浙江省金华市2020-2022三年中考科学物理部分真题分类汇编-02电磁学

浙江省金华市2020-2022三年中考科学物理部分真题分类汇编-02电磁学

一、单选题

1．（2022·浙江金华·中考真题）司南是我国早期的指南针。小科将条形磁体置于塑料勺内，在勺下垫泡沫，一起置于装水的纸盘中，漂浮在水面上，能自由转动，从而得到一个仿制“司南”（如图所示），下列说法正确的是（   ）

A．“司南”静止时勺柄指南，标为N极

B．“司南”能指南北是受地磁场的作用

C．“司南”的纸盘换成铁盘后也能正常使用

D．“司南”勺柄的指向与勺内磁体的磁极方向无关

2．（2022·浙江金华·中考真题）某款“抓娃娃”机通过投币接通电源后，娃娃机内彩灯发光，接着用手接触“感应”开关接通电动机才能抓取“娃娃”，不投币只用手接触“感应”开关无法抓“娃娃”。下列简化电路中符合要求的是（　　）

A． B． C． D．

3．（2021·浙江金华·统考中考真题）甲、乙为不同条形磁铁的两个磁极，弧线是部分未标方向的磁感线，如图所示，根据图中小磁针静止时的指向判断甲、乙的磁极，下列描述正确的是（　　）

A．甲、乙都是N极 B．甲、乙都是S极

C．甲是N极，乙是S极 D．甲是S极，乙是N极

4．（2021·浙江金华·统考中考真题）电热蚊香器是一种常用的除蚊工具，当蚊香器接上电源，需要闭合开关S，才能使指示灯L发光，发热体工作。现由于某种原因指示灯断路不亮，但发热体依然能正常工作。则下列电路连接方式符合要求的是（　　）

A． B．

C． D．

5．（2020·浙江金华·统考中考真题）高铁轨道中的螺丝会因震动而松动，检修工作非常艰苦且重要。青少年科技创新大赛的获奖作品（5G高铁轨道螺丝警报器），设计了检测螺丝松动的报警方案。其主要的科学原理是：螺丝（螺丝在电路图中用虚线框表示，其电阻不计）连接在电路中，当螺丝松动时，它会与下端的导线分离而断开，此时电灯亮起而发出警报，及时提醒工人修理。下列符合题意的电路图是（　　）

A． B．

C． D．

二、实验题

6．（2022·浙江金华·中考真题）研究小组同学设计实验探究“电流与电阻的关系”；

【实验器材】

两节新干电池，滑动变阻器（10Ω，1A），电流表（0～0.6A、0～3A），电压表（0～3V、0～15V），定值电阻（2Ω、4Ω、6Ω、8Ω），开关，导线若干（所有器材均完好）；

【实验探究】

小组同学连接的电路如图甲所示，检查后发现有一根导线连接错误；

（1）图甲电路开关闭合后，电流表、电压表会出现的现象是___________；

（2）找出图甲中连接错误的导线并画“×”，再补充一根导线，使电路连接正确；(     )

（3）正确连接电路，依次接入电阻进行实验，实验中出现如图乙所示情况，为了此次读数更精确，在不更换电路元件的前提下，需要做的调整是___________；

【问题讨论】

（4）为确保电路安全，并能使所有定值电阻接入电路都能完成实验，定值电阻两端电压最大不能超过___________V。

7．（2022·浙江金华·中考真题）学习小组开展“测量小灯泡的功率”实验，实验电路如图甲，绘制出小灯泡的I～U关系曲线如图乙，已知小灯泡的额定电压为3.8V，电源电压恒为6V。回答下列问题：

（1）闭合开关后移动变阻器的滑片，当电压表示数为 ___________V时，读出电流表示数，即可计算小灯泡的额定功率；

（2）实验时，变阻器的滑片向左移动过程中，电流表与电压表示数的比值将 ___________（选填“变大”“不变”或“变小”）。

8．（2021·浙江金华·统考中考真题）研究性学习小组利用图甲电路研究电阻的电功率变化规律，图中电源电压恒为4V，R0为定值电阻，R为滑动变阻器、实验过程中，调节滑动变阻器，逐次读取数据并记录，计算定值电阻电功率。数据如下表：

（1）完成第3次实验后，接下来要获得第4次实验的数据，则滑动变阻器R的滑片P应向______（选填“左”或“右”）移动到适当位置；

（2）小组同学根据表中数据，得出了定值电阻R0的电功率与其电流的定量关系，他们的结论正确的是______；

A．定值电阻的电功率与电流成正比

B．定值电阻的电功率与电流的平方成正比

（3）小科提出：要得知滑动变阻器的电功率，还需要用电压表测出滑动变阻器两端的电压；小金却认为：无需测滑动变阻器两端的电压，通过推算即可得出滑动变阻器的电功率。比如，当定值电阻两端的电压为1.0伏时，滑动变阻器的电功率为______瓦；

（4）小组同学对小金的方法进行了归纳，结合表中数据，画出了电路总功率和定值电阻功率与电流的P-I关系图像（如图乙所示），请分析判断，图中线段AA′表示的含义是______。

9．（2020·浙江金华·统考中考真题）某班同学在实验室做“测定小灯泡额定电功率”的分组实验。

实验老师提供给各小组的实验器材如下：规格为“3.8V”的小灯泡、学生电源（电压恒为6V）、电流表（0～0.6A，0～3A）、电压表（0～3V，0～15V）、滑动变阻器（“20Ω 1A”）、开关各一只，导线若干。

（1）小金组按图甲正确连接电路，闭合开关，调节滑动变阻器，当电压表的示数为3.8伏时，小灯泡正常发光，此时电流表的示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为_____瓦。

（2）小丽组同学发现，实验桌上的电压表0～15V的量程已损坏，其它器材完好。他们经讨论后认为，用该电压表0～3V的量程，通过改变电压表的连接位置也能测出小灯泡的额定功率。他们的实验操作步骤如下：

步骤一：按图甲电路先将电压表（0～3V）接在小灯泡两端，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，使电压表的示数为3伏。断开开关，拆下电压表；

步骤二：保持滑动变阻器的滑片位置不变，再将该电压表接在_____两端；

步骤三：闭合开关，将滑动变阻器的滑片向_____（填“左”或“右”）移动，直到电压表示数为_____伏，读出此时电流表的示数，算出小灯泡的额定电功率。

（3）反思：实验原理相同的情况下，我们可以采用不同的实验途径来完成实验。

三、计算题

10．（2022·浙江金华·中考真题）图甲为市面上的某款电热毛巾架，额定电压220V，简化的工作电路如图乙，该毛巾架通过智能系统实现加热、保温挡自动切换，图丙为该毛巾架在正常工作30分钟内功率的变化情况。

完成下列问题：

（1）加热状态下，毛巾架正常工作时的电流为多大？

（2）分析计算图乙电路中定值电阻R0、R1的阻值各为多少欧？

（3）毛巾架正常工作30分钟总共消耗多少电能？

11．（2020·浙江金华·统考中考真题）为延长疏果保鲜时间，某同学帮助菜农设计了蔬果保鲜仓库的自动制冷装置。装置如图甲所示，控制电路中电源电压恒为3伏，R1为热敏电阻，R2阻值为10欧，电磁铁线圈阻值忽略不计。R1阻值随温度的变化关系如图乙所示。当温度升高到启动值时，控制电路中电流达到0.1安，衔铁吸下，制冷器启动工作；当温度降低到设定值后。工作电路断开，制冷器停止工作，如此进行间歇性循环工作。图丙为工作电路某1小时内制冷器功率与时间的关系图。

请完成下列问题：

(1)通过计算并结合图乙确定该制冷器启动工作的温度。

(2)在图丙所示的1小时内工作电路中制冷器消耗的总电能是多少？

四、综合题

12．（2021·浙江金华·统考中考真题）便携式无线加湿器，让你随时随地实现加湿自由。某品牌便携式无线加湿器，通过旋转开关S接触不同触点，实现高，低两个档位的转换，其简化的工作电路如图所示，铭牌上的部分参数如下表。

完成下列问题：

（1）旋转开关S接“bc”两触点时，加湿器处于______档位；

（2）加湿器低档位工作时，电路通过的电流多大？(    )

（3）加湿器高档位工作6小时，将消耗多少电能？ (    )

五、填空题

13．（2021·浙江金华·统考中考真题）按如图所示电路研究电流与电压的关系。已知电源电压为6V，R1为定值电阻，滑动变阻器R2标有“20Ω  1A”字样，电流表量程为“0～0.6A”，电压表量程为“0～15V”。完成下列问题：

（1）闭合开关后，电流表无示数，电压表示数接近电源电压，出现此故障的原因可能是______；

（2）若R1=6Ω，为保证电路安全，滑动变阻器允许连入电路的最小阻值为______。

14．（2020·浙江金华·统考中考真题）在如图甲所示的电路中，电阻R的阻值为8欧姆，灯泡L标有“6V 3W”的字样，通过灯泡的电流与灯泡两端的电压关系如图乙所示。在a、b间接入电源，为保证通过电阻R的最大电流不超过0.5安且灯泡L不损坏，则允许接入的最大电源电压为_____伏，闭合开关S，此时通过电流表A1的电流为_____安

参考答案：

1．B

【详解】A．“司南”静止时勺柄指南，就是南极，为S极，故A错误；

B．“司南”能指南北是因为受到地磁场的作用，根据同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引的特点从而起到指南北作用的，故B正确；

C．“司南”实质上是一个条形磁体，对铁、钴、镍等物质具有吸引作用，如果将纸盘换做铁盘，则会由于铁盘的吸引作用而无法指南北，故C错误；

D．“司南”勺柄的为S极，与地磁场的N极相互吸引，因此才具有指南北的性质，故D错误。

故选B。

2．B

【详解】由题意可知，“抓娃娃”机通过投币接通电源后，娃娃机内彩灯发光，接着用手接触“感应”开关接通电动机才能抓取“娃娃”，不投币只用手接触“感应”开关无法抓“娃娃”，这说明感应和投币互不影响，故彩灯和电动机应是并联的，且投币开关应该在干路上，结合图示可知，只有B符合题意，ACD不符合题意。

故选B。

3．B

【详解】由图可知，两磁极相互排斥，小磁针的N极的指向与该点磁感线的方向一致，磁体的外部，磁感线从磁体的N极出发回到S极，所以甲、乙都是S极。

故选B。

4．D

【详解】由题意知，当开关闭合时，指示灯L和发热体同时工作，但指示灯断路时，发热体依然正常工作，说明指示灯和发热体并联在电路中，开关在干路上同时控制两个用电器，故ABC不符合题意，D符合题意。

故选D。

5．D

【详解】根据题意知道，螺丝连接在电路中，当螺丝松动时，它会与下端的导线分离而断开，螺丝不接入电路中，即螺丝所在电路发生了断路，此时指示灯会发光，这表明螺丝与灯泡是并联在电路中的，由于螺丝的电阻很小，能把灯泡短路；为了保护电路，防止电源短路，在干路中应该接上一个保护电阻，故D符合题意。

故选D。

6．     电流表几乎没有示数，电压表示数接近3V          电流表改接0～0.6A量程     2

【详解】（1）[1]由于电压表的电阻很大，在电路中相当于开路，电路中的电流几乎为零，所以电流表几乎没有示数；电压表此时相当于测量电源电压，所以电压表示数接近3V。

（2）[2]原电路中，电流表与电阻并联，电压表串联在电路中是错误的，电流表应与电阻串联，电压表与电阻并联，如下图所示：

（3）[3]由图乙指针的偏转情况可知，电流表所接的量程太大，所以要换用0～0.6A的小量程进行实验。

（4）[4]根据题意可知，滑动变阻器允许通过的最大电流为1A，为确保电路安全，电路中的最大电流为I大=1A，当使用2Ω的定值电阻进行实验时，根据欧姆定律可知，定值电阻两端的电压

当定值电阻两端的电压大于2V时，2Ω的定值电阻就不能用来实验，所以定值电阻两端电压最大不能超过2V。

7．     3.8     变小

【详解】（1）[1]小灯泡的额定电压为3.8V，当电压表示数为3.8V时灯泡正常工作，此时灯泡的功率为额定功率，读出电流表示数，即可计算小灯泡的额定功率。

（2）[2]图中，电压表测灯的电压，电流测灯的电流，当滑片向左滑动时，变阻器连入电路中的电阻变小，由欧姆定律，电路中电流变大，灯的电压变大，根据P＝UI，灯的功率变大，灯丝的温度升高，因灯丝的电阻随温度的升高而变大，故灯丝的电阻变大；由欧姆定律，电流表与电压表示数的比值即灯的电阻的倒数，故电流表与电压表示数的比值将变小。

8．     左     B     0.3     滑动变阻器的电功率

【详解】（1）[1]完成第3次实验后，电压表的示数是2.0V，接下来要获得第4次实验的数据，电压表的示数是2.5V，需要增大电路中的电流，减小变阻器连入电路的电阻，滑动变阻器R的滑片P应向左移动到适当位置。

（2）[2]由表中数据可知R0的阻值

R0=

R0的电功率

0.1W=(0.1A)2×10Ω

即

P=I2R0

所以定值电阻的电功率与电流的平方成正比，故选B。

（3）[3]当定值电阻两端的电压为1.0伏时，变阻器两端的电压

U滑=U-U0=4V-1V=3V

滑动变阻器的电功率

P滑=U滑I=3V×0.1A=0.3W

（4）[4]图中线段AA′是电路的总功率和定值电阻功率之差，可以得到滑动变阻器的电功率。

9．     1.52     滑动变阻器     左     2.2

【详解】(1)[1]当电压表的示数为3.8伏时，小灯泡正常发光，由图乙所示电流表知道，选用小量程，分度值为0.02A，电流为0.4A，则小灯泡的额定功率

P＝UI＝3.8V×0.4A＝1.52W

(2)[2]步骤二：根据串联电路电压的规律，当变阻器的电压为

6V﹣3.8V＝2.2V＜3V

灯的电压为额定电压，故保持滑动变阻器的滑片位置不变，再将该电压表接在滑动变阻器的两端。

[3][4]步骤三：原来变阻器的电压为

6V﹣3V＝3V>2.2V

故应减小变阻器的电压，由分压原理，应减小变阻器连入电路的电阻，故闭合开关，将滑动变阻器的滑片向左移动，直到电压表示数为2.2V，读出此时电流表的示数，算出小灯泡的额定电功率。

10．（1）2A；（2）110Ω，495Ω；（3）3.6×105J

【详解】解：（1）由图乙可知，加热功率为P热=440W，故由P=UI可得，加热状态下通过毛巾架的电流为

（2）由可知，电源电压不变时，电路的电阻越大，功率越小，由电路图可知，开关S闭合，S1闭合时，电路为R0的简单电路，电路电阻较小，故此时电路处于加热状态，由可得，电阻R0的阻值为

当开关S断开时，R1与R0串联，此时电路的电阻较大，处于保温状态，故由可得，此时电路的总电阻为

因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，故可得电阻R1的阻值为

R1=R总-R0=605Ω﹣110Ω=495Ω

（3）由W=Pt可得，该电热水器正常工作30分钟消耗的电能为

W总=P热t热+P温t温=440W×10×60s+80W×(30﹣10)×60s=3.6×105J

答：（1）加热状态下，毛巾架正常工作时的电流为2A；

（2）定值电阻R0、R1的阻值分别为110Ω、495Ω；

（3）毛巾架正常工作30分钟总共消耗3.6×105J电能。

11．(1) 5.6℃；(2) 6.48×106J。

【分析】(1)由图可知，R1与R2串联，由可求得该制冷器启动工作的总电阻，然后可知R1的阻值，查乙图可知定该制冷器启动工作的温度；

(2)由丙图可知工作时间，利用W＝Pt可求得中制冷器消耗的总电能。

【详解】(1)由图可知，R1与R2串联，由可得，该制冷器启动工作的总电阻

则

查乙图可知定该制冷器启动工作的温度5.6℃。

(2)在图丙所示的1小时内工作时间

由可得，制冷器消耗的总电能

W＝Pt＝2400W×2700s＝6.48×106J

【点睛】本题考查了串联电路的特点和欧姆定律的计算，关键是根据图象得出相关信息。

12．     低     0.25A     2.16×105J

【详解】（1）[1]旋转开关S接“bc”两触点时，只有R2接入电路中，当电阻最大时，由 可知电功率最小，处于低温档。

（2）[2]加湿器低档位工作时，电路通过的电流

（3）[3]加湿器高档位工作6小时，消耗的电能

W=P高t=10W×6×3600s=2.16×105J

13．     R1断路     4Ω

【详解】（1）[1]闭合开关后，电流表无示数，可能电路中出现断路，电压表示数接近电源电压，说明R1断路。

（2）[2]电流表量程为“0～0.6A”，电流表的最大示数是0.6A，电路的总电阻

滑动变阻器允许连入电路的最小阻值

R滑=R-R1=10Ω-6Ω=4Ω

14．     4     0.9

【详解】[1]由电路图可知，电阻R和灯泡L并联在电路中，电流表A1测量的是干路电流，电流表A2测量的是通过灯泡L的电流；因为电阻R和灯泡L并联，所以电源电压即为电阻R两端电压为

U＝IRR＝0.5A×8Ω＝4V

由图乙可知，当灯泡两端电压为4V时，通过灯泡L的电流为IL＝0.4A。

[2]通过电流表A1的电流为

I＝IR+IL＝0.5A+0.4A＝0.9A