中考物理电学综合习题含答案解析.docx
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中考物理电学综合习题含答案解析
中考物理电学综合习题含答案解析
一、电磁学综合题
1.(4)若要使恒温箱的设定温度低于80℃,由图乙知道,热敏电阻的阻值R1将增大,衔铁吸合工作电流即线圈中的电流仍需0.05A,即要求控制电路中的总电阻不变,所以R0的阻值必须调小。
(2019·江苏中考模拟)某同学设计的一个温控电加热装置,原理如图所示,电压U=6V,Rt为热敏电阻其阻值随加热环境温度的升高而增大。
电磁铁线圈电阻不计,当线中的电流I>=10mA时,铁吸下与下触点A接触;当I<10mA时,衔铁松开与B触点接触,U2=220V,R1=48.4Ω
(1)衔铁刚被吸下时,求Rt的阻值;
(2)仅需在线框内加一根导线,即可安现该电加热器具有加热和保温功能请用笔画线画出这根导线
(3)求该电加热器处于加热挡时的电功率
(4)若该电加热器的保温时功率是加热时功率的10%,求R2的阻值
【答案】
(1)600Ω
(2)
(3)1000W(4)435.6Ω
【解析】
【详解】
(1)当线中的电流I>=10mA时,衔铁吸下,因此衔铁刚被吸下时,Rt的阻值为:
Rt=
=
=600Ω;
(2)在线框内加一根导线,如图所示,衔铁吸下与下触点A接触,电路中只有R1,加热器处于加热状态,衔铁上触点B接触,电路中R1和R2串联,加热器处于保温状态。
(3)该电加热器处于加热挡时的电功率:
P加热=
=
=1000W
(4)若该电加热器的保温时功率是加热时功率的10%,
则电加热器的保温时功率为:
P保温=P加热
10%=1000W
10%=100W,
由P=
得,电加热器的保温时电路的总电阻为:
R总=
=
=484Ω,
则R2的阻值为:
2.(4)风能属于可再生能源,风力发电其主要特点是取之不尽用之不竭,并且环保无污染;(2019·江门市第二中学中考模拟)阅读短文
微波炉
微波炉是厨房电器之一,微波有三个主要特性:
一是反射性,微波碰到金属会被反射回来。
二是穿透性,微波对一般的陶瓷、玻璃、耐热塑胶、木器等具有穿透作用,故用这些材料制成的器皿盛放食物加热时,能快速煮熟,而容器不发热。
三是吸收性,微波容易被含有水份的食品吸收而转变成热。
微波穿透食物的深度一般为2~4cm,且随着深度的增加而减弱,直径大于5cm的食物,可采取刺洞的方法增加微波的触及表面或切成小于4cm厚度的薄片,微波炉独特快速的加热方式是直接在食物内部加热,几乎没有热散失,具有很高的热效率,因此它具有加热快、高效节能等优点。
(1)用微波炉加热饭菜时,应选用________(选填“不锈钢”或“陶瓷”)容器来加热。
为防止微波泄漏对人体造成危害,微波炉的外壳内壁应选用________(选填“不锈钢”或“玻璃”)。
(2)为了用电安全,微波炉应该使用___________(两脚/三脚)插头。
(3)小明想知道微波炉的实际功率,他用电能表(表面如图所示)、钟表等工具进行了实验:
他将家中其它用电器关闭,只让微波炉工作,测得该电能表的脉冲灯在1min内闪了64次,则微波炉在1min内消耗了___________J的电能,微波炉的功率为_________W。
【答案】陶瓷不锈钢三脚720001200
【解析】
【详解】
(1)根据短文知道,微波炉内不能使用金属容器,因为微波遇到金属物体,会像光遇到镜子一样地发生反射,使微波能在金属中产生强大的电流,损坏微波炉;又因为微波对一般的陶瓷、玻璃、耐热塑胶、木器等具有穿透作用,使用这些材料制成的器皿盛放食物加热时,能快速煮熟,而容器不发热,所以,加热饭菜时,应选用陶瓷容器;微波炉的电磁波,过量的照射对人体有害,金属物质对电磁波有屏蔽作用,能阻挡电磁波的传播,微波炉的外壳内壁应选用不锈钢;
(2)由于微波炉有金属外壳,且是大功率用电器,所以,为了用电安全,微波炉应该使用三脚插头;
3.
(2)由物体运动的距离与物体质量、水平拉力和速度的关系得到:
s=
,F磁=BIL,得到s=
,v=
。
(2019·山西中考模拟)阅读短文,回答问题:
开天辟地薪火相传
180万年前,黄河中游的早期猿人点燃了人类文明的第一把圣火;180万年后的今天,我们站在同样的地方﹣﹣山西省运城市西侯度遗址,采集万众瞩目的“第二届全国青年运动会”圣火,正式开启了二青会火炬传递征程!
圣火采集:
2019年3月28日上午,一缕阳光透过遗址洞穴顶部的条缝隙射进采火洞,照射在凹面镜上,会聚到采火器中,火苗渐起引燃采火棒,如图甲,其原理图如图乙。
之后顺利点燃采火盆,圣火采集圆满成功。
火炬传递:
二青会火炬名为“山河”,如图丙,选用电解铝材质,其质量仅为1.2kg,设计上融合了山西的历史、地理、文化等元素。
二青会网络火炬传递采用最前沿的AR技术,首创微信小程序传递方式,任何人通过微信账号即可登录5月4日,途经33个省级站点传递后,二青会圣火再次抵达山西运城,与实体火炬传递同步,直到8月18日开幕式传递结束,是史上历时最长的一次网络火炬传递AR技术是利用计算机生成一种逼真的虚拟环境,通过传感设备使人“身临其境”,用户通过AR拍照、AR扫一扫、限时跑步、趣味游戏和答题等方式进行网络火炬传递,其中最受欢迎的AR拍照,可以实现“人+传递站点背景图+吉祥物”的合影,如图丁从古朴大气的圣火采集,到网络火炬传递方式的创新,都体现了传承与创新的完美结合。
开天辟地,薪火相传,青春不息激发时代新人开启奋斗新征程!
(1)电视机前的观众通过卫星转播收看圣火采集仪式直播,这是通过_____(选填“超声波”或“电磁波”)传递信号的;
(2)如图乙,一束射向O点的光线经凹面镜反射后,射入采火器B点,请在图中画出反射光线,并通过作图确定镜面的位置(研究单条光线时可将凹面镜的一小段近似看成平面镜);
(________)
(3)如图丁中的合影背景是计算机生成的一种_____环境,首创微信小程序网络传递的好处是_____(写出一条);
(4)如图丙的火炬选用电解铝材质,大大减轻了它的质量请你用所学的物理知识解释其中的道理。
_____
【答案】电磁波
虚拟人人都可以参与详见解析
【解析】
【详解】
(1)世界各地的观众通过卫星的实况转播欣赏了比赛直播,卫星通信是通过电磁波来传递信号的;
(2)连接OB,OB光线为反射光线,由光反射定律可知,反射角等于入射角,所以先做出反射光线与入射光线的夹角的平分线,过入射点作这个角平分线的垂线,可以得到平面镜的位置,如下图所示:
(3)合影背景是计算机生成的一种虚拟环境,微信小程序网络传递可以让人人都可以参与;
4.
(2)如图乙所示,通电长方体金属导体在磁场中发生霍尔效应时,由于C、D表面带有不同种电荷,因此在C、D的表面之间就形成一定电压,导体C、D两表面间的电压一定不为零;通过实验可知,电流越大、磁场越强,C、D两表面间的电压就越大,霍尔效应越显著,保持通过导体的电流大小与方向及磁场的方向均不变,C、D两表面间的电压越大,说明此时磁场越强。
(2019·河南中考模拟)某生态园设计了模拟日光和自动调温系统,实现照明、保温和加热的功能,其原理如图所示。
电源电压恒为220V,R1和R2是两个电热丝(不考虑温度对电阻的影响),R2=30Ω,L是标有“220V160W”的照明灯泡。
白天有日光的时候,只开启该系统的保温功能并连续工作10h,此时R1与R2的电功率之比为1:
3;晚上温度较低的时候,需同时开启加热和照明功能,此时灯泡正常发光,此状态下系统需连续工作12h、请解答下列问题
(1)白天该系统应断开关_____(选填“S1”、“S2”或“S1和S2“),开启保温功能。
(2)R1的阻值是多大_____?
(3)晚上同时开启加热和照明功能时,电路的总功率是多大______?
(4)该系统每天消耗的电能是多少kW•h_______?
【答案】S1和S210Ω5000W72.1kW•h
【解析】
【详解】
(1)由题意可知,白天有日光的时候,只开启该系统的保温功能,此时灯泡不发光,总功率最小,由P=
可知,电路的总电阻应最大,即R1与R2应串联,所以,由图可知开关S1、S2都应断开;
(2)当开关S1、S2都断开时,系统处于保温状态,此时R1与R2串联,由于串联电路中电流处处相等,则根据P=I2R可得R1与R2的电功率之比:
=
=
=
;所以,R1=
R2=
×30Ω=10Ω;
(3)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,灯泡正常发光,所以,电路的总功率:
P=PL+PR1=PL+
=160W+
=5000W=5kW;
5.(3)不锈钢餐具吸收的热量:
Q吸=cm(t′-t0)=0.46×103J/(kg•℃)×100kg×(70℃-26℃)=2.024×106J,不计热量损失,则加热管消耗的电能:
W=Q吸=2.024×106J,则正常工作需要的加热时间:
t=
。
(2019·河南师大附中实验学校中考模拟)为了改善能源结构,减少污染物排放,大力发展清洁能源,我省西部山区大力发展风电产业,如图所示在闲置的山地、丘陵地带,耸立起高约
、风叶半径
、单机容量
kW,总装机容量
kW的风电场。
(1)风力发电是将_______________能转化为电能。
(2)总装机容量
kW的风力发电机组同时工作,若每天平均发电
,6天向电网输送的能量是多少
?
这些电能可供功率为
kW的动车组运行多长时间?
(3)火电站燃煤发电的效率是30%,6天内风力发电机产生的电量相当于燃烧多少吨煤?
(煤的热值
J/kg)
【答案】
(1)风;
(2)1.2×108;
;(3)
【解析】
【详解】
(1)风力发电是将风能转化为电能;
(2)总装机容量
kW的风力发电机组同时工作,若每天平均发电
,6天向电网输送的能量是:
W=Pt=
kW×10h×6=1.2×108kW∙h,
这些电能可供功率为
kW的动车组运行:
;
(3)由Q=mq可得:
。
答:
(1)风;
(2)向电网输送的能量是1.2×108kW∙h;这些电能可供动车组运行
时间;
6.要使报警器在更低温度时报警,就是温度稍低时,Rt处阻值稍大,R分担的电压较大,所以要调大阻值。
(2019·广东广雅中学中考模拟)小星在超市看见白炽灯和节能灯后,想到一个问题:
白炽灯和节能灯谁的寿命更长,使用时哪个更经济?
为此他查阅了资料,摘出部分信息如下.资料一:
白炽灯在白炽状态下发光时,有微粒不断地从灯丝上跑出来,温度越高,微粒跑得越厉害,使灯丝逐渐变细.资料二:
60W白炽灯灯与某种11W的节能灯正常工作时照明效果相同(数据如表一).资料三:
白炽灯和节能灯都不宜频繁开关。
表一
电灯种类
额定电压
额定功率
寿命
单价
白炽灯
220V
60W
1000h
1.5元
节能灯
220V
11W
3000h
18元
表二
工作状态
电功率
刚开始工作
正常工作
(1)以上资料蕴藏着一些物理知识.请写出一点:
____________
(2)已知“220V60W”的白炽灯,在常温下灯丝的电阻约80Ω,请通过计算将该白炽灯的有关数据填在表二的空格中。
_______,________。
(要保留计算过程)
(3)根据以上的数据分析,可知白炽灯不宜频繁开关的原因是________________________.
(4)根据资料,若使节能灯从买回来开始正常工作到寿命结束,消耗的电能为多少kW·h?
__________________________。
【答案】灯丝变细属于升华现象P=
=
=605W60W频繁开关导致开灯的瞬间灯丝在强电流下工作,由于热效应,使灯丝易断W=Pt=0.011kW×3000h=33kW·h
【解析】
【详解】
(1)资料中“白炽灯在白炽状态下发光时,有微粒不断地从灯丝上跑出来,温度越高,微粒跑得越厉害,使灯丝逐渐变细”,这是灯丝发生升华现象。
(2)白炽灯刚工作时,灯丝的温度与常温下相同,电阻为R=80Ω,则此时电功率为P=
=
=605W;“220V60W”表示白炽灯的额定电压为220V,额定功率为60W。
即白炽灯在正常工作时的电功率为60W。
(3)因在开灯的一瞬间,灯丝电阻比较小,通过灯丝的电流很大,容易将灯丝烧断。
7.因为t=t0+△t=20℃+39.6℃=59.6℃<100℃,即水不能被烧开。
(2019·甘肃省白银市靖远县第四中学中考模拟)人造太阳是指像太阳一样通过核聚变,源源不断地产生巨大的能量。
2017年7月4日晚中国科学院合肥物质科学研究院等离子物理研究所宣布,如图1,我国的全超导托卡马克核聚变实验装置(俗称“人造太阳”)在全球首次实现了稳定的101.2秒稳态长脉冲高约束模等离子体运行,创造了新的世界纪录,为人类开发利用核聚变清洁能源奠定了重要的技术基础。
若人造太阳成为现实,某城市构想将来在高空设置一个人造太阳(近似认为是一个点,其能量以该点为中心向四周传播),在夜晚利用人造太阳为城市提供能量。
在地面距人造太阳500m处一用户利用一面积为2m2的接收装置垂直获取能量,为家中某加热器供电,其内部简化电路如图2所示、其正常工作时的功率如表所示。
S1
断开
闭合
S2
闭合
闭合
功率
P1=22W
P2=44W
(1)求R2的阻值;
(2)在实际使用中,该用户接收装置获得能量并转化为电能,在使用高温档时给某材料加热,材料温度升高4℃加热时间为40s。
[设电热丝发热全部被材料吸收,材料的质量m=500g,材料的比热容c=0.66×103J/(kg•℃),已知半径为r的球其表面积为4πr2.不计传播过程中能量损耗,该接收装置能量转换为电能的效率为15%]
①该加热器的实际功率为多大?
②该人造太阳的功率至少为多少?
(3)利用相同面积的接收装置,为了能从人造太阳中获得更多的能量,在安装人造太阳时应该适当的靠近还是远离地球一些?
【答案】
(1)1100Ω;
(2)①33W;②3.454×108W;(3)利用相同面积的接收装置,为了能从人造太阳中获得更多的能量,在安装人造太阳时应该适当的靠近地球一些。
【解析】
【详解】
(1)由图可知,S2、S1都闭合时,电路中只有电阻R1;
只有S2闭合,S1断开时,R1、R2串联,根据串联电阻大于其中任一电阻,
由
可知,S2、S1都闭合时,功率较大,由表中数据可知,此时功率P2=44W,
则
;
只有S2闭合,S1断开时,R1、R2串联,由
可得:
R2=R总﹣R1=2200Ω﹣1100Ω=1100Ω;
(2)①该用户接收装置获得能量并转化为电能,即W=Pt=Q,
即P实t=cm△t,
,
②该人造太阳的功率至少为P,工作时间为t,则人造太阳的能量至少为Pt,其能量以该点为中心向四周传播,半径为r的球其表面积为4πr2,故每平方米获能的能量:
,面积为S获得的能量为:
…………….①
故2m2获得的能量:
。
不计传播过程中能量损耗,该接收装置能量转换为电能的效率为15%,
η=
........................②
将①代入②有:
,,
该人造太阳的功率至少为:
;
(3)由①式知,
,
利用相同面积的接收装置,为了能从人造太阳中获得更多的能量,r要小一些,即在安装人造太阳时应该适当的靠近地球一些靠近。
8.(2019·西安行知中学中考模拟)随着人民生活水平的不断提高汽车经走进我们的家庭小明的爸爸最近也购买了车请完成下面两个与汽车有关的问题:
(1)请在图中用笔到线代替导线将汽车的启动原理图钥匙孔连接完整(说明:
当钥匙插入仪表板土的钉匙孔并转动(相当于闭合开关),电动机(M)工作,启动轿车:
电磁铁的工作电压小于电动机的工作电压)
(_____)
(2)电路接通后,电磁铁的上端是_____(选填“N或“S“)极
(3)若轿车在公路上以108km/h的速度匀速直线行驶2小时,已知该汽车行驶时每公里消耗0.1L,知汽油的热值为3×107J/L,轿车行驶过程中,汽油完全燃烧产生的内能有30%轿车前进时克服摩擦阻力所需要的能量求
①行驶2小时轿车通过的路程______?
②这2小时消耗汽油多少升_______?
③在上述行驶过程中受到的牵引力是多大__________?
【答案】
N216km21.6L900N
【解析】
【详解】
(1)根据题意分析可知,钥匙孔与一节电池、电磁铁组成控制电路,电动机与总电源组成工作电路,如下图:
(2)由图知,电流由电磁铁的下方流入,根据安培定则可知,电磁铁的上端为N极,下端为S极;
(3)①由
得,行驶2小时轿车通过的路程:
;
②根据题意可知,这2小时消耗的汽油:
;
③汽油完全燃烧产生的热量:
,
根据
可知,轿车前进时克服摩擦阻力做的功:
,
汽车匀速行驶时,受到的牵引力和阻力是平衡力,由
得,汽车受到的牵引力:
。
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