1、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=100,此时控制电路的电流I=30mA=0.03A,I=,0.03A=,R0=200。(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
2、。表一额定电压/V6额定功率/W42电池容量/mAh1500工作噪音/dB50遥控距离/m200整机质量/g500充电时间/min200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/()11.21.4升力/N4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
3、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
4、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 5.76 7 5.6 65.52 71.8% 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
5、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2,所以当风叶转速为时,代入公式可知,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1500 mAh=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
6、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IU关系图象如图所示,求:(1)R2的最大阻值;(2)
7、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IU关系图象。【答案】(1)40;(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IU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I10.9A,此时R1的电压为18V,则电源电压:UU118V,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I20.3A,此时R1的电压为6V,则R2两端电压为:U2U
8、U118V6V12V,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20,则串联电路的总电阻:R串R1+R220+2040,此时电路中的电流为:,此时R2两端的电压: 0.45A209V,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
9、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IU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,“
10、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c4.2103J/(kg)(3)正常人在静息状态下,每分钟人体心脏能以1.6105Pa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 5.04106J 16W 【解析】【详解】(1)当线圈中的电流
11、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:Qcm(tt0)4.2103J/(kg)60kg(3717)5.04106J,(3)心脏每分钟做的功:WFLpSLpV1.6105Pa6000106m3960J,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
12、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:浮体A浸没时所受浮力为多大?_桶内水位的最大高度是多少?_【答案】b 132 0.55N 0.4m 【解析】【详解】(1)由图乙知,S接a时
13、,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= =88,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=220,所以R2=220-88=132;(3)浮体A完全浸没时受到的浮力:F浮=水V排g=1.0103kg/m35510-6m310N/kg=0.55N;5图丁是RV的阻值与车速成正比,当车速为7
14、5km/h时,RV3=40,通过电路的电流I3=0.24A,电压表的示数U1=I3R V3=0.24A40=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/kg40行驶过程中轮胎与地面接触的总面积S/m2810-3电能转化为机械能的效率75%工作电压U/V48规定最大行驶速度v/kmh-136(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400Wh(瓦时)的
15、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4.5106J/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
16、行车的电流为_A(g取10N/kg)【答案】变阻器 1.08106 0.8 A 相同速度A的刹车距离更短 200 5.56 【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=400Wh=0.4kWh=0.43.6106J=1.44106J电能转化为的机械能:W机械能=W电75%=1.44106J75%=1.08106J;由=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
17、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=20N10m/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wif
18、i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 0.04 0.04 340 【解析】【详解】(1)电磁波在真空中的传播速度是3108m/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
19、流约10mA,则它待机时的电功率为:P=UI=4V1010-3A=0.04W;该电池板充满电时耗电:W=UIt=10V4A3600s=14400J=0.04度;7R3所消耗的功率:P3U3I3UI800W400W;故R3的电阻:R3121。(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。(
20、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“6V 6W”,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
21、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。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。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_
22、。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】C 1.2105 较暗 较亮 N 24 1680 【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
23、+m人)g=(12kg+48kg)10N/kg=600N,车对水平地面的压强:p=1.2105Pa.(3)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;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=6,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=UUL=6
24、V1.2V=4.8V;由串联电路特点和欧姆定律有:IL=IR,即:=即: =,解得:R0=24;01s电路中电流I=0.2A,电路消耗的电能:W1=ULIt=6V0.2A1s=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;1s1.5s电路消耗的电能:W2=UIt=6V1A0.5s=3J;8(2)从图中和表中数据可知,2021年地磁S极的经度在160E -170E之间,大约166E,2007年纬度在84N,2021年地磁S极的纬度高于84N,从图中可知大约在87 N。故B符合题意。(2019西安行知中学中
25、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176,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4.2103J/(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 44 840s 给R1并联一个电阻R3即
26、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t100,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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