湖南省岳阳市2020-2022三年中考物理真题分类汇编-03电磁学（电流和电路、电压和电阻、欧姆定律）
一、单选题
1．（2021·湖南岳阳·统考中考真题）如图所示是检测河水流速变化的装置原理图，机翼状的探头始终浸没在水中，通过连杆带动滑动变阻器的滑片P上下移动。电源电压保持4.5V不变，电流表量程为0~0.6A，电压表量程为0~3V，定值电阻R1的阻值为，滑动变阻器的规格为“1A”。闭合开关S，随着水流速度的改变，下列说法正确的是（ ）
A．电压表示数变大，表示水流速度增大
B．电流表示数变小，表示水流速度增大
C．滑动变阻器允许接入电路的阻值范围为
D．电路消耗总功率的变化范围为1.35W~2.7W
2．（2020·湖南岳阳·统考中考真题）如图所示的四个实验，能反映电动机工作原理的是（ ）
A． B． C． D．
3．（2020·湖南岳阳·统考中考真题）小明家里有一台透明电冰箱，他发现电冰箱的门相当于一个开关，当打开电冰箱的门时，灯亮，将门关上时，灯熄；电冰箱主要是利用压缩机工作，压缩机由温控开关控制。下列电路图符合上述要求的是（ ）
A． B． C． D．
4．（2020·湖南岳阳·统考中考真题）对物理量的关系式理解正确的是（ ）
A．由可知，物质的密度与质量成正比
B．由可知，物体的速度与路程成正比
C．由可知，电流一定时，电阻与电压成正比
D．由可知，受力面积一定时，压强与压力成正比
5．（2020·湖南岳阳·统考中考真题）如图所示，电源电压不变，a、b、c为电流表或电压表。只闭合S1时，a表无示数，b表有示数，c表有示数且示数随滑片P的移动发生变化。则（ ）
A．a表是电压表
B．先闭合S1、S2，再闭合S3，a表示数无变化
C．S1、S2、S3都闭合，移动滑片P，a、b两表示数无变化
D．S1、S2、S3都闭合，b表示数除以a表示数等于电阻R1的阻值
二、填空题
6．（2022·湖南岳阳·统考中考真题）如图，电源电压不变，已知R2=15Ω，合开关后，电流表A1、A2的示数分别为0.5A、0.2A，则通过R1的电流为_______A，电源电压为_______V。
7．（2021·湖南岳阳·统考中考真题）微波炉能产生微波，是厨房好帮手。微波碰到金属会反射，但可以穿过玻璃、塑料、陶瓷等绝缘材料。微波能引起食物内的水分子振动，使食物温度升高，将食物快速加热。微波炉外壳用金属材料制成，为防止微波泄漏，危及人身安全，炉门处有安全锁开关。当炉门打开，安全锁开关就会切断电路。为防止炉内温度过高，电路中有一个温控开关，当温度达到180℃时，温控开关会切断电路。
（1）在微波炉中______（选填“能”或“不能”）选用铁质容器来加热饭菜。
（2）微波炉的安全锁开关与温控开关是______（选填“串联”或“并联”）的。
8．（2021·湖南岳阳·统考中考真题）如图是一款能发电的魔方充电器。转动魔方时，它能发电，其原理是_________（选填“电磁感应”或“磁场对电流的作用”）。魔方还能通过USB端口给移动设备充电，给移动设备充电时，魔方相当于电路中的_________（选填“电源”或“用电器”）。
9．（2020·湖南岳阳·统考中考真题）如图所示是某小灯泡的电流电压图像，小灯泡的额定电压为6V。小灯泡正常发光时，灯丝的电阻是______Ω。若将小灯泡与R=10Ω的定值电阻并联接入某电路，干路中的总电流为0.5A，通电10s，电阻R消耗的电能为______J。
三、实验题
10．（2022·湖南岳阳·统考中考真题）在“伏安法测电阻”的实验中：
实验次数 1 2 3
电压/V 1.5 2.1 2.8
电流/A 0.1 0.14
（1）如图甲，闭合开关前，滑片P应置于滑动变阻器的________（填“左”或“右”）端；
（2）闭合开关后，发现电压表无示数，而电流表有示数。经检查，导线连接完好，则可能是待测电阻R_______（填“断路”或“短路”）；
（3）排除故障后，测得几组数据如上表，第三次实验时电流表示数如图乙，为________A；
（4）三次所测电阻的平均值为_______Ω；（结果保留一位小数）
（5）若要测一个额定电压为U0的小灯泡正常工作时的电阻，电源电压U不变，定值电阻R的阻值已知。在不改变电路连接的情况下，下列电路能实现的是_______（仅一项正确）。
A． B．
C． D．
11．（2021·湖南岳阳·统考中考真题）小聪用如图甲所示的电路“探究电流与电阻的关系”，电源电压为6V，滑动变阻器规格为“，2A”，有、、、、的定值电阻各一个。
（1）连接电路时，开关应______；
（2）将的电阻接入电路，闭合开关，移动滑片P发现电压表有示数，电流表始终无示数，其原因可能是定值电阻______（选填“断路”或“短路”）；
（3）排除故障后，使电压表示数为，电流表示数如图乙，此时电流为______A，记下电压表、电流表的示数；
（4）将的电阻分别换成、、、的电阻，继续实验。小聪发现当定值电阻为时，无法完成实验。为了让的电阻也能完成实验，他设计了如下三个调整方案。其中方案有错误的是______。（选填“A”、“B”或“C”）
A．在电路中多串联一个的电阻，其余操作不变
B．不变，改变电源电压，电源电压的取值范围是2V~4.4V
C．电源电压不变，改变的大小（视需要选取电压表、电流表量程），的取值范围是2.25V~6V
（5）实验完毕，得到结论：电压一定时，导体中的电流与导体的电阻成______比。
四、计算题
12．（2022·湖南岳阳·统考中考真题）音乐喷泉是集光机电技术于一体的装置，让红、绿、蓝三种色灯照射到水柱上，通过电脑控制三种色灯功率的比例就能让水柱变换颜色，呈现美轮美奂的视觉效果。图甲是某段时间内红、绿两色灯功率随时间变化的图像。
（1）第28s红灯两端的电压为100V，求此时通过红灯的电流；
（2）请计算0～30s内红灯和绿灯消耗的总电能；
（3）图乙是控制喷泉水柱工作的模拟电路。AB两端输入如图丙所示的周期性变化的电压U，定值电阻R=2Ω，D为特殊电子元件。当UAB<6V时，D两端的电压U=U；当时，U恒为6V不变当通过R的电流满足时，电路启动喷水，此时U至少为多少伏？该电路工作l0min，其中喷水时间有多少秒？
13．（2020·湖南岳阳·统考中考真题）某物理兴趣小组设计了一个拉力传感器，工作原理如图所示。其中M、N均为绝缘材料，将N固定在地面上，P、Q间是可伸缩导线（电阻不计），弹簧上端M和滑动变阻器R2的滑片P固定在一起，电源电压为12V，拉力F竖直向上。闭合开关S，当拉力为10N时，电流表示数为1A，电压表示数为2V。
(1)拉力F为10N时，求R2接入电路的阻值大小；
(2)拉力F为10N时，求10s内R1产生的热量；
(3)已知拉力F的大小与滑动变阻器R2接入电路的阻值大小成正比例关系，即F=kR2，求k的数值，拉动M，当电压表示数为8V时，求拉力F的大小。
五、综合题
14．（2022·湖南岳阳·统考中考真题）PTC是一种新型的半导体陶瓷材料，具有发热、控温双重功能，应用十分广泛。它有一个根据需要设定的温度，低于这个温度时，其阻值随温度的升高而减小；高于这个温度时，其阻值随温度的升高而增大。我们把这个设定的温度叫做“居里点温度”。如图甲的3D打印笔，其内部电路如图乙所示，R1、R2是两个相同的PTC发热电阻，单个PTC的阻值与温度的关系如图丙所示：
（1）打印笔工作时有快、慢两挡，图乙中当S、S1都闭合时，处于_______挡；
（2）由图丙可知，该PTC材料的“居里点温度”是______℃。
参考答案：
1．D
【详解】AB．分析电路，R1和R2串联接入电路，电压表测R2两端电压，电流变测该电路电流。水中探头做成上凸下平的流线型，水流在其上方流动速度快，压强小，下方流动速度慢，压强大，探头上下表面产生压强差，使探头受到向上的压力。当水流速度增大时，压力差变大，滑片向上移动，R2接入电路的电阻变小，根据串联分压规律可知，R2两端分的电压变小，电压表示数变小；此时电路总电阻变小，电源电压不变，根据欧姆定律可知，电路电流变大，电流表示数变大。故AB错误；
C．当电流表示数为0.6A时，R2接入电路的电阻最小，此时电路总电阻
R2接入电路的最小电阻
当电压表示数为3V时，R2接入电路的电阻最大，此时R1两端电压
根据串联分压规律
即
解得
故滑动变阻器允许接入电路的阻值范围为，故C错误；
D．电路消耗的最大功率
当R2接入电路的电阻为10Ω时，电路最小电流
此时电路消耗的功率最小
电路消耗总功率的变化范围为1.35W~2.7W，故D正确。
故选D。
2．D
【详解】A．图中是验电器检验物体是否带电的实验，不符合题意；
B．图中是探究磁极间的相互作用的实验，不符合题意；
C．导体棒切割磁感线，电流表指针发生偏转，说明此时电路中有电流，这是电磁感应现象，是发电机的工作原理，不符合题意；
D．电路中有电流，通电导体在磁场中受到力的作用而运动，是电动机的工作原理，符合题意。
故选D。
3．C
【详解】由题意可知，灯和压缩机是并联关系，且电动压缩机与温控开关串联，照明灯泡与门控开关串联，干路上没有开关。结合选项可知：C符合题意，ABD不符合题意。
故选C。
4．D
【详解】A．密度是物质本身的一种特性，由物质的种类、状态决定，与质量、体积无关，故A错误；
B．如果物体做匀速运动，速度是一个定值，不随路程或时间的变化而变化，故B错误；
C．电阻是导体本身的一种性质，与电阻两端的电压和通过的电流无关，故C错误；
D．由可知，当受力面积一定时，压力越大，产生的压强越大，压强与压力成正比，故D正确。
故选D。
5．C
【详解】A．只闭合S1时，a、b两表串联，由a表无示数、b表有示数可知，a表应为电流表，b表应为电压表，c表在干路中有示数且示数随滑片P的移动发生变化，说明c表是电流表，此时只有R3的简单电路，电流表测量通过R3的电流，故A不符合题意；
B．先闭合S1、S2，c电流表将R1和R2短路，只有R3的简单电路，a电流表和b电压表串联，a表示数为零，再闭合S3，R1、R2和R3并联，a电流表测量R1和R2的电流，a电流表有示数，故B不符合题意；
CD．S1、S2、S3都闭合，R1、R2和R3并联，a电流表测量R1和R2的电流，电压表测量电源电压，移动滑片P，电压表示数不变，由并联电路的特点可知a表的示数不变，由欧姆定律可知b表示数除以a表示数等于电阻R1和R2的总阻值，故C符合题意，D不符合题意。
故选C。
6． 0.3 3
【详解】由电路图可知，电阻R1、R2并联，电流表A2测量通过R2的电流，电流表A1测干路电流。由题意可知，通过R2的电流为0.2A，干路电流为0.5A。
[1]根据并联电路电流特点可知，通过电阻R1的电流为
I1=I-I2=0.5A-0.2A=0.3A
[2]并联电路两端的电压相等且等于电源电压，故电源电压为
U=U2=I2R2=0.2A×15Ω=3V
7． 不能 串联
【详解】（1）[1]由题意可知，微波碰到金属就发生反射，金属根本没有办法吸收或传导它，所以在微波炉中不能选用铁质容器来加热饭菜。
（2）[2]微波炉的炉门安全锁开关与温控开关相互影响，只有同时闭合时才能工作；当一个开关断开时，电路就断开，故它们应串联接在电路中。
8． 电磁感应 电源
【详解】[1]将闭合回路的一部分导线放在磁场中做切割磁感线运动时，电路中会产生感应电流，这个现象叫做电磁感应现象。转动魔方发电，就是利用了电磁感应原理。
[2]利用魔方给移动设备充电时，魔法为移动设备提供电能，此时魔方相当于电源。
9． 20 9
【详解】[1]小灯泡正常发光时，小灯泡两端的电压为6V，由图可知，通过小灯泡的电流为0.3A，小灯泡的电阻
RL==20Ω
[2]由图可知，当电压为3V时，通过灯泡L的电流为0.2A，并联电路各支路电压相等，通过R的电流
IR==0.3A
干路电流为
0.2A+0.3A=0.5A
通电10s，电阻R消耗的电能为
10． 右 短路 0.18 15.2 C
【详解】（1）[1]为保证电路安全，闭合开关前，滑片P应位于阻值最大处，滑动变阻器接左下方接线柱，则闭合开关前，滑片P应置于滑动变阻器的右端。
（2）[2]闭合开关后，而电流表有示数，则电路中没有出现断路，而电压表无示数，电压表并联在待测电阻R两端，则故障原因可能是待测电阻R短路。
（3）[3]如图甲所示，电流表接的是小量程，在图乙中，电流表每一小格表示0.02A，即分度值为0.02A，故电流表示数为0.18A。
（4）[4]在这三次实验中，所测电阻分别为
为减小误差，取三次测量的平均值作为测量结果，待测电阻值为
（5）[5] A．S2闭合、S3断开时，电流表把灯泡短路，灯泡不发光；S2断开、S3闭合时，电流表把电阻短路；两个开关都闭合或断开时，电流表均无示数，测不出灯泡的正常工作时电流，故A不符合题意；
B．S2闭合、S3断开，电压表测电灯两端的电压，其上端为正极、下端为负极；S3闭合、S2断开，电压表测定值电阻R两端的电压，其上端为负极，下端为正极；电压表的两次接线方法相反，在不改变电路连接方式的情况下，无法进行测量，故B不符合题意；
C．通过调节滑动变阻器滑片位置，开关处于2的位置时，电压表测量的是灯泡正常发光时两端电压U0；保持滑动变阻器滑片位置不变，开关处于1的位置时，电压表测量的是灯泡和电阻串联后的两端电压U；则小灯泡的电流为
则小灯泡正常工作时的电阻为
故C符合题意；
D．开关处于1的位置，电流表把灯泡和电阻短路，电流表测量滑动电阻的电流；开关处于2的位置，电流表把小灯泡短路，测量的是通过电阻和滑动变阻器的电流，测不出灯泡正常发光时的电流，故D不符合题意。
故选C。
11． 断开 断路 0.4 B 反
【详解】（1）[1]为了保护电路，在连接电路时，开关应断开。
（2）[2]若电流表始终无示数，说明电路可能断路，电压表有示数，说明电压表与电源连通，则与电压表并联的支路以外的电路是完好的，则与电压表并联的定值电阻断路。
（3）[3]如图乙所示，电流表选用0~0.6A的量程，0.2A之间有10个小格，1小格代表0.02A，电流表的分度值为0.02A，电流表的示数为0.4A。
（4）[4]定值电阻两端的电压
A．控制的定值电阻电压不变，电路中的电流
其他电阻两端的总电压
其他电阻的总电阻
滑动变阻器规格为“，2A”，在电路中多串联一个的电阻，其他电阻的总电阻最大值
调整有效，故A不符合题意；
B．不变，电源电压取2V时，滑动变阻器两端的电压为0V，连入电路中的电阻为零。不变，即控制的定值电阻电压不变，电路中的电流不变，滑动变阻器连入电路中的电阻取最大值时，电路中的总电阻
此时电源电压
电源电压的取值范围是2V~5.33V，故B符合题意；
C．电源电压不变，改变的大小，取2.25V时，电路中的最小电流
滑动变阻器两端的电压
滑动变阻器连入电路中的电阻
滑动变阻器规格为“，2A”，方案可行，故C不符合题意。
故选B。
（5）[5]由可知，实验完毕，得到结论，电压一定时，导体中的电流与导体的电阻成反比。
12．（1）2A；（2）6000J；（3）10V，200s
【详解】解：（1）由图甲可知，第28s时红灯的功率是200W，红灯两端的电压为100V，则此时通过红灯的电流为
（2）如图甲所示，根据可知，要计算0～30s内红灯和绿灯消耗的总电能，即总电能大小为P-t图像与横坐标轴围成的面积大小。则0～30s内红灯消耗的电能为
则0～30s内绿灯消耗的电能为
则0～30s内红灯和绿灯消耗的总电能为
（3）当UAB≥6V时，UD恒为6V不变当通过R的电流满足时，电路启动喷水，根据可知，喷水时R两端的电压至少为
这个电压为能否喷水的临界电压，所以UAB对应的电压为
由图丙可知，0-3s内AB两端的电压均匀增加，3s时到达15V，则2s时对应的电压为10V，即这个周期内的2-4s内，，则在一个周期(周期为6s)内有三分之一的时间在喷水（一个周期内喷水的时间为2s），所以10min=600s，相当于100个周期，则有的时间在喷水。
答：（1）此时通过红灯的电流为2A；
（2）0～30s内红灯和绿灯消耗的总电能为6000J；
（3）电路启动喷水，此时UAB至少为10V，该电路工作l0min，其中喷水时间有200s。
13．(1)2Ω；(2)100J；(3)5N/Ω，100N
【详解】(1)由图可知，R1、R2串联，电压表测R2两端电压，电流表测电路中电流，拉力F为10N时，R2接入电路的阻值大小
(2)拉力F为10N时，由串联电路电压的规律可知R1两端的电压
U1=U-U2=12V-2V=10V
串联电路中各处的电流相等，通过R1的电流为1A，R1的阻值
R1=
10s内R1产生的热量
Q=I12R1t=(1A)2×10Ω×10s=100J
(3)拉力F为10N时，滑动变阻器R2接入电路的阻值是2Ω，拉力F的大小与滑动变阻器R2接入电路的阻值大小成正比例关系，即
F=kR2
k=
当电压表示数为8V时，R1两端的电压
U1′=U-U2′=12V-8V=4V
通过电路的电流
I′=I1′==0.4A
滑动变阻器R2接入电路的阻值
R2′==20Ω
因为
F=kR2=5N/ΩR2
所以
F′=5N/Ω×20Ω=100N
答：(1)拉力F为10N时，R2接入电路的阻值大小是2Ω；
(2)拉力F为10N时，10s内R1产生的热量是100J；
(3)k的数值是5N/Ω，拉动M，当电压表示数为8V时，拉力F的大小是100N。
14． 快 120
【详解】（1）[1]由图乙知，只闭合S时，电路中只有R1工作，此时电路中的电阻较大，据 知，电路的功率较小，处于慢挡；S、S1都闭合时，两个电阻并联在电路中，电路中的总电阻较小，据 知，电路的功率较大，处于快挡。
（2）[2]由图丙知，低于120℃时，发热电阻阻值随温度升高而减小，高于120℃时，发热电阻阻值随温度升高而增大，所以该PTC材料的居里点温度是120℃。
试卷第1页，共3页
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