中考物理电学综合习题含答案解析Word文档格式.docx
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2.(4)使用时把悬挂在绳子末端的重物提至灯的顶端,因此悬挂的高度有一定的局限性。
同时,功率小;
供电时间短;
不能持续供电。
广东中考模拟)阅读材料,回答问题
“翼龙”无人机“翼龙”无人机是由中航工业成都飞机设计研究所研制的多用途无人机,是中国无人机制造领域
“当家明星”。
上表为其部分技术参数。
该无人机具备全自主平台,可广泛应用于如灾情监视、军事活动等科学研究领域。
最大飞行速度km/h
280
正常巡航速度km/h
180
最大续航时间h
20
发动机额定功率kW
75
最大载荷量kg
200
最大载油量kg
300
机身质量t
1.1
机身长度m
9.0
(1)无人机机身表面采用的复合材料受力不易形变,说明该材料的_____较大;
无人机将灾情监视、军事活动等信息通过_____(选填“超声波”或“电磁波”)及时传达到指挥中心。
(2)翼龙无人机满载燃油,并以最大载荷量停在水平跑道上,此时无人机轮胎与地面接触的总面积为0.04m2.则无人机对水平跑道的压强为_____Pa,当无人机起飞后在额定功率下沿水平方向正常巡航时,所受的阻力为_____N.(g取10N/kg)
(3)活塞式发动机是无人机的核心部件,为了确保无人机的飞行速度不超过最大值,工程师给发动机装上了能控制油门大小的限速器,其简化电路如图乙所示,其中R的阻值随飞行速度的变化如图丙所示。
若电源电压为12V,R0的阻值为20Ω,当无人机达到最大飞行速度时,R0的电功率是_____W。
(电磁铁电阻不计)
(4)某次军事演习时,无人机水平向右做匀速直线运动的过程中,间隔相同时间从飞机上依次自由释放编号为①②③的三个相同物体。
不计空气阻力,则以下四图中能正确表示物体着地位置的是_____。
【答案】硬度电磁波4×
1051.5×
1033.2A
(1)无人机机身表面采用的复合材料受力不易形变,说明该材料的硬度较大,无人机将灾情监视、军事活动等信息通过电磁波及时传达到指挥中心。
(2)无人机满载燃油,并以最大载荷量停在水平跑道上时:
F=G总=G+G载+G油=(1.1×
103kg+200kg+300kg)×
10N/kg=1.6×
104N;
水平跑道的压强:
p=
=
=
=4
105Pa;
当无人机起飞后在额定功率下沿水平方向正常巡航时,180km/h=50m/s,
由P=Fv得:
所受阻力
f=F=
=1.5×
103N;
(3)当无人机达到最大飞行速度时,知R=10Ω,R、R0串联,
I=
=0.4A
P=UI=I2R=(0.4A)2×
20Ω=3.2W;
3.(3)如果恒温箱的温度设定为50℃,由图乙可知,热敏电阻的阻值R1=100Ω,此时控制电路的电流I=30mA=0.03A,I=
,0.03A=
,R0=200Ω。
江苏中考模拟)阅读短文,回答问题
无人航拍机
无人驾驶飞机简称“无人机”是利用无线电遥控设备和自备的程序控制装置操纵的不载人飞机。
如图甲所示是目前较为流行的某型号无人航拍机,当剩余电量减为电池容量的10%时,无人航拍机会自动下降并停留地面等待充电。
表一为某型号无人航拍机的部分参数,其中的电池容量是指放电电流与放电总时间的乘积。
表一
额定电压/V
6
额定功率/W
42
电池容量/mAh
1500
工作噪音/dB
<
50
遥控距离/m
整机质量/g
500
充电时间/min
电机转化效率/%
90
无人机有竖直方向的三档风力和水平方向的两档风力,其中竖直方向的升力与风叶转速的平方成正比,对应关系如表二。
产生的升力与风叶转速之比叫做动率,升力与每秒钟通过风叶空气重力之比为转力效率。
表二
风叶转速/(
1
1.2
1.4
升力/N
4
动率/(
(1)无人航拍机在空中悬停、飞行、降落、航拍、降落过程中,下列说法中正确的是________。
A.利用超声波对无人机进行遥控的
B.底座做得比较宽大,是为了减小无人机对地面的压力
C.工作时发出的声音不会对人的听力造成损伤
D.用镜头的焦距要尽量长一点
(2)起飞时,增大风叶的转速,使吹向下方的风量增加,增大了无人机向上的升力。
这是利用______,当风叶转速为
时,获得的向上的升力为_________N。
(3)该无人机正常工作时的电流为________A;
充满电后至下一次自动充电,能够提供无人机工作的机械能为___________J。
(4)由表二数据可知,当转速为
时,无人机的动率为________
上述转速下,若风叶的转圈时扫过的面积为
,空气被吹动的速度为3m/s,则1min内通过风叶的空气总质量为_____kg,转力效率为__________%。
(
(5)光敏电阻是制作感光器材的常用元件,其阻值随受光强度的增加而减少。
在无人机的航拍镜头中,加入光敏电阻电路可自动控制进入镜头的光强度,电子镜头的透光能力随着受控电压的增加而增加。
如图乙所示,
为光敏电阻,
为定值电阻,无人机的航拍镜头中将电子镜头电路与__________(光敏/定值)电阻相并联。
【答案】C力的作用是相互的5.767
5.665.5271.8%光敏
(1)A.无人机利用无线电进行遥控的,而不是超声波,故A错误;
B.底座做得比较宽大,是为了无人机更容易平稳着陆,保证稳定性,故B错误;
C.工作时发出的声音小于50dB,所以不会对人的听力造成损伤,故C正确;
D.摄像机的镜头相当于一个凸透镜,其成像的原理是:
当物距大于二倍焦距时,凸透镜成倒立缩小的实像;
当物距增大时,像距减小,也就是当无人机高度上升时增大了物距,这时需减小镜头与感光晶片的距离,所以焦距并非越长越好,才能拍摄到清晰的画面,故D错误。
(2)起飞时,增大风叶的转速,使吹向下方的风量增加,风给直升机一个反作用力进而增大了无人机向上的升力,这是利用力的作用是相互的原理;
其中竖直方向的升力与风叶转速的平方成正比,所以可列:
F升=kr转2,对应关系如表二,当升力为4N时,转速为
,代入上式可知k=4,F升=4r转2①,所以当风叶转速为
时,代入公式①可知,获得的向上的升力为5.76N。
(3)该无人机正常工作时额定电压6V,额定功率为42W,根据P=UI可知该无人机正常工作时的电流为
;
充满电后电量为1500mAh=1.5Ah,当剩余电量减为电池容量的10%时,无人航拍机会自动下降并停留地面等待充电,所以至下一次自动充电用时为
,耗时能够提供无人机工作的机械能为(电机转化率为90%):
(4)根据F升=4r转2,由表二数据可知,当转速为
时,无人机的升力为7.84N,又因为产生的升力与风叶转速之比叫做动率,所以动率为
;
,空气被吹动的速度为3m/s,则1min内通过风叶的空气总质量为
,因为升力与每秒钟通过风叶空气重力之比为转力效率,每秒钟通过风叶空气重力为所以转力效率:
4.(5)太阳能电池板供电时,把太阳能转化为电能。
山东中考模拟)在中国科技馆二层“探索与发现”A厅中有一件展品名为“静电滚球”,如图所示。
展台左侧是一个透明罩,罩内展台的中央为半球形的中心电极,罩内四周是环形金属板,环形金属板接地,罩内台面上放置着一些金属小球;
展台右侧是一个转轮,转轮上有转动手柄。
请将“静电小球”中金属小球的滚动原理补充完整:
金属小球的滚动原理是:
当转动转轮时,中心电极带正电,由于静电感应,每个金属小球内部的电荷会重新排布,小球靠近中心电极一侧带负电荷、远离中心电极的一侧带等量的正电荷。
由于每个小球的负电荷离中心电极距离近、正电荷离中心电极距离远,所以中心电极对负电荷的吸引力大于对正电荷的排斥力,因此,金属小球就会向_____滚动;
当金属小球与中心电极碰撞时,金属小球带上正电荷。
由于中心电极与金属小球都带有正电荷,小球受到中心电极_____力的作用而远离。
当金属小球与接地的金属板碰撞时,正电荷被中和,此时金属小球_____(选填“带正电”、“带负电”或“不带电”)。
如此循环往复,小球会在中心电极和环形金属板之间不停地滚来滚去。
【答案】中心电极排斥不带电
5.
河北中考模拟)在如图所示的电路中,电源电压保持不变,滑动变阻器R2上标有“100Ω1A”字样。
闭合开关S后,电流表A的示数为0.5A,电压表V1的示数为10V,电压表V2的示数为6V。
求:
(1)定值电阻R1的阻值和此时滑动变阻器R2消耗的电功率P2。
______
(2)请用定值电阻来替换电阻R1,并选择合适的电表量程。
要求:
在不更换电表量程的情况下,移动变阻器的滑片P,使所有电表的示数都能达到各自的最大值,且电路能正常工作。
第一,符合上述条件的所有可能的定值电阻阻值:
__________________。
第二,满足上述要求时,电流表示数的最小值。
_____(写明必要理由)
【答案】20Ω;
3W5Ω或20Ω,理由详见解析0.2A和0.52A,理由详见解析
(1)串联电路中各处的电流相等,根据欧姆定律可得R1的电阻R1=
=20Ω,
此时滑动变阻器R2消耗的电功率P2=U2I=6V×
0.5A=3W;
(2)由串联电路电压的规律可知,电源电压U=U1+U2=10V+6V=16V;
且变阻器允许通过的最大电流为1A,根据题意,使电表示数达到最大值,所以电流表量程只有选0-0.6A;
当电压表V1量程取0~3V时其最大值为3V,由欧姆定律得:
R=
=5Ω,
当电压表V1量程取0~15V时其最大值为15V,由欧姆定律得:
=25Ω,
①定值电阻为5Ω时,电流表、电压表V1,V2的量程分别为0~0.6A、0~3V、0~15V,当电压表V2示数最大时,电流表的示数最小,此时有:
Imin1=
=0.2A,
②定值电阻为25Ω时,电流表、电压表V1的量程分别为0-0.6A、0-15V。
电压表V2示数的最大值为:
Umax2=
=12.8V<15V,所以,电压表V2的量程只能选15V。
当电压表V2的示数最大时,电流表的示数最小,此时有:
Imin2=
=0.52A。
答:
(1)R1的阻值为20Ω;
R2消耗的功率为3W;
6.②浮体A受力平衡,即水对C的压力、A和C总重力以及浮力平衡,所以有:
F压+G=F浮,则F压=F浮-G=0.55N-0.15N=0.4N,所以阀门C受到水的压强:
p=
=4×
103Pa,水的深度:
h=
=0.4m。
甘肃中考模拟)两只灯泡,A灯“6V6W”、B灯“6V3W”,A和B中电流随两端电压变化关系的图象如图甲所示.
(1)若灯泡A.B两灯泡串联在同一个电路中(两灯泡都不会被烧坏),则______灯泡发光较亮.(选填“甲”或“乙”)
(2)将A、B两灯泡并联接在6V电源两端,求1min内电路消耗的电能__________;
(3)将A、B两灯泡串联接在某电源两端,使B灯恰好正常发光,求此时A灯电阻______
(4)将A灯泡与一个滑动变阻器(50Ω2A)串联接在6V电源两端,如图乙所示.调节滑动变阻器,当滑动变阻器的功率和A灯泡功率相等时,求滑动变阻器的功率________.
【答案】B540J4Ω2.1W
(1)A、B两灯的电阻RA=
=6Ω,RB=
=12Ω,如果两灯是串联在同一电路上,通过的电流是相同的,RA<RB,根据P=I2R可知,PA实<PB实,B灯泡实际功率大,亮度较大;
(2)将A、B并联接在6V电源两端时,因为并联电路中各支路两端的电压相等,且额定电压下灯泡的实际功率和额定功率相等,所以两灯泡的总功率:
P=PA1+PB1=6W+3W=9W,1min内电路消耗的电能:
W=Pt=9W×
60s=540J;
(3)通过两个灯泡的额定电流IA=
=1A,IB=
=0.5A,将A、B两灯串联接在某电源两端,串联电路中各处的电流相等,由于IA>IB,B灯恰好正常发光,电路中的电流IA1=IB=0.5A,由图甲可知,A灯泡两端的电压UA1=2V,A灯泡的电阻RA1=
=4Ω;
7.每m2面积最大撞击力:
F=
105N
5×
105N.因此不符合要求。
天津中考模拟)小明同学自行设计了一个电子秤,其原理如图所示,他试图用电压表(图中没有画出)的示数来反映物体质量的大小。
电源的电压恒定为U,定值电阻的阻值为R0,滑动变阻器的总电阻为R,总长度为L,滑动触头安放在托盘下方的轻质弹簧上,并能随轻质弹簧一起滑动,已知对托盘每施加1N的压力时,弹簧的长度就会缩短a。
当托盘中不放物体时,滑动触头指在R的最上端,此时电压表的示数为零;
当在托盘中放一物体时,滑动触头随弹簧向下移动到某一位置,电压表就指示出相应的示数。
(1)请在原理图的适当位置接上符合要求的电压表;
(2)若在托盘上放一质量为m的物体,则滑动触头向下移动多大的距离?
(3)求出电压表的示数U表与待测物体质量m之间的关系式(用已知量的符号表示)。
【答案】
(1)
(2)mga
(3)
(1)电压表在使用时必须并联到被测元件上,且滑动触头指在最上端时,电压表的示数为零;
所以符合要求的电压表位置如图:
(2)物体所受的重力为G=mg,
物体放在托盘上,对托盘的压力F=G=mg,
由对托盘每施加1N的压力,弹簧的长度就会缩短a,可知弹簧的弹力与伸长量成正比。
所以滑动触头向下移动的距离△L=mga。
(3)由题意可知,电路中的电流为:
当在托盘中放质量为m的物体时,与电压表并联部分的电阻为:
8.
观光电梯
电梯是一种用于多层建筑乘人或载物的运输工具.电梯的简易结构如图甲所示,电梯轿厢和配重分别挂在主电动机的两侧,在电梯半载时,轿厢总重和配重的重力基本相等.满载上升时,主电动机提供动力,驱动轿厢.
如图乙所示,为某商业大厦安装的观光电梯,其相关参数如下表.为了安全,电梯设置了超载自动报警系统,其工作原理如图丙所示,控制电路的电源电压U为12V,压力传感器的电阻R与所受压力F的关系图像如图丁所示,电磁继电器阻值可忽略.当电流大于0.2A时,会启动警报系统,同时无论如何按压电梯控制器,门电动机均不工作.此外,电梯需经常保养,“运行频次比ω”是电梯养护的重要指标,ω一般用电梯每天平均待机时间与运行时间之比来表示.
(1)为便于观光,电梯的外壁采用玻璃材料,主要是因为玻璃有较好的____性,该观光电梯配重的重力约为____N.
(2)下列有关该电梯的说法中,正确的是____.
A.主电机与钢丝绳之间的摩擦为有害摩擦
B.超载自动报警系统中电磁铁的右端为S极
C.电梯满载上行时,电动机需顺时针转动
D.报警电铃的工作原理是电磁感应
(3)乙图中,当站在上升的B电梯里的乘客看到A电梯在上升,则可推知A电梯在______且速度__(大于/小于/等于)B电梯的速度.
(4)控制电路中R0=____Ω.若使用一段时间,电梯未满载就报警,则说明R0的阻值变____(大/小).
(5)该商业大厦每天营业时间为12h,设电梯均在额定功率下运行.经测算,该观光电梯平均每天耗电72kW•h,则该观光电梯的“运行频次比”ω=____(结果写成小数形式).
【答案】透光性7000C上升大于20小3.8
(1)乘客在随电梯竖直上升的过程中,可透过玻璃欣赏到楼外美丽的城市景色,
所以为便于观光,电梯的外壁采用玻璃材料,主要是因为玻璃有较好的透光性。
轿厢的重力:
G轿厢=mg=500kg×
10N/kg=5000N,
电梯半载时:
G半载=
G最大=
×
4000N=2000N,
由题意知,配重的重力:
G配=G轿厢+G半载=5000N+2000N=7000N,
(2)A、主电机与钢丝绳之间的摩擦使钢丝绳上升,该摩擦属于有益摩擦,故A错误;
B.超载自动报警系统报警时,电流从电磁铁的右端导线流入,利用安培定则判断出电磁铁的右端为N极,左端为S极,故B错误;
C.电梯满载上行时,钢丝绳对轿厢由向上的拉力,所以电动机需顺时针转动对其产生向上的摩擦力,故C正确;
D.报警电铃的工作原理是电的磁效应,故D错误。
(3)当站在上升的B电梯里的乘客看到A电梯在上升,此时B电梯里的乘客以自己的电梯为参照物,
可推知A电梯在上升,且速度大于B电梯的速度。
(4)当电梯刚好满载时,即压力传感器所受压力F=G最大=4000N.
由图象可知,压力传感器的电阻R=40Ω,
由欧姆定律得,电路总电阻:
R总=
=60Ω,
根据串联电路电阻特点可知,R0的阻值:
R0=R总−R=60Ω−40Ω=20Ω,
当电梯未满载时,压力传感器所受压力变小,由图象可知,压力传感器的电阻变大,
由于电梯报警时的电流和电源电压不变,根据R总=
可知,电路总电阻不变,则说明R0的阻值变小。
(5)由P=
得,电梯运行消耗的电能:
W运行=P额t运行=25kW×
t运行,
电梯待机消耗的电能:
W待机=P待机t待机=1kW×
t待机,
则电梯平均每天消耗的电能:
W=W运行+W待机,即:
25kW×
t运行+1kW×
t待机=72kW⋅h−−−①
t运行+t待机=12h−−−②
联立①②可解得:
t运行=2.5h,t待机=9.5h;
则该观光电梯的“运行频次比”: