江苏省苏州市2020-2022三年中考物理真题分类汇编-05电磁学（电功和电功率）

江苏省苏州市2020-2022三年中考物理真题分类汇编-05电磁学（电功和电功率）

一、单选题

1．（2020·江苏苏州·统考中考真题）下列安全警示语与物理知识不对应的是　　

A．车厢内“请系好安全带” 物体具有惯性

B．宿舍内“禁用大功率用电器” 电路短路会导致熔丝熔断

C．包装上“刀口锋利，小心割伤” 压强大小与受力面积有关

D．公路上“冰雪路面，加装防滑链” 滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度有关

2．（2020·江苏苏州·统考中考真题）在如图甲所示的电路中，电源电压保持不变，为定值电阻，闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P从最左端滑到最右端，两电压表示数随电流表示数变化的完整图线如图乙所示。则下列说法正确的是　　

A．电压表对应的是图线② B．电压满足

C．的最大阻值小于的阻值 D．电路的最大总功率为

3．（2022·江苏苏州·统考中考真题）现代生活离不开电，下列符合安全用电规范的是（　　）

A．用正在充电的手机接听电话

B．家庭电路中装有空气开关和漏电保护器

C．发现有人触电立即用手将其拉开

D．用湿布擦拭正在工作的用电器

4．（2022·江苏苏州·统考中考真题）图甲所示的电路中，电源电压不变，R0为定值电阻，R为滑动变阻器。闭合开关，滑片P移动过程中，电压表示数随滑动变阻器阻值变化的关系如图乙所示。下列说法正确的是（　　）

A．电源电压为5V B．R的最大阻值为20Ω

C．R=10Ω时，其功率最大 D．R=15Ω时，电路消耗的功率为1.8W

二、填空题

5．（2020·江苏苏州·统考中考真题）如图所示为学校实验室中某电能表的表盘。

(1)该电能表示数为__kW·h。

(2)小明利用该电能表和秒表检测一只标识为“”节能灯的额定功率。他关闭其他用电器，将该节能灯接入的测量电路，设计了以下三种测量方案：

方案一：测量出电能表显示消耗电能所用的时间；

方案二：测量出时间内电能表转盘转过的圈数；

方案三：测量出电能表转盘转过1圈所用时间。

①若使用方案二，小明计算额定功率的关系式应该为：__（单位：W，用数字和表示）

②比较三种方案，最可行的是方案__。

6．（2021·江苏苏州·统考中考真题）如图，甲，乙为两只相同电表，当闭合S1，S2时，甲，乙两表示数之比为4:3，则两表均为“______” 表，两电阻大小之比R1:R2为______，电路总功率为P1，同时更换两电表种类，调整开关状态，使两表均有正常示数，此时电路总功率为P2，则P1:P2为______。

7．（2022·江苏苏州·统考中考真题）某型号的电水壶有加热和保温两个挡位，其电路如图所示。当S闭合，S1断开时，电水壶处于___________挡，加热和保温的功率分别为1200W和44W。用它把质量为1kg、初温为20℃的水加热到100℃，用时400s，则水吸收的热量是___________J，此过程中电水壶的效率=___________%。[c水=4.2×103J/(kg·℃)]

三、作图题

8．（2020·江苏苏州·统考中考真题）如图，请把节能灯正确接人到家庭电路中。

9．（2021·江苏苏州·统考中考真题）按照要求作图：

（1）画出图甲中光从水中射入空气中折射光线的大致方向，并标出折射角______；

（2）图乙中磁性黑板擦吸附在竖直黑板上，画出黑板擦在竖直方向受到的力______；

（3）图丙中利用羊角锤撬钉子，在锤柄上画出所施加的最小动力F和其力臂l______；

（4）图丁中已经正确连接好了部分电路，将其余部分连接完整______。

四、实验题

10．（2021·江苏苏州·统考中考真题）在“测量小灯泡的电功率”实验中，小灯泡的额定电压为2.5V，电源电压为4.5V。

（1）用笔画线代替导线，将电路连接完整______；

（2）连接好电路闭合开关后，发现灯泡不亮，检查电路发现电压表、电流表均有示数，则接下来的操作应是______；

（3）问题解决后，移动滑动变阻器滑片，当电压表示数为2.3V时，为了让灯泡正常发光，此时应将滑片向______（左/右）侧移动；

（4）当灯泡正常发光时，电流表示数如图乙所示，则小灯泡额定功率为______W；

（5）下表是实验中测量的几组数据，其中一个电流数据有误，此数据为______；

（6）要完成上述表中数据测量，实验中滑动变阻器的总阻值至少为______Ω；

（7）小明打算只利用两电表中的电流表来测量小灯泡的额定功率，他增加了一个阻值为10Ω的定值电阻R0和两个开关，设计了如图丙所示电路，请将电阻R0、电流表和灯泡的符号填入虚线框中便其能完成实验______。

五、计算题

11．（2020·江苏苏州·统考中考真题）如图所示电路中，电源电压6V，灯泡规格为“6V 3W”。其电流与电压的关系如图乙所示。当S、S1、S3闭合，S2断开时，电流表示数为0.5A。

(1)求灯泡L的额定电流；

(2)求定值电阻R1的阻值；

(3)断开S1、S3，闭合S、S2，调节滑片P，使R2的电功率为灯泡的2倍，求此时滑动变阻器接入电路的阻值为多大？

12．（2021·江苏苏州·统考中考真题）小明为宠物保温箱设计了一个电加热器，其内部电路如图所示，S为旋转型开关，通过旋转开关S，可实现从低温到中温、高温的转换，保温箱及加热器的部分参数如表所示，求：

（1）保温箱内空气温度从10℃升高到32℃需要吸收的热量；

（2）电加热器电路中R2的阻值；

（3）要完成（1）中的升温要求，至少需要的加热时间。

13．（2022·江苏苏州·统考中考真题）在如图甲所示的电路中，电源电压不变，R的阻值为8Ω，灯泡L的电流随电压变化的关系如图乙所示。闭合开关，灯泡L两端的电压为8V。求：

（1）电源电压；

（2）将图甲中的R换成和L一样的灯泡，10s内一个灯泡消耗的电能；

（3）将图甲中R和L由串联改为并联，整个电路的电功率。

六、综合题

14．（2022·江苏苏州·统考中考真题）阅读材料，回答问题

超级镜子发电站

我国用熔盐和1.2万块镜子，建成亚洲第一发电站——甘肃敦煌100MW熔盐塔式太阳能光热电站如图甲所示，该发电站通过电脑控制镜子的反射方向，持续地将太阳光聚集在塔顶的吸热器上，加热其中的熔盐，使其温度升高。高温熔盐向下流入温度为565℃的高温熔盐罐，热泵将它打入蒸汽发生器，与其中的冷水进行热交换，产生高温高压的水蒸气，水蒸气推动汽轮机带动发电机发电。经过蒸汽发生器后的熔盐，降温回到低温熔盐罐，从而循环下去。该电站的两个熔盐罐中共存储3万吨熔盐（熔点为210℃），白天高温熔盐罐把能量储存起来，夜晚再把罐中的高温熔盐释放出来发电，可以实现24小时稳定电力输出。

请回答：

（1）高温熔盐罐利用熔盐储存___________。高温熔盐进入蒸汽发生器，通过___________（做功/热传递）方式使冷水变成高温高压水蒸气，推动汽轮机带动发电机发电；

（2）低温熔盐罐的温度应___________（>/<）210℃；

（3）该发电站正常工作24h，可发电___________度；

（4）从图乙中可以看出，镜子大致以吸热塔为中心依次排列，吸热塔南面的镜子较少，北面的较多。请你结合图丙情形分析，在南面和北面同样的镜子a和b，___________反射到吸热塔的光能更多。

参考答案：

1．B

【详解】A．车厢内警示语“请系好安全带”，是为了防止当紧急刹车时，人由于惯性向前倾而造成伤害，故A不符合题意；

B．宿舍内“禁用大功率用电器”，是因为用电器的总功率过大引起电流过大，会导致熔丝熔断，故B符合题意；

C．刀口锋利，是在压力一定时，通过减小受力面积来增大压强，容易割伤，说明压强大小与受力面积有关，故C不符合题意；

D．“冰雪路面，加装防滑链”是通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力，防止打滑，说明滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度有关，故D不符合题意。

故选B。

2．B

【详解】A．滑片在最右端时，接入电路的阻值为零，因此此时电压表示数为零，由图像可得，图线②反映电压表示数随电流的变化，图线①反映电压表示数随电流的变化，故A错误；

B．从图乙可以看出，电路中电流为时，电压表示数为，电压表示数为，根据串联电路的电压规律可知，电源电压

当滑动变阻器接入电路的电阻为0时，电压表测量电源电压，此时的示数为，所以

故B正确；

C．从图乙可以看出，电路中电流最小时为，此时滑动变阻器两端的电压要大于两端的电压，根据分压原理，滑动变阻器的最大阻值要大于的阻值，故C错误；

D．由图可知，当电路中电流为时，电流是最大的，则最大功率为

故D错误。

故选B。

3．B

【详解】A．手机充电时接听电话，容易造成电池急剧发热而引起火灾或发生爆炸，所以充电时不要接打电话，故A不符合题意；

B．家庭电路安装漏电保护器是防止用电器漏电而采取的安全措施；空气开关是为了防止电路中的电流过大而采取的安全措施，故B符合题意；

C．发现有人触电时，应先切断电源，才可以用手将其拉离带电体，故C不符合题意；

D．生活中的水是导体，用湿布擦拭正在工作的用电器易引发触电事故，故D不符合题意。

故选B。

4．D

【详解】A．由图甲可知，滑动变阻器R和定值电阻R0串联，电压表测R两端的电压；由图乙可知，当变阻器阻值为5Ω时，其两端电压为3V；当变阻器两端电压为10Ω时，其两端电压为4V，由串联电路中的电压规律和电源电压不变可得

……①

……②

由①②解得

U=6V，R0=5Ω

故A错误；

B．由图乙可知，R的最大阻值应大于20Ω，故B错误；

C．R的功率

由上式可知，当

R=R0=5Ω

时，滑动变阻器有最大电功率。故C错误；

D．当R=15Ω时，电路消耗的功率为

故D正确。

故选D。

5．     1469.5          方案三

【详解】(1)[1]电能表单位是kW·h，电能表盘上数字的最后一位是小数位，由图知电能表的示数是。

(2)[2]方案二中：表示每消耗的电能，电能表的转盘转2000转，则节能灯消耗的电能为

节能灯的实际电功率为

[3]节能灯的功率为

电能表转盘转一圈消耗的电能为为

节能灯需要工作的时间为

由以上分析可知：方案一因节能灯功率较小，测量出电能表显示消耗电能所用的时间较长，不易操作；方案二因节能灯功率较小，小灯泡工作电能表转动不到一圈，无法测量；方案三电能表转盘转动1圈消耗的电能可供节能灯工作，比较容易测量；比较可知，方案三容易操作，实验误差较小，最可行。

6．     电压     1：3     3：16

【详解】[1]当闭合S1，S2时，若甲是电流表，会造成电源短路，因此甲是电压表，若乙是电流表，两表示数单位分别为A和V，示数之比无法为4:3，则两表均为电压表。

[2] R1、R2串联，甲测总电压，乙测R2两端电压，两表之比为4:3，即

可求得

[3]两表均为电压表时，总功率为

同时更换两电表种类，即两表为电流表，要使两表均有正常示数，应闭合S1，断开S2，使R1、R2并联，此时总功率为

因此前后总功率之比为

7．     保温     3.36×105     70

【详解】[1]当开关S闭合，S1断开时，R1和R2串联，电路的总电阻最大，由可知电路的总功率最小，处于保温挡；当开关S、S1均闭合时，R2被短路，电路中只有R1工作，电路的总电阻最小，由可知电路的总功率最大，处于加热挡。

[2]水吸收的热量

Q吸=c水m(t-t0)=4.2×103J/(kg·℃)×1kg×(100℃-20℃)=3.36×105J

[3]此过程中电水壶消耗的电能

W=Pt=1200W×400s=4.8×105J

此过程中电水壶的效率

8．

【详解】火线先进入开关，再进入灯泡顶端的金属点，零线直接接入灯泡的螺旋套，如图所示：

。

9．                   

【详解】（1）光从水中射入空气中，先画好法线，折射光远离法线偏折，如图所示：

（2）磁性黑板擦吸附在竖直黑板上，受重力和竖直向上的摩擦力，如图所示：

（3）根据杠杆平衡条件，最小力对应最大力臂，连接支点和最远端即为最大力臂，过最远端作力臂的重线，再判断力的方向，如图所示：

（4）开孔插座接线原则是左孔零线，右孔火线，上孔接地线，开关控制灯的接线原则是开关接火线，灯接零线，如图所示：

10．          移动滑片，观察灯泡是否发光     右     0.75     0.37     17.5    

【详解】（1）[1]在测量小灯泡的电功率时，所用的电路应是串联电路，而滑动变阻器上边的接线接任一端都可以，对变阻器接入电路的阻值大小无影响，而电压表应并联在小灯泡两端，所以电路连接如下：

（2）[2]闭合开关，灯泡不亮，但电压表、电流表均有示数，说明电路中无断路，小灯泡也无短路，那么可能是滑动变阻器接入电路的阻值过大，造成电路中的电流过小。所以应移动滑片，观察灯泡的发光情况。

（3）[3]小灯泡的额定电压为2.5V，而电压表示数为2.3V时，比小灯泡的额定电压小，据串联电路的分压特点，应移动滑片让变阻器接入电路的阻值变小，分去的电压变小，直到电压表的示数为2.5V。所以应向右移动滑片。

（4）[4]由图乙知，电流表的量程为0~0.6A，分度值为0.02A，示数为0.3A。那么小灯泡的额定功率

P=ULI=2.5V×0.3A=0.75W

（5）[5]由表格数据知，前四组对应的电压与电流的比值分别为5、6、7.1、8.4，即电压增大时，电压与电流的比值也增大，而第五组数据中电压与电流的比值为8.1，比8.4小，那么此组数据的电流0.37A有误。

（6）[6]实验探究中，当电压表的示数最小时，即小灯泡两端的电压最小时，变阻器分去的电压最大，此时变阻器接入电路的阻值最大为

所以实验中变阻器的总阻值至少为17.5Ω。

（7）[7]按题意，应将定值电阻与小灯泡并联后再与滑动变阻器串联在电路中，通过两个开关的通断来控制电流表所测量的电流。当开关S1断开、S2闭合时，电流表测定值电阻R0支路的电流，调节变阻器的滑片，让电流表的示数为0.25A，则小灯泡两端的电压

U1=I1R0=0.25A×10Ω=2.5V

保持滑片位置不变，将开关S2断开、S1闭合，此时电流表测干路的电流，记下电流表的示数为I总，据并联电路的电流特点，可求得通过小灯泡的电流，然后据P=UI求出小灯泡的额定功率，所以作图如下：

11．(1)0.5A；(2)12；(3)16

【详解】(1)灯泡L规格为“6V 3W”，是指额定电压为6V、额定功率为3W，由可得灯泡的额定电流为

(2)由图甲可得，当S、S1、S3闭合，S2断开时，灯泡被短路、滑动变阻器没有连入电路，电路中只有R1，由欧姆定律可得

(3)断开S1、S3，闭合S、S2，灯泡与滑动变阻器串联，通过的电流相等，调节滑片使R2的电功率为灯泡的2倍，由可知R2两端的电压、灯泡两端电压之比为

因为

所以R2两端的电压为4V、灯泡两端电压为2V，由图乙可知此时通过灯的电流，即电路中的电流为

滑动变阻器连入的电阻为

答：(1)灯泡的额定电流为0.5A；

(2)定值电阻R1的阻值为12；

(3)此时滑动变阻器接入电路的阻值为16。

12．（1）2.64×104J；（2）440Ω；（3）150s

【详解】（1）保温箱内空气温度从10℃升高到32℃需要吸收的热量为

（2）当旋转开关同时接通2、3接线柱时，R1被短路，则有

电加热器电路中R2的阻值为

（3）当旋转开关同时接通3、4接线柱时，R2、R3并联在电源两端，电阻R3的功率为

高温功率为

根据公式可得，要完成（1）中的升温要求，至少霜要的加热时间为

答：（1）保温箱内空气温度从10℃升高到32℃需要吸收的热量为2.64×104J；

（2）电加热器电路中R2的阻值为440Ω；

（3）要完成（1）中的升温要求，至少需要的加热时间为150s。

13．（1）12V；（2）27J；（3）25.2W

【详解】解：（1）由图乙可知，当灯泡两端的电压

UL＝8V

此时

IL＝0.5A

根据公式U＝IR可知此时电阻R两端的电压

UR＝IRR＝0.5A×8Ω＝4V

根据串联电路中电压的规律可知电源电压为

U＝UL＋UR＝8V＋4V＝12V

（2）将R换成L后，相当于两个型号规格一样的灯泡串联一起，根据串联电路中电压的规律可知灯泡L两端的电压为

由图乙可知，当灯泡两端的电压为6V时，通过灯泡的电流

I'L＝0.45A

根据公式W=UIt可知一个灯泡10s内消耗的电能为

W'L＝U'LI'Lt＝6V×0.45A×10s＝27J

（3）将电阻R与灯L并联，根据并联电路中电压的规律可知，灯L两端的电压为12V，由图乙可知，当灯L两端的电压为12V 时，通过灯泡的电流为

I2L＝0.6A

由欧姆定律得，通过电阻R的电流为

根据并联电路中电流的规律可知，总电流

I＝I"L＋IR＝0.6A＋1.5A＝2.1A

所以整个电路消耗的电功率为

P总＝UI＝12V×2.1A＝25.2W

答：（1）电源电压为12V；

（2）将图甲中的R换成和L一样的灯泡，10s内一个灯泡消耗的电能为27J；

（3）将图甲中R和L由串联改为并联，整个电路消耗的电功率为25.2W。

14．     内能     热传递     >     2.4×106     b

【详解】（1）[1]根据题意知，发电站利用镜子将太阳光聚集在塔顶的吸热器上，加热其中的熔盐，使其温度升高。高温熔盐向下流入温度为565℃的高温熔盐罐，故高温熔盐罐利用熔盐储存能量。

[2]改变物体内能的方法是做功和热传递。高温熔盐向下流入温度为565℃的高温熔盐罐，热泵将它打入蒸汽发生器，与其中的冷水进行热交换，产生高温高压的水蒸气，水蒸气推动汽轮机带动发电机发电。故高温熔盐进入蒸汽发生器，通过热传递方式使冷水变成高温高压水蒸气，推动汽轮机带动发电机发电。

（2）[3]晶体熔化的条件是达到熔点继续吸热。熔盐熔点为210℃，故低温熔盐罐的温度应>210℃。

 （3）[4]该发电站正常工作24h，可发电

W=Pt=100×103kW×24h=2.4×106 kW·h=2.4×106度

（4）[5]根据光反射时，反射角等于入射角，因太阳光从吸热塔南面射来，要使反射光线射到吸热器上，若镜子在吸热塔南面，太阳光射到镜面的入射角较大，则反射角也较大，这就使反射光线不容易射到吸热器上。故在南面和北面同样的镜子a和b，b反射到吸热塔的光能更多。