11.小波家的蔬菜批发部进了一批香蕉,需要在库房中保鲜一段时间,要求将温度控制在一定范围内。小波请教了物理老师后,设计了如图11所示的温度自动报警器,在水银温度计的顶端封入一段金属丝。下列说法正确的是()

A.温度升高至$-4°\mathrm{C}$时,灯L亮报警
B.报警器中的电磁铁利用的是电流的热效应
C.报警器中水银温度计中水银是半导体
D.报警器利用了电磁铁通电时有磁性、断电时磁性消失的特点
A.温度升高至$-4°\mathrm{C}$时,灯L亮报警
B.报警器中的电磁铁利用的是电流的热效应
C.报警器中水银温度计中水银是半导体
D.报警器利用了电磁铁通电时有磁性、断电时磁性消失的特点
答案
D
解析
【分析】
要解决这道题,需结合温度自动报警器的工作原理,逐一分析每个选项,涉及温度计读数、电磁铁性质、电流效应、物质导电性等知识点。首先明确报警器逻辑:控制电路由温度计、电源、电磁铁组成,温度升高到设定值时,水银柱接触金属丝,控制电路接通,电磁铁产生磁性吸引衔铁,切换工作电路;温度降低时,控制电路断开,电磁铁失去磁性,衔铁复位。再对各选项逐一判断。
【解析】
选项A:图中温度计分度值为1℃,液柱顶端示数为-4℃,温度升高至-4℃时,水银柱未接触金属丝,控制电路断开,电磁铁无磁性,衔铁在弹簧作用下使工作电路接通灯L,并非报警,且温度升高至-4℃不符合报警逻辑,故A错误。
选项B:电磁铁利用电流的磁效应工作,电流的热效应是电流通过导体发热的现象,与电磁铁原理不符,故B错误。
选项C:水银是金属,属于导体,不是半导体,故C错误。
选项D:报警器中,控制电路通电时电磁铁有磁性,断电时磁性消失,以此控制衔铁动作切换工作电路,利用了该特点,故D正确。
【答案】
D
【知识点】
电磁继电器、电磁铁的性质、导体与半导体
【点评】
本题考查温度自动报警器的工作原理,综合了温度计读数、电磁铁特性、物质导电性等基础知识点,需学生准确掌握相关概念逐一分析选项,属于中等难度的基础应用题。
【难度系数】
0.6
要解决这道题,需结合温度自动报警器的工作原理,逐一分析每个选项,涉及温度计读数、电磁铁性质、电流效应、物质导电性等知识点。首先明确报警器逻辑:控制电路由温度计、电源、电磁铁组成,温度升高到设定值时,水银柱接触金属丝,控制电路接通,电磁铁产生磁性吸引衔铁,切换工作电路;温度降低时,控制电路断开,电磁铁失去磁性,衔铁复位。再对各选项逐一判断。
【解析】
选项A:图中温度计分度值为1℃,液柱顶端示数为-4℃,温度升高至-4℃时,水银柱未接触金属丝,控制电路断开,电磁铁无磁性,衔铁在弹簧作用下使工作电路接通灯L,并非报警,且温度升高至-4℃不符合报警逻辑,故A错误。
选项B:电磁铁利用电流的磁效应工作,电流的热效应是电流通过导体发热的现象,与电磁铁原理不符,故B错误。
选项C:水银是金属,属于导体,不是半导体,故C错误。
选项D:报警器中,控制电路通电时电磁铁有磁性,断电时磁性消失,以此控制衔铁动作切换工作电路,利用了该特点,故D正确。
【答案】
D
【知识点】
电磁继电器、电磁铁的性质、导体与半导体
【点评】
本题考查温度自动报警器的工作原理,综合了温度计读数、电磁铁特性、物质导电性等基础知识点,需学生准确掌握相关概念逐一分析选项,属于中等难度的基础应用题。
【难度系数】
0.6
12.我们在研究磁现象时,可以利用磁感线描述磁场特点。下面四个实例中,采取的研究方法与之相同的是
()
A.利用“真空铃”实验研究“声音的
传播需要介质”
B.研究“电流产生的原因”时,类比水
流的形成
C.通过比较小车推动木块移动的距
离来比较小车的动能大小
D.研究“光的传播”时引入光线这一
模型,用来描述光的传播路径和
方向
()
A.利用“真空铃”实验研究“声音的
传播需要介质”
B.研究“电流产生的原因”时,类比水
流的形成
C.通过比较小车推动木块移动的距
离来比较小车的动能大小
D.研究“光的传播”时引入光线这一
模型,用来描述光的传播路径和
方向
答案
D
解析
【分析】首先明确题干中利用磁感线描述磁场的研究方法是建立物理模型法(将抽象的磁场转化为直观的物理模型)。接下来需逐一分析各选项的研究方法,找到与模型法一致的选项:A选项“真空铃”实验用的是实验推理法,B选项电流类比水流用的是类比法,C选项通过木块移动距离判断动能用的是转换法,D选项引入光线模型描述光的传播用的是模型法,与题干方法相同。
【解析】
1. 确定题干方法:磁感线是为形象描述磁场而假想的物理模型,属于建立物理模型法。
2. 分析各选项方法:
A选项:“真空铃”实验无法实现绝对真空,通过实验现象推理得出声音传播需要介质,属于实验推理法;
B选项:将电流类比熟悉的水流,帮助理解电流特征,属于类比法;
C选项:动能大小无法直接观察,通过木块被推动的距离间接反映动能大小,属于转换法;
D选项:光线是为描述光的传播路径和方向建立的物理模型,属于建立物理模型法,与题干方法一致。
3. 综上,符合要求的选项为D。
【答案】D
【知识点】物理研究方法、模型法
【点评】本题考查初中物理常见研究方法的区分,需准确掌握模型法、类比法等方法的特点,属于基础题型,侧重对方法的理解应用。
【难度系数】0.7
【解析】
1. 确定题干方法:磁感线是为形象描述磁场而假想的物理模型,属于建立物理模型法。
2. 分析各选项方法:
A选项:“真空铃”实验无法实现绝对真空,通过实验现象推理得出声音传播需要介质,属于实验推理法;
B选项:将电流类比熟悉的水流,帮助理解电流特征,属于类比法;
C选项:动能大小无法直接观察,通过木块被推动的距离间接反映动能大小,属于转换法;
D选项:光线是为描述光的传播路径和方向建立的物理模型,属于建立物理模型法,与题干方法一致。
3. 综上,符合要求的选项为D。
【答案】D
【知识点】物理研究方法、模型法
【点评】本题考查初中物理常见研究方法的区分,需准确掌握模型法、类比法等方法的特点,属于基础题型,侧重对方法的理解应用。
【难度系数】0.7
13.(多选)下列关于电和磁的说法正确
的是()
A.磁场中某点的磁场方向是由放在
该点的小磁针决定的
B.世界上最早记录地磁偏角现象的
人是我国宋代学者沈括
C.导体的电阻与导体两端的电压成
正比,与流过导体的电流成反比
D.导体中的自由电子定向移动时,导
体的周围一定会产生磁场
的是()
A.磁场中某点的磁场方向是由放在
该点的小磁针决定的
B.世界上最早记录地磁偏角现象的
人是我国宋代学者沈括
C.导体的电阻与导体两端的电压成
正比,与流过导体的电流成反比
D.导体中的自由电子定向移动时,导
体的周围一定会产生磁场
答案
BD
解析
【分析】
本题为电与磁的基础概念多选题,需逐一分析每个选项对应的物理概念,明确各知识点的本质,判断选项正误:首先明确磁场方向的决定因素,再回忆相关物理学史,理解电阻的固有属性,掌握电流的磁效应原理,据此逐一判断选项对错。
【解析】
选项A:磁场中某点的磁场方向是磁场本身的固有性质,由磁场源决定,与放入该点的小磁针无关,小磁针静止时N极的指向仅能反映该点磁场方向,无法决定磁场方向,故A错误。
选项B:我国宋代学者沈括在《梦溪笔谈》中最早记录了地磁偏角现象,比西方早约400年,该说法符合史实,故B正确。
选项C:导体的电阻是导体本身的固有属性,其大小仅取决于导体的材料、长度、横截面积和温度,与导体两端的电压、通过导体的电流均无关;欧姆定律(R=U/I)只是电阻的计算式,并非决定式,故C错误。
选项D:导体中自由电子的定向移动会形成电流,根据电流的磁效应(奥斯特实验证明),通电导体周围存在磁场,因此导体周围一定会产生磁场,故D正确。
【答案】
BD
【知识点】
电流的磁效应、电阻的特性、地磁偏角
【点评】
本题考查电与磁的核心基础概念,涉及磁场性质、电阻本质、电流磁效应及物理学史,要求学生准确辨析概念、牢记基础规律,属于基础概念辨析题,适合巩固电与磁的入门知识。
【难度系数】
0.7
本题为电与磁的基础概念多选题,需逐一分析每个选项对应的物理概念,明确各知识点的本质,判断选项正误:首先明确磁场方向的决定因素,再回忆相关物理学史,理解电阻的固有属性,掌握电流的磁效应原理,据此逐一判断选项对错。
【解析】
选项A:磁场中某点的磁场方向是磁场本身的固有性质,由磁场源决定,与放入该点的小磁针无关,小磁针静止时N极的指向仅能反映该点磁场方向,无法决定磁场方向,故A错误。
选项B:我国宋代学者沈括在《梦溪笔谈》中最早记录了地磁偏角现象,比西方早约400年,该说法符合史实,故B正确。
选项C:导体的电阻是导体本身的固有属性,其大小仅取决于导体的材料、长度、横截面积和温度,与导体两端的电压、通过导体的电流均无关;欧姆定律(R=U/I)只是电阻的计算式,并非决定式,故C错误。
选项D:导体中自由电子的定向移动会形成电流,根据电流的磁效应(奥斯特实验证明),通电导体周围存在磁场,因此导体周围一定会产生磁场,故D正确。
【答案】
BD
【知识点】
电流的磁效应、电阻的特性、地磁偏角
【点评】
本题考查电与磁的核心基础概念,涉及磁场性质、电阻本质、电流磁效应及物理学史,要求学生准确辨析概念、牢记基础规律,属于基础概念辨析题,适合巩固电与磁的入门知识。
【难度系数】
0.7
14.小李在探究电生磁时,进行了如图12所示的实验。

(1)根据图甲所示装置及现象可知:
电流产生的磁场方向与的方向有关。
(2)根据图乙所示装置及现象可知:
电源的左端是极。
(3)根据图丙所示装置及现象可知:
电磁铁磁性的强弱与有关。
(4)要使图丙中电磁铁B的磁性增强,可以。
。
(1)根据图甲所示装置及现象可知:
电流产生的磁场方向与的方向有关。
(2)根据图乙所示装置及现象可知:
电源的左端是极。
(3)根据图丙所示装置及现象可知:
电磁铁磁性的强弱与有关。
(4)要使图丙中电磁铁B的磁性增强,可以。
。
答案
解:
(1) 电流
(2) 负
(3) 线圈的匝数
(4) 将滑动变阻器的滑片P向左移动,减小电路总电阻,增大电路中的电流,从而增强电磁铁B的磁性(合理即可)
(1) 电流
(2) 负
(3) 线圈的匝数
(4) 将滑动变阻器的滑片P向左移动,减小电路总电阻,增大电路中的电流,从而增强电磁铁B的磁性(合理即可)
解析
【分析】
本题围绕电生磁的三个实验展开,需结合各实验现象分析原理:
1. 图甲是奥斯特实验,改变电流方向时小磁针偏转方向改变,据此判断磁场方向的影响因素;
2. 图乙中根据小磁针指向确定螺线管磁极,再用安培定则判断电流方向,进而确定电源正负极;
3. 图丙中两个电磁铁串联,电流相同,线圈匝数不同,吸引大头针数量不同,分析磁性强弱的影响因素;
4. 增强电磁铁磁性需增大电流,结合滑动变阻器的变阻规律分析操作方法。
【解析】
(1) 图甲中,当电流方向改变时,小磁针的偏转方向发生改变,说明电流产生的磁场方向与电流的方向有关;
(2) 图乙中,上方小磁针的S极指向螺线管的右端,根据磁极间的相互作用,螺线管的右端为N极,左端为S极;用右手握住螺线管,大拇指指向N极(右端),四指弯曲的方向为电流方向,可知电流从螺线管的左端流入、右端流出,因此电源的左端是负极;
(3) 图丙中,电磁铁A和B串联,通过的电流相等,线圈匝数不同,匝数多的电磁铁吸引的大头针数量多,说明电磁铁磁性的强弱与线圈的匝数有关;
(4) 要使电磁铁B的磁性增强,需增大电路中的电流,可将滑动变阻器的滑片P向左移动,减小电路总电阻,从而增大电路中的电流,增强电磁铁的磁性(合理即可)。
【答案】
(1) 电流
(2) 负
(3) 线圈的匝数
(4) 将滑动变阻器的滑片P向左移动,减小电路总电阻,增大电路中的电流,从而增强电磁铁B的磁性(合理即可)
【知识点】
电流的磁效应、安培定则、电磁铁磁性强弱的影响因素
【点评】
本题是电与磁部分的基础实验题,分别考查奥斯特实验、螺线管磁场判断、电磁铁磁性强弱的影响因素,知识点基础,注重实验现象与原理的结合,难度适中。
【难度系数】
0.7
本题围绕电生磁的三个实验展开,需结合各实验现象分析原理:
1. 图甲是奥斯特实验,改变电流方向时小磁针偏转方向改变,据此判断磁场方向的影响因素;
2. 图乙中根据小磁针指向确定螺线管磁极,再用安培定则判断电流方向,进而确定电源正负极;
3. 图丙中两个电磁铁串联,电流相同,线圈匝数不同,吸引大头针数量不同,分析磁性强弱的影响因素;
4. 增强电磁铁磁性需增大电流,结合滑动变阻器的变阻规律分析操作方法。
【解析】
(1) 图甲中,当电流方向改变时,小磁针的偏转方向发生改变,说明电流产生的磁场方向与电流的方向有关;
(2) 图乙中,上方小磁针的S极指向螺线管的右端,根据磁极间的相互作用,螺线管的右端为N极,左端为S极;用右手握住螺线管,大拇指指向N极(右端),四指弯曲的方向为电流方向,可知电流从螺线管的左端流入、右端流出,因此电源的左端是负极;
(3) 图丙中,电磁铁A和B串联,通过的电流相等,线圈匝数不同,匝数多的电磁铁吸引的大头针数量多,说明电磁铁磁性的强弱与线圈的匝数有关;
(4) 要使电磁铁B的磁性增强,需增大电路中的电流,可将滑动变阻器的滑片P向左移动,减小电路总电阻,从而增大电路中的电流,增强电磁铁的磁性(合理即可)。
【答案】
(1) 电流
(2) 负
(3) 线圈的匝数
(4) 将滑动变阻器的滑片P向左移动,减小电路总电阻,增大电路中的电流,从而增强电磁铁B的磁性(合理即可)
【知识点】
电流的磁效应、安培定则、电磁铁磁性强弱的影响因素
【点评】
本题是电与磁部分的基础实验题,分别考查奥斯特实验、螺线管磁场判断、电磁铁磁性强弱的影响因素,知识点基础,注重实验现象与原理的结合,难度适中。
【难度系数】
0.7
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