2023年陕西省九年级物理中考模拟题分项选编:电与磁(含解析)

2023年陕西省九年级物理中考模拟题分项选编:电与磁
一、单选题
1.(2023·陕西安康·统考一模)在综合实践活动中同学们做了如图所示实验。在不断向外抽气的过程中,同学们听到的声音不断减小,看到发声体上方的轻质小球一直在跳动,烧杯内的热水变“沸腾”了。下列有关说法错误的是(  )
A.水的沸点随气压的减小而升高
B.声音是由物体振动产生的
C.磁悬浮装置中B磁体的上端为S极
D.由实验现象进一步推理得出:真空不能传声
2.(2023·陕西西安·模拟预测)如图所示,在水平桌面侧边放一块条形磁铁,会使小铁球从斜面滚下后的运动路径发生改变。下列对该现象的相关说法正确的是(  )
A.该现象说明力可以改变物体的形状
B.磁铁能够吸引铁球,但铁球不能吸引磁铁
C.铁球在水平面上继续运动是因为受到惯性的作用
D.小铁球受到的重力与桌面对它的支持力是一对平衡力
3.(2023·陕西西安·统考一模)如图展示了古代劳动人民的智慧成果,涉及的物理知识,下列说法正确的是(  )
A.图甲:日晷是测量长度的器材
B.图乙:孔明灯升空是因为流速越大压强越小
C.图丙:紫砂壶利用了连通器的原理
D.图丁:司南静止时勺柄指向北方
4.(2023·陕西咸阳·统考一模)如图所示,福建舰是我国完全自主设计建造的首艘电磁弹射型航空母舰。当电磁弹射车内的导体通过强电流时,即可产生强大的推力,将航母舰载飞机弹出。下列说法正确的是(  )
A.看到蔚蓝的海水是因为海水吸收了蓝光
B.航母上的声呐是利用声音可以传递能量
C.随着航母上燃油质量的减小其燃油的热值变小
D.电磁弹射的原理是通电导体在磁场中受到力的作用
5.(2023·陕西西安·统考二模)如图甲是餐厅的全自动感应干手器,其工作原理简化图如图乙所示。闭合控制电路中的开关S后,下列分析不正确的是(  )

A.控制电路中的电磁铁上方为N极
B.若加热电阻丝阻值为44Ω,加热电阻丝10s产生的热量为1.1×104 J
C.控制电路中的电磁铁主要是利用电流的磁效应工作的
D.工作电路中导线B连接家庭电路中的火线
6.(2023·陕西榆林·模拟预测)如图所示是检测汽车尾气中一氧化碳排放量的电路原理图。闭合开关S,当一氧化碳浓度高于某一设定值时,电铃发声报警,图中的气敏电阻的阻值随一氧化碳浓度的增大而减小,下列说法正确的是

A.电铃应接在A和C之间
B.闭合开关S,电磁铁的上端为S极
C.电源用久后,电压会减小,则报警的一氧化碳最小浓度比设定值低
D.为使该检测电路在一氧化碳浓度更低时报警,可将的滑片向上
7.(2023·陕西西安·统考一模)如图所示,R0是一个光敏电阻,光敏电阻的阻值随光照强度的增加而减小,R是电阻箱(已调至合适阻值),它们和继电器组成自动控制电路来控制路灯,白天路灯熄灭,夜晚路灯亮起。下列说法正确的是(  )
A.电路工作时,电磁铁上端为N极
B.给路灯供电的电源应接在b、c两端
C.控制电路电源电压减小后,傍晚时路灯比原来早一些亮
D.路灯发光时把电能全部转化为光能
8.(2023·陕西咸阳·统考一模)创新小组为学校食堂设计了一个可自动注水的储水池,简化装置图如图所示,电源电压保持不变。控制电路中,为压敏电阻,其阻值随压力的变化而变化,为定值电阻。闭合开关、;当池中水位上升到一定高度时,触点分离,工作电路断开,注水装置自动停止注水;当池中水位下降到一定位置时,触点连接,工作电路接通,注水装置自动开始注水。下列说法正确的是(  )
A.闭合开关,电磁铁的上端为极 B.水位上升时,通过电流不变
C.水位下降时,的电功率变小 D.水位下降时,的阻值会变小
9.(2023·陕西宝鸡·模拟预测)如图1所示,为小明家的一款磁悬浮音箱,音箱底部有一块磁铁,圆柱状底座内部有一个电磁铁。他查询得到这个底座内部的电路原理如图2所示,闭合开关后,音箱会悬浮在空中。下列判断正确的是(  )
A.音箱底部磁体的A端应该是S极
B.将滑动变阻器滑片P向右调节到某位置,使音箱上升一定高度后再次悬浮时,音箱受到的磁力将变大
C.通电后电磁铁的周围,磁感线的方向是从S极到N极
D.闭合开关S,若保持其它条件不变,将电磁铁的线圈匝数减少,音箱在底座上悬浮时的高度会变高
10.(2023·陕西安康·统考一模)如图甲所示的智能照明电路,该电路可实现生态节能,天暗时灯L自动发光,天亮时自动熄灭,其中R1为光敏电阻,其阻值会随着光照强度的变化而变化,R2为滑动变阻器,电磁铁线圈电阻不计。若保持光照强度不变,闭合S后,将滑片P从下端移至上端的过程中,电流表示数I与电压表示数U的关系如图乙所示,则下列说法正确的是(  )
A.电磁铁是利用电磁感应原理工作的
B.工作电路中导线A应连接家庭电路中的零线
C.滑动变阻器的最大阻值是100Ω
D.若想照明灯L在傍晚发光的时间提前,可将滑动变阻器滑片上移
11.(2023·陕西西安·统考二模)如图所示实验现象所揭示的物理规律与对应的应用技术相符的是(  )
A. B.
C. D.
12.(2023·陕西咸阳·统考一模)磁共振成像是一种较新的医学成像技术,它采用强静磁场和变化磁场使人体组织成像。若携带金属物做磁共振成像,强静磁场会吸引铁质物品,变化磁场会使携带的金属中产生感应电流,从而使金属发热面灼伤病人,重则危及生命。下列各图的工作原理与上述携带的金属中产生感应电流的原因相同的是(  )
A. B.
C. D.
二、填空题
13.(2023·陕西咸阳·统考一模)如图所示为一款磁悬浮手机无线充电器,可让手机悬停在磁场中接受无线充电,充电时,手机处于______状态(选填“平衡”或“非平衡”),悬浮是利用同名磁极相互______的原理。
14.(2023·陕西榆林·模拟预测)如图所示,这是一款新型的磁吸式数据线,线体和充电头吸附的原理是________(选填“同”或“异”)名磁极相互吸引;指南针的工作原理与此相同,当指针静止时受地磁场作用,其N极指向地理的________(选填“南”或“北”)极附近。

15.(2023·陕西延安·模拟预测)根据图中提供的信息回答下列各题:
(1)如图甲所示,对饮料的吸管吹气发出声音,吸管被剪越短,音调越 ___________;
(2)如图乙所示,温度计此时的示数为 ___________℃;
(3)小茗同学手拿一个条形磁铁靠近另一个悬挂着的条形磁铁,如图丙所示,它们靠近时互相吸引,这个现象说明 ___________相互吸引;
(4)2020年6月,我国大部分地区可看到了日食的景象,图丁为陕西地区观测到的日食照片。日食属于光的 ___________现象。
16.(2023·陕西咸阳·模拟预测)下水道口常有异味,这是_______现象;室内会装地漏防止这一现象,如图所示是一款磁悬浮地漏的结构图。当密封盖上方无水时,磁体A将密封盖顶起,防止臭气外漏。若磁体A下端为N极,则磁体B上端为_______极。
17.(2023·陕西汉中·模拟预测)根据图中提供的信息回答下列各题:
(1)如图甲所示,图中电阻箱的示数为___________Ω;
(2)图乙配电箱中的带有漏电保护器的空气开关组合。如果此时家中正发生了单线触电事故,此时图中的___________(填“空气开关”或“漏电保护器”)会立即切断电源,对人起到保护作用;
(3)沈括在《梦溪笔谈中记载》“方家以磁石磨针锋,则能指南,然常微偏东,不全南也”,如丙图所示这说明地理南北极与地磁南北极之间存在___________;
(4)“奥斯特实验”证明通电导体周围存在磁场,如丁图所示,电磁铁产生磁场,此时小磁针的右端为___________极。
18.(2023·陕西渭南·模拟预测)某同学制作了如图所示的装置:风吹动时,风车带动磁体上方的线圈转动(线圈两端引出线上的绝缘漆已全部刮掉),灵敏电流计的指针会发生偏转。该装置利用______原理工作的。指南针之所以指南北,是因为它受到______的作用。

三、作图题
19.(2023·陕西商洛·模拟预测)如图所示,放有条形磁铁的小车放在水平木桌上,电磁铁右端固定并与条形磁铁在同一水平面上。闭合开关S,条形磁铁向右运动,请在图中括号里标明电源右端的极性。

20.(2023·陕西渭南·模拟预测)如图所示,请标出小磁针的N极和磁感线的方向。

21.(2023·陕西榆林·模拟预测)如图所示是未完成连接的电路,请用笔画线代替导线将电路连接完整。要求:滑动变阻器的滑片向右端移动,通电螺线管的磁性增强,导线不能交叉;标出闭合开关后图中小磁针静止时左端磁极名称。
四、实验题
22.(2023·陕西咸阳·模拟预测)在“探究通电螺线管外部磁场”的实验中:
(1)小明将小磁针放在螺线管周围不同的位置如图(a)所示,闭合开关后观察到如图(b)所示的现象,说明通电螺线管周围存在___________;
(2)如图(c)所示是通电螺线管周围的有机玻璃板上的小磁针分布状态,观察可知通电螺线管的外部磁场与___________的磁场相似;
(3)小明猜想通电螺线管磁场强弱可能与线圈匝数和电流大小都有关。为此他又设计了如图(d)所示的实验。实验中,他将开关S从1换到2上时,调节变阻器的滑片P,再次观察电流表示数及吸引的大头针数目,此时调节滑动变阻器是为了控制两次实验中的___________大小相同,来研究通电螺线管磁场强弱与___________的关系。
23.(2023·陕西铜川·模拟预测)小明选用两节干电池,多个小灯泡,一个电压表来探究串联电路电压的特点。
(1)小明连接好电路,闭合开关前,发现电压表指针如图-1所示,出现这种情况的原因是______ ;
(2)调整好后,用电压表分别测出A与B、B与C、A与C两点间的电压UAB、UBC、UAC如图-2所示,换不同规格的灯泡进行实验,将数据记录在表中:
次数 AB间的电压/V BC间的电压/V AC间的电压/V
1 1.0 1.8 2.8
2 1.2 1.6 2.8
3 1.1 1.7 2.8
分析表中的数据,可得出的结论为:在串联电路中,电源电压等于各部分电路两端电压______ ;小明在整理数据时发现AC之间的电压三次都是2.8V,与他认为的3V不同。你帮他分析,原因可能是:______ ;
(3)小红认为小明这样操作太麻烦,她认为测量L1两端电压之后,只需将与A点相连的导线改接到C点即可。在实验操作时,发现造成了电压表的指针反向偏转。为弄清原因,小红查看了说明书,表头结构示意图如图-3。她作出如下分析:当反接时______ 方向改变,导致磁场对通电线圈的作用力方向改变,带动指针反偏。
24.(2023·陕西宝鸡·模拟预测)探究产生感应电流的条件。
【提出问题】电流能产生磁场,那么磁场能否产生电流呢?如果能,需要什么条件?
【设计实验】利用如图所示的装置,将导体ab悬挂起来,并使导体ab水平置于蹄形磁体的磁场中;
【进行实验】闭合开关,让导体ab在磁场中运动,观察灵敏电流计指针的偏转情况,并记录在下表中;
表格1:
序号 开关 磁场方向 导体ab运动方向 指针偏转情况
1 断开 上N下S 向左和向右运动 不偏转
2 闭合 上N下S 竖直向上和向下 不偏转
3 闭合 上S下N 竖直向上和向下 不偏转
4 闭合 上S下N 向前和向后运动 不偏转
表格2:
序号 开关 磁场方向 导体ab运动方向 指针偏转情况
5 闭合 上N下S 向左运动 向右偏转
6 闭合 上N下S 向右运动 向左偏转
7 闭合 上S下N 向右运动 向右偏转
8 闭合 上S下N 向左运动 向左偏转
【分析与论证】
(1)从表格1实验序号1,2,3,4可知:开关断开、导体ab平行于磁感线运动和向前向后运动时,电路中都_________(选“会”或“不会”)产生感应电流;
(2)从表格2分析,可以得出产生感应电流的条件:_________电路的一部分导体在磁场中做_________运动时,导体中就会产生电流。
(3)比较表格2实验序号_________可知,感应电流的方向与磁场方向方向有关。
(4)比较表格2实验序号5,6可知,感应电流的方向还与_________方向有关。
【实践与思考】
(5)考虑到想给LED灯珠供电使其发光,希望产生的感应电流大一些。科学小组根据学习经验猜想,感应电流的大小与磁场强弱、垂直切割磁感线的速度大小和导体根数有关。
①在保证垂直切割磁感线的速度大小和导体根数不变时,更换强磁体完成实验,此时因观察灵敏电流计指针的_________(选填“偏转和不偏转”“偏转角度的大小”)
②根据并联电路干路电流等于各支路电流之和,在保证磁场强弱和垂直切割磁感线的速度大小不变的同时,应该用_________替代导体ab。
③第三步,在保证磁场强弱和导体ab不变时,加快垂直切割磁感线的速度大小,灵敏电流计的示数明显增大很多,说明感应电流大小与_________有关。

25.(2023·陕西延安·模拟预测)学习了电磁感应现象后,小强同学还想进一步探究感应电流的大小与哪些因素有关。小强猜想:
A.感应电流的大小与磁场的强弱有关;
B.感应电流的大小与导体切割磁感线的速度有关。
他设计的实验装置如图所示:在铁棒E和F上绕有导线并与开关、滑动变阻器、电源等组成电路。线框abcd与灵敏电流计G相连,让线框在铁棒E和F的中间沿着竖直方向上下运动,实验过程中线框不扭转角度。

(1)小强探究猜想A时,通过 _______改变电磁铁的 _________保持线框沿竖直向下穿过电磁铁磁场的速度相等,观察并记录每次实验中灵敏电流计G指针偏转的格数,比较感应电流的大小。该步骤在实际操作中存在的困难是 _________。
(2)要探究猜想B,实验时应保持电磁铁 _________不变,改变线框切割磁感线运动的速度进行多次实验,分别记下每次实验中灵敏电流计指针偏转的格数。实验数据记录如下表所示:
实验次数 切割磁感线运动的速度 电流计指针偏转格数
1 慢速 1.5格
2 中速 2.5格
3 快速 4格
分析表中数据可得出的结论是:其他条件都相同时,________闭合电路中产生的感应电流越大。
(3)实验中用电磁铁代替永磁体的好处是 ________。
(4)实验过程中,线框沿竖直向下穿过电磁铁磁场时,消耗的机械能 _______产生的电能(选填“大于”、“等于”或“小于”)。
五、综合题
26.(2023·陕西汉中·模拟预测)甲是某型号能设定加热温度的家用空气炸锅,其简化电路如图乙所示。它是通过电阻丝R1来加热空气,从而加热食物,通过调节变阻器R3接入电路的阻值来设置加热温度,电阻R2置于温度监测区域,它的阻值随温度变化。求:
(1)电磁铁的上端为________(选填“N”或“S”)极。闭合开关S,当电磁继电器的衔铁被吸下时,________(选填“开始”或“停止”)加热。
(2)将的空气从20℃加热到200℃需要吸收的热量________。(;
(3)工作电路中电热丝R1与指示灯支路并联。已知R1的额定电压为220V,额定功率为1210W。正常工作时,工作电路的总电流为5.55A,此时指示灯支路消耗的功率________;
27.(2023·陕西西安·统考一模)如图甲为科技小组设计的自动电热水器的原理图,该电热水器具有加热、保温功能。图甲中电磁继电器(电磁铁电阻不计)、热敏电阻R1、保护电阻R0、电压恒为6V的电源、导线等组成控制电路,其中R0=10Ω,电阻R1置于热水器温度监测区域,它的阻值随温度变化的关系如图乙所示。注入冷水,开关S闭合后,电磁铁的衔铁被吸下,工作电路处于加热状态;当热水器中水温加热到100℃时,衔铁向上弹起,停止加热,开始保温。已知工作电路电压为220V。
(1)电磁铁是利用电流的 ___________效应工作的,控制电路接通后,电磁铁的上端是 ___________极(选填“N”或“S”);
(2)刚停止加热时,控制电路中通过R0的电流为多少___________?
(3)当热水器处于加热挡位时,若加热所产生的热量全部被水吸收,在420s时间内能使5kg的水温度升高22℃。求正常工作时工作电路中R2的阻值___________;[]
(4)小组发现该热水器烧水的时间过长,为解决这个问题,小组找来一个相同规格的加热电阻进行改装,你认为应按照图 ___________(选填“丙”或“丁”)进行改装,改装后的加热功率为多少___________?

28.(2023·陕西渭南·模拟预测)图甲是某新型太阳能汽车,该汽车的动力完全由安装在车顶的电池板收集的太阳能提供。汽车(包括司乘人员)的质量为1.2t,接收太阳能电池板的面积为8m2,太阳光照射到地面单位面积上的辐射功率为1125W/m2。该车在水平路面上以恒定功率做直线运动的v﹣t图像如图乙所示,在前10s内通过的路程为120m。(取g=10N/kg)

(1)①在0~10s汽车的平均速度是_________;
②电动机的工作原理是_________(填序号)。
A.电流的热效应  B.电流的磁效应
C.电磁感应   D.通电导体在磁场中受到力的作用
(2)如汽车匀速行驶过程中所受阻力大小为车重的0.02倍,则汽车牵引力为多大________?
(3)若汽车吸收的太阳能转化为机械能的效率为40%,则汽车在水平地面上做匀速直线运动时的速度是多少_______?
(4)在0~10s内,汽车做_________(选填“加速”、“减速”或“匀速”)直线运动。求出汽车在0~10s内牵引力做的功_________。
29.(2023·陕西榆林·模拟预测)安装在我国上海中心大厦的“火箭”电梯,其攀升速度创造了20.5m/s的世界纪录,从1楼到118楼只需短短55s。电梯的典型结构包括滑轮、轿厢、钢丝绳、配重、电动机安全装置和信号操级系统等,如图甲所示,是某种升降电梯工作原理图,电动机和配重通过钢丝绳分别给轿刚施加拉力,连接轿厢的两根钢丝绳非常靠近,轿厢与配重的运动方向始终相反,电动机通过切换转轴的转动方向,使轿厢升降自如。
(1)图甲中电动机的原理是 _____(选填“电磁感应”,“电磁铁”或“磁场对电流的作用”),B滑轮 _____(填“能”或“不能”)省力;上海中心大厦内的电梯是目前世界上最快的电梯,在载重一定的情况下,下列最能体现该电梯运行特点的是 _____(选填字母);
A.做功多
B.功率大
C.安全可靠
D.机械效率高
(2)如图乙所示是某次电梯满载上升时的v﹣t图像,若配重的质量为500kg,空轿厢的质量是550kg,额定载荷是1100kg,电梯匀速运行阶段,配重的重力做功多少焦耳_______?(g取10N/kg)
(3)不计钢丝绳重和一切摩擦,该电梯满载匀速运行时,电动机钢丝绳对轿厢拉力的功率为多少瓦_______?
30.(2023·陕西渭南·统考一模)李强购置了一辆符合新国标的电动车,如图所示,其整车质量为50kg千克,最高速度为25km/h,g取10N/kg,求:
(1)对电动车蓄电池充电时,电能转化为______能;行驶时电动机提供动力,其工作原理是______;
(2)李强骑车在水平路面上匀速行驶了2min,通过的路程为600m,则它骑行的速度是多少m/s______?
(3)当质量为70kg的李强在水平路面上骑车行驶时,车轮与水平地面的总接触面积是100cm2,则车对地面的压强是多少Pa______?
(4)新国标为什么对电动车的整车质量、最高速度都进行了限制?请用所学物理知识简要分析原因______。
参考答案:
1.A
【详解】A.水的沸点与气压有关,水的沸点随气压的减小而降低,故A错误,符合题意;
B.声音是由物体振动产生的,振动停止,发声也停止,故B正确,不符合题意;
C.磁悬浮时,两个磁体靠近的磁极为同名磁极,利用了同名磁极相斥的原理;磁体A的上端为N极,所以磁体B的下端也为N极,磁悬浮装置中B磁体的上端为S极,故C正确,不符合题意;
D.在不断向外抽气的过程中,同学们听到的声音不断减小,由实验现象进一步推理得出:真空不能传声,故D正确,不符合题意。
故选A。
2.D
【详解】A.由题意可知,磁铁对小铁球有力的作用,使得小铁球从斜面滚下后的运动路径发生改变,即运动状态发生了改变,因此该现象说明力可以改变物体的运动状态。故A错误;
B.物体间力的作用是相互的,磁铁对小铁球有力的作用,小铁球对磁铁也有力的作用,故B错误;
C.惯性不是一种力,而是物体保持运动状态的一种性质,因此铁球在水平面上由于具有惯性而继续运动,故C错误;
D.小铁球在水平桌面上运动时,在竖直向上受力平衡,因此小铁球受到的重力与桌面对它的支持力大小相等、方向相反、作用在同一物体上、作用在同一直线上,因此是一对平衡力,故D正确。
故选D。
3.C
【详解】A.日晷是测量时间的计时仪器,不是测量长度的工具,故A错误;
B.孔明灯升空是因为受到了空气的浮力,故B错误;
C.茶壶的壶嘴和壶身上端开口,底部相互连通,是利用连通器的原理,故C正确;
D.司南利用地磁场对磁体有力的作用来指示南北,司南静止时勺柄指向南方,故D错误。
故选C。
4.D
【详解】A.看到蔚蓝的海水是因为海水反射了蓝光,故A错误;
B.航母上的声呐是利用声音可以传递信息,故B错误;
C.热值是燃料的特性,只与燃料的种类有关,与燃料的质量无关,所以,航母上燃油的质量减小,但剩下燃油的热值不变,故C错误;
D.当弹射车内的导体通以强电流时,即可受到强大的推力,由此可知其原理是通电导体在磁场中受力而运动,故D正确。
故选D。
5.D
【详解】A.根据图示可知,电流从电磁铁的下端流入,根据安培定则可知,控制电路中的电磁铁上方为N极,故A正确,不符合题意;
B.加热电阻丝工作10s产生的热量
故B正确,不符合题意;
C.控制电路中的电磁铁通电后具有磁性,其主要是利用电流的磁效应工作的,故C正确,不符合题意;
D.工作电路中的触点相当于开关,为了用电安全,在家庭电路中,开关应接在火线与用电器之间,所以工作电路中导线A连接家庭电路中的火线,故D错误,符合题意。
故选D。
6.D
【详解】A.当一氧化碳的浓度超标时,气敏电阻的阻值减小,控制电路的电流增大,电磁铁的磁性增强,衔铁带动动触点向下运动,电铃响报警,所以电铃应该接在BD之间,故A错误;
B.根据安培定则,电磁铁的上端为N极,故B错误;
C.电源用久后,电压会减小,根据欧姆定律可知:,如果两个电阻的阻值不变,电路中的电流会变小,但是电磁铁的启动电流一定,为了减小气敏电阻的阻值,所以报警的一氧化碳最小浓度比设定值高,故C错误;
D.根据欧姆定律可知:,为了确保启动电流不变,检测电路在一氧化碳浓度更低时报警,此时气敏电阻的增大,只有减小滑动变阻器的阻值,将向上调节,减小它的阻值,故D正确。
故选D。
7.C
【详解】A.根据图示可知,电流从电磁铁的上端流入,根据安培定则可知,电磁铁的上端为S极,故A错误;
B.晚上时的光线暗,光敏电阻的电阻值大,电路中的电流值小,所以静触点与接通,所以要达到晚上灯亮,白天灯灭,则路灯供电的电源应接在、之间,故B错误;
C.电源电压减小后,在其它条件不变时,根据欧姆定律可知,电路中的电流变小,电磁铁中的磁性变弱,傍晚时路灯比原来早一些亮,故C正确;
D.路灯工作时电能转化为光能、内能,不是全部转化为光能,故D错误。
故选C。
8.C
【详解】A.由图可知,控制电路中定值电阻与压敏电阻串联;闭合开关,电流从电磁铁的下端流入,根据安培定则可知,电磁铁的上端为极,故A错误;
B.由“池中水位上升到一定高度时,触点分离,工作电路断开,注水装置自动停止注水”可知,此时衔铁被吸引,动触点与静触点分离,电磁铁的磁性增强,控制电路中的电流变大,由串联电路的电流特点可知,通过的电流变大,故B错误;
CD.由“池中水位下降到一定位置时,触点连接,工作电路接通,注水装置自动开始注水”可知,此时衔铁被释放,动触点与静触点接触,电磁铁的磁性减弱,控制电路中的电流变小,由可知的电功率变小;由欧姆定律可知,此时电路中的总电阻变大,由串联电路的电阻特点可知,的阻值变大,故C正确,D错误。
故选C。
9.A
【详解】A.由图2可知,电流从螺线管的上端流入,下端流出,由安培定则可知螺线管的下端为N极、上端为S极,磁悬浮音箱利用了同名磁极相互排斥的原理,所以音箱底部磁体的A端应该是S极,故A正确;
B.闭合开关,使音箱悬浮后,向右调节滑片P,电阻变小,电磁铁线圈中的电流增大,磁性增强,音箱受到的磁力增大,音箱与底座之间的距离增大,由于音箱的重力不变,当音箱再次悬浮时,音箱仍处于平衡状态,因此音箱受到的磁力不变,故B错误;
C.通电后电磁铁的周围的磁感线都是从N极出发回到S极的,故C错误;
D.闭合开关S,若保持其它条件不变,将电磁铁的线圈匝数变少,音箱受到的磁力减小,音箱在底座上悬浮时的高度会变低,故D错误。
故选A。
10.C
【详解】A.电磁铁通电后具有磁性,是利用电流的磁效应来工作的,故A错误;
B.在照明电路中,开关必须接在火线上,工作电路中导线A应连接家庭电路中的火线,故B错误;
C.控制电路中,滑动变阻器和光敏电阻串联,电压表测光敏电阻两端的电压,电流表测电路中的电流,当滑片位于最上端时,变阻器接入电路中的电阻为零,此时电路中的电流最大,电压表测电源的电压,由图乙可知电源的电压U=12V;当滑片位于最下端时,变阻器接入电路中的电阻最大,此时电路中的电流最小,由图乙可知,光敏电阻两端的电压U2=2V,电路中的电流I=0.1A,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,此时滑动变阻器两端的电压
U1=U-U2=12V-2V=10V
由可得,滑动变阻器的最大阻值
故C正确;
D.若想L在傍晚发光的时间提前,电流需减小达到一定数值,灯L所在电路闭合,因为控制电路中电源电压恒定,若将电流减小,应将总电阻增大,滑片应向下移动,故D错误。
故选C。
11.B
【详解】A.过山车利用的是动能和重力势能的相互转化,与上图中内能转化为机械能不同,两者不相符,故A不符合题意;
B.覆杯实验说明了大气压的存在,吸盘吸在墙上利用的是大气压强,两者相符,故B符合题意;
C.动圈式扬声器的原理是通电导体在磁场受力运动,上图是奥斯特实验,说明通电导体周围存在着磁场,两者不相符,故C不符合题意;
D.拦河坝是根据液体压强随深度的增加而增大,高压锅煮饭是利用液体的沸点随气压的增大而增大,两者不相符,故D不符合题意。
故选B。
12.C
【详解】A.扬声器的原理是通电导体在磁场中受力运动,故A不符合题意;
B.图中是电动机的原理图,电动机的原理是通电导体在磁场中受力运动,故B不符合题意;
C.话筒是将声音信号转变为电信号,原理是电磁感应,故C符合题意;
D.图中是奥斯特实验,说明通电导体周围存在着磁场,故D不符合题意。
故选C。
13. 平衡 排斥
【详解】[1]手机充电时处于静止,重力等于斥力。根据二力平衡原理可知此时手机处于是平衡状态。
[2]根据磁极之间的相互作用力,同名磁极相互排斥。悬浮是利用同名磁极相互排斥的原理。
14. 异 北
【详解】[1]线体和充电头吸附的原理是异名磁极相互吸引。
[2]指南针的工作原理也是因为异名磁极相互吸引,由于地磁南极在地理北极附近,故当指针静止时受地磁场作用N极指向地理的北极。
15. 高 -15 异名磁极 直线传播
【详解】(1)[1]对着管口吹气时,管内的空气柱振动发出声音,管的长度越短,筒内的空气柱越短,振动时频率就越快,发出声音的音调越高。
(2)[2]由图知,温度计上0℃至10℃之间有10个小格,所以一个小格代表的温度是1℃,即此温度计的分度值为1℃,20在10的下面,说明温度低于0℃,因此该温度计的示数是-15℃。
(3)[3]手拿一个条形磁铁靠近另一个悬挂着的条形磁铁,它们互相吸引而靠近,这说明异名磁极相互吸引。
(4)[4]因为光是沿直线传播的。当月球转到太阳和地球之间并且三者在一条直线上时,月球挡住了太阳照射在地球上的光线,地球处在月球的影子里,这就形成了日食。
16. 扩散 N
【详解】[1]若地漏不密封,排水管内臭气是因为气体分子永不停息地做无规则运动,这是扩散现象。
[2]由题可知,两磁体之间的作用力是斥力,同名磁极相互排斥,所以,若磁体A下端为N极,则磁体B上端为N极。
17. 1057 漏电保护器 磁偏角 N
【详解】(1)[1]电阻箱的示数
R=1×1000Ω+0×100Ω+5×10Ω+7×1Ω=1057Ω
(2)[2]如果此时家中正发生了单线触电事故,通过火线和零线的电流不同,此时图中的漏电保护器会立即切断电源,对人起到保护作用。
(3)[3]根据图示可知,地理南北极与地磁南北极之间不重合,存在磁偏角。
(4)[4]如丁图所示,根据安培定则可知,螺线管的左端为S极,根据异名磁极相互吸引可知,小磁针的右端为N极。
18. 电磁感应 地磁场
【详解】[1]图中线圈、导线和灵敏电流计组成闭合电路,线圈处在磁场中,风吹风车带动线圈转动切割磁感线从而产生感应电流,所以该装置是利用电磁感应原理工作的。
[2]地球周围存在磁场,指南针指示南北方向就是因为受到地磁场的作用。
19.
【详解】闭合开关S,条形磁铁向右运动,这说明条形磁铁受到吸引力的作用,根据异名磁极相互吸引可知,电磁铁的左端为N极;根据安培定则可知,电流从电源的左端流入、右端流出,所以电源的右端为负极,如图所示:

20.
【详解】电流从左侧流向右侧,依据安培定则可判断出螺线管的右端为N极,左端为S极,磁感线在磁体外部是由N极指向S极的;由磁极间的相互作用可知,小磁针的右端为N极,左端为S极; 如图所示:

21.
【详解】在线圈匝数一定时,通过通电螺线管的电流越大,通电螺线管的磁性越强。滑动变阻器的滑片向右端移动后,通电螺线管的磁性增强,螺线管的电流增大,滑动变阻器接入电路的电阻减小,所以滑动变阻器一定接入右端下面接线柱。电路连接完毕,闭合开关后,电流从螺线管的右端进入,从左端流出。由安培定则知,通电螺线管的左端为N极;根据同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引知,小磁针的左侧为N极,右侧为S极;如图所示

22. 磁场 条形磁体 电流 线圈匝数
【详解】(1)[1]闭合开关后观察到小磁针按一定的规律发生偏转,说明通电螺线管周围存在磁场。
(2)[2]由图(c)有机玻璃板上的小磁针分布状态可知,通电螺线管周围小磁针的指向和条形磁体周围小磁针的指向相同,因此通电螺线管的外部磁场与条形磁体的磁场相似。
(3)[3][4]螺线管磁性强弱可能与电流的大小和线圈匝数有关,实验中,他将开关S从l换到2上时,连入电路的线圈匝数发生了变化,为了保证电流大小不变,应调节变阻器的滑片P,再次观察电流表示数以及吸引大头针的数目,这样才能探究出通电螺线管磁场强弱与线圈匝数的关系。
23. 电压表没有调零 之和 电源有电阻,分去一部分电压 电流
【详解】(1)[1]小明连接好电路,闭合开关前,发现电压表指针如图-1所示,即指针没有正对零刻度线,出现这种情况的原因是电压表没有调零。
(2)[2]分析表中的数据有
2.8V=1.0V+1.8V
2.8V=1.2V+1.6V
2.8V=1.1V+1.7V
可得出的结论为:在串联电路中,电源电压等于各部分电路两端电压之和。
[3]小明在整理数据时发现AC之间的电压三次都是2.8V,与他认为的3V不同,小于AC间的电压,原因可能是:电源有电阻,分去一部分电压。
(3)[4]测量L1两端电压之后,只需将与A点相连的导线改接到C点即可,发现造成了电压表的指针反向偏转,当反接时电流方向改变,而磁场的方向不变,会导致磁场对通电线圈的作用力方向改变,带动指针反偏转。
24. 不会 闭合 切割磁感线 5,8或6,7 导体切割磁感线运动方向 偏转角度大小 线圈 导体切割磁感线运动速度大小
【详解】(1)[1]从表格1实验序号1,2,3,4可知:开关断开、导体ab平行于磁感线运动和向前向后运动时,电路中都不会产生感应电流,因为此时电路没有闭合或者没有切割磁感线。
(2)[2][3]感应电流的方向与磁场的方向和导体切割磁感线运动的方向有关,所以从表格2分析,可以得出产生感应电流的条件:闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,导体中就会产生电流。
(3)[4]比较表格2实验序号5、8或6、7可知,磁场的方向不同,导致的导体运动方向情况不一样,说明感应电流的方向与磁场方向有关。
(4)[5]比较表格2实验序号5,6可知,导体运动的方向不同,导致指针偏转的境况也不同,说明感应电流的方向还与导体切割磁感线运动方向有关。
(5)[6]当垂直切割磁感线的速度大小和导体根数不变时,更换强磁体,做完实验,此时可观察到灵敏电流计指针的偏转角度的大小。
[7]根据并联电路的电流规律,当磁场强弱和垂直切割磁感线的速度大小不变的同时,应该用线圈替代导体ab。
[8]第三步,在保证磁场强弱和导体ab不变时,加快垂直切割磁感线的速度大小,灵敏电流计的示数明显增大很多,说明感应电流大小与导体切割磁感线运动速度大小有关。
25. 改变电磁铁的电流大小 磁性强弱 难以控制每次移动线框的速度相等 磁性强弱 导体切割磁感线的速度越大 易于改变磁体的磁性强弱 大于
【详解】(1)[1][2][3]探究感应电流的大小与磁场的强弱是否有关时,根据控制变量法可知,实验中要控制切割磁感线运动的速度相同,磁场的强弱不同,即需要改变电磁铁的磁性强弱;调节滑动变阻器的滑片,可以调节滑动变阻器连入电路中的电阻大小,电源电压不变,根据欧姆定律可知,电路中电流的大小会改变,因此电磁铁的磁性强弱会改变;按照小强的设计思路探究猜想A,实验时在操作上存在的困难是:难以控制每次移动线框的速度相等。
(2)[4][5]实验中用到了控制变量法,要探究感应电流的大小与导体切割磁感线的速度有关,应控制电磁铁磁性强弱不变;从表格中看出,从实验1到实验3,金属棒切割磁感线的速度越来越快,电流计指针偏转格数越来越大,电流越来越大,由此可得出的结论是:其他条件都相同时,导体切割磁感线的速度越大,闭合电路中产生的感应电流越大。
(3)[6]实验中用电磁铁代替永磁体的好处是:易于改变磁体的磁性强弱。
(4)[7]根据能量守恒定律可知,消耗的机械能理论上等于产生的电能,但由于空气阻力,会有部分机械能转化为内能,因此消耗的机械能大于产生的电能。
26. S 开始 900J 11W
【详解】解:(1)[1]在控制电路中,电流从电磁铁上端流入,下端流出,右手握住螺线管,四指环绕的方向为电流方向,大拇指所指的方向是电磁铁的N极,因此电磁铁的上端为S极。
[2]闭合开关S,当电磁继电器的衔铁被吸下时,工作电路被接通,电热丝开始加热。
(2)[3]将的空气从20℃加热到200℃需要吸收的热量
(3)[4]R1的额定电流
指示灯支路的电流
指示灯支路消耗的功率
答:(1)电磁铁的上端为S极。闭合开关S,当电磁继电器的衔铁被吸下时,开始加热;
(2)将的空气从20℃加热到200℃需要吸收的热量为900J;
(3)此时指示灯支路消耗的功率11W。
27. 磁 N 0.15A 44Ω 丙 2200W
【详解】解:(1)[1][2]给螺线管通电后,水温较低是,热敏电阻R1的阻值较小,电磁铁磁性较强吸下上面的衔铁,工作电路处于加热状态,电磁铁是利用电流的磁效应工作的;控制电路接通后,根据安培定则,电磁铁的上端是N极。
(2)[3]刚停止加热时,根据图乙可知,此时热敏电阻R1=30Ω,控制电路中两个电阻串联,总电阻为
电路中的电流为
(3)[4][5]当热水器处于加热挡位时,若加热所产生的热量全部被水吸收,此时水吸收的热量为
=
加热时电阻R2接入电路,此时电流所做的功为
电阻
(4)[6]小组发现该热水器烧水的时间过长,根据可知:说明加热功率太小,根据可知:在电压一定时,减小电阻可以增大加热功率,而将两个相同的电阻并联,总电阻会减小,所以为解决这个问题应该选择图丙。
用相同规格的加热电阻进行改装,两个电阻并联后的电阻
改装后的加热功率为
28. 12m/s D 240N 15m/s 加速 3.6×104J
【详解】(1)[1]在0~10s汽车的平均速度是
[2]电动机的工作原理是通电导体在磁场中受到力的作用,将电能转化为机械能。
故选D。
(2)[3]由题可知汽车的质量为
m=1.2t=1.2×103kg
汽车所受的重力为
G=mg=1.2×103kg×10N/kg=1.2×104N
汽车所受阻力为
f=0.02G=0.02×1.2×104N=240N
因为汽车匀速行驶,牵引力与阻力是一对平衡力,大小相等,所以牵引力
F=f=240N
(3)[4]由题可知,太阳照射在地面的辐射总功率为
P总=1125W/m2×8m2=9000W
汽车获得的机械功率为
P机=ηP总=40%×9000W=3600W

可得,汽车在水平地面上做匀速直线运动时的速度是
(4)[5]由图乙可知,在0~10s内,速度不断变大,汽车做加速直线运动。
[6]由(3)可知,汽车的恒定功率为P机=3600W,汽车在0~10s内牵引力做的功为
W=P机t=3600W×10s=3.6×104J
29. 磁场对电流的作用 不能 B 6×104J 23000W
【详解】(1)[1][2]图甲中电动机的原理是磁场对电流的作用,B滑轮是定滑轮,不能省力。
[3]上海中心大厦内的电梯是目前世界上最快的电梯,在载重一定的情况下,功率最大,因为功率是描述物体做功快慢的物理量,故B正确,ACD错误。
故选B。
(2)[4]由图乙知道,匀速运动的速度为v=2m/s,时间为
t=8s﹣2s=6s
该时间内电梯运行的路程为
s=vt=2m/s×6s=12m
配重的重力为
G=mg=500kg×10N/kg=5000N
配重的重力做功为
W=Fs=Gs=5000N×12m=6×104J
(3)[5]空轿厢和满载时的总重为
G'=m'g=(550kg+1100kg)×10N/kg=16500N
根据力的平衡分析可知:钢丝绳受到的拉力为
F=G'﹣G=16500N﹣5000N=11500N
该电梯满载匀速运行时,电动机钢丝绳对轿厢拉力的功率为
30. 化学 通电线圈在磁场中受力转动 见解析
【详解】(1)[1]对电动车蓄电池充电时,消耗电能,电能转化为化学能储存在蓄电池中。
[2]通电导线在磁场中会受到力的作用,行驶时电动机提供动力,其工作原理是通电线圈在磁场中受力转动。
(2)[3]李强骑行的速度为
(3)[4]人和车对地面的压力大小为
对地面的压强为
(4)[5]电动车的整车质量越大,惯性越大,遇到紧急情况时,电动车不容易停下来;质量越大、速度越大,动能越大,发生撞击时,造成的破坏越严重。所以对电动车的整车质量、最高速度都进行了限制。

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