中考物理电学综合计算题含答案解析.docx
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中考物理电学综合计算题含答案解析
2020年中考物理电学综合计算题含答案解析
一、电磁学综合题
1．（5）如图乙所示，
为光敏电阻与
为定值电阻串联，根据串联分压原理以及实际拍摄时为了保持清晰，当外界环境光线较强时，无人机的航拍镜头中将电子镜应减小透光能力（即减小受控电压，此时所并联的电阻应减小），当外界环境光线较弱时，无人机的航拍镜头中将电子镜应增大透光能力（即增大受控电压，此时所并联的电阻应增大），又因为光敏电阻的阻值随受光强度的增加而减少，而无人机的航拍镜头透光能力随着受控电压的增加而增加，所以电子镜头电路应该与光敏电阻相并联。
（2019·广东中考模拟）阅读短文，回答问题
豆浆机
某型号豆浆机，净重为2kg，底面面积为4cm2，豆浆机工作时，
额定电压
220V
电机功率
100W
加热功率
1100W
电热管加热与电动机打浆过程交替进行，都是通过MCU有关脚控制，相应三极管驱动，再由多个继电器组成继电器组实施电路转换来完成，其部分参数如表
（1）空豆浆机放在水平桌面上，对水平桌面的压强为_____Pa（g取10N/kg）。
（2）加热和打浆是交替进行，由此可知，豆浆机中的电动机和电热管的连接方式是_____（填“串联”或“并联”）；三极管是属于_____（填“导体”、“半导体”或“超导”）材料。
（3）不计热量的损失，加热管正常工作80s，可使1kg豆浆的温度升高_____℃[c豆浆＝4×103J/（kg•℃）]：
豆浆飘出阵阵香味说明分子在_____。
（4）电热管通电一段时间后变得很烫，而与豆浆机连接的导线却不怎么热，主要是因_________产量的热量少。
若豆浆机正常打好一次豆浆消耗的总电能为0.17kW•h，加热与打浆的时间之比为3：
1，则打好一次豆浆需_________h。
【答案】5×104并联半导体22不停地做无规则运动导线电阻小0.2
【解析】
【详解】
（1）因水平面上物体的压力和自身的重力大小相等，所以，空豆浆机放在水平桌面上，对桌面的压强：
p=
=5×104Pa；
（2）加热和打浆是交替进行，说明豆浆机中的电动机和电热管可以独立工作、互不影响即为并联；三极管是属于半导体材料；
（3）加热管正常工作80s，消耗的电能：
W=Pt=1100W×80s=8.8×104J，
不计热量损失，水吸收的热量：
Q吸=W=8.8×104J，由Q吸=cmΔt可得，豆浆升高的温度：
Δt=
=22℃；
豆浆飘出阵阵香味说明分子在不停地做无规则运动；
2．（3）不锈钢餐具吸收的热量：
Q吸=cm（t′-t0）=0.46×103J/（kg•℃）×100kg×（70℃-26℃）=2.024×106J，不计热量损失，则加热管消耗的电能：
W=Q吸=2.024×106J，则正常工作需要的加热时间：
t=
。
（2019·河南师大附中实验学校中考模拟）为了改善能源结构，减少污染物排放，大力发展清洁能源，我省西部山区大力发展风电产业，如图所示在闲置的山地、丘陵地带，耸立起高约
、风叶半径
、单机容量
kW，总装机容量
kW的风电场。
（1）风力发电是将_______________能转化为电能。
（2）总装机容量
kW的风力发电机组同时工作，若每天平均发电
，6天向电网输送的能量是多少
？
这些电能可供功率为
kW的动车组运行多长时间？
（3）火电站燃煤发电的效率是30%，6天内风力发电机产生的电量相当于燃烧多少吨煤？
（煤的热值
J/kg）
【答案】
（1）风；
（2）1.2×108；
；（3）
【解析】
【详解】
（1）风力发电是将风能转化为电能；
（2）总装机容量
kW的风力发电机组同时工作，若每天平均发电
，6天向电网输送的能量是：
W=Pt=
kW×10h×6=1.2×108kW∙h，
这些电能可供功率为
kW的动车组运行：
；
（3）由Q=mq可得：
。
答：
（1）风；
（2）向电网输送的能量是1.2×108kW∙h；这些电能可供动车组运行
时间；
3．（3）照明灯使用6小时所消耗的电能是：
。
（2019·浙江中考模拟）如图甲是空调温控装置原理的简化电路,线圈电阻不计,电源电压为6V,R1为电阻箱,R2是热敏电阻,其阻值随温度变化图线如图乙。
当继电器线圈中的电流大于或等于15mA时,继电器的衔铁被吸合,接通右边的受控电路,使空调工作。
若电阻R1调到150Ω,室温升至t时恰能接通受控电路
（1）若空调工作时功率为2kW,则连续工作3小时需消耗电能____________度
（2）若要在较高温度下接通受控电路,应将R1的阻值适当__________________（选填“增大”或“减小”）。
（3）通过计算说明,接通受控电路时的温度t为多少℃_______?
【答案】6增大30
【解析】
【详解】
（1）空调消耗的电能：
W=Pt=2kW×3h=6kW•h=6度；
（2）由电路图可知，R1和R2串联，电路总电阻等于各个电阻之和，R2阻值随温度的升高而减小，那么要想在较高温度下接通受控电路，应将R1的阻值适当增大；
4．（3））由I=
可得，电路启动时的总电阻：
R总=
=
=400Ω，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，此时热敏电阻的阻值：
R2=R总−R1=400Ω−150Ω=250Ω，对照图乙数据可知，此时的启动温度是30℃。
（2019·辽宁中考模拟）电饭锅中的磁钢限温器
电饭锅是生活中常见的用电器，它是利用感温磁钢（软磁体）的磁性随温度的变化而变化的特性来设计的，这样可以限制煮饭过程中的最高温度。
感温磁钢的磁性随着本身温度作非线性变化，其特性曲线如图甲所示。
磁钢限温器结构如图乙所示，它主要由感温磁钢、永磁体和弹簧构成。
感温磁钢及其外套、內锅由弹簧支撑。
感温磁钢与受热面固定在一起，受热面直接把热量传递给锅底。
煮饭时用手按按钮开关，通过杠杄AOC使永磁体和感温磁钢吸合，在吸力作用下永磁体不会落下，金属触点闭合，电路接通，加热元件开始发热。
当饭煮熟后，温度继续上升，当升高到某一温度时，永磁体落下，通过杠杆CBO使触点分开，加热元件停止发热，同时按钮开关跳起。
（1）与铜导线相比，制作电饭锅加热元件的材料应具备的特性是_____（选填字母）。
A．电阻较大，熔点较低
B．电阻较大，熔点较高
C．电阻较小，熔点较低
D．电阻较小，熔点较高
（2）设想一下，如果“常温超导”实现，为了节能，常温超导材料_____（填“可以”或“不可以”）替代现有的加热元件。
（3）煮饭时用手按按钮开关，杠杆AOC可以省_____；饭煮熟后，永磁体落下，通过杠杆CBO使触点分开，杠杆CBO属于_____（填“省力”，“费力”或“等臂”）杠杆。
（4）电饭锅煮饭时，电能主要转化为_____能：
标准大气压下，用此电饭锅烧水，水沸腾后按钮开关_____（填“会”或“不会”）自动跳起。
【答案】B不可以距离省力内不会
【解析】
【详解】
（1）电饭锅加热元件，需要在高温下，并且需要放出较多的热量，根据焦耳定律可知需要较大的电阻，不容易熔断，熔点高一些，所以必须是电阻较大、熔点较高的材料，故选B；
（2）加热元件的工作原理是电流的热效应，根据焦耳定律可知，用电器必须有电阻才能产生热量，故常温超导材料不可以替代现有的加热元件；
（3）煮饭时用手按按钮开关，动力作用在A处、阻力作用在C处，支点在O，所以动力臂小于阻力臂，为费力杠杆，能够省距离；
饭煮熟后，永磁体落下，动力作用在C处、阻力作用在B处，支点在O，所以动力臂大于阻力臂，为省力杠杆；
5．（4）牵引力做的功为fvt，同时储存起来的能量
，燃料燃烧放出的热量mq，混合动力汽车燃油的能量转化效率表达式η=
=
=（fvt+W2-W1）/（mq）.（2019·珠海市第四中学中考模拟）读短文,回答问题：
贫民窟中的黑科技单靠重力工作的电灯
当我们在受电灯带来的各种便利时,身处在发展中国家贫困地区的人们却在依靠极度危险的煤油灯进行照明。
针对发展中国家普遍用不上电的情况,2012年12月,英国伦敦设计师马丁瑞德福和吉姆里弗斯发明了一款实用的“重力灯”（GravityLight）,顾名思义,它靠重力发电,在灯身上挂着的一重物,重物下落时,它会拉动灯中心的一根绳子,从而启动一台发电机,发电机把下落重物产生的能量为灯供电。
这和手摇式发电装置的原理一样,只不过重力灯的运动方向更垂直,这种重力灯和苹果手机一起被为21世纪最伟大的发明
现在，重力灯迎来了第三代“重力LED灯GL02”,其亮度相当于一个12瓦的日光灯（如图甲）,使用寿命可以达到200年。
“重力LED灯GL02”挂于大约2米高,通过拉几下珠绳把重物吊起,松开后,重物因重力的关系会慢慢下降（每秒大约2mm,如图乙）,重力灯的内部结构如图丙所示,以一系列的齿轮带动一个直流发电机,发电时间约为20分钟。
“重力LED灯GL02”采用了全新的保护机制,可以确保超重的物体安全地着陆地面,当沙包落到地面时,只要将沙包再提离至原来位置,又可以继续发电,这样就能拥有绿色、不用电池,无污染、使用“零”成本、源源不断的光线,而且“重力LED灯GL02”机身上有DC插座,还可以为收音机等设备进行供电,其他类似的装置——比如电池充电器也能用同样的方式工作·重力LFD灯的照明时间取决于安装的高度,正常情况下,实于1.8米的高度,可以维持约20分钟的照明,当然你实装高度的越高,维持时间越长。
（1）重力灯的主要构件是直流发电机,它的工作原理是__________
（2）重力灯工作过中主要的能量转化形式是：
将______能转化成______能再转化成光能。
（3）如果某一次使用重力灯,将质量为20kg的重物吊起到1.8m的高度释放,重物以2mm/s速度匀速竖直下降,整个过程中可使10只并联的标有3V10mALED灯正常发光。
则整个过程中重物的重力做功_______J（g=10N/kg）;重力灯的能量转化效率为______________
（4）重力灯是绿色、无污染的清洁照明工具，使用“零”成本。
但它也有不足之处，请说出使用重力灯的一点不足：
________
【答案】电磁感应机械电36075%功率小、供电时间短；不能持续供电
【解析】
【详解】
（1）发电机的工作原理是电磁感应现象，即闭合电路中的一部分导体切割磁感线时，电路会产生感应电流；
（2）重力灯工作过程中主要的能量转化形式是：
将机械能转化为电能，电能转化为光能；
（3）重力所做的功：
；利用
知，下落时间：
；10只3V、10mALED灯消耗的电能：
；重力灯的能量转化效率：
；
6．
（2019·江苏中考模拟）阅读短文，回答问题
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
【解析】
【详解】
（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”：
7．所以后2.5h通过空调的电流为：
I=
=
=2A（2019·江苏中考模拟）如图所示是汽车的一种自动测量油箱内油量的简易装置，R是阻值均匀的变阻器，它的滑片连在杠杆的一端，当油箱内油面发生变化时，浮标通过杠杆使滑片P在电阻R上滑动，引起油量表的指针偏转。
油量表实际上是一个量程为“0～0.6A”的电流表，电源电压恒为12V，R0＝10Ω．当油箱中有55升汽油时，油量表的指针满偏；当油箱中的汽油还有5升时，滑片P刚好在R的中点，油量表的示数为0.1A，此时报警电路（图中未画出）开始自动报警，提醒司机尽快加油。
问：
（1）油箱装满汽油时R0消耗的电功率是多少？
（2）变阻器R的总电阻是多少？
（3）油箱中汽油的体积V和变阻器接入电路的电阻R的关系为V＝60﹣0.5R（式中V的单位为升，R的单位为欧姆）。
当油量表示数为0.4A时，油箱里还有多少升汽油？
（4）若要报警时的油量比5升多一些，请说出两种改进方法。
【答案】
（1）3.6W；
（2）220Ω；（3）50L；（4）方法一：
换R0，增大R0的阻值；方法二：
换电源，减小电源电压。
【解析】
【详解】
（1）由题意可知，油箱装满汽油时，油量表的指针满偏，其示数为I0＝0.6A，
此时R0消耗的电功率：
P0＝I02R0＝（0.6A）2×10Ω＝3.6W；
（2）当滑片P刚好在R的中点时，油量表的示数为0.1A，由I＝
可得，电路的总电阻：
R总＝
＝
＝120Ω，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，滑动变阻器接入电路的阻值：
R＝R总﹣R0＝120Ω﹣10Ω＝110Ω，则变阻器R的总电阻：
R＝220Ω；
（3）当油量表示数为0.4A时，电路的总电阻：
R总′＝
＝
＝30Ω，此时变阻器接入电路的电阻：
R′＝R总′﹣R0＝30Ω﹣10Ω＝20Ω，将R′＝20Ω代入V＝60﹣0.5R得：
V＝50L；
8．③无线电波信号属电磁波，电磁波可以透过玻璃进行传播，因此，双层真空玻璃不能屏蔽无线电波信号。
（2019·上海中考模拟）如图（a）所示，电源电压为6伏且保持不变，电阻R1阻值为10欧，电流表A和A1是两个相同的电表。
闭合电键S后，电流表A的示数如图（b）所示。
求：
（1）通过R1的电流I1。
（2）通电10秒钟电流通过R2所做的功。
（3）现用标有“60Ω3A”和“20Ω2A”字样的滑动变阻器，则当选用标有哪种字样的滑动变阻器替换R1，将电流表A1串联接入_____点处时（选填“M”成“N"），在移动变阻器滑片P的过程中能使电流表A1与A示数的比值最小，求电流表A1与A示数的最小比值及此时滑动变阻器消耗的功率P。
【答案】
（1）0.6A；
（2）24J；（3）“60Ω3A”；N；2:
15；15.6W
【解析】
【详解】
（1）由电路图可知，电阻R1和R2并联，电流表A测干路电流；则R1的电流I1=
=
=0.6A；
（2）从图（b）中可知，电流表的量程是0-3A，分度值是0.02A，电流表A的示数为1A，
根据并联电路电流特点可知通过R2的电流：
I2=I-I1=1A-0.6A=0.4A，并联电路中各个支路的电压相等，所以R2两端的电压为6V，电流通过R2所做的功W2=UI2t=6V×0.4A×10s=24J；
（3）由于电阻R1与R2并联，电流表A测干路电流，支路R2的电流不变，则在移动变阻器滑片P的过程中使电流表A1与A示数的比值最小，则应增大A的示数同时减小电流表A1的示数，或只增大A的示数；由于电流表A测干路电流，根据并联电路的电流特点可知：
电流表A的示数会随R1电流的增大而增大；所以，应把电流表接入N点处；
滑动变阻器标有“60Ω3A”字样，通过变阻器的最大电流为3A，图中电流表A的最大量程为0-3A，所以干路中的电流最大为3A，通过变阻器的电流I1最大=3A-0.4A=2.6A，电流表A1与A示数的最小比值
，滑动变阻器的电功率P=UI1最大=6V×2.6A=15.6W；
滑动变阻器标有“20Ω2A”字样，所以I1最大′=2A，电流表A1与A示数的最小比值
；
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