9 电流做功的电功率 从指南针到磁悬浮列车 电能从哪里来 2025年中考总复习物理沪科版专题强化练习（河南）

9 电流做功的电功率 从指南针到磁悬浮列车 电能从哪里来 题号 一 二 三 四 五 总分 累分人 得分 说明:共五大题,21小题,满分70分,作答时间为60分钟。 中考对接点 1.焦耳定律的理解与应用 2.铭牌类电功率相关计算 3.电路图中电功率的相关计算 4.测量小灯泡电功率 5.安全用电常识及家庭电路的结构 6.电流的磁场 7.电动机及发电机原理 一、填空题(本题共6小题,每空1分,共14分) 1.如图,这是我国早期的指南针——司南。“柢”是长柄,它永远指南方,是因为受到　　　　的作用,“柢”相当于磁体的　　　　极。  2.如图所示,将一枚转动灵活的小磁针置于水平桌面上,在小磁针上方放一条直导线,使导线与电池触接,电路连通瞬间,会看到小磁针发生偏转,这个实验说明通电导线周围存在　　　　,这个现象是1820年丹麦物理学家　　　　首先发现的。  3.如图所示,火柴是实验室常用的点火工具。火柴头与擦火皮摩擦时,是通过　　　　的方式改变了火柴头的内能。日常生活中使用电饭锅煮饭时,电饭锅将电能转化为　　　　能。  4.图所示,这是某家庭电能表的起始数据,现仅让家中标有“220 V　1000 W”的空调正常工作,经过12分钟,观察到电能表转盘转过了240圈,此时电能表的示数应为　　　　kW·h;则被黑色方框遮住的数值为　　　　。  5.如图为小明自制的一盏可通过左右调整导线夹来调节亮度的灯,小明认为这个装置在小灯泡调暗后比调亮时更能省电,但小林认为电路中的合金丝也要消耗电能,所以不能省电。你的看法是　　　　(选填“能省电”“不能省电”或“不确定是否省电”),理由是　。  6.小明家茶桌上的电热水壶有“加热”和“保温”两挡,其简化电路图如图所示,保温挡的额定功率为100 W,发热电阻R2的电阻值为60.5 Ω,发热电阻R1的电阻值为　　　　Ω,加热挡的额定功率为　　　　W。加热过程中不计热量散失,在标准大气压下,将1.5 kg、20 ℃的水刚好加热到沸腾所需时间为　　　　s。[c水=4.2×103 J/(kg·℃)]  二、选择题(本题共8小题,每小题2分,共16分,第7~12小题每小题只有一个选项符合题目要求,第13~14小题有两个选项符合题目要求,全部选对得2分,选对但不全的得1分,有错选的得0分) 7.下列利用电流热效应工作的用电器是 (　　) A.电视机 B.电风扇 C.电脑 D.电炉 8.“安全用电,珍爱生命”是每个公民应有的意识,下列遵守安全用电原则的是 (　　) A.在输电线上晾衣服 B.发现有人触电立即切断电源 C.用湿抹布擦拭正在发光的电灯 D.使用绝缘皮破损的手机充电线 9.如图所示,这是条形磁铁的磁场分布图,下列说法正确的是 (　　) A.该条形磁铁的左端为N极,右端为S极 B.P和Q两处的磁场强弱相同 C.条形磁铁周围的磁感线方向从右端发出,回到左端 D.置于Q点的小磁针,静止时南极指向右侧 10.灯泡中有电流时,灯泡发光。关于这个过程中的能量转化,下列说法正确的是 (　　) A.灯泡消耗的电能全部转化成了光能 B.因为消耗电能,流过灯泡后的电流变小了 C.电流做了多少功,电路中就消耗了多少电能 D.光能最终消失了,没有转化成其他形式的能量 11.第22届世界杯在炎热的卡塔尔进行,所有场地周边都配备有一种“ElPalm凉亭”,如图所示,它装有风力涡轮机,其内部有磁铁,风进入装置带动线圈摆动可提供电能。下列实验能解释“EIPalm凉亭”发电原理的是 (　　) 12.两盏白炽灯,甲标有“PZ220 V　40 W”,乙标有“PZ220 V　25 W”,比较它们的亮度,下列说法正确的是 (　　) A.都正常工作时,甲比乙亮 B.甲一定比乙亮 C.乙一定比甲亮 D.都正常工作时,乙比甲亮 13.(双选)把标有“6 V　3 W”的小灯泡L与最大阻值为100 Ω的滑动变阻器RW连接在总电压恒为18 V的电路中,如图所示。电流表和电压表选择的量程分别为“0~0.6 A”和“0~15 V”。要求闭合开关S后,两电表的示数均不超过所选量程的最大测量值,且灯泡L两端电压不超过额定值(设灯丝电阻不变)。下列说法正确的是 (　　) A.电路允许通过的最大电流为0.5 A B.电路消耗总电功率的最大值为27 W C.小灯泡L消耗电功率的最小值为0.75 W D.滑动变阻器RW允许调节的范围是24 Ω~40 Ω 14.(双选)现在很多大型商场都安装一种“聪明”的电梯,载人和不载人时,电梯运行的速度会发生变化。这种电梯的简易控制电路如图所示,图中压力传感器R的阻值会随着压力的增大而减小。对此,下列说法正确的是 (　　) A.电磁继电器是利用电磁感应工作的 B.控制电路中,电磁铁的上端为N极 C.当电流的方向发生变化时,电梯运行的速度会发生变化 D.当压力增大到一定值时,衔铁与触点2接触,电梯的速度增大 三、作图题(本题共2小题,每小题2分,共4分) 15.如图所示,小磁针正好处于静止状态,图中通电螺线管外部的一条磁感线的方向已给出,请你在图中标出小磁针的N极(并涂黑)和电源的正、负极。 16.测量小灯泡的电功率,通常采用“伏安法”,其测量依据为P=UI,为完成实验,请你连接如图所示的实物图。 四、实验探究题(本题共3小题,第17题4分,第18题6分,第19题9分,共19分) 17.小致利用如图所示的实验装置探究“导体在磁场中运动时产生感应电流的条件”。 (1)闭合开关,导体棒ab上下方向运动,电流表指针　　　　偏转;若导体棒ab沿　　　　方向运动时,电流表指针会发生偏转;  (2)断开开关,无论磁铁如何放置、导体棒怎样运动,电流表指针都不发生偏转。由此小致得出结论:闭合电路的一部分导体在磁场中做　　　　　　　　　运动时,电路中就会产生感应电流;  (3)利用此实验的原理,人们在生产生活中制成了　　　　。  18.实验小组想探究电流通过导体产生的热量与什么因素有关,设置的实验装置如图甲、乙所示,然后将装置两侧的线头与电源连接起来。甲、乙两装置中的两个透明容器密封着等量空气。 (1)在实验中电流产生热量的多少是通过观察　　　　　　　　来体现的,这种用能直接观测的量来显示不容易被直接观测的量的实验方法叫　　　　;除了这一种实验方法外,本实验还用到的另一种实验方法为　　　　　　　　;  (2)图甲中将两段阻值不同的电热丝串联,是为了探究电流产生的热量与　　　　的关系。加热一段时间后,右边U形管两侧液面高度差比较大,由此可以得到的结论是　　　　　　　　　　　　;  (3)图乙中加热一段时间后,左右两侧U形管液面高度差如图所示,由此可以得到结论:　　　　　　　　　　　　　　　　。  19.用如图1所示的电路测量小灯泡的功率,小灯泡的额定电压为2.5 V。 (1)请用笔画线代替导线,将图1中的器材连接成完整电路。 (2)连接电路后,闭合开关,灯泡不亮,电流表和电压表都有较小的示数,无论怎样移动滑片,灯泡都不发光,两表示数均无变化,其原因可能是　　　　　　　　　　　　　　　　。  (3)故障排除后,移动滑片到某一位置,电压表的示数如图2所示,此时灯泡两端的电压为　　　　V。要测量灯泡的额定功率,应将图1中滑动变阻器的滑片向　　　　(选填“A”或“B”)端移动。  (4)根据实验数据,分别画出灯泡和滑动变阻器的I-U图像,如图3,根据图像可知:小灯泡的额定功率是　　　　W;此时滑动变阻器接入电路的电阻是　　　　Ω。  (5)某小组在实验过程中发现电流表损坏了,利用该灯泡、电压表和阻值已知的电阻R0也测出了灯泡的额定功率,电路图如图4。步骤如下: ①闭合S0、S1,移动滑片,使电压表示数为　　　　V。  ②保持滑片位置不变,闭合开关　　　　,读出电压表示数为U。  ③灯泡的额定功率为　　　　(用已知量和测量量表示)。  五、综合应用题(本题共2小题,第20题8分,第21题9分,共17分) 20.如图所示,电源电压不变。当S2、S3闭合,S1断开时,电压表示数为6 V。当S1、S3闭合,S2断开时,电流表A和A1的示数分别为0.5 A和0.3 A,问: (1)电源电压是多少? (2)R1和R2的阻值是多少? (3)当S1、S3断开,S2闭合时,工作1 min电路消耗的电能是多少焦? 21.如图甲所示的电热水器有高温、中温和低温三个挡位,额定电压为220 V,容量为60 L。图乙是它的内部电路图,其中R1、R2、R3均为加热电阻,且R1=4R2,R3=24.2 Ω,低温挡的功率为200 W,通过旋转开关可以实现三个挡位的切换。现将其装满水,用高温挡将水从25 ℃加热到40 ℃,需要的时间为25 min,c水=4.2×103 J/(kg·℃),ρ水=1.0×103 kg/m3,不考虑温度对电阻的影响。求: (1)电阻R2的阻值; (2)中温挡的功率; (3)高温挡的加热效率。 参考答案 1.地磁场　南 2.磁场　奥斯特 3.做功　内 4.2021.8　1200 5.能省电　当灯泡调暗时,电路中的电流变小,在电源电压和通过时间不变的情况下,由W=Pt=UIt知,此时电路消耗的总电能变小 6.484　900　560 7.D　8.B　9.C　10.C　11.A　12.A　13.AC　14.BD 15.如图所示: 16.如图所示: 17.(1)不会　左右 (2)切割磁感线 (3)发电机 评分标准:每空1分,共4分;有其他合理答案均参照给分 18.(1)U形管液面高度差　转换法　控制变量法 (2)电阻　电流与通电时间一定时,导体的电阻越大产生的热量越多 (3)导体的电阻与通电时间一定时,通过导体的电流越大产生的热量越多 评分标准:每空1分,共6分;有其他合理答案均参照给分 19.(1)如图所示: (2)将滑动变阻器下面两个接线柱连入了电路中 (3)1.8　B (4)0.625　2 (5)①2.5　②S0、S2　③2.5 V× 评分标准:每空1分,连图1分,共9分;有其他合理答案均参照给分 20.解:(1)当S2、S3闭合,S1断开时,电阻R1被短路,电路中只有R2,电压表示数为6 V,即电源电压为6 V;　(2分) (2)当S1、S3闭合,S2断开时,两电阻并联,电流表A测总电流,电流表A1测通过R1的电流;根据并联电路电流的规律可得,通过R2的电流: I2=I-I1=0.5 A-0.3 A=0.2 A 并联电路各支路两端电压相等,由欧姆定律可得R1的阻值: R1===20 Ω　(2分) R2的阻值: R2===30 Ω　(2分) (3)当S1、S3断开,S2闭合时,两电阻串联,电压表测R2两端的电压,串联电路总电阻等于各分电阻之和,此时电路的总电阻为R总=R1+R2=20 Ω+30 Ω=50 Ω,由欧姆定律可得此时通过电路的电流: I===0.12 A 工作1 min电路消耗的电能: W=I2Rt=(0.12 A)2×50 Ω×60 s=43.2 J　(2分) 21.解:(1)由P=UI=可知,低温挡工作时电路中的总电阻: R低===242 Ω　(1分) 根据题意可知,R1=4R2,根据串联电路的电阻特点可知,R低=R1+R2=4R2+R2=5R2, 解得R2的阻值: R2=R低=×242 Ω=48.4 Ω　(2分) (2)热水器为中温挡时,电路为R2的简单电路, 中温挡的功率:P中===1000 W　(2分) (3)高温挡时,R2、R3的功率: P2===1000 W P3===2000 W 则高温挡的功率:P高=P2+P3=1000 W+2000 W=3000 W　(2分) 由P=可知,高温挡下加热25 min消耗的电能:W=P高t=3000 W×25×60 s=4.5×106 J 水的体积:V=60 L=60 dm3=60×10-3 m3 由ρ=可知,水的质量:m=ρV=1.0×103 kg/m3×60×10-3 m3=60 kg 水吸收的热量: Q吸=c水m(t'-t0)=4.2×103 J/(kg·℃)×60 kg×(40 ℃-25 ℃)=3.78×106 J 则高温挡的加热效率:η=×100%=×100%=84%　(2分) 学科网（北京）股份有限公司 $$