专题12 电动机与发电机中考考题（解析版）

2024年中考物理总复习用38个亮点小微专题练查缺补漏（通用）专题12电动机与发电机中考考题1.（2023广东省广州市）用电动机竖直提升重物。（1）图1中重物上升过程经过M、N、O、P点，其速度在MN段不断增大，在NO段不变，在OP段不断减小，忽略空气阻力，则重物在（）A.MN段动能不变B.MN段机械能不变C.NO段机械能增大D.OP段重力势能减小（2）图1中ab边所受磁场的作用力为F。把电源的正负极对调再接入电路，闭合开关，线圈abcd转至图2所示位置，则（）A.图1中流过ab边电流方向是从b到aB.图1中cd边受到磁场作用力的方向与F的相同C.图2中ab边受到磁场作用力的方向与F的相反D.图2中cd边受到磁场作用力的方向与F的相反【答案】（1）C（2）D【解析】（1）A．动能与质量、速度有关，质量、速度越大，动能越大。MN段速度增大，质量不变，动能增大，故A不符合题意；B．MN段动能增大，同时高度升高，质量不变，重力势能增大，所以机械能增大，故B不符合题意；C．在NO段速度不变，质量也不变，动能不变，但高度升高，重力势能增大，所以在NO段机械能增大，故C符合题意；D．OP段高度升高，质量不变，所以重力势能增大，故D不符合题意。故选C。（2）A．图1中，电流从正极流出，经开关，从a流向b，所以电流方向是从a到b，故A不符合题意；B．导体在磁场中受力的方向与磁场方向和电流方向有关，当磁场方向相同是，电流反向，导体受力也会反向，故图1中cd边受到磁场作用力的方向与F的相反，故B不符合题意；C．把电源的正负极对调再接入电路，闭合开关，ab边的电流方向仍是从a到b，磁场方向没有发生变化，所以图2中，ab边受到磁场作用力的方向与F的相同，故C不符合题意；D．把电源的正负极对调再接入电路，闭合开关，cd边的电流方向仍是从c到d，与图2中ab电流方向相反，磁场方向没有发生变化，所以图2中，cd边受到磁场作用力的方向与F的相反，故D符合题意。故选D2.（2023安徽）图示为某电动机的原理图，EF、PQ为螺线管，abcd为电动机的线圈，为转轴。闭合开关，从O点沿转轴观察，线圈顺时针转动，则（）A.螺线管F端为N极，P端为N极B.螺线管F端为S极、P端为S极C.若将电源的正负极对调，从O点沿转轴观察、线圈仍顺时针转动D.若将电源的正负极对调，从O点沿转轴观察，线圈将逆时针转动【答案】C【解析】A．由图可知，电流从螺线管EF的左端流入，根据安培定则可知，E端为N极，F端为S极，故A不符合题意；B．由图可知，电流从螺线管PQ的左端流入，根据安培定则可知，Q端为S极，P端为N极，故B不符合题意；CD．由题意知，闭合开关，此时从O点沿转轴观察，线圈顺时针转动；线圈受力转动的方向与磁场方向和电流方向有关，若将电源的正负极对调，则螺线管中电流方向与原来反向，根据安培定则可知，螺线管的磁极改变，且电动机线圈中的电流方向与原来相反向，则线圈受到磁场力的方向不会发生改变，即从O点沿转轴观察，线圈仍顺时针转动，故C符合题意，D不符合题意。故选C。3.（2023北京）如图所示，人们修筑拦河坝来提高上游的水位，在坝底安装水轮机带动发电机发电。上游一定量的水，经水轮机流到下游的过程中，下列说法正确的是（）A.水的机械能不变B.水的重力势能增大，动能减小C.水轮机带动发电机发电，电能转化成机械能D.上游水位越高，能够发出的电能越多【答案】D【解析】AC．上游一定量的水，经水轮机流到下游的过程中，在水轮机处带动发电机发电。将水的机械能转化为电能，因此水的机械能减小，故AC错误；B．上游一定量的水，经水轮机流到下游的过程中，水的质量不变，高度降低，重力势能减小，转化为水的动能，则水的动能增加，故B错误；D．水电站发电时，上、下水位差越大，水的重力势能越大，能够转化的动能就越多，带动水轮机发出的电能就越多，故D正确。故选D。4.（2023新疆）近几年，随着电动汽车的普及，为电动汽车提供电能的充电桩数量在全国迅猛增加；（1）充电桩为电动汽车的电池充电时，电能转化为_____（填“机械”或“化学”）能，电池是用电器。充电桩有较好地防水保护功能，是为了防止线路过于潮湿出现____（填“短路”或“断路”）现象；（2）如图所示为充电桩给某电动汽车充电时充电功率P随充电时间t的变化图像。若充电过程的前18min充电电流不变，充电18min时充电电压升至500V，则充电9min时，充电电流为_____A，充电电压为_____V。若充电18min至30min的时间内，充电电压保持500V不变，则该过程中充电电流逐渐______（填“变大”或“变小”）；（3）若上述电动汽车充电前和充电30min时电池显示的储能量分别为20%和70%，充电30min的时间内，平均充电功率为80kW，则该电池充满电时的储能量为______。该电动汽车在高速公路上分别以80km/h和100km/h的速度匀速行驶30min，电池的储能量分别下降了10%和15%，若能量转化效率始终不变，则电动汽车分别以80km/h和100km/h的速度匀速行驶时受到的阻力之比为______。【答案】（1）化学短路（2）200400变小（3）805∶6【解析】（1）用充电桩给电动汽车充电时要消耗电能，因此蓄电池相当于用电器，整个充电的过程是把电能转化为化学能储存在电池中。防水充电桩具有防水的效果，正常情况下，水是导体，故可以防止短路。（2）若充电过程的前18min充电电流不变，充电18min时充电电压升至500V，由此可知电流为有P-t图像可知P-t之间的关系式是故在9min时，功率为故若充电18min至30min的时间内，充电电压保持500V不变，有由P-t图像可知18min至30min的时间内功率逐渐减小，由可知该过程中充电电流逐渐减小。（3）电动汽车充电前和充电30min时电池显示的储能量分别为20%和70%，故充电50%时，储存的电能为故如果充满电时，电池能够储存的电能为该电动汽车在高速公路上分别以80km/h和100km/h的速度匀速行驶30min，电池的储能量分别下降了10%和15%，设电池总储能为W，设80km/h和100km/h的速度时，受到的阻力分别为F1和F2；故有以下关系综上可得5.（2023广西）如图，某兴趣小组利用干电池、铜线框和磁铁制作一个“爱心”电动机，“爱心”能绕电池转动。下列家用电器与“爱心”电动机工作原理相同的是（）A.电饭锅B.电风扇C.手电筒D.电视机【答案】B【解析】A．“爱心”电动机的原理是通电导体在磁场中受到力的作用，将电能转化为机械能。电饭锅是利用电流的热效应工作的，将电能转化为内能，故A不符合题意；B．电风扇是在电动机的作用下将电能转化为机械能，故B符合题意；C．手电筒是将电能转化为光能，故C不符合题意；D．电视机是将电能转化为内能和光能，故D不符合题意；故选B。6.（2023河南省）图是小聪设计的一款小制作，圆筒A中安装有磁铁和可转动的线圈。有风吹过时，扇叶带动线圈转动，可使接入的LED灯发光。下列设备与小制作的工作原理相同的是（）A.电风扇 B.电熨斗 C.发电机 D.汽油机【答案】C【解析】装置A中有磁铁和可转动的线圈，当有风吹向风扇时扇叶转动，扇叶带动线圈在磁场中转动切割磁感线，会产生感应电流，使接入的LED灯发光，是利用电磁感应现象的原理工作的，说明磁能够产生电；在此过程中，机械能转化为电能；A．电风扇的主要部件是电动机，原理是通电线圈在磁场中受力转动，故A不符合题意；B．电熨斗的原理是电流的热效应，故B不符合题意；C．发电机的原理是电磁感应现象，故C符合题意；D．汽油机是内燃机，对外做功时将内能转化为机械能，故D不符合题意。故选C。7.（2023黑龙江牡丹江）下列设备中，利用磁场对通电导体的作用而工作的是（）A.发电机 B.电动机 C.电磁继电器 D.电水壶【答案】B【解析】A．发电机是利用电磁感应现象，使导体做切割磁感线运动，产生感应电流，故A不符合题意；B．电动机利用通电导体在磁场中受力而运动，即磁场对通电导体的作用，故B符合题意；C．电磁继电器是利用电流的磁效应，故C不符合题意；D．电水壶是利用电流的热效应，故D不符合题意。故选B。8.（2023湖北荆州）发展新能源汽车是我国应对气候变化、推动绿色发展的战略举措。荆州市公交公司今年投入了一批新能源纯电动空调车，下列各图中能说明其动力装置工作原理的是（）A.B.C.D.【答案】B【解析】新能源纯电动空调车的动力装置为电动机。其工作原理是通电导体在磁场中受力而运动。A．图为奥斯特实验，说明通电导体周围存在磁场。故A不符合题意；B．图中有电源，开关闭合后，导线中有电流通过，该实验说明通电导体在磁场中会受到力的作用而运动。故B符合题意；C．图中无电源，当导体ab做切割磁感线运动时，会产生感应电流，灵敏电流计的指针会发生偏转，这是发电机的原理。故C不符合题意；D．图为探究电磁铁与电流大小的关系实验，通过移动滑动变阻器的滑片来改变电流的大小。故D不符合题意。故选B。9.（2023湖北宜昌）如图甲把一台手摇发电机跟小灯泡连接起来，使线圈在磁场中转动，可以看到小灯泡会发光。下列说法正确的是（）A.发电机是利用电流的磁效应来工作的B.发电机将电能转化为了机械能C.线圈转得越快，小灯泡越亮D.如果将小灯泡换成如图乙的电流表，指针一直偏向右边【答案】C【解析】A．发电机的工作原理是电磁感应，不是利用电流的磁效应，故A错误；B．发电机消耗机械能获得电能，是将机械能能转化为了电能，故B错误；C．发电机线圈转得越快，切割磁感线的速度就越大，则产生的感应电流越大，小灯泡越亮，故C正确；D．如果将小灯泡换成如图乙的电流表，当线圈在磁场中转动做切割磁感线运动时，在前半圈和后半圈，线圈切割磁感线的方向是相反的，则产生的感应电流方向也不断交替改变，故电流表的指针会不断左右交替偏转，故D错误。故选C。10.（2023湖南怀化）法拉第发现“闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中就产生感应电流”的现象，能产生这一现象的实验装置是图_____（选填“甲”或“乙”）。丙图是电动机的工作原理，该电动机工作时能量转化是_______（选填“机械能转化为电能”或“电能转化为机械能”）。【答案】乙电能转化为机械能【解析】图甲是奥斯特实验：电流的磁效应，图乙中，导体AB在磁场中做切割磁感线运动时，能产生感应电流，电磁感应现象。所以图乙符合题意。电动机的工作原理是：通电导体在磁场中受到力的作用而转动，是电能转化为机械能的过程。11.（2023湖南永州市）洗衣机是家庭中常见的用电器，其主要部件是电动机，下列四个实验装置能够反映电动机的工作原理是（）A.B.C.D.【答案】C【解析】A．图中研究是电磁铁两端的极性，利用电流的磁效应，故A不符合题意；B．图中是奥斯特实验，说明了通电导线周围存在磁场，故B不符合题意；C．图中闭合开关后，通电导体在磁场中受力运动，揭示了电动机工作原理，故C符合题意；D．图中导体ab在磁场中做切割磁感线运动时，检流计指针发生偏转，说明产生了感应电流，这是电磁感应现象，是发电机的工作原理，故D不符合题意。故选C。12.（2023湖南长沙）下图为玩具小汽车内直流电动机的结构简图，该电动机工作时将电能转化为______能和内能。如果想改变该直流电动机的转动方向，你可以采取的方法是________（写一条合理方法即可）。【答案】机械改变电流方向【解析】电动机工作时，需要消耗电能，同时电动机转动，可知将电能转化为机械能。改变电动机的转动方向的有两种方法：①可保持磁场方向不变，改变电流方向；②可保持电流方向不变，改变磁场的方向。13.（2023湖南株洲）根据人教版初中物理教材电与磁内容绘制的知识结构如图甲所示。（1）图甲中A为发电机的原理，即______；B为广播、移动电话传递信息的载体，即______；（2）图乙为两个磁极间的磁感线分布情况。根据磁感线的方向可知，这是一对______（填“同名”或“异名”）磁极，位于图中C点的小磁针静止时北极指向______（填“上”或“下”）方。【答案】（1）电磁感应电磁波（2）同名上【解析】（1）发电机是根据电磁感应原理制成的。图甲中A为发电机的原理，即电磁感应。电磁波可以传递各种信息，广播、电视、移动电话都是利用电磁波传递信息的。（2）根据磁体外部，磁感线是由磁铁的N极出发回到磁铁的S极，故图乙中两个磁极都是N极，是一对同名磁极；某点磁场的方向实际就是小磁针静止时北极所指的方向，所以C点的小磁针静止时北极所指的方向向上。14.（2023四川广安）关于下列四幅图，说法错误的是（）A.甲图中，人站在绝缘凳上，双手同时握住火线和零线会触电B.乙图反映了电动机的工作原理C.丙图中，“中国天眼”可接收来自太空的电磁波帮助人类探索宇宙起源和演化D.丁图中，核电站是利用核裂变释放的能量来发电的【答案】B【解析】A．甲图中，人站在绝缘凳上，双手同时握住火线和零线电流会从右手经胳膊到左手，会使人触电，故A正确，不符合题意；B．乙图中，线圈切割磁感线，产生感应电流使灯泡发光，反映了发电机的工作原理，故B错误，符合题意；C．丙图中，来自太空电磁波可被“中国天眼”接收，通过对信息的分析，帮助人类探索宇宙起源和演化，故C正确，不符合题意；D．丁图中，核电站的主要设备是核反应堆，它是利用核裂变释放的能量来发电的，故D正确，不符合题意。故选B。15.（2023四川眉山）英国物理学家法拉第发现了电磁感应现象，人们根据这一现象制成了发电机。下列四个设备中应用了电磁感应现象的是（）A.麦克风B.防水报警器C.电铃D.扬声器【答案】A【解析】A．麦克风是将声信号转换成电信号，利用电磁感应原理工作的，故A符合题意；B．防水报警器是利用电磁继电器来工作，原理是电流的磁效应，故B不符合题意；C．电铃是利用电流的磁效应来工作的，故C不符合题意；D．扬声器是将电信号转换成声信号，是利用通电导体在磁场中受力的作用，故D不符合题意。故选A。16.（2023山东滨州）根据国际能源署（IEA）发布的《2023年全球电动汽车展望》报告，2022年全球电动汽车销量首次突破1000万辆大关。中国占60%，继续蝉联全球第一，如图能说明电动汽车电动机工作原理的是（）A.B.C.D.【答案】C【解析】A．由图可知磁极间的相互作用规律：同名磁极相排斥，异名磁极相吸引，这是磁现象的利用，故A不符合题意；B．闭合开关，电磁铁吸引大头针，这是电流的磁效应，故B不符合题意；C．闭合开关，电路中有电流，通电导体在磁场中受力而运动，这是磁场对电流的作用，是电动机的原理，故C符合题意；D．图中没有电源，当导体在磁场中做切割磁感线运动时，电流表的指针会发生偏转，说明会产生感应电流，这是电磁感应现象，是发电机的原理，故D不符合题意。故选C。17.（2023山东临沂）2023年5月18日，第七届世界智能大会在天津拉开帷幕，我国自主研发的电力组塔机器人展示了自主攀爬越障等一系列施工作业。机器人灵活的动作均是由电动机带动的、下列实验，能说明电动机工作原理的是（）A.B.C.D.【答案】C【解析】A．如图是奥斯特实验，能证明电流周围有磁场，故A不符合题意；B．如图是探究电磁铁磁性强弱与电流大小有关的实验，故B不符合题意；C．如图是探究通电导体在磁场中受到力的作用的装置，电动机是根据这个原理工作的，故C符合题意；D．如图是探究电磁感应现象的装置，是发电机原理，故D不符合题意。故选C。18.（2023江苏扬州）国产新型电动汽车具有各种“超能力”：其“动力系统”是由四个独立驱动电机构成的；“能量回收系统”可以将车辆制动时部分能量转化为电能，储存在蓄电池中，下列说法正确的是（）A.驱动电机与发电机的原理相同B.四个独立驱动电机是并联的C.能量回收系统与电动机的原理相同D.能量回收时，蓄电池相当于电源【答案】B【解析】A．驱动电机的原理是通电线圈在磁场中受力转动，发电机原理是电磁感应现象，二者原理不同，故A错误；B．四个独立驱动电机工作时互不影响，可以独立工作，是并联的，故B正确；C．能量回收系统是把机械能转化为电能，电动机是把电能转化为机械能，原理不同，故C错误；D．能量回收时，把部分能量转化为电能，给蓄电池充电，转化为化学能，蓄电池相当于用电器，故D错误。故选B。19.（2023辽宁抚顺）如图是我国自主研发的电磁发射器，它是利用磁场对电流的作用把弹丸发射出去，下列设备中与电磁发射器的工作原理相同的是（）A.发电机B.电铃C.司南D.电动机【答案】D【解析】A．发电机是根据电磁感应的原理制成的，故A不符合题意；B．电铃的主要装置是电磁铁，主要利用了电流的磁效应，故B不符合题意；C．司南静止时指南北是因为受到了地磁场的作用，故C不符合题意；D．电动机的原理是通电导体在磁场中受力而运动，即磁场对电流的作用，故D符合题意。故选D。20.小明把安装完成的直流电动机模型接入如图所示的电路中，闭合开关并调节滑动变阻器，电动机正常转动，若要改变电动机转动方向，下列做法中无效的是（）A.只对调电源的正、负极B.只对调磁体的N、S极C.同时对调电源的正、负极和磁体的N、S极D.导线①改接G、F点，导线②改接C、E点【答案】C【解析】A．电动机转动方向与电流方向和磁场方向有关，调换电流方向或磁场方向，电动机的转动方向会发生变化，所以只对调电源的正、负极，电路中电流方向发生变化，所以电动机的转动方向发生变化，故A不符合题意；B．只对调磁体的N、S极，磁场方向发生变化，所以电动机的转动方向发生变化，故B不符合题意；C．同时对调电源的正、负极和磁体的N、S极，电动机的转动方向不会发生变化，故C符合题意；D．导线①改接G、F点，导线②改接C、E点，电动机中的电流方向发生变化，可以改变电动机的转动方向，故D不符合题意。故选C。21.如图所示是“探究电动机转动原理”的实验装置，闭合开关后，金属杆向左运动，要使金属杆向右运动，应采取的措施是（）A.磁场方向不变，改变电流方向B.同时改变电流方向和磁场方向C.电流大小不变，改变磁场强弱D.同时改变电流大小和磁场强弱【答案】A【解析】AB．若要让金属杆向右运动，改变金属杆的受力方向，可以改变电流方向或改变磁场