2021-2022年中考物理真题汇编：电与磁实验专题附答案教师版

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一、实验探究题(共18题)

1．（5分）在“探究通电螺线管外部磁场的方向”的实验中：

（1）（1分）开关闭合前，小磁针均指南北，说明地球周围存在　     　；

（2）（1分）开关闭合后，小磁针的指向如图所示，可知：通电螺线管的左端为　     　极，电源的左端为　     　极；

（3）（1分）将连接电源正、负极的导线对调，小磁针的指向也改变了，说明通电螺线管的磁场方向与　     　方向有关；

（4）（1分）为了使通电螺线管的磁场增强，可采取的有效措施是　             　。（写出一条即可）

【答案】（1）磁场

（2）北；负

（3）电流

（4）增加线圈匝数

2．（4分）某实验小组用自制电磁铁探究影响电磁铁磁性强弱的因素。他们用相同的漆包线和铁钉绕制成两个电磁铁A和B，B铁钉上绕有更多匝数的线圈，实验装置如图所示。

（1）（1分）如图甲，闭合开关，电磁铁A的钉尖是　     　极（选填“N”或“S”）；将滑动变阻器的滑片P向右移动，能吸引　     　的大头针（选填“更多”“不变”或“更少”）；

（2）（1分）如图乙，把电磁铁A和B串联，闭合开关，多次移动滑动变阻器的滑片P，发现电磁铁B总能吸引更多的大头针，通过比较，得出的结论是　                                     　；

（3）（1分）电磁铁在生活中应用广泛，请举一例：　     　。

【答案】（1）S；更少

（2）电流相同时，匝数越多，电磁铁磁性越强

（3）电铃

3．（5分）如图，在“探究什么情况下磁可以生电”实验中：

（1）（1分）比较1、2（或1、3）实验想象可知，闭合电路的一部分导体在磁场中做　           　运动时，导体中就产生电流；

（2）（2分）要使感应电流方向发生改变，可采取的具体措施是：____；（选填字母）

A．使用磁性更强的磁体

B．保持磁体静止，只改变导体水平运动的方向

C．上下调换磁极，同时改变导体水平运动的方向

（3）（1分）从能量的角度来分析，感应电流的产生过程是　     　能转化为电能：

（4）（1分）如果将电流表换成　     　，可以探究磁场对通电导体的作用。

【答案】（1）切割磁感线

（2）B

（3）机械

（4）电源

4．（3分）某个LED发光的颜色与通过其电流方向的关系如图1

（1）（1分） 该LED在两次实验中发光情况如图2所示，两次实验线圈均在转动，线圈1逆时针转动，由此可知线圈2　     　转动（选填“顺时针”“逆时针”）。

（2）（1分）如图3，导体棒a与该LED相连；在某磁场中，使a垂直于纸面左右往复运动（虚线为运动轨迹），LED交替发出红、黄光，则该过程a中电流方向　     　（选填“不变”“变化”），该磁场可能的分布包括图4中哪些选项　     　？

【答案】（1）顺时针

（2）变化；①③④

5．（4分）某同学用如图甲所示的装置探究什么情况下磁可以生电。在蹄形磁体的磁场中放置一根导线，导线两端跟电流表连接组成闭合回路。

（1）（1分）让导线AB在磁场中静止，观察到电流表指针　     　；让导线AB在磁场中静止，换用磁性更强的蹄形磁体，观察到电流表指针　     　；保持蹄形磁体静止让导线AB从图中所示位置水平向右运动，观察到电流表指针　     　。（填“偏转”或“不偏转”）

（2）（1分）图乙中的a表示垂直于纸面的-根导线，它是闭合电路的一部分。它在磁场中按箭头方向运动时，会产生感应电流的是　     　（填标号）。

【答案】（1）不偏转；不偏转；偏转

（2）CD

6．（3分）学习电磁感应现象后，小昌同学想进一步探究感应电流的大小跟哪些因素有关。他使用如图所示的装置，让导体棒在U形磁铁中做切割磁感线运动而产生感应电流，记录的实验数据如下表所示。

（1）（1分）比较1、2、3三组数据，可以探究感应电流的大小与导体切割磁感线速度的关系。当磁场强弱一定时，导体切割磁感线速度越　     　，感应电流越大；

（2）（1分）比较　        　三组数据，可以探究感应电流的大小与磁场强弱的关系。当导体棒切割磁感线速度一定时，磁场越　     　，感应电流越大。

【答案】（1）快

（2）1、4、5；强

7．（5分）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）（1分）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）（1分）我们要判断通电螺线管外部的磁场方向，需要借助　     　；

（3）（1分）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　             　。

【答案】（1）磁化；条形

（2）小磁针

（3）改变电流方向（调换电源正负极）；小磁针的指向

8．（5分）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）（1分）其中小磁针的作用是　               　；

（2）（1分）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）（1分）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）（1分）研究表明，通电直导线周围的磁场分布如图所示，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。

【答案】（1）检测磁场的存在

（2）磁场；奥斯特

（3）电流方向

（4）不会

9．（2分）在我们熟悉的各种磁体的磁场中，通电螺线管外部的磁场可能与哪种磁体的相似？小伟用小磁针、条形磁体、通电螺线管来进行探究，实验操作及现象如图所示。

（1）（1分）比较甲、乙两图可知，通电螺线管的外部磁场与　         　周围的磁场相似；

（2）（1分）比较乙、丙两图可知，通电螺线管的外部磁场方向与通过它的　     　方向有关。

【答案】（1）条形磁体

（2）电流

10．（3分）1820年，奥斯特发现了电生磁.进而，人们把导线绕在圆筒上，做成螺线管。今天，我们一起探究“通电螺线管产生的磁场”，实验设计如下：

⑴在螺线管的两端各放一个小磁针，并在硬纸板上均匀的撒满铁屑，通电后观察小磁针的指向，轻敲纸板，铁屑的排列情况如图甲所示；

⑵把小磁针放到螺线管四周不同位置，通电后小磁针静止时指向如图乙所示；

⑶通过实验，画出了通电螺线管的磁感线，根据通电螺线管的磁感线分布形状，我们发现，通电螺线管外部的磁场与　     　（选填“条形”或“蹄形”）磁体的磁场相似；

⑷如果我们把地球磁场比作一个通电螺线管产生的磁场，赤道比作其中一条环绕导线，则导线中电流流向应该是　         　（选填“自西向东”或“自东向西”）；

⑸法国科学家安培认为，磁体是由许许多多小磁针定向排列构成，其宏观体现就是N极和S极，我们规定：磁场中小磁针静止时N极的指向为磁场方向，则乙图中，通电螺线管内部的磁场方向应该是　         　（选填“自左向右”或“自右向左”）。

【答案】条形；自东向西；自右向左

11．（9分）为了探究磁场，小华做了如下实验。

（1）（1分）探究磁体周围的磁场：

①在玻璃板上均匀撒上一层铁屑，再将玻璃板放在条形磁体上方，然后　     　玻璃板，观察铁屑的分布情况。铁屑在磁场中被　     　成一个个小磁针，从而在磁场中有序地排列起来，如图甲所示；

②再在玻璃板上放一些小磁针，小磁针静止时的情况如图乙所示，黑色一端表示磁体的N极，某点小磁针　     　极所指的方向就是该点的　     　方向；

③人们仿照铁屑在磁场中排列的情况和小磁针N极的指向画出一些带箭头的曲线来形象、直观地描述磁场，物理学中把这样的曲线叫作　     　。

（2）（1分）探究通电螺线管周围的磁场：

①把小磁针放在螺线管四周不同的位置，通电后发现小磁针的指向如图丙所示，说明通电螺线管周围的磁场跟　     　磁体的磁场相似，图中　     　（选填“左”成“右”）端是螺线管的N极；

②对调电源的正负极重复上述实验，小磁针的指向与之前相反，说明通电螺线管的极性跟　         　有关，断开开关后，小磁针静止时　     　极指向南方。

【答案】（1）轻敲；磁化；N；磁场；磁感线

（2）条形；右；电流方向；S

12．（6分）电与磁之间存在着相互联系，彰显物理现象的对称、统一之美。

（1）（1分）如图1所示，小雨利用干电池、导线和小磁针进行实验；

①通电后小磁针发生偏转，断电后小磁针复位。实验表明　                     　；

②若把图甲中的小磁针换成直导线并通电。推测：两条通电导线之间　     　（填“有”或“没有”）相互作用力，依据是　     　 （填字母）；

A．电磁感应现象          B．磁场对电流的作用

（2）（1分）小雨又将直导线绕成螺线管形状，在螺线管的两端各放一个小磁针，并在硬纸板上均匀地撒满铁屑。通电后观察小磁针的指向及铁屑的排列情况，如图2所示。实验结果表明：通电螺线管外部的磁场与　         　的磁场一样；

（3）（2分）在螺线管中插入软铁棒，制成电磁铁。下列设备中没有用到电磁铁的是____（填字母）。

A．大型发电机 B．电磁起重机 C．电炉

【答案】（1）通电导线周围存在磁场；有；B

（2）条形磁体

（3）C

13．（5分）小夕用如图甲的装置探究电磁感应现象。

（1）（1分）他上下移动单根导线时，观察到灵敏电流计的指针　               　；左右移动该导线时，观察到灵敏电流计的指针 　         　。

（2）（1分）他通过这个实验现象得出初步结论：闭合电路的一部分导体在磁场里做　     　磁感线的运动时，导体中就会产生电流。

（3）（1分）为了进一步验证这个结论，他又用如图乙的装置进行实验，发现将条形磁铁向下插入线圈时，灵敏电流计的指针 　     　；保持条形磁铁在线圈中不动，向上提起线圈时，灵敏电流计的指针 　     　结果符合上述实验结论。

【答案】（1）不动（或静止）；左右摆动

（2）切割

（3）摆动；摆动

14．（5分）如图所示是“探究感应电流产生的条件”实验装置。

（1）（1分）实验中，AB棒的材料可能是　     　 （填“塑料”或“铝”）； 

（2）（1分）我们可以通过灵敏电流计指针是否偏转来判断电路中是否有感应电流产生；还可以通过指针偏转的方向判断　           　；

（3）（1分）闭合开关，实验探究过程记录如表所示：

根据实验现象，初步得出电路中产生感应电流的条件是：闭合电路的一部分导体在磁场中做　           　运动，在该运动过程中，主要将机械能转化为电能；

（4）（1分）保持AB棒运动方向不变，仅将磁体N、S极对调，重复上述实验，是为了探究感应电流方向与　             　的关系；

（5）（1分）若将此装置中灵敏电流计换成　     　，可进一步探究电动机的工作原理。

【答案】（1）铝

（2）电流的方向

（3）切割磁感线

（4）磁感线的方向

（5）电源

15．（3分）某同学用下图所示的装置研究电磁感应。

（1）（1分）如图甲所示，保持蹄形磁体竖直放置，使导体AB从图示位置向上运动，电路中　     　（填“无”或“有”）感应电流；

（2）（1分）如图乙所示，保持线圈不动，使蹄形磁体快速向左运动，电流表指针　     　（填“不会”或“会”）偏转；

（3）（1分）利用电磁感应原理工作的装置有　           　（填“电铃”“扬声器”“电磁起重机”或“动圈式话筒”）。

【答案】（1）有

（2）会

（3）动圈式话筒

16．（3分）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）（1分）实验时，小明通过观察 　                         　判断电路中是否有感应电流产生；

（2）（1分）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）（1分）利用此实验中的能量转化原理，人们在生产生活中制成了　     　。

【答案】（1）灵敏电流计的指针是否偏转

（2）拉动磁体左右运动

（3）发电机

17．（8分）小强在“探究什么情况下磁可以生电”的实验中，连接了如图所示的装置。

（1）（1分）实验中是通过观察　                   　来判断电路中是否有感应电流的：

（2）（1分）小强将实验中观察到的现象记录在下表中。分析下表可以得出产生感应电流的条件是：　                 　做　             　运动时，电路中就会产生感应电流；

（3）（1分）通过比较实验次数3和4（或7和8）可知：在磁场方向一定时，　                                     　。

（4）（1分）通过比较实验次数　               　可知：在导体切割磁感线运动方向不变时，感应电流的方向与磁场方向有关；要使灵敏电流计的指针偏转方向发生改变，可以采取两种方法：方法一　                                                             　；方法二　                                                         　。

（5）（1分）此实验原理可用来制造　     　（选填“电动机”或“ 发电机”）。

【答案】（1）电流计指针是否偏转

（2）闭合回路中的导体；切割磁感应线

（3）感应电流的方向与切割磁感应线方向有关

（4）3和7（或4和8）；闭合回路中保持磁场方向不变，改变磁场中导体切割磁感应线的方向；闭合回路中保持磁场中切割磁感应线方向不变，改变磁场的方向

（5）发电机

18．（5分）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E、F上绕有导线并与开关，滑动变阻器、电源、灯泡组成电路。线框abcd与灵敏电流计G相连。（线框abcd在铁块E、F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：

A.感应电流的大小与磁场的强弱有关

B.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）

进行多次实验，每次实验

（1）（1分）小雨探究猜想A的设计思路如下：改变电磁铁的　         　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G指针偏转的格数；

（2）（1分）要探究猜想B，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。实验数据记录如右表所示；

（3）（1分）（分析论证）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；

（4）（1分）（交流评估）实验中用电磁铁代替永磁体的好处是：　                       　；

（5）（1分）按照小雨的设计思路探究猜想A，实验时在操作上存在的困难是：　                                                   　。

【答案】（1）电流大小

（2）磁场的强弱

（3）导体切割磁感线的速度越快

（4）电磁铁可以改变磁性强弱

（5）很难保证每次线框沿竖直向下穿过电磁铁磁场的速度相等