最新中考物理电学综合习题及答案解析.docx
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最新中考物理电学综合习题及答案解析
最新中考物理电学综合习题及答案解析
一、电磁学综合题
1.(5)由P损=I2R知,P损和I、R有关,为保证用户的电器正常工作,I不能改变,只能减小R,两地输电线的电阻R和输电线的长度、粗细、材料有关,因两地的距离不变,只有通过改变输电线的材料,即用电阻率更小的导体材料,或者换用较粗导线来减小R达到减小输电线的损失。
(2019·江苏省锡山高级中学实验学校中考模拟)药壶主要用于煎煮药草,炖煮补品、汤料、咖啡等,其有不同档位设置,适合炖煮煎药文武火之需。
如图为一款陶瓷电煎药壶,其工作电路简化为如图所示,它在工作时,有高火加热、文火萃取和小功率保温三个过程,已知正常工作时,电源电压为220V,高火加热功率为500W,文火萃取功率为100W,若壶中药液的总质量为1kg,且在额定电压下煎药时,药液的温度与工作时间的关系如图所示。
(1)观察图像中高火加热过程可知:
电煎药壶在后半段时间的加热效率比前半段的加热效率____________。
上述高火加热过程中,1kg药液所吸收的热量是多少_______?
(
)
(2)分析电路可知:
当
接2,同时
断开时,电路处于文火萃取阶段,则电煎药壶在保温状态时
应接____________,同时
____________(填“闭合”或“断开”),此时电煎药壶的额定保温功率是多少瓦_________?
【答案】高3.36
J1断开80W
【解析】
【详解】
(1)在高火加热的前、后半段时间内,功率不变、时间相同,由W=Pt可知消耗的电能相同;由图3可知前半段药液温度升高的温度值小、后半段温度升高的温度值大,而药液的质量不变、比热容不变,由Q=cm
可知前半段药液吸收的热量少,由
可知,后前半段的加热效率比前半段的加热效率高;
1kg药液所吸收的热量:
Q=c药液m
4.2
J/(kg
)
1kg
(98
)=3.36
J.
当接1,同时断开时,电路中、串联,电路中电阻最大,由可知此时电功率较小,处于小功率保温状态;
(2)当
接1,同时
断开时,电路中R1、R2串联,电路中电阻最大,由P=
可知此时电功率较小,处于小功率保温状态;
2.答:
(1)电饭煲在高温档时,开关S应与触点2接触;
(2)电阻R的阻值为2156Ω;(3)电饭煲产生的热量为6.6×105J;(2019·天津中考模拟)如图甲所示是一种常见的电热水袋,图乙是它的电路结构示意图,其性能指标如下表所示。
额定电压
额定加热功率
指示灯功率
袋内充水
自动断电温度
220V
500W
≤0.2W
1kg
(1)红色指示灯L的电阻比发热体R的电阻要____(选填“大”或“小”)得多;
(2)若热水袋内水的初温为
时,发热体R在额定电压下工作,10分钟后指示灯熄灭,求电热水袋的加热效率是____.(
)
【答案】大70%
【解析】
【详解】
(1)由电路图可知,发热体R与指示灯L并联,它们两端电压U相等,发热体电阻功率远大于指示灯功率,由
可知,在电压U一定时,电功率越小,电阻越大,因此红色指示灯L的电阻大。
(2)温度从15℃升高到65℃,水吸收的热量:
消耗的电能:
加热效率为:
。
3.(3)电能3200imp/kW•h,表示电能表指示灯闪烁3200次,消耗的电能为1kW•h,当1min内闪了64次时,则微波炉消耗的电能是:
=72000J,微波炉消耗的电能的功率是:
=1200W.(2019·曲靖一中卓立学校中考模拟)图为某三档位(慢加热、快加热、保温)电热水器的简化电路图,R1、R2均为加热电阻(温度对电阻的影响忽略不计);铭牌上的部分参数如下表所示,其中快加热功率模糊不清,该热水器能将水加热到的最高温度为75℃,求:
额定电压
220V
保温功率
605W
慢加热功率
1210W
快加热功率
(1)若电热器中已装满初温为25℃的水40kg,将这些水加热到最高温度,水吸收的热量_______(c水=4.2×103J/kg·℃);
(2)当开关S1闭合,S2接b时,电热水器处于________状态,求R1的阻值_________;
(3)若加热电阻产生的热量有84%被水吸收,用该电热水器把原有的水加热到最高温度,用快加热比用慢加热节约多少时间____?
【答案】8.4×106J慢加热40Ω4132s
【解析】
【详解】
(1)用该电热水器把水加热到最高温度,水需要吸收的热量:
Q吸=c水m(t-t0)=4.2×103J/kg·℃)×40kg×(75℃-25℃)=8.4×106J;
(2)开关S1闭合,S2接b,电热水器处于慢加热工作状态,R1的阻值:
;
(3)电热水器消耗的电能:
,
开关S1断开,S2接b,R1、R2串联,电路中的阻值R串=R1+R2,此时电路中的总电阻最大,总功率最小,电热水器处于保温工作状态,此时电路中的阻值:
,
则R2=R串-R1=80Ω-40Ω=40Ω,
开关S1闭合,S2接a,R1、R2并联,电路中的阻值:
,
此时电路中的总电阻最小,总功率最大,电热水器处于快加热工作状态,则快加热功率:
,
用该电热水器用快加热把原有的水加热到最高温度所用时间:
,
用该电热水器用慢加热把原有的水加热到最高温度所用时间:
,
4.
(2)由物体运动的距离与物体质量、水平拉力和速度的关系得到:
s=
,F磁=BIL,得到s=
,v=
。
(2019·山西中考模拟)阅读短文,回答问题:
开天辟地薪火相传
180万年前,黄河中游的早期猿人点燃了人类文明的第一把圣火;180万年后的今天,我们站在同样的地方﹣﹣山西省运城市西侯度遗址,采集万众瞩目的“第二届全国青年运动会”圣火,正式开启了二青会火炬传递征程!
圣火采集:
2019年3月28日上午,一缕阳光透过遗址洞穴顶部的条缝隙射进采火洞,照射在凹面镜上,会聚到采火器中,火苗渐起引燃采火棒,如图甲,其原理图如图乙。
之后顺利点燃采火盆,圣火采集圆满成功。
火炬传递:
二青会火炬名为“山河”,如图丙,选用电解铝材质,其质量仅为1.2kg,设计上融合了山西的历史、地理、文化等元素。
二青会网络火炬传递采用最前沿的AR技术,首创微信小程序传递方式,任何人通过微信账号即可登录5月4日,途经33个省级站点传递后,二青会圣火再次抵达山西运城,与实体火炬传递同步,直到8月18日开幕式传递结束,是史上历时最长的一次网络火炬传递AR技术是利用计算机生成一种逼真的虚拟环境,通过传感设备使人“身临其境”,用户通过AR拍照、AR扫一扫、限时跑步、趣味游戏和答题等方式进行网络火炬传递,其中最受欢迎的AR拍照,可以实现“人+传递站点背景图+吉祥物”的合影,如图丁从古朴大气的圣火采集,到网络火炬传递方式的创新,都体现了传承与创新的完美结合。
开天辟地,薪火相传,青春不息激发时代新人开启奋斗新征程!
(1)电视机前的观众通过卫星转播收看圣火采集仪式直播,这是通过_____(选填“超声波”或“电磁波”)传递信号的;
(2)如图乙,一束射向O点的光线经凹面镜反射后,射入采火器B点,请在图中画出反射光线,并通过作图确定镜面的位置(研究单条光线时可将凹面镜的一小段近似看成平面镜);
(________)
(3)如图丁中的合影背景是计算机生成的一种_____环境,首创微信小程序网络传递的好处是_____(写出一条);
(4)如图丙的火炬选用电解铝材质,大大减轻了它的质量请你用所学的物理知识解释其中的道理。
_____
【答案】电磁波
虚拟人人都可以参与详见解析
【解析】
【详解】
(1)世界各地的观众通过卫星的实况转播欣赏了比赛直播,卫星通信是通过电磁波来传递信号的;
(2)连接OB,OB光线为反射光线,由光反射定律可知,反射角等于入射角,所以先做出反射光线与入射光线的夹角的平分线,过入射点作这个角平分线的垂线,可以得到平面镜的位置,如下图所示:
(3)合影背景是计算机生成的一种虚拟环境,微信小程序网络传递可以让人人都可以参与;
5.再如:
无线电遥控设备是通过什么来传递信息的?
答:
无线电遥控设备是通过电磁波来传递信息的。
(2019·江苏中考模拟)请阅读《手机里的“指南针”》回答文后问题。
手机里的“指南针”智能手机里面“指南针”可以像真实小磁针一样指示方向(如图1所示),但手机中并不存在真实的小磁针,发挥小磁针作用的是一个能对磁场做出反应的电子罗盘。
有一种电子罗盘是利用“霍尔效应”制成的“磁传感器”。
如图2所示,通电长方体金属导体在磁场B中时,会受到磁场力的作用,而金属导体中的电流是由自由电子定向移动形成的,因此其微观本质上是电子受到了磁场力的作用,于是这些电子就在磁场力的作用下运动到导体的后表面D,从而使后表面D带上负电荷:
而前表面C因缺少了电子,带上了正电荷。
由于C、D表面带有不同种电荷,因此在C、D两表面之间就形成一定的电压,这就是霍尔效应。
通过实验可知,电流越大、磁场越强,C、D两表面间的电压就越大,即霍尔效应越显著。
在电流和磁场一定时,“霍尔效应”的显著程度还与导体在磁场中的方位有关,导体中电流I的走向与磁场方向的夹角越接近垂直,霍尔效应越显著。
手机中的电子罗盘(磁传感器)正是利用这一物理原理制成的。
手机都有GPS定位功能,还有必要装电子罗盘吗?
很有必要!
因为在森林里或者大厦林立的地方,手机很有可能接收不到GPS信号,而有了电子罗盘就可以保障你不会迷失方向,毕竟地球磁场是无处不在的。
手机外部强磁体会不会影响手机内部电子罗盘的功能呢?
答案是肯定的。
靠近手机的强磁体会影响手机中的电子罗盘的正常工作。
更糟糕的是,如果把强磁体紧靠手机放置,手机内部的铁质元器件会被磁化,成为磁体,给校正电子罗盘带来困难。
有些用户可能会认为这无所谓,因为自己不常使用电子罗盘,但这并不意味着手机中其他功能的应用不依赖电子罗盘。
例如有些地图软件就是利用电子罗盘来判断手机朝向的。
请根据上述材料,回答下列问题:
(1)智能手机里的“指南针”能够指示南北,主要是靠_____(选填选项前的字母)。
A.手机里安装的普通小磁针受地磁场的作用
B.GPS系统给手机发送指示方向的信号
C.手机中的电子罗盘
(2)如图2所示,通电长方体金属导体在磁场中发生霍尔效应时,导体C、D两表面间的电压一定_____(选填“为零”或“不为零”)。
如果保持通过导体的电流大小与方向及磁场的方向均不变,那么C、D两表面的电压越大,则表明此时磁场越_____(选填“强”或“弱”)。
【答案】C不为零强
【解析】
【详解】
(1)智能手机里的“指南针”可以像普通小磁针一样指示方向,发挥普通小磁针作用的是一个能对磁场做出反应的电子罗盘,智能手机里的“指南针”能够指示南北,主要是靠手机中的电子罗盘,故选C;
6.(3)6天内风力发电机产生的电量相当于燃烧
煤。
(2019·江苏泰兴市实验初级中学中考模拟)如图甲所示,是一款家用电火锅,容量4L,额定电压220V,它能实现发热电阻丝R1在160W—1210W之间无极调温,图乙是它的电路简化图.
(1)为了保护发热电阻丝,开关刚刚闭合时,电火锅处于保温状态,滑片应位于电阻丝R2的_____端.(选填“A”或“B”)
(2)当滑片从R2的最右端移到最左端时能够实现R1电功率从160W—1210W的无极调温,则R1的阻值为多大,R2的最大阻值为多大?
_____
(3)电火锅以最大功率加热时,求电路中的电流._____
【答案】B40Ω;70Ω5.5A
【解析】
【详解】
(1)由图可知定值电阻R1和滑动变阻器R2串联,为了保护发热电阻丝,开关刚刚闭合时,电火锅处于保温状态,即电阻最大,此时滑片应位于R2的B端;
(2)当滑片位于R2最左端时,只有R1接入电路,R1消耗的功率最大是1210W,根据P=
得R1=
=
=40Ω,当滑片位于R2最右端时,R2接入阻值最大,此时总电阻最大,R1功率最小是160W,根据P=I2R得此时电路电流I=
=
=2A,电路总电阻R总=
=
=110Ω,R2=R总-R1=110Ω-40Ω=70Ω;
7.(3)加热水箱中水的质量
=1.0×103kg/m3×1.1×10−3m3=1.1kg,水吸收的热量:
=4.2×103J/(kg⋅℃)×1.1kg×(92℃−20℃)=3.3264×105J,加热管的热效率为90%,根据
,则电热管需要放出的热量是:
,饮水机加热时加热管的功率为880W,则加热的是时间为:
.(2019·扬州市竹西中学中考模拟)动车快速、安全、舒适,广受出行乘客的喜欢,动车采用多种新材料、新工艺。
(1)如图甲,前挡风玻璃倾斜度较大,其目的是_______________.
(2)高速行驶时,为了防止外力导致挡风玻璃破碎飞溅,设计了挡风玻璃由两层钢化玻璃中间夹一层PVB胶片制成的结构,这样做的好处_____________.
(3)为检验玻璃是否达到每m2面积能承受5×105N撞击力的要求,科研小组设计如图乙电路。
测试时,将样品平放在压力传感器上,闭合开关S,释放重物撞击,样品完好无损.传感器阻值RN随压力F变化图象如图丙,撞击力最大时玻璃与重物的接触面积为1×10-3m2;电源电压为27V,定值电阻R0=10Ω.(样品质量不计)
①由图可知,压力传感器的阻值随压力增大而_______________.
②测试时,电流表示数随时间的变化图象是__________,其理由是_____________________.
③电流最大时为0.9A,则每m2面积最大撞击力为__________N,这种玻璃________合格品.(是/不是)
【答案】减小阻力外力使玻璃破碎时,碎片仍然粘在胶片上减小C见解析4×105N不是
【解析】
【详解】
(1)是因为动车的整个车身设计采用的是空气动力学原理,前挡风玻璃是有一定的倾斜角度,这样可以减轻空气的阻力;
(2)这种玻璃受外力损坏时,玻璃碎片仍然粘在胶片上,而不会飞出给车上乘员造成二次伤害。
(3)①如图丙所示,当压力增大时,传感器的电阻值会变小;
②由图丙可知,当重物对传感器产生的压力在0−200N时,传感器的电阻不变,根据I=
可知,此过程中电流表的示数不改变,当传感器受到的压力大于200N时,其阻值会逐渐减小,当被压至最低点是产生的压力最大,此时电路中的电阻最小,电流表的示数为最大,当压力传感器从最低点向上弹起时,其所受的压力会逐渐变小,电阻变大,电路中的电流也会变小。
因此可知C图象符合题意;
③电流最大为I大=0.9A,电路中的总电阻:
R串=
=
=30Ω,
压力传感器RN阻值:
RN=R串−R0=30Ω−10Ω=20Ω,
由图丙可知,压力传感器受到的压力为400N
8.(3)磁悬浮列车及轨道和电动机的工作原理完全相同。
只是把电动机的“转子”布置在列车上,将电动机的“定子”铺设在轨道上。
通过“转子”,“定子”间的相互作用,将电能转化为前进的动能。
当电动机的“定子”通电时,通过电磁感应就可以推动“转子”转动。
当向轨道这个“定子”输电时,通过磁场对通电导体作用,列车就像电动机的“转子”一样被推动着做直线运动。
(2019·江苏中考模拟)某兴趣小组模拟冬季温房自动化加热和保温的电路,如图所示光控开关S因光照改变会自动通断,该电路具有白天保温、晚上加热的特点。
R1、R2为电热丝,a、b间电压U=24V,R1=72Ω,晚上电路的发热功率为12W。
(1)保温时S应处于_____(选填“闭合”或“断开”)状态;
(2)求R2的阻值;______
(3)求S断开时R1、R2所产生的热量之比。
________
【答案】断开;48Ω3:
2
【解析】
【详解】
(1)由电路图可知,开关S断开时,R1与R2串联,电路中的总电阻最大,
电源的电压一定,由P=
可知,电路的总功率最小,电路处于保温状态;
(2)由电路图可知,开关S闭合时,电路为R2的简单电路,电路的总电阻最小,总功率最大,处于加热状态,
由P=
得电路中R2的阻值:
R2=
=
=48Ω;
(3)开关S断开时,R1与R2串联,
由串联电路的电流特点知,I=I1=I2,
在串联电路中两电阻的工作时间相同,
由焦耳定律可得,R1、R2所产生的热量: