上海市宝山区三年（2020-2022）年中考物理二模试题按知识点分层-02电磁学（基础题）
一、单选题
1．（2022·上海宝山·统考二模）在如图电路中，电源电压恒定不变，闭合开关S。当R2全部接入电路时，电压表V的示数为U；移动滑片P，当R2一半接入电路时，电压表V的示数为U′。则下列关于U′和U的关系正确的是（ ）
A．U′一定等于 B．U′一定大于
C．U′可能等于 D．U′可能小于
2．（2021·上海宝山·统考二模）算式“3伏×2安×2秒”的计算结果是（ ）
A．12欧 B．12瓦 C．12焦 D．12库
二、填空题
3．（2022·上海宝山·统考二模）学校教室的日光灯与电风扇之间是____连接的（选填“串联”或“并联”），每月的耗电量用____表测量，2022年3月23日下午，“天宫课堂”第二课在中国空间站开讲，“天宫”和地面之间通过_____来传递信息（选填“声波”或“无线电波”）。
4．（2022·上海宝山·统考二模）某导体两端的电压为6伏，10秒内通过某导体横截面的电荷量为6库，通过该导体的电流为____安，这段时间内电流做功为_____焦；若将该导体两端的电压改变为12伏，它的电阻为_____欧。
5．（2021·上海宝山·统考二模）某导体两端的电压为12伏，在10秒内通过其横截面的电荷量为6库，通过该导体的电流为______安，该导体的电阻为______欧；当该导体两端的电压为9伏时，其电阻为______欧。
6．（2021·上海宝山·统考二模）上海地区家庭电路电压是______伏。家用空调工作时消耗的是______能。某品牌空调额定功率为1100瓦，正常工作时，通过它的电流为______安，连续工作2小时，耗电______千瓦时。
7．（2021·上海宝山·统考二模）在图所示的电路中，电源电压为U，且保持不变。闭合开关S，灯L不亮，电流表示数为零。若电路中只有一处出现故障，且只发生在灯L或电阻R上。
（1）请判断故障可能是______。
（2）为了进一步确定故障，可在电路中a、b、c三点适当位置并联一只电压表。根据相关信息写出电压表连接情况和示数情况，及相对应的故障。______
8．（2020·上海宝山·统考二模）一节新干电池的电压为______伏，将两节相同的干电池_____联在一起可以使电源电压增大；给手机充电，是将电能转化为______能而储存起来。
9．（2020·上海宝山·统考二模）通过某导体的电流为0.3安，10秒内通过其横截面的电荷量为________库；若该导体两端的电压为3伏，则这段时间内电流做的功为________焦，其电阻为________欧．
三、综合题
10．（2022·上海宝山·统考二模）在图电路中，电源电压为U0保持不变。已知电阻R1、R2的值相等为R0，如果电阻R1、R2仅有一个出现了故障，且闭合开关S前后，电压表和电流表的示数保持不变。根据以上信息，写出电压表和电流表的示数及对应的故障。
11．（2022·上海宝山·统考二模）小宝同学在阅读九年级第一学期物理书本时，看到了“你知道吗？”的内容，结合自己的物理实验学习及生活经验，想和大家一起探讨以下问题。
①普通小灯泡正常工作时的电流大约为________；
A．20A B．0.2A C．0.002A
②小宝同学在物理实验室利用两节干电池、开关、小灯进行实验，在闭合开关后两手不小心同时接触到导线A、B两端（如图），但没有发生痛、麻甚至窒息等触电危险。请推想没有触电危险的原因？_______
③根据物理学习和生活经验，人体的安全电压应该不高于_________。
A．220V B．24V C．3V
12．（2021·上海宝山·统考二模）在图（a）所示的电路中，电源电压保持不变，电阻R1的阻值为30欧。闭合开关S，电路正常工作，两个电流表的指针指在同一位置，如图（b）所示。
(1)比较电流表A的示数与电流表A1的示数的大小关系，并求通过电阻R1的电流I1的大小；
(2)试求电源电压U的大小；
(3)现用一个电阻Rx替换电阻R1或R2，替换后一个电流表的示数减少了0.3A，另一个电流表的示数未发生变化，请判断说明电阻Rx替换的是哪个电阻，并求出电阻的阻值。
四、作图题
13．（2022·上海宝山·统考二模）根据图中通电螺线管通电后小磁针静止时N极所指的方向，标出磁感线方向、通电螺线管的N、S极，并在括号内标出电源的正、负极。
14．（2021·上海宝山·统考二模）在图中根据通电螺线管的N极，标出磁感线方向、小磁针的N极以及电源正、负极．
15．（2020·上海宝山·统考二模）根据图中通电螺线管的S极，标出磁感线的方向、小磁针的N极，并在括号内标出电源的正负极。
( )
16．（2020·上海宝山·统考二模）在图中，在电源、电流表、电压表三个元件中选择两个，并将其符号正确填进电路的空缺处。要求电键S闭合后：①电流方向如图所示；②向右移动滑动变阻器的滑片P，电表的示数变小，小灯亮度变小。
( )
五、计算题
17．（2022·上海宝山·统考二模）在如图电路中，电源电压为24V，滑动变阻器R2标有“50Ω 2A”字样，定值电阻R1的阻值为30Ω。求：
（1）电流表示数的最小值Imin；
（2）移动滑动变阻器滑片P，在不损坏电路元件的情况下，电流表示数变化量的最大值ΔImax；
（3）在不损坏电路元件的情况下，该电路消耗的最大功率和最小功率的比值。
18．（2020·上海宝山·统考二模）在图所示的电路中，电源电压恒定不变，R1的阻值为30欧，变阻器R2上标有 “20Ω 2A”字样。将变阻器R2的划片P移到某一位置后，闭合电键S，通过R1的电流为0.2安，电流表A2的示数为如图所示。求：
(1)电源电压U；
(2)通过电阻R2的电流I2；
(3)安全状态下，电路所消耗的最大总功率P总最大。
六、实验题
19．（2022·上海宝山·统考二模）现有电源四个（电压分别为3V、4V、6V、7.5V），电流表、电压表和开关各两个，待测小灯泡（标有“4.5V”字样）、待测电阻Rx和滑动变阻器（标有“50Ω、2A”字样）各一个，以及导线若干。小华、小红两位同学，其中一位同学完成“测电阻”实验，另一位同学同时要完成“测小灯泡电功率”实验。两位同学讨论后，各自选取实验器材，连接电路后进行实验（双方器材不共用）。两位同学分别将实验数据记录在表一、表二中。
请根据实验的相关信息：
表一：小华
序号 电压（V） 电流（A）
1 6.0 0.12
2 4.5 0.22
3 3.0 0.30
表二：小红
序号 电压（V） 电流（A）
1 0.58
2 0.38
3 0.30
（1）小华完成的是_____实验（选填“测电阻”或“测小灯泡电功率”），并画出小华的实验电路图（在答题纸的相应位置作图）；( )
（2）小华实验所用的电源电压为______伏；
（3）请将小红实验数据填写完整；( )
（4）待测小灯的额定电功率P额=________瓦。
20．（2021·上海宝山·统考二模）小明同学使用如下器材做“测定小灯泡的电功率”实验：学生电源（电压为2伏的整数倍且保持不变）、电压表、电流表、滑动变阻器、开关各一个，待测小灯泡两个（分别标有“2.5V”、“3.8V”字样）以及导线若干。正确串联实验器材，并将电压表并联在电路中。闭合开关，当滑片移到某位置时，小灯泡恰好正常发光，此时电流表和电压表的示数分别如图（a）、（b）所示。
（1）根据电压表的示数可判断电压表并联在______的两端（选填“小灯泡”、“滑动变阻器”或“学生电源”），理由是______；
（2）进一步分析可知：小明同学在实验中选用的小灯泡标有______字样，此灯泡的额定功率为______瓦，使用的学生电源电压为______伏。
21．（2020·上海宝山·统考二模）在“探究二力平衡的条件”实验中，用_______来测取物体所受的两个拉力大小，且在测量前要依据拉力方向完成它的______调节；在“用电流表测电流 用电压表测电压”实验中，电流表要______（选填“串联”或“并联”）在电路中，且使电流从它的______接线柱流入。
22．（2020·上海宝山·统考二模）某小组同学通过实验探究导体的电阻与哪些因素有关。如图所示，他们在常温下将横截面积、长度不同的铁丝接入电路的MN两点间，利用电流表和电压表测量后计算出阻值，将数据记录在表一、表二中：
表一 铁丝
实验序号 长度l（米） 横截面积S（毫米2） 电阻R（欧）
1 1.0 0.2 0.5
2 2.0 0.2 1.0
3 4.0 0.2 2.0
表二 铁丝
实验序号 长度l（米） 横截面积S（毫米2） 电阻R（欧）
4 2.0 0.1 2.0
5 2.0 0.2 1.0
6 2.0 0.4 0.5
(1)分析比较实验序号____________可得出的初步结论是：常温下，导体的材料、长度相同，导体的横截面积越大，电阻越小；
(2)分析比较实验序号（1、2、3）可得出的初步结论是：常温下，________________；
(3)请进一步综合分析表一、表二的相关数据，并归纳得出结论：
①分析比较（1与6）、（2与5）或（3与4）的数据及相关条件，可得出的初步结论是：常温下，_____________；
②分析比较（1与6）、（2与5）和（3与4）的数据及相关条件，可得出的初步结论是：常温下， _______________；
(4)他们继续分析表一和表二的数据及相关条件，发现无法得到导体的电阻与材料的关系。请你在表三中为他们在添加两组符合要求的材料（填表三______），并将所得实验数据与上述两表中实验序号_______的数据进行比较，进一步探究导体的电阻与材料的关系。
表三
实验 序号 材料 长度l （米） 横截面积S （毫米2） 电阻R （欧）
7
8
23．（2020·上海宝山·统考二模）小顾同学做“测定小灯泡的额定电功率”实验，实验室提供的器材有干电池若干节、标有“3.8伏”字样的待测小灯一个、电压表一只、电流表一只，滑动变阻器（标有“20Ω 2A”字样）一个，电键一个，导线若干。他按图先将用导线将待测小灯、电键、电流表、电压表连接好，然后将干电池先后一节、两节串联后和三节串联后逐次接入电路中的A、B两点间，并调整好电压表的量程，再闭合电键读取两个电表的示数，记录在下表中：
实验 序号 电流 （安） 电压 （伏） 电功率 （瓦） 小灯 亮度
1 0.14 1.5 非常暗
2 0.22 2.6 很暗
3 0.28 3.5 较暗
(1)分析上表中______栏记录的情况，可以判断小灯是否达到正常发光；
(2)分析上表中记录的电压变化，发现随着电池节数的增加，小灯两端的电压增加量逐渐减小，造成这一现象的原因可能是_________________________；
(3)为了利用实验室提供的这些器材使小灯正常发光，小顾同学接下来的操作是：__________；
⑷小顾同学按合理的设计方案正确连接电路，且操作步骤正确，当小灯正常发光时电流表的示数如图所示，则小灯的额定电流为______安，小灯的额定功率为______瓦。
七、简答题
24．（2020·上海宝山·统考二模）在图所示的电路中，电源电压保持不变，电键S闭合后，小灯L发光，移动滑片P后，发现小灯熄灭。若电路中仅有AB两点间或BC两点间出现故障，请利用一个完好的电流表（或电压表）连入该电路中，根据相关信息写出电表连接情况和示数情况，判断出相对应的故障。
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．B
【详解】由图可知R1与R2串联，电压表测R2电压，当R2全部接入电路时，R2两端电压即电压表示数
当R2一半接入电路时，R2两端电压即电压表示
U′和U的比值
故ACD错误，B正确。
故选B。
2．C
【详解】电功为
故ABD不符合题意，C符合题意。
故选C。
3． 并联 电能 无线电波
【详解】[1]学校教室的日光灯与电风扇可以各自独立工作，互不影响，它们之间是并联的。
[2]家庭电路中用电能表来测量用电器在一段时间内消耗的电能。
[3]声波不能在真空中传播，无线电波可以在真空中传播，天宫和地面之间通过无线电波来传递信息。
4． 0.6 36 10
【详解】[1]通过该导体的电流
[2]这段时间内电流做功
W=UIt=UQ=6V×6C=36J
[3]由
可得，导体的电阻
因电阻是导体本身的一种性质，与导体两端的电压和通过的电流无关，所以，将该导体两端的电压调整为12伏，导体的电阻仍为10Ω不变。
5． 0.6 20 20
【详解】[1]通过导体的电流
I= ==0.6A
[2]导体的电阻
R= ==20
[3]因电阻是导体本身的一种性质，与两端的电压和通过的电流无关，所以，导体两端的电压为9伏时，其电阻为仍为20欧不变。
6． 220 电 5 2.2
【详解】[1]家庭电路的电压是220V。
[2]空调工作时，将电能转化为内能和动能。
[3][4]空调的额定电流是
连续工作2小时，耗电
7． 灯L断路或电阻R断路 见详解
【详解】[1]灯L不亮，电流表示数为零，说明可能断路，则可能灯L断路或电阻R断路。
[2]电压表并联在a、b上，若电压表示数为0，则电阻R断路，灯泡正常，若电压表示数为U，则灯L断路，电阻正常。
8． 1.5 串 化学
【详解】[1][2]一节新干电池的电压为1.5伏，为了给电路提供较高的电压，可以将两节干电池串联，即将两节相同的干电池串联在一起可以使电源电压增大。
[3]用电器工作时，将电能转化为其它形式的能，而给手机充电时，手机电源相当于是用电器，所以，充电过程是将电能转化为化学能而储存起来。
9． 3 9 10
【详解】由I＝可得，10秒内通过其横截面的电荷量：Q＝It＝0.3A×10s＝3C，这段时间内电流做的功：W＝UIt＝UQ＝3V×3C＝9J，由I＝可得，导体的电阻：R＝＝10Ω.
10．见解析
【详解】由电路图可知，若电路无故障，开关S闭合前，电压表测R2两端电压，闭合后测电源电压。
①若R1短路时，开关闭合前后，电路中都只有R2工作，电压表示数始终等于电源电压U0，电流表示数为，符合题意；
②若R1断路时，开关闭合前，电压表、电流表示数都为0，开关闭合后，电流表示数为0，电压表示数等于电源电压U0，不符合题意；
③若R2短路时，开关闭合前，电压表示数为0，电流表示数为，开关闭合后，电压表示数为U0，电流表示数为0，不符合题意；
④若R2断路时，开关闭合前，电压表示数等于电源电压U0，电流表示数为0，开关闭合后，R1被短路，电压表示数等于电源电压U0，电流表示数为0，符合题意。
11． B 见解析
B
【详解】[1]小灯泡的电压大约为2.5V，电阻大约为10Ω，小灯泡正常工作时的电流大约为
故B符合题意，AC不符合题意。
故选B。
[2]两节新干电池的电压为3V，对人体安全的电压不高于36V，此时电压对人体来说是安全的，所以没有发生痛、麻甚至窒息等触电危险，人体两端电压较小，人体的电阻较大，根据欧姆定律可知，通过人体的电流比较小，所以没有触电危险。
[3]家庭电路的电压为220V，高于人体的安全电压，经验证明，人体的安全电压不高于36V，故B符合题意，AC不符合题意。
故选B。
12．(1)电流表A的示数大于电流表A1的示数，0.3A；(2)9V；(3)R2，10Ω
【详解】(1)由电路图知，两电阻并联，电流表A测量干路电流，电流表测量支路电流，故电流表A的示数大于电流表A1的示数；因两指针指在了同一位置，则电流表A的量程为0～3A，分度值为0.1A，其示数为1.5A；电流表的量程为0～0.6A，其示数为0.3A，即通过的电流为
(2)根据并联电路电压的特点可得电源电压
(3)若电流表A1的示数变化，则电流表A的示数必定变化，与题意不符。因此可知电流表A1的示数未变化，Rx替换电阻，则通过的电流为
则的电阻为
13．
【详解】由小磁针N极靠近螺线管的左端，所以螺线管的左端为S极，右端为N极，根据安培定则，螺线管中的电流应由上向下流，所以电源左端为正极，右端为负极；螺线管外部磁感线由N极到S极，如图所示
14．
【详解】在磁体外部，磁感线总是从磁体的N极发出，最后回到S极．所以螺线管的左端为N极，右端为S极．根据磁极间的相互作用可以判断出小磁针的左端为N极，右端为S极．根据安培定则：伸出右手，使右手大拇指指示通电螺线管的N极，则四指弯曲所指的方向为电流的方向，即电流是从螺线管的右端流入的．所以电源的右端为正极，左端为负极．
如图所示：
15．
【详解】由图知道，通电螺线管的左端为S极，由于异名磁极相互吸引，同名磁极相互排斥，所以，小磁针的右端为N极，左端为S极。
又因为在磁体外部，磁感线总是从N极发出，回到S极，所以，磁感线的方向是指向左的。
由安培定则知道，伸出右手使大拇指指示螺线管的右端N极，则四指弯曲所指的方向为电流的方向，所以电流从螺线管的左端流入，则电源的左端为正极，右端为负极。
16．见解析
【详解】因为在电源、电流表、电压表三个元件中选择两个，所以电源是必须选的；
若右边为电源，则左边必须为电压表，因为如果左边为电流表，则灯泡会被短路；根据向右移动滑动变阻器的滑片P时，小灯变暗，电表的示数变小，说明电压表并联在灯泡的两端，故电路如下图
17．（1）1.28A；（2）1.52A；（3）35∶16
【详解】（1）由图可知，开关S闭合，两电阻并联在电路中，根据并联电路电流规律可知，干路电流等于各支路电流之和，流过电阻R1的电流
滑动变阻器的最大阻值接入电路时，流过滑动变阻器的电流最小，最小电流为
电路中的总电流
Imin=I1+I2最小=0.8A+0.48A=1.28A
（2）当流过滑动变阻器的电流最大时，电路中的总电流最大，最大总电流为
电流表示数变化量的最大值
（3）电源电压不变，该电路消耗的最大功率和最小功率的比值为
答：（1）电流表示数的最小值为1.28A；
（2）电流表示数变化量的最大值为1.52A；
（3）该电路消耗的最大功率和最小功率的比值为35∶16。
18．(1) 6V；(2)0.8A；(3)13.2W
【详解】(1)由图知道，R1、R2并联，电流表A1的串联R1支路的电流，电流表A2测量干路电流；当通过R1的电流为0.2安时，由并联电路电压的特点和欧姆定律知道，电源电压
U＝U2＝U1＝I1R1＝0.2A×30Ω＝6V
(2) 由于电流表A2测量干路电流，即I总＞I1，由图知道，I总＝1A，由并联电路电流的特点知道，通过电阻R2的电流
I2＝I总-I1＝1A-0.2A＝0.8A
(3)由于变阻器R2上标有 “20Ω 2A”字样，所以，I2最大＝2A，即干路电流的最大值
I总最大＝I1+I2最大＝0.2A+2A＝2.2A＜3A
由知道，安全状态下，电路所消耗的最大总功率
P总最大＝U×I总最大＝6V×2.2A＝13.2W
答：(1)电源电压6V；
(2)通过电阻R2的电流0.8A；
(3)安全状态下，电路所消耗的最大总功率13.2W。
19． 测小灯泡电功率 7.5 6，4，3 1.35
【详解】（1）[1][2]因电压表示数越大，通过的电流越小，故电压表并没有并联在灯的两端，而并联在变阻器的两端，根据串联电路电压的规律，与变阻器串联的电压分别为：1.5V、3V、4.5V，通过的电流分别为，0.12A、0.22A、0.30A，电压与电流之比分别为、、，电阻逐渐变大，故与变阻器串联的应该是灯泡，电路图如下图所示
（2）[3]根据表一中的数据知，电压表最大电压为6V，由第一问的分析可知，电压表测得是滑动变阻器电压，根据串联电路电压的特点，电源电压应该大于滑动变阻器的电压，故说明电源的电压为7.5V。
（3）[4]由于只有一个滑动变阻器，所以小红的实验中没有滑动变阻器，利用改变电源电压研究电流与电压的关系，根据电阻不变时，电流与电压成正比，考虑到误差因素，故表中数据为
序号 电压（V） 电流（A）
1 6 0.58
2 4 0.38
3 3 0.30
（4）[5]待测小灯泡标有“4.5V”字样，表明灯的额定电压为4.5V，由表一数据知，根据串联电路电压的规律，当电压表示数为3.0V时，灯的电压为
灯正常发光，其额定电流为0.30A，则待测小灯泡的额定功率为
所以小灯泡额定功率为1.35W。
20． 滑动变阻器 见解析 2.5V 0.75 4伏或10伏
【详解】（1）[1][2]从（b）图中可以看出，小灯泡恰好正常发光时电压表示数为1.5伏或7.5伏。电源电压为2伏整数倍，与电压表示数不一致，不能并联在电源两端；小灯泡正常发光，电压为2.5伏或3.8伏，与电压表示数不一致，电压表不能并联在小灯泡两端，因此电压表并联在滑动变阻器的两端。
（2）[3][4][5]滑动变阻器与灯泡串联，所以灯泡与滑动变阻器的电压和为电源电压。当灯泡正常发光时，滑动变阻器的电压是1.5V或7.5V，且电压为2伏的整数倍且保持不变，故灯泡只能选用额定电压为2.5V的。从图（a）中可以看出灯泡正常发光时的电流为0.3A，故灯泡的额定功率为
当滑动变阻器电压为1.5V时，电源电压
当滑动变阻器电压为7.5V时，电源电压
21． 测力计 零刻度 串联 正
【详解】[1]在“探究二力平衡的条件”实验中，用测力计来测取物体所受的两个拉力大小。
[2]在测量前要依据拉力方向完成测力计的零刻度调节。
[3][4]电流表的正确使用方法是：与被测用电器串联；电流必须从电流表的正接线柱流入，负接线柱流出。所以，在“用电流表测电流 用电压表测电压”实验中，电流表要串联在电路中，且使电流从它的正接线柱流入。
22． 4、5和6 导体的材料、横截面积相同，导体长度的越大，电阻越大 导体的材料相同，若导体长度与横截面积的比值相同，则导体的电阻相同 导体的材料相同，若导体长度与横截面积的比值越大，则导体的电阻越大 铜丝、1.0、0.2；铝丝、1.0、0.2 1
【详解】(1)[1]分析比较实验序号4、5和6的数据知道，导体的材料、长度相同，且存在的规律是：常温下，导体的横截面积越大，电阻越小。
(2)[2]分析比较实验序号（1、2、3）的数据知道，常温下，导体的材料、横截面积相同，导体的长度越大，电阻越大。
(3)①[3]分别分析比较（1与6）、（2与5）或（3与4）的数据知道，导体的材料相同，导体的电阻也相同时，导体长度与横截面积的比值相同，故得出的结论是：导体的材料相同，若导体长度与横截面积的比值相同，则导体的电阻相同。
②[4]分析比较（1与6）、（2与5）和（3与4）三组数据及相关条件知道，导体的材料相同，若导体长度与横截面积的比值越大，则导体的电阻越大。
(4)[5][6]由于无法得到导体的电阻与材料的关系，所以，需要补充实验材料，结合表三及控制变量法知道，例如补充常见的铝丝和铜丝，且长度相同，横截面积不同，如长度1.0m，横截面积0.2mm2，这样可以与实验序号1的数据进行比较，然后进一步探究导体的电阻与材料的关系。
23． 电压（伏） 后加的两节非新干电池，电压不足1.5伏 增加串联的电池节数，提高电源电压；同时在电路里串联一个滑动变阻器 0.3 1.14
【详解】(1)[1]由于待测小灯标有“3.8伏”字样，说明其额定电压是3.8V，所以，通过比较表中电压栏记录的情况，可以判断小灯是否达到额定正常发光的状态。
(2)[2]根据题意知道，随着电池节数的增加，小灯两端的电压增加量逐渐减小，结合电路图说明电池的电压不足，即后加的两节非新干电池，电压不足1.5伏。
(3)[3][5]结合表格数据知道，没有达到灯泡的额定电压，所以，接下来需要增加串联的电池节数，提高电源电压，使灯泡达到正常发光，同时为了保护电路，还需要串联一个滑动变阻器。
(4)[4]由表格数据知道，测量的电流表的量程应选择0-0.6A，所以，小灯正常发光时，图中电流表的示数应是0.3A，由知道，小灯的额定功率
24．见解析
【详解】由图知道，灯泡与滑动变阻器串联，用电压表并接在电路中的AB两点上：
①若电压表的示数不为零，则AB两点间出现断路故障；
②若电压表的示数为零，则有可能AB两点间出现短路故障，也有可能BC两点间出现断路故障。
答案第1页，共2页
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