所示,通电螺线管的磁感线方向如图所示,请在图中标出小磁针的 N 极(涂黑)和电源的“+”、“-”极。( )
38.(2022·江苏·模拟预测)一条形磁铁A放在水平面上静止,用细线将小铁球B悬挂起来,B静止时如图所示。请在图中分别画出B受到的重力G和绳子对B的拉力F的示意图。
39.(2022·江苏·模拟预测)根据图中通电螺线管的S极,标出磁感线的方向、小磁针的N极,并在括号内标出电源的正负极。
( )
40.(2022·江苏无锡·一模)(1)如图甲所示,是一种常见的夹子,使用时O为支点,A为动力作用点,F2为弹性钢圈对夹子的阻力,请在答卷纸上画出作用在A点的最小动力F1,并作出阻力臂l2________;
(2)请画出图乙中潜水艇上浮时所受重力和浮力的示意图________;(小黑点O表示潜水艇的重心)
(3)请在如图丙中标出四条磁感线的方向以及磁体AB的磁极________。
四、实验题
41.(2022·江苏·扬州中学教育集团树人学校一模)同学们在制作“让线圈转动起来”的活动中,他们将表面有金属镀层的磁铁吸在干电池的负极,将一根硬铜线折成线框abcd搭在干电池的正极和磁铁上,如图所示。导线框abcd就会以干电池为轴转动起来。
(1)如果将磁铁的N、S极对调,导线框的转动方向将______(选填“改变”或“不改变”);
(2)实验中,干电池供电是______能转化为电能。若通电时间稍长,干电池会明显发热,原因是干电池被______;
(3)本装置与下列设备原理相同的是______;
A.电磁继电器
B.动圈式话筒
C.动圈式扬声器
D.电磁铁
(4)导线框能够转动的原因是左右两段导线受到的力的方向是______(选填“相同”或“相反”)的,这两个力______(选填“是”或“不是”)一对平衡力。
42.(2022·江苏扬州·一模)探究通电螺线管外部磁场的方向实验时,完成了如图所示的两次实验。
(1)由现象可知:通电螺线管外部磁场与___________相似;
(2)实验中小磁针的作用是___________;
43.(2022·江苏南京·模拟预测)某同学利用如图所示的实验装置研究铜棒受到的磁力与电流的关系,其中P为光滑铜棒放置于金属导轨a、b上、当开关处于断开状态时,铜棒处于静止状态,如图(a)所示。闭合开关,观察到原本静止的铜棒开始向右运动,如图(b)所示。接着,按图(c)所示重新连接电路,再次实验,发现闭合开关时,铜棒运动方向与图(b)相反。
(1)置于磁场中的铜棒,当铜棒中没有电流通过时,铜棒______(选填“受到”或“不受到”)磁力作用。你的判断理由是:______;
(2)分析比较图(a)、(b)、(c)可得出初步结论:______。
44.(2022·江苏省南菁高级中学实验学校一模)如图所示是小利设计的一种限流器原理图,当电流超过限制电流时,会自动切断电路。
(1)当电流超过限制电流时,衔铁N被电磁铁M吸引过去,匀质的金属杆OA在弹簧拉力作用下绕O点转动,电路断开,刚转动时,杠杆OA属于_________杠杆.
(2)若要把限流器接人家庭电路中,从安全用电角度考虑,应该把它接在进户线的___线上。
(3)调试时,电流尚未达到设计的限制电流,限流器已经切断电路。为达到设计要求,应把滑动变阻器滑片P向______移动。
五、综合题
45.(2022·江苏无锡·一模)“汽车共享”推出来时受到市民的青睐,它可以满足人们出行的需求。如图是我市一款按租用时间收费的电动共享汽车。小科一家三口租用该款电动共享汽车去旅游,从租车点一路不停行驶105千米到达目的地,若全程的速度为70千米/时。回答下列问题:
(1)如图所示,租车时,租赁者只要将租车卡靠近电动汽车上的感应器,感应器即能读取卡中的信息,将车解锁。下列哪一副图与刷卡所用的原理相同是________ ;
(2)租用该电动汽车的价格为0.5元/分钟,小科从租车点到目的地的租车费用为________元;
(3)该车质量为1.6×103kg,小科一家三人总质量为是160kg,每个轮胎和地面的接触面积为200cm2,g取10N/kg,求该车对地面的压强________;
(4)某品牌电动汽车的部分参数如表所示。根据表中的数据,将耗完电能的电池充满电,理论上需要多少时间________?上述电动汽车充满电后,在水平地面上匀速行驶的最大距离为140千米,则行驶时该车受到的阻力为多少牛________?
电池容量(kW·h)
22
车载充电器输入电压(V)
220
车载充电器输入电流(A)
16
电能转化为机械能的效率
70%
46.(2022·江苏盐城·模拟预测)阅读短文,回答问题.
为节约能源,某型号汽车在关闭发动机后,通过小型发电机将减速运动时的部分动能转化为电能储存在蓄电池中。表中所示是该型号汽车的部分技术参数,其中储能效率是指汽车正常行驶时关闭发动机,直至汽车停止的过程中,通过发电机将动能转化为电能的效率,耗油量是指汽车正常行驶100km消耗燃油的体积。测试中,先让汽车正常行驶,然后关闭发动机,分别测出开启和关闭发电机两种情况下,汽车通过的路程s与对应的速度大小v,计算出动能Ek,作出Ek—s图象,如图所示。
XX型汽车
总质量(kg)
1200
储能效率(%)
70
耗油量(L/100km)
9
(1)发电机是根据______原理发电的,发电过程中,动能除了转化为电能外,由于线圈有电阻,还有部分能量转化为______能;
(2)汽车正常行驶100km,消耗燃油的质量为______ kg,完全燃烧这些燃油产生的热量为_____J(燃油的密度ρ=0.7×103kg/m3,热值q=4.6×107J/kg);
(3)测试时,汽车在大小为800N的牵引力作用下,以20m/s的速度正常行驶1000m.此过程中,汽车____
A.受到的阻力为1.2×104N B.行驶的时间为40s
C.牵引力做的功为3.2×108J D.牵引力的功率为16kW
(4)由图象可知,表示关闭发电机进行测试的图线是____(选填“①”或“②”),判断的依据是______;
(5)若汽车正常行驶时的动能Ek0=4×105J,某时刻关闭发动机,同时发电机开始工作,最终有______ J的动能转化为内能。
47.(2022·江苏·江阴初级中学一模)国家规定燃气灶须安装熄火自动保护装置,在意外熄火(如汤水溢出)时,装置能自动关闭气路。图1为小华设计的模拟装置示意图:电源电压U恒定,定值电阻R0的阻值为100Ω,线圈电阻不计。当电磁铁线圈中的电流I≤0.02A时,衔铁K被释放,从而关闭气路(未画出)启动保护,反之打开气路。热敏电阻Rt的阻值与温度的关系如图2中图线甲所示,则:
(1)电磁铁是利用电流的___________效应工作的;
(2)停止加热(意外熄火)后,随着Rt温度降低,线圈中电流将_______(选填“变大”或“变小”);
(3)若滑动变阻器R1接入电路的电阻为50Ω,当温度降到60℃时,装置启动保护。则控制电路的电源电压U是多少?( )
(4)在调试装置时,需满足以下两个条件:①装置启动保护时,Rt的温度不高于80℃;②为防止意外熄火后燃气泄漏的时间过长,装置启动保护时Rt的电功率应不超过0.06W。为满足上述条件,求变阻器R1接入电路的阻值范围;( )
(5)调试完成后,若仅将Rt换为图线乙所示的热敏电阻(两只热敏电阻的吸、放热本领相同),小华发现装置启动保护的灵敏度会 ___________(选填“降低”或“提高”)。
六、计算题
48.(2022·江苏·模拟预测)为实现自动控制,小明同学利用电磁继电器(电磁铁线圈电阻不计)制作了具有延时加热、保温、消毒等功能的恒温调奶器,其电路图如图甲所示。控制电路中,电压U1=3V,定值电阻R0=50Ω,热敏电阻R阻值随温度变化的图像如图乙所示;工作电路中,电压U2=220V,R1=836Ω,R2=44Ω。已知恒温调奶器容量为2kg,水温达到80℃时衔铁会跳起。[水的比热容为4.2×103J/(kg•℃)]
(1)请结合此电路,简要说明电磁继电器的工作原理。
(2)求衔铁刚跳起时,通过电磁铁线圈的电流。
(3)求工作电路在保温状态下的电功率。
(4)当调奶器加满温度为25℃的水,加热元件工作500s后衔铁跳起,求此过程中水吸收的热量及恒温调奶器的加热效率。
参考答案:
1.D
【解析】
A.将钥匙插入仪表板上的钥匙孔并旋转,汽车启动,所以旋转钥匙相当于闭合开关,故A正确,不符合题意;
B.通电导线的周围存在磁场,电磁铁是利用电流的磁效应来工作的,故B正确,不符合题意;
C.由图可知,电流从电磁铁的上端流入,用右手握住电磁铁,使四指指向电流的方向,则大拇指所指的上端为电磁铁的N极,故C正确,不符合题意;
D.电动机能够将电能大部分转化为机械能,但也会产生一少部分内能,故D错误,符合题意。
故选D。
2.B
【解析】
①研究电流时,把电流比作水流,运用的是类比法;②研究磁场时,引入“磁感线”,运用的是理想模型法;③研究光的传播时,引入“光线”,运用的是理想模型法;④研究动能与速度的关系时,保持质量不变,运用的是控制变量法。故采用了相同研究方法的是②和③,ACD错误,不符合题意,B正确,符合题意。
故选B。
3.D
【解析】
A.电动机是利用通电线圈在磁场中受力的作用制成的,工作时将电能转化为机械能。故A错误;
B.线圈两端(作为转轴)的漆皮若全部刮去,则线圈转过平衡位置时,由于线圈中的电流方向不变,则线圈始终受到一个方向不变的力,因此线圈不能持续转动,故B错误;
CD.为了使线圈能持续转动,采取的办法是将线圈两端引线的漆皮一端全部刮掉,另一端只刮半周,这样就可以让线圈转动时有半周通电受力转动,另外半周不通电依靠惯性继续转动,从而实现连续转动。故C错误,D正确。
故选D。
4.B
【解析】
A.分子是保持物质原来性质不变的最小微粒,分子由原子组成(即分子可以再分)故A错误;
B.气体容易被压缩是因为分子间距离很大,(即空隙大),分子间的作用力很小,故B正确;
C.磁体吸引铁、钴、镍等物质,这是磁体的性质,不是分子间作用力,故C错误;
D.太阳是太阳系的中心,太阳系是银河系的一员,银河系又是宇宙中的一个星系,太阳不是宇宙的中心,故D错误。
故选B。
5.C
【解析】
AD.断开开关S,电路是断路,灵敏电流计指针不发生偏转,故AD不符合题意;
B.磁场方向沿竖直方向,闭合开关S,电路是通路,磁体不动,导体ab沿竖直方向上下运动,没有切割磁感线,电路中没有感应电流产生,故B不符合题意;
C.闭合开关S,电路是通路,导体ab不动,磁体沿水平方向左右运动,切割了磁感线,所以能产生感应电流,灵敏电流计的指针能发生偏转,故C符合题意;
故选C。
6.D
【解析】
汽车电动机“变身”为发电机,是电磁感应现象,机械能转化电能。
A.该实验能探究地磁场的存在以及地磁场的方向,与发电机无关,故A不符合题意;
B.该实验探究的是电流的磁效应,与发电机无关,故B不符合题意;
C.该实验表明通电导体在磁场中受到力的作用,是电动机的工作原理,故C不符合题意;
D.该实验是机械能转化为电能,电磁感应现象,是发电机的工作原理,故D符合题意。
故选D。
7.D
【解析】
图甲中,线圈通电后,会发生转动,它的原理是磁场对通电线圈有力的作用。
A.自发电手电筒利用电磁感应现象制成的,故A不符合题意;
B.话筒利用的是电磁感应原理,故B不符合题意;
C.手摇式发电机利用电磁感应现象制成的,故C不符合题意;
D.扬声器的原理是磁场对通电线圈有力的作用,故D符合题意。
故选D。
8.A
【解析】
A.开关闭合后,通电导体受到磁场的作用,可以在导轨上运动,将电能转化为机械能。这是电动机的工作原理。A选项符合题意;
B.因为地磁场的作用,磁体会指示南北方向。B选项不符合题意;
C.闭合电路的部分导体在磁场中运动,电路中会产生电流,这是发电机的工作原理。C选项不符合题意;
D.线圈在磁场中运动,电路中产生电流,这是交流发电机的工作原理。D选项不符合题意。
故选A。
9.C
【解析】
用手转动小风扇,二极管发光了,即相当于发电机。
A.此题中有电源,所以该装置是利用通电导线在磁场中受力的作用的原理,故A不符合题意;
B.此题中没有电源,导体在磁场中做切割磁感线运动,但没有形成闭合的回路,所以不会产生电流,故B不符合题意;
C.此实验装置是探究形成闭合回路的导体在磁场中做切割磁感线运动会产生感应电流,进而使小灯泡发光,是发电机模型,故C符合题意;
D.此实验是汽车发动机的电路图,运用的是电磁继电器原理,故D不符合题意。
故选C。
10.D
【解析】
A.如图所示,右手四指为电流方向,大拇指所指的那一端就是螺线管的N极,即利用安培定则判断通电螺线管的极性;
B.如图所示,为导体在磁场中做切割磁感线运动,产生感应电流,为发电机的基本原理;
C.如图所示,为通电导体在磁场中受到力的作用,为电动机的基本原理;
D.动圈式话筒的基本原理是电磁感应现象,不是电流的磁效应.
11.C
【解析】
司机按下开关,自动爆破器的线圈在磁场中受到力的作用而运动,产生一个冲击力,带动一个钨钢头击打车窗玻璃边角部位,实现击碎玻璃的目的,是电能转化为机械能.
A. 说明闭合电路中的一部分导体做切割磁感线运动时,会产生感应电流,是机械能转化为电能,故A错误;
B. 说明磁极间的相互作用:异名磁极相互吸引,故B错误;
C. 当导体中通过电流时,通电导线在磁场中受力的作用而运动,是电能转化为机械能,与自动爆玻器工作原理相同,故C正确;
D.说明通电导体周围存在磁场,是电流的磁效应,故D错误.
故选C.
12.A
【解析】
手摇发电手电筒是利用电磁感应原理制成的;
A.图中导体ab在磁场中做切割磁感线运动时,电路中产生了感应电流(可以从电流表指针发生偏转来体现),这是电磁感应现象,故A符合题意;
B.图中是奥斯特实验,通电导线能使导线下方平行的小磁针发生偏转,证明通电导体周围存在磁场,故B不符合题意;
C.图中探究的是电磁铁磁性强弱的影响因素,研究电磁铁磁性强弱与线圈中电流大小、线圈匝数的关系,故C不符合题意;
D.图中反映了通电导体在磁场中受到力的作用,故D不符合题意。
故选A。
13.C
【解析】
A.图中是奥斯特实验,此实验说明电流周围存在磁场,故A不符合题意;
B.图中实验是为了探究影响电磁铁磁性强弱的因素,故B不符合题意;
C.图中实验说明通电导体在磁场中受到力的作用,是电动机工作的原理,故C符合题意;
D.图中装置是为了探究感应电流产生的条件,是发动机的工作原理,故D不符合题意。
故选C。
14.D
【解析】
A.由题意知,甲线圈摆动的过程做切割磁感线运动,闭合的回路中有感应电流产生,相当于电源;乙线圈摆动的原理是通电导体在磁场中受力,相当于用电器,故A错误;
B.推动甲线圈摆动时,是把机械能转化为电能,故B错误;
C.乙线圈随之摆动时把电能转化为机械能;故C错误;
D.乙线圈相当于电动机,乙线圈摆动的原理是通电导体在磁场中受力。故D正确。
故选D。
15.D
【解析】
A.焦耳是发现电热的科学家,故A不符合题意;
B.安培是发现电流的科学家,故B不符合题意;
C.奥斯特是发现电流周围有磁场的科学家,故C不符合题意;
D.法拉第是最早发现电磁感应现象的物理学家,故D符合题意。
故选D
16.D
【解析】
由题意可知,电磁弹射器的弹射车与飞机前轮连接,并处于强磁场中,当弹射车内的导体通以强电流时,即可受到强大的推力,由此可知其原理是通电导体在磁场中受力而运动。
A.图中没有电源,闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动,会产生感应电流,是电磁感应现象,故A不符合题意;
B.该实验为奥斯特实验,说明了电流周围存在磁场,故B不符合题意;
C.由图可知,实验是探究电荷间的相互作用的,故C不符合题意;
D.图中有电源,通电导体棒在磁场中受力而运动,即与电磁弹射器的工作原理相同,故D符合题意。
故选D。
17.C
【解析】
电动剃须刀主要部分是电动机,其工作原理是通电线圈在磁场中受力的作用。
A.图中是电磁感应现象,故A错误;
B.图中发电机的工作原理,故B错误;
C.图中通电导体在磁场中受力的作用,故C正确;
D.图中通电导体周围存在磁场,故D错误。
故选C。
18.C
【解析】
A.制作发光二极管的主要材料是半导体,故A正确,不符合题意;
B.左右摇动塑料管时,塑料管中的磁铁来回运动,使线圈相对于磁铁做切割磁感线运动产生感应电流,所以两只发光二极管轮流发光是根据电磁感应原理工作的,故B正确,不符合题意;
C.二极管发光时,条形磁体和线圈相当于电源,即线圈在磁场中做切割磁感线运动时才产生感应电流,只有条形磁体不是电源,故C错误,符合题意;
D.发电机也是根据电磁感应原理工作的,这一过程将机械能转化为电能,故D正确,不符合题意。
故选C。
19.B
【解析】
A.在家庭电路中各用电器都互不影响,能独立工作,它们是并联的,故A错误;
B.发现有人触电后,应该首先切断电源,然后再进行其他的救护措施,故B正确;
C.开关应接在用电器和火线之间,这样在断开开关时,用电器才不会带电,故C错误;
D.漏电保护器一般是在电路发生对地漏电现象时才会自动跳闸,而电路中电流过大不会跳闸,故D错误.
20.B
【解析】
A.盆栽底座内装有电磁铁,根据安培定则,电磁铁的上端为N极,由同名磁极相互排斥可知,盆栽底部磁体的下端一定是N极,故A错误.
BC.增大电磁铁线圈中的电流,盆栽与底座之间距离变大,盆栽最后还是会处于静止状态,盆栽静止时受到的磁力与其重力是一对平衡力,大小相等,故B正确,C错误.
D.增大电磁铁线圈中的电流,电磁铁磁性变强,磁力大于重力,盆栽会向上移动,盆栽与底座之间距离变大,故D错误.
答案为B.
21.C
【解析】
地磁南北极与地理南北极的位置关系,安培定则,磁极间相互作用规。
地磁南极在地理北极附近,地磁北极在地理南极附近.由安培定则知,螺线管左侧为N极,右侧为S极,由于螺线管处在地磁场中,则N极会受到地磁场S极的吸引而转向北,即A端指向北。
故选C。
22. 电流周围存在磁场 小磁针偏转方向改变 2
【解析】
(1)[1]当直导线下通电时,导线下方的小磁针的指向发生了偏转,说明小磁针受到了磁力的作用,表明电流周围存在磁场。
[2]改变电流方向,小磁针偏转方向改变,说明通电导线周围磁场方向和电流方向有关。
(2)[3]水平桌面上的木块,受到2N水平向右的拉力F作匀速直线运动,处于平衡状态,拉力和摩擦力是一对平衡力,大小相等,摩擦力的大小
f=F=2N
当拉力F大小变为4N时,物体的压力不变,接触面的粗糙程度不变,摩擦力不变,仍为2N。
23. 发电 不能
【解析】
[1]由图可知,该装置为探究电磁感应现象的实验装置,根据电磁感应现象制成了发电机。
[2]开关闭合后,当导体棒ab在磁场中竖直上下运动时,由于ab没有切割磁感线,所以电路中不会产生感应电流,灵敏电流表的指针不偏转。
24. (磁)力 奥斯特 发电机
【解析】
(1)[1]磁场的性质是对放入其中的磁体有力(或磁力)的作用。
(2)[2]电生磁是指通电导体周围存在着磁场,这种现象最早是丹麦物理学家奥斯特发现的。
(3)[3]磁生电是指闭合电路的一部分导体,在磁场中做切割磁感线运动,导体中就会产生感应电流,这就是电磁感应现象,应用是发电机。
25. N 强 会
【解析】
[1]根据磁感线上箭头标示的方向,小磁针静止时N极指向与磁场的方向一致,故图中小碰针b端为N极。
[2]从图可以看出,越接近导线磁感线越密集,磁场越强。
[3]通电导线周围的磁场方向与电流的方向有关,故改变直导线中电流的方向,小磁针N极指向会发生改变。
26. a 提高些
【解析】
[1]由图可知,当温度升高至一定程度时,热敏电阻R1的阻值减小,根据可知,此时图乙左边电路电流会增大,电磁铁磁性增强,将铁片d吸引到金属片a处,使c、d连接,触发自动报警,所以开关c应该接在a处。
[2]电源电压不变,将滑动变阻器的滑片向左移动一点,则滑动变阻器接入电路的阻值增大,此时图乙左边电路电阻增大,根据可知,此时图乙左边电路电流会减小。为了使电磁铁能够把铁片d吸引到金属片a处,触发自动报警,需要增大图乙左边电路电流,根据可知,只有降低热敏电阻R1的阻值,即提高温度,故将滑动变阻器的滑片向左移动一点,则报警的最低温度将提高些。
27. 电流表指针偏转 不能 见解析
【解析】
[1]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。
[2][3]若将图中电流表换成干电池,则无风吹时,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。
28.
【解析】
(1)[1]大象所受的重力竖直向下,作用点在重心上,作图如下:
(2)[2]磁感线由N极出来回到S极,所以图示中磁体的a端为S极,据同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引知,小磁针的下端为N极,上端为S极。作图如下:
29.
【解析】
根据图中电源的正负极可以判断, 正对螺线管的表面的电流方向都是向上的,根据安培定则(右手定则),可判断螺线管的左端为N极,右端为S极,在磁体的外部磁感线方向是从磁体的N极指向S极,所以可以判断出螺线管上方磁场的方向是向右的;当小磁针静止时,根据磁极间的规律可知,靠近螺线管S极一端的一定是小磁针的N极,由此可知,小磁针的左端为N极。作图如下图所示
30.
【解析】
已知开关闭合后,位于螺线管右侧的小磁针顺时针旋转。根据磁极间的相互作用可知,螺线管左端为N极,右端为S极,由右手螺旋定则可得,电流由电源的右侧流出,故电源右侧为正极,左侧为负极;如下图所示:
。
31.
【解析】
根据安培定则可知,电流从电磁铁右侧流入,螺线管左侧N极,右侧S极,磁感线从N极出发,回到S极,所以磁感线方向向右,条形磁体与通电螺线管相互吸引,所以条形磁体左端N极,如下图所示
32.
【解析】
由小磁针的指向可以判断:甲通电螺线管的右端和乙通电螺线管的左端都是S极,
结合安培定则做成螺线管甲的绕线和乙的电源正负极如下图:
33.
【解析】
根据图中电流表的连接可知,则电流由右侧流入,则B点的电流方向向下,根据安培定则:用右手握住螺线管,使四指所指的方向为电流的方向,则大拇指所指的一侧为N极,即螺线管的右侧为N极,如图所示:
34.(1);(2)
【解析】
(1)利用过光心的光线传播方向不改变,平行与主光轴的光通过透镜后会过焦点,这两条折射光线的交点就是像点S′,如图所示:
(2)从图可知,条形磁铁的右端是S极,左端为N极;由于同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引,可知通电螺线管的右端是N极,左端是S极;根据安培定则,伸出右手握住螺线管使大拇指指示通电螺线管的N极,则四指弯曲所指的方向为电流的方向,所以电源的右端为正极,左端是负极;在磁体的外部,磁感线都是从磁体的N极出来回到S极,所以磁感线方向都向右。如图所示:
35.(1) (2) (3)
【解析】
(1)过O点作垂直于界面的垂线即为法线,然后根据折射规律画出折射光线。光从空气斜射入水中,所以折射角小于入射角。如图所示
(2)小球在水中处于静止状态,受到重力、浮力的作用,重力方向竖直向下,浮力方向竖直向上,这两个力是一对平衡力,作用点都画在小球的重心;如图所示
(3)在磁体外部,磁感线总是从磁体的N极发出最后回到S极,所以螺线管的左端为N极,右端为S极根据安培定则:伸出右手,使右手大拇指指示通电螺线管的N极,则四指弯曲所指的方向为电流的方向,所以电源的左端为负极,右端为正极,如图所示
36.
【解析】
闭合开关后,发现螺线管静止时右端指向地理南极,南方为地磁的N极,根据磁极间的相互作用规律可知,螺线管的右端为S极,左端为N极;在磁体外部,磁感线总是从N极出来回到S极的,所以图中磁感线的方向是向右的;根据安培定则可知,螺线管中正面的电流方向是右端流入,所以电源的左端为负极,右端为正极;如图所示
37.
【解析】
(1)首先,作入射光线和反射光线形成的夹角的角平分线,就是法线,然后,过入射点作法线的垂线,就是平面镜的位置,反面标上短斜线表示平面镜的背面,如下图所示:
(2)连接OA,线段OA就是最长的力臂l1,过A点作OA的垂线,垂线上标上斜向下的箭头,就是最小的力F1,如下图所示:
(3)通电螺线管外部磁感线是从N极出来回到S极,故右端为通电螺线管的N极,根据磁极间的相互作用可知,小磁针的左端为N极;根据安培定则可判断出通电螺线管正面电流方向向下,由此可判断出右端为电源的正极,如下图所示:
38.
【解析】
重力的方向是竖直向下的,过铁球重心画一条带箭头的竖直向下的有向线段,标出符号,拉力的方向沿着绳子恢复形变的方向,过铁球重心沿着绳子斜向上画一条有向线段,标出符号 ,如图所示:
。
39.
【解析】
由图知道,通电螺线管的左端为S极,由于异名磁极相互吸引,同名磁极相互排斥,所以,小磁针的右端为N极,左端为S极。
又因为在磁体外部,磁感线总是从N极发出,回到S极,所以,磁感线的方向是指向左的。
由安培定则知道,伸出右手使大拇指指示螺线管的右端N极,则四指弯曲所指的方向为电流的方向,所以电流从螺线管的左端流入,则电源的左端为正极,右端为负极。
40.
【解析】
(1)在A点施加的最小力时,力臂最长,即OA的连线,F1与OA垂直,力臂L2是过O点做力的作用线的垂线,如图:
(2)潜水艇上浮时受到竖直向下的重力和竖直向上的浮力,且浮力大于重力,如图:
(3)由图可知,通电螺线管正面的电流方向向上,根据右手螺旋定则可知,通电螺线管左端为N极,左端为S极,根据磁感线相互排斥可知,AB磁体的左端为S极,右端为N极,而磁感线方向都是从N极出发回到S极。如图:
41. 改变 化学 短路 C 相反 不是
【解析】
(1)[1]通电导体运动的方向与导体电流的方向和磁场的方向有关,当将磁铁的N、S极对调,磁场方向发生改变,则导线框的转动方向将改变。
(2)[2]实验中,干电池供电是化学能能转化为电能。
[3]由图可知,用导线直接将电池的正负极相连,干电池被短路,若通电时间稍长,干电池会明显发热。
(3)[4]本装置的原理是通电导体在磁场中受到力的作用,与动圈式扬声器一个原理。电磁继电器和电磁铁都是电流的磁效应;动圈式话筒是电磁感应原理;故ABD不符合题意,C符合题意,故选C。
(4)[5][6]导线框能够转动的原因是左右两段导线受到的力的方向是相反的,但这两个力没有在同一直线上,所以不是平衡力。
42. 条形磁铁 显示磁场的方向
【解析】
(1)[1]由图得,条形磁铁旁边的小磁针的偏转与通电螺线管旁边的小磁针的偏转情况几乎相同,说明通电螺线管外部磁场与条形磁铁相似。
(2)[2]实验中小磁针的N极指向为磁场的方向,即小磁针的作用是显示磁场的方向。
43. 不受到 此时铜棒静止,且光滑铜棒不受摩擦力的作用 见解析
【解析】
(1)[1][2]光滑铜棒放置于金属导轨a、b上时不受摩擦力的作用,当开关处于断开状态时,铜棒处于静止状态,说明此时铜棒不会受到磁力作用,若受磁力的作用铜棒不可能静止。
(2)[3]由图中实验a可知,当铜棒中没有电流通过时,铜棒不运动;由实验b或c可知,当铜棒中有电流通过时,铜棒运动;比较ab或ac可知,置于磁场中的铜棒,当铜棒有电流通过时,铜棒受到磁力作用;比较bc可知,磁场方向相同,铜棒中电流方向不同,受到磁力方向不同;综上所述,可得出结论:置于磁场中的铜棒通电后,受到的磁力作用,磁力方向与电流方向有关。
44. 省力 火 右
【解析】
(1)[1]金属杆OA可视作杠杆,支点在O点,弹簧的拉力为动力,OA的重力为阻力,因此,此时杠杆的动力臂大于阻力臂,OA属于省力杠杆。
(2)[2]根据家庭电路安全用电的原则,开关应该接在进户线的火线上。
(3)[3]当电流尚未达到设计的限制电流,限流器已经切断电路,说明电磁铁M的磁性过强了,因此应减小电路中的电流来减弱M的磁性,由并联电路的电压的特点可知,两支路的电压相等有
电磁铁中的电流为
当P向右移动时,IM减小。
45. B 45 2.2×105 6.25h 396N
【解析】
(1)[1]将租车卡靠近电动汽车上的感应器,检测头的线圈中就会产生变化的电流,感应器读出信息原理就是电磁感应现象;A图是电流的磁效应,C图是电磁铁,D图说明了通电导体在磁场中受力的作用,只有B图是电磁感应现象;故选B。
(2)[2]由可得,小科从租车点到目的地的时间
已知租用该电动汽车的价格为0.5元/分钟,小科从租车点到目的地的租车费用
0.5元/min×90min=45元
(3)[3]车对地面的压力
F=G车+G人=m车g+m人g=1.6×103kg×10N/kg+160kg×10N/kg=1.76×104N
车对地面的压强
(4)[4]电动车的充电功率
P=UI=220V×16A=3520W=3.52 kW
将耗完电能的电池充满电,理论上需要的时间
[5]电动车行驶过程中转化为的机械能
W机=W电×70%=22 kW·h×70%=15.4 kW·h=5.544×107J
由W=Fs可得,电动汽车受到的牵引力
因为汽车在水平地面上匀速行驶,根据二力平衡条件可知,该车行驶时受到的阻力
f=F'=396N
46. 电磁感应 内 6.3 2.898×108 D ① 关闭发电机时能量转化慢 1.2×105
【解析】
(1)[1]发电机是电磁感应原理来发电的,将机械能转化为电能。
[2]由于电流热效应的存在,发电过程中,动能除了转化为电能外,由于线圈有电阻,电流通过线圈时会产生热量,还有部分能量转化为内能。
(2)[3]汽车正常行驶100km,消耗燃油的体积为
V=9L=9L=9dm3=0.009m3
消耗燃油的质量为
m=ρV=0.7×103kg/m3×0.009m3=6.3kg
[4]完全燃烧这些燃油产生的热量为
Q放=mq=6.3kg×4.6×107J/kg=2.898×108J
(3)[5]A.汽车做匀速直线运动,受到的牵引力和阻力是一对平衡力大小相等,所以受到的阻力
f=F=800N
故A不符合题意;
B.汽车行驶的路程为
故B不符合题意;
C.牵引力做的功为
故C不符合题意。
D.牵引力的功率为
故D符合题意。
故选D。
(4)[6][7] 表示关闭发电机进行测试的图线是①,因为开启发电机时,汽车的一部分动能要转化为电能,而关闭发电机后,只转化为内能,能量转化慢。
(5)[8]由题可知,汽车关闭发动机直到停止,有70%的动能通过发电机转化为电能,动能转化为内能的效率为
η=1-70%=30%
所以,转化成的内能为
E内=Ek0η=4×105J×30%=1.2×105J
47. 磁 变小 6V 50~100Ω 降低
【解析】
(1)[1]电磁铁通电时有磁性,断电时无磁性,是利用电流磁效应工作的。
(2)[2]停止加热(意外熄火)后,随着Rt温度降低,由图2中图线甲知,Rt的阻值增大,根据知,线圈中电流将变小。
(3)[3]装置启动保护功能时,由题知此时电路中的电流I=0.02A,根据图像甲知当温度降到60℃时热敏电阻Rt的阻值为150Ω,根据知电源电压为
U=I(R1+R0+Rt)=0.02A×(50Ω+100Ω+150Ω)=6V
(4)[4]设装置启动保护功能时变阻器接入电路的阻值为R1,Rt的温度为80℃,由图2中图线甲可知,热敏电阻的阻值Rt=100Ω,此时电路的总电阻为
由串联电阻的规律可得R1的电阻为
R1=R总-Rt-R0=300Ω-100Ω-100Ω=100Ω
为防止意外熄火后燃气泄漏的时间过长,装置启动保护时Rt的电功率应不超过0.06W,设此时电阻箱的阻值为R1',此时电路中I=0.02A,Rt的最大电功率为0.06W,所以
P=I2Rt′=0.06W
即
(0.02A)2×Rt′=0.06W
解得Rt′=150Ω,此时变阻器的阻值
R1'=R总-Rt′-R0=300Ω-150Ω-100Ω=50Ω
所以变阻器R1接入电路阻值的范围:50Ω≤R1≤100Ω。
(5)[5]由图2可知,相同温度下,图线乙所对应的热敏电阻值要比图线甲所对应的热敏电阻值小,随着熄火后Rt温度降低,图线乙的热敏电阻需降至更低的温度才能启动保护,因此灵敏度降低。
48.(1)见详解;(2)0.02A;(3)55W;(4)84%
【解析】
解:(1)如图乙所示,温度升高时,电阻R的阻值增大,所以当温度比较低时,电阻R的阻值较小,控制电路中的电流较大,电磁铁把衔铁吸下来,工作电路中只有电阻R2接入;当温度较高时,电阻R的阻值较答,控制电路中的电流较小,复位弹簧把衔铁拉上去,工作电路中电阻R1和R2串联接入,根据可知,电压一定时,电路中的电阻越小,加热功率越大,故动触点与静触点a接触时,为保温电路,动触点与静触点b接触时,为加热电路。
(2)如图乙所示,温度为80℃时,电阻R的阻值为100Ω,则此时通过电磁铁线圈的电流为
(3)动触点与静触点a接触时,为保温电路,工作电路中电阻R1和R2串联接入,保温状态下的电功率为
(4)由题意知,水温达到80℃时衔铁会跳起,则水吸收的热量为
动触点与静触点b接触时,为保温电路,工作电路中只有电阻R2接入,加热状态下消耗的电能为
此过程中水吸收的热量及恒温调奶器的加热效率为
答:(1)电磁继电器的工作原理:见详解;
(2)衔铁刚跳起时,通过电磁铁线圈的电流为0.02A;
(3)工作电路在保温状态下的电功率为55W;
(4)当调奶器加满温度为25℃的水,加热元件工作500s后衔铁跳起,此过程中水吸收的热量及恒温调奶器的加热效率为84%。
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