湖南省岳阳市2021-2023三年中考物理真题分类汇编-06电功和电功率、电和磁、信息的传递

湖南省岳阳市2021-2023三年中考物理真题分类汇编-06电功和电功率、电和磁、信息的传递

一、单选题

1．（2023·湖南岳阳·统考中考真题）如图，电源电压为18V，小灯泡规格为“10V，10W”且不考虑灯丝电阻随温度变化，R1为定值电阻。R2为滑动变阻器，最大阻值为60Ω。甲乙是同种电表，可供选择的电表为双量程电压表（量程分别为0~3V，0~15V）和电流表（量程分别为0~0.6A；0~3A）。闭合开关，在保证电路安全的情况下，调节滑动变阻器R₂，两表示数均有变化且小灯泡亮度发生改变。当小灯泡正常发光时，甲、乙两表示数之比为8:13。下列表述均正确且无遗漏的一组是：（　　）

①甲、乙同为电流表                                        

②R₁阻值为5Ω

③调节R₂，通过R₂最小的电流为0.24A                        

④调节R₂，小灯泡的最小功率为3.6W

A．①③ B．②④ C．①④ D．②③

2．（2023·湖南岳阳·统考中考真题）为了节约电能，小聪利用“声控开关”（有声音时自动闭合，无声音时自动断开）和“光控开关”（天黑时自动闭合，天亮时自动断开），设计了一个只有在天黑且有声音时灯才亮的楼道照明电路。下列电路图符合要求的是：（　　）

A．   B．  

C．   D．  

3．（2023·湖南岳阳·统考中考真题）在安全教育主题班会上，同学们列举的下列生活现象中符合安全要求的是（　　）

A．激光笔直接照射眼睛

B．火车经过时人站在铁轨和对应安全线之间

C．用电器金属外壳与保护接地线相连

D．一个插座上同时使用多个大功率用电器

4．（2022·湖南岳阳·统考中考真题）如图，电源电压不变，定值电阻R1=20Ω，小灯泡L标有“8V  4W”字样（灯丝电阻不变），电流表量程为0~3A。当只闭合开关S，滑动变阻器R2的滑片P从b端滑动到某一位置时，变阻器连入电路中的阻值减小了16Ω，电流表示数增大了0.2A，此时小灯泡恰好正常发光。在保证电路安全的情况下，都正确且无漏选的一组是（　　）

①电源电压为12V

②R2的最大阻值为24Ω

③开关都闭合时，R2的最大功率为28.8W

④在电流表有示数的情况下，电路消耗的总功率最小值为3.6W

A．①② B．①②④ C．①③④ D．①②③④

5．（2022·湖南岳阳·统考中考真题）下列做法符合安全用电要求的是（　　）

A．使用验电笔时，手指接触笔尖金属体

B．电冰箱的金属外壳采用保护接地

C．开关接在灯泡和零线之间

D．在高压电线下放风筝

6．（2021·湖南岳阳·统考中考真题）“珍爱生命，注意安全”是每个公民应有的安全意识。以下做法符合安全常识的是（　　）

A．汽车超速、超载行驶

B．用湿布擦拭工作中的台灯

C．发生触电事故，第一时间切断电源

D．一个插座上同时使用多个大功率用电器

7．（2021·湖南岳阳·统考中考真题）如图所示是检测河水流速变化的装置原理图，机翼状的探头始终浸没在水中，通过连杆带动滑动变阻器的滑片P上下移动。电源电压保持4.5V不变，电流表量程为0~0.6A，电压表量程为0~3V，定值电阻R1的阻值为，滑动变阻器的规格为“1A”。闭合开关S，随着水流速度的改变，下列说法正确的是（　　）

A．电压表示数变大，表示水流速度增大

B．电流表示数变小，表示水流速度增大

C．滑动变阻器允许接入电路的阻值范围为

D．电路消耗总功率的变化范围为1.35W~2.7W

8．（2022·湖南岳阳·统考中考真题）图甲是USB迷你电风扇，下列装置中与它的核心部件（电动机）原理相同的是（　　）

A．司南 B．电铃

C．麦克风 D．扬声器

9．（2023·湖南岳阳·统考中考真题）2023年5月30日神舟十六号载人飞船发射取得圆满成功。下列说法正确的是（　　）

A．飞船通过电磁波与地面传递信息 B．飞船加速升空时机械能减小

C．火箭使用热值小的燃料 D．飞船升空时相对地面是静止的

10．（2022·湖南岳阳·统考中考真题）2021年10月16日，我国神舟十三号载人飞船成动发射三名航天员历时六个月，在太空完成各项既定任务，于2022年4月16日返回地面。下列说法正确的是（　　）

A．运载火箭点火发射时，机械能转化为内能

B．飞船与空间站对接完成后，飞船相对于空间站是运动的

C．空间站利用电磁波与地面指挥中心传递信息

D．飞船返回舱返回地面过程中，重力势能保持不变

11．（2021·湖南岳阳·统考中考真题）2021年5月15日，祝融号火星车成功降落在火星上，实现了中国航天史无前例的突破。以下分析正确的是（　　）

A．火星车与地球间通过超声波传递信息

B．火星车在降落过程中相对火星是静止的

C．火星车减速着陆过程动能不变

D．火星车上的摄像头成像原理是凸透镜成像

二、填空题

12．（2021·湖南岳阳·统考中考真题）如图甲所示，闭合开关S，滑动变阻器的滑片P从最右端滑至灯正常发光的位置，电流表示数与两电压表示数的关系如图乙所示。则电源电压为_________V，灯的额定功率为_________W。

13．（2021·湖南岳阳·统考中考真题）如图是一款能发电的魔方充电器。转动魔方时，它能发电，其原理是_________（选填“电磁感应”或“磁场对电流的作用”）。魔方还能通过USB端口给移动设备充电，给移动设备充电时，魔方相当于电路中的_________（选填“电源”或“用电器”）。

三、作图题

14．（2021·湖南岳阳·统考中考真题）如图所示，请根据小磁针指向确定电源a端的极性，用“+”或“-”填在括号内。

15．（2023·湖南岳阳·统考中考真题）将图中通电螺线管左端磁极和小磁针右端磁极标在对应括号内。

四、计算题

16．（2022·湖南岳阳·统考中考真题）音乐喷泉是集光机电技术于一体的装置，让红、绿、蓝三种色灯照射到水柱上，通过电脑控制三种色灯功率的比例就能让水柱变换颜色，呈现美轮美奂的视觉效果。图甲是某段时间内红、绿两色灯功率随时间变化的图像。

（1）第28s红灯两端的电压为100V，求此时通过红灯的电流；

（2）请计算0～30s内红灯和绿灯消耗的总电能；

（3）图乙是控制喷泉水柱工作的模拟电路。AB两端输入如图丙所示的周期性变化的电压UAB，定值电阻R=2Ω，D为特殊电子元件。当UAB<6V时，D两端的电压UD=UAB；当时，UD恒为6V不变当通过R的电流满足时，电路启动喷水，此时UAB至少为多少伏？该电路工作l0min，其中喷水时间有多少秒？

17．（2021·湖南岳阳·统考中考真题）图甲是某款电熨斗，图乙是其电路原理图。电源电压为220V，、为发热体。熨斗两挡功率分别为100W和500W，通过开关S实现温度控制，S闭合时为高温档。

（1）求的阻值；

（2）在使用过程中，若电熨斗10min消耗电能，请通过计算说明：在这段时间内电熨斗处于何种工作状态，并求出相应状态下的工作时间；

（3）为了适应不同室温和更多衣料，小明对电路做了改进，将换成滑动变阻器，如图丙所示，、均为发热体。假定电熨斗每秒钟散失的热量Q跟电熨斗表面温度与环境温度的温度差关系如图丁所示。在一个20℃的房间，要求电熨斗表面保持220℃不变，应将的阻值调为多大？

五、综合题

18．（2022·湖南岳阳·统考中考真题）PTC是一种新型的半导体陶瓷材料，具有发热、控温双重功能，应用十分广泛。它有一个根据需要设定的温度，低于这个温度时，其阻值随温度的升高而减小；高于这个温度时，其阻值随温度的升高而增大。我们把这个设定的温度叫做“居里点温度”。如图甲的3D打印笔，其内部电路如图乙所示，R1、R2是两个相同的PTC发热电阻，单个PTC的阻值与温度的关系如图丙所示：

（1）打印笔工作时有快、慢两挡，图乙中当S、S1都闭合时，处于_______挡；

（2）由图丙可知，该PTC材料的“居里点温度”是______℃。

参考答案：

1．B

【详解】为确保电路安全，若甲乙同为电流表时，电路为R1、R2、L并联，根据并联电路中电压的特点可知灯泡电压此时超过额定电压，灯泡会被烧毁，因此，甲乙两表不能为电流表，应同为电压表；

当甲乙同为电压表时，电路为串联，电源电压为18V，甲电表测R1、R2两端电压，乙电表测R2、L两端电压，此时灯泡正常发光，电压为10V，且两电表的示数之比为8:13，则电路中的电流为

灯泡电阻为

电路中的总电阻为

则可得

----------①

根据两电压表的示数之比可得

-------------②

联立①②可解的，；为确保电路安全，当乙电压表的示数为15V时，滑动变阻器接入电路中的阻值最大，则电路中电流最小，此时R1的电压为

最小电流为

根据可知，灯泡的最小电功率为

所以②④符合题意，故B正确，ACD错误。

故选B。

2．A

【详解】AB．根据题意可知，此楼道灯必须是声控开关和光控开关同时闭合时才能发光，故两个开关应该是串联关系，同时根据安全用电原则，开关应接和灯泡串联，且在火线和灯泡之间，故A符合题意，B不符合题意。

Ｃ．图中当光控和声控开关都闭合时，灯泡不亮且造成短路，故C不符合题意；

Ｄ．当声控开关闭合时会造成短路，故D不符合题意。

故选A。

3．C

【详解】A．激光直接照射眼睛会对人体造成光学伤害和热伤害，因此A不符合题意；

B．根据伯努利原理，流体流速大的地方压强小，火车经过时会导致空气流速较大，人站在安全线以外才不至于被推向火车，故B不符合题意；

C．用电器金属外壳与保护接地线相连会在发生漏电时保护人们，故C符合题意；

D．一个插座上同时使用多个大功率用电器会导致电流过大，从而引起火灾，故D不符合题意。

故选C。

4．D

【详解】①②由于小灯泡L标有“8V4W”字样，所以小灯泡的额定电流为

小灯泡的电阻为

当滑片P从b端滑动到某一位置时，电流表电流表示数增大了0.2A，此时小灯泡恰好正常发光，所以滑片P在b端时，电路中的电流为

当滑片P在b端时，电源电压为

U=Ib（RL+R2b）=0.3A×（16Ω+R2b）①

当滑片P在某一位置时，电源电压为

U=I额（RL+R2′）=0.5A×（16Ω+R2b-16Ω）②

由于电源电压不变，由①②式得

R2b=24Ω，U=12V

故①②正确；

③开关都闭合时，R1、R2并联，小灯泡L被短路，电流表测干路电流。通过R1的电流为

由于电流表量程为0~3A，所以当电流表满偏时，通过滑动变阻器R2的电流最大，为

I2大=I-I1=3A-0.6A=2.4A

所以滑动变阻器R2的最大功率为

P=UI2大=12V×2.4A=28.8W

故③正确；

④当S闭合，S1、S2断开且滑动变阻器的滑片P位于b端时，电路中的电阻最大，电流最小，由①②分析可知，最小电流为Ib=0.3A，所以在电流表有示数的情况下，电路消耗的总功率最小值为

P小=UIb=12V×0.3A=3.6W

故④正确。

总上，①②③④都正确，故D符合题意，ABC不符合题意。

故选D。

5．B

【详解】A．使用测电笔时，手接触笔尾金属体，笔尖金属体接触电线，手指不能接触笔尖金属体，否则会发生触电事故，故A不符合题意；

B．电冰箱的金属外壳采用保护接地，防止金属外壳漏电，发生触电事故，故B符合题意；

C．控制电灯的开关必须接在火线和灯泡之间，若开关接在灯泡和零线之间，断开开关时，灯泡还与火线相连，接触灯泡容易发生触电事故，故C不符合题意；

D．安全用电的原则：不接触低压带电体，不靠近高压带电体。在高压电线下放风筝，非常容易发生触电事故，不符合安全用电原则，故D不符合题意。

故选B。

6．C

【详解】A．汽车超速、超载行驶会增大汽车运动时的动能，想要停下来需要克服摩擦力做的功变大，停下来需要的安全距离越长，容易发生危险，故A不符合题意；

B．用湿布擦拭工作中的台灯容易发生触电事故，故B不符题意；

C．发生触电事故，第一时间切断电源，使人脱离电路再施救，符合安全用电的原则，故C符合题意；

D．一个插座上同时使用多个大功率用电器会导致电路电流过大，容易引起火灾，故D不符合题意。

故选C。

7．D

【详解】AB．分析电路，R1和R2串联接入电路，电压表测R2两端电压，电流变测该电路电流。水中探头做成上凸下平的流线型，水流在其上方流动速度快，压强小，下方流动速度慢，压强大，探头上下表面产生压强差，使探头受到向上的压力。当水流速度增大时，压力差变大，滑片向上移动，R2接入电路的电阻变小，根据串联分压规律可知，R2两端分的电压变小，电压表示数变小；此时电路总电阻变小，电源电压不变，根据欧姆定律可知，电路电流变大，电流表示数变大。故AB错误；

C．当电流表示数为0.6A时，R2接入电路的电阻最小，此时电路总电阻

R2接入电路的最小电阻

当电压表示数为3V时，R2接入电路的电阻最大，此时R1两端电压

根据串联分压规律

即

解得

故滑动变阻器允许接入电路的阻值范围为，故C错误；

D．电路消耗的最大功率

当R2接入电路的电阻为10Ω时，电路最小电流

此时电路消耗的功率最小

电路消耗总功率的变化范围为1.35W~2.7W，故D正确。

故选D。

8．D

【详解】电动机的工作原理是通电导体在磁场中受力的作用而运动。

A．思南是利用地磁场指示南北方向的，故A不符合题意；

B．电铃通上电后，里面的电磁铁就具有磁性，是利用电流的磁性应工作的，故B不符合题意；

C．对着麦克风讲话，声波迫使里面的线圈振动，同时切割磁感线，产生感应电流，所以利用的是电磁感应原理，故C错误；

D．扬声器工作时，带有声音信息的电流通过磁场中的线圈时，线圈受到力的作用而运动，从而带动纸盒运动，利用的原理是通电导体在磁场中受到力的作用，故D符合题意。

故选D。

9．A

【详解】A．电磁波的传播不需要介质，因此飞船是通过电磁波与地面传递信息，故A正确；

B．飞船加速升空时，速度增大动能增大，高度升高重力势能增大，因此机械能增大，故B错误；

C．为了减小火箭的自重，火箭使用热值大的燃料可有效减少携带燃料的重，故C错误；

D．飞船升空时相对地面位置发生了变化，因此是运动的，故D错误。

故选A。

10．C

【详解】A．运载火箭点火发射时，燃气的内能转化为火箭的机械能，故A错误；

B．飞船与空间站对接完成后，飞船相对于空间站没有发生位置变化，故飞船相对于空间站是静止的，故B错误；

C．电磁波能够在真空中传播，故空间站利用电磁波与地面指挥中心传递信息，故C正确；

D．重力势能大小与质量和高度有关，飞船返回舱返回地面过程中，质量不变，高度不断减小，故重力势能减小，故D错误。

故选C。

11．D

【详解】A．声的传播需要介质，真空不能传声，太空是真空，没有能传播声音的介质；火星车与地球间通过电磁波传递信息，故A错误；

B．火星车在降落过程中相对火星有位置上的改变，是运动的，故B错误；

C．火星车减速着陆过程质量不变，速度变小，动能变小，故C错误；

D．火星车上的摄像头镜头相当于一个凸透镜，故D正确。

故选D。

12．     10     5.6

【详解】[1]由电路图知灯泡与滑动变阻器串联在电路中，电压表V1测灯泡两端的电压，V2测变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流。变阻器的滑片P从最右端滑到灯正常发光位置的过程中，变阻器接入电路的阻值变小，电路中的总阻值变小，据欧姆定律知，电路中的电流变大，那么灯泡两端的电压变大，变阻器两端的电压变小，由图乙知，电路中的最大电流为0.8A，此时灯泡正常发光，变阻器接入电路的阻值最小，两端的电压为3V；电路中的最小电流为0.2A，此时变阻器接入电路的阻值最大，两端的电压为9V，灯泡两端的电压为1V，电源的电压

U=U1+U2=9V+1V=10V

[2]由题意知，当灯泡正常发光时，电路中的电流最大，此时灯泡两端的电压

UL=U-U1′=10V-3V=7V

灯的额定功率

P=ULI=7V×0.8A=5.6W

13．     电磁感应     电源

【详解】[1]将闭合回路的一部分导线放在磁场中做切割磁感线运动时，电路中会产生感应电流，这个现象叫做电磁感应现象。转动魔方发电，就是利用了电磁感应原理。

[2]利用魔方给移动设备充电时，魔法为移动设备提供电能，此时魔方相当于电源。

14．

【详解】由图可知，小磁针的左端是S极，右端为N极，由于同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引可知，通电螺线管的右端是N极，左端是S极；根据安培定则可知电流由螺线管的左端流入，即电源的左端为正极，右端是负极。如图所示：

15．  

【详解】图中螺线管上的电流向上，根据安培定则可知，螺线管左端为N极，右端为S极，根据磁极间的相互作用，可知小磁针右端为S极，如下图：

16．（1）2A；（2）6000J；（3）10V，200s

【详解】解：（1）由图甲可知，第28s时红灯的功率是200W，红灯两端的电压为100V，则此时通过红灯的电流为

（2）如图甲所示，根据可知，要计算0～30s内红灯和绿灯消耗的总电能，即总电能大小为P-t图像与横坐标轴围成的面积大小。则0～30s内红灯消耗的电能为

则0～30s内绿灯消耗的电能为

则0～30s内红灯和绿灯消耗的总电能为

（3）当UAB≥6V时，UD恒为6V不变当通过R的电流满足时，电路启动喷水，根据可知，喷水时R两端的电压至少为

这个电压为能否喷水的临界电压，所以UAB对应的电压为

由图丙可知，0-3s内AB两端的电压均匀增加，3s时到达15V，则2s时对应的电压为10V，即这个周期内的2-4s内，，则在一个周期(周期为6s)内有三分之一的时间在喷水（一个周期内喷水的时间为2s），所以10min=600s，相当于100个周期，则有的时间在喷水。

答：（1）此时通过红灯的电流为2A；

（2）0～30s内红灯和绿灯消耗的总电能为6000J；

（3）电路启动喷水，此时UAB至少为10V，该电路工作l0min，其中喷水时间有200s。

17．（1）96.8Ω；（2）在这段时间内电熨斗在低温档工作了一段时间，也在高温档工作了一段时间。在低温档工作时间为420s，在高温档工作的时间为180s；（3）24.2Ω

【详解】解：（1）当开关S闭合时，电路中只有接入电路，电路处于高温档，其消耗的功率P高=500W，的阻值

（2）若电熨斗10min消耗电能，则电路功率

，故在这段时间内电熨斗在低温档工作了一段时间，也在高温档工作了一段时间。假设在低温档工作的时间为t1，则在高温档工作的时间就为600－t1，则

即

解得，即低温档工作时间；高温档工作时间

（3）电熨斗表面温度与环境温度的温度差

由图丁可知，当时，电熨斗每秒钟散失的热量Q=400J，此时电熨斗的发热功率

此时电路总电阻

接入电路的电阻

答：（1）的阻值为96.8Ω；

（2）在这段时间内电熨斗在低温档工作了一段时间，也在高温档工作了一段时间。在低温档工作时间位420s，在高温档工作的时间为180s；

（3）的阻值调为24.2Ω。

18．     快     120

【详解】（1）[1]由图乙知，只闭合S时，电路中只有R1工作，此时电路中的电阻较大，据 知，电路的功率较小，处于慢挡；S、S1都闭合时，两个电阻并联在电路中，电路中的总电阻较小，据 知，电路的功率较大，处于快挡。

（2）[2]由图丙知，低于120℃时，发热电阻阻值随温度升高而减小，高于120℃时，发热电阻阻值随温度升高而增大，所以该PTC材料的居里点温度是120℃。