湖南省张家界市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·湖南张家界·统考中考真题）电给我们生活带来了极大的便利，关于安全用电常识做法正确的是（ ）
A．电冰箱、电热水器的金属外壳不需要接地
B．使用测电笔时，手指可以碰到金属笔尖
C．为了防止触电，现在家庭电路中都安装空气开关、漏电保护器
D．保险丝是用铅锑合金制作的，当电流过大时，它由于温度升高而熔断起到保护的作用
2．（2022·湖南张家界·统考中考真题）下列实验与动圈式话筒工作原理对应的是（ ）
A． B．
C． D．
3．（2022·湖南张家界·统考中考真题）我国2022年正在进行空间站的在轨建造，建成国家太空实验室，并将开展系列太空实验。关于神舟十四号飞船的相关说法，不正确的是（ ）
A．火箭在加速上升过程中，动能增大，机械能增大
B．火箭通过向下喷气获得向上的推力
C．飞船与空间站交会对接后，飞船相对空间站是运动的
D．太空实验实况直播通过电磁波传回地面
4．（2021·湖南张家界·统考中考真题）如图所示实验现象揭示物理原理或规律所对应的技术应用不正确的是（ ）
A．磁极相互作用→磁悬浮列车
B． 连通器→三峡船闸
C．水蒸气的内能转化为木塞的机械能→火箭发射
D． 电流的磁效应→动圈式话筒
5．（2021·湖南张家界·统考中考真题）如图是我国劳动人民在生产生活中创造和使用的工具，下列选项中正确的是（ ）
①汲水的桔槔运用了杠杆的原理
②钻木取火将内能转化成机械能
③司南利用了地磁场对磁体有力的作用指示南北
④篆刻刀的刀刃很薄是为了减小压强
⑤日晷测定时间利用了光的直线传摇
A．①②③ B．①②⑤ C．①③⑤ D．②④⑤
6．（2021·湖南张家界·统考中考真题）关于家庭电路安全用电的说法正确的是（ ）
A．电冰箱的金属外壳应该与大地相连
B．家庭电路中，空气开关跳闸一定是因为电路发生了短路
C．使用试电笔时，手指不能接触笔尾金属体
D．更换灯泡前不用断开电源开关
7．（2020·湖南张家界·统考中考真题）下图中的生活工具包含许多物理知识，下列说法正确的是（ ）
A．图甲中银行卡刷一刷就读出信息，利用了电流的磁效应
B．图乙中测温枪利用紫外线测量人体体温
C．图丙中空气开关“跳闸”，一定是家庭电路出现短路造成的
D．图丁中试电笔使用时，若氖管发光，说明有电流通过氖管
8．（2020·湖南张家界·统考中考真题）无线吸尘器能够方便、轻松完成清扫任务。下列事例中与吸尘器“吸尘”物理原理相同的是（ ）
A．与头发摩擦过的橡胶棒“吸引”轻小物体
B．用吸管“吸”饮料
C．磁铁“吸引”铁钉
D．两个表面削干净、削平的铅柱压紧后“吸”在一起
二、填空题
9．（2022·湖南张家界·统考中考真题）如图所示：电能表示数为___________。某兴趣小组利用该电能表和秒表检测一只标识为“220V 10W”节能灯的实际功率。关闭其他用电器，将该节能灯接入家庭电路，分别设计出两种测量方案：
方案一：测量出1min时间内电能表转盘转过的圈数n；
方案二：测量出电能表转盘转过1圈所用时间t；
比较两种方案，最可行的是___________。
10．（2021·湖南张家界·统考中考真题）使用手机扫码支付是通过______传递信息的，制作手机芯片的材料主要是 ______（选填“超导体”、“半导体”、“导体”或“绝缘体”）。
11．（2021·湖南张家界·统考中考真题）如图是研究巨磁电阻（GMR电阻在磁场中急剧减小）特性的原理示意图，闭合开关S1、S2后，电磁铁右端为 ______极，滑片P向左滑动过程中，指示灯明显变 ______（选填“亮”或“暗”）。
12．（2021·湖南张家界·统考中考真题）请读出如图中测量工具的读数：
（1）图甲天平的读数为______g。
（2）图乙机械停表的读数为 ______s。
（3）图丙电能表的读数为 ______kW h。
（4）图丁弹簧测力计读数为 ______N。
三、实验题
13．（2020·湖南张家界·统考中考真题）在“测量小灯泡额定功率”的实验中，选用小灯泡的额定电压为2.5V，阻值约为10Ω，现有两个规格为“10Ω 2A”“50Ω 1A”的滑动变阻器，电源电压为6V。
(1)本实验中应选择规格为___________的滑动变阻器。
(2)分组实验中，某组同学接成甲图所示的电路，试触时发现电压表的指针___________ （只填符号）
A．偏向没有刻度的一侧
B．不偏转
C．偏向满刻度一侧
(3)在甲图中标记错误，用笔画线代替导线，画出正确接法。( )
(4)排除故障后，闭合开关，发现此时灯泡不亮且电压表示数很小；为判断是否还有故障，接下来应___________，观察灯泡是否发光、电压表示数是否变化。
(5)实验中进行多次测量：当小灯泡正常发光时，电流表示数如图乙所示，为___________A， 小灯泡的额定功率为___________W；实验中多次测量的目的是___________。
(6)实验完成后，某同学利用现有器材重新组装如图丙所示的电路，可以探究的问题有___________。
14．（2020·湖南张家界·统考中考真题）如图所示，在虚线框中接人某种实验器材可以进行相关实验探究。请完成下列问题：
(1)在虚线框中接___________，可探究电磁感应现象；利用该原理可制造出___________。
(2)在虚线框中接___________，可探究通电导体在磁场中受力；利用该原理可制造出___________。
四、计算题
15．（2021·湖南张家界·统考中考真题）百善孝为先，我们可以从点点滴滴的小事做起。佳佳将自己的压岁钱省下来给奶奶买了一款足浴盆。这款足浴盆工作时的简化电路如图，它有加热功能和按摩功能。电动机线圈电阻为4Ω，加热电阻正常工作时电功率为1kW，电源电压220V稳定不变。
（1）启动按摩功能时，电动机启动，通过电动机线圈的电流为0.1A，按摩20min，电动机线圈产生的热量是多少？
（2）加热电阻正常工作时的电阻是多少？
（3）在足浴盆中加入体积为4L、初温为20℃的水升高至40℃，水吸收的热量为多少？若加热时间为420s，它的电加热效率为多少？[c水＝4.2×103J/（kg ℃）]
五、综合题
16．（2022·湖南张家界·统考中考真题）如图甲是某自动控温电热水器的电路图，其中控制电路电压恒为6V，R1为热敏电阻，置于水箱中产生的热量对水箱中水温的影响忽略不计，R1阻值随温度变化的关系如图乙所示，R2为可调电阻，用来设定电热水器的水温。R3、R4为纯电热丝，均置于水箱中，R3=22Ω；电磁铁线圈电阻忽略不计，当电磁铁电流达到0.2A时，继电器衔铁被吸下来。（工作过程中，电源电压均保持不变），请完成下列问题：
（1）图甲中电磁铁的上端为 ___________（选填“N极”或“S极”）；
（2）加热时电热丝R3的功率为___________；
（3）如果电热水器储有60kg的水，电路处于加热状态，正常工作1小时，产生的热量80%被水吸收，则水温升高了___________℃；[c水=4.2×103J/（kg ℃），结果保留1位小数]
（4）如果将电热水器水温设为60℃，R2的阻值应该调至___________Ω。
17．（2020·湖南张家界·统考中考真题）待机耗电的背后隐藏着很多社会问题。某班学生开展“研究家用电器待机功耗”的综合实践活动。
(1)利用“五一假期”A组同学关掉家中其他用电器，让机顶盒处于待机状态。记录如下：
时间 电能表示数/千瓦时
5月1日上午9: 00 2 508. 6
5月2日上午10:00 2 508. 9
请问该机顶盒这段时间消耗的电能是多少？( )待机功率是多少？( )
(2)B组同学关掉家中其他用电器让电视机处于待机状态中，观察电能表（如图甲所示），60 min内转盘正好转过9圈，该电视机的待机耗电功率是多少？( )若该电视机一天待机20 h，那么一个月（30 天）消耗多少度电？( )
(3)同学们交流时认为A组和B组两种方案测量待机功率太耗时间，设计出了如图乙所示的三种测量方案，你认为可行的是( )（至少有一个是正确答案）；
(4)研究发现，家用电器待机耗电普遍存在，时间一久耗电惊人且存在安全隐患。为避免不必要待机耗电，某同学利用废旧器材设计如图丙所示的控制电路，简要分析该装置的工作原理。( )
参考答案：
1．D
【详解】A．电冰箱、电热水器等有金属外壳的用电器必须接地，故A错误；
B．使用测电笔时，手指碰到金属笔尖就会触电，故B错误；
C．家庭电路中安装空气开关是为了防止电路中的电流过大时造成安全事故，使用漏电保护器是为了防止触电事故，故C错误；
D．保险丝是用铅锑合金制作的电阻较大，根据热量公式Q=I2Rt可知，当电流过大时，它由于温度升高而熔断起到保护的作用，故D正确。
故选D。
2．B
【详解】A．动圈式话筒的工作原理是电磁感应现象，图中探究的是电磁铁磁性大小的因素，是电流的磁效应，故A不符合题意；
B．图中导体在磁场中做切割磁感线的运动，观察电路中是否有电流产生，这是探究电磁感应现象的装置图，故B符合题意；
C．图中通电导体周围存在磁场，会影响附近磁针的转动，这是探究电流的磁效应的装置图，故C不符合题意；
D．图中通电导体在磁场中受力运动，是探究磁场对电流的作用的装置图，故D不符合题意。
故选B。
3．C
【详解】A．火箭在加速上升过程中，速度在增大，高度在增大，质量不变，动能增大，重力势能增大，机械能增大，故A正确，不符合题意；
B．火箭向下喷出燃气时，给燃气向下的作用力，根据力的作用是相互的，燃气给火箭一向上的作用力，使火箭获得向上的推力，故B正确，不符合题意；
C．飞船与空间站交会对接后，飞船相对于空间站没有位置的变化，所以飞船相对于空间站是静止的，故C错误，符合题意；
D．由于电磁波可以在真空中传播，而且电磁波能传递信息，所以太空实验实况直播的实况是通过电磁波传到地面的，故D正确，不符合题意。
故选C。
4．D
【详解】A．磁极相互作用相互排斥，应用这一原理的技术是磁悬浮列车，故A不符合题意；
B．连通器，两端开口，底部联通，三峡船闸就是应用这一原理，故B不符合题意；
C．水蒸气的内能转化为木塞的机械能，而火箭发射也是将内能转化为机械能，故C不符合题意；
D．奥斯特实验原理是电流的磁效应，是电流周围存在磁场，而动圈式话筒，将电能转化为机械能，故D符合题意。
故选D。
5．C
【详解】①汲水的桔槔是一根棒子绕着支点转动，故是杠杆，故①正确；
②钻木取火是将机械能转化为内能，故②错误；
③司南是利用地磁场对所处其中的磁体有力的作用是正确的，故③正确；
④镌刻刀是利用减小受力面积增大压强，故④错误；
⑤日晷是利用的光的直线传播形成的影子，故⑤正确。
故C正确。
故选C。
6．A
【详解】A．有金属外壳的电冰箱应使用三孔插座，让金属外壳接地可以防止金属外壳带电而发生触电事故，故A正确；
B．家庭电路中，空气开关跳闸可能是因为电路发生了短路，也可能是电路的总功率过大，故B错误；
C．使用试电笔时，手指不能接触笔尖金属体，但要接触笔尾金属体，故C错误；
D．更换灯泡前，应断开电源开关，以防止人接触用电器时触电，故D错误。
故选A。
7．D
【详解】A．银行卡刷一刷就读出信息利用了电磁感应，故A错误；
B．测温枪利用红外线测量人体体温，故B错误；
C．空气开关“跳闸”，是因为家庭电路中电流过大，主要是因为电路中出现短路或总功率过大， 故C错误；
D．有电流流过，氖管才会发光，故D正确。
故选D。
8．B
【详解】吸尘器是利用电机将吸尘器内的空气抽走，使内部气压小于大气压，灰尘等垃圾在大气压的作用下被压人吸尘器内。
A．与头发摩擦过的橡胶棒“吸引”轻小物体，属于带电体能有吸引轻小物体的性质，故A不符合题意；
B．用吸管“吸”饮料，人吸走饮料瓶内的气体，使内部气压小于大气压，饮料的大气压的作用下，被“压”进嘴里，故B符合题意；
C．磁铁“吸引”铁钉，根据的磁铁具有吸引铁、钴、镍的性质，故C不符合题意；
D．两个表面削干净、削平的铅柱压紧后“吸”在一起，说明分子间存在相互作用的引力，故D不符合题意。
故选B。
9． 2022.8 方案二
【详解】（1）由图可知，电能表的示数为。
（2）方案一中，由可知，节能灯1min消耗的电能
表示每消耗的电能，电能表的转盘转3000转，则1min时间内电能表转盘转过的圈数
由此可知，因节能灯功率较小，节能灯工作1min电能表转动不到一圈，不易测量，故方案一不可行。方案二中，由可知，电能表转盘转过1圈所用时间
时间比较容易测量，故方案二可行。
10． 电磁波 半导体
【详解】[1]手机扫码支付是通过电磁波传递信息的。
[2] 制作手机芯片的材料是硅、锗等半导体材料。
11． S 亮
【详解】[1]根据右手螺旋定则，四指的方向为电流的方向，大拇指为N极，故电磁铁的右端为S极。
[2]滑片P向左滑动过程中，电阻变小，电流变大，磁性变强，GMR电阻变小，总电阻变小，电流变大，故灯泡变亮。
12． 47.4 337.5 520.3 1.2
【详解】（1）[1]砝码的示数为45g，再加上游码的示数为2.4g，故总质量为47.4g。
（2）[2]分针是5min过半，故秒表的读数是读30s开外，故秒表的读数为37.5min，故读数为5min37.5s，故读数为337.5s。
（3）[3]电能表的读数为520.3kW·h。
（4）[4]分度值为0.2N，故读数为1.2N。
13． 50Ω 1A A 向左移动滑动变阻器 0.24A 0.6W 探究小灯泡的实际功率与电压的关系 申联电路中电压与电阻的关系
【详解】(1)[1]已知电源电压为6V，小灯泡的额定电压为2.5V，小灯泡正常发光时，加在滑动变阻器两端的电压为
由串联分压的原理
可得滑动变阻器的最小阻值为
所以选择规格“50Ω 1 A”的滑动变阻器。
(2)[2]如图甲所示，电压表的正负接线柱接反了，所以指针反向偏转， 故BC不符合题意，A符合题意。
故选A。
(3)[3]测量小灯泡的额定电功率实验中，电压表应该并联接在小灯泡的两端，图甲中的电压表正、负接线柱接反，改正后的实物图如图所示：
(4)[4]闭合开关前滑动变阻器阻值在最大端，导致电路中电路过小，所以应减小滑动变阻器的阻值，若小灯泡变亮且电压表示数变大，则无其他故障。
(5)[5][6]由图乙可知电流表的读数I=0.24A，此时小灯泡正常发光，则小灯泡的额定功率为
[7]小灯泡在不同电压下实际功率不同，多次实验可以得出小灯泡的实际功率与电压的关系。
(6)[8]电阻R1、R2都是定值电阻，可以用电压分别测量电源电压、R1两端电压、R2两端电压，并得出它们之间的关系。
14． 灵敏电流计 发电机 电源 电动机
【详解】(1)[1][2]在虚线框中接灵敏电流计，电路中无电源，闭合电路中的部分导体在磁场中做切割磁感线运动，会产生感应电流，可以探究电磁感应现象，与发电机的原理相同。
(2)[3][4]在虚线框中接电源，通电导体在磁场中会受力的作用，可以探究磁场对电流的作用，与电动机的原理相同。
15．（1）；（2）；（3），80%
【详解】解（1）电动机线圈产生的热量是
（2）加热电阻正常工作时的电阻是
（3）水吸收的热量为
电加热效率为
答：（1）电动机线圈产生的热量是；
（2）加热电阻正常工作时的电阻是；
（3）水吸收的热量为，电加热效率为80%。
16． S极 2200W 25.1 20
【详解】（1）[1]电磁铁是根据电流的磁效应制成的，图甲中电流从电磁铁的上端外侧流入，由安培定则可知，线圈的下端为N极，其上端的磁极为S极。
（2）[2]分析甲图可知，当衔铁与上方触点接通时，电路中只有R3工作，为加热状态，
当衔铁与下方触点接通时，电路中R3与R4串联，一起工作，为保温状态，加热时电热丝R3的功率为
（3）[3]电路处于加热状态，正常工作1小时，产生热量
Q=Pt=2200W×3600s=7.92×106J
产生的热量80%被水吸收，则水吸收热量
Q吸=80%×Q=80%×7.92×106J=6.336×106J
由Q吸=cmΔt变形得，水升高的温度
（4）[4]如果将热水器中的水温设置为60℃，此时控制电路中的电流刚好为0.2A，由可知此时控制电路的总电阻
由图像可知，60℃时R1的阻值为10Ω，则R2的阻值为
R2=R总-R1=30Ω-10Ω=20Ω
17． 0.3kW·h 12W 3W 1.8kW·h A、B 见解析
【详解】(1)[1][2]消耗的电能
(2 508.9-2 508. 6)=0.3kW·h
待机功率
(2)[3][4]电视机待机1 h消耗的电能
则待机功率
每天待机20h，一个月消耗的电能
W=P1t2=3×10＝3kW×20×30h=1.8kW·h
(3)[5]待机状态下电视机的功率很小，A可直接测出微小功率，B可测出待机时的电流，由P=UI可算出此时的电功率，故A、B可行。
(4)[6]当家用电器处于待机状态时，电功率很小，电路中的电流很小，导致电磁铁的磁性减弱，对衔铁的吸引力小于弹簧对衔铁的拉力和衔铁的重力之和，衔铁掉下，断开电路，用电器不工作也不待机。
试卷第1页，共3页
试卷第1页，共3页
