中考物理电学综合计算题含答案解析.docx
- 文档编号:3270189
- 上传时间:2022-11-21
- 格式:DOCX
- 页数:15
- 大小:24.53KB
中考物理电学综合计算题含答案解析.docx
《中考物理电学综合计算题含答案解析.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《中考物理电学综合计算题含答案解析.docx(15页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
中考物理电学综合计算题含答案解析
中考物理电学综合计算题含答案解析
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:
6V
1 =
I10 ⨯10-3 A
=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
U 2 (220V )2
2 = =1000W
R
1
(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
= P
保温
加热
⨯ 10%=1000W ⨯ 10%=100W,
U 2
由 P=得,电加热器的保温时电路的总电阻为:
R
U 2(220V )2
R ===484Ω,
总
保温
则 R2的阻值为:
mv2Mv2
=
F2F
磁
磁
= BIL,得到 s=
Mv 2
2 BIL
2 BILs
,v= 。
(2019·山西中考模拟)阅读短文,回答问题:
M
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;
3.(4)因为电解铝的密度小,根据公式 ρ m
V
可知,火炬体积一定时,选用电解铝材质
会大大减轻火炬质量。
(2019·广东中考模拟)如图甲是某饮水器的原理图。
饮水器的容器
内有密封绝缘的电热丝 R1(是一个定值电阻)和热敏电阻 Rx,只要水面到达如图所示的位
置,接触开关 S1 就会导通。
继电器开关 S2 的作用是当饮水器内的水加热至沸腾后能自动切
断加热电路。
(1)若分别把电热丝 R1 和热敏电阻 Rx 单独接入某电源电路中,它们的电流随电压的变化
曲线是图乙中 A、B、C 中的两条。
可知 R1 的阻值是_____Ω,饮水器的正常加热功率是
_____W。
(2)为了使继电器开关 S2 在饮水器内的水加热至沸腾后能自动切断加热电路,热敏电阻
Rx 应选择图乙中的_____(选填图象中的字母)。
在使用过程中,发现饮水器内的水实际加
热到 90℃就自动切断了加热电路,为了使水能在加热至沸腾后才能自动切断加热电路,可
将滑动变阻 R2 的滑片向_____调节。
(3)已知该饮水器装有 10kg 水,在实际使用中发现,当只有饮水器接入电路中时,它将
水从 20℃加热到 100℃的过程中,电能表的转盘转了 3000 转,则该饮水器加热过程中的
热效率是_____(保留小数点后一位)。
(电能表参数“2500revs/kW•h”,水的比热容为
4.2×103J/(kg•℃))
【答案】10 4840 C 左 77.8%
【解析】
【详解】
(1)因为 R1 是定值电阻,则通过 R1 的电流与它两端电压成正比,其 I﹣U 图象为过原点的
倾斜直线,所以图像中 B 为定值电阻 R1 的电流随电压的变化曲线;结合欧姆定律,取图像
中点(10V,1.0A)可得,R1 的阻值为 R1=
U 10V
= =10Ω,其正常工作时的功率为 P=
I 1A
2
U 2 (220V)
==4840W。
R10Ω
(2)为了使饮水器在水加热至沸腾后能自动切断加热电路,则应使继电器开关 S2 断开,
应减弱电磁铁的磁性,根据影响电磁铁磁性强弱的因素可知应减小控制电路中的电流,由
欧姆定律可知此时热敏电阻的阻值应变大,即热敏电阻 Rx 的阻值应随温度升高而变大,图
乙中 C 曲线反映了电阻的阻值随温度升高(两端电压越高,电流越大,产生热量越多,温
度就越高)而变大的特性,故选 C;若要饮水器内的水加热到 90℃还能继续加热,即继电
器开关 S2 仍然是闭合的,需要增强电磁铁的磁性,应增大此时控制电路中的电流,由欧姆
定律可知应减小控制电路的总电阻,而温度为 90℃时热敏电阻的阻值是一定的,所以应减
小滑动变阻器 R2 的阻值,即 R2 的滑片向左调节。
4.(3)水吸收的热量:
Q 吸=c 水 m(t-t0)=4.2×103J/(kg·℃)×4kg×(80℃-20℃)
Q1.008⨯106 J
吸
P1800W
最大
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 8.4kg 200Ω 60℃
【解析】
【详解】
(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
U 2
P=,电功率最大,为加热状态;
R
R R33Ω ⨯ 66Ω
12
并
12
U 2(220V )2
10min 加热电路产生的热量 Q=t=×600s=1.32×106J,
并
η
10 分钟内水只收的热量 Q′=Q× =1.32×106J×80%=1.056×106J;
由 Q=cm
Q' 1.056 ⨯106 J
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,
1
0 0
U U
R + R I
6V
0.015A
−200Ω=200Ω,
由题意知,衔铁刚好被吸下时,电路电流 I=10mA=0.01A,
6V
1 =
I0.01A
=600Ω,
此时热敏电阻 R=R 总−R0=600Ω−200Ω=400Ω,
5. Q=W=UIt=220V×30A×10×60s=3.96×106J,(2019·河南中考模拟)有一种电加热恒温
箱,工作原理如图甲所示。
控制电路由电压为 U1=9V 的电源、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 R2=44Ω 的电热
丝组成。
其中,电磁继电器只有当线圈中电流达到 30mA 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。
(1)在升温的过程中,电阻 R1 两端的电压会_____选填“变大”“变小”或“不变”);
要使恒温箱设定的温度值升高,应调节滑动变阻器 R0 的滑片,使其接入电路的阻值
____(选填“变大”或“变小”)。
(2)求电热丝工作时的功率和在 10min 内产生的热量。
_____________
(3)如果恒温箱的温度设定为 50℃,求电阻箱 R0 应接电路的阻值。
__________
【答案】变小 变大 1100W;6.6×105J 200Ω
【解析】
【详解】
(1)从图乙可知,在升温的过程中,热敏电阻的阻值会减小,根据欧姆定律 U=IR 可知热
敏电阻 R1 两端的电压变小;从图乙可知,要提高恒温箱的设定温度,需减小热敏电阻的阻
值,为了使衔铁吸合工作电流即线圈中的电流仍为 30mA,根据欧姆定律 R=
阻箱连入的电阻值,即 R0 的阻值必须变大;
U
I
需要增大电
(2)电热丝工作时的功率:
P=
U 2 (220V)2
= =1100W,电热丝正常工作 10min 产生的热
R 44Ω
2
量:
Q=W=Pt=1100W×10×60s=6.6×105J;
6.(3)当 S 接 b 时,电阻 R2 在 6min 内消耗的电能为 43560J。
(2019·广东执信中学中考
模拟)如图甲所示为常见家用电吹风,它的简化电路如图乙所示。
问:
(1)当将图乙的选择开关拨到触点 A、B 时,电吹风可实现的功能是什么?
(2)已知电热丝正常工作时的电阻为 55Ω,当电吹风吹热风时,通过电热丝的电流是多
少?
电热丝的电功率是多少?
(3)测得单独使用电吹风吹冷风时,家里电能表(标有 3000r/kW·h)的表盘转动 30 圈用
时 5min,则吹冷风 5min 消耗的电能是多少?
电吹风吹冷风时的功率是多少?
【答案】
(1)吹热风;
(2)4A;880W;(3)0.01kWh;120W
【解析】
【详解】
(1)由图可知,当开关拨到触点 A、B 时,电动机和电热丝同时工作吹热风;
220V
==4A ,
1
电热丝的功率:
P=UI=220V×4A=880W;
(3)电能表的表盘转 30 圈消耗的电能:
W=
30r
3000r/kW ⋅ h
=0.01kW ⋅ h ,
电吹风吹冷风时的功率:
P =
W 0.01kW ⋅ h
= =0.12kW=120W 。
t 560h
答:
(1)当将图乙的选择开关拨到触点 A. B 时,电吹风可实现的功能是热风;
(2)当电吹风吹热风时,通过电热丝的电流是 4A;电热丝的电功率是 880W;
7.(4)牵引力做的功为 fvt,同时储存起来的能量W2 - W1 ,燃料燃烧放出的热量 mq,混
21
总
(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”( Gravity Light),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 3V 10mALED 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 360 75% 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:
;
8.则此时电流表的读数是:
I′=
常用的电热壶及其铭牌。
U 4.8V
= =0.025A。
(2019·山东中考模拟)图甲是家庭
R' 192Ω
(1)电热壶外部能看到漂浮着红色浮球的透明水位计,顶部开有通气孔的水位计底部与电
热壶内底相通,形成_____,红色浮球指示壶内水量,其受到的浮力_____(填“大于”、
“等于”或“小于”)自身重力。
图乙显示电热壶烧水的最大水量为 1.7L,现装水量为
_____L.图丙显示电热壶烧水的最小水量,当电热壶装有最小水量时,壶内的水_____(填
“会”或“不会”)浸没电热圈。
(2)图丁是电热壶通电用的三脚插头和三孔插座,则 A 孔接_____,B 孔接_____。
(3)电热壶正常工作时的电流为多少安_____?
电阻为多少欧________?
(4)若电热壶现装水的初温为 20℃,电热壶烧水效率为 90%,通电正常工作 4.2min,
问:
①电热壶内水的质量是多少千克_______?
②水能不能被烧开__________?
[1L=10﹣3m3,c =4.2×103J/(kg•℃),大气压为 1 标准
水
大气压]
【答案】连通器 等于 1.5 会 地线 火线 5A 44Ω 1.5kg 不能
【解析】
【详解】
(1)电热水壶的水位计是一个小容器,其顶部有通气孔,其底部与壶内的水直接连接,构
成连通器,所以,静止时水位计中水位与壶内的水位是一致的;由于红色浮球是漂浮在液
面上,所以,受浮力和重力二力平衡,即大小相等;水位计内液面和量筒内液面一样,呈
凹形,读数时视线应与凹液面底部相平,由图乙知道,底部对应 1.5L,即现装水量为
1.5L;当壶内水面达到最小水量时,说明是安全的,即水能够浸没电热圈。
(2)安全用电要求三孔插座的接法是:
右火、左零、上地,所以,A 是上边的孔,接地
线,B 是右边的孔,接火线。
1100W
==5A;
U220V
U 2U 2(220V )2
根据 P=知道,电热壶正常工作时的电阻是:
R==
RR1100W
=44Ω;
m
(4)①1.5L=1.5×10﹣3m3,由 ρ=知道,电热壶内水的质量是:
m=ρV=
V
1.0×103kg/m3×1.5×10﹣3m3=1.5kg;
②4.2min=4.2×60s=252s,
由 p=
W
t
知道,消耗的电能是:
W=Pt=1100W×252s=277200J,
水吸收的热是:
Q 吸=ηW=90%×277200J=249480J,
Q249480J
吸 =
39.6℃,
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 中考 物理 电学 综合 算题 答案 解析