中考物理模拟题分类汇编 专题分类电磁学及详细答案解析.docx
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中考物理模拟题分类汇编专题分类电磁学及详细答案解析
中考物理模拟题分类汇编专题分类∶电磁学及详细答案解析
一、电磁学综合题
1．R2=R总
R1=484Ω
48.4Ω=435.6Ω.（2019·天津中考模拟）
（一）小泽发现：
漆黑夜间上洗手间，很难摸到墻上开关，于是动手自制夜间照明电路。
器材：
6V新蓄电池，规格为“2.5V0.5A”的新灯泡L、定值电阻R0、开关S、导线若干。
（1）请在图甲中以笔画线代替导线完成电路连接。
要求：
夜间闭合开关S，电压表显示电源电压，灯泡正常发光；白天断开开关S，电压表指针指零，灯泡熄灭。
（______）
（二）数月后，小泽发现：
闭合开关S，灯泡发光，亮度有所下降。
（2）小泽猜想1：
可能是长期使用，蓄电池用旧了导致电源的输出电压有所降低。
闭合开关，如图乙所示，电压表显示旧蓄电池的输出电压为________伏。
小泽猜想2：
可能是长期使用，灯泡自身发生了变化。
因为他发现灯泡玻璃壳内壁发黑。
灯泡玻璃壳内壁发黑是由于钨丝发生________（填所选项的字母）。
A．先升华后凝华B．先汽化后液化C．先熔化后凝固D．先升华后凝固
（三）小泽用该旧蓄电池探究、绘制旧灯泡的I—U图像。
（3）请在图内中以笔画线代替导线完成电路，要求：
闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应置于A端。
（______）
（4）请根据图丁将实验⑥的电流表的示数填入表格，并根据实验表格在图戊中画出旧灯泡的I—U的图像。
实验序号
①
②
③
④
⑤
⑥
U/V
0
0.5
1
1.5
2
2.5
I/A
0
0.18
0.28
0.34
0.38
__
（______）
【答案】详见解析4.5A详见解析0.4详见解析
【解析】
【分析】
根据题中“于是动手自制夜间照明电路”可知，本题考查电路的连接、电表读数、物态变化、以及I-U图象。
根据电压表的使用规则和滑动变阻器的连接方式连接电路，根据量程和分度值读出电压表和电流表的示数，根据描点法画出图象。
完成解答。
【详解】
（一）
（1）闭合开关S，灯泡正常发光，电压表显示电源电压，说明电压表可并联在电源两端或并联在灯泡和定值电阻的两端；断开开关S，灯泡熄灭，电压表指针指零，说明电压表并联在灯泡和定值电阻的两端，电源电压为6V，所以电压表选用0~15V量程，实物连接如下：
（二）
（2）由图乙可知，电压表使用0~15V量程，分度值为0.5V，示数为4.5V；
灯泡的钨丝在温度较高时会直接变成气体，发生了升华现象；当钨蒸气遇到冷的玻璃泡内壁时，又会直接变成固体附着在灯泡上，发生了凝华现象。
即先升华后凝华，故选A。
（三）（3）滑动变阻器的接线柱应一上一下串联电路中，闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应置于A端，即最大值端，所以应将B接线柱接入电路中，电路图如下：
（4）由图丁可知，电流表选用0~0.6A量程，分度值为0.02A，示数为0.4A；
根据实验数据，描点连线画出旧灯泡的I-U图象，如图所示：
2．答：
水吸收的热量为3.696×105J，烧开一壶水需要的时间为420s。
（2019·翁牛特旗乌丹第一中学中考模拟）阅读短文，并回答问题．
第四代电光源——LED光源
如图甲是时下较为流行的LED手电筒和LED吸顶灯，它的主要部分是高亮度白色发光二极管，这种发光二极管主要由硅、砷等半导体材料制成，具有光效高、耗电少，寿命长、易控制、免维护、安全环保等优点，是继白炽灯、卤素灯和节能荧光灯后新兴的第四代电光源，是极具发展前途的新光源．LED的发光原理与白炽灯先发热后发光的原理截然不同，是直接把电能转换成光能的器件，因而其发光效率较高，是新一代固体冷光源，将逐步取代传统光源．图乙是LED的元件实物及符号．
由于二极管具有单向导电性，使用时必须将它的正极与电源正极相连，二极管才能处于导通状态，否则处于截止状态．利用图丙所示电路可以研究发光二极管的工作特性：
把一个额定电压为3V的LED接入电源电压恒为4.5V的电路，闭合开关S，LED即处于导通状态，调节变阻器滑片，改变LED两端的电压和电路中电流，记录多组电压、电流数据，可以得到电压表与电流表示数关系，如丁所示．
（1）LED灯主要由半导体材料制成；它之所以节能，被称为冷光源，是因为电热转换损耗的能量较白炽灯__________（高/低）；
（2）在图丙中，闭合S，调节滑动变阻器，使LED正常发光；断开S，改变电源的正负极后再闭合S，LED___________（能/不能）发光
（3）在图丙中，闭合S，调节滑动变阻器，使LED正常发光；断开S，改变电源的正负极后再闭合S，LED不能发光；此时两电表的示数为__________。
A．4.5V20mAB．3V20mAC．4.5V0mAD．3V0mA
【答案】低不能C
【解析】
【详解】
（1）根据题意知，LED灯直接把电能转换成光能的器件，因而其发光效率较高，转移为内能的部分少，即电热转换损耗的能量较白炽灯低；
（2）在图丙中，闭合S，调节滑动变阻器，使LED正常发光，由于二极管具有单向导电性，断开S，改变电源的正负极后再闭合S，LED不会有电流通过，故不能发光。
（3）在图丙中，闭合S，调节滑动变阻器，使LED正常发光；断开S，改变电源的正负极后再闭合S，LED不能发光，即LED没有电流通过，所以电流表示数为0mA，此时电压表通过滑动变阻器能够测量电源电压，所以电压表示数为1.5V。
故选C。
3．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：
4．（4）节能灯额定功率P=11W=0.011kW，工作总时间t=3000h，则节能灯从买回来开始正常工作到寿命结束，消耗的电能为W=Pt=0.011kW×3000h=33kW·h。
（2019·江苏中考模拟）阅读材料，回答问题。
手术时，需要利用电磁血流计来检测血流速度和血流量（血流量指单位时间内通过血管横截面的血液体积），其示意图如图所示，使用时，将血管（圆柱形）放置于两磁极之间，两金属电极a、b与血管壁接触，就会有微弱电流流过仪表显示出血流速度。
某实验小组用电磁血流计研究血管中血流速度与n的关系。
n为病人心脏血管横截面积与正常人心脏血管横截面积的比值，测得病人心脏主动脉血管内血液匀速流动的速度v与n的数值如下表。
n
1.00
0.90
0.80
0.75
0.60
v/ms–1
0.180
0.200
0.225
0.240
0.300
研究表明，血管内血流速度会随血管横截面积的变化而变化，且血液匀速通过血管时，受到的阻力f与血液的流速v成正比，即f=kv，k为常数，血管横截面积越小，血液流速越快，受到的阻力越大，心脏的负担就越重。
（1）某次测量时，仪表显示电流为2mA，电路中的电阻为100Ω，ab间电压为________V，电磁血流计的原理与_________（选填“电磁铁”、“电动机”、“发电机”）的原理相似，利用电磁流量计_________（选填“可以”或“不可以”）测量某食用油管道中油的流量。
（2）心脏主动脉血管的横截面积变化时，心脏推动血液流动的功率P随n的变化而变化。
若当n=1时，心脏推动血液流动的功率P=P0，则当n=0.25时，心脏推动血液流动的功率P=____________。
【答案】0.2V发电机不可以16P0
【解析】
【详解】
（1）根据I=
可得：
电压U=IR=2×10−3A×100Ω=0.2V；
血液流动就会有微弱电流流过仪表显示出血流速度，其原理是电磁感应，故原理与发电机原理相似。
由于电磁流量计是将血液当作导体来进行测量的，而食用油是绝缘体，因此利用电磁流量计不可以测量某食用油管道中油的流量；
（2）由f=kv和P=Fv可知,心脏推动血液流动的功率P=kv2，故P与速度的平方成正比，而n与v成反比，因此P与n的平方成反比；
5．（3）由于潜水艇时封闭的环境，看不到外部的光线，不能根据外部的亮度来判定白天和黑夜，而潜艇用的钟表是24小时的刻度，能方便判断白天和黑夜。
（2019·江苏南京一中中考模拟）某兴趣小组在阅读了半导体材料相关信息后，设计了如图甲所示的电路，现想将电流表（选用0-0.6A的量程）改为温度表盘，其中R2为多种半导体材料混合制成的电阻，其阻值随温度的变化关系如图乙所示。
现将R2置于25℃的某温箱中，电流表示数恰为0.2A；若设计的此电路所能测量的最高温为75℃。
（1）求出该兴趣小组选用的电源电压大小和定值电阻R1的阻值_____________.
（2）当R2的温度为28℃时，电阻R2的电功率为多少______________。
（3）写出通过R2的电流I2与其两端电压U2变化关系的函数表达式：
____________
（4）改装成的温度表盘的刻度_______（选填“均匀”或“不均匀”）
（5）若在R1两端并联一个电压表，随着温箱温度的改变，电流表与电压表的示数________（选填“成”或“不成”）正比。
【答案】4.5V5Ω0.9WI2=
不均匀成
【解析】
【详解】
（1）如图甲所示,R1和R2串联，电流表测电路中的电流，由图乙知，25℃时：
R2的阻值为17.5Ω，此时，电路中的电流为0.2A，环境温度越高，R2阻值越小，电路电流越小，据题意此电路所能测量的最高温为75℃，由图乙知，75℃时：
R2的阻值为2.5Ω，电流表选用0-0.6A的量程，即当R2=2.5Ω时，电路中的电流为0.6A，
根据欧姆定律，电源电压等于：
U=I（R1
R2）=0.2A×（R1+17.5Ω）=0.6A（R1
2.5Ω），解得：
R1=5Ω,
电源电压U=0.2A×（5Ω+17.5Ω）=4.5V;
（2）当温度为28℃时,R′2=10Ω,电路中电流为I′=
=
=0.3A，
电阻R2的电功率为：
P2=（I′）2R2=（0.3A）2×10Ω=0.9W。
（3）根据串联电路的电流规律和欧姆定律，通过R2的电流I2=I1=
=
=
：
（4）由题知，当电流表示数为0.2A，对应的温度为25℃，当电流表示数为0.3A，对应的温度为28℃，当电流表示数为0.6A，对应的温度为75℃，因此改装成的温度表盘的刻度不均匀；
6．（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：
；
7．
（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”：
8．ω=
=
=3.8.（2019·河北中考模拟）小明家新添了一台变频空调，都分参数如下表所示，当室温和空调的设定温度相差较大时，变频空调一开机，即以最大功率工作，使室温迅速达到设定温度；当室温达到设定温度后，空调的制冷（热）功率随之减小，以维持室温基本不变。
该空调另设电辅热功能，可以辅助制热，以弥补单靠空调压缩机工作制热不足的问题。
型号
XXX
功能
冷暖（辅助电加热）
制冷功率P冷/W
变化范围180~1600
制热功率P热/W
变化范围200~1900
电辅热功率P辅热/W
1000
电源电压/V
220
（1）空调接入家庭电路后，与其他用电器___________联。
（2）假设该空调开面后以最大制冷功率工作0.5h，使室温降至设定温度。
然后，空调又以某一恒定的功率工作了2.5h，该过程空调消耗的电能为1.9kW·h。
求：
①前0.5h空调消耗的电能_____
②后2.5h通过空调的电流_____。
【答案】并联
；2A
【解析】
【详解】
（1）并联电路中各用电器直接互不影响，所以空调接入家庭电路后，与其他用电器是并联的；
（2）①前0.5h空调消耗的电能为：
W前=P大t1=1600
；
②因为后2.5h空调消耗的电能为：
：
W后=1.9
，
所以后2.5h空调的功率为：
P后=
=
=0.44kW=440W，
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