湖南省长沙市2021-2023三年中考物理真题分类汇编-04电功和电功率、电和磁、信息的传递

湖南省长沙市2021-2023三年中考物理真题分类汇编-04电功和电功率、电和磁、信息的传递

一、单选题

1．（2023·湖南长沙·统考中考真题）某家庭电路的连接如图所示，下列说法正确的是（　　）

A．a点所在的电源线是零线

B．空气开关只能安装在b点处

C．c点所在的导线与大地相连

D．和是串联的

2．（2022·湖南长沙·统考中考真题）下列行为符合安全用电原则的是（　　）

A．用湿手按开关 B．检修电路前断开总开关

C．雷雨天在大树下躲雨 D．同一插线板上同时插多个大功率用电器

3．（2022·湖南长沙·统考中考真题）下列用电器与电蚊香加热器工作原理相同的是（　　）

A．电风扇 B．电视机 C．电饭煲 D．电冰箱

4．（2021·湖南长沙·统考中考真题）下列符合安全用电原则的是（　　）

A．在高大建筑物的顶端安装避雷针可以防雷

B．空气开关跳闸后，直接将其复位即可

C．在输电线上晾衣服

D．低于220V的电压对人体来说都是安全的

5．（2021·湖南长沙·统考中考真题）天气越来越炎热，妈妈给小伟买了一个手持式充电小风扇，下列与小风扇有关的说法中正确的是（　　）

A．小风扇的工作原理是电磁感应

B．小风扇工作时，将机械能转化为电能

C．小风扇充电时，将化学能转化为电能

D．小风扇的效率不可能达到100%

6．（2022·湖南长沙·统考中考真题）我国的白鹤滩水电站拥有全球单机容量最大的水轮发电机组。下列四个装置能反映发电机基本原理的是（　　）

A．

B．

C．

D．

7．（2023·湖南长沙·统考中考真题）我国是最早用文字记载磁现象的国家之一，下列说法正确的是（　　）

A．“慈（磁）石召铁，或引之也”，说明磁石没有磁性

B．罗盘周围的磁感线真实存在且可见

C．司南静止时指南北是因为受到了地磁场的作用

D．鱼形铁被磁化后制成的指南鱼只有一个磁极

8．（2022·湖南长沙·统考中考真题）翟志刚、王亚平、叶光富在中国空间站进行太空授课。关于他们的声音，下列说法正确的是（　　）

A．宇航员讲课的声音是由振动产生的

B．太空授课的声音以声波的形式传回地球

C．女宇航员的音调高是由于振幅大

D．分辨翟志刚和叶光富声音的主要依据是音调

二、多选题

9．（2021·湖南长沙·统考中考真题）抗疫胜利后，重新开放的湖南省博物馆需要限制每天入馆的人数。甲图是小伟帮博物馆设计的一个检测入馆人数的电路，电源电压不变，力敏电阻的阻值随压力大小的变化情况如乙图所示，当电压表的示数变小时，计数器自动计数一次。闭合开关，当力敏电阻上的压力变大时，下列说法正确的是（　　）

A．力敏电阻的阻值变小

B．电路中的电流变小

C．电压表的示数变小

D．电路中的总功率变小，计数器自动计数一次

三、填空题

10．（2022·湖南长沙·统考中考真题）在如图甲所示的电路中，电源电压U保持不变，E和F接线柱只能分别连接A、B、C、D四个接线柱中的一个。小灯泡标有“6V  3W”且不考虑灯丝电阻随温度的变化，图乙为定值电阻的I-U图像，电流表量程为0~3A。滑动变阻器铭牌上标有最大电流2A，最大阻值模糊不清，a、b为电阻丝的端点。将E与A相连，F与D相连，断开开关S，滑动变阻器的滑片P从b端滑到ab中点时，小灯泡恰好正常发光，移动滑片过程中电流表的示数变化了0.1A。

（1）小灯泡的电阻为______Ω；

（2）滑片P在b端时，通过小灯泡的电流为______A；

（3）在保证电路安全的情况下，通过将E、F分别连接到不同的接线柱、控制开关的通断和调节滑片，可以使电路的总功率分别达到最大值和最小值，则与的差值为______W。

11．（2021·湖南长沙·统考中考真题）中国的中医已有两千多年的历史，中医是祖国医学文化的宝贵遗产。为了更好地控制煎药时的火候，某厂家生产了如图甲所示的一款全自动电煎药壶，它有“加热”和“保温”两个挡位，简化电路图如乙图所示，其中S2是一个温控开关，温度过高时自动断开。

（1）当S1和S2闭合时，电煎药壶处于______挡位；

（2）电煎药壶在_______挡位工作时，通过P点的电流更小。

12．（2023·湖南长沙·统考中考真题）下图为玩具小汽车内直流电动机的结构简图，该电动机工作时将电能转化为___________能和内能。如果想改变该直流电动机的转动方向，你可以采取的方法是___________（写一条合理方法即可）。

13．（2023·湖南长沙·统考中考真题）2023年5月30日，神舟十六号飞船飞往中国空间站，飞船与酒泉卫星发射中心之间通过___________波来传递信息；6月2日神舟十五号、神舟十六号航天员乘组完成在轨交接，6月3日21点29分神舟十五号飞船与空间站组合体分离，在飞船远离空间站的过程中，飞船相对于空间站是___________的；返回舱落向地面的过程中重力势能变___________。

14．（2022·湖南长沙·统考中考真题）北京冬奥会使用的氢能源电动汽车、无人驾驶技术诠释了“绿色奥运”、“科技奥运”的理念。该电动汽车的氢能源电池能够将化学能转化为___________能；无人驾驶时，车辆利用北斗高精度定位系统，以___________波的形式向卫星发射信号。

15．（2021·湖南长沙·统考中考真题）2021年5月25日晚，520架无人机在长沙橘子洲上空变换队形，摆出“禾下乘凉梦”、“袁隆平院士的画像”等图样，用来缅怀“杂交水稻之父”袁隆平爷爷。无人机组是利用______为载体来获得信息的；“禾下乘凉梦”的图样在水中的倒影是光的______现象。

四、实验题

16．（2021·湖南长沙·统考中考真题）实验室有两种不同规格的灯泡，它们的额定电流均为0.3A，额定电压分别为3V和2.5V，在某次测量小灯泡电功率的实验时，老师发现实验室有两个灯泡上额定电压的字样均模糊不清，老师要小伟和小雪通过实验分辨出这两个小灯泡。

（1）小伟将一个灯泡连接好如图甲所示的电路，正准备闭合开关，小雪指出他的电路有一处不妥，请指出电路中的不妥之处：______；

（2）改正错误后，小伟闭合开关移动滑片，使电流表的示数为0.3A，电压表的示数如乙图所示，则这个小灯泡的额定功率为______W；

（3）小伟准备用相同的方法分辨另一个小灯泡，而小雪采取了丙图所示的方法分辨这两个小灯泡，闭合开关后，她调节滑动变阻器的滑片使电流表的示数为0.3A，这时她发现L1比L2更亮一些，则L1的额定电压为______V。

17．（2021·湖南长沙·统考中考真题）在我们熟悉的各种磁体的磁场中，通电螺线管外部的磁场可能与哪种磁体的相似？小伟用小磁针、条形磁体、通电螺线管来进行探究，实验操作及现象如图所示。

（1）比较甲、乙两图可知，通电螺线管的外部磁场与______周围的磁场相似；

（2）比较乙、丙两图可知，通电螺线管的外部磁场方向与通过它的______方向有关。

五、计算题

18．（2023·湖南长沙·统考中考真题）课外实践小组设计了一个电热孵蛋箱，其电路如图所示。已知电源电压恒为220V，是阻值为55Ω的电热丝，温度对电热丝阻值的影响忽略不计。

（1）闭合开关S后，求电路中的电流；

（2）求通电100s电热丝产生的热量；

（3）老师提醒，电热箱内温度太高，无法孵化鸡蛋，应使电热箱内的电功率降至，小组成员想出了两种方法改进电路：

方法一：在图中A点处串联接入一根电热丝RA

方法二：在图中B点处串联接入一根电热丝RB

老师发现这两种改进方法电热箱内的电功率都为，小组成员在这两种改进电路中，用电压表测量新接入的电热丝两端的电压，测量结果为和，，，但由于粗心没有记录和分别对应哪种方法。请根据上述信息判断哪种方法更节能，并计算这种方法中新接入的电热丝的阻值。

19．（2022·湖南长沙·统考中考真题）某电热水壶有加热和保温两挡，简化电路如图所示。其中、为电热丝（不考虑其电阻变化）。已知该壶的额定电压为220V，只闭合开关时，电路中的电流为0.5A。

（1）求电热丝的阻值；

（2）只闭合开关时，求电热水壶的电功率；

（3），求使用加热挡时电热水壶在10s内产生的热量。

20．（2021·湖南长沙·统考中考真题）下图是小伟做课外实验的实物图，他闭合开关后，把滑动变阻器的滑片从一个端点A移到另一个端点B时，在下表中记录下滑片在这两个端点时电压表V1、V2的信息，滑片在A、B两点时，R1和R2的功率之和相差0.35W。已知灯泡上标有“2.5V 0.5A”的字样，灯的电阻随温度的变化忽略不计，电源电压恒定不变。求：

（1）灯泡正常发光时的电阻；

（2）灯泡正常发光100s消耗的电能；

（3）闭合开关，滑片从端点A移到端点B的过程中电路总功率的最小值。

参考答案：

1．C

【详解】A．根据灯泡和插座的接线可知a点所在的电源线为火线，故A错误；

B．为保护电路，空气开关需要安装在火线上，及a点处，故B错误；

C．根据安全用电原则，三孔插座中的上接线柱需要与地线相连，即c点所在的导线与大地相连，故C正确；

D．由图可知，两灯泡首首相连，尾尾相连为并联，故D错误。

故选C。

2．B

【详解】A．接在电路中的开关属于带电体，用湿手按开关时，生活用水属于导体，有可能使电流通过水传到人体，造成人体触电，十分危险，故用湿手按开关不符合安全用电常识，故A不符合题意；

B． 检修电路时容易碰到一些用电器的金属部分，若不断开开关，容易发生触电危险，故检修电路前断开总开关符合安全用电原则，故B符合题意；

C．雷雨天，雷电容易接触高的物体，雷雨天在大树下躲雨容易发生触电危险，不符合安全用电常识，故C不符合题意；

D．在同一个插座上同时使用了多个大功率的用电器，会使干路中的电流过大，容易发生电路火灾，不符合安全用电常识，故D不符合题意。

故选B。

3．C

【详解】电流做功的过程是电能转化为其它形式能的过程，电蚊香加热器工作时将电能转化为内能；

A．电风扇工作时，电能主要转化为机械能，故A不符合题意；

B．电视机工作时主要是把电能转化为声能和光能，故B不符合题意；

C．电饭煲是利用电流的热效应工作的，把电能转化为内能，故C符合题意；

D．电冰箱主要工作部件是压缩机（压缩机实际是一个电动机），正常工作时压缩机主要将电能转化为机械能，故D不符合题意。

故选C。

4．A

【详解】A．在高大建筑物的顶端安装避雷针可以将强度的电流经过避雷针引入地下，从而起到防雷的作用，故A正确；

B．空气开关跳闸后，检查跳闸原因，排除故障后，再将其复位即可，故B错误；

C．在输电线上晾衣服易发生触电事故，故C错误；

D．不高于36V的电压对人体来说都是安全的，故D错误。

故选A。

5．D

【详解】A．小风扇的工作是电动机带动风扇转动，原理是通电导线在磁场中受力的作用，故A错误；

B．小风扇工作时，消耗电能，将电能转化为机械能，故B错误；

C．小风扇充电时，消耗电能，将电能转化为化学能，故C错误；

D．任何机械的效率都不能达到100%，小风扇的效率也不可能达到100%，故D正确。

故选D。

6．D

【详解】发电机基本原理是电磁感应现象。

A．图中为奥斯特实验，说明电流的周围存在磁场，故A不符合题意；

B．图为研究通电螺线管磁性的实验，故B不符合题意；

C．通电后导体ab运动，表明通电导体在磁场中受到力的作用，这是电动机的原理，故C不符合题意；

D．导体ab在磁场中做切割磁感线运动，会产生感应电流，这是电磁感应现象，故D符合题意。

故选D。

7．C

【详解】A．磁石是磁体的一种，具有磁性，故A错误；

B．磁感线是假象的分布在磁体周围的曲线，不是真实存在的，故B错误；

C．地球本身是一个巨大的磁体，指南针能指南北，是因为受到地磁场的作用，故C正确；

D．鱼形铁被磁化后制成的指南鱼也是磁体的一种，任何磁体都有两个磁极，故D错误。

故选C。

8．A

【详解】A．声音是由物体的振动产生的，宇航员的声音是靠声带振动产生的，故A正确；

B．声音的传播需要介质，声波无法在太空中传播，宇航员的声音是靠电磁波传回地球的，故B错误；

C．频率决定声音的音调，女宇航员的音调高是由于频率大，故C错误；

D．不同物体的材料、结构不同，发出声音的音色不同，能分辨翟志刚和叶光富声音主要依据声音的音色，故D错误。

故选A。

9．AC

【详解】A．闭合开关，由图乙可知，当力敏电阻上的压力变大时，阻值变小，故A正确；

B．闭合开关，当力敏电阻上的压力变大时，阻值变小，总电阻变小，电源电压不变，故电流变大，故B错误；

C．由串联分压规律可知，电阻变小，电压表的示数变小，故C正确；

D．电流变大，电源电压不变，故电路中的总功率变大，故D错误。

故选AC。

10．     12     0.4     17.2

【详解】（1）[1]由公式 可得，小灯泡的电阻为

（2）[2]由图甲可知，将E与A相连，F与D相连，断开开关S，滑动变阻器R1与小灯泡串联，滑片P从b端滑到ab中点时，小灯泡恰好正常发光，此时电路的电流为

滑片P从b端滑到ab中点时，滑动变阻器连入电路的阻值变小，根据串联电路电阻规律可知，电路的总电阻变小。又因为电源电压不变，根据欧姆定律可知，电路中的电流变大了0.1A，所以滑片在b端时电路中的电流为

Ib=0.5A-0.1A=0.4A

即通过小灯泡的电流为0.4A。

（3）[3]设电源电压为U，在（2）题中，滑片P在R1的中点时，根据串联电路电压规律，有

①

滑片P在b端时

②

由①②式可得：R1=8Ω，U=8V。

由图乙可知，R0的阻值为

根据公式P=UI可知，电源电压不变，当E接A，F接C，开关S闭合时，R1与R0并联，调节滑片，使滑动变阻器连入电路的阻值为

此时电路总电流最大为

则电路的最大电功率

P1=UI最大=8V×2.4A=19.2W

当E接B，F接D，开关S断开时，小灯泡和R0串联，电路电阻最大为

R最大=R0+RL=20Ω+12Ω=32Ω

由公式可知，此时电路功率最小，最小功率为

则P1与P2的差值为

19.2W-2W=17.2W

11．     加热     保温

【详解】（1）[1]当S1和S2闭合时，R1、R2并联，此时电路的功率大，电煎药壶处于加热挡位。

（2）[2]P点在干路，要使通过P点的电流更小，只需断开S2，即电煎药壶在保温挡位工作时，通过P点的电流更小。

12．     机械     改变电流方向

【详解】[1]电动机工作时，需要消耗电能，同时电动机转动，可知将电能转化为机械能。

[2]改变电动机的转动方向的有两种方法：①可保持磁场方向不变，改变电流方向；②可保持电流方向不变，改变磁场的方向。

13．     电磁     运动     小

【详解】[1]电磁波可以在真空中传播，卫星通过电磁波来传递信息。

[2]在飞船远离空间站的过程中，飞船与空间站之间的相对位置在变化，所以飞船相对于空间站是运动的。

[3]返回舱落向地面的过程中高度减小，所以重力势能变小。

14．     电     电磁

【详解】[1]该电动汽车的氢能源电池工作时消耗化学能，将化学能转化为电能再转化为机械能，即氢能源电池能够将化学能转化为电能。

[2]电磁波可传递信息和能量。无人驾驶时，车辆利用北斗高精度定位系统，以电磁波的形式向卫星发射信号。

15．     电磁波     反射

【详解】[1]无人机组是利用电磁波为载体来获得信息的；无人机组通过无线设备发射和接受电磁波，进行信息互通。

[2]“禾下乘凉梦”的图样在水中的倒影是通过水面成的虚像，平面镜成像利用的是光的反射现象。

16．     滑动变阻器没有处在最大值     0.75     3

【详解】（1）[1]电路闭合开关前，滑动变阻器应处在最大值，甲图滑动变阻器没有处在最大值，应将滑片滑到最右端。

（2）[2]图乙电压表接小量程，分度值为0.1V，电压表的示数为2.5V，则这个小灯泡的额定功率

（3）[3]丙图所示的方法中，两个小灯泡串联，闭合开关后，她调节滑动变阻器的滑片使电流表的示数为0.3A，这时她发现L1比L2更亮一些，说明L1两端的电压大，根据串联分压可知L1的电阻大，由可知，额定电流均为0.3A，额定电压分别为3V和2.5V的灯泡中，额定电压为3V的灯泡电阻大，所以L1的额定电压为3V。

17．     条形磁体     电流

【详解】（1）[1]比较甲、乙两图，小磁针在磁场中的受力情况相同，由此可知：通电螺线管的外部磁场与条形磁体周围的磁场相似。

（2）[2]比较乙、丙两图，通电螺线管中的电流方向不同，小磁针受力情况不同，即N、S极偏转的方向不同，说明通电螺线管的磁场方向不同，故通电螺线管的外部磁场方向与通过它的电流方向有关。

18．（1）4A；（2）；（3）方法一，825Ω

【详解】解：（1）S闭合后。电路中的电流

（2）通电100s电热丝产生的热量

（3）方法一更节能。两种方法的电路简图如下：

在方法一中的电热箱的功率为

在方法二中的电热箱的功率为

因为两次电热箱内的电功率相等，即

得

由W=UIt可得，方法一更节能。R0两次电压

因为电源电压保持不变，则RA和RB两端的电压，则

UB=U2=165V

R0两端的电压

电热箱内的电功率

在方法一中

R0两端的电压

电热丝RA的阻值

答：（1）闭合开关S后，求电路中的电流是4A；

（2）求通电100s电热丝 R0 产生的热量8.8×104J；

（3）方法一更节能，电热丝A的阻值为825Ω。

19．（1）440Ω；（2）110W；（3）12100J

【详解】（1）只闭合开关时，此电路是只有R1的电路，电路中的电流为0.5A，根据欧姆定律I=可得

（2）根据电功率的计算公式P=UI，可得

P=UI=220V0.5A=110W

（3）开关S1、S2闭合，是加热挡，R1、R2并联，通过R2的电流为

通过R1的电流为0.5A，则并联电路的总电流为

根据焦耳定律可得

答：（1）电阻R1的阻值为440Ω；

（2）电热水壶的电功率110W；

（3）电热水壶在10s内产生的热量为12100J。

20．（1）；（2）；（3）

【详解】解：（1）灯泡正常发光时的电阻

（2）灯泡正常发光100s消耗的电能

（3）当滑片在A点时，两电压表的示数相等，说明在A点时，滑动变阻器的阻值为零，此时电压表的示数为9U0，此时电路中的电流为

此时两电阻的总功率为

还可以根据串联电路电压规律列等式

当滑片在另外一个端点B时，滑动变阻器全部接入，则此时电压表的示数为9U0，此时电路中的电流为

此时两电阻的总功率为

R1和R2的功率之和相差0.35W，则可以列等式

经整理可得

还可以根据串联电路电压规律列等式

联立电源电压公式，可以得到

代入即可求出

则电源电压为

当滑动变阻器在B端时，滑动变阻器的阻值最大，电流最小，最小的电流为

则滑片从端点A移到端点B的过程中电路总功率的最小值

答：（1）灯泡正常发光时的电阻为5Ω；

（2）灯泡正常发光100s消耗的电能为；

（3）闭合开关，滑片从端点A移到端点B的过程中电路总功率的最小值为。