广西各地市2022年中考物理真题分项汇编-12电磁学（电功和电功率-填空、计算题）

这是一份广西各地市2022年中考物理真题分项汇编-12电磁学（电功和电功率-填空、计算题），共17页。试卷主要包含了填空题，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-12电磁学（电功和电功率-填空、计算题） 一、填空题1．（2022·广西柳州·统考中考真题）如图电路，电阻R1、R2、R3的阻值分别为R、2R、3R，为二极管（二极管具有单向导电性，只允许电流从其正极向负极通过，不允许电流反方向通过，如同自动开关）。闭合开关S，接入电路的总电阻为 ___________。现将电源正负极对调再接回原位置，则前后两种情况消耗的功率之比为 ___________。2．（2022·广西贵港·统考中考真题）黄大年教授是著名地球物理学家，小学和高中就读于贵县（今贵港市市区），黄大年曾任国家“深部探测关键仪器装备研制与实验项目”的负责人，在黄大年团队的努力下，中国的超高精密机械和电子技术、纳米和激电机技术。高温和低温超导原理技术等多项关键技术进步显著。上述中的纳米是 ___________的单位，超导材料可以适用于制作 ___________（只选填标号：A．“电能输送导线”或B．“电饭锅发热部件”）。3．（2022·广西贵港·统考中考真题）如图所示的电路，电源电压保持不变，闭合开关S、S1，断开开关S2，在滑动变阻器的滑片P从a端移动到b端的过程中，电压表示数变化范围是4～12V，电流表示数变化范围是0.4～1.2A，则电源电压是 ___________V；闭合开关S、S2，断开开关S1，当滑动变阻器的滑片从a端移动到中点时，小灯泡L恰好正常发光，此过程中电路最大功率和最小功率之比为4:3，则小灯泡L的额定功率是 ___________W。（不计温度对灯丝电阻的影响）4．（2022·广西河池·统考中考真题）某品牌电热水壶有“加热”和“保温”两个挡位，其内部简化电路如图所示，，，当闭合，断开时，电热水壶处于________挡；加热挡的电功率为________W。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）用电器消耗的电能可用电能表计量。如图所示的电能表应接在______V的电路中使用，示数是______kW·h。7．（2022·广西贺州·统考中考真题）在家庭电路中，用______来测量所消耗的电能；正确使用试电笔来辨别火线和零线，若试电笔的氖管发光，表明笔尖接触的是______线。 二、计算题8．（2022·广西玉林·统考中考真题）技术研究小组在实验室模仿工程师做“钢梁承重后的下垂量h”的测试，他们用厚钢尺制成了一座跨度为L的桥梁（如图甲所示），并设计了一个方便读取“厚钢尺桥梁受压后下垂量”的测试仪，测试仪由压力传感器R与外部电路组成（如图乙所示）。已测得跨度为L时，在一定范围内，其压力F与下垂量h满足关系，k＝1×10﹣3m/N。已知电源电压不变，当电压表的示数为4V时，电流表示数为0.4A。当压力F1＝32N时，电路中的电流为I1，此时R的功率为P1；当压力F2＝40N时，电路中的电流为I2，此时R的功率为P2；且I1与I2相差0.1A。传感器的电阻R与压力F的关系图像是一条直线（如图丙所示），忽略传感器与钢梁自重产生的影响。求：（1）R0的阻值；（2）当桥梁的下垂量为3cm时，压力传感器受到的压力；（3）当压力为零时，电路中的总电阻；（4）P1与P2的差值9．（2022·广西桂林·统考中考真题）用电能驱动的电动汽车，方便了广大市民的绿色出行。某新型纯电动汽车说明书中有如下表格（取）装备质量电池总电能电池输出电压续航里程注意：电池电能剩余时必须立即充电请根据表格中的参数解答以下几个问题。计算过程中：车上仅有司机1人，车与人总质量以计；实际可利用的电能以电池总电能的计；忽略动力以外的电能消耗。（1）当汽车以的速度匀速行驶时，阻力刚好是车与人总重的0.02倍，那么此时的阻力是多少？（2）请通过计算判断，电池可利用的电能是否能让汽车以的速度匀速完成续航里程？（3）如果汽车匀速行驶时的阻力始终与速度的平方成正比，那么汽车以刚好能匀速完成续航里程的速度行驶时，电池的输出电流是多少？10．（2022·广西梧州·统考中考真题）在如图所示的电路中，电源电压恒定为6V，R1阻值为10Ω，闭合开关S，电流表的示数为0.9A，问：（1）通过R1的电流是多少？（2）R2的阻值是多少？（3）现用一个规格为“50Ω 2A”的滑动变阻器替换R1或R2，要求：替换后，电源的最大电功率不小于15W，则电源的最小电功率是多少？11．（2022·广西贵港·统考中考真题）如图甲所示电路中，电源电压保持不变，电压表量程可选，电流表量程为，滑动变阻器R2标有“1A”字样，最大阻值未知。闭合开关S1、S3，断开开关S2，将滑动变阻器R2的滑片P从b端移动到a端，得R1的“U﹣I”关系图像如图乙所示。（1）求电阻R1的阻值和R2的最大阻值；（2）若闭合开关S2、S3，断开开关S1，使R2的滑片P位于a端，此时电流表示数为0.42A，求R3通电50s产生的电热；（3）若闭合开关S1、S3，断开开关S2，且电压表的量程为 ，在保证电路元件都安全的情况下，求电路总功率的变化范围。12．（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908066605046403635102040507080100120130（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？13．（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。14．（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。15．（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。
参考答案：1．          【详解】[1]如图，结合二极管的单向导电性可知，闭合开关S时，电阻R2、R3串联，由串联电路的电阻特点可知，接入电路的总电阻 [2]如图，结合二极管的单向导电性可知，将电源正负极对调再接回原位置时，电阻R1、R2串联，由串联电路的电阻特点可知，接入电路的总电阻两种情况下电源相同，电源电压相同，前后两种情况消耗的功率之比2．     长度     A【详解】[1]纳米是长度的单位，。[2]A．根据焦耳定律可知，导线的电阻越小导线产生的热量越少，电损越小，超导材料没有电阻，可以适用于制作电能输送导线，故A符合题意；B．电饭锅主要利用电流的热效应工作的，电流通过导体的电阻产生热量，不能用超导体制作， 故B不符合题意。故选A。3．     12     3.2【详解】[1]闭合开关S、S1，断开开关S2，滑动变阻器的滑片P在b端时，电路中只接入R1，电压表测电源电压，此时电压表的示数为12V，即电源电压为12V。此时电流表的示数为1.2A，则R1的阻值为[2]闭合开关S、S1，断开开关S2，滑动变阻器的滑片P在a端时，R1和R2串联，电压表测R1两端的电压，此时电压表的示数为4V，电流表的示数为0.4A，则R2两端的电压为R2的最大阻值为闭合开关S、S2，断开开关S1时，小灯泡L和R2串联，滑片从a端移动到中点时，电源电压不变，电路最大功率和最小功率之比为4:3，由公式可得可求得RL=20Ω。滑片移动到中点时，电路总电阻为此时小灯泡L恰好正常发光，电路中的电流为则小灯泡L的额定功率为4．     保温     1512.5【详解】[1]由电路图可以知道，当开关S2断开、S1闭合时，电路中只有R1，根据可知，此时电功率较小，因此电热水壶处于保温档。[2]当开关S1、S2同时闭合时，电路中R1与R2并联，此时总电阻较第一种情况是比较小的，根据可知，此时电功率大，因此电热水壶处于加热档，所以此时电路的总电阻为那么加热挡的电功率为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．     220     2022.6【详解】[1]由图可知，电能表上的“220V”表示该电能表应该接在220V的电路中使用。[2]由图可知，根据电能表的读数规则，最后一位是小数，单位是kW·h，所以该电能表的示数是2022.6 kW·h。7．     电能表     火【详解】[1]在家庭电路中，用电能表来测量所消耗的电能，电能的单位为，。[2]正确使用试电笔来辨别火线和零线，若试电笔的氖管发光，表明笔尖接触的是火线，此时火线、测电笔、大地构成通路，氖管发光；若氖管不发光，则接触的是零线。8．（1）10Ω；（2）30N；（3）40Ω；（4）0.1W【详解】解：（1）由图乙可知，R和R0串联，电压表测R0的电压，电压表的示数为4V，即R0的电压为4V，电流表的示数为0.4A，即R0的电流为0.4A，根据欧姆定律得（2）压力F与下垂量h满足关系已知k=1×10-3m/N，h=3cm=0.03m代入数据（3）由图丙可知，压力为零时，R=30Ω，结合（1）得R0为10Ω，根据串联电阻的规律，电路中的总电阻R总=R+R0=30Ω+10Ω=40Ω（4）传感器的电阻R与压力F的关系图像是一条直线，设关系式为R=aF+b①将（0，30Ω）、（60N，0）两组数据代入上式可得到30Ω=a×0+b，0Ω=60N×a+b解之a =-0.5Ω/ N，b=30Ω故传感器的电阻R与压力F的关系式为R=-0.5Ω/ N×F+30Ω  ②当压力F1=32N时，代入②得R1=-0.5Ω/ N×32N+30Ω=14Ω当压力F2=40N时，代入②得R2=0.5Ω/ N×40N+30Ω=10Ω所以电阻为R1时电路总电阻更大，电流更小，I1与I2相差0.1A，因此I2=I1+0.1A ③电源电压不变，由串联电阻的规律及欧姆定律有I1(R0+R1)=I2(R0+R2)代入数据有I1(10Ω+14Ω)=(I1+0.1A)×(10Ω+10Ω)解得I1=0.5A由③可知I2=0.6AP1=I12×R1=(0.5A)2×14Ω=3.5WP2=I22×R2=(0.6A)2×10Ω=3.6W故P1与P2的差值为ΔP=P2-P1=3.6W-3.5W=0.1W9．（1）180N；（2）可以完成续航里程；（3）32A【详解】解：（1）当汽车以18m/s的速度匀速行驶时受到的阻力为（2）电池充满电后能获得的机械能为因汽车匀速运动时处于平衡状态，受到的牵引力和阻力是一对平衡力, 所以，汽车的牵引力由可得，电动运输车匀速行驶的路程所以，电池可利用的电能可以让汽车以18m/s的速度匀速完成续航里程。（3）汽车刚好能匀速完成续航里程时的牵引力则汽车受到的阻力为因汽车匀速行驶时的阻力始终与速度的平方成正比，且时，所以，由得即解得，此时汽车得机械功率为忽略动力以外的电能消耗，此时电动机的电功率由可得，电池的输出电流（1）当汽车以的速度匀速行驶时，此时的阻力是；（2）请通过计算判断，电池可利用的电能可以让汽车以的速度匀速完成续航里程；（3）如果汽车匀速行驶时的阻力始终与速度的平方成正比，那么汽车以刚好能匀速完成续航里程的速度行驶时，电池的输出电流是。10．（1）；（2）；（3）【详解】解：如图，两个电阻并联，电源电压恒定为6V，电流表测干路电流，通过R1的电流（2）R2的阻值是（3）现用一个规格为“50Ω 2A”的滑动变阻器替换R1或R2.，滑动变阻器的最大功率为替换后，电源的最大电功率不小于15W，则要求剩余的电阻的功率大于3W，电源电压不变，两电阻在电路中的功率不变，R1的功率R2的功率因电阻R2的功率小于3W，因此只能被替换，电路中剩余R1与“50Ω 2A”的滑动变阻器并联，当滑动变阻器接入电路的电阻最大时，变阻器的电功率最小，最小值电源的最小电功率是答：（1）通过R1的电流为；（2）R2的阻值是；（3）电源的最小电功率是。11．（1） ，；（2）；（3）【详解】解：（1）闭合开关S1、S3，断开开关S2，滑动变阻器R2与R1串联，将滑动变阻器R2的滑片P从b端移动到a端时，电路中只有R1，由乙图可知，此时R1两端的电压为6V，电流为0.6A，电阻R1的阻值滑动变阻器R2的滑片P在b端时，滑动变阻器R2与R1串联，变阻器连入电路的电阻最大，此时R1两端的电压为1V，电流为0.1A，R2的最大阻值（2）电源电压保持不变，若闭合开关S2、S3，断开开关S1，电阻R2与R3并联，电流表测干路电流；使R2的滑片P位于a端，滑动变阻器接入电路的电阻最大为50Ω，通过滑动变阻器的电流通过R3的电流R3通电50s产生的电热（3）若闭合开关S1、S3，断开开关S2，滑动变阻器R2的滑片P在b端时，滑动变阻器R2与R1串联，变阻器连入电路的电阻最大，此时R1两端的电压为1V，电流为0.1A，电路中的电流最小，电路的功率最小，最小功率为电压表的示数最大时，电路中的电流最大，电流的最大值电路的最大功率电路总功率的变化范围为：。答：（1）电阻R1的阻值为，R2的最大阻值为；（2）R3通电50s产生的电热为；（3）电路总功率的变化范围为。12．（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。13．（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。14．（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=2.5WU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。15．（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。