2022年上海市中考物理专题练9-安全用电+电和磁

2022年上海市中考物理专题练9-安全用电 电和磁

一．选择题（共3小题）

1．（2021•浦东新区二模）关于磁场，下列说法中正确的是（　　）

A．磁场只有强弱，没有方向 

B．磁场既有强弱，又有方向 

C．磁场只有方向，没有强弱 

D．磁场没有方向，没有强弱

2．（2020•嘉定区二模）小磁针静止在螺线管的附近，闭合开关S时，通电螺线管磁感线方向如图所示，则下列判断正确的是（　　）

A．通电螺线管的右端为N极 

B．电源的右端为正极 

C．小磁针一直保持静止 

D．小磁针N极逆时针转动

3．（2020•崇明区二模）在图中，静止小磁针N极指向正确的是（　　）

A．a B．b C．c D．d

二．填空题（共18小题）

4．（2022•奉贤区一模）上海地区家庭照明电路的电压为 　   　伏；电视机与空调之间是 　   　的（选填“并联”或“串联”），关闭空调时通过电视机的电流将 　   　（选填“变大”、“不变”或“变小”）。

5．（2021•宝山区校级一模）上海地区家庭电路的电压为 　   　伏；用电器是将 　   　能转化成其它形式能的装置，一只标有“220V100W”字样的电水壶正常工作2小时耗电 　   　度。

6．（2021•嘉定区二模）上海地区家庭照明电路的电压是　   　伏，家用空调与电视机之间是　   　（选填“串联”或“并联”）连接的。电器在待机状态下仍在耗电，若某电器待机功率为5瓦，则待机10小时会耗电　   　千瓦时。

7．（2021•金山区二模）家庭电路中，电视机与电灯是　   　（选择“串联”或“并联”）；标有”220V 10W”字样的节能灯正常工作2小时，其两端的电压为　   　伏，消耗电能　   　度。

8．（2021•杨浦区二模）上海地区家用照明电路的电压为　   　伏；远方发电站通过　   　输电线路将电能输送到用电区（选填“高压”或“低压”）；额定功率为2000瓦的空调正常工作2小时，耗电　   　度。

9．（2021•奉贤区二模）我国家用电冰箱的额定电压为　   　伏，工作时消耗的电能是用　   　表测量的。电冰箱与微波炉的连接方式为　   　联（选填“串”或“并”）。

10．（2020•普陀区二模）上海地区家用电视机额定电压为　   　伏，家用冰箱与家中其它用电器是　   　（选填“并联”或“串联”）连接的，测量家用电器消耗电能的仪表是　   　表。

11．（2020•闵行区二模）我国家庭电路的电压为　   　伏，家用电器消耗的电能可用　   　表进行测量。发电站通过高压输电线路将电能输送至用电区，远距离输电采用高压的目的是　   　。

12．（2020•黄浦区二模）上海地区家庭电路两端的电压为　   　伏；额定功率为0.1千瓦的电视机正常工作2小时，耗电　   　度；用电器工作时将电能转化为　   　能。

13．（2020•松江区二模）上海地区家庭电路中，电饭煲正常工作的电压为　   　伏。测量电能的仪表是　   　表，电能是通过　   　输电线输送至用电区的（选填“高压”或“低压”）。

14．（2020•徐汇区模拟）学校照明电路的电压为　   　伏；电路中同时工作的日光灯越少，电能表示数的变化越　   　（选填“慢”或“快”）；日光灯之间是　   　连接的（选填“串联”或“并联”）；电风扇工作时，电能转化为　   　能。

15．（2022•南京一模）某同学利用如图所示的实验装置研究铜棒受到的磁力与电流的关系，其中P为光滑铜棒放置于金属导轨a、b上。当开关处于断开状态时，铜棒处于静止状态，如图（a）所示。闭合开关，观察到原本静止的铜棒开始向右运动，如图（b）所示。接着，按图（c）所示重新连接电路，再次实验，发现闭合开关时，铜棒运动方向与图（b）相反。

（1）置于磁场中的铜棒，当铜棒中没有电流通过时，铜棒　   　（选填“受到”或“不受到”）磁力作用。你的判断理由是：　   　。

（2）分析比较图（a）、（b）、（c）可得出初步结论：　   　。

16．（2021•崇明区二模）自从发现了电流周围存在磁场，许多科学家都在逆向思考：既然电能生磁，那么磁也能生电。1825年，科学家科拉顿也用实验探索如何磁生电。科拉顿用条形磁铁在线圈中插入和拔出进行实验时，为了排除磁铁对“电流表”的影响，把“电流表”和线圈分别放在两个房间里。实验时，他在两个房间之间跑来跑去，没有观察到电流表偏转，实验失败。

某同学利用一根条形磁铁、一个电流表、一个线圈来通过条形磁铁插入和拔出线圈来改变穿过线圈的磁场从而探究磁生电需要满足的条件，其实验过程如图2所示。

试完成下列问题：

（1）电流周围存在磁场，为了形象直观地描述磁场，物理学中引入了“磁感线”的概念，其实磁感线在磁场中是　   　（选填“存在”或“不存在”）的。

（2）如图2（A）中的条形磁铁，在条形磁铁外部，磁感线总是从磁铁的某极出来，由　   　（选填“N”或“S”）极进入磁铁。

（3）比较图2中A与B或C与D可知，要使线圈中产生（感应）电流需要满足的条件是：　   　。

（4）根据以上实验，判断科学家科拉顿实验失败的原因是　   　。

A．在线圈的电路在缺少电源（如干电池）

B．电表发生了故障

C．看电表时线圈中的磁场没有变化

D．看电表时线圈中一定没有磁场

17．（2021•嘉定区二模）如图所示，小磁针静止。闭合开关S，小磁针将　   　（选填“顺”或“逆”）时针转动，小磁针转动是因为力可以改变物体的　   　，此时通电螺线管的左端相当于条形磁铁的　   　（选填“N”或“S”）极。

18．（2021•长宁区二模）小红用图（a）、（b）、（c）所示装置研究磁与电的关系。

①由图（a）、（b）、（c）可知：电流周围存在磁场，且 　   　。

②小红推理：若一束电子沿着水平方向平行地飞过小磁针上方，如图（d）所示，小磁针也会发生偏转。其依据是：　   　。

③图（d）中小磁针N极偏转方向和图 　   　中小磁针的偏转方向相同，依据是：　   　。

19．（2021•闵行区二模）学习电流的磁场后，甲、乙两同学继续探究磁能否生电，他们利用如图（a）所示的装置进行实验：将金属棒P悬挂于蹄形磁铁的磁场中，并用导线将金属棒P与灵敏电流计、开关串联连接。闭合开关，当金属棒P静止时的实验现象如图（b）所示；当金属棒P以不同方式运动时的实验现象分别如图（c）、图（d）所示。

（1）甲同学根据图（b）、图（c）中的实验现象，认为：当闭合电路中的一部分导体在磁场中运动时，会产生电流。乙同学不同意甲的结论，他判断的依据是　   　。

（2）他俩改用塑料棒代替金属棒进行实验，你认为能不能产生电流？请判断并说明理由。　   　。

20．（2020•虹口区二模）某小组同学通过实验研究通电螺线管的磁极极性与哪些因素有关。实验中他们变换螺线管上线圈的绕法，调换电源的正负极，利用小磁针判断出通电螺线管的磁极极性，实验现象如图（a）（b）（c）（d）所示。

①小华比较图（a）和（b），认为通电螺线管的磁极极性与电源正负极的位置有关，N极在靠近电源负极的一端。小明比较图　   　，认为小华的结论是　   　的（选填“正确”或“错误”）。

②小明进步比较图（a）和（d）或（b）和（c），认为螺线管上线圈绕法相反、电源的正负极位置也相反，然而磁极极性相同，说明通电螺线管的磁极极性与　   　有关。

21．（2020•长宁区二模）如图所示，将两枚相同的磁铁分别放在粗糙程度相同的斜置木板和铜板顶端，释放后同时下滑，发现铜板上的磁铁总是后滑至底端。某小组对此现象的原因进行了探讨。

①有同学首先猜想：因为磁铁有磁性，它和铜板之间有吸引作用。

该猜想　   　（选填“正确“或“错误”），依据是　   　。

②有同学百度后获知：金属内的自由电荷与磁极之间发生相对运动时，金属内部会产生涡电流，并继而产生阻碍相对运动的力，这种现象叫电磁阻尼现象。

由上述信息可知：产生涡电流的条件是自由电荷处在变化的　   　中。电磁阻尼现象，实质是　   　之间相互作用的外部宏观表现。

三．作图题（共4小题）

22．（2021•雨花台区三模）在图中根据通电螺线管的N极，标出磁感线方向、小磁针的N极以及电源正、负极。

23．（2021•徐汇区二模）根据如图中通电螺线管的磁感线方向，标出小磁针的N极，并在括号内标出电源的正、负极。

24．（2021•连山区模拟）在图中，根据通电螺线管的磁感线方向，标出小磁针的N、S极、螺线管上导线中的电流方向及电源的正、负极。

25．（2021•青浦区二模）在图中，标出磁感线方向、小磁针的N极和电源的正、负极。

四．解答题（共1小题）

26．（2021•黄浦区模拟）如图所示，水平放置的两光滑金属导轨与电路连接并置于垂直于导轨向里的匀强磁场（磁场强弱和方向处处相同）中，两根相同的金属棒AB、CD与导轨紧密接触且可自由滑动，导轨足够长，AB、CD电阻均为R。

（1）固定金属棒AB，把双向开关接到接线柱2，使金属棒CD水平向右运动，此时金属棒AB中有从A流向B的电流；若使金属棒CD水平向左运动，则此时金属棒AB中　   　（选填“有”或“没有”）电流；若有请判断电流的方向　   　（选填“从A流向B”或“从B流向A”）；若没有请分析原因；

（2）固定金属棒AB，把双向开关接到接线柱3，金属棒CD受到水平向左的磁场力作用，此时金属棒AB　   　（选填“有”或“没有”）受到磁场力；若有请判断磁场力的方向　   　（选填“水平向左”或“水平向右”）；若没有请分析原因。

2022年上海市中考物理专题练9-安全用电 电和磁

参考答案与试题解析

一．选择题（共3小题）

1．【解答】解：磁场是一种特殊的物质，我们既不能看见它，也摸不着它；磁场既有方向，又有强弱，都可通过磁感线来描述，故B正确、ACD错误。

故选：B。

2．【解答】解：在磁体的周围，磁感线从磁体的N极发出，回到S极，所以利用磁感线的方向，可以确定螺线管的左端为N极，右端为S极。故A错误。

小磁针在电磁铁的作用下，根据异名磁极相互吸引的理论可以确定小磁针的N极向左偏转，即顺时针转动，故CD错误。

根据螺线管的左端为N极结合图示的线圈绕向，利用安培定则可以确定电流从螺线管的右端流入左端流出。所以电源的右端为正极。故B正确。

故选：B。

3．【解答】解：根据安培定则可知，螺线管右端为N极，左端为S极；根据同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引可知，b是正确的。

故选：B。

二．填空题（共18小题）

4．【解答】解：

上海市家庭照明电路的电压为220V；

电视机、空调能独立工作、互不影响，所以电视机与空调之间是并联连接的；

由于电视机和空调并联，是互不影响的，关闭空调时通过电视机的电流将不变。

故答案为：220；并联；不变。

5．【解答】解：

（1）上海地区家用照明电路的电压为220V；

（2）用电器工作时将电能转化为其他形式的能。

（3）已知电水壶的功率：P＝P额＝100W＝0.1kW，

由P可得，正常工作2小时消耗的电能W＝Pt＝0.1kW×2h＝0.2kW•h＝0.2度。

故答案为：220；电；0.2。

6．【解答】解：上海地区家庭照明电路的电压是220伏；

家用空调与电视机之间工作时互不影响，是并联的；

待机10小时消耗的电能为：W＝Pt＝5×10﹣3kW×10h＝0.05kW•h。

故答案为：220；并联；0.05。

7．【解答】解：

（1）家庭电路中，电视机、电灯在工作时互不影响，是并联连接的；

（2）由节能灯的铭牌可知，其正常工作的电压为220V；

节能灯正常工作时的电功率P＝P额＝10W＝0.01kW，

节能灯正常工作2h消耗的电能：

W＝Pt＝0.01kW×2h＝0.02kW•h＝0.02度。

故答案为：并联；220；0.02。

8．【解答】解：（1）上海地区家用照明电路的电压为220V。

（2）根据P＝UI可知，在输送功率一定时，电压越高，电流越小，由Q＝I2Rt可知输送过程中损失的电能越小，所以从发电站到用电区采用高压输电。

（3）空调正常工作时的电功率P＝P额＝2000W＝2kW，

该空调正常工作2小时消耗的电能：W＝Pt＝2kW×2h＝4kW•h＝4度。

故答案为：220；高压；4。

9．【解答】解：电冰箱是家用电器，其正常工作电压是220V，工作时消耗的电能是用电能表测量的。

电冰箱与微波炉之间是并联的，两者都能正常工作，并且互不影响。

故答案为：220；电能；并。

10．【解答】解：海地区家用电视机额定电压为220V。

由生活经验可知，家庭中某些用电器的指示灯损坏时，该用电器仍然可以工作，这说明指示灯和用电器是互不影响的，即它们是并联的。

电能表是测量家用电器消耗电能多少的仪表。

故答案为：220；并联；电能。

11．【解答】解：

我国家庭电路的电压是220V；

家庭电路中测量消耗电能的仪表是电能表；

根据P＝UI可知，在输电功率一定时，电压越高，电流越小；输电线的电阻一定，由Q＝I2Rt可知，在通电时间一定时，电流越小，产生的电热越少，输送过程中能量损失越小，所以从发电站到用电区采用高压输电。

故答案为：220；电能；减少电能的损耗。

12．【解答】解：

（1）上海地区家用照明电路的电压为220V；

（2）电视机正常工作时的功率：P＝P额＝0.1kW，

由P可得电视机正常工作2小时消耗的电能：

W＝Pt＝0.1kW×2h＝0.2kW•h＝0.2度；

（3）用电器工作时将电能转化为其它形式的能。

故答案为：220；0.2；其它形式的。

13．【解答】解：

我国家庭电路的电压是220V，所以电饭煲正常工作的电压为220V；

家庭电路中测量消耗电能的仪表是电能表；

根据P＝UI可知，在输电功率一定时，电压越高，电流越小；输电线的电阻一定，由Q＝I2Rt可知，在通电时间一定时，电流越小，产生的电热越少，输送过程中能量损失越小，所以从发电站到用电区采用高压输电。

故答案为：220；电能；高压。

14．【解答】解：我国照明电路的电压为220V；电路中同时工作的日光灯越少，电路中总功率越小，在相同时间内消耗电能越少，故电能表示数变化越慢；

因日光灯之间互不影响，则它们是并联连接的；

电风扇工作时，将电能转化为机械能。

故答案为：220；慢；并联；机械。

15．【解答】解：

（1）光滑铜棒放置于金属导轨a、b上时不受摩擦力的作用，当开关处于断开状态时，铜棒处于静止状态，说明此时铜棒不会受到磁力作用，若受磁力的作用铜棒不可能静止；

（2）由图中实验a可知，当铜棒中没有电流通过时，铜棒不运动；由实验b或c可知，当铜棒中有电流通过时，铜棒运动；

比较ab或ac可知，置于磁场中的铜棒，当铜棒有电流通过时，铜棒受到磁力作用；

比较bc可知，磁场方向相同，铜棒中电流方向不同，受到磁力方向不同；

综上所述，可得出结论：置于磁场中的铜棒通电后，受到的磁力作用，磁力方向与电流方向有关。

故答案为：（1）不受到；此时铜棒静止，且光滑铜棒不受摩擦力的作用；

（2）置于磁场中的铜棒通电后，受到的磁力作用，磁力方向与电流方向有关。

16．【解答】解：（1）电流周围存在磁场，为了形象直观地描述磁场，物理学中引入了“磁感线”的概念，其实磁感线在磁场中是不存在的；

（2）如图2（A）中的条形磁铁，在条形磁铁外部，磁感线总是从磁铁的N极出来，由S极进入磁铁；

（3）比较图2中A与B或C与D可知，要使线圈中产生（感应）电流需要满足的条件是：穿过线圈的磁场发生变化；

（4）当科学家科拉顿用条形磁铁在线圈中插入和拔出进行实验时，同时会产生感应电流，当他跑去另一个房间观看电表时线圈中的磁场已经没有变化了，故选：C。

故答案为：（1）不存在；（2）S；（3）穿过线圈的磁场（或磁感线多少）发生变化；（4）C。

17．【解答】解：闭合开关S，通电螺线管相当于条形磁体，根据安培定则可知，螺线管的右端为N极，左端为S极；根据异名磁极相互吸引、同名磁极相互排斥可知，小磁针的上端被排斥，顺时针转动；小磁针转动是因为力可以改变物体的运动状态。

故答案为：顺；运动状态；S。

18．【解答】解：

①由图（a）、（b）、（c）可知，导线不通电，小磁针不偏转，通电后小磁针发生偏转，这说明电流周围存在磁场，改变电流的方向，小磁针的偏转方向发生了改变，这说明磁场的方向与电流方向有关；

②小红推理：若一束电子沿着水平方向平行地飞过小磁针上方，电子是负电荷，其定向移动时会产生电流，电流的周围存在磁场，则小磁针也会发生偏转；

③电子带负电，负电荷定向移动的方向与电流的方向相反，故图（d）中小磁针N极偏转方向和图C中小磁针的偏转方向相同。

故答案为：①磁场方向与电流方向有关；②自由电子定向移动形成电流，电流周围存在磁场；③（c）；电子带负电，负电荷定向移动的方向与电流的方向相反。

19．【解答】解：

（1）根据图（b）、图（d）中的实验现象可知，当闭合电路中的一部分导体在磁场中沿平行于磁场方向运动时，不会产生电流。

（2）磁生电需要导体，塑料棒是绝缘体，所以也不会产生电流。

故答案为：（1）图（d）中的导体在磁场中沿平行于磁场方向运动时，不会产生电流；（2）不能；塑料棒是绝缘体，不会产生电流。

20．【解答】解：

①小华比较图（a）和（b）可知，电流的方向发生了改变，螺线管的磁极会发生改变，小华认为通电螺线管的磁极极性与电源正负极的位置有关，N极在靠近电源负极的一端，当在图（c）和（d）中，N极在靠近电源正极的一端，所以小华的结论是错误的；

②小明进一步比较图（a）和（d）或（b）和（c）可知，螺线管上线圈绕法相反、电源的正负极位置也相反，磁极极性是相同的，这表明通电螺线管的磁极极性与线圈绕法和电源的正负极位置有关。

故答案为：①（c）和（d）；错误；②线圈绕法和电源的正负极位置。

21．【解答】解：

①磁铁可以吸引铁、钴、镍等物质，铜既不能被磁化，也不能被磁铁吸引，故该同学的猜想错误；

②由题知，金属内的自由电荷与磁极之间发生相对运动时，金属内部会产生涡电流，并继而产生阻碍相对运动的力，这种现象叫电磁阻尼现象；

磁铁沿铜板向下运动时，磁铁周围的磁场是变化的，且铜板中有大量的自由电荷（或自由电子），所以产生涡电流的条件是自由电荷处在变化的磁场中；

金属内部会产生涡电流，磁铁周围存在磁场，因磁场对电流有力的作用，所以会产生阻碍磁铁运动的力；由此可知，电磁阻尼现象，实质是磁场和电流之间相互作用的外部宏观表现。

故答案为：①错误；铜既不能被磁化，也不能被磁铁吸引；②磁场；磁场和电流。

三．作图题（共4小题）

22．【解答】解：如图，螺线管的左端为N极，右端为S极。因为在磁体外部，磁感线总是从磁体的N极发出，最后回到S极，故图中磁感线方向方向向右。

根据磁极间的相互作用可以判断出小磁针的左端为N极，右端为S极。

根据安培定则：伸出右手，使右手大拇指指向通电螺线管的N极，则四指弯曲所指的方向为电流的方向，即电流是从螺线管的右端流入的。所以电源的右端为正极，左端为负极。如图所示：

23．【解答】解：磁体的外部，磁感线由N极指向S极，由图可知，螺线管的右端为N极，左端为S极；根据安培定则可知，电流从左端流入，右端流出，故电源的左端为正极，右端为负极；根据磁极间的相互作用规律可知，靠近螺线管N极的为S极，小磁针的另一端为N极，如图所示：

24．【解答】解：由图可知，磁感线在磁体的外部是从N极出来回到S极的，则右端为S极，左端为N极；小磁针静止时，N极指向与磁感线的方向相同，故小磁针的右端为N极，左端为S极；根据安培定则可知，电流是从右端流入，左端流出，螺线管中电流的方向是向上的，电源右端为正极，左端为负极，如图所示：

25．【解答】解：

（1）图中给出通电螺线管的左端为S极，则右端为N极。在磁体外部，磁感线总是从磁体的N极发出，最后回到S极。所以图中所给的两条磁感线的方向都是从左指向右。

（2）螺线管左侧为N极、右侧为S极，由于异名磁极相互吸引，小磁针左端为N极、右端为S极。

（3）根据右手螺旋定则，伸出右手，让右手的大拇指指示螺线管的N极（螺线管的右端），四指弯曲所指的方向为电流的方向。所以，电流由最右端的导线流入，即电源的右端为正极、左端为负极。

如图所示：

四．解答题（共1小题）

26．【解答】解：（1）固定金属棒AB，把双向开关接到接线柱2，使金属棒CD水平向右运动，此时金属棒AB中有从A流向B的电流；若使金属棒CD水平向左运动，导体运动的方向发生了变化，磁场方向不变，则电流的方向会发生变化，即从B流向A；

（2）固定金属棒AB，把双向开关接到接线柱3，金属棒CD受到水平向左的磁场力作用，此时有电流通过金属棒AB，AB也会受到磁场力；AB、CD中电流的方向相同，磁场方向相同，则受到磁场力的方向相同，即AB受到的磁场力方向水平向左。

故答案为：（1）有；从B流向A；（2）有；水平向左。