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黑龙江牡丹江市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·黑龙江牡丹江·统考中考真题）小冰家的电能表标有“220V 10A”，家中正使用着一台100W的电冰箱、两盏40W的日光灯。当小冰将一个60W台灯的插头插进插座时，台灯不亮，干路中的空气开关“跳闸”。发生这种现象的原因可能是（ ）
A．日光灯断路 B．台灯插头处短路 C．电冰箱断路 D．用电器的总功率过大
2．（2022·黑龙江牡丹江·统考中考真题）下列做法符合安全用电规则的是（ ）
A．用湿抹布擦拭发亮的灯泡 B．将冰箱的金属外壳接地
C．雷雨天站在树下避雨 D．在高压电线附近放风筝
3．（2022·黑龙江牡丹江·统考中考真题）下列用磁感线描述的磁场方向不正确的是（ ）
A． B．
C． D．
4．（2022·黑龙江牡丹江·统考中考真题）在初中物理的学习过程中，我们了解了许多的物理实验，其中可以揭示发电机原理的是（ ）
A．磁场对电流的作用 B．奥斯特实验
C．电磁感应现象 D．自制电磁铁
5．（2022·黑龙江牡丹江·统考中考真题）下列对于物质的认识，不正确的是（ ）
A．白炽灯的灯丝都是由超导体制成的 B．原子是由原子核和核外电子组成的
C．磁体周围的磁场是真实存在的 D．核燃料是不可再生资源
6．（2020·黑龙江牡丹江·统考中考真题）关于家庭电路与安全用电，下列说法正确的是
A．发现家用电器或电线着火时，应先切断电源后救火
B．家庭电路中空气开关跳闸，一定是由于电路短路引起的
C．开关的塑料外壳是不导电的，用湿手拨动开关不可能触电
D．用试电笔辨别火线与零线时，手不能接触试电笔尾部金属体
7．（2020·黑龙江牡丹江·统考中考真题）如今，刷卡机广泛应用于银行、超市。当人们将带有磁条的信用卡在刷卡机指定位置刷一下，刷卡机的检测头就会产生感应电流，便可读出磁条上的信息。图中能反映刷卡机读出信息原理的是（ ）
A． B．
C． D．
二、多选题
8．（2022·黑龙江牡丹江·统考中考真题）在如图所示的电路中，电源电压保持不变，当闭合开关S，滑动变阻器的滑片P向右移动，下列说法正确的是（ ）
A．电路总电阻减小，电路总功率增大 B．电路总电阻增大，电路总功率减小
C．电压表示数不变，电流表示数增大 D．电压表示数不变，电流表示数不变
9．（2022·黑龙江牡丹江·统考中考真题）下列展示的是我国古代劳动人民智慧的成果，其中说法正确的是（ ）
A． 桔槔提水利用杠杆原理
B．编钟是利用敲击大小不同的钟改变音调
C． 日晷测量时间利用光沿直线传播
D． 司南静止时长柄指南是受到重力的作用
10．（2021·黑龙江牡丹江·统考中考真题）两个灯泡接在同一电路中，用电流表测得通过它们的电流相等，那么
A．两灯泡的规格一定相同
B．这两个灯泡的亮度可能不同
C．这两个灯泡一定串联
D．这两个灯泡可能并联
三、简答题
11．（2022·黑龙江牡丹江·统考中考真题）【动手动脑，实践体验】如图所示，小冰在课前展示了一盏自制的“铅笔芯电灯”。他将8节1号电池串联起来做电源，用两条铝箔纸条做导线，拿一根2B自动铅笔芯穿过铝箔纸条，架在烧杯口处。戴上绝缘隔热手套，将铝箔纸条的两端连接在电源的正负极上，稍等一会儿，小小的铅笔芯竟然热得发光，而与它相连的铝箔纸条却不怎么热。请分析解释上述现象。
四、计算题
12．（2022·黑龙江牡丹江·统考中考真题）如图所示，一款可设定温度的电热水杯，能将杯中水加热到需要的温度，其铭牌如下表所示。电热水杯在额定电压下工作，将0.3L的水从25℃加热到55℃，用时2min20s。求：
产品名称 电热水杯
额定电压 220V
额定功率 300W
额定容量 0.3L
（1）水吸收的热量是多少？
（2）电热水杯消耗的电能是多少？
（3）电热水杯的热效率是多少？
13．（2022·黑龙江牡丹江·统考中考真题）学习了电功率的知识后，小亮想利用家中的电能表（如图所示）测量电水壶的电功率和热效率，他把质量为1kg温度是20℃的冷水倒入电水壶中，然后把家中的用电器都与电源断开，仅让电水壶工作，在5分钟内将这壶水烧开（在标准气压下），他观察到电能表转盘转了70转，试求：
（1）将这壶水烧开，水吸收的热量是多少？
（2）电水壶的电功率为多少？
（3）电水壶的热效率为多少？
14．（2021·黑龙江牡丹江·统考中考真题）如图所示，小灯泡标有“6V 3W”字样（设灯丝电阻不受温度影响），R1为定值电阻，R2为滑动变阻器，其最大阻值为40Ω。求：
（1）小灯泡正常发光时的电阻；
（2）当开关S、S1、S2都闭合时，小灯泡恰好正常发光，电流表示数为0.6A，电路工作50s，求R1的阻值和电流通过R1产生的热量。
15．（2020·黑龙江牡丹江·统考中考真题）如图甲所示的电路中，电源电压保持不变，小灯泡L标有“12V 6W”的字样，其电阻不随温度变化，R为定值电阻。当开关S闭合时，小灯泡L正常发光，电流表的示数如图乙所示。求：
(1)小灯泡L的电阻；
(2)电阻R的阻值；
(3)电阻R消耗的电功率。
16．（2020·黑龙江牡丹江·统考中考真题）图甲所示是我市某家用电辅热式平板太阳能热水器，其铭牌上标有电加热的功率为1000W。图乙是其储水箱水位探测电路原理图，其中电源电压为24V，A为水位指示表（由量程为0~0.6A电流表改成），R0阻值为10Ω，Rx为压敏电阻，其阻值与储水箱水深的关系如图丙所示。
(1)热水器正常电加热时，电热丝电阻多大？（结果保留一位小数）
(2)阴雨天，将储水箱中50kg、30℃的水加热到50℃，正常通电要多长时间？[若电热全部被水箱中的水吸收且水无热损失，c水=4.2×103J/（kg·℃）]
(3)当水位指示表指示储水箱水深为0.2m时，探测电路中的电流多大？
五、填空题
17．（2022·黑龙江牡丹江·统考中考真题）如图所示，，，闭合开关，电压表的示数为3V，电源电压U=___________V，的电功率___________W，通电10s后，消耗的电能___________J。
18．（2022·黑龙江牡丹江·统考中考真题）2022年6月5日，“神舟十四号”载人航天飞船成功将三名航天员送入太空。如图所示，起飞前以发射塔架为参照物，飞船是___________的。航天员在太空依靠___________与地面通信。
19．（2022·黑龙江牡丹江·统考中考真题）随着科技的进步，我国已发射了若干导航卫星，卫星依靠________传递信息，其在真空中传播的速度约为________m/s。
20．（2021·黑龙江牡丹江·统考中考真题）小明家的电子式电能表表盘上标有“3200imp/（kW h）”字样。11月底的示数为，12月底的示数为，则他家12月份消耗的电能是 ______kW h。为测电暖器实际消耗的功率，小明将标有“220V 1000W”字样的电暖器单独接入自家电路中，观察电能表上的指示灯在1min闪烁48次，则电暖器消耗的实际功率是 ______W。
六、实验题
21．（2022·黑龙江牡丹江·统考中考真题）小明想测量小灯泡的额定功率，设计了如下方案：
（1）如图是未连接好的电路，请用笔画线代替导线将电路连接完整，使滑动变阻器滑片向右移动灯泡变亮________；
（2）连接电路时，开关应该处于________状态；
（3）在这个实验中，小明采用________法测量小灯泡的功率。
22．（2022·黑龙江牡丹江·统考中考真题）【分析归纳，拓展提升】如图甲是小雪自制的小风扇，使用时发现小风扇转动，但风却向后吹。小雪设计了如图乙所示的实验，探究其原因。
（1）闭合开关，给铜棒ab通电，发现铜棒ab向右运动，这表明铜棒ab在磁场中受到___________的作用；
（2）保持磁场方向不变，将电源正负极对调后接入电路，闭合开关，发现铜棒ab向左运动，这表明___________；
（3）保持电流方向不变，将磁体的两极对调，闭合开关，发现铜棒ab向右运动，这表明___________；
（4）根据实验，要改变小风扇转动方向，小雪应该___________；
（5）请列举一个和小风扇工作原理相同的用电器___________。
23．（2020·黑龙江牡丹江·统考中考真题）测定小灯泡电功率的实验中，选用的电源电压为4.5V，小灯泡的额定电压为2.5V、电阻约为10Ω．
（1）连接电路时开关应 _______ ,电流表的量程应选 0 - ______ A．
（2）用笔画线代替导线，连接完整如图a所示的实物电路_____．
（3）闭合开关前，图中滑动变阻器的滑片P应位于 _____ （选填“A”或“B”）端．
（4）闭合开关，移动变阻器的滑片P，发现小灯泡始终不亮，电压表有示数、电流表无示数，原因可能是 _______________ （写出一种即可）．
（5）排除故障后，闭合开关、移动滑片P至电压表的示数如图b所示，其读数为 ______ V；要获得小灯泡额定功率的数据，滑片P应向 ________ （选填“A”或“B”）移动．
（6）改变滑片P的位置，获得多组对应的电压、电流值，绘制得如图c所示的I – U图像．由图像可知，小灯泡两端电压是1.5V时，其电阻是 ___ Ω，额定功率是 ___ W．
七、综合题
24．（2021·黑龙江牡丹江·统考中考真题）巨磁电阻（GMR）效应是指某些材料的电阻在磁场中随磁场强度的增大而急剧减小的现象。如图是研究巨磁电阻特性的原理示意图。
（1）在图中标出闭合S1后电磁铁左端的磁极______；
（2）当闭合S1、S2时，滑片P向左滑动过程中，GMR的阻值变______，指示灯变______；
（3）要使GMR所处的磁场更强，除移动滑片，还可以采取的方法是______。
参考答案：
1．B
【详解】由电能表上的参数可得，电路中允许的最大功率为
而家中使用的用电器的总功率为
这些用电器的总功率远小于电能表的最大功率。空气开关跳闸的原因有两个：总功率过大和发生短路。因为总功率没有过大，故空气开关跳闸不是因为功率过大，而是由于短路引起。故ACD不符合题意，B符合题意。
故选B。
2．B
【详解】A．用湿抹布擦拭发亮的灯泡，会发生触电事故，不符合用电安全，故A不符合题意；
B．将冰箱的金属外壳接地，避免人触碰到外壳而出现了触电事故，故B符合题意；
C．雷雨天不能站在树下避雨，故C不符合题意；
D．不能在高压电线附近放风筝，不靠近高压带电体，不接触低压带电体，故D不符合题意。
故选B。
3．D
【详解】A．地球是一个大磁体，地磁N极在地理南极附近，地磁S极在地理北极附近，磁感线是闭合曲线，磁体外部磁感线是从N极到S极，故A正确，A不符合题意；
BC．磁感线是闭合曲线，磁体外部磁感线是从N极到S极，且同名磁极相互排斥，故BC正确，BC不符合题意；
D．电流从电源正极出发，回到电源负极，根据安培定则，可知确定螺线管右端为N极，左端为S极，磁体外部磁感线是从N极到S极，故D不正确，D符合题意。
故选D。
4．C
【详解】A．磁场对电流的作用是电动机原理，将电能转化为机械能，故A不符合题意；
B．奥斯特实验原理是通电导体周围存在磁场，故B不符合题意；
C．发电机原理是闭合线圈的部分导体切割磁感线时，会产生感应电流，是电磁感应原理，故C符合题意；
D．自制电磁铁原理是通电导体周围存在磁场，故D不符合题意。
故选C。
5．A
【详解】A．白炽灯的灯丝都是由钨丝制成的，利用电流做功，将电能转化为内能、光能，而超导体是电阻为0，不会产生内能，故A错误，A符合题意；
B．原子是由带正电的原子核和核外带负电的电子组成的，故B正确，B不符合题意；
C．磁体周围的磁场是真实存在的，能够对周围的磁体产生力的作用，故C正确，C不符合题意；
D．核燃料是越用越少，是不可再生资源，故D正确，D不符合题意。
故选A。
6．A
【详解】家庭电路失火，应切断电源再救火，防止救火的人触电；空气开关跳闸，可能因为电路短路，也可能因为电路超负荷运行；湿手拨动开关，由于水能导电，可能会触电；使用试电笔时，手必须与笔尾金属体接触，形成通路，才能根据氖管是否发光辨别火线与零线。故选A。
7．C
【详解】信用卡在刷卡机指定位置刷一下，刷卡机的检测头就会产生感应电流，是发电机原理。
A．奥斯特实验，电流周围存在着磁场，磁场的方向与电流方向有关，故A不符合题意；
B．电路中有电源，是通电导体在磁场中受到力的作用，故B不符合题意；
C ．闭合开关，闭合电路的一部分导体，在磁场中作切割磁感线的运动，产生感应电流，这种现象是电磁感应现象，是刷卡机读取信息的原理，故C符合题意；
D．是电动机的原理，有电源，通电线圈在磁场中受力转动，D不符合题意。
【点睛】考点：电流的磁效应 电动机 发电机
8．BD
【详解】由电路图可知，当闭合开关S，R1与R2并联，电流表测通过R1的电流，电压表测电源电压，所以电压表示数不变；滑动变阻器的滑片P向右移动，R2接入电路的阻值变大，由并联电路电阻规律，任一支路电阻变大，电路总电阻变大，则滑动变阻器的滑片P向右移动，电路总电阻增大；由可知，在电源电压一定时，电路总电阻变大，电路总功率变小；并联电路各支路互不影响，独立工作，滑动变阻器的滑片P向右移动，R1两端的电压和阻值都不变，由可知，通过R1的电流不变，所以电流表示数不变。综上所述，故AC错误，BD正确。
故选BD。
9．ABC
【详解】A．用桔槔提水，可以把桔槔看作杠杆，利用杠杆原理，故A正确；
B．敲击大小不同编钟，改变编钟的音调，故B正确；
C．日晷测量时间时，看指针在晷盘上的影子指的位置，所以利用了光沿直线传播，故C正确；
D．司南静止时长柄指南是受到地磁场的作用，故D错误。
故选ABC。
10．BD
【分析】串联电路电流特点：串联电路中各处电流相等；并联电路中各支路中的电流可能相等，也可能不相等，根据欧姆定律进行分析解答；灯泡的亮度与灯泡的实际功率有关．
【详解】两个灯泡串联时,通过它们的电流一定相等，当它们并联时,若规格相同,因为并联支路两端的电压相等,且它们各自的电阻相等,由公式 可知通过它们的电流也相等，故这种情况，可能串联，也可能是并联的，故D正确，C错误；由于两个灯泡的规格可能不同,即电阻不同,根据 可知，虽然电流相同，但功率可能不同，故亮度可能不同，故A错误，B正确．
故选BD.
11．见解析
【详解】电池、铝箔纸条、铅笔芯组成通路，电路中有电流通过，电流通过导体会产生热量，铅笔芯的温度升高，导体通电时间越长产生热量越多，当铅笔芯的温度达到一定程度时，“铅笔芯电灯”便会热得发光发光。铝箔纸条和铅笔芯串联，通过它们的电流相等，通电时间相等，铝箔纸条的电阻小于铅笔芯的电阻，由焦耳定律可知，铝箔纸条产生的热量少，温度比铅笔芯的低，所以不怎么热。
12．（1）；（2）；（3）
【详解】解：（1）根据得水的质量
根据可得水吸收的热量是
（2）根据得电热水杯消耗的电能
（3）根据可得电热水杯的热效率
答：（1）水吸收的热量是3.78104J；
（2）电热水杯消耗的电能是4.2104J；
（3）电热水杯的热效率是90%。
13．（1）3.36×105J；（2）1400W；（3）80%
【详解】解：（1）烧开水，水吸收的热量为
Q=cmΔt=4.2×103J/（kg·℃）×1kg×80℃=3.36×105J
（2）电水壶所消耗的电能为
电水壶的电功率为
（3）电水壶的热效率为
答：（1）将这壶水烧开，水吸收的热量是3.36×105J；
（2）电水壶的电功率为1400W；
（3）电水壶的热效率为80%。
14．（1）12Ω；（2）60Ω，30J
【详解】解：（1）由可得小灯泡正常发光时的电阻
（2）当开关S、S1、S2都闭合时，灯泡L与电阻R1并联，电流表测干路电流，因并联电路中各支路两端的电压相等，且小灯泡恰好正常发光，所以，电源的电压
U=UL=6V
由可得，通过小灯泡的电流：
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以，通过R1的电流：
由可得，R1的阻值：
50s内电流通过R1产生的热量
答：（1）小灯泡正常发光时的电阻是12Ω；
（2）R1的阻值是60Ω，电流通过R1产生的热量是30J。
15．(1)24Ω；(2)40Ω；(3)3.6W
【详解】(1)小灯泡L正常发光时，根据欧姆定律可知其电阻为
(2)由电路图可知，小灯泡和电阻并联，电流表测量干路电流；由功率公式可知小灯炮正常发光时的电流为
干路电流应大于0.5A，则图乙所示电流表最大量程应为3A，故读数为0.8A，则通过R的电流为
则R的电阻为
(3)电阻R消耗的功率为
答：(1)小灯泡L的电阻为24Ω；
(2)电阻R的阻值为40Ω；
(3)电阻R消耗的电功率为3.6W。
16．(1)48.4Ω；(2)4200s；(3)0.15A
【详解】(1)根据功率计算公式可知，热水器正常电加热时电热丝电阻为
(2)根据吸热公式，可知水需吸热
若电热全部被水箱中的水吸收且水无热损失，在加热状态下需用时
(3)由图像可知，当水位指示表指示储水箱水深为0.2m时
Rx=150Ω
两个电阻串联，由欧姆定律可知探测电路中的电流为
答：(1)热水器正常电加热时，电热丝电阻为48.4Ω；
(2)将储水箱中50kg、30℃的水加热到50℃，正常通电要4200s；
(3)当水位指示表指示储水箱水深为0.2m时，探测电路中的电流为0.15A。
17． 3 0.9 18
【详解】[1]由图可知，和并联在电路中，电压表测量的电压等于电源电压，故电源电压为3V。
[2]的电功率为
[3]通电10s后，消耗的电能为
18． 静止 电磁波（或无线电波或无线电）
【详解】[1]起飞前飞船相对于发射塔的位置没有发生变化，所以起飞前以发射塔架为参照物，飞船是静止的。
[2]电磁波可以在真空中传播，航天员在太空中便是利用电磁波与地面通信的。
19． 电磁波
【详解】[1]卫星是靠电磁波传递信息的，因为电磁波能够在真空中传播。
[2]光是一种电磁波，故电磁波在真空中传播速度为m/s。
20． 108 900
【详解】[1][2]他家12月份消耗的电能是
由于电能表的标号是“3200imp/（kW h）”字样，其含义是闪烁3200次，相当于消耗，则现在闪烁48次所消耗的电能为
W==5.4×104J
故电暖器消耗的实际功率是
==900W
21． 断开 伏安
【详解】（1）[1]滑动变阻器需要串联在电路中，且遵循一上一下原则，要求滑动变阻器滑片向右移动灯泡变亮，则说明滑片向右滑动时，滑动变阻器接入的阻值变小，故滑动变阻器的右下端接线柱接入电路，故如图所示：
（2）[2]连接电路时，为了保证电路安全，开关需要断开。
（3）[3]如图所示，用电压表测量电压，用电流表测量小灯泡的电流，根据测量出小灯泡的额定功率，这种方法称为伏安法测量电功率。
22． 磁力 通电导体在磁场中受力的方向与电流方向有关 通电导体在磁场中受力的方向与磁场方向有关 改变电流方向（或对调电源正负极或将小风扇拆开后将磁极对调） 电吹风（或扬声器或洗衣机或电动车等）
【详解】（1）[1]铜棒ab本来静止，当通电后发生了运动状态的改变向右运动，说明此时受到了磁力的作用。
（2）[2] 保持磁场方向不变，将电源正负极对调后接入电路，闭合开关，此时电流的方向发生了改变，这时发现铜棒ab由原来的向右运动变成向左运动，说明电流会影响通电导线在磁场中的受力方向。
（3）[3] 保持电流方向不变，将磁体的两极对调，闭合开关，发现铜棒ab由原来的向左运动变成了向右运动，说明电流不变时，磁场的方向也会影响通电导线在磁场中的受力方向。
（4）[4]要改变风扇的方向可以通过改变电流方向来调节，具体的方法可以对调电源正负极或将小风扇拆开后将里面电动机的磁极对调。
（5）[5]和小风扇工作原理相同的用电器有电吹风、洗衣机或电动车等，因为它们都是利用通电线圈在磁场中受力而转动的。
23． 断开 0.6 A 小灯泡灯丝断或接触不良 2.2 B 10 0.5
【详解】(1)[1][2]为了保护电路，连接电路时开关应断开；由灯泡正常发光的电流约为
I＝=0.25A
所以电流表应使用0 0.6A量程；
(2)[3]小灯泡电功率的实验中，电流表应与灯泡串联，电路连接如图所示：
(3)[4]为了保护电路，闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应位于最大值A端；滑动变阻器在实验中的主要作用是调节灯泡两端电压；
(4)[5]灯泡不亮，电流表无示数，电路断路，灯泡断路时，电压表串联在电路中，电压表测量电源电压，电压表示数等于电源电压；
(5)[6][7]电压表使用0 3V量程，每一个大格代表1V，每一个小格代表0.1V，电压为2.2V.要使灯泡正常工作，灯泡两端电压从2.2V增大到2.5V，电路电流要增大，总电阻要减小，滑动变阻器的电阻要减小，滑片向B端移动，使电压表的示数为2.5V；
(6)[8] 由图象可知，当灯泡两端电压为1.5V时，对应电流为0.15A，可得此时灯泡电阻
[9]由图象可知，当灯泡两端电压为2.5V，即灯正常发光时通过的电流I＝0.2A，所以小灯泡的额定功率
P＝UI＝2.5V0.2A＝0.5W
24． 小 亮 增大电源电压、增加电磁铁的线圈匝数等
【详解】（1）[1]闭合S1后，利用安培定则可知，左端为N极、右端为S极，如下图所示：
（2）[2][3]向左滑动滑片P时，变阻器接入电路中的电阻变小，根据，左边电路中的电流变大，则电磁铁的磁性变强，周围的磁场增强；由右图可知，巨磁电阻和指示灯串联，因为巨磁电阻的阻值随磁场的增强而减小，所以此时巨磁电阻的阻值会变小，右边电路中的总电阻变小，由，右边电路中的电流变大，通过指示灯的电流变大，指示灯的实际功率变大，所以指示灯变亮。
（3）[4]可以通过增大电源电压、增大电磁铁的线圈匝数等方法增强GMR所处的磁场。
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