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湖北省随州市2021-2023三年中考物理真题分类汇编-02电磁学
一、单选题
1．（2023·湖北随州·统考中考真题）某科技小组设计了一个地磅，地磅内部简化电路如图。其工作原理是车辆开上地磅会压缩弹簧（弹簧处于弹性限度内）引起滑片P移动，当电路的电流I≥I0（I0为某一定值）时，电路中电铃会发出警示声（电铃可视为一个小电阻），表明车辆超重了。圆圈处是电压表可反映车辆的重量，R0为保护电阻，电源电压不变。下列说法正确的是（ ）
A．车辆越重，弹簧的弹性势能越小
B．车辆越轻，电压表的示数越小
C．车辆越重，电压表的示数越小
D．当地磅上无车辆时，电路消耗的总功率最大
2．（2023·湖北随州·统考中考真题）随州日报2023年5月25日报道了国能长源随州发电有限公司“风光水火储”综合发展的良好势头。风电、光电、水电、火电、储能多向发力，公司全面投产后预计年发电量可达60亿度。随县光电400MW项目只是公司的一部分。下列说法正确的是（ ）
A．“度”是电功率的单位，“MW”是电功的单位
B．60亿度即度，400MW即W
C．利用煤炭进行火力发电时，只要注意节约不浪费，发电效率可以达到100%并且不会对环境造成任何污染
D．风能、水能、太阳能可以从自然界中不断获得，属于可再生能源
3．（2022·湖北随州·统考中考真题）随州尚市镇所产油桃小有名气，受到很多网友的青睐，为维护品牌形象，需要把大油桃挑选出来出售给网友。为此小刚同学设计了一种油桃自动筛选器，其原理如图甲，放在水平轻质传送带上的油桃，经过装有压敏电阻R的检测区时，使R的阻值发生变化，其阻值随压力F变化的关系如图乙所示。电源电压不变，R0为定值电阻，当电路中电压表示数小于U0（U0为设定值）时，机械装置启动，将质量小的油桃推出传送带，实现自动筛选功能。下列说法中正确的是（ ）
A．当油桃随传送带一起向右匀速运动时，油桃受到向右的摩擦力
B．当检测区没有油桃时，电路中的电流最大
C．检测区油桃质量越大，电路中的总功率越大
D．检测区油桃质量越小，电压表的示数越大
4．（2022·湖北随州·统考中考真题）如图是一个住宅户内的配电系统方框图。下列说法中正确的是（ ）
A．空气开关Q与吊灯灯泡是并联
B．当吊灯正常发光时，用试电笔接触P处的导线氖管不会发光
C．当站在地上的人不小心用手指接触到插孔M内的金属片时，漏电保护器会迅速切断电流，对人身起到保护作用
D．当N处的空气开关跳闸时，一定是空调和吊灯同时使用引起的
5．（2022·湖北随州·统考中考真题）下列说法中正确的是（ ）
A．用纸巾摩擦过的塑料吸管可以吸引纸屑，说明塑料是导体
B．用塑料梳子梳头发，头发更蓬松是因为梳子与头发摩擦的过程中创造了电荷
C．与头发摩擦过的塑料尺能吸引纸屑，因为塑料尺把头发的电荷都带走了
D．干燥的冬季，化纤衣服容易吸附灰尘是因为摩擦过的衣服带了电容易吸引轻小物体
6．（2021·湖北随州·统考中考真题）如图所示，电源电压恒定，R0为定值电阻，闭合开关S1、S2后，将滑片P逐渐滑动到变阻器中央。电流表A和A1的示数分别用I和I1表示，电压表V的示数用U表示，当滑片P向右移动时，下列判断正确的是（ ）
A．I1的数值变小，U的数值变大 B．I-I1的数值不变
C．的数值变大 D．UI的数值变大
7．（2021·湖北随州·统考中考真题）据媒体报道，每年都有钓鱼者不小心将鱼竿触碰到高压线触电身亡的事故发生，甚至养鸭人和放羊人用废弃的鱼竿赶鸭驱羊时也发生过类似惨剧。刘强同学意识到安全用电人命关天！他查阅资料后对同学们讲：有一种碳素钓竿的导电性为1.5×10-3Ω/cm（即每厘米长的电阻值），10m长的钓竿若触碰到10kV的高压线，那将万分危险！根据上述材料下列说法正确的是（ ）
A．刘强所言的该款碳竿若触碰到高压线，高压线与握手处之间的钓竿电阻不足2Ω
B．刘强所言的该款碳竿若触碰到220V民用电是安全的
C．若钓竿触碰到高压线发生触电事故时，钓友应迅速夺下钓竿
D．鱼塘的水质含杂质较多，但钓线一般是尼龙线，即使这种钓线在水中浸泡后甩到高压线上应该没事儿
8．（2021·湖北随州·统考中考真题）张林同学在物理复习过程中，将书中的科学家及其伟大发现、相关应用进行了梳理，但是不慎破损了一角，如图所示。下列可正确填入的科学家是（ ）
A．爱迪生 B．法拉第 C．特斯拉 D．伽利略
二、实验题
9．（2023·湖北随州·统考中考真题）如图甲是小明用伏安法测量额定电压为2. 5V小灯泡电阻的实物图。
丙
序号 U/V I/A R/Ω
1
（1）用笔画线代替导线，补画一根导线将图甲中的实物电路连接完整_________；
（2）实验中当滑动变阻器的滑片滑到某位置时，电压表示数如图乙所示为_________V，此时电流表的示数为0. 200A，此时小灯泡的电阻为_________Ω；
（3）如图丙是小明设计的实验数据记录表，该表格存在的不足之处是_________。
10．（2022·湖北随州·统考中考真题）某实验小组测额定电压为2.5V小灯泡的额定功率。
（1）用笔画线代替导线，将图甲中的实物电路连接完整_______（要求：根据小灯泡额定电压选择量程）。
（2）正确连接好电路，闭合开关，电流表的指针看不出偏转，而电压表的指针有明显的偏转，则电路故障可能是________（选填“电流表”、“小灯泡”或“滑动变阻器”）断路引起的。
（3）排除故障后，按正确步骤进行实验，该小组利用记录下的实验数据，绘制出了小灯泡两端电压U和通过它的电流I的关系图象如图乙，由图象可知，小灯泡的额定功率为________W。
（4）该小组的同学根据所测数据计算出小灯泡的电阻不是一个定值，通过查阅资料得知，灯丝的电阻随温度的升高而增大，随温度的降低而减小。试判断当灯丝的温度为0℃时，灯丝的电阻________0（选填“等于”或“不等于”）。
11．（2021·湖北随州·统考中考真题）某实验小组在“测量小灯泡电阻”实验中，供选择的器材有“×V 0.25A”的灯泡、电流表、电压表、开关、电源、滑动变阻器和导线若干。
（1）请根据要求用笔画线代替导线将图甲中的实物电路连接完整（要求：向左移动滑动变阻器滑片P时，电路中的电流变大，且导线不能交叉）；______
（2）正确连接电路后，将滑动变阻器接入最大阻值，闭合开关S，灯泡发光微弱，缓慢移动滑片P，读取两电表对应的示数并记录在实验表格中。当电流表示数为0.25A时，电压表指针所指位置（局部放大）如图乙所示，则读数是______V；
（3）该小组利用记录下的实验数据，绘制出了小灯泡灯丝的I-U图像，如图丙所示，分析图像可得出结论（只写1条即可）： ______；
（4）该小组在拓展实验中发现：相同型号的新灯泡和经常使用的旧灯泡在并联使用时，旧灯泡的亮度明显不如新灯泡。这个现象引起了他们的研究兴趣，通过小组合作讨论，他们得出：灯泡长期使用，灯丝由于表面升华而变细，灯丝电阻______（选填“变大”或“变小”），导致小灯泡在额定电压下工作时的实际功率小于额定功率。
三、作图题
12．（2023·湖北随州·统考中考真题）五一假期小聪和父母到随州大洪山旅游，茂密的森林里丰富的物种深深地吸引着他们，可走着走着迷路了。小聪镇定地找出电池和导线在一根短木棒上密密匝匝地绕制成通电螺线管，又找来一个塑料圆盘用几根细线悬吊起来，然后将螺线管放在这个可以自由水平转动的圆盘上。小聪依靠这个自制装置的引导成功地走出了森林。如图是小聪的自制指南针，图中规定了通电螺线管的N极，请用笔画线代替导线画出绕线（画3匝示意即可）并在螺线管周图画出一条磁感线。
13．（2022·湖北随州·统考中考真题）如图所示，一个通电螺线管，绕线未画出，电源“＋、－”极未标出，为了防止短路，绕线具有一定的电阻。已知一个可自由转动的小磁针放在螺线管的一端最终静止时状态如图，图中的“N”是小磁针的极性。要求：
（1）画出绕线（三匝即可），使它和电源形成闭合回路；
（2）标出电源“＋、－”极。若有多种情况满足“（1）、（2）”的要求，考生只画一种情况；
（3）画一条螺线管周围的磁感线。
14．（2021·湖北随州·统考中考真题）熊欣同学荡秋千时发现：由于阻力的作用秋千的机械能不断衰减，很容易停下来。于是他设计了一款电磁秋千（如图所示），脚踏板是一个永磁体。当秋千向AB棒（插有铁芯的瓷管）靠近时，通过遥控器使单刀双掷开关接通“靠近”触点；当秋千远离AB棒运动时开关接通“远离”触点。电路使AB螺线管（未画出）具有相应磁性以免秋千振荡幅度减小。请标出开关接通“靠近”触点时B端的极性，并画一条此时螺线管周围的磁感线以及AB螺线管的绕法。
四、计算题
15．（2023·湖北随州·统考中考真题）下图是陈老师办公室电热水壶的照片，右图是其内部电路的简化图。电路主要由并联的两个支路组成：一支路是由指示灯（2V 0. 1W）和“限流电阻”串联而成；另一支路接有发热盘（发热电阻）。已知电源电压为220V，水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)。
（1）判断“限流电阻”是“大电阻”还是“小电阻”（小于10Ω为“小电阻”，大于100Ω为“大电阻”）。直接写出你判断的结论无需证明无需说明理由；
（2）用该电热水壶给壶内1kg、20°C的水加热，已知加热功率为1000W，加热时80%的热量被壶内的水吸收，求多长时间可以将水烧开（100°C）？
16．（2022·湖北随州·统考中考真题）很多家庭的卫生间里安装着浴霸，小李家的浴霸如图甲，由4个“大灯”、1个“小灯”和1个换气扇组成。每个“大灯”都是“220V 250W”，“小灯”标有“220V 16W”，换气扇的参数是“220V 50W”。该浴霸由4个开关控制（如图乙、丙）。设浴霸一直都在220V电压下工作。
（1）冬天寒冷，小李家洗浴时只闭合S1和S2（S3和S4未闭合），只有4个“大灯”工作。这种情况下小李家一天使用浴霸半小时，求这一天浴霸用了几度电；
（2）夏天炎热，小李洗浴时只闭合S3和S4（S1和S2未闭合），（1个）“小灯”照明，（1个）换气扇改善室内空气质量。求这种情况下干路电流是多少？
17．（2021·湖北随州·统考中考真题）2021年4月底中国承诺力争2030年前实现碳达峰、2060年前实现碳中和，此项目标远远短于发达国家。益众公司积极行动起来开展照明灯具升级换代实验（如图），L是“220V 100W”的白炽灯泡，P是“220V 10W”的节能灯。实验表明当“开关S1断开、S2闭合”时的照明效果与“S1闭合、S2断开”时相同。公司决定厂房内“1个P灯替代2个L灯”。求：
（1）S1闭合、S2断开时电路A处的电流（结果保留小数点后两位）；
（2）“S1断开、S2闭合”工作1h比“S1闭合、S2断开”工作1h节省多少J的电能；
（3）公司厂房内原有1000个L灯按“决定”替换成500个P灯，若公司每年生产300天，每天工作10h，这些电力均为燃煤发电，所用燃料煤热值为3×107J/kg，发电效率为40%，求益众公司每年因此项改进减少燃煤消耗的质量。
参考答案：
1．B
【详解】A．车辆越重，弹簧被压缩的程度越大，弹簧的形变越大，弹簧的弹性势能越大，故A错误；
BC．如图所示，电路是一个串联电路，电压表测量的是R0两端的电压，车辆越轻，滑动变阻器的滑片P向上滑动，滑动变阻器接入电路的阻值增大，电路中的总电阻增大，根据欧姆定律可知，电路中的电流减小，定值电阻R0两端的电压减小，故B正确，C错误；
D．当地磅上无车辆时，滑动变阻器接入电路的阻值最大，电路中的电流最小，电源电压不变，根据P=UI可知，电路中的总功率最小，故D错误。
故选B。
2．D
【详解】AB．度是电功单位，1度就是，60亿度是度，MW是兆瓦，功率的单位
故AB错误；
C．利用煤炭进行火力发电时，总伴随着热散失，发电效率不可能达到100%，且火力发电对环境有较大的污染，故C错误；
D．风能、水能、太阳能都可从自然界源源不断的得到补充，是可再生能源，故D正确。
故选D。
3．C
【详解】A．因为油桃随传送带一起向右匀速运动，所以油桃与传送带之间没有发生相对运动、也没有相对运动的趋势，则油桃在水平方向上不受摩擦力的作用，故A错误；
B．由电路图可知，压敏电阻与电阻R0串联，电压表测量定值电阻R0两端的电压，当检测区没有油桃时，压敏电阻R受到的压力为零，由图乙可知，此时压敏电阻的阻值最大，由串联电路的电阻规律可知，电路中的电阻最大，电源电压不变，由欧姆定律可知，此时电路中的电流最小，故B错误；
C．检测区油桃质量越大，压敏电阻R受到的压力越大，由图乙可知，压敏电阻R受到的压力越大，压敏电阻R的阻值越小，由串联电路的电阻特点可知，电路中的总电阻越小，电源电压不变，由可知，电路中的总功率越大，故C正确；
D．检测区油桃质量越小，压敏电阻R受到的压力越小，由图乙可知，压敏电阻R受到的压力越小，压敏电阻R的阻值越大，由串联电路的电阻特点可知，电路中的总电阻越大，电源电压不变，由欧姆定律可知，电路中的电流越小，由可知，定值电阻R0两端的电压越小，即电压表的示数越小，故D错误。
故选C。
4．C
【详解】A．空气开关Q控制吊灯灯泡，所以空气开关Q与吊灯灯泡是串联，故A错误；
B．P处位于火线上，用试电笔接触P处的导线氖管会发光，故B错误；
C．当站在地上的人不小心用手指接触到插孔M内的金属片时，有电流经过人体进入大地，使火线上的电流大于零线上的电流，漏电保护器会迅速切断电流，对人身起到保护作用，故C正确；
D．当N处的空气开关跳闸时，是因为电路电流过大，可能是用电器总功率过大或者某处发生短路引起的，所以不一定是空调和吊灯同时使用引起的，故D错误。
故选C。
5．D
【详解】A．用纸巾摩擦过的塑料吸管可以吸引纸屑，说明塑料吸管摩擦后带电，不能说明塑料是导体，故A错误；
B．用塑料梳子梳头发，头发更蓬松是因为梳子与头发摩擦的过程中电荷发生了转移，没有创造电荷，故B错误；
C．摩擦起电过程是部分电荷发生了转移，故C错误；
D．干燥的冬季，化纤衣服容易摩擦起电，带电后能够吸引轻小的灰尘，故D正确。
故选D。
6．B
【详解】A．两电阻并联，A测干路电流，A1测变阻器电流，V测电源电压，当滑片P向右移动时，变阻器电阻变大，A1变小，并联电路定值电阻支路不受影响，总电流I变小，电压表示数不变，故A错误；
B．并联电路定值电阻支路不受影响，I-I1的数值为定值电阻电流，不变，故B正确；
C．的数值为定值电阻阻值，不变，故C错误；
D．U不变，I变小，UI的数值变小，故D错误。
故选B。
7．A
【详解】A．由题意知，碳素钓竿的导电性为1.5×10-3Ω/cm，则10m长的钓竿的电阻为
R=1.5×10-3Ω/cm ×103cm=1.5Ω
故A正确；
B．对人体的安全电压不大于36V，钓竿的电阻为1.5Ω，若这种碳竿触碰到220V民用电也可能会发生触电事故，故B错误；
C．钓竿是导体，若钓竿触碰到高压线发生触电事故时，钓友不能触碰钓竿，应迅速用绝缘的干木棒挑开人与钓竿，故C错误；
D．鱼塘的水质含杂质较多，导电性能变强，尼龙线上有水后就变成了导体，故D错误。
故选A。
8．B
【详解】磁生电即电磁感应现象，最先发现的是法拉第，故B符合题意，ACD不符合题意。
故选B。
9． 或 2. 2 11 只有一次实验
【详解】（1）[1]根据伏安法测电阻的原理可知，电压表并联接入电路且测量小灯泡两端的电压，已知小灯泡的额定电压为2.5V，则电压表应该选择小量程，如图所示：
或
（2）[2]如图乙所示，电压表选择的是小量程，分度值为0.1V，电压表示数为2.2V。
[3]因为此时电流表的示数为0. 200A，根据欧姆定律可知，此时小灯泡的电阻为
（3）[4]如图丙所示的表格，只列举了一组数据，进行了一次实验，结果具有偶然性。
10． 小灯泡 1.25 不等于
【详解】（1）[1]由题意可知，小灯泡的额定电压为2.5V，所以电压表的路程选择0~3V，电压表应该并联在小灯泡的两端，电压表的接线柱满足“正进负出”。电路图连接如图所示
（2）[2]正确连接好电路，闭合开关，电流表的指针看不出偏转，而电压表的指针有明显的偏转,说明了电路中出现了断路，由于电压表指针有示数，所以电流表和滑动变阻器不存在断路现象，否则电压表也将无示数，根据现象判断是与电压表并联的小灯泡出现了断路。
（3）[3]根据小灯泡两端电压U和通过它的电流I的关系图象可知，当达到小灯泡额定电压2.5V时，额定电流为0.5A，根据电功率的公式得
（4）[4]灯丝的电阻随温度的升高而增大，随温度的降低而减小，但是电阻是由于自由电子与金属正离子碰撞而产生的，当温度降到0℃时，并不能完全抑制这种碰撞，只能减小碰撞，所以电阻不等于0。某些物质可能在很低的温度下（几K左右），电阻为0，变成超导体。
11． 2.5 小灯泡灯丝的I-U图像不是一条直线，原因是灯丝的电阻随灯丝温度的升高而变大 大
【详解】（1）[1]根据题意，滑动变阻器接线柱应该“一上一下”串联接入电路，向左移动滑动变阻器滑片P时，电路中的电流变大，且导线不能交叉，电路连接如图所示：
（2）[2]如图甲所示，电压表选择的量程是小量程的“0~3V”，如图乙所示，电压表小量程的分度值为0.1V，示数为2.5V。
（3）[3]由小灯泡灯丝的I-U图像可知，通过小灯泡的电流随其两端的电压增大而增大；小灯泡灯丝的I-U图像不是一条直线，原因是灯丝的电阻随灯丝温度的升高而变大。
（4）[4]导体的电阻与导体的材料、粗细、长度以及温度有关，其他条件不变，灯丝由于表面升华而变细时，灯丝的电阻变大。
12．
【详解】自制指南针静止时，右端为N极，下左端为S极，根据右手定则，伸出右手，使右手大拇指指向通电螺线管的N极（右端），则四指曲所指的方向为电流的方向。如图所示：
13． /
【详解】小磁针静止时，上端为N极，下端为S极，根据磁极间的相互作用，同名磁极互相排斥；异名磁极互相吸引，可得通电螺线管上端为N极，下端为S极。根据右手定则，伸出右手，使右手大拇指指向通电螺线管的N极（左端），则四指弯曲所指的方向为电流的方向。如下图所示：
或
14．
【详解】开关接通“靠近”触点时,电流从A端接线柱流进，秋千的右侧N极和螺线管的左侧相互吸引，故螺线管的A端为S极，B端为N极，根据右手定则判断出螺线管的绕线方式。在磁体外部，磁感线总是从N极到S极。如图所示：
15．（1）大电阻；（2）420s
【详解】解：（1）由图可知，指示灯和限流电阻串联，根据P=UI可知，显示灯的工作电流为
流电阻分担的电压为
U=220V-2V=218V
根据欧姆定律可知，图限流电阻为
由于大于100Ω为大电阻，故限流电是大电阻。
（2）对壶中的水来讲，吸收的热量为
Q吸=cmΔt
对电热盘来讲，由可得W=Pt， 有效放热与吸热的关系为
Ptη=cmΔt
加热时间为
答：（1）限流电阻是大电阻；
（2）需用420s将水烧开。
16．（1）0.5度；（2）0.3A
【详解】解：（1）只闭合S1和S2（S3和S4未闭合），只有4个“大灯”工作，消耗的总功率为
P总=4P大=4×250×10-3kW=1kW
由得W=Pt，四个大灯一天使用半小时，消耗的电能为
W=P总t=1kW×0.5h=0.5kW·h
（2）洗浴时只闭合S3和S4，“小灯”和换气扇并联，它们同时工作的电功率为
P总′=P小+P扇=16W+50W=66W
由P=UI得，（1个）“小灯”照明，（1个）换气扇工作时，干路电流为
答：（1）只有4个“大灯”工作同时使用半小时，用电0.5度；
（2）（1个）“小灯”照明，（1个）换气扇改工作时干路电流是0.3A。
17．（1）；（2）；（3）
【详解】解：（1）S1闭合、S2断开时，白炽灯被短路，只有节能灯P接在电路中，此时电路A处的电流
（2）S1闭合、S2断开时，白炽灯被短路，电路中只有节能灯P接在电路中，此时电路工作1h消耗的电能为
S2闭合、S1断开时，节能灯被短路，两个白炽灯并接在电路中，此时电路工作1h消耗的电能为
所以“S1断开、S2闭合”工作1h比“S1闭合、S2断开”工作1h节省的电能为
（3）1000个L灯按“决定”替换成500个P灯，益众公司每年节约的电能为
由可得，燃煤完全燃烧释放的热量为
燃煤消耗的质量为
答：（1）S1闭合、S2断开时电路A处的电流为；
（2）“S1断开、S2闭合”工作1h比“S1闭合、S2断开”工作1h节省的电能；
（3）益众公司每年因此项改进减少燃煤消耗的质量为。
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