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18. 情境 素材 科技成就 「2026 江苏南京鼓楼月考，★☆」如图甲是某磁浮列车，其工作原理如图乙，核心部件电磁铁是利用电流的
磁
效应制成的，该列车是利用线圈与磁铁相互吸引
的原理使车身浮起的。答案
18.答案 磁 吸引
解析 电磁铁是利用电流的磁效应制成的。由右手螺旋定则可知，车厢线圈的上端是S极，下端是N极；由磁极间相互作用规律可知，线圈与磁铁相互吸引，使车身浮起。
解析 电磁铁是利用电流的磁效应制成的。由右手螺旋定则可知，车厢线圈的上端是S极，下端是N极；由磁极间相互作用规律可知，线圈与磁铁相互吸引，使车身浮起。
解析
【分析】
本题结合磁浮列车的实际情境，考查电磁铁的原理与磁极间的相互作用规律。首先需明确电磁铁的制成原理，再通过安培定则判断车厢线圈的磁极，最后结合磁极间的作用规律分析列车浮起的原理。
【解析】
1. 电磁铁的制成原理：电磁铁是利用电流的磁效应制成的，电流通过导体时会产生磁场，这一特性即为电流的磁效应。
2. 判断车厢线圈的磁极：电源正极在上、负极在下，可知线圈中电流方向为从上向下流入线圈。根据安培定则（右手螺旋定则），右手握住线圈，四指指向电流方向，大拇指指向线圈的下端，因此线圈的下端为N极，上端为S极。
3. 分析列车浮起的原理：车厢上方磁铁的下端为N极，线圈上端为S极，根据磁极间“异名磁极相互吸引”的规律，线圈与磁铁相互吸引，从而使车身浮起。
【答案】
磁；吸引
【知识点】
电流的磁效应；磁极间的相互作用
【点评】
本题以科技成就为背景，将物理知识与实际应用结合，既考查基础知识点的掌握，又要求能运用安培定则判断磁极，难度适中，属于基础应用类题目。
【难度系数】
0.5
本题结合磁浮列车的实际情境，考查电磁铁的原理与磁极间的相互作用规律。首先需明确电磁铁的制成原理，再通过安培定则判断车厢线圈的磁极，最后结合磁极间的作用规律分析列车浮起的原理。
【解析】
1. 电磁铁的制成原理：电磁铁是利用电流的磁效应制成的，电流通过导体时会产生磁场，这一特性即为电流的磁效应。
2. 判断车厢线圈的磁极：电源正极在上、负极在下，可知线圈中电流方向为从上向下流入线圈。根据安培定则（右手螺旋定则），右手握住线圈，四指指向电流方向，大拇指指向线圈的下端，因此线圈的下端为N极，上端为S极。
3. 分析列车浮起的原理：车厢上方磁铁的下端为N极，线圈上端为S极，根据磁极间“异名磁极相互吸引”的规律，线圈与磁铁相互吸引，从而使车身浮起。
【答案】
磁；吸引
【知识点】
电流的磁效应；磁极间的相互作用
【点评】
本题以科技成就为背景，将物理知识与实际应用结合，既考查基础知识点的掌握，又要求能运用安培定则判断磁极，难度适中，属于基础应用类题目。
【难度系数】
0.5
19.「★★☆」如图为某班级使用的一体机，其铭牌的部分数据如表所示。学校每节课时长45 min，若整节课使用一体机会消耗
0.21
kW·h的电能；某天放学后，一体机忘记关机导致处于熄屏待机状态长达10 h，此过程消耗的电能相当于完全燃烧$1.8×10^{-3}$
kg煤所产生的热量。($q_{煤}=3.4×10^7$ J/kg)答案
19.答案 0.21 $1.8×10^{-3}$
解析 一体机正常工作的功率$P=280\ \mathrm{W}=0.28\ \mathrm{kW}$，使用时间$t=45\ \mathrm{min}=45×\frac{1}{60}\ \mathrm{h}=0.75\ \mathrm{h}$，整节课使用一体机消耗的电能$W=Pt=0.28\ \mathrm{kW}×0.75\ \mathrm{h}=0.21\ \mathrm{kW·h}$；一体机熄屏待机10 h消耗的电能$W'=P't'=1.7\ \mathrm{W}×10×3\ 600\ \mathrm{s}=6.12×10^4\ \mathrm{J}$；完全燃烧煤的质量$m=\frac{Q}{q_{煤}}=\frac{W'}{q_{煤}}=\frac{6.12×10^4\ \mathrm{J}}{3.4×10^7\ \mathrm{J/kg}}=1.8×10^{-3}\ \mathrm{kg}$。
解析 一体机正常工作的功率$P=280\ \mathrm{W}=0.28\ \mathrm{kW}$，使用时间$t=45\ \mathrm{min}=45×\frac{1}{60}\ \mathrm{h}=0.75\ \mathrm{h}$，整节课使用一体机消耗的电能$W=Pt=0.28\ \mathrm{kW}×0.75\ \mathrm{h}=0.21\ \mathrm{kW·h}$；一体机熄屏待机10 h消耗的电能$W'=P't'=1.7\ \mathrm{W}×10×3\ 600\ \mathrm{s}=6.12×10^4\ \mathrm{J}$；完全燃烧煤的质量$m=\frac{Q}{q_{煤}}=\frac{W'}{q_{煤}}=\frac{6.12×10^4\ \mathrm{J}}{3.4×10^7\ \mathrm{J/kg}}=1.8×10^{-3}\ \mathrm{kg}$。
解析
【分析】本题考查电能与热量的综合计算，解题思路分为两步：①计算整节课使用一体机消耗的电能，需将功率单位（瓦）换算为千瓦、时间单位（分钟）换算为小时，利用电功公式$W=Pt$计算；②计算待机消耗的电能后，根据煤的热值公式$Q=mq$的变形$m=\frac{Q}{q}$，求出完全燃烧煤的质量，计算时需注意单位统一，避免出错。
【解析】一体机正常工作的功率$P=280\ \mathrm{W}=0.28\ \mathrm{kW}$，使用时间$t=45\ \mathrm{min}=45×\frac{1}{60}\ \mathrm{h}=0.75\ \mathrm{h}$，则整节课消耗的电能：$W=Pt=0.28\ \mathrm{kW}×0.75\ \mathrm{h}=0.21\ \mathrm{kW·h}$；
一体机熄屏待机功率$P'=1.7\ \mathrm{W}$，待机时间$t'=10\ \mathrm{h}=10×3600\ \mathrm{s}=3.6×10^4\ \mathrm{s}$，待机消耗的电能：$W'=P't'=1.7\ \mathrm{W}×3.6×10^4\ \mathrm{s}=6.12×10^4\ \mathrm{J}$；
根据$Q=mq$，完全燃烧煤的质量：$m=\frac{W'}{q_{煤}}=\frac{6.12×10^4\ \mathrm{J}}{3.4×10^7\ \mathrm{J/kg}}=1.8×10^{-3}\ \mathrm{kg}$。
【答案】0.21；$1.8×10^{-3}$
【知识点】电功计算、热值应用
【点评】本题是基础的电学与热学结合的计算题，核心是掌握电功公式和热值公式，关键在于单位的正确换算，整体难度适中，属于中等难度题目。
【难度系数】0.6
【解析】一体机正常工作的功率$P=280\ \mathrm{W}=0.28\ \mathrm{kW}$，使用时间$t=45\ \mathrm{min}=45×\frac{1}{60}\ \mathrm{h}=0.75\ \mathrm{h}$，则整节课消耗的电能：$W=Pt=0.28\ \mathrm{kW}×0.75\ \mathrm{h}=0.21\ \mathrm{kW·h}$；
一体机熄屏待机功率$P'=1.7\ \mathrm{W}$，待机时间$t'=10\ \mathrm{h}=10×3600\ \mathrm{s}=3.6×10^4\ \mathrm{s}$，待机消耗的电能：$W'=P't'=1.7\ \mathrm{W}×3.6×10^4\ \mathrm{s}=6.12×10^4\ \mathrm{J}$；
根据$Q=mq$，完全燃烧煤的质量：$m=\frac{W'}{q_{煤}}=\frac{6.12×10^4\ \mathrm{J}}{3.4×10^7\ \mathrm{J/kg}}=1.8×10^{-3}\ \mathrm{kg}$。
【答案】0.21；$1.8×10^{-3}$
【知识点】电功计算、热值应用
【点评】本题是基础的电学与热学结合的计算题，核心是掌握电功公式和热值公式，关键在于单位的正确换算，整体难度适中，属于中等难度题目。
【难度系数】0.6
三、作图题(每题2分,共6分)
20.「2026广东佛山顺德月考，★☆」如图所示,闭合开关后,要求向左移动滑片时螺线管的磁性变强,请按要求将实物图连接好,并在图中虚线框内标出螺线管的磁极。
20.「2026广东佛山顺德月考，★☆」如图所示,闭合开关后,要求向左移动滑片时螺线管的磁性变强,请按要求将实物图连接好,并在图中虚线框内标出螺线管的磁极。
答案
20.解析 要使向左移动滑片时螺线管的磁性变强，则滑动变阻器接入电路的电阻变小，电路中的电流变大，所以滑动变阻器需接左下接线柱。由右手螺旋定则可知，通电螺线管的左端为N极，右端为S极，如图所示。
解析
【分析】
要解决该问题，需分两步分析：1. 滑动变阻器的连接：螺线管磁性变强说明电路电流变大，根据欧姆定律，电源电压不变时需减小滑动变阻器接入电阻。向左移动滑片时电阻变小，因此滑动变阻器应接左下接线柱（滑片左移时，接入电阻丝长度变短，电阻减小）。2. 螺线管磁极判断：利用右手螺旋定则，先确定电流在螺线管中的方向，再通过右手握住螺线管，四指指向电流方向，大拇指指向的一端为N极，另一端为S极。
【解析】
1. 滑动变阻器连接：闭合开关后，向左移动滑片时螺线管磁性变强，电路电流变大，滑动变阻器接入电阻变小，故将滑动变阻器的左下接线柱接入电路。
2. 螺线管磁极判断：电流从电源正极流出，经开关流入螺线管右端，从螺线管左端流出，再经滑动变阻器回到电源负极。根据右手螺旋定则，右手握住螺线管，四指顺着电流方向，大拇指指向左端，因此螺线管左端为N极，右端为S极。
【答案】
【知识点】
滑动变阻器的使用；安培定则；电磁铁的磁性
【点评】
本题结合滑动变阻器的使用和安培定则考查电磁铁磁极的判断，需掌握滑动变阻器的变阻原理和安培定则的应用，难度适中。
【难度系数】
0.5
要解决该问题，需分两步分析：1. 滑动变阻器的连接：螺线管磁性变强说明电路电流变大，根据欧姆定律，电源电压不变时需减小滑动变阻器接入电阻。向左移动滑片时电阻变小，因此滑动变阻器应接左下接线柱（滑片左移时，接入电阻丝长度变短，电阻减小）。2. 螺线管磁极判断：利用右手螺旋定则，先确定电流在螺线管中的方向，再通过右手握住螺线管，四指指向电流方向，大拇指指向的一端为N极，另一端为S极。
【解析】
1. 滑动变阻器连接：闭合开关后，向左移动滑片时螺线管磁性变强，电路电流变大，滑动变阻器接入电阻变小，故将滑动变阻器的左下接线柱接入电路。
2. 螺线管磁极判断：电流从电源正极流出，经开关流入螺线管右端，从螺线管左端流出，再经滑动变阻器回到电源负极。根据右手螺旋定则，右手握住螺线管，四指顺着电流方向，大拇指指向左端，因此螺线管左端为N极，右端为S极。
【答案】
【知识点】
滑动变阻器的使用；安培定则；电磁铁的磁性
【点评】
本题结合滑动变阻器的使用和安培定则考查电磁铁磁极的判断，需掌握滑动变阻器的变阻原理和安培定则的应用，难度适中。
【难度系数】
0.5
21. 跨学科实践 工程实践「2025山西中考，★☆」图甲是L型应急防洪板，能有效阻挡洪水。图乙为单个防洪板的结构简图，请你在图乙中，画出能阻碍防洪板向左翻倒的压力F的力臂。
甲
乙
甲
乙
答案
21.解析 由图可知，O点为支点，力F方向竖直向下，力臂为支点到力的作用线的距离，如图所示。
解析
【分析】要画出力F的力臂，需先明确力臂的定义：力臂是从支点到力的作用线的垂直距离。解题步骤为：1. 确定本题的支点为O点；2. 找到力F的作用线（竖直向下的直线）；3. 过支点O向力F的作用线作垂线，这条垂线段就是力F的力臂。
【解析】根据力臂的定义，支点为O，力F方向竖直向下，力臂是支点O到力F作用线的垂直距离，因此过O点作竖直向下的力F作用线的垂线，该垂线段即为阻碍防洪板向左翻倒的力F的力臂。
【答案】（从O点向力F的竖直作用线作垂线段，标注为L，对应标准作图）
【知识点】力臂的画法、杠杆
【点评】本题结合工程实践场景考查力臂的画法，属于基础作图题，重点考查对力臂概念的理解与作图能力，体现了物理知识在实际工程中的应用。
【难度系数】0.6
【解析】根据力臂的定义，支点为O，力F方向竖直向下，力臂是支点O到力F作用线的垂直距离，因此过O点作竖直向下的力F作用线的垂线，该垂线段即为阻碍防洪板向左翻倒的力F的力臂。
【答案】（从O点向力F的竖直作用线作垂线段，标注为L，对应标准作图）
【知识点】力臂的画法、杠杆
【点评】本题结合工程实践场景考查力臂的画法，属于基础作图题，重点考查对力臂概念的理解与作图能力，体现了物理知识在实际工程中的应用。
【难度系数】0.6
22.「2025广东深圳中考改编，★★☆」AI机器人逐渐进入我们的生活，金辉同学若通过如图甲所示三孔插座给机器人充电，插座由单独的开关控制。请在图乙中用笔画线表示导线将三孔插座和开关连接在家庭电路中。
答案
22.解析 家庭电路中，三孔插座的接法是“左零右火上接地”；开关应接在火线和插座之间，如图所示。
解析
【分析】要完成三孔插座与控制它的开关的电路连接，需遵循家庭电路的安全接线规则：开关必须接在火线上，确保断开开关时插座与火线断开，不带电；三孔插座的接线遵循“左零右火上接地”的原则，即左孔接零线，右孔接火线（经开关），上孔接地线，这样连接能保障用电安全。
【解析】1. 将开关的一端连接到火线上，开关的另一端连接三孔插座的右孔（实现“右火”，且开关控制插座）；2. 三孔插座的左孔连接到零线上（实现“左零”）；3. 三孔插座的上孔连接到地线上（实现“上接地”），连接后的电路如图所示。
【答案】
【知识点】家庭电路连接、三孔插座接线规则
【点评】本题考查家庭电路中开关与三孔插座的正确连接，核心是掌握安全用电的接线原则，属于基础应用类题目。
【难度系数】0.5
【解析】1. 将开关的一端连接到火线上，开关的另一端连接三孔插座的右孔（实现“右火”，且开关控制插座）；2. 三孔插座的左孔连接到零线上（实现“左零”）；3. 三孔插座的上孔连接到地线上（实现“上接地”），连接后的电路如图所示。
【答案】
【知识点】家庭电路连接、三孔插座接线规则
【点评】本题考查家庭电路中开关与三孔插座的正确连接，核心是掌握安全用电的接线原则，属于基础应用类题目。
【难度系数】0.5
