2024年中考物理復(fù)習(xí)精講練（全國(guó)）專題12 電與磁（測(cè)試）【教師卷】

專題12電與磁（測(cè)試）滿分100分時(shí)間60分鐘一、選擇題（本大題共12小題，每小題3分，共36分。每小題只有一個(gè)選項(xiàng)正確）1.圖中的電風(fēng)扇（）A．是一種熱機(jī) B．把機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能C．效率不能達(dá)到100% D．能量不守恒【答案】C【詳解】AB．電風(fēng)扇是一種電動(dòng)機(jī)，不是熱機(jī)，工作時(shí)將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，故AB不符合題意；C．電風(fēng)扇工作時(shí)，由于有電流通過電風(fēng)扇的線圈，導(dǎo)線是有電阻的，所以會(huì)不可避免的產(chǎn)生熱量，因此效率不能達(dá)到100%，故C符合題意；D．能量既不會(huì)憑空產(chǎn)生，也不會(huì)憑空消失，它只會(huì)從一種形式轉(zhuǎn)化為另一種形式，或者從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到其它物體，而能量的總量保持不變。電風(fēng)扇工作時(shí)遵循能量守恒定律，故D不符合題意。故選C。2.圖是我國(guó)早期的指南針（司南）。司南是把天然磁石琢磨成勺子的形狀，放在水平光滑的“地盤”上，使其旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)后靜止時(shí)，它的長(zhǎng)柄（柢）總指向南方。下列有關(guān)司南和地磁場(chǎng)的說法正確的是（）A．司南只有一個(gè)磁極B．司南可以指南北說明地球周圍存在著磁場(chǎng)C．如果地磁場(chǎng)消失，司南還能指示南北方向D．靜止時(shí)指示南北方向，是因?yàn)樗灸暇哂袘T性【答案】B【詳解】A．司南是磁體，每個(gè)磁體都有兩個(gè)磁極，故A錯(cuò)誤；B．在地磁場(chǎng)作用下，司南指示南北，因此司南可以指南北說明地球周圍存在著磁場(chǎng)，故B正確；C．司南實(shí)質(zhì)為磁鐵在地磁場(chǎng)作用下工作，地磁場(chǎng)消失，則司南無法指示南北方向，故C錯(cuò)誤；D．司南利用地磁場(chǎng)對(duì)磁體有力的作用來指示南北方向的，司南實(shí)質(zhì)為磁體，并不是因?yàn)閼T性。故D錯(cuò)誤。故選B。3.如圖，是有關(guān)“磁場(chǎng)和磁感線”的實(shí)驗(yàn)。通過實(shí)驗(yàn)獲得的物理觀念，符合物理規(guī)律的是（）①借助小磁針感知磁場(chǎng)的存在，運(yùn)用的科學(xué)方法是轉(zhuǎn)換法；②磁場(chǎng)的方向是沒有規(guī)律的；③磁感線是磁體周圍空間實(shí)際存在的曲線；④磁感線越密集的位置，磁場(chǎng)越強(qiáng)。

A．①④ B．②④ C．①② D．②③【答案】A【詳解】①磁場(chǎng)看不見摸不著，但可以借助小磁針感知它的存在，這是典型的轉(zhuǎn)換法，故①正確；②磁體周圍的磁感線從N極發(fā)出，回到磁體S極，磁場(chǎng)的方向是有規(guī)律的，故②錯(cuò)誤；③磁感線是不存在的，是為了研究方便假想的一些有方向的曲線，故③錯(cuò)誤；④磁感線能表示磁場(chǎng)的強(qiáng)弱，磁體周圍的磁感線越密集的地方說明磁場(chǎng)越強(qiáng)，故④正確。故選A。4.如圖所示，線圈abcd位于磁場(chǎng)中，開關(guān)S與觸點(diǎn)1接通時(shí)，ab段導(dǎo)線受磁場(chǎng)力F的方向向上，以下說法正確的是（）

A．該模型為發(fā)電機(jī)B．開關(guān)S和觸點(diǎn)1接通后，線圈可以一直順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)下去C．將磁極N、S對(duì)調(diào)位置后，ab導(dǎo)線受到的磁場(chǎng)力會(huì)增大D．當(dāng)開關(guān)S改為與觸點(diǎn)2接通時(shí)，ab段導(dǎo)線受磁場(chǎng)力方向向下【答案】D【詳解】A．該模型有電源，為電動(dòng)機(jī)，故A錯(cuò)誤；B．開關(guān)S和觸點(diǎn)1接通后，由圖知，ab邊受到向上的力，線圈越過了平衡位置以后，受到磁場(chǎng)的力的方向不變，要阻礙線圈的轉(zhuǎn)動(dòng)，使得線圈轉(zhuǎn)動(dòng)方向相反，線圈不會(huì)一直順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)下去，故B錯(cuò)誤；C．將磁極N、S對(duì)調(diào)位置后，ab導(dǎo)線受到的磁場(chǎng)力方向改變，但大小不變，故C錯(cuò)誤；D．當(dāng)開關(guān)S改為與觸點(diǎn)2接通時(shí)，線圈abcd中電流方向改變，ab段導(dǎo)線受磁場(chǎng)力方向向下，故D正確。故選D。5.如圖甲所示，使導(dǎo)體AB從圖示位置向右運(yùn)動(dòng)，圖乙使導(dǎo)體AB從圖示位置向上運(yùn)動(dòng)，兩次電流表指針都向左偏轉(zhuǎn)。用“o”表示閉合電路一部分導(dǎo)體AB，則圖中同樣使電流表指針都向左偏轉(zhuǎn)的是（）

ABCD【答案】A【詳解】A．圖中磁場(chǎng)方向與甲圖的磁場(chǎng)方向相反，導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)方向也與甲圖中導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)方向相反，則產(chǎn)生感應(yīng)電流方向不變，電流表指針向左偏轉(zhuǎn)，故A符合題意；B．圖中磁場(chǎng)方向與甲圖的磁場(chǎng)方向相反，導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)方向與甲圖中導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)方向相同，則產(chǎn)生感應(yīng)電流方向與甲圖中相反，電流表指針向右偏轉(zhuǎn)，故B不符合題意；C．圖中磁場(chǎng)方向與乙圖的磁場(chǎng)方向相同，導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)方向與甲圖中導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)方向相反，則產(chǎn)生感應(yīng)電流方向與乙圖中相反，電流表指針向右偏轉(zhuǎn)，故C不符合題意；D．圖中磁場(chǎng)方向與乙圖的磁場(chǎng)方向相反，導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)方向與甲圖中導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)方向相同，則產(chǎn)生感應(yīng)電流方向與甲圖中相反，電流表指針向右偏轉(zhuǎn)，故D不符合題意。故選A。6.以下是研究電和磁的四個(gè)實(shí)驗(yàn)裝置圖，下列有關(guān)從發(fā)現(xiàn)到發(fā)明的描述錯(cuò)誤的是（）A．甲圖：發(fā)現(xiàn)通電導(dǎo)體周圍存在磁場(chǎng)，發(fā)明了通電螺線管B．乙圖：發(fā)現(xiàn)插入鐵芯的通電螺線管磁性更強(qiáng)，動(dòng)圈式話筒C．丙圖：發(fā)現(xiàn)通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中受到力的作用，發(fā)明了電動(dòng)機(jī)D．丁圖：發(fā)現(xiàn)閉合電路的部分導(dǎo)體做切割磁感線運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生電流，發(fā)明了發(fā)電機(jī)【答案】B【詳解】A．圖甲是奧斯特實(shí)驗(yàn)，這個(gè)實(shí)驗(yàn)證明通電導(dǎo)體的周圍存在磁場(chǎng)，在奧斯特的發(fā)現(xiàn)的基礎(chǔ)上發(fā)明了磁場(chǎng)更強(qiáng)的通電螺線管，故A正確，不符合題意；B．圖乙是證明插入鐵芯的通電螺線管磁性會(huì)更強(qiáng)的實(shí)驗(yàn)，在這個(gè)基礎(chǔ)上發(fā)明了電磁鐵，而動(dòng)圈式話筒的工作原理是電磁感應(yīng)現(xiàn)象，故B錯(cuò)誤，符合題意；C．圖丙是證明通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中受到力的作用的實(shí)驗(yàn)，在這個(gè)基礎(chǔ)上發(fā)明了電動(dòng)機(jī)，故C正確，不符合題意；D．圖丁是電磁感應(yīng)現(xiàn)象的原理圖，這個(gè)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)閉合電路的部分導(dǎo)體在磁場(chǎng)中做切割磁感線運(yùn)動(dòng)時(shí)，會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，在這個(gè)基礎(chǔ)上發(fā)明了發(fā)電機(jī)，故D正確，不符合題意。故選B。7.如圖所示是教師在課堂上經(jīng)常使用的擴(kuò)音器，從外部看它由話筒和音箱兩大部件構(gòu)成。選項(xiàng)中和音箱工作原理相同的是（

）

A．

B．

C．

D．

【答案】B【詳解】音箱揚(yáng)聲器是利用通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中受到力的作用工作的。A．奧斯特實(shí)驗(yàn)說明通電導(dǎo)體的周圍存在磁場(chǎng)，故A不符合題意；B．該裝置說明通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中會(huì)受到力的作用，與音箱的原理相同，故B符合題意；C．通過移動(dòng)變阻器的滑片可改變電路的電流，該裝置可以探究電磁鐵的磁性強(qiáng)弱與電流大小的關(guān)系，故C不符合題意；D．該裝置是探究電磁感應(yīng)現(xiàn)象的，發(fā)電機(jī)是利用該原理制成的，故D不符合題意。故選B。8.電磁彈射車常用于航空母艦上助力飛機(jī)起飛，其原理可簡(jiǎn)化為如圖所示，兩根金屬導(dǎo)軌沿水平方向放置在磁場(chǎng)中，電磁彈射車橫跨在導(dǎo)軌上，通電后，彈射車受力向右行駛。若不計(jì)空氣阻力和摩擦，下列說法正確的是（）

A．彈射車在軌道上做勻速直線運(yùn)動(dòng)B．此過程中電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能C．只調(diào)換電源的正負(fù)極，通電后彈射車受力方向不變D．彈射車脫離金屬導(dǎo)軌后仍受到磁場(chǎng)力的作用9.電子車票，也稱“無紙化”車票，乘客網(wǎng)上購(gòu)票后，直接通過“刷身份證”或“掃手機(jī)”即可順利進(jìn)站。如圖甲所示是乘客通過“刷身份證”進(jìn)站時(shí)的情景，將身份證靠近檢驗(yàn)口，機(jī)器感應(yīng)電路中就會(huì)產(chǎn)生電流，從而識(shí)別乘客身份。下圖中能說明這一原理的是（）

A．

B．

C．

D．

【答案】B【詳解】由題意可知，刷身份證時(shí)會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，即由磁產(chǎn)生電，有感應(yīng)電流產(chǎn)生，所以其工作原理為電磁感應(yīng)現(xiàn)象；A．圖中有電源，為電動(dòng)機(jī)的工作原理，是根據(jù)通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中受力而運(yùn)動(dòng)的原理制成的，故A不符合題意；B．圖中沒有電源，為發(fā)電機(jī)的工作原理，是根據(jù)電磁感應(yīng)現(xiàn)象制成的，故B符合題意；C．圖中實(shí)驗(yàn)是探究通電螺線管的磁性強(qiáng)弱與電流的關(guān)系，運(yùn)用了電流的磁效應(yīng)，故C不符題意；D．圖示為奧斯特實(shí)驗(yàn)，說明通電導(dǎo)線周圍存在磁場(chǎng)，故D不符合題意。故選B。10.比亞迪新能源油電混合動(dòng)力汽車，搭載了傳統(tǒng)的內(nèi)燃機(jī)、高效的電動(dòng)機(jī)、發(fā)電機(jī)和蓄電池組。行駛過程中內(nèi)燃機(jī)提供動(dòng)力，同時(shí)可為蓄電池充電，也可以由蓄電池和電動(dòng)機(jī)提供動(dòng)力，這二者結(jié)合使用實(shí)現(xiàn)節(jié)能環(huán)保的效果。下列說法正確的是（）

A．電動(dòng)機(jī)的工作原理是利用電磁感應(yīng)現(xiàn)象B．高效的電動(dòng)機(jī)的工作效率可以達(dá)到100%C．給汽車動(dòng)力電池充電時(shí)，動(dòng)力電池相當(dāng)于用電器D．該汽車的內(nèi)燃機(jī)是一臺(tái)四沖程汽油機(jī)，如圖乙所示是汽油機(jī)的壓縮沖程【答案】C【詳解】A．電動(dòng)機(jī)是利用通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中受到力的作用的原理制成的，故A錯(cuò)誤；B．任何機(jī)械都不可避免要做額外功，工作效率不可能達(dá)到100%，故B錯(cuò)誤；C．給汽車動(dòng)力電池充電時(shí)，將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，動(dòng)力電池相當(dāng)于用電器，故C正確；D．該汽車的內(nèi)燃機(jī)是一臺(tái)四沖程汽油機(jī)，如圖乙所示是汽油機(jī)的做功沖程，因?yàn)榛钊窍蛳逻\(yùn)動(dòng)的，故D錯(cuò)誤。故選C。11.如圖所示為燃油汽車啟動(dòng)裝置的電路簡(jiǎn)圖。汽車啟動(dòng)時(shí)，需將鑰匙插入儀表板上的鑰匙孔并旋轉(zhuǎn)，下列分析正確的是（）①旋轉(zhuǎn)鑰匙相當(dāng)于閉合開關(guān)

②電磁鐵是利用電流的熱效應(yīng)來工作的③電磁鐵通電后電磁鐵的上端為N極

④電動(dòng)機(jī)工作時(shí)將電能全部轉(zhuǎn)化為機(jī)械能A．①② B．①③ C．②④ D．③④【答案】B【詳解】①旋轉(zhuǎn)鑰匙，控制電路接通，電路中有電流，電磁鐵有磁性，將銜鐵吸下，故①正確；②電磁鐵是利用電流的磁效應(yīng)來工作的，故②錯(cuò)誤；③如圖，電流從螺線管上端流入，下端流出，根據(jù)安培定則，電磁鐵上端為N極，故③正確；④由于電流具有熱效應(yīng)，電動(dòng)機(jī)工作時(shí)將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能和內(nèi)能，故④錯(cuò)誤；故ACD不正確，B正確。故選B。12.下圖為直流電動(dòng)機(jī)的兩個(gè)不同時(shí)刻的工作原理圖，下列分析不正確的是（）A．導(dǎo)線ab中的電流在這兩個(gè)時(shí)刻方向不同，受到的磁場(chǎng)力方向也不同B．甲乙兩圖中的線圈再轉(zhuǎn)動(dòng)90度角，都能到達(dá)平衡位置C．由上往下看，線圈中電流均為順時(shí)針方向D．如果電動(dòng)機(jī)持續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，則電動(dòng)機(jī)內(nèi)外流的都是直流電【答案】D【詳解】A．由圖可知，導(dǎo)線ab在這兩個(gè)時(shí)刻電流方向不同，由于導(dǎo)體受力方向與磁場(chǎng)方向和電流方向有關(guān)，所以兩次導(dǎo)線ab的受力方向不同，故A正確，不符合題意；B．平衡位置是指線圈平面與磁感線垂直的位置，圖中磁感線從左向右，故甲乙兩圖中的線圈再轉(zhuǎn)動(dòng)90度角，都能到達(dá)平衡位置，故B正確，不符合題意；C．讀圖由左手定則可知：電源的左側(cè)為正極，從上往下看，線圈中電流都是順時(shí)針方向，故C正確，不符合題意；D．電動(dòng)機(jī)之所以能轉(zhuǎn)動(dòng)，是因?yàn)閾Q向器每當(dāng)轉(zhuǎn)過平衡位置就會(huì)改變線圈中電流的方向，即電動(dòng)機(jī)線圈外是直流電，線圈內(nèi)是交流電，故D錯(cuò)誤，符合題意。故選D。二、作圖、填空題（每空1分，共30分）13.（1）根據(jù)通電螺線管周圍磁感線方向，在圖中標(biāo)明電源的正極和小磁針的N極?！敬鸢浮恳娪覉D?！驹斀狻吭谕娐菥€管外部，磁感線從N極出發(fā)回到S極，所以通電螺線管右端為N極；根據(jù)右手螺旋定則可知，電流從通電螺線管左端流入，右端流出，所以電源左端為正極，右端為負(fù)極；磁場(chǎng)中自由小磁針N極指向?yàn)榇艌?chǎng)方向，磁感線方向也為磁場(chǎng)方向，所以小磁針左端為N極，如圖所示。（2）當(dāng)開關(guān)閉合后，ab段所受到的磁場(chǎng)力的方向如圖所示。現(xiàn)要讓圖中ab段所受到的磁場(chǎng)力的方向與圖相反，請(qǐng)?jiān)趫D中正確標(biāo)出磁極的極性以及電源的正負(fù)極；

【答案】見下圖。

【詳解】通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中受力的方向與電流方向和磁場(chǎng)方向有關(guān)，當(dāng)磁場(chǎng)方向不變時(shí)，電流方向發(fā)生改變，通電導(dǎo)體受力的方向會(huì)發(fā)生變化；當(dāng)電流方向不變，磁場(chǎng)方向發(fā)生變化時(shí)，通電導(dǎo)體受力的方向也會(huì)發(fā)生變化，如下圖：

或

14.如圖所示是世界上著名的具有劃時(shí)代意義的實(shí)驗(yàn)，該實(shí)驗(yàn)說明了通電導(dǎo)線周圍存在著，最早發(fā)現(xiàn)該現(xiàn)象的科學(xué)家是。斷開電源，小磁針的N極將指向地磁場(chǎng)的（選填“南”或“北”）極?！敬鸢浮看艌?chǎng)奧斯特南【詳解】該實(shí)驗(yàn)是探究電流磁效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)，接通電路后小磁針偏轉(zhuǎn)，說明了通電導(dǎo)線周圍存在磁場(chǎng)，最早發(fā)現(xiàn)該現(xiàn)象的科學(xué)家是奧斯特。地球周圍存在磁場(chǎng)，地磁場(chǎng)的北極在地理的南極附近，地磁場(chǎng)的南極在地理的北極附近。斷開電源后，小磁針由于地磁場(chǎng)的緣故，N極將指向地磁的南極（地理的北極）。15.小磁針靜止時(shí)N極會(huì)自動(dòng)轉(zhuǎn)向地球的（選填“北”或“南”）方，如圖所示，是描給某一磁體周圍磁場(chǎng)的部分磁遞線，若在b點(diǎn)放置一個(gè)可自由轉(zhuǎn)動(dòng)的小磁針，則小磁針靜止時(shí)，其N極指向（選填“P”或“Q”），如圖a點(diǎn)和b點(diǎn)在同一條磁感線上，他們的磁場(chǎng)方向是的（選填“相同”或“不相同”）。【答案】北Q不相同【詳解】由于地球的北極是地磁的南極，根據(jù)磁極間的相互作用規(guī)律可知，小磁針靜止時(shí)N極會(huì)自動(dòng)轉(zhuǎn)向地球的北方。根據(jù)圖示的磁感線方向可知，b點(diǎn)的磁場(chǎng)方向指向Q，也就是小磁針靜止在該點(diǎn)時(shí)北極所指的方向，即N極指向Q點(diǎn)。磁感線上某點(diǎn)的磁場(chǎng)方向?yàn)樵擖c(diǎn)的切線方向，由于a、b兩點(diǎn)的切線方向不同，因此同一條磁感線上a、b兩點(diǎn)的磁場(chǎng)方向不相同。16.如圖是一款“運(yùn)動(dòng)手環(huán)”，其主要部分是一段內(nèi)置有一小塊磁鐵的密閉的空心塑料管，管外纏繞著線圈。戴著這種手環(huán)走路時(shí)塑料管跟著手一起運(yùn)動(dòng)，線圈中便會(huì)產(chǎn)生電流。我們把這種現(xiàn)象叫做現(xiàn)象，生活中（選填：發(fā)動(dòng)機(jī)或電動(dòng)機(jī)）是根據(jù)這個(gè)原理工作的。此機(jī)器工作的能量轉(zhuǎn)換是?！敬鸢浮侩姶鸥袘?yīng)發(fā)電機(jī)機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能【詳解】閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場(chǎng)中做切割磁感線運(yùn)動(dòng)時(shí)，導(dǎo)體中會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，這就是電磁感應(yīng)現(xiàn)象，這一過程中，將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能。根據(jù)“運(yùn)動(dòng)手環(huán)”的特點(diǎn)可知，當(dāng)塑料管運(yùn)動(dòng)時(shí)，線圈切割磁感線而產(chǎn)生電流，運(yùn)動(dòng)手環(huán)的基本原理是電磁感應(yīng)，與發(fā)電機(jī)的工作原理是相同的。17.如圖電路，閉合開關(guān)，能看到蹄形磁鐵中的金屬棒ab運(yùn)動(dòng)起來，說明有電能轉(zhuǎn)化為能，若只改變電路中電流的方向，ab的運(yùn)動(dòng)方向?qū)ⅲㄟx填“改變”或“不改變”）。該裝置揭示的原理可應(yīng)用于（選填“電動(dòng)機(jī)”或“發(fā)電機(jī)”）。

【答案】機(jī)械改變電動(dòng)機(jī)【詳解】通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中受力運(yùn)動(dòng)時(shí)，將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，應(yīng)用于電動(dòng)機(jī)；通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中的受力方向與磁場(chǎng)方向和電流方向有關(guān)，保持磁場(chǎng)方向不變，只改變導(dǎo)體中電流方向，則導(dǎo)體的受力方向即運(yùn)動(dòng)方向也會(huì)改變。18．如圖裝置是一個(gè)（選填“發(fā)電機(jī)”或“電動(dòng)機(jī)”），當(dāng)接通電源時(shí)，磁場(chǎng)內(nèi)線圈abcd會(huì)（選填“保持靜止”或“轉(zhuǎn)動(dòng)”），如把圖中的電源改為靈敏電流計(jì)，則該裝置可改裝成為。【答案】電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)發(fā)電機(jī)【詳解】由圖可知，該裝置外部有電源，該線圈提供電能，線圈受力轉(zhuǎn)動(dòng)，是電動(dòng)機(jī)。當(dāng)接通電源時(shí)，線圈的ab、cd邊電流方向相反，受力方向相反，線圈就會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng)。把圖中的電源改為靈敏電流計(jì)，線圈轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)切割磁感線，產(chǎn)生感應(yīng)電流，靈敏電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)，就改裝成了發(fā)電機(jī)。19.研究電動(dòng)機(jī)的工作過程，電動(dòng)機(jī)的工作原理是磁場(chǎng)對(duì)有力的作用。左下圖中，線圈左右兩邊框ab、cd的受力方向相反，其原因是，線圈從圖示位置再轉(zhuǎn)動(dòng)90度后線圈將恰好達(dá)到平衡位置，并最終停在該位置。右下圖中的線圈可以持續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，是因?yàn)樗友b了?！敬鸢浮客妼?dǎo)體見解析換向器【詳解】通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中受到力的作用，電動(dòng)機(jī)是根據(jù)磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)體有力的作用的原理制成的。線圈受力方向與電流方向和磁場(chǎng)方向有關(guān)；圖中，線圈左右兩邊框ab、cd的受力方向相反，是因?yàn)閮蓚?cè)的電流方向不同。圖中的線圈可以持續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，是因?yàn)樗友b了換向器，它能在線圈剛轉(zhuǎn)過平衡位置時(shí)，自動(dòng)改變線圈中的電流方向。20.自動(dòng)保溫控制電路能正常使用，其原理如圖所示。雙金屬片相當(dāng)于一個(gè)開關(guān)，當(dāng)熱得快到達(dá)某一設(shè)定高溫T時(shí)，雙金屬片接通。熱得快在不同溫度時(shí)，發(fā)光二極管會(huì)處于“發(fā)光”或“不發(fā)光”兩種狀態(tài)。當(dāng)熱得快到達(dá)某一設(shè)定高溫T時(shí)，發(fā)光二極管（選填：發(fā)光/不發(fā)光），熱得快（選填：工作/不工作），警報(bào)器（選填：報(bào)警/不報(bào)警）?！敬鸢浮坎话l(fā)光不工作報(bào)警【詳解】根據(jù)題意可知，雙金屬開關(guān)閉合前，二極管正常發(fā)光；當(dāng)熱得快到達(dá)某一設(shè)定高溫T時(shí)，雙金屬片接通，與二極管并聯(lián)，把二極管局部短路，二極管不發(fā)光；此時(shí)電磁鐵有電流，電磁鐵具有磁性，會(huì)吸引銜鐵，動(dòng)觸點(diǎn)與下面的靜觸點(diǎn)接觸，熱得快不工作，含有警報(bào)器的電路接通，發(fā)出報(bào)警信號(hào)。21.拆開圖中玩具，發(fā)現(xiàn)電源、開關(guān)、發(fā)光二極管（簡(jiǎn)稱“LED”）、電動(dòng)機(jī)（用符號(hào)表示）各一個(gè)及連接導(dǎo)線。閉合開關(guān)，電動(dòng)機(jī)順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，LED亮。將電動(dòng)機(jī)一端連線斷開，閉合開關(guān)，LED亮。（1）在方框內(nèi)畫出玩具的電路圖；（2）把電動(dòng)機(jī)斷開的連線接回原處，格電源正，負(fù)極反接，閉合開關(guān)，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)（選填“不”、“順時(shí)針”或“逆時(shí)針”），LED（選填“亮”或“不亮”），原因是；LED具有；（3）節(jié)日小彩燈也是LED，若將一串節(jié)日小彩燈（共有20只）串聯(lián)接入220V的電路中，則每只燈泡兩端的電壓是V，通過第一只燈泡的電流是200mA，在電源處導(dǎo)線中的電流是A?！敬鸢浮恳娤聢D逆時(shí)針不亮單向?qū)щ娦?10.2【詳解】（1）將電動(dòng)機(jī)一端連線斷開，閉合開關(guān)，LED亮，說明電動(dòng)機(jī)與LED燈獨(dú)立工作，互不影響，故是并聯(lián)，閉合開關(guān)，電動(dòng)機(jī)順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，LED亮，說明開關(guān)在干路上，故電路如圖所示：（2）把電動(dòng)機(jī)斷開的連線接回原處，電源正、負(fù)極反接，電流的方向發(fā)生了改變，閉合開關(guān)，電動(dòng)機(jī)內(nèi)線圈受力的方向發(fā)生改變，故逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)；由于電路中的電流方向發(fā)生了改變，二極管不能從負(fù)極流入，正極流出，二極管不會(huì)發(fā)光；說明二極管具有單向?qū)щ娦?。?）20只燈泡串聯(lián)接入220V的電路中，則每只燈泡兩端的電壓是由于節(jié)日的小彩燈是串聯(lián)，串聯(lián)電路中電流處處相等，故在電源處導(dǎo)線中的電流是200mA，合0.2A。三、計(jì)算題（共14分）22．小何的爸爸買回一種新型插座，如所甲示，它能即時(shí)顯示接在該插座上的用電器的工作電壓和所耗電費(fèi)等數(shù)據(jù)（插座本身消耗的電能由內(nèi)部電池提供）。小何將家中電熱水器插在該插座上，這時(shí)插座屏幕如1．汽車啟動(dòng)時(shí)，蓄電池向啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)M供電，設(shè)M兩端電壓為U，測(cè)得U-t和I-t圖象如圖1。（1）求0.5s到1s，電動(dòng)機(jī)M所消耗的電能；（2）M僅通過導(dǎo)線a、b接入電路，如圖2所示，a的電阻為0.001Ω。若通過M的電流為200A，持續(xù)2s，求此過程a產(chǎn)生的熱量；（3）一般采用電磁繼電器控制M的通斷電，利用實(shí)驗(yàn)器材模擬汽車啟動(dòng)，請(qǐng)用筆畫線完成電路的連接?！敬鸢浮浚?）1000J；（2）80J；（3）見解析【詳解】（1）由圖1可知，0.5s到1s時(shí)，電動(dòng)機(jī)M兩端電壓為10V，通過電動(dòng)機(jī)的電流為200A，電動(dòng)機(jī)消耗的電能為（2）此過程a產(chǎn)生的熱量Q＝I2Rt＝(200A)2×0.001Ω×2s＝80J（3）由圖3可知，當(dāng)開關(guān)閉合，銜鐵被吸下，電磁繼電器相當(dāng)于開關(guān)，電路連接如下圖所示：答：（1）0.5s到1s，電動(dòng)機(jī)M所消耗的電能為1000J；（2）此過程a產(chǎn)生的熱量為80J；（3）見解析。23.某智能掃地機(jī)器人（如圖1）可通過灰塵傳感器自動(dòng)尋找灰塵清掃，通過電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)、產(chǎn)生高速氣流將灰塵等吸入集塵盒。圖2為其部分工作原理圖，控制電路電源電壓U為45V，指示燈電阻為5Ω，定值電阻R0=12Ω，R為光敏電阻，其阻值隨光照強(qiáng)度E（單位cd）的變化如圖3所示。如表為其部分工作參數(shù)（注：電池容量指工作電流與工作總時(shí)間的乘積，線圈電阻不計(jì)）額定工作電壓12伏額定功率30瓦電池總?cè)萘?.5A·h（安·時(shí)）工作噪音（分貝）（1）當(dāng)掃地機(jī)器人清掃到一定程度，地面灰塵減少時(shí)，使照射到光敏電阻上的光照強(qiáng)度增強(qiáng)，則電磁鐵磁性（選填“增強(qiáng)”“不變”或“減弱”），銜鐵將與（選填“A”或“C”）觸頭接觸；（2）檢測(cè)發(fā)現(xiàn)該品牌掃地機(jī)器人在光照強(qiáng)度恰好為3cd時(shí)電動(dòng)機(jī)開始工作，則此時(shí)電壓表的示數(shù)為多大？（3）當(dāng)剩余電量減為電池總?cè)萘康?0%時(shí)，機(jī)器人會(huì)主動(dòng)尋找充電器充電，計(jì)算充滿電后電池儲(chǔ)存的電能為多少J？在充滿電后到主動(dòng)尋找充電器期間的電池總?cè)萘磕軌虺掷m(xù)供應(yīng)該機(jī)器人正常工作的時(shí)間為多少小時(shí)？【答案】增強(qiáng)C31.08×1050.9【詳解】（1）由圖3知光照強(qiáng)度與電阻大小成反比，當(dāng)光照強(qiáng)度增強(qiáng)時(shí)，R的阻值變小，故電磁鐵磁性增強(qiáng)，銜鐵被吸下，與C觸頭接觸，利用安培定則可知，電磁鐵上端為N極。（2）由圖3知，光照強(qiáng)度恰好為3cd時(shí)，光敏電阻R=6Ω，因?yàn)樗cR0串聯(lián)，故電路中總電阻R總=R0+R=12Ω+6Ω=18Ω電路中的總電流電壓表示數(shù)U0=IR0=0.25A×12Ω=3V（3）充滿電后電池儲(chǔ)存的電能W=UIt=12V×2.5A×3600s=1.08×105J正常工作的時(shí)間四、實(shí)驗(yàn)、探究題（每空1分，共14分）24.在“探究通電螺線管外部的磁場(chǎng)方向”實(shí)驗(yàn)中。（1）在固定有螺線管的水平硬紙板上均勻地撒滿鐵屑，通電后，輕敲紙板，鐵屑的分布情況如圖所示，這是由于鐵屑在磁場(chǎng)中被成一個(gè)個(gè)小磁針，在磁場(chǎng)力作用下重新排列所致。實(shí)驗(yàn)表明通電螺線管周圍的磁場(chǎng)和磁體的磁場(chǎng)相似，然后再擺放小磁針，這是為了確定通電螺線管周圍磁場(chǎng)的；（2）在圖中對(duì)調(diào)電池正負(fù)極，輕敲紙板，鐵屑的分布情況（選填“會(huì)”或“不會(huì)”）改變，小磁針指向與原來（選填“相同”或“相反”），說明通電螺線管的磁場(chǎng)方向與電流方向有關(guān)。【答案】磁化條形方向不會(huì)相反【詳解】（1）在嵌有一個(gè)通電螺線管的玻璃板上均勻地撒上一層鐵屑，然后輕敲玻璃板；鐵屑原來沒有磁性，但在磁場(chǎng)的作用下能夠獲得磁性，說明鐵屑被磁化了。根據(jù)鐵屑的分布情況可知通電螺線管的磁場(chǎng)與條形磁鐵的磁場(chǎng)是相似的，小磁針可以表示通電螺線管周圍的磁場(chǎng)方向，所以擺放小磁針。（2）鐵屑的分布表示磁場(chǎng)的強(qiáng)弱，對(duì)調(diào)電源正負(fù)極，可以改變通過螺線管的電流方向，輕敲紙板，發(fā)現(xiàn)鐵屑的分布沒有發(fā)生變化，與條形磁鐵的磁場(chǎng)相似。小磁針的指向表示磁場(chǎng)的方向，改變電流方向，發(fā)現(xiàn)小磁針的指向與原來相反，說明通電螺線管的磁場(chǎng)方向與電流方向有關(guān)。25.如圖是小明做“探究什么情況下磁可以生電”的實(shí)驗(yàn)裝置。（1）實(shí)驗(yàn)時(shí)，小明通過觀察來判斷電路中是否產(chǎn)生感應(yīng)電流；（2）小明進(jìn)行了如圖乙所示的5次操作，其中能產(chǎn)生感應(yīng)電流的是（選填所有符合要求的操作序號(hào)）。這個(gè)實(shí)驗(yàn)中把能轉(zhuǎn)化為電能，水電站的機(jī)就是根據(jù)這一原理進(jìn)行發(fā)電的；（3）完成實(shí)驗(yàn)后，小明認(rèn)為實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象不太明顯，請(qǐng)你提出一條改進(jìn)措施：；（4）若將圖中靈敏電流計(jì)換成，可用來探究通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中是否受到力的作用?！敬鸢浮侩娏饔?jì)是否偏轉(zhuǎn)①③④機(jī)械發(fā)電見解析電源【詳解】（1）探究產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件時(shí)，通過觀察靈敏電流計(jì)的指針是否發(fā)生偏轉(zhuǎn)，判斷電路中是否有電流。（2）當(dāng)閉合電路的部分導(dǎo)體做切割磁感線運(yùn)動(dòng)時(shí)，電路中有感應(yīng)電流，由圖乙可知，①導(dǎo)體向右運(yùn)動(dòng)時(shí)，能切割磁感線；②導(dǎo)體豎直向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，不能切割磁感線；③導(dǎo)體斜向上運(yùn)動(dòng)，能切割磁感線；④導(dǎo)體不動(dòng)，磁體向左運(yùn)動(dòng)，能切割磁感線；⑤導(dǎo)體不動(dòng)，磁體豎直向上運(yùn)動(dòng)，不能切割磁感線；所以，能產(chǎn)生感應(yīng)電流的操作是①③④。根據(jù)題意知，該實(shí)驗(yàn)的能量轉(zhuǎn)化是機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能，與水電站的發(fā)電機(jī)的能量轉(zhuǎn)化情況相同。（3）進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象如果不明顯，即電路中感應(yīng)電流過小，可以使用磁性更強(qiáng)的磁體或加快切割磁感線速度或增加切割磁感線的線圈匝數(shù)，使電路中感應(yīng)電流增大。（4）根據(jù)電動(dòng)機(jī)和發(fā)電機(jī)的區(qū)別可知，如果將靈敏電流計(jì)換成電源，可用來探究電動(dòng)機(jī)的原理，即通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中是否受到力的作用。26.在研究“磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)體的作用”實(shí)驗(yàn)中：

（1）利用如圖甲所示的裝置研究“磁場(chǎng)對(duì)電流的作用”時(shí)，應(yīng)在a、b之間接入（選填“靈敏電流計(jì)”或“電源”）；（2）在乙圖中，通電后cd段導(dǎo)線受磁場(chǎng)力F1的方向?yàn)樨Q直向上，此時(shí)，ab段導(dǎo)線所受磁場(chǎng)力F2的方向是豎直向（選填“上”或“下”）；（3）要使圖乙中的線圈持續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，應(yīng)在其外部加裝換向器，自動(dòng)改變線圈中的方向。【答案】電源下電流（2）導(dǎo)體在中的受力方向與磁場(chǎng)方向、電流方向有關(guān)，在乙圖中，通電后，cd段導(dǎo)線與ab段導(dǎo)線所處的磁場(chǎng)方向相同，但電流方向相反，所以ab段受磁場(chǎng)力的方向與cd段受力方向相反，由于cd段導(dǎo)線受磁場(chǎng)力F1的方向?yàn)樨Q直向上，所以ab段導(dǎo)線所受磁場(chǎng)力的方向是豎直向下的。（3）線圈可以持續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，是在外部加裝了換向器，當(dāng)通電線圈所在平面與磁感線垂直時(shí)（平衡位置），它能自動(dòng)改變線圈中的電流方向，從而使線圈持續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)。四、綜合題（共6分）27．音樂噴泉（圖甲）是集聲光電技術(shù)于一體的裝置，一方面通過電腦采集音樂的聲音頻率特征，并將其轉(zhuǎn)化為控制信號(hào)，控制水泵噴出水柱，形成噴泉；另一方面，讓紅、綠、藍(lán)三種色燈照射到水柱上，通過電腦控制三種色燈亮暗讓水柱變換顏色，呈現(xiàn)美輪美奐的視覺效果。如圖乙為控制噴泉工作的模擬電路，控制電路電源電壓Ua。呈周期性變化（如圖丙所示），定值電阻R1＝2，E為具有特殊功能的電子元件，當(dāng)Ua＜6V時(shí)，電路中沒有電流通過；當(dāng)Ua≥6V時(shí)，E兩端電壓恒為6V。當(dāng)線圈中通