湖南省郴州市2020-2022三年中考物理真题分类汇编-04电磁学(电功和电功率、电和磁、信息的传递)
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一、单选题
1.(2022·湖南郴州·统考中考真题)老王的手机电池的铭牌上标有“5V 4000mA·h”的字样,手机正常使用时功率为2W。如果他在电池电量剩余30%时,立刻插上30W的充电器,并持续正常使用,直到电量充满。他这次给手机充电的时间是( )
A.0.2h B.0.47h C.0.5h D.0.67h
2.(2022·湖南郴州·统考中考真题)下列说法符合实际情况的是( )
A.人体安全电压不高于36V
B.一个鸡蛋的重力约为5N
C.水的密度为4.2×103kg/m3
D.电磁波在真空中的传播速度是340m/s
3.(2021·湖南郴州·统考中考真题)a、b两个磁极间的磁感线分布如图所示。下列说法正确的是( )
A.a端磁极是S极,b端磁极是N极
B.P点没有磁场
C.磁感线是真实存在的
D.Q点的磁场方向水平向右
4.(2021·湖南郴州·统考中考真题)如图所示实验装置的原理与电动机的工作原理相同的是( )
A. B.
C. D.
5.(2021·湖南郴州·统考中考真题)下列做法符合安全用电原则的是( )
A.不能用湿手按开关
B.保险丝可用铁丝替代
C.三孔插座可以不接地线
D.开关可以接在用电器与零线之间
6.(2020·湖南郴州·统考中考真题)处处留心皆学问,生活处处皆物理。下列生活现象与物理原理相符的是( )
A.用泡沫塑料做表演场景中的“滚石”﹣﹣泡沫塑料密度小
B.用塑料做电源插座外壳﹣﹣塑料导电能力强
C.冬天,自来水管容易胀裂﹣﹣水热胀冷缩
D.自行车的轮胎上刻有凹凸不平的花纹﹣﹣减小摩擦
7.(2020·湖南郴州·统考中考真题)安全是人民生活和工农业生产的重要保障。如图所示的情景符合安全用电原则的有( )
A. B.
C. D.
8.(2020·湖南郴州·统考中考真题)下列器件工作时利用了电磁感应现象的是( )
A.奥斯特实验
B.电铃
C.扬声器
D.发电机
二、填空题
9.(2021·湖南郴州·统考中考真题)小林家中五月月初和月末电能表示数如图所示。这个月他家的用电量是_______度,若小林家所在地区每度电的电费是0.6元,这个月他家应交_______元电费。
10.(2020·湖南郴州·统考中考真题)如图所示电路,电源电压不变,定值电阻R2=20Ω,且R1<R2。闭合开关S,电流表A1、A2的指针均指在图示位置,则电源电压为_____V,电流通过R1、R2消耗的电功率之比为_____。
三、实验题
11.(2022·湖南郴州·统考中考真题)如图甲所示为测量小灯泡L功率的电路图,小灯泡L的额定电压为2.5V,电源电压恒为3V。实验中:
(1)在连接电路时,开关S应处于________状态;
(2)连接完电路后,闭合开关S,发现无论怎样移动滑动变阻器的滑片P,电流表示数始终为零,电压表示数始终为3V。假定电路中只有一处故障,则产生这一现象的原因可能是( );
A.灯泡短路 B.灯泡断路
C.滑动变阻器短路 D.滑动变阻器断路
(3)排除故障后,继续实验,当电压表示数为2.5V时,电流表示数如图乙所示,则此时流过灯泡的电流是________A,小灯泡的额定功率为________W;
(4)如果要使灯泡两端电压由2.5V调到2V,应该把滑动变阻器的滑片向________滑动(选填“左”、“右”);
(5)根据实验数据绘制出小灯泡的电流I与电压U的关系图像,如图丙所示。当电压表示数增大时,灯丝温度会发生变化,灯丝电阻将( )
A.变大 B.变小 C.不变 D.无法确定
四、作图题
12.(2022·湖南郴州·统考中考真题)通电螺线管通入如图所示的电流I,请标出其右端的磁极。(填N或S)
五、计算题
13.(2022·湖南郴州·统考中考真题)如图所示,电源电压恒定,L为“6V 3.6W”的小灯泡(假设灯丝电阻不随温度变化)。当S1断开,S和S2闭合时,灯泡L正常发光;当S、S1、S2都闭合时,通过定值电阻R1、R2的电流之比为3:2;闭合开关S,在确保通过电阻R2的电流不为零的前提下,控制S1、S2的通断,R2消耗的最大功率和最小功率之比为9:1。求:
(1)灯泡L的电阻;
(2)电源电压;
(3)R2消耗的最大功率。
14.(2021·湖南郴州·统考中考真题)如图甲所示电路,电源电压恒定,R0为定值电阻,R为滑动变阻器。闭合开关S.滑动变阻器的滑片从最右端滑向最左端的过程中,滑动变阻器的电功率P随电流I变化关系图线如图乙所示。求:
(1)滑动变阻器接入电路电阻为零时,电路中的电流;
(2)滑动变阻器接入电路电阻最大时,滑动变阻器两端的电压;
(3)滑动变阻器的滑片从最右端滑向最左端的过程中,滑动变阻器的最大功率。
15.(2020·湖南郴州·统考中考真题)如图所示,将标有“6V 3W”的小灯泡L1和标有“6V 6W”的小灯泡L2串联接入电路中,为使两灯的电压均不高于其额定电压,不考虑温度对灯丝电阻的影响。求:
(1)小灯泡L1、L2的电阻;
(2)电源电压的最大值;
(3)当电源电压为最大值时,电路消耗的总功率。
参考答案:
1.C
【详解】充满时存储的电能
需要充的电能
充满需要时间
故ABD不符合题意;故C符合题意。
故选C。
2.A
【详解】A.我们日常生活中,人体安全电压是不高于36V的,故A符合题意;
B.一个鸡蛋的质量约为50g,它的重力约为0.5N,故B不符合题意;
C.一般情况下,水的密度为1.0×103kg/m3,故C不符合题意;
D.在真空中,电磁波的传播速度大约为,故D不符合题意。
故选A。
3.D
【详解】A.磁感线的方向由N极指向S极,由图可知,a端磁极是N极,b端磁极是S极,故A错误;
B.处于磁场中的任意位置都有磁场,磁感线只是为了直观的描述磁场假想出来的,它的疏密程度代表磁场的强弱,因此P点虽然不在画出的磁感线上,但依然有磁场,故B错误;
C.磁场是真实存在的,但是磁感线是不存在的,是为了方便描述磁场而假想出的一个模型,故C错误;
D.Q点的磁场方向由a端指向b端,水平向右,故D正确。
故选D。
4.B
【详解】AC.图中是将闭合回路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动,电路中会产生感应电流,这个现象叫电磁感应现象,发电机是根据这个原理来制成的,故AC不符合题意;
B.图中将通电的导线放在磁场中会受力运动,电动机就是根据这个原理制成的,故B符合题意;
D.电路中电磁铁通电时有磁性,断电时无磁性,使得小锤反复敲击铃碗发出声音,故D不符合题意。
故选B。
5.A
【详解】A.湿手按开关非常容易引起触电事故,所以不能用湿手按开关,故A符合题意;
B.铁丝的电阻率小,熔点高,在电流过大时,产生的热量不会将其熔断,起不到保险作用,所以不能用铁丝替代保险丝,故B不符合题意;
C.三孔插座的接法“左孔零线、右孔火线、上孔接地线”,若三孔插座不接地线,金属外壳的用电器在发生漏电时,会引起触点事故,故C不符合题意;
D.若开关接在用电器与零线之间,在更换灯泡时易发生触电事故,故D不符合题意。
故选A。
6.A
【详解】A.泡沫塑料的密度比较小,相同体积时,泡沫制成的“石头”质量小,重力小,砸在人身上,对人的伤害比较小,故A符合题意;
B.塑料是绝缘体,用塑料做电源插座外壳﹣﹣塑料导电能力弱,故B不符合题意;
C.冬天气温低于0℃时,自来水管中的水结冰,因为水结冰后质量不变,而冰的密度比水的密度小,所以冰的体积比水的体积大,这样就会把自来水管撑裂,故C不符合题意;
D.自行车轮胎上刻有凹凸不平的花纹,这是利用在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力,故D不符合题意。
故选A。
7.C
【详解】A.小孩将手指塞进插座,容易接触火线引起触电,故A不符合题意;
B.电灯的接法:火线首先进开关,再入灯泡顶端的金属点;零线直接接入灯泡的螺旋套,开关接在灯泡和火线之间,故B不符合题意;
C.三孔插座的接法:左孔接零线,右孔接火线,中间插孔必须接地,防止发生触电事故,故C符合题意;
D.站在地上只接触火线,这时电流会通过人体流入大地,也会形成触电,不安全,故D不符合题意。
故选C。
8.D
【详解】A.奥斯特实验是跟小磁针平行的导线中有电流通过时,小磁针发生偏转,说明电流周围存在磁场,是电流磁效应,故A错误;
B.电铃的主要结构是电磁铁,闭合开关,电磁铁有磁性,吸引衔铁,小锤敲打铃发声,电铃是根据电流的磁效应工作的,故B错误;
C.扬声器是线圈通电后在磁场中受到磁力作用,导致锥形纸盆振动发声,故C错误;
D.发电机是由于闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动,导体中产生感应电流,这种现象是电磁感应现象,故D正确。
故选D。
9. 80 48
【详解】[1]用电能表计算用电量,拿月末的电能表示数减去月初的电能表示数,小林家中这个月他家的用电量是
866.0度-786.9 度=48 度
[2]小林家所在地区每度电的电费是0.6元,这个月他家应交的电费为
48度×0.6元/ 度=48元
10. 6
【详解】[1]由电路图知,R1和R2并联,A1测干路电流,A2测R2支路电流;
根据并联电路电流特点知,干路电流等于各支路电流之和,而两电流表指针偏转角度相同,所以A1使用的是0~3A的量程,A2使用的是0~0.6A的量程,由乙图知:A1示数为1.5A,A2示数为0.3A,即:I=1.5A,I2=0.3A;由欧姆定律知,电源电压
[2]由并联电路电流特点知通过R1的电流
因为并联电路各支路电压相等且等于电源电压,所以电流通过R1、R2消耗的电功率之比为
11. 断开 B 0.24 0.6 左 A
【详解】(1)[1]为保护电路,在连接电路时,开关S应处于断开状态。
(2)[2]电流表示数始终为零,电压表示数始终为3V,说明电路出现断路。电压表与小灯泡并联,小灯泡断路,故ABD不符合题意,故C符合题意。
故选C。
(3)[3]排除故障后,继续实验,当电压表示数为2.5V时,电流表示数如图乙所示,电流表选用0~0.6A,分度值为0.02A,则此时电流表的读数为0.24A,即流过灯泡的电流是0.24A。
[4]小灯泡的额定功率为
(4)[5]由图知,灯泡与滑动变阻器串联接入电路,如果要使灯泡两端电压由2.5V调到2V,根据串联分压原理,应该把滑动变阻器的滑片向左滑动,使滑动变阻器接入电路阻值变大,分得电压变大,从而使灯泡两端电压由2.5V调到2V。
(5)[6]根据实验数据绘制出小灯泡的电流I与电压U的关系图像,如图丙所示。随灯泡两端电压的增大,通过灯泡的电流也增大,但电流增加的越来越慢,根据欧姆定律得,当电压表示数增大时,灯丝温度会发生变化,灯丝电阻将变大,故BCD不符合题意;故A符合题意。
故选A。
12.
【详解】根据螺线管中线圈的绕向,利用安培定则可以确定电源右端为正极,左端为负极,如下图
13.(1)10Ω;(2)6V;(3)4.8W
【详解】解:(1)由“6V 3.6W”可得,小灯泡L的电阻为
(2)当S1断开、S和S2闭合时,R1、R2短路,只有L接入电路,小灯泡正常发光,即电源电压等于小灯泡两端的电压为6V。
(3)当S、S1和S2都闭合时,L、R1、R2并联,此时功率最大为
通过定值电阻R1、R2的电流之比为3:2,由并联电路各支路两端电压相等
可得
当S闭合,S1,S2都断开时,L、、串联,此时功率最小为
由R2消耗的最大功率和最小功率之比为9:1,则
可得,此时R2两端的电压为
根据串联分压规律
可得,此时R1两端的电压为
小灯泡两端的电压为
R2的阻值为
则R2消耗的最大功率为
答:(1)灯泡L的电阻10Ω;
(2)电源电压6V;
(3)R2消耗的最大功率4.8W。
14.(1)0.6A;(2)5V;(3)0.9W
【详解】解:(1)当滑动变阻器接入电路电阻为零时,电流最大,由图乙可知最大电流为0.6A。
(2)当滑动变阻器接入电路电阻最大时,电流最小,由图乙可知最小电流为0.1A,滑动变阻器的电功率为0.5W,根据P=UI可知,此时滑动变阻器两端电压为
(3)由甲图可知R0与R串联,则
又
联立可得
=6V,=10
滑动变阻器的电功率
当
P最大,为
答:(1)滑动变阻器接入电路电阻为零时,电路中的电流为0.6A;
(2)滑动变阻器接入电路电阻最大时,滑动变阻器两端的电压为5V;
(3)滑动变阻器的滑片从最右端滑向最左端的过程中,滑动变阻器的最大功率为0.9W。
15.(1)12Ω;6Ω;(2)9V;(3)4.5W
【详解】(1)由可得,灯泡L1的电阻
灯泡L2的电阻
(2)由P=UI可得,灯泡L1正常工作时的电流
灯泡L2正常发光时的电流
为使两灯的电压均不高于其额定电压,所以,当电路中的电流I=I1,此时L1两端的电压为6V(L1正常发光),
由可得,此时灯泡L2两端的电压为
因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,电源电压的最大值为
(3)当电源电压为最大值时,电路消耗的总功率为
答:(1)小灯泡L1、L2的电阻分别为12Ω和6Ω;
(2)电源电压的最大值为9V;
(3)当电源电压为最大值时,电路消耗的总功率为4.5W。
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