1. 如图所示是广泛应用于生产、生活的干簧管,它利用永磁体对簧片的磁化作用工作,当磁体靠近干簧管时,A、B接触;当取走磁体时,A、B分离。下列关于干簧管说法正确的是(

A.制作干簧管的金属簧片用铜质材料比铁质材料效果更好
B.簧片被磁化后A端是N极,B端是S极
C.图中两簧片被磁化,两触点为异名磁极,移走磁体后磁性会消失
D.干簧管是根据同名磁极相互排斥的原理制成的
C
)A.制作干簧管的金属簧片用铜质材料比铁质材料效果更好
B.簧片被磁化后A端是N极,B端是S极
C.图中两簧片被磁化,两触点为异名磁极,移走磁体后磁性会消失
D.干簧管是根据同名磁极相互排斥的原理制成的
答案
1. C
解析
【分析】
要解决这道题,需明确干簧管的核心原理:①簧片需用铁磁性材料才能被磁化;②磁化后相邻触点为异名磁极,相互吸引;③干簧管的簧片是软磁材料,磁体移走后磁性会消失。接下来结合这些原理逐个分析选项,判断对错。
【解析】
1. 分析选项A:干簧管的簧片需要能被磁化,铜不是铁磁性材料,无法被磁化,因此用铜质材料效果差,A错误。
2. 分析选项B:下方磁体左为N极、右为S极,根据磁化规律,靠近N极的簧片A端会被磁化为S极,靠近S极的簧片B端会被磁化为N极,并非A端为N极、B端为S极,B错误。
3. 分析选项C:两簧片被磁化后,触点处为异名磁极,相互吸引;簧片是软磁材料,移走磁体后,磁性会消失,C正确。
4. 分析选项D:干簧管是根据异名磁极相互吸引的原理制成的,不是同名磁极相互排斥,D错误。
综上,正确答案为C。
【答案】
C
【知识点】
磁化、磁极间的相互作用、软磁材料
【点评】
本题考查干簧管的工作原理,核心是铁磁性材料的磁化特性、磁极间的相互作用规律,属于初中物理电磁学的基础题,需准确理解软磁材料的磁性特点。
【难度系数】
0.5
要解决这道题,需明确干簧管的核心原理:①簧片需用铁磁性材料才能被磁化;②磁化后相邻触点为异名磁极,相互吸引;③干簧管的簧片是软磁材料,磁体移走后磁性会消失。接下来结合这些原理逐个分析选项,判断对错。
【解析】
1. 分析选项A:干簧管的簧片需要能被磁化,铜不是铁磁性材料,无法被磁化,因此用铜质材料效果差,A错误。
2. 分析选项B:下方磁体左为N极、右为S极,根据磁化规律,靠近N极的簧片A端会被磁化为S极,靠近S极的簧片B端会被磁化为N极,并非A端为N极、B端为S极,B错误。
3. 分析选项C:两簧片被磁化后,触点处为异名磁极,相互吸引;簧片是软磁材料,移走磁体后,磁性会消失,C正确。
4. 分析选项D:干簧管是根据异名磁极相互吸引的原理制成的,不是同名磁极相互排斥,D错误。
综上,正确答案为C。
【答案】
C
【知识点】
磁化、磁极间的相互作用、软磁材料
【点评】
本题考查干簧管的工作原理,核心是铁磁性材料的磁化特性、磁极间的相互作用规律,属于初中物理电磁学的基础题,需准确理解软磁材料的磁性特点。
【难度系数】
0.5
2. (科学推理) 某网站曾报道:“牛能感知地球磁场,吃草、休息时,其身体朝向习惯与地磁场磁感线平行(如图所示)。”为求证真伪,同学们设计如下实验方案:在四周无明显差异的草地上,多次观察牛吃草、休息时的身体朝向,若报道真实,则牛的身体朝向习惯性呈现四个场景中的 (

A.①和②
B.③和④
C.①和③
D.②和④
A
)A.①和②
B.③和④
C.①和③
D.②和④
答案
2. A
解析
【分析】首先明确地磁场的磁感线沿南北方向分布,题目要求牛的身体朝向与地磁场磁感线平行,即牛的身体需沿南北方向。接下来逐一分析四个场景,判断牛的身体朝向是否符合“与南北方向的磁感线平行”这一条件。
【解析】地磁场的磁感线方向为南北方向,因此牛的身体朝向需与磁感线平行,也就是身体要沿南北方向。观察四个场景:①中牛的身体沿南北方向(头朝北),符合要求;②中牛的身体沿南北方向(头朝南),符合要求;③和④中牛的身体沿东西方向,与南北方向的磁感线垂直,不符合要求。因此符合条件的是①和②,对应选项A。
【答案】A
【知识点】地磁场、磁感线
【点评】本题结合生活场景考查地磁场的特点,核心是理解地磁场磁感线的方向,判断身体朝向是否与磁感线平行,属于基础应用类题目,难度适中。
【难度系数】0.3
【解析】地磁场的磁感线方向为南北方向,因此牛的身体朝向需与磁感线平行,也就是身体要沿南北方向。观察四个场景:①中牛的身体沿南北方向(头朝北),符合要求;②中牛的身体沿南北方向(头朝南),符合要求;③和④中牛的身体沿东西方向,与南北方向的磁感线垂直,不符合要求。因此符合条件的是①和②,对应选项A。
【答案】A
【知识点】地磁场、磁感线
【点评】本题结合生活场景考查地磁场的特点,核心是理解地磁场磁感线的方向,判断身体朝向是否与磁感线平行,属于基础应用类题目,难度适中。
【难度系数】0.3
3. (跨学科 工程实践)科技小组利用电磁继电器、人体红外传感器、电动机等元件制作了自动门模拟电路,电路如图甲所示。控制电路的电源电压$U=24\ \mathrm{V}$,$R_1$为定值电阻,人体红外传感器的阻值$R$随人体到大门距离$L$的变化关系如图乙所示。经测试,当$L=3\ \mathrm{m}$时,电磁铁线圈中的电流为100 mA,衔铁刚好被吸下,刚好触发电动机工作,大门打开(不计电磁铁线圈的电阻)。开关S闭合后,下列说法正确的是(

A.当人不断靠近大门,定值电阻$R_1$消耗的功率越来越小
B.$R_1$的阻值为$100\ \Omega$
C.当人距离大门超过6 m,电磁铁线圈中没有电流通过,电磁铁也没有磁性
D.若想在当人距离大门1.5 m时触发电动机工作,则电阻$R_1$应更换为$150\ \Omega$的电阻
D
)A.当人不断靠近大门,定值电阻$R_1$消耗的功率越来越小
B.$R_1$的阻值为$100\ \Omega$
C.当人距离大门超过6 m,电磁铁线圈中没有电流通过,电磁铁也没有磁性
D.若想在当人距离大门1.5 m时触发电动机工作,则电阻$R_1$应更换为$150\ \Omega$的电阻
答案
3. D 【点拨】由图甲可知,控制电路中,$R$与$R_1$串联,当人不断靠近大门时,由图乙可知,人体红外传感器的阻值减小,$R_1$为定值电阻,则控制电路中的总电阻减小;因为控制电路的电源电压$U=24\ \mathrm{V}$不变,由$I=\frac{U}{R}$可知,电路中的电流增大;由$P=I^2R$可知,定值电阻$R_1$消耗的功率越来越大,故A错误;由题意知,当$L=3\ \mathrm{m}$时,电磁铁线圈中的电流$I=100\ \mathrm{mA}=0.1\ \mathrm{A}$,衔铁刚好被吸下,刚好触发电动机工作,大门打开,则刚好触发电动机工作时控制电路中的总电阻$R_\mathrm{总}=\frac{U}{I}=\frac{24\ \mathrm{V}}{0.1\ \mathrm{A}}=240\ \Omega$;由图乙可知,当$L=3\ \mathrm{m}$时,$R=120\ \Omega$,则电阻$R_1$的阻值$R_1=R_\mathrm{总}-R=240\ \Omega-120\ \Omega=120\ \Omega$,故B错误;当人距离大门超过6 m时,由图乙可知,人体红外传感器电阻$R'=180\ \Omega$,此时电路中的电流$I'=\frac{U}{R_1+R'}=\frac{24\ \mathrm{V}}{120\ \Omega+180\ \Omega}=0.08\ \mathrm{A}$,此时电磁铁线圈中有电流通过,电磁铁有磁性,故C错误;当人距离大门1.5 m时,由图乙可知,人体红外传感器电阻$R''=90\ \Omega$,想触发电动机工作,电磁铁线圈中的电流$I=0.1\ \mathrm{A}$不变,电源电压不变,则此时控制电路总电阻仍为240 Ω;则电阻$R_1$的阻值$R_1'=R_\mathrm{总}-R''=240\ \Omega-90\ \Omega=150\ \Omega$,即电阻$R_1$应更换为$150\ \Omega$的电阻,故D正确。
解析
【分析】
本题是结合电磁继电器的串联电路电学题,解题思路:①明确控制电路为R与R₁串联;②从图乙获取不同距离L对应的人体红外传感器电阻R;③利用欧姆定律I=U/R、电功率公式P=I²R,结合“衔铁被吸下时电流为0.1A”的关键条件,逐一分析各选项。
【解析】
控制电路中,R与R₁串联,电源电压U=24V。
选项A:人靠近大门时,L减小,由图乙知R减小,总电阻减小,电源电压不变,根据I=U/R总,电路电流增大;定值电阻R₁消耗的功率P=I²R₁,R₁不变,电流增大,功率变大,故A错误。
选项B:当L=3m时,电流I=100mA=0.1A,总电阻R总=U/I=24V/0.1A=240Ω;由图乙知此时R=120Ω,故R₁=R总-R=240Ω-120Ω=120Ω,B错误。
选项C:当L>6m时,由图乙知R=180Ω,总电阻=120Ω+180Ω=300Ω,电流I=24V/300Ω=0.08A,电磁铁线圈有电流通过,电磁铁有磁性,C错误。
选项D:当L=1.5m时,由图乙知R=90Ω;要触发电动机工作,电流需保持0.1A,总电阻仍为240Ω,故更换后的R₁'=240Ω-90Ω=150Ω,D正确。
【答案】
D
【知识点】
欧姆定律、电功率、电磁继电器
【点评】
本题结合工程实践场景,考查串联电路的电学计算,需从图像中提取电阻与距离的关系,综合运用电学公式分析,体现了物理知识的实际应用。
【难度系数】
0.6
本题是结合电磁继电器的串联电路电学题,解题思路:①明确控制电路为R与R₁串联;②从图乙获取不同距离L对应的人体红外传感器电阻R;③利用欧姆定律I=U/R、电功率公式P=I²R,结合“衔铁被吸下时电流为0.1A”的关键条件,逐一分析各选项。
【解析】
控制电路中,R与R₁串联,电源电压U=24V。
选项A:人靠近大门时,L减小,由图乙知R减小,总电阻减小,电源电压不变,根据I=U/R总,电路电流增大;定值电阻R₁消耗的功率P=I²R₁,R₁不变,电流增大,功率变大,故A错误。
选项B:当L=3m时,电流I=100mA=0.1A,总电阻R总=U/I=24V/0.1A=240Ω;由图乙知此时R=120Ω,故R₁=R总-R=240Ω-120Ω=120Ω,B错误。
选项C:当L>6m时,由图乙知R=180Ω,总电阻=120Ω+180Ω=300Ω,电流I=24V/300Ω=0.08A,电磁铁线圈有电流通过,电磁铁有磁性,C错误。
选项D:当L=1.5m时,由图乙知R=90Ω;要触发电动机工作,电流需保持0.1A,总电阻仍为240Ω,故更换后的R₁'=240Ω-90Ω=150Ω,D正确。
【答案】
D
【知识点】
欧姆定律、电功率、电磁继电器
【点评】
本题结合工程实践场景,考查串联电路的电学计算,需从图像中提取电阻与距离的关系,综合运用电学公式分析,体现了物理知识的实际应用。
【难度系数】
0.6
4.(跨学科 地理 [福建中考] 将回形针掰直,磁化后放在树叶上,漂浮于水面,如图所示,回形针在地球

磁场
的作用下,静止后指向南北。参照冬季午间小草的影子偏向北方,进一步推测A端是回形针磁体的S
极。答案
4. 磁场;S
解析
【分析】
首先,磁化后的回形针相当于小磁体,地球周围存在地磁场,小磁体在地磁场作用下会指向南北方向,由此确定第一个空的答案;其次,冬季午间小草影子偏向北方,可确定影子方向为北方,进而明确南北方向,结合小磁体指向规律判断A端的磁极。
【解析】
1. 磁化后的回形针成为小磁体,地球周围存在地磁场,小磁体在地磁场的作用下静止时会指向南北方向,因此第一个空填“磁场”。
2. 冬季午间小草的影子偏向北方,说明影子方向为北方,由此可知:与影子相反的方向是南方,即小磁体指向南方的一端为S极。观察题图,A端指向南方,因此A端是回形针磁体的S极。
【答案】
磁场;S
【知识点】
地磁场;磁极
【点评】
本题结合地理影子方向知识考查地磁场的应用,需掌握地磁场使磁体指向南北的规律,跨学科知识点的结合是解题的关键。
【难度系数】
0.6
首先,磁化后的回形针相当于小磁体,地球周围存在地磁场,小磁体在地磁场作用下会指向南北方向,由此确定第一个空的答案;其次,冬季午间小草影子偏向北方,可确定影子方向为北方,进而明确南北方向,结合小磁体指向规律判断A端的磁极。
【解析】
1. 磁化后的回形针成为小磁体,地球周围存在地磁场,小磁体在地磁场的作用下静止时会指向南北方向,因此第一个空填“磁场”。
2. 冬季午间小草的影子偏向北方,说明影子方向为北方,由此可知:与影子相反的方向是南方,即小磁体指向南方的一端为S极。观察题图,A端指向南方,因此A端是回形针磁体的S极。
【答案】
磁场;S
【知识点】
地磁场;磁极
【点评】
本题结合地理影子方向知识考查地磁场的应用,需掌握地磁场使磁体指向南北的规律,跨学科知识点的结合是解题的关键。
【难度系数】
0.6
5.(小实验)如图甲所示,将小铁钉靠近磁体N极,小铁钉被吸引获得

磁
性。如图乙所示,给磁体加热一段时间后,小铁钉会掉落,表明磁体的磁性可能与温度
有关。答案
5. 磁;温度
解析
【分析】
要解答本题,需结合磁现象的相关知识分析实验现象:小铁钉靠近磁体时,会在磁体的磁场作用下发生磁化,从而获得磁性;加热磁体后小铁钉掉落,说明磁体的磁性发生了变化,由此可推断磁性与温度有关。
【解析】
1. 小铁钉靠近磁体N极时,在磁体的磁场作用下被磁化,因此获得了磁性,所以第一个空填“磁”。
2. 给磁体加热后,小铁钉掉落,说明磁体的磁性减弱,这表明磁体的磁性可能与温度有关,所以第二个空填“温度”。
【答案】
磁;温度
【知识点】
磁化;磁性与温度的关系
【点评】
本题通过小实验考查磁现象的基础知识点,结合实验现象分析得出结论,难度较低,侧重基础概念的理解应用。
【难度系数】
0.7
要解答本题,需结合磁现象的相关知识分析实验现象:小铁钉靠近磁体时,会在磁体的磁场作用下发生磁化,从而获得磁性;加热磁体后小铁钉掉落,说明磁体的磁性发生了变化,由此可推断磁性与温度有关。
【解析】
1. 小铁钉靠近磁体N极时,在磁体的磁场作用下被磁化,因此获得了磁性,所以第一个空填“磁”。
2. 给磁体加热后,小铁钉掉落,说明磁体的磁性减弱,这表明磁体的磁性可能与温度有关,所以第二个空填“温度”。
【答案】
磁;温度
【知识点】
磁化;磁性与温度的关系
【点评】
本题通过小实验考查磁现象的基础知识点,结合实验现象分析得出结论,难度较低,侧重基础概念的理解应用。
【难度系数】
0.7
6. (小制作)科技小组制作了一个“听话”的小瓶子,通过调节滑片,就可以让小瓶子上浮、下沉或悬停在水中。它的原理如图所示(磁体固定在活塞上),闭合开关S后,移动滑片P,使小瓶子悬停在图示位置。若让小瓶子上浮,则滑片向

右
(填“左”或“右”)移动。答案
6. 右
解析
【分析】
要让小瓶子上浮,需减小小瓶子的重力,这依赖活塞向右移动;活塞的移动由电磁铁对磁体的吸引力决定,而电磁铁磁性强弱与电路电流大小相关。当滑片移动改变电路电阻时,电流变化会影响电磁铁磁性,进而改变吸引力,最终影响活塞位置和小瓶子的重力,以此实现小瓶子上浮。
【解析】
闭合开关后,电磁铁右端为S极,磁体左端为N极,异名磁极相互吸引,活塞受电磁铁吸引力作用。要让小瓶子上浮,需活塞向右移动,使注射器内气压降低,小瓶子中的水流出,减小小瓶子的重力。当滑片向右移动时,滑动变阻器接入电路的电阻变大,电路中电流变小,电磁铁磁性减弱,对磁体的吸引力减小,活塞在右侧气压作用下向右移动,注射器内气压降低,小瓶子内水流出,重力减小,小瓶子上浮。因此滑片应向右移动。
【答案】
右
【知识点】
电磁铁磁性强弱、浮力应用
【点评】
本题结合电磁学与浮力知识,考查学生对电路变化、电磁铁磁性影响因素及浮沉条件的综合应用,需理清各部分的关联,对逻辑分析能力有一定要求。
【难度系数】
0.5
要让小瓶子上浮,需减小小瓶子的重力,这依赖活塞向右移动;活塞的移动由电磁铁对磁体的吸引力决定,而电磁铁磁性强弱与电路电流大小相关。当滑片移动改变电路电阻时,电流变化会影响电磁铁磁性,进而改变吸引力,最终影响活塞位置和小瓶子的重力,以此实现小瓶子上浮。
【解析】
闭合开关后,电磁铁右端为S极,磁体左端为N极,异名磁极相互吸引,活塞受电磁铁吸引力作用。要让小瓶子上浮,需活塞向右移动,使注射器内气压降低,小瓶子中的水流出,减小小瓶子的重力。当滑片向右移动时,滑动变阻器接入电路的电阻变大,电路中电流变小,电磁铁磁性减弱,对磁体的吸引力减小,活塞在右侧气压作用下向右移动,注射器内气压降低,小瓶子内水流出,重力减小,小瓶子上浮。因此滑片应向右移动。
【答案】
右
【知识点】
电磁铁磁性强弱、浮力应用
【点评】
本题结合电磁学与浮力知识,考查学生对电路变化、电磁铁磁性影响因素及浮沉条件的综合应用,需理清各部分的关联,对逻辑分析能力有一定要求。
【难度系数】
0.5
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