辽宁省锦州市2020-2022三年中考物理真题分类汇编-04电磁学(电流和电路、电压和电阻、欧姆定律)
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一、单选题
1.(2022·辽宁锦州·统考中考真题)目前我国在能源、材料和航天等领域都取得了巨大成就。下列说法正确的是( )
A.核能和地热能都是可再生能源
B.半导体是制造集成电路的重要材料
C.地面控制中心通过超声波与空间站中的航天员通信
D.空间站上太阳能电池板将太阳能转化为内能
2.(2021·辽宁锦州·统考中考真题)如图所示电路,电源电压保持不变。闭合开关S,当滑动变阻器的滑片P向下滑动时,下列判断中正确的是( )
A.电压表V示数变大
B.电流表A1示数不变
C.电流表A1示数与电流表A2示数的差值变小
D.电压表V示数与电流表A2示数的比值变小
3.(2021·辽宁锦州·统考中考真题)下列估测的数据中,最接近实际的是( )
A.此刻考场内的温度约为5℃
B.初中物理课本的长度约为26cm
C.一支中性笔的质量约为500g
D.家用电冰箱正常工作时的电流约为10A
4.(2020·辽宁锦州·统考中考真题)下列估测最接近实际的是( )
A.一元硬币的直径约为2dm B.我市夏季平均气温约为42℃
C.一个鸡蛋的质量约为60g D.家庭电路的安全电压为36V
二、多选题
5.(2022·辽宁锦州·统考中考真题)如图甲所示电路,电源电压保持不变,R1、R2为定值电阻,R为滑动变阻器。闭合开关S1,断开开关S2,将R的滑片从b端移到a端过程中,两个电压表示数与电流表示数关系如图乙所示。下列说法正确的是( )
A.电源电压为4.5V
B.滑动变阻器的最大阻值为20Ω
C.R1的最小电功率为0.225W
D.闭合开关S1、S2,通电10s整个电路最多产生热量为36J
6.(2021·辽宁锦州·统考中考真题)图甲中R0为定值电阻,电源电压保持不变。滑动变阻器R1标有“20Ω1A”字样,电流表量程0﹣0.6A,灯泡L的额定电流是0.5A。当开关S1、S2都断开或都闭合两种情况中,移动滑片P(所有元件都安全)得到了两次电流表示数与R1阻值变化关系的图像(如图乙所示),灯泡在工作时正常发光。下列说法中正确的是( )
A.电源电压为4V
B.灯泡L的额定功率为3W
C.R0的阻值为10Ω
D.开关都断开与都闭合时,电路最大功率之比为6∶11
7.(2020·辽宁锦州·统考中考真题)下列说法正确的是( )
A.漫步在沙滩的游客,身后留下了一长串脚印,说明力可以改变物体的形状
B.等候列车的乘客应站在安全线以外,否则会被吸向列车
C.两个带电体互相吸引是因为它们带有同种电荷
D.家庭电路中空气开关跳闸的原因一定是用电器的开关短路
三、填空题
8.(2022·辽宁锦州·统考中考真题)如图所示,A和B是两个验电器,A的金属箔张开是因为同种电荷相互______;用带有手柄的金属棒把A和B两个验电器的金属球连接起来,若瞬间电流的方向由B到A,则A验电器带______(选填“正”或“负”)电。金属棒的手柄是______(选填“绝缘”或“导”)体。
9.(2022·辽宁锦州·统考中考真题)如图所示电路,电源电压恒定,定值电阻R2的阻值为20Ω,电流表A1和A2的量程均为0~0.6A。闭合开关S,当滑动变阻器R1的滑片从最左端向右移动的过程中,两个电流表的示数之差始终为0.2A。则电压表的示数为______V,滑动变阻器R1允许接入电路的最小阻值为______Ω。
10.(2021·辽宁锦州·统考中考真题)生活中有许多“吸”的现象。用吸管把敞口玻璃杯中的饮料“吸”入嘴里,是利用 ___________的作用;将气球与头发摩擦后,相互靠近时气球与头发“吸”在一起,是因为摩擦后的气球与头发带有 ___________电荷相互吸引;龙卷风能把物体“吸”起卷入空中,是因为流体流速大的地方 ___________。
四、实验题
11.(2022·辽宁锦州·统考中考真题)小明在“探究电流与电阻关系”的实验中,所用电源是两节新的干电池,定值电阻的阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω。
(1)小明将5Ω的定值电阻接入如图甲所示的电路中,闭合开关,向右移动滑动变阻器的滑片,电压表示数______(选填“变大”、“变小”或“不变”)。经检查发现电路中有一根导线连接错误,请你在错误的导线上画“×”,并用笔画线代替导线将电路连接正确______;
(2)改正电路后,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片,当电压表的示数为某一值时,电流表示数如图乙所示。接着小明用10Ω电阻替换5Ω电阻,并移动滑动变阻器的滑片,使电压表的示数仍为______V;
(3)小明将5Ω和15Ω电阻分别接入电路,并将电压表示数调到所控制的电压时,两次实验整个电路消耗的电功率之比为______;
(4)为确保所给的定值电阻接入电路后都能正常进行实验,那么,滑动变阻器的最大阻值至少为______Ω;
(5)通过实验探究,小明得出的结论是:当电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻______;
(6)实验结束后,小明想测一个额定电压为2.5V小灯泡的额定功率,但电流表损坏。他用四节新干电池串联作电源,另有规格为“20Ω 1A”的滑动变阻器R1和一个铭牌不清的滑动变阻器R2,设计了如图丙所示的电路。请你帮他完成测量过程:
①闭合开关,将滑动变阻器R1的滑片移至最左端,调节滑动变阻器R2的滑片,使电压表示数为______V,小灯泡正常发光;
②保持滑动变阻器R2的滑片位置不动,将滑动变阻器R1的滑片移至最右端,读出电压表的示数为0.5V;
③小灯泡的额定功率为______W。
12.(2021·辽宁锦州·统考中考真题)小明所在的物理实验小组,利用图甲所示的电路测量额定电压为3.8V的小灯泡正常发光时的电阻。
(1)图甲中小明将一根导线连接错误,若此时闭合开关,小灯泡 ___________(选填“发光”或“不发光”)。请你在接错的导线上打“x”,并用笔画线代替导线将电路连接正确;___________
(2)小明将电路改接正确后,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片,使小灯泡正常发光。此时电流表示数如图乙所示,则小灯泡正常发光时的电阻是 ___________Ω;
(3)小明测量了小灯泡在不同电压下的电流,并绘制了如图丙所示的图像,根据图像可知电流与电压并不成正比。原因是灯丝的电阻随温度升高而 ___________。在这个图像中,横轴应该表示的物理量是 ___________(选填“电压”或“电流”);
(4)小明又设计了图丁所示的电路,只用电压表测量额定电压为2.5V小灯泡的额定功率。已知滑动变阻器R最大阻值为15Ω。电源电恒定其测量过程如下:
①闭合开关S1、S2,断开S3,将滑动变阻器的滑片移到右端,电压表示数为4.5V;
②___________(填三个开关闭合与断开情况)移动滑动变阻器的滑片,使电压表示数为 ___________V,这时小灯泡正常发光;
③闭合开关S1、S2,断开S3,保持滑动变阻器滑片的位置不变,此时电压表示数为3V;
④小灯泡的额定功率P额=___________W。
13.(2020·辽宁锦州·统考中考真题)小飞同学在探究“电流与电阻关系”的实验中电源电压9V不变,滑动变阻器规格为“50Ω 2A”,电流表、电压表各一个,10Ω、20Ω、30Ω、40Ω的定值电阻各一个。
(1)请用笔画线代替导线将图甲的实验电路补充完整______。(要求:滑动变阻器连入电路的阻值最大)
(2)开关闭合后,无论怎样移动滑动变阻器的滑片,电流表示数均为零,电压表示数接近电源电压,原因是定值电阻发生了______(填“短路”或“断路”)。
(3)排除故障后,将10Ω的定值电阻接入电路,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片到适当位置,电压表的示数如图乙所示,此时电压表的示数为______V。
(4)接着小飞用20Ω的定值电阻替换10Ω的定值电阻后,再闭合开关,移动滑片使滑动变阻器接入电路的阻值______(填“变大”或“变小”),他这样操作的目的是______。
(5)若在实验过程中,为了能够利用上述的四个定值电阻得到四组数据完成实验,他应控制电压表的示数最小为______V。
(6)同组的小彬同学设计了图丙的电路。在电源电压恒为U的电路中,只用了一个电压表、一个阻值为R0的定值电阻及滑动变阻器,测量额定电压为U额的小灯泡的额定功率。具体操作如下:
①闭合开关S,将开关S1接a,______;
②保持滑动变阻器滑片位置不变,再将开关S1接b,读出电压表的示数为U0;
③小灯泡的额定功率P额=______。(用U额、U0、R0表示)
五、计算题
14.(2020·辽宁锦州·统考中考真题)某品牌电热水壶的额定电压为220V,额定功率为1000W,在标准大气压下,该电热水壶正常工作时将1.2L、初温为20℃的水烧开。求:
(1)电热水壶正常工作时的电阻。
(2)若电热水壶的加热效率为90%,烧开这壶水需要多长时间?(c水=4.2×103J/(kg·℃),ρ水=1.0×103kg/m3)
(3)在用电高峰期,某同学关掉家里的其他用电器,只让电热水壶工作,观察到家中规格为“2000revs/(kW·h)”的电能表转盘在2min内转了60转,此电热水壶的实际功率。
参考答案:
1.B
【详解】A.核能在短期内不能从自然界得到补充,是不可再生能源,而地热能是可再生能源,故A错误;
B.集成电路是由二极管、三极管和电阻、电容等元件直接做在硅单晶片上,所以半导体是制造集成电路的重要材料,故B正确;
C.超声波是声波,声音不能在真空中传播,空间站与地面间有真空,所以不能通过超声波传递信息,要靠电磁波来传递信息,故C错误;
D.空间站上太阳能电池板将太阳能转化为电能,故D错误。
故选B。
2.D
【详解】A.由电路图可知,R1和滑动变阻器R2并联,电压表V测量R2的电压,电流表A1测量总电流,电流表A2测量R2支路的电流。当滑动变阻器的滑片P向下滑动时,根据并联电路电压规律,电压表V的示数不变,故A错误;
B.当滑动变阻器的滑片P向下滑动时,R2接入的阻值变小,则R2支路的电流变大,因为并联电路中,各支路互不影响,所以R1支路的电流不变,则总电流变大,即A1示数变大,故B错误;
C.电流表A1示数与电流表A2示数的差值就是R1支路的电流,因为并联电路中,各支路互不影响,R1支路的电流不变,电流表A1示数与电流表 A2示数的差值不变,故C错误;
D.电压表V示数为R2两端的电压,电流表A2示数为通过R2的电流,电压表V示数与电流表A2示数的比值,即为R2的阻值,因为滑动变阻器的滑片P向下滑动,所以R2的阻值变小,所以电压表V示数与电流表A2示数的比值变小,故D正确。
故选D。
3.B
【详解】A.此刻考场内的温度约为25℃,故A错误;
B.初中物理课本的长度约为26cm,与实际相符,故B正确;
C.一支中性笔的质量约为10g,故C错误;
D.家用电冰箱的功率约为200W,正常工作的电流约为1A,故D错误。
故选B。
4.C
【详解】A.一元硬币的直径约为2cm,故A不符合题意;
B.我市夏季最高气温约为42℃,平均温度远低于此值,故B不符合题意;
C.十个鸡蛋大约为一斤多即500g,则一个鸡蛋的质量约为60g符合实际,故C符合题意;
D.我国家庭电路的电压是220V,人体安全电压不高于36V,故D不符合题意。
故选C。
5.BCD
【详解】AB.由电路图知,S1闭合、S2断开时,三个电阻串联在电路中,电压表V1测R2两端的电压,V2测R2和R两端的总电压。电流表测电路中的电流。滑片由b端向a端移动的过程中,变阻器接入电路的阻值变小,电路的总电阻变小,据欧姆定律知,电路中的电流变大,则R2两端的电压变大,R2两端的电压变大,R两端的电压变小。由图乙知,当电路中的电流最小为0.15A时,V1的示数为1.5V,V2的示数为4.5V。此时变阻器接入电路的阻值最大,变阻器两端的电压
U滑=U2-U1=4.5V-1.5V=3V
变阻器的最大阻值
当变阻器接入电路的阻值为0时,R2两端的电压为3.0V,电路电流为0.3A。据串联电路的特点有
U-4.5V=0.15A×R1,U-3V=0.3A×R1
解以上两式得,电源电压及R1的阻值分别为
U=6V,R1=10Ω
故A错误,B正确;
C.R1的最小电功率
P1=I12R1=(0.15A)2×10Ω=0.225W
故C正确;
D.R2的阻值
闭合开关S1、S2,变阻器接入电路的阻值为0时,电路中的电流最大,此时电路中只有R2工作,通电10s整个电路最多产生的热量
故D正确。
故选BCD。
6.BCD
【详解】由甲图可知,当开关S1、S2都闭合时,滑动变阻器R1与灯泡L并联,此时由于R1的阻值不能为零,由此可判断出图乙中的上边的曲线为S1、S2都闭合时电流表示数与R1阻值变化关系的图象,则下边的曲线为S1、S2都断开时电流表示数与R1阻值变化关系。
A.开关S1、S2都闭合时,滑动变阻器R1与灯泡L并联,由图象中上边的曲线可知,当R1=20Ω时,I1最小=0.3A,电源电压
U=U1=I最小R1=0.3A×20Ω=6V
故A错误;
B.由于灯泡发光时恰好正常工作(其额定电压等于电源电压6V),且灯泡L正常工作的电流是0.5A,则灯泡L的额定功率
P额=PL=UIL=6V×0.5A=3W
故B正确;
C.开关S1、S2都断开时,R1与R0串联,当R1=0Ω时,电路中只有R0连入,由图象中下边的曲线可知I最大=0.6A,R0的阻值
故C正确;
D.开关都闭合时,变阻器R1与灯泡L并联,干路最大电流
I闭合=I最大+IL=0.6A+0.5A=1.1A
开关都断开时,R1与R0串联,由图象中下边的曲线可知最大电流I断开=0.6A,则开关都断开与都闭合时,电路最大功率之比为
P断开∶P闭合=UI断开∶UI闭合=I断开∶I闭合=0.6A∶1.1A=6∶11
故D正确。
故选BCD。
7.AB
【详解】A.漫步在沙滩的游客,身后留下了一长串脚印,沙子的形状改变了,说明力可以改变物体的形状,故A正确;
B.靠近列车的一侧空气流速快,外侧空气流速慢,会使人受到向内的压力差,所以等候列车的乘客应站在安全线以外,故B正确;
C.两个带电体互相吸引是因为它们带异种电荷,故C错误;
D.家庭电路中空气开关跳闸的原因也有可能是用电器的总功率过大,故D错误。
故选AB。
8. 排斥 负 绝缘
【详解】[1]电荷间的作用规律:同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引;验电器A的金属箔张开,是因为同种电荷相互排斥。
[2][3]因自由电子的定向移动方向与电流方向相反,金属棒中的电流方向由B到A,则自由电子由A向B移动,说明验电器A带负电;因为人体导电,为了防止影响实验效果,所以用一根带有绝缘柄的金属棒把A、B连接起来。
9. 4 10
【详解】[1]由电路图知,开关闭合后,两个电阻并联在电路中,电流表A1测通过R1的电流,A2测通过干路的电流。电压表测电源电压。因为电源电压不变,所以通过定值电阻R2的电流不变,滑片从最左端向右移动的过程,两个电流表的示数之差始终为0.2A,说明通过R2的电流为0.2A。所以电源电压,即电压表示数
U=I2R2=0.2A×20Ω=4V
[2]当变阻器接入电路的阻值最小时,干路的电流最大,为0.6A,因为两个电流表选用的都是小量程。此时通过变阻器的最大电流
I1=I-I2=0.6A-0.2A=0.4A
变阻器允许接入电路的最小阻值
10. 大气压 异种 压强小
【详解】[1]用吸管吸饮料时,用力吸气,吸管内的气压小于外界大气压,饮料在外界大气压的作用下,被压入口腔内,利用了大气压的作用。
[2]将气球与头发摩擦后,气球和头发因摩擦起电而带有异种电荷,因异种电荷相互吸引,所以相互靠近时气球与头发“吸”在一起。
[3]龙卷风旋转速度很大,内侧因流速大而压强小,外侧因流速小而压强大,所以物体在压强差的作用下被“吸”起卷入空中。
11. 不变 1.5 25 反比 3.5 0.375
【详解】(1)[1] 将5Ω的定值电阻接入如图甲所示的电路中,闭合开关,向右移动滑动变阻器的滑片,由于电压表接在了电阻与滑动变阻器两端,测量的是电源电压,故电压表示数不变。
[2]正确的接法是将电压表改接在定值电阻两端,如图
(2)[3]如图乙所示,电流表接入量程,分度值为0.02A,电流表示数为0.3A,定值电阻两端的电压
探究电流与电阻关系时,需要保持定值电阻两端的电压不变,故接着小明用10Ω电阻替换5Ω电阻,并移动滑动变阻器的滑片,使电压表的示数仍为1.5V。
(3)[4]将5Ω电阻接入电路,并将电压表示数调到所控制的电压时,电路中的电流为0.3A,由于电源接入两节电池,电源电压为3V,整个电路消耗的电功率
将15Ω电阻接入电路,并将电压表示数调到所控制的电压时,电路中的电流为
整个电路消耗的电功率
两次实验整个电路消耗的电功率之比为
(4)[5]为确保所给的定值电阻接入电路后都能正常进行实验,那么,需要最大定值电阻接入电路时,滑动变阻器能满足串联分压的需求;由于电源接入两节电池,电源电压为3V,当最大为25Ω的电阻接入电路时,定值电阻与滑动变阻器两端的电压相等,故滑动变阻器的最大阻值应与定值电阻的最大阻值相等,至少为25Ω。
(5)[6]通过实验探究可知,在保持定值电阻两端的电压不变时,接入的电阻越大,通过电阻的电流就越小;得出的结论是:当电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。
(6)①[7]闭合开关,将滑动变阻器R1的滑片移至最左端,调节滑动变阻器R2的滑片,此时电压表测量两个滑动变阻器接入电路的电阻两端的电压,使电压表示数为
此时小灯泡两端的电压为额定电压2.5V,小灯泡正常发光;
②保持滑动变阻器R2的滑片位置不动,将滑动变阻器R1的滑片移至最右端,电压表测R2两端的电压,读出电压表的示数为0.5V,则R1两端的电压为
电路中的电流
③[8]由于①②两个步骤中电路没有改变,所以步骤二中灯泡两端的电压仍为额定电压,小灯泡的额定功率为
12. 不发光 9.5 增大 电压 闭合S1、S3,断开S2 2 0.5
【详解】(1)[1]由图甲知,电压表串联在电路中,电流表并联在小灯泡两端,则小灯泡被短路,电路整个电路处于断路,小灯泡不会发光。
[2]要测量小灯泡的电阻,应使小灯泡和滑动变阻器串联,电压表与小灯泡并联,电流表串联在电路中,故改正电路图如下:
(2)[3]由图乙知,电流表的量程为0~0.6A,对应的分度值为0.02A,示数为0.4A,则小灯泡正常发光时的电阻
(3)[4][5]由图丙知,电流与电压不成正比,且灯丝的电阻随温度的升高而增大。据知,电压的增加量应大于电流的增加量,所以图丙中的横坐标为电压。
(4)[6][7]闭合开关S1、S2,断开S3,小灯泡被短路,电路中只有变阻器工作,变阻器的滑片置于最右端时,电压表测电源电压,那么电源电压为4.5V。
当开关S1、S3闭合,S2断开时,变阻器和小灯泡串联在电路中,电压表测变阻器两端的电压,要让小灯泡正常发光,则变阻器两端的电压,即电压表示数
U变=U总-UL=4.5V-2.5V=2V
[8]保持滑片位置不变,闭合开关S1、S2,断开S3,此时电压表测变阻器接入电路中左边部分的电压,此部分电阻与变阻器在第②步骤中接入电路的阻值相等。且此时电路的电流
步骤②中变阻器接入电路的阻值
则小灯泡正常发光时,电路中的电流
小灯泡的额定功率
P额=ULI2=2.5V×0.2A=0.5W
13. 断路 6 变大 保持定值电阻两端电压不变 4 移动滑动变阻器滑片,使电压表示数为U-U额
【详解】(1)[1]保证滑动变阻器连入电路的阻值最大,实验电路补充完整如图所示:
(2)[2]开关闭合后,无论怎样移动滑动变阻器的滑片,电流表示数均为零,电压表示数接近电源电压,原因是定值电阻发生了断路,造成电压表串联在电路中。
(3)[3]排除故障后,将10Ω的定值电阻接入电路,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片到适当位置,电压表的示数如图乙所示,电压表接入大量程,分度值为0.5V,此时电压表的示数为6V。
(4)[4][5]接着小飞用20Ω的定值电阻替换10Ω的定值电阻后,根据串联分压特点,定值电阻两端电压增大,则需要移动滑片使滑动变阻器接入电路的阻值变大,以增加变阻器分压能力,以保持定值电阻两端电压不变。
(5)[6]若在实验过程中,为了能够利用上述的四个定值电阻得到四组数据完成实验,当滑动变阻器接入最大时,定值电阻两端电压最小:
定值电阻为10Ω时,
定值电阻为20Ω时,
定值电阻为30Ω时,
定值电阻为40Ω时,
综上可见,要想4个定值电阻都可以正常实验,最小电压为4V。
(6)[7]闭合开关S,将开关S1接a,此时两个电阻与灯泡串联,电压表测量两个串联电阻的两端电压,根据串联分压特点,移动滑动变阻器滑片,使电压表示数为U-U额,则此时灯泡的两端电压即为U额。
[8]保持滑动变阻器滑片位置不变,再将开关S1接b,电压表测量R0定值电阻的两端电压,读出电压表的示数为U0,则电路的电流为
则小灯泡的额定功率为
14.(1);(2);(3)
【详解】(1)电热水壶正常工作时的电阻
(2)水的质量
水烧至沸腾时,吸收的热量
电热水壶放出的热量
烧开这壶水所需要的时间
(3)2min内消耗的电能
电热水壶的实际电功率
答:(1)电热水壶正常工作的时阻是;
(2)若电热水壶的加热效率是90%,烧开这壶水所用的时间是;
(3)用电高峰期,电热水壶的实际功率是。
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