新疆2020-2022三年中考物理真题分类汇编-05电磁学（电功和电功率、电和磁、信息的传递）

新疆2020-2022三年中考物理真题分类汇编-05电磁学（电功和电功率、电和磁、信息的传递）

一、单选题

1．（2020·新疆·统考中考真题）在山区自驾游遇到雷雨时，下列做法中最安全的是（　　）

A．站在高处 B．撑起雨伞 C．跑到树下 D．躲入车内

2．（2020·新疆·统考中考真题）如图所示的电路中，电源电压保持不变，滑动变阻器R1、R2的滑片可移动的最大距离相等。开始时，R1、R2的滑片均位于变阻器的正中间，开关闭合后，电路的总功率为0.4 W。若将R1的滑片向左移动3 cm，R2的滑片向右移动3 cm，电路的总功率变为0.3 W；若将R1、R2的滑片从正中间均向右移动3 cm，电路的总功率变为0.5 W。已知滑动变阻器电阻丝的阻值与其长度成正比，则滑动变阻器R1的最大阻值与R2的最大阻值之比为（　　）

A．3∶1 B．4∶1 C．5∶1 D．6∶1

3．（2020·新疆·统考中考真题）在相同时间内，5G通讯传输的信息量约为4G的10倍。与4G相比，5G电磁波（　　）

A．频率更高 B．频率更低 C．传播速度更小 D．传播速度更大

4．（2021·新疆·统考中考真题）电磁感应现象是物理学史上的重大发现之一，最早发现这一现象的物理学家是（　　）

A．焦耳 B．安培 C．奥斯特 D．法拉第

5．（2021·新疆·统考中考真题）如图所示为小琴做的小小电动机。矩形线圈的左端引线漆皮被全部刮掉，右端引线漆皮只刮掉了上半周，小小电动机由两节干电池供电。线圈快速稳定转动过程中，线圈受到磁场的作用力时，线圈中的电流为0.67 A，则线圈快速稳定转动1 min内电路消耗的电能约为（　　）

A．150 J B．120 J C．90J D．60J

6．（2021·新疆·统考中考真题）如图所示的电路中，电源电压恒为3V，R1、R2均为定值电阻。若断开开关S1、S3，闭合开关S2，电路的总功率为0.5W；若断开开关S2，闭合开关S1、S3，则电路的总功率不可能为（　　）

A．1W B．2W C．3W D．4W

7．（2022·新疆·统考中考真题）某人习惯晚上睡觉前开始为手机充电，第二天早晨拔掉充电线插头。手机充满电后，会自动停止充电并处于待机状态，当电能消耗到一定程度后，又会自动充满……在待机和自动充电的循环过程中，待机时间为自动充电时间的50倍。已知手机在待机状态下消耗电能的功率为0.2W，充电器的充电电流为2.0A，则充电器的充电电压为（　　）

A．2V B．3V C．4V D．5V

8．（2022·新疆·统考中考真题）根据电工手册可知，通过人体的电流与通电时间的乘积大于30mA·s时，会对人体产生致命危险。下列4 组通过人体的电流和通电时间中，会对人体产生致命危险的是（　　）

A．30mA 0.5s B．20mA 1.2s C．25mA 2.0s D．35mA 0.2s

9．（2022·新疆·统考中考真题）下列设备或用电器中，主要利用电磁感应原理工作的是（　　）

A．电磁起重机 B．柴油发电机 C．滚筒洗衣机 D．家用吹风机

二、填空题

10．（2020·新疆·统考中考真题）目前，我国时速600公里高速磁悬浮列车研制已取得重大技术突破，标志着我国磁悬浮技术已达到世界领先水平：

(1)我国高速磁悬浮列车上装有电磁体，铁轨上装有线圈（相当于电磁铁），通电后，可使列车悬浮起来，悬浮后列车的惯性 _________ （填“大于”“小于”或“等于”）悬浮前的惯性。由于磁悬浮列车与轨道不接触，磁悬浮列车行驶时的噪声比普通轮轨列车行驶时的噪声 _________ （填“大”或“小”）；列车以600 km/h的速度匀速行驶时，列车牵引系统的电功率为2.4×107 W，不计能量损失，列车受到的阻力大小为 _________ N；

(2)高速磁悬浮列车上电磁体始终通有直流电，铁轨上线圈通电后，电磁体和线圈会变成一节节带有N极和S极的电磁铁，列车所受磁力如图所示，图中列车在磁力作用下正在向 _________ （填“左”或“右”）行驶；要保证列车一直向前行轨道驶，线圈的N极和S极就要不断变换，则铁轨上线圈中应通 _________ （填“直流”或“交流”）电；为了节约能源，列车行驶时应对铁轨上线圈 _________ （填“分区段”或“全线路”）供电。

11．（2022·新疆·统考中考真题）张北柔性直流电网工程不仅满足了北京冬奥会100%的清洁电力需求，还点亮了京城的万家灯火。

（1）该工程全部利用张家口地区的大规模风能、太阳能等___________（填“可再生”或“不可再生”）能源发电，保障了北京冬奥会场馆100%的绿色电力供应。电能输送到北京后，通过换流站为运动员居住的房间和北京部分家庭提供___________（填“直流”或“交流”）电。该工程为了保障供电的“柔性”，在承德丰宁修建了世界上最大的抽水蓄能电站，电力富余时，通过___________（填“发电机”或“电动机”）将水抽到高处，电力短缺时，利用水力发电保障电网的稳定性；

（2）北京冬奥会人工造雪所需的电能全部由该工程提供。北京首钢大跳台赛道的人工雪为密度较大的冰状雪，这有利于___________（ 填“增大”或“减小”）运动员与赛道间的摩擦力。小红在研究比赛过程中大气对运动员身体压强情况时，通过查阅资料得到气体的压强p与流速v的关系式为（其中C为常量，ρ为空气密度）。由关系式可知，空气流速越大的位置，压强___________（填“越大”或“越小”），在北京首钢大跳台场馆内，常量C约为___________（填“103”“105或“107”）Pa。

三、作图题

12．（2020·新疆·统考中考真题）请在图中标出静止小磁针的N极。

(       )

13．（2021·新疆·统考中考真题）（1）请在图中画出静止的小球所受重力和拉力的示意图；

（2）请在图中画出从光源S射向透镜的两束光的折射光路；

（3）请在图中标出通电螺线管的N极和静止的小磁针的N极。

14．（2022·新疆·统考中考真题）请在图中标出开关S闭合后的通电螺线管的N极。

四、实验题

15．（2020·新疆·统考中考真题）在测量小灯泡的电阻实验中，有两个规格相同的小灯泡，将其中一个小灯泡接入测量电路，通过实验得到的实验数据如下列表格所示。将另一个小灯泡的玻璃罩敲碎，把保存完好的灯丝接入测量电路，并将灯丝浸没在常温纯净水中，通过实验得到灯丝的I-U图像如图所示：

（1）请画出测量小灯泡的电阻的电路图；

(             )

（2）在测量灯丝的电阻时，开关闭合前，滑动变阻器的滑片应调到阻值_________（填“最大”或“最小”）处；将灯丝浸没在常温纯净水中，且每次测量时，电表指针稳定后立即读数并断开开关，目的是为了控制灯丝的_________不变；

（3）小灯泡两端的电压为3V时的电阻是常温时小灯泡电阻的_______倍；某一手电筒的小灯泡与上述实验中的小灯泡相同，手电筒的开关闭合后小灯泡的电功率_______（填字母代号）。

A．一直增大    B．一直减小    C．先增大后不变    D．先减小后不变

五、计算题

16．（2020·新疆·统考中考真题）如图所示的电路中，电源电压为6 V，闭合开关S后，通过电阻R1的电流为1 A，通过电阻R2的电流为2 A。求：

(1)通过电流表的电流；

(2)电路的总电阻；

(3)整个电路在10 s内产生的热量。

17．（2021·新疆·统考中考真题）如图所示的电路中，R1=2Ω，R2=4Ω，闭合开关S后，电流表的示数为0.50A。求：

（1）电路的总电阻；

（2）电压表的示数；

（3）电阻R2在1min内产生的热量。

18．（2022·新疆·统考中考真题）如图所示的电路中电源电压恒为3V。闭合开关S后，电阻R1的电功率为3W，电阻R2的电功率为4.5W。求：

（1）通过电阻R1的电流；

（2）电阻R2的阻值；

（3）整个电路在10s内产生的热量。

六、综合题

19．（2020·新疆·统考中考真题）2020年5月5日，我国长征五号B运载火箭首飞成功，为我国空间站建设奠定了基础：

(1)长征五号B运载火箭穿越大气层时，火箭上部外壳——整流罩温度升高，其分子的动能_________（填“增大”或“减小”），其内能的改变是通过_________（填“做功”或“热传递”）的方式实现的。火箭发动机在没有空气的环境中_________（填“能”或“不能”）正常工作；

(2)未来两三年我国将完成中国空间站的建设。空间站运行时，其动力补充来源于_________次能源——太阳能。有阳光时，空间站利用光伏发电的功率为60 kW。1 h发电_________kW•h。空间站以7.8×103 m/s的速度运行一年，通过的路程为_________光年。

参考答案：

1．D

【详解】A．站在高处容易被闪电击中，不安全，故A不符合题意；

B．伞的金属伞架是导体，在雷雨天气中撑起雨伞行走也是有危险的，故B不符合题意；

C．雷雨天气不能在大树下避雨，因为树比较高，而且树上带有水，树木就成了导体，容易将雷电引下来，人在树下避雨就可能触电，故C不符合题意；

D．躲入车内可以避免暴露在雷电下，是比较安全的做法，故D符合题意。

故选D。

2．B

【详解】设R1、R2的最大阻值分别为R1、R2，设两个变阻器滑片可移动的距离为acm，则滑片移动3cm时，其连入电路电阻的变化量为最大阻值的倍。

由公式可得R1、R2的滑片均位于变阻器的正中间时

……①

将R1的滑片由中间向左移动3 cm，R2的滑片由中间向右移动3 cm时

……②

将R1、R2的滑片从正中间均向右移动3 cm时

  ……③

①:②可得

a=18cm

将a=18cm分别代入②与③中，将两式相除，整理得

R1:R2=4:1

选项A、C、D错误，不符合题意；选项B正确，符合题意

故选B。

3．A

【详解】ABCD．电磁波在真空中传播速度是c=3×108m/s是不变的，由于c=fλ，因此频率高的波长短、频率低的波长长，因为5G电磁波的波长比4G更短，所以5G电磁波的频率比4G更高，故A符合题意；BCD不符合题意。

故选A。

4．D

【详解】A．焦耳是发现电热的科学家，故A不符合题意；

B．安培是发现电流的科学家，故B不符合题意；

C．奥斯特是发现电流周围有磁场的科学家，故C不符合题意；

D．法拉第是最早发现电磁感应现象的物理学家，故D符合题意。

故选D

5．D

【详解】根据题意，1min内只有一半时间，即

t=30s

电流做功，故线圈快速稳定转动1 min内电路消耗的电能约

故ABC不符合题意，D符合题意。

故选D。

6．A

【详解】观察电路图，若断开开关S1、S3，闭合开关S2，根据电流的流法可知，R1、R2串联在一起，电路的总功率为0.5W，电源电压恒为3V，根据电功率的推导式可知，电路的总电阻

即

若断开开关S2，闭合开关S1、S3，根据电流的流法可知，R1、R2并联在一起，则电路的总电阻

式子变换可得

设这情况下电路的总功率是，据电功率的推导式可知

由

可得到

代入上面式子可得

R2是小于18Ω的，观察上式，当时，这条式子的值达到最大，那么达到最小，则这个最小值是

即

观察4个选项，2W、3W、4W都是有可能的，但1W就不可能了，则电路的总功率不可能为1W。

故选A。

7．D

【详解】设充电器的充电电压为U，充电时间为t，则由W=UIt可得，充电过程中消耗的电能为

W充=UIt=U×2.0A×t

因待机时间为充电时间为50倍，则待机时间为50t，故由W=Pt可得，待机过程中消耗的电能为

W待=P待50t=0.2W×50t

因手机最终为充满电状态，故可得W充=W待，即

U×2.0A×t=0.2W×50t

解得充电器的充电电压为U=5V，故ABC不符合题意，D符合题意。

故选D。

8．C

【详解】A．通过人体的电流与通电时间的乘积

故A不符合题意；

B．通过人体的电流与通电时间的乘积

故B不符合题意；

C．通过人体的电流与通电时间的乘积

故C符合题意；

D．通过人体的电流与通电时间的乘积

故D不符合题意。

故选C。

9．B

【详解】A．电磁起重机主要是利用电流的磁效应工作的，故A不符合题意；

B．柴油发电机主要是利用电磁感应原理工作的，故B符合题意；

C．滚筒洗衣机主要是利用通电导体在磁场中受到力的作用来工作的，故C不符合题意；

D．家用电吹风主要是利用通电导体在磁场中受到力的作用来工作的，故D不符合题意。

故选B。

10．     等于     小     1.44×105     右     交流     分区段

【详解】(1)[1]质量是对物体惯性大小的量度，故悬浮后列车的惯性等于悬浮前的惯性。

[2]由于磁悬浮列车与轨道不接触，没有轮轨噪声，磁悬浮列车行驶时的噪声比普通轮轨列车行驶时的噪声小。

[3]列车以600 km/h的速度匀速行驶时，牵引力与所受摩擦力大小相等、方向相反，不计能量损失时，即由功率公式

可知牵引力为

(2)[4]根据磁场同极相吸、异极相斥特点，列车受到的力方向向右，故图中列车在磁力作用下正在向右行驶。

[5]要保证列车一直向前行轨道驶，线圈的N极和S极就要不断变换，则铁轨上线圈中应通交流电，通过不断变换电流方向实现磁场方向的改变。

[6]为了节约能源，列车行驶时应对铁轨上线圈分区段供电，可仅需在列车正在通过或将要通过的一段铁轨上供电。

11．     可再生     交流     电动机     减小     越小     105

【详解】（1）[1]风能、太阳能可以源源不断地从自然界中获得补充，故是可再生能源。

[2]我国家庭电路中所用电为交流电，故电能输送到北京后，通过换流站为运动员居住的房间和北京部分家庭提供交流电。

[3]电力富余时，可以通过电动机将水抽到高处，将电能转化为机械能。

（2）[4]北京首钢大跳台赛道的人工雪为密度较大的冰状雪，这有利于减小接触面的粗糙程度从而减小运动员与赛道间的摩擦力。

[5]由表达式可知，当密度不变时，空气流速越大，其压强越小。

[6]由表达式可知，当空气流速为零时，此时气体压强的值等于常数C的值，在北京首钢大跳台场馆内，大气压强约为105Pa，故可知常量C约为105Pa。

12．

【详解】

如图，电源的正极在右侧，铁芯正面的电流方向向上。由右手螺旋定则可知电磁铁的N极在左侧，故右侧为S极。又因为异名磁极相互吸引，故小磁针的左端为N极。

13．（1）；（2）；（3）

【详解】（1）图中小球所受重力的方向竖直向下、拉力的方向沿着绳子的收缩方向，如下图所示：

（2）凸透镜中平行于主光轴的光线过焦点，过光心的光线沿直线传播，如下图所示：

（3）从图中可以看出，螺线管上表面的电流方向由下到上，由右手螺旋定则得，螺线管左端N极，右端是S极，磁体外部磁场方向从N极到S极，小磁针N极的指向为磁场方向。故小磁针右边为N极，如下图所示：

14．

【详解】由图可知，闭合开关，电流从螺线管左侧流入，右侧流出。用右手握住螺线管，四指指向电流方向，则大拇指所指的方向即为N极，即通电螺线管的左端为N极。如下图所示：

15．          最大     温度     10     D

【详解】（1）[1]采用伏安法测小灯泡电阻，滑动变阻器应与待测灯泡串联在电路，电压表测量小灯泡两端电压，电流表测电路中的电流，电路图如图所示：

（2）[2]在测量灯丝的电阻时，开关闭合前，滑动变阻器的滑片应调到阻值最大处，保障实验安全。

[3]由于温度对灯丝电阻有较大影响，故每次测量时，电表指针稳定后立即读数并断开开关，目的是为了控制灯丝的温度不变。

（3）[4]根据灯丝的I-U图像可知，常温时小灯泡电阻为

而由表中数据可知，小灯泡两端的电压为3V时，通过的电流为0.30A，则此时灯泡的电阻为

故是常温时小灯泡电阻的10倍。

[5]手电筒的开关闭合后随着温度的升高，小灯泡的阻值变大，由可知，小灯泡的电功率变小，当温度达到一定时，阻值不变，电功率也不变。故ABC不符合题意，D符合题意。

故选D。

16．(1) 3 A；(2) 2 Ω；(3) 180 J。

【详解】(1)两个电阻并联，电流表测量是并联电路干路的电流，其大小为

(2)电路的总电阻为

(3)整个电路在10s内产生的热量为

答：(1)通过电流表的电流为3A；

(2)电路的总电阻为2Ω；

(3)整个电路在10 s内产生的热量为180J。

17．（1）6Ω；（2）3V；（3）60J

【详解】解：（1）从图中可以看到，两电阻R1和R2是串联的，串联电路的总电阻等于各用电器的电阻之和，R1=2Ω，R2=4Ω，那么电路的总电阻

电路的总电阻是6Ω。

（2）从图中可以看到，闭合开关后，电压表并联在电源的两端，测的是电源电压，电路的总电阻是6Ω，这是一个串联电路，电流表的示数是0.50A，即流过R1和R2的电流是0.50A，则根据欧姆定律的变换式可知，电源电压

电源电压是3V，即电压表的示数是3V。

（3）流过电阻R2的电流是0.50A，R2=4Ω，时间是1min=60s，根据焦耳定律可知，电阻R2在1min内产生的热量

电阻R2在1min内产生的热量是60J。

答：（1）电路的总电阻是6Ω；

（2）电压表的示数是3V；

（3）电阻R2在1min内产生的热量是60J。

18．（1）1A；（2）2Ω；（3）75J

【详解】解：（1）R1和R2并联，故电压关系为

通过电阻R1的电流

（2）电阻R2的阻值

（3）整个电路在10s内产生的热量

答：（1）通过电阻R1的电流1A；

（2）电阻R2的阻值2Ω；

（3）整个电路在10s内产生的热量75J。

19．     增大     做功     能     一     60     2.6×10-5

【详解】(1)[1]整流罩温度升高，分子热运动加剧，分子动能增大。

[2]整流罩克服空气摩擦做功，是通过做功改变内能。

[3]火箭发动机自带燃料和助燃剂，可以在真空中工作。

(2)[4]太阳能可直接获取利用，属于一次能源。

[5]1h发电

[6]空间站以7.8×103 m/s的速度运行一年，通过的路程为

光年