中考物理电学综合习题含答案.docx
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中考物理电学综合习题含答案
中考物理电学综合习题含答案
一、电磁学综合题
1．（3）水龙头放热水时，R1与R2并联，因并联电路中各支路两端的电压相等，且电路的总功率等于各用电器功率之和，电路消耗的总电功率：
P热=P1+P2=
+
=
+
=1100W+200W=1300W。
（2019·河南中考模拟）物理实验室用的电加热器恒温箱工作原理如图甲所示。
控制电路电压为U1=9V的电源、开关、电磁继电器（线圈电阻不计）、电阻箱R0和热敏电阻R1组成；工作电路由电压为U2=220V的电源和电阻为R2=48.4Ω的电热丝组成．其中，电磁继电器只有当线圈中电流达到0.05A时，衔铁才吸合，切断工作电路；热敏电阻R1的阻值随温度变化关系如图乙所示．解答以下问题：
（1）电磁继电器实质是一个控制工作电路的___________；
（2）求电热丝工作时的功率__________；
（3）如果恒温箱的温度设定为80℃，求电阻箱R0应接入电路的阻值__________．
（4）若要恒温箱的设定温度低于80℃，电阻箱R0接入电路的阻值应调大还是调小？
简述理由。
_____
【答案】自动开关1000W110Ω调小详见解析
【解析】
【详解】
（1）电磁继电器的主要部件就是一个电磁铁，它是利用电磁铁磁性的有无来产生作用力，从而控制工作电路的，其实质就是一个电路来控制另一个电路的间接开关；
（2）电热丝工作时的功率：
P=
=
=1000W；
（3）如果恒温箱的温度设定为80℃，由图乙可知，热敏电阻的阻值R1＝70Ω，
由题知，此时控制电路的电流I＝0.05A，根据电阻的串联和欧姆定律，I=
，即：
0.05A=
，电阻箱R应接入电路的阻值：
R＝110Ω；
2．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：
3．
（2019·深圳市龙岗区南湾街道沙湾中学中考模拟）阅读下面短文，回答以下问题。
感应发光冰块
感应发光冰块产品采用食品级PS材料及电子元件组成的发光冰块，采用先进的触水式开关具有入水即亮的特性（液体感应），外形仿如真实冰块一般。
感应发光冰块采用电池供电，无化学变化，无毒无害，可放置于各类饮品中增添浪漫及神秘的气氛感应发光冰块内部电子元件有：
液体感应器、纽扣电池和LED灯泡。
感应发光冰块的使用方法是将发光冰块清洁干净放入水中，它将自动发亮；使用完毕后，用布擦干后放置于干燥的地方以备下次使用。
感应发光冰块还可以放入冰箱内冷冻后，再放入饮料内，可以起到降低饮料的温度。
需要注意的是，请勿吞食感应发光冰块，避免放置于温度过高的饮品中。
（1）液体感应器是先进的触水式_____（选填“电源”、“用电器”、“开关”或“导线”）。
（2）冷冻后的感应发光冰块通过_____的方式改变饮料的内能，饮料的内能_____（选填“增大”或“减小”）。
（3）LED灯泡发光时，将电能主要转化为_____能。
（4）某位同学在研究LED灯的特点时，发现将一只LED灯接在电池两端没有亮，对调电池正负极后亮了，这说明了LED灯具有_____性。
（5）用布擦干后的感应发光冰块内部的电路处于_____状态。
【答案】开关热传递减小光单向导电性开路
【解析】
【详解】
（1）根据基本电路各部的作用可知：
液体感应器是起控制电路的作用，所以是先进的触水式开关；
（2）感应发光冰块还可以放入冰箱内冷冻后温度比较低，再放入饮料内，通过热传递方式改变饮料的内能，饮料的内能减小，温度降低；
（3）LED灯泡发光时，将电能主要转化为光能；
（4）LED灯也叫发光二极管，它具有单向导电性；
4．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：
。
5．（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：
。
6．（3）电火锅以最大功率加热时，只有R1接入电路，此时电流：
I大=
=
=5.5A。
（2019·江苏泰兴市实验初级中学中考模拟）蒸蛋器是采用通电发热盘加热水后，利用盘内产生水蒸气把鸡蛋蒸熟的，如图所示．
（1）鸡蛋煮熟过程中温度升高，内能增加，是通过_____方式实现的．
（2）在标准大气压下，向蒸蛋器内加入质量未50g初温为20℃的水，通电后将水加热至沸腾，在上述过程中，水的内能增加了_____J〔c水=4.2×103J/（kg·℃）〕．
（3）在没有其他用电器接入电路的情况下，把6只鸡蛋蒸熟时间为6min，家中电能表（如图）指示灯闪烁了96次，则此蒸蛋器的功率为_____W．
（4）与传统的煮蛋相比，用蒸蛋器蛋要熟得快些，主要原因是_____．
【答案】热传递1.68×104300水蒸气遇冷液化放热
【解析】
【详解】
（1）蒸蛋器在工作时将电能转化为水的内能，使水的温度升高汽化为水蒸气，水蒸气上升遇到鸡蛋，通过热传递方式使蛋的温度升高，内能增加；
（2）水吸收的热量：
Q吸=cm△t=4.2×103J/（kg•℃）×0.05kg×（100℃-20℃）=1.68×104J，水增加的内能等于水吸收的热量等于1.68×104J。
（3）由电能表铭牌可知，电能表闪烁96次消耗的电能：
W=
kW•h×96=0.03kW•h，蒸蛋器的功率：
P=
=
=0.3kW=300W。
7．此时电压表的示数：
；（2019·广东中考模拟）某加热器有高、中、低三温档，其额定电压为220V，低温档、中温档的额定功率分别为22W和44W。
简化电路如图所示，用两定值电阻R1和R2表示两电热丝，单刀双掷开关S1可接a或b。
（1）电路只闭合开关S2时，为中温档。
①电流多大?
②R2的阻值是多大?
（2）只让开关S1接b时，为低温档。
①低温档加热5h，消耗多少kW·h的电能?
②定值电阻R1两端的电压是多大?
（3）用高温档加热时，应如何操作开关?
【答案】
（1）0.2A
（2）1100Ω（3）0.11kW·h（4）110V（5）S2闭合，S1接a
【解析】
【详解】
（1）电路只闭合开关S2时，为中温档，此时电路中只有R2工作。
因中温档功率为P中=44W，所以此时通过R2的电流为I=
=
=0.2A；R2=
=
=1100Ω。
（2）只让开关S1接b时，为低温档，此时R1与R2串联，功率为P低=22W=0.022kW。
加热5h，消耗的电能为W=P低t=0.022kW×5h=0.11kW·h；电路中的电流为I’=
=
=0.1A，电路的总电阻为R总=
=
=2200Ω，则R1=R总-R2=2200Ω-1100Ω=1100Ω，
R1两端的电压UR1=I’R1=0.1A×1100Ω=110V。
8．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：
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