黑龙江省各地市2022年中考物理真题分项汇编-12电磁学（电功和电功率-实验、计算、作图题）

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黑龙江省各地市2022年中考物理真题分项汇编-12电磁学（电功和电功率-实验、计算、作图题） 一、实验题1．（2022·黑龙江哈尔滨·统考中考真题）小明在探究“电功率和电压关系”的实验中：（1）请用笔画线代替导线连接好图A电路，要求：电压表测量L2两端电压；___________（2）连好电路后，闭合开关，发现两灯均不发光，电压表示数接近电源电压，则故障可能是 ___________；（写出一种即可）（3）灯泡工作时，将电能转化为内能和 ___________；（4）开始实验后，发现两个灯泡的亮度接近，无法比较电功率大小。为了解决这个问题，在提供的器材中，小明选择两个阻值接近的电热丝代替灯泡，又设计了如下三种可行方案：甲：如图B所示，将电热丝R1和R2分别放入装有等体积水的玻璃瓶内，通电5分钟后，通过温度计示数升高的多少，比较电功率大小；乙：其他条件不变，仅将甲方案中水换成乙醚；丙：其他条件不变，仅将甲方案中水换成煤油。物质比热容c/J•( kg•℃)-1密度ρ/（kg•m-3）导电性水4.20×1031.00×103不导电乙醚2.35×1030.71×103不导电煤油2.14×1030.80×103不导电你认为以上哪个方案能最明显地比较出电功率的大小？请说明理由。___________2．（2022·黑龙江牡丹江·统考中考真题）小明想测量小灯泡的额定功率，设计了如下方案：（1）如图是未连接好的电路，请用笔画线代替导线将电路连接完整，使滑动变阻器滑片向右移动灯泡变亮________；（2）连接电路时，开关应该处于________状态；（3）在这个实验中，小明采用________法测量小灯泡的功率。3．（2022·黑龙江·统考中考真题）在“测量小灯泡的电功率”实验中，电源电压为4.5V，小灯泡额定电压为2.5V，图甲是未连接完整的实验电路：（1）连接实验电路的过程中，开关应__________；（2）用笔画线代替导线，将图甲的实验电路连接完整（要求滑动变阻器的滑片P向B端移动时电流表的示数变大）__________；（3）闭合开关后，小明发现小灯泡不发光，电流表示数几乎为零，电压表示数接近4.5V，则电路的故障可能是__________（填一种情况即可）：（4）排除故障后，调节滑动变阻器的滑片，如图乙所示，电压表的示数为_____，为了测小灯泡的额定功率，应将滑片__________（选填“A”或“B”）端移动；（5）改变滑片P的位置，获得多组对应的电压、电流值，绘制了如图丙所示的I-U图像，由图像可知，小灯泡的额定功率为__________W；（6）由图丙可知小灯泡正常发光时的电阻是__________Ω，小灯泡的电阻是变化的，原因是灯丝电阻受__________的影响。4．（2022·黑龙江绥化·统考中考真题）在“测量小灯泡的额定功率”实验中，小灯泡上标有“2.5V”字样。实验原理是______。（2）图甲中有一根导线多余导致电路错误，请在这根导线上打“×”；(      )（3）改正电路错误后，在闭合开关前，应将图甲中滑动变阻器的滑片调至______端；（选填“A”或“B”）（4）闭合开关，发现小灯泡不亮，但电流表有示数。接下来应进行的操作是______；A．更换小灯泡B．检查电路是否断路C．移动滑动变阻器滑片，观察小灯泡是否发光（5）当小灯泡正常发光时，电流表示数如图乙所示，小灯泡的额定功率为______；（6）小华用如图丙所示的电路也完成了该实验。电源电压不变，R1和R2为滑动变阻器，R2的最大阻值为R0。实验步骤如下：①只闭合开关S、S1，调节R2，使电压表的示数为U额；②只闭合开关S、S2，调节R1，使电压表的示数仍为U额；③接着将R2的滑片P调至最左端，记下电压表的示数U1；再将R2的滑片P调至最右端，记下电压表示数为U2，则小灯泡额定功率的表达式P额=______。（用U额、R0、U1、U2表示）5．（2022·黑龙江齐齐哈尔·统考中考真题）小琪同学在做“测量小灯泡的电功率的实验时，实验器材有：电源（三节新的干电池）、额定电压为2.5V的小灯泡、规格不同的滑动变阻器、电压表、电流表、开关和导线。图甲是没有连接完整的电路。（1）请用笔画线代替导线按要求将电路（图甲）连接完整（要求：向左移动滑动变阻器的滑片使电流表示数变大，导线不交叉）；(        )（2）正确连接电路后，闭合开关，无论怎样移动滑动变阻器的滑片，发现小灯泡始终不亮，且电压表有示数，电流表无示数，则故障原因可能是___________；（3）排除故障后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片到某位置，电压表示数如图乙所示，此时电压为___________V；若想测量小灯泡的额定功率，应将滑片向___________（选填“A”或“B”）端移动，直到电压表的示数为2.5V；（4）小琪在进行实验数据处理时，计算出了小灯泡的平均电功率（如下表），你认为她这样处理数据是___________（选填“合理”或“不合理”）的，理由是___________；实验序号电压V电流A电功率P/W平均电功率P/W12.00.260.520.7122.50.280.7033.00.300.90（5）实验提供的滑动变阻器规格为R1“5Ω  2A”、“20Ω 1A”、“100Ω  0.1A”，小琪选择的是___________（选填“”、“”或“”）完成了上述实验；（6）上述实验完成后，小琪又用阻值已知为R0的定值电阻来测量未知电阻的阻值。实验电路图如图丙所示。由于原电源不符合实验要求，又换用另一电源，电压未知且恒定，电路正确连接后：①当开关S、闭合，断开时，电流表示数为；②当开关___________闭合，___________断开时，电流表示数为；③未知电阻的阻值＝___________（用已知量和测量量的符号表示）。 二、计算题6．（2022·黑龙江哈尔滨·统考中考真题）为响应国家“全民健身计划”，提高身体素质，小明家购买了一台跑步机，其主要参数如下表所示，请回答下列问题：型号ZK-608额定电压220V额定电流10A最大承载150kg（1）小明在跑步机上以3m/s的速度锻炼，请计算他以该速度在地面上运动10min通过的路程；（2）请根据表中信息求出这台跑步机的额定功率；（3）请计算这台跑步机正常工作10min消耗的电能。7．（2022·黑龙江牡丹江·统考中考真题）如图所示，一款可设定温度的电热水杯，能将杯中水加热到需要的温度，其铭牌如下表所示。电热水杯在额定电压下工作，将0.3L的水从25℃加热到55℃，用时2min20s。求：产品名称电热水杯额定电压220V额定功率300W额定容量0.3L（1）水吸收的热量是多少？（2）电热水杯消耗的电能是多少？（3）电热水杯的热效率是多少？8．（2022·黑龙江·统考中考真题）小李同学家购置一台电热油汀取暖器简称电热油汀，它是一种安全可靠的空间加热器，外观及铭牌如图甲、乙所示。据了解，该电热油汀的工作物质是一种油，这种油的密度，比热容约为。请你分析并解答：（1）该电热油汀正常工作，油汀中油升高的温度（不考虑热量损失）；（2）电热油汀电热丝的阻值大小；（3）为了使电热油汀的实际加热功率可以调节，他找来一个旧的电位器（滑动变阻器），只能看清上面有“6A”字样，经测试最大阻值只能调到，将它串联在电路中对电热油汀进行改装，改装后的简化电路图如图丙所示。请你计算改装后电热油汀的实际加热功率变化范围；（4）该同学了解到此电热油汀的工作物质是一种油后，对此他产生了疑问，为什么不使用水呢？除油的密度较小外，请从物质性质的其它方面找出一条使用该油的好处。**电热油汀额定电压220V额定功率1100W液体质量20kg                    乙 9．（2022·黑龙江大庆·统考中考真题）小明家买了一个额定电压为220V的家用电吹风。其简化电路图如图所示。已知吹热风时的额定功率比吹冷风时的额定功率大880W，求：（1）当选择开关旋至何处时，电吹风正常工作的功率大；（用AB、BC或CD表示）（2）若电吹风正常工作5分钟，吹热风比吹冷风多消耗的电能；（3）电热丝正常工作时的电阻；（4）在正常工作情况下，电吹风吹热风时比吹冷风时通过导线MN的电流大多少。10．（2022·黑龙江绥化·统考中考真题）如图甲所示的电路，电源电压可调，R为标有“1A”字样的滑动变阻器，a、c为其两个端点，电流表量程为0～3A，电压表量程为0～15V，L1、L2是额定电压均为6V的小灯泡，其电流与电压的关系如图乙所示。求：（1）L1正常发光时的电阻；（2）闭合开关S，断开S1、S2，在不损坏电路的情况下，使其中一盏灯正常发光，电压表示数是多少？（3）闭合开关S、S2，断开S1，将电源电压调至14V，当滑动变阻器滑片P在b点时，小灯泡正常发光，此时Rab：Rbc=1：2，则滑动变阻器的最大阻值是多少欧姆？（4）若不限制电路中各开关的状态，滑动变阻器滑片P的移动范围为中点位置至最大阻值处；现移动滑片P的同时调节电源电压，使电路中有小灯泡正常发光，其它各元件均安全，每种电路对应的总功率变化范围。11．（2022·黑龙江牡丹江·统考中考真题）学习了电功率的知识后，小亮想利用家中的电能表（如图所示）测量电水壶的电功率和热效率，他把质量为1kg温度是20℃的冷水倒入电水壶中，然后把家中的用电器都与电源断开，仅让电水壶工作，在5分钟内将这壶水烧开（在标准气压下），他观察到电能表转盘转了70转，试求：（1）将这壶水烧开，水吸收的热量是多少？（2）电水壶的电功率为多少？（3）电水壶的热效率为多少？ 三、作图题12．（2022·黑龙江绥化·统考中考真题）请用笔画线表示导线，将图中的电灯和开关正确接入家庭电路．(     )
参考答案：1．          L2断路     光能     见解析【详解】（1）[1]由图，电源由两节干电池串联而成，则电源电压为3V，所以电压表选用0~3V的量程，并联在L2两端，测量L2两端电压，如图所示：（2）[2]两灯均不发光，说明电路可能断路，电压表有示数且接近电源电压，说明电压表两接线柱与电源正负极之间的电路完好，因此故障可能是L2断路。（3）[3]灯泡工作时，不仅会放热，而且会发光，所以将电能转化为内能和光能。（4）[4]乙方案相对甲和丙方案，根据Q=cmΔt=cρVΔt在Q、V相同时，乙醚的比热容c和密度ρ的乘积最小，所以Δt最大，即两瓶中温度计升高温度差最大，所以乙方案最明显。2．          断开     伏安【详解】（1）[1]滑动变阻器需要串联在电路中，且遵循一上一下原则，要求滑动变阻器滑片向右移动灯泡变亮，则说明滑片向右滑动时，滑动变阻器接入的阻值变小，故滑动变阻器的右下端接线柱接入电路，故如图所示：（2）[2]连接电路时，为了保证电路安全，开关需要断开。（3）[3]如图所示，用电压表测量电压，用电流表测量小灯泡的电流，根据测量出小灯泡的额定功率，这种方法称为伏安法测量电功率。3．     断开          小灯泡断路     1.8     B     0.75     8.3     温度【详解】（1）[1]为保护电路，连接实验电路的过程中开关应断开。（2）[2]滑动变阻器的滑片向B端移动时电流表的示数变大，即电阻变小，故变阻器右下接线柱连入电路中，如下所示：（3）[3]闭合开关后，小灯泡不发光，电流表示数几乎为零，说明电路可能发生了断路，电压表有示数，说明电压表和电源形成的回路没有短路，故则电路的故障可能是小灯泡断路。（4）[4]电压表选用的是小量程，分度值为0.1V，其读数为1.8V。[5]灯在额定电压下正常发光，示数为1.8V小于灯的额定电压2.5V，应增大灯的电压，根据串联电路电压的规律，应减小变阻器的电压，由分压原理，应减小变阻器连入电路中的电阻大小，故滑片向B端移动，直到电压表示数为额定电压。（5）[6]根据绘制的如图丙所示的图像知，灯在额定电压下的电流为0.3A，小灯泡额定功率是P=UI=2.5V×0.3A=0.75W（6）[7]根据欧姆定律可得小灯泡正常发光时的电阻[8]灯丝电阻受温度影响，温度越高，电阻越大。4．               B     C     0.75     【详解】（1）[1]由公式P=UI可知，用电压表测出灯泡两端的电压，用电流表测出通过灯泡的电流，就可以计算出灯泡的电功率。（2）[2]由图甲可知，滑动变阻器与灯泡左侧接线柱连接的导线会导致滑动变阻器接线错误，同时使灯泡短路，应该去掉，如图所示（3）[3]为保护电路，在闭合开关前，应将滑动变阻器的阻值调到最大，即滑片调至B端。（4）[4]闭合开关，发现小灯泡不亮，但电流表有示数，可能是通过灯泡的电流太小，实际电功率太小，所以接下来应移动滑动变阻器的滑片，减小电阻，观察灯泡是否发光，故C符合题意，AB不符合题意。故选C。（5）[5]图乙可知，电流表量程为0～0.6A，分度值为0.02A，示数为0.3A，小灯泡的额定功率为P额=U额I额=2.5V×0.3A=0.75W（6）[6]①只闭合开关S、S1，调节R2，使电压表的示数为U额；②只闭合开关S、S2，调节R1，使电压表的示数仍为U额；此时，R1连入电路的阻值等于小灯泡正常发光时的电阻；③接着将R2的滑片P调至最左端，R2连入电路的电阻为零，电压表的示数U1即为电源电压；再将R2的滑片P调至最右端，此时R1、R2串联，电压表示数为U2，根据串联电路分压规律，R2两端的电压为U滑=U1-U2根据欧姆定律，电路中的电流为滑动变阻器R1接入电路的电阻为根据等效替代法，此时R1连入电路的电阻的大小等于小灯泡正常发光时的电阻RL的大小，则小灯泡的额定功率为5．          小灯泡断路     2.2     A     不合理     在不同电压下小灯泡的电功率不同，计算电功率的平均值无意义          S、          【详解】（1）[1] 向左移动滑动变阻器的滑片使电流表示数变大，即此时接入电路中的阻值减小，再根据滑动变阻器的接线要求一上一下接入电路，如下图（2）[2]小灯泡不发光，电流表的指针无偏转，说明电路可能断路；电压表的指针有明显偏转，说明电压表与电源连通，则与电压表并联的支路以外的电路是完好的，则与电压表并联的支路断路了，所以故障是小灯泡断路。（3）[3][4]由乙图可知，电压表选用的量程为0～3V，分度值为0.1V，所以此时电压为2.2V，由于此时灯泡两端电压小于灯泡的额定电压，根据串联电路分压的规律，可知此时应减小滑动变阻器两端的电压，即减小滑动变阻器接入电路的阻值，所以应该向左移动，即向A端移动。（4）[5][6]不同的电压下，小灯泡的实际功率不一样，在不同电压下计算出来的电功率的平均值不具备任何实际意义，所以这种处理数据不合理。（5）[7]由题意可知电源电压为4.5V,当灯泡达到额定电压2.5V时，根据串联电路分压的规律，可知还应该有1.5V的电压被分走，那么此时串联接入电路中的这个电阻的阻值为所以滑动变阻器只能选。（6）[8][9]当开关S、闭合，断开时，只有与R0接入电路，电流表示数为通过与R0的电流之和，当开关S、闭合，断开时，与并联，且它们两端的电压相等，电流表示数为通过的电流，两端的电压为根据并联电路各支路独立工作互不影响，可得通过的电流为所以的阻值为6．（1）1800m；（2）2200W；（3）1.32×106J【详解】解：（1）他在地面上运动的路程为s=vt=3m/s×10min=3m/s×10×60s=1800m（2）由表可知，额定电压是220V，额定电流为10A。则这台跑步机的额定功率为P=UI=220V×10A=2200W（3）这台跑步机正常工作10min消耗的电能为W=Pt=2200W×10min=2200W×10×60s=1.32×106J答：（1）他在地面上运动10min通过的路程是1800m；（2）这台跑步机的额定功率是2200W；（3）这台跑步机正常工作10min消耗的电能是1.32×106J。7．（1）；（2）；（3）【详解】解：（1）根据得水的质量根据可得水吸收的热量是（2）根据得电热水杯消耗的电能（3）根据可得电热水杯的热效率答：（1）水吸收的热量是3.78104J；（2）电热水杯消耗的电能是4.2104J；（3）电热水杯的热效率是90%。8．（1）16.5℃；（2）44Ω；（3）；（4）见详解【详解】解：（1）消耗的电能为油汀中油升高的温度为（2）电热丝的阻值大小为（3）当闭合开关，滑片P滑至最上端时，与串联，电热油汀加热功率最小，此时电路中电流为最小的电功率为当闭合开关，滑片滑至最下端时，只有接入电路，电热油汀加热功率最大，最大的电功率为所以，改装后该电热油汀实际加热功率的变化范围是。（4）质量相等的油与水吸收相同的热量时，油的比热容较小，升温快；除油的密度较小外，油还具有导热性好、绝缘性好等优点。答：（1）油汀中油升高的温度为16.5℃；（2）电热油汀电热丝的阻值大小为44Ω；（3）电热油汀的实际加热功率变化范围为；（4）质量相等的油与水吸收相同的热量时，油的比热容较小，升温快；除油的密度较小外，油还具有导热性好、绝缘性好等优点。9．（1）AB；（2）2.64×105J；（3）55Ω；（4）4A【详解】解：（1）当开关旋至CD时，电路处于断路；当开关旋至BC时，只有电动机工作，吹冷风；当开关旋至AB时，电动机和电热丝并联，同时工作，吹热风，此时正常工作时功率大。（2）吹热风时的额定功率比吹冷风时的额定功率大880W，所以电吹风正常工作5分钟，吹热风比吹冷风多消耗的电能为W=Pt=880W×5×60s=2.64×105J（3）吹热风时比吹冷风时，多了一个电热丝工作，而吹热风时的额定功率比吹冷风时的额定功率大880W，所以电热丝发功率即为880W，所以电热丝正常工作的电阻为（4）在正常工作情况下，电吹风吹热风时比吹冷风时通过导线MN的电流大，大的正是通过电热丝的电流，电热丝正常工作时的电流为所以在正常工作情况下，电吹风吹热风时比吹冷风时通过导线MN的电流大4A。答：（1）当选择开关旋至AB时，电吹风正常工作的功率大；（2）若电吹风正常工作5分钟，吹热风比吹冷风多消耗的电能为2.64×105J（3）电热丝正常工作时的电阻为55Ω；（4）在正常工作情况下，电吹风吹热风时比吹冷风时通过导线MN的电流大4A。10．（1）5Ω；（2）8V；（3）30；（4）16W～25.6W或14.4W～24W【详解】解：（1）由图像乙可知正常发光时的电流，则L1正常发光时的电阻为（2）闭合开关S，断开、，、与R串联，此时电压表测两灯串联后总电压，若不损坏电路，只能正常发光，由图像乙可知串联电路电流。此时两灯泡电压分别为，。则电压表的示数为（3）闭合开关S、，断开，被短路，与R串联，正常发光，此时串联电路电流。根据串联电路得此时滑动变阻器电压为滑动变阻器接入电路阻值因为Rab：Rbc=1：2，故，则滑动变阻器总阻值（4）解法一滑动变阻器允许通过的最大电流为1A，由图像乙可知L1的额定电流为1.2A，大于滑动变阻器允许通过最大电流1A，所以不能正常发光。只能让正常发光，此时对应电路有两种情况。情况一：闭合开关S，断开、，、与R串联，若不损坏电路，只能正常发光，由图像乙可知串联电路电流，两灯泡电压分别为、。此时电阻的电阻最小电功率为最大电功率为电路总功率变化范围16W～25.6W。情况二：闭合开关S、，断开，，被短路，与R串联，正常发光，此时串联电路电流。最小电功率最大电功率电路总功率变化范围14.4W～24W。解法二滑动变阻器允许通过的最大电流为1A，由图像乙可知额定电流为1.2A大于滑动变阻器允许通过最大电流1A，所以不能正常发光。只能让正常发光，此时对应电路有两种情况。情况一：闭合开关S，断开、，、与R串联，若不损坏电路，只能正常发光，由图像乙可知串联电路电流，、两端电压。滑动变阻器最小电压电源电压电路最小总功率变阻器两端最大电压电源电压电路最大总功率电路总功率变化范围为16W～25.6W。情况二：闭合开关S、断开，被短路，与R串联，正常发光，此时串联电路电流，。电源电压电路最小总功率电源电压电路最大总功率电路总功率变化范围为14.4～24W。综上所述，每种电路对应的总功率变化范围为16W～25.6W或14.4W～24W。答：（1）L1正常发光时的电阻5Ω；（2）电压表示数是8V；（3）滑动变阻器的最大阻值是30Ω；（4）每种电路对应的总功率变化范围为16W～25.6W或14.4W～24W。11．（1）3.36×105J；（2）1400W；（3）80%【详解】解：（1）烧开水，水吸收的热量为Q=cmΔt=4.2×103J/（kg·℃）×1kg×80℃=3.36×105J（2）电水壶所消耗的电能为电水壶的电功率为（3）电水壶的热效率为答：（1）将这壶水烧开，水吸收的热量是3.36×105J；（2）电水壶的电功率为1400W；（3）电水壶的热效率为80%。12．【详解】根据安全用电的要求，火线首先进入开关，然后进入灯泡顶端的金属点，零线直接接在灯泡的螺旋套上，如图所示：