第十六章 素養(yǎng)綜合檢測電磁轉換一、選擇題(每小題4分,共24分)1.(中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化)(2024江蘇南京秦淮外國語學校調研)古代行軍時會用指南魚辨別方向,指南魚是將剪成魚形的薄鐵片燒熱后放在地球磁場中磁化制作而成,可以浮在水面上,魚頭指南,下列說法正確的是(　????)A.指南魚可以吸引銅和鐵B.指南魚是利用同名磁極相互吸引的原理工作C.指南魚的魚頭應標記“N”D.指南魚周圍存在磁場D解析　指南魚具有磁性可以吸引鐵,但不能吸引銅,故A錯誤; 指南魚是利用異名磁極相互吸引指南的,故B錯誤;指南魚的 魚頭指向南方,與地磁場的N極相互吸引,應標記“S”,故C 錯誤;指南魚是磁體,磁體周圍存在磁場,故D正確。2.(新考法·設計實驗)(2023陜西中考B卷)如圖所示,將一根直導線架在靜止小磁針的上方,并使直導線與小磁針平行,接通電路,發(fā)現(xiàn)小磁針偏轉。關于該實驗說法正確的是?(　????)?A.該實驗說明電流周圍存在磁場B.最早發(fā)現(xiàn)該實驗現(xiàn)象的科學家是法拉第C.利用該實驗原理可以制成發(fā)電機D.改變電流方向,小磁針偏轉方向不變A解析　該實驗說明電流周圍存在磁場,最早發(fā)現(xiàn)該實驗現(xiàn)象 的科學家是奧斯特,故A正確,B錯誤;利用該實驗原理可以制 成電磁鐵,故C錯誤;改變電流方向,小磁針偏轉方向改變,故D 錯誤。3.(新考法·分析論證)(2023湖北潛江、天門等中考)關于如圖所示的實驗,下列說法正確的是?????(　????)?A.該裝置是用于探究“磁場對通電導線的作用”B.導線ab運動時將電能轉化為機械能C.導線ab豎直向上運動時,靈敏電流計指針一定偏轉D.導線ab水平向左運動時,靈敏電流計指針一定偏轉D解析　該裝置無電源,是探究產生感應電流條件的,故A錯誤; 導線ab運動時將機械能轉化為電能,故B錯誤;導線ab豎直向 上運動時,不切割磁感線,不會產生感應電流,靈敏電流計指 針不會偏轉,故C錯誤;導線ab水平向左運動時,做切割磁感線 運動,產生感應電流,靈敏電流計指針一定偏轉,故D正確。4.(新考向·創(chuàng)新實驗)(2023遼寧本溪、遼陽等中考)將揚聲器、電池和電流表等元件連成如圖電路。斷開S2,反復快速閉合、斷開開關S1,揚聲器發(fā)出咔咔聲;斷開S1,閉合開關S2,反復輕敲揚聲器的紙盆,會看到電流表的指針左右擺動。下列有關說法正確的是(　????)A.揚聲器發(fā)聲的原理與發(fā)電機發(fā)電的原理相同B.揚聲器發(fā)聲時,將機械能轉化為電能C.揚聲器發(fā)電的原理與動圈式話筒工作的原理相同D.電流表指針左右擺動,是因為磁場方向發(fā)生變化C解析　揚聲器發(fā)聲是利用通電導體在磁場中受力運動,它的 原理與電動機的原理相同,故A錯誤;揚聲器發(fā)聲時,將電能轉 化為機械能,故B錯誤;揚聲器發(fā)電的原理是電磁感應現(xiàn)象,與 動圈式話筒工作的原理相同,故C正確;電流表指針左右擺動, 是因為電流方向是變化的,磁場方向不變,故D錯誤。5.(新課標·質疑創(chuàng)新)(2023四川樂山中考)如圖所示是某一通電螺線管,小磁針靜止時的N極已經標出,下列分析中正確的是(　????)A.通電螺線管右端為N極B.電源右端為正極C.通電螺線管周圍的磁感線是真實存在的D.減小線圈的匝數(shù)通電螺線管周圍的磁場會變強B解析　由圖可知,小磁針的左端為N極,根據異名磁極相互吸 引可知,螺線管的右端為S極,故A錯誤;結合線圈的繞向,利用 安培定則可以確定電流從螺線管的右端流入,由此可以確定 電源的右端為正極,故B正確;人們?yōu)榱搜芯糠奖阋肓舜鸥?線,磁感線并不真實存在,故C錯誤;通電螺線管磁性的強弱與 電流大小、線圈匝數(shù)有關,減小線圈匝數(shù),螺線管周圍磁場會 變弱,故D錯誤。6.(跨學科·物理學與社會發(fā)展)(2023湖南湘潭中考改編)如圖是汽車尾氣中CO濃度的檢測電路示意圖。氣敏電阻R1的阻值隨CO濃度增大而減小,R2是滑動變阻器,開關S閉合,當CO濃度高于某一設定值時,電鈴報警。下列說法正確的是(????????)A.電磁鐵的上端是S極B.電鈴應接在A和B之間C.當CO濃度升高時電磁鐵的磁性減弱D.電源用久后,U1減小,CO的報警濃度會變高D解析　由題圖知,電流從電磁鐵的下端流入、上端流出,根據 安培定則可知,電磁鐵的上端為N極,故A錯誤;控制電路中,兩 電阻串聯(lián)接入電路,當CO濃度升高時,氣敏電阻R1的阻值減 小,控制電路的總電阻減小,電源電壓不變,由歐姆定律可知 控制電路中的電流增大,電磁鐵的磁性增強,故C錯誤;當CO 濃度高于某一設定值時,銜鐵被吸下,電鈴報警,所以電鈴應 接在C和D之間,故B錯誤;用久后,電源電壓U1會減小,由歐姆 定律可知只有當R1阻值變得更小時,控制電路才能達到銜鐵 被吸下的最小電流,結合題意可知報警時CO最小濃度比設定值高,故D正確。二、填空題(每空2分,共24分)7.(新獨家原創(chuàng))小明家浴室里使用了最新的磁懸浮地漏,如圖所示。它具有不排水時能密封管道,排水速度可隨積水深度自動調節(jié)的優(yōu)點,它的原理是　　　 　　????。若磁體A上端為S極,則磁體B上端為　????極,若將磁體B的磁極對調,則使用這個地漏時出現(xiàn)的情況將是　　　　　　　　　????。甲　　　　 　乙一直處于排水狀態(tài)同名磁極相互排斥N解析　由題圖可知,磁懸浮地漏的原理是同名磁極相互排斥; 磁體A需要受到磁體B向上的排斥力才能將密封蓋頂起封住 排水口,磁體A上端為S極,則磁體A下端為N極,B上端也為N 極;若將磁體B的磁極對調,則使用這個地漏時兩個磁體的相 鄰磁極就是異名磁極,將互相吸引,故地漏出現(xiàn)的情況將是一 直處于排水狀態(tài)。8.(2022江蘇鹽城中考)如圖所示是小華用漆包線和磁體制作的一臺發(fā)電機,制作時用刀片將線圈兩端的漆全部刮掉,作為轉動軸,用紙做一個小風車固定在轉軸上,將轉軸放在支架上,如圖所示,將發(fā)電機與小量程電流表相連,轉動小風車,電流表指針左右偏轉,電路中電流的方向　　????(選填“改變”或“不變”),此過程中發(fā)電機將　　????能轉化為電能。若將小量程電流表換成電池,線圈　　????(選填“能”或“不能”)持續(xù)轉動。不能改變機械解析　將發(fā)電機與小量程電流表相連,轉動小風車,線圈在磁 場中做切割磁感線運動,線圈中會產生感應電流,電流表指針 左右偏轉,這說明電路中電流的方向是改變的;此過程中發(fā)電 機將機械能轉化為電能;若將題圖中電流表換成電池,則無風 時,通電線圈由于處在磁場中會受力轉動,但線圈轉動至平衡 位置時因線圈兩端的絕緣漆全部刮掉,無法改變線圈中的電 流方向,從而不能持續(xù)轉動下去。9.(2023江蘇徐州中考節(jié)選)如圖所示手搖發(fā)電機模型,快速搖動手柄,使線圈在磁場中做切割　　 ????運動,電路中就會產生電流,這種現(xiàn)象叫作　　 　????現(xiàn)象。? 電磁感應磁感線解析　快速搖動手柄,使線圈在磁場中做切割磁感線運動,電 路中就會產生電流,這種現(xiàn)象叫作電磁感應現(xiàn)象。10.(跨學科·物理學與社會發(fā)展)(新獨家原創(chuàng))在項目化學習活動中,小明設計了小區(qū)路燈自動控制電路,如圖所示。當光暗時燈亮,光亮時燈滅,其中光敏電阻的阻值應隨光照強度的增大而　　????,電磁鐵的上端為　????極。當光照強度增大時,控制電路總功率將　 ????。在實際調試時,小明發(fā)現(xiàn)燈始終亮著,而光敏電阻和其他電路元件都正常。請說出一種調試的方法:　　　　 　　　　　?? ?。變阻器滑片向右滑動(或增加線圈的匝數(shù)、增大控制電路電源電壓等)減小?N增大解析　路燈自動控制電路應實現(xiàn)光暗時燈亮,光亮時燈滅,則 要求光亮時電磁鐵磁性增強吸引銜鐵斷開變控電路,故控制 電路的電流隨光照強度增大而增大,即光敏電阻的阻值應隨 光照強度的增大而減小。根據安培定則可知,電磁鐵的上端 為N極。當光照強度增大時,光敏電阻的阻值減小,控制電路 的電流增大,故控制電路總功率將增大。電磁繼電器的主要 部分是電磁鐵,電磁鐵的磁性強弱跟電流的大小、線圈匝數(shù) 的多少有關,要想在光亮時燈滅,一定要增大電磁鐵的磁性, 故可采取的方法是增加線圈的匝數(shù)、增大控制電路電源電壓、變阻器滑片向右滑動等。11.(2022廣西桂林中考)如圖所示,小磁針在條形磁體的作用下處于靜止狀態(tài),請標出小磁針的N極和條形磁體磁感線的方向。? 三、解答題(11、12每題6分,13題10分,14題10分,15題8分,16題12分,共52分。解答16題時應有必要的解題過程)答案　如圖所示? 解析　在磁體外部,磁感線從磁體N極出發(fā)回到S極,據此標 出磁感線方向;條形磁鐵的左端為N極,右端為S極,根據磁極 間的相互作用規(guī)律可知,小磁針的左端為N極,右端為S極。12.小明自制了一個帶有電磁鐵的木船模型,將它放入水中漂 浮,閉合開關后,船頭會向北方偏轉。請在圖上畫出電磁鐵的 N、S極,并畫出其繞線方法。? 答案　如圖所示? 解析　因地磁場的北極在地理的南極附近,地磁場的南極在 地理的北極附近,閉合開關后,船頭向北方偏轉,則通電螺線 管右端為N極,左端為S極,由安培定則可知螺線管的繞線方法。13.(新考向·創(chuàng)新實驗)(2023黑龍江牡丹江中考)【細心觀察,勤于思考】(1)如圖甲所示,將小鐵釘靠近磁鐵N極,小鐵釘被吸引獲得??? ?????性。此時,小鐵釘相當于一個　 ????,釘尖是　? ???極。如圖乙所示,給磁鐵加熱一段時間后,小鐵釘會掉落,表明磁鐵的磁性可能與　 ????有關。?圖甲　?????圖乙　????磁磁體(或小磁針、磁)?S(或南)溫度?圖丙(2)用一個磁性很強的磁鐵球靠近一塊鋁板,鋁板　　?? ??(選填“能”或“不能”)被吸引。如圖丙所示,把磁鐵球做成單擺懸掛起來,使其來回擺動,將鋁板放到擺的下方,當磁鐵球靠近鋁板時,擺動速度明顯變小,并且很快停止擺動。磁鐵球在鋁板上方擺動,相當于鋁板在磁場中運動,可能會產生　??????? ?。電流(或磁場力)不能解析????(1)將小鐵釘靠近磁鐵N極,小鐵釘被吸引獲得磁性,變 成一個磁體(或小磁針、磁鐵);根據異名磁極相互吸引可知, 此時釘尖是S極;給磁鐵加熱一段時間后,小鐵釘會掉落,表明 磁鐵的磁性減弱,甚至消失,說明磁鐵的磁性可能與溫度有 關。(2)磁鐵球靠近鋁板,鋁板不能被吸引;圖丙中,把磁鐵球 做成單擺懸掛起來,在鋁板上方來回擺動,當磁鐵球靠近鋁板 時,相當于鋁板在磁場中運動,鋁板切割磁感線,產生感應電 流(或磁場力),鋁板與磁鐵球之間產生相互作用的力,使磁鐵 球擺動速度明顯變小,并且很快停止擺動。14.(新考法·分析論證)(2024江蘇南京南師附中樹人學校階段測)在“探究通電螺線管外部磁場的方向”實驗中:(1)小磁針的作用:?? ??。判斷某點磁場的有無及方向(2)在螺線管外部A、B兩處放置小磁針,閉合開關,發(fā)現(xiàn)A處小 磁針發(fā)生偏轉,而B處小磁針不偏轉,試說明B處小磁針不偏轉的可能原因:??? ?。(3)將電池的正負極對調,重復上述實驗,是為了探究通電螺 線管外部磁場的方向與　　????方向的關系。(4)觀察實驗現(xiàn)象后,應立即斷開開關,是為了　　　　　???? 　　　　　　　　 　????。保護電路,防止螺線管溫度過高小磁針N極的指向與磁場方向相同電流?解析????(1)通電時螺線管周圍存在磁場,小磁針在磁場中受到 力的作用會發(fā)生偏轉,所以小磁針能體現(xiàn)磁場的存在;當電流 方向改變時,產生的磁場方向也改變,所以小磁針的偏轉方向 也改變,因此利用小磁針還可以判斷磁場的方向;(2)在螺線 管外部A、B兩處放置小磁針,閉合開關,發(fā)現(xiàn)A處小磁針發(fā)生 偏轉,A處的小磁針N極指向與磁場方向相同;B處小磁針不偏 轉,可能原因是小磁針N極的指向與磁場方向相同;(3)將電池 的正負極對調,此時螺線管中的電流方向發(fā)生變化,磁場的方 向發(fā)生變化,是為了探究通電螺線管外部磁場的方向與電流方向的關系;(4)螺線管是由導線繞成的,其電阻較小,根據歐 姆定律可知,通過螺線管的電流較大,產生的熱量較多,為了 保護電路,觀察實驗現(xiàn)象后,應立即斷開開關。15.如圖所示是探究電磁感應現(xiàn)象的裝置。(1)閉合開關,讓導體AB沿水平方向左右運動,觀察到靈敏電 流計的指針偏轉;若讓導體AB由圖示位置沿豎直方向上下運 動,則靈敏電流計的指針　　 ??(填“偏轉”或“不偏轉”)。?不偏轉(2)利用此裝置,探究感應電流方向與磁場方向和切割磁感線 方向之間的關系,觀察到的實驗現(xiàn)象記錄如下:在上述四次實驗中,比較　 　????兩次實驗,可知感應電流方向與磁場方向有關;比較　 　????兩次實驗,可知同時改變磁場方向和切割磁感線方向則感應電流方向不變。(3)在探究中還發(fā)現(xiàn),導體AB水平向左(或向右)緩慢運動時,靈 敏電流計的指針偏轉角度較小;導體AB水平向左(或向右)快 速運動時,靈敏電流計的指針偏轉角度較大,說明感應電流的 大小與　 　　　????有關。導體切割磁感線運動的速度?①②(或③④)①④(或②③)?(4)有同學還想探究感應電流的大小是否與磁場強弱有關。請寫出簡要做法:??? ?????。導體切割磁感線運動的速度等因素相同時,換用磁場強弱不同的蹄形磁鐵進行多次實驗;通過觀察比較靈敏電流計指針的偏轉程度,從而判斷猜想是否正確解析????(1)導體AB在磁場中沿豎直方向上下運動時,沒有切 割磁感線,不能產生電流,故電流計的指針不會偏轉。(2)從 實驗記錄上可以看出影響感應電流方向的因素有磁場方向 和切割磁感線運動的方向,探究感應電流方向和磁場方向之 間的關系時,要控制切割磁感線運動的方向相同。磁場方向 和導體切割磁線運動方向都不相同的兩組實驗為①④(或② ③)。(3)改變導體的運動速度時,電流計的指針偏轉程度發(fā) 生變化,表明其中的電流大小發(fā)生了變化。說明感應電流大 小與導體切割磁感線運動的速度有關。(4)探究感應電流的大小和磁場強弱的關系時,應該在控制相關變量不變的基礎 上,改變磁場的強弱進行多次實驗。16.(跨學科·物理學與日常生活)(2024江蘇南京南師附中新城初中模擬)科技小組為燈暖型浴霸(一種取暖用的電器)設計了一個可自動控制溫度的裝置。如圖甲所示,控制電路電壓U1恒為12 V,繼電器線圈的電阻R0為20 Ω,定值電阻R1為40 Ω,熱敏電阻R2的阻值隨溫度變化的圖像如圖乙所示;工作電路電壓U2恒為220 V,安裝兩個標有“220 V????275 W”的燈泡。閉合開關S,當繼電器線圈中的電流大于或等于50 mA時,繼電器的銜鐵被吸合,工作電路斷開。?甲 乙(1)工作電路工作時,A端應與　　????(選填“B”或“C”)端 相連接。(2)工作電路工作時的總電流為多大?(3)浴室里控制的溫度t0為多高?B2.5 A38 ℃?(4)為使浴室的最高溫度t0降低,可以通過以下哪些方式進行 改進　????。(多選)A.減小控制電路電壓U1B.增大控制電路電壓U1C.增大R1D.減小R1 BD解析????(1)當繼電器線圈中的電流大于或等于50 mA時,繼電 器的銜鐵被吸合,工作電路斷開,反之,銜鐵被釋放時,工作電 路工作,由圖甲可知此時A端應與B端相連;(2)安裝兩個標有 “220 V????275 W”的燈泡,工作時兩燈泡并聯(lián),P=2PL=2×275 W=550 W;工作時的總電流I=?=?=2.5 A;(3)當繼電器線圈中的電流大于或等于50 mA時,繼電器的銜鐵被吸合,工 作電路斷開,I'=50 mA,由歐姆定律,R總=?=?=240 Ω,R2=R總-R1-R0=240 Ω-40 Ω-20 Ω=180 Ω,由圖乙知,控制的溫度t0=38 ℃;(4)為使浴室的最高溫度t0降低,應將熱敏電阻的阻值增 大,由于吸合電流不變,根據歐姆定律可知,在控制電路總電 阻不變的情況下可以減小其他電阻,故D正確;當熱敏電阻的 阻值增大時,控制電路總電阻增大,電路電流要保持不變,可 以提高控制電路的電源電壓,故B正確。

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