山东省枣庄市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

山东省枣庄市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·山东枣庄·统考中考真题）如图甲所示的电路中，电源电压不变，小灯泡L的阻值不变，滑动变阻器R的规格是“100；1A”。闭合开关，在保证电路元件安全且能使小灯泡正常发光的前提下，最大范围内移动滑片，绘制了通过变阻器的电流与变阻器阻值关系的图象，如图乙所示。下列说法正确的是（　　）

A．电源电压为6V

B．小灯泡的电阻为10

C．小灯泡的额定功率为1.8W

D．整个电路电功率最小时，20s内滑动变阻器消耗的电能为12J

2．（2023·山东枣庄·统考中考真题）安全教育已越来越引起学校和社会各界的高度重视，并开展了一系列丰富多彩的教育活动。在某校一次安全用电知识的“对”、“错”抢答比赛中，下列选项应答“对”的是（　　）

A．若空气开关“跳闸”，一定是使用了大功率用电器

B．使用三线插头和三孔插座的目的，是将用电器的金属外壳与大地相连

C．家庭电路的开关，接在零线或火线上都可以

D．雷雨天气可以打着雨伞在开阔地上行走

3．（2022·山东枣庄·统考中考真题）以下四种情况符合安全用电原则的是（　　）

A． 使用试电笔时，手应接触笔后端的金属部分

B． 人向落在地面上的“高压线头”靠近

C． 电灯的开关接在零线上

D． 雷雨天人站在大树下避雨

4．（2021·山东枣庄·统考中考真题）如图所示电路，电源电压不变，滑动变阻器的滑片移至最大阻值处，闭合开关，电流表示数为0.1A，小灯泡的功率为0.3W。移动滑片，使滑动变阻器最大阻值的接入电路，电流表示数为0.2A，小灯泡恰好正常发光，且小灯泡消耗的功率为1W，下列计算结果错误的是（　　）

+

A．电源电压为9V

B．小灯泡正常发光时电阻为25

C．滑动变阻器的最大阻值为60

D．小灯泡正常发光时，滑动变阻器消耗的功率为4W

5．（2023·山东枣庄·统考中考真题）我国自行研制的第三艘航空母舰福建号采用了最先进的电磁弹射器。电磁弹射器的弹射车处于强磁场中，当弹射车内的导体有强电流通过时，弹射车就给舰载机提供强大的推力而快速起飞。下列各图能正确反映电磁弹射器工作原理的是（　　）

A．   B．  

C．   D．  

6．（2023·山东枣庄·统考中考真题）关于能源、信息、新材料和航天，下列说法正确的是（　　）

A．核能和地热能都是可再生能源

B．核潜艇是利用原子核发生聚变来获取动力的

C．弯曲的光导纤维也能传输信息，说明光可以沿曲线传播

D．中国航天员王亚平进行“天宫课堂”授课时，依靠电磁波与地面之间进行信息传递

二、填空题

7．（2023·山东枣庄·统考中考真题）如图甲所示，电源电压保持不变，闭合开关S，滑动变阻器滑片P从b点滑向a点的过程中，两个电压表示数随电流表示数变化的图像如图乙所示。

（1）图乙中__________（选填“dc”或“ec”）表示电压表V1的示数随电流表示数变化的图像；

（2）该电路消耗的最大总功率与最小总功率之比为__________。

8．（2022·山东枣庄·统考中考真题）如图甲所示，电源电压恒定不变，定值电阻R1的阻值为10Ω，滑动变阻器R2的最大阻值为50Ω。开关闭合后，当滑动变阻器的滑片P移到某一位置时，电压表V1的示数如图乙所示，此时R2的功率为0.8W。则电流表的示数为______A，电源电压为______V。

9．（2022·山东枣庄·统考中考真题）《论衡》中记载：“司南之杓、投之于地，其柢指南”。如图。“柢”即握柄，是磁体的_______极，司南之所以能指南北，是由于受到_______的作用。

10．（2021·山东枣庄·统考中考真题）我们在家收看电视节目，电视机接收到的图像信号和声音信号是利用电磁波以______m/s的速度传递来的。电视机消耗的电能属于______（选填“—次”或“二次”）能源。

三、实验题

11．（2023·山东枣庄·统考中考真题）在探究电流通过导体产生热量的多少与什么因素有关的实验中。某兴趣小组猜想：电流通过导体产生的热量可能与通过导体的电流、导体的电阻和通电时间有关，于是他们利用甲、乙、丙三个装置进行实验探究，如图所示，三个装置的透明容器中各有一段电阻丝，容器中密封着等量的空气，U形管中液面高度的变化反映密闭空气温度的变化。

（1）要探究电热与电阻的关系。应选用__________组合，并将它们__________接到电源两端进行实验。

（2）选用乙、丙组合，串联接到电源两端进行实验，在通电时间相同的情况下，发现乙装置U型管中液面高度变化大，由此可得到的结论是：在电阻相同、通电时间相同的情况下，__________。

（3）实验中通过观察U型管中液面高度的变化反映密闭空气温度的变化，在研究许多物理问题时都会用到这种方法，下列实例采用研究方法与此相同的是__________。

A．探究电流与电压、电阻的关系

B．用铁屑显示磁体周围磁场分布

C．研究光的传播时，引入“光线”

D．探究平面镜成像的特点

12．（2021·山东枣庄·统考中考真题）学习了电磁感应现象后，小雨同学还想进一步探究感应电流的大小与哪些因素有关。他使用的装置如图所示：铁块E、F上绕有导线并与开关，滑动变阻器、电源、灯泡组成电路。线框abcd与灵敏电流计G相连。（线框abcd在铁块E、F上方，实验过程中线框不扭转）

【猜想与假设】

小雨做出了如下猜想：

A．感应电流的大小与磁场的强弱有关

B．感应电流的大小与导体切割磁感线的速度有关。

【设计与进行实验】

进行多次实验，每次实验

（1）小雨探究猜想A的设计思路如下：改变电磁铁的______保持线框沿竖直向下穿过电磁铁磁场的速度相等，观察并记录每次实验中灵敏电流计G指针偏转的格数；

（2）要探究猜想B，实验时应保持电磁铁______不变，改变线框切割磁感线的速度进行多次实验，分别记下每次实验中灵敏电流计指针偏转的格数。实验数据记录如右表所示；

【分析论证】

（3）分析表格数据可得出的结论是：其他条件都相同时，______，闭合电路中产生的感应电流越大；

【交流评估】

（4）实验中用电磁铁代替永磁体的好处是：______；

（5）按照小雨的设计思路探究猜想A，实验时在操作上存在的困难是：______。

四、作图题

13．（2021·山东枣庄·统考中考真题）用笔画线表示导线，将图中的开关、电灯正确接入家庭电路中。

五、计算题

14．（2023·山东枣庄·统考中考真题）体重超标已影响了部分中学生的身心健康，为了动态监测学生的体重情况，班级科技创新小组设计了一台由电流表改装而成的简易体重计，其电路如图甲所示。已知电源电压恒定，定值电阻R0=5Ω，R为压敏电阻，其阻值与所受到的压力关系如图乙所示，电流表量程为0~0.6A，踏板重力不计，求：

（1）闭合开关S，当体重计空载时，电路中的电流为0.12A，电源电压为多少；

（2）当体重计示数为600N时，R0消耗的电功率为多少；

（3）此体重计所能测量的最大体重为多少。

15．（2022·山东枣庄·统考中考真题）如图甲所示，电源电压保持不变，R0为定值电阻，R为滑动变阻器。当滑片P由滑动变阻器b端移动到a端的过程中，分别测出几组对应的电压值和电流值，通过计算得出滑动变阻器对应的电功率P，并画出滑动变阻器的电功率P和电流I的关系图像，如图乙所示。求：

（1）滑动变阻器的最大阻值；

（2）R0的阻值和电源电压；

（3）整个电路消耗的最小电功率和最大电功率之比。

16．（2021·山东枣庄·统考中考真题）康康家里有一台电火锅，部分技术参数如下表，图甲是其内部电路的工作原理简图，、均为阻值不变的加热电阻，通过开关S、、的通断可实现三个挡位功能的切换，其中是能分别与a、b两掷点相连的单刀双掷开关。

（1）电火锅正常工作时，锅内水温随时间变化的图象如图所示。若用高温挡把质量为4kg、初温为50℃的水加热到60℃，求此过程中水吸收的热量和电火锅的热效率；

（2）若改用低温挡给（1）问中的水加热，请比较使用高温挡还是低温挡更节能；

（3）求电火锅正常工作时保温挡的电功率。

参考答案：

1．C

【详解】A．由题意及图中数据可得，当滑动变阻器接入电路的电阻为20Ω时，通过电阻的电流为0.3A，则滑动变阻器两端的电压为

U=IR=0.3A×20Ω=6V

而电源电压应该大于6V，故A错误；

B．由题意及欧姆定律可得

有

解得

RL=20Ω

U电=12V

故B错误；

C．由题意可得，要保证电路安全且灯泡正常发光，则通过灯泡的电流最大为其额定电流，结合上述分析可得，小灯泡的额定电流为0.3A，额定电压为

U额=U电-U=12V-6V=6V

则小灯泡的额定功率为

P额=U额I额=6V×0.3A=1.8W

故C正确；

D．整个电路中电源电压不变，当电流最小时，功率最小，由题意可得，电功率最小时，20s内滑动变阻器消耗的电能为

W=Pt=U电I小t=12V×0.1A×20s=24J

故D错误。

故选C。

2．B

【详解】A．家庭电路中空气开关跳闸，可能是用电器的总功率过大，也可能是电路中发生了短路，故A不符合题意；

B．三孔插痤中有一个孔是用来连接地线的，让有金属外壳的用电器的外壳接地，可以防止因漏电导致金属外壳带电而发生触电事故，故B符合题意；

C．家庭电路的开关，一定要接在火线上，故C不符合题意；

D．打雷时，一定要第一时间远离空旷的地方，尽快走进室内躲避，同时举起雨伞等于增加了身体的高度，也会使人增加被雷直接击中的可能，故D不符合题意。

故选B。

3．A

【详解】A．使用试电笔时手要接触笔尾金属体，这样才能构成通路，氖管才能发光，故A符合题意；

B．安全用电原则：不接触低压带电体，不靠近高压带电体。高压线断头落地处周围有电压，若靠近它会造成跨步电压触电，故B不符合题意；

 C．开关应接在电灯和火线之间。如果开关接在零线和灯泡之间，火线直接接在灯泡时，虽然断开开关，但是火线和灯泡相连，触及灯泡会发生触电事故，故C不符合题意；

D．雷雨天人站在大树下避雨，因为大树和人体都是导体，雷电极易通过突起物——大树传向人体，而造成雷电灾害，故D不符合题意。

故选A。

4．D

【详解】AC．如图灯泡与滑动变阻器串联，设电源电压为U，滑动变阻器最大阻值R，则有

联立解得

故AC正确，不符合题意；

B．小灯泡正常发光时电阻为

故B正确，不符合题意；

D．小灯泡正常发光时，滑动变阻器消耗的功率为

故D错误，符合题意。

故选D。

5．C

【详解】依题意电磁弹射器的弹射车处于强磁场中，当弹射车内的导体有强电流通过时，弹射车就给舰载机提供强大的推力，由此可知其原理是通电导体在磁场中受力运动，与电动机原理相同。

A．图A是奥斯特实验，说明电流周围存在磁场，故A不符合题意；

B．图B是探究电磁铁磁性强弱与线圈匝数的关系，故B不符合题意；

C．图C有电源，通电导体在磁场中受力运动，是电动机原理，故C符合题意；

D．图D没有电源，是探究电磁感应现象的实验，故D不符合题意。

故选C。

6．D

【详解】A．核能的核燃料是不可再生能源，故A错误；

B．核潜艇是利用原子核发生裂变来获取动力的，故B错误；

C．弯曲的光导纤维也能传输信息，是因为光发生了反射，故C错误；

D．电磁波可以在真空中传播，所以天空站和地面之间的信息传递是通过电磁波完成的，故D正确。

故选D。

7．     ec     3∶1

【详解】（1）[1]由甲图可知，R0与R串联，电压表V1测R0两端的电压，电压表V2测R两端的电压，电流表测电路中的电流，滑动变阻器滑片P从b点滑向a点的过程中，滑动变阻器R接入电路的阻值变小，电路中的电流变大，根据串联分压原理可知，滑动变阻器两端的电压变小，R0两端的电压变大，所以图乙dc表示电压表V2的示数随电流表示数变化的图像，ec表示电压表V1的示数随电流表示数变化的图像。

（2）[2]滑片P在a点时，电路中的电阻最小，电流最大，电流，由可知，电路总功率最大，滑片P在b点时，电路中的电阻最大，电流最小，电流，由可知，电路总功率最小，则该电路消耗的最大总功率与最小总功率之比为

8．     0.4     6

【详解】[1][2]由电路图可知，R1、R2串联，电压表V1测量R1两端的电压，电压表V2测量R2两端的电压，电流表测电路中的电流。

若电压表V1接小量程时，由乙图可知，电阻R1两端的电压U1=0.8V，电路中的电流

由于此时R2的功率为0.8W，所以R2两端的电压为

滑动变阻器R2接入的阻值为

所以假设不成立，故电压表V1接的是大量程，由于分度值为0.5V，所以电压表V1的示数为4V，电路中的电流为

由于此时R2的功率为0.8W，所以R2两端的电压为

根据串联电路电压特点可得，电源电压为

U=U1′+U2′=4V +2V=6V

9．     S（南）     地磁场

【详解】[1]由题意知，司南放在地上时，握柄指向地理的南方，而地磁极的N极在地理南方附近，据同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，所以握柄是磁体的S（南）极。

[2]司南静止时指南北是由于它受到地磁场的作用。

10．          二次

【详解】[1]电视机接收到的图像信号和声音信号是利用电磁波以m/s的速度传递来的，电磁波可以做真空中传播。

[2]电视机消耗的电能是消耗一次能源得到的，属于二次能源。

11．     甲、乙     串联     通过导体的电流越大，产生的热量越多     B

【详解】（1）[1][2]要研究电热与电阻的关系，需要控制通过电阻的电流与通电时间相同，而电阻的阻值不同，因此选用甲和乙组合，将它们串联接到电源两端进行实验。

（2）[3]乙和丙，由于串联在电路中，可知通过电路乙中5Ω电阻的电流大于通过丙中5Ω电阻的电流，当在通电时间相同的情况下，发现乙装置U型管中液面高度变化大，可知气压差越大，温度差越大，热量越多，可以得出的结论是：通过导体的电流越大，产生的热量越多。

（3）[4] A．实验中通过观察U型管中液面高度的变化反映密闭空气温度的变化，这用到了转化法，而探究电流与电压、电阻的关系时，用到的方法是控制变量法，故A不符合题意；

B．用铁屑显示磁体周围磁场分布时，磁体周围磁场的强弱转化为吸引铁屑的多少，故B符合题意；

C．研究光的传播时，引入“光线”，这是模型法，故C不符合题意；

D．探究平面镜成像的特点，用到的是替代法，故D不符合题意。

故选B。

12．     电流大小     磁场的强弱     导体切割磁感线的速度越快     电磁铁可以改变磁性强弱     很难保证每次线框沿竖直向下穿过电磁铁磁场的速度相等

【详解】（1）[1]探究猜想A感应电流的大小与磁场的强弱有关，就要保持线框沿竖直向下穿过电磁铁磁场的速度相等，改变磁场的强弱，即改变电磁铁的电流大小，电流越大，磁场越强，观察并记录每次实验中灵敏电流计G指针偏转的格数。

（2）[2]要探究猜想B感应电流的大小与导体切割磁感线的速度有关，实验时应保持电磁铁的磁场的强弱不变，改变线框切割磁感线的速度进行多次实验，分别记下每次实验中灵敏电流计指针偏转的格数。

（3）[3]分析表格数据，导体切割磁感线的速度越快，电流表指针偏转格数越多，可得出的结论是：其他条件都相同时，导体切割磁感线的速度越快，闭合电路中产生的感应电流越大。

（4）[4]实验中用电磁铁代替永磁体的好处是：电磁铁可以改变磁性强弱，永磁体不能改变磁性强弱。

（5）[5]按照小雨的设计思路探究猜想A，实验时在操作上存在的困难是：很难保证每次线框沿竖直向下穿过电磁铁磁场的速度相等。

13．

【分析】家庭电路中，开关控制灯泡时，火线首先过开关，然后进入灯泡顶端的金属点，零线直接接入灯泡的螺旋套；这样连接的电路，不但开关控制灯泡，而且断开开关，切断火线，更换灯泡时，更安全。

【详解】开关控制灯泡时，火线首先接入开关，然后进入灯泡顶端的金属点；零线直接接入灯泡螺旋套，如图所示：

14．（1）6V；（2）0.45W；（3）1200N

【详解】解：（1）由图甲可知，闭合开关S，定值电阻R0与压敏电阻R串联，由图乙可知当体重计空载时，R=45，I=0.12A，则电源电压为

（2）由题图乙可知，当体重计示数为600N时，压敏电阻的阻值R'=15Ω，此时电路中电流为

定值电阻R0消耗的功率为

（3）已知电流表量程为0~0.6A，当电路中的电流最大为Imax=0.6A时，体重计测量最大体重，此时压敏电阻的阻值为

由题图乙可知，所能测量的最大体重为1200N。

答：（1）闭合开关S，当体重计空载时，电路中的电流为0.12A，电源电压为6V；

（2）当体重计示数为600N时，R0消耗的电功率为0.45W；

（3）此体重计所能测量的最大体重为1200N。

15．（1）50Ω；（2）10Ω，12V；（3）

【详解】解：由甲图可知，R0与R串联，电压表测滑动变阻器R两端的电压。

（1）由乙图可知，当滑片P在b端时，电路中的电流最小，且，，由可知，滑动变阻器的最大阻值为

（2）由乙图可知，当滑片P在某点c处时，电路中的电流，，所以滑动变阻器连入电路的阻值为

当滑片P在b端时，电源电压为

①

当滑片P在c点时，电源电压为

②

由①②两式可得，电阻R0的阻值为

电源电压为

（3）当滑片P在b端时，电路消耗的电功率最小，则

当滑片P在a端时，电路消耗的电功率最大，则

电路消耗的最小电功率与最大电功率之比为

或电路消耗的最小电功率与最大电功率之比为

答：（1）滑动变阻器的最大阻值为50Ω；

（2）R0的阻值为10Ω，电源电压为12V；

（3）整个电路消耗的最小电功率和最大电功率之比为。

16．（1）；；（2）高温挡更节能；（3）

【详解】解：（1）水吸收的热量

由图可知，用高温档将水从50℃的水加热到60℃所需要的时间t1=3min=180s，这个过程消耗的电能

电火锅的热效率

（2）由图可知改用低温挡给（1）问中的水从50℃的水加热到60℃所需要的时间t2=5min=300s，这个过程消耗的电能

，所以使用高温档更节能。

（3）分析电路，当闭合开关S、S1，开关S2接b，电路中只有R1接入电路，电路处于低温档，则流过R1的电流

R1的电阻

当闭合开关S、S1、S2接b，电路中R1、R2并联接入电路，电路处于高温档，此时电路总电流

流过R2的电流

R2的电阻

当闭合开关S、S2接a时，电路中R1、R2串联接入电路，电路处于保温档，此时电路总电阻

电路保温功率

答：（1）水吸收的热量为；电火锅的热效率为；

（2）高温挡更节能；

（3）电火锅正常工作时保温挡的电功率为。