上海市长宁区三年（2020-2022）年中考物理二模试题按知识点分层-02电磁学（基础题）(含解析)考试试卷

上海市长宁区三年（2020-2022）年中考物理二模试题按知识点分层-02电磁学（基础题）
一、单选题
1．（2020·上海长宁·统考二模）我国照明电路的电压为( )
A．6伏 B．24伏 C．110伏 D．220伏
2．（2020·上海长宁·统考二模）图所示电路中的元件均完好，R1的阻值大于滑动变阻器R2的最大阻值。闭合开关后移动R2的滑片时，关于三个电压表的示数，可能出现的情况是( )
A．V1的示数等于V2的示数 B．V1的示数等于V的示数
C．V1与V2的示数之和增大 D．V1示数的变化量大于V2示数的变化量
二、填空题
3．（2022·上海长宁·统考二模）在10秒内通过某导体横截面的电荷量为6库，则导体中的电流为______安，若该导体两端的电压为6伏，则其电阻为______欧，这段时间内电流做功为______焦。
4．（2022·上海长宁·统考二模）在图所示的电路中，电源电压为U0保持不变，电阻R1=R2=R0。闭合开关S时，
①请判断电流表、电压表示数的变化情况。______
②一段时间后，突然一只电表的示数变大，另一只电表的示数变小。请根据相关信息写出此时电压表、电流表的示数及对应的故障。______
5．（2021·上海·统考二模）家庭电路中各用电器是_________________的（选填“串联”或“并联”）。某用电器上标有“220V 100W”字样，通电10小时，耗电___________________千瓦时，该用电器的温度会升高，这是通过_________________的方式改变其内能的。
6．（2021·上海·统考二模）在图示的电路中，电源电压为U0保持不变，R1、R2的阻值均为R0，闭合开关S：
（1）示数一定不发生变化的电表是_________________表（选填“A”、“A1”、“V”）；
（2）若一段时间后电路中出现断路故障，有两个电表的示数发生变化，已知故障只发生在电阻R1、R2上，请写出这两个电表变化后的示数及其对应的故障： _______________
7．（2020·上海长宁·统考二模）某导体两端的电压为6伏，10秒内通过其横截面的电荷量为3库，则通过该导体中的电流为_______安，10秒内导体消耗的电能为_______焦。若该导体两端的电压减小为3伏时，导体的电阻为_______欧。
8．（2020·上海长宁·统考二模）在图所示电路中，电源电压为U0保持不变,闭合开关电路正常工作。过了一会，电压表V的示数减小。已知电路中只有一处故障，且发生在电阻R1或R2处。
(1) 电路中存在的故障是_______
(2)若只将电阻R1、R2在电路中的位置互换，请写出互换并重新闭合开关后电压表的示数情况，并判断该操作能否进一步确定故障。______
9．（2020·上海长宁·统考二模）如图所示，将两枚相同的磁铁分别放在粗糙程度相同的斜置木板和铜板顶端，释放后同时下滑，发现铜板上的磁铁总是后滑至底端。某小组对此现象的原因进行了探讨，
(1)有同学首先猜想：因为磁铁有磁性，它和铜板之间有吸引作用。该猜想_________(选填“正确”或“错误”)，依据是_________
(2)有同学百度后获知：金属内的自由电荷与磁极之间发生相对运动时，金属内部会产生涡电流，并继而产生阻碍相对运动的力，这种现象叫电磁阻尼现象。
由上述信息可知：产生涡电流的条件是自由电荷处在变化的________中。电磁阻尼现象，实质是_____之间相互作用的外部宏观表现。
三、综合题
10．（2022·上海长宁·统考二模）如图所示，是汽车安全气囊系统的简易结构图。当汽车受到猛烈撞击时，安全气囊系统开始工作，安全气囊里的气体发生剂温度会迅速升高到150℃并发生可控爆炸，瞬间产生大量气体填充安全气囊，从而缓冲驾驶员及乘客头颈部及胸部受到的撞击力。请仔细观察图中的信息，描述完整汽车安全气囊系统某部分的工作过程及其所用到的物理知识。
（1）汽车正常行驶时，铁球不会误触金属触片导致电路接通，是利用了“______”的知识。
（2）汽车行驶过程中，当车前部受到猛烈撞击停止运动时，铁球会继续向前运动从而碰触金属触片接通电路，是利用了物体的“______”。
（3）______，是利用了“______”的知识。
四、作图题
11．（2022·上海长宁·统考二模）请在图中标出通电路线管的N极、磁感线方向和电源的正、负极。
12．（2021·上海·统考二模）在图所示的电路中，有两根导线尚未连接，请以笔画线代替导线补上，补上后要求：闭合开关S后，小灯泡发光，当滑动变阻器的滑片向右移动时，小灯泡亮度不变，电流表的示数变大。
13．（2020·上海长宁·统考二模）用笔线代替导线，在图所示电路中补上两根导线。要求：闭合开关、向右移动滑动变阻器滑片时，小灯逐渐变亮、电压表示数变小。
( )
五、计算题
14．（2022·上海长宁·统考二模）在图（a）所示电路中，R1是定值电阻，滑动变阻器R2标有“20欧 1安”字样。
①若电源电压为6伏，电阻R1的阻值为10欧，闭合开关S，通过R1的电流为0.4安，求：电阻R1两端的电压U1和滑动变阻器R2的阻值；
②若再分别按图（b）和（c）连接电路，则发现图（b）中电流的最小值恰好等于图（a）中电流的最大值，图（c）中电流表示数的最小值恰好等于图（b）中电流的最大值。若电源电压保持不变，求：电源电压U和电阻R1的阻值。
15．（2021·上海·统考二模）在图（a）所示的电路中，电源电压为18伏保持不变，电阻R1的阻值为10欧，滑动变阻器R2上标有“50欧1安”字样，电压表表盘如图（b）所示。闭合开关S，电路中的电流为0.6安。
（1）求电阻R1两端的电压。
（2）现用一定值电阻R0替换电阻R1，替换后要求：在电路安全工作的情况下，移动变阻器滑片，能使电路消耗的最大功率等于电路消耗的最小功率的2倍，求满足条件的R0阻值。
16．（2020·上海长宁·统考二模）图(a)所示电路中，电源电压不变，R1=20Ω，闭合开关，电流表示数如图 (b)所示。
(1)求电源电压U。
(2)求10秒内电流对R1做的功W1。
(3)现有滑动变阻器R2上标有“5Ω3A”字样，将R2先后与R1串联、并联后仍接入MN间。合理选择电表量程后重新闭合开关，在电路安全前提下移动R2的滑片，电流表示数的最大变化量分别为ΔI串、ΔI并，求ΔI串和ΔI并。
六、实验题
17．（2022·上海长宁·统考二模）小明做“测定小灯泡的电功率”实验，实验器材有：由若干节干电池组成的电源、电压表、电流表、开关各一个，标有“5Ω 2A”和“20Ω 2A”字样的滑动变阻器、标有“3.8V 0.3A”和“4.5V 0.3A”字样的小灯泡各一个，以及导线若干。他选择其中一个小灯泡、一个滑动变阻器以及其它器材进行实验。小明正确连接电路，将滑片移到阻值最大处，闭合开关，此时电压表的示数为4.0伏，电流表的示数为0.32安。小明发现无法继续进行实验，于是他仅更换了另一个滑动变阻器，并将滑片移到阻值最大处，再次闭合开关，移动滑片，当电压表示数为3伏时，电流表的示数如图所示。
①实验中，小明判断小灯泡正常发光的依据是______；
②电源电压为______伏；
③写出图中电流表的示数并说明理由______；
④小灯泡的额定功率为______瓦。
18．（2021·上海·统考二模）小红用图（a）、（b）、（c）所示装置研究磁与电的关系。
①由图（a）、（b）、（c）可知：电流周围存在磁场，且_________________；
②小红推理：若一束电子沿着水平方向平行地飞过小磁针上方，如图（d）所示，小磁针也会发生偏转。其依据是： ___________________；
③图（d）中小磁针N极偏转方向和图_____________中小磁针的偏转方向相同，依据是： __________________。
19．（2021·上海·统考二模）现有器材：电源（电压为6伏保持不变）、电流表、电压表和开关各两个，滑动变阻器（标有“20欧 2安”和“10欧 1安”字样各一个）、待测小灯泡（标有“2.5伏”字样）和待测电阻Rx各一个，以及导线若干。小华做“用电流表、电压表测电阻”实验，小红同时做“测定小灯泡的电功率”实验，两位同学各用一个变阻器进行实验。正确串联好电路后，两位同学分别将电压表并联在电路中，闭合开关，移动变阻器滑片，小华记录下三组数据，小红在小灯泡发光偏暗、偏亮和正常发光情况下记录下三组数据，表一、表二是他们各自记录的数据。
表一 表二
实验序号 电压表示数（V） 电流表示数（A） 实验序号 电压表示数（V） 电流表示数（A）
1 3.0 0.50 1 3.0 0.32
2 3.5 0.40 2 3.5 0.36
3 4.0 0.30 3 4.0 0.40
请根据相关实验信息回答问题：
①判断小红记录数据的表格并说明理由；__________________
②通过计算说明小红所用的变阻器规格；_____________
③小华实验中测得的待测电阻Rx为________________欧（精确到0.1欧）；小红实验中小灯泡的额定功率P额为_____________瓦。
20．（2020·上海长宁·统考二模）小明要测定某导体的电阻，小华要测定标有“3.5V”字样小灯的额定电功率，他们分别选择了电流表、电压表，开关、“20Ω2A”的滑动变阻器及若干导线、选样电源时，发现总共只有5节新干电池，他们在争抢时不慎把一个变阻器摔坏。老师对他们教育后提出:合理分配现有器材，若依然能各自独立完成实验，可原谅其过失。两位同学讨论后对电池节数和一个变阻器的分配达成了一致，并最终都出色完成了老师的要求。
(1)如何最合理地分配电池节数并说明理由。___________
(2)画出小明实验的电路图___________。
(3)两位同学都正确连接电路并规范操作。闭合开关，他们分别填写了表一、表二中序号1的部分数据，他们继续实验又填写了序号2的部分数据。请根据信息，将表中空项处的内容补充完整。
表一小明
电压 电流 电阻 _____
1 1.5 0.14 10.7 ________
2 3.0 0.26 11.5
表二小华
电压 电流 功率
1 ________ 0.14 ________
2 _________ 0.26 __________
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．D
【详解】根据常识知道，我国照明电路的电压为220伏。
故选D。
2．B
【详解】由电路图知道，R1与滑动变阻器R2串联，电压表V测量的是电源电压，V1测量的是R1两端的电压，V2测量的是滑动变阻器两端的电压
A．由于R1的阻值大于滑动变阻器R2的最大阻值，所以，由串联分压原理知道，V1的示数始终大于等于V2的示数，故A不符合题意；
B．当滑动变阻器的滑片在最左端时，R2接入电路的电阻为零，此时V1测量的是电源电压，与电压表V的示数相等，故B符合题意；
C．当闭合开关后移动R2的滑片时，R2接入电路的电阻增大，由串联电路电压的特点知道，V1与V2的示数之和等于电压表V的示数，由于电源电压不变，所以，电压表V的示数不变，即V1与V2的示数之和不变，故C不符合题意；
D． 由于R1与滑动变阻器R2串联，V1与V2的示数之和等于电压表V的示数，所以，移动R2的滑片时，V1示数的变化量等于V2示数的变化量，故D不符合题意。
故选B。
3． 0.6 10 36
【详解】[1]依题意得，导体中的电流为
[2]由欧姆定律得，导体的电阻为
[3]这段时间内电流做功为
4． 电压表示数变小，电流表示数变大 电压表示数为，电流表示数为0，断路；电压表示数为0，电流表示数为，短路
【详解】①[1]S断开时，电压表、R2和电流表串联在电路中，电压表测电源电压；因电压表内阻很大，故电流表示数为0；当闭合开关S时，两电阻串联，电压表测R1的电压，根据串联电路电压的规律，故电压表示数变小；电流表测串联电路的电流，故电流表示数变大。
②[2]电路发生的故障分为断路和短路，分R2断路和短路及R1断路和短路四种情况讨论。
（1）若R2断路，整个电路断路，两表都没有示数，即两表示数都变小，不符合题意；
（2）若R2短路，电路为R1的简单电路，电压表测电源电压，电压表示数变大，因电路的电阻变小，由欧姆定律，电流表示数变大，不符合题意；
（3）若R1断路，电压表、R2和电流表串联在电路中，电压表测电源电压，电压表示数为，电压表示数变大，电流表示数为0，电流表示数变小，符合题意；
（4）若R1短路，电路为R2的简单电路，电压表与导线并联，电压表示数为0，电压表示数变小，电流表测电路的电流，由欧姆定律，电流表示数为，电流表示数变大，符合题意。
综上，此时电压表、电流表的示数及对应的故障：电压表示数为，电流表示数为0，断路；电压表示数为0，电流表示数为，短路。
5． 并联 1 做功
【详解】[1]家庭电路中各用电器可以单独工作，所以它们是并联的。
[2]用电器消耗的电能
[3]该用电器的温度会升高，这是因为电流做功，将电能转化为内能，所以这是通过做功的方式改变其内能的。
6． V，A1 A的示数为，A1的示数为0，R2断路
【详解】（1）[1]开关S闭合前，电路为R2的简单电路，电流表A、A1均测电路中的电流，电压表V测电源电压；当开关S闭合后，R1、R2并联，电流表A测干路电流，即通过R1、R2的总电流，电流表A1测通过R2的电流，电压表V测电源电压；所以示数不发生变化的电表是电流表A1和电压表V。
（2）[2]若某一电阻短路，则整个电路被短路，三个电表示数都会发生变化，不合题意；若R1开路，则电流表A1、电压表V示数均不变，不合题意；所以电路的故障只能是R2断路。此时，R2支路断路，测量本支路电流的电流表A1示数变为0。此时电路为R1的简单电路，电流表A测通过R1的电流，其示数为
7． 0.3 18 20
【详解】[1]由 知道，通过导体的电流
[2]10秒内消耗的电能
W=UIt=UQ=6V×3C=18J
[3]由于导体两端的电压为6伏时，通过导体的电流是0.3A，由知道，导体的电阻
由于电阻与导体两端的电压无关，所以，该导体两端的电压为3伏时，电阻仍为20Ω。
8． 电阻R1断路或电阻R2短路 见解析
【详解】(1)[1]由电路图知道，R1与R2串联，电压表并联在R2两端，根据题意知道，电压表示数减小，说明是串联电阻增大或并联电阻减小或发生短路，所以，电路中存在的故障是电阻R1断路或电阻R2短路。
(2)[2]若只将电阻R1、R2在电路中的位置互换，则电压表串联R1两端的电压，由于R1断路或电阻R2短路，电压表的示数都是电源电压，所以无法进一步判断电路故障。
9． 错误 铜不是磁性物质，既不能被磁化，也不能被磁铁吸引 磁场 运动电荷与磁场
【详解】(1)[1][2]该同学的猜想是错误的，因为铜不是磁性物质，既不能被磁化，也不能被磁铁吸引。
(2)[3]根据题意知道，“金属内的自由电荷与磁极之间发生相对运动时，金属内部会产生涡电流”说明产生涡电流的条件是自由电荷处在变化的磁场中。
[4]由于金属内部会产生涡电流，并继而产生阻碍相对运动的力，说明电磁阻尼现象，实质是运动电荷与磁场之间相互作用的外部宏观表现。
10． 磁 惯性 见详解 见详解
【详解】（1）[1]汽车正常行驶时，磁体吸引铁球，使铁球不会误触金属触片导致电路接通，是利用了磁的知识。
（2）[2]当车前部受到猛烈撞击停止运动时，铁球由于具有惯性继续向前运动从而碰触金属触片接通电路，是利用了物体的惯性。
（3）[3][4]当铁球触碰金属触片接通电路后，会使电阻（热）丝工作产生热，这利用了电（或电路、或电流热效应）的知识。或者当电阻（热）丝工作时，会使气体发生剂内能增大温度升高，这利用了热学知识。
11．
【详解】由同名磁极相排斥，异名磁极相吸引得，螺线管的左端是N极，右端是S极；由安培定则：右手拇指指向螺线管N极，四指指向电流方向得，电流从螺线管右端进入，左端流出；电路中电流从电源正极流向电源负极，因此电源右端为正极，左端为负极，如图所示：
12．
【详解】闭合开关S后，小灯泡发光，所以开关要可以控制小灯泡的工作；当滑动变阻器的滑片向右移动时，小灯泡亮度不变，所以小灯泡和滑动变阻器并联，开关接在干路；滑片向右移动时，电流表的示数变大，则滑动变阻器电阻变小，电流表测滑动变阻器电流或者干路电流，故作图如下：
13．
【详解】由于移动滑动变阻器滑片时，小灯逐渐变亮，说明滑动变阻器与灯泡串联，且向右移动滑动变阻器滑片时，滑动变阻器接入电路的电阻减小，结合“一上一下”原则知道，滑动变阻器的滑片右侧接入电路，又因为移动滑动变阻器滑片时，小灯逐渐变亮、电压表示数变小，说明电压表与滑动变阻器并联，故电路如下
14．①4伏，5欧；②10伏，20欧
【详解】解：①闭合开关S，R1和R2串联。R1的阻值为10欧，通过R1的电流为0.4安，根据欧姆定律可知，R1两端的电压为
U1=I1R1=0.4安×10欧=4伏
根据串联电路电压规律，R2两端的电压为
U2=U -U1=6伏-4伏＝2伏
由于串联电路中电流处处相等，所以通过R2的电流为
I2=I1=0.4安
所以电阻R2的阻值为
②（a）图中电流最大时，滑动变阻器接入的阻值为0，电路时关于R1的简单电路，所以最大电流为
（b）图中，当滑动变阻器全部接入电路时，阻值最大，电流最小，最小电流为
由于（b）图中电流的最小值恰好等于（a）图中电流的最大值，所以
解得
由于滑动变阻器R2标有“20欧 1安”字样，所以（b）图中电流的最大值为Ib最大=1A；（c）图中，R1与R2并联，当滑动变阻器全部接入电路时，阻值最大，电流最小，干路的最小电流为
由于（c）图中电流表示数的最小值恰好等于图（b）中电流的最大值，所以
解得， U＝10伏，所以电源电压为10伏。
答：①若电源电压为6伏，电阻R1的阻值为10欧，闭合开关S，通过R1的电流为0.4安，电阻R1两端的电压U1为4伏，滑动变阻器R2的阻值为5欧；
②若再分别按图（b）和（c）连接电路，则发现图（b）中电流的最小值恰好等于图（a）中电流的最大值，图（c）中电流表示数的最小值恰好等于图（b）中电流的最大值。若电源电压保持不变，则电源电压U为10伏，电阻R1的阻值为20欧。
15．（1）6V；（2）
【详解】（1）由图知，电阻与变阻器串联，当开关闭合时，电路中的电流为0.6A时，两端的电压为
（2）因电路消耗的最大功率等于电路消耗最小功率的2倍，即
由可得
即
由于滑动变阻器允许通过的最大电流为1A，所以若
则
则电路中的总电阻为
根据电压表最大量程为0～15V可知，滑动变阻器两端最大电压
则滑动变阻器接入电路的最大阻值为
则的阻值为
若
则
此时
所以
故满足条件的的阻值为
答：（1）求电阻R1两端的电压为6V。
（2）现用一定值电阻R0替换电阻R1，替换后要求：在电路安全工作的情况下，移动变阻器滑片，能使电路消耗的最大功率等于电路消耗的最小功率的2倍，则满足条件的R0阻值为。
16．(1)10V；(2)50J；(3)0.1A；2.5A
【详解】(1)由图 (b)知道，电流表使用的是0-0.6A量程，示数是0.5A，由知道，电源电压
U＝IR1＝0.5A×20Ω＝10V
(2)由W=UIt知道，10秒内电流对R1做的功
W1＝U1I1t＝10V×0.5A×10s＝50J
(3)将R2与R1串联，R2接入电阻为0时，电路的有最大电流
R2接入电阻为5Ω时，电路的有最小电流
则电流表示数的变化量
将R2与R1并联时
I并大=3A
R2接入电阻为5Ω时，电路的有最小电流
则电流表示数的变化量
答：(1)电源电压10V。
(2)10秒内电流对R1做的功50J。
(3)是0.1A和是0.5A。
17． 电流表示数为0.3安时，小灯正常发光 5.6 见解析 1.14
【详解】①[1]由题意知，小灯泡的正常工作电流为0.3A，电流表与灯泡串联，所以小明判断小灯泡正常发光的依据是当电流表示数为0.3A，小灯正常发光。
②[2]小明正确连接电路，将滑片移到阻值最大处，闭合开关，此时电压表的示数为4.0V，电流表的示数为0.32A，超过小灯泡的额定电流，说明所用滑动变阻器的最大值较小为标有“5Ω 2A”由串联电路电压特点和欧姆定律得，电源电压为
③[3]小灯两端的电压为3V小于前一次小灯两端的电压4.0V，所以通过小灯的电流也应小于前一次通过小灯的电流0.32A，因此电流表为小量程0~0.6A，图中电流表的分度值为0.02A，所以此时示数为0.26A。
④[4]第一次电压表的示数为4.0V，电流表的示数为0.32A，可知电路的灯泡为“3.8V 0.3A”，故额定功率为
18． 磁场方向与电流方向有关 自由电子定向移动形成电流，电流周围存在磁场 C 电子带负电，负电荷定向移动的方向与电流的方向相反
【详解】[1]由图（a）、（b）、（c）可知，导线不通电，小磁针不偏转，通电后小磁针发生偏转，这说明电流周围存在磁场，改变电流的方向，小磁针的偏转方向发生了改变，这说明磁场的方向与电流方向有关。
[2]小红推理：若一束电子沿着水平方向平行地飞过小磁针上方，电子是负电荷，其定向移动时会产生电流，电流的周围存在磁场，则小磁针也会发生偏转。
[3][4]电子带负电，负电荷定向移动的方向与电流的方向相反，故图d中小磁针N极偏转方向和图c小磁针的偏转方向相同。
19． 表一，理由见解析 20欧 2安，计算见解析 9.7 1
【详解】①[1]表一是小红记录数据的表格。由表一电压越大电流越小，可知电压表并接在滑动变阻器两端；由表二电压越大电流越大，可知电压表并接在待测用电器两端，而表二中的电压值没有2.5伏，所以不可能测小灯泡额定功率；故表一测小灯泡电功率，是小红记录数据的表格。
②[2]由表一序号3的数据计算滑动变阻器接入电路的阻值
故小红所用的变阻器规格为“20欧 2安”
③[3]由表二中第一组数据得
由表二中第二组数据得
由表二中第三组数据得
小华实验中测得的待测电阻Rx的阻值
[4]表一序号2实验中，小灯泡两端的电压为
U12=6V-3.5V=2.5V=U额
故小红实验中小灯泡的额定功率P额为
20． 小明2节，小华3节。理由：小华所测小灯额定功率为3.5伏，要顺利完成实验，电压需大于3.5伏，至少需要3节。小明没有滑动变阻器，需要通过改变电源电压的方式来实现多次测量，所以至少需要2节。 平均电阻（欧） 11.1 1.7 0.238 3.5 0.91
【详解】(1)[1]由于小明要测定某导体的电阻，小华要测定标有“3.5V”字样小灯泡的额定电功率，而小华为了顺利完成实验，电压需大于3.5伏，且需要滑动变阻器，故至少需要3节。小明没有滑动变阻器，需要通过改变电源电压的方式来实现多次测量，所以，至少需要2节。
(2)[2]由伏安法知道，小明的实验电路如下
(3)[3]小明测量的是某导体的电阻，由表格数据知道，分别使用一节和两节电池，改变电测量出通过电阻的电流，计算对应的电阻，为了减小误差，可以采用求平均值的办法，故将表中空项序号1处的数据的补充的内容应是：平均电阻（欧）；
[4]根据数据知道，序号2处的数据是平均电阻值，大小是
(4)[5][6]根据题意知道，表二序号1的数据应是滑动变阻器的电阻全部接入电路时数据，由欧姆定律知道，此时滑动变阻器两端的电压是
由串联电路的特点知道，小灯泡两端的电压
由知道，小灯泡的功率
[7][8]根据题意，表二序号2的数据应是小灯泡处于额定状态的数据，此时灯泡两端的电压是3.5V，由知道，小灯泡的额定功率
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页