卷子答案网-一个不只有答案的网站江苏省各地市2022年中考物理真题分项汇编-14电磁学（电功和电功率-填空、综合题）
一、填空题
1．（2022·江苏盐城·统考中考真题）小明和妈妈去超市购买电热水壶，发现有甲、乙两款，分别标有“220V；800W”、“220V；1800W”的字样，妈妈认为用乙款水壶烧水时，在相同时间内产生的热量_______，烧水_______，准备用乙款，小明说此款不合适，因为乙款电水壶的额定电流为_______A，超过了家里室内插座的额定电流。（结果保留一位小数）
2．（2022·江苏淮安·统考中考真题）如图所示，汽车用USB 便携充电设备，有 A、B 两个充电接口，额定输出电压均为 5V，输出电流分别为 2.1A 和 1.0A，要快速给标配的手机充电，应选用______（选填“A”或“B”）接口，此接口的额定输出功率为______W。
3．（2022·江苏淮安·统考中考真题）如图所示，一台家用电器单独接进家庭电路工作 10min，电能表的表盘旋转 120r。这段时间用电器消耗的电能为______kW·h，用电器的实际功率是______W。
4．（2022·江苏镇江·统考中考真题）图示电能表能接入用电器的最大总功率为 ___________W；小明发现家中多个用电器正常工作时，指示灯在1min内闪烁90次，这段时间内电路消耗的电能为 ___________kW·h；他再将额定功率为1000W的电水壶接入该电路，发现额定电流为30A的熔丝熔断了，这是因为电路发生了 ___________故障。
5．（2022·江苏南通·统考中考真题）某品牌能热水器具有电加热功能。太阳能属于______能源，电加热器的功率为2.1kW，则加热两小时消耗的电能为______kW·h；热水器储水100kg，水的比热容为4.2×103J/（kg·℃），某天阳光照射水温升高60℃，水吸收的热量为______J，要产生同样多的热量，需要电加热______s。
6．（2022·江苏常州·统考中考真题）某型号电饭锅有加热和保温两挡，电路如图所示。电压下，其加热挡功率为，保温挡功率为。
（1）闭合开关S1、S2，电饭锅处于__________挡。
（2）电阻丝R1的阻值为_________，R2的阻值为_________。
（3）处于保温状态的电饭锅，产生热量_________。
7．（2022·江苏泰州·统考中考真题）小明用如图所示电路研究调光灯的工作原理，所用电源电压恒为6V，灯泡L标有“4.8V 0.3A”字样，闭合开关，调节滑动变阻器滑片，当观察到______时，可知灯泡正常发光，此时灯泡的实际功率为______W，通电lmin滑动变阻器产生的热量为______J。
8．（2022·江苏苏州·统考中考真题）某型号的电水壶有加热和保温两个挡位，其电路如图所示。当S闭合，S1断开时，电水壶处于___________挡，加热和保温的功率分别为1200W和44W。用它把质量为1kg、初温为20℃的水加热到100℃，用时400s，则水吸收的热量是___________J，此过程中电水壶的效率=___________%。[c水=4.2×103J/(kg·℃)]
9．（2022·江苏扬州·统考中考真题）如图1所示，将阻值为R0=5Ω，R1=10Ω，R2=15Ω的3段电阻丝分别浸没在质量和初温均相同的煤油中，可以通过比较___________来比较电阻丝产生热量的多少。按图2连接电路，将S置于1，通电1分钟，A、B两温度计示数分别升高和，R1的功率为P1，则___________（选填“>”、“<”或“=”，下同）。断开S，待煤油温度降到初温，将S置于2，通电1分钟，A温度计示数升高，R2的功率为P2，则___________，P1___________ P2。
二、综合题
10．（2022·江苏淮安·统考中考真题）如图所示，电水壶简化电路图中，R1和R2为发热电阻，S1为总开关，S2为温度开关，有1、2两个触点，控制壶的“加热”和“保温”两档，表中数据为电水壶的部分工作参数。
水壶容量 1L
额定电压 220V
加热功率 1100W
电热丝R1阻值 176Ω
（1）S1闭合，S2接1时，电水壶处于______档；
（2）电热丝R2的阻值是多少？( )电水壶的保温功率是多少？( )
（3）电水壶中装进1L水正常工作，用温度计测得水温随时间变化图像，则加热2~4min内水吸收热量是多少？( )这段时间内电水壶加热效率η是多少？( )取，
（4）电水壶4~6min内的加热效率为η2，根据图像可判断η1______η2（选填“>”、“<”或“=”）。
11．（2022·江苏镇江·统考中考真题）即热式饮水机工作原理如图1所示，水箱中的水被水泵抽出后，流经电阻丝时被加热，实现边加热边出热水的即热功能，电阻丝最大加热功率为2000W。用户可根据需要调节出水温度和出水量。小军对该饮水机进行了探究。
表一
实验次数 出水温度/℃ 出水时间/s 加热功率/W
1 40 16.00
2 45 16.05 1374
3 50 15.95 1712
4 60 18.90 2000
5 85 32.04 1999
6 95 37.29 1999
（1）小军探究过程如下（设电阻丝产生的热量全部被流经的水吸收且无热量损失）：
①将出水量设置为250mL，出水质量为 ___________kg；
②用温度计测出水箱内水的初温如图2所示，示数为 ___________℃；
③保持水的初温和出水量不变，改变出水温度，测量出水时间并记录在表1中；
④根据表1数据计算出加热功率，第1次实验时的加热功率为 ___________W；
（2）小军采用的实验方法是 ___________，小军由表1数据得出结论：饮水机可根据出水温度自动选择不同的控制方式，当出水温度低于85℃时，仅通过改变 ___________来调节出水温度，若上述实验中将出水温度设定为88℃，可估算出水时间约为 ___________s；
（3）小军对实验进行了反思：上述结论在冬季还适用吗？为得到精准的结论，小军将表1设计优化如下并重新实验，你认为①、②处应分别填写的是 ___________和 ___________。
实验次数 ① 出水温度/℃ ② 出水时间/s 加热功率/W
1
。。。。。。
12．（2022·江苏镇江·统考中考真题）小华制作的蓄水池水位报警模拟装置如图所示：浮子由铜片E、空心杆F和木块Q构成。在低水位时，触点C、D位于E的正上方h0处，Q的下表面距池底的高度为h。当水位上升到使E与C、D接触后，蜂鸣器R发出忽强忽弱的报警音，报警音的强弱取决于其两端电压大小。电源电压U=6V，定值电阻R0=3Ω，R可视为9Ω的定值电阻，不计其它电阻。
（1）当E与C、D接触时，电路接通，衔铁吸下与触点 ___________接触（选填“A”或“B”），线圈和R0被 ___________（选填“短路”或“断路”）；
（2）在被释放和吸下的过程中，衔铁与A、B的接触时间分别为0.5s和1.5s，不考虑衔铁在AB之间切换的时间。在未解除报警的情况下，求开始报警后1min内电路所消耗的电能；( )
（3）Q为边长10cm的正方体，密度为0.5×103kg/m3，h0=12cm，h=20cm，g取10N/kg。不计E、F的质量及F与支架间的摩擦。
①求刚开始报警时水面距池底的高度H；( )
②下列措施中，可使①中H值增大的有 ___________。
A．将池中水换为密度更大的液体
B．仅适当减小Q的边长
C．仅在空心管F中装入适量沙子
D．仅适当减小Q的密度
13．（2022·江苏无锡·统考中考真题）家用食具消毒柜是对家庭餐具进行消毒、烘干的生活健康器具。某品牌消毒柜的电路原理图如图所示，下表是它的部分参数，消毒电路由S1、紫外线灯管L、发热管R1、温控开关K组成，K开始时处于闭合状态，当柜内温度超过120℃时断开，当温度降到120℃以下时自动闭合，烘干电路由S2、发热管R2、电磁继电器开关组成，其中R2正常工作时的功率为烘干功率，烘干时，当电磁铁线圈中的电流达到0.02A，衔铁被吸起，触点D、E断开：当电磁铁线圈中电流减小到0.01A，衔铁被释放，触点D、E重新接触，使烘干温度维持在55℃～85℃控制电路电压U=6V，R3是定值电阻，RT是热敏电阻，其温度与消毒柜内温度相同，阻值随温度升高而减小，电磁铁线圈的电阻忽略不计。
额定电压 220V
紫外线灯管功率 20W
烘干功率 500W
烘干温度 55℃-85℃
某次使用时，将餐具放入消毒柜内，关闭好柜门，将插头插人家庭电路的插座中，电压为220V。闭合开关S、S1，对餐具消毒15min；断开开关S1，闭合S、S2、S3，再烘干60min。
（1）若为该消毒柜写一份使用时的安全注意事项，其中错误的是__________
A．禁止用潮湿的手操作
B．消毒柜的金属外壳不需要接地
C．消毒时切勿将塑料等不耐高温的食具靠近R1
D．严禁在无保护条件下，直视正在工作中的紫外线灯管
（2）烘干期间，当消毒柜内温度为55℃时，控制电路中RT的阻值为500Ω，则当消毒柜内温度为85℃时，RT的阻值为多少__________？
（3）若本次消毒、烘干电路实际消耗的电能为，其中，消毒时，L和R1同时正常工作时通过消毒电路的总电流为1A；烘干时，R2实际工作时间为总烘干时间的20%。则R1=____________Ω，R1实际工作时间为__________min。
14．（2022·江苏苏州·统考中考真题）阅读材料，回答问题
超级镜子发电站
我国用熔盐和1.2万块镜子，建成亚洲第一发电站——甘肃敦煌100MW熔盐塔式太阳能光热电站如图甲所示，该发电站通过电脑控制镜子的反射方向，持续地将太阳光聚集在塔顶的吸热器上，加热其中的熔盐，使其温度升高。高温熔盐向下流入温度为565℃的高温熔盐罐，热泵将它打入蒸汽发生器，与其中的冷水进行热交换，产生高温高压的水蒸气，水蒸气推动汽轮机带动发电机发电。经过蒸汽发生器后的熔盐，降温回到低温熔盐罐，从而循环下去。该电站的两个熔盐罐中共存储3万吨熔盐（熔点为210℃），白天高温熔盐罐把能量储存起来，夜晚再把罐中的高温熔盐释放出来发电，可以实现24小时稳定电力输出。
请回答：
（1）高温熔盐罐利用熔盐储存___________。高温熔盐进入蒸汽发生器，通过___________（做功/热传递）方式使冷水变成高温高压水蒸气，推动汽轮机带动发电机发电；
（2）低温熔盐罐的温度应___________（>/<）210℃；
（3）该发电站正常工作24h，可发电___________度；
（4）从图乙中可以看出，镜子大致以吸热塔为中心依次排列，吸热塔南面的镜子较少，北面的较多。请你结合图丙情形分析，在南面和北面同样的镜子a和b，___________反射到吸热塔的光能更多。
参考答案：
1． 多 快 8.2
【详解】[1][2]由题意可知，乙款电热水壶的额定功率大于甲的额定功率，根据可知，用乙款电热水壶烧水时，在相同时间内产生的热量多，烧水快。
[3]由可知，乙款电热水壶的额定电流
2． A 10.5
【详解】[1]要快速给手机充电，因此输出的功率要大，根据可知，在输出电压一定的情况下，输出电流越大，输出功率就越大，故应选用A接口。
[2]此接口的额定输出功率为
3． 0.1 600
【详解】[1]表示每消耗的电能，电能表的转盘转1200r，据此求出转盘转120r用电器消耗的电能，电能表的转盘转过120r，则该用电器消耗的电能为
[2]该用电器消耗的电功率为
4． 6600 0.03 短路
【详解】[1]图示电能表能接入用电器的最大总功率
P=UI=220V×30A=6600W
[2]指示灯在1min内闪烁90次，这段时间内电路消耗的电能
[3]多个用电器正常工作时通过电路的电流
将额定功率为1000W的电水壶接入该电路，通过电水壶的电流
此时通过电路的总电流
I总=I0+I′=8.2A+4.5A=12.7A＜30A
但是额定电流为30A的熔丝熔断了，说明电路发生短路。
5． 可再生 4.2 2.52×107 1.2×104
【详解】[1]在自然界中可以不断再生、永续利用、取之不尽、用之不竭的资源，太阳能是可再生能源。
[2]电加热器的功率为2.1kW，根据可得，加热两小时消耗的电能为
[3]水吸收的热量为
[4]要产生同样多的热量，消耗的电能为
需要加热的时间为
6． 加热 44 2376
【详解】（1）[1]由电路图可知，闭合开关S1、S2，电阻R2被短路，电路为R1的简单电路，此时电路中的电阻是比较小的，根据可知，电压一定时，电阻越小，电功率越大，即电饭锅处于加热状态。
（2）[2]当电饭锅处于加热状态时，根据可得，R1的电阻为
如果闭合S1、S2打开，R1和R2串联，总电阻最大，电源电压不变时，功率最小，此时电饭锅处于保温状态，根据可得
解得，R2=2376Ω。
（3）处于保温状态的电饭锅，产生热量
7． 电流表示数为0.3A 1.44 21.6
【详解】由图得，滑动变阻器与灯泡串联，电流表测量电路电流。
[1]依题意得，灯泡额定电压为4.8V，额定电流为0.3A，移动滑动变阻器，使电流表从电流为0.3A时，此时通过灯泡的电流为额定电流，灯泡正常发光。
[2]灯泡正常发光时，电功率为
[3]滑动变阻器的电压为
通电lmin滑动变阻器产生的热量为
8． 保温 3.36×105 70
【详解】[1]当开关S闭合，S1断开时，R1和R2串联，电路的总电阻最大，由可知电路的总功率最小，处于保温挡；当开关S、S1均闭合时，R2被短路，电路中只有R1工作，电路的总电阻最小，由可知电路的总功率最大，处于加热挡。
[2]水吸收的热量
Q吸=c水m(t-t0)=4.2×103J/(kg·℃)×1kg×(100℃-20℃)=3.36×105J
[3]此过程中电水壶消耗的电能
W=Pt=1200W×400s=4.8×105J
此过程中电水壶的效率
9． 温度计示数升高的多少 < > >
【详解】[1]如图1所示，若通电，根据焦耳定律得产生的热量，被煤油吸收，使煤油温度升高。根据得质量相同的煤油，升高的温度不同，吸收的热量不同，所以可以通过比较温度计示数升高的多少来比较电阻丝产生热量的多少。
[2]按图2连接电路，将S置于1，R0与R1串联，则通过R0与R1的电流相同，设电源电压为U，通电1分钟，根据焦耳定律和欧姆定律得，电阻R0产生的热量
电阻R1产生的热量
因为R0=5Ω，R1=10Ω，即
所以
在根据得，A、B两温度计示数分别升高
[3]按图2连接电路，将S置于1，R1的功率为
①
断开S，待煤油温度降到初温，将S置于2，通电1分钟，R0与R2串联，则通过R0与R2的电流相同，根据焦耳定律和欧姆定律得，电阻R0产生的热量
因为
即
所以
A温度计示数升高，则
[4]R2的功率为
②
由①②解得
10． 加热 44Ω 220W 8.4×104J 63.6% >
【详解】（1）[1]由图可知，当S1闭合，S2接1时，电路为R2的简单电路；当S1闭合，S2接2时，电路为R1、R2串联的电路，总电阻为R1+R2；因此根据可得，S1闭合，S2接1时，电热壶处于加热档。
（2）[2][3]由（1）可知，当S1闭合，S2接1时，电路为R2的简单电路，此时电热壶处于加热档，根据可得，电热丝R2的阻值为
当S1闭合，S2接2时，电路为R1、R2串联的电路，总电阻为
R总=R1+R2=176Ω+44Ω=220Ω
此时电热壶处于保温档，所以电水壶的保温功率为
（3）[4][5]电水壶中装进1L水正常工作，即水的体积为
V水=1L=1dm3=1×10-3m3
根据公式m=ρV可得，水的质量为
m=ρV水=1.0×103kg/m3×1×10-3m3=1kg
由图可知，加热2~4min内，即加热2min，水的温度从50℃升高到70℃，所以这段时间内水吸收的热量为
Q吸1=cm（t-t0）=4.2×103J/（kg·℃）×1kg×（70℃-50℃）=8.4×104J
根据公式W=Pt可得，这段时间电热水壶做的功为
W=P加t=1100W×2×60s=1.32×105J
因为电路是纯电阻电路，所以可得
Q放=W=1.32×105J
故可得，这段时间内电水壶加热效率为
（4）[6]由图可知，加热4~6min内，即加热2min，由此可得，加热2~4min和加热4~6min，电热丝释放的热量相同，而加热4~6min内，水的温度从70℃升高到约85℃，根据Q吸=cm（t-t0）可得，Q吸1
11． 0.25 24 1050 控制变量法 加热功率 33.6 水的初温/℃ 水升高的温度/℃
【详解】（1）①[1]将出水量设置为
V=250mL=250cm3
出水质量
m=ρV=1g/cm3×250cm3=250g
②[2]由图2知温度计的分度值为1℃，则温度计的示数为24℃。
④[3]第1次实验，水吸收的热量
Q吸=c水mΔt=4.2×103J/（kg ℃）×0.25kg×（40℃-24℃）=1.68×104J
由于无热量损失，所以加热器产生的热量
W=Q吸=1.68×104J
加热器的功率
（2）[4]实验中保持水的初温和出水量不变，改变出水温度，用到了控制变量法。
[5]由表1数据知当出水温度低于85℃时，仅通过改变加热功率来调节出水温度。
[6]由表1数据知当出水温度高于85℃时，加热功率不变，都为1999W，此时水吸收的热量
Q吸′=c水mΔt′=4.2×103J/（kg ℃）×0.25kg×（88℃-24℃）=6.72×104J
由于无热量损失，所以加热器产生的热量
W′=Q吸′=6.72×104J
由得水时间
（3）[7][8]由于冬季温度变化较大，为得到精准的结论，实验中需要记录水的初温度、末温度以及升高的温度，所以表格①处应该填写水的初温/℃，②处应填水升高的温度/℃。
12． B 短路 225J 37cm C
【详解】（1）[1][2]当水位上升到一定高度时E与C、D接触，电路接通，电磁铁开始工作，衔铁被吸下来与B点接触，R0及线圈被短路，蜂鸣器开始报警。
（2）[3] 已知tA=0.5s，tB=1.5s，U=6V，R0=3Ω，R=9Ω，那么完成一个周期需要2s，消耗的电能
完成一个周期需要的时间是2s，则1min完成30个周期，故
W总=30×WAB=30×7.5J=225J
（3）[4]①已知L木=10cm，ρ木=0.5×103kg/m3，木头漂在水面上，故
F浮=G木=ρ木V木g=0.5×103kg/m3×103×10﹣6m3×10N/kg=5N
木块浸入液体的体积
木块浸入液体的深度
则刚开始报警时水面距池底的高度
H=h0+h+h排=12cm+20cm+5cm=37cm
[5]②A．由题意可知，h0和h大小不变，则由H=h0+h+h排可知，能够变化的只有h0，即木块浸入液体的深度变大时，水面距池底的高度H就变大，已知木块在水面漂浮，浮力等于自身重力，将池中水换为密度更大的液体时，木块的浮力仍然等于其重力，由可知，物体浸入液体的体积变小，因此h0变小，H变小，故A不符合题意；
B．仅减小Q的边长，则Q的体积减小，则由G=ρVg可知，木块的重力减小，则所受浮力变小，V排变小，因此h0变小，H变小，故B不符合题意；
C．仅在空心管F中装入适量沙子，则木块受到的向下的压力变大，则木块受到的浮力变大，由公式F浮=ρ水V排g可知，V排变大，因此h0变大，H变大，故C符合题意；
D．仅适当减小Q的密度，则由G=ρVg可知，木块的重力减小，则所受浮力变小，因此V排变小，h0变小，H变小，故D不符合题意。
故选C。
13． B 200Ω 242 6
【详解】（1）[1]A．生活中水是导体，用湿手去触碰电器容易触电，所以禁止用潮湿的手操作，故A正确，A不符合题意；
B．在电器漏电时，接地线可以将金属外壳所带的电荷导入地下，所以为了安全，消毒柜的金属外壳需要接地，故B错误，B符合题意；
C．由于R1是发热管，所以在工作时温度较高，如果塑料等不耐高温的食具靠近R1，塑料可能会熔化并产生有害物质，所以不应将塑料等不耐高温的食具靠近R1，故C正确，C不符合题意；
D．紫外线对眼睛有一定刺激和伤害作用，长时间的紫外线照射，可能会使眼睛发生病变，所以严禁在无保护条件下，直视正在工作中的紫外线灯管，故D正确，D不符合题意。
故选B。
（2）[2]由题意可知，烘干温度在55℃时，此时控制电路的电流为0.01A，则控制电路的总电阻
则R1的阻值
当消毒柜内温度为85℃时，此时电路中的电流为0.02A，则此时电路的总电阻
此时RT的阻值为
（3）[3]消毒时，通过紫外线灯的电流
则R1的阻值
烘干时，R2实际工作时间为总烘干时间的20%，则烘干消耗的电能
则本次消毒消耗的电能
消毒的总功率
消毒时紫外线灯消耗的电能
则R1消耗的电能
R1的电功率
则R1实际工作时间为
14． 内能 热传递 > 2.4×106 b
【详解】（1）[1]根据题意知，发电站利用镜子将太阳光聚集在塔顶的吸热器上，加热其中的熔盐，使其温度升高。高温熔盐向下流入温度为565℃的高温熔盐罐，故高温熔盐罐利用熔盐储存能量。
[2]改变物体内能的方法是做功和热传递。高温熔盐向下流入温度为565℃的高温熔盐罐，热泵将它打入蒸汽发生器，与其中的冷水进行热交换，产生高温高压的水蒸气，水蒸气推动汽轮机带动发电机发电。故高温熔盐进入蒸汽发生器，通过热传递方式使冷水变成高温高压水蒸气，推动汽轮机带动发电机发电。
（2）[3]晶体熔化的条件是达到熔点继续吸热。熔盐熔点为210℃，故低温熔盐罐的温度应>210℃。
（3）[4]该发电站正常工作24h，可发电
W=Pt=100×103kW×24h=2.4×106 kW·h=2.4×106度
（4）[5]根据光反射时，反射角等于入射角，因太阳光从吸热塔南面射来，要使反射光线射到吸热器上，若镜子在吸热塔南面，太阳光射到镜面的入射角较大，则反射角也较大，这就使反射光线不容易射到吸热器上。故在南面和北面同样的镜子a和b，b反射到吸热塔的光能更多。
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