2022年中考物理专题：电和磁（三）

下列说法正确的是（　　）

如图所示，电磁铁的右下方有一铁块，在弹簧测力计作用下向左做匀速直线运动，在铁块从电磁铁的右下方运动到正下方的过程中，滑片P逐渐向a端滑动，下列判断正确的是（　　）

如图所示，一种环保型手电筒，筒内有一个能滑动的圆柱形磁铁，外圈套着一个线圈。只要将手电筒沿图中箭头方向来回摇动，手电筒的小灯就能发光。下列与此手电筒工作原理相同的是 $($ 　　 $)$

在探究通电螺线管的磁场特点时，通电螺线管在某状态下的两个实验现象如图所示，其中小磁针（黑色一端为N极）静止时的指向情况如图甲所示。铁屑静止时的分布情况如图乙所示。选项图中能正确用磁感线描述这两个实验现象的是（　　）

家用电磁炉的内部有一金属线圈，当线圈中通入交流电后会产生变化的磁场。金属器皿放在电磁炉上时，金属器皿内就会产生电流，将电能转化为内能来加热食物。下列设备中利用"磁生电"原理工作的是 $($ 　　 $)$

如图中与磁现象有关的四个实验，其对应的判断正确的是 $($ 　　 $)$

下列有关电和磁的说法中正确的是（　　）

物理学是认识世界、改变世界、服务人类的应用型学科。请仔细分析下图中的几个探究实验，选出图后对规律的应用发明描述有误的一项 $($ 　　 $)$

某路灯的灯杆顶端有太阳能电池板和风车，风车转动带动发电机发电，它发电的原理是 　　现象。若太阳光辐射到该电池板的能量为 $2.7\times {10}^{7}J$，这与完全燃烧 　　焦炭放出的热量相当（焦炭的热值为 $3\times {10}^{7}J/\mathit{kg}$）。

如图所示，开关闭合后，闭合电路的部分导体 左右运动时电流计指针发生摆动，这是 　　现象，利用这个原理可以制成 　　（选填"发电机"或"电动机" 。

电动机在现代生产、生活中有广泛的应用。

（1）如图所示是电动机原理图，将通电线圈 $\mathit{abcd}$ 置于磁场中，线圈的 $\mathit{ab}$ 、 $\mathit{cd}$ 边受到 　　，使线圈转动起来。

（2）某电动车是利用电动机来驱动车轮转动的，遇到障碍时，只要按下倒车开关就能改变线圈中 　　来实现倒车。

人工心脏泵可短时间代替心脏工作，如图是该装置的示意图，磁体固定在左侧，线圈 $\mathit{AB}$ 固定在用软铁制成的活塞柄上（相当于一个电磁铁），活塞筒通过阀门与血管相通。阀门 $S_1$ 只能向外开启， $S_2$ 只能向内开启。线圈中的电流从 $A$ 流向 $B$ 时，电磁铁左端是 　　极，血液会 　　（选填"流入"或"流出" $)$ 活塞筒，该装置工作时，线圈 $\mathit{AB}$ 中的电流方向 　　（选填"需要"或"不需要" $)$ 改变。

如图所示是我国早期的指南针﹣﹣司南，东汉学者王充在《论衡》中记载：“司南之杓，投之于地，其柢指南”。“柢”指的是司南长柄，司南指南北是由于它受到 　    　_____的作用，司南长柄指的是地理的 　    　极。

如图是一款能发电的魔方充电器。转动魔方时，它能发电，其原理是 　　（选填"电磁感应"或"磁场对电流的作用" $)$ 。魔方还能通过 $\mathit{USB}$ 端口给移动设备充电，给移动设备充电时，魔方相当于电路中的 　　（选填"电源"或"用电器" $)$ 。

如图所示是我国古代四大发明之一的指南针 $--$ 司南，静止时它的长柄指向地理的 　　方。在11世纪，我国宋代学者 　　就发现了地理两极和地磁两极并不重合，这个发现比西方早了400多年。

如图所示，由通电螺线管的磁感线方向可知，电流表的上端为 　　接线柱；静止的小磁针的左端为 　　极。

（1）如图1甲中木块的长度为 　     　cm；在调节天平平衡时，将游码归零后，指针如图1乙所示，此时应向 　     　调节平衡螺母，使横梁平衡；天平平衡时，放在天平右盘中的砝码和游码的位置如图1丙所示，所测物体的质量为 　     　g。

（2）蹄形磁体附近的导体与灵敏电流计组成闭合电路，如图2所示，现将该导体竖直向上快速移动（沿图示箭头方向），电路中 　     　（选填“有”或“无”）感应电流产生。

（3）小明家的电能表月初示数如图3所示，月底示数为941.4kW•h，若用电价格为0.7元/度，则小明家该月电费为 　     　元。

（4）在“探究水沸腾时温度变化的特点”实验中，如图4所示，其中图 　     　是水沸腾前的情况，沸腾前气泡大小变化的原因是：气泡上升过程中 　     　（多选，选填字母）。

A.气泡遇冷收缩

B.气泡遇热膨胀

C.气泡所受水的压强变小

D.气泡内水蒸气遇冷液化

小明在探究"通电直导线周围的磁场"实验中，实验装置如图甲所示。

（1）其中小磁针的作用是 　　；

（2）接通电路后，观察到小磁针偏转，说明电流周围存在 　　，此现象最早是由物理学家 　　发现的。

（3）改变直导线中电流方向，小磁针的偏转方向发生了改变，说明电流周围的磁场方向与 　　有关。

（4）研究表明，通电直导线周围的磁场分布如图乙所示，则图甲实验中，若将小磁针由通电直导线下方移至直导线上方，小磁针偏转的方向 　　（选填"会"或"不会" $)$ 改变。

巨磁电阻（GMR）效应是指某些材料的电阻在磁场中随磁场强度的增大而急剧减小的现象。如图是研究巨磁电阻特性的原理示意图。

（1）在图中标出闭合S ₁后电磁铁左端的磁极。

（2）当闭合S ₁、S ₂，滑片P向左滑动过程中，GMR的阻值变 　 　指示灯变 　 　。

（3）要使GMR所处的磁场更强，除移动滑片，还可以采取的方法是： 　 　。

通电螺线管外部的磁场是怎样分布的，我们通过以下实验来进行探究：

（1）在硬纸板上放置一个螺线管，周围均匀地撒满铁屑，给螺线管通电后，铁屑被 　    　。轻敲纸板，观察铁屑的排列情况如图甲所示，图乙和图丙分别是蹄形磁体和条形磁体的磁场分布情况，对比分析可知通电螺线管外部的磁场分布与 　    　磁体的相似；

（2）我们要判断通电螺线管外部的磁场方向，需要借助 　    　；

（3）根据前面的实验结果，把通电螺线管看成一个磁体，它的两极如图丁所示，为了进一步探究通电螺线管的极性与环绕螺线管的电流方向之间有什么关系，我们下一步要做的是 　    　，观察 　    　。

小明在用如图装置"探究什么情况下磁可以生电"的实验中：

（1）实验时，小明通过观察 　              　判断电路中是否有感应电流产生；

（2）闭合开关，若保持导体ab不动，要产生感应电流，小明正确的操作是 　              　；

（3）利用此实验中的能量转化原理，人们在生产生活中制成了 　              　。

学习了电磁感应现象后，小雨同学还想进一步探究感应电流的大小与哪些因素有关。他使用的装置如图所示：铁块 、 上绕有导线并与开关、滑动变阻器、电源、灯泡组成电路。线框 与灵敏电流计 相连。（线框 在铁块 、 上方，实验过程中线框不扭转）

【猜想与假设】

小雨做出了如下猜想：

感应电流的大小与磁场的强弱有关；

感应电流的大小与导体切割磁感线的速度有关。

【设计与进行实验】

（1）小雨探究猜想 的设计思路如下：改变电磁铁的 　　进行多次实验，每次实验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 指针偏转的格数。

（2）要探究猜想 ，实验时应保持电磁铁 　　不变，改变线框切割磁感线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，实验数据记录如表所示。

【分析论证】

（3）分析表格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。

【交流评估】

（4）实验中用电磁铁代替永磁体的好处是： 　　。

（5）按照小雨的设计思路探究猜想 ，实验时在操作上存在的困难是： 　　。