上海市静安区三年（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．（2021·上海·统考二模）在图所示的电路中，电源电压不变。若将一个电流表串接在电路A、B两点中的某处。则闭合开关后，在向右移动滑动变阻器滑片P的过程中，电压表示数与电流表示数的比值（ ）
A．一定变小 B．可能变小 C．一定不变 D．可能变大
2．（2020·上海静安·统考二模）在图所示的电路中，电源电压保持不变，电压表V可能接在电路的AB或CD两点间。现闭合开关S。在滑动变阻器R2滑片P向右端移动的过程中，电压表示数与电流表示数的比值
A．一定变小 B．可能变小 C．一定不变 D．可能不变
二、填空题
3．（2022·上海静安·统考二模）手电筒中一节干电池的电压为 ______伏。奥斯特实验表明通电导线周围存在________。家庭电路中，电能表的计量单位是_________。
4．（2022·上海静安·统考二模）某导体两端的电压为6伏，10秒内通过该导体的电荷量为4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调整为3伏，则该导体的电阻为_________欧。
5．（2022·上海静安·统考二模）根据图中通电螺线管的N极，标出磁感线方向、小磁针的N极，并在括号内标出电源的正、负极．
( )
6．（2021·上海·统考二模）上海地区家庭电路的电压为______伏，电冰箱与空调是______连接的，电灯与控制它的开关是______连接的。（后两空均选填“串联”或“并联”）
7．（2021·上海·统考二模）20秒内通过某导体横截面的电荷量为6库，通过它的电流为__________安，若该导体两端的电压为3伏，则这段时间内电流做功为__________焦，该导体的电阻为________欧。
8．（2020·上海静安·统考二模）一节干电池的电压为_________伏。在原子中，电子带_________电（选填正或负）。四冲程汽油机工作中，做功冲程将内能转化为_________能。
9．（2020·上海静安·统考二模）10秒内通过某导体横截面的电荷量为5库，通过它的电流为_________安。若该导体两端的电压为6伏，这段时间内，电流做功为_________焦。标有“100W”字样的用电器正常工作5小时，消耗的电能为_________千瓦时。
10．（2020·上海静安·统考二模）在图所示的电路中，电源电压为U，电阻R1、R2的阻值均为R。开关S由断开到闭合，电压表V示数与电流表A或A2示数的比值均未发生变化，若电路的故障只发生在电阻R1、R2中的一处，则电路中各电表的示数及故障为：_________。
三、简答题
11．（2022·上海静安·统考二模）在图所示的电路中，电源电压为U0，电阻R1、R2的阻值相等均为R0。已知电路中已有一处故障，且只发生在电阻R1、R2上。开关S从断开到闭合，观察到电压表V的指针所在位置不变。请写出开关S闭合后，电流表A的示数及相应的故障情况。
四、计算题
12．（2022·上海静安·统考二模）在图（a）所示的电路中，电源电压为3伏且保持不变，电阻R1的阻值为10欧，两电流表的表盘均如图（b）所示，闭合开关S，
（1）求电流表A1的示数I1；
（2） 求电阻R1的功率P1；
（3）移动滑动变阻器的滑片P，使两电流表A、A1的指针偏转角度相同，求此时变阻器连入电路中的阻值R2。
13．（2022·上海静安·统考二模）小王同学在“测定小灯泡的电功率”实验中，所用电源电压不变，滑动变阻器上标有“20 2A”字样，小灯标有“0.3A”字样，估计小灯的额定功率在1.2瓦以上。他正确连接电路，实验步骤正确，闭合开关时，电压表示数如图（a）所示，电流表示数为0.2安，此时小灯发光较暗。接着他移动变阻器的滑片直至小灯正常发光，电压表的示数如图（b）所示。他继续移动变阻器的滑片到端点时，电流表的示数为0.32安，小灯比正常发光时要亮。
请将下表填写完整，并计算出小灯的功率。
物理量序号 电压（V） 电流（A） 功率（W） 亮暗程度
1 0.2 较暗
2 正常
3 0.32 较亮
14．（2021·上海·统考二模）在图所示的电路中，电源电压为12伏，滑动变阻器R1上标有“40欧2安”字样。
（1）闭合开关后，将变阻器滑片P的位置置于右端，求此时电流表的示数I。
（2）电路中有A、B、C三点，若将定值电阻R2并联接入其中的某两点后，在移动变阻器滑片P的过程中，滑片P的位置（序号）及对应的电流表示数如下表所示。
序号 1 2 3
电流（安） 0.2 0.3 0.6
①请写出“移动变阻器滑片P过程中”开关S所处的状态。
②求出定值电阻R2的阻值。
15．（2020·上海静安·统考二模）在图（a）所示的电路中，电源电压为12伏，电阻R1的阻值为40欧。
(1)闭合开关S，求电流表的示数I；
(2)电路中有A、B、C三点，现将电阻R2并联接入其中的某两点，当开关S断开时，观察到电流表的指针如图（b）所示。根据相关信息，请写出电阻R2的接入点，并计算电阻R2的阻值。
五、综合题
16．（2021·上海·统考二模）在图所示的电路中，电源电压保持不变，闭合开关，电路正常工作。一段时间后，由于该电路中一个电阻出现了故障，使得电压表的示数变大。
（1）电路中可能存在的故障是______________。
（2）若用小灯泡L替换电路中的电阻R2，请写出替换前后电压表示数变化的情况及相应的电路故障。__________
17．（2021·上海·统考二模）小华同学做“测定小灯泡的电功率”实验，电源电压保持不变，实验器材齐全并完好，滑动变阻器上标有“20Ω 2A”的字样，待测小灯上只有所标“0.3A”（指小灯正常工作电流）字样清晰可见。小华连接电路后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片P时，观察到小灯较暗但亮度不变，这时电压表的示数为2伏，电流表的示数为0.2安。小华思考后，重新连接了电路进行实验，闭合开关，当滑动变阻器滑片从某点开始移动直至小灯泡正常发光的过程中，发现电压表的示数从2.6伏变化到1.5伏，对应的电流表示数从0.26安变化到0.30安。
①小华判定小灯泡正常发光的理由是。__________
②请根据相关信息，求小灯泡的额定功率。________（本小题的解答过程应有必要的说明和计算）
六、作图题
18．（2021·上海·统考二模）在图中，标出磁感线方向、小磁针的N极和电源的正、负极。
19．（2020·上海静安·统考二模）根据图中通电螺线管的S极，标出磁感线方向、小磁针的N极，并在括号内标出电源的正、负极．
七、实验题
20．（2020·上海静安·统考二模）小华做“测定小灯泡的电功率”实验，实验器材齐全且完好，电源的电压有2、4、6、8、10和12伏六挡，滑动变阻器有A、B两种规格（A标有“10欧2安”的字样、B标有“20欧2安”的字样），待测小灯标有“2.5伏”的字样。
(1)小华选择某挡电源电压和某规格的滑动变阻器进行实验，他正确连接电路且规范操作，闭合开关时，发现小灯泡发光较亮，电压表、电流表的示数如图所示。
（a）此时小灯泡的电功率_________额定功率（选填高于、等于或低于）；
（b）通过计算说明此时所选用的电源电压和滑动变阻器的规格_________。
(2)小华为使小灯泡正常发光，经过思考后，对相关实验器材进行了调整，并根据调整重新实验，实验过程中操作规范、步骤正确。小华移动变阻器的滑片至小灯泡正常发光，此时观察到电流表的示数为0.3安，并发现滑片恰好在变阻器的中间区域内。
（a）小灯泡的额定功率为_________瓦；
（b）通过计算说明小华对相关实验器材所进行的可能的调整_________。
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．D
【详解】由图可知，闭合开关后，该电路为并联电路，电压表测量的是电源的电压；电流表在A处时，测量的是通过R1的电流；电流表在B处时，测量的是干路中的电流；由于电源电压不变，滑片移动过程中，电压表示数不变；闭合开关后，在向右移动滑动变阻器滑片P的过程中，滑动变阻器接入电路的电阻变大，根据可知，通过滑动变阻器的电流变小；并联电路各支路互不影响，则通过电阻R1的电流不变，即A点的电流不变；根据并联电路电流的特点可知，干路中的电流变小，即B点的电流变小；电压表示数不变，A点电流不变，A点接电流表时，电压表示数与电流表示数的比值不变；电压表示数不变，B点电流减小，B点接电流表时，电压表示数与电流表示数的比值变大，故D符合题意。故选D。
2．D
【详解】电压表V接在电路的AB或CD两点间，分别测R1，R2两端电压，电压表示数与电流表示数的比值，分为R1，R2的电阻值，当滑动变阻器R2滑片P向右端移动的过程中，R1电阻不变，R2的电阻值增大，因此电压表示数与电流表示数的比值可能不变，可能增大。
故选D。
3． 1.5 磁场 千瓦时
【详解】[1]手电筒中一节干电池的电压为1.5V，铅蓄电池约为2V。
[2]奥斯特实验表明通电导线周围存在磁场，磁场的方向与电流的方向有关。
[3]电能表的计量单位是千瓦时，也可以是度。
4． 0.4 24 15
【详解】[1]通过该导体的电流
[2]这段时间内电流做功
[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3伏，导体的电阻仍为15Ω不变。
5．
【详解】磁体外部的磁感线，总是从N极出发，回到S极．所以图中磁感线的方向是向左的．利用安培定则，大拇指朝右，四指的环绕方向就代表电流的流向，所以电流从电磁铁的左端流进，电源的左端是正极，右端是负极．小磁针静止时，N极所指的方向就是小磁针所在位置的磁场方向．所以小磁针的下端是N极．如图：
考点：安培定则 磁感线
6． 220 并联 串联
【详解】[1]我国家庭电路的电压为220V，那么上海地区家庭电路的电压也一样为220V。
[2]家庭电路之间要并联连接，它们的工作才不会相互干扰，所以电冰箱和空调是并联连接。
[3]电灯与控制它的开关是串联连接，开关才能控制电灯的通断。
7． 0.3 18 10
【详解】[1]通过导体横截面的电荷量为6库，通过导体的电流为
I=
[2]该导体两端的电压为3伏，则这段时间内电流做功为
W=UIt=3V×0.3A×20s=18J
[3]该导体的电阻为
R=
8． 1.5 负 机械
【详解】[1]由物理常识知一节干电池的电压为1.5V。
[2] 在原子中，电子带负电，原子核带正电。
[3] 四冲程汽油机工作中，做功冲程高温高压的燃气推动活塞做功，将内能转化为机械能。
9． 0.5 30 0.5
【详解】[1] 通过它的电流
[2] 这段时间内，电流做功
[3] 消耗的电能
10．电阻R1断路，电压表V示数为U，电流表A和A2的示数均为
【详解】由图像可知闭合开关前，R2单独接入电路中，电压表测电源电压，A A2测电路电流，电压表V示数与电流表A或A2示数的比值均为电阻R2的值，闭合开关后电阻R1、R2并联，电压表测电源电压，A测干路电流，A2测R2支路电流，电压表V示数与电流表A或A2示数的比值均未发生变化，即R1未接入电路中，即电阻R1断路，电压表V示数为U，电流表A和A2的示数均为。
11．开关S闭合后，若电流表示数为零，说明故障为R2断路；若电流表的示数，则故障是R1短路
【详解】若R1短路，当开关S断开时，电压表和电源不能构成通路，电压表示数为0，开关S闭合后，R2与电流表串联，电压表示数仍为0，由欧姆定律知道，电流表的示数，符合题意；
若R1断路，当开关S断开时，电压表和电源不能构成通路，电压表示数为0，开关S闭合后，电压表测量电源电压，则即电压表V的指针所在位置发生变化，与题意不符；
若R2短路，当开关S断开时，电压表和电源不能构成通路，电压表示数等于0，当开关S闭合后，电压表测量电源电压，即电压表V的指针所在位置发生变化，与题意不符；
若R2断路，无论当开关S断开，还是闭合，电压表和电源不能构成通路，电压表示数都是等于0，且电流表示数为零，符合题意。
故开关S闭合后，若电流表示数为零，说明故障R2断路；若电流表的示数，则故障是R1短路。
12．（1）0.3A；（2）0.9W；（3）2.5Ω
【详解】解：（1）由图可知，开关闭合，电阻R1、R2并联，根据并联电路电压规律已经欧姆定律可得电流表A1的示数，即通过R1的电流I1为
（2）电阻R1的功率P1
（3）移动滑动变阻器的滑片P，使两电流表A、A1的指针偏转角度相同，则两电表示数关系为
此时变阻器的电流为
则此时变阻器连入电路中的阻值R2
答：（1）电流表A1的示数I1为0.3A；
（2） 电阻R1的功率P1为0.9W；
（3）移动滑动变阻器的滑片P，使两电流表A、A1的指针偏转角度相同，求此时变阻器连入电路中的阻值R2为2.5Ω。
13．
序号物理量 电压（伏） 电流（安） 功率（瓦）
1 2 0.4
2 4.5 0.3 1.35
3 6 1.92
【详解】解：电压表示数如图（a）所示，选择小量程，分度值为0.1V，读数为2V，小灯泡的实际功率为
由于是正常发光，小灯泡的额定电流为0.3A，那么小灯泡的电压需要变大，大于2V，如图（b），选择大量程，分度值为0.5V，故读数为4.5V，故小灯泡的额定功率为
他正确连接电路，实验步骤正确，闭合开关时，电压表示数如图（a）所示，电流表示数为0.2A，说明此时滑片位于阻值最大处，全部接入，故此时滑动变阻器接入的阻值为20Ω，滑动变阻器分担的电压为
则电源电压为
那么第三次实验，继续移动变阻器的滑片到端点时，滑动变阻器接入的阻值为0，此时电流表的示数为0.32安，小灯泡的电功率为
故如表所示：
序号物理量 电压（伏） 电流（安） 功率（瓦）
1 2 0.4
2 4.5 0.3 1.35
3 6 1.92
14．（1）0.3A；（2）①断开；②20Ω
【详解】解：（1）根据电路图可知，电路为滑动变阻器的简单电路，电流表测量电路电流；闭合开关，滑动变阻器的滑片位于最右端时，滑动变阻器接入电路的阻值最大，即40Ω，此时电流表的示数
I==0.3A
（2）①三次实验时电路的总电阻分别为
R1总==60Ω
R2总==40Ω
R3总==20Ω
由于并联电路的总电阻小于任一分电阻，串联的电路的总电阻大于任一分电阻，且
R1总＞40Ω
所以实验中滑动变阻器与定值电阻串联，因此定值电阻并联在B、C两点，且实验中开关处于断开状态。
②因为
ΔR=R1总-R3总=60Ω-20Ω=40Ω=R1max
且串联电路的总电阻等于各分电阻之和，所以
R2=R3总=20Ω
答：（1）此时电流表的示数是0.3A；
（2）①移动变阻器滑片P过程中，开关S处于断开状态；
②定值电阻R2的阻值为20Ω。
15．(1) 0.3A；(2) 电阻R2接入AC之间，阻值为60Ω，电阻R2接入BC之间，阻值为20Ω
【详解】(1)闭合开关S，电流表的示数
(2)①若并联在AB两端，开关S断开时电路断路，电流表示数为0。
②若并联在AC之间，开关S断开时R2单独接入电路，电路电流变小，因此此时电流表示数为0.2A，则电阻R2的阻值
③若并联在BC两端，开关S断开时两电阻串联，电路电阻增大，电流减小，因此此时电流表示数为0.2A，电路总电阻为
则电阻R2的阻值
综上所述电阻R2接入AC之间，阻值为60Ω，或电阻R2接入BC之间，阻值为20Ω。
答：(1) 电流表的示数为0.3A；
(2) 电阻R2接入AC之间，阻值为60Ω，或电阻R2接入BC之间，阻值为20Ω。
16． R1短路或R2断路 见解析
【详解】（1）[1]由图可知，该电路为串联电路，电压表测量的是电阻R2两端的电压，电流表测量电路中的电流；电压表示数变大，说明电压表测量的是电源电压，即电压表直接接在电源的两极上，所以故障是R1短路或R2断路。
（2）[2]原来电压表的示数等于电源电压，用完好的小灯泡替换R2，电压表测量小灯泡两端的电压，若电压表示数变小，则R2断路。若电压表示数不变，则R1短路。
17． 当观察到电流表示数为0.3安时，小灯泡正常发光 1.35W
【详解】解：①[1]待测小灯上只有所标“0.3A”，表示灯的额定电流为0.3A，当观察到电流表示数为0.3安时，小灯泡正常发光。
②[2]小灯较暗并且亮度不变，说明电路的电流过小，电路的电阻过大，且变阻器没有了变阻的作用，可知滑动变阻器的两个下端接线柱同时连入电路，此时滑动变阻器阻值为20Ω，根据欧姆定律，滑动变阻器两端的电压为
U变=IR变大=0.2A×20Ω=4V
故可知电压表只可能接在灯泡两端；由串联电路电压的规律，电源电压为
U=UL+U变=2V+4V=6V
小华思考后，重新连接了电路进行实验，闭合开关，当滑动变阻器滑片从某点开始移动直至小灯泡正常发光的过程中，发现电压表的示数从2.6伏变化到1.5伏，对应的电流表示数从0.26安变化到0.30安；即电流变大，根据U=IR，灯的电压变大，由串联电路电压的规律，变阻器的电压变小，故可知电压表接在滑动变阻器两端，即变阻器的电压为1.5V时，灯的电流为额定电流为0.3A，灯正常发光，根据串联电路电压的规律，灯的额定电压为
UL=6V-1.5V=4.5V
则小灯泡的额定功率
PL=ULIL=4.5V×0.3A=1.35W
答：①当观察到电流表示数为0.3安时，小灯泡正常发光；
②小灯泡的额定功率为1.35W。
18．
【详解】由图可知，螺线管的右端是N极；据安培定则可知，电流从螺线管的左端流入，右端流出，此时电源的左端是正极，右端是负极；据磁极间的作用规律可知，小磁针的左端是S极，右端是N极，磁体外部，磁感线从N极出发回到S极，如下图：
19．见解析
【详解】试题分析：同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引；磁体周围的磁感线由N极出来，回到S极；用右手．
握住螺线管，让四指弯向螺线管中电流的方向，则大拇指所指那一端就是螺线管的N极，由此可以判断电流的方向，再判断电源的正负极．判断结果如图．
考点：电与磁
20． 高于 6V， “10欧2安” 0.75 将电源从6V调整至4V
【详解】(1)[1]由图像可知此时电压为2.8V大于额定电压2.5V，因此此时小灯泡的电功率高于额定功率。
[2] 若选用“10欧2安”，则电源电压
U＝UL+U变＝UL+IR变＝2.8V+0.32A×10Ω＝6V
符合题意。
若选用“20欧2安”，则电源电压
U＝UL+U变＝UL+IR变＝2.8V+0.32A×20Ω＝9.2V
不符合题意。
综上此时所选用的电源电压为6V，滑动变阻器的规格为“10欧2安”。
(2)[3] 小灯泡的额定功率
[4] 若选用“10欧2安”，则电源电压
U＝UL+U变＝UL+IR变＝2.5V+0.3A×5Ω＝4V
符合题意。
若选用“20欧2安”，则电源电压
U＝UL+U变＝UL+IR变＝2.5V+0.3A×10Ω＝5.5V
不符合题意。
综上小华将电源从6V调整至4V。
答案第1页，共2页
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