中考物理模拟题分类汇编 专题分类电磁学及答案.docx
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中考物理模拟题分类汇编专题分类电磁学及答案
2020年中考物理模拟题分类汇编专题分类∶电磁学及答案
一、电磁学综合题
1．（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。
（2019·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
200
整机质量/g
500
充电时间/min
200
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
（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
【解析】
【详解】
（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
;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
，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：
。
2．
。
（2019·广东中考模拟）如题1图所示电路，电源电压恒定。
闭合开关，当滑动变阻器R2的滑片P从最右端滑到最左端的过程中，R1的I﹣U关系图象如图所示，求：
（1）R2的最大阻值；
（2）滑动变阻器的滑片位于中点时，V2的示数；
（3）在图2中画出滑片从最右端滑到最左端过程中A与V2示数的I﹣U关系图象。
【答案】
（1）40Ω；
（2）9V；（3）见解答。
【解析】
【详解】
由电路图可知，R1、R2串联，电压表V1测R1的电压，电压表V2测R2的电压，电流表测电路中的电流，已知R1的I﹣U关系图象如图2所示。
（1）当滑片P位于最左端时，只有R1工作，电路中的电流最大，由图象可知最大电流I1＝0.9A，此时R1的电压为18V，则电源电压：
U＝U1＝18V，R1的阻值：
；由图知，当滑片P位于最右端时，R1与R2的最大阻值串联，电路中电流最小为I2＝0.3A，此时R1的电压为6V，则R2两端电压为：
U2＝U﹣U1′＝18V﹣6V＝12V，由欧姆定律可得，R2的最大阻值：
；
（2）当滑片处于中点时，滑动变阻器连入电路的阻值为20Ω，则串联电路的总电阻：
R串＝R1+R2′＝20Ω+20Ω＝40Ω，此时电路中的电流为：
，此时R2两端的电压：
＝0.45A×20Ω＝9V，即V2表的示数为9V；
（3）当滑片在最左端时V2的示数为0，此时电流最大0.9A，根据题
（1）中的计算可知，滑片在最右端时V2的示数为12V，此时电流是0.3A，当滑动变阻器R2的滑片P从最右端滑到最左端的过程中，滑动变阻器接入电路的电阻减小，电路电流减小，电流表示数减小，由
可知，定值电阻R1两端电压减小，由串联电路的电压规律可知，滑动变阻器的电压U2减小，因U1线性变化，则U2也是线性变化的，在坐标系中描出（0V，0.9A）、（12V，0.3A）两个点，用直线连接即可，则滑片从最右端滑到最左端过程中A与V2示数的I﹣U关系图象如下：
3．
（2019·福建中考模拟）医生对病人进行脑部手术时，需要将体温降至合适的温度。
准备手术之前，病人的心肺功能开始由心肺机取代。
（1）心肺机的一个功能是用“电动泵”替代心脏博动，推动血液循环，原理如图所示。
将线圈ab缠绕并固定在活塞一端，利用其与固定磁铁之间的相对运动，带动电动泵中的活塞，使血液定向流动；阀门K1、K2都只能单向开启，反向则封闭管路。
当线圈中的电流从a流向b时，线圈的左端为_____（选填“N”或“S”）极，活塞将向右运动，“动力泵”处于_____（选填“抽血”或“送血”）状态。
（2）心肺机的另一个功能是用“热交换器”进行热量交换，通过血液循环调节体温。
经监测，病人体温由17℃上升至正常体温37℃历时1h。
在这段时间内，假设人体所需热量完全由热交换器提供，且不计人体散热，试求人体需从“热交换器”吸收的热量_______。
（设病人质量为60kg，人体比热容与水相当为c＝4.2×103J/（kg•℃））
（3）正常人在静息状态下，每分钟人体心脏能以1.6×105Pa的平均压强将体积6000mL的血液压出心脏，送往人体各部位。
求此状态下“电动泵”替代心脏推动血液循环的输出功率________。
【答案】N送血5.04×106J16W
【解析】
【详解】
（1）当线圈中的电流从a流向b时，由安培定则可知，线圈的左端为N极，与磁铁N极相排斥，活塞在排斥力的作用下将向右运动；此时阀门K1打开，K2关闭，“动力泵”处于送血状态。
（2）人体吸收的热量：
Q＝cm（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg•℃）×60kg×（37℃﹣17℃）＝5.04×106J，
（3）心脏每分钟做的功：
W＝FL＝pSL＝pV＝1.6×105Pa×6000×10﹣6m3＝960J，
4．由图象可知，该装置所能测量的最大风力为720N。
（2019·湖北中考模拟）饮水机是一种常用的家用电器，图甲为饮水机结构剖面图，其加热水槽部分工作原理电路图如图乙所示，其中S是温控开关，R1是加热电阻，R2是定值电阻。
当饮水机处于加热状态时，水被迅速加热，达到预定温度时，S自动切换到另处于保温状态.请回答下列问题：
（1）当开关S与________接触时，此时饮水机处于保温状态。
（2）若饮水机加热时加热管的功率为550W，而保温时加热管的功率为88W，求电阻R2的阻值____（不考虑温度对阻值的影响，且不计指示灯的阻值）。
（3）如图甲控水槽内浮体A与阀门C固定相连，当A恰好浸没时阀门C关闭，A未浸没时C略有下降，桶内水流入控水槽中。
己知浮体A的体积为55cm3，阀门C的横截面积为1cm2；浮体A与阀门C共重0.15N，（不计大气压强）。
求：
①浮体A浸没时所受浮力为多大？
______
②桶内水位的最大高度是多少？
__________
【答案】b132Ω0.55N0.4m
【解析】
【详解】
（1）由图乙知，S接a时，R1与红灯串联；S接b时，R1、R2、绿灯串联。
不计指示灯的阻值，所以S接b时，电路中电阻大，电压一定时，由P=
可知此时电路消耗功率较小，此时为保温状态；则S接a时为加热状态；
（2）S接a时为加热状态，加热时加热管的功率为550W，R1的阻值：
R1=
=88Ω，S接b时为保温状态，R1和R2串联，此时加热管的功率为88W（即R1的功率为88W），电路中电流：
I=I1=
=1A，
由欧姆定律可得：
R1+R2=
=220Ω，
所以R2=220Ω-88Ω=132Ω；
（3）①浮体A完全浸没时受到的浮力：
F浮=ρ水V排g=1.0×103kg/m3×55×10-6m3×10N/kg=0.55N；
5．图丁是RV的阻值与车速成正比，当车速为75km/h时，
，RV3=40Ω，通过电路的电流I3=
=0.24A，电压表的示数U1=I3RV3=0.24A×40Ω=9.6V。
（2019·扬州市江都区第三中学中考模拟）4月15日起，《电动自行车安全技术规范》（也就是市民通称的电动车“新国标”）开始实施。
电动自行车因为具有轻便、快捷和环保等优点备受大家喜爱。
下表是某型号电动自行车（如图甲）的相关数据。
质量m/kg
40
行驶过程中轮胎与地面接触的总面积S/m2
8×10-3
电能转化为机械能的效率η
75%
工作电压U/V
48
规定最大行驶速度v/km•h-1
≤36
（1）电动车中改变车速的控制器类似于实验室中______（填物理实验器材名称）。
（2）如果该电动自行车采用400W•h（瓦时）的大容量电池供电，则其最多能输出的机械能为________J．若这么多的机械能由效率为30%的汽油机提供，则需要燃烧汽油_____kg．（已知本地汽油的热值为4.5×106J/kg）
（3）电动车车速过快，目前已经是引发交通事故的重要原因之一，图乙中所示的图线分别为A、B两不同品牌电动车在同一路面上紧急刹车过程中的实际刹车距离s与刹车前的车速v的关系图象。
图中_____（A/B）车的刹车性能较好，你判断的依据是______；
（4）小明骑该车以最大规定速度在水平路面匀速行驶10km．已知小明的质量是40kg，且该电动自行车行驶过程中所受到的摩擦力f随车辆和人的总质量M的变化关系图像如图丙所示。
则上述骑行过程中克服摩擦力做功的功率为_________W，通过电动自行车的电流为_________A．（g取10N/kg）
【答案】变阻器1.08×1060.8A相同速度A的刹车距离更短2005.56
【解析】
【详解】
（1）电动车中改变车速的控制器相当于实验室中的滑动变阻器，它和电动机应该串联在一起使用，从而起到调节电流的作用。
（2）知道电动机的最大容量W电=400W⋅h=0.4kW⋅h=0.4×3.6×106J=1.44×106J
电能转化为的机械能：
W机械能=W电×75%=1.44×106J×75%=1.08×106J；
由η=
和Q放=mq可得：
需要汽油m=
=
=
=0.8kg，
（3）由图可知，车速相同时，A实际刹车距离s比B的短，说明其刹车性能较好；
（4）小明骑该车以最大规定速度在水平路面匀速行驶，运动的路程是水平方向的，重力方向是竖直向下，所以在竖直方向没有通过的距离，则重力没有做功，也就是重力做的功为0；
小明和车总质量：
m=40kg+40kg=80kg，
根据图象可知总质量为80kg时的摩擦阻力f=20N，
根据表格可知最大车速v=36k/h=10m/s，
则最大功率P=fv=20N×10m/s=200W；
消耗电功率：
P电=
=
，
由P=UI可得：
6．
＝
＝
=
＝
。
（2019·广东执信中学中考模拟）如图甲所示是华为mate20手机.如图乙所示为电磁波谱的示意图。
（1）用手机通话时，它与最近的基站之间相距500米，那通话中的信息大约需要_______s能传递到该基站，由图中的信息可知，红外线的波长比手机wifi信号的波长要_________。
请在图乙波形图中标出任意一个波长的距离
（____________）.
（2）mate20手机电池电压为4V，待机时电流约10mA，则它待机时的电功率为______W.它用原装10V4A的充电器充电，1h即可充满，则该电池板充满电时耗电_______度.
（3声音在空气中的传播速度是_______m/s。
【答案】0.00000016s短
0.040.04340
【解析】
【详解】
（1）电磁波在真空中的传播速度是3×108m/s；根据v=
可知，通话中的信息大约需要时间：
t=
=
0.00000016s,
由图中的信息可知，红外线的波长比手机wifi信号的波长要短,如图两个波峰（或波谷）之间的距离表示一个波长：
（2）手机电池电压为4V，待机时电流约10mA，则它待机时的电功率为：
P=UI=4V
10
10-3A=0.04W;
该电池板充满电时耗电:
W=UIt=10V
4A
3600s=14400J=0.04度；
7．R3所消耗的功率：
P3＝U3I3＝U×
I＝
×800W＝400W；故R3的电阻：
R3＝
＝
＝121Ω。
（2019·广东中考模拟）阅读短文，回答问题。
电动平衡车
电动平衡车，又称体感车（如图甲），是一种时尚代步工具，它利用车体内部的陀螺仪和加速度传感器，来检测车体姿态的变化，并利用伺服控制系统，精确地驱动左右两个电动机进行相应的调整，以保持系统的平衡。
电动平衡车采用站立式驾驶方式，通过身体重心和操控杆控制车体运行，采用锂电池组作为动力来源驱动左右两个电动机行驶。
（1）当人驾驶电动平衡车在水平路面上匀速直线运动时，下列说法中错误的是_____
A．平衡车轮胎上的花纹是为了增大摩擦
B．平衡车刹车时由于具有惯性不能立即停止下来
C．平衡车的重力与地面对平衡车的支持力是一对平衡力
D．人对平衡车的压力与平衡车对人的支持力是一对相互作用力
（2）已知平衡车自重12kg,最大载重90kg.质量48kg的小明驾驶电动平衡车时，若每只轮胎着地面积约25cm2,此时对水平地面的压强是_________Pa。
（g取10N/kg）
（3）如题图乙所示，科技兴趣小组为平衡车设计的转向指示灯电路。
电路中电源电压恒为6V，指示灯L1、L2的规格均为“6V6W”，R0为定值电阻，电磁铁线圈及衔铁的阻值忽略不计，不考虑指示灯电阻随温度的变化，当单刀双掷开关S与“1”接通后，左转指示灯L1会亮暗交替闪烁。
在上述过程中，左转指示灯L1两端实际电压UL随时间t变化规律如题图丙所示。
①当单刀双掷开关S与“2”接通时，电磁铁中有电流通过，右转指示灯L2发光_____（选填“较亮”或“较暗”）；接着，衔铁被吸下，触点A与B接通，电磁铁和电阻R0被短路，右转指示灯L2发光_____（选填“较亮”或“较暗”）。
此时，由于电磁铁中没有电流通过，衔铁被弹簧拉上去，触点A与B分离，电磁铁中又有电流通过，随后电磁铁又将衔铁吸下，如此循环，右转指示灯L2会亮暗交替闪烁。
②单刀双掷开关S与“1”接通，触点A与B分离时，电磁铁上端是_____极，值电阻R0的阻值为_____Ω。
③在单刀双掷开关S与“l”接通情况下，左转指示灯L1亮暗交替闪烁工作10min，则整个电路消耗的电能为__J。
【答案】C1.2×105较暗较亮N241680
【解析】
【详解】
（1）A、轮胎上的花纹，是在压力一定时，通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力。
故A正确；
B.平衡车刹车时由于具有惯性继续向原来的方向运动，所以不能立即停止下来。
故B正确；
C.平衡车的重力小于地面对平衡车的支持力，不符合二力平衡的条件。
故C错误；
D.人对平衡车的压力与平衡车对人的支持力大小相等、方向相反、在同一直线上、作用于两个不同的物体上，是一对相互作用力。
故D正确。
（2）车对水平地面的压力：
F=G总=（m车+m人）g=（12kg+48kg）×10N/kg=600N，
车对水平地面的压强：
p=
=
=1.2×105Pa.
（3）①开关S与“1”接触时,电磁铁中电流通过,灯L1与R0串联，
由串联电路的电压特点知,此时L1两端电压小于电源电压6V,即小于其额定电压6V,所以L1不能正常工作，发光较暗；
衔铁被吸下后,R0被短路,电路中只有L1连入电路,L1两端电压等于电源电压6V,L1正常工作，发光较亮；
②由图知，电流从电磁铁下端流入，由安培定则可知，电磁铁上端是北极；
由P=
求指示灯L1的阻值：
RL=
=
=6Ω，
S与“1”接通,触电A与B分离时,L1与R0串联,由图象知灯泡两端电压UL=1.2V，
则R0两端的电压：
U0=U−UL=6V−1.2V=4.8V；
由串联电路特点和欧姆定律有：
IL=IR,即：
=
即：
=
，
解得：
R0=24Ω；
③0∼1s电路中电流I=
=
=0.2A，
电路消耗的电能：
W1=ULIt=6V×0.2A×1s=1.2J；
当触点A与B接通时,电磁铁和电阻R0被短路，指示灯发光较亮，
根据图象可知,此时指示灯两端电压为6V,此时电路中的电流：
I′=
=
=1A；
1s∼1.5s电路消耗的电能：
W2=UI′t=6V×1A×0.5s=3J；
8．
（2）从图中和表中数据可知，2021年地磁S极的经度在160°E-170°E之间，大约166°E，2007年纬度在84°N，2021年地磁S极的纬度高于84°N，从图中可知大约在87°N。
故B符合题意。
（2019·西安行知中学中考模拟）市场上有一种电热水机，如图所示是饮水机的简化电路图，S是温控开关，R1是调节电阻，其阻值为176Ω，R2是供热的电阻丝，它有高低两个挡位。
饮水机的铭牌参数如图所示。
求：
（1）电热水机工作时，将_____能转化为_____能。
（2）R2的阻值是多少________？
（3）某次用低挡位工作时，需要将质量为1kg，初温12℃的水在一标准大气压下烧开，需要加热多长时间？
（不计热损失，c水＝4.2×103J/（kg℃）________
（4）由（3）中计算可知，用低温挡把水烧开时，时间太长，想要缩短时间，那么在保证高温挡功率不变的情况下，如何对原电路进行改造？
（只说明改变电阻的做法，不用计算）_________
【答案】电内44Ω840s给R1并联一个电阻R3即可
【解析】
【详解】
（1）电热水机工作时，是将电能转化为内能，主要利用了电流的热效应。
（2）当温控开关S闭合时，电阻R1被短路，只有加热电阻R2接入电路，饮水机处于加热状态，由
得R2的阻值：
，
（3）当S断开时，R1与R2串联，电路中的总电阻最大，总功率最小，饮水机处于保温状态（低挡位），因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，此时电路中的电流：
，
则电热饮水机的保温功率（即加热电阻R2消耗的功率）：
。
一标准大气压下，水的沸点t＝100℃，把水烧开，水吸收的热量：
。
不计热损失，饮水机消耗的电能：
，
由
知，饮水机需要加热的时间：
；
（4）用低温挡把水烧开时，时间太长，想要缩短时间，在保证高温挡功率不变的情况下，需要增大R2的功率，需增大电流，需减小总电阻，则应给R1并联一个电阻R3即可。
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