湖北恩施2020-2022三年中考物理真题分类汇编-04电磁学（电功和电功率、电和磁、信息的传递）(含解析）

湖北恩施2020-2022三年中考物理真题分类汇编-04电磁学（电功和电功率、电和磁、信息的传递）
一、单选题
1．（2022·湖北恩施·统考中考真题）下列做法符合安全用电规范的是（　　）
A．在电线上晾晒衣服 B．使用绝缘皮破损的插头
C．控制电灯的开关接在零线上 D．洗衣机的金属外壳接地
2．（2022·湖北恩施·统考中考真题）下列设备中，利用电磁感应现象工作的是（　　）
A．电磁铁 B．电铃 C．电动机 D．发电机
3．（2021·湖北恩施·统考中考真题）下列有关电和磁的说法中正确的是（　　）
A．动圈式话筒工作时将电能转化为机械能
B．螺线管做切割磁感线运动时不一定会产生电流
C．通电导体放入磁场中一定会受到力的作用
D．电磁铁磁性的强弱只与电流的大小有关
4．（2021·湖北恩施·统考中考真题）如图所示的电路中，电源电压保持不变，R1为定值电阻且小于R2的最大阻值，闭合开关S后，在滑片从最右端向左移动的过程中，电表均不超过量程，下列分析正确的是（　　）
A．电流表示数变大，电压表V2示数变大
B．电流表示数变大，电压表V1示数变小
C．电压表V2的示数与电流表示数的乘积先变大后变小
D．电压表V2的示数与电流表示数的乘积保持不变
二、填空题
5．（2022·湖北恩施·统考中考真题）明代《读书录》称“节俭”是“人之美德”。教室不需要使用黑板和显示屏时，应及时断开讲台前的灯和显示屏，这样会使该教室电路的总电阻________，总功率将________，以达到节能目的。（均选填“变大”、“变小”或“不变”）
6．（2022·湖北恩施·统考中考真题）某饮水机上标有“220V制热550W”的字样，发热部件正常工作时的功率为________W。饮水机加热一段时间，插座线会变热，这是电流通过导体时产生的________效应。
7．（2021·湖北恩施·统考中考真题）如图、天问号大星探测器准备登陆火星表面，着陆器设计了四个脚、每个脚上都安装了一个较大的圆盘，这是为了______；刚着陆的瞬间着陆器周围尘土飞扬，这______（选填“能”或“不能”）说明分子在做无规则运动；火星表面有稀薄的空气，在降落过程中着陆器的机械能______（选填“增大”、“不变”或“减小”）；地面是通过______遥控使降落伞张开的。
8．（2021·湖北恩施·统考中考真题）家庭中如果同时使用几个大功率用电器，很容易造成导线中______过大而发生火灾、也有人因忘记切断火炉电源而发生火灾，所以我们要树立节约用电、______的意识。
9．（2021·湖北恩施·统考中考真题）如图所示，电源电压6V保持不变，R1=10Ω，R2=20Ω，R3=30Ω，若只闭合S2、R1与R2两端电压之比为______；若同时闭合三个开关，R2与R3电流之比为______；电路中的最大功率可达______W。
10．（2020·湖北恩施·统考中考真题）在家里，我们不能用湿毛巾来擦拭带电的灯泡和插座，是因为平常的水是 ______ 。若让你在干、湿毛巾中选一条，来包裹较紧的瓶盖，则选择 ______ 毛巾更容易拧开瓶盖，因为在同样压力下它产生的摩擦力较大。
11．（2020·湖北恩施·统考中考真题）物理兴趣小组在老师的指导下做了一个有趣的“摇绳发电”实验。如图，用根长铜线做跳绳，将它的两端与固定在地面上的灵敏电流计相连，摇动“跳绳”时，发现灵敏电流计的指针左右摆动。则两位同学应站在______方向（选填“东西”、“南北”或“任意”）摇绳可使实验现象更明显一点。
三、作图题
12．（2021·湖北恩施·统考中考真题）（1）如图甲，物块沿粗糙斜面向上运动，请画出物块所受重力和摩擦力、及物块对斜面压力的示意图；
（2）请在图乙中补画出穿过透镜的光线；
（3）请根据图丙中小磁针静止时的指向，在括号内标出电源的正负极。
13．（2020·湖北恩施·统考中考真题）在探究电磁铁的实验中，用相同的漆包线和铁钉绕制成电磁铁A和B。闭合开关，移动滑片后，铁钉A和B都能吸住一些大头针，如图所示。经实验发现，磁铁磁化大头针时，仍满足异名磁极相吸引的关系，并且B下方大头针下端为N极。请在图中标出A下方大头针下端的磁极名，并在电源的两端注明+ -极。
四、实验题
14．（2021·湖北恩施·统考中考真题）某同学做测定小灯泡的电功率实验时，用三节干电池供电，灯泡额定电压为2.5V。
（1）根据实际情况，电压表的量程应选择______（选填“0-3V“或“0-15V“），请用笔画线代替导线将图甲电路连接完整______；
（2）按照原理图连接好电路，如果使用了旧灯泡（灯丝已烧断且不知晓），闭合开关准备继续实验，这样操作很容易造成______损坏，为避免此事故发生，可以采用的办法是______；
（3）更换灯泡后，调节电路使灯泡正常发光，电流表示数如图乙所示，小灯泡的额定功率为______W。
15．（2020·湖北恩施·统考中考真题）在探究电路的实验中，几个小伙伴将电阻R、标有“2.5V”字样的小灯泡L和滑动变阻器串联接入电路，并把变阻器的滑片移到了连入阻值最大端，电源为6V稳压直流输出，如图所示。请完成下列问题：
实验次数 电阻两端电压U1/V 灯两端电压U2/V 电流I/A 小灯泡亮度
1 1.0 0.5 0.10 不亮
2 2.2 1.5 0.22 偏暗
3 2.8 2.5 0.28 正常
4 3.0 2.8 0.30 极亮
(1)如果用电压表分别测量R与L的电压，请用笔面线将电路连接完整______；
(2)闭合开关，移动变阻器的滑片，记录4组测量数据在表格中。分析U2与I的值，可发现的实验结论是：①小灯泡的电阻是变化的，当通过电流增大使灯丝的温度升高时其电阻会变______；②小灯泡的亮度决定于______；（选填代号：A．通过灯的电流、B．灯两端的电压、C．灯的实际功率）
(3)通过大量的实验研究，我们必须养成一定的科学态度。比如，通过移动变阻器的滑片，获得多次实验数据很重要；小敏认为对于灯泡的意义是便于求出平均功率达到减小测量误差的目的。你对小敏此观点的评价是______。（需说明理由）
五、计算题
16．（2022·湖北恩施·统考中考真题）如图所示是一款爬绳机器人，它能沿绳子负载爬升，其主要技术参数如下表所示，电池的充电电压和工作电压一致。求：（g取10N/kg，电池容量20Ah相当于在额定电压下，用1A的放电电流工作可连续供电20h）
技术参数
载重 120kg
配绳 20m
爬绳速度 12m/min
自重 10kg
额定电压 36V
电池容量 20Ah
电池 动力锂电池
（1）动力锂电池可提供的总电能；
（2）机器人满载匀速爬升的功率；
（3）上述爬升12m的过程中，机器人消耗电能的80%用于爬升做功，则实际工作的电流多大？（结果保留到整数位）
17．（2021·湖北恩施·统考中考真题）如图所示电路，电源电压保持不变，电流表量程0~0.6A，电压表量程0-15V灯泡上标有“6V 3W”字样，R1=18Ω。（a）当开关S2断开，S、S1闭合，滑片移到变阻器中点时，灯泡正常发光。（b）当S1断开，S、S2闭合，滑片移至最大阻值处时，电流表示数为0.3A。求：
（1）灯泡正常发光时的电阻多大
（2）电源电压多大
（3）若将R1换成R3=9Ω的定值电阻，闭合开关S、S2，断开S1，电路中的电功率变化范围（结果保留一位小数）
18．（2020·湖北恩施·统考中考真题）如图甲所示，电源电压保持12V不变，R0为定值电阻，电压表量程为0~15V，电流表量程为0~0.6A。第一次只闭合开关S、S1，将滑片P从B端移动到A端，第二次只闭合开关S、S2，将滑片P从B端逐步向A端移动，直至白炽灯L正常发光。根据实验过程中测量的数据，绘制电流表与电压表示数的关系图像如图乙所示。求：
(1)滑动变阻器两端AB间的电阻值；
(2)在闭合开关S、S2时，白炽灯L正常工作1min消耗的电能是多少
(3)在整个过程中且电路安全条件下，R0功率的变化范围。
六、综合题
19．（2022·湖北恩施·统考中考真题）阅读短文，回答问题。
超导磁流体推进器
磁流体推进器（MHD）由磁体、电极和通道三部分构成，如图所示。磁流体推进器可为贯通海水的通道建一个强磁场，能对导电的海水产生电磁力的作用，使之在通道内运动，若海水涌向船尾，水便会推动船舶前进。因采用超导磁体作为磁场来源，获称为超导磁流体推进器。
其推进原理利用了“磁场对通电直导体的作用”，工作过程中把电磁能直接转换成流体动能，以喷射推进新技术取代传统螺旋桨的推进，具有低噪音等特点，具有重大推广价值。
中科院从上世纪九十年代开始此项技术研究，第一艘超导磁流体推进实验船“HEMS﹣1”于1998年研制成功。
请回答下列问题：
（1）磁流体推进器的核心组件由________、电极和通道构成；
（2）为减小空气和海水的影响，实验船上部主体可加工成________（选填“上凸下平”、“上平下凸”或“上下对称”）的流线型；
（3）若上述实验船驶入清江，船身受到的大气压会________（选填“小于”、“等于”或“大于”）在海上时受到的大气压，利用河水________（选填“能”或“不能”）获得动力。
参考答案：
1．D
【详解】A．在电线上晾晒衣服，如果直接或间接接触火线，会引发触电事故，故A不符合题意；
B．使用绝缘皮破损的插头，容易造成电路短路，还可能引发触电事故，故B不符合题意；
C．控制电灯的开关接在零线上，断开开关不能切断火线，维修或换灯泡时容易引发触电事故，不符合安全用电的原则，故C不符合题意；
D．洗衣机的金属外壳接地，当洗衣机漏电时，地线能把电流导入大地，避免人接触洗衣机时触电，故D符合题意。
故选D。
2．D
【详解】A．电磁铁是利用电流的磁效应的原理工作的，故A不符合题意；
B．电铃是利用电流的磁效应的原理工作的，故B不符合题意；
C．电动机是利用通电线圈在磁场中受力转动的原理制成的，故C不符合题意；
D．发电机的前提是运动，结果是产生电流，利用电磁感应现象原理，故D符合题意。
故选D。
3．B
【详解】A．动圈式话筒工作时将机械能转化为电能，故A错误；
B．螺线管做切割磁感线运动时不一定会产生电流是正确的，闭合电路的部分导体切割磁感线才会产生电流，螺线管可能不通电，也可能不是一部分导体切割磁感线，故不一定产生感应电流，故B正确；
C．通电导体放入磁场中不一定会受到力的作用，当电流的方向与电磁场的方向平行时，不受力，故C错误；
D．电磁铁磁性的强弱与电流的大小和磁场的强弱有关，故D错误。
故选B。
4．C
【详解】AB．定值电阻R1、滑动变阻器R2串联，V1测R1的电压，V2测滑动变阻器的电压，在滑片从最右端向左移动的过程中，电阻减小，电路电流变大，电流表示数变大；定值电阻R1两端的电压变大，即V1的读数变大；电源电压不变，故滑动变阻器两端的电压减小，即V2的示数减小，故AB错误；
CD．电压表V2的示数与电流表示数的乘积就是滑动变阻器的功率，当R2=R1时，功率最大，其功率先变大后变小，故C正确，D错误。
故选C。
5． 变大 变小
【详解】[1][2]教室的用电器是并联的，并联电路中总电阻的倒数等于各分电阻倒数之和，即电阻越并越小、小于任何一个分电阻，当断开讲台前的灯和显示屏时，电路中的总电阻变大，根据可知电路总功率变小。
6． 550 热
【详解】[1]由饮水机上的标志可知，饮水机的额定功率为550W，即正常时的功率为550W。
[2]饮水机工作的过程中，插座线中也有电流通过，电流通过导体时会产生热量，使导体发热，这就是电流的热效应。
7． 减小压强 不能 减小 电磁波
【详解】[1]着陆器设计了四个脚、每个脚上都安装了一个较大的圆盘，增大受力面积减小压强。
[2]刚着陆的瞬间着陆器周围尘土飞扬，尘土不是分子，故尘土飞扬并不是分子运动。
[3]火星表面有稀薄的空气，在降落过程中着陆器，克服空气阻力做功，故机械能减小。
[4]地面是通过电磁波遥控使降落伞张开的，因为电磁波能够在空气中传播。
8． 电流 安全用电
【详解】[1][2]家庭中如果同时使用几个大功率用电器，因为用电器并联，电路的总电阻减小，很容易造成导线中的电流过大而发生火灾、也有人因忘记切断火炉电源，致使导线过热，而发生火灾，所以我们要树立节约用电、安全用电的意识。
9． 1:2 3:2 3
【详解】[1]由图，闭合S2时，R1、R2串联，根据串联分压
[2]同时闭合三个开关，R2、R3并联，R1被短路，根据并联分流
[3]同时闭合三个开关时，R2、R3并联，R1被短路，电路总电阻最小，电路中有最大功率
10． 导体 干
【详解】[1]不能用湿毛巾来探试带电的灯泡和插座，因为平常的水是导体，会导致触电事故。
[2]用毛巾来包裹较紧的瓶盖，应该选用干毛巾，因为干毛巾的表面更粗糙，在同样的压力下能产生较大的摩擦力，让瓶盖更容易拧开。
11．东西
【详解】[1]用根长铜线做跳绳，将它的两端与固定在地面上的灵敏电流计相连，摇动“跳绳”时，铜线在地磁场中切割磁感线运动，发现灵敏电流计的指针左右摆动，说明铜线中有电流产生；因为地磁场的南北与地理南北极相反，且在它们旁边，所以两位同学应站在东西方向上摇绳可使实验现象更明显一点。
12．（1）
（2）
（3）
【详解】（1）重力的方向始终竖直向下，作用点在物块上；物块相对于斜面向上运动，物块受到沿斜面向下的摩擦力。物块对斜面压力作用点在斜面上，方向垂直于斜面向下。如图所示：
（2）平行于凹透镜主光轴的光经凹透镜折射后，折射光线的反向延长线过透镜焦点，如图所示：
（3）根据小磁针的N、S极判断出螺线管的右侧为S极，左侧为N极，在根据右手定则判断出电流流向，从而确定电源的正负极，如图所示：
13．
【详解】电流从电源正极出发，根据右手定则，即可判断A下方大头针下端的磁极名和电源的两端+ -极，如图所示。
14． 03V 电压表 用电流表试触
【详解】（1）[1]根据实际情况，灯泡额定电压为2.5V，要测灯泡的额定功率，只要灯泡两端的电压为额定电压即可，因此电压表的量程应选择03V。
[2]测定小灯泡的电功率实验时，电压表应接在灯泡两端，接小量程；根据滑动变阻器一上一下，应接上端接线柱，如图
（2）[3][4]按照原理图连接好电路，如果使用灯丝已烧断的灯泡，闭合开关，灯泡断路，电压表串联在电路中，这样电源电压几乎全加在电压表上，很容易造成电压表损坏，为避免此事故发生，可以采用的办法是用电流表试触，如果电表超过量程，断开电路并检查电路电路。
（4）[5]电流表选了小量程，分度值为0.02A，读数为0.28A，小灯泡的额定功率为
15． 或 变大 C 错误的，小灯泡在不同电压下电功率是不同的，不能取平均值减小误差
【详解】(1)[1]用电压表分别测量R与L的电压，如图所示电压表V2已经并联在灯泡L两端，想在只需将电压表V1按照电流正极进、负极出的原则并联在定值电阻R两端，可将电压表V1的负接线柱与定值电阻R的右接线柱或者灯泡L的左接线柱连接即可，如图所示
或
(2)[2]四次实验灯泡L两端的电阻分别为
可知，当通过电流增大使灯丝的温度升高时，灯泡的电阻会变大。
[3]四次实验灯泡L的实际功率分别为
随着通过电流变大，灯泡的实际功率变大，亮度也变亮，可知小灯泡的亮度决定于灯的实际功率，故应该选择C。
(3)[4]小敏的观点是错误的，原因是小灯泡在不同电压下的电功率是不同的，所以不能取平均值减小误差。
16．（1）2.592×106J；（2）260W；（3）9A
【详解】解：（1）根据电能公式可知，动力锂电池可提供的总电能
W总=UIt=36V×1A×20×3600s=2.592×106J
（2）机器人满载时的总重力为
G总=m总g=(120kg＋10kg)×10N/kg=1300N
爬绳的速度为
v=12m/min=0.2m/s
机器人满载匀速爬升的功率
（3）爬升12m的过程中克服重力所做的功为
W1=Gh=1300N×12m=15600J
根据可知，机器人消耗的电能为
由电能公式W=UIt可知，实际工作的电流
答：（1）动力锂电池可提供的总电能为2.592×106J；
（2）机器人满载匀速爬升的功率为260W；
（3）上述爬升12m的过程中，机器人消耗电能的80%用于爬升做功，则实际工作的电流为9A。
17．（1）；（2）；（3）
【详解】解：（1）灯泡正常发光时的电阻
（2）（a）当开关S2断开，S、S1闭合，滑片移到变阻器中点时，灯泡正常发光，灯泡与滑动变阻器R2最大值的一半串联，灯泡正常发光时的电流
设电源电压为U，则有
（b）当S1断开，S、S2闭合，滑片移至最大阻值处时，R1与滑动变阻器R2的最大值串联，电流表示数为0.3A，则有
联立以上两式解得电源电压为
滑动变阻器R2的最大值为
（3）若将R1换成R3=9Ω的定值电阻，闭合开关S、S2，断开S1，R2、 R3串联，当滑动变阻器电阻为0时，电路中电流最大为
因电流表量程0~0.6A，所以电路中的最大电流为
电路的最大功率
当滑动变阻器阻值最大时，电路中的电功率最小为
答：（1）灯泡正常发光时的电阻为；
（2）电源电压9V；
（3）电路中的电功率变化范围为。
18．(1)20Ω；(2)180J；(3)0.9W~2.5W
【详解】(1)只闭合开关S、S1，灯泡L短路，定值电阻R0与滑动变阻器R的最大阻值串联，电路电流不变，将滑片P从B端移动到A端时，电压表测滑动变阻器R两端电压，由图乙可知此时电路电流为0.4A，滑动变阻器接入阻值最大时，两端电压最大为8V，由可得滑动变阻器两端AB间的电阻值
(2)根据串联分压由(1)可知，定值电阻R0两端电压
由可得定值电阻R0的阻值
只闭合开关S、S2时，灯泡L、定值电阻R0、滑动变阻器R串联，电压表测滑动变阻器R两端电压，滑片P在A端时，白炽灯L正常发光。由图乙可知此时电路电流为0.5A，电压表示数即滑动变阻器R两端电压为1V，根据可得定值电阻R0两端电压
根据串联分压可得灯泡正常发光时两端电压
则白炽灯L正常工作1min消耗的电能
(3)在整个过程中且电路安全条件下，由图乙可知通过定值电阻R0的最大电流、最小电流分别为0.5A、0.3A，则R0功率的最大值和最小值分别为
即R0功率的变化范围是0.9W~2.5W。
答：(1)滑动变阻器两端AB间的电阻值是20Ω；
(2)在闭合开关S、S2时，白炽灯L正常工作1min消耗的电能是180J；
(3)在整个过程中且电路安全条件下，R0功率的变化范围0.9W~2.5W。
19． 磁体 上下对称 等于 能
【详解】（1）[1]磁流体推进器的推进原理是利用了“磁场对通电直导体的作用”，因此其核心组件要包含一个磁体用来产生磁场。
（2）[2]对于实验船的上部主体，其上表面在空气中，下表面在水中，为减小空气和海水的阻力，上部主体的上下表面都要做成流线型，即加工成上下对称的流线型表面。
（3）[3][4]大气压的大小与海拔高度有关，从海上驶入江中，海拔高度不变，大气压不变；行驶在河水中时，只要用同样的方法使河水带电，带电河水在磁场的作用下同样可以在通道中向后运动，推动船前进。
试卷第1页，共3页
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湖北恩施2020-2022三年中考物理真题分类汇编-04电磁学（电功和电功率、电和磁、信息的传递）(含解析）