四川省遂宁市2020-2022三年中考物理真题分类汇编-04电磁学（电功和电功率、电和磁、信息的传递）
一、单选题
1．（2022·四川遂宁·统考中考真题）夏季汛期来临，某科技小组设计了一个监测观音湖水位的装置。其原理如图甲，电路中电源电压保持不变，为定值电阻；R是竖直放置的长条形电阻片，浮子可带动金属滑杆AP在竖直方向上下移动，AP与R组成滑动变阻器（最大阻值），当电流表的示数达到某一数值时提醒监测员水位达到警戒值。R接入电路的阻值随水位的变化关系如图乙，电路工作时电压表与电流表变化关系如图丙。则下列说法正确的是（ ）
A．当水位升高时，电压表的示数变大
B．该电路的电源电压是6V
C．该电路工作时的最小总功率是0.3W
D．当水位达到警戒水位时，电流表的示数为0.2A
2．（2022·四川遂宁·统考中考真题）勤劳的中华民族创造了灿烂的华夏文明，在众多领域取得了举世瞩目的成就，推动了人类社会的进步。下列关于我国科学技术的成就和应用描述完全正确的有（ ）
①四大发明中的“指南针”——司南能指示南北方向是受地磁场的作用
②1293年，郭守敬在通惠河上建造了船闸，这一创举利用了连通器原理
③战国时期的天平——木衡和铜环权利用了杠杆原理
④“玉兔2号”月球车在月球背面留下属于中国的第一道印记，说明力可以改变物体的形状
⑤“华龙一号”核反应堆利用核聚变进行发电，所用核燃料属于可再生能源
⑥“复兴号”动车组刷新了中国速度，动车组速度越快，它的惯性越大
A．①②③④ B．①②③⑤ C．③④⑤⑥ D．②③④⑥
3．（2022·四川遂宁·统考中考真题）风能作为一种清洁的新能源，越来越受到世界各国的重视。风力发电已成为我国新能源战略的重要组成部分。下列选项中与风力发电机原理相同的是（ ）
A． B．
C． D．
4．（2022·四川遂宁·统考中考真题）今年，我国发射的“天舟四号”货运飞船与“天和号”核心舱在太空成功对接。对接后，它们一起绕地球转动。对这一过程所涉及的物理知识说法错误的是（ ）
A．火箭加速升空过程与汽油机做功冲程的能量转化形式相同
B．运载火箭用液态氢做燃料，是因其热值较大
C．对接后以“天舟四号”为参照物，“天和号”是运动的
D．地面工作人员利用电磁波传递信息来控制对接过程
5．（2020·四川遂宁·统考中考真题）对于下列四个实验的描述完全正确的有（ ）
①甲图实验现象说明了动圈式话筒的工作原理
②乙图实验探究的结论是：材料长度均相同的导体，粗导体的电阻大，细导体的电阻小
③丙图实验证明通电导体周围存在磁场
④丁图中开关闭合导体ab向左运动，若同时改变电流方向和磁场方向，导体ab运动方向不改变
A．①② B．①②③ C．②③④ D．①③④
二、填空题
6．（2022·四川遂宁·统考中考真题）傍晚用电高峰时期，小何观察到家中一只标有“220V 48.4W”的白炽灯比正常时暗。他发现灯泡内壁发黑，根据所学知识他知道造成该现象的原因是：灯泡长时间使用后，灯丝升华变细，电阻变______，导致功率变小；另外，用电高峰期家中实际电压低于220V，实际功率低于额定功率。他想知道此时家中的实际电压，于是更换了一只同规格的新灯泡，关闭家中其它用电器，让该灯单独工作100s，电能表（如图）转盘转了4转，则家中实际电压为______V。
7．（2020·四川遂宁·统考中考真题）小聪给同学们表演了一个非常有趣的魔术，将装有水的玻璃杯放在木质暗盒上，杯中放入一空心铁球，如下图甲所示，小聪操作暗盒上的旋钮，就能看到铁球在水中上下运动。同学们很好奇，于是小聪进行了揭秘:玻璃杯和水总重20N，玻璃杯与暗盒接触面积为100cm2，铁球质量60g，体积100cm3，玻璃杯正下方是电磁铁。闭合开关前，铁球漂浮在水面受到的浮力是______N；闭合开关后，电磁铁的上端是______极，调节暗盒上的旋钮，减小变阻器接入阻值，电流增大，电磁铁磁性______（选填“增强”、“减弱”或“不变”），小球向下运动。电磁铁中电流I与电磁铁对小球吸引力F的关系如下图乙所示（未考虑小球与电磁铁距离远近对吸引力F的影响），当电流为______A时，小球刚好浸没于水中，此时暗盒受到杯底的压强是______Pa（g=10N/kg，不考虑水的阻力）。
三、实验题
8．（2022·四川遂宁·统考中考真题）小志同学在“测量小灯泡电功率”实验中，用到的器材有：新干电池两节、小灯泡（标有0.3A）1只、电流表1只、电压表1只、滑动变阻器1只、开关1支，导线若干。
（1）请用笔画线代替导线，在图甲中将实验电路连接完整（要求滑动变阻器的滑片向右移动时电流表的示数变小）( )；
（2）连接好电路，闭合开关，发现灯不亮，电流表无示数，电压表示数接近3V，造成这一现象的原因可能是___________（选填序号）；
①小灯泡短路； ②小灯泡开路； ③滑动变阻器短路； ④滑动变阻器开路
（3）排除故障，进行实验，当电流表的示数如图乙时，为了测量小灯泡的额定功率，应将滑动变阻器的滑片P向___________（选填“A”或“B”）端移动，当电流表示数达到0.3A时，电压表的示数如图丙，则小灯泡的额定功率为___________W；
（4）小刚用相同的器材进行该实验时发现电压表损坏，他找来一只阻值为R0的定值电阻，设计了如图丁所示的电路，也可测出小灯泡的额定功率，主要的操作步骤如下：
①把电流表接在a处，闭合开关，调节滑片P，使电流表的示数为I额；
②保持滑片P的位置不变，断开开关，把电流表接在b处，闭合开关，读出电流表的示数为I；
③计算得出小灯泡的额定功率P额=___________（用R0、I额、I表示）。
四、作图题
9．（2022·四川遂宁·统考中考真题）请用笔画线代替导线，按照安全用电的要求，将图中的电灯、控制电灯的开关及插座接入家庭电路中。
10．（2020·四川遂宁·统考中考真题）请根据要求作图（保留作图痕迹）。
（1）图中A'B'是物体AB在平面镜中所成的像，请根据平面镜成像特点作出物体AB________；
（2）一木箱静止于斜面，请作出木箱对斜面的压力示意图________；
（3）根据安全用电原则将图中的灯泡和开关连入照明电路_________。
五、计算题
11．（2022·四川遂宁·统考中考真题）小明给家中喂养热带鱼的鱼缸设计了一个加热装置（如图甲），该装置电路如图乙所示：L为照明装饰小彩灯（标有“6V 3W”），为总开关，为温控开关（温度低于20℃自动接通，温度升高到24℃时自动断开），R是阻值为的电热丝。某次换水后，鱼缸内有10kg初温为19℃的水，闭合开关，L正常发光，R开始发热。请你用所学知识与小明一起解决下列问题[]：
（1）电源电压是多少？
（2）R开始发热到停止工作水吸收了多少热量？
（3）R开始发热到停止工作的时间是多少秒？（不考虑热量损失，电热丝产生热量均被水吸收。）
12．（2020·四川遂宁·统考中考真题）图甲是某品牌的电热水壶，其工作电路简图如图乙所示，开关S可以控制其加热、保温和停止三个状态，其名牌如图丙所示。在该电热水壶正常工作的情况下，将一壶25℃的水在1标准大气压下加热到沸腾[假设电热丝产生的热量全部被水吸收，R1、R2的阻值不随温度变化，c水=4.2×103J/（kg·℃），1L=10-3m3]。求：
(1)水吸收的热量；
(2)R1、R2的阻值；
(3)加热这壶水到沸腾所用时间（结果保留一位小数）；
(4)实际加热这壶水到沸腾用时10.5min，求实际电压。
参考答案：
1．D
【详解】由图可知，变阻器R和电阻R0串联，电压表测量R两端的电压，电流表测量电路中的电流。
A．当水位升高时，浮子向上运动，带动金属滑杆AP在竖直向上移动，变阻器连入电路的电阻变小，由串联分压可知变阻器两端的电压变小，即电压表的示数变小，故A错误；
B．由图丙可知，R接入电路的阻值最大时，电路总电阻最大，由可知通过电路的电流最小，最小电流是0.1A，R两端的电压是6V，电源电压为
U=I小(R大+R0)=0.1A×(60Ω+R0)①
当R接入电路的电阻为零，只有R0的简单电路，电路的总电阻最小，由可知通过电路的电流最大，最大电流是0.3A，电源电压为
U=I大R0=0.3A×R0②
电源电压不变，则
0.1A×(60Ω+R0)=0.3A×R0
R0=30Ω
电源电压
U=I大R0=0.3A×30Ω=9V
故B错误；
C．电路中最小电流是0.1A，该电路工作时的最小总功率
P小=UI小=9V×0.1A=0.9W
故C错误；
D．由图乙可知，水位升高
195.0m-175.0m=20.0m
变阻器的阻值变化量是60Ω，水位的变化量和变阻器的阻值变化量成正比，当警戒水位时，水位升高
190.0m-175.0m=15.0m
则
R′=45Ω
此时变阻器连入电路的电阻
R′′=R大-R′=60Ω-45Ω=15Ω
当水位达到警戒水位时，电流表的示数为
故D正确。
故选D。
2．A
【详解】①地球的周围存在磁场，司南能指示南北方向是受地磁场的作用。故①正确；
②船闸上方开口，下方连通，符合连通器的定义。因此1293年，郭守敬在通惠河上建造了船闸，这一创举利用了连通器原理。故②正确；
③战国时期的天平——木衡和铜环权可绕一固定点旋转，两侧分别放“权”（相当于砝码或秤锤）、“重”（被称量的重物），使其保持平衡，称量出物体的“重”，利用了杠杆原理。故③正确；
④“玉兔2号”月球车在月球背面移动时，对月壤有压力的作用，月壤受到力的作用发生了形状变化，留下属于中国的第一道印记，说明力可以改变物体的形状。故④正确；
⑤“华龙一号”核反应堆利用核裂变进行发电，所用核燃料不能重复使用，属于不可再生能源。故⑤错误；
⑥惯性是物体的一种属性，只与物体的质量有关。因此“复兴号”动车组刷新了中国速度，动车组速度越快，它的质量未变，惯性不变。故⑥错误。
综上，故A正确，BCD错误。
故选A。
3．C
【详解】风力发电，消耗风能，产生电能，是将风能转化为电能的过程，所以，原理是电磁感应。
A．图中是奥斯特实验，小磁针发针偏转说明通电导体周围有磁场，故A不符合题意；
B．图中是利用电磁继电器进行控制的电路，电磁铁通电时有磁性，断电时无磁性，电铃就是利用电磁铁的这个特性工作的，故B不符合题意；
C．当图中线圈在磁场中做切割磁感线运动时，灯泡会发光，这是电磁感应，与发电机的原理相同，故C符合题意；
D．图中开关闭合后，电路中有电流，通电导体受到磁场力的作用发生运动，即是电动机的制作原理，故D不符合题意。
故选C。
4．C
【详解】A．火箭加速升空过程中的能量转化是内能转化为机械能，汽油机的做功冲程的能量转化是内能转化为机械能，所以它们的能量转化相同，故A正确，不符合题意；
B．运载火箭用液态氢做燃料，因为氢的热值较大，完全燃烧相同质量的氢与其它燃料相比，氢释放的热量多，故B正确，不符合题意；
C．对接后以“天舟四号”为参照物，“天和号”相对于“天舟四号”的位置没有改变，是静止的，故C错误，符合题意；
D．电磁波可以在真空中传播，地面工作人员利用电磁波传递信息来控制对接过程，故D正确，不符合题意。
故选C。
5．D
【详解】①图中闭合电路的一部分导体ab在磁场中做切割磁感线运动，会产生感应电流，这就是电磁感应现象，动圈式话筒的工作原理就是电磁感应现象，故①正确；
②乙图中，材料相同，长度相同，横截面积越大的导体的电阻越小，故②错误；
③图中是奥斯特实验，该图中的实验现象说明通电导体周围存在着磁场，故③正确；
④图中有电源，是演示磁场对电流作用的实验装置，导体受力的方向与电流方向和磁场方向有关，若同时改变电流方向和磁场方向，导体ab运动方向不改变，故④正确。
综上所述，只有D正确。
故选D。
6． 大 200
【详解】[1]导体的电阻大小与导体的材料、长度、横截面积等有关，相同材料，长度越长、横截面积越小，电阻越大。因此灯泡长时间使用后，灯丝升华变细，即横截面积变小，电阻变大。
[2]由图可知，电能表转盘转了4转，消耗的电能为
新灯泡的实际功率是
灯泡的电阻为
实际电压为
7． 0.6 S 增强 0.8 2100
【详解】[1]铁球漂浮在水面，故铁球受到的浮力等于其重力
F浮=mg=0.06kg×10N/kg=0.6N
[2]闭合开关后，根据电流方向和安培定则知，电磁铁的上端是S极。
[3]调节暗盒上的旋钮，减小变阻器接入阻值，电路中总电阻变小，由得电路中电流增大，电磁铁磁性增强，小球向下运动。
[4]小球刚好浸没于水中，由阿基米德原理，小球受到的浮力
F浮=ρ水gV排=ρ水gV物=1.0×103kg/m3×10N/kg×100×10-6m3=1N
由力的平衡，F浮=G+F吸，故
F吸=F浮-G=1N-0.6N=0.4N
根据电磁铁中电流I与电磁铁对小球吸引力F的关系知，此时的电流为0.8A。
[5]小球刚好浸没于水中，此时暗盒受到杯底的压力为
F=G杯水+G铁+F吸=20N+0.6N+0.4N=21N
故暗盒受到杯底的压压强是
8． ② A 0.75
【详解】（1）[1]因电源为两节新干电池，则电源电压为3V，故电压表选择小量程，要求滑动变阻器的滑片向右移动时电流表的示数变小，则此时滑动变阻器接入电路中的阻值应变大，故滑动变阻器应接入左下接线柱，电路连接如下图所示
（2）[2]闭合开关，发现灯不亮，电流表无示数，则电路中可能存在开路，而电压表示数接近3V，故可知电压表与电源接通，则与电压表并联的部分出现开路，即小灯泡开路，故选②。
（3）[3]因电流表选择小量程，故电流表的分度值为0.02A，由图乙可知，电流表的示数为0.14A，因小灯泡的额定电流为0.3A，故为了测量小灯泡的额定功率，应增大通过小灯泡的电流，故应减小滑动变阻器接入电路中的阻值，则应将滑动变阻器的滑片P向A端移动。
[4]因电压表选择小量程，分度值为0.1V，故由图丙可知，电压表的示数为U=2.5V，由P=UI可得，小灯泡的额定功率为
P=UI=2.5V×0.3A=0.75W
（4）③[5]由电路图可知，小灯泡L与定值电阻R0并联，由步骤①可知，把电流表接在a处，闭合开关，调节滑片P，使电流表的示数为I额，则此时小灯泡正常工作，电流表的示数为流过小灯泡支路的电流，此时定值电阻两端电压等于小灯泡的额定电压，由步骤②可知，保持滑片P的位置不变，断开开关，把电流表接在b处，闭合开关，读出电流表的示数为I，此时电流表测干路电流，故由并联电路的电流规律可得，流过定值电阻R0的电流为
I0=I-I额
此时定值电阻两端电压等于小灯泡的额定电压，由欧姆定律可得
U额=U0=I0R0=(I-I额)R0
故由P=UI可得，小灯泡的额定功率为
P额=U额I额=(I-I额)R0I额
9．
【详解】灯泡的接法是火线（相线）与开关串联，开关的另一端再接到灯泡顶端的金属点，零线（中性线）直接接在灯泡的螺旋套上。三孔插座的接法是火线（相线）接三孔插座右孔，地线（保护接地线）直接接三孔插座的上孔，零线（中性线）直接接三孔插座的左孔。电路图如下图所示
10．
【详解】(1)[1]先根据像与物关于平面镜对称，作出平面镜中的像点A′、B′关于镜面的对称点A、B,连结A、B即为物体AB,如下图
(2)[2]在斜面上选取物体与接触面的中点为压力的作用点，过压力作用点画垂直于斜面、带箭头的线段，符号为F，如下图
(3)[3]灯泡接法：火线进入开关，再进入灯泡顶端的金属点，零线直接接入灯泡的螺旋套，这样在断开开关能切断火线，接触灯泡不会发生触电事故。既能控制灯泡，又能更安全。如下图
11．（1）；（2）；（3）
【详解】解：（1）由题意可知，当闭合、时，此时照明装饰小彩灯L正常发光，所以照明装饰小彩灯L两端实际电压等于它的额定电压，然后根据并联电路的电压规律可知，电源电压与照明装饰小彩灯L的实际电压相等，即
（2）由题意可知，水吸收的热量为
（3）因为不考虑热量损失，电热丝产生热量均被水吸收，所以可得电热丝R开始发热到停止，放出的热量为
因为该电路是纯电阻电路，所以可以使用焦耳定律的变形公式可得，R开始发热到停止工作的时间是
答：（1）电源电压是6V。
（2）R开始发热到停止工作水吸收了的热量。
（3）R开始发热到停止工作的时间是秒。
12．(1)6.3×105J；(2) 40Ω；444Ω；(3)520.7s；(4)200V
【详解】(1)由ρ=得水的质量
m=ρV=1.0×103kg/m3210-3m3=2kg
水的初温为25℃，一标准大气压下沸点为100℃，则水吸收的热量
Q=cm(t t0)=4.2×103J/(kg ℃)×2kg×(100℃ 25℃)=6.3×105J
水吸收的热量为6.3×105J。
(2)由图乙可知，开关S接2时，电路中只有R1，开关S接3时，R1和R2串联，故开关S接2时为加热状态，开关S接3时为保温状态，由P=可得R1的阻值和R1和R2的总阻值
R1===40Ω，R总===484Ω
则
R2= R总- R1=484Ω-40Ω=444Ω
R1、R2的阻值分别为40Ω和444Ω。
(3) 由P=可得加热这壶水到沸腾所用时间
t===520.7s
加热这壶水到沸腾所用时间为520.7s。
(4) 实际加热这壶水到沸腾用时10.5min，则电热水壶的实际功率为
P实====1000W
由P=可得实际电压
U实====200V
实际电压为200V。
答：(1)水吸收的热量为6.3×105J；
(2)R1、R2的阻值分别为40Ω和444Ω；
(3)加热这壶水到沸腾所用时间为520.7s；
(4)实际加热这壶水到沸腾用时10.5min，实际电压为200V。
试卷第1页，共3页
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