一、選擇題
（97第七屆）7．實驗室有乙個舊的直流電源，其輸出端的符號模糊不清，無法分辨正負極。小明設計了下面的判斷電源兩極的方法。在桌面上放乙個小磁針，在磁針東面放乙個螺線管，如圖1所示。
閉合開關後，磁針指南的一端向東偏轉。下述判斷正確的是：[ ]
a．電源a端是正極，在電源內電流由a流向b
b．電源a端是正極，在電源內電流由b流向a
c．電源b端是正極，在電源內電流由a流向b
d．電源b端是正極，在電源內電流由b流向a
答案：c
（01第十一屆）9．小強在北京將一根質量分布均勻的條形磁鐵用一條線懸掛起來，使它平衡並呈水平狀態，懸線繫住磁體的位置應在：（ ）
a．磁體的重心處 b．磁體的某一磁極處 c．磁體重心的北側 d．磁體重心的南側
答案：c
（03第十三屆）5．1 9 1 1年，荷蘭物理學家昂尼斯(1853-1926)測定水銀在低溫下的電阻值時發現，當溫度降到-269℃左右時，水銀的電阻突然消失，也就是電阻變為零。以後又發現還有一些金屬或合金，當溫度降到某一值時電阻也會變為零。這種現象叫超導現象，能夠發生超導現象的物質叫超導體。
2023年底，我國宣布已研製成功一輛高溫超導磁懸浮高速列車的模型車，該車的車速已達到500km／h，可載5人。如圖2所示是磁懸浮的原理，圖中a是磁性穩定的圓柱形磁鐵，b是用高溫超導材料製成的超導圓環。將超導圓環b水平放在磁鐵a 的上方，它就能在磁力的作用下懸浮於磁鐵上方的一定高度。
那麼，下列說法正確的是( )
a．在b放入磁場的過程中，b中將產生感應電流；當穩定後，感應電流仍存在，且電流的大小保持不變 。
b．在b放入磁場的過程中，b中將產生感應電流；當穩定後，感應電流仍存在，但電流會漸漸變小
c．在b放入磁場的過程中，b中將產生感應電流；隨著時間的推移，b會漸漸變熱，
d．在b放入磁場的過程中，b中將產生感應電流；當穩定後，感應電流消失
答案：a
（06第十六屆）4．磁帶錄音機既可以錄音，也可用以放音，其主要部件為執行的磁帶和繞有線圈的磁頭。錄音時，磁帶上的磁粉被由聲音頻號轉化而來的電流產生的磁場所磁化，這樣便將聲音頻號轉化為磁訊號記錄在磁帶上；放音時，再把磁帶上的磁訊號通過磁頭轉化為電訊號使揚聲器發聲。對於錄音機錄音、放音過程的基本原理，下列各種說法中正確的是［ ］
a．錄音的基本原理是電磁感應，放音的基本原理是電流的磁效應
b．錄音的基本原理是電流的磁效應，放音的基本原理是電磁感應
c．錄音和放音的基本原理都是電流的磁效應
d．錄音和放音的基本原理都是電磁感應
答案：b
（10第二十屆）8．為判斷一段導線中是否有直流電流通過，手邊若有下列幾組器材，其中最為方便可用的是
a．小燈泡及導線 b．鐵棒及細棉線 c．帶電的小紙球及細棉線 d．被磁化的縫衣針及細棉線
答案：d
二、填空題
（99第九屆復）5．閉合開關後，用手按住玩具電動機的轉子，不讓它轉動，這時與電動機併聯的電壓表讀數為3伏，與電動機串聯的電流錶讀數為6安．鬆手後，電動機正常轉動，此時電流錶讀數為1安．這台電動機正常轉動時，每秒鐘有焦的電能轉變為機械能．
答案：2．5焦
（０８第十八屆）4．圖6所示為一種環保型手電簡，筒內沒有電池。使用時，只要來回搖晃手電筒，使永磁體在手電筒中的兩個橡膠墊之間來回運動，燈泡就能發光。而且來回搖晃的越快，燈泡越亮。
這種手電筒能發電的依據是原理，這個原理是英國科學家發現的。
答案：電磁感應，法拉第
三、作圖題
（98第八屆）四、（7分）小華利用自己繞制的電磁鐵設計了乙個能使甲、乙兩燈交替發光的電路，電磁鐵及電路圖如圖3所示。你認為在開關閉合後實際會看到什麼現象？請把更正後的電磁鐵及電路畫在圖右的空白處。
（a、b為帶活動觸點的接線柱，bc間為鐵片。）
答案：看到的現象：甲燈持續發光，乙燈不發光。以下兩圖均為正確電路。
四、實驗題
（02第十二屆復）一、（10分）有—支縫衣用的鋼針，與磁鐵接觸後磁化，試說出二種簡單實用的方法，判斷它的南北極。
答案：①可以把鋼針別在一小塊塗油的紙上、使它浮在玻璃杯所盛的水中，指北的就是鋼針的n極，②把鋼針懸在細線上，指北的就是鋼針的北極。③把鋼針放在光滑的玻璃板上，用條形磁鐵的n極靠近它，被吸引的一端就是鋼針的北極。
五、計算題
（０３第十三屆ｂ）七、(8分)有一台電動機，額定電壓是2 2 0v，正常工作電流是2 5 a，內部線圈電阻是0.4ω。求：該電動機正常工作時線圈的熱功率。
1．某同學求解如下：
線圈的熱功率為
p===1.21×105 w
(1)請指出該同學的錯誤(說明理由)
(2)請作正確解答：
2．電動機接通正常工作電源，若其轉動軸被卡住而不能轉動，則電動機很容易燒毀。試說明理由。
答案：1、（1）此題熱功率不應當用p=u2／r計算。因為，電阻兩端電壓並不是220v。而是ur=25 a×0.4ω=10 v2分)
(2)p=i2 r=(2 5 a)2×0.4ω=250w4分)，
2、轉動軸被卡住不轉時，電流做的功全部轉化為電熱(其發熱功率正如題中某同學錯解的那樣)，電熱功率很大，溫度很高，所以容易燒毀。
六、綜合題
（97第七屆）7．乙個實驗用的電動機與電流錶串聯後接在6伏直流穩壓電源上。閉合開關後電動機並沒轉動，這時電流錶的讀數為5安，檢查發現電動機軸上的齒輪被卡住了。排除故障後，讓電動機帶動輕負載轉動，這時電流錶的讀數為1安，由此可以算出，此時電能做機械功的功率為_______瓦。
答案：4.8
（01第十一屆復）五、(1 6分)如圖(甲)所示為乙個電磁繼電器的示意圖，a、b是它的兩個端點；b是銜鐵，d是安在一塊金屬板上的觸點，b和d都安在乙個彈性片c上，c的左端固定，c和c』、d和d』分別是安在絕緣板上的金屬觸點，當線圈a不通電時，d上的觸點與c及c』接觸．把c和c』連線起來，因此c、c』稱為常閉觸點；而d及d』此時是斷開的，稱為常開觸點．當線圈a通電時，銜鐵b被吸下，c和c』斷開而d和d』被連線起來．
現在利用這個電磁繼電器控制帶動水幫浦的電動機工作，使水幫浦往水箱中抽水．在水箱中豎直立一根絕緣棒，在棒上分別安有p、q、r三個電極，如圖(乙)所示．現在希望控制水箱內的水位總在q、r之間，即水位降到q處，電動機啟動，開始抽水，水位達到r處，電動機自動關機，停止抽水(水是導電的)．圖(丙)和圖(丁)分別是控制電路和電動機的供電電路，圖中r0是與電磁繼電器線圈併聯的乙個電阻，它的阻值很小，當r0接入電路後，電磁繼電器的線圈相當於被短路．(丙)、(丁)兩圖中標有1～6的6個接線柱是與電磁繼電器的線圈或觸點相連的．(1)寫出這6個接線柱分別與電磁繼電器的何處連線．(2)開始水箱內沒有水，試說明閉合開關s後，水箱內的水位為什麼能保持在q、r之間．
答案：(1)l～c，2～c』，3～a，4～b，5～d，6～d』．(1與2，3與4，5與6都可以互換)(8分)
(2)閉合s後，銜鐵b被吸下，d和d』被接通，電動機動轉，水幫浦開始抽水，水位達到r處時，r0支路被接通，電磁繼電器線圈被短路，b被釋放，電動機停止工作，同時c及c』被接通，電磁繼電器的線圈仍處於短路狀態．待水位降至q以下， ro支路被切斷，電磁繼電器線圈通電，銜鐵b被吸下，水幫浦又開始抽水，直到水位達到r處停止(8分)
（04第十四屆復）二、（18分）圖1為一種電磁爐的原理示意圖，它是利用高頻電流在電磁爐內部線圈中產生磁場，磁化鐵磁性材料製成的烹飪鍋，在鍋體形成無數小的渦流（感應電流）而產生焦爾熱。同時，被磁化的鐵磁材料分子因摩擦、碰撞而發熱。從而使鍋體自身發熱達到加熱食物的目的。
（1）使用電磁爐加熱食物時，不產生明火，無煙塵、無廢氣、清潔、安全、高效、節能。請寫出電磁爐在使用中可能涉及的物理知識（只寫名稱，不寫內容，不少於10個可得滿分）
(2)在使用電磁爐時，鍋和爐之間的熱是由_______傳遞給________的，電磁爐加熱食物的過程中消耗________能轉化為________能；若用該電磁爐1次蒸熟5個饅頭需用時間25min，那麼，一次只蒸熟1個同樣大小的饅頭大約需要________min.
（3）某款電磁爐效能引數如下表所示：
根據上表資料，若電磁爐在功率調節和溫度調節的範圍內，加熱溫度隨功率調節的變化影象是一直線，電磁爐工作電壓正常，在乙個標準大氣壓下，燒開一鍋質量為3kg、溫度為22℃的水最多需要多少時間（不計鍋吸熱及熱散失）
答案：(1)該問題沒有惟一的標準答案，屬於開放性試題．以下內容可以作為基本依據．答出其中10個以上(包括10個)者均可得滿分．
涉及的物理知識：電流的磁效應、電流的熱效應(焦耳熱)、阻抗(電阻)、磁場，磁化、磁感線、電磁感應、能量轉化、分子熱運動、熱傳遞、內能、分子電流，感應電流、渦流……其他答案正確的同樣給分．
(2)「鍋」「電磁爐」「電或磁」「內」「25」
(3)取最低熱效率90%，溫度調節最低為100℃，否則不能將水燒開．電磁爐在功率調節和溫度調節的範圍內，加熱溫度隨功率調節的變化關係呈線性，此時電磁爐消耗的實際功率p與加熱溫度t溫有下面的關係式：
（t溫－70℃）÷（p－450w）=（240℃－70℃）÷（1600w－450w）
可得：t溫=（17℃÷115w）×（p－450w）+70℃ 當t溫=100℃時，p=653w，
有：ptη=cm(t溫－t )
解得：t=1672s=28min
評分標準： (1)5分； (2)每空1分(第1、2空填錯乙個兩空都不得分，最後1個空填「略少於25」的給分，填「5」的不給分)； (3)8分．
（05第十五屆復）五、（20分）一所農村中學常常因為不能及時給水塔注水而停水，科技小組的同學知道後，利用下圖所示的器材設計了乙個自動注水模擬裝置。a為浮子（浮子及其連桿總重約15n），在浮子連桿的上端有一可移動金屬觸頭b（其受重力可忽略不計），它可以分別將其上、下的兩個固定觸點連通。c為水塔上的圓桶形蓄水池；m為配有電動機的水幫浦（電幫浦）；為彈簧，為銜鐵，為電磁鐵線圈；為最高水位限位開關、為最低水位限位開關均為由電磁鐵銜鐵帶動的觸頭開關。
電磁鐵通電時，接通，斷電時，接通。電磁鐵斷電時，接通。為開關。
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