2023年浙江中考科学三轮冲刺情景类题目训练——10电和磁

2023年浙江中考科学三轮冲刺情景类题目训练——10电和磁

一、单选题

1．（2023·宁波模拟）1852年，法拉第经过深入的思考和大量的尝试，建立了“力线”的概念。他认为在磁极周围充满了力线，依靠力线将磁极间的作用联系起来。他还利用细铁屑把这种所谓的“力线”形像地呈现出来。小宁据此进行了如下实验；①在玻璃板上均匀地撒上一层彻薄的细铁屑。②把玻璃板放在条形礅铁上观察细铁屑的分布情况。③轻敲玻璃板，再观察细铁屑的分布悄况。下列说法不正确的是(　　)

A．细铁屑的排列形象地显示出磁场的分布

B．将细铁屑连起来的线就是磁感线

C．图中A点的磁场方向是向左的

D．轻敲玻璃板会使细铁屑与玻璃板间弹力减小，从而使两者之间的摩擦力减小

2．（2023·杭州模拟）如图是小科在杭州东站“刷身份证”进站时的情景，将身份证靠近检验口，机器感应电路中就会产生电流，从而识别小科的身份。下列四幅图中能反映其工作原理的是（　　）

A．

B．

C．

D．

3．（2022·慈溪模拟）据了解，新型公交车的玻璃上已经安装了自动爆破器，它相当于一个电控安全锤。危急时刻，司机只需按下自动爆玻器中的开关，其内的线圈在磁场中瞬间受到一个力的作用，带动一个钨钢头快速击打车窗玻璃边角部位，实现击碎的目的。该自动爆玻器的工作原理与下图中设备或用电器工作原理不一致的是 

（　　）

A．直流电动机

B．手摇发电机

C．电风扇

D．电动玩具车

4．（2022·萧山模拟）插电混动型汽车是新能源汽车的一种。它可以连接充电桩给电池充电，汽车运行时电池给马达供电驱动，这种模式称为纯电模式；也可以到加油站加油，利用汽油给引擎（汽油机或柴油机）工作启动驱动，这种模式称为纯油模式。当汽车处于刹车减速状态下，马达又对能量进行回收，给电池充电，所以大大实现节源。如图所示为插电混动型汽车在纯电模式下运行时的能量转换示意图，图甲是正常前进状态，图乙为刹车状态。请仔细阅读，结合所学知识，从下列选项中选出正确的选项 （　　） 

A．甲图中的左侧马达相当于电动机，乙图中的马达相当于发电机

B．甲图中的左侧马达相当于发电机，乙图中的马达相当于电动机

C．甲图中电池给马达供电，电能转化成内能再转化为机械能

D．乙图中马达给电池供电，化学能转化为机械能再转化为电能

5．（2022·拱墅模拟）超导现象是指材料在温度降低到某一值时电阻变为零的现象，能发生超导现象的材料叫超导体。超导体有广泛的应用价值，但不适用于制作（　　）

A．电饭煲的电热板 B．电动机的线圈

C．远距离输电的导线 D．发电机的线圈

二、填空题

6．（2023·临安模拟）全球首段光伏路面在山东济南投入运营，该路面可为公路照明设备供电，还能通过路面结冰检测系统，实时感知道路面结冰情况，从而自动开启电力加热系统，及时除去道路冰雪，保障出行安全，未来还是电动汽车的“移动充电宝”。

甲                                                                乙

（1）如图甲所示光伏路面中的太阳能电池板可将太阳能转化为　     　能。

（2）在未来，电动汽车可在光伏路面上移动充电。如图乙所示，光伏路面中的太阳能电池板产生的电流流经连续发射线圈时，产生电磁场。汽车底盘中的接收线圈接收电磁场，产生感应电流，并充入车载电池中，实现电动汽车边行驶边充电，电动车接收线圈中产生电流是利用　         　现象。

（3）为提高汽车充电速度，你有哪些合理的建议?　                                               　(写出其中一条)

7．（2023·宁波模拟）如图是手机无线充电的原理简化图。当充电器线圈接通电源之后，该线圈就会产生一个磁场，当手机放在充电器上的时候，手机中的线圈就会产生感应电流，实现无线充电

（1）手机线圈中产生电流是利用　         　现象。

（2）当充电器线圈中某一时刻的电流方向如图所示，则图中B点的磁场方向是　     　（选填“向上”或“向下”）。

8．（2023·舟山模拟）电动汽车节能环保，越来越受老百姓青睐。最近，某科技公司自主研发电动汽车智能无线充电系统（如图所示）

（1）该系统有一个受电线圈（在车底），一个供电线圈（在地面），当电动汽车驶到供电线圈装置上，受电线圈即可感应出电流对电池进行充电，此过程应用了　         　原理；

（2）该公司率先推出了30kW大功率充电，一辆搭载45kW·h电量（电能容量）的电动汽车在理论上　     　小时就可以充满。

9．（2023·宁波模拟）如图所示是放置在某企业门卫附近，按照“救人第一、救早灭小”原则配置的微型消防站，里面配有干粉灭火器、高压水枪(含水带)、灭火毯、消防服等消防器材。有一次，小宁发现多辆电瓶车接在同一接线板上充电，造成接线板处突然起火。危急时刻，门卫师傅从微型消防站拎出干粉灭火器奔向起火点，迅速将火扑灭。

（1）起火原因最有可能是私拉电线造成电路　     　(填“短路”或“过载”)引起的。

（2）选择干粉灭火器灭火在灭火方法上与　     　(填“高压水枪”或“灭火毯“)是一样的。

10．（2022·定海模拟）专家提示：室内空气过于干燥，发病率会明显增加，室内最佳空气湿度值范围45％至50％。如图所示是用空气加湿装置的自动控制电路，R1是一个传感电阻（置于加湿器表面，和空气接触，用于探测空气的湿度），其阻值随湿度的增加而减小。当空气湿度值为50％时，继电器的衔铁被吸下，加湿装置电路断开。请回答：

（1）通电时，电磁铁B端为　     　极。（选填“N”或“S”）

（2）若要使室内湿度在60％时，才能让衔铁被吸下，加湿装置电路被断开。对控制电路可采取的措施有_______。 

A．串联一个电阻 B．减小Ro的电阻值

C．减小控制电路电压Uo      D．增大线圈匝数

11．（2022·舟山模拟）如图是市场上的一种磁吸式手机充电线。在它的上面固定有磁铁，另一端固定有易磁化的物质，只要将两端靠近，就可以实现对吸充电。

（1）在磁吸式充电线的另一端固定的物质可能是　         　（选填“铜”、“铁镍合金”或“铝”）。

（2）某手机的充电器上标有“5V、2.1A”，表示充电电压是5V，最大输出电流2.1A。用该充电器对某手机锂电池进行充电3小时，则锂电池获得最多的电能是　     　焦。

12．（2022·舟山模拟）  2021年4月19日，上海国际车展媒体日首日，特斯拉的展上出现一位穿着“刹车失灵”和特斯拉标识T恤的女士进行维权。当日，该女士站上特斯拉车顶，情绪十分激动，并做出敲打车顶的行为，喊着“特斯拉刹车失灵”。制动能量回收是特斯拉电动汽车的重要技术之一。 

（1）电动汽车的可逆电机在汽车减速或制动时，电源自动停止供电，此时将机械能转化为电能并储存在蓄电池中，机械能转化为电能的原理是：　         　；电动汽车汽车行驶过程中，司机和乘客都需要系好安全带，这是为了减小司机和乘客由于　     　带来的危害。

（2）电动汽车的核心部件之一是电动机，它利用的原理是：　         　在磁场中受到力的作用。

三、实验探究题

13．（2023·临安模拟）气温逐渐回升，我们注意到在菜场海鲜产品处，鱼儿总在水面上层游动或者探头到水面。为了确保鱼的正常生命活动，卖家通常在鱼池内使用增氧泵或增氧剂CaO2(过氧化钙)。

查阅资料： ⒈下图是某类似打点计时器的增氧泵的原理图。原理是将空气压入水中，让空气中的氧气与水体充分接触，使氧气溶入水中从而增加水体的溶解氧。

⒉增氧剂CaO2与水反应：试管中先放入CaO2，再加入水，有少量细小气泡冒出。第二天振荡试管仍有少量细小气泡缓慢冒出。

根据资料回答下列问题：

（1）为确保增氧泵正常使用，必须使用　     　(选填“交流电”或“直流电”)。

（2）当小磁铁被吸引下来后，橡皮碗被压缩，空气被压入水中；当小磁铁弹起后，橡皮帽恢复原来形状，空气被吸进气室。跟气室相连的有两根空气导管，分别为a和b，请根据阀门K1和K2的朝向，分析与外界联通的空气导管为　     　(选填“a”或“b”)。当小磁铁被吸引时，碗内外气压的大小关系：P1　     　P0(选填“大于”、“等于”或“小于”)

（3）CaO2与水反应产生的氧气总量并不多，试解释卖家仍使用它的原因　                                                　。

四、解答题

14．（2023·温州模拟）2022年6月17日，我国的“福建舰"正式下水，该舰采用电磁弹射起飞系统，标志着我国的军事发展迈向了新的台阶。

电磁弹射起飞：利用电磁作用给飞机一个力，把飞机弹出去。如图所示，两边栏杆上的电流产生强磁场，该强磁场对舰载机固定处的电流产生力的作用，加给舰载机一个向前的作用力。

（1）在答题纸对应的图像中，用箭头标出磁场的方向。

（2）下图能用于解释电磁弹射工作原理的是     。(可多选) 

A． B．

C． D．

（3）小温想估算电磁弹射一次舰载机所消耗的柴油量，若舰载机弹射时电磁作用力为1.1×104N，弹射道长为100m。(忽略摩擦力，通过电磁力做功把电能转化为舰载机起飞所需的机械能)。蓄电装置放电转化为机械能的效率为50%，而为蓄电装置充电的柴油发电机组的效率也50%。已知柴油的热值为3.3×107J/kg，则电磁弹射一次舰载机所消耗的柴油量。(保留一位小数)

15．（2022·滨江模拟）2022年4月21日，世界领先新型复兴号高速列车在濮阳至郑州段成功实现明线上单列时速435公里、相对交会时速达870公里，创造了高铁动车组列车明线和隧道交会速度世界纪录。新型复兴号的成功研制，对我国掌握核心技术，加快高铁“走出去”具有重要战略意义。

（1）“复兴号”动车组进行了多项技术创新和改进。例如运行过程中电能的消耗降低了10%左右。车内噪声有一定程度的降低，正常运行时约为　     　（填“6”或“60”）dB；刹车过程优先采用再生制动，也就是将电动机转变为　     　机，从而将动车的动能转化为电能。

（2）“复兴号”动车组座位上装有两孔和三孔插座。同一排座位上正在充电的两部手机之间是 　     　（填“串”或“并”）联的，使用快速充电器给手机充电时，其充电　     　（“功率”或“电压”）一定比使用普通充电器时大。

（3）京沪高铁线路全长1463km。一列从北京到上海的“复兴号”动车组载客1193人，当动车组以300km/h的速度行驶时，平均每人一百公里消耗电能3.4度；当动车组以350km/h的速度行驶时，平均每人一百公里消耗电能3.8度。该动车组全程消耗的电能约为　     　（填“6”、“60”或“600”）万度。动车组以350km/h的速度行驶时的电功率约为以300km/h的速度行驶时的电功率的　     　倍（保留一位小数）。

16．（2022·舟山模拟）最近市场上出现了许多新冠抗原检测盒，小明想知道它与经常做的核酸检测有什么不同？于是查阅了资料如下：

资料一：核酸检测主要是检测新冠病毒的核算量，核酸检测中磁珠法提取核酸主要环节如图所示。
 

资料二：抗原检测主要是检测新冠病毒表面的抗原物质，通过试纸条上质控区（C）和检测区（T）显色来判结果（资料如图甲所示）

（1）从传染病角度来看，新冠病毒是新冠肺炎传染病的　     　

（2）吸取核酸的环节，是通过外加的磁铁将已结合核酸的磁珠与其他物质分离，这环节主要用到的科学原理是　                 　

（3）某人抗原检测的结果如图乙所示，请判定他的结果是　     　。

答案解析部分

1．【答案】B

【解析】【分析】根据对条形磁体周围磁场和磁感线的认识判断即可。
【解答】A.细铁屑的排列形象地显示出磁场的分布，故A正确不合题意；
B.磁感线是人为引入的，本身并不存在，而铁屑是真实存在的，故B错误符合题意；
C.在磁体外部，磁感线从N极出来，回到S极，则在A点磁场方向是向左的，故C正确不合题意；
D.轻敲玻璃板会使细铁屑与玻璃板间弹力减小，从而使两者之间的摩擦力减小，故D正确不合题意。
故选B。

2．【答案】B

【解析】【分析】分析各个选项中包含的物理原理即可。
【解答】根据“将身份证靠近检验口，机器感应电路中就会产生电流”可知，该装置的工作原理为电磁感应。
A.当导线中有电流经过时，小磁针的指向发生改变，说明电流周围存在磁场，故A不合题意；
B.闭合开关后，当导体在磁场中做切割磁感线运动时，电流表的指针摆动，说明产生了感应电流，故B符合题意；
C.闭合开关后，通过电流的导体在磁场中受力运动，这是电动机的工作原理，故C不合题意；
D.闭合开关后，小磁针的指向发生改变，说明通过电流的线圈产生磁场，故D不合题意。
故选B。

3．【答案】B

【解析】【分析】根据“其内的线圈在磁场中瞬间受到一个力的作用，带动一个钨钢头快速击打车窗玻璃边角部位”可知，自动爆破器的工作原理为通电导体在磁场中受力运动，据此分析判断。

【解答】直流电动机、电风扇和电动玩具车的主要结构为电动机，工作原理是通电导体在磁场中受力运动，故A、C、D不合题意；
手摇发电机的工作原理为电磁感应现象，故B符合题意。
故选B。

4．【答案】A

【解析】【分析】根据能量转化的知识判断马达的用途。
【解答】根据图甲可知，当汽车正常行驶时，马达驱动汽车车轮，将电能转化为机械能，相当于电动机。根据乙图可知，当汽车刹车时，车轮带动马达转动，将机械能转化为电能，相当于发电机。
故A正确，而B、C、D错误。
故选A。

5．【答案】A

【解析】【分析】根据用电器的工作原理分析判断。
【解答】电动机、发电机和远距离输电时，电流产生的热量都会造成电能的浪费，因此材料的电阻越小越好，可以使用超导体，故B、C、D不合题意；
电饭煲则是利用电阻发热的，如果没有电阻，那么就不能正常工作，因此不能使用超导体，故A符合题意。
故选A。

6．【答案】（1）电能

（2）电磁感应

（3）增加太阳能电池板的面板面积、增加接收线圈的匝数

【解析】【分析】（1）根据能量转化的知识解答；
（2）根据发电机的工作原理解答；
（3）提高汽车的充电速度，即增大充电电流，可从电池板的面积和电磁感应的角度分析改进建议。
【解答】（1）如图甲所示光伏路面中的太阳能电池板可将太阳能转化为电能。
（2）电动车接收线圈中产生电流是利用电磁感应现象。
（3）为提高汽车充电速度，即增大充电电流，
①增大充电电压，即增加太阳能电池板的面积；
②增加接收线圈的匝数。

7．【答案】（1）电磁感应

（2）向上

【解析】【分析】（1）闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，会产生感应电流，这就是电磁感应现象，发电机就是根据这个原理工作的。
（2）根据安培定则分析判断。

【解答】（1）手机线圈中产生电流是利用电磁感应现象。
（2）右手握住螺线管，弯曲的四指指尖向外，此时大拇指指向上面，则B点磁场方向向上。

8．【答案】（1）电磁感应

（2）1.5

【解析】【分析】（1）发电机的工作原理为电磁感应现象；
（2）根据公式Q=It计算充电时间。

【解答】（1）当电动汽车驶到供电线圈装置上，受电线圈即可感应出电流对电池进行充电，此装置相当于发电机，则此过程应用了电磁感应原理；
（2）电动汽车充满电需要的时间：。

9．【答案】（1）过载

（2）灭火毯

【解析】【分析】（1）家庭电路电流过大的原因：①短路；②用电器总功率过大；
（2）灭火的方法：①隔绝可燃物；②隔绝氧气；③降低温度。
【解答】（1）私拉电器连接大功率用电器时，会造成用电器的总功率过大，从而超过电线的最大承载能力，从而引起火灾，故选过载。
（2）干粉灭火器和灭火毯，都是通过隔绝可燃物的方法灭火，即二者的灭火原理相同。

10．【答案】（1）S

（2）A；C

【解析】【分析】（1）根据安培定则判断电磁铁的极性；
（2）电磁铁吸合衔铁时，需要的电磁力是不变的，可从影响电磁铁磁场强弱的因素角度分析改进措施。

【解答】（1）根据图片可知，电磁铁线圈上电流方向向右。右手握住螺线管，弯曲的四指指尖向右，此时大拇指指向上端，则上端为N极，下端为S极。
（2）电磁铁吸合衔铁时电磁力不变，即电磁铁的磁场强度保持不变。
①电磁铁的电流保持不变，即总电阻保持不变。当湿度增大时，传感电阻的阻值减小，根据R总=R1+R0可知，此时可以串联一个电阻；
②电磁铁的电流保持不变，湿度增大时，总电阻变小，根据U=IR可知，此时可以减小控制电路两端的电压；
故选AC。

11．【答案】（1）铁镍合金

（2）113400

【解析】【分析】（1）磁体能够吸引铁、钴、镍等金属的性质叫磁性；
（2）根据W=UIt计算锂电池获得的电能。

【解答】（1）在磁吸式充电线的另一端固定的物质肯定为铁磁性物质，故选铁镍合金。
（2）锂电池获得的电能：W=UIt=5V×2.1A×（3600s×3）=113400J。

12．【答案】（1）电磁感应；惯性

（2）通电线圈

【解析】【分析】（1）根据发电机的工作原理解答。物体保持运动状态不变的性质叫惯性；
（2）根据电动机的工作原理解答。

【解答】（1）电动汽车的可逆电机在汽车减速或制动时，电源自动停止供电，此时将机械能转化为电能并储存在蓄电池中，机械能转化为电能的原理是：电磁感应；电动汽车汽车行驶过程中，司机和乘客都需要系好安全带，这是为了减小司机和乘客由于惯性带来的危害。
（2）电动汽车的核心部件之一是电动机，它利用的原理是：通电线圈在磁场中受到力的作用。

13．【答案】（1）交流电

（2）a；大于

（3）反应生成物Ca(OH)2微溶于水，对鱼的生命活动影响小

【解析】【分析】（1）根据橡皮碗的工作方式确定电磁体磁场方向的改变，进而判断通电方式。
（2）根据空气的流向及气体被压缩时的气压变化分析；
（3）根据CaO2与水反应氢氧化钙和氧气分析。【解答】（1）根据图片可知，增氧泵正常使用时，橡皮碗要上下振动，即小磁铁需要时上时下，磁极方向需要改变，所以必须使用交流电。
（2）由图可知，当小磁铁被吸引下来后，橡皮碗被压缩，阀门K2被压开以便将空气压入水中；当小磁铁弹起后，橡皮帽恢复原来形状，碗内气压变小，外界气压压开阀门K1以便空气被吸进气室，所以与外界联通的空气导管为a。当小磁铁被吸引时，橡皮碗被压缩，碗内外气压大小关系：p1大于p0。
（3）增氧剂要能持续供氧，CaO2与水反应产生的氧气总量并不多，但卖家仍使用它的原因是：反应生成物Ca(OH)2微溶于水，对鱼的生命活动影响小。

14．【答案】（1）

（2）A；C

（3）mq η1η3=FS

m×3.3×107J/kg×50%×50%=1.1×106N×100m

m=13.3kg

【解析】【分析】（1）根据安培定则判断磁场方向；
（2）分析各个选项中包含的物理原理即可。
（3）根据W=Fs计算出一次电磁弹射需要的机械能，而柴油燃烧放出的热量Q=qm，再根据W=Q×50%×50%列出方程计算即可。

【解答】（1）根据图片可知，栏杆中的电流方向水平向右。右手握住栏杆，大拇指指向右侧，此时弯曲的四指指尖向外，即电流产生磁场的方向从之内朝向纸外，如图所示：
​​
（2）根据题目描述可知，电磁弹射的工作原理为通电导体在磁场中受力运动。
A.当导线中有电流经过时，小磁针的指向发生偏转，即电流周围存在磁场，故A不合题意；
B.闭合开关后，导体在磁场中做切割磁感线运动时，电流表的指针摆动，这是电磁感应现象，故B不合题意；
C.闭合开关后，通过电流的导体在磁场中受力运动，故C符合题意；
D.小磁针和条形磁铁相互吸引，原理为异名磁极相互吸引，故D不合题意。
故选C。

15．【答案】（1）60；发电

（2）并；功率

（3）6；1.3

【解析】【分析】（1）根据对噪声大小的认识选择。电动机将电能转化为机械能，而发电机将机械能转化为电能。
（2）用电器相互影响为串联，不相互影响为并联。根据W=Pt可知，手机电池储藏的电能不变，充电时间越短，则充电功率越大。
（3）由已知条件得出平均每人一百公里消耗电能，从而求出该动车组全程消耗的电能约为多少；
由功率公式结合速度公式可推导出动车组以不同的速度行驶时的电功率表达式，进一步计算动车组以350km/h的速度行驶时的电功率约为以300km/h的速度行驶时的电功率的多少倍。
【解答】（1）“复兴号”动车组正常运行时，车内噪声约为60dB；刹车过程优先采用再生制动，也就是将电动机转变为发电机，从而将动车的动能转化为电能；
（2）同排座位上正在充电的两部手机可以独立工作、互不影响，即为并联；
使用快速充电器给手机充电时，即充电时间短，根据可知，其充电功率一定比使用普通充电器时大；
（3）京沪高铁线路全长1463km。一列从北京到上海的“复兴号”动车组载客1193人，当动车组以300km/h的速度行驶时，平均每人一百公里消耗电能3.4度；当动车组以350km/h的速度行驶时，平均每人一百公里消耗电能3.8度，
故平均每人一百公里消耗电能为：；
故该动车组全程消耗的电能约为：，
其中6万度最为接近；
动车组以350km/h的速度行驶时的电功率与以300km/h的速度行驶时的电功率之比为：
。

16．【答案】（1）病原体

（2）异名磁极相互吸引

（3）阴性

【解析】【分析】（1）使人产生疾病的微生物属于病原体。
（2）磁极间通过磁场产生相互作用。
（3）通过 质控区（C）和检测区（T）显色来判结果。

【解答】（1） 新冠病毒是使人患新冠肺炎传染病的生物，属于病原体。
（2）同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，通过外加的磁铁将已结合核酸的磁珠与其他物质分离采用的是异名磁极相互吸引的方法。
（3）因为仅在质控区出现一条红色带，所以为阴性