最新中考物理电学专项复习综合训练题及详细答案解析Word下载.docx
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10
9
8.5
7.8
(1)机器人工作时,主机内部的气压_____(选填“大于”、“小于”或“等于”)大气压而产生吸力。
若该机器人向障碍物垂直发射超声波,经过0.001s收到回波,则其发射超声波时与障碍物间的距离为_____cm.(设超声波在空气中的传播速度为340m/s)
(2)该机器人正常工作时的电流为_____A;
充满电后至下一次自动充电前能够连续正常工作的最长时间为_____min。
(3)由表二数据可知,当风量为0.015m3/s时,若吸尘电机的输入功率为25W,此时其效率为_____%;
上述风量下,10min内通过吸尘电机排出的空气质量为_____kg.(取ρ空气=1.3kg/m3)
(4)光敏电阻是制作灰尘传感器的常用元件。
图乙为某机器人中吸尘电机内部的光敏电阻的控制电路,两端总电压U0恒定(U0<12V),RG为光敏电阻,其阻值随空气透光程度的变化而变化,R0为定值电阻。
当光敏电阻分别为6Ω和18Ω时,电压表的示数分别为4.5V和2.25V,则R0=_____Ω。
(5)若机器人1秒钟消耗的电能中有40%用于克服摩擦力做功。
已知集尘盒空置时,机器人匀速运动时受到的摩擦阻力为16N,查阅资料显示摩擦力与压力成正比,则达到最大集尘量时机器人运动的速度为多少?
(写出必要计算步骤)(____)
【答案】小于172.5483311.76达到最大集尘量时机器人运动的速度为0.6m/s。
【解析】
【详解】
(1)由流体压强与流速的关系:
流速越大的位置压强越小可知,
机器人在工作时,由于转动的扇叶处气体的流速大,压强小,在外界大气压的作用下将灰尘、杂物吸入集尘盒,
故主机内部的气压小于大气压而产生吸力;
由v=
得,
超声波从发射到收到回波所通过的总路程:
s总=vt=340m/s×
0.001s=0.34m,
则其发射超声波时与障碍物间的距离:
s=
=
=0.17m=17cm,
(2)由P=UI得,机器人正常工作时的电流:
I=
=
=2.5A,
充满电后的电池容量Q1=2500mAh,下一次自动充电前的电池容量:
Q2=ηQ1=20%×
2500mAh=500mAh,
消耗的电池容量:
Q=Q1﹣Q2=2500mAh﹣500mAh=2000mAh,
正常工作时的电流:
I=2.5A=2500mA,
由I=
得,连续正常工作的最长时间:
t=
=0.8h=48min;
(3)由表格中数据可知,吸入功率等于真空度与风量的乘积,
当风量为0.015m3/s时,吸尘电机吸入功率:
P吸入=550Pa×
0.015m3/s=8.25W,
电动机的效率:
η电机=
×
100%=
100%=33%,
当风量为0.015m3/s时,t=10min=600s,
通过吸尘电机提出的空气体积:
V=0.015m3/s×
600s=9m3,
由ρ=
得,通过吸尘电机提出的空气质量:
m=ρ空气V=1.3kg/m3×
9m3=11.7kg;
(4)由电路图可知,光敏电阻RG和定值电阻R0串联,电压表测定值电阻R0两端的电压,
当光敏电阻RG1=6Ω时,电压表的示数U1=4.5V,光敏电阻两端的电压U=U0﹣U1,
此时电路中的电流:
I1=
,即
…①
当光敏电阻RG2=18Ω时,电压表的示数U1=3V,光敏电阻两端的电压U′=U0﹣U2,
I2=
…②
联立①②可解得:
U0=9V,R0=6Ω,
(5)吸尘器压力等于其重力。
由题,摩擦力与压力成正比。
,
达到最大最大集尘量时的摩擦力f2为:
解得:
f2=20N,
消耗的电能中有40%用于克服摩擦力做功。
所以40%P=Fv=f2v,
2.(4)当开关都S1、S2都断开时,系统处于保温状态,此时R1与R2串联,系统连续工作10h,因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,白天系统消耗的电能:
W白=
10×
3600s=4.356×
107J=12.1kW•h;
晚上温度较低的时候,S1、S2均闭合,开启加热和照明功能,此时L与R1并联,晚上系统消耗的电能:
W晚=Pt′=5kW×
12h=60kW•h,该系统每天消耗的电能:
W总=W白+W晚=12.1kW•h+60kW•h=72.1kW•h。
广东中考模拟)阅读短文,回答问题
伟大的发明---单靠重力工作的电灯
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”。
它靠重力发电。
在灯身上挂着一个重物,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。
这和手描式发电装置的原理一样现在,重力灯迎来了第二代﹣“重力LED灯GL02”,其亮度相当于一个12瓦的日光灯(如图1),使用寿命可以达到200年。
“重力LED灯G02”挂大约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2)。
以一系列的齿轮带保超重的物体安全地着陆地面。
当沙包落到地面时,只要将沙包再提高至原来位置,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、源源不断的光能。
重力LED灯的照明时间取决于安装的高度,正常情况下,安置于18米的高度,可以维持约20分钟的照明,当然你安装高度的越高。
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_____现象。
(2)重力灯的内部结构如图3所示,使用了滑轮系统,通过向下拉珠绳把重物吊起。
重力灯利用滑轮系统的目的是_____。
(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“3V、10mA”LED灯正常发光。
则整个过程中重物的重力做功_____J(g=10Nkg);
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】电磁感应省力且改变拉力的方向36075%悬挂的高度有一定的局限性。
(1)重力灯的主要构件是直流发电机,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)由图可知,该滑轮系统是有一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组,既可以省力,又可以改变拉力的方向;
(3)重力所做的功:
W=Gh=mgh=20kg×
10N/kg×
1.8m=360J;
下落时间:
t=
=900s;
10只“3V、10mA”LED灯消耗的电能:
W电=10×
UIt=10×
3V×
0.01A×
900s=270J;
重力灯的能量转化效率:
η=
100%=75%;
3.(3)水吸收的热量:
Q吸=c水m(t-t0)=4.2×
103J/(kg·
℃)×
4kg×
(80℃-20℃)=1.008×
106J,则至少需要的时间:
=560s。
河南郑州外国语中学中考模拟)如图甲为小颖同学设计的电热水器的原理图,该电热水器具有加热、保温功能,图甲中电磁继电器(线圈电阻不计)、热敏电阻R、保护电阻R0、电压恒为6V的电源U1、导线等组成控制电路,当电磁铁线圈中的电流I<10mA时,继电器上方触点和触点c接通;
当电磁铁线圈中的电流I≥10mA时,电磁铁的衔铁被吸下,继电器下方触点a、b接通,热敏电阻中允许通过的最大电流I0=15mA,其电阻R随温度变化的规律如图乙,热敏电阻和加热电路中的三只电阻R1、R2、R3均置于储水箱中,
已知R1=33Ω、R2=66Ω、R3=154Ω、U2=220V。
(1)衔铁被吸下时,电热水器处于____(“保温”或“加热”)状态。
(2)已知该热水器的加热效率为80%,则在加热状态下10分钟能将多少千克的水从20℃加热到50℃;
____(结果保留一位小数)
(3)为使控制电路正常工作,保护电阻R0的阻值至少为多大?
_____若R0为该值,衔铁刚好被吸下时储水箱中水温是多少?
____
【答案】加热8.4kg200Ω60℃
(1)由电路图知:
衔铁被吸下时,R1、R2并联,根据并联电阻的总电阻小于其中任一电阻,由P=
,电功率最大,为加热状态;
(2)由电路图知,加热状态下:
R1、R2并联,R并=
=22Ω
10min加热电路产生的热量Q=
600s=1.32×
106J,
10分钟内水只收的热量Q′=Q×
η=1.32×
106J×
80%=1.056×
106J;
由Q=cm
t得,水的质量:
m=
=8.4kg.
(3)由图乙可知,热敏电阻的最小值是R=200Ω,
当R最小,控制电路中的电流不超过最大值时,保护电阻R0阻值最小,
由I0=
得:
保护电阻R0的最小值R0=
−R=
−200Ω=200Ω,
由题意知,衔铁刚好被吸下时,电路电流I=10mA=0.01A,
此时电流总电阻R总=
=600Ω,
此时热敏电阻R=R总−R0=600Ω−200Ω=400Ω,
4.
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
(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×
(3)心脏每分钟做的功:
W=FL=pSL=pV=1.6×
105Pa×
6000×
10﹣6m3=960J,
5.(3)将青铜盘换成铸铁盘,磁勺有吸引铁钴镍的性质,它们互相吸引,无法转动。
广东惠州一中中考模拟)阅读短文,回答问题:
电动车因为具有轻便、快捷和环保等优点备受大家喜爱。
通常说的电动车是以蓄电池作为能量来源。
为了能使蓄电池的使用寿命更为长久,作了放电余留20%左右即停止电能输出的电路设计。
如表是某型号电动自行车的相关数据。
整车
整车质量
40kg
最高车速
10m/s
最大噪音
62dB
效率
75%
蓄电池
容量
0.5kW·
h
供电电压
48V
电动机
额定电压
(1)如图所示的实验中,能反映电动机工作原理的是如下图中的________________。
(2)关于电动车,下列说法中错误的是(_________)
A.电瓶车手把相当于轮轴B.紧急刹车时,人会向前倾导致人的动能变大
C.行驶过程中轮胎发热,轮胎内能一定增大D.后视镜用凸面镜是为了扩大视野
(3)电动车中改变车速的控制器相当于是实验室中的____________(填物理实验器材名称),它和电动机应该________选填“串联”或“并联”)在一起使用。
(4)该电动车最多能输出的机械能为___________J.
(5)立志考一中高中部的李晨滔同学骑着该电动车,以最大规定速度在水平路面匀速行驶时,且该电动车行驶过程中所受到的摩擦力f随车辆和人的总质量M的变化关系图象如图所示。
则该过程中电动车克服摩擦力做功的功率为225W,则晨滔同学的的质量是_________kg.(g取10N/kg)
【答案】DB滑动变阻器串联1.08×
10650
(1)电动机是利用通电导体在磁场中受力而运动制成的,
A.图中没有电源,则导体ab在磁场中做切割磁感线运动时,检流计指针发生偏转,说明产生了感应电流,这是电磁感应现象,是发电机原理,不符合题意;
B.是奥斯特实验,证明了通电导线周围存在磁场,不符合题意;
C.研究的是电磁铁磁性的强弱与线圈匝数的关系.不符合题意;
D.图中有电源,闭合开关后,通电导线在磁场中受力运动,是电动机的原理,符合题意。
(2)A.电动车的车把相当于轮轴,车把相当于轮,前轴相当于轴,是一个省力杠杆,故A正确;
B.紧急刹车时,人会向前倾,是由于人具有惯性,此时人的速度、质量没变,动能不变,故B错误;
C.行驶过程中轮胎克服摩擦做功,机械能转化为内能,使轮胎的内能增加、温度升高而发热,故C正确;
D.凸面镜对光线有发散作用,可以阔大视野,从而更好地注意到后方车辆的情况,故D正确;
(3)电路中的电流大小可通过滑动变阻器来改变,电流变化了,电动机转动的速度就会改变,因此,电动车中改变车速的控制器相当于是实验室中的滑动变阻器,在连接时,应将滑动变阻器与电动机串联在电路中;
(4)蓄电池的最大容量:
W电=0.5kW•h=0.5×
3.6×
106J=1.8×
106J,根据题中的效率值可得,电能转化为的机械能:
W机械能=W电×
(1-20%)×
75%=1.8×
75%=1.08×
6.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。
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
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
(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×
106J=1.44×
106J
电能转化为的机械能:
75%=1.44×
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:
7.(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。
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
(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;
8.指示灯交替工作10min整个电路消耗的电能:
W=(W1+W2)×
=(1.2J+3J)×
400=1680J.(2019·
江苏中考模拟)有一种测量体重的电子秤,原理如图所示,其中有踏板、压力杠杆ABO、压力传感器R(电阻值与所受压力的关系如下表所示)、显示体重大小的仪表A(实质是小量程电流表)。
若AO:
BO=4:
1,压力传感器R表面能承受的最大压强为2×
106Pa。
压力F/N
50
100
150
200
250
300
…
电阻R/Ω
270
240
210
180
120
设踏板和杠杆组件的质量可以忽略不计,接通电源后,压力传感器两端的电压恒为4.8V。
(1)踏板空载时,电流表示数是_____A;
(2)若压杆与压力传感器之间的接触面积是2×
10﹣4m2,该秤的最大称量值是_____N。
(3)人的体重G=720N时,电流表的示数为_____A。
【答案】0.01616000.025
(1)由图知道,该电路为压力传感器R的简单电路,已知压力传感器两端的电压恒为4.8V,
踏板空载时,压力传感器的电阻为300欧,则此时电流表的读数:
=0.016A;
(2)由p=
知道,压力传感器R表面能承受的最大压力是:
F=pS=2×
106Pa×
2×
10﹣4m2=400N,
由杠杆平衡条件知道,F×
AO=G×
BO,
所以,该秤的最大称量值是:
G最大=F×
=400N×
=1600N;
(3)由于人的体重是:
G=720N时,
由杠杆平衡条件知道,此时压力传感器受到的压力是:
F′=
=720N×
=180N,
由表格数据知道,压力每增加50N,电阻减小30Ω,即
N/Ω,
所以,传感器受到的压力为180N时,其电阻是:
R′=300Ω﹣
=192Ω,
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