【中考物理】2020-2022近三年上海市金山区统考二模分层训练—电磁学（含解析）

【中考物理】2020-2022近三年上海市金山区统考二模分层训练—电磁学

一、单选题

1．（2020·上海金山·统考二模）在如图所示的电路中，电源电压保持不变。当电键S由断开到闭合时，电路中（　　）

A．电流表的示数变大，电压表的示数变小 B．电流表的示数变大，电压表的示数不变

C．电流表的示数变小，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

二、填空题

2．（2022·上海金山·统考二模）上海地区家庭电路的电压为______伏，家中电冰箱与电灯是______连接（选填“串联”或“并联”），发电厂的电能通过______（选填“高压”或“低压”）输电的方式进入千家万户。

3．（2022·上海金山·统考二模）某导体两端的电压为9伏，在10秒内通过该导体横截面的电荷量为3库，通过该导体的电流为______安，该导体的电阻为______欧，如图所示，根据通电螺线管中磁感线的方向，可判断电源的正极为______端（选填“A”或“B”）。

4．（2022·上海金山·统考二模）在图所示的电路中，电源电压为U0且保持不变，电阻R1、R2的阻值均为R0。

①闭合开关S，电流表A的示数将______，电压表V示数将______（均选填“变小”、“不变”或“变大”）；

②一段时间后，发现电路中有一个电表的示数变小，已知电路中存在一处断路故障，且只发生在电阻R1、R2上。现通过断开开关S判断故障。请根据相关信息写出开关S断开后两电表的示数及相应的故障______。

5．（2021·上海·统考二模）家庭电路中，电视机与电灯是______（选择“串联”或“并联”）；标有“220V 10W”字样的节能灯正常工作2小时，其两端的电压为______伏，消耗电能______度。

6．（2021·上海·统考二模）某导体两端的电压为2伏，通过该导体的电流为0.2安，其电阻为________欧，10秒内电流做的功为_____焦；当该导体两端的电压为6伏时，其电阻为_____欧。图中，小针静止时，其A端为____极（选填“N”或“S”）。

7．（2021·上海·统考二模）阅读材料，回答问题。

1897年，汤姆生发现电子，打破了原子不可再分的传统观念，人们对物质结构的认识进了一个新时代。对原子结构模型的形成，汤姆生、卢瑟福等科学家作出了突出贡献。随着科技的发展，20世纪60年代，科学家发现质子和中子都是由上夸克和下夸克组成的。一个上夸克带正电，电量为电子电量的，一个下夸克d带负电，电量为电子电量的-。如图所示，质子由两个上夸克和一个下夸克组成，所以带1个单位的正电荷。

①类比质子夸克结构模型，图中能反映中子夸克结构的是______（填写“A”、“B”、“C”、“ D” 序号）；

②从原子模型的发展历程我们可以发现______。

A．科学模型的建立是一个不断完善、不断修正的过程

B．人们借助模型的建立，对原子的认识逐渐接近本质

C．电子云模型的建立，使人们对原子结构的认识达到完美的境界

8．（2020·上海金山·统考二模）我国家庭电路的电压为_____伏；标有“220V  800W”字样的用电器正常工作0.5小时，耗电_____度；为了减少输电损耗，发电厂的电能是通过_____输电的方式输送到各地（选填“高压”或“低压”）。

9．（2020·上海金山·统考二模）某导体两端的电压为2伏，在10秒内通过该导体的电流为0.2安，通过该导体横截面的电荷量为_____库，该导体的电阻为_____欧，这段时间内电流做功为_____焦。

10．（2020·上海金山·统考二模）在图所示的电路中，已知电源电压为U且保持不变。若电路中电阻R1或R2发生了短路故障：

(1) 当电键S断开时，电流表A的示数为_____，电压表V的示数为_____；

(2) 当电键S闭合后，两个电表的示数均发生了变化。请根据相关信息写出电表示数变化情况及对应的故障。_____。

11．（2020·上海金山·统考二模）在图所示的电路中，电源电压为12伏且不变，滑动变阻器R1上标有“20Ω 1A”字样，将滑片P移到变阻器的最右端，闭合电键S：

(1) 若电路的MN间仅连入电流表，求：此时电路中的电流I___和电路消耗的电功率P____；

(2)现有阻值为8欧、10欧和20欧的三个电阻，请从中选择一个接入MN间，要求：滑片可以移动到变阻器两端，且电路能正常工作，则应选择的电阻阻值为______欧；满足上述要求时，求电压表示数的最大变化量ΔU最大_____。

三、计算题

12．（2022·上海金山·统考二模）如图所示的电路中，电源电压为6伏且保持不变，另有阻值为10欧的定值电阻R1和滑动变阻器R2。闭合开关S。

①若电路的MN间仅连入R1，求：

（a）通过R1的电流I1；

（b）10秒内电流通过R1所做的功W1；

②若将电阻R1与滑动变阻器R2并联后连入MN间，电流表的示数为I并；若将电阻R1与滑动变阻器R2串联后连入MN间，电流表的示数为I串。在电路安全的情况下，I并与I串的最小差值为0.3安，I并与I串的最大差值为1.4安。求R2的最大阻值和允许通过R2的最大电流。

13．（2021·上海·统考二模）在图示的电路中，电源电压保持不变，滑动变阻器R2标有“20Ω 2A”字样。

（1）闭合开关S，若通过干路的电流为1.5安，求10秒内通过干路的电荷量Q；

（2）将一电流表串联在电路中，闭合开关S，在电路能正常工作的情况下，移动滑动变阻器的滑片P，电流表示数的最大变化范围为1安～2.4安。

（a）请判断电流表串联的位置，并说明理由；

（b）求电源电压U和电阻R1的阻值。

四、实验题

14．（2022·上海金山·统考二模）小华做“测定小灯泡的电功率”实验，现有电源（电压为2伏的整数倍且保持不变）、待测小灯泡（标有“0.3A”字样，额定功率小于0.7瓦）、电流表、电压表、滑动变阻器、开关及导线若干。他连接电路，移动变阻器滑片P至最大阻值处，闭合开关，观察到电压表示数为2.4伏，小灯泡发光较暗。然后移动变阻器滑片使小灯正常发光，此过程中电压表指针偏转了6小格。

①画出小华实验时的电路图______；

②当观察到电流表示数为______安时，小灯正常发光；

③请根据相关信息，求电源电压及小灯的额定功率______。（需写出计算过程）

15．（2021·上海·统考二模）小华同学做“测定小灯泡的电功率”实验，所用器材齐全且完好。其中电源三个（电压分别为3伏，6伏和9伏），待测小灯标有“3.8V”字样，滑动变阻器标有“20Ω 1A”字样。

（1）本实验的实验原理是____________________。

（2）为了精确测出小灯的额定功率，小华选用其中一个电源，正确串联实验器材，并将电压表并联在某元件两端。小华闭合开关后，移动变阻器的滑片至中点附近位置（即接入电路的阻值约为10Ω），小灯正常发光。

①请写出小华选用的电源电压，依据是_______________

②请计算出小灯泡的额定功率（写出计算过程）。________________

16．（2020·上海金山·统考二模）现有器材：电源两个（电压分别4.5伏和6伏），电压表、电流表和电键各两个，滑动变阻器A、B两个（A标有“10Ω 1Α、B标有“20Ω 2Α”字样），待测小灯泡（标有“2.5V”字样）和待测电阻RX各一个，及导线若干。小华做“用电流表、电压表测电阻”实验，小红同时要做“测定小灯泡的电功率”实验，两位同学分配器材，然后使用各自分得的器材正确连接电路后进行实验。

(1)在小华的实验中，实验步骤正确，当刚闭合电键时发现两电表的示数如图（a）、（b）所示，此时测得的电阻Rx=_____欧。（精确到0.1欧）,小华继续实验获取多组数据，是为了_____。

(2)在小红的实验中，当滑片在变阻器的中点（阻值为最大阻值的一半）时，小灯正常发光。小红在实验中，选择的滑动变阻器是_____（选填“A”或“B”）,计算出小灯泡的额定功率P额。（需写出计算过程）_____

五、综合题

17．（2021·上海·统考二模）在图示的电路中，电源电压为U且保持不变。

（1）若闭合开关S时，电压表V的示数将________________（选填“变小”、“不变”或“变大”）；

（2）若电路中仅有一处故障，且只发生在电阻R、灯L上。为查找故障，开关S由断开到闭合，发现电压表的指针位置不发生变化。再将闭合的开关S和灯L互换位置，发现互换前后电压表的指针位置发生了变化。

①开关S闭合后，灯L_________________（选填“一定”、“可能”或“一定不”）发光。

②请根据以上信息写出“互换位置”后电压表的示数及相对应的故障。_________________

18．（2020·上海金山·统考二模）阅读材料并回答问题：

材料一∶ 1800年，意大利教授伏打用锌、铜两种金属与盐水接触产生了电，他将这种电称为“金属电”。据此原理发明了伏打电堆，图（a）为一个伏打电池；

材料二∶ 1821年，德国物理学家塞贝克发现，把两根铜丝和一根铁丝串联成闭合电路，并使得铜丝和铁丝的两个连接点温度不同，闭合电路中产生了电流。塞贝克把这种电流叫做“热电流”。图（b）为模拟塞贝克实验，实验数据如下表：

(1) 根据以上塞贝克模拟实验资料及实验数据，可知金属丝两连接点的____越大，热电流越大；图（b）电路中是_____能转化为电能。

(2) 请设计一简单实验说明判断图（a）伏打电池金属板A、B正负极的方法：_____。

六、作图题

19．（2021·上海·统考二模）在图所示的电路中，有一根导线尚未连接，请用笔画线代替导线补上。补上后要求：闭合开关S，当滑动变阻器的滑片向左移动时，电流表的示数变小。

20．（2020·上海金山·统考二模）根据如图中小磁针的N极，标出通电螺线管的N极、磁感线方向，并在括号内标出电源的正、负极．

(      )

答案：

1．B

【详解】分析电路图可得闭合开关前后电压表都是测电源电压，电源电压不变，所以电压表示数不变；闭合开关前，只有R1接入电路，电流表测R1的电流，闭合开关后R1和R2并联，电流表测干路电流，干路电流大于支路电流，所以电流表示数变大。

故选B。

2．     220     并联     高压

【详解】[1]我国家庭电路的电压为220V。

[2]家中电冰箱与电灯工作时互不影响，则它们是并联的。

[3]在输送功率一定时，由P=UI可知，电压越高，电流越小；由焦耳定律Q=I2Rt可知，输送的电流减小，可以减小输送过程中电能的损失，所以发电厂采用高压输电。

3．     0.3     30     A

【详解】[1]由可得，通过该导体的电流为

[2]由欧姆定律可得，该导体的电阻为

[3]由图中可知，磁感线从通电螺线管的左端出发，回到右端，故可知通电螺线管的左端为N极，由安培定则可得，电源的正极为A端。

4．     变大     不变     电流表示数为，电压表示数为U0，R1断路；电流表示数为0，电压表示数为U0，R2断路

【分析】由电路图可得，电路为R1、R2并联，电流表测量干路电流，电压表测量电源和各支路电压。

【详解】[1]开关闭合前，只有R1接入电路，开关闭合后，电路为R1、R2并联，电流表测量干路电流，故电流表示数变大。

[2]电压表始终测量电源电压，故示数不变。

[3]当R1、R2其中一个电阻断路时，电压表仍测量电源电压，故电压表的示数不变，那么示数减小的只能是电流表；此时断开开关S，若电流表示数为不变，则证明R1断路；断开开关S，若电流表示数为0，则证明断路的是R2。

5．     并联     220     0.02

【详解】[1]家庭电路中，电视机与电灯互不影响，是并联的。

[2]节能灯标有“220V 10W”表示节能灯的额定电压为220V，额定功率是10W。故节能灯正常工作时的电压为220V。

[3]节能灯额定功率为10W，合0.01kW，正常工作2小时消耗的电能为

W=Pt=0.01kW×2h=0.02kW·h=0.02度

6．     10     4     10     N

【详解】[1]由欧姆定律可得，电阻为

[2]电流做功为

[3]电阻是导体本身的一种性质，它只有导体的材料、长度、横截面积和温度有关，与通过它两端的电压和电流无关，故电压调整为6V时，电阻仍为10Ω。

[4]根据右手定则，判断出通电螺线管右端为S极，由于同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，故小磁针左端为N极。

7．     D     AB

【详解】①[1]中子对外不显电性，所以中子的夸克应由一个上夸克和两个下夸克组成，一个上夸克的电量为e，两个下夸克的电量为-e，其带电量刚好为0。

故选D。

②[2]由原子模型的发展历程可知，科学模型的建立随着研究的深入及不同发现，会及时修正，不断完善，然后借助模型建立，人们对原子的认识会逐渐接近本质，但电子云模型并未让人们对原子结构的认识达到完美境界。

故选AB。

8．     220     0.4     高压

【详解】[1]我国家庭电路的电压是220V。

[2]该用电器正常工作0.5h消耗的电能为

[3]采用高压输电可以减少导线上的输电损耗。

9．     2     10     4

【详解】[1]通过该导体横截面的电荷量为

[1]该导体的电阻为

[2]这段时间内电流做功为

10．     0     U     电压表示数变小，电流表示数变大，R1短路

【详解】(1)[1]当电键S断开时，电压表和定值电阻R2以及电流表串联，因为电压表的电阻很大，所以电流中的电流很小，所以电流表几乎不偏转，示数为0。

[2]定值电阻R2和电流表当导线处理，电压表测得是电源电压，所以电压表示数为U。

(2)[3]若R2短路，闭合开关前后电压表都是测电源电压，所以电源电压不变，不符合题意，故假设不成立，所以是R1短路；当闭合开关S前，电压表示数为U电流表示数为0，闭合开关后因为R1短路，所以电压表也被短路，所以电压表示数变为0，电流表测R2的电流，所以，电压表示数变小，电流表示数变大。

11．     0.6A     7.2W     20     6V

【详解】(1)[1]因为滑片移到变阻器的最右端，所以滑动变阻器全部接入电路，则接入电路的电阻为20Ω，若电路的MN间仅连入电流表，此时电路中的电流为

[2]电路消耗的电功率为

(2)[3]根据题意，当滑片移至最左端时，电路中的电阻最小，电路中的电流最大，但根据滑动变阻器的铭牌，最大电流不能超过1A，所以需要的最小电阻为

所以，选择的定值电阻为20Ω的电阻。

[4]当滑片在最左端时，电压表被短路，电压表示数为0，当滑片移动到最右端时电压表的示数为

所以，电压表示数的最大变化量为

12．①（a）0.6A；（b）36J；②20Ω，1A

【详解】解：①（a）若电路的MN间仅连入R1，则由欧姆定律可得，通过R1的电流为

（b）由W=UIt可得，10秒内电流通过R1所做的功为

W1=U 1I1t=6V×0.6A×10s=36J

②由电路图可知，当并联电路的干路电流最小（滑动变阻器接入阻值最大），串联电路的电流最大时（此时滑动变阻器接入阻值为0），此时I并与I串的差值最小，即

I并小－I串大=0.3A

由欧姆定律可得

将U=6V代入，解得滑动变阻器R2的最大阻值为R2大=20Ω，同理可得，当并联电路的干路电流最大，串联电路的电流最小（此时滑动变阻器接入阻值最大）时 ，此时I并与I串的差值最大，即

I并大-I串小=1.4A

由欧姆定律可得

即

解得允许通过R2的最大电流为I2大=1A。

答：①（a）通过R1的电流I1为0.6A；

（b）10秒内电流通过R1所做的功W1为36J；

②R2的最大阻值为20Ω，允许通过R2的最大电流为1A。

13．（1）15库；（2）（a）串联在干路上，见解析；（b）12伏，30欧

【详解】解：（1）10s通过干路的电荷量

Q=It=1.5A×10s=15C

（2）（a）因为电流表的示数能变化，又因为

2.4A>2A

所以电流表串联在干路上。

（b）当通过滑动变阻器的电流为最大2A时，通过电阻R1的电流

I1=Imax-I2max=2.4A-2A=0.4A

由并联电路的电流特点知，滑片移动时，通过电阻R1的电流不变，那么当通过干路的电流最小为1A时，此时变阻器接入电路的阻值最大，则通过变阻器的电流

I2min=Imin-I1=1A-0.4A=0.6A

据并联电路的特点知，电源电压

U=U2= I2minR2max =0.6A×20Ω=12V

那么电阻

R1==30Ω

答：（1）10秒内通过干路的电荷量Q为15库；

（2）（a）略；

（b）电源电压U为12V，电阻R1的阻值为30Ω。

14．          0.3A     0.66W

【详解】

①[1]因为

P额˂ 0.7W

由公式P=UI变形可知

即

U额˂ 2.3V

由题意可知当移动变阻器滑片P至最大阻值处，闭合开关，观察到电压表示数为2.4伏，所以电压表测量的是滑动变阻器两端的电压，据此可知小华实验时的电路图为

②[2]灯泡要正常发光，那么灯泡两端的电压为灯泡的额定电压，通过灯泡的电流为额定电流，由题可知，灯泡的额定电流为0.3A,所以当观察到电流表示数为0.3A安时，小灯正常发光。

③[3]因为

P额˂ 0.7W

由公式P=UI变形可知

即

U额˂ 2.3V

U总=U1＋U2˂2.3V＋2.4V

即

U˂4.8V

又因为电源电压为2伏的整数倍，所以

U总=4V

因为电源电压为4V，所以电压表量程为0～15V，分度值为0.1V，滑动变阻器阻值减小，电压表示数就减小，当灯泡正常发光时，电压表指针偏转了6小格，所以电压表示数就减小了0.6V，所以根据串联电路中电压的规律可知

U额=U-U滑=4V-(2.4V-0.6V)=2.2V

根据公式P=UI可知，小灯的额定功率为

P额=U额I额=2.2 V×0.3 V=0.66W

15．     P=UI     6伏，见解析     0.836瓦，见解析

【详解】（1）[1]测定小灯泡的电功率的原理是电功率的公式P=UI。

（2）①[2]因为U额=3.8V，所以U=6V或9V，当小灯正常发光时，变阻器两端的电压

U变中= U-U额=6V-3.8V=2.2V

或

U变中= U-U额=9V-3.8V=5.2V

因为要精确测量3.8伏，所以电压表需选小量程且接在滑动变阻器两端，所以U变中=2.2V，U=6V。

②[3]小灯泡的额定电流

I额= I变中==0.22A

小灯泡的额定功率

P额=U额I额=3.8V×0.22A=0.836W

16．     10.0     多次测量取平均值，减小误差     A     1W

【详解】(1)[1]根据图可以读出灯的电压为2V，灯的电流为0.2A，所以灯的电阻为

[2]因为小华的实验目的是测电阻，所以多次实验是为了求平均值减小实验误差。

(2)[1]假设小华所用的电源电压是6V，用的滑动变阻器的阻值是20Ω，则闭合开关时，电路中的电流是

恰好等于题意中的电流，故假设成立，所以小红选择的滑动变阻器是A，选择的电源电压是4.5V。

[2]电路中的电流为

灯的实际功率为

17．     变小     一定不     电压表示数为U，灯L断路

【详解】（1）[1]由图可知，开关S断开时，电压表和灯泡串联，电压表的示数等于电源电压，开关S闭合，电阻R和灯泡L串联，电压表测量电阻R两端的电压，由串联电路电压的规律可知电压表的示数变小。

（2）①②[2][3]如果灯泡短路，开关S断开，电压表测量电源电压，电压表的示数等于电源电压，开关S闭合，电压表测量电源电压，电压表的指针位置不发生变化，将闭合的开关S和灯L互换位置，电压表测量电源电压，电压表的指针位置不发生变化，不符合题意；

如果灯泡断路，开关断开，电压表的示数为零，开关闭合，电压表的示数为零，将闭合的开关S和灯L互换位置，电压表测量电源电压，电压表的指针位置发生变化，符合题意。

如果电阻R断路，开关断开，电压表和灯泡串联，电压表的示数等于电源电压，开关闭合，电压表和灯泡串联，电压表的示数等于电源电压，将闭合的开关S和灯L互换位置，电压表测量电源电压，电压表的示数等于电源电压，不符合题意；

如果电阻R短路，开关断开，电压表和灯泡串联，电压表的示数等于电源电压，开关闭合，电压表的示数为零，不符合题意。

18．     温度差     内能     将电压表的正、负接线柱分别接在金属板A、B上，观察电压表的指针偏转情况，若指针向右偏转，则判断出A金属板为电源正极，反之则反

【详解】(1)[1]根据表格可以看出，金属丝两连接点的温差越大，产生的电流越大。

[2]图（b）中因为存在温度差，所以产生了电流，所以是将内能转化为电能。

(2)[3]电压表接反时指针会反向偏转，接正确时正向偏转，所以，可以利用电压表，将电压表的正、负接线柱分别接在金属板A、B上，观察电压表的指针偏转情况，若指针向右偏转，则判断出A金属板为电源正极，反之则A金属板为电源负极。

19．

【详解】如图所示，通过滑动变阻器滑片移动来控制电路的电流，那么滑动变阻器应串联在电路中，而滑片向左移动时，电流表示数变小，即此过程变阻器接入电路的阻值变大，则变阻器下端的接线柱应接在右端。所以电路连接如下：

20．

【详解】由于异名磁极相互吸引，所以当小磁针自由静止时，与小磁针N极靠近的螺线管的右端一定是S极；

根据图示的线圈绕向和螺线管的N、S极，利用安培定则可以确定螺线管中电流的方向是从螺线管的右端流入，左端流出，因此电源的右端为正极，左端为负极．磁感线方向从N极指向S极．答案如下图所示．