历届全国初中应用物理知识竞赛试题分类汇编—电和磁

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1、- 1 -历届全国初中应用物理知识竞赛试题分类汇编历届全国初中应用物理知识竞赛试题分类汇编电和磁电和磁一、选择题一、选择题 （97第七届）第七届）7实验室有一个旧的直流电源，其输出端的 符号模糊不清，无法分辨正负极。小明设计了下面的判断 电源两极的方法。在桌面上放一个小磁针，在磁针东面放 一个螺线管，如图1所示。闭合开关后，磁针指南的一端向 东偏转。下述判断正确的是： A电源A端是正极，在电源内电流由A流向B B电源A端是正极，在电源内电流由B流向A C电源B端是正极，在电源内电流由A流向B D电源 B 端是正极，在电源内电流由 B 流向 A 答案：答案：C （01 第十一届）第十一届）9小强

2、在北京将一根质量分布均匀的条形磁铁用一条线悬挂起来，使它 平衡并呈水平状态，悬线系住磁体的位置应在：（ ） A磁体的重心处 B磁体的某一磁极处 C磁体重心的北侧 D磁体重心 的南侧 答案：答案：C （03 第十三届）第十三届）51 9 1 1 年，荷兰物理学家昂尼斯(1853-1926)测定 水银在低温下的电阻值时发现，当温度降到-269左右时，水银的电阻 突然消失，也就是电阻变为零。以后又发现还有一些金属或合金，当温 度降到某一值时电阻也会变为零。这种现象叫超导现象，能够发生超导 现象的物质叫超导体。 2000 年底，我国宣布已研制成功一辆高温超导磁悬浮高速列车的模型车， 该车的车速已达到

3、500kmh，可载 5 人。如图 2 所示是磁悬浮的原理， 图中 A 是磁性稳定的圆柱形磁铁，B 是用高温超导材料制成的超导圆环。 将超导圆环 B 水平放在磁铁 A 的上方，它就能在磁力的作用下悬浮于磁铁上方的一定高度。 那么，下列说法正确的是( ) A在 B 放入磁场的过程中，B 中将产生感应电流；当稳定后，感应电流仍存在，且电流的 大小保持不变 。 B在 B 放入磁场的过程中，B 中将产生感应电流；当稳定后，感应电流仍存在，但电流会 渐渐变小 C在 B 放入磁场的过程中，B 中将产生感应电流；随着时间的推移，B 会渐渐变热， D在 B 放入磁场的过程中，B 中将产生感应电流；当稳定后，感应

4、电流消失 答案：答案：A （06 第十六届）第十六届）4磁带录音机既可以录音，也可用以放音，其主要部件为运行的磁带和 绕有线圈的磁头。录音时，磁带上的磁粉被由声音信号转化而来的电流产生的磁场所磁化， 这样便将声音信号转化为磁信号记录在磁带上；放音时，再把磁带上的磁信号通过磁头转 化为电信号使扬声器发声。对于录音机录音、放音过程的基本原理，下列各种说法中正确 的是 A录音的基本原理是电磁感应，放音的基本原理是电流的磁效应 B录音的基本原理是电流的磁效应，放音的基本原理是电磁感应- 2 -C录音和放音的基本原理都是电流的磁效应 D录音和放音的基本原理都是电磁感应 答案：答案：B （10 第二十届）

5、第二十届）8为判断一段导线中是否有直流电流通过，手边若有下列几组器材，其 中最为方便可用的是 （ ） A小灯泡及导线 B铁棒及细棉线 C带电的小纸球及细棉线 D被磁化的缝 衣针及细棉线 答案：答案：D 二、填空题二、填空题 （99 第九届复）第九届复）5闭合开关后，用手按住玩具电动机的转子，不让它转动，这时与电动 机并联的电压表读数为 3 伏，与电动机串联的电流表读数为 6 安松手后，电动机正常转 动，此时电流表读数为 1 安这台电动机正常转动时，每秒钟有 焦的电能转变为机械 能 答案：答案：25 焦 （第十八届）（第十八届）4图 6 所示为一种环保型手电简，筒内没有电池。使用时，只要来回摇

6、晃手电筒，使永磁体在手电筒中的两个橡胶垫之间来回运动，灯泡就能发光。而且来回摇 晃的越快，灯泡越亮。这种手电筒能发电的依据是 原理，这个原理是英国科学家 发现的。答案：答案：电磁感应，法拉第 三、作图题三、作图题 （9898第八届）第八届）四、（7分）小华利用自己绕制的电磁铁设计了一个能使甲、乙两灯交替发光 的电路，电磁铁及电路图如图3所示。你认为在开关闭合后实际会看到什么现象？请把更正 后的电磁铁及电路画在图右的空白处。（A、B为带活动触点的接线柱，BC间为铁片。）答案：答案：看到的现象：甲灯持续发光，乙灯不发光。以下两图均为正确电路。- 3 -四、实验题四、实验题 （0202 第十二届复）

7、第十二届复）一、（10 分）有支缝衣用的钢针，与磁铁接触后磁化，试说出二种简 单实用的方法，判断它的南北极。 答案：答案：可以把钢针别在一小块涂油的纸上、使它浮在玻璃杯所盛的水中，指北的就是钢 针的 N 极，把钢针悬在细线上，指北的就是钢针的北极。把钢针放在光滑的玻璃板上， 用条形磁铁的 N 极靠近它，被吸引的一端就是钢针的北极。 五、计算题五、计算题 （第十三届）（第十三届）七、(8 分)有一台电动机，额定电压是 2 2 0V，正常工作电流是 2 5 A，内部线圈电阻是 0.4。求：该电动机正常工作时线圈的热功率。 1某同学求解如下： 线圈的热功率为 P=1.21105 WRU2 4 . 0

8、2)220(V(1)请指出该同学的错误(说明理由) (2)请作正确解答： 2电动机接通正常工作电源，若其转动轴被卡住而不能转动，则电动机很容易烧毁。试说 明理由。 答案：答案：1、（1）此题热功率不应当用 P=U2R 计算。因为，电阻两端电压并不是 220V。而 是 UR=25 A0.4=10 V。 (2 分)(2)P=I2 R=(2 5 A)20.4=250W (4 分)，2、转动轴被卡住不转时，电流做的功全部转化为电热(其发热功率正如题中某同学错解的 那样)，电热功率很大，温度很高，所以容易烧毁。 六、综合题六、综合题 （9797 第七届）第七届）7一个实验用的电动机与电流表串联后接在 6

9、 伏直流稳压电源上。闭合开 关后电动机并没转动，这时电流表的读数为 5 安，检查发现电动机轴上的齿轮被卡住了。 排除故障后，让电动机带动轻负载转动，这时电流表的读数为 1 安，由此可以算出，此时 电能做机械功的功率为_瓦。 答案：答案：4.8 （0101 第十一届复）第十一届复）五、(1 6 分)如图(甲)所示为一个电磁继电器的示意图，a、b 是它的两 个端点；B 是衔铁，D 是安在一块金属板上的触点，B 和 D 都安在一个弹性片 C 上，C 的左 端固定，c 和 c、d 和 d分别是安在绝缘板上的金属触点，当线圈 A 不通电时，D 上的 触点与 c 及 c接触把 c 和 c连接起来，因此 c

10、、c称为常闭触点；而 d 及 d此时是 断开的，称为常开触点当线圈 A 通电时，衔铁 B 被吸下，c 和 c断开而 d 和 d被连接 起来- 4 -现在利用这个电磁继电器控制带动水泵的电动机工作，使水泵往水箱中抽水在水箱中竖 直立一根绝缘棒，在棒上分别安有 P、Q、R 三个电极，如图(乙)所示现在希望控制水箱 内的水位总在 Q、R 之间，即水位降到 Q 处，电动机启动，开始抽水，水位达到 R 处，电动 机自动关机，停止抽水(水是导电的)图(丙)和图(丁)分别是控制电路和电动机的供电电 路，图中 R0是与电磁继电器线圈并联的一个电阻，它的阻值很小，当 R0接入电路后，电磁 继电器的线圈相当于被短

11、路(丙)、(丁)两图中标有 16 的 6 个接线柱是与电磁继电器的 线圈或触点相连的(1)写出这 6 个接线柱分别与电磁继电器的何处连接(2)开始水箱内 没有水，试说明闭合开关 S 后，水箱内的水位为什么能保持在 Q、R 之间 答案：答案：(1)lc，2c，3a，4b，5d，6d(1 与 2，3 与 4，5 与 6 都可以互 换)(8 分)(2)闭合 S 后，衔铁 B 被吸下，d 和 d被接通，电动机动转，水泵开始抽水，水位达 到 R 处时，R0支路被接通，电磁继电器线圈被短路，B 被释放，电动机停止工作，同时 c 及 c被接通，电磁继电器的线圈仍处于短路状态待水位降至 Q 以下， Ro 支路

12、被切断， 电磁继电器线圈通电，衔铁 B 被吸下，水泵又开始抽水，直到水位达到 R 处停止(8 分) （0404 第十四届复）第十四届复）二、（18 分）图 1 为一种电磁 炉的原理示意图，它是利用高频电流在电磁炉内部 线圈中产生磁场，磁化铁磁性材料制成的烹饪锅， 在锅体形成无数小的涡流（感应电流）而产生焦尔 热。同时，被磁化的铁磁材料分子因摩擦、碰撞而 发热。从而使锅体自身发热达到加热食物的目的。 （1）使用电磁炉加热食物时，不产生明火，无烟 尘、无废气、清洁、安全、高效、节能。请写出电磁炉在使用中可能涉及的物理知识（只 写名称，不写内容，不少于 10 个可得满分） (2)在使用电磁炉时，锅和

13、炉之间的热是由_传递给_的，电磁炉加热食物的 过程中消耗_能转化为_能；若用该电磁炉 1 次蒸熟 5 个馒头需用时间 25min，那么，一次只蒸熟 1 个同样大小的馒头大约需要_min. （3）某款电磁炉性能参数如下表所示：型号额定电压额定功率功率调节范围温度调节范围热效率Sc-16220V 50HZ1600W450W1600W70240（大于）90% 根据上表数据，若电磁炉在功率调节和温度调节的范围内，加热温度随功率调节的变化图 像是一直线，电磁炉工作电压正常，在一个标准大气压下，烧开一锅质量为 3kg、温度为22的水最多需要多少时间（不计锅吸热及热散失）答案：答案：(1)该问题没有惟一的标

14、准答案，属于开放性试题以下内容可以作为基本依据答出其中 10 个以上(包括 10 个)者均可得满分涉及的物理知识：电流的磁效应、电流的热效应(焦耳热)、阻抗(电阻)、磁场，磁化、磁感线、电磁感应、能量转化、分子热运动、热传递、内能、分子电流，感应电流、涡流其他答案正确的同样给分铁锅电 磁 炉图1- 5 -(2)“锅”“电磁炉”“电或磁”“内”“25”(3)取最低热效率 90%，温度调节最低为 100，否则不能将水烧开电磁炉在功率调节和温度调节的范围内，加热温度随功率调节的变化关系呈线性，此时电磁炉消耗的实际功率 P 与加热温度 t温有下面的关系式：（t温70）（P450W）=（24070）（1

15、600W450W）可得：t温=（17115W）（P450W）+70 当 t温=100时，P=653W，有：Pt=cm(t温t )解得：t=1 672s=28min评分标准： (1)5 分； (2)每空 1 分(第 1、2 空填错一个两空都不得分，最后 1 个空 填“略少于 25”的给分，填“5”的不给分)； (3)8 分 （0505 第十五届复）第十五届复）五、（20 分）一所农村中学常常因为不能及时给水塔注水而停水，科技 小组的同学知道后，利用下图所示的器材设计了一个自动注水模拟装置。A 为浮子（浮子 及其连杆总重约 15N），在浮子连杆的上端有一可移动金属触头 B（其受重力可忽略不计） ，它可以分别将其上、下的两个固定触点连通。C 为水塔上的圆桶形蓄水池；M 为配有电动机的水泵（电泵）；21、DD为弹簧，21、EE为衔铁，21、FF为电磁铁线圈；1K为最高水位限位开关、2K为最低水位限位开关543、K、K、K均为由电磁铁衔铁带动的触头开关。电磁铁1F通电时，4K接通，断电时，3K接通。电磁铁2F断电时，5K接通。21、SS为开关。 1.请你按照下图所示的器材，连接一个可以实现自动注水的模拟电路，并说明自动注水的 过程。K1 BCAK