专题17 电与磁（原卷版）

主题三 电学 专题17 电与磁 考情概览：理解课标要求，把握命题方向，总结出题角度。 真题透视：精选真题，归类设置，完整展现中考试题的考查形式。 中考新考法：从新情境、新设问、跨学科等方向设置新考法真题。 新题特训：选用最新优质题、创新题，巩固考点复习效果。 考点内容 课标要求 命题预测 磁现象、磁场 通过实验，了解物质 的磁性，通过实验，认识 磁场。知道地磁场。 属于常考热点，主要考查磁现象与磁场。题型主 要是选择题、填空题和作图题。主要命题点有：磁性 的辨识、磁极及磁极间的相互作用、磁化现象、磁场 与磁感线、地磁场等。 电生磁及安培 定则 通过实验，了解电流 周围存在磁场。探究并了 解通电螺线管外部磁场的 方向。 安培定则的应用是电磁考题中命题点较为集中的 内容，主要考查电流的磁效应和安培定则的应用。常 见考题类型是选择题、填空题和作图题，有时也会出 现探究实验题中。命题点有：奥斯特实验、通电螺线 管外部磁场的特点、安培定则的应用等。 电磁铁和电磁 继电器 了解电磁铁在生产生 活中的应用。 电磁继电器是电磁铁的重要应用。对电磁铁相关 问题的考查题型基本上是选择题和填空题两种。命题 点有：电磁铁磁性大小的影响因素、电磁继电器的工 作原理等。 电动机 通过实验，了解通电 导线在磁场中会受到力的 作用，并知道力的方向与 哪些因素有关。 电动机在社会发展中有重要的作用。其考题题型 多是选择题和填空题。命题点有：通电导线在磁场中 受力作用、电动机的构造、工作原理等。 磁生电 探究并了解导体在磁 场中运动时产生感应电流 的条件。了解电磁感应在 生产生活中的应用。 磁生电的考题题型主要有选择题、填空题和探究 实验题。命题点有：产生感应电流的条件、电动机的 原理及探究可以产生电流的条件等。 ►考向一 磁现象、磁场 1（2023·泰州）关于地磁场，下列说法中正确的是（ ） ．磁感线是磁场中真实存在的曲线 B．地球周围的地磁场的磁感线是从地磁S 极出发回到地磁极 ．室里水平放置、能自由转动的小磁针静止时极指向地理南极 D．指南针是我国古代四大发明之一，它能指南北是因为受到地磁场的作用 2（2023·山西）在班级组织的“自制指南针”活动中，小伟同学用条形磁体将缝衣针磁化后，将其 放在水中漂浮的一片树叶上。多次将树叶轻轻旋转，待树叶静止后，观察到树叶的尖端总是指向南方，如 图所示。下列说法中正确的是（ ） ．树叶尖端指向地磁南极 B．指南针的“”应标注在树叶尖端 ．树叶周围存在磁场和磁感线 D．若用磁体的极靠近树叶尖端，会相互吸引 3（2023·陕西）如图，请在括号中标出小磁针静止时右侧磁极的名称，并用箭头在M 点标出磁感线 的方向。 4．（2023·无锡）磁体旁的小磁针静止时所指的方向如图所示，请在括号中标出磁体的磁极，并标 出图中磁感线的方向。 解题技巧 （1）磁体吸引磁性材料，不需要直接接触，甚至隔着某些物体，磁体仍能吸引磁性材料 （2）同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引 （3）磁感线实际上并不存在，是为了描述磁场而假想引入的，磁感线是假想的物理模型。磁体周 围的磁感线都是从极出发回到S 极，磁场中的小磁针静止时极的指向跟该点磁感线方向一致。即磁场中 某点的磁场方向、磁感线方向、可自由转动的小磁针在该点静止时极的指向是一致的。 （4）地磁北极在地，理南极附近，地磁南极在地理北极附近，地磁场的磁感线从地磁北极出发到 地磁南极，能自由转动的小磁针静止时指南北方向，就是因为受到地磁场的作用。 ►考向二 电生磁及安培定则 5（2023·陕西）如图所示，将一根直导线架在静止小磁针的上方，并使直导线与小磁针平行，接通 电路，发现小磁针偏转。关于该实验说法正确的是（ ） ．该实验说明电流周围存在磁场 B．最早发现该实验现象的科学家是法拉第 ．利用该实验原理可以制成发电机 D．改变电流方向，小磁针偏转方向不变 6（2023·临沂）闭合下图所示电路的开关，小磁针静止时指向如图，则（ ） ．通电螺线管的左端为极 B．电源的左端为正极 ．电流表的左端为“+”接线柱 D．R 的滑片不能置于最右端 7（2023·大连）小磁针静止时的指向如图所示，请标出通电螺线管的极，并在括号中标出电源的 “+”、“-”极。 8（2023·济南）实验室备有嵌入螺线管的玻璃板和电源，小明和小亮分别选用铁屑和小磁针来“探 究通电螺线管外部磁场的方向”。 （1）小明在螺线管周围的玻璃板上均匀地撒上一层铁屑。给螺线管通电后，轻敲玻璃板，小明观察 到螺线管周围铁屑的分布情况如图甲所示。 小明的实验说明，通电螺线管外部的磁场和 外部的磁场相似； （2）小亮在螺线管周围的玻璃板上整齐、均匀地放置了32 个小磁针，如图乙所示。给螺线管通电后， 小亮观察到这32 个小磁针的指向更接近于下图中的 。 ． B． ． D． （3）小明的实验方具有明显的不足，其不足之处是 ； （4）为了弥补小明实验方的不足，请提出一条改进建议： 。 解题技巧 （1）奥斯特实验表明：通电导线和磁体一样，周围存在磁场，即电流的磁场，且电流的磁场方向 跟电流的方向有关 （2）运用安培定则不仅可以判断通电螺线管的、S 极，也可以反过来判断通电螺线管中的电流方 向。具体做法是：用右手握住螺线管，拇指指向通电螺线管的极，则四指弯曲的方向就是电流的方向。 ►考向三 电磁铁和电磁继电器 9（2023·扬州）如图所示，下列做法中电磁铁不能吸引更多大头针的是（ ） ．只提高电源电压 B．只将滑片P 向左移动 ．只增加螺线管线圈的匝数 D．只将铁芯换成同规格的铜芯 10（2023·天津）党的二十大报告指出“科技是第一生产力”。某学校为了培养学生的科学素养， 组织科技创新大赛，小明在比赛中制作了水位自动报警器，原理图如图所示。当水位达到金属块时（一般 的水都能导电），则（ ） ．两灯都亮 B．两灯都不亮 ．只有绿灯亮 D．只有红灯亮 11（2023·扬州）如图所示的装置，闭合开关后，电磁铁左端与条形磁铁极相互吸引，则电源E 端 为 （选填“正极”或“负极”）。为增强电磁铁磁性，滑动变阻器滑片P 应向 （选填“” 或“B”）端移动。 12（2023·武威）小明用自制电磁小船放在水中判断方向，如图所示，开关S 闭合前，小船船头 （右端）指向东边。闭合开关S，电磁小船的船头（右端）为电磁铁的 极（选填“”或“S”）；船 头在地磁场的作用下，将 偏转（选填“顺时针”或“逆时针”）。 解题技巧 （1）当电流和铁芯不变时，线圈匝数越多，电磁铁磁性越强；铁芯、线圈匝数不变时，通过电磁 铁的电流越越大，电磁铁的磁性越强；当电流和线圈匝数不变时，插入铁芯，通电螺线管磁性大大增 强。 （2）电磁铁磁性的有无可以由通、断电来控制。利用这一点可制成电磁继电器。当电磁继电器所 在的控制电路接通时，电磁铁产生磁性吸引衔铁，使工作电路接通或断开。使用电磁继电器可实现用低 电压、弱电流控制高电压、强电流，进行自动控制及远距离控制等。 ►考向四 电动机 13（2023·宿迁）图中是小明制作的简单电动机模型，其线圈由漆包线绕成，将线圈一端的漆全部 刮掉，另一端只刮掉半周，在线圈的下面放置了一块磁体。将其接入电路中，闭合开关后，线圈转动起来 了。关于此电动机模型下列说法正确的是（ ） ．利用电磁感应原理工作 B．线圈在转动时，始终受到磁场作用力 ．将电能转化为机械能 D．增大线圈中的电流可改变转动方向 14（2023·安徽）图示为某电动机的原理图，EF、PQ 为螺线管，bd 为电动机的线圈， 为转轴。 闭合开关，从点沿转轴观察，线圈顺时针转动，则（ ） ．螺线管F 端为极，P 端为极 B．螺线管F 端为S 极、P 端为S 极 ．若将电源的正负极对调，从点沿转轴观察、线圈仍顺时针转动 D．若将电源的正负极对调，从点沿转轴观察，线圈将逆时针转动 15（2023·长沙）下图为玩具小汽车内直流电动机的结构简图，该电动机工作时将电能转化为 能和内能。如果想改变该直流电动机的转动方向，你可以采取的方法是 （写一条合理方法即可）。 解题技巧 （1）通电导体在磁场中受力的方向跟电流方向和磁场方向都有关系，当这两个方向中的任何一个与 原来方向相反时，都会改变通电导体的受力方向；当电流方向和磁场方向同时反向时，通电导体的受力方 向不变。 （2）电动机工作时将电能转化为机械能。 ►考向五 磁生电 16（2023·威海）下列实验操作不能使灵敏电流计指针偏转的是（ ） ． B． ． D． 17（2023·德州）如图所示，轮滑鞋深受孩子们的喜爱。它的轮子转动时可使轮子边缘的LED 灯闪 闪发光，选项中与此工作原理相同的是（ ） ． 电风扇 B． 电磁起重机 ． 扬声器 D． 动圈式话筒 18（2023·雅安）如图是一种环保型手电筒，来回摇晃它，使里面的铜线圈在磁铁上来回运动，就 能使灯泡发光。选项中能说明这种手电筒工作原理的是（ ） ． B． ． D． 19（2023·徐州）如图所示手摇发电机模型，快速摇动手柄，使线圈在磁场中做切割 运动，电路 中就会产生电流，这种现象叫作 现象，这个过程中 能转化为电能。 20（2023·泰州）如图所示，小明和小刚利用蹄形磁体、灵敏电流计、开关、导体B 和若干导线等 器材来探究感应电流产生的条件。闭合开关，他们完成操作，将观察到的现象记入表格： 序 号 导体B 的运动 情况 有无感应 电流 ① 左右运动 有 ② 上下运动 无 ③ 前后运动 无 ④ 斜向上、斜向下 运动 有 （1）分析①、②两次实验现象，小明说：“闭合电路的一部分导体在磁场中的运动方向与磁场方向 垂直时，电路中就会产生感应电流。”小刚认为不准确，因为导体B 运动时，其运动方向也与磁场方 向垂直，但无感应电流； （2）采纳小刚意见后，小明又说：“闭合电路的一部分导体在磁场中垂直切割磁感线时，电路中才 会产生感应电流”，小刚认为不全面，因为导体B 运动时，也有感应电流； （3）从能量的角度来分析，感应电流的产生过程是将 能转化为电能；如果将图中的灵敏电流计换 成 ，可以探究磁场对电流的作用。 解题技巧 （1）要产生感应电流，必须同时满足两个条件：一是导体必须是闭合电路的一部分，二是导体必须 做切割磁感线运动（包括两种情况：磁极不动导体运动或导体不动磁极运动） （2）感应电流方向跟磁场方向和导体运动方向有关，这两个方向任何一个与原来方向相反，感应电 流的方向都会与原来方向相反。若两个方向同时与原来方向相反，则感应电流的方向不变。 1．（新情境）（2023·常州）20 世纪60 年代，美国细菌学家发现趋磁细菌，将磁铁置于细菌附近， 细菌向磁铁的极运动，如图所示。由此可见，在海洋中，地磁场将驱使这种细菌运动的方向为（ ） ．由南向北 B．由北向南 ．由西向东 D．由东向西 2．（跨学科）（2023·宁夏）如图甲是电接水银温度计某结构时，在水银温度计的密封玻璃管中装 入一段金属丝，金属丝上端与调温相连，转动调温螺杆金属丝在管内上下移动，水银和金属丝分别与电源 两极相连。有的同学制作了一个电磁铁利用此温度计及其他元件，设计了一个恒温电热器，如图乙所示， 当温度升高到设定值，电热丝停止加热，温度低于设定值，电热丝开始加热，达到保持恒温的目的。 （1）水银温度计相当于电路中的 （填组成电路的元件名称）； （2）工作原理： ①当温度升高到设定值， ，电热丝停止工作； ②当温度低于设定值， ，电热丝开始工作； （3）按照该设计组装好电路测试时发现，当温度上升，控制电路接通后，动静触点没有断开试分析 原因（写出一条即可） （4）若电热丝的额定功率为500，正常工作10 分钟产生的热量是多少？( ) 3．（新考法）（2023·潍坊）图甲是一种太阳能“摆叶花”，图乙是其摆动原理图。整个摆件部分 是硬质整体，由和B 组成，为摆动支点。B 下端固定着磁铁，太阳能电池向线圈提供如图所示电流时，磁 铁被推向左上方运动，使摆件顺时针小幅摆动后，立即断电，摆件会自动逆时针摆回来，如此往复。请根 据图中所示情况：（1）画出磁铁所受重力的示意图及其力臂；（2）将磁铁下端的磁极名称填入括号中。 1．（2023·福建）在我国古代的四大发明中，主要应用了磁性材料特性的是（ ） ．指南针 B．火药 ．印刷术 D．造纸术 2．（2023·长沙）我国是最早用文字记载磁现象的国家之一，下列说法正确的是（ ） ．“慈（磁）石召铁，或引之也”，说明磁石没有磁性 B．罗盘周围的磁感线真实存在且可见 ．司南静止时指南北是因为受到了地磁场的作用 D．鱼形铁被磁化后制成的指南鱼只有一个磁极 3．（2023·东营）小区内路灯能根据光线亮暗情况实现自动控制，其电路原理如图所示，R1是定值 电阻，R2是光敏电阻，其阻值大小随光照强度的增大而减小，当开关S1闭合，光线变暗时，下列判断正 确的是（ ） ．电流表示数减小，电磁铁的磁性减弱，开关S2闭合 B．电流表示数减小，电磁铁的磁性增强，开关S2断开 ．电流表示数增大，电磁铁的磁性增强，开关S2闭合 D．电流表示数增大，电磁铁的磁性减弱，开关S2断开 4．（2023·新疆）如图所示，表示垂直于纸面的一根导线，它是闭合电路的一部分。它在磁场中按 箭头方向运动时，导线中会产生感应电流且方向相反的两种情况是（ ） ．①和② B．①和③ ．②和④ D．③和④ 5．（2023·兴安盟）图甲中“福建舰”配备了电磁弹射车。当弹射车内的导体通过强大的电流时， 战斗机就受到强大的电磁力而向前弹射飞出，如图乙所示。下列实验与电磁弹射车工作原理相同的是（ ） ． B． ． D． 6．（2023·淄博）如图所示是“探究什么情况下磁可以生电”的实验装置。下列说法正确的是（ ） ．闭合开关，导体b 在磁场中上下运动会产生感应电流 B．闭合开关，导体b 左右运动过程中电能转化为机械能 ．利用该实验原理可以制成电动机 D．将电流计换成电源，可以研究通电导线在磁场中的受力情况 7．（2023·广元）电流表是电学实验中的重要仪器，如图所示是电流表的内部结构简图，将线圈置 于两磁极之间，线圈上固定有一指针，有电流通过线圈时，线圈会带动指针一起偏转，线圈中电流越大， 指针偏转角度越大。则电流表的工作原理与下列说法相符的是（ ） ．通电线圈在磁场中受到了力的作用 B．同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引 ．与发电机工作原理相同 D．电流表工作过程中，机械能转化为电能 8．（2023·凉山）2022 年12 月26 日，“绿巨人”开进西昌，结束了凉山没有动车的历史。“绿 巨人”采用能量回收制动方式：列车到站前停止供电，继续向前运行，内部线圈随车轮转动时切割磁感线， 把机械能转化为电能进行回收。下图与其工作原理相同的是（ ） ． B． ． D． 9．（2023·苏州）下列与磁现象有关的实验中，说法正确的是（ ） ．甲图中磁铁通过磁场对回形针施加力 B．乙图说明磁场对电流有力的作用 ．丙图是电磁感应原理的应用 D．丁图说明了电流具有磁效应 10．（2023·攀枝花）（多选）为了应对即将到来的汛期，某课外兴趣小组设计了一个检测水库水 位的装置，其原理如图所示。 为安全指示灯，电铃为报警器， 为定值电阻， 为竖直放置、粗细均匀 且足够长的电阻棒，滑片 可以在电阻棒上自由滑动，并与浮子用竖直的绝缘杆连接，可随着浮子的上下 移动而改变电阻棒 接入电路的阻值，从而可通过电流表的示数来反应水位的高低。当滑片 指向 的 中点时，水位达到警戒值，电磁铁吸下衔铁报警。则该检测器正常工作时（ ） ．电磁铁的上端为 极 B．水位较低时，电磁铁的磁性较弱 ．若减小 的阻值，警戒水位会变高 D．电流表示数越大，表示水位越高 11．（2023·大连）（多选）如图是某道路限载报警器的工作原理图。电源电压不变， 是力敏电 阻，其阻值随压力的变化而变化。闭合开关S，当车的质量超过限载质量时，电磁铁吸下衔铁，电铃响。 根据不同的路面，可以改变滑动变阻器滑片P 的位置，来设定不同的限载质量。下列说法正确的是（ ） ．电磁铁能吸下衔铁，是由于通电导体在磁场中受力 B．检测时，车的质量越大电磁铁的磁性越强 ．力敏电阻 的阻值随压力的增大而减小 D．若要提高设定的限载质量，应将滑片P 向左移动 12．（2023·北京）条形磁体周围的磁场情况如图所示，则条形磁体的左端是 极。 13．（2023·济宁）现在医学上使用的心肺机的功能之一是用“电动泵”替代心脏，推动血液循环。 如图所示，当线圈中的电流从流向b 时，线圈的左端为 极，此时活塞将向 运动。 14．（2023·通辽）如图所示用细线悬挂的磁体B 磁极未知．当闭合电路开关S 后,磁体的B 端与通 电螺线管左端相互排斥,则B 端是磁体的 极． 断开开关S,磁体静止时,B 端会指向地理的 ( 选填“北 方”或“南方”)． 15．（2023·西藏）如图所示，闭合开关S 后，螺线管右侧为 极，滑动变阻器的滑片P 向左移 动时，螺线管的磁性变 。 16．（2023·甘孜）图是热爱课外实践的小双同学设计的汽车 排放量检测电路。开关闭合后， 电磁铁的上端是 （选填“”或“S”）极。图中气敏电阻 的阻值随 浓度的增大而减小，导致 电磁铁的磁性 （选填“增强”或“减弱”），当 浓度高于某一设定值时，电铃就会报警。 17．（2023·江西）如图所示，卸下家用微型风扇的插头后，将两根导线分别与灵敏电流计连接起 来，用力转动风扇叶子，看到灵敏电流计的指针偏转，这是 现象，此过程中机械能转化为 能。 18．（2023·德州）如图所示，闭合开关后弹簧测力计示数减小，请标出电源右端的极性并在虚线 框内的磁感线上画出其方向。 19．（2023·大庆）如图，用笔画线代替导线将图中实物连接起来。要求：闭合开关后，通电螺线 管的上端为极，当滑动变阻器的滑片P 向左移动时，通电螺线管的磁性增强。 20．（2023·营口）某温度自动报警器的原理图如图所示。电磁铁上端为极，在水银温度计中封入 一段金属丝，当温度低于设定温度时，安全