2020中考物理大一轮第16章电与磁素养训练（带解析）.docx

1 电与磁 基础夯实 1. (2019·山东烟台中考)甲、乙为两个条形磁铁的两个磁极,根据图所示的小磁针静止时的指向,可 以判断(　　) A.甲是 N 极,乙是 S 极 B.甲、乙都是 N 极 C.甲、乙都是 S 极 D.甲是 S 极,乙是 N 极 答案 B 解析由磁感线可知两磁极相互排斥,且磁感线均由磁铁向外,故两磁极均为 N 极,小磁针所在处磁场 向上,故小磁针 S 极在上、N 极在下。 2. 在探究蹄形磁体周围磁场的实验中,老师将玻璃板平放在磁体上,并均匀地撒上一层铁屑,轻敲玻璃 板,铁屑就会有序地排列起来,如图。对实验中有关现象的分析不正确的是(　　) A.撒铁屑的目的是将原来不存在的磁场显示出来2 B.铁屑在磁场中被磁化成一个个小磁体 C.轻敲玻璃板,铁屑由于具有惯性会与玻璃板分离 D.轻敲玻璃板,铁屑与玻璃板分离后,不受摩擦力,铁屑在磁力作用下排列有序 答案 A 解析磁体周围始终存在磁场,借助细铁屑可以显示磁体周围的磁场分布特点,但不是将原来不存在 的磁场显示出来,故 A 错误;铁屑原来没有磁性,但在磁场的作用下能够获得磁性,说明被磁化了,故 B 正确;铁屑质量较小,惯性小,运动状态容易改变,所以轻敲玻璃板,铁屑由于具有惯性会与玻璃板 分离,故 C 正确;铁屑受到磁场的作用,轻敲玻璃板,铁屑与玻璃板分离后,不受摩擦力,铁屑逐渐有 序排列,故 D 正确。 3.下列说法正确的是(　　) A.磁场是由磁感线组成的 B.导体中的负电荷在做定向移动时一定产生磁场 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.将能自由转动的小磁针放在磁场中的 P 点,小磁针静止时,小磁针 S 极所指的方向就是 P 点的磁 场方向 答案 B 解析磁感线是科学家为了研究起来形象、直观,是通过想象而描绘出来的,所以不是真实存在的,故 A 错误;导体中的负电荷的定向移动,形成电流,且电流周围存在磁场,故导体中的负电荷在做定向移 动时一定产生磁场,故 B 正确;利用铁屑检验磁体周围磁场分布情况,判断不出磁场的方向,方向是 人为规定的,故 C 错误;将能自由转动的小磁针放在磁场中的 P 点,小磁针静止时 N 极所指的方向就 是 P 点磁场的方向,故 D 错误。 4.3 (2019·浙江宁波中考)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。上述说明中,没有涉及的知识是(　　) A.铁在磁场里会被磁化 B.磁能生电 C.电流的热效应 D.同名磁极相互排斥 答案 D 解析强静磁场会吸引铁质物品,说明铁在磁场会被磁化,故 A 正确;变化磁场会使携带的金属中产生 感应电流,是电磁感应(磁生电),故 B 正确;使金属发热面灼伤病人(电流流过金属导体,金属导体发 热),是电流的热效应,故 C 正确,故选 D。 5.(2019·山西中考)小明把带铁芯的螺线管、电源、导线和开关组成电路,固定在泡沫板上,让它 漂浮在水面,制作指南针。如图所示,该指南针的南极(S)应标在泡沫板的(　　) A.a 处 B.b 处 C.c 处 D.d 处 答案 D 解析如图所示由右手螺旋定则可知螺线管 b 端为 N 极,d 端为 S 极;因地磁场沿南北方向,地球南极 处为地磁场的 N 极,地球北极处为地磁场的 S 极,而同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引,故头 d 指向北方。 6.4 (2019·云南昆明中考)如图所示,用漆包线(导线表面涂有绝缘漆)绕在纸筒上做成了一个螺线管, 用来研究螺线管磁性强弱与哪些因素有关。闭合开关后,发现螺线管能够吸引一些铁钉,要使它能 吸引更多铁钉的办法是(　　) A.在纸筒中插入一根铁芯 B.减少线圈匝数 C.使滑动触头 P 向右滑动 D.将电源正负极互换 答案 A 解析电磁铁的磁性强弱与电流的大小、线圈匝数和有无铁芯有关。在纸筒中插入一根铁芯可以使 电磁铁磁性增强,能吸引更多铁钉,故 A 符合题意;减少线圈匝数可以使电磁铁磁性减弱,不能吸引 更多铁钉,故 B 不符合题意;使滑动触头 P 向右滑动,滑动变阻器的电阻变大,电路中的电流变小,电 磁铁磁性减弱,不能吸引更多铁钉,故 C 不符合题意;将电源正负极互换不能增强电磁铁的磁性,不 能吸引更多铁钉,故 D 不符合题意。 7. 如图是直流电动机的结构示意图,要改变直流电动机的转向,应采取的办法是(　　) A.只改变线圈中的电流方向或磁场方向 B.同时改变线圈中的电流方向和磁场方向 C.适当改变线圈中的电流大小 D.适当升高或降低电源电压 答案 A5 解析当改变线圈中电流方向或改变磁场方向时,线圈中受力的方向将变化,则直流电机的转向将发 生变化,故 A 正确;若同时改变电流方向及磁场方向,线圈的受力方向是不变的,故 B 错误;改变电流 大小只会改变力的大小,不会改变力的方向,故不会改变电机的转向,故 C 错误;升高或降低电流电 压也只能改变力的大小,不能改变力的方向,故 D 错误。 8.(2019·安徽蚌埠一模)将一条形磁铁用细线捆在一辆小车上,放置在螺线管左侧(如图)。合上开 关小车将(　　) A.靠近螺线管 B.离开螺线管 C.原地旋转 D.原地不动 答案 A 解析电流从电源的正极流出,在螺线管右边流入,根据安培定则可知,通电螺线管的左端是 N 极,小 车上的磁铁左端为 S 极,异名磁极相互吸引,小车受到了一个向右的吸引力,小车就会向右运动,故 会靠近螺线管。 9.(2019·黑龙江齐齐哈尔中考)如图所示是动圈式话筒和扬声器的构造示意图。讲话时的声音使 膜片振动,与之相连的线圈也跟着一起振动,线圈中产生随声音变化的电流。变化的电流通过扬声 器的线圈,线圈就会在磁场中来回振动,带动纸盆也来回振动发出声音。根据以上叙述,下列说法正 确的是(　　) A.扬声器的线圈振动是因为通电导线在磁场中受到力的作用 B.动圈式话筒是把电能转化成机械能的一种装置 C.电风扇的工作原理与动圈式话筒的工作原理相同 D.扬声器的工作原理是法拉第发现的电磁感应现象6 答案 A 解析扬声器工作原理是通电导体在磁场中受力而运动,所以扬声器的线圈振动是因为通电导线在磁 场中受到力的作用,故 A 正确;动圈式话筒是根据电磁感应原理工作的,机械能转化为电能,故 B 错 误;电风扇的主要构件是电动机,所以它的工作原理是通电导体在磁场中受力而运动,动圈式话筒的 工作原理是电磁感应,两者原理不同,故 C 错误;扬声器的工作原理是通电导体在磁场中受力而运动, 故 D 错误。 10. 如图所示是两个磁体相邻磁极间的磁感线分布,右边磁体的 A 端为　　　　　(选填“N”或“S”) 极。将一个可以自由转动的小磁针按如图方式放在图中位置,小磁针的 N 极将沿　　　　　　(选 填“顺时针”成“逆时针”)方向转动。 答案 N　逆时针 解析由题图知,左边磁体与右边磁体之间的磁感线呈吸引状,由异名磁极相互吸引可知,右边磁体的 A 端为 N 极,其 B 端为 S 极;将一个可以自由转动的小磁针按如图方式放在图中位置,由同名磁极相 互排斥可知,小磁针的 N 极将沿逆时针方向转动。 11. (2019·北京中考)在条形磁铁四周放置的小磁针静止时的指向如图所示,图中小磁针涂黑的一端 为它的 N 极,由此可以判断出条形磁铁的 A 端是　　　(选填“N”或“S”)极。 答案 N 解析由图知,左侧的小磁针静止时 S 极都指向 A 端,因同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引,故可 知条形磁铁的 A 端为 N 极,B 端为 S 极。7 12.(2019·湖南怀化中考)如图甲所示,当闭合开关后,部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,电 流表指针会发生偏转;如图乙所示,当闭合开关后,通电导体棒在磁场中受力向左运动。其中电动机 的工作原理与图　　　　相同。发电机的工作原理与图　　　　(两空均选填“甲”或“乙”)相 同。 答案乙　甲 解析甲图研究的是电磁感应现象,是发电机的原理;乙图研究的是通电导体在磁场中受到力的作用, 是电动机的原理。 13.如图所示,条形磁铁置于水平面上,电磁铁水平放置且右端固定,当开关 S 闭合后,条形磁铁与电 磁铁相互　　　　(选填“吸引”或“排斥”)。 答案排斥 解析由题图可知,电流从螺线管的左侧流入,根据安培定则可知,螺线管的左端为 N 极,因条形磁铁 与电磁铁相对的磁极为同名磁极,所以条形磁铁与电磁铁相互排斥。 14.请根据图中通电螺线管的 S 极标出电源的正负极,并用箭头画出磁感线的方向。8 答案 解析由图知螺线管的右侧为 N 极,根据安培定则,可知螺线管中的电流方向,从而确定电源的正负极, 根据磁感线是从 N 极发出,回到 S 极,确定磁感线的方向。 15.如图是追风者”磁悬浮列车悬浮原理的示意图,该列车行驶时悬浮在轨道上方,以提高运行速度, 则列车应用的工作原理是　　　　　　　　　　　　　　。 答案异名磁极相互吸引 解析据图可知,轨道电磁铁和悬浮电磁铁相互吸引使磁悬浮列车悬浮,靠的是异名磁极相互吸引的 原理工作的。 16. 小亮利用课余时间制作了一个玩偶(如图):将一个磁浮玩具稳定地“漂浮”起来,实现“漂浮”。 电路中的 a 点必须连接电源的　　　　;若要增加玩偶“漂浮”的高度,可将滑片 P 向　　　　(选 填“上”或“下”)移动加以调节。 答案正极　上9 解析由题意可知,磁浮玩具稳定地“漂浮”起来,其利用的工作原理是同名磁极互相排斥;根据同名 磁极相互排斥可知,图中电磁铁的上端应为 N 极,则由安培定则可知,电流从电磁铁的下端流入,上 端流出,此时要想实现“漂浮”,电路中的 a 点必须连接电源的正极;若要增加玩偶“漂浮”的高度, 可将滑片 P 向上移动加以调节,使电路中的电阻变小,电流变大,电磁铁磁性增强。 17. (2019·徐州中考改编)通电导线能使小磁针发生偏转,这是因为通电导线周围存在　　　　;如图 所示,把通电导线放在两个磁极中间,磁极对导线的力垂直指向纸里,如果导线中电流方向相反,则 磁极对导线的力垂直指向　　　　(选填“纸里”或“纸外”)。 答案磁场　纸外 解析通电导线能使小磁针发生偏转,这说明通电导线周围存在磁场,这种现象叫电流的磁效应;通电 导体在磁场中受力的作用而运动,运动方向与电流的方向和磁感线的方向有关,只改变电流方向,导 体受力方向改变,则此时磁极对导线的力垂直指向纸外。 18. 如图,当条形磁铁从相同高度自由下落分别穿过闭合的塑料环和铜环,发现穿过铜环后的磁铁机械 能较小,原因是磁铁在穿过铜环时发生了　　　　　　　　现象,有部分的机械能转化为　　　 能。 答案电磁感应　电 解析闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动,会产生感应电流,机械能转化为电能,则机 械能减小;因为铜环是导体,所以条形磁铁自由下落穿过闭合的铜环时,能够产生感应电流,机械能 转化为电能,则磁铁的机械能减小;而塑料环是绝缘体,所以条形磁铁自由下落穿过闭合的塑料环时, 不会产生感应电流,不计空气的阻力,磁铁的机械能守恒,其机械能不变。10 19.(2019·山东聊城中考)如图所示是电动机的工作原理图,如果实现线圈平稳、连续不停地转动, 需要安装一个叫　　　　　　的元件,安装上此元件后,若把图中的电源换成小灯泡,快速转动线圈, 小灯泡会发光,这是利用了　　　　　　　　原理。 答案换向器　电磁感应 解析图中所示的是电动机的模型,电动机的工作原理是通电线圈在磁场中受力转动或通电导体在磁 场中受力;当线圈刚转过平衡位置时,受力方向与转动方向相反,所以不能持续的转动下去,要实现 线圈平稳、连续不停地转动,需要安装换向器,有了换向器,当线圈刚转过平衡位置时,改变了线圈 中电流方向,使线圈的受方向也发生改变,此时受力方向与转动方向又一致了,故可以让线圈持续转 动下去。电源换为小灯泡,快速转动线圈,小灯泡会发光,说明电路中有感应电流产生,这种现象是 电磁感应现象。 20.(2019·贵州安顺中考)如甲、乙两图所示,能说明电动机工作原理的是图　　　　,如图丙所示, 在电磁铁正上方用弹簧挂着一条形磁铁,当开关 S 闭合后,在滑片 P 由 b 端向 a 端滑动过程中,弹簧 长度　　　　(选填“变长”或“缩短”)。 答案乙　变长11 解析电动机是根据通电导体在磁场中受力的原理制成的,电路中有电源,故应为图乙;读图可知,当 滑片 P 从 b 端到 a 端滑动过程中,滑动变阻器的阻值变小,电路中的电流变大,电磁铁的磁性增强; 电流从螺线管的下端流入,上端流出,右手握住螺线管,使四指指向电流方向,则螺线管上端为 N 极。根据异名磁极相互吸引可知,条形磁铁与电磁铁相互吸引,当电路中的电流变大时,电磁铁的磁 性变强,吸引力变大,则弹簧长度变长。 能力提升 21. (2019·广东广州中考)如图中, 表示导线中的电流方向垂直于纸面向里, 表示导线中的电流方 向垂直于纸面向外,F 是磁场对通电导线的作用力。下列哪个选项中,磁场对通电导线的作用力与图 中 F 的方向相同(　　) 答案 B 解析如图甲,根据安培定则可以判断左侧通电螺线管的左端是 N 极、右端是 S 极,右侧通电螺线管 的左端是 N 极、右端是 S 极,和题干中的磁极比对可知,导体中的电流方向不变,导体所在位置的磁 场方向改变,所以磁场对通电导线的作用力方向改变,故 A 不符合题意; 甲12 如图乙,根据安培定则可以判断左侧通电螺线管的左端是 N 极、右端是 S 极,右侧通电螺线管 的左端是 N 极、右端是 S 极,和题干中的磁极比对可知,导体中的电流方向改变,导体所在位置的磁 场方向改变,所以磁场对通电导线的作用力方向不变,故 B 符合题意; 乙 如图丙,根据安培定则可以判断左侧通电螺线管的左端是 S 极、右端是 N 极,右侧通电螺线管 的左端是 S 极、右端是 N 极,和题干中的磁极比对可知,导体中的电流方向改变,导体所在位置的磁 场方向不变,所以磁场对通电导线的作用力方向改变,故 C 不符合题意; 丙 电路中没有电源,螺线管不会有磁性,螺线管对通电导体不会产生磁场力作用,故 D 不符合题 意。 22. (2019·江西中考)如图所示,是小安同学自制的一个实验装置,他把带绝缘层的导线绕在塑料管外, 导线两端连接着小灯泡,形成闭合电路,管内封闭一个强磁体,沿图中所示方向来回快速摇动装置, 小灯泡发光。以下说法正确的是(　　) A.灯丝中电流方向保持不变 B.实验现象表明电能够生磁13 C.该现象属于电磁感应现象 D.此装置与电动机原理相同 答案 C 解析手电筒中没有电源,而要使手电筒发光,必须有提供电能的装置,该手电筒通过晃动消耗机械能 提供了电能,由此可知,这是利用电磁感应现象制成的一种手电筒,与发电机的原理相同,故 BD 错误,C 正确;因为导体运动方向随着手电筒摇动方向不断地变化,线圈中产生感应电流的方向也在不断地 变化,故 A 错误。 23. (2019·河南中考)如图所示,一轻杆左端挂一矩形塑料框 A,右端挂一外形相同的金属框 B,以 O 为 支点在水平位置静止。现使此装置竖直匀速下降,其下方有一方向垂直纸面向里的磁场区域(用 “×”表示磁感线),当 A、B 框下端一同刚进入磁场时,发现杆沿逆时针方向转动,请你分析并推测 此现象产生的原 因:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 ;若将磁场方向改为垂直纸面向外,重复上述操作,杆将沿　　　　　　(选填“顺时针”或“逆时 针”)方向转动。 答案金属框 B 下端刚进入磁场时,做切割磁感线运动会产生感应电流,通电金属框 B 在磁场中受到 向上的磁场力　逆时针 解析金属框 B 下端刚进入磁场时,闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动会产生感应电流, 通电金属框 B 在磁场中受到竖直向上的磁场力,使得杠杆右端受力减小;而塑料框 A 是绝缘体,不会 产生感应电流,也不会受到磁场力,杠杆左端受力情况不变,此时杠杆左端力和力臂的乘积不变,杠 杆右端力和力臂的乘积减小,根据杠杆平衡条件可知,杠杆将沿逆时针方向转动。若将磁场方向改 为垂直纸面向外,产生的感应电流方向改变,磁场方向和电流方向都改变时,金属框 B 受到的磁场力 方向不变,仍为竖直向上,故杆仍然沿逆时针方向转动。14 24.(2019·贵州贵阳中考)小明在探究“怎样产生感应电流”的实验中,用导线将金属棒、开关、 灵敏电流计连接成如图所示的电路。请你参与探究并回答下列问题; (1)悬挂金属棒静置于 U 形磁铁的磁场中,此时两极正对区域磁感线的箭头方向是 竖直向　　　　(选填“上”或“下”)。 (2)灵敏电流计的作用是用来检测　　　　　　　　的。若闭合开关后并未发现电流计指针偏转, 经检查器材均完好,各器材间连接无误,那么接下来你认为最应该关注的器材是　　　　　　。 (3)小明认为是原来磁铁的磁性太弱所致,他提出更换磁性更强的磁铁,就在他移动原磁铁时,你发 现电流计的指针出现了晃动,你认为接下来最应该做什么来找到让电流计指针偏转的原 因　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。(仅写出最应该进 行的一步操作) (4)就根据上述探究过程,小明就说:“我们找到产生感应电流的秘密了!”此时你对小明的“成果 发布”作何评 价?　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。 答案(1)下 (2)感应电流　金属棒 (3)使金属棒沿水平方向快速切割磁感线运动 (4)不合理,因为只做了一次实验,得出的结论具有偶然性,不具有普遍性,应该用不同种类的金 属棒,还要使金属棒朝各个方向运动 解析(1)在磁体外部磁场方向总是从 N 极出发指向 S 极,如图所示此时两极正对区域磁感线的箭头 方向是竖直向下;(2)灵敏电流计是测量电流的仪表,所以在此实验中是用来检测感应电流的;闭合 开关,电流表指针未偏转,说明没有感应电流产生。此时金属棒是静止的,所以接下来最应该关注的15 是金属棒,观察金属棒运动后会不会有电流的产生;(3)闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感 线运动时会产生感应电流,移动原磁铁时,发现电流计的指针出现了晃动,产生了感应电流,所以下 一步我们应使金属棒沿水平方向快速切割磁感线运动,观察是否会产生感应电流;(4)在整个的实验 中,只进行了一次实验就得出结论是不合理的,因为只做了一次实验,得出的结论具有偶然性,不具 有普遍性,应该用不同种类的金属棒,还要使金属棒朝各个方向运动。