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广西各地市2022年中考物理真题分项汇编-10电磁学(欧姆定律)2
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这是一份广西各地市2022年中考物理真题分项汇编-10电磁学(欧姆定律)2,共18页。试卷主要包含了单选题,填空题,实验题,计算题等内容,欢迎下载使用。
广西各地市2022年中考物理真题分项汇编-10电磁学(欧姆定律)2
一、单选题
1.(2022·广西贵港·统考中考真题)为保障安全,现在很多室内公共场所安装有烟雾报警装置,如图所示是烟雾报警的简化原理图。电源电压保持不变,R0为定值电阻,光敏电阻R的阻值随光照强度的减弱而增大,当电路中的电流减小至某一数值时报警器开始报警。当有烟雾遮挡射向光敏电阻R的激光时,下列说法正确的是( )
A.电流表的示数变小,电压表的示数不变
B.电流表的示数变小,电压表的示数变大
C.电流表的示数不变,电压表的示数变大
D.电流表的示数不变,电压表的示数不变
2.(2022·广西·统考中考真题)在“探究电流与电压的关系”实验中,采用图像法得到如图所示的I-U图像,由图可知,电阻R一定时,通过导体的电流与导体两端的电压的关系及R的阻值分别是( )
A.成正比,R=10Ω B.成正比,R=1Ω
C.成反比,R=10Ω D.成反比,R=1Ω
3.(2022·广西·统考中考真题)如图所示电路中,电源电压保持不变,闭合开关,当滑动变阻器的滑片P向右移动时,下列说法正确的是( )
A.电流表示数变大,灯泡变暗
B.电流表示数变小,灯泡变亮
C.电压表示数变大,灯泡变暗
D.电压表示数变小,灯泡变亮
4.(2022·广西百色·统考中考真题)在如图所示的电路中,电源的电压保持不变,R1为定值电阻。开关S闭合后,将滑动变阻器的滑动触头向右移动时,下列说法正确的是( )
A.电压表的示数减小 B.电流表的示数减小
C.电流表A1的示数减小 D.滑动变阻器消耗的电功率变大
二、填空题
5.(2022·广西贺州·统考中考真题)教室的灯管之间是______联的,灯管正常发光时两端电压为______V;多开一盏灯,干路上的电流大小会______(选填“变大”“变小”或“不变”)。
6.(2022·广西·统考中考真题)图中,甲、乙为两只相同的电压表或电流表,若断开开关,甲、乙两表示数之比为,通过的电流为,此时与______联。更换两表种类,闭合开关,两表均有示数,此时两表均为______表,通过的电流为,则______。
三、实验题
7.(2022·广西玉林·统考中考真题)如图1甲所示是“测量小灯泡的电阻”的实验电路图。
(1)请根据图1甲所示电路图,用笔画线代替导线完成图乙未连接好的实物电路_______(要求滑片向右移动时小灯泡变亮);
(2)电路连接好后闭合开关,发现电流表有示数,电压表无示数,小灯泡不亮,如果电路只有一个元件有故障,该故障可能是小灯泡________;
(3)排除故障后,继续进行实验,小灯泡正常发光时电压表示数如图1丙所示,其读数为________V;
(4)根据实验数据,作出小灯泡工作时的关系图像如图2所示,则小灯泡正常发光时的电阻为________;
(5)由图2可知,不同电压下,小灯泡电阻值不同,灯丝的电阻会随温度升高而变________;
(6)若实验过程中发现电压表损坏,现增加一个已知阻值为的定值电阻和一个开关,设计如图3所示的电路,也能测出小灯泡正常发光时的电阻,其实验步骤如下:
①闭合开关S,断开开关S1,移动滑动变阻器的滑片P,使电流表的示数为,并记录下来;
②保持滑动变阻器滑片P的位置不动,闭合开关S和S1,记下此时电流表的示数为;
③保持开关S和S1闭合,移动滑动变阻器的滑片至最右端,记下此时电流表的示数为;
④则小灯泡正常发光时电阻的表达式为:________(用、、和表示)。
8.(2022·广西百色·统考中考真题)在探究电流与电阻关系的实验中,小华设计了如图甲所示的电路,定值电阻的阻值分别为10、15、20、30,滑动变阻器规格为“20;1A”。
(1)如图甲所示,在开关闭合前,滑动变阻器的滑片应移到___________端(选填“A”或“B”);
(2)闭合开关,发现电流表有示数,电压表无示数,其原因可能是定值电阻___________(选填“断路”或“短路”);
(3)排除故障后,分别用10、15、20的电阻进行实验,正确操作,记录的数据如下表所示,则实验中控制电压表的示数为___________V不变。将10的电阻换成15后,为了保持电压表的示数不变,应将滑动变阻器的滑片向___________端移动(选填“A”或“B”)。当使用30Ω的电阻做实验时,为了使电压表的示数与前三次相同,电源电压应不高于___________V;
实验次数
1
2
3
4
R/
10
15
20
30
I/A
0.3
0.2
0.15
(4)分析实验数据得出结论:当电压一定时,导体中的电流与导体的电阻成___________关系;
(5)小华想利用图甲电路改做测定小灯泡电功率的实验:将图甲中的定值电阻更换为标有“3.8V”字样的小灯泡,重新连接电路。闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,当电压表示数为___________V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是___________W。
9.(2022·广西·统考中考真题)在水果中平行插入两片不同金属制成的极板,就组成了一个水果电池,如图所示。物理兴趣小组的同学在课外实践活动中探究影响水果电池电压大小的因素,实验前,他们的部分实验猜想如下:
猜想一:水果电池电压可能与水果的种类有关
猜想二:水果电池电压可能与极板的材料有关
(1)为了验证猜想一和猜想二,在不同水果中插入不同金属制成的极板,并保持两块极板间的距离、极板插入水果的深度不变,分别测出电压,实验记录如下表所示。
实验序号
水果种类
两极板间电压U/V
铁—锌
铁—铜
铜—锌
1
苹果
0.6
0.7
1.0
2
菠萝
0.5
0.6
0.9
3
梨
0.4
0.5
0.8
4
橙
0.7
0.8
1.1
①为了验证猜想一,保持______不变,改变水果种类,多次实验后,得出结论:猜想一是______(选填“正确”或“错误”)的;
②分析数据可知,水果电池电压与极板材料有关,表中效果最好的两极板材料是______;
③图中,与电压表标有“3”字样的接线柱相连的极板是水果电池的______极,若要使电压表指针偏转角度更大,可将多个水果电池______联。
(2)将两极板插入水果更深些,发现电压表示数发生了变化,由此,可以提出一个可探究的科学问题是_______________;
(3)兴趣小组的同学将两极板都换成铜片,发现两铜极板间无电压,于是提出一个新的探究问题:水果的电阻是多大?为此,利用一个电源(未知电压)、已知阻值的定值电阻、导线、三个开关及原有的电压表进行电路设计,测出此时水果的电阻,请在虚线框内画出可行的电路图_______。(水果的电阻用“”这样的符号表示)
四、计算题
10.(2022·广西河池·统考中考真题)如图所示为某智能烘干机的简化电路原理图,其工作电路由电压为220V的电源、阻值为55Ω的电热丝R、红灯L和蜂鸣器组成;控制电路由电源U、电磁铁(线圈电阻忽略不计)、开关S、热敏电阻R1和滑动变阻器R2组成;R1的阻值随温度变化的关系如下表所示。当控制电路电流I≥0.05A时,衔铁被吸合,电热丝R停止工作,同时红灯亮蜂鸣器响发出报警信号,表明烘干机内温度过高。
温度
90
80
66
60
50
46
40
36
35
10
20
40
50
70
80
100
120
130
(1)电热丝R工作时的电流为多少?
(2)电热丝R通电10s产生的热量为多少?
(3)已知控制电路的电源电压U=6V,当调节滑动变阻器R2=70Ω时,烘干机内温度至少多高会发出报警信号?
11.(2022·广西·统考中考真题)善于观察的小明发现,家中的即热式水龙头使用时冬季水温偏低,夏季水温偏高,还发现水龙头标有“220V;2200W”。于是他增加两个相同的发热电阻R、两个指示灯(电阻不计)设计了如图所示的电路进行改进,其中为改进前水龙头发热电阻。开关可以只与c相连或同时与a、b相连,使其具有两挡工作状态,且冬季与夏季水龙头工作的总电流之比为4∶1。求:
(1)电阻的阻值;
(2)改进前,若水龙头的热效率为90%,正常加热100s提供的热量;
(3)改进后,冬季使用时水龙头工作的总电功率。
12.(2022·广西百色·统考中考真题)如图甲所示电路,电源电压不变,灯泡L上标有“5V 2.5W”字样,电压表量程为0~3V,电流表量程为0~0.6A。闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P由b端滑到中点的过程中,灯泡L的电功率与电流的P-I关系图像如图乙所示,忽略温度对灯丝电阻的影响。求:
(1)灯泡L正常发光时的电阻;
(2)滑片P在b端时,lmin内灯泡L消耗的电能;
(3)电源电压;
(4)在确保电路元件安全的情况下,滑动变阻器允许连入电路的最小阻值。
13.(2022·广西贺州·统考中考真题)如图所示,电源电压为9V,电阻R1=10Ω,闭合开关S时电阻R2两端电压为6V。求:
(1)通过电阻R1的电流;
(2)电阻R2的电功率;
(3)电阻R2通电1min产生的热量。
14.(2022·广西贺州·统考中考真题)贺州市水利资源丰富,小明设计了如图甲所示的水文站测量桂江水位的原理图。电源电压U=3V,定电阻R0=10Ω,滑动变阻器R长20cm,最大阻值20Ω。且滑动变阻器的阻值随滑片P从最上端C位置移动到最下端D位置的过程中均匀变化(滑片P移动过程中摩擦不计)。弹簧下端悬挂一重为50N的物体AB,其底面积为0.01m2、长为0.3m。弹簧伸长量与它受到拉力的关系如图乙所示(不计弹簧质量,连接弹簧两端的绝缘细绳不可伸长)。求:
(1)当物体AB上表面与水面相平时,物体AB受到的浮力大小;
(2)当水面从物体AB的上表面逐渐下降至下表面刚好离开水面的过程中,弹簧伸长了多少cm?
(3)闭合开关S后,当水面在物体AB上表面时,滑片刚好在滑动变阻器R的最上端C位置,水面从物体AB上表面逐渐下降至下表面刚好离开水面时,电压表的示数是多少?
参考答案:
1.B
【详解】分析电路图可知,定值电阻R0与光敏电阻R串联,电压表测光敏电阻R两端的电压,电流表测电路中的电流;当有烟雾遮挡射向光敏电阻R的激光时,光照强度减弱,光敏电阻R的阻值增大,根据串联电阻的规律,总电阻变大,由可知,电路中电流变小,即电流表示数变小;根据U=IR可知,定值电阻R0两端的电压变小;根据串联电路电压的规律可知,光敏电阻R的电压增大,即电压表示数变大,故B符合题意。
故选B。
2.A
【详解】由图所示的I-U图像是一条过原点的直线,所以当电阻R一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比;当电压为2V时,电流为0.2A,根据欧姆定律可得R的阻值为
故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
3.C
【详解】由电路图可知,灯泡L与滑动变阻器R串联,电压表测量滑动变阻器两端的电压,电流表测量电路中的电流。当滑动变阻器的滑片P向右移动时,滑动变阻器接入电路中的电阻变大,串联电路中的总电阻增大,根据可知,电路中的电流增大,即电流表示数增大;根据串联正比分压可知,滑动变阻器两端的电压变大,即电压表示数增大;由于电源电压不变,滑动变阻器两端的电压变大,所以小灯泡两端的电压变小,通过小灯泡的电流变小,根据P=UI可知,小灯泡的实际功率减小,灯泡变暗。综上可知,C正确,ABD错误。
故选C。
4.B
【详解】ABC.由电路图知,两个电阻并联在电路中,电流表A1测电阻R1支路的电流,A测干路的电流,电压表测电源电压,当滑动变阻器的滑动触头向右移动时,变阻器接入电路的阻值变大,而电源电压保持不变即电压表示数不变,据欧姆定律知,变阻器所在支路的电流变小,R1所在支路的电阻不变,那么通过的电流也不变,所以电流表A1的示数不变,据并联电路的电流特点知,干路的电流变小,即A的示数变小,故AC错误,B正确;
D.滑动触头向右移动时,通过变阻器的电流变小,两端的电压不变,据P=UI知,变阻器R2消耗的电功率变小,故D错误。
故选B
5. 并 220 变大
【详解】[1]由于家庭电路的各用电器可以单独工作,互不影响,所以教室里的日光灯之间是并联连接。
[2]家庭线和零线之间的电压为220V,所以日光灯正常工作时两端电压为220V。
[3]多开一盏灯,相当于增大了电路中导体的横截面积,电路中的总电阻变小,家庭电路的电压不变,根据 可知,干路上的电流会变大。
6. 并 电压 3∶1
【详解】[1]由题意可知,若断开开关,两表均有示数,若两表均为电压表,则电路处于断路状态,两表不会有示数,所以两表均为电流表,甲表测通过R1的电流,乙表测通过R2的电流,且甲、乙两表的比值为2∶1,示数不同,所以此时与并联。
[2]两表原来均为电流表,更换两表种类,所以此时两表均为电压表。
[3]与并联时,甲表测通过R1的电流,乙表测通过R2的电流,且甲、乙两表的比值为2∶1,因为并联,所以R1、R2两端电压相等,根据欧姆定律可得
所以R2=2R1,此时,当两表均为电压表时,闭合开关,两个电阻串联,根据欧姆定律可得通过的电流为
所以
7. 短路 2.5 10 大
【详解】(1)[1]滑片P向右移动时小灯泡变亮,说明电路中电流变大,变阻器阻值变小,故变阻器右下接线柱与灯泡串联接入电路中,如下图
(2)[2]电路连接好后闭合开关,发现电流表有示数,说明电路是通路;电压表无示数,小灯泡不亮,说明电压表并联的支路短路或电压表短路,如果电路只有一个元件有故障,该故障可能是小灯泡短路。
(3)[3]排除故障后,小灯泡正常发光,此时电压表示数如图1丙,由图知道,电压表选用小量程,分度值0.1V,故其示数为2.5V。
(4)[4]由I-U的关系图像可知,当灯泡两端电压为2.5V时,通过灯泡的额定电流为0.25A,小灯泡正常发光时的电阻为
(5)[5]由I-U的关系图像知道,当灯泡两端的电压增大,通过灯泡的电流也变大,根据P=UI知道,灯泡的功率变大,灯丝的温度升高,灯丝的电阻随温度的升高而变大。
(6)[6]在步骤①中,R、R0和L串联在电路中,电流表测串联电路电流,移动滑动变阻器的滑片P,使电流表的示数为I额,此时灯泡正常发光;由知道,电路的总电阻为
在步骤②中,R和R0串联在电路中,电流表测串联电路电流,保持滑动变阻器滑片P的位置不动,此时电流表的示数为I1,由知道,电路的总电阻为
在步骤③中,电路为只有R0的简单电路,此时电流表的示数为I2,根据U=IR知道,电源电压为
U源=I2R0
由电阻的串联规律知道,小灯泡正常发光时电阻的表达式为
8. A 短路 3 A 5 反比 3.8 1.52
【详解】(1)[1]滑动变阻器在实验之前应该接入阻值最大处,是为了保护电路防止短路,所以接在了A端。
(2)[2]闭合开关后,如果电阻断路,电压表串联接在电路中,应该测电源两端电压,但是电压表没有示数,故推测不是电阻断路;如果是电阻短路,相当于导线接在电压表两端,所以电压表没有示数,对电流表没影响,故应该是电阻短路。
(3)[3]由表格中的数据可知定值电阻两端电压为
U=IR=0.3A×10Ω=3V
所以实验中要控制电压表示数为3V不变。
[4]根据串联分压,定值电阻R的阻值变大,分得电压变多,想要控制分压为3V,应该加大滑动变阻器接入的阻值,应该往A端调。
[5]当使用30Ω的电阻做实验时,定值电阻两端的电压为3V,此时电路中的电流为
滑动变阻器两端的最大电压为
U大=IR滑=0.1A×20Ω=2V
所以电源电压应该不高于
U=U定+U大=3V+2V=5V
[6]由表格中的数据可知,电流与电阻的乘积为定值,所以得出的结论是,在电压一定时,导体中的电流与电阻成反比。
(4)[7]小灯泡的额定电压为3.8V,所以在电压表示数为3.8V时小灯泡正常发光。
[8]电流表选择的是0~0.6A量程,分度值为0.02A,此时的读数为0.4A,故小灯泡的额定功率为
P=UI=3.8V×0.4A=1.52W
9. 极板的材料 正确 铜—锌 正 串 水果电池电压可能与极板与水果的接触面积有关
【详解】(1)①[1][2]为了验证猜想一:水果电池电压可能与水果的种类有关,需要控制极板的材料不变,仅改变水果种类;由表格数据可知,当两极板材料相同,例如都为铁—锌时,改变水果种类,苹果、菠萝、梨、橙它们组成的水果电池电压都不相同,说明水果电池电压与水果的种类有关,故猜想一是正确的。
②[3]由表格数据可知,当水果的种类相同,例如都为苹果时,由铁—锌、铁—铜、铜—锌极板的材料组成的水果电池电压都不相同,且由铜—锌极板材料制成的水果电池电压最大,所以铜—锌极板材料效果最好。
③[4][5]由电压表的使用规则可知,电压表“3V”的接线柱接电源的正极;由串联电路电压规律可知,若要增大电源电压,使电压表指针偏转角度更大,可将多个水果电池串联。
(2)[6]将两极板插入水果更深些,极板与水果的接触面积就越大,发现电压表示数发生了变化,可以提出猜想:水果电池电压可能与极板与水果的接触面积有关。
(3)[7]利用一个电源(未知电压)、已知阻值的定值电阻、导线、三个开关及原有的电压表进行电路设计,测出此时水果的电阻,设计的电路图如图所示:
当闭合时,水果电阻被短路,为的简单电路,电压表测电源电压,此时电压记为,当只闭合时,两电阻串联,电压表测两端的电压,此时的电压记为,由欧姆定律可知,电路中的电流为
由串联电路电压规律可知,水果电池两端的电压为
则此时水果的电阻
10.(1)4A;(2)8800J;(3)60℃
【详解】解:(1)由电路图可知,电热丝R工作时,衔铁与工作电路中上触点接触,电热丝R单独连接在工作电路中,其两端电压U工作=220V,由题意可知,电热丝的阻值R=55Ω,根据欧姆定律可以得出,电热丝R工作时的电流为
(2)电热丝通电时间为t=10s,由焦耳定律得,电热丝通电10s产生的热量为
(3)由控制电路图可知,控制电路的电源电压U=6V,电磁铁、热敏电阻R1和滑动变阻器R2串联在控制电路中,则流过三者的电流相等,不计电磁铁的电阻,电磁铁相当于一条导线,则电路中总电阻为
当控制电路电流I≥0.05A时,衔铁被吸合,电热丝R停止工作,同时红灯亮蜂鸣器响发出报警信号,由欧姆定律可知,此时电路中总电阻为
此时,滑动变阻器阻值R2=70Ω,则热敏电阻R1的阻值为
由欧姆定律可知电路中总电阻越小电流越大,则根据题意只要热敏电阻R1≤50Ω,电路就会发出报警,由题中表格可知,温度越高,热敏电阻R1越小,查询表格数据可知,对应热敏电阻R1=50Ω的温度为60℃,则当调节滑动变阻器R2=70Ω时,烘干机内温度至少为60℃会发出报警信号。
答:(1)电热丝R工作时的电流为4A。
(2)电热丝R通电10s产生的热量为8800J。
(3)当调节滑动变阻器R2=70Ω时,烘干机内温度至少60℃会发出报警信号。
11.(1)22Ω;(2)1.98×105J;(3)4400W
【详解】解:(1)R0的电阻为
(2)改进前,正常加热100s消耗的电能
W=P额t=2200W×100s=2.2×105J
正常加热100s提供的热量
Q=Wη=2.2×105J×90%=1.98×105J
(3)由电路图可知,将开关S1与a、b相连时工作的电路元件,R0和R并联,电路的总电阻最小,由可知,电路的总功率最大,水龙头处于高温状态;将开关S1与c相连时,R与R0串联,总电阻较大,由可知,总功率较小,水龙头处于低温状态;因为冬季与夏季水龙头工作的总电流之比为4∶1,所以两季电流之比
解方程可得
R=22Ω
改进后,冬季使用时水龙头工作的总电流
改进后,冬季使用时水龙头工作的总电功率
P总=UI冬=220V×20A=4400W
答:(1)电阻的阻值是22Ω;
(2)改进前,若水龙头的热效率为90%,正常加热100s提供的热量是1.98×105J;
(3)改进后,冬季使用时水龙头工作的总电功率是4400W。
12.(1)10Ω;(2)54J;(3)6V;(4)2Ω
【详解】解:(1)灯泡的型号规格为“5V,2.5W”,即灯泡的额定功率
P额=2.5W
U额=5V
根据公式P=UI变形得
(2)当滑动变阻器完全接入电路时,即滑片P位于b端,此时电路中接入的电阻最大,电路中的电流最小,灯泡两端的电压最小,消耗的电功率最小,由乙图可知,P位于b端时,此时灯泡消耗的电功率为
P灯=0.9W
根据电能公式W=Pt得,滑片P在b端时,lmin内灯泡L消耗的电能
W灯= P灯t=0.9W×1×60s=54J
电源电压为
①
(3)当滑动变阻器的滑片P滑到中点时,电路中的电流为0.4A,此时电源电压为
③
由①③式得
代入①式得
(4)灯泡电流最大为
最大电流小于电流表的量程,所以电路中最大电流只能为0.5A,且滑动变阻器必须接入,根据串联电路中电压的规律可知,当电路中的电流最大为0.5A时,滑动变阻器接入电路的阻值最小,此时灯泡两端电压为5V,滑动变阻器两端电压为1V,且不超过电压表量程的最大值,所以此时接入电路的阻值为最小值
答:(1)灯泡L正常发光时的电阻为10Ω;
(2)滑片P在b端时,lmin内灯泡L消耗的电能为54J;
(3)电源电压为6V;
(4)在确保电路元件安全的情况下,滑动变阻器允许连入电路的最小阻值为2Ω。
13.(1)0.3A;(2)1.8W;(3)108J
【详解】解:(1)电路中R1和R2串联,R1两端电压为
通过R1电流
(2)电路中电流为
R2的电功率为
(3)R2通电1min产生的热量
答:(1)通过电阻R1的电流为0.3A;
(2)电阻R2的电功率为1.8W;
(3)电阻R2通电1min产生的热量是108J。
14.(1)30N;(2)15cm;(3)1V
【详解】解:(1)当物体AB上表面与水面相平时,物体AB刚好浸没水中,故
物体AB所受浮力
(2)水面与物体AB上表面相平时,弹簧对物体的拉力
水面下降至与物体AB下表面相平时,弹簧对物体的拉力
水面从物体AB上表面逐渐下降至与下表面相平过程中,弹簧拉力的变化量
由乙图可知
物体刚好离开水面时
得弹簧伸长的长度
(3)水面从物体AB上表面逐渐下降至下表面相平时,弹簧伸长15cm,即滑片下移15cm,接入电路的电阻变化量
此时滑动变阻器接入电路中的电阻为
R′与R0串联,R′的电流为
电压表的示数为
答:(1)当物体AB上表面与水面相平时,物体AB受到的浮力是30N;
(2)当水面从物体AB的上表面逐渐下降至下表面刚好离开水面的过程中,弹簧伸长了15cm;
(3)闭合开关S后,当水面从物体AB上表面逐渐下降至下表面刚好离开水面时,电压表的示数是1V。
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