北京市东城区中考物理三年（2020-2022）模拟题汇编 -14电和磁
一、单选题
1．（2020·北京东城·统考二模）如图所示的是一款“运动手环”，其主要工作部分是一段密闭空心塑料管，管内有一小块磁铁，管外缠绕着线圈。当人佩戴这种手环走路时，塑料管将跟着一起运动起来，磁铁则在管内往复运动，线圈中便会产生电流，与此同时液晶屏上就会显示出运动的步数。下列四种装置与此运动手环工作原理相同的是（ ）
A．电动摩托车
B． 手摇发电机
C．电热水壶
D． 电磁起重机
2．（2021·北京东城·统考二模）小铁球从倾斜光滑斜面A点由静止滚下，经过斜面底端B点后，在侧旁放置的条形磁体的作用下，经C点滚动到D点，停止运动。小铁球运动的运动路径如图中虚线所示。下列说法正确的是（ ）
A．小铁球在A点静止时，受到的重力对它做了功
B．小铁球从A点运动到B点的过程中，受到的重力对它不做功
C．小铁球从C点运动到D点的过程中，受到条形磁体的吸引力作用
D．小铁球静止在D点后，不受到条形磁体的吸引力作用
3．（2021·北京东城·统考一模）小东用一块条形磁体的北极，以相同的力度依次与一根塑料搅拌棒、一枚铁钉和一根竹筷子各摩擦两分钟。每个物体被摩擦后，小东都会用它去尝试吸引一枚钢制的大头针。小东所探究问题中的因变量是（ ）
A．所选实验材料的磁性质 B．摩擦时间
C．条形磁体的磁性强弱 D．摩擦的程度
4．（2022·北京东城·统考二模）将一个能水平自由转动的小磁针放在水平桌面上，我们可以发现，静止时它的两极分别指向地理的南北方向，下列说法正确的是（ ）
A．静止时小磁针的N极指向地理的北方
B．静止时小磁针的N极指向地磁的北极
C．地球周围存在着磁场，地磁场的形状跟蹄形磁体的磁场相似
D．小磁针在地磁场中静止时，只有小磁针的N极受到地磁场的作用力
二、多选题
5．（2020·北京东城·统考一模）如图所示的是有关“电和磁”的实验，下列说法中正确的是（ ）
A．甲图：实验演示的是电流周围存在磁场
B．乙图：实验演示的是电动机的工作原理
C．丙图：实验演示的是通电导体在磁场中受力
D．丁图：实验演示的是磁场中某点的磁场方向是由放在该点的小磁针决定的
6．（2021·北京东城·统考二模）下列说法中正确的是
A．用磁感线可以描述磁场的强弱
B．只要导体在磁场中运动，该导体中就会产生感应电流
C．通电导体产生的磁场的方向与通过该导体的电流方向有关
D．利用撒在磁体周围的铁屑可以判断该磁体周围各点的磁场方向
7．（2022·北京东城·统考二模）关于图所示的四个电磁实验，下列说法中正确的是（ ）
A．实验甲：断开开关S时，小磁针指向如图甲所示，闭合开关S，小磁针发生偏转，表明通电导线周围存在磁场
B．实验乙：闭合开关S，改变滑动变阻器接入电路的阻值，电磁铁的磁性强弱会改变
C．实验丙：闭合开关S，导体ab在磁场中水平向左运动，ab中会产生感应电流
D．实验丁：闭合开关S，导体ab在磁场中运动，发电机是根据这一原理制成的
8．（2022·北京东城·一模）下图展示了我国古代劳动人民的智慧成果。关于其中所涉及的物理知识，下列说法中正确的是（ ）
A．孔明灯在上升过程中，只受重力
B．司南能够指南北是利用了磁体受地磁场的作用
C．紫砂壶的壶嘴和壶身构成了连通器
D．正在发声的编钟一定在振动
三、填空题
9．（2020·北京东城·统考一模）小东同学利用如图所示的实验装置探究通电螺线管周围磁场特点：
(1)闭合开关后，小东观察到放在螺线管下方的小磁针静止时N极指向螺线管的___（选填“左”或“右”）端；
(2)小东断开开关，将图中电源的正负极对调后，再闭合开关。他又观察到放在螺线管下方的小磁针静止时N、S极的指向也发生了对调。请你根据小东观察到的这一现象，提出一个可探究的科学问题：____________________。
10．（2021·北京东城·统考一模）（1）如图所示，温度计读数是___________℃；
（2）如图所示，根据条形磁体周围磁感线分布情况，判断磁体的右端为___________极。（选填“N”或“S”）
11．（2021·北京东城·统考一模）小东在探究“产生感应电流的条件”的实验中，按照如图所示的装置组装实验器材。其中导体棒ab与马蹄形磁体的N、S磁极右边缘对齐。他闭合开关后，迅速向右移动导体棒ab，将观察到的现象是___________，理由是___________。
12．（2022·北京东城·统考二模）根据图所示的电流方向，判断通电螺线管的右端是_____极．（选填“N”或“S”）．
四、综合题
13．（2022·北京东城·一模）请阅读《超导体的发现》并回答题
超导体的发现
导体虽然能够导电，但都具有一定的电阻，而有一类导体的电阻为零，我们称之为超导体。因为没有电阻，所以电流通过超导体不会产热，电能损失很小，具有很大的应用前景。
1911年，荷兰科学家昂内斯研究低温下各种金属电阻变化时，首先在水银中发现了超导现象，他通过灵敏的电压表测量样品，发现水银的电阻在4.2K的温度左右陡然下降到零，灵敏的电压表没有示数就可以判定所测量的导体电阻为零吗？会不会存在一种可能是导体的电阻太小，测量工具精度不够而无法测出呢？这当然是可能的，这个问题也无法只通过升级更精密的测量工具来解决。
为了解决这个难题，昂内斯团队通过不懈努力，终于设计出了一套能够精确验证超导体电阻是否为零的装置：将一根磁针放置在装置中间，磁针静止时两极分别指向南北方向，在磁针的正西方不远处放置超导体制成的线圈，在磁针正东方相同距离放置一个和超导体线圈相同的铜线圈，如图所示。实验时，用永磁体在超导体线圈中感应出电流，将永磁体移出后，在铜线圈中通入相同的恒定电流，然后观察磁针是否发生偏转。
如果超导体电阻确实为零，则超导线圈中的电流不会随时间衰减，磁针两侧的线圈中的电流均不变，所产生的磁场也不会发生变化，因此磁针也不会发生偏转。昂内斯团队经过几个小时的观察，磁针指向确实完全没有任何变化。
通过这个巧妙的实验，昂内斯团队严格的证实了超导体的电阻确实为零。由于对低温物理所作出的突出贡献，卡末林·昂内斯被授予1913年的诺贝尔物理学奖。
请根据上述材料，回答下列问题：
（1）在实验中，能够使超导线圈中产生电流的原理是___________（填写正确选项前的字母）
A．通电导体周围存在磁场 B．通电导体在磁场中 C．电磁感应
（2）物理实验中，常常将不易测量（或观察）的物理量（或现象）转换为其他物理量（或现象）进行观测。昂内斯团队的实验将“超导体电阻的变化情况”经过多次转换最终转换为“小磁针的偏转情况”。请将该转换过程中，所涉及到的相关变化关系补充完整：
①超导体的电阻变化→②___________→③___________→④小磁针的偏转情况。
（3）超导体具有很大的应用前景，请你列举一实例。( )
参考答案：
1．B
【详解】根据“运动手环”的特点可知，当塑料管运动时，磁铁在管中往复运动，线圈切割磁感线而产生电流；因此，运动手环的原理是电磁感应现象
A．电动摩托车的主要部件为电动机，电动机的原理是通电线圈在磁场中受力转动，故A不符合题意；
B．手摇发电机的原理是电磁感应现象，故B符合题意；
C．电热水壶是利用了电流的热效应，故C不符合题意；
D．电磁起重机是利用了电流的磁效应，故D不符合题意。
故选B。
2．C
【详解】A．小铁球在A点静止时，受到重力，但是没有在重力力的方向上移动距离，故重力不做功，故A错误；
B．小铁球从A点运动到B点的过程中，受到重力，有在力的方向移动的距离，故重力做功，故B错误；
C．小铁球从C点运动到D点的过程中，方向改变，运动状态改变，受到条形磁体的吸引力作用，故C正确；
D．小铁球静止在D点后，仍然受到条形磁体的吸引力作用，但存在摩擦力，受到平衡力而静止，故D错误。
故选C。
3．A
【详解】题目中实验的自变量是不同材料的物体，这些不同材料的物体与磁体的北极摩擦后，用它去尝试吸引一枚钢制的大头针，判断是否有磁性，所选实验材料的磁性质是因变量。
故选A。
4．A
【详解】 ABD．地磁南极在地理北极附近，地磁北极在地理南极附近，静止时的小磁针受到地磁场的作用，小磁针的N极应指向地理北极，故A正确、BD错误；
C．地球可以看做是一个巨大的磁体，地磁场与条形磁铁的磁场相似，故C错误。
故选A。
5．AC
【详解】A．该装置是奥斯特实验，是用来研究通电导线周围是否有磁场的实验装置，演示的是电流的磁效应，故A正确；
B．该装置中没有电源，所以当线圈做切割磁感线运动时能产生电，故是发电机，故B错误；
C．该实验装置有电源，即通电后，磁场中的导体会受力转动，即通电导线在磁场中受力的作用，直流电动机是依据此原理制成的，故C正确；
D．磁场中某点的磁场方向是由磁场决定的，我们可以借助小磁针静止时N极的指向来判断该点的磁场方向，故D错误。
故选AC。
6．AC
【详解】A．磁感线越密的地方，磁场越强，所以可以用磁感线描述磁场的强弱，故A正确；
B．闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，产生感应电流，所以导体在磁场中运动，不一定会产生感应电流，故B错误；
C．奥斯特实验说明了通电导体周围存在磁场，该实验还表明电流方向改变时，其磁场方向也随之改变，所以，通电导体产生的磁场的方向与通过该导体的电流方向有关，故C正确；
D．利用铁屑可以看到磁体周围磁场的分布情况，但看不到磁场方向，小磁针在磁场中某一点静止时，N极的指向即为该点磁场的方向，故D错误。
故选AC。
7．ABC
【详解】A．实验甲，闭合开关S，通电导线周围存在磁场，小磁针受到磁场的作用发生偏转，表明通电导线的周围存在磁场，故A正确；
B．实验乙，闭合开关S，改变滑动变阻器接入电路的阻值，改变电路中电流大小即电磁铁的磁性强弱会改变，故B正确；
C．实验丙，闭合开关后，导体ab在磁场中水平向左运动，做切割磁感线运动，电路中就会有感应电流，故C正确；
D．实验丁，开关S闭合，导体在磁场中运动，其工作原理是通电导体在磁场中受力而运动，电动机是利用这一原理制成的，故D错误。
故选ABC。
8．BCD
【详解】A．孔明灯能够升空是因为孔明灯内的热空气的密度小于灯外空气的密度，即孔明灯所受的浮力大于自身的重力，所以孔明灯不只受到重力的作用，还受到浮力的作用，故A错误；
B．因为地球是一个大磁体，地磁场的南极在地理北极的附近，地磁场的北极在地理南极的附近，而司南也是磁体，所以司南能指南北，故B正确；
C．紫砂壶的壶嘴与壶身是下端连通，上端开口的连通器，故C正确；
D．声音是由物体的振动产生的，所以发声的编钟一定在振动。故D正确。
故选BCD。
9． 右 通电螺线管周围磁场的方向跟螺线管中的电流方向有关吗？
【详解】(1)[1]通电螺线管中的电流，从右进左出，根据安培定则，通电螺线管左侧为N极，右端为S极，因为异名磁极相互吸引，所以螺线管下方的小磁针静止时N极指向螺线管右端。
(2)[2]小东实验中，唯一的变量是电流流向，所以通电螺线管的极性与电流方向有关。
10． -4 S
【详解】（1）[1]由图可知，温度计的分度值是1℃，液柱的液面在0℃的下方，所以温度计的示数为-4℃。
（2）[2]磁体外部，磁体的磁感线从N极出发回到S极，磁体的右端为S极。
11． 灵敏电流计指针发生偏转 见解析
【详解】[1][2]闭合开关后，迅速向右移动导体棒ab，闭合电路中的部分导体（导体棒）做切割磁感线运动，产生感应电流，灵敏电流计指针发生偏转。
12．N
【详解】据图可以看出，此时电流从螺线管的右端流入、左端流出，利用安培定则判断可知，该螺线管的右端是N极，左端是S极．
13． C 超导线圈中的电流变化 电流所产生的磁场变化 远程输电
【详解】（1）[1]A．奥斯特第一个发现通电导体周围存在磁场，揭示了电与磁之间的联系，故A不符合题意；
B．通电导体在磁场中会受力转动，利用这个原理制成了电动机，故B不符合题意；
C．闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线会产生感应电流，这种现象叫电磁感应，故C符合题意。
故选C。
（2）[2][3]实验时，用永磁体在超导体线圈中感应出电流，将永磁体移出后，在铜线圈中通入相同的恒定电流，如果超导体电阻确实为零，则超导线圈中的电流不会随时间衰减，磁针两侧的线圈中的电流均不变，所产生的磁场也不会发生变化，因此磁针也不会发生偏转。通过实验操作可知，将超导体的电阻变化转换为超导体线圈中感应出电流，再把超导体线圈中感应出电流转换为电流所产生的磁场变化，最后再转换为小磁针的偏转情况。
（3）[4]超导材料的特点是，在温度很低时电阻为零，当电阻为零时，用超导材料传输电能可以减少电能损耗，故可以应用于远距离输电。
试卷第1页，共3页
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