山东省泰安市2021-2023三年中考物理真题分类汇编-04电功和电功率、电和磁、信息的传递

这是一份山东省泰安市2021-2023三年中考物理真题分类汇编-04电功和电功率、电和磁、信息的传递，共20页。试卷主要包含了单选题，填空题，实验题，作图题，计算题等内容，欢迎下载使用。
山东省泰安市2021-2023三年中考物理真题分类汇编-04电功和电功率、电和磁、信息的传递 一、单选题1．（2023·山东泰安·统考中考真题）如图所示的电路中，电源电压U恒定，灯泡L上标有“2.5V 1.25W”字样（忽略温度对灯丝电阻的影响），定值电阻阻值为15Ω，滑动变阻器的规格为“20Ω 1A”，电流表量程为0~0.6A，电压表量程为0~3V。闭合开关，断开开关、，在确保电路各元件安全的情况下，滑动变阻器接入电路的最小阻值为，当滑动变阻器滑片移至中点时，电流表示数为0.3A；闭合开关、、，在确保电路各元件安全的情况下，滑动变阻器在电路中消耗的最大功率为P，定值电阻在10s内产生的热量为Q。下列说法中（　　）  ①    ②    ③    ④A．只有①④正确 B．只有①③正确 C．只有②③正确 D．只有②③④正确2．（2023·山东泰安·统考中考真题）以下做法中，符合安全用电原则的是（　　）A．使用电冰箱时必须使用两孔插座 B．人体不靠近高压带电体C．用湿布擦拭发光的日光灯 D．控制电灯的开关与该电灯并联3．（2022·山东泰安·统考中考真题）如甲图所示，灯泡标有“”字样，忽略温度对灯丝电阻的影响，滑动变阻器标有“”字样，电压表的量程为，电流表的量程为，定值电阻的电流随电压变化的图像如乙图所示。在保证电路安全和电表不超量程的情况下，当闭合开关、、时，通电30s，电路中电流所做的功为；当闭合开关，断开开关、时，灯泡的实际功率为；当闭合开关、，断开开关时，定值电阻消耗的最小功率为。下列说法中（　　）①灯泡的电阻为    ②电源电压为   ③   ④A．只有①④正确 B．只有②③正确C．只有①②正确 D．只有①③④正确4．（2022·山东泰安·统考中考真题）下列说法中不符合安全用电原则的是（　　）A．若发生触电事故，应立即切断电源再救人B．家庭电路中保险丝熔断后，可以用铜丝来代替C．控制电灯的开关要接在火线和电灯之间D．将家用电器的金属外壳接地5．（2021·山东泰安·统考中考真题）如图所示电路中，电源电压保持不变。只闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，使电路中电流达到最小值，此时电流表示数为，电压表的示数为；只闭合开关，移动滑片至滑动变阻器的中点处时，电压表的示数为，此时电阻的电功率为。下列说法中（    ）①电阻的阻值是②电源电压是③滑动变阻器的最大阻值是④当开关、、都闭合时，电路消耗的总功率是A．只有①③正确 B．只有③④正确C．只有①②正确 D．只有①④正确6．（2021·山东泰安·统考中考真题）下列对数据的估测中，最接近实际的是（    ）A．家用空调的电功率约为B．一名初中生所受重力约为C．一枚一元硬币的直径约为D．人正常步行的速度约为7．（2023·山东泰安·统考中考真题）关于下列四幅图的说法中，（　　）①  如图甲，向下压活塞使筒内的硝化棉燃烧，说明压缩空气做功，空气的内能增加②  如图乙，从纸条上方吹气使纸条飘起来，说明气体流速大的位置压强小③  如图丙，奥斯特实验说明通电导线周围存在磁场④  如图丁，古人用桔槔提水既省力又省功A．只有②③正确 B．只有①④正确C．只有②③④正确 D．只有①②③正确8．（2023·山东泰安·统考中考真题）在初中物理的学习中，我们常会用到一些科学研究方法，如在“探究压力的作用效果与受力面积的关系”时，保持压力不变，改变受力面积。以下研究中所采用方法与此相同的是（　　）A．“探究物体动能的大小与速度的关系”时，让同一小车由斜面的不同高度静止滑下B．“探究杠杆平衡的条件”时，改变动力（臂）和阻力（臂），多次测量C．计算高速列车由泰安到北京全程的平均速度时，忽略列车的长度D．认识磁场时，用磁感线描述磁场 二、填空题9．（2021·山东泰安·统考中考真题）某导体的电阻是2Ω，当通过1A电流时，通电1min时，导体上产生的热量是______ J。 三、实验题10．（2021·山东泰安·统考中考真题）在“测量小灯泡的电功率”实验中，已知小灯泡的额定电压为，正常工作时的电阻约为。现有器材：电源（电压为，保持不变），电流表，电压表，开关、导线若干，另有两种规格的滑动变阻器可供选择： R1（50、2A）、R2（10、1A）。请完成下列问题：（1）本次实验中应选择的滑动变阻器是______（选填“”或“”）；（2）某同学连接成了如图甲所示的电路，该电路中存在一处连接错误，只要改接一根导线就可以使电路连接正确，请你把接错的那一根导线找出来打上“×”，再用笔画线代替导线画出正确的连接______；（3）电路正确连接后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片到某一位置，电压表示数如图乙所示为______；要测量小灯泡的额定功率，此时应将滑片向______（选填“”或“”）端移动；（4）实验小组多次改变滑动变阻器滑片的位置，并根据实验数据画出了小灯泡的关系图象如图丙所示。由图象可知：小灯泡的额定功率______；小灯泡的实际功率随实际电压的降低而______（选填“增大”、“减小”或“不变”）。（5）完成以上实验后，同学们又设计了一个如图丁所示的电路来测量该小灯泡的额定功率，为已知阻值的定值电阻。请把他们的实验步骤补充完整：①断开开关，闭合开关、，移动滑动变阻器的滑片，______；②保持滑动变阻器的滑片位置不变，开关仍闭合，______，记录下电压表示数为；③小灯泡的额定功率______（请用已知量和测量量表示）。 四、作图题11．（2021·山东泰安·统考中考真题）请将下列电路元件连入电路。要求：开关控制灯泡，连接时符合安全用电原则。12．（2022·山东泰安·统考中考真题）如图所示，根据通电螺线管中的电流方向标出螺线管的极。 五、计算题13．（2023·山东泰安·统考中考真题）2023年3月27日是第28个全国中小学生安全教育日，某校开展了安全创意设计比赛活动，物理兴趣小组利用磁性开关S2设计了烟雾报警与自动喷淋联动模拟系统，当烟雾达到一定浓度时触发自动报警喷淋，防范火灾发生。图甲为该模拟系统示意图，Rc为气敏电阻。控制电路中的电流I控≥0.02A时，磁性开关S2动触片被电磁铁吸引与触点a接触，安全指示灯L熄灭，报警喷淋系统同时工作；控制电路中的电流小于0.02A时，动触片被释放，与触点b接触，安全指示灯亮，报警喷淋系统停止工作。已知控制电路电源电压U控大小可调节，电磁铁线圈电阻不计，气敏电阻Rc的阻值与烟雾浓度C的关系如图乙所示，R0为定值电阻。工作电路电源电压U=36V，报警电铃标有“36V 18W”字样。（1）安全指示灯L标有“0.9W 10Ω”字样（忽略温度对灯丝电阻的影响），要使灯L正常工作，则保护电阻R′的阻值为多大？（2）报警电铃响时电流表示数为2.5A，喷淋系统工作20s消耗的电能是多少？（3）通过调节U控大小，可改变该装置对烟雾探测的灵敏度。调至U控1时，触发报警喷淋的最低烟雾浓度C1=8%，电阻R0的功率为0.012W，控制电路消耗的总功率为P控1；将电压增大调至U控2，触发报警喷淋时的最低烟雾浓度为C2，控制电路消耗的总功率为P控2，P控1∶P控2=25∶31，求U控1、U控2和C2的大小。    14．（2022·山东泰安·统考中考真题）如图所示，物理科技小组设计的具有防干烧功能的空气加湿器装置模型，由控制器和加热器组成，可在水量不足时自动停止加热。加热器有高、低两个档位，由开关和加热电阻丝、组成，，；控制电路电压恒定，，为压敏电阻，下方固定一个轻质绝缘形硬质杆，水箱注水后圆柱形浮体竖直上浮，通过形杆对压敏电阻产生压力，所受压力每增加，电阻减小。浮体体积为，质量为。科技小组对加湿器进行测试：向水箱内缓慢注水，当液面上升至浮体体积的浸入水中时，电磁铁线圈中电流为，此时衔铁恰好被吸下，加热器开始工作；当液面上升至浮体体积的浸入水中时，电磁铁线圈中电流为；当水箱注水量达到最大值时，电磁铁线圈中电流为。形硬质杆的质量和电磁铁线圈电阻忽略不计，取，水的密度为，水的比热容为。（1）当加热器处于高档位时，加热所产生的热量全部被的水吸收，水温升高了25℃。求加热器的高档功率和低档功率；（2）求浮体体积的浸入水中时受到的浮力和此时压敏电阻受到的压力；（3）求水箱注水量达到最大值时，浮体浸入水中的体积。
参考答案：1．C【详解】闭合开关S、断开开关S1、S2，变阻器R2与灯泡L串联，电流表测量电路中的电流，电压表测量灯泡两端的电压，当滑动变阻器滑片移至中点时，电流表示数为0.3A，即接入电路的电阻为10Ω，由得，此时滑动变阻器两端电压为由得，灯泡电阻为由得，此时电压表示数即灯泡两端电压为根据串联电路电压规律可知，电源电压为各部分电压之和，即由得，灯泡正常工作电流为已知电流表量程为0~0.6A为，则为了确保电路各元件安全，电路中最大电流为0.5A，由题意知，此时灯泡电压为2.5V，则滑动变阻器两端电压为由得，滑动变阻器接入电路的最小阻值为，即闭合开关S、S1、S2，小灯泡被短路，R1、R2并联，根据并联电路电压特点可知由得，通过R1的电流为由于电流表量程为0～0.6A，则通过滑动变阻器的最大电流为由可得，滑动变阻器在电路中消耗的最大功率为P，即由Q可知，定值电阻在10s内产生的热量为Q，即故选C。2．B【详解】A．使用电冰箱时，为了防止漏电造成触电事故，必须使用三孔插座，故A不符合题意；B．为了保证人体安全，人体不能靠近高压带电体，故B符合题意；C．用湿布擦拭发光的日光灯，可能造成触电事故，故C不符合题意；D．出于安全用电的考虑，开关应与用电器串联，故D不符合题意。故选B。3．A【详解】①因为灯泡标有“”字样，由知道，灯泡正常发光时的电阻故①正确；②由图乙知道，当R2两端电压是8V时，通过的电流是0.5A，由欧姆定律知道，R2的电阻为由图知道，当闭合开关、、时，是R2的简单电路，由于通电30s，电路中电流所做的功为，故 由以上两式解得，电源电压U=8V故②错误；③由图知道，当闭合开关、，断开开关时，R1与R2串联，所以，当滑动变阻器全部接入电路时，电路的电流最小，此时电流大小是定值电阻消耗的功率最小，为故③错误；④当闭合开关，断开开关、时，灯泡与R2串联，则灯泡的实际功率为   故④正确。综上所述，A正确。故选A。4．B【详解】A．若发生触电事故，应立即切断电源再救人，由于人体是导体，以防止施救人员触电，故A正确，不符合题意；B．保险丝是用电阻率大熔点低的铅锑合金材料制成的，家庭电路中保险丝熔断后，不能用铜丝来代，因为铜丝的电阻率较小，且熔点较高，故B错误，符合题意；C．控制电灯的开关要接在火线和电灯之间，当开关断开时，电灯与火线断开，才不会带电，故C正确，不符合题意；D．将家用电器的金属外壳接地，当金属外壳漏电时可以防止人体触电，故D正确，不符合题意。故选B。5．D【详解】只闭合开关S1，滑动变阻器与R1串联，电压表测量R1两端的电压，当滑片在b点时，接入电路的电阻最大，使电路中电流达到最小值，由欧姆定律最大此时的电流①由于只闭合开关S2时，滑动变阻器与R2串联，电压表测量R2两端的电压，且移动滑片至滑动变阻器的中点c处时，接入电路的电阻是 ，电压表的示数为，由于此时电阻的电功率为，由知道，R2的阻值由欧姆定律知道，此时电路的电流②电源电压 ③由①②③解得， ，当开关S1、S2、S3都闭合时，滑动变阻器短路，R1与R1并联，由知道，电路的总电阻由知道，电路消耗的总功率是综上所述只有①④正确。故选D。6．A【详解】A．家用空调工作电流在4.5A左右，功率在P= UI=220V4.5A=990W约为1000W左右，故A符合题意；B．中学生的质量在50kg左右，受到的重力大约为G=mg=50kg10N/kg=500N故B不符合题意；C．一元硬币的直径约为2.5cm，故C不符合题意；D．人正常步行的速度约为1.1m/s，故D不符合题意。故选A。7．D【详解】①如图甲，向下压活塞使筒内的硝化棉燃烧，说明压缩空气做功，空气的内能增加，温度上升，当空气温度达到硝化棉燃点时，硝化棉燃烧，故①符合题意；②如图乙，从纸条上方吹气使纸条飘起来，纸条上方空气流速大，纸条上方压强小于下方压强，在压强差作用下纸条向上飘起，说明气体流速大的位置压强小，故②符合题意；③如图丙的奥斯特实验：在通电导线周围的小磁针发生偏转，说明通电导线周围存在磁场，故③符合题意；④如图丁，古人用桔槔提水，省力但不能省功，提水过程中要多做额外功，故④不符合题意，综上所述，只有①②③正确，故ABC不符合题意，D符合题意。故选D。8．A【详解】“探究压力的作用效果与受力面积的关系”时，保持压力不变，改变受力面积，采用控制变量法。A．探究物体动能的大小与速度的关系”时，让同一小车由斜面的不同高度静止滑下，控制小车的质量相同，改变小车到水平面的速度，采用控制变量法，故A符合题意；B．“探究杠杆平衡的条件”时，改变动力（臂）和阻力（臂），多次测量，没有采用控制变量法，故B不符合题意；C．计算高速列车由泰安到北京全程的平均速度时，忽略列车的长度，是采用理想模型法，故C不符合题意；D．认识磁场时，用磁感线描述磁场采用模型法，故D不符合题意。故选A。9．120【详解】已知R=2Ω，I=1A，t=1min=60s，由焦耳定律得Q=I2Rt=(1A)2×2Ω×60s=120J10．     R1          1.2     A     0.5     减小     使电压表的示数为     断开开关，闭合开关     【详解】（1）[1]灯泡正常发光时的电流约为由串联电路特点和欧姆定律可得，此时变阻器连入电路的阻值所以滑动变阻器应选用R1（50、2A）。（2）[2]由图甲知道，错误的将电流表与灯泡并联，电压表与灯泡串联，应修改为电流表与灯泡串联，电压表与灯泡并联，故电路连接如下图（3）[3][4]由图知道，电压表选用小量程，分度值为0.1V，示数为1.2V，且小于灯在额定电压，若正常发光，需要减小变阻器连入电路中的电阻，所以，应将滑片P向A端移到合适位置。（4）[5] 由小灯泡的关系图象知道，小灯泡正常发光时，电压为2.5V，电流为0.2A，故小灯泡的额定功率为P=UI=2.5V×0.2A=0.5W[6]由I-U关系图象知道，电流随电压的增大而增大，由P=UI知道，小灯泡的实际功率随实际电压的降低而减小。（5）①[7]由图知道，断开开关，闭合开关、，滑动变阻器、定值电阻与灯泡串联，电压表测量灯泡两端的电压，移动滑动变阻器的滑片，使电压表的示数为灯泡的额定电压；②[8]保持滑动变阻器的滑片位置不变，开关仍闭合，断开开关，闭合开关，电路的连接方式没有发生变化，电压表测R0与灯泡的总电压，记录下电压表示数为；③[9]电路的电流由知道，小灯泡的额定功率11．【详解】根据安全用电原则可知，用电器的开关应该靠近火线，开关和用电器串联在电路中，所以电路图如图所示：。12．【详解】根据安培定则，用右手握住螺线管，让四指指向螺线管中的电流方向，则大拇指所指的那端就是螺线管的N极，由图可知，螺线管中的电流方向是上进下出，则大拇指指向下端，所以下端是N极，上端是S极，如图13．（1）110Ω；（2）1440J；（3）U控1=5V，U控2=6.2V，C2=2%【详解】解：（1）由可得，安全指示灯L的额定电压为由P=UI可得，安全指示灯L的额定电流为由电路图可知，安全指示灯L与保护电阻R′串联，由串联电路电阻分压规律可知，L正常工作时，保护电阻R′两端电压为U′=U-UL=36V-3V=33V由欧姆定律可得，保护电阻R′的阻值为（2）由电路图可知，报警电铃与喷淋系统并联，电流表测电路中总电流，报警电铃响时电路中的总电流为I总=2.5A，由P=UI可得，流过报警电铃的电流为故由并联电路的电流规律可知，流过喷淋系统的电流为I2=I总-I1=2.5A-0.5A=2A由P=UI可得，喷淋系统的额定功率为P2=UI2=36V×2A=72W由W=Pt可得，喷淋系统工作20s消耗的电能为W=P2t=72W×20s=1440J（3）由图乙可知，当C=0时，Rc=300Ω，当C=5%时，Rc=250Ω，故由数学知识可知，Rc与C之间的函数关系式为Rc=-1000C+300当C1=8%时，带入可得此时Rc1=220Ω，由题意可知，此时电路中电流为I=0.02A，此时电阻R0的功率为P0=0.012W，故由P=I2R可得，电阻R0的阻值为由欧姆定律可得，此时电源电压为U控1=I(R0+Rc1)=0.02A×(30Ω+220Ω)=5V此时电路消耗的总功率为P控1=U控1I=5V×0.02A=0.1W由P控1∶P控2=25∶31可得此时电路中的电流仍为I=0.02A，故由P=UI可得，此时电源电压为此时电阻R0两端电压为U0=IR0=0.02A×30Ω=0.6V由串联电路的电压规律可得，此时气敏电阻两端电压为Uc2=U控2-U0=6.2V-0.6V=5.6V则此时气敏电阻的阻值为带入Rc与C的关系式解得C2=2%。答：（1）要使灯L正常工作，则保护电阻R′的阻值为110Ω；（2）报警电铃响时电流表示数为2.5A，喷淋系统工作20s消耗的电能是1440J；（3）U控1 =5V，U控2 =6.2V，C2=2%。14．（1）900W，200W；（2）1.5N；（3）【详解】解：（1）的水吸收的热量为当加热器处于高档位时，加热所产生的热量全部被的水吸收，则高温挡产生的热量为加热器的高档功率根据可知，电源电压一定时，电阻越大，电功率越小，故当开关S闭合时，、并联，总电阻较小，电功率较大，此时为加热挡，加热挡的功率为900W，当开关S断开时，只有工作，电阻较大，处于低温挡，低档功率（2）浮体体积的浸入水中时受到的浮力物体A所受的重力为物体A受到了向下的重力为0.5N，向上的浮力为2N，故杆对A的力是向下的，杆对A的压力为（3）设控制电路的电压为U控，当杆对A的压力为1.5N时，对应压敏电阻的阻值为，则根据串联电路电压规律可以列等式    ①浮体体积的浸入水中时受到的浮力物体A受到了向下的重力为0.5N，向上的浮力为5N，故杆对A的力是向下的，杆对A的压力为根据所受压力每增加，电阻减小，此时压敏电阻的阻值为此时对应的控制电路的电流为根据串联电路电压规律可以列等式②联立①②可知当水箱注水量达到最大值时，电磁铁线圈中电流为，则此时总电阻为压敏电阻的阻值为当压敏电阻为50欧姆时，对应的压力为1.5N，此时压敏电阻的阻值为30Ω，则对应的压力为此时物体A的浮力为此时物体A浸入水中的体积答：（1）加热器的高档功率为900W和低档功率为200W；（2）浮体体积的浸入水中时受到的浮力为2N和此时压敏电阻受到的压力为1.5N；（3）水箱注水量达到最大值时，浮体浸入水中的体积为。