2024年中考物理母題解密講義專題20 電與磁（附答案）

專題20電與磁考點解讀《電與磁》主要介紹了磁現(xiàn)象、電流的磁場、電磁鐵及其應用、電動機、電磁感應及其應用。這些內(nèi)容是學習信息傳遞常識和有關電能知識的重要基礎。與傳統(tǒng)教材相比,本章教材內(nèi)容更加注重學生的親自體驗與感悟,更加注重知識的實際應用。本章內(nèi)容大多與生產(chǎn)、生活實際緊密相關,電流的磁場、繼電器、電動機、發(fā)電機等學習內(nèi)容就在學生的身邊。0101磁性與磁場揭秘揭秘母題【母題1】（2023?樂山）如圖所示是某一通電螺線管，小磁針靜止時的極已經(jīng)標出，下列分析中正確的是A．通電螺線管右端為極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【答案】【分析】（1）根據(jù)小磁針的磁極，利用磁極間的相互作用規(guī)律分析螺線管的磁性；根據(jù)安培定則判定電源的正負極；根據(jù)螺線管的、極和螺線管的繞向，利用安培定則可以確定螺線管中電流方向，進而可以確定電源的正、負極；（2）人們?yōu)榱搜芯看艌龅男再|，引入了磁感線；（3）通電螺線管磁性的強弱與電流大小、線圈的匝數(shù)有關。【解答】解：．根據(jù)圖示可知，小磁針的左端為極，根據(jù)異名磁極相互吸引可知，螺線管的右端為極，故錯誤；、根據(jù)螺線管的右端為極，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，故正確；．人們?yōu)榱搜芯糠奖阋肓舜鸥芯€，磁感線并不存在，故錯誤；．通電螺線管磁性的強弱與電流大小、線圈的匝數(shù)有關，減小線圈匝數(shù)，螺線管周圍磁場會變?nèi)?，故錯誤。故選：?！灸割}2】（2023?遼寧）小磁針在電磁鐵磁場的作用下靜止在如圖所示的位置，請標出：（1）電磁鐵左端的磁極（用“”或“”表示）；（2）圖中磁感線的方向；（3）螺線管的右端導線連接電源的極性（用“”或“”表示）?！敬鸢浮?。【分析】由磁極間的相互作用規(guī)律可知小磁針左端的磁極；在磁體外部，磁感線方向從極指向極，可得出通電螺線管的極，然后可知電源右端的極性。【解答】解：（1）由磁極間的相互作用規(guī)律可知小磁針左端為極，根據(jù)蹄形電磁鐵的左端為極，利用安培定則可以確定電源的左端為負極，右端為正極；（2）在磁體外部，磁感線方向從極指向極，如圖所示：。【母題3】（2023?內(nèi)江）如圖，根據(jù)小磁針靜止時的極方向，用箭頭在圖中點標出磁感線的方向和導線中點的電流方向?！敬鸢浮俊痉治觥扛鶕?jù)小磁針的極指向，利用磁極間的作用規(guī)律可以確定螺線管的、極；根據(jù)磁感線特點可確定磁感線方向；根據(jù)螺線管的、極和線圈繞向，利用安培定則可以確定螺線管中的電流方向，進而可以確定電源正負極?！窘獯稹拷猓焊鶕?jù)小磁針靜止時極的方向可知，螺線管的左端為極，右端為極，由右手螺旋定則可知，螺線管中的電流從右端流入，左端流出，故點的電流方向向上。磁感線總是從極出發(fā)回到極，故點的磁感線方向向右，如圖所示：方法技巧1.磁性：物體吸引鐵、鈷、鎳的性質叫磁性，具有磁性的物體叫磁體。磁體不同部位的磁性強弱并不相同，磁性最強的部分叫磁極。2.磁極間的相互作用：同名磁極相互排斥，異名磁極相互吸引。3.判斷物體是否具有磁性的幾個方法：（1）根據(jù)磁體的吸鐵性判斷：將被測物體靠近鐵類物質（如鐵屑），若能吸引鐵類物質，說明該物體具有磁性，否則沒有磁性。（2）根據(jù)磁體的指向性判斷：在水平面內(nèi)自由轉動的被測物，靜止時若總是指南北方向，說明該物體具有磁性，否則便沒有磁性。（3）根據(jù)磁極間的相互作用規(guī)律判斷：將被測物體分別靠近靜止的小磁針的兩極，若發(fā)現(xiàn)有一端發(fā)生排斥現(xiàn)象，則說明該物體具有磁性。若與小磁針的兩極都表現(xiàn)為相互吸引，則該物體沒有磁性。（4）根據(jù)磁極的磁性最強判斷：A、B兩個外形相同的鋼棒，已知其中一個具有磁性，另一個沒有磁性，具體的區(qū)分方法是：將A的一端從B的左端向右滑動，若發(fā)現(xiàn)吸引力的大小不變，則說明A有磁性；若吸引力由大變小再變大，則說明B有磁性。4.磁場和磁感線磁場：磁體間存在一種看不見、摸不著的特殊物質，即磁場。它有強弱和方向。磁場方向：物理學規(guī)定小磁針靜止時N極的所指的方向（即N極受力方向）是這一點的磁場方向。磁場的基本性質：就是對放入其中的磁體產(chǎn)生磁力的作用。磁感線：為了描述磁場情況而畫的帶箭頭的曲線。磁場是客觀存在的，磁感線是人們假象出來的。磁感線是立體分布的，且不交叉；磁體周圍的磁感線總是從N極出發(fā)回到S極的；它的疏密表示磁場的強弱。地磁場：地球是個大的條形磁體，地磁的N極在地理的南極附近，地磁的S極在地理的北極附近，海龜信鴿都是利用地磁場來導航的。0202電生磁揭秘揭秘母題【母題4】（2023?陜西）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【答案】【分析】（1）通電導體的周圍存在磁場；磁場的方向與電流的方向有關；最早發(fā)現(xiàn)電流磁效應的科學家是奧斯特。（2）利用電流的磁效應可以制作電磁鐵?！窘獯稹拷猓骸⒃搶嶒炚f明電流周圍存在磁場，故正確；、最早發(fā)現(xiàn)該實驗現(xiàn)象的科學家是奧斯特，故錯誤；、利用該實驗原理可以制成電磁鐵，故錯誤；、改變電流方向，小磁針偏轉方向不變，故錯誤。故選：?！灸割}5】（2023?東營）小區(qū)內(nèi)路燈能根據(jù)光線亮暗情況實現(xiàn)自動控制，其電路原理如圖所示，是定值電阻，是光敏電阻，其阻值大小隨光照強度的增大而減小。當開關閉合，光線變暗時，下列判斷正確的是A．電流表示數(shù)減小，電磁鐵的磁性減弱，開關閉合B．電流表示數(shù)減小，電磁鐵的磁性增強，開關斷開C．電流表示數(shù)增大，電磁鐵的磁性增強，開關閉合D．電流表示數(shù)增大，電磁鐵的磁性減弱，開關斷開【答案】【分析】根據(jù)光敏電阻的特點和電磁繼電器的原理進行分析?！窘獯稹拷猓寒旈_關閉合，光線變暗時，光敏電阻的電阻變大，控制電路中的總電阻變大，電路中的電流變小，電流表的示數(shù)變小，電磁鐵的磁性減弱，對銜鐵的吸引力減小，在右邊彈簧的拉力作用下，動觸點向下運動，開關閉合，故正確，錯誤。故選：?！灸割}6】（2023?內(nèi)蒙古）圖甲中“福建艦”配備了電磁彈射車。當彈射車內(nèi)的導體通過強大的電流時，戰(zhàn)斗機就受到強大的電磁力而向前彈射飛出，如圖乙所示。下列實驗與電磁彈射車工作原理相同的是、A．B．C．D．【答案】【分析】先分析電磁彈射器的工作原理，再分析各個選項實驗圖反映的知識，找出符合題意的選項。【解答】解：由題意可知，電磁彈射裝置的彈射車與戰(zhàn)斗機前輪連接，并處于強磁場中，當彈射車內(nèi)的導體通以強大電流時，即可受到強大的推力，由此可知其工作原理是通電導體在磁場中受力而運動；、圖中是研究磁體周圍存在磁場，與電磁彈射車的工作原理不同，故錯誤；、圖中有電源，通電導體棒在磁場中受力而運動，即與電磁彈射車的工作原理相同，故正確；、圖中沒有電源，是閉合電路的一部分導體在磁場中做切割磁感線運動，產(chǎn)生感應電流，為電磁感應原理，故錯誤；、圖中兩個電磁鐵串聯(lián)，電流相同，線圈匝數(shù)不同，吸引大頭針的數(shù)目不同，說明電磁鐵的磁性強弱與線圈的匝數(shù)有關，與電磁彈射車的工作原理不同，故錯誤。故選：。方法技巧1.通電螺線管的磁場（1）磁場特點：外部磁場方向與與條形磁鐵的磁場相似，磁感線從N極出來，進入S極；在螺線管的內(nèi)部，磁感線由S極指向N極。（2）安培定則：螺線管的極性用安培定則判定內(nèi)容：用右手握住螺線管，讓四指彎向螺線管中電流的方向，則大拇指所指的那端就螺線管的北極。判斷方法：先標出螺線管中的電流方向;用右手握住螺線管，讓四指彎向螺線管中的電流方向，大拇指所指的那端就是螺線管的北極。2.插有鐵芯的通電螺線管就是電磁鐵。軟鐵芯在通電螺線管中被磁化，也產(chǎn)生磁場，電磁鐵周圍的磁場既有電流產(chǎn)生的磁場，又有磁鐵產(chǎn)生的磁場。003磁生電揭秘揭秘母題【母題7】（2023?淮安）如圖所示為“探究感應電流產(chǎn)生條件”的實驗裝置，下列四幅圖中，主要工作原理與該實驗結論有關的是A．電飯鍋B．洗衣機C．電磁起重機D．風力發(fā)電機【答案】【分析】閉合電路的一部分導體在磁場中做切割磁感線運動時，導體中會產(chǎn)生感應電流，這就是電磁感應；這一過程中，可將機械能轉化為電能。【解答】解：由“探究感應電流產(chǎn)生條件”的實驗裝置可得出結論：閉合電路的一部分導體在磁場中做切割磁感線運動時，導體中會產(chǎn)生感應電流，這是電磁感應現(xiàn)象；、電飯鍋的主體是發(fā)熱體，是利用電流的熱效應工作的，故不合題意；、洗衣機的主體是電動機，其原理是通電導體在磁場中受力運動，故不合題意；、電磁起重機是利用電流的磁效應工作的，故不合題意；、風力發(fā)電機是利用電磁感應原理制成的，將機械能轉化為電能，故符合題意。故選：。【母題8】（2023?淄博）如圖所示是“探究什么情況下磁可以生電”的實驗裝置。下列說法正確的是A．閉合開關，導體在磁場中上下運動會產(chǎn)生感應電流B．閉合開關，導體左右運動過程中電能轉化為機械能C．利用該實驗原理可以制成電動機D．將電流計換成電源，可以研究通電導線在磁場中的受力情況【答案】【分析】（1）閉合電路的部分導體在磁場中做切割磁感線運動時，導體就會產(chǎn)生感應電流，這種現(xiàn)象叫電磁感應現(xiàn)象。在電磁感應中，機械能轉化為電能。（3）如果將靈敏電流計換成電源可以觀察磁場對通電導線的作用。【解答】解：、閉合開關，導體在磁場中左右運動會產(chǎn)生感應電流；上下運動沒有切割磁感線，不會產(chǎn)生電流，產(chǎn)生電流過程中機械能轉化為電能，故錯誤；、利用該實驗原理可以制成發(fā)電機，故錯誤；、將電流表換成電源，可以研究通電導線在磁場中的受力情況，故正確。故選：?！灸割}9】（2023?攀枝花）我國高鐵采用了能量回收制動方式：列車到站前停止動力供電，繼續(xù)向前運行，內(nèi)部線圈隨車輪轉動，切割磁感線產(chǎn)生感應電流，把機械能轉化為電能進行回收。以下與其工作原理相同的是A．B．C．D．【答案】【分析】閉合電路的一部分導體在磁場中做切割磁感線運動，會產(chǎn)生感應電流，這叫電磁感應現(xiàn)象，分析找出與高鐵節(jié)能原理相同的選項?！窘獯稹拷猓弘姍C線圈隨車輪轉動并在磁場中切割磁感線產(chǎn)生感應電流，將機械能轉化為電能，這是電磁感應現(xiàn)象；．圖中裝置是探究影響電磁鐵磁性大小因素的實驗，故錯誤；．圖中的裝置是探究通電導體在磁場中受力運動的實驗，是將電能轉化為機械能，為電動機的原理，故錯誤；．圖中導體在磁場中切割磁感線就能在電路中產(chǎn)生感應電流，是電磁感應現(xiàn)象，故正確；．圖中的實驗為奧斯特實驗，是探究電流的磁效應，故錯誤。故選：。方法技巧1.電磁感應：閉合電路的部分導體在磁場中切割磁感線運動就會產(chǎn)生感應電流的現(xiàn)象。2.產(chǎn)生感應電流必須同時滿足三個條件：（1）電路是閉合的；（2）導體要在磁場做切割磁感線的運動；（3）切割磁感線運動的導體只能是一部分，三者缺一不可。如果不是閉合電路，即使導體做切割磁感線運動，導體中也不會有感應電流產(chǎn)生，只是在導體的兩端產(chǎn)生感應電壓。3.感應電流的方向：感應電流的方向跟導體切割磁感線運動方向和磁感線方向有關。因此要改變感應電流的方向，可以從兩方面考慮，一是改變導體的運動方向，即與原運動方向相反；二是使磁感線方向反向。但是若導體運動方向和磁感線方向同時改變，則感應電流的方向不發(fā)生改變。4.應用：發(fā)電機發(fā)電機的原理是電磁感應，發(fā)電機的基本構造是磁場和在磁場中轉動的線圈。其能量轉換是把機械能轉化為電能。模擬模擬中考1．（2023?赫山區(qū)校級一模）關于如圖所示的四個實驗的說法，其中正確的是A．如圖是研究電動機工作原理的實驗裝置B．如圖是探究電磁感應現(xiàn)象的實驗裝置C．如圖是探究電磁鐵磁性強弱的實驗裝置D．如圖實驗說明通電導體周圍存在磁場【答案】【分析】認識這幾幅圖，明確它們所反映的實驗原理，才能對號入座，判斷選項中的說法是否正確?！窘獯稹拷猓?、該圖中有電源，故當閉合開關時，磁場中的金屬棒會由于受到力的作用而運動，故通電導線在磁場中受力的作用的原理是實驗，也是電動機的原理，故正確；、該圖是電動機原理示意圖，通電線圈在磁場中受力的作用，而不是探究電磁感應實驗裝置，故錯誤；、該圖是電動機原理示意圖，通電導體在磁場中受力的作用，而不是探究電磁感應實驗裝置，故錯誤；、該圖是電磁感應實驗，導體只有切割磁感線時，閉合電路中才會產(chǎn)生感應電流，故錯誤。故選：。2．（2023?開福區(qū)模擬）媽媽給小雪新買了一雙旱冰鞋（如圖），小雪發(fā)現(xiàn)鞋子本身不帶電源，但當她穿上鞋子滑動時，輪子就會發(fā)光，又炫又酷，它的原理與哪幅圖相同A．B．C．D．【答案】【分析】由題知，當人走動時，會驅動磁性轉子旋轉，使線圈中產(chǎn)生電流，所以該旱冰鞋的工作原理是電磁感應現(xiàn)象，找出各圖中與這一原理相同的即可?！窘獯稹拷猓悍治鲱}意可知，這種旱冰鞋的工作原理是電磁感應現(xiàn)象；、該圖為小燈泡的簡單電路，故錯誤；、圖中閉合電路的部分導體在磁場中做切割磁感線運動時，有感應電流產(chǎn)生，這是電磁感應現(xiàn)象，與該旱冰鞋的工作原理相同，故正確；、此圖中通電導體在磁場中會受力而運動，反映了電動機的工作原理，故錯誤；、該圖為奧斯特實驗，說明電流周圍存在磁場，故錯誤。故選：。3．（2023?莆田一模）我們唱卡拉時，要用到話筒。如圖所示是動圈式話筒構造示意圖，其工作原理是A．電流周圍存在磁場B．電磁感應現(xiàn)象C．磁場對通電導線有力的作用D．電能轉化為機械能【答案】【分析】動圈式話筒的工作原理是：電磁感應現(xiàn)象的應用。工作過程是：聲波振動引起膜片振動帶動線圈振動線圈切割永久磁體的磁場產(chǎn)生感應電流?！窘獯稹拷猓寒斈銓χ捦舱f話或唱歌時，產(chǎn)生的聲音引起膜片振動，線圈和膜片是連在一起的，連在膜片上的線圈就一起振動，線圈在磁場里的振動，會切割磁感線產(chǎn)生感應電流，所以動圈式話筒的工作原理，是電磁感應現(xiàn)象，此過程機械能轉化為電能，故正確。故選：。4．（2023?花山區(qū)一模）如圖所示的實驗裝置，當開關閉合后，下列說法錯誤的是A．通電螺線管上端為極B．彈簧測力計示數(shù)會變大C．若滑動變阻器滑片向右滑動，彈簧測力計示數(shù)變大D．若增大電源電壓，彈簧測力計示數(shù)變大【答案】【分析】（1）根據(jù)安培定則判斷通電螺線管磁極；（2）根據(jù)磁體對鐵塊的作用分析解答；（3）電磁鐵磁性強弱跟電流大小和線圈匝數(shù)有關，從磁性強弱的影響因素進行分析。【解答】解：．閉合開關，電流從通電螺線管的下端流入，從上端流出，根據(jù)安培定則可以判斷通電螺線管的上端是極，下端是極，故正確；．由于閉合開關，螺線管有磁性，吸引鐵塊，彈簧測力計的示數(shù)變大，故正確；．若滑動變阻器滑片向右滑動，滑動變阻器接入電路電阻變大，電路中電流變小，通電螺線管的磁性減弱，對鐵塊的吸引力變小，彈簧測力計示數(shù)變小，故錯誤；．若增大電源電壓，電路中的電流變大，通電螺線管的磁性增強，對鐵塊的吸引力變大，彈簧測力計示數(shù)變大，故正確。故選：。5．（2023?福州模擬）如圖所示是一種水位自動報警器的原理圖，當水位達到金屬塊的下表面時（一般的水能導電），電路中A．紅燈亮，綠燈不亮B．紅燈不亮，綠燈亮C．紅燈、綠燈同時亮D．紅燈、綠燈都不亮【答案】【分析】由題意可知，這一水位自動報警器的基本結構是一個電磁繼電器，根據(jù)電磁繼電器的基本工作原理，結合在此處的運用可描述其原理。【解答】解：圖中所示的水位自動報警器工作原理：當水位到達時，由于一般水具有導電性，那么電磁鐵所在電路被接通，電磁鐵向下吸引銜鐵，從而接通紅燈所在電路，此時紅燈亮，而綠燈不亮。故選：。6．（2023?天心區(qū)校級模擬）新型智能手機無線充電技術應用了電磁感應原理，當交變電流通過充電底座中的線圈時，線圈產(chǎn)生磁場，帶有金屬線圈的智能手機靠近該磁場（如圖）就能產(chǎn)生電流，通過“磁生電”來實現(xiàn)充電。下列也是利用“磁生電”原理工作的是A．B．C．D．【答案】【分析】無線充電器是指利用電磁感應原理進行充電的設備，原理類似于變壓器。在發(fā)送和接收端各有一個線圈，發(fā)送端線圈連接有線電源產(chǎn)生電磁信號，接收端線圈感應發(fā)送端的電磁信號從而產(chǎn)生電流給電池充電；分析各圖中實驗原理分析解答?！窘獯稹拷猓簭念}意中知道，手機中的線圈，能將底座產(chǎn)生的變化的磁場轉化為電流給手機電池充電，是利用電磁感應原理工作的；、圖中是奧斯特實驗，說明電流周圍存在磁場，是電流的磁效應，故不符合題意；、圖中是電磁鐵，是電流的磁效應，故不符合題意；、圖中有電源，其原理是通電導體在磁場中受到的力的作用，故不符合題意；、閉合電路的線圈做切割磁感線運動能夠產(chǎn)生感應電流，是電磁感應現(xiàn)象，故符合題意。故選：。7．（2023?建湖縣校級三模）如圖，用一根不知有無磁性的鐵棒的端靠近一根懸掛的條形磁鐵的極，發(fā)現(xiàn)條形磁鐵被吸引。該鐵棒有沒有磁性呢？下列說法正確的是A．可以確定有磁性，且端是極B．不確定有無磁性，只需要將端靠近極，觀察現(xiàn)象就可以判斷C．不確定有無磁性，只需要將端靠近極，觀察現(xiàn)象就可以判斷D．不確定有無磁性，若將端靠近極，觀察現(xiàn)象仍然無法判斷【答案】【分析】（1）磁鐵間的相互作用規(guī)律：同名極相互排斥，異名極相互吸引；（2）有磁性的物體可以吸引磁性材料。【解答】解：假如鐵棒有磁性，異名磁極相互吸引。鐵棒的端靠近一根懸掛的條形磁鐵的極，鐵棒和條形磁鐵的極相吸引，說明鐵棒也有磁性，并且端是極，如果鐵棒沒有磁性，磁體可以吸引磁性材料。條形磁鐵具有磁性，可以吸引沒有磁性的鐵棒。所以鐵棒是否具有磁性不能確定；將鐵棒的端靠近懸掛的條形磁鐵的極，磁鐵遠離鐵棒，由于只有同名極相互排斥，因此鐵棒一定有磁性，并且端為極，則端為極。故正確，錯誤。故選：。8．（2023?會昌縣模擬）如圖所示是新型武器——電磁炮的原理簡化圖。炮彈上固定的金屬桿和金屬軌道接觸，并與電源構成閉合電路，通電后金屬桿就會受到向右的力，于是將炮彈發(fā)射出去。下列設備與電磁炮的工作原理不同的是A．我國第三艘航母“福建號”上的電磁彈射裝置B．唱用的“動圈式話筒”C．教室里的電風扇里的“電動機”D．物理實驗室里測量電壓的“電壓表”【答案】【分析】根據(jù)通電導體在磁場中受到磁場力的作用分析解答?！窘獯稹拷猓河深}意可知，炮彈上固定的金屬桿和金屬軌道接觸，并與電源構成閉合電路，通電后金屬桿就會受到向右的力，于是將炮彈發(fā)射出去，由此可知其原理是通電導體在磁場中受力而運動。、我國第三艘航母“福建號”上的電磁彈射裝置的工作原理是通電導體在磁場中受力運動，故不符合題意；、動圈式話筒的工作原理是電磁感應現(xiàn)象，故符合題意；、教室里的電風扇里的“電動機”、物理實驗室里測量電流的“電壓表”，都是利用通電導體在磁場中受力而運動的原理工作的，故不符合題意；故選：。9．（2023?蓬溪縣校級模擬）第22屆世界杯在炎熱的卡塔爾進行，所有場地周邊都配備有一種“涼亭”，如圖所示，它裝有風力渦輪機，其內(nèi)部有磁鐵，風進入裝置帶動線圈擺動可提供電能。下列實驗能解釋“涼亭”發(fā)電原理的是A．B．C．D．【答案】【分析】閉合電路的一部分導體在磁場中做切割磁感線運動，導體中產(chǎn)生感應電流，這是電磁感應現(xiàn)象?！窘獯稹拷猓河深}意可知，風力渦輪機是利用風力帶動線圈切割磁感線，從而產(chǎn)生電流，與發(fā)電機原理相同。．閉合電路的部分導體在磁場中做切割磁感線運動，產(chǎn)生電流，是發(fā)電機原理，故正確；．該裝置是奧斯特實驗，說明電流的周圍存在磁場，故錯誤；．該裝置是探究電荷間的相互作用規(guī)律，故錯誤；．圖中有電源，是電動機工作原理，故錯誤。故選：。10．（2023?安慶二模）如圖為直流電動機的基本構造示意圖，閉合開關，線圈沿順時針轉動，現(xiàn)要使線圈沿逆時針轉動，下列方法中可行的是A