初三物理电学综合题较难及详细答案解析.docx
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初三物理电学综合题较难及详细答案解析
初三物理电学综合题(较难)及详细答案解析
一、电磁学综合题
1.(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;
2.(3)电能3200imp/kW•h,表示电能表指示灯闪烁3200次,消耗的电能为1kW•h,当1min内闪了64次时,则微波炉消耗的电能是:
=72000J,微波炉消耗的电能的功率是:
=1200W.(2019·曲靖一中卓立学校中考模拟)图为某三档位(慢加热、快加热、保温)电热水器的简化电路图,R1、R2均为加热电阻(温度对电阻的影响忽略不计);铭牌上的部分参数如下表所示,其中快加热功率模糊不清,该热水器能将水加热到的最高温度为75℃,求:
额定电压
220V
保温功率
605W
慢加热功率
1210W
快加热功率
(1)若电热器中已装满初温为25℃的水40kg,将这些水加热到最高温度,水吸收的热量_______(c水=4.2×103J/kg·℃);
(2)当开关S1闭合,S2接b时,电热水器处于________状态,求R1的阻值_________;
(3)若加热电阻产生的热量有84%被水吸收,用该电热水器把原有的水加热到最高温度,用快加热比用慢加热节约多少时间____?
【答案】8.4×106J慢加热40Ω4132s
【解析】
【详解】
(1)用该电热水器把水加热到最高温度,水需要吸收的热量:
Q吸=c水m(t-t0)=4.2×103J/kg·℃)×40kg×(75℃-25℃)=8.4×106J;
(2)开关S1闭合,S2接b,电热水器处于慢加热工作状态,R1的阻值:
;
(3)电热水器消耗的电能:
,
开关S1断开,S2接b,R1、R2串联,电路中的阻值R串=R1+R2,此时电路中的总电阻最大,总功率最小,电热水器处于保温工作状态,此时电路中的阻值:
,
则R2=R串-R1=80Ω-40Ω=40Ω,
开关S1闭合,S2接a,R1、R2并联,电路中的阻值:
,
此时电路中的总电阻最小,总功率最大,电热水器处于快加热工作状态,则快加热功率:
,
用该电热水器用快加热把原有的水加热到最高温度所用时间:
,
用该电热水器用慢加热把原有的水加热到最高温度所用时间:
,
3.(4)无人机水平向右做匀速直线运动的过程中,间隔相同时间从飞机上依次自由释放编号为①②③的三个相同物体。
三个物体再水平方向由于惯性与飞机具有相同的速度,在相同时间内与飞机通过相同的路程;在竖直方向上通过相同的时间落会到地面,因此在水平方向通过相同的路程。
由于是间隔相同时间从飞机上依次自由释放编号为①②③的三个相同物体,因此在地面上间隔相同时间,通过相同路程以此是①②③顺序排列。
选A正确、(2019·陕西中考模拟)如图,图1是一款多挡位电炒锅,图2是其内部简化工作电路图.R1、R2、R3是加热电阻,其中R3的电阻值为60.5Ω.接通电源,只闭合开关S1时电炒锅的功率为600W,再闭合S2,电炒锅的功率为1000W.求:
(1)电炒锅是一种具有金属外壳的大功率用电器,应使用_______(选填“两脚插头”或“三脚插头”)将其接入家庭电路.
(2)电炒锅消耗的最大电功率和加热电阻R2的阻值;______
(3)若使用该电炒锅最大功率,将4kg、20℃的水加热至80℃,至少需要多少秒?
______[c水=4.2×103J/(kg·℃)]
【答案】三脚插头1800W;121Ω560s
【解析】
【详解】
(1)电炒锅是具有金属外壳的大功率用电器,为了防止因漏电而发生触电事故,它的外壳要接地,因此应使用三脚插头;
(2)R3的电功率:
P3=
=800W,
电炒锅的最大电功率:
P最大=1000W+800W=1800W,
R2的功率:
P2=1000W-600W=400W,
加热电阻R2的阻值:
R2=
121Ω;
4.(5)如图乙所示,
为光敏电阻与
为定值电阻串联,根据串联分压原理以及实际拍摄时为了保持清晰,当外界环境光线较强时,无人机的航拍镜头中将电子镜应减小透光能力(即减小受控电压,此时所并联的电阻应减小),当外界环境光线较弱时,无人机的航拍镜头中将电子镜应增大透光能力(即增大受控电压,此时所并联的电阻应增大),又因为光敏电阻的阻值随受光强度的增加而减少,而无人机的航拍镜头透光能力随着受控电压的增加而增加,所以电子镜头电路应该与光敏电阻相并联。
(2019·广东中考模拟)阅读短文,回答问题
豆浆机
某型号豆浆机,净重为2kg,底面面积为4cm2,豆浆机工作时,
额定电压
220V
电机功率
100W
加热功率
1100W
电热管加热与电动机打浆过程交替进行,都是通过MCU有关脚控制,相应三极管驱动,再由多个继电器组成继电器组实施电路转换来完成,其部分参数如表
(1)空豆浆机放在水平桌面上,对水平桌面的压强为_____Pa(g取10N/kg)。
(2)加热和打浆是交替进行,由此可知,豆浆机中的电动机和电热管的连接方式是_____(填“串联”或“并联”);三极管是属于_____(填“导体”、“半导体”或“超导”)材料。
(3)不计热量的损失,加热管正常工作80s,可使1kg豆浆的温度升高_____℃[c豆浆=4×103J/(kg•℃)]:
豆浆飘出阵阵香味说明分子在_____。
(4)电热管通电一段时间后变得很烫,而与豆浆机连接的导线却不怎么热,主要是因_________产量的热量少。
若豆浆机正常打好一次豆浆消耗的总电能为0.17kW•h,加热与打浆的时间之比为3:
1,则打好一次豆浆需_________h。
【答案】5×104并联半导体22不停地做无规则运动导线电阻小0.2
【解析】
【详解】
(1)因水平面上物体的压力和自身的重力大小相等,所以,空豆浆机放在水平桌面上,对桌面的压强:
p=
=5×104Pa;
(2)加热和打浆是交替进行,说明豆浆机中的电动机和电热管可以独立工作、互不影响即为并联;三极管是属于半导体材料;
(3)加热管正常工作80s,消耗的电能:
W=Pt=1100W×80s=8.8×104J,
不计热量损失,水吸收的热量:
Q吸=W=8.8×104J,由Q吸=cmΔt可得,豆浆升高的温度:
Δt=
=22℃;
豆浆飘出阵阵香味说明分子在不停地做无规则运动;
5.
。
(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I﹣U关系图象如图所示,求:
(1)R2的最大阻值;
(2)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I﹣U关系图象。
【答案】
(1)40Ω;
(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I﹣U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I1=0.9A,此时R1的电压为18V,则电源电压:
U=U1=18V,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I2=0.3A,此时R1的电压为6V,则R2两端电压为:
U2=U﹣U1′=18V﹣6V=12V,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20Ω,则串联电路的总电阻:
R串=R1+R2′=20Ω+20Ω=40Ω,此时电路中的电流为:
,此时R2两端的电压:
=0.45A×20Ω=9V,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I﹣U关系图象如下:
6.R1=
=50Ω;查表得:
F=250N;由杠杆的平衡可得:
GlOB=FlOA,G=
=500N。
(2019·江苏中考模拟)如图甲所示为某初中小组设计了一种测定风力的装置,迎风板与压敏电阻Rx连接,工作时迎风板总是正对风吹来的方向.压敏电阻的阻值随风力变化而变化,其阻值Rx与风对迎风板的作用力F关系如图乙所示.已知电源电压恒定,定值电阻R=5Ω,灯泡L标有“6V6W”的字样(不考虑灯丝电阻的变化),电压表的量程为0~3V.闭合开关S,无风时电压表的示数为2.5V.
(1)灯泡L的电阻为多少?
.
(2)求无风时,压敏电阻Rx消耗的电功率?
(3)求该装置所能测量的风对迎风板的最大作用力?
(4)若提高该装置所能测量的风对迎风板的最大作用力,请说出两种改进方法.
【答案】
(1)6
(2)1.75W(3)300N(4)①串联一个定值电阻②减小电源电压
【解析】
【详解】
(1)灯泡L的电阻为:
=
=
=6Ω;
(2)由图甲可知是一个串联电路,电压表测定值电阻R两端的电压,无风时电压表的示数为2.5V,定值电阻R=5Ω,根据串联电路电流特点得,电路中的电流为:
I=
=
=0.5A,由图象乙可知,当无风时,电阻Rx=7Ω,则此时压敏电阻Rx消耗的电功率:
=
=
7Ω=1.75W;电
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