电与磁—2022年北京市中考物理二模汇编
1. 小明用如图所示的装置,探究“导体 𝐴𝐵 在磁场中运动时,产生感应电流的方向与导体运动方向是否有关”。请你将小明的实验步骤填写完整:
(1)小明连接好电路图后,闭合开关,快速向左移动导体 𝐴𝐵,观察电流计偏转方向,并将导体运动方向和电流计指针偏转方向记录在表格中;
(2)保持 方向不变,快速向 (选填“左”或“右”)移动导体 𝐴𝐵,观察电流计偏转方向,并将导体运动方向和电流计指针偏转方向记录在表格中。
2. 根据如图所示的电流方向,判断通电螺线管的 𝐵 端是 极。(选填“N”或“S”)
3. 关于磁场和磁感线,下列说法中正确的是
4. 利用如图所示的装置“探究什么情况下磁可以生电”。闭合开关,将导体棒 𝐴𝐵 水平向右移动,电流计指针发生偏转。为进一步探究感应电流的大小与导体棒 𝐴𝐵 运动的快慢是否有关,则应进行的操作是 。
A.磁感线真实存在于磁场中
B.磁感线的疏密程度反映了磁场的强弱 C.指南针沿南北指向是受地磁场作用的结果 D.磁感线是由磁场中的铁屑被磁化后形成的
5. 下列说法中正确的是
6. 关于家庭电路,下列说法中正确的是
7. 近几年来,我国大力推广新能源汽车,如图为某款电动汽车,请你应用所学的物理知识回答下列问题:
A.我国家庭电路的电压为 36 V B.家庭电路中各用电器都是串联的 C.我国家庭电路的频率为 110 Hz D.家庭电路中必须安装保险丝或空气开关 A.地磁场的磁感线是真实存在的 B.地球本身相当于一个巨大的磁体 C.地磁场的南极在地理的南极附近 D.司南能够指南北是利用了地磁场的作用
(1) 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具有 带
来的危害。
(2) 新能源汽车的核心部件之一是电动机,它利用的原理是:磁场对 有力的作用。
(3) 小汽车前方的挡风玻璃是倾斜的,目的是为了使车内物体所成的像不妨碍司机视线。如图所
示,车内物体AB成像的情景正确的是 。
8. 下列说法中正确的是
9. 请回答下列问题:
(1) 如图 1 所示,通电螺线管的上端为 极。(选填“N”或“S”) A.改变电磁铁中电流的大小可以改变电磁铁的南、北极 B.只要导体在磁场中做切割磁感线运动,就会产生感应电流 C.磁感线可以描述磁场的强弱
D.利用放在磁体周围的小磁针可以判断该点的磁场方向
(2) 如图 2 所示,两个相同瓶子的瓶口相对,之间用一块玻璃板隔开,上面的瓶中装有空气,下
面的瓶中装有密度比空气大的红棕色二氧化氮气体。抽掉玻璃板后,可以看到,两个瓶中的气体会混合在一起,最后颜色变得均匀,这属于 现象
10. 第一个发现电流周围存在磁场的科学家是
11. 如图所示,是科技人员设计的一种“能量收集船”,在船的两侧有可接触水面的“工作臂”,工作臂一
端装有浮筒,波浪带动紧贴在水面上的浮筒运动,推动船体内侧的“工作臂”带动船内线圈切割磁感线,从而获得电能,并储存起来,该“能量收集船”的发电原理是 现象,将 转化为电能。 A.法拉第
B.奥斯特
C.安培
D.焦耳
12. 请回答下列各题:
(1) 画出图中足球所受重力的示意图。
(2) 如图所示可判断通电螺线管的左端是 极。
(3) 如图中的电阻箱的示数为 𝛺。
13. 下列说法中正确的是
14. 如图所示是小松探究“电磁铁磁性强弱与哪些因素有关”的实验装置图,其中 𝐸 表示电磁铁。闭合
开关 S,改变滑动变阻器的滑片 P 的位置,通过观察电磁铁 𝐸 吸引小铁钉的个数来比较电磁铁磁性强弱。小松探究的问题是:电磁铁磁性强弱与 是否有关? A.摩擦起电的过程中创造了正负电荷 B.经验表明对人体的安全电压为 36 V
C.金属导体中自由电子定向移动的方向与电流方向相同 D.我国家庭电路中用的交流电的电压为 220 V,频率为 50 Hz
15. 关于电和磁,下列说法中正确的是
16. 如图所示,在探究通电螺线管外部磁场的方向时,把小磁针放在螺线管周围不同的位置,从而判
断通电螺线管外部磁场的方向。 A.利用电磁感应现象制成了发电机 B.具有磁性的物体可以吸引各种金属
C.通电螺线管的匝数越多,通电后的磁场就越强 D.指南针具有“指向性”是由于受到地磁场的作用
(1) 实验中,放在 𝑀 点的小磁针静止时,其 (选填“N”或“S”)极所指的方向为 𝑀 点的磁场
方向。
(2) 利用实验结论可以判断,当开关闭合后,通电螺线管的左端是 (选填“N”或“S”)极。
17. 如图所示,下列说法中正确的是
18. 如图所示,是某实验小组的同学进行电磁学实验的装置。
A.由图甲可知:磁场是由磁感线组成的 B.由图乙可知:电流周围存在磁场 C.由图丙可知:磁场对通电导体有力的作用
D.由图丁可知:只要导体在磁场中运动,闭合电路中就会产生电流
(1) 当开关 S 闭合后,可以观察到磁场中金属棒 𝑎𝑏 在导轨上向右运动,这说明磁场对通电导体
有 。若只对调电源正负极接线,金属棒 𝑎 会向左运动,这说明通电导体在磁场中受力的方向与 有关。
(2) 应用此实验原理可制成 (选填“电磁铁”、“发电机”或“电动机”)。
19. 请回答下列问题:
(1) 如图 1 所示,𝑂𝐵 是以 𝑂 点为支点的杠杆,𝐹 是作用在杠杆 𝐵 端的力。图中线段 𝐴𝐵 与
力 𝐹 的作用线在一条直线上,且 𝑂𝐴⊥𝐴𝐵。线段 表示力 𝐹 的力臂(选填“𝑂𝐴”、“𝐴𝐵”或“𝑂𝐵”)。
(2) 根据图 2 所示的小磁针静止时 N 极所指方向,判断出条形磁铁的 𝐴 端是 极(选填“N”
或“S”)。
20. 关于家庭电路和安全用电,下列说法中正确的是
21. 某同学用如图所示的实验装置探究“电磁铁磁性强弱是否与线圈匝数有关”,他的实验步骤如下:
① 将弹簧测力计和电流表调零,断开开关,如图所示连接电路,移动变阻器滑片调至阻值最大处。
② 闭合开关,将滑片调至适当位置,记录电流表示数 𝐼1,用弹簧测力计把铁块 𝑃 从电磁铁 𝐴 上端拉开瞬间记录弹簧测力计示数 𝐹1,断开开关。
③ 更换通电线圈匝数不同的电磁铁 𝐵 接入电路(𝐴 、 𝐵 两电磁铁除匝数不同外,其他都完全相同),保持滑片位置不变,闭合开关,记录电流表示数 𝐼2,用弹簧测力计把铁块 𝑃 从电磁铁 𝐵 上端拉开瞬间,记录弹簧测力计示数 𝐹2,断开开关。 请你根据该同学的实验步骤回答下面的问题: A.控制电灯的开关连接在零线和电灯之间 B.家庭电路中可以不安装保险丝或空气开关
C.我国家庭电路使用的交流电,其电压是 220 V,频率是 50 Hz D.使用试电笔时,可以用手指接触试电笔笔尖的金属部分
(1) 如图所示电路中,滑动变阻器滑片向 (选填“左”或“右”)移动,电流表示数将变大。 (2) 实验中把铁块 𝑃 从通电电磁铁上端拉开的瞬间,弹簧测力计示数与通电螺线管对铁块 𝑃 磁
力的大小 (选填“相等”或“不相等”)。
(3) 你认为该同学的探究过程中存在的问题是 ,写出你的改进措施 。
22. 如图所示为几种电磁现象和应用,其中对应关系正确的是
A. B. C. D.
23. 如图所示,在竖直放置的电磁铁上方用弹簧悬挂条形磁体,开关闭合后,当滑片 P 从 𝑎 端向 𝑏
端滑动过程中,始终保证条形磁体未接触电磁铁,弹簧的形变为弹性形变,灯泡处于发光状态,下列说法正确的是
A.电流表示数变大,灯泡变亮,弹簧长度变长 B.电流表示数变大,灯泡变亮,弹簧长度变短 C.电流表示数变小,灯泡变暗,弹簧长度变长 D.电流表示数变小,灯泡变暗,弹簧长度变短
24. 如图展示了几种我国古代劳动人民的智慧成果,下列说法正确的是
25. 小东同学利用如图所示的实验装置探究在什么情况下“磁可以生电”。
A.司南能够指南北是由于受到了地磁场的作用
B.孔明灯在竖直匀速上升过程中所受的浮力大于其所受的重力 C.杆秤是利用二力平衡条件进行测量的
D.人抬起独轮车车把的过程中,独轮车属于费力杠杆
(1) 实验时应将电流表、导线 𝑎𝑏 串联起来组成 回路。
(2) 该同学进行以下尝试,能使电流表指针偏转的是 。(填字母标号)
A.导线 𝑎𝑏 在磁场中静止,换用磁性更强的蹄形磁体
B.导线在磁场中静止,但不用单根导线 𝑎𝑏,而用匝数很多的线圈 C.蹄形磁体静止,导线 𝑎𝑏 从图中所示位置水平向左或水平向右运动 D.蹄形磁体静止,导线 𝑎𝑏 从图中所示位置竖直向上或竖直向下运动 E.蹄形磁体静止,导线 𝑎𝑏 从图中所示位置斜向上或斜向下运动
(3) 如图所示的实验装置中,将电流表换成 进行触接,还可以探究电动机的工作原理。
26. 如图所示的是一款“运动手环”,其主要工作部分是一段密闭空心塑料管,管内有一小块磁铁,管外
缠绕着线圈。当人佩戴这种手环走路时,塑料管将跟着一起运动起来,磁铁则在管内往复运动,线圈中便会产生电流,于此同时液晶屏上就会显示出运动的步数。下列四种装置与此运动手环工作原理相同的是
A.
B.
电动摩托车
手摇发电机
C. D.
电热水壶
电磁起重机
27. 关于电磁现象,下列说法中正确的是
A.奥斯特实验表明导体周围存在磁场
B.交流发电机正常工作时,可将机械能转化为电能 C.直流电动机的工作原理是通电线圈在磁场中受力转动
D.导体在磁场中做切割磁感线运动时,导体中就会产生感应电流
28. 如图所示,是一个自制的小指南针。用硬纸板和大头针制作指南针的底座,使缝衣针磁化后,穿
过按扣的两孔,放在底座的针尖上,当小指南针静止后,针尖指向北方。则下列说法中正确的是
29. 阅读下面材料完成下题。
轰动国际学界石墨烯“魔角”让石墨烯变超导体
世界顶尖学术期刊、英国《自然》杂志(Nature)在北京时间 2022 年 12 月 19 日零时发布了 2022 年度影响世界的十大科学人物,发现石墨烯超导角度的“神童”曹原出现在榜单的第一位。 2022 年 3 月 5 日,《自然》背靠背发表了两篇以曹原为第一作者的石墨烯重磅论文。这名中科大少年班的毕业生、美国麻省理工学院的博士生发现当两层平行石墨烯堆成约 1.1∘ 的微妙角度,就会产生神奇的超导效应。这一发现轰动国际学界,直接开辟了凝聚态物理的一块新领域。 2014 年,当曹原加入实验室的时候,美国麻省理工学院的 PabloJarillo−Herrero 课题组就已经A.针尖是指南针的 S 极 B.针尖指的是地磁场的北极 C.针尖能指北,是受到磁感线的作用 D.针尖所指方向,是该点地磁场的磁场方向
在用不同的角度堆叠、旋转碳原子层了。曹原的工作是研究垒在一起的两层石墨烯彼此间轻微偏转会发生什么,按照理论预测,轻微的偏转就会让材料行为产生剧变。许多物理学家对此心存怀疑。但曹原着手搭成微妙偏转的石墨烯层后,他发现了奇怪的东西。置于一个小型电场,温度降至绝对零度以上 1.7∘C,通常会导电的石墨烯成为了绝缘体。这就够令人吃惊了。“我们知道它会在学界引起轰动。”曹原说道。不过,更好的还在后面:稍微调整一下电场,偏转的石墨烯层就变成了超导体,电流可无阻流动。
要使平行的两层石墨烯旋转成约 1.1∘ 的“魔角”,需要一些试误,但曹原很快就能可靠地完成。“他的实验技巧至关重要。”Jarillo−Herrero 说道。曹原开创了一种撕出单层石墨烯的方法,以制出具有相同角度的双层堆叠。接着微调校准,他还调整了低温系统的温度,使超导性得以更清晰地显现。
在超导方面的应用,目前大部分还只是处于研究实验中,并不能广泛的运用于现实。
当然,也并不是说就没有超导的应用,超导应用目前最成功的是超导磁体和超导微波器件等,也是极为有限。医院里的核磁共振成像大都采用超导磁体,其磁场一直存在线圈中,所以进入检测室需要摘除所有金属物件。
基础科学研究采用的稳恒强磁场、大型加速器磁体、高能粒子探测器以及工业中采用的磁力选矿和污水处理等,也利用了场强高的超导磁体。发展更高分辨率的核磁共振、磁约束的人工可控核聚变、超级粒子对撞机等,都必须依赖强度更高的超导磁体,也是未来技术的可能突破口。超导微波器件在一些军事和民用领域都已经走向成熟甚至是商业化了,为信息爆炸的今天提供了非常有效的通讯保障。
当然,超导的应用也不仅仅只有这些,超导在磁悬浮列车、量子应用、可控核聚变等重要领域都有着巨大的发展空间。
(1) 当两层平行石墨烯堆成约 1.1∘ 的微妙角度,就会产生神奇的 效应。
(2) 置于一个小型电场,温度降至绝对零度以上 1.7∘C,通常会导电的石墨烯成为了 。稍微
调整一下电场,偏转的石墨烯层就变成了 。 (3) 去医院做核磁共振需要摘除所有金属物件的原因是 。
30. 在“探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件”的实验中,小辉将蹄形磁体放在水平桌面上,将
导体棒悬挂在蹄形磁体的两磁极之间,按如图所示将导体棒、开关和灵敏的电流表连接起来。已知电路器件均完好。
(1) 如图甲所示,让导体棒快速运动,电流表指针不发生偏转,这是因为 。
(2) 如图乙所示,在导体棒沿水平方向左右往复运动过程中,电流表的指针发生了偏转。如果想
使电流表指针偏转更明显一些,下列方法中可行的是 。(选填选项前的字母) A.换用量程更大的电流表
B.使导体棒在蹄形磁体中沿竖直方向向上运动 C.更换磁场较强的蹄形磁体
D.导体棒竖直向上运动的同时,蹄形磁体竖直向下运动
31. 回答下列问题。
(1) 如图甲所示,通电螺线管的下端为 极。(选填“N”或“S”)
(2) 站在地上的人用如图乙所示滑轮组提升重物,请画出人向下拉绳时滑轮组的绕线。
32. 下列说法中正确的是
33. 下列说法中正确的是
34. 如图甲所示,是模拟丹麦物理学家奥斯特做的实验,当给导线通电时,导线附近的磁针发生偏转,
这个实验说明 。同时期的法国物理学家安培对奥斯特的发现继续研究,总结出来安培定则判断这个磁场的方向,并且他根据力的作用是相互的,用图中的 (选填“乙”或“丙”)实验确认了通电导体在磁场中受力。英国物理学家法拉第做岀逆向思考,电能生磁,磁能不能生电呢?经过 10 年不懈的研究,在 1831 年发现利用磁场也能产生电流,在这个过程中的能量转化是 能转化为电能。
A.物体吸收热量时,温度一定升高
B.太阳光经过三棱镜后可以产生彩色光带属于光的色散现象 C.地磁场的 N 极在地理南极附近
D. 1 吨水在同一位置所受的重力比 1 吨冰所受的重力小 A. 8 kg 焦炭用去一半,其热值变为原来的一半 B.移动电话利用电磁波传递信息 C.家庭电路中各用电器都是串联的 D.发电机能够把机械能转化为电能
35. 下列说法中正确的是
36. 如图所示,展示了我国古代人民的智慧成果。其中涉及的物理知识,下列说法中正确的是
A.电路两端有电压,但可能没有电流
B.导体的电阻不为零,导体两端的电压一定不为零 C.我国家庭电路的电压为 220 V,频率为 50 Hz D.磁体周围都分布着磁感线
37. 如图所示,是中国科技馆的展台“会发电的衣服”。利用展台可以做模拟“发电纤维”发电的实验。实
验过程及现象如下:踩动踏步机踏板,带动压电薄膜振动,使得一些与压电薄膜相连的 LED 灯发光;增大踩动踏板的频率,压电薄膜振动得更剧烈,发光 LED 灯数量增加,说明相同的时间产生的电能越多,LED 灯越亮。下列说法中正确的是 A.用大小不同的力敲击同一个编钟,发出的音调不同 B.司南能够指南北是受到了地球磁场的作用 C.两心壶是根据连通器的原理工作的
D.走马灯是利用热空气下降,形成气流,推动上方的叶轮旋转
A. LED 灯是串联在一起的
B.发电纤维的工作原理与电动机类似
C.当增大踩动踏板的频率时,人对踏板做功的功率减小
D.当增大踩动踏板的频率时,LED 灯越亮说明 LED 灯的功率变大 38. 关于电磁现象,下列说法正确的是
A.磁场对放入其中的小磁针一定有力的作用 B.可以用磁感线来描述磁体周围磁场的强弱和方向 C.只要导体做切割磁感线运动,导体中就会产生感应电流
D.动圈式扬声器将电信号转化为声信号的过程,电能转化为机械能 39. 请回答下列问题:
(1) 根据图 1 所示的电流方向,判断通电螺线管的左端是 极。
(2) 请画出图 2 中拉力 𝐹 对支点 𝑂 的力臂 𝐿。
40. 如图所示为探究物体规律的四个实验和物理规律的应用实例,箭头表示规律和应用的对应关系,
其中对应关系正确的是
A. B.
C. D.
41. 我们将不易研究或不好直接研究的物理问题,通过研究其表现出来的现象、效应、作用效果间接
研究问题的方法叫转换法。请结合所学知识,选出下列各选项中应用到转换法的是
42. 将自由转动的指南针放在地球表面的赤道上,图中能够表示其静止时的示意图是
A.在研究电功大小的影响因素时,将电功大小转换成钩码上升的高度 B.在研究磁场时,引入磁感线来形象描述磁场的方向与强弱
C.在研究平面镜成像特点时,利用两个大小相同的物体来探究像与物大小关系 D.在研究动能大小的影响因素时,将动能大小转换为小木块在平面上被推动的距离
A. B. C. D.
43. 根据图所示的电流方向,判断通电螺线管的左端是 极。
44. 下列说法中正确的是
45. 如图展示了我国古代劳动人民的智慧成果,对其中所涉及的物理知识,下列说法中正确的是
A.磁体间的吸引或排斥作用是通过磁场实现的 B.奥斯特发现了通电导线周围存在磁场
C.导体的电阻是由它两端的电压和通过它的电流决定的 D.发电机在发电过程中电能转化为机械能
A.从两心壶的壶嘴能分别倒出两种不同的液体,利用了阿基米德原理 B.司南能够指南北是由于它受到了地磁场的作用 C.正在发声的编钟一定在振动 D.紫砂壶属于连通器 46. 下列说法正确的是
A.我国宋代沈括最早记述了地磁场的两极与地理的两极不重合的现象 B.鸽子在远距离飞行时是利用地磁场进行导航的 C.磁体周围的磁感线是客观存在的
D.电路中的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,导体中一定会产生感应电流 47. 世界上第一个发现电流周围存在磁场的科学家是
A.法拉第 B.奥斯特 C.牛顿 D.焦耳
48. 在“探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件”的实验中,小磊将蹄形磁体放在水平桌面上,将
导体棒悬挂在蹄形磁体的两磁极之间,按如图所示将导体棒、开关和灵敏的电流表连接起来。已知电路器件均完好。
(1) 如图甲所示,导体棒沿水平方向向右快速运动,电流表指针不发生偏转,这是因为 ; (2) 如图乙所示,在导体棒沿水平方向左右往复运动过程中,电流表的指针发生了偏转。如果想
使电流表指针偏转更明显一些,下列方法中可行的是 (选填选项前的字母)。 A.换用量程更小且更灵敏的电流表 B.使导体棒在蹄形磁体中沿竖直方向运动
49. 如图所示,根据通电螺线管的“N 、 S”极可知电源的左端为 极(选填“正”或“负”)。
50. 下列说法中错误的是
A.磁浮列车能够悬浮是利用了磁体间的相互作用 B.磁体对铁钉的吸引力是通过磁场实现的 C.发电机是根据电磁感应原理制成的 D.电动机转动过程中将机械能转化为电能
51. 如图展示了几种我国古代劳动人民的智慧成果,其中都涉及到一定的物理知识。对此下列说法中
正确的是
52. 根据如图所示的电流方向,判断通电螺线管的 N 极在 端。(选填“𝐴”或“𝐵”)
A.火箭点火后产生的气体对火箭的作用力与火箭对气体的作用力是一对平衡力 B.拉开的弓将箭射出的过程中,弓的重力势能转化为箭的动能 C.孔明灯在竖直上升过程中只受重力
D.司南能够指南北是利用了地磁场对磁体的作用
53. 如图展示了我国古代劳动人民的智慧成果,对其中所涉及的物理知识,下列说法正确的是 A.
利用桔槔这种提水工具提水时可以省功
B.
火药燃烧喷出使火箭向前运动利用了二力平衡的知识 C.
光沿直线传播是日晷能够测量时间的条件之一 D.
司南利用地磁场对磁体有力的作用来指示南北
54. 下列说法中正确的是
55. 如图所示是研究电磁现象实验的示意图,下列说法中正确的是
A.地磁场的 N 极在地理的南极附近 B.发电机能够把机械能转化为电能
C.利用撒在磁体周围的铁屑可以判断该磁体周围各点的磁场方向 D.只要导体在磁场中运动,该导体中就会产生感应电流
A.
图甲实验说明通电导体周围存在磁场 B.
图乙是研究发电机工作原理的实验装置 C.
图丙是探究电磁铁磁性强弱与电流关系的实验装置 D.
图丁是研究电动机工作原理的实验装置
56. 下列说法中正确的是
A.磁感线是铁屑组成的
B.磁场看不见摸不着,但是可以借助小磁针感知它的存在
C.地球是一个巨大的磁体,地磁的南北极跟地理的南北极是完全重合的
D.小磁针的 S 极在某点所受磁场力的方向,跟该点磁感线的方向相同 57. 下列说法中正确的是
A.磁悬浮列车是利用磁极间的相互作用实现悬浮的 B.电磁起重机是利用电流的磁效应制成的 C.发电机是利用电磁感应现象制成的 D.动圈式扬声器是利用电流的热效应工作的
58. 将自由转动的指南针放在地球表面的赤道上,图中能够表示其静止时的示意图是
A. B. C. D.
59. 我国未来的航母将采用自行研制的电磁弹射器,如图是它的工作原理示意图。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。在如图所示的实验中,与电磁弹射器工作原理一致的是
A.
B.
通电导体在磁场中受力 C.
D.
通电螺线管周围有磁场
电磁感应现象
60. 下列说法中正确的是
61. 下列说法中正确的是
A.通电导体一定产生磁场 B.用磁感线可以描述磁场的强弱 A.利用磁铁可以吸引铜制钥匙 C.小磁针 N 极指向决定磁场方向
B.发电机可将电能转化为机械能 D.移动电话是利用电磁波传递信息 奧斯特实验
C.通电螺线管两端的磁极只跟螺线管中电流的环绕方向有关
D.只要导体在磁场中做切割磁感线运动,该导体中就会产生感应电流
62. 如图所示,小军在探究通电导线在磁场中会受到力的作用的实验中,用两根水平且平行的金属轨
道把一根直导线 𝑎𝑏 支起来,并让这根导线处于蹄形磁体的磁场中。闭合开关后,有电流通过这根直导线,会看到直导线在磁场中由静止开始沿轨道运动起来。把蹄形磁体上下磁极调换一下,使磁场方向与原来相反,保持导线 𝑎𝑏 中的电流方向不变,闭合开关后,会看到直导线 𝑎𝑏 仍会由静止开始运动,只是运动的方向与原来相反。请你写出小军所探究的问题是 。
63. 再生制动能量吸收装置
再生制动(Regenerative braking) 亦称反馈制动,是现代电动汽车、混合动力车、电力机车重要技术之一。
通常车辆制动时,是通过刹车装置将车辆的动能转化为内能,释放到周围环境中,因而造成了能源的浪费。现在一些先进的电动车辆上装有可将刹车时车辆的动能转化为电能的装置,当这种电动车辆刹车过程中优先启动再生制动装置时,电动车辆的电动机变为发电机工作状态,将车辆的动能转化为电能,这些电能除一部分被车辆自身辅助电力设备使用之外,还需要被电阻耗能型、储能型和逆变回馈型等不同类型的再生制动能量装置吸收。
电阻耗能型再生制动能量吸收装置,将车辆的再生制动电能中被自身辅助电力设备使用之外的部分能量消耗在电阻上,未能加以有效的充分利用,从长远的角度看,这种装置不代表车辆再生制动电能吸收技术的发展方向。
储能型再生制动能量吸收装置,将车辆的再生制动电能中被自身辅助电力设备使用之外的部分能量通过充电电池或电容器等吸收到储能装置中。逆变回馈型再生制动能量吸收装置,通过逆变器,将车辆的再生制动电能中被自身辅助电力设备使用之外的部分回馈至车辆供电的电网中。 储能型和逆变回馈型再生制动能量吸收装置节能效果好,但目前技术还不是十分成熟,运行不是很稳定,若车辆没有电阻耗能型再生制动能量吸收装置,仅靠储能型和逆变回馈型能量吸收装置,会增加运营风险。在倡导绿色、环保、节能的今天,研究、应用非传统摩擦制动的节能制动新技术,回收车辆制动过程中的能量,势在必行。 请根据上述材料,回答下列问题:
(1) 再生制动技术把电动车辆的动能转化为电能的原理,与图实验揭示的规律一致的是 。(选
填选项的字母)
(2) 有一些地铁列车只采用电阻耗能型再生能量吸收装置,你认为这样的设计有什么弊端?请你
提出针对这个弊端的改进建议。
64. 如图所示,中国科技馆的“探索与发现 A 厅”中有一个“电磁感应摆”,甲、乙两线圈分别被悬挂在
两个蹄形磁体的磁场中,两线圈通过导线连接在一起并构成一个闭合的回路,用手使甲线圈在磁场中摆动时,乙线圈也会随之摆动起来。关于此现象,下列说法正确的是
65. 如图甲所示,将一对用软磁性材料制成的弹性舌簧密封于玻璃管中,舌簧端面互叠,但留有间隙,
就制成了一种磁控元件——干簧管,以实现自动控制。某同学自制了一个线圈,将它套在干簧管上,制成一个干簧继电器,用来控制灯泡的亮灭,如图乙所示为工作原理图。与干簧继电器在工作中所利用的电磁现象无关的是
A.甲线圈摆动的过程中电能转化为机械能 B.根据乙线圈摆动的原理可以制成发电机 C.乙线圈能发生摆动是因为通电导体在磁场中受力 D.甲线圈相当于用电器,乙线圈相当于电源
66. 实验室除了条形磁铁还提供了如图所示的实验器材,请你设计实验证明:条形磁铁中央与两端磁
性强弱不同。写出从图所选择的实验器材: ;并简述实验步骤和实验现象。 A.磁化
C.磁极间的相互作用
B.电流的磁效应 D.磁场对电流的作用
67. 完成下列问题:
(1) 如图甲所示,小球所受重力的示意图,可以用 表示。(选填“𝑂𝐴”、“𝑂𝐵”或“𝑂𝐶”)
(2) 如图乙所示,通电螺线管的右端是它的 极。(选填“N”或“S”)
68. 为了探究通电螺线管周围不同位置的磁场强弱,某小组同学将通电螺线管放置在水平玻璃板正下
方,在玻璃板上均匀撒上铁屑,轻敲玻璃板后发现,在不同位置处铁屑的分布不同。如图 (𝑎) 所示,该小组同学选取通电螺线管两端对称的 𝐴 、 𝐵 、 𝐶 、 𝐷 、 𝐸 和 𝐹 六个区域。为便于观察,图 (𝑏) 所示为放大的这六个区域的铁屑分布情况。
(1) 实验中磁场的强弱是通过 来反映的。
(2) 分析比较图中的 𝐴 、 𝐵 、 𝐶 三个区域或 𝐷 、 𝐸 、 𝐹 三个区域可得出的初步结论
是: 。
(3) 分析比较图中的 区域可初步推测,在通电螺线管左右两侧,到通电螺线管两端距离相等
的对称区域,磁场强弱是相同的。
69. 小敏在探究通电螺线管外部磁场方向的实验时操作的主要步骤如下:
① 断开开关,连接如图所示的电路。闭合开关前,观察摆放在螺线管两端的小磁针(可自由旋转)静止时指向如图甲所示,记录实验现象。
② 闭合开关,观察摆放在螺线管两端的小磁针(可自由旋转)静止时指向如图乙所示,断开开关,记录实验现象。
③ 将通电螺线管与电源正、负极连接的导线两端互换,再次闭合开关,观察小磁针(可自由旋转)静止时指向如图丙所示,断开开关,记录实验现象。根据图所示的实验现象(小磁针黑色一端为 N 极),可以得出的结论是: 。
70. 中国科技馆“探索与发现”𝐴 展厅中有一件展品为“自制变压器”(如图所示),它向参观者展示了变
压器的工作原理。电缆的一头已经和电压表的一个接线柱固定连好,小亮拿起电缆的另一头与电压表的另一接线柱相连,发现电压表指针偏转了。
小强也来体验,他将电缆在金属柱上又多绕了几圈,然后再与电压表的另一接线柱相连,发现此时电压表指针的偏转角度与小亮体验时有所不同。根据上述情景,请你提出一个可以探究的科学问题 。
71. 如图所示,请根据通电螺线管中的电流方向,判断通电螺线管的左端是 极。
72. 下列问题中,属于可探究的科学问题是
73. 在物理学习中,我们经常对观察到的现象进行思考,并推测出物理现象所反映的物理事实。下列
根据现象所做出的推测符合事实的是
74. 我国拥有悠久的历史和灿烂的文化,图展示了我国古代劳动人民的智慧成果,对其中所涉及的物
理知识,下列说法中正确的是
A.扩散现象 推测 分子是运动的 B.电路中的灯泡发光 推测 电路中有电流 C.小磁针放在磁体周围发生偏转 推测 磁体周围有磁场 D.街边的路灯同时亮、灭 推测 路灯是串联的 A.电能生磁,磁能生电吗?
B.电流通过导体产生的热量与电流的大小有关吗? C.电磁铁磁性强弱与电流大小有关吗?
D.电阻两端电压越大,该电阻的电功率越大吗?
A.倒装壶应用了连通器原理 B.孔明灯是利用空气浮力上升的
C.多壶式滴漏是用来测量水流速度的仪器 D.司南是利用磁体受地磁场作用来辨别方向的
75. 如图所示,①②③④为四个物理实验,𝑎𝑏𝑐𝑑 为应用物理知识的实例,箭头表示实验揭示的物
理知识所对应的应用实例,其中对应关系正确的是
A.
B.
C.
D.
76. 图所示,下列通电螺线管的左端为 N 极的是
A. B.
C. D.
77. 小红同学将小电风扇、二极管、电源、开关连接成图甲所示的电路,图乙为对应的电路图。闭合
开关,二极管发光,小电风扇转动;断开开关,向小电风扇吹气,风扇转动,二极管发光,下列说法中正确的是
78. 图展示了我国古代劳动人民的智慧成果,对其中所涉及的物理知识,下列说法中正确的是
A.闭合开关,二极管和小电风扇的连接方式为串联 B.闭合开关,小电风扇正常工作时,机械能转化成了电能
C.闭合开关,二极管发光,小电风扇转动,此时二极管和小电风扇均为用电器 D.断开开关,向小电风扇吹气,风扇转动,二极管发光,此时小电风扇相当于发电机
79. 如图所示,①②③④为探究物理规律的四个实验,abcd为物理规律的应用实例,箭头表示规律
和应用的对应关系,其中对应关系正确的是 A.孔明灯在上升过程中只受重力 B.古代提水工具桔槔利用了杠杆原理
C.指南鱼能够指南北是利用了磁体受地磁场的作用 D.皮影表演时,生动的画面呈现在屏幕上是光的折射现象
A.
B.
C.
D.
80. 下列说法正确的是
A.磁场是由磁感线组成的
B.地磁场的 N 极在地理的南极附近
C.电磁感应现象说明了通电导体周围存在磁场
D.我国家庭电路常用的交流电电压为 220 V,频率为 50 Hz 81. 关于电和磁,下列说法中正确的是 改变
A.地球磁场的 N 极在地理南极附近
B.在探究产生感应电流条件的实验中,只要改变导体切割磁感线的方向,感应电流的方向就会C.移动电话是利用电磁波传递信息的
D.通电螺线管内插入铜棒,其磁性一定会增强 82. 下列说法中正确的是
A.磁感线是磁场中真实存在的一些曲线 B.条形磁铁摔断为两段,每一段只有一个磁极
C.在用磁感线描述磁场时,磁感线分布越密的地方表示磁场越强 D.奥斯特实验表明通电导体周围存在磁场 83. 下列说法中正确的是
A.一切物体都能被磁化
B.磁场对放入其中的磁体有力的作用 C.磁场和磁感线都是客观存在的
D.沈括是世界上第一个发现地磁偏角的科学家
84. 小磊做实验探究“通电螺线管外部的磁场分布”。他在螺线管的两端各放一个小磁针,并在硬纸板上
均匀地撒满铁屑。通电后轻敲纸板,小磁针的指向和铁屑的排列情况,如图所示。当改变螺线管中电流方向时,小磁针的指向会改变。下列说法中正确的是
85. 图所示的实验中,说明电动机工作原理的是 A.通电螺线管外部的磁场与条形磁铁的磁场相似 B.通电时,螺线管的左端相当于条形磁铁的 N 极 C.通电螺线管的磁场方向与螺线管中电流的方向无关 D.通过电流不变,在此螺线管内插入铁棒,其磁场会增强
A. B.
C.
86. 下列说法中正确的是
D.
A.磁场对放入其中的磁性物体有力的作用 B.用铁屑可以判断磁场方向 C.导体周围存在磁场 D.电磁波在真空中不能传播
87. 如图所示,中国科技馆的“探索与发现 A 厅”中有一个“电磁感应摆”,甲乙两线圈分别被悬挂在两
个蹄形磁体的磁场中,两线圈通过导线连接在一起并构成一个闭合的回路,用手使甲线圈在磁场中摆动时,乙线圈也会随之摆动起来。关于此现象,下列说法中正确的是
88. 中国科技馆“挑战与未来”展厅有一件展品叫“太阳能热塔式发电系统”,本件展品由集热塔和排列在
A.根据甲线圈摆动的原理可以制成电动机 B.乙线圈摆动的过程中电能转化为机械能 C.甲线圈相当于用电器,乙线圈相当于电源 D.若使乙线圈摆动,则甲线圈中不会有电流
其周围四面“定日镜”组成,在每面镜子的上方都有一盏 750 W 的照明灯。当观众按动镜子前方的启动按钮时,照明灯会亮起模拟太阳发光,通过转动“定日镜”将模拟的太阳光反射至塔顶的集热器位置,通过收集热能发电,塔内的 LED 灯会亮起,如图所示。这种发电系统是通过收集太阳能推动热机工作,再由热机带动发电机工作来发电的。关于“太阳能热塔式发电系统”,下列说法中正确的是
89. 下列有关电与磁的说法中,正确的是
90. 图所示四个用电器中,主要利用电流热效应工作的是
A.电荷定向移动时不会产生磁场 B.可用磁感线的疏密描述磁场的强弱 C.小磁针 N 极指向决定了磁场的方向 D.电动机是利用电磁感应现象制成的 A.该发电系统中的热机是利用机械能工作的 B.该发电系统中的发电机是利用电能工作的 C.该发电系统中的热机将机械能转化为内能 D.该发电系统中的发电机将机械能转化为电能
A. B.
C. D.
答案
1. 【答案】磁场;右
2. 【答案】S
3. 【答案】B;C
4. 【答案】改变导体棒 𝐴𝐵 水平向右运动的速度,观察电流计指针偏转的幅度
5. 【答案】B;D
6. 【答案】D
7. 【答案】
(1) 惯性 (2) 通电导体 (3) B
8. 【答案】C;D
9. 【答案】
(1) S (2) 扩散
10. 【答案】B
11. 【答案】电磁感应;机械能
12. 【答案】
(1) (2) N (3) 3156
13. 【答案】D
14. 【答案】电流
15. 【答案】A;D
16. 【答案】
(1) N (2) S
17. 【答案】B;C
18. 【答案】
(1) 力的作用;电流方向 (2) 电动机
19. 【答案】
(1) 𝑂𝐴 (2) N
20. 【答案】C
21. 【答案】
(1) 左 (2) 不相等
(3) 在改变通电螺线管匝数时,没有保持电路中的电流不变;在步骤 ③ 中匝数不同的螺线管接入电路后,闭合开关,调节滑动变阻器接入电路的电阻,使电流表示数仍为 𝐼1
22. 【答案】A;B
23. 【答案】A
24. 【答案】A
25. 【答案】
(1) 闭合 (2) CE (3) 电源
26. 【答案】B
27. 【答案】B;C
28. 【答案】D
29. 【答案】
(1) 超导 (2) 绝缘体;超导
(3) 存在磁场
30. 【答案】
(1) 电路断路 (2) C
31. 【答案】
(1) N (2)
32. 【答案】B;D
33. 【答案】B;C
34. 【答案】通电导体周围存在磁场;丙;机械能
35. 【答案】A;C
36. 【答案】B
37. 【答案】D
38. 【答案】A;B;D
39. 【答案】
(1) N 或北 (2)
40. 【答案】A;B;D
41. 【答案】A;D
42. 【答案】C
43. 【答案】 N
44. 【答案】A;B
45. 【答案】B;C;D
46. 【答案】A;B
【解析】A、我国宋代沈括首先发现地磁两极与地理两极不重合的现象,地磁北极在地理南极附近,故A正确;
B、鸽子和绿海龟等都是利用地磁场进行导航的,故B正确;
C、磁感线并不是真实存在的,而是人们为了形象描述磁场而假想的曲线,故C错误;
D、只有闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,导体中才会产生感应电流,故D错误。
47. 【答案】B
【解析】A、法拉第在 1831 年发现了电磁感应现象,故A不符合题意。
B、 1820 年,丹麦物理学家奥斯特发现了电流的磁效应,发现电流周围存在磁场,故B符合题意。 C、牛顿在力学中的贡献非常大,其发现并总结了牛顿第一运动定律,故C不符合题意。
D、焦耳建立了焦耳定律,提供了对电流通过导体时发出热量的计算,故D不符合题意。故选:B。
48. 【答案】
(1) 开关没有闭合 (2) A 【解析】
(1) 如图甲所示,导体 𝑎𝑏 向右运动,电流计指针不偏转,因为开关没有闭合; (2) 换用量程更小且更灵敏的电流表,可以使电流表指针偏转更明显一些,故A正确; 使导体棒在蹄形磁体中沿竖直方向运动,不切割磁感线,没有感应电流产生,故B错误。
49. 【答案】负
【解析】已知通电螺线管的左端为 N 极,线圈绕向如图所示,根据安培定则,用右手握住螺线管,大拇指指向螺线管的 N 极,四指指向电流的方向,则电流从右前方流入,左后方流出,故电源左端为负极,右端为正极,如图所示:
50. 【答案】D
【解析】磁悬浮列车能够悬浮是利用了同名磁极相互排斥的特点,故A项与题意不相符; 磁体周围存在着磁场,磁体对铁钉的吸引力是通过磁场施加的,故B项与题意不相符; 发电机是根据电磁感应原理工作的,工作过程中将机械能转化为电能,故C项与题意不相符; 电动机是根据通电导体在磁场中受到力的作用原理工作的。在工作时将电能转化为机械能,故D项与题意相符。
51. 【答案】D
【解析】火箭点火后产生的气体对火箭的作用力与火箭对气体的作用力,二力作用在两个物体上,不是一对平衡力,故A错误;
弓被拉弯具有弹性势能,弓在恢复的过程中将箭射出去,弓的弹性势能转化成箭的动能,故B项错误;
孔明灯在竖直上升过程中,受到重力和浮力的作用,故C错误;
地磁场能对地球附近的磁体产生磁力,所以司南能够指南北是受地磁场的作用,故D正确。
52. 【答案】𝐴
【解析】用右手握住螺线管,四指方向和电流方向相同,那么大拇指所指的 𝐴 端即为螺线管的 N 极,则通电螺线管的 𝐵 端是 S 极。
53. 【答案】C;D
【解析】使用任何机械都不能省功,古代用来汲水的桔槔是杠杆的应用,其好处是可以省力,故A错误;
火药燃烧喷出使火箭向前运动利用了力的作用是相互的,故B错误;
光在同种均匀介质中沿直线传播,日晷能够测量时间是利用了光沿直线传播的原理,故C正确; 地球周围存在着磁场,司南属于磁体,地磁场对磁体有力的作用,所以司南能够指示南北,故D正确。
54. 【答案】A;B
【解析】地球是一个巨大的磁体,地磁的 N 极在地理南极附近,地磁的 S 极在地理北极附近,故A正确;
发电机工作时,消耗机械能,产生电能,将机械能转化为电能,故B正确;
利用铁屑检验磁体周围磁场分布情况,并判断不出磁场的方向,方向是人为规定的,故C错误; 导体中产生感应电流的条件是:闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动,由产生感应电流的条件可知导体在磁场中运动,不一定会产生感应电流,故D错误。
55. 【答案】A;C
56. 【答案】B
57. 【答案】A;B;C
58. 【答案】C
59. 【答案】A
60. 【答案】D
61. 【答案】A;B;C
62. 【答案】通电导线在磁场中的受力方向与磁场方向有关吗?
63. 【答案】
(1) C
(2) 因电阻发热使得地铁洞内的温度比较高;
将电阻发热设法利用起来,或采用电阻耗能和储能型相结合的再生制动能量吸收装置。
64. 【答案】C
65. 【答案】D
66. 【答案】铁屑;将铁屑均匀撒在实验盘中,条形磁铁平放在铁屑上,待稳定后,竖直向上拿起条
形磁铁,观察到条形磁铁两端吸附了很多铁屑,而条形磁铁中间位置基本没有吸附铁屑,所以条形磁铁两端磁性强,中间磁性弱,磁体的磁性强弱与位置有关。
67. 【答案】
(1) 𝑂𝐵 (2) N
68. 【答案】
(1) 铁屑分布的疏密
(2) 在通电螺线管周围,距离螺线管两端越远,磁场越弱 (3) 𝐴𝐹(𝐵𝐸 、 𝐶𝐷)
69. 【答案】通电螺线管外部磁场方向与通电螺线管线圈中电流方向有关
70. 【答案】电压的高低与电缆所绕圈数的多少是否有关?
71. 【答案】N
72. 【答案】B;C;D
73. 【答案】A;B;C
74. 【答案】A;B;D
75. 【答案】A;C;D
76. 【答案】B;C
77. 【答案】C;D
78. 【答案】B;C
79. 【答案】B;C
【解析】A.沿纸条上方吹气时,纸条会向上升起,说明气体在流速大处压强小,在流速小处压强大;由于罩内气体的密度小于罩外空气的密度,使得孔明灯受到空气的浮力大于孔明灯的重力,所以孔明灯上升(利用浮力而升空),对应关系不正确;
B.上图说明了通电导体在磁场中受到力的作用;下图中,电风扇中有电动机,电动机是根据通电导体在磁场中受力的作用的原理工作的,对应关系正确;
C.放大镜看图片时,𝑢<𝑓,成正立放大的虚像,利用了凸透镜的成像规律,对应关系正确; D.上图说明了同种电荷相互排斥;下图中,将自己的银行卡插进自动取款机里可以取钱,应用了磁记录技术,对应关系不正确。
80. 【答案】B;D
81. 【答案】A;C
82. 【答案】C;D
83. 【答案】B;D
84. 【答案】A;D
85. 【答案】D
86. 【答案】A
87. 【答案】B
88. 【答案】D
89. 【答案】B
90. 【答案】B
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